KR100725846B1 - 공판 인쇄 방법 및 공판 인쇄용 수성 잉크 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 회전 가능하며 잉크 불투과성 부재로 형성된 외주벽을 구비하고, 공판 원지가 상기 외주벽의 표면에 장착되는 드럼; 상기 드럼의 외주벽의 최대 인쇄 영역의 인쇄 위치 상류에 잉크 공급부를 구비하고, 상기 잉크 공급부로부터 상기 외주벽의 표면에 잉크를 공급하는 잉크 공급 장치; 및 공급되는 인쇄 매체를 상기 외주벽에 가압하는 가압 롤러를 포함하는 공판 인쇄 장치를 이용하여 수행되는 공판 인쇄 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은,

공판 원지를 드럼에 장착하는 단계;

상기 공판 원지를 제판(製版)하는 단계; 및

상기 공판 원지의 천공부(穿孔部)로부터 수성 잉크를 통과시켜 상기 인쇄 매체에 상기 수성 잉크를 전사하는 단계를 포함한다.

공판 인쇄, 수성 잉크, 잉크 스레드 형성 길이, 수용성 폴리머, 천공부, 누출 방지홈, 잉크 회수홈

Description

공판 인쇄 방법 및 공판 인쇄용 수성 잉크{STENCIL PRINTING METHOD AND WATER-BASED INK FOR STENCIL PRINTING}

도 1은 공판 인쇄 장치의 제1 실시예를 나타내는 개략도이다.

도 2는 공판 인쇄 장치의 제1 실시예를 나타내고, 드럼의 사시도이다.

도 3은 공판 인쇄 장치의 제1 실시예를 나타내고, 도 2의 A1-A1 선을 따른 단면도이다.

도 4는 공판 인쇄 장치의 제1 실시예를 나타내고, 도 2의 B1-B1 선을 따른 단면도이다.

도 5는 공판 인쇄 장치의 제1 실시예를 나타내고, 잉크 공급부를 나타내는 드럼의 평면도이다.

도 6은 공판 인쇄 장치의 제1 실시예를 나타내고, 도 5의 C1-C1 선을 따른 단면도이다.

도 7은 공판 인쇄 장치의 제1 실시예를 나타내고, 잉크 확산 메커니즘을 설명하는 부분 단면도이다.

도 8은 제1 실시예의 잉크 공급부의 변형예를 나타내고, 드럼의 부분 평면도이다.

도 9는 제1 실시예의 잉크 공급부의 변형예를 나타내고, 도 8의 C4-C4 선을 따른 단면도이다.

도 10은 공판 인쇄 장치의 제2 실시예를 나타내고, 드럼의 사시도이다.

도 11은 공판 인쇄 장치의 제2 실시예를 나타내고, 도 10의 A2-A2 선을 따른 단면도이다.

도 12는 공판 인쇄 장치의 제2 실시예를 나타내고, 도 10의 B2-B2 선을 따른 단면도이다.

도 13은 공판 인쇄 장치의 제2 실시예를 나타내고, 드럼의 외주벽을 전개(展開)한 개략도이다.

도 14는 공판 인쇄 장치의 제3 실시예를 나타내고, 드럼의 사시도이다.

도 15는 공판 인쇄 장치의 제3 실시예를 나타내고, 도 14의 A3-A3 선을 따른 단면도이다.

도 16은 공판 인쇄 장치의 제3 실시예를 나타내고, 도 14 B3-B3 선을 따른 단면도이다.

도 17(A) 내지 17(C)는 잉크 누출 방지홈의 변형예를 나타내는 도면이다. 도 17(A)는 잉크 누출 방지홈 부근의 단면도이고, 도 17(B)는 잉크 누출 방지홈 부근의 부분 평면도이고, 도 17(C)는 공판 원지의 거동을 설명하는 단면도이다.

도 18은 공판 인쇄 장치의 제4 실시예를 나타내고, 드럼의 외주벽을 전개한 개략도이다.

도 19는 공판 인쇄 장치의 제5 실시예를 나타내고, 드럼의 단면도이다.

도 20은 공판 인쇄 장치의 제5 실시예를 나타내고, 최대 인쇄 구역을 6개로 분할한 상태를 나타내는 설명도이다.

도 21은 공판 인쇄 장치의 제5 실시예를 나타내고, 제어 블록도이다.

도 22는 제5 실시예의 변형예를 나타내는 제어 블록도이다.

도 23은 공판 인쇄 장치의 제7 실시예를 나타내고, 드럼과 가압 롤러(pressure roller)의 정면도이다.

도 24는 스레드 형성 길이의 측정에 사용되는 기기의 배열을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 25(A) 및 25(B)는 실제로 관찰된 잉크 스레드 형성성을 나타내는 사진이다.

본 발명은 공판 원지가 장착되는 드럼에 인쇄 매체를 가압하면서 이송하고, 공판 원지의 천공으로부터 스며 나오는 잉크를 인쇄 매체에 전사하는 공판 인쇄 장치를 이용한 공판 인쇄 방법, 및 이 공판 인쇄 장치에 사용하기에 적합한 공판 인쇄용 수성 잉크에 관한 것이다.

[배경기술]

공판 인쇄 방식은 오프셋 인쇄, 그라비아 인쇄, 볼록판 인쇄와 같은 인쇄 방식과 달리, 사용 후에 세정 등의 번잡한 작업을 행할 필요가 없고 전문 오퍼레이터를 필요로 하지 않기 때문에 조작성의 용이함 및 간편성을 갖는다. 서멀 헤드 (thermal head)를 디바이스로서 이용하는 감열제판(感熱製版) 방식의 이용에 따르면, 공판 인쇄 방식에서 화상처리의 디지털화가 도모되어 고품위의 인쇄물을 단시간에 간편하게 얻을 수 있도록 되었기 때문에, 정보처리 단말로서도 그의 편리성이 널리 알려져 있다.

종래의 공판 인쇄 장치의 인쇄 방식은 인너 프레스 인쇄 방식(inner press printing method)(일본 특허공개공보 제7-132675호 참조)과 아웃터 프레스(outer press) 인쇄 방식(일본 특허공개공보 제2001-246828호 참조)을 포함한다.

공판 인쇄용 잉크로서는 종래부터 일반적으로 유중수(water-in-oil; W/O)형 에멀전 잉크가 사용되고 있다. W/O형 에멀전 잉크는 인쇄기를 사용하지 않는 상태로 방치했을 때, 인쇄기 내부의 잉크가 대기와 접촉해도 잉크의 성분 구성이나 물성의 변화를 억제하는 기능을 갖고 있다. 이 때문에 W/O형 에멀전 잉크는 보존안정성이 우수하다는 이점을 가지는 반면, 종이 등의 인쇄 매체(피인쇄체)에 인쇄한 후의 건조성이 낮다는 문제가 있었다.

그래서, 인쇄물의 건조성을 높이기 위해 여러 가지 개선이 이루어져 왔다. 예를 들면, 자외선 조사에 의해 정착 건조하는 공판 인쇄용 자외선 경화형 잉크(일본 특허공개공보 제20012-30238호 참조)가 공지되어 있다. 또한, 인쇄 직후의 인쇄면에 염기(鹽基)를 가하여 수성 잉크의 종이에 대한 침투성을 높이는 공판 인쇄 방법이 공지되어 있다(일본 특허공개공보 제2001-302955호 참조).

그러나, 화학반응에 의한 건조 방식을 이용한 경우, 경화 에너지의 조사 장 치나 반응액의 도포 장치, 이를 위한 에너지 등이 필요하게 되고, 또 고가의 원재료를 잉크 중에 함유시킬 필요도 있다.

한편, 수성 잉크의 경우는 인쇄기가 비사용 상태에 놓여 인쇄기 내의 잉크가 개방계에 장기간 방치된 상태가 되면, 잉크 중의 수분이 용이하게 증발되어 잉크의 유동성이 상실되고, 또 잉크의 성분 구성 및 물성이 변화된다고 하는 문제가 있다. 그 결과, 인쇄기가 비사용 상태에서 장기간 방치된 후의 인쇄 동작성(printing operability)이 저하되어, 인쇄 직후 또는 인쇄 재개 직전에 인쇄기를 분해하여 세정(洗淨)하지 않으면 다시 인쇄 동작을 행할 수 없게 될 뿐 아니라, 변질된 잉크에서는 고품질의 화상을 얻을 수 없다는 점에서 개량이 요구되어 왔다.

따라서, 본 발명의 목적은, 인쇄기가 비사용 상태에서 장기간 방치되어도 세정 등의 작업을 행할 필요가 없고, 장기간 방치 후에도 방치 전과 동일한 인쇄 성능을 얻을 수 있으며, 또한 열, 광, 반응성 물질의 부여와 같은 특수한 수단, 장치, 에너지 등을 사용하지 않아도 건조성이 우수할 뿐 아니라 화상성(畵像性)도 우수한 인쇄물을 얻을 수 있는 공판 인쇄 방법, 및 공판 인쇄용 수성 잉크를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 측면은,

회전 가능하며 잉크 불투과성 부재로 형성된 외주벽(外周壁)을 구비하고, 공판 원지(stencil paper)가 상기 외주벽의 표면에 장착되는 드럼;

상기 드럼의 외주벽에 제공되는 잉크 공급부를 구비하고, 상기 잉크 공급부 로부터 상기 외주벽의 표면에 잉크를 공급하는 잉크 공급 장치; 및

공급되는 인쇄 매체를 상기 외주벽에 가압하는 가압 롤러(pressure roller)

를 포함하는 공판 인쇄 장치를 이용하여 수행되는 공판 인쇄 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은,

공판 원지를 드럼에 장착하는 단계;

상기 공판 원지를 제판(製版)하는 단계; 및

상기 공판 원지의 천공부(穿孔部)로부터 수성 잉크를 통과시켜 상기 인쇄 매체에 상기 수성 잉크를 전사하는 단계

를 포함한다.

본 발명의 제2 측면은,

회전 가능하며 잉크 불투과성 부재로 형성된 외주벽을 구비하고, 공판 원지가 상기 외주벽의 표면에 장착되는 드럼;

상기 드럼의 외주벽에 제공되는 잉크 공급부를 구비하고, 상기 잉크 공급부로부터 상기 외주벽의 표면에 잉크를 공급하는 잉크 공급 장치; 및

공급되는 인쇄 매체를 상기 외주벽에 가압하는 가압 롤러

를 포함하는 공판 인쇄 장치에 사용되는 공판 인쇄용 수성 잉크에 관한 것이다.

[바람직한 실시예의 상세한 설명]

본 발명에서 사용되는 공판 인쇄 장치에 대하여 도면을 참조하면서 이하에서 설명한다.

도 1은 공판 인쇄 장치의 개략 구성도를 나타내고; 도 2는 드럼의 사시도이고; 도 3은 도 2의 A1-A1 선을 따른 단면도이고; 도 4는 도 2의 B1-B1 선을 따른 단면도이고; 도 5는 잉크 공급부를 나타내는 드럼의 평면도이고; 도 5은 도 5의C1-C1 선을 따른 단면도이고; 도 7은 잉크의 확산 메커니즘을 설명하는 부분 단면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 공판 인쇄 장치는 원고 판독부(original reading unit)(1), 공판 제작부(stencil making unit)(2), 인쇄부(3), 용지 공급부(4), 용지 이송부(paper delivery unit)(5) 및 공판 배치부(stencil disposal unit)(6)로 주로 구성된다.

