(57)【要約】【課題】本発明は、印刷媒体にインキにより印刷する際に定着を行う印刷システムに関し、印刷媒体への印刷インキの定着を高速化して印刷効率の向上、印字品質の向上を図ることを目的とする。【解決手段】透気性を有する印刷媒体連続シート１４に対し、印刷手段１２が当該印刷媒体連続シート１４に含浸する印刷インキ１５により印刷するもので、印刷時または印刷後に印刷媒体連続シート１４側より印刷インキ１５を吸引吸着手段１３により吸引させて含浸させる構成とする。【選択図】　図１
2004090403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の印刷媒体に対し、当該印刷媒体に含浸する印刷インキにより印刷を行い、定着させる印刷システムであって、
前記印刷媒体は透気性を有し、前記印刷インキにより前記印刷媒体に印刷を行う印刷手段と、
前記印刷インキによる印刷時または印刷後に、当該印刷された印刷インキを当該印刷媒体側より吸引して含浸させる吸引定着手段と、
を有することを特徴とする印刷システム。
【請求項２】
請求項１記載の印刷システムであって、前記吸引定着手段は、前記印刷媒体を搬送する搬送手段を備えることを特徴とする印刷システム。
【請求項３】
請求項２記載の印刷システムであって、前記搬送手段が前記印刷媒体に対して搬送を行うと共に、前記印刷インキの当該印刷媒体への吸引を行うことを特徴とする印刷システム。
【請求項４】
請求項１〜３の少なくとも何れかに記載の印刷システムであって、前記吸引定着手段による前記印刷インキの前記印刷媒体への吸引時または吸引後に、加熱して乾燥を行わせる加熱乾燥手段を備えることを特徴とする印刷システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷媒体にインキにより印刷する際に定着を行う印刷システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、印刷技術の高度化、高品質化が進むに伴い、印刷インキにおいても使用のされ方に応じて種々のものが開発されてきている。このような状況における印刷であっても印刷効率の向上が望まれており、特に印刷後におけるインキの定着速度等の向上が望まれている。
【０００３】
従来、印刷インキは印刷方式によって種々のものがあり、例えば乾燥から分類されるものには、蒸発乾燥型、浸透乾燥型、熱硬化型、紫外線硬化型等のものがある。すなわち、印刷インキの乾燥、定着には、水分の蒸発の他に、紙等の印刷媒体への浸透があり、蒸発を補助するために熱風噴射、赤外線のランプ照射等によって加熱乾燥を行う外部機器が使用される。また、印刷媒体の浸透による乾燥、定着は主にインキの化学成分を調整することによって行っている。さらには、紫外線硬化型インキを使用して紫外線ランプによる紫外線照射を行うことにより定着を行うものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、印刷媒体上における印刷インキの乾燥、定着は、自然乾燥による水分や溶剤の自然蒸発が基本であるが、乾燥、定着促進から上記のように加熱乾燥を行うものであっても、数十分の時間を要し、近年の印刷物の短納期化の要請に応えることができないという問題がある。また、加熱乾燥では乾燥速度を高めるために高熱を加えようとすると印刷媒体に対する焦げや、熱ストレスによる劣化を惹起することとなって好ましくないという問題があり、上記紫外線硬化型インキを使用する場合にはインキ自体が高価であると共に、紫外線照射のための設備が高価であるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、印刷媒体への印刷インキの定着を高速化して印刷効率の向上、印字品質の向上を図る印刷システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、所定の印刷媒体に対し、当該印刷媒体に含浸する印刷インキにより印刷を行い、定着させる印刷システムであって、前記印刷媒体は透気性を有し、前記印刷インキにより前記印刷媒体に印刷を行う印刷手段と、前記印刷インキによる印刷時または印刷後に、当該印刷された印刷インキを当該印刷媒体側より吸引して含浸させる吸引定着手段と、を有する構成とする。
【０００７】
請求項２〜４「前記吸引定着手段は、前記印刷媒体を搬送する搬送手段を備える」構成であり、
「前記搬送手段が前記印刷媒体に対して搬送を行うと共に、前記印刷インキの当該印刷媒体への吸引を行う」構成であり、
「前記吸引定着手段による前記印刷インキの前記印刷媒体への吸引時または吸引後に、加熱して乾燥を行わせる加熱乾燥手段を備える」構成である。
