(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
枚葉印刷機において、印刷面に帯電を施す一列のストリーマコロナ放電電極を多数段配するとき、該ストリーマコロナ放電電極の間にアース電位若しくはストリーマコロナ放電電極電位よりも十分に低い一定の電位に保持した電極を挿入することを特徴とする枚葉印刷機の裏写り防止装置。
【請求項２】
枚葉印刷機において、印刷面に帯電を施す一列のストリーマコロナ放電電極を多数段配するとき、該ストリーマコロナ放電電極の間にアース電位若しくはストリーマコロナ放電電極電位よりも十分に低い一定の電位に保持した電極を挿入し、該低電位電極のストリーマコロナ放電側の端部が前記ストリーマコロナ放電電極の先端部よりも奥まって位置し、前記低電位電極のストリーマコロナ放電側の端部と前記ストリーマコロナ放電電極の先端部との間に絶縁体が位置していることを特徴とする枚葉印刷機の裏写り防止装置。
【請求項３】
前記絶縁体が上記ストリーマコロナ放電電極及び上記低電位の電極を保持固定した絶縁性の樹脂であることを特徴とする請求項２に記載の枚葉印刷機の裏写り防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両面枚葉印刷機の用紙反転部の裏写り防止及び片面枚葉印刷機の排紙部の裏写り防止をする枚葉印刷機の裏写り防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
枚葉印刷機の例えば高速運転化等に伴い、印刷物に印刷したインキが乾ききらないうちに、次の工程に移ったり、後続の印刷物と接触したりして、その一部が他の部分に付着するいわゆる裏写り現象が問題となる。裏写り現象は、次工程の装置に付着したり、紙同士が互いに接着してしまったりして、印刷物の品質低下を招く。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の両面枚葉印刷機において、この裏写り現象を防止するために、片面ずつ印刷する際に用紙を反転させる圧胴の表面を粗面化して、接触面積を減らすという対策が取られているものの、粗面の凸部での裏写りは避けることができない。
また、従来の片面枚葉印刷機においては、印刷面に粉体のスプレーパウダ（裏写り防止剤）を噴霧することにより紙と紙との間に空げきを設けて、排紙部でインキが未乾燥状態のまま後続する次の印刷物が積重ねられても、裏写りしないようにしている。この方法によれば、紙同士が互いに接着してしまう事態は防止できるが、余剰のスプレーパウダが飛散して、周囲環境の汚染が問題となる。また、スプレーパウダを付着させると、その印刷面の光沢が低下してしまう。その他、インキの盛り量を限界まで減らしたり、乾燥を促進させるドライヤの添加量を検討したりする方法もあるが、根本的な解決に至らない。
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、裏写りの低減が可能な枚葉印刷機の裏写り防止装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、枚葉印刷機において、印刷面に帯電を施す一列のストリーマコロナ放電電極を多数段配するとき、該ストリーマコロナ放電電極の間にアース電位若しくはストリーマコロナ放電電極電位よりも十分に低い一定の電位に保持した電極を挿入することを特徴とする枚葉印刷機の裏写り防止装置である。
すなわち、印刷インキは顔料が正に帯電しているため、印刷面を帯電させると、帯電顔料が印刷紙の側へ電気泳動して、インキ表面の側には顔料がほとんどなくなって、溶媒の多い層が形成される。したがって、まだ完全に乾ききらない状態で印刷面が接触しても、裏写りが低減される。また、本発明は、両面枚葉印刷機のほか、片面枚葉印刷機にも応用できる。印刷部と排紙部との中間領域で、印刷面に帯電を施すと、排紙部において印刷紙の積重ねによる裏写りが低減できる。