상기 원고 판독부(1)는 인쇄해야 할 원고가 적재되는 원고 세트대(original setting tray)(10), 상기 원고 세트대(10) 상의 원고의 유무를 검출하는 반사형 원고 센서(reflective-type original sensors)(11, 12), 상기 원고 세트대(10)의 원고를 이송하는 원고 이송롤러(original conveyer rollers)(13, 14), 상기 원고 이송롤러(13, 14)를 회전 구동시키는 스테핑 모터(stepping motor)(15), 상기 원고 이송롤러(13, 14)에 의해 이송되는 원고의 화상 데이터를 광학적으로 판독하고 상기 데이터를 전기 신호로 변환하는 접촉형 이미지 센서(contact image sensor)(16), 및 상기 원고 세트대(10)로부터 배출되는 원고가 적재되는 원고 배출 트레이(original discharging tray)(17)를 포함한다. 상기 원고 세트대(10)에 적재된 원고는 상기 원고 이송롤러(13, 14)에 의해 이송되고, 상기 이미지 센서(16)가 상기 이송되는 원고의 화상 데이터를 판독한다.

상기 공판 제작부(2)는 감겨있는 긴 공판 원지(18)를 수용하는 공판 원지 하우징(19), 상기 공판 원지 하우징(19)의 이송 방향의 하류에 배치된 열기록 헤드(thermal print head)(20), 상기 열기록 헤드(20)의 대향 위치에 배치된 플라텐 롤러(platen roller)(21), 상기 플라텐 롤러(21) 및 열기록 헤드(20)의 이송 방향의 하류에 배치된 한 쌍의 공판 원지 이송 롤러(22, 22), 상기 플라텐 롤러(21) 및 공판 원지 이송 롤러(22)를 회전 구동시키는 라이트 펄스 모터(23), 및 상기 한 쌍의 공판 원지 이송 롤러(22, 22)의 이송 방향의 하류에 배치된 공판 원지 커터(24)를 구비한다.

상기 긴 공판 원지(18)는 상기 플라텐 롤러(21)와 공판 원지 이송 롤러(22)의 회전에 의해 이송된다. 상기 이미지 센서(16)로 판독된 화상 데이터에 따라, 상기 열기록 헤드(20)의 각 점형 발열체(dot-shaped heating elements)가 선택적으로 발열 동작하여, 상기 공판 원지(18)는 그 감열로 천공되어 공판 제작된다. 또한, 상기 공판 제작된 공판 원지(18)는 상기 공판 원지 커터(24)로 절단되어 미리 설정된 길이로 제작된다.

상기 인쇄부(3)는 메인 모터(25)의 구동력에 의해 도 1의 화살표 A방향으로 회전하는 드럼(26), 상기 드럼(26)의 외주면에 설치되고 상기 공판 원지(18)의 단부를 클램프하는 공판 원지 클램프부(27), 상기 공판 원지(18)가 상기 드럼(26)의 외주면에 감겨 장착되어 있는지 여부를 검출하는 공판 원지 확인 센서(28), 상기 드럼(26)의 기준 위치를 검출하는 기준 위치 검출 센서(30), 및 상기 메인 모터(25)의 회전을 검출하는 로터리 인코더(rotary encoder)(31)를 구비한다. 상기 기 준 위치 검출 센서(30)의 검출 출력에 따라, 상기 로터리 인코더(31)의 출력 펄스가 검출되어, 상기 드럼(26)의 회전 위치가 검출될 수 있다.

또한, 상기 인쇄부(3)는 상기 드럼(26)의 하부 위치에 배치된 가압 롤러(35)를 구비한다. 상기 가압 롤러(35)는 솔레노이드 장치(36)의 구동력에 의해 상기 드럼(26)의 외주면을 가압하는 가압 위치와, 상기 드럼(26)의 외주면으로부터 이격되는 대기 위치의 사이에서 이동 가능하게 구성된다. 상기 가압 롤러(35)는 인쇄 모드의 기간(시험 인쇄를 포함) 동안에는 상기 가압 위치에 항상 위치되고, 인쇄 모드 이외의 기간 동안에는 상기 대기 위치에 위치된다.

그 후, 상기 공판 제작부(2)로부터 이송되는 공판 원지(18)의 단부는 상기 공판 원지 클램프부(27)에 의하여 클램프되고, 상기 드럼(26)은 공판 원지(18)가 클램프된 동안 회전되어 상기 공판 원지(18)가 상기 드럼(26)의 외주면에 감겨 장착된다. 또한, 상기 드럼(26)의 회전에 동기하여 상기 용지 공급부(4)로부터 공급되는 인쇄 용지(인쇄 매체)(37)는 상기 가압 롤러(35)에 의하여 드럼(26)의 외주벽 상에 감겨 장착된 공판 원지(18)로 가압된다. 따라서, 잉크(56)가 상기 공판 원지(18)의 천공으로부터 상기 인쇄 용지(37)에 전사되고, 화상이 인쇄된다.

상기 용지 공급부(4)는 인쇄 용지(37)가 적층되는 용지 공급대(paper feed tray)(38), 상기 용지 공급대(38)로부터 최상 위치의 인쇄 용지(37)만을 이송시키는 1차 용지 공급 롤러(first paper feed roller)(39, 40), 상기 1차 용지 공급 롤러(39, 40)에 의해 이송된 인쇄 용지(37)를 드럼(26)의 회전에 동기하여 상기 드럼(26)과 가압 롤러(35) 사이로 이송하는 한 쌍의 2차 용지 공지 롤러(41, 41), 및 상기 인쇄 용지(37)가 상기 한 쌍의 2차 용지 공급 롤러(41, 41) 사이에 이송되었는지 아닌지를 검출하는 용지 공급 센서(paper feed sensor)(42)를 구비한다. 상기 1차 용지 공급 롤러(39, 40)는 상기 메인 모터(25)의 회전이 용지 공급 클러치(paper feed clutch)(43)를 통하여 선택적으로 전달되도록 구성되어 있다.

상기 용지 이송부(5)는 인쇄된 인쇄 용지(37)를 드럼(26)으로부터 분리하는 용지 분리 클로(paper removal claw)(44), 상기 용지 분리 클로(44)에 의해 상기 드럼(26)으로부터 분리된 인쇄 용지(37)가 이송되는 이송 통로(conveying passage)(45), 및 상기 이송 통로(45)로부터 이송되는 인쇄 용지(37)가 적재되는 용지 수용대(paper receiving tray)(46)를 구비한다.

상기 공판 배치부(6)는 배치 공판 이송 수단(disposed stencil conveying means)(47), 공판 배치 박스(stencil disposal box)(48), 및 배치 공판 압축 부재(disposed stencil compression member)(49)를 구비한다. 상기 배치 공판 이송 수단(47)은 상기 드럼(26)의 외주면으로부터 클램프 해제된 사용된 공판 원지(18)의 단부를 안내하고, 상기 안내된 사용된 공판 원지(18)를 드럼(26)으로부터 벗기면서 이송한다. 상기 공판 배치 박스(48)는 상기 배치 공판 이송 수단(47)에 의해 이송된 공판 원지(18)를 수용한다. 상기 배치 공판 압축 부재(49)는 상기 배치 공판 이송 수단(47)에 의해 공판 배치 박스(48) 내에 이송되는 공판 원지(18)를 상기 공판 배치 박스(48)의 바닥 내로 밀어넣는다.

도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 드럼(26)은 장치본체(H)(도 1에 나타냄)에 고정된 지지축(support axis)(50), 각 베어링(51)을 통하여 상기 지지축 (50)에 의하여 회전 가능하게 지지된 한 쌍의 측원판(side disks)(52, 52), 및 상기 한 쌍의 측원판(52, 52) 사이에 고정된 원통형의 외주벽(53)을 구비한다. 상기 외주벽(53)은 한 쌍의 측원판(52, 52)과 일체로 상기 메인 모터(25)의 회전력에 의해 회전 구동된다. 또한, 상기 외주벽(53)은 가압 롤러(35)의 가압에 의하여 변형되지 않도록 견고하고 잉크(56)를 통과시키지 않는 잉크 불투과성 부재로 형성되어 있다. 또한, 상기 외주벽(53)의 외주면은 테플론(Teflon)(등록상표) 코팅 가공과 같은 불소 함유 수지 코팅 가공으로 가공되고, 동등한 원통면을 갖도록 형성된다.

상기 공판 원지 클램프부(27)는 외주벽(53)의 지지축(50)의 축방향을 따라 형성된 클램프용 오목부(53a)를 이용하여 설치되어 있다. 상기 공판 원지 클램프부(27)의 일단부는 상기 외주벽(53)에 회전 가능하게 지지된다. 상기 클램프부(27)는 도 7에서 가상선으로 나타내는 클램프 해제 상태에서 상기 외주벽(53)으로부터 돌출되도록 형성되지만, 도 4에서 실선으로 나타내는 클램프 상태에서 상기 외주벽(53)으로부터 돌출되지 않도록 형성되어 있다. 따라서, 상기 공판 원지 클램프부(27)는 상기 외주벽(53)으로부터 돌출되지 않고 상기 공판 원지(18)를 클램프할 수 있다.

상기 외주벽(53)은 도 2 및 도 4의 화살표 A방향으로 회전되고, 인쇄 개시 포인트는 상기 외주벽(53)이 약간 회전된 후 발견되는 상기 공판 원지 클램프부(27) 근처의 위치로 설정된다. 따라서, 회전 방향(A)이 인쇄 방향(M)과 동일하고, 상기 인쇄 개시 포인트로부터 하부의 영역이 인쇄 영역으로 된다. 이 제1 실시예에서, 최대 인쇄 영역은 A3 사이즈 인쇄 용지가 인쇄될 수 있는 영역으로 설정되어 있다. 또한, 상기 잉크 공급 장치(54)의 잉크 공급부(55A)가 인쇄 방향(M)에서 상기 외주벽(53)의 최대 인쇄 영역의 상류 위치에 설치되어 있다.

도 2 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 잉크 공급 장치(54)는 잉크(56)가 저장되는 잉크 용기(57), 상기 잉크 용기(57) 내의 잉크(56)를 흡인하는 잉크 펌프(58), 상기 잉크 펌프(58)에 의해 흡인된 잉크(56)를 공급하는 제1 파이프(59), 상기 제1 파이프(59)의 타단이 접속되고, 내부에 잉크 통로(60)가 형성되고, 구멍(61)이 180도 대향 위치에 형성되는 지지축(50), 상기 지지축(50)의 외주측에 회전 가능하게 지지되고, 상기 구멍(61)과 연통되는 연통공(62)이 형성되는 로터리 조인트(rotary joint)(63), 상기 로터리 조인트(63)에 일단이 접속되고, 그 타단이 상기 외주벽(53)에 접속되는 제2 파이프(64), 및 상기 제2 파이프(64)의 타단이 개구되는 잉크 공급부(55A)를 포함한다. 상기 제1 파이프(59), 지지축(50) 및 제2 파이프(64) 등은 잉크를 대기에 노출시키지 않으면서 상기 드럼(26)의 외주벽의 표면과 상기 공판 원지(18) 사이에 잉크를 공급하기 위한 도관(conduit)을 구성한다.

상기 잉크 공급부(55A)는 잉크(56)를 상기 제2 파이프(64)로부터 인쇄 직교 방향(N)으로 확산하는 잉크 확산홈(ink diffusion groove)(65), 상기 잉크 확산홈(65)의 인쇄 직교 방향(N)으로 간격을 두고 개구되는 복수의 연통공(66), 및 상기 복수의 연통공(66)과 연통되고 상기 외주벽(53)의 표면에 개구되는 잉크 공급구(ink supply port)(55a)를 포함한다.

도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 잉크 확산홈(65)과 복수의 연통공(66) 및 잉크 공급구(55a)는 잉크 공급용 오목부(67) 및 잉크 분배 부재(68)에 의 하여 형성된다. 상기 잉크 공급용 오목부(67)는 상기 외주벽(53)의 인쇄 방향(M)의 직교 방향[즉, 인쇄 직교 방향(N)]을 따라 형성되고, 상기 잉크 분배 부재(68)는 상기 오목부(67)의 내측에 형성된다. 상기 잉크 공급구(55a)는 인쇄 직교 방향(N)을 따라 형성되고, 상기 잉크(56)를 상기 외주벽(53)의 인쇄 직교 방향(N)으로 대략 균등하게 공급한다.

다음에, 상기 구성의 공판 인쇄 장치의 동작을 간단히 설명한다.