【０００８】
このように、透気性を有する印刷媒体に対し、含浸する印刷インキによる印刷時または印刷後に印刷媒体側より印刷インキを吸引させ、適宜吸引後に加熱乾燥させる。すなわち、印刷媒体に印刷された印刷インキを吸引させることで当該印刷インキの印刷媒体への含浸を促進させることにより、乾燥定着速度を向上させることが可能となり、これによってにじみ等が軽減されて印刷品質を向上させることが可能となるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図により説明する。本発明に係る印刷システムは印刷媒体に対して含浸する印刷インキを使用して印刷を行う、例えばオフセット印刷、グラビア印刷、凸版印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェットプリント等の総ての印刷方式に適用することができるものである。
【００１０】
図１に、本発明に係る印刷システムの第１実施形態の構成図を示す。図１（Ａ）は本発明に係る印刷システムの要部を示したもので、図１（Ｂ）、（Ｃ）はこれに使用される吸引ユニットを示したものである。図１（Ａ）のおいて印刷システム１１は、少なくとも印刷手段１２および吸引定着手段１３を備えるもので、ここでは印刷媒体連続シート１４に印刷を行い、定着させる。
【００１１】
すなわち、上記印刷手段１２は、上記印刷媒体連続シート１４に対して含浸する印刷インキ１５により所定情報の印刷を行う。また、上記印刷媒体連続シート１４は、透気性を有するもので、図示しない搬送手段、例えば搬送ローラ等により印刷手段１２、吸引定着手段１３に搬送される。上記透気性を具備させることで印刷インキ１５の吸引を可能ならしめている。そして、吸引定着手段１３は、配置された印刷手段１２に対して、印刷媒体連続シート１４の印刷面の反対面に配置されるもので、印刷手段１２の印刷インキ１５による印刷時または印刷後に、当該印刷された印刷インキ１５を当該印刷媒体連続シート１４側より吸引して含浸させるものである。
【００１２】
吸引定着手段１３は、一例として図１（Ｂ）に示すように、吸引ユニット２１上に開放された吸引ステージ２２を備えるもので、当該吸引ステージ２２は空間状の吸引領域２３が形成され、上記吸引ステージ２２と吸引路２４を介して連通される。なお、吸引ユニット２１の機構は図示しないが、例えばエアポンプ等で実現することができる。そして、吸引ステージ２２上に、形成された吸引領域２３を略塞ぐように印刷媒体連続シート１４が搬送されるもので、当該吸引領域２３が少なくとも負圧状態とされて印刷媒体連続シート１４の内部方向に対して印刷された印刷インキ１５を含浸させる。
【００１３】
また、吸引定着手段１３は、他の例として図１（Ｃ）に示すように、箱状の吸引ステージ２２であり、上記同様の吸引領域２３、吸引路２４を有して上面に所定数の吸引孔２５が形成されたものである。この吸引孔２５の数や大きさを適宜設計することで吸引力の調整等を行うことができるものである。
【００１４】
そこで、図２に、図１の印刷システムにおけるインキ定着の原理説明図を示す。図２は、印刷媒体連続シート１４上に印刷手段１２により印刷インキ１５が印刷によって形成された場合を示したもので、当該形成された印刷インキ１５部分が吸引定着手段１３の吸引ステージ２２上に位置されたとき、吸引ユニット２１より吸引路２４を通じたエアが吸引されることで、吸引領域２３が負圧状態となる。すなわち、吸引領域２３が負圧状態となることで、印刷媒体連続シート１４上に形成された印刷インキ１５は、その吸引力によって徐々に当該印刷媒体連続シート１４の内部に吸引されて含浸されていくものである。
【００１５】
このように、従前のように、印刷媒体連続シート１４上に形成された印刷インキ１５が自然的に乾燥しつつ媒体内に含浸する場合に比べて、含浸速度がきわめて速くなり、その分乾燥、定着速度が高まるものである。すなわち、印刷媒体連続シート１４上に印刷された印刷インキ１５の含浸を促進させることで、乾燥定着速度を向上させることができ、これによってにじみ等が軽減されて印刷品質を向上させることができるものである。
【００１６】
また、乾燥、定着の速度が高まることから、当該乾燥定着速度の許容範囲内で加熱乾燥を行う必要もなく、印刷媒体（印刷媒体連続シート１４）に対して焦げ（発色）や劣化を招くこともなくなるものである。さらに、高価な紫外線硬化型インキ、紫外線照射機器を使用せずとも吸引定着手段で定着を促進させることができることから、コスト低減を図ることができる。さらにまた、上記許容範囲で加熱乾燥が行われないことから、印刷媒体連続シート１４に静電気の発生を減少させることができるものである。
