JPH10100379A

JPH10100379A - 印刷機

Info

Publication number: JPH10100379A
Application number: JP25645996A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Toyofuku; 敏宏豊福; Susumu Taniguchi; 邁谷口; Masahiro Harada; 昌博原田; Ikuo Wakamoto; 郁夫若元; Etsuro Hirai; 悦郎平井
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1998-04-21
Anticipated expiration: 2016-09-27
Also published as: JP3316396B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明に係る印刷機は、ロールレス走行で、か
つ搬送ウェブの両面からの電子線照射（ＥＢ照射）によ
りインキ汚れのない両面印刷紙のインキ硬化の装置を提
供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る印刷機は、印刷したインキを
乾燥・硬化させる乾燥部１０に電子線照射装置（ＥＢ照
射装置）１４を有する印刷機において、（Ａ）前記電子
線照射装置１４は、電子銃１と、扇型凸部形状のフロー
タ２と、照射膜３を有する扇型凸部形状の照射窓３０を
具備し、（Ｂ）かつ、前記電子線照射装置１４が、１個
または複数個の照射窓３０の前後に印刷物を浮上させる
ためのフロータ２を組込んで一体化構造にしたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷機の紙、フィ
ルム等の搬送ウェブ４０に対し、紙上のインキ硬化や、
フィルム材質の改質を行うために設置する電子線照射装
置（以下、ＥＢ照射装置ともいう）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子線照射装置（ＥＢ照射装置）
を組み込んだ印刷機の全体図を図４に示す。図４は、一
般的な搬送ウェブに対する従来のＥＢ照射装置のレイア
ウトを示す。図４では、ウエブの代表として、印刷紙の
一例を示している。

【０００３】印刷紙４は給紙部８から印刷部９に搬送さ
れ、印刷部９で印刷された後、乾燥部（ＥＢ部ともい
う）１０へ導入される。この図４では、片面のみに印刷
した場合を示している。搬送された印刷紙４は紙の入出
がシール１２、１３を有する乾燥部本体１１内に入る。

【０００４】現在の印刷物のインキの場合には、大気雰
囲気下での電子線照射（ＥＢ照射ともいう）では、酸素
の存在によりインキの硬化が妨げられる。そのため、Ｅ
Ｂ部は特に不活性ガス（例えば窒素等）の雰囲気にする
必要があり、ＥＢ照射部を覆う乾燥部本体１１が必要に
なっている。

【０００５】なお、乾燥部本体１１への紙入出のシール
１２、１３は、印刷紙の搬送により乾燥部本体１１内に
持ち込まれる伴流空気をカットするために設置されてい
る。次に、乾燥部本体１１の内では、電子線照射装置
（ＥＢ照射装置）１４により電子線１５を印刷部のイン
キに照射し、インキの硬化を行わせる。電子線１５を照
射された印刷物は、インキ硬化を完了し、他端部から前
述のシール部１３を通過し、巻取部１６へ搬送される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、現在の電子線
照射装置（ＥＢ装置）には、次のような問題がある。（１）現在の電子線照射装置（ＥＢ照射装置）において
は、印刷物の搬送はロールを使用するため、両面印刷の
場合には搬送ロールが汚れてしまうという欠点を有して
いる。

【０００７】汚れの原因は、ロールが印刷物と接触する
ためである。乾燥後であれば接触しても、汚れないが、
乾燥前は未乾燥のインキのため、当然ロールにインキが
転移される。（２）また、印刷物の紙幅は最大で約９００ｍｍ程度で
あるが、紙幅方向に張力の分布が存在するために、従来
のような搬送方法では、乾燥時には張力じわが発生する
という問題があった。そのため、製品の品質の低下を引
き起こしていた。

【０００８】本発明は、このような問題を解決すること
ができる装置、すなわち、両面印刷の場合にも、汚れの
発生のない搬送ウェブを対象とし、かつ、張力じわを減
少させることができるコンパクトな電子線照射装置（Ｅ
Ｂ照射装置）を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