【０００７】
また、本発明は、枚葉印刷機において、印刷面に帯電を施す一列のストリーマコロナ放電電極を多数段配するとき、該ストリーマコロナ放電電極の間にアース電位若しくはストリーマコロナ放電電極電位よりも十分に低い一定の電位に保持した電極を挿入し、該低電位電極のストリーマコロナ放電側の端部が前記ストリーマコロナ放電電極の先端部よりも奥まって位置し、前記低電位電極のストリーマコロナ放電側の端部と前記ストリーマコロナ放電電極の先端部との間に絶縁体が位置していることを特徴とする枚葉印刷機の裏写り防止装置である。
【０００８】
また、前記絶縁体が上記ストリーマコロナ放電電極及び上記低電位の電極を保持固定した絶縁性の樹脂であるのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る枚葉印刷機の裏写り防止装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図１は、両面枚葉印刷機の用紙反転部近傍の構造例を概略的に示した図面である。同図中央の反転倍胴１の用紙移送方向の上流側１１には、版胴１１ａ、ブランケット胴１１ｂ、圧胴１１ｃ及び中間胴１１ｄが配置され、下流側１２には、版胴１２ａ、ブランケット胴１２ｂ、圧胴１２ｃ及び反転単胴１２ｄが配置されている。上流側１１では用紙１０（枚葉紙）の表面が印刷され、下流側１２では用紙１０の裏面が印刷されて、印刷紙１０’が完成する。
すなわち、圧胴１１ｃで表面の印刷がなされた後、用紙１０は、中間胴１１ｄを経由して反転倍胴１に巻きつけられる。そして、グリッパ（図示省略）で用紙１０の後部をつかまれ、反転倍胴１の反転に伴って反転単胴１２ｄへ送られて、圧胴１２ｃで裏面に印刷がなされる。
【００１０】
反転倍胴１には、放電電極部２が配置されており、その放電状態、例えば印加電圧、電流、立上り時間、持続時間、放電開始タイミング等は、制御手段（図示省略）により制御されている。用紙（印刷個所）が放電電極部２の下に来たときに、放電電極部２が放電をして、これにより印刷面に帯電を施す。
【００１１】
帯電による作用について、図２を用いて説明する。図２は、印刷インキ２１が印刷された状態を拡大して示した断面図であり、（ａ）〜（ｃ）からなる。印刷インキ２１は、主原料として、インキの色特性を与える顔料２１ａと、顔料２１ａの溶媒２１ｂ及び溶媒に溶けた樹脂とを有し、顔料２１ａは、正に帯電している。なお、反転倍胴１は、導体ローラであり、アースされている。
用紙１０の表面に印刷インキ２１が印刷された状態では、同図（ａ）に示すように、正に帯電している顔料２１ａが溶媒２１ｂ中に高濃度に均一に分散している。その後、放電電極部２により印刷面に放電し、インキ表面側２２を正に帯電させると、顔料２１ａは、同図中の矢印IIの方向、すなわち用紙１０の表面の方向に電気泳動する。その結果、同図（ｂ）に示すように、印刷インキ２１は不均一となり、印刷インキ２１のインキ表面側２２は、溶媒２１ｂが多くて顔料２１ａがほとんどない溶媒層２４が形成される。
反転倍胴１で反転した後、下流側１２では圧胴１２ｃ（図１参照）に送られて、上流側１１で印刷した印刷面が圧胴１２ｃの表面と接触することになるが、接触する面は溶媒２１ｂが多いので、完全に乾ききらない状態で接触しても、図２（ｃ）に示すように、圧胴の表面に付着するのは溶媒層２４であり、顔料２１ａはほとんど付着しない。顔料２１ａの付着量は、実用上問題ない程度にまで下げることができ、裏写りが低減される。
【００１２】
