(57)【要約】【課題】基材の印刷面にミストが付着することを防止し、且つ、帯電した基材を除電するための装置を新たに設置する必要性がないグラビア印刷装置を提供する。【解決手段】版胴１３と、圧胴１と、ガイドロール５と、導電ベルト９と、帯電手段１１と、を備え、ガイドロール５は、版胴１３と圧胴１とによって印刷する印刷点よりも印刷用基材が搬送される下流にあって、ガイドロール５と圧胴１によって導電ベルトを周回させ、帯電手段１１によって印刷時に発生するインキミストと同極性の電荷を導電ベルト９に帯電させ、更に、圧胴１とガイドロール５間では導電ベルト９と印刷用基材１９とを接したまま搬送することによって、インキミストが印刷用基材９に付着することを防ぐグラビア印刷装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドクターブレードを版胴表面に押し当ててインキを掻き取り、版胴と圧胴間に印刷用基材を通して印刷するグラビア印刷装置であって、
版胴と、圧胴と、ガイドロールと、導電ベルトと、帯電手段と、を備え、
ガイドロールは、版胴と圧胴とによって印刷する印刷点よりも印刷用基材が搬送される下流にあって、ガイドロールと圧胴によって導電ベルトを周回させ、
帯電手段は、印刷時に発生するインキミストと同極性の電荷を導電ベルトに帯電するための手段であって、
更に、圧胴とガイドロール間では導電ベルトと印刷用基材とが接したまま搬送されることによって、インキミストが印刷用基材に付着することを防ぐことを特徴とするグラビア印刷装置。
【請求項２】
前記帯電手段は、定電圧電源であって圧胴に印加し導電ベルトに帯電させる手段であることを特徴とする請求項１に記載のグラビア印刷装置。
【請求項３】
前記帯電手段は、印刷点の手前に設けられた摩擦体であって、導電ベルトに接触させて摩擦させ、導電ベルトに帯電させる手段であることを特徴とする請求項１に記載のグラビア印刷装置。
【請求項４】
前記帯電手段は、印刷点の手前に設けられたコロナ放電装置であって、導電ベルトに帯電させる手段であることを特徴とする請求項１に記載のグラビア印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インキミストによる基材の汚染を防止するための機構を有するグラビア印刷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロールｔｏロールのグラビア方式による図柄印刷は高速・大量生産に適している。しかしながら、図柄を刻印した版胴と基材が接触するインキの転移部において、インキのミストが発生し、このミストがインキ塗布後の基材に付着して基材表面を汚すといった製造物の不良が知られている。
【０００３】
インキミストはプロセスが高速であるほど発生しやすく、生産性を向上させる上で障害となる。また、そのほかの発生要因としては周囲温度・湿度の環境によって印刷機が帯びる静電気の影響を防ぐために、静電防止剤入りのインキを使用する場合が知られている。（特許文献１）
【０００４】
発生するインキミストはベナード効果によって負、又は正に帯電することが知られている。ベナード効果とは液体の界面に正または負のイオンが偏在し、そのイオンに引き寄せられた対抗電荷が界面近傍で高濃度となり、この状態で液体が分裂する際に、分裂した液滴に高濃度の対抗電荷が取り込まれることにより、液滴がその電荷の極性に帯電するというものである。前記結果により帯電した液滴は前述した印刷機が帯びる静電気によって引き寄せられ、引き寄せられる場所が基材の印刷面であれば汚れ不良が生じる。
【０００５】
そこで、上記のようなインキミスト付着による不良への対策としてはインキの低粘度化やインキの帯電防止性付与、塗布速度最適化といった材料・プロセス面におけるインキミスト発生の抑制や、温湿度コントロールによる静電気抑制や印刷機・基材の除電、静電グラビア印刷（特許文献２）による静電斥力の利用といった静電場コントロールによるものが一般的である。
【０００６】
静電場コントロールによるインキミスト付着防止の既存技術としては、基材表面やミストを積極的に同極性に帯電させ、静電斥力によって基材とインキミストを引き離そうとするものがある。（特許文献３）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２９００８２号公報
【特許文献２】米国特許第４６９７５１４号公報
【特許文献３】特開２００８−４４２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述の先行技術においては、通常使用される紙や有機高分子フィルム基材が強誘電体ではないことから、結果として圧胴を離れると静電斥力が小さくなってしまいミスト付着防止の効果が得られず、さらに基材表面を帯電させる場合は、静電気放電防止や巻き取った基材間の付着防止のため、印刷機内搬送の途中で基材を除電する装置が新たに必要となり、装置設置場所の確保が難しいという課題があった。
【０００９】
そこで本発明は係る問題点に鑑みて、基材の印刷面にミストが付着することを防止し、
且つ、帯電した基材を除電するための装置を新たに設置する必要性がないグラビア印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１にかかる発明は、
