(57)【要約】【課題】熱風を使用せずして印刷インキを迅速かつ良好に乾燥させる。【解決手段】帯状の被印刷基材Ｐに転移された印刷インキｉを乾燥させるのに用いるインキ乾燥装置である。被印刷基材Ｐをその長さ方向に移送可能に支持するガイドローラ３５と、波長０．７８〜２．５μｍの近赤外線を放射する複数個の発熱体３６ｂを有して基材Ｐの印刷面Ｐａに近接する第１位置と印刷面Ｐａから離隔する第２位置との間で移動可能な赤外線ヒータユニット３６と、その各発熱体３６ｂの発熱量を調節するための熱量調節部３７と、被印刷基材の長さ方向への移送が停止されたとき赤外線ヒータユニット３６を第１位置から第２位置に移動させる流体圧シリンダとを有する。そして、基材Ｐの印刷面Ｐａに近赤外線を照射しながら、印刷面Ｐａと赤外線ヒータユニット３６との距離を一定に保って、基材Ｐと赤外線ヒータユニット３６を一定速度で相対移動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷基材に印刷インキを転移させて印刷した後、前記被印刷基材の印刷面に赤外線ヒータユニットから波長０．７８〜２．５μｍの近赤外線を照射しながら、前記印刷面と赤外線ヒータユニットとの距離を一定に保って前記被印刷基材と赤外線ヒータユニットを一定速度で相対移動させることを特徴とするインキ乾燥方法。
【請求項２】
帯状の被印刷基材に転移された印刷インキを乾燥させるのに用いるインキ乾燥装置であって、前記被印刷基材をその長さ方向に移送可能に支持する基材ガイドと、波長０．７８〜２．５μｍの近赤外線を放射する複数個の発熱体を有して前記被印刷基材の印刷面に近接する第１位置と前記印刷面から離隔する第２位置との間で移動可能な赤外線ヒータユニットと、その各発熱体の発熱量を調節するための熱量調節手段と、前記被印刷基材の長さ方向への移送が停止されたとき前記赤外線ヒータユニットを前記第１位置から第２位置に移動させるユニット移動手段と、を有することを特徴とするインキ乾燥装置。
【請求項３】
前記赤外線ヒータユニットの各発熱体が所定の長さを有する管状であり、
前記赤外線ヒータユニットは、前記被印刷基材の移送経路に対して各発熱体が直交するよう配設されていることを特徴とする請求項２記載のインキ乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷インキを乾燥させる技術に係わり、特に印刷インキを印刷直後に即時乾燥させることのできる方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インキは、用途によって印刷インキ、筆記用インキ、特殊インキなどに分けられるが、このうち印刷インキは刷版の形式により凸版インキ、凹版インキ、平版インキに大別される。それら印刷インキは、主剤として媒質（ビヒクル）に顔料や染料といった色材を分散または溶解させ、必要に応じて助剤を加えることにより作られる。
【０００３】
色材はフレキソグラフィで透明性が要求される場合や布印刷など特殊な場合に限って染料が用いられるが、一般には顔料が用いられる。顔料には無機顔料と有機顔料とがあり、黒色はカーボンブラック、白色ではチタン白が代表的である。
【０００４】
媒質は固形分となり得る固着剤（バインダ）と、これに流動性を与えるための溶剤（ソルベント）とにより構成され、凸版インキでは主に鉱物油が用いられ、凹版インキでは変性ロジンなどの天然樹脂または変性ニトロセルロース、アルキド樹脂などの合成樹脂をアルコール、炭化水素などの低沸点溶剤に溶かしたものなどが用いられる。又、平版インキでは油ワニス、合成樹脂ワニスが主体である。
【０００５】
一方、助剤は、一般にインキの乾燥を促進させる乾燥促進剤（ドライヤー）と、インキの流動性や光沢を調整するワックスや界面活性剤などの印刷効果調整剤に分けられる。
【０００６】
ここに、上記のような印刷インキによれば、助剤として乾燥促進剤が含まれているものでも、印刷直後に印刷面を重ね合わせるなどすると、印刷インキが他の被印刷基材に転移してしまったり、当該印刷インキにより表示された画像や文字が乱れて印刷面が汚損されてしまったりする。
【０００７】
このため、印刷インキを用いて被印刷基材に印刷を施した後、その被印刷基材を熱風式乾燥機に通して印刷インキを熱風乾燥させることが一般に広く行われている（例えば、特許文献１、２，３）
【特許文献１】特開平８−１１８６０２号公報（請求の範囲、図１）
【特許文献２】特開２００５−３０８３７７号公報（請求の範囲、図１）
