(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔版印刷された用紙を加熱ローラと無端循環加圧ベルトとの間で挟持しながら搬送することにより、孔版印刷された用紙上の印刷インクを乾燥させるインク乾燥システムを有する孔版印刷機であって、
前記無端循環加圧ベルトが、前記加熱ローラに対して円弧状に連続して接するように構成されているとともに、複数の貫通孔を有することを特徴とする、インク乾燥システムを有する孔版印刷機。
【請求項２】
前記無端循環加圧ベルトが、排紙ベルトであることを特徴とする、請求項１に記載の孔版印刷機。
【請求項３】
前記円弧状に連続して接する部分の搬送方向長さは、１０ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の孔版印刷機。
【請求項４】
前記印刷インクは、熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の孔版印刷機。
【請求項５】
前記加熱ローラが前記孔版印刷された用紙の印刷面に当接し、
前記加熱ローラの当接部分にオイルを塗布するオイル塗布手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の孔版印刷機。
【請求項６】
インク乾燥システムによりインクの乾燥した印刷済み用紙に対して、さらに孔版印刷を行うことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の孔版印刷機。
【請求項７】
前記加熱ローラは、孔版印刷された用紙に対して０.５ｍｓ以上にわたって連続的に接触し、前記加熱ローラの接触面の表面温度は１００°Ｃ以上、２００°Ｃ以下であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の孔版印刷機。
【請求項８】
前記無端循環加圧ベルトによる付勢圧力は、０.００３ＭＰａ以上、０.０３ＭＰａ以下であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一つに記載のインク乾燥システムを有する孔版印刷機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、孔版印刷機のインク乾燥システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、印刷された用紙を、熱ローラと加圧ローラの間を通過させ、インクを乾燥するインク乾燥装置が提案されている（例えば、特開平３−９２３７７号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような構成では、用紙が熱ローラと加圧ローラの間を通過する時間が短いため、用紙の種類やインクの乗り具合などの条件によっては、インクの乾燥が不十分となってしまう場合がある。
【０００４】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、加熱時間を長くしてインクを十分に乾燥することができる、孔版印刷機のインク乾燥システムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成のインク乾燥システムを有する孔版印刷機を提供する。
【０００６】
孔版印刷機のインク乾燥システムは、
孔版印刷された用紙を加熱ローラと無端循環加圧ベルトとの間で挟持しながら搬送することにより、孔版印刷された用紙上の印刷インクを乾燥させるインク乾燥システムを有する孔版印刷機であって、
前記無端循環加圧ベルトが、前記加熱ローラに対して円弧状に連続して接するように構成されている。
【０００７】
上記構成において、印刷済み用紙は、加熱手段により加熱された連続接触部材に連続的に接触して加熱されるので、該用紙のインクを時間をかけて十分に乾燥させることができる。すなわち、用紙との接触が搬送方向に連続する連続接触部材を加熱するので、用紙に対する加熱時間が長くなり、効率的にインクを乾燥させることができる。また、印刷済み用紙は、加圧部材と連続接触部材との間に挟まれ、加熱部材に圧接するので、インク乾燥にともなう用紙の皺、波うちの発生を防止することができる。
【０００８】
上記構成のインク乾燥システムを有する孔版印刷機は、加熱温度や加熱時間をインク特性に応じて適宜に設定することが可能であるので、特に、熱硬化性樹脂を含むインクを用いて孔版印刷を行う場合に、好適である。
【０００９】
