JP2009034840A - 孔版印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品コストを抑制し、かつ、押圧機構近傍のコンパクト性を維持しつつ、押圧機構から用紙への再転写を効果的に防止できる印刷装置を提供する。
【解決手段】孔版印刷装置は、孔版原紙Ｎが装着された版胴１０と、該版胴１０に当接自在に対向する押圧機構１１とを備えており、版胴１０と押圧機構１１との間の画像形成部Ａで印刷用紙Ｐを挟持し、孔版原紙Ｎの画像を印刷用紙Ｐに転写する。押圧機構１１は、複数のローラ２１，２２，２３と、該複数のローラ２１，２２，２３間に掛け渡されてローラ間を移動するメッシュベルト２４と、を備え、前記複数のローラ２１，２２，２３のうちの一つの押圧ローラ２１により、前記メッシュベルト２４を前記版胴１０に押しつ付けるように構成している。
【選択図】図２

Description

本発明は、孔版原紙が装着された版胴と、該版胴に当接自在に対向する押圧機構とを備えた孔版印刷装置に関する。

この種の孔版印刷装置は、孔版原紙が装着された版胴と押圧機構との間の画像形成部で印刷用紙を挟持し、孔版原紙の画像を印刷用紙に転写することにより印刷するようになっており、正常な印刷及び用紙搬送工程では、押圧機構に版胴側のインクが付着する可能性は殆どなく、押圧機構から印刷用紙の裏面にインクが再転写される可能性は殆どない。

しかし、画像形成部への用紙の不送り、供給タイミングの狂い、印刷用紙の折れ等の原因で、印刷時、版胴側のインクが押圧機構の表面に直接付着することがあり、また、既に片面が印刷済みの印刷用紙の他面を印刷する場合に、前記片面のインクが十分に乾いていない時にも押圧機構の表面にインクが付着することがある。押圧機構にインクが付着した状態で印刷が続行されると、押圧機構の付着インクが印刷用紙の裏面に再転写され、印刷用紙の裏面が汚れることになる。

また、版胴と押圧機構とから構成される印刷ユニットを２組備えた孔版両面印刷装置では、一方の印刷ユニットで印刷された印刷用紙の片面が、他方の印刷ユニットでは、押圧機構の表面に接触することになるので、前述の場合と同様、インクの乾燥が十分でない場合には、上記他方の印刷ユニットによる印刷時、押圧機構のインクが用紙の裏面に付着し、用紙に再転写され、用紙が汚れることになる。

このような押圧機構から印刷用紙へのインクの再転写を解消するために、従来、押圧機構にインク除去用のクリーニング装置を設け、押圧機構の表面に付着したインクを除去する印刷装置（特許文献１等参照）や、押圧ローラ（押圧機構）の表面にメッシュ布を張り付け、メッシュ布の表面の凹凸形状により、版胴又は印刷用紙に対する押圧機構の接触面積を減らし、押圧ローラへのインクの付着量を減少させた印刷装置（特許文献２等）が開発されている。
特開平１１−１０５４０１号公報 特開２００２−２１９８４９号公報

押圧機構に付着したインクを除去するクリーニング装置を備えている印刷装置では、押圧機構とは別に、クリーニング装置を備える必要があるため、コストが高くなると共に、クリーニング装置の配置スペースも確保しなければならない。

押圧ローラの表面にメッシュ布を張り付けている印刷装置では、コストを抑えることができると共に押圧ローラ近傍のコンパクト性を維持できるが、連続印刷中、メッシュ布に付着するインクの量が増加してくると、付着インクがメッシュ布から径方向の外方に盛り上がり、印刷用紙への再転写の可能性が増大し、再転写防止効果が低減する。

（発明の目的）
本発明の目的は、部品コストを抑制し、かつ、押圧機構近傍のコンパクト性を維持しつつ、押圧機構から用紙への再転写を効果的に防止できる印刷装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は、孔版原紙が装着された版胴と、該版胴に当接自在に対向する押圧機構とを備え、前記版胴と前記押圧機構との間の画像形成部で印刷用紙を挟持し、孔版原紙の画像を印刷用紙に転写する孔版印刷装置において、前記押圧機構は、複数のローラと、該複数のローラ間に掛け渡されてローラ間を移動するメッシュベルトと、を備え、前記複数のローラのうちの一つのローラにより、前記メッシュベルトを介して印刷用紙を前記版胴に押しつ付けるように構成している。