【特許文献３】特開２０００−２３８４０２号公報（段落００２６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、熱風乾燥方式では、空気中に含まれる塵埃が未乾燥の印刷インキに付着してピンホールを生じてしまうことがある。このような印刷物は不良品として扱われ、製品として出荷することができないので、不良発生率が高くなると大きな損害が発生してしまうことになる。又、熱風乾燥機は、所定の温度まで昇温するためのウォーミングアップに時間が掛かる上、多くのエネルギーを消費し、しかも装置が大型、高コストであることが一般的で、設備投資を躊躇する業者も少なくない。
【０００９】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は熱風を使用せずして印刷インキを迅速かつ良好に乾燥させることのできる方法と、簡便な乾燥装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するため、
被印刷基材に印刷インキを転移させて印刷した後、前記被印刷基材の印刷面に赤外線ヒータユニットから波長０．７８〜２．５μｍの近赤外線を照射しながら、前記印刷面と赤外線ヒータユニットとの距離を一定に保って前記被印刷基材と赤外線ヒータユニットを一定速度で相対移動させることを特徴とするインキ乾燥方法を提供する。
【００１１】
又、帯状の被印刷基材に転移された印刷インキを乾燥させるのに用いるインキ乾燥装置であって、前記被印刷基材をその長さ方向に移送可能に支持する基材ガイドと、波長０．７８〜２．５μｍの近赤外線を放射する複数個の発熱体を有して前記被印刷基材の印刷面に近接する第１位置と前記印刷面から離隔する第２位置との間で移動可能な赤外線ヒータユニットと、その各発熱体の発熱量を調節するための熱量調節手段と、前記被印刷基材の長さ方向への移送が停止されたとき前記赤外線ヒータユニットを前記第１位置から第２位置に移動させるユニット移動手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
加えて、前記赤外線ヒータユニットの各発熱体が所定の長さを有する管状であり、
前記赤外線ヒータユニットは、前記被印刷基材の移送経路に対して各発熱体が直交するよう配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、印刷インキが転移された被印刷基材の印刷面に対し、赤外線ヒータユニットから波長０．７８〜２．５μｍの近赤外線を照射しながら、印刷面と赤外線ヒータユニットとの距離を一定に保って被印刷基材と赤外線ヒータユニットを一定速度で相対移動させるようにしていることから、近赤外線による輻射熱により印刷インキを加熱して当該印刷インキを乾燥させることができる。特に、熱風を吹き付ける方法に比べ、未乾燥の印刷インキに塵埃の付着に起因するピンホールが形成される危険性が少なく、しかも印刷インキの表面のみならず、近赤外線の表面透過により印刷インキの内部が直接加熱されるために印刷インキを即時乾燥させることができ、熱風乾燥方式に比べて印刷インキの全体を均一に加熱乾燥することもできる。
【００１４】
又、近赤外線による輻射熱方式の乾燥装置は、熱風式乾燥装置に比べて小型化を図ることができ、しかも赤外線ヒータユニットでは極短時間で所定温度まで立ち上げることができるので、印刷インキの乾燥にかかる準備を速やかに整えることができる。
【００１５】
更に、本発明に係るインキ乾燥装置によれば、被印刷基材の移送が停止されたとき、赤外線ヒータユニットが被印刷基材の印刷面から離隔する構成とされていることから、近赤外線が印刷インキに過度に照射され続けることによる印刷インキの退色や熱損を防止することができる。
【００１６】
加えて、各発熱体の発熱量を調節するための熱量調節手段を備えることから、印刷インキの種類に応じて近赤外線の照射強度を最適状態に調節することができる。
【００１７】
又、赤外線ヒータユニットは、管状を成す発熱体が被印刷基材の移送経路に対して直交するよう配設されることから、印刷インキに対して近赤外線を一様に照射して、印刷インキを一様に加熱乾燥することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を図面に基づき詳しく説明する。図１は本発明に係るインキ乾燥装置の使用態様を示した正面概略図である。図１において、１は基材供給部であり、その基材供給部１は回転ドラム式にしてその回転軸１ａに基材ロールＲ１が装着され、その基材ロールＲ１から繰り出される被印刷基材Ｐが印刷機２と本発明に係るインキ乾燥装置３とを通じて基材巻取部４に製品ロールＲ２として巻き取られる構成とされている。被印刷基材Ｐは帯状に連続する布（帯布）であり、その片面（図１において上面）は印刷機２により印刷が施されて印刷面Ｐａとされる。
