(57)【要約】【課題】感熱孔版原紙の製造装置において、多数の発熱素子を配列した場合でも耐熱基板の面積を小さくすることができ、また穿孔の開口径を小さくした場合でも画質の低下を抑え、高画質の孔版印刷を可能とする。【解決手段】４つの発熱素子１５ａ〜１５ｄを一組とし、各組の発熱素子１５ａと発熱素子１５ｂの一端、及び発熱素子１５ｃと発熱素子１５ｄの一端をそれぞれ装置端部において導体２０により接続すると共に、発熱素子１５ａと発熱素子１５ｄの他端を個別電極１９に、また発熱素子１５ｂと発熱素子１５ｃの他端を一つの共通電極１８にそれぞれ接続する。また、発熱素子１５ａ〜１５ｄを耐熱基板１６の端部に形成された部分グレーズ層１６ａの上部であって、当該層の中心位置よりも端部１７側にオフセットして配列する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂フィルムと多孔性支持体とを貼り合わせてなる感熱孔版原紙の前記熱可塑性樹脂フィルム側を、主走査方向に一列に配列された複数の発熱素子からなるサーマルヘッドに接触させ、前記感熱孔版原紙を前記発熱素子に押し当て、前記感熱孔版原紙を前記発熱素子の配列方向と直交する副走査方向に搬送して、前記発熱素子の発熱作用により前記熱可塑性樹脂フィルムにドット状の穿孔を形成する製版装置において、
前記複数の発熱素子は、少なくとも４つの発熱素子を一組として構成され、各組の第１発熱素子と第２発熱素子の一端、及び第３発熱素子と第４発熱素子の一端がそれぞれ装置端部において導体により接続されると共に、前記第１発熱素子と第４発熱素子の他端が個別電極に、また第３発熱素子と第４発熱素子の他端が共通電極にそれぞれ接続されてなり、
且つ前記複数の発熱素子は、耐熱基板の端部に形成された部分グレーズ層の上部であって、当該層の中心位置よりも前記端部側にオフセットして配列されていることを特徴とする製版装置。
【請求項２】
前記個別電極と前記共通電極は、それぞれ前記装置端部と反対方向に引き出されていることを特徴とする請求項１に記載の製版装置。
【請求項３】
前記部分グレーズ層に配列された前記複数の発熱素子の位置における接線と、前記耐熱基板の基板面とのなす角度Ｐが３〜１５ｄｅｇの範囲にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の製版装置。
【請求項４】
前記部分グレーズ層は、幅Ｗが１〜１．５ｍｍで、高さｈが５０〜１００μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の製版装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、感熱孔版印刷に用いられる感熱孔版原紙の製版装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、感熱孔版原紙の製造装置、すなわち製版装置としては、例えば図４に示すように、熱可塑性樹脂フィルム１ａと多孔性支持体１ｂとを貼り合わせた感熱孔版原紙１を、回転駆動されるプラテンローラ３と複数の発熱素子５を有するサーマルヘッド４との間に、熱可塑性樹脂フィルム１ａ側がサーマルヘッド４と直接接触するように供給し、搬送ローラ２により感熱孔版原紙１を所定ピッチで搬送させて、サーマルヘッド４の各発熱素子５の選択的な発熱作用により感熱孔版原紙１の熱可塑性樹脂フィルム１ａにドット状の穿孔を形成するものが知られている。
【０００３】