上記構成によると、凹凸のあるメッシュベルトを版胴側に押し付けるので、メッシュベルトは版胴に点接触し、接触面積が極端に少なくなるため、印刷用紙の不送り時、印刷タイミングがずれた時、または、用紙折れ時において、押圧機構へのインクの付着量（面積）を大幅に減らすことができ、これにより、印刷用紙の裏面への再転写を大幅に減らすことができる。しかも、メッシュベルトは、複数のローラ間を移動することにより、ローラの表面から一時的に離れるので、メッシュベルトの特定箇所又はローラの表面にインクが溜まるのを防止でき、インクの再転写を一層効果的に抑制できる。

本発明は、上記構成の孔版印刷装置において、前記メッシュベルトのメッシュピッチは、１００μｍ乃至１７０μｍの範囲に設定することができる。

上記範囲にメッシュピッチを設定していると、版胴との接触面積を大幅に減少できる一方、印刷時における押圧力を均一に維持でき、印刷品質を落とすことなく印刷することができる。

本発明は、上記構成の孔版印刷装置において、前記押圧機構を駆動装置に連結し、前記ローラの回転により、前記メッシュベルトを、前記版胴の外周面の周速度と略同一の移動速度で移動するように構成することができる。

上記構成によると、版胴の周速度とメッシュベルトの移動速度との差による擦れ現象を防止し、印刷面の汚れを防止でき、印刷品質を向上させることができる。

本発明は、両面印刷機構を有している孔版両面印刷装置に適用することができる。

孔版両面印刷装置は、たとえば、版胴と押圧機構とからなる印刷ユニットを２組備え、一方の印刷ユニットで印刷用紙の版胴側の片面を印刷し、他方の印刷ユニットでは、前記印刷済みの片面が押圧機構に当接するため、乾きの遅いインクを使用している場合には、印刷用紙の印刷済みの片面から押圧機構にインクが付着する可能性が大きいが、このような孔版両面印刷装置において、本発明のようにメッシュベルトを複数のローラ間に掛け渡してなる押圧機構を備えていると、印刷用紙へのインクの再転写を防止する機能を、より効果的に発揮することができる。

本発明は、前記メッシュベルトの周長は、前記版胴の周長の自然数倍に設定することができる。

上記構成によると、メッシュベルトの総面積を大きく確保できるので、押圧機構にインクが付着される密度を少なくできると共に、両面印刷機構を備えている孔版両面印刷装置の場合、仮に、押圧機構から印刷用紙への再転写が発生しても、押圧機構から印刷用紙に再転写される画像が、既に印刷済みの画像に一致し、ゴーストが生じることがない。

図１乃至図５は、本発明による孔版印刷装置の一実施の形態であり、説明の都合上、図１中に記載してあるように、給紙方向（矢印Ｆ）の上流側を「後側」、給紙方向Ｆの下流側を「前側」と称し、また、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向を「左右方向」として、以下説明する。

[孔版印刷装置の全体構造]
図１は透視して示す孔版印刷装置の概略側面図であり、印刷装置本体１には、後端部に給紙装置２が設けられ、前端部に紙受台３が設けられている。

印刷装置本体１内には、前後方向の概ね中間部に印刷ユニット５が配置され、印刷ユニット５の上部後側に製版装置６が配置され、印刷ユニット５の上部前側に排版装置７が配置され、印刷ユニット５の画像形成部Ａの前側にエア吸引式のベルト排紙装置８が配置されている。

製版装置６はサーマルヘッド９で孔版原紙Ｎを製版し、製版済みの孔版原紙Ｎを印刷ユニット５の版胴１０に装着するようになっている。

印刷ユニット５は、Ｒ方向に回転する上記版胴１０と、該版胴１０の下端部に下方から当接自在に対向する押圧機構１１等とから構成されており、版胴１０の内周面にインクローラ１２が配置され、版胴１０の下端部と押圧機構１１の上端部との間で形成される画像形成部Ａで印刷用紙Ｐを挟持し、印刷用紙Ｐを前方に送りつつ、その上面に印刷するようになっている。

排版装置７は前記版胴１０に装着された使用済みの孔版原紙Ｎを取り外し、引き取りローラ１３により引き取り、排版ロール１４として巻き取るようになっている。

印刷ユニット５の後部近傍には、上下一対のタイミングローラ１５が配置されており、前記版胴１０の駆動と同期して適宜タイミングで回転し、印刷用紙Ｐを印刷ユニット５の画像形成部Ａへ送り込むようになっている。