【００１７】
次に、図３に、本発明に係る印刷システムの第２実施形態の構成図を示す。図３に示す印刷システム３１は、印刷対象を枚葉の印刷媒体枚葉シート３６としたもので、当該印刷媒体枚葉シート３６を搬送するためのベルト搬送手段３２，３３が、吸引定着手段３４の搬送方向の前後に配置される。そして、印刷手段３５がベルト搬送手段３２上に配置され、搬送されてくる印刷媒体枚葉シート３６に対して上記同様の印刷インキ３７により印刷が行われる。
【００１８】
また、吸引定着手段３４は、詳細を図４で説明するが、印刷された印刷媒体枚葉シート３６を載置させ、形成された印刷インキ３７を吸引定着させると共に、吸引定着後に次段のベルト搬送手段３３に搬送する搬送ローラを具備する。そして、形成された印刷インキ３７が定着された印刷媒体枚葉シート３６がベルト搬送手段３３により所定位置に搬送されるものである。
【００１９】
そこで、図４に、図３の印刷システムにおける吸引定着手段の構成説明図を示す。図４（Ａ）は吸引定着手段の平面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）において、吸引定着手段３４は、印刷媒体枚葉シート３６を載置させる開放状態のステージが、空間状の吸引領域４１を形成させている。そして、当該開放部分の対向する側部間で、同図では一例として８本の搬送ローラ４２が軸４２Ａにより用紙搬送方向で軸回転自在に軸支されたものである。これら搬送ローラ４２は、図示しない駆動手段により回転自在とされる。
【００２０】
この吸引定着手段３４は、上記各搬送ローラ４２上に二点鎖線で示される印刷媒体枚葉シート３６が位置されたときに、上記各搬送ローラ４２間がエアの通り道とさせ、同様の吸引ユニットより吸引路４３を介して吸引領域４１を負圧状態とさせる。すなわち、印刷手段３５により印刷インキ３７が形成された印刷媒体枚葉シート３６が各搬送ローラ４２上に載置されたときに、上記吸引領域４１が負圧状態となって印刷インキ３７を印刷媒体枚葉シート３６の内部に含浸させて定着させるもので、定着させながら各搬送ローラ４２が回転されて上記ベルト搬送手段３３に排出するものである。
【００２１】
このような吸引定着手段３４によっても、上記同様の効果を奏することができると共に、枚葉の印刷媒体にも適用させることができるものである。
【００２２】
次に、図５に、図３の印刷システムにおける他の吸引定着手段の構成説明図を示す。図５（Ａ）は吸引定着手段の概略構成図であり、図５（Ｂ）は吸引搬送ローラの搬送、吸引の動作説明図である。図５（Ａ）に示す吸引定着手段５１は、印刷媒体枚葉シート（３６）を載置させる開放状態のステージが、空間状の吸引領域５２を形成させている。そして、当該開放部分の対向する側部間で、同図では一例として２本（サイズに応じて個数が設定される）の吸引搬送ローラ５３Ａ，５３Ｂが媒体搬送方向で軸回転自在に軸支されたものである。これら吸引搬送ローラ５３Ａ，５３Ｂは、図示しない駆動手段により回転自在とされる。
【００２３】
上記吸引搬送ローラ５３（５３Ａ，５３Ｂ）は、図５（Ｂ）に示すように、吸引制御体６１が内筒開口部６２を有し、当該吸引制御体６１の外側に配置される回転吸引体６３が外筒吸引口６４を有する構造とされ、固定された吸引制御体６１の外側を回転吸引体６３が回転自在とされたものである。すなわち、回転吸引体６３が回転して吸引制御体６１の内筒開口部６２と外筒吸引口６４が一致したときに吸引が行われ、上記枚葉の印刷媒体に形成された印刷インキを含浸させ、当該回転吸引体６３の回転により図３に示すベルト搬送手段３３に排出させるものである。
【００２４】
そこで、図６に、図５の吸引搬送ローラの構成説明図を示す。図６（Ａ）は吸引搬送ローラ５３の吸引制御体６１を示したもので、中空円柱状の内筒部材７１の側面に内筒開口部６２が形成される。この内筒開口部６２は、後述の回転吸引体６３の回転方向に所定長形成されるもので、この長さによって当該回転吸引体６３が印刷媒体枚葉シート３６を吸引して搬送する期間が制御される。そして、内筒部材７１の両端に固定軸材７２，７３が設けられる。この固定軸材７２，７３のうち、上記同様の吸引ユニットと連通させる軸材（ここでは７２）がパイプ状で形成され、当該内筒部材７１内を負圧状態とさせる。
【００２５】
一方、図６（Ｂ）は、吸引搬送ローラ５３の回転吸引体６３を示したもので、円筒状の回転外筒部材７４の側面に外筒吸引口６４が形成される。この外筒吸引口６４の搬送方向の長さは上記内筒開口部６２に応じて適宜設定される。また、回転外筒部材７４の一方端には回転伝達部材７５が設けられる。この回転伝達部材７５は、図示しない駆動ローラ（または駆動ベルト）と当接（係合）されるもので、当該駆動ローラが設定された回転数で回転されたときに回転外筒部材７４が回転する。