먼저, 공판 제작 모드가 선택되면, 상기 공판 제작부(2)에서, 상기 공판 원지(18)가 플라텐 롤러(21) 및 공판 원지 이송 롤러(22)의 회전에 의해 이송된다. 또한, 상기 원고 판독부(1)로 판독된 화상 데이터에 따라, 상기 열기록 헤드(20)의 다수의 발열체가 선택적으로 발열 동작되어, 상기 공판 원지(18)는 감열 천공되어 공판 제작된다. 이와 같이 공판 제작된 공판 원지(18)는 미리 설정된 위치에서 절단되어, 미리 설정된 치수를 갖는 공판 원지(18)가 공판 제작된다.

상기 인쇄부(3)에서는, 상기 공판 제작부(2)에서 공판 제작된 공판 원지(18)의 단부는 상기 드럼(26)의 공판 원지 클램프부(27)에 의하여 클램프되고, 상기 드럼(26)은 상기 공판 원지(18)를 클램프한 상태에서 회전된다. 그 다음, 상기 공판 원지(18)는 상기 드럼(26)의 외주면에 감겨 장착된다.

다음에, 인쇄 모드가 선택되면, 상기 인쇄부(3)에서, 상기 드럼(26)이 회전 구동되고, 잉크 공급 장치(54)의 구동이 개시된다. 그러면, 상기 잉크(56)가 잉크 공급구(55a)로부터 외주벽(53)에 공급된다. 따라서, 상기 공급된 잉크(56)는 상기 외주벽(53)과 공판 원지(18)의 사이에 유지되고, 상기 가압 롤러(35)는 대기 위치로부터 가압 위치로 이동된다.

상기 용지 공급부(4)에서, 상기 인쇄 용지(37)는 상기 드럼(26)의 회전에 동기하여 상기 드럼(26)과 가압 롤러(35) 사이에 공급된다. 상기 공급된 인쇄 용지(37)는 가압 롤러(35)에 의해 상기 드럼(26)의 외주벽(53)에 가압되고, 상기 드럼(26)의 외주벽(53)의 회전에 의해 이송되는, 즉, 상기 인쇄 용지(37)는 공판 원지(18)에 밀착되면서 이송된다.

또, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 인쇄 용지(37)가 이송될 때, 상기 드럼(26)의 외주벽(53)과 공판 원지(18)의 사이에 유지된 잉크(56)는 상기 가압 롤러(35)의 가압에 의해 압착되면서 인쇄 방향(M)의 하류로 동시에 확산된다. 그 다음, 상기 확산된 잉크(56)는 공판 원지(18)의 천공으로부터 스며 나와 상기 인쇄 용지(37) 상에 전사된다. 따라서, 잉크 화상은 상기 드럼(26)의 외주벽(53)과 가압 롤러(35)의 사이를 통과하는 과정에서 상기 인쇄 용지(37)에 인쇄된다. 상기 드럼(26)의 외주벽(53)과 가압 롤러(35)의 사이를 통과한 상기 인쇄 용지(37)의 단부는 그 단부에서 용지 분리 클로(44)에 의하여 상기 드럼(26)으로부터 벗겨지고, 상기 드럼(26)으로부터 분리된 인쇄 용지(37)는 이송 통로(45)를 통하여 용지 수용대(46)로 이송되고, 그 위에 적재된다.

상기 인쇄 용지의 설정량의 인쇄가 완료되면, 상기 드럼(26)의 외주벽(53)의 회전이 정지되고, 잉크 공급 장치(54)의 구동이 정지된다. 따라서, 상기 외주벽(53)으로의 잉크(56)의 공급이 정지된다. 또, 상기 가압 롤러(35)가 가압 위치로부터 대기 위치로 복귀되고 대기 모드로 들어간다.

새로운 공판 제작 등을 개시하기 위하여 공판 배치 모드가 선택되면, 상기 드럼(26)의 공판 원지 클램프부(27)는 클램프 해제 위치로 이동되고, 상기 클램프 해제된 공판 원지(18)의 단부는 상기 드럼(26)이 회전함에 따라 배치 공판 이송 수단(47)에 의하여 안내되며 또한 공판 배치 박스(48) 내에 수납된다.

이제까지 설명된 바와 같이, 이 공판 인쇄 장치에서, 상기 잉크(56)는 상기 드럼(26)의 외주벽(53)에 공급되고, 상기 가압 롤러(35)의 가압력으로 압착됨으로써 상기 외주벽(53) 상에 확산되고, 상기 확산된 잉크(56)는 상기 가압 롤러(35)의 가압력에 의해 공판 원지(18)의 천공으로부터 인쇄 용지(37)에 전사된다. 따라서, 인쇄 모드가 종료되면, 상기 드럼(26)에 공급되는 잉크(56)는 상기 드럼(26)의 외주벽(53)과 공판 원지(18) 사이의 대략 밀폐 공간에 유지되어, 대기와의 접촉이 최소화된다. 따라서, 인쇄를 장시간 행하지 않아도 잉크(56)가 변질되지 않고, 잉크(56)의 변질을 확실하게 방지할 수 있다. 또, 종래예와 같이 드럼(26)의 내부에 잉크 공급용 각종 롤러를 배치할 필요가 없다. 따라서, 드럼(26)이 보다 소형화 및 경량화될 수 있다.

또한, 상기 드럼(26)의 외주벽(53)이 잉크 불투과성 부재에 의하여 형성되어 있으므로, 보다 다양한 범위에서 상기 재료를 선택할 수 있다. 또한, 구조가 간단하므로, 상기 드럼(26)이 저비용으로 제조될 수 있다. 또한, 드럼(26)의 강도가 용이하게 증가되므로, 인쇄압의 변동에 의한 불균일한 화상이 방지될 수 있다.

또한, 잉크(56)는 기본적으로 대기와의 접촉이 최저 수준으로 억제되기 때문에 거의 열화되지 않는 양호한 상태에서 인쇄에 사용된다. 또한, 잉크(56)의 열화 방지 관리가 필요하지 않으므로 잉크(56)의 선택 자유도를 넓힐 수 있다.

이 제1 실시예에서, 잉크 공급부(55A)는 인쇄 직교 방향(N)을 따라 연속적으로 형성된 잉크 공급구(55a)를 포함하고, 이 잉크 공급구(55a)로부터 인쇄 직교 방향(N)에 거의 균일하게 잉크(56)를 공급한다. 따라서, 잉크(56)는 가압 롤러(35)의 압력에 의해 스퀴징(squeezing)되는 동안 인쇄 방향(M)의 하류에 확산될 때, 치우침이 없이 인쇄 직교 방향(N)으로 확산될 수 있다. 이로써, 인쇄 직교 방향(N)의 인쇄에서 농도 불균일을 확실히 방지할 수 있다.

제1 실시예에서, 원고 클램프부(27)가 드럼(26)의 외주벽(53)의 표면으로부터 돌출되지 않으므로, 가압 롤러(35)의 구동이 용이하다. 이는 인쇄 모드 시에 가압 롤러(35)가 원지 클랩프부(27)에 충돌하는 것을 회피하기 위해, 드럼(26)의 매회전에 가압 롤러(35)를 가압 위치와 대기 위치 사이에서 변위시킬 필요가 없음을 의미한다. 이에 따라 가압 롤러(35)에 의한 소음 및 반동(rebounding)에 의한 화질 열화 등의 문제점을 해소할 수 있다.

도 8 및 도 9는 잉크 공급부의 변형예를 나타낸다. 도 8은 잉크 공급부를 나타낸 드럼의 일부 평면도이고, 도 9는 도 8의 C4-C4 선을 따른 단면도이다.

도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 이 변형예의 잉크 공급부(55D)는 잉크를 제2 파이프(64)로부터 인쇄 직교 방향(N)으로 확산하는 잉크 확산홈(65), 및 그 일단이 상기 잉크 확산홈(65)의 인쇄 직교 방향(N)으로 일정한 간격을 두고 개구되고 그 타단이 외주벽(53)의 표면측으로 개구되는 잉크 확산 공급부로서 작용하는 복수의 잉크 공급구(55d)를 포함한다. 상기 잉크 확산홈(65) 및 상기 잉크 공급구 (55d)는 외주벽(53)의 인쇄 직교 방향(N)을 따라 형성된 잉크 공급용 오목부(67)와, 상기 오목부(67) 내부에 배치된 잉크 분배 부재(68)에 의해 형성된다.

이 변형예의 잉크 공급부(55D)는 잉크(56)를 상기 잉크 공급구(55d)의 전체 원주 방향으로 균등하게 분산시키는 상태에서 외주벽(53) 상에 공급한다. 따라서, 상기 외주벽(53)을 인쇄 직교 방향(N)으로 전체로서 볼 때, 상기 잉크(56)는 인쇄 직교 방향(N)으로 대략 균등하게 공급된다. 따라서, 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 상기 잉크(56)가 가압 롤러(35)의 가압력에 의하여 압착됨으로써 인쇄 방향(M)의 하류로 확산될 때, 상기 잉크(56)는 인쇄 직교 방향(N)으로 치우치지 않고 확산된다. 그러므로, 인쇄 직교 방향(N)의 불균일한 인쇄 농도가 확실하게 방지된다.

또한, 이 변형예의 잉크 공급부(55D)로, 상기 가압 롤러(35)는 잉크 공급구(55d) 위를 통과할 때 상기 잉크 공급구(55d) 내로 함몰(depression)되지 않는다. 따라서, 상기 가압 롤러(35)의 함몰 소음 및 진동이 방지될 수 있다.

제2 실시예에서, 이 공판 인쇄 장치에는 상기 외주벽에 최대 인쇄 구역보다 외측이고, 또 공판 원지로 덮인 위치에 잉크 누출 방지홈이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해 외주벽과 공판 원지 사이의 잉크가 최대 인쇄 구역보다 위측으로 누출되면, 그 누출된 잉크가 잉크 누출 방지홈에 유입되므로, 잉크가 공판 원지의 에지로부터 새는 것을 확실히 방지할 수 있다.

또한, 이 잉크 누출 방지홈은, 외주벽의 측면으로부터의 잉크 누출을 확실히 방지하기 위해서, 최대 인쇄 구역으로부터 인쇄 직교 방향의 좌우 외측 위치에 설치되어 있는 것, 외주벽의 단부로부터의 잉크 누출을 확실히 방지하기 위해서 최대 인쇄 구역으로부터 인쇄 하류 위치에 설치되어 있는 것, 외주벽의 정상으로부터의 잉크 누출을 확실히 방지하기 위해(그로 인해 원지 클램프부가 잉크에 오염되는 것에 기인하는 클램프 불량, 착판 불량, 공판 원지의 구겨짐 등을 방지할 수 있다), 최대 인쇄 구역의 상류의 상기 잉크 공급부보다 더 인쇄 상류 위치에 설치되어 있는 것, 보다 확실히 잉크 누출을 방지하기 위해, 또 각 잉크 누출 방지홈을 좁게 형성하여 공판 원지의 잉크 누출 방지홈으로의 함몰을 방지하기 위해서 복수 개 설치되어 있는 것이 각각 바람직하다.

도 10 내지 도 13은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸다. 도 10은 드럼의 사시도이고, 도 11은 도 10의 A2-A2 선을 따른 단면도이고, 도 12는 도 10의 B2-B2 선을 따른 단면도이고, 도 13은 드럼의 외주벽을 전개한 개략도이다.

