JP3545817B2 - 感熱孔版製版装置及びそのマスタ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみからなる感熱孔版用のマスタに対してサーマルヘッドを用いて穿孔画像を形成する感熱孔版製版装置及び感熱孔版用のマスタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
簡便な印刷方式として、図４に示すような、デジタル式感熱孔版印刷装置がよく知られている。この印刷装置は、マスタロール４１から繰り出される感熱孔版用のマスタ４１ａに主走査方向に１列に配列された抵抗発熱素子４８を有するサーマルヘッド４２を接触させ、抵抗発熱素子４８の配列方向に直交する副走査方向へマスタ４１ａをプラテンローラ４３によりサーマルヘッド４２と相対的に移動させ、抵抗発熱素子４８の選択的加熱によりドットマトリクス式に穿孔画像を形成し、この穿孔画像が形成されたマスタ４１ａを搬送ローラ対４４により搬送して版胴４７の外周面に自動的に巻き付け、カッタ手段４９の回転刃によりマスタ４１ａを切断し、マスタ４１ａに印刷用紙４５をプレスローラ４６によって連続的に押し付けて、マスタ４１ａの穿孔部よりインキを滲み出させて印刷を行っている。
【０００３】
同図において、符号４７ａは、マスタ４１ａをクランプするクランプ手段を表している。印刷された印刷用紙４５は、版胴４７の外周面より剥離搬送手段６０で剥離され、排紙トレイ上に積載される。一方、版胴４７上の使用済みマスタは排版手段７０で、版胴４７上から剥離され排版ボックスへ廃棄される。また、符号５０は、原稿を読み取る原稿読取手段を表している。
【０００４】
上記マスタは、非常に薄いポリエステル等の熱可塑性樹脂フィルム（以下、単に「フィルム」という）と、多孔質の可撓性の支持体として合成繊維や和紙、或いは和紙及び合成繊維を混抄したものとを貼り合わせたラミネート構造となっており、フィルムの表面にはサーマルヘッド表面との融着と、帯電防止のためにオーバーコート層が設けられている。このようなマスタを使用する感熱孔版製版装置の一例としては、特開平５−２２１１０８号公報に示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記マスタは、その支持体として和紙等を使用しているため和紙繊維が絡み合った部分においてはインキの通過が阻害されインキが印刷用紙に転移せずに、ベタ部に繊維模様が出たり、細線等がかすれる俗に言う繊維目という不具合が発生する。また印刷時において、インキの通過が和紙により遮られるので、画像の立上りが悪く、無駄なヤレ紙が発生するという問題がある。
【０００６】
そこで、特開平５−２２０９１９号公報に示されている如く、支持体となる和紙等を使用しないでフィルム単体のみからなるマスタで印刷を行うと、繊維目の発生を防止できるると共に画像の立上りを良くすることができるが、穿孔画像形成時において、マスタに熱的なストレスがかかるために、マスタに縮みやシワが発生する。この縮みやシワは、とくにベタ画像が多い場合に顕著に発生する。この縮みやシワのあるマスタを用いて印刷を行うと、印刷画像のベタ部の端部が鋸状になったり、ベタ部に白抜けが発生するという問題がある。
【０００７】
このようなマスタに発生する縮みやシワを防止する方法として、マスタの副走査方向に張力を与える方法や、製版後のマスタをプラテンローラとサーマルヘッドのニップ、或いは、外部冷却器で冷却する方法が考え出されている。
【０００８】
しかしながら、上述の張力を与える方法には、複雑なテンション機構が必要となり、また、そのテンション値も大きな値を均等にマスタに付与しなければならず機構が複雑になるという問題がある。上述の冷却する方法には、マスタの送り精度が悪くなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたものであり、製版時にマスタに縮みやシワの発生しない感熱孔版製版装置及びそのマスタを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、主走査方向に配列した複数の抵抗発熱素子を有するサーマルヘッドを、上記抵抗発熱素子に対向し、上記抵抗発熱素子と略平行に配置されたプラテンローラの押圧により、実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみからなる感熱孔版用のマスタに接触させ、上記抵抗発熱素子の配列方向に直交する副走査方向に上記マスタを上記サーマルヘッドに相対的に移動させ、上記抵抗発熱素子の選択的加熱により穿孔画像の形成を行う感熱孔版製版装置において、上記プラテンローラの表面に熱伝導率１０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上の物性値を有する材料で多孔性層を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の感熱孔版製版装置において、上記多孔性層の実質的な目の細かさσ（ＤＰＩ）が、上記サーマルヘッドの記録密度をｒ（ＤＰＩ）としたとき、ｒ≦σ≦１０×ｒであることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、主走査方向に配列した複数の抵抗発熱素子を有するサーマルヘッドを、上記抵抗発熱素子に対向し、上記抵抗発熱素子と略平行に配置されたプラテンローラの押圧により、実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみからなる感熱孔版用のマスタに接触させ、上記抵抗発熱素子の配列方向に直交する副走査方向に上記マスタを上記サーマルヘッドに相対的に移動させ、上記抵抗発熱素子の選択的加熱により穿孔画像の形成を行う感熱孔版製版装置において、上記プラテンローラは、その表面に熱伝導率１０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上の物性値を持つ材料であり、かつ、その目の細かさσ（ＤＰＩ）が、上記サーマルヘッドの記録密度をｒ（ＤＰＩ）としたとき、ｒ≦σ≦１０×ｒである多孔性層を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の感熱孔版製版装置において、上記サーマルヘッドに接触する面にのみ、帯電防止及び熱融着を防止する機能層を有する感熱孔版用のマスタを用いることを特徴とする。