給紙装置２は、給紙台１６と、該給紙台１６の前側に略垂直に立設された前端当て板１７と、該前端当て板１７の上端部に前上がりに形成された捌き板１８と、該捌き板１８に上方から対設されたゴム製の給紙ローラ１９と、を備え、該給紙ローラ１９と捌き板１８との間に最上位の印刷用紙Ｐの前端部を挟持し、給紙ローラ１９の回転により、印刷用紙Ｐを一枚ずつタイミングローラ１５に供給するようになっている。

［押圧機構］
図２は図１の印刷ユニット５の縦断面図、図３は図１の印刷ユニット５の斜視図である。図２において、押圧機構１１は、左右方向に延びる上端部の押圧ローラ２１と、該押圧ローラ２１と平行に配置された下端部の回転ローラ２２と、前記押圧ローラ２１と平行に配置された中間テンションローラ２３と、これら３つのローラ２１，２２，２３間に巻き掛けられたメッシュベルト２４と、を備え、該メッシュベルト２４が矢印Ｍ方向に移動するようになっている。上下のローラ２１，２２は略同じ直径を有しているが、中間テンションローラ２３は上下のローラ２１，２２よりも小径となっており、中間テンションローラ２３の前方位置には、押圧ローラ２１から回転ローラ２２へ移動する途中のメッシュベルト２４の後面をガイドするガイド板２９が配置されている。

図３において、上記３つのローラ２１，２２，２３は、ぞれぞれ軸部２１ａ，２２ａ、２３ａを一体的に有しており、各軸部２１ａ、２２ａ、２３ａは、左右一対のブラケット２５に回転自在に支持されている。また、前記ガイド板２９も左右のブラケット２５に固着されている。両ブラケット２５の後上端部には揺動軸２６が固着され、該揺動軸２６は、図示しないが装置本体１の適宜の固定部材に軸芯回り回動自在に支持されると共に駆動装置に連結されており、押圧機構１１の全体を、揺動軸２６の軸芯回りに矢印Ｂ１、Ｂ２のように上下に揺動し、押圧機構１１の上昇時に、上端の押圧ローラ２１により、メッシュベルト２４を版胴１０の下端部に押圧するようになっている。

押圧ローラ２１はゴムでできており、そのゴム硬度範囲は、２５度以上５０度以下に設定されている。

メッシュベルト２４の左右幅は、版胴１０の左右幅に略対応する寸法となっている。メッシュベルト２４の移動方向の全長、すなわち周長は、版胴１０の周長の自然数倍（１倍、２倍、３倍、…）に設定するのが好ましく、該実施の形態では、メッシュベルト２４の周長は版胴１０の周長さと同一に設定されている。

図示していないが、押圧ローラ２１又は下側ローラ２２は、モータ等の駆動装置に連結されており、押圧ローラ２１等の回転により、メッシュベルト２４を版胴１０の周速度と同一の速度で矢印Ｍ方向に駆動するように構成されている。

図４はメッシュベルト２４の平面拡大図、図５は図４のメッシュベルト２４のV-V断面図である。図４において、該実施の形態のメッシュベルト２４は、平織りの布を採用しており、メッシュピッチＤ１は１００μｍ〜１７０μｍの間に設定されている。メッシュベルト２４に用いられている縦横の繊維２４ａ、２４ｂとしては、金属繊維及び合成繊維のいずれも使用可能であるが、耐久性を考慮する場合は金属繊維を使用し、押圧力の均一性を高める場合には合成繊維を使用することが好ましい。また、メッシュベルト２４をできるだけ点接触させるために、繊維２４ａ、２４ｂとして、好ましくは、縒り線（撚り線）よりも単線を利用する。

さらに、メッシュベルト２４の繊維２４ａ、２４ｂの表面には、好ましくは、ジメチルシリコーン、ポリテトラフルオロエチレン又はフルオロアルキルシラン等のシリコーン系化合物やフッ素系化合物による、撥水又は撥油コーティングを施すことができ、これにより、メッシュベルト２４へのインクの付着を抑制することができる。

図５において、メッシュベルト２４の断面における最小高低差ｈ、すなわち繊維交差部分における上側の繊維２４ａの上端と下側の繊維２４ｂの上端との差ｈは、好ましくは、２０μｍ以上１００μｍ以下に設定する。これにより、仮にメッシュベルト２４にインクが付着しても、メッシュベルト２４から印刷用紙に再転写されない程度まで、縦繊維２４ａと横繊維２４ｂとの交差部の近傍位置にインクを溜めることができる。