感熱孔版原紙１に形成されるドット状の穿孔は、サーマルヘッド４に設けられた発熱素子５への通電開始による発熱作用によって、発熱素子５と直接接触する状態に置かれた熱可塑性樹脂フィルム１ａの温度が収縮開始温度を上回ることにより、熱可塑性樹脂フィルム１ａと発熱素子５との接触部の中心に対応する位置に微小穿孔が発生し、発熱素子５の主走査方向及び副走査方向のサイズに応じて周囲に拡大成長していき、その後、発熱素子５の通電終了による発熱素子５の放熱により熱可塑性樹脂フィルム１ａの温度が収縮停止温度を下回り、穿孔の成長が停止するというプロセスのもとに形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような製版装置で使用されるサーマルヘッド４は、図５に示すように、全面に図示しないグレーズ層が形成されたセラミック基板からなる耐熱基板６上に、複数の発熱素子５が主走査方向に所定ピッチで一列に配列されている。各発熱素子５の一方は、耐熱基板６の端部７で共通電極８に共通に接続され、他方はそれぞれ個別電極９に接続されている。
【０００５】
ところで、多数の発熱素子５が配列されたサーマルヘッド４では、共通電極８に大電流が流れるため、共通電極８の電流容量を確保するために領域Ｌを広くする必要がある。しかしながら、セラミック基板は一般に高価であるため、耐熱基板６の面積を広くすることによりコストが高くなるという問題点がある。
【０００６】
また、感熱孔版原紙１による孔版印刷では、熱可塑性樹脂フィルムの穿孔部を通し印刷インキが印刷用紙に転移するが、このときの印刷インキの量は穿孔部の開口径が大きいほど多くなる。したがって、ベタ黒画像部においては印刷用紙に転移される印刷インキの量が過剰となり、印刷後に上部に積載される他の印刷用紙の裏面を汚す裏写り現象が起こり、またベタ黒画像部以外でも文字画像、線画像において、熱可塑性樹脂フィルムの穿孔が主走査方向、副走査方向に連続したものであると、印刷画像に太りや潰れ等の問題を生じることになる。
【０００７】
そこで、穿孔の開口径を小さくする手段として、発熱素子５を小さくすることが考えられる。しかし、発熱素子５を小さくすると、熱可塑性樹脂フィルム１ａの熱伝導効率が低下し、また多孔性支持体１ｂの平滑度が悪くなり、ドット状穿孔の開口径にバラツキが生じるために画質が低下するという問題を生じことになる。
【０００８】
また、耐熱基板６の面積はプラテンローラ３の搭載面積にも影響し、耐熱基板６の面積が狭いとプラテンローラ３の径も小さくしなければならない。しかし、プラテンローラ３の径を小さくするに従い剛性が低下するため、ローラ自体のたわみにより感熱孔版原紙１への押し圧が不均一となる。これにより、熱伝導効率が不均一となる箇所が生じることから、感熱孔版原紙１の穿孔にバラツキが発生し、画質が低下する原因となる。
【０００９】
さらに、押し圧の不均一は感熱孔版原紙１の搬送にも影響し、製版過程で感熱孔版原紙１に皺が生じるおそれもある。
【００１０】
この発明の目的は、耐熱基板の面積を小さくすることでコストの低減を図り、また穿孔の開口径を小さくした場合でも画質の低下を抑え、高画質の孔版印刷が可能な製版装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、熱可塑性樹脂フィルムと多孔性支持体とを貼り合わせてなる感熱孔版原紙の前記熱可塑性樹脂フィルム側を、主走査方向に一列に配列された複数の発熱素子からなるサーマルヘッドに接触させ、前記感熱孔版原紙を前記発熱素子に押し当て、前記感熱孔版原紙を前記発熱素子の配列方向と直交する副走査方向に搬送して、前記発熱素子の発熱作用により前記熱可塑性樹脂フィルムにドット状の穿孔を形成する製版装置において、前記複数の発熱素子は少なくとも４つの発熱素子を一組として構成され、各組の第１発熱素子と第２発熱素子の一端、及び第３発熱素子と第４発熱素子の一端がそれぞれ装置端部において導体により接続されると共に、前記第１発熱素子と第４発熱素子の他端が個別電極に、また第３発熱素子と第４発熱素子の他端が共通電極にそれぞれ接続されてなり、且つ前記複数の発熱素子は、耐熱基板の端部に形成された部分グレーズ層の上部であって、当該層の中心位置よりも前記端部側にオフセットして配列されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１において、前記個別電極と前記共通電極は、それぞれ前記装置端部と反対方向に引き出されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記部分グレーズ層に配列された前記複数の発熱素子の位置における接線と、前記耐熱基板の基板面とのなす角度Ｐが３〜１５ｄｅｇの範囲にあることを特徴とする。