ドクターブレードを版胴表面に押し当ててインキを掻き取り、版胴と圧胴間に印刷用基材を通して印刷するグラビア印刷装置であって、
版胴と、圧胴と、ガイドロールと、導電ベルトと、帯電手段と、を備え、
ガイドロールは、版胴と圧胴とによって印刷する印刷点よりも印刷用基材が搬送される下流にあって、ガイドロールと圧胴によって導電ベルトを周回させ、
帯電手段は、印刷時に発生するインキミストと同極性の電荷を導電ベルトに帯電するための手段であって、
更に、圧胴とガイドロール間では導電ベルトと印刷用基材とが接したまま搬送されることによって、インキミストが印刷用基材に付着することを防ぐことを特徴とするグラビア印刷装置である。
【００１１】
本発明の請求項２にかかる発明は、
前記帯電手段は、定電圧電源であって圧胴に印加し導電ベルトに帯電させる手段であることを特徴とする請求項１に記載のグラビア印刷装置である。
【００１２】
本発明の請求項３にかかる発明は、
前記帯電手段は、印刷点の手前に設けられた摩擦体であって、導電ベルトに接触させて摩擦させ、導電ベルトに帯電させる手段であることを特徴とする請求項１に記載のグラビア印刷装置である。
【００１３】
本発明の請求項４にかかる発明は、
前記帯電手段は、印刷点の手前に設けられたコロナ放電装置であって、導電ベルトに帯電させる手段であることを特徴とする請求項１に記載のグラビア印刷装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、版胴と圧胴による印刷点より下流側において、基材の印刷面にミストが付着することを防止する効果が得られ、かつ帯電した基材を除電するための装置を新たに設置する必要性がない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のグラビア印刷装置の概要図で帯電手段その１の場合を示す図。
【図２】本発明のグラビア印刷装置の概要図で帯電手段その２の場合を示す図。
【図３】本発明のグラビア印刷装置の概要図で帯電手段その３の場合を示す図。
【図４】本発明における基材へのインキミスト付着防止方法を示す図。（ａ）は基材と導電ベルトの接触時における各層の帯電状態を示す図。（ｂ）は導電ベルトと離れた後の基材の帯電状態を示す図。
【図５】従来の方法における基材の帯電状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明のグラビア印刷装置の概要図である。
【００１７】
本発明のグラビア印刷装置はインキパン１５内に配置された版胴１３にドクターブレード１７を当てて該版胴表面の余分なインキをかき落とし、弾性層３を帯同した圧胴１によって版胴１３に矢印１００−１で示される方向に搬送される基材１９を押し付け、版胴１３表面に刻印された図柄を該基材に転写するものである（この転写位置を印刷点と称す）。更に圧胴１とガイドロール５とによって符号１００−２で示される方向に周回するように搬送される導電性ベルト９を備えている。印刷点を通過した基材１９は、導電性ベルト９に接触したままガイドロール５の地点まで搬送される。導電性ベルト９は基材１９と接触する側に絶縁層を有している。また、導電性ベルト９には帯電手段１１によって、インキミストの帯電極性と同じ極性の電荷が注入される。その結果、基材１９にはインキミストが基材１９から離れる方向の電荷が帯電されるため、印刷点で帯電したインキミストが印刷点の下流において前記基材に付着することを抑制する。
【００１８】
導電性ベルト９のベルト本体は導電性のゴムや金属などであればよく、構成部材を限定するものではない。また、基材と接する側に有する絶縁層は帯電手段１１によりベルト本体が帯電した状態で版胴１３と接触した際に絶縁破壊を起こさない十分な厚さがあることが望ましい
【００１９】
前記導電性ベルト９は圧胴１を周回の基点としていれば良く、ガイドロール５に関してはその設置場所や本数は限定されない。
【００２０】
また、導電性ベルト９に注入した電荷を保持するために、ガイドロール５はその表面を絶縁体で覆うなどして、導電性ベルト９と絶縁しておく必要がある。
【００２１】
インキミストはベナード効果によりインキの組成によって正または負の電荷によって帯電しており、これを静電斥力によって反発させるため、同じ極性の電荷を帯電手段１１から導電性ベルト９に注入する必要がある。
【００２２】
帯電手段１１について説明する。
【００２３】
図１に示す帯電手段１１は定電圧電源１１０であって圧胴１に正電圧または負電圧を印加し、導電ベルト９に正（プラス）、または負（マイナス）に帯電させる手段（帯電手段その１）である。この際、弾性層３には導電性素材を用いることが必要であり、定電圧源１１０から負電圧または正電圧を印加することにより、該圧胴と帯同する該弾性層を通して該導電性ベルトに電荷が注入される。
【００２４】
図２は前記帯電手段その１とは別の帯電手段その２によって導電性ベルト９に電荷を帯電させる場合を示す図である。帯電手段その２は印刷点の手前に設けられた摩擦体１１１であって、導電ベルト９に接触させて摩擦させ、導電ベルト９に電荷を帯電させるものである。この場合、導電性ベルト９の回転軸に接する面に絶縁膜を形成しておくか、圧胴１に帯同する弾性層３に絶縁性の素材を用いる必要があり、帯電手段その２として金属、半導体、絶縁体を周回している導電性ベルトに接触させることで、該導電性ベルトを摩擦して電荷を発生させ、電荷を蓄積させることで帯電させる。この場合の帯電手段その２によって帯電させる電荷は、インキミストと同じ極性とする。このため、摩擦体１１１は適宜その材料が選択される。