【００１９】
印刷機２は例えば輪転式凸版印刷機で、インキ乾燥装置３よりも被印刷基材Ｐの移送方向上流側に設置される。２１は印刷機２を構成する版胴であり、その外周面には刷版２１ａ（凸版）が固定され、その刷版２１ａに被印刷基材Ｐを介して圧胴２２が押し付けられる構成とされている。又、刷版２１ａにはインキロール２３が接触し、そのインキロール２３から刷版２１ａに形成される印刷パターンに印刷インキｉが転移されるようになっている。このため、版胴２１と圧胴２２との間に通される被印刷基材Ｐには、所定の印刷パターンで印刷インキｉの転移が行われる。そして、印刷が行われた被印刷基材Ｐが印刷機２の下流に位置するインキ乾燥装置３に導入され、これにより印刷インキｉの加熱乾燥が行われるようになっている。
【００２０】
インキ乾燥装置３は、可搬式として本体フレーム３１の底部にキャスター３２を有しており、そのキャスター３２が固定用脚部３３の縮小をもって設置面に転がり接触する構成とされている。又、本体フレーム３１の左右両側には、ブラケット３４を介してガイドローラ３５（基材ガイド）が設けられ、そのガイドローラ３５，３５により印刷機２を通過した被印刷基材Ｐがその長さ方向に移送可能に支持される構成とされている。
【００２１】
ガイドローラ３５，３５により支持される被印刷基材Ｐの移送経路上において、本体フレーム３１内には赤外線ヒータユニット３６が配設されており、その下を被印刷基材Ｐが印刷面Ｐａを上向きにして通過するようになっている。
【００２２】
赤外線ヒータユニット３６は、金属板などから形成されるユニットベース３６ａに、波長０．７８〜２．５μｍの近赤外線を放射する複数個（図示例において１１個）の発熱体３６ｂを並列状に装着して構成されている。尚、ユニットベース３６ａは、各発熱体３６ｂ，・・の上方を覆う図示せぬ反射板を含み、これにより各発熱体３６ｂから放射された近赤外線が被印刷基材の印刷面Ｐａに向けて反射されるようになっている。
【００２３】
又、図１において、３７は各発熱体３６ｂの発熱量を調節するための操作子（スライダック）を有する熱量調節部（熱量調節手段）であり、この熱量調節部３７と赤外線ヒータユニット３６が導電接続され、熱量調節部３７の操作により各発熱体３６ｂに対する通電量を調節し、それら発熱体３６ｂの発熱量を個別に調節できるようになっており、ひいては印刷面Ｐａに対する近赤外線の照射強度は可変とされている。
【００２４】
次に、図２はインキ乾燥装置を側面からみた状態を示す。図２において、３８は赤外線ヒータユニット３６を支持する支持機構で、この支持機構３８は本体フレーム３１に固設したブッシュ３８ａと、ブッシュ３８ａに通される上下に摺動自在なスライド軸３８ｂとを含み、スライド軸３８ｂの各一端（下端）は可動台３８ｃにより連結されている。又、スライド軸３８ｂ（左右に２本ずつある）の他の各一端（上端）には、水平方向に延びる左右一対のアーム３８ｄが固着され、該アーム３８ｂの先端部に赤外線ヒータユニット３６が取り付けられている。
【００２５】
これにより、赤外線ヒータユニット３６は、図２の実線で示される第１位置（被印刷基材Ｐの印刷面Ｐａに近接する位置）と、図２の一点鎖線で示される第２位置（被印刷基材Ｐの印刷面Ｐａから離隔する位置）との間で上下に移動可能とされている。
【００２６】
３９は赤外線ヒータユニット３６を上記第１位置と第２位置との間で移動させるアクチュエータ（ユニット移動手段）であり、本例ではこれに流体圧シリンダ（エアシリンダ）が用いられる。流体圧シリンダ３９は本体フレーム３１の下部に直立状態で固定され、その伸縮ロッド３９ａが可動台３８ｃに接続されている。従って、流体圧シリンダ３９を伸縮駆動することにより、赤外線ヒータユニット３６を上記第１位置と第２位置との間で移動させることができる。特に、本体フレーム３１には、被印刷基材Ｐが移送中であるか否かを検知する図示せぬセンサ（例えば、反射形光電スイッチ）が取り付けられ、その出力信号に基づいて被印刷基材Ｐの移送が停止されたと判断されたとき、流体圧シリンダ３９が伸長して赤外線ヒータユニット３６を上記第１位置から第２位置に移動させ、被印刷基材Ｐの移送が開始されるまで赤外線ヒータユニット３６を上記第２位置に保持するようになっている。これによれば、被印刷基材Ｐや印刷インキｉが赤外線ヒータユニット３６からの近赤外線を過度に浴び続けることによる退色や熱損を防止することができる。