【００１４】
ここで、角度Ｐが３ｄｅｇ未満になると、部分グレーズ層の頂点（センター）からのオフセットが殆ど無く、従ってプラテン径を大きく出来なくなり、逆にその角度Ｐが１５ｄｅｇを越えるとその角度を確保するための製造上の困難度が極端に高まるものの、メリットの増加があまり望めず、工業上の利点がないため、上記数値範囲とした。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記部分グレーズ層は、幅Ｗが１〜１．５ｍｍで、高さｈが５０〜１００μｍの範囲にあることを特徴とする。
【００１６】
ここで、グレーズ層の幅Ｗが１ｍｍ未満となるとオフセット位置合わせが困難となり、逆にその幅Ｗが１．５ｍｍを越えると局所的圧力集中が低下し熱効率の低下となるため、上記数値範囲とした。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる製版装置の一実施形態を、添付の図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図２は、本実施の形態に係わる製版装置の概略平面図であり、とくにサーマルヘッドの構成を示す概略平面図である。
【００１９】
サーマルヘッド１４は、図示しないグレーズ層が全面に形成され、且つ端部１７に後述する部分グレーズ層１６ａが形成されたセラミック基板からなる耐熱基板１６上に、複数の発熱素子１５が主走査方向に所定ピッチで一列に配列されている。
【００２０】
本実施の形態では、微細な４つの発熱素子１５を一組とし、これを主走査方向に複数組配列している。ここで、発熱素子１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄからなる一組について見てみると、発熱素子１５ａと同１５ｂの一端、及び発熱素子１５ｃと同１５ｄの一端は耐熱基板１６の端部１７で導体２０により接続されている。一方、発熱素子１５ａと同１５ｄの他端は個別電極１９に接続され、発熱素子１５ｂと同１５ｃの他端は一つの共通電極１８に接続されている。共通電極１８と個別電極１９は、それぞれ耐熱基板１６の端部１７と反対方向に引き出されている。
【００２１】
また、隣接する２つの発熱素子１５ａ，同１５ｂ、及び発熱素子１５ｃ，同１５ｄは、主走査方向のドットピッチ内に設けられている。そして、一組の発熱素子のうち、隣接する内側に位置する発熱素子１５ｂと１５ｃを一つの共通電極１８に、また外側に位置する発熱素子１５ａ，１５ｄを個別電極１９にそれぞれ接続して電流を供給することにより、感熱孔版原紙１１の熱可塑性樹脂フィルム１１ａに対して、２分割された微細な穿孔を独立して形成することができる。
【００２２】
上記構成によれば、サーマルヘッド１４に多数の発熱素子１５を配列した場合においても、共通電極１８の電流容量を確保するために耐熱基板１６上の領域Ｌ′を広くする必要がないため、図５に示した従来例と比較して耐熱基板１６の面積を小さくすることができ、コストの低減を達成することができる。
【００２３】
続いて、サーマルヘッド１４に形成された部分グレーズ層１６ａの構造を図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係わる製版装置の概略側面図である。
【００２４】
耐熱基板１６の端部１７に形成された部分グレーズ層１６ａには、図２のように電極が接続された複数の発熱素子１５が配列されている。この複数の発熱素子１５は、部分グレース層１６ａの上部であって、この部分グレーズ層１６ａの中心位置Ｃよりも耐熱基板１６の端部１７側に角度Ｑだけオフセットして配列されている。
【００２５】