도 10 내지 도 13에 나타낸 바와 같이, 이 제2 실시예에서, 잉크 누출 방지홈(71)이 드럼(26)의 외주벽(53)의 최대 인쇄 영역(S)의 외측 위치에 제공되고, 공판 원지(18)로 덮인다. 또한, 상기 잉크 누출 방지홈(71)은 인쇄 직교 방향(N)으로 최대 인쇄 영역(S)의 좌우측 및 외측 위치에 제공된다. 또한, 상기 잉크 누출 방지홈(71)은 인쇄 방향(M)을 따라 연속적으로 형성되고, 인쇄 방향(M)으로 최대 인쇄 영역(S)보다 넓은 범위에 걸쳐 형성된다. 특히, 만약 잉크(56)가 상기 잉크 확산홈(65) 및 잉크 공급구(55a)로부터 수평 방향으로 확산된 경우에도 잉크(56)의 누출을 방지하도록, 상기 잉크 누출 방지홈(71)의 단부는 적어도 드럼 회전 방향의 잉크 공급 위치와 동일한 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 잉크 누출 방지홈(71)은 잉크 공급부(55A)의 잉크 공급구(55a) 및 잉크 확산홈(65)의 폭보 다 약 1Omm 외측에 배치된다. 또한 다른 구성 요소는 상기한 제1 실시예의 구성 요소와 동일하다. 따라서, 제1 실시예와 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호로 지시되고, 그 상세한 설명을 생략한다.

이 제2 실시예에서도, 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 상기 잉크(56)는 인쇄를 장시간 행하지 않아도 변질되지 않는다. 또한, 드럼(26)의 소형화 및 경량화가 실현될 수 있다.

또한, 제2 실시예에서, 상기 잉크 누출 방지홈(71)은 인쇄 직교 방향(N)으로 최대 인쇄 영역(S)의 좌우측 및 외측 위치에 제공된다. 따라서, 상기 외주벽(53)의 최대 인쇄 영역(S)으로부터 인쇄 직교 방향(N)으로 누출되는 잉크(56)는 잉크 누출 방지홈(71)에 들어가며, 그 때문에 상기 외주벽(53)의 사이드로부터의 잉크 누출이 확실하게 방지될 수 있다.

제3 실시예에서, 이 공판 인쇄 장치는 상기 외주벽의 최대 인쇄 구역으로부터 외측으로 유출된 잉크를 회수하는 잉크 회수 수단(ink recovery means)을 구비한 것이 바람직하다. 이것에 의해 과잉의 잉크를 드럼의 외주벽으로부터 제거할 수 있는 동시에 잉크의 재활용을 도모할 수 있다.

또한, 이 잉크 회수 수단은 가압 롤러의 스퀴징에 의해 인쇄 하류측으로 유출된 잉크를 드럼의 외주벽으로부터 제거하여 재활용하기 위해, 상기 회주벽의 최대 인쇄 구역으로부터 인쇄 하류 위치에 잉크 회수홈을 가지고, 이 잉크 회수홈에 모인 잉크를 회수하는 것이 바람직하고, 이 잉크 회수홈에 잉크 유통 가능한 함몰 방지 부재가 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이 함몰 방지 부재에 의해 공 판 원지가 잉크 회수홈으로 눌려 들어가지 않고, 공판 원지가 잉크 회수홈의 잉크 회수 경로를 막음에 따른 회수 효율의 저하를 방지할 수 있다. 또, 공판 원지가 잉크 회수홈의 에지에 붙어 그 지점에서 공판 원지가 잉크를 밀봉하지 않고, 가압 롤러의 스퀴징에 의해 잉크가 원활하게 잉크 회수홈으로 유입되기 때문에, 잉크의 단부 누출이 발생되지 않는다. 또한, 가압 롤러가 잉크 회수홈 위를 통과할 때, 잉크 회수홈으로 눌려 들어가지 않기 때문에 가압 롤러의 함몰 소음과 진동의 발생을 방지할 수 있다.

이 함몰 방지 부재는 상기 드럼의 상기 외주벽과 동일한 둘레면을 형성하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 가압 롤러가 거의 동일한 원주 상을 이동하게 되므로, 가압 롤러의 함몰 소음과 진동을 완전히 방지할 수 있다. 또, 잉크 회수 수단은 잉크 누출 방지홈에 고인 잉크를 확실하게 제거하여 잉크의 재활용을 도모하기 위해, 잉크 회수홈으로서 잉크 누출 방지홈을 이용하여 잉크 누출 방지홈에 고인 잉크를 회수하는 것이 바람직하다.

도 14 내지 도 16은 본 발명의 제3 실시예를 나타낸다. 도 14는 드럼의 사시도이고, 도 15는 도 14의 A3-A3 선을 따른 단면도이고, 도 16은 도 14의 B3-B3 선을 따른 단면도이다.

도 14 내지 도 16에 나타낸 바와 같이, 이 제3 실시예에서는, 상기 제1 실시예와 비교하여, 상기 외주벽(53)의 최대 인쇄 영역(S)으로부터 누출된 잉크(56)를 회수하는 잉크 회수 장치(73A)가 부가되어 있다.

상기 잉크 회수 장치(73A)는 상기 외주벽(53)의 최대 인쇄 영역(S)의 인쇄 위치 하류에 형성된 잉크 누출 방지홈(72), 상기 잉크 누출 방지홈(72)의 일단이 개구되는 제3 파이프(74), 상기 제3 파이프(74)의 타단이 접속되고, 연통공(75)이 형성되는 로터리 조인트(63), 상기 로터리 조인트(63)를 회전 가능하게 지지하고, 상기 연통공(75)과 연통될 수 있는 구멍(76a) 및 그 내부에 형성된 잉크 통로(76b)를 갖고 있는 지지축(50)과, 상기 지지축(50)에 일단이 접속되는 제4 파이프(77), 상기 제4 파이프(77)의 중간에 개재되고, 지분(paper particles) 등을 트랩(trap)하는 필터(80), 상기 제4 파이프(77)의 중간에 위치되고, 상기 제4 파이프(77) 내의 잉크(56)를 흡인하는 잉크 펌프(inking pump)[예를 들면, 트로코이드 펌프(trochoid pump)](78), 및 상기 제4 파이프(77)의 타단이 접속되는 회수 용기(79)를 포함한다.

상기 잉크 누출 방지홈(72)은 상기 제2 실시예의 제1 변형예의 것과 동일한 위치에 위치된다. 상기 잉크 누출 방지홈(72)은 최대 인쇄 영역(S)의 인쇄 위치 하류에 위치되고, 인쇄 직교 방향(N)을 따라 연속적으로 형성된다. 그러나, 상기 제3 파이프(74)의 일단은 잉크 누출 방지홈(72)에 접속된다. 따라서, 잉크 누출 방지홈(72)은 잉크 회수용 오목부(81) 및 상기 오목부(81) 내에 형성된 파이프 고정 부재(82)를 이용하여 형성된다. 여기서 사용되는 로터리 조인트(63)는 잉크 공급 장치(54)용으로도 사용된다. 상기 지지축(50)은 잉크 공급 장치(54)용 잉크 통로로 사용되기 위해, 2중 파이프의 구조를 갖고 있다. 다른 구성 요소는 상기 제1 실시예의 구성 요소와 동일하다. 따라서, 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호로 지시되고, 그 상세한 설명을 생략한다.

이 제3 실시예에서도, 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 인쇄를 장시간 행하지 않아도 잉크(56)가 변질되지 않는다. 또한, 드럼(26)의 소형화 및 경량화가 실현될 수 있다.

이 제3 실시예에서, 상기 외주벽(53)의 최대 인쇄 영역(S)의 외측으로 누출되는 잉크(56)를 회수하는 잉크 회수 장치(73A)가 구비된다. 따라서, 여분의 잉크(56)가 상기 드럼(26)의 외주벽(53)으로부터 제거할 수 있고, 잉크(56)의 재이용이 실현될 수 있다. 또한, 상기 잉크 누출 방지홈(72)에 저장된 잉크가 회수될 수 있으므로, 상기 잉크(56)가 상기 잉크 누출 방지홈(72)으로부터 오버플로어되는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

이 제3 실시예에서, 잉크 공급용의 잉크 용기(57) 및 잉크 회수용 회수 용기(79)가 구비된다. 따라서, 회수된 잉크를 재이용하지 않을 수 있다.

이 제3 실시예에서, 상기 필터(80)가 상기 잉크 회수 장치(73A)의 제4 파이프(77)의 중간에 개재되어, 지분(paper particles) 등을 함유하지 않은 잉크를 상기 회수 용기(79)로 확실하게 되돌릴 수 있다. 따라서, 회수된 잉크의 품질이 향상될 수 있다. 그러나, 상기 필터(80)는 잉크의 회수하기 위하여 항상 필요한 것은 아니고, 또한, 상기 필터(80)를 생략할 수도 있다.

이 제3 실시예에서, 상기 잉크 공급 장치(54) 및 잉크 회수 장치(73A)가 인쇄 모드 시에 항상 구동되도록 제어되면, 잉크가 인쇄 모드 시에 잉크 공급부(55A)로부터 외주벽(53)으로 연속적으로 공급된다. 또한, 상기 외주벽(53)으로부터 잉크 누출 방지홈(72)으로 흘러 들어간 잉크(56)는 항상 회수된다. 따라서, 잉크 (56)가 외주벽(53)에 체류하는 것이 가급적 방지된다. 또한, 적당량의 잉크(56)가 상기 외주벽(53)에 항상 유지될 수 있다. 따라서, 대량의 연속인쇄 시에도 원하는 잉크 농도의 인쇄물이 얻어질 수 있다. 또한, 상기 잉크 누출 방지홈(72)은 상기 제2 실시예와 같이 배치될 수 있다.

도 17(A) 내지 도 17(C)는 상기 잉크 누출 방지홈의 변형예를 나타낸다. 도 17(A)는 잉크 누출 방지홈 부근의 단면도이고, 도 17(B)는 잉크 누출 방지홈 부근을 나타내는 일부 평면도이고, 도 17(C)는 공판 원지의 거동을 설명하는 단면도이다.

도 17(A) 및 도 17(B)에 나타낸 바와 같이, 함몰 방지 부재로서 작용하는 나선형 링 부재(92)가 상기 잉크 누출 방지홈(72)의 내부에 고정되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 나선형 링 부재(92)는 그 탄성에 의하여 잉크 누출 방지홈(72) 내에 압입됨으로써 상기 잉크 누출 방지홈(72)에 고정되어 있다. 상기 나선형 링 부재(92)의 상면 높이는 상기 외주벽(53)의 표면과 동일하거나 약간 낮게 설정된다. 다른 구성은 동일하기 때문에, 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호로 지시되고, 그 상세한 설명을 생략한다.

이 변형예에서, 도 17(A)에 나타낸 바와 같이, 공판 원지(18)는 잉크 회수 장치의 흡인력에 의해 잉크 누출방지홈(72) 내에 함몰되지 않는다. 따라서, 공판 원지(18)에 의하여 잉크 누출 방지홈(72)의 잉크 회수 통로를 막는 것에 의한 회수 효율의 저하가 방지될 수 있다. 또한, 도 17(C)에 나타낸 바와 같이, 상기 공판 원지(18)는 잉크 누출 방지홈(72)의 에지에 부착되지 않으며, 따라서 그 부착 위치 에서 공판 원지(18)가 잉크를 밀폐하지 않는다, 따라서, 상기 잉크는 가압 롤러(35)의 압착에 의해 잉크 누출 방지홈(72) 내로 원활하게 유입되어, 상기 잉크는 상기 외주벽(53)의 단부로부터 누출되지 않는다. 또한, 상기 가압 롤러(35)가 잉크 누출 방지홈(72) 위를 통과할 때에 상기 잉크 누출 방지홈(72)에 함몰되지 않으므로, 상기 가압 롤러(35)의 함몰 소음 및 진동의 발생이 방지될 수 있다.

도 18은 본 발명의 제4 실시예를 나타내고, 드럼의 외주벽을 전개한 개략도이다. 도 18에 나타낸 바와 같이, 이 실시예에서, 잉크 회수 장치(73D)는 상기 드럼의 외주벽(53)의 최대 인쇄 영역(S)의 인쇄 위치 하류에 잉크 회수홈(94)을 구비하고, 상기 잉크 회수홈(94)에 저장된 잉크를 회수하도록 구성되어 있다. 구체적으로, 잉크 누출 방지홈(72)을 이용하여 최대 인쇄 구역(S)으로부터 외측으로 유출된 잉크를 회수하는 것이 아니고, 잉크 회수홈(94)을 이용하여 최대 인쇄 구역(S)로부터 인쇄 하류 외측으로 유출된 잉크를 회수하는 것이다.