（第１の手段）本発明に係る印刷機は、印刷したインキ
を乾燥・硬化させる乾燥部に電子線照射装置（ＥＢ照射
装置）を有する印刷機において、（Ａ）前記電子線照射
装置は、電子銃と、扇型凸部形状のフロータと、照射膜
を有する扇型凸部形状の照射窓を具備し、（Ｂ）かつ、
前記電子線照射装置が、１個または複数個の照射窓の前
後に印刷物を浮上させるためのフロータを組込んで一体
化構造にしたことを特徴とする。（第２の手段）本発明に係る印刷機は、第１の手段にお
いて、ウェブがＳ字（波型）あるいはＳ字の複数個の組
合せ形状で走行するように、電子線照射装置を、ウェブ
の表裏側それぞれに配設したことを特徴とする。（第３の手段）本発明に係る印刷機は、第１の手段にお
いて、フロータを丸穴ノズルにしたことを特徴とする。（第４の手段）本発明に係る印刷機は、第１の手段にお
いて、フロータをスリットノズルにしたことを特徴とす
る。

【００１０】すなわち、本発明は、前述の不具合を解消
する手段として、（１）１個または複数の照射窓３０を有する電子線照射
装置（ＥＢ照射装置）１４の照射窓の前後に印刷物浮上
用のフロータを組込み一体化構造にする。

【００１１】複数の照射窓３０を設ける理由は、照射膜
３の面積を増加させ、照射窓の膜部での熱負荷を減少さ
せ、膜の温度上昇を抑えるためである。（２）一体化構造にした電子線照射装置（ＥＢ照射装
置）１４を印刷物がＳ字状走行するように配置する。
（千鳥配列は、Ｓ字状走行のための１応用例である。本
発明は千鳥配列に限定するものではない。）すなわち、電子銃１とウェブを浮上さすべきフロータ２
と照射窓３０を一体に組込んだＥＢ照射装置１４を、ウ
ェブ４０の両面に、ウェブがＳ字（波型）、あるいはＳ
字の複数個の組合せの形状で走行するように配設する。

【００１２】電子銃１とフロータ２と照射窓３０を一体
型に組込むことにより、従来まで必要としていた搬送用
ロールをなくすことが出来る。そのため、両面印刷紙の
ようなウェブに対しても、印刷汚れ等の不具合を生じる
ことなく、インキの硬化が可能になる。

【００１３】また、一体型のＥＢ照射装置１４をウェブ
４０がＳ字状（波型状）走行をするような任意位置に配
設することにより、紙幅方向に発生が懸念される張力じ
わの解消をはかることができる。

【００１４】したがって、次のように作用する。本発明
は、電子銃１と、ウェブ４０を浮上さすためのフロータ
２と照射窓３０を一体に組込んだＥＢ照射装置を、ウェ
ブの両面にウェブがＳ字状（波型状）に走行するように
配設し、従来まで必要としていた搬送用ロールをなくす
ことにより、両面印刷紙のようなウェブに対しても、印
刷汚れ等の不具合を引き起こすことをなくし、かつ、電
子線照射装置（ＥＢ照射装置）を、ウェブがＳ字状の走
行をするような任意位置に配設することにより、紙幅方
向に発生が懸念される張力じわの解消を達成することが
できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態を図１
〜図２に示す。図１は、本発明の第１の実施の形態に係
るＥＢ照射装置概念図。

【００１６】図２は、フロータ２の扇型状凸部の構造の
説明図である。図１には、ウエブの一例として印刷紙
（両面印刷）を対象とした場合の、フロータと電子銃の
一体型ＥＢ照射装置のレイアウトの概念図を示す。

【００１７】ここに、１は電子銃、２はフロータ、３は
照射膜、４は印刷紙、５はＣｕ冷却板、６は同Ｃｕ冷却
板に取り付けられた水冷管を示す（なお、シール部１
２、１３）については図示せず）。