［作用］
（１）図１において、給紙装置２の給紙台１６上に積載されている複数の印刷用紙Ｐは、給紙ローラ１９と捌き板１８との間で挟持され、所定の給紙タイミングで給紙ローラ１９が回転することにより、最上位から一枚ずつタイミングローラ１５に供給される。

（２）タイミングローラ１５は、版胴１０の回転角度（印刷開始位置）に合わせ、印刷用紙Ｐを第１の印刷ユニット５の画像形成部Ａに送り込む。

（３）印刷ユニット５の画像形成部Ａにおいて、版胴１０と押圧機構１１の押圧ローラ２１との間で、印刷用紙Ｐ及びメッシュベルト２４を上下から挟持し、印刷用紙Ｐを前方に搬送しつつその上面に印刷を施す。印刷後の用紙Ｐはベルト排紙装置８から紙受台３に排出される。

［実施の形態の効果］
（１）図２において、印刷作業中、仮に、印刷用紙Ｐの不送り、紙折れ、給紙タイミングのずれが生じ、版胴１０（孔版原紙Ｎ）にメッシュベルト２４が直接接触した場合でも、メッシュベルト２４は版胴１０の下端部に点接触するので、接触面積は極端に少なく、メッシュベルト２４へのインクの付着を大幅に減らすことができ、これにより、メッシュベルト２４から印刷用紙Ｐへの再転写を大幅に減らすことができる。しかも、メッシュベルト２４は、複数のローラ２１，２２，２３間を移動することにより、押圧ローラ２１の表面から一時的に離れるので、メッシュベルト２４の特定箇所又は押圧ローラ２１の表面にインクが溜まるのを防止でき、インクの印刷用紙Ｐへの再転写を一層効果的に抑制できる。

（２）既に片面が印刷された印刷用紙Ｐの他面を印刷する場合でも、メッシュベルト２４へのインクの付着を大幅に減らすことができ、しかも、該実施の形態では、メッシュベルト２４の移動速度を、版胴１０の周速度と一致させ、かつ、メッシュベルト２４の周長を版胴１０の周長（全周）と一致させているので、たとえ、メッシュベルト２４に印刷用紙Ｐの片面の画像が転写されても、次の印刷用紙を印刷する場合には、次の印刷用紙の片面の画像とメッシュベルト２４に転写された画像が一致し、印刷用紙の裏面にゴーストが生じるのを防ぐことができる。

（３）メッシュベルト２４のメッシュピッチＤ１を、１００μｍ乃至１７０μｍの範囲に設定しているので、版胴１０との接触面積を大幅に減少できる一方、印刷時における押圧力を均一に維持でき、印刷品質を落とすことなく印刷することができる。

（４）また、押圧ローラ２１のゴム硬度範囲を、２５度以上５０度以下に設定していることにより、版胴１０に対する押圧力の均一性を良好に保ちつつ、押圧ローラ２１の表面がメッシュベルト２４の隙間から迫出してインクが付着するのを防止できる。すなわち、ゴム硬度が５０度を超えると、硬くなり過ぎ、版胴１０に対する押圧力が不均一になり、印刷品質が低下するおそれがあり、一方、２５度より低いと、押圧時の圧力により、押圧ローラ２１の表面がメッシュベルト２４の隙間（四角形状の空間）から迫出し、その迫出した部分がインクに接触し、押圧ローラ２１の表面にインクが付着するおそれがある。

［その他の実施の形態］
（１）図６は、両面印刷機能を備えた孔版両面印刷装置に本発明を適用した例であり、該孔版両面印刷装置は、第１の印刷ユニット３５と第２の印刷ユニット３６を前後方向に間隔をおいて配置し、両印刷ユニット３５，３６間の搬送経路に、複数のエア吸引式ベルト搬送機構よりなるスイッチバック式反転経路３７を配置した構造となっている。一対の印刷ユニット３５，３６及び反転経路３７を設けている構造以外は、第１の実施の形態と同じであり、同じ部品には同じ符号を付している。

作用を説明する。
１）給紙装置２の印刷用紙Ｐは、給紙ローラ１９と捌き板１８との間で挟持され、最上位から一枚ずつタイミングローラ１５に供給され、タイミングローラ１５は、第１の印刷ユニット３５の版胴１０の回転角度（印刷開始位置）に合わせ、印刷用紙Ｐを第１の印刷ユニット３５の画像形成部Ａ１に送り込む。

２）第１の印刷ユニット３５の画像形成部Ａ１において、版胴１０と押圧機構１１の押圧ローラ２１との間で、印刷用紙Ｐ及びメッシュベルト２４を上下から挟持し、印刷用紙Ｐの片面に印刷を施し、反転経路３７に排出する。