이와 같이, 잉크 누출 방지홈(72) 대신에 그와 같은 위치에 잉크 회수홈(94)을 설치할 수 있다. 잉크 회수홈(94)은 인쇄 방향(M)으로 2열이고, 또한 인쇄 직교 방향(N)으로 간격을 두고 형성된 다수의 개구부(94a)로 구성되어 있다.

이 제4 실시예에서는, 상기 가압 롤러에 의하여 압착됨으로써 인쇄 방향 하류로 유출된 잉크가 드럼의 외주벽(53)으로부터 제거되고, 잉크의 재이용이 실현될 수 있다.

또한, 공판 원지(18)는 잉크 회수 장치(73D)의 흡인력에 의해 잉크 회수홈(94) 내에 함몰되지 않는다. 따라서, 공판 원지(18)에 의하여 잉크 회수홈(94)의 잉크 회수 통로를 막는 것에 의한 회수 효율의 저하가 방지될 수 있다. 또한, 공판 원지(18)가 잉크 회수홈(94)의 에지에 부착되지 않아 그 부착 부분에서 공판 원지(18)가 잉크를 밀폐하지 않는다. 따라서, 잉크가 상기 가압 롤러에 의하여 압착됨으로써 잉크 회수홈(94)에 원활하게 흘러들어, 상기 잉크는 상기 외주벽의 단부로부터 누출되지 않는다. 또한, 상기 가압 롤러가 잉크 회수홈(94) 위를 통과할 때에 상기 잉크 회수홈(94) 내에 함몰되지 않기 때문에, 상기 가압 롤러(35)의 함몰 소음 및 진동이 방지될 수 있다.

제5 실시예에서, 이 공판 인쇄 장치는 잉크 공급부로부터의 인쇄 직교 방향의 잉크 공급량을 제어하는 잉크량 조정 수단을 구비하고, 공판 원지의 천공률에 따라 이 잉크량 조정 수단을 제어하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 천공률이 많은 구간에서는 잉크의 공급량을 많게 하고, 천공률이 적은 구간에서는 잉크의 공급량을 적게 하여, 필요한 구간에 필요한 양의 잉크만을 공급할 수 있어 과잉의 잉크 공급을 가능한 한 방지할 수 있다. 즉, 효율이 좋은 잉크 확산을 행할 수 있다.

또한, 잉크 공급부로부터의 인쇄 직교 방향의 잉크 공급량을 제어하는 잉크량 조정 수단을 구비하고, 급지하는 인쇄 매체의 크기에 따라 잉크량 조정 수단을 제어하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 인쇄 매체가 존재하는 구간에서는 잉크를 공급하고, 인쇄 매체가 존재하지 않는 구간에서는 잉크를 공급하지 않도록 하여, 필요한 구간에서만 잉크를 공급할 수 있어, 과잉의 잉크 공급을 가능한 한 방지할 수 있다. 즉, 효율이 좋은 잉크 확산을 행할 수 있다.

도 19 내지 도 21은 본 발명의 제5 실시예를 나타낸다. 도 19는 드럼의 단면도이고, 도 20은 최대 인쇄 영역을 6 영역으로 분할한 상태를 나타내는 설명도이고, 도 21은 제어 블록도이다.

도 19에 나타낸 바와 같이, 이 제5 실시예에서, 잉크 공급부(55A)로 잉크 공급은 인쇄 직교 방향(N)으로 일정한 간격으로 배치된 잉크 공급 통로(83a 내지 83f)를 통하여 행해진다. 각각 잉크 유통량을 제어하는 제어 밸브(84a 내지 84f)가 이들 잉크 공급 통로(83a 내지 83f)에 각각 장착된다. 상기 외주벽(53)의 최대 인쇄 영역이 인쇄 직교 방향(N)으로 6 영역으로 분할되면, 6개의 상기 잉크 공급 통로(83a 내지 83f) 및 제어 밸브(84a 내지 84f)는 상기 분할 영역의 상류 위치에 배치되고, 이들 각각은 각 분할 영역(E1 내지 E6)(도 20에 도시됨)의 잉크 공급을 대부분 담당하게 된다. 특히, 6개의 제어 밸브(84a 내지 84f)는 잉크 공급부(55A)로부터 인쇄 직교 방향(N)의 잉크 공급을 제어하는 잉크량 조정 수단을 구성한다. 상기 제어 밸브(84a 내지 84f)의 개폐(opening/closure)는 밸브 컨트롤러(85)에 의해 각각 제어된다.

한편, 도 21에 나타낸 바와 같이, 이 제5 실시예는 원고 판독부(1)로부터의 화상 데이터에 따른 상기 분할 영역(E1 내지 E6) 각각의 천공율을 검출하는 천공율 해석부(perforation percentage analyzing unit)(86)를 구비한다. 제어부(87)는 상기 천공율에 따라 밸브 컨트롤러(85)에 개폐 상태의 명령을 출력한다. 구체적으로, 상기 제어부(87)는 높은 천공율에 대하여 밸브 개구량을 크게 하고, 낮은 천공율에 대하여 밸브 개구량을 작게 하도록 명령을 보낸다. 다른 구성은 상기 제1 실 시예와 동일하다. 따라서, 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호로 지시되고, 그 상세한 설명을 생략한다.

이 제5 실시예에서도, 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 인쇄를 장시간 행하지 않아도 잉크(56)가 변질되지 않는다. 또한, 드럼(26)의 소형화 및 경량화가 실현될 수 있다.

또한, 상기 제5 실시예는 잉크 공급부(55A)로부터 인쇄 직교 방향(N)의 잉크 공급량을 제어할 수 있는 복수의 제어 밸브(84a 내지 84f)를 구비하고, 제어 밸브(84a 내지 84f) 각각은 공판 원지(18)의 천공율에 따라 제어된다. 따라서, 잉크 공급량이 높은 천공율의 영역에서는 증가되고, 낮은 천공율의 영역에서는 감소되어, 필요한 영역에 필요한 양만 잉크(56)를 공급할 수 있다. 따라서, 여분의 잉크 공급을 가급적으로 방지될 수 있다. 특히, 효율이 양호한 잉크 확산이 행해질 수 있고, 잉크 누출의 확률이 감소될 수 있다.

도 22는 제5 실시예의 변형예를 나타내는 제어 블록도이다.

이 변형예에서는, 용지 공급대에 세트된 인쇄 용지의 용지 사이즈(용지 폭)를 검출하는 용지 사이즈 검출 수단(88)이 구비된다. 제어부(87)는 상기 용지 사이즈 검출 수단(88)으로부터의 검출 결과(용지 사이즈)에 따라 밸브 컨트롤러(85)에 개폐 상태의 명령을 출력한다. 구체적으로는, 상기 제어부(87)는 인쇄 용지가 존재하는 분할 영역에서는 제어 밸브를 열고, 인쇄 용지가 존재하지 않은 분할 영역에서는 제어 밸브를 닫도록 명령을 보낸다. 그리고, 다른 구성은 상기 제5 실시예와 동일하기 때문에, 그 상세한 설명을 생략한다.

이 변형예에서는, 잉크 공급부로부터의 인쇄 직교 방향의 잉크 공급량을 제어할 수 있는 복수의 제어 밸브가 구비되고, 상기 제어 밸브 각각은 공급되는 인쇄 용지의 사이즈에 따라 제어된다. 따라서, 인쇄 용지가 존재하는 영역에서는 잉크(56)가 공급되고, 인쇄 용지가 존재하지 않는 영역에서는 잉크(56)가 공급되지 않는다. 따라서, 필요한 구간에만 잉크(56)가 공급될 수 있고, 여분의 잉크 공급이 가급적으로 방지될 수 있다. 특히, 효율이 양호한 잉크 확산이 행해질 수 있고, 잉크 누출의 확률이 감소될 수 있다. 또한, 상기 제5 실시예의 천공율에 따른 제어 및 상기 제5 실시예의 변형예의 용지 사이즈에 따른 제어가 함께 행해질 수 있다.

제6 실시예에서, 이 공판 인쇄 장치에 있어서, 인쇄 모드 시에 상기 잉크 공급 수단과 잉크 회수 수단을 상시 구동시키는 것이 바람직하다. 이것에 의해 인쇄 모드 시에 잉크 공급부로부터 잉크가 외주벽에 연속적으로 공급되고, 이 외주벽으로부터 잉크 누출 방지홈에 유입된 잉크가 상시 회수되기 때문에, 잉크가 외주벽에 체류하는 것을 방지할 수 있다. 또, 적당한 양의 잉크를 외주벽에 상시 유지시킬 수 있기 때문에, 대량의 연속 인쇄 시에도 원하는 잉크 농도의 인쇄물을 얻을 수 있다.

제7 실시예에서, 이 공판 인쇄 장치에 있어서, 상기 가압 롤러의 폭은 인쇄 직교 방향의 좌우 외측 위치에 각각 설치된 잉크 누출 방지홈이고, 또 이 쌍방의 잉크 누출 방지홈의 각 외측 에지보다 내측을 밀어누르는 폭으로 설정하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 가압 롤러가 잉크 누출 방지홈을 밀폐 상태로 밀어누르지 않기 때문에 잉크 누출 방지홈 내의 잉크가 가압 롤러의 누름에 의해 잉크 누출 방지홈의 외측으로 새는 사태를 방지할 수 있다. 또, 잉크 회수 수단이 잉크 누출 방지홈의 잉크를 흡인력으로 회수하는 구성인 경우에는, 가압 롤러가 잉크 누출 방지홈보다 외측을 누르지 않기 때문에 잉크 누출 방지홈의 외측으로 누출된 잉크가 가압 롤러로 눌리지 않고, 잉크 회수 수단의 흡인에 의해 새는 잉크가 다시 잉크 누출 방지홈으로 회수되는 활률이 높아진다.

도 23은 본 발명의 제7 실시예를 나타내고, 드럼과 가압 롤러의 정면도이다. 도 23에 나타낸 바와 같이, 이 제7 실시예에서는, 가압 롤러(35)의 폭(D)은, 상기 가압 롤러(35)가 이들 두개의 잉크 누출 방지홈(71, 71)의 각 외측 에지(71c)의 내측을 가압하도록, 인쇄 직교 방향(N)으로 최대 인쇄 영역(S)의 좌우측 및 외측 위치에 각각 제공된 잉크 누출 방지홈(71, 71) 사이로 설정된다. 특히, 상기 가압 롤러(35)의 폭(D)은 최대 인쇄 영역(S)의 폭 및 좌우측의 잉크 누출 방지홈(71, 71)의 외측 에지 폭 사이의 치수로 설정된다.

이 제7 실시예에서는, 상기 가압 롤러(35)가 잉크 누출 방지홈(71, 71)의 전체 폭을 가압하지 않기 때문에, 잉크 누출 방지홈(71, 71) 내의 잉크가 가압 롤러(35)의 가압에 의해 잉크 누출 방지홈(71, 71)의 외측으로 오버플로우되는 상태가 방지된다. 상기 잉크 회수 장치가 잉크 누출 방지홈(71, 71)의 잉크를 흡인력으로 회수하도록 구성되는 경우에, 상기 가압 롤러(35)는 잉크 누출 방지홈(71, 71)으로부터 외측으로 가압하지 않는다. 따라서, 잉크 누출 방지홈(71, 71)의 외측으로 누출된 잉크는 가압 롤러(35)에 의하여 가압되지 않아, 잉크 회수 장치의 흡인에 의해 누출 잉크가 다시 잉크 누출 방지홈(71, 71)에 회수될 확율이 높아진다.