放電電極部２は、図３に示すように、ストリーマコロナ放電電極３、アース電極４及び絶縁性樹脂５を有している。ストリーマコロナ放電電極３は、反転倍胴１の周方向に沿って５段配置している。この放電電極部２により、ストリーマコロナ放電電極３から線状に延びるストリーマコロナ放電（ｓｔｒｅａｍｅｒ−ｃｏｒｏｎａ−ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が発生する。なお、火花放電を起こすと、印刷面への損傷が問題となるので、制御手段は、火花放電が発生しないように、印加電圧を制御している。なお、ストリーマコロナ放電に必要な印加電圧（放電電圧）は、電極ギャップにほぼ比例する。
アース電極４及び絶縁性樹脂５を設けたのは、以下に示す実験的考察によるものである。
【００１３】
次に、実機試験の内容について説明する。用紙１０はコート紙で、印刷インキ２１は、枚葉インキハイエコー紅（東洋インキ（株）製）を使用し、インキ膜厚約２μｍ（ミクロン）のベタ印刷を、１ｍ／ｓ  （メートル毎秒）の印刷速度で行った。
最初、コロナ放電（ｃｏｒｏｎａ−ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）を用いて帯電を行ったが、コロナ電流８５０μＡ（マイクロアンペア）、印加電圧９ｋＶ（キロボルト）で、裏写り低減の現象が見られた。なお、印加電圧をこの条件よりも高くすると、火花放電が発生してしまう。
【００１４】
ピンを一列に密に並べたストリーマコロナ放電電極３を用いて試験を行ったところ、コロナ放電のときよりも、裏写り低減の現象が顕著に見られた。そこで、放電電流を増やして裏写り低減効果を一層向上させようとして、ストリーマコロナ放電電極３を反転倍胴１の周方向に５段配置したところ、両端のストリーマコロナ放電電極３において弱い放電が起きるだけで、放電電流は大幅に低減してしまった。この実験結果から、内側のストリーマコロナ放電電極３の近傍では電位変化が小さく、ストリーマコロナ放電電極３のピン近傍の電界集中が不十分であると考察して、その電位変化を大きくすべく、ストリーマコロナ放電電極３の間に、アース電位を落としたアース電極４を挿入した。この対策により、１１０ｍＡ（ミリアンペア）の大電流のストリーマコロナ放電が観測された。
ここで、アース電極４が表面に露出すると、アース電極４とストリーマコロナ放電電極３との間で放電が発生するおそれがあるので、くぼみ部７を設け、アース電極４（アース板）が絶縁性樹脂５の陰になるように、絶縁性樹脂５を加工した。
すなわち、電極放電部２を図３のような構造としたのは、これらの事実を踏まえてなされたものである。
【００１５】
図３に示す電極放電部２を用いて、実機で１ｍ／ｓ  （メートル毎秒）の印刷速度で裏写り試験を行ったところ、裏写り率（裏写り濃度を元のベタ印刷濃度で除した値）は、ストリーマコロナ放電を行わないときの値０．０４よりも小さく、０．０１にまで低減することを確認した。
なお、本実施形態では、表面が粗面化した圧胴１２ｃを持つ従来の両面枚葉印刷機を用いて実験を行ったものであるが、放電による帯電で顔料２１ａが用紙１０の方へ電気泳動するという本発明の原理に鑑みると、局所的に高い圧力の加わる部分がない滑らかな表面を持った圧胴１２ｃの方が、より一層の裏写り低減になると考えられる。
【００１６】
図４は、片面枚葉印刷機の排紙部近傍の構造例を概略的に示した図面である。印刷部４１には、版胴４１ａ、ブランケット胴４１ｂ、圧胴４１ｃ及び排紙胴４１ｄが配置され、また、版胴４１ａの上方には、印刷インキ２１と、着肉ローラ４１ｅが設けられている。印刷部４１で用紙１０の表面に印刷した印刷紙１０’は、チェングリッパ（図示省略）により排紙スタッカ４２に積重ねられるが、未乾燥の印刷面に次の印刷紙１０’が重ねられる。
排紙胴４１ｄと排紙スタッカ４２へとつなぐ搬送ラインの間に、放電電極部２及び印刷面の裏面に接触するアース電位の金属板６とが配置されている。その放電状態は、制御手段（図示省略）により制御されている。印刷紙１０’（印刷個所）が放電電極部２の下に来たときに、放電電極部２が放電をして、これにより印刷面に帯電を施す。なお、放電電極部２は、両面枚葉印刷機に用いた図３に示すものと同様なものを採用している。すなわち、放電電極部２は、ストリーマコロナ放電電極３を５段設け、その放電電極３の間には、アース電極４（アース電位の金属板）が挿入されている。