３）反転経路３７では印刷用紙Ｐを上下（表裏）反転させ、第２の印刷ユニット３６の画像形成部Ａ２に送り込む。

４）第２の印刷ユニット３６の画像形成部Ａ２において、版胴１０と押圧機構１１の押圧ローラ２１との間で、印刷用紙Ｐ及びメッシュベルト２４を上下から挟持し、印刷用紙Ｐの上側に向いている他面に印刷を施し、ベルト排紙装置８に送り出す。

５）第２の印刷ユニット３６では、第１の印刷ユニット３５で印刷した印刷用紙Ｐの片面が、メッシュベルト２４に当接するが、メッシュベルト２４は印刷用紙Ｐの印刷済みの片面に点接触するので、メッシュベルト２４へのインクの付着を大幅に減らすころができる。また、メッシュベルト２４の移動速度を、版胴１０の周速度と一致させ、かつ、メッシュベルト２４の周長を版胴１０の全周と一致させることにより、たとえ、メッシュベルト２４に印刷用紙Ｐの片面の画像が転写されても、次の印刷用紙を印刷する場合には、次の印刷用紙の印刷済みの片面の画像とメッシュベルト２４に転写された画像が一致するので、印刷用紙の裏面にゴーストが生じることがない。

（２）前記実施の形態では、メッシュベルトと版胴との接触面積を可能な限り小さくするために、平織りのメッシュベルトを用いているが、図７のようにクリンプ式平織りのメッシュベルト２４や、図８のようにフラットボトム織りのメッシュベルト２４を用いることもできる。図８のようなフラットボトム織りのメッシュベルト２４を押圧ローラ２１に巻き掛ける場合には、円弧状に突出するトップ面が版胴１０又は印刷用紙に当接するように、フラットなボトム面を押圧ローラ２１の表面に当接させる。

（３）前記実施の形態では、押圧機構１１の押圧ローラ２１及びメッシュベルト２４を駆動するための駆動装置（図示せず）を備えているが、駆動装置を備えていない印刷装置にも本発明を適用することができる。すなわち、メッシュベルト２４は、矢印Ｒに回転する版胴１０に従動する構造とすることができる。

本発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された内容を逸脱することのない範囲で、各種変形例を含んでいる。

本発明による孔版印刷装置の第１の実施の形態を透視状態で示す概略側面図である。 図１の印刷ユニット５の縦断面図である。 図１の印刷ユニット５の斜視図である。 図１の押圧機構のメッシュベルトの拡大部分平面図である。 図４のV-V断面図である。 本発明による孔版印刷装置の第２の実施の形態を透視状態で示す概略側面図である。 メッシュベルトの変形例を示す断面拡大図である。 メッシュベルトの別の変形例を示す断面拡大図である。

符号の説明

１ 印刷装置体
５ 印刷ユニット
１０ 版胴
１１ 押圧機構
２１ 押圧ローラ
２２ 回転ローラ
２３ 中間テンションローラ
２４ メッシュベルト
２６ 揺動軸
３５，３６ 第１，第２の印刷ユニット
Ａ、Ａ１，Ａ２ 画像形成部
Ｐ 印刷用紙

Claims (5)

1. 孔版原紙が装着された版胴と、該版胴に当接自在に対向する押圧機構とを備え、前記版胴と前記押圧機構との間の画像形成部で印刷用紙を挟持し、孔版原紙の画像を印刷用紙に転写する孔版印刷装置において、
   前記押圧機構は、複数のローラと、該複数のローラ間に掛け渡されてローラ間を移動するメッシュベルトと、を備え、前記複数のローラのうちの一つのローラにより、前記メッシュベルトを介して印刷用紙を前記版胴に押しつ付けるように構成していることを特徴とする孔版印刷装置。
2. 請求項１記載の孔版印刷装置において、
   前記メッシュベルトのメッシュピッチは、１００μｍ乃至１７０μｍの範囲に設定している孔版印刷装置。
3. 請求項１又は２記載の孔版印刷装置において、
   前記押圧機構を駆動装置に連結し、前記ローラの回転により、前記メッシュベルトを、前記版胴の外周面の周速度と略同一の移動速度で移動するように構成している孔版印刷装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の孔版印刷装置において、
   両面印刷機構を有している孔版印刷装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の孔版印刷装置において、
   前記メッシュベルトの周長は、前記版胴の周長の自然数倍に設定していることを特徴とする孔版印刷装置。

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