본 발명에 따른 공판 인쇄 방법은, 상기 공판 인쇄 장치를 이용하여 수행되고, 공판 원지를 드럼에 장착하는 단계, 공판 원지를 제판하는 단계, 공판 원지의 천공부로부터 수성 잉크를 통과시켜 인쇄 매체에 상기 수성 잉크를 전사하는 단계를 포함한다. 각 단계의 상세한 내용은 상기 공판 인쇄 장치에 관한 설명에서 설명된 바와 같다.

다음에, 본 발명에 따른 공판 인쇄 방법에서 사용되는 수성 잉크(이하, 간단히 "잉크"라 함) 및 본 발명에 따른 잉크에 대해 설명한다.

이 잉크에는 통상 물, 착색제 및 수용성 유기 용제가 포함되어 있다.

물은 인쇄물의 건조성을 높이는 관점에서, 잉크 중에 50 중량% 이상 포함되어 있는 것이 바람직하고, 65 중량% 이상 포함되어 있는 것이 더욱 바람직하다. 물의 배합량의 상한은 특별히 한정되지 않고, 다른 배합 성분과의 밸런스를 고려하여 적절히 설정하면 되고, 예를 들면 80 중량% 이하인 것이 바람직하다.

상기 공판 인쇄 장치에서는 인쇄기 내부의 잉크는 밀폐되어 있어 수분이 대기중으로 증발하는 것이 방지되므로, 수분 함량이 높은 수성 잉크의 사용에도 적합하다.

잉크 착색제로서는, 안료 또는 염료를 이용할 수 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 안료로서는, 예를 들면, 아조계, 프탈로시아닌계, 염료계, 축합다환(縮合多環)계, 니트로계, 니트로소계 등의 유기 안료(브릴리언트 카민(Brilliant Carmine) 6B, 레이크 레드(Lake Red) C, 와청 레드(Watchung Red), 디아조 옐로우, 한자 옐로우(Hansa Yellow), 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 알칼리 블루, 아닐린 블랙 등); 코발트, 철, 크롬, 동, 아연, 납, 티탄, 바나듐, 망간, 니켈 등의 금속류, 금속 산화물 및 황화물, 및 황토(黃土), 군청(群靑), 감청(紺靑) 등의 무기 안료; 퍼니스 카본 블랙(furnace carbon black), 램프 블랙(lamp black), 아세틸렌 블랙, 채널 블랙 등의 카본 블랙류를 이용할 수 있다. 염료로서는, 예를 들면, 염기성 염료, 산성 염료, 직접 염료, 가용성 배트 염료(vat dye), 산성 매염 염료, 매염 염료, 반응 염료, 배트 염료, 황화물 염료 등으로부터 선택된, 수용성 염료 및 환원 등에 의해 수용성으로 된 수용성 염료가 포함된다. 안료, 염료 중 어느 하나 또는 모두를 착색제로 이용할 수도 있으나, 안료를 이용하는 것이 화상의 번짐 및 이면 전사(print-through)가 적고, 내후성도 우수한 잉크를 얻을 수 있으므로 바람직하다.

잉크 중의 착색제의 함유량은 통상 1∼20 중량%이고, 3∼15 중량%인 것이 바람직하다. 인쇄물의 인쇄 농도를 보다 높이기 위해서 5 중량% 이상 함유시키는 것이 더욱 바람직하다.

잉크에는 추가로 인쇄중의 공판 원지의 천공부에서의 건조를 방지하는 등의 관점에서, 수용성 유기 용제를 배합하는 것이 바람직하다.

수용성 유기 용제로서는, 실온에서 액체이고 물에 용해 가능한 유기화합물을 이용할 수 있다. 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 이소프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 이소부탄올, 2-메틸-2-프로판올 등의 저급 알코올류; 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 펜타에틸렌글리콜, 프로 필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜 등의 글리콜류; 글리세린; 아세틴류(모노아세틴, 디아세틴, 트리아세틴); 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노프로필에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르, 테트라에틸렌글리콜모노메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜모노에틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디메틸에테르, 테트라에틸렌글리콜디에틸에테르 등의 글리콜류의 유도체; 트리에탄올아민, 1-메틸-2-피롤리돈, β-티오디클리콜, 설폴란을 사용할 수 있다. 예를 들면 평균 분자량 200, 300, 400, 600과 같이 평균 분자량이 190∼630의 범위에 있는 폴리에틸렌글리콜, 예를 들면 평균 분자량 400과 같이 평균 분자량이 200∼600의 범위에 있는 디올형 폴리프로필렌글리콜, 예를 들면 평균 분자량 300, 700과 같이 평균 분자량이 250∼800 범위에 있는 트리올형 폴리프로필렌글리콜, 등의 저분자량 폴리알킬렌글리콜을 사용할 수도 있다. 이들 수용성 유기 용제는 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

수용성 유기 용제의 잉크 중의 함유량은, 2종 이상이 사용되는 경우는 그 합계 함유량으로서, 5 중량% 이상인 것이 바람직하고, 10 중량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 함유량의 상한에 관해서는 특별히 한정되지 않지만, 화상의 이면 전사를 적게 하기 위해서 약 45 중량% 이하인 것이 바람직하고, 약 35 중량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 물보다 고비점인 수용성 유기 용제, 보다 바람직하게는 비점이 150℃ 이상인 수용성 유기 용제를 잉크 중에 5 중량% 이상 함유시키는 것이 인쇄중의 공판 원지 천공부의 건조를 효과적으로 방지할 수 있어 바람직하다.

전술한 인쇄 공판 장치에서는 종래와 달리, 인쇄기로부터의 잉크 누출을 방 지하는 등의 인쇄기와의 매칭성을 위해 잉크의 점도를 어느 정도 높게 설정할 필요가 없다.

따라서, 잉크의 점도는 종래의 잉크에 비해 저점도인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 23℃에서 전단 응력을 1 Pa/s의 속도로 0 Pa로부터 증가시켰을 때, 10 Pa의 전단 응력에서 잉크 점도가 500 mPaㆍs 이하인 것이 바람직하고, 300 mPaㆍs 이하인 것이 보다 바람직하고, 100 mPaㆍs 이하인 것이 특히 바람직하다. 또, 동일하게 측정한 잉크의 점도는 1.5 mPaㆍs 이상인 것이 바람직하고, 3.0 mPaㆍs 이상인 것이 보다 바람직하고, 5.0 mPaㆍs 이상인 것이 더욱 바람직하다.

잉크의 점도가 높은 경우는 가압 롤러에 의한 가압력을 높게 설정할 필요가 생기고, 이것이 너무 높으면 잉크 전이량이 많아지거나 공판 원지의 연신에 의한 화상 신축이 발생될 우려가 있지만, 이와 같이 잉크의 점도를 낮게 함으로써 이러한 문제가 발생하지 않고, 상기 공판 인쇄 장치에서의 잉크의 공급이 최적 상태로 되어, 인쇄면 단부에서의 화상 결함이 없을 뿐 아니라 인쇄 매체로의 잉크의 침투 속도를 향상시킬 수 있고, 용이하게 인쇄물의 건조성을 높일 수 있다.

잉크는 스레드 형성성을 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로, 23℃에서 잉크로부터 직경 15 mm의 크롬 강구를 150 mm/s의 속도로 끌어올렸을 때의 잉크 스레드 형성 길이가 30 mm 이상인 것이 바람직하고, 40 mm 이상인 것이 보다 바람직하고, 50 mm 이상인 것이 보다 더 바람직하다.

이와 같이 긴 스레드 형성 길이를 가진 잉크에서는, 잉크의 점도의 고저에 무관하게, 즉 상기와 같은 저점도의 잉크인 경우에도, 잉크의 인쇄 용지로의 전이 량을 억제할 수 있다. 따라서, 인쇄물의 건조성이 양호할 뿐 아니라, 세자 및 세선의 샤프니스가 양호한 고품질의 화상을 얻을 수 있다. 또한, 솔리드 인쇄 부분이 균일한 화상을 인쇄할 수 있다.

구체적으로, 상기 스레드 형성 길이는 도 24에 나타낸 측정 기기를 이용하여 측정할 수 있다. 이 측정 기기는 잉크를 담는 용기(201), 직경 15 mm의 크롬 강구(202), 스테핑 모터(203) 및 벨트(204)를 포함한다. 크롬 강구(202)는 스테핑 모터(203)에 의해 회전하는 벨트(204)에 고정되어 있고, 일정한 속도로 상하 운동하도록 되어 있다. 측정 환경을 23℃로 설정하고, 용기(201) 내의 잉크에 크롬 강구(202) 전체를 그 구의 상부가 잉크 액면 라인과 일치하도록 침지(浸漬)하고 매초 150 mm의 속도로 수직으로 끌어올린다. 이 과정의 사진을 측정 기기 정면에 설치한 촬영기(도시되지 않음)를 이용하여 촬영, 녹화하고, 잉크 액면과 강구 사이에 형성된 잉크 스레드가 끊어지기 직전의 잉크 스레드의 최대 길이(잉크 액면과 강구 하부의 거리)를 상기 녹화된 화상으로부터 판독한다.

스레드 길이의 상한에 관해서는 특별히 한정되지 않지만, 500 mm 이하인 것이 바람직하고, 250 mm 이하인 것이 보다 바람직하고, 200 mm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 스레드 길이가 500 mm를 넘으면, 잉크 전이량을 억제할 수 없고, 세자, 세선 등이 일부 결손될 우려가 있고, 또 250 mm를 넘으면, 화상에 솔리드 인쇄 부분(solid printed section)이 있는 경우에, 그 솔리드 인쇄 부분이 불균일해질 수 있다. 이러한 이유도 명확하지 않지만, 공판 원지와 인쇄 용지가 박리되었을 때, 공판 원지의 천공부로부터 인쇄 용지에 전이된 잉크와 전이되지 않은 잉크가 서로 끌어당겨, 형성되는 화상에 불균일이 발생되는 것이라고 생각된다.

잉크는 잉크에 적절한 스레드 형성성을 부여할 수 있는 스레드 형성 부여제를 포함하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 잉크의 스레드 형성성을 적절히 제어할 수 있는 점에서, 하기 일반식 (I)로 나타내어지는 반복 단위를 포함하는, 분기 가교되어 있지 않은 직쇄형 불포화 카르복시산계 수용성 폴리머가 바람직하게 사용된다.

(식에서, R₁, R₂, R₃는 각각 독립적으로, H, CH₃, (CH₂)_nCOOH(여기서 n은 0 또는 1의 정수)임)

2개 이상의 카르복시기를 포함하는 경우에, 그것들이 산무수물을 형성할 수도 있다. 공중합체로 되어 있는 경우의 공중합체 형태는 랜덤형, 고차형, 블록형, 그래프트형 등 어느 형태라도 된다.

상기 불포화 카르복시산계 수용성 폴리머로서는, 예를 들면, 아크릴산 또는 메타크릴산(이하, 양자를 모두 "(메타)아크릴산"이라 지칭함), 무수말레산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 및 이타콘산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 불포화 카르복시산을 주쇄에 포함하는 수용성 폴리머를 들 수 있고, 이들의 염도 포함된다. 이 불포화 카르복시산계 수용성 폴리머는 물에 용해시키면 다수의 음전하를 가진 초다가(超多價) 이온 폴리머로 되고, 이것의 강한 이온 분위기에 의 해 스레드 형성성 부여 효과가 생기는 것으로 생각된다.

구체적 예로는, 폴리(메타)아크릴산, 아크릴산-메타크릴산 공중합체, (메타)아크릴산-말레산 공중합체, (메타)아크릴산-술폰산계 모노머 공중합체, (메타)아크릴산-이타콘산 공중합체, (메타)아크릴레이트-말레산 공중합체, (메타)아크릴산-(메타)아크릴아미드 공중합체, (메타)아크릴산-(메타)아크릴레이트 공중합체, (메타)아크릴산-비닐피롤리돈 공중합체, 폴리말레산, 폴리푸마르산, 폴리크로톤산, 폴리이타콘산, 무수 말레산-알킬비닐에테르 공중합체, 및 이들의 염 등을 들 수 있다.