【００２７】
又、図２から明らかなように、赤外線ヒータユニット３６の発熱体３６ｂは、所定の長さを有する管状とされている。尚、本例において、係る発熱体３６ｂにはガラス管内にヒータエレメントとしてタングステン線を封入したタングステンランプが用いられる。
【００２８】
そして、上記のような赤外線ヒータユニット３６は、図３から明らかなように、被印刷基材Ｐの移送経路（左右一対のガイドローラ３５，３５に掛け渡される被印刷基材Ｐの長さ方向Ｌ）に対して、各発熱体３６ｂが直交するように配設される。これによれば、赤外線ヒータユニット３６の直下を通過する被印刷基材Ｐの印刷面Ｐａに対し、波長０．７８〜２．５μｍの近赤外線を一様に照射し（照射強度は、印刷インキｉの種類により異なるが概ね７０〜１１０ｍＷ／ｃｍ２）、その輻射熱により印刷面Ｐａ上の印刷インキｉを一様に加熱乾燥させることができる。
【００２９】
次に、以上のように構成されるインキ乾燥装置３を用いて印刷インキを乾燥させる方法を説明する。先ず、被印刷基材Ｐをロール状に巻いてなる基材ロールＲ１を基材供給部１にセットし、その基材ロールＲ１から引き出した被印刷基材Ｐを、印刷機２の内部とインキ乾燥装置３のガイドローラ３５，３５上を経由して基材巻取部４まで延ばし、当該被印刷基材Ｐの先端を基材巻取部４に係止する。その後、基材巻取部４を回転駆動して基材ロールＲ１から被印刷基材Ｐを一定量ずつ引き出し、これを弛み無くその長さ方向に一定速度で移送しながら、その片面に印刷機２により印刷インキｉを所定の印刷パターンで転移させて順次印刷を施していく。このとき、下流に位置するインキ乾燥装置３の赤外線ヒータユニット３６は、被印刷基材Ｐの印刷面Ｐａに近接する上記第１位置に置かれ、各発熱体３６ｂが所定の発熱量（被印刷基材Ｐの印刷面Ｐａに対する近赤外線の照射強度が７０〜１１０ｍＷ／ｃｍ２となるよう予め熱量調節部３７で設定）をもって発熱されている。
【００３０】
従って、被印刷基材Ｐの印刷面Ｐａと赤外線ヒータユニット３６が一定の至近距離に保たれたまま、一定速度で移送される被印刷基材Ｐの印刷面Ｐａに対し、赤外線ヒータユニット３６から波長０．７８〜２．５μｍの近赤外線が照射される。特に、印刷インキｉに照射された近赤外線はその一部が反射しても、大部分は印刷インキｉの表面を透過してその内部に吸収される。このため、印刷面Ｐａ上の印刷インキｉは、近赤外線による輻射熱により内部から加熱され、その溶剤成分の揮発、蒸発が促されるために、赤外線ヒータユニット３６の直下を通過（通過時間は２〜１０秒）する間に乾燥される。
【００３１】
尚、本発明は種々の印刷インキに適用するが、本例では印刷インキｉとして、乾燥が困難なシリコーン系インキ、例えば固着剤としてのシリコーン樹脂を溶剤に溶かしたビヒクルに、顔料を分散させたものが用いられる。
【００３２】
以上、本発明の適用例を説明したが、本発明は上記例に限定されるものではない。例えば、上記例では、発熱体３６ｂとしてタングステンランプを使用したが、これにハロゲンランプなどを用いることもできる。又、上記例では、発熱体３６ｂを１１本並列に配列したが、これは必要に応じて増減することができる。
【００３３】
更に、上記例では、赤外線ヒータユニット３６に対し、被印刷基材Ｐが移動するようにしたが、被印刷基材Ｐを固定しながら、その印刷面Ｐａに沿って赤外線ヒータユニット３６が移動するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るインキ乾燥装置の使用態様を示す正面概略図
【図２】同インキ乾燥装置の側面概略図
【図３】赤外線ヒータユニットと被印刷基材の位置関係を示す平面図
【符号の説明】
【００３５】
Ｐ  被印刷基材
Ｐａ  印刷面
ｉ  印刷インキ
２  印刷機
３  インキ乾燥装置
３５  ガイドローラ（基材ガイド）
３６  赤外線ヒータユニット
３６ｂ  発熱体
３７  熱量調節部（熱量調節手段）
３９  流体圧シリンダ（ユニット移動手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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