また、本発明は、熱硬化性樹脂を含むインクを用いて孔版印刷を行う場合にも適用でき、その場合には、以下の構成のインク乾燥システムを有する孔版印刷機を提供する。
【００１０】
インク乾燥システムを有する孔版印刷機は、熱硬化性樹脂を含むインクを用いて孔版印刷を行う印刷手段と、該印刷手段で印刷された印刷済み用紙を挟持して搬送する用紙搬送手段と、該用紙搬送手段を加熱する加熱手段とを備え、上記用紙搬送手段で印刷済み用紙を挟持して搬送するときに該用紙を加熱して該用紙上の印刷インクを乾燥させるタイプのものである。上記用紙搬送手段は、その印刷済み用紙との接触面が用紙搬送経路に沿って連続して延在する連続接触部材と、該連続接触部材の印刷済み用紙との接触面に印刷済み用紙を付勢する加圧部材とを含む。上記加熱手段は、少なくとも上記連続接触部材を加熱する。
【００１１】
上記各構成において、連続接触部材や加圧部材は、種々の態様で構成することができる。
【００１２】
好ましくは、上記連続接触部材は、印刷済み用紙との当接面が用紙搬送方向に移動する無端循環ベルトである。
【００１３】
好ましくは、上記加圧部材は、その一部が上記連続接触部材の印刷済み用紙との当接面に沿って配置された無端循環ベルトである。
【００１４】
好ましくは、上記連続接触部材は、印刷済み用紙との当接面が用紙搬送方向に回転するローラである。
【００１５】
好ましくは、上記加圧部材は、上記連続接触部材の印刷済み用紙との当接面に沿って配置された一つ又は複数のローラである。
【００１６】
また、好ましくは、上記連続接触部材は、印刷済み用紙の印刷面に当接する。上記連続接触部材の該印刷面に当接する部分にオイルを塗布するオイル塗布手段をさらに備える。
【００１７】
上記構成によれば、連続接触部材にオイルを塗布することにより、印刷済み用紙の印刷面と連続接触部材との剥離の促進を図ることができる。したがって、印刷機全体の効率を向上することができる。
【００１８】
好ましくは、上記加圧部材は、用紙搬送経路に沿って連続して延在する連続延在部を含み、該連続延在部には、その用紙搬送経路側と反対側とを貫通する貫通孔を有する。
【００１９】
上記構成において、加圧部材が例えばベルトやガイド板であれば、連続延在部を設けることができる。印刷済み用紙のインクの揮発成分は、加熱部材と加圧部材の間から連続延在部に貫通孔を通ることができるので、インク乾燥の促進を図ることができる。
【００２０】
好ましくは、インクが乾燥された印刷済み用紙にさらに孔版印刷を行う第２の印刷手段を備える。
【００２１】
インク乾燥システムを備えることにより印刷済み用紙上のインクを乾燥させることができるので、第２の印刷手段により、該用紙にさらに印刷することができる。例えば、両面印刷、カラー印刷が可能になる。第２の印刷手段は、第１の印刷手段と別個に備える場合に限らず、第１および第２の印刷手段を兼用するように構成してもよい。
【００２２】
具体的なインク乾燥条件としては、好ましくは、上記加熱手段は、０.５ｍｓ以上印刷済み用紙に連続的に接触し、該接触面の表面温度は１００°Ｃ以上、２００°Ｃ以下である。
【００２３】
加熱手段が印刷済み用紙と接触する長さが短いと加熱時間が短くなり、インクが十分に乾燥しないので、加熱手段が印刷済み用紙と接触する時間は所定以上（０.５ｍｓ以上）とすることが好ましい。例えば、用紙搬送手段の用紙搬送速度は、印刷手段と同程度、またはそれ以上速くする必要があり、一般的な用紙搬送速度（５００ｍｍ／ｓ〜１２００ｍｍ／ｓ）の条件下において、加熱手段が印刷済み用紙と接触する長さは、用紙搬送方向に１０ｍｍ以上とし、接触時間が０.５ｍｓ以上（０．８３ｍｓ〜２０ｍｓ）とする。
【００２４】
また、加熱温度が低いと加熱が弱くなりインク乾燥に時間がかかるので、加熱手段が印刷済み用紙と接触する接触面の表面温度は、１００°Ｃ以上とすることが好ましい。一方、表面温度があまりに高いと、用紙自体が乾燥しすぎるなど悪影響があり、また、エネルギー損失も多くなるので、接触面の表面温度は２００°Ｃ以下とすることが好ましい。
【００２５】
また、好ましくは、上記加圧部材が印刷済み用紙を上記連続接触部材に付勢する圧力は、０.００３ＭＰａ以上、０.０３ＭＰａ以下である。圧力が０.００３ＭＰａ以下では、用紙の搬送が困難になり、圧力が０.０３ＭＰａを越えると、乾燥前のインクを擦り付け、印刷面が汚れやすくなるからである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態に係るインク乾燥システムを備えた孔版印刷機について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