염으로서는 1가 금속염, 아민염이 바람직하고, 예를 들면 폴리(메타)아크릴산의 경우이면, 이들의 염으로서 폴리(메타)아크릴산나트륨, 폴리(메타)아크릴산칼륨, 폴리(메타)아크릴산암모늄, 폴리(메타)아크릴산트리에탄올아민 등을 들 수 있다. 이 밖에도 바람직한 예로서, 폴리이타콘산나트륨, 폴리말레산나트륨, 아크릴산-메타크릴산 공중합체 나트륨, 아크릴산-말레산 공중합체 나트륨, 아크릴산-아크릴아미드 공중합체 나트륨 등을 들 수 있다.

이러한 불포화 카르복시산계 수용성 폴리머가 중화되지 않은 타입인 경우는, 통상 잉크 중에 이들 수용성 폴리머와 함께 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아수, 트리에탄올아민, 디이소프로판올아민 등의 알칼리성 중화제가 첨가된다. 불포화 카르복시산계 수용성 폴리머의 중화염을 사용하는 경우는 이들 알칼리성 중화제를 첨가할 필요는 없다.

불포화 카르복시산계 수용성 폴리머가 직쇄형일 때, 동일한 분자 구조의 화 합물과 비교한 경우, 그의 중량평균 분자량이 클수록 잉크 스레드 형성 길이를 크게 할 수 있고, 잉크 중의 함유량이 적을수록 잉크 점도를 낮게 할 수 있다.

상기 불포화 카르복시산계 수용성 폴리머 중에서도, 잉크의 점도를 높이지 않고 스레드 형성 길이를 크게 할 수 있기 때문에, 불포화 카르복시산모노머(아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산, 무수말레산, 푸마르산)만으로 구성된 중합체(단독 중합체 또는 공중합체) 및 이들 중합체의 염이 바람직하게 사용되고, 폴리아크릴산 및 그의 염이 특히 바람직하게 사용된다.

폴리아크릴산 및 그의 염을 포함하는 불포화 카르복시산계 수용성 폴리머는 중량평균 분자량이 10,000 이상인 것이 바람직하고, 100,000 이상인 것이 더욱 바람직하고, 600,000 이상인 것이 보다 더 바람직하고, 1,200.000 이상인 것이 특히 바람직하게 사용된다. 분자량이 10,000 미만이면 잉크의 스레드 형성 길이를 크게 하기 위해서는 불포화 카르복시산계 수용성 폴리머를 많이 함유시킬 필요가 있고, 그 결과 잉크를 저점도로 하는 것이 어려워진다. 또, 분자량은 10,000,000 이하인 것이 바람직하고, 6,000,000 이하인 것이 보다 바람직하다. 분자량이 10,000,000을 넘으면, 소량의 함유량으로 잉크의 스레드 형성 길이를 크게 하는 것이 가능한 반면, 지나치게 크지 않은 스레드 형성 길이를 얻기 위해서는 함유량을 미량으로 할 필요가 있어, 안정된 잉크 물성을 얻는 것이 어려워진다.

불포화 카르복시산계 수용성 폴리머의 함유량은, 그 종류에 따라 다르지만, 통상적으로는 0.01∼5 중량%이고, 0.05∼3 중량%인 것이 바람직하고, 0.1∼1 중량%인 것이 더욱 바람직하고, 0.1∼0.5 중량%인 것이 보다 더 바람직하다. 또한, 그 밖의 잉크 성분의 영향으로 잉크 스레드 형성 길이가 증감하는 경우가 있으므로, 스레드 형성성 부여제의 종류 및 함유량은 다른 잉크 성분의 영향을 고려하여 적절히 조정하는 것이 바람직하다.

잉크에는 추가로 잉크의 점도 조정제로서, 임의의 증점제를 배합할 수 있고, 예를 들면, 상기 불포화 카르복시산계 수용성 폴리머 이외의 수용성 폴리머계 증점제, 직쇄형이 아닌 불포화 카르복시산계 증점제, 점토광물(粘土鑛物)계 증점제 중 1종 이상을 잉크에 배합할 수 있다.

수용성 폴리머계 증점제로서는, 천연 폴리머, 반합성 폴리머, 합성 폴리머를 이용할 수 있다. 천연 폴리머로는 예를 들면, 아라비아 고무, 카라기난(carrageenan), 구아검, 로커스트 빈 검(locust bean gum), 펙틴, 트라간트 검, 콘 스타치, 코냑 만난, 한천 등의 식물계 천연 폴리머; 풀루란(pullulan), 크산탄 검, 덱스트린 등의 미생물계 천연 폴리머; 젤라틴, 카제인, 동물성 아교 등의 동물계 천연 폴리머를 이용할 수 있다. 반합성 폴리머로는, 예를 들면, 에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 반합성 폴리머; 하이드록시에틸스타치, 카르복시메틸스타치나트륨, 하이클로덱스트린 등의 전분계 반합성 폴리머; 알긴산나트륨, 알긴산프로필렌글리콜 등의 알긴산계 반합성 폴리머; 및 히알루론산나트륨을 이용할 수 있다. 합성 폴리머로는, 예를 들면, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리(비닐메틸에테르), 폴리(N-비닐아세트아미드), 및 폴리아크릴아미드 등의비닐계 합성 폴리머; 폴리(에틸렌옥사이드), 폴리에 틸렌이민, 및 폴리우레탄을 이용할 수 있다.

직쇄형이 아닌 불포화 카르복시산계 증점제로는, 상기 예시한 불포화 카르복시산계 수용성 폴리머 중, 가교제에 의해 분기 가교구조를 갖거나 하여 비직쇄형으로 되어 있는 것을 들 수 있다.

점토광물계 증점제로는, 예를 들면, 몬모릴로나이트, 헥토라이트, 사포나이트 등의 스멕타이트(smectite)형 점토광물을 이용할 수 있다.

또한, 증점제로서 예시한 상기 수용성 폴리머는 그 종류와 양에 따라서는 잉크의 증점제 이외에도 인쇄 용지에 대한 착색제의 정착제로서 이용할 수 있다. 또, 착색제로서 안료를 사용하는 경우에는 안료의 분산제로서 이용할 수도 있다.

잉크에는 상기 성분에 추가하여 임의로 안료 분산제, 정착제, 소포제, 표면장력 저하제, pH 조정제, 산화방지제, 방부제 등을 적절히 함유시킬 수 있다.

잉크 중에 알칼리 가용성 수지(alkali-soluble resin)를 함유시켜 인쇄 용지 등의 피인쇄체에 대한 착색제의 정착제(fixing agent)로서 이용할 수 있다. 착색제로서 안료를 이용할 경우는, 안료의 분산제로서 알칼리 가용성 수지를 이용할 수도 있다. 알칼리 가용성 수지란, 물에는 불용성이지만 알칼리 존재 하에서는 물에 가용성이 되는 폴리머임을 의미한다. 따라서, 예를 들면 아크릴산-아크릴레이트 공중합체와 같이, 화합물명이 동일해도 본 발명에 있어서는 그것의 용해성에 따라 수용성 폴리머 또는 알칼리 가용성 수지로 분류된다.

알칼리 가용성 수지로서는, 예를 들면, 스티렌-(메타)아크릴산 공중합체, 스티렌-α-메틸스티렌-(메타)아크릴산 공중합체, 스티렌-(메타)아크릴레이트-(메타) 아크릴산 공중합체, 스티렌-무수말레산 공중합체, 비닐나프탈렌-(메타)아크릴산 공중합체, 비닐나프탈렌-말레산 공중합체, 이소부틸렌-무수말레산 공중합체, (메타)아크릴레이트-(메타)아크릴산 공중합체, 아크릴레이트-메타크릴레이트-(메타)아크릴산 공중합체를 이용할 수 있다. 이것들은 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 알칼리 기용성 수지는 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리 금속 수산화물, 암모니아수, 트리에탄올아민 등의 알카놀아민 등의 임의의 알칼리로 중화하여 물에 대한 용해성을 부여할 수 있다.

알칼리 가용성 수지는 다량으로 함유시키면 인쇄기의 비사용 후 인쇄 성능에 지장을 줄 우려가 있으므로, 잉크 중에 고형분 환산으로 5 중량% 이하의 범위로 함유시키는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 중량% 이하이다.

잉크에 수중유(O/W)형 수지 에멀전을 함유시키고, 인쇄 용지 등의 피인쇄체에 대한 착색제의 정착제 등으로서 이용할 수 있다. 착색제로서 안료를 사용할 경우에는 이 수지 에멀전을 안료의 분산제로서 이용할 수도 있다.

수중유(O/W)형 수지 에멀전으로는, 예를 들면, 폴리(비닐아세테이트), 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 비닐아세테이트-아크릴레이트 공중합체, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴레이트 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 염화비닐리덴-아크릴레이트 공중합체, 폴리(비닐클로라이드), 염화비닐-비닐아세테이트 공중합체, 및 폴리우레탄과 같은 수지 에멀전을 이용할 수 있다. 이들의 2종 이상을 병용할 수도 있다.

수지 에멀전을 다량으로 함유시키면 인쇄기의 비사용 후 인쇄 성능에 지장을 줄 우려가 있으므로, 잉크 중에 고형분 환산으로 5 중량% 이하의 범위로 함유시키는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 중량% 이하이다.

인쇄물의 화질을 향상시키기 위해서는 잉크 중에 체질안료(體質顔料)를 함유시킬 수 있다.

체질안료로는, 예를 들면, 백토(白土), 탈크, 클레이, 규조토, 탄산칼슘, 탄산바륨, 황산바륨, 알루미나 화이트, 실리카, 카올린, 마이카, 수산화알루미늄을 이용할 수 있고, 이들의 2종 이상을 병용할 수도 있다.

체질안료는 다량으로 함유시키면 피인쇄체에 대한 착색제의 정착을 저해하거나, 인쇄기의 비사용 후의 인쇄 성능에 지장을 줄 우려가 있으므로, 5 중량% 이하의 범위로 함유시키는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 중량% 이하이다.

또한, 안료 분산제, 소포제, 표면장력 저하제 등으로서, 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 비이온 계면활성제, 또는 폴리머계, 실리콘계, 플루오르계 계면활성제를 잉크에 함유시킬 수 있다.

잉크의 점도 및 pH를 조정하기 위해서, 잉크에 전해질을 배합할 수도 있다. 전해질로서는, 예를 들면, 황산나트륨, 인산수소칼륨, 시트르산나트륨, 타르타르산칼륨, 분산나트륨을 들 수 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 황산, 질산, 아세트산, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 트리에탄올아민 등도 잉크의 증점조제(增粘助劑) 및 pH 조정제로서 이용할 수 있다.

산화방지제를 배합함으로써 잉크 성분의 산화를 방지하고, 잉크의 보존안정성을 향상시킬 수 있다. 산화방지제로서는, 예를 들면, L-아스코르브산, L-아스코 르브산나트륨, 이소아스코르브산나트륨, 아황산칼륨, 아황산나트륨, 티오황산나트륨, 소듐 디티오나이트 및 소듐 피로설파이트를 이용할 수 있다.

방부제를 배함함으로써 잉크의 부패를 방지하여 보존안정성을 향상시킬 수 있다. 방보제로서는, 예를 들면, 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온, 1,2-벤조이소티아졸린-3-온 등의 이소티아졸린계 방부제; 헥사하이드로-1,3,5-트리스(2-하이드록시에틸)-s-트리아진 등의 트리아진계 방부제; 2-피리딘티올나트륨-1-옥사이드, 8-옥시퀴놀린 등의 피리딘/퀴놀린계 방부제; 디메틸디티오카바민산나트륨 등의 디티오카바메이트계 방부제; 2,2-디브로모-3-니트릴로프로피온아미드, 2-브로모-2-니트로-1,3-프로판디올, 2,2-디브로모-2-니트로에탄올, 1,2-디브로모-2,4-디시아노부탄 등의 유기 브롬계 방부제; p-하이드록시벤조산메틸, p-하이드록시벤조산에틸, 소르브산칼륨, 디하이드로아세트산나트륨, 살리실산을 이용할 수 있다.