【００１７】
実機試験では、用紙１０はコート紙で、印刷インキが、枚葉インキハイエコー紅（東洋インキ（株）製）を使用して、インキ膜厚約２μｍ（ミクロン）のベタ印刷を、２ｍ／ｓ  （メートル毎秒）の印刷速度で行った。
ストリーマコロナ放電は、印加電圧１０ｋＶ（キロボルト）で、電流９５ｍＡ（ミリアンペア）を流した。排紙スタッカ４２の高さが約６０ｃｍ（センチメートル）になるまで運転し、下から約１０ｃｍ（センチメートル）の所にある印刷紙１０’の裏写り率を測定したところ、ストリーマコロナ放電を行わないときの値０．０９よりも小さく、０．０１５にまで低減することを確認した。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、枚葉印刷機において、印刷面に帯電を施す一列のストリーマコロナ放電電極を多数段配するとき、該ストリーマコロナ放電電極の間にアース電位若しくはストリーマコロナ放電電極電位よりも十分に低い一定の電位に保持した電極を挿入するので、裏写りが実用上問題ない程度にまで低減でき、印刷の品質が向上するとともに、圧胴表面のクリーニングの頻度が低減し、メンテナンスの負担が軽減されるといった効果がある。また、印刷面にパウダを噴霧しなくても裏写りが低減できるので、飛散パウダによる周囲環境の劣化を防止することができる。
【００１９】
また、本発明は、枚葉印刷機において、印刷面に帯電を施す一列のストリーマコロナ放電電極を多数段配するとき、該ストリーマコロナ放電電極の間にアース電位若しくはストリーマコロナ放電電極電位よりも十分に低い一定の電位に保持した電極を挿入し、該低電位電極のストリーマコロナ放電側の端部が前記ストリーマコロナ放電電極の先端部よりも奥まって位置し、前記低電位電極のストリーマコロナ放電側の端部と前記ストリーマコロナ放電電極の先端部との間に絶縁体が位置しているので、ストリーマコロナ放電電極と低電位電極との間での放電の発生を抑えることができる。
【００２０】
また、前記絶縁体が上記ストリーマコロナ放電電極及び上記低電位の電極を保持固定した絶縁性の樹脂であるように構成すると、装置の構造を簡素化でき、製造を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る両面枚葉印刷機の用紙反転部近傍の構造例を概略的に示した図面である。
【図２】印刷インキが印刷された状態を拡大した断面図であり、（ａ）は帯電前の状態、（ｂ）は帯電後の状態、（ｃ）は帯電後に圧胴に接触した状態を、それぞれ示す。
【図３】図１における放電電極部を拡大した断面図である。
【図４】本発明に係る片面枚葉印刷機の排紙部近傍の構造例を概略的に示した図面である。
【符号の説明】
１    反転倍胴
２    放電電極部
３    ストリーマコロナ放電電極
４    アース電極
５    絶縁性樹脂
６    金属板
７    くぼみ部
１０    用紙（枚葉紙）
１０’    印刷紙（印刷完了品）
１１    上流側
１１ａ、１２ａ、４１ａ    版胴
１１ｂ、１２ｂ、４１ｂ    ブランケット胴
１１ｃ、１２ｃ、４１ｃ    圧胴
１１ｄ    中間胴
１２    下流側
１２ｄ    反転単胴
２１    印刷インキ
２１ａ    顔料
２１ｂ    溶媒
２２    印刷インキのインキ表面側
２３    印刷インキの用紙側
２４    溶媒層
４１ｄ    排紙胴
４１ｅ    着肉ローラ
４２    排紙スタッカ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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