第１実施形態の印刷機１０は、図１に示したように構成される。
【００２８】
すなわち、印刷機１０は、本体１８と、給紙台１２と、紙受台１４とを備え、本体１８の内部には、印刷機構１１とインク乾燥システム５０とが配置されている。
【００２９】
給紙台１２上の用紙２は、さばき板３１と給紙ローラ３２により１枚ずつ分離され、紙受台１４へと搬送される。途中、プレスローラ２１により版胴２０に押し付けられ、印刷される。
【００３０】
版胴２０の手前には、用紙検出センサ３２と、ローラ対３３，３４が配置されている。用紙検出センサ３２は、用紙の通過を検知する。ローラ対３３，３４は、版胴２０の回転に同期して回転し、適宜タイミングで用紙を版胴２０へ送り出し、用紙の所定位置に印刷することができるようにする。また、ローラ対３３，３４は、版胴２０とプレスローラ２１との間に挟持された用紙を拘束しないよう、適宜タイミングで接離するようになっている。
【００３１】
版胴２０には、製版部２２により製版された原紙が貼り付ける。製版部２２は、ロール状の原紙４を製版し、所定長さに切断する。回収部２４は、版胴２０に貼り付けられた原紙を取り外して回収する。
【００３２】
版胴２０と紙受台１４との間には、分離板１５と送風部１３が設けられ、版胴２０に貼り付けられた原紙と用紙との間に空気を送り込み、印刷された用紙が版胴２０から離れるのを促進するようになっている。
【００３３】
版胴２０から離れた印刷済み用紙は、排紙ベルト１６により、紙受台１４へ搬送される。排紙ベルト１６の下流側には、インク乾燥システム５０が構成されている。
【００３４】
インク乾燥システム５０は、図２のように構成される。図２は、インク乾燥システム５０に関する部分をユニット化した例であり、図１の排紙ベルト１６のうち下流側（紙受台１４側）を取り出している点が実際の印刷機１０と異なる。図１の搬送ベルト１６の下流側、すなわち、図２の加圧ベルト１７の上側には、図２に示すように、熱ローラ５２が食い込み、熱ローラ５２と加圧ベルト１７とが円弧状に連続して接するようになっている。
【００３５】
加圧ベルト１７には、その全周に多数の小孔（例えば、直径４ｍｍ）が形成され、この小孔からインクの水分を逃がし、インクの乾燥を促進するようになっている。加圧ベルト１７は、このような多孔性のものに限らず、例えば透湿性のものであってもよい。加圧ベルト１７は、耐熱性を有する必要があり、例えば、シリコンゴム、ポリイミド、布製のものを用いることができる。また、表面にテフロン加工してもよい。加圧ベルト１７は、適宜圧、例えば０.０１ＭＰａで、熱ローラ２０に接する。
【００３６】
図２に示すように、熱ローラ５２は中空の円筒であり、その内部にはヒータ５３が配置されている。また、熱ローラ５２の外周面にサーミスター５４，５５がが摺接し、熱ローラ５２の表面温度を検出するようになっている。
【００３７】
熱ローラ５２は、ＰＦＡのハードローラである。これにより、加圧ベルト１７との間に用紙を均等な圧力で挟持し、安定して搬送することができる。加圧ベルト１７の表面に、フッ素樹脂をコーティングしてもよい。
【００３８】
また、熱ローラ５２の外周面に沿って、オイル塗布部５６が配置されている。オイル塗布部５６は、チューブ５６ａからシリコンオイルを滴下し、それを塗布部材５６ｂで版胴２０の外周面に塗布するようになっている。塗布部材５６ｂは、押さえ部材５６ｃにより、版胴２０に押しつけられる。塗布部材５６ｂは、耐熱性弾性材料、例えば、シリコンゴム、ウレタンゴムで形成する。オイル塗布により、版胴２０に用紙の印刷面が付着するのを防止し、版胴２０からの用紙剥離を促進する。
【００３９】
上記のように構成されたインク乾燥システム５０は、印刷された用紙が熱ローラ５０と搬送ベルト１６すなわち加圧ベルト１７の間を通過するときに加熱され、インクが乾燥される。
【００４０】
具体例を挙げると、印刷された用紙が熱ローラ５０と接触する搬送方向の長さは、短すぎると十分に加熱できず、またインク乾燥の効果がないので、１０ｍｍ以上必要である。例えば約４０ｍｍである。熱ローラ５０の周速は、版胴２０の周速と同程度、またはそれより速くする必要があり、例えば、５００ｍｍ／ｓｅｃ〜１２００ｍｍ／ｓｅｃである。熱ローラ５０の表面温度は、１００°Ｃ〜２００°Ｃ、好ましくは１６０°Ｃを目標に制御し、用紙の通過で熱ローラ２０の表面温度が低下（変動）しても、安定して連続的にインクを乾燥できるようにする。例えば１００°Ｃまで低下しても、インクを乾燥できる。なお、インクの種類や用紙の厚さによっては、さらに低温でも乾燥可能と考えられる。