【００１８】電子銃１は円筒状の容器内に複数個設置さ
れ、各電子銃の電子線の出口部分には印刷紙４の曲面走
行を可能にするために扇型状凸部形状の照射窓３０を取
り付けている。

【００１９】フロータ２の扇型凸部の構造を、図２に示
す。図２（Ａ）は、窒素吹出用として、例えば丸孔吹出
口を有する扇型形状のフロータの一例を示し、図２
（Ｂ）は、例えばスリットの吹出口を有する扇型形状の
フロータの一例を示す。図２において、供給配管等の図
示は省略している。

【００２０】図２において、丸孔の径やピッチ、スリッ
トの幅やピッチ等を限定するものではない。照射窓（扇
型状凸部形状）３０の表面には、照射膜３が取り付けら
れている。

【００２１】電子線が電子線照射時に照射膜を貫通して
対象物に作用するが、照射膜３は、電子線照射装置（Ｅ
Ｂ照射装置）内部を外部の大気圧に対して真空状態に保
持するための遮蔽の役割をなしている。

【００２２】照射膜３の材料は、通常Ｔｉ（チタン）の
薄膜で、膜厚は１０〜２０μｍである。電子銃１そのも
のは一般に使用されているものが使用でき、ここでは敢
えて電子銃の電圧、電流等を限定するものではない。

【００２３】図１は、フロータと照射窓と電子銃が一体
型装置の一例を示すものである。電子銃１そのものは一
般に使用されているものが使用可能である。ここで、フ
ロータ２は、照射窓３０同士の間、ならびに、印刷紙の
流れ方向に対してその前後に組み込まれるものである。

【００２４】フロータ２の紙に面した表面と、照射窓３
０の表面に取り付けられた照射膜３のつなぎ部分を段差
のない構造（同心円）にするために、そのつなぎ部分を
拡散接合等で接続する。これは、この接合部分において
は印刷紙の走行上、凸凹が許容されないためである。

【００２５】段差のない構造を採用する理由は、（１）照射効率を上げるために、照射窓３０の照射膜と
印刷物の距離を極力小さくする。（２）窒素吹出部のない電子線照射装置（ＥＢ照射装
置）部分に窒素の正圧溜まりを設け、電子線照射装置
（ＥＢ照射装置）部分でも確実に紙の浮上を確保する。
（３）印刷物を乾燥部本体１１に接触しないようにす
る。ためである。

【００２６】フロータ２の曲率面には印刷紙を非接触で
走行保持するための不活性ガス吹出用の孔加工がされて
いる。通常、この孔加工は、スリット孔、丸孔が適用で
きるが、この孔の形状、孔寸法、孔ピッチ等をここで限
定するものではないが、第１の実施の形態の実施例で
は、エア圧２００〜２５０ｍｍＡｑ電圧１００〜１５０ｋＶ電流１００〜３００ｍＡガス吹出孔径５ｍｍスリットの幅３ｍｍとした。

【００２７】次に、この様に一体化した電子線照射装置
を走行印刷紙の両面に配置するが、配置に際しては図１
に示すように印刷紙がＳ字状に走行するように配置す
る。これは、直線上に印刷紙を走行させる場合には、紙
幅方向の張力分布により紙幅方向に張力じわが発生しや
すいが、紙をフロータ２と照射膜３で浮上させつつ進行
方向にＳ字状に走行させることにより、紙幅方向に発生
しようとする張力じわを抑えようとするためである。

【００２８】但し、ここであえてこのＳ字の曲率等を限
定するものではない。図１には、２個の照射窓（電子
銃）と３個のフロータを一体型にした電子線照射装置を
印刷紙の表裏にそれぞれ１個ずつ配設した例を示してい
る。