잉크는 물, 수용성 유기 용제 및 착색제, 그리고 필요에 따라 적절히 배합되는 상기 성분을 혼합하여 제조할 수 있다. 그 상세한 내용은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 일부의 물과 안료와 안료 분산제를 혼합하여, 볼밀, 비즈밀 등의 분산 수단을 이용하여 안료를 분산시키고, 별도로 나머지 물과 직쇄형 불포화 카르복시산계 수용성 폴리머와 수용성 유기 용제를 혼합하고, 양자를 조합시킬 수 있다.

본 발명의 공판 인쇄 방법에서 이용하는 공판 인쇄 장치에서, 상기 드럼의 외주벽이 회전되고 상기 잉크 공급부로부터 상기 외주벽의 표면에 잉크가 공급된 상태에서 인쇄 매체가 공급되면, 상기 인쇄 매체는 가압 롤러에 의해 공판 원지 및 상기 드럼의 외주벽에 가압되면서 이송된다. 한편, 상기 드럼의 외주벽과 상기 공판 원지 사이의 잉크가 가압 롤러의 가압력에 의해 압착되면서 인쇄 방향의 하류로 확산된다. 동시에, 상기 확산된 잉크는 공판 원지의 천공으로부터 스며 나와 인쇄 매체측에 전사되어, 인쇄 매체에 잉크 화상이 인쇄된다.

즉, 잉크는 드럼 표면과 공판 원지의 사이를 가압 롤러에 의해 스퀴징됨으로써 공급된다. 드럼에 공급된 잉크는 드럼의 외주벽과 공판 원지 사이의 대체로 밀폐된 공간에 유지되어 대기와의 접촉을 최소화할 수 있다.

상기 공판 인쇄 장치 및 수성 잉크를 이용하는 본 발명의 공판 인쇄 방법에 따르면, 상기 잉크는 인쇄가 장기간 행해지지 않아도 변질되지 않고, 잉크에 함유된 물이 증발되지 않으며, 그 결과 건조성이 우수하고 인쇄 직후에 취급할 때에도 화상의 흐려짐을 일으키지 않는 고품질의 인쇄물이 제공될 수 있다. 또한, 인쇄기를 비사용 상태에서 장기간 방치한 후에도, 세정 등의 작업을 필요로 하지 않고 인쇄를 재개할 수 있고, 비사용 후의 인쇄 초기의 인쇄물로부터 방치 전의 인쇄물과 같은 수준의 인쇄 성능을 얻을 수 있다.

[실시예]

이하에서, 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세히 설명하는데, 본 발명은 이들 예에 한정되는 것은 아니다. 이하, '중량%'를 간단히 '%'로 표현한다.

(실시예 1)

착색제로서 카본 블랙(Mitsubishi Chemical Corporation제 '#40') 5.0%, 안 료 분산제로서 폴리비닐피롤리돈(Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.제 'K17') 1.0% 및 증류수 14.0%를 혼합하고, 비즈밀로 충분히 분산시켜 안료 분산액 20.0%를 조제했다. 별도로, 증류수 19.9%를 교반시키면서, 여기에 직쇄형 폴리아크릴산나트륨(1)(Nihon Junyaku Co., Ltd.제 'Aronvis S': 분자량 4,000,000∼5,000,000) 0.1%를 서서히 첨가하여 용해시켰다. 얻어진 직쇄형 폴리아크릴산나트륨 수용액 20.0%, 안료 분산액 20.0%, 수용성 유기 용제로서 폴리에틸렌글리콜(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.제 '폴리에틸렌글리콜 #200') 15.0% 및 증류수의 잔부(45.0%)를 혼합하여 실시예 1의 잉크를 얻었다.

(실시예 2∼9)

표 1에 나타낸 배합으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로, 실시예의 잉크를 얻었다. 표의 배합 성분에 대한 상세한 설명은 이하와 같다.

직접염료: Daiwa Dyestuff Mfg. Co., Ltd.제, 'Daiwa IJ Blue 319H'

직쇄형 폴리아크릴산나트륨(2): Nihon Junyaku Co., Ltd.제, 'Aronvis M'(분자량 2,000,000∼3,000,000)

직쇄형 폴리아크릴산: Nihon Junyaku Co., Ltd.제, 'Jurymer AC-10H'(분자량 약 150,000, 20% 수용액; 단, 표 1의 배합량은 고형분 환산치임)

직쇄형 폴리아크릴산-메타크릴산 공중합체: Nihon Junyaku Co., Ltd.제, 'Jurymer AC-20H'(분자량 약 50,000∼80,000, 20% 수용액; 단, 표 1의 배합량은 고형분 환산치임)

카르복시메틸셀룰로오스 나트륨: Kanto Kagaku사제

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 잉크를 이용하여, 상기 도 1∼7에 나타낸 공판 인쇄 장치(Riso Kagaku Corporation제, 시작품)에서 인쇄 용지(Riso Kagaku Corporation제, 'Riso paper thin type')에 인쇄를 행하고, 얻어진 인쇄물의 화상성(세자의 샤프니스(sharpness), 솔리드 인쇄면의 균일성), 건조성 및 인쇄면 단부의 인쇄성을 평가했다.

화상성의 평가는 육안 관찰로 행하고, 세자(6 포인트)의 판독이 충분히 가능한 것을 A, 판독이 어려운 것을 B, 판독이 불가능한 것을 C로 하여 세자의 샤프니스로 나타냈다.

솔리드 인쇄면의 균일성은 다음과 같이 나타냈다: 솔리드 인쇄면이 균일한 것을 A, 거의 균일한 것을 B, 균일감을 주지 못한 것을 C로 했다.

인쇄물의 건조성은, 화상에 접촉했을 때 손가락의 오염으로 평가하고, 인쇄한 다음 3초 후에 접촉해도 손가락이 오염되지 않은 것을 A, 5초 후에는 오염되지 않은 것을 B, 5초 후에도 오염된 것을 C로 나타냈다.

인쇄면 단부의 인쇄성은, 인쇄 용지의 좌우 후단부의 화상을 인쇄할 수 있었던 것을 A, 인쇄는 가능했지만 약간 흐려진 것을 B, 인쇄를 할 수 없었던 것을 C로 나타냈다.

잉크의 스레드 형성 길이는, 도 24에 개략적으로 도시한 바와 같은 측정기를 이용하여 측정했다. 즉, 23℃의 환경 온도 하에서, 용기(201) 내에 잉크를 채우고, 그 속에 크롬 강구(202)(직경 15 mm) 전체를 상기 구의 상부가 잉크 액면 라인과 일치하도록 침지하고, 그 후에 이 크롬 강구를 매초 150 mm의 속도로 수직으로 끌어올렸을 때의 모습을 촬영기(Sony Corporation제, 3CCD 컬러 비디오카메라 모듈 XC-003)(도시되지 않음)를 이용하여 정면에서 촬영하고, 잉크 액면과 강구의 사이에 형성된 잉크 스레드가 끊어지기 직전의 잉크 스레드의 최대 길이(잉크 액면과 강구 하부의 거리)를 녹화한 화상으로부터 판독했다. 도 25는, 실시예 1에서 녹화된 화상의 일부로서, 도 25(A)는 잉크 액면과 강구 하부의 거리가 100 mm일 때의 화상, 도 25(B)는 잉크 액면과 강구 하부의 거리가 165 mm이고 잉크의 스레드가 최대 길이로 되었을 때의 화상을 각각 나타낸다.

잉크의 점도는 Haake사제 응력 제어식 점도계(rheometer) RS75(콘 각도 1°, 직경 60 mm)를 이용하여 측정했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

상기 표로부터 명백한 바와 같이, 비교예와 비교할 때 모든 본 발명의 실시예에서, 양호한 세자의 샤프니스, 양호한 인쇄물 건조성 등을 가진 인쇄물이 얻어졌다.

본원 개시 내용은 2004년 3월 23일에 출원한 일본 특허출원 제2004-084528호에 기재된 대상에 관련되며, 그 개시 내용은 참고로서 본원에 포함된다.

이상과 같이 설명한 것 이외에, 전술한 실시예는 본 발명의 신규의 유리한 특징으로부터 벗어나지 않고 여러 가지 방식으로 변형 및 변경될 수 있음을 알아야 한다. 따라서, 그러한 변형 및 변경은 모두 첨부하는 청구의 범위에 포함되어야 할 것이다.

본 발명에 의하면, 인쇄기가 비사용 상태에서 장기간 방치되어도 세정 등의 작업을 행할 필요가 없고, 장기간 방치 후에도 방치 전과 동일한 인쇄 성능을 얻을 수 있으며, 또한 열, 광, 반응성 물질의 부여와 같은 특수한 수단, 장치, 에너지 등을 사용하지 않아도 건조성이 우수할 뿐 아니라 화상성도 우수한 인쇄물을 얻을 수 있는 공판 인쇄 방법, 및 공판 인쇄용 수성 잉크가 제공된다.

Claims (8)

1. 회전 가능하며 잉크 불투과성 부재로 형성된 외주벽(外周壁)을 구비하고, 공판 원지(stencil paper)가 상기 외주벽의 표면에 장착되는 드럼;

   상기 드럼의 외주벽에 제공되는 잉크 공급부를 구비하고, 상기 잉크 공급부로부터 상기 외주벽의 표면에 잉크를 공급하는 잉크 공급 장치; 및

   공급되는 인쇄 매체를 상기 외주벽에 가압하는 가압 롤러(pressure roller)

   를 포함하는 공판 인쇄 장치를 이용하여 수행되는 공판 인쇄 방법으로서,

   공판 원지를 드럼에 장착하는 단계;

   상기 공판 원지를 제판(製版)하는 단계; 및

   상기 공판 원지의 천공부(穿孔部)로부터 수성 잉크를 통과시켜 상기 인쇄 매체에 상기 수성 잉크를 전사하는 단계

   를 포함하는 공판 인쇄 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 수성 잉크가, 23℃에서 전단 응력(shear stress)을 1 Pa/s의 속도로 0 Pa로부터 증가시켰을 때, 10 Pa의 전단 응력에서 500 mPaㆍs 이하의 잉크 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 공판 인쇄 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 수성 잉크가, 23℃에서 상기 잉크로부터 직경 15 mm의 크롬 강구(鋼球)를 150 mm/s의 속도로 끌어올렸을 때, 30 mm 이상의 잉크 스레드 형성 길이(thread-forming length)를 갖는 것을 특징으로 하는 공판 인쇄 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 수성 잉크가 직쇄형 불포화 카르복시산계 수용성 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 공판 인쇄 방법.
5. 회전 가능하며 잉크 불투과성 부재로 형성된 외주벽을 구비하고, 공판 원지가 상기 외주벽의 표면에 장착되는 드럼;

   상기 드럼의 외주벽에 제공된 잉크 공급부를 구비하고, 상기 잉크 공급부로부터 상기 외주벽의 표면에 잉크를 공급하는 잉크 공급 장치; 및

   공급되는 인쇄 매체를 상기 외주벽에 가압하는 가압 롤러

   를 포함하는 공판 인쇄 장치에 이용하는 수성 잉크.
6. 제5항에 있어서,

   상기 잉크가, 23℃에서 전단 응력을 1 Pa/s의 속도로 0 Pa로부터 증가시켰을 때, 10 Pa의 전단 응력에서 500 mPaㆍs 이하의 잉크 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 공판 인쇄용 수성 잉크.
7. 제5항에 있어서,

   상기 잉크가, 23℃에서 상기 잉크로부터 직경 15 mm의 크롬 강구를 150 mm/s의 속도로 끌어올렸을 때, 30 mm 이상의 잉크 스레드 형성 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 공판 인쇄용 수성 잉크.
8. 제5항에 있어서,

   상기 잉크가 직쇄형 불포화 카르복시산계 수용성 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 공판 인쇄용 수성 잉크.

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