【００４１】
次に、図４及び図５のインク乾燥システムの変形例について、説明する。図において、矢印Ｆは、印刷済み用紙の搬送方向を示す。
【００４２】
図３は、一対のベルト１００，１０２で印刷済み用紙を搬送するタイプの参考例である。上側のベルト１００内にはヒーター１０４を配置しており、上側のベルト１００を介して、印刷済み用紙を加熱する。
【００４３】
図４は、上記した第１実施形態と同様に、上側にローラ１１０、下側にベルト１１２を配置したタイプであり、ローラ１１０を不図示の加熱手段で加熱している。
【００４４】
図５は、図４とは逆に、上側にベルト１２０、下側にローラ１２２を配置したタイプである。この例では、上側のベルト１２０を、不図示の加熱手段で加熱している。
【００４５】
図６は、上側の熱ローラ１３０の下側に複数の加圧ローラ１３１〜１３６を配置したタイプの他の参考例である。この例では、上側の熱ローラ１３０を、不図示の加熱手段で加熱している。
【００４６】
図７は、不図示の加熱手段で加熱される熱ローラ１４０の下側に、加圧ローラ１４２，１４３，１４４を配置するとともに、加圧ローラ１４２，１４３，１４４間に、ガイド板１４５，１４６を配置したタイプの他の参考例である。ガイド板１４５，１４６は、用紙に接触して用紙が熱ローラ１４０から離れないようにするとともに、静電気を除去するリブ（図示せず）を有する。
【００４７】
図８は、第２実施形態の両面印刷機１０ａの構成図である。
【００４８】
この両面印刷機１０ａは、大略、第１実施形態の印刷機１０と同様に構成され、印刷機構１１ａとインク乾燥システム５０ａを備えるが、第１実施形態の印刷機１０と異なり、本体１８ａ内に用紙回収部７０を備え、第１面に印刷した用紙を一旦回収し、次に、第２面に印刷することができるようになっている。
【００４９】
用紙回収部７０について説明すると、排紙ベルト１６ａからの用紙排出部近傍には、両面片面切替ガイド４８が配置される。この両面片面切替ガイド４８は、インク乾燥後の用紙が本体１８ａの外部に設けた外部紙受台１４に搬送される第１搬送経路から退避した第１位置と、第１搬送経路内に侵入して、本体１８ａの内部に設けた内部紙受台１４ｓに用紙が搬送される第２搬送経路に用紙搬送経路を切り替える第２位置とに、選択的に設定できるようになっている。
【００５０】
第２搬送経路には、用紙を挟持しながら搬送する搬送ローラ対７１，７２，７３が配置されている。第２搬送経路には、反転ローラ７４とその外周に沿って配置されたガイド板７５により、折り曲げられるようになっている。内部紙受台１４ｓの上方には、軸７７を中心に、実線で示した下方位置と点線で示した上方との間を回動する押さえローラ７６が配置されている。押さえローラ７６は、紙受台１４ｓ上への用紙搬入時には上方位置に退避し、用紙先端がその下方を通過した時点で下方位置に下降して用紙を押さえ、用紙が紙受台１４ｓ上に早く降りるようにする。紙受台１４ｓには搬送された用紙の先端が当たる当接ガイド板１５が設けられたいる。当接ガイド板１５は、用紙の長さに応じて適宜位置に設定することができるようになっている。紙受台１４ｓ上には、片面印刷済み用紙が当接ガイド板１５によりその先端が揃えられ、印刷面を上にした状態で積み重ねられる。
【００５１】
紙受台１４ｓの当接ガイド板１５とは反対側の端部には、給紙ローラ３０ｓとさばきローラ３０ｔとが設けられ、紙受台１４ｓ上の片面印刷済み用紙を上方の印刷機構１１ａに搬送し、用紙に再び印刷することができるようになっている。
【００５２】
片面印刷の場合、両面片面切替ガイド１８が第１位置に設定され、印刷済みの用紙は、インク乾燥後、直ちに、外部の紙受台１４に回収される。
【００５３】
両面印刷の場合、まず、用紙の第１面に印刷される。このとき、両面片面切替ガイド１８は第２位置に設定され、第１面に印刷された用紙は、インク乾燥後に、内部紙受部１４ｓに回収される。次に、第１面に印刷された紙受部１４ｓ上の用紙は、その第２面に印刷される。このとき、両面片面切替ガイド１８が第１位置に設定され、第２面にも印刷された用紙は、インク乾燥後、外部紙受台１４に回収される。
【００５４】
第１面に印刷された用紙は、インク乾燥システムによりインクが乾燥した状態で積み重ねられるので、用紙の第２面には裏写りが生じない。したがって、第２面に汚れのない高品質の印刷を行うことができる。
【００５５】
図９は、第３実施形態のカラー印刷機１０ｂの構成図である。
【００５６】