【００２９】以上のような一体型ＥＢ照射装置を採用し
た場合のプロセスを図１で説明する。両面を印刷した
印刷紙４は、系外から、不活性ガスでシール１２（図示
省略）された電子線照射装置（ＥＢ照射）の乾燥部本体
１１の内に入る。

【００３０】電子線照射装置（ＥＢ照射）の乾燥部本体
１１の内では、照射窓３０の左右に組込まれたフロータ
２により、不活性ガスを吹き出させ、印刷紙４をロール
レスでＳ字状走行させる。

【００３１】同時に、印刷紙には表裏面から一体化型電
子線照射装置により、電子線が照射され、これがインキ
の重合反応を促進し、インキが硬化される。硬化が完了
した印刷紙は電子線照射装置（ＥＢ照射）の乾燥部本体
１１内への入側と同様にシール１３（図示省略）された
出口を通り系外へ搬送される。

【００３２】このように、電子銃１とフロータ２と照射
窓３０を一体型にし、かつ印刷紙４がＳ字状走行するよ
うに、この一体型電子線照射装置を印刷紙４の両側に配
設することにより、ロールレス支持によるインキ汚れが
なく、かつ張力じわを抑制したインキ硬化装置を提供す
ることができる。（第２の実施の形態）本発明の第２の実施の形態を図３
に示す。

【００３３】第２の実施の形態は、１個の照射窓（電子
銃）と２個のフロータを一体型に組合わせた電子線照射
装置である。図３にはＣｕ冷却板５並びに水冷管６の図
示は省略している。

【００３４】図１（第１の実施の形態）では、２個の照
射窓（電子銃）と３個のフロータを一体型にした電子線
照射装置を印刷紙の表裏にそれぞれ１個ずつ配設した例
を示しているが、図３（第２の実施の形態）に示すよう
に、１個の照射窓（電子銃）と２個のフロータを一体型
に組合わせた電子線照射装置で、Ｓ字形状を複数組合わ
せた電子線照射装置である。

【００３５】

【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。（１）ロールレス走行で、かつ搬送ウェブの両面からの
ＥＢ照射によりインキ汚れのない両面印刷紙のインキ硬
化の装置を提供することができる。（２）紙幅方向の張力じわを抑制することが出来、品質
を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＥＢ照射装置
概念図。

【図２】フロータの扇型状凸部の構造の説明図。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係るＥＢ照射装置
全体図。

【図４】従来のＥＢ照射装置を組込んだ印刷機の全体
図。

【符号の説明】

１…電子銃２…フロータ３…照射膜４…印刷紙５…Ｃｕ冷却板６…水冷管８…給紙部９…印刷部１０…乾燥部１１…乾燥部本体１２…シール１３…シール１４…電子線照射装置（ＥＢ照射装置）１５…電子線１６…巻取部３０…照射窓４０…ウェブ（紙、フィルム等）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者若元郁夫広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者平井悦郎広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷したインキを乾燥・硬化させる乾燥部
（１０）に電子線照射装置（ＥＢ照射装置）（１４）を
有する印刷機において、（Ａ）前記電子線照射装置（１
４）は、電子銃（１）と、扇型凸部形状のフロータ
（２）と、照射膜（３）を有する扇型凸部形状の照射窓
（３０）を具備し、（Ｂ）かつ、前記電子線照射装置
（１４）が、１個または複数個の照射窓（３０）の前後
に印刷物を浮上させるためのフロータ（２）を組込んで
一体化構造にしたことを特徴とする印刷機。
【請求項２】ウェブ（４０）がＳ字（波型）あるいはＳ
字の複数個の組合せ形状で走行するように、電子線照射
装置（１４）を、ウェブ（４０）の表裏側それぞれに配
設したことを特徴とする請求項１記載の印刷機。
【請求項３】フロータ（２）を丸穴ノズルにしたことを
特徴とする請求項１記載の印刷機。
【請求項４】フロータ（２）をスリットノズルにしたこ
とを特徴とする請求項１記載の印刷機。