他の構成は図４と同じである。すなわち、熱可塑性樹脂フィルム１１ａと多孔性支持体１１ｂとを貼り合わせた感熱孔版原紙１１は、矢印方向に回転駆動されるプラテンローラ１３と複数の発熱素子１５を有するサーマルヘッド１４との間に、熱可塑性樹脂フィルム１１ａがサーマルヘッド１４と直接接触するように供給され、搬送ローラ１２により感熱孔版原紙１１を所定ピッチで図の右手方向に搬送されるように構成されている。
【００２６】
上記構成によれば、プラテンローラ１３による感熱孔版原紙１１への押し圧は、部分グレーズ層１６ａの存在により、プラテンローラ１３と発熱素子１５との接触部において押し圧の局所的な圧力集中が得られることになる。このため、熱可塑性樹脂フィルム１１ａに２分割した微細な穿孔を形成した場合でも、熱を効率良く熱可塑性樹脂フィルム１１ａに伝えることができようになり、また多孔性支持体１１ｂの平滑度の影響を受けることがないため、ドット状穿孔の開口径のバラツキを少なくすることができる。
【００２７】
また、図３に示すように、感熱孔版原紙１１を押圧するプラテンローラ１３の押し圧位置が発熱素子１５の直上となるように、部分グレーズ層１６ａの発熱素子１５の位置での接線と、耐熱基板１６の基板面とのなす角度Ｐ（押し圧角度）を調整することにより、プラテンローラ１３の外縁が装置外側に突出する量を最小限としながら、プラテンローラ１３のローラ径を太くして剛性を確保することができる。実験によると、図３に示す角度Ｐが３〜１５ｄｅｇの範囲であれば、プラテンローラ１３による押し圧の局所的な圧力集中を得ることができ、プラテンローラ１３に必要な剛性を確保できるローラ径を適用することができる。
【００２８】
すなわち、耐熱基板１６の面積を小さくした場合に、同径のプラテンローラ１３を用いた従来構成と比較すると、ローラによる押し圧の不均一が改善され、熱伝導効率が全体として均一となるため、感熱孔版原紙１１に安定した穿孔が形成されることになる。また、ローラによる押し圧の不均一が改善されることから、製版過程において感熱孔版原紙１１への皺の発生を防止することができる。
【００２９】
この様に、穿孔の開口径を小さくするために発熱素子１５を小さくし、またプラテンローラ１３の径を小さくした場合でも、ドット状穿孔の開口径のバラツキを少なくすることができ、また感熱孔版原紙１１に安定した穿孔を形成することができることから、画質の低下を抑えて、高画質の孔版印刷が可能となる。
【００３０】
なお、本発明者による製版実験では、従来の平坦な全面グレーズ層のみの構成と比較して、図１のように部分グレーズ層１６ａとした場合は、印加エネルギー比で５％〜１０％の熱効率向上が得られ、熱可塑性樹脂フィルム１１ａのドット状穿孔の開口径のバラツキも少ないことが確認された。とくに、部分グレーズ層１６ａにおいて、図１に示す幅Ｗが１〜１．５ｍｍで、高さｈが５０〜１００μｍの範囲にあるときに、高画質の孔版印刷が可能となることが確認された。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多数の発熱素子を配列した場合でも耐熱基板の面積を小さくしてコストの低減を図ることができる。また、裏写りや画像の太り、潰れ等を防止するために穿孔の開口径を小さくした場合でも、画質の低下を抑えることができるため、高画質な孔版印刷が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
実施の形態に係わる製版装置の概略断面図。
【図２】
実施の形態に係わるサーマルヘッドの構成を示す概略平面図。
【図３】
図２の部分拡大図。
【図４】
従来例における製版装置の概略断面図。
【図５】
従来例におけるサーマルヘッドの構成を示す概略平面図。
【符号の説明】
１１…導体、１２…搬送ローラ、１３…プラテンローラ、１４…サーマルヘッド、１５…発熱素子、１６…耐熱基板、１６ａ…部分グレーズ層、１７…側端、１８…共通電極、１９…個別電極
【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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