このカラー印刷機１０ｂは、大略、第１実施形態の印刷機１０と同様に構成された３つの印刷機構１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃと、インク乾燥システム５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃが交互に配置され、３色のインクでカラー印刷を行うことができる。
【００５７】
すなわち、印刷機構１１Ｙはイエロー色のインクで印刷を行い、印刷後、インクはインク乾燥システム５０Ｙにより乾燥される。次に、印刷機構１１Ｍは、マゼンタ色のインクで印刷を行う。同様に、インク乾燥システム５０Ｙでインクを乾燥した後、印刷機構１１Ｃでシアン色のインクで印刷を行い、インク乾燥システム５０Ｃでインクを乾燥する。
【００５８】
別の色のインクを印刷するとき、先に印刷したインクは既に乾燥しているので、汚れなく印刷を重ねていくことができる。
【００５９】
以上説明したインク乾燥システムは、連続的に用紙に接触して加熱時間を長くしてインクを十分に乾燥することができる。
【００６０】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない、その他種々の態様で実施可能である。例えば、用紙の印刷面側を加熱する構成に限らず、印刷面の裏側を加熱するようにしても、あるいは、両面を加熱するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態に係るインク乾燥システムを有する孔版印刷機の構成図である。
【図２】  図１のインク乾燥システムの構成図である。
【図３】  インク乾燥システムの参考例の構成図である。
【図４】  インク乾燥システムの第１の変形例の構成図である。
【図５】  インク乾燥システムの第２の変形例の構成図である。
【図６】  インク乾燥システムの他の参考例の構成図である。
【図７】  インク乾燥システムの他の参考例の構成図である。
【図８】  本発明の第２実施形態に係るインク乾燥システムを有する孔版印刷機の構成図である。
【図９】  本発明の第３実施形態に係るインク乾燥システムを有する孔版印刷機の構成図である。
【符号の説明】
２，３  用紙
４；４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ  原紙
１０，１０ａ，１０ｂ  孔版印刷機
１１；１１Ａ；１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ  印刷機構
１２  給紙台
１３；１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ  送風部
１４，１４ｓ  紙受台
１５  止めガイド板
１６；１６Ａ；１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ  排紙ベルト（搬送手段）
１７  加圧ベルト
１８，１８ａ，１８ｂ  本体
１９，１９ａ，１９ｂ  原稿押板
２０；２０ａ；２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ  版胴（印刷手段）
２１；２１ａ；２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ  プレスローラ（印刷手段）
２２；２２ａ；２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ  製版部
２４；２４ａ；２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ  回収部
３０，３０ａ，３０ｂ  給紙リング
３１，３１ａ，３１ｂ  さばき板
３２  用紙検出センサ
３３  上ローラ
３４  下ローラ
５０；５０ａ；５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ  インク乾燥システム
５２  熱ローラ（搬送手段）
５３  ヒータ（加熱手段）
５４，５５  サーミスタ
５６  オイル塗布部（オイル塗布手段）
５６ａ  チューブ
５６ｂ  塗布部材
５６ｃ  押さえ部材
７０  用紙回収部
７１，７２，７３  搬送ローラ対
７４  反転ローラ
７５  ガイド板
７６  押さえローラ
Ｆ  用紙搬送方向
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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