【００２６】
そして、図６（Ｃ）に示すように、回転吸引体６３の回転外筒部材７４に図６（Ａ）に示す吸引制御体６１が内在される。この回転外筒部材７４の内部両端には例えばシールドベアリング７６，７７が設けられることにより、図６（Ｄ）に示す吸引搬送ローラ５３となる。このシールドベアリング７６，７７によって吸引制御体６１が不回転状態で取り付けられても当該回転外筒部材７４は回転自在となるもので、また当該シールドベアリング７６，７７によって、吸引制御体６１の内部を効率的に負圧状態とさせるものである。
【００２７】
このような吸引定着手段５１によっても、上記同様の効果を奏することができると共に、枚葉の印刷媒体にも適用させることができるものである。
【００２８】
次に、図７に、本発明に係る印刷システムの第３実施形態の構成図を示す。図７に示す印刷システム８１は、吸引定着手段１３による印刷インキ１５の吸引定着の後段（または吸引定着手段１３上）に加熱乾燥手段８２を設けたもので、他の構成は図１と同様である。すなわち、吸引定着手段１３による印刷インキ１５の印刷媒体連続シート１４への吸引定着の後（または吸引定着時）に、加熱乾燥手段８２で加熱、乾燥させるものである。
【００２９】
これにより、さらなる乾燥、定着の速度を促進させることができ、印刷品質を向上させることができるものである。なお、吸引定着手段１３で印刷インキ１５の定着が殆ど済んでおり、残りの未乾燥状態を当該加熱乾燥手段８２で乾燥、定着を行わせるもので、特に印刷媒体連続シート１４に対して焦げによる変色や熱劣化を起こさせるような過剰の熱を加える必要はない。これらのことは、図３〜図６においても同様である。
【００３０】
なお、上記実施形態では、印刷手段１２，３５による印刷後に、吸引定着手段１３，３４，５１による印刷インキ１５，３７の吸引定着を行わせる場合を示したが、当該吸引手段１２，３５を吸引定着手段１３，３４，５１上に配置して印刷時に吸引定着を行わせてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、透気性を有する印刷媒体に対し、含浸する印刷インキによる印刷時または印刷後に印刷媒体側より印刷インキを吸引させることにより、印刷インキの印刷媒体への含浸を促進させることができ、乾燥定着速度を向上させることができると共に、これによってにじみ等が軽減され、印刷品質を向上させることができるものである。
【００３２】
請求項２，３の発明によれば、吸引定着手段が印刷媒体の搬送手段を備え、適宜当該搬送手段が搬送と共に吸引を行うことにより、印刷媒体が連続シートに限らず、枚葉シートにも適用することができるものである。
【００３３】
請求項４の発明によれば、吸引定着手段による印刷インキの印刷媒体への吸引定着時または吸引定着の後に、加熱、乾燥させることにより、さらなる乾燥、定着の速度を促進させることができ、印刷品質を向上させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る印刷システムの第１実施形態の構成図である。
【図２】図１の印刷システムにおけるインキ定着の原理説明図である。
【図３】本発明に係る印刷システムの第２実施形態の構成図である。
【図４】図３の印刷システムにおける吸引定着手段の構成説明図である。
【図５】図３の印刷システムにおける他の吸引定着手段の構成説明図である。
【図６】図５の吸引搬送ローラの構成説明図である。
【図７】本発明に係る印刷システムの第３実施形態の構成図である。
【符号の説明】
１１，３１，８１　印刷システム
１２，３５　　　　印刷手段
１３，３４　　　　吸引定着手段
１４　　　　　　　印刷媒体連続シート
１５，３７　　　　印刷インキ
２１，５１　吸引ユニット
２２　　　　　　　吸引ステージ
２３，４１，５２　吸引領域
２４，４３　　　　吸引路
２５　　　　　　　吸引孔
３２，３３　　　　ベルト搬送手段
３６　　　　　　　印刷媒体枚葉シート
４２　　　　　　　搬送ローラ
５３　　　　　　　吸引搬送ローラ
８２　　　　　　　加熱乾燥手段
【図１】
2004090403.tif 000003
【図２】
2004090403.tif 000004
【図３】
2004090403.tif 000005
【図４】
2004090403.tif 000006
【図５】
2004090403.tif 000007
【図６】
2004090403.tif 000008
【図７】
2004090403.tif 000009