【００２５】
図３は前記帯電手段その１、帯電手段その２とは別の帯電手段その３によって導電性ベルト９に電荷を帯電させる場合を示す図である。帯電手段その３は、印刷点の手前に設けられたコロナ放電装置１１２であって、導電ベルト９に帯電させる手段である。コロナ放電により帯電した粒子を導電性ベルト９に接触させることで、粒子との電荷の授受により導電性ベルト９を帯電させる。
【００２６】
本発明のグラビア印刷装置における基材とインキミストの反発の原理について図４を用いて説明する。
【００２７】
図４（ａ）は基材１９とインキミスト２７が反発する原理について説明するための図である。導電性ベルト９の基材と接触する側には絶縁層９ａが形成されており、導電性ベルトの表面層９ｂに前述した手段を用いて電荷２１を注入すると、電荷２１によって電界２５が生じ、絶縁層９ａには分極子２３が発生する。同様に基材１９と接する状態では該基材内にも分極子が発生する。インキミスト２７が有する電荷と、導電ベルト９に注入した電荷が同極性となるようにすることで、基材１９と導電性ベルト９との接触近傍では前記電荷による電界２５が常に生じているため、インキミスト２７は静電斥力によって基材１９と離れる方向に応力を受け、インキミスト２７が基材１９に付着することがない。
【００２８】
さらに、基材１９が導電ベルト９から離れる際には、絶縁層９ａによって基材１９と導電ベルト９の電荷２１とが隔てられており、基材１９の導電ベルトと接触する側には電荷の付着が無く、導電ベルト１９から離れるにしたがって分極２３も緩和されるため、最終的には図４（ｂ）に示すように帯電・分極のない基材となって印刷機内を搬送されていく。
【００２９】
このように本発明によるグラビア印刷装置では、基材１９の帯電による静電放電・静電付着を防止するための新たな除電装置の付与を必要としない。
【００３０】
従来の構成における圧胴を帯電させる方法では、圧胴近傍においては図４（ａ）のように付着防止効果を得られるが、印刷点から下流に向かうと誘電緩和によって帯電状態はすぐに消えるために、図４（ｂ）の状態となりその効果が得られなくなる。また、従来の構成における基材を帯電させる構成では図５のように帯電手段２９によりインキミスト付着防止の効果は持続するが、別途除電手段３１を設ける必要があり、その設置場所の余裕が無い印刷機では設置することができない。
【実施例】
【００３１】
以下に、本発明の具体的実施例について説明する。
【００３２】
図１に示す帯電手段その１を用いたグラビア印刷装置で塗布の実験を行った。版胴１３にはφ３００ｍｍ、幅１０００ｍｍ、図柄を３００ｍｍｘ３００ｍｍの正方形を印刷方向に等間隔で並べるものを使用し、圧胴１は導電ゴム層３を表面に帯同したφ１５０ｍｍのものを使用した。圧胴１とガイドロール５を周回する導電ベルト９は表面に絶縁層を形成した導電ゴムベルトを使用した。帯電手段としては定電圧源１１０を圧胴１に接続し、圧胴の回転軸から駆動系に接続される部分に絶縁体を設けた。
【００３３】
上記セッティングの印刷機において、ＰＥＴ基材（厚み５０μｍ）、色インキ（粘度３ｃＰ）を用いて塗工速度１５０ｍ／ｍｉｎで印刷を行った。定電圧源で印加する電圧は１ｋＶとした。
【００３４】
印刷後の基材を確認したところ、印刷面には版胴の図柄のとおりの図柄が印刷されており、無地部分へのインキミストによる点汚れは発生していなかった。定電圧源の電圧印加を止めると無地部分へのインキミスト付着による点汚れが発生しており、本発明の効果が確認できた。また、巻き取り後の基材においても静電付着などは発生しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は基材に所望のパターンを精度よく印刷するグラビア印刷装置において、圧胴とガイドロールを支持ロールとする導電性ベルトを備え、該導電性ベルトに電荷を注入して電界を発生させることで、圧胴とグラビア版による印刷点より下流側において、基材の印刷面にミストが付着することを防止する効果が得られ、かつ帯電した基材を除電するため
の装置を新たに設置することなく発明を実施することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１・・・圧胴
３・・・弾性層
５・・・ガイドローラ
７・・・絶縁層
９・・・導電性ベルト
９ａ・・・絶縁層
１１・・・帯電手段
１３・・・版胴
１５・・・インキパン
１７・・・ドクターブレード
１９・・・基材
２１・・・電荷
２３・・・分極子
２５・・・電界
２７・・・インキミスト
２９・・・帯電手段
３１・・・除電手段
１００−１・・・基材の搬送方向
１００−２・・・導電性ベルトの周回方向
１１０・・・帯電手段その１（定電圧電源）
１１１・・・帯電手段その２（摩擦体）
１１０・・・帯電手段その３（コロナ放電装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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