【００１５】
ここに、副走査方向とは感熱孔版用のマスタの搬送方向をいい、主走査方向とは、副走査方向に直交する方向をいう。
【００１６】
本発明の感熱孔版製版装置及びそのマスタに適用される熱可塑性樹脂フィルムとしては、ポリエステル系、ナイロン系、塩化ビニル系等の熱可塑性樹脂を押し出し法や流延法等でフィルム状に形成したものであれば良い。また、このマスタは、厚さが範囲が２μｍ〜１０μｍ、溶融開始点が２６０°Ｃ以下、結晶融解熱が５０Ｊ／ｇ以下の特性値を持つものが穿孔性の観点から望ましい。
【００１７】
本発明の熱可塑性樹脂フィルムのみからなるマスタの機能層に適用される融着防止剤又は帯電防止剤としては、リン酸エステル型界面活性剤、シリコン系滑剤、アルキルベンゼンスルホン酸塩、第４アンモニウム塩等の組成から成る一般的なものであって、少なくとも融着防止又は帯電防止の何れか一方の機能を有する。また、機能層は、マスタのサーマルヘッド面側に、塗布等の手段により形成されていても、マスタ内部にサーマルヘッド面側に偏在する形で、存在していてもかまわない。
【００１８】
本発明の感熱孔版製版装置に適用されるサーマルヘッドとしては、その抵抗発熱素子の発熱体材質がＴａ−Ｎ系、Ｔａ−ＳｉＯ_２系等からなる一般的なサーマルヘッドであって、発熱体面積、発熱体解像度や発熱体形状なども特に制約されない。また、発熱量を制御するための熱履歴制御機構や温度制御機構が付随されていても構わない。
【００１９】
本発明の感熱孔版製版装置に適用されるプラテンローラとしては、その材質がシリコンゴム系、フッ素ゴム系等からなる一般的なローラであって、大きさ、形状、硬度や表面加工（例えば、コーティング処理や発泡処理）等も特に制約されない。
【００２０】
請求項１記載の発明によれば、熱伝導率１０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上の物性値を持つ材料であるプラテンローラの多孔性層は、穿孔時にマスタに伝導される熱を逃がす。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、熱伝導率１０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上の物性値を持つ材料であり、かつ、その目の細かさσ（ＤＰＩ）が、サーマルヘッドの記録密度をｒ（ＤＰＩ）としたとき、ｒ≦σ≦１０×ｒであるプラテンローラの多孔性層は、穿孔時にマスタに伝導される熱を逃がす。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、表面に熱伝導率１０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上の物性値を持つ材料であり、かつ、その目の細かさσ（ＤＰＩ）が、サーマルヘッドの記録密度をｒ（ＤＰＩ）としたとき、ｒ≦σ≦１０×ｒであるプラテンローラの多孔性層は、穿孔時にマスタに伝導される熱を逃がす。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１において、符号１００は孔版印刷装置における感熱孔版製版装置を、符号７は版胴をそれぞれ表す。
感熱孔版製版装置１００は、マスタ１を支持する軸１ｓと、マスタ１を副走査方向Ｆへ搬送するプラテンローラ３と、プラテンローラ３と平行に延在していて、プラテンローラ３に対して接離自在に設けられたサーマルヘッド２と、マスタ１を巻き取る巻取軸４とから主に構成されている。
【００２６】
軸１ｓと巻取軸４とプラテンローラ３とは、版胴７に付随して回転する一体型の構造になっている。
【００２７】
マスタ１は、厚さ３．５μｍ、幅３２０ｍｍのポリエステル等により形成されロール状に巻かれ、軸１ｓに繰り出し可能に支持されている。マスタ１のサーマルヘッド２と接する面には、図２に示すように、帯電防止又は熱融着を防止する機能層１ａが形成されている。機能層１ａは、シリコン系の滑剤とリン酸エステル系界面活性剤との混合液をマスタ１に塗布して形成される。
【００２８】
機能層１ａを設けることにより、マスタ１のプラテンローラ３側の面における帯電電圧が０〜５００Ｖであるのに対し、マスタ１の機能層１ａの面における帯電電圧が０〜５０Ｖ程度まで抑えられ、サーマルヘッド２に悪影響、例えば、絶縁破壊による耐圧低下や寿命低下を防止できる。さらに、マスタ１とプラテンローラ３との間に発生する静電気を利用して、製版時にマスタ１をミクロ的に保持、固定できる。
【００２９】
なお、帯電防止又は熱融着を防止する機能層１ａを全く設けないと、マスタ１の搬送時に、スティッキングや貼り付きを起こすだけでなく、帯電電圧も０〜２ｋＶ程度まで上がり、サーマルヘッド２に上述の悪影響を及ぼす可能性があり、実用にならない。
【００３０】
プラテンローラ３は、硬度４３°のシリコンゴムを径１０ｍｍの芯金に、主走査方向の長さを３２０ｍｍ、ゴム厚を５ｍｍ、中心線平均粗さを０．８Ｒａに形成され、図示しないステッピングモータにより回転駆動される。
【００３１】
サーマルヘッド２は、主走査方向に１列に配列された複数の抵抗発熱素子８と、この抵抗発熱素子８を保持・冷却するホルダ部とにより主に構成されている。サーマルヘッド２は、図示しない手段により、プラテンローラ３に対して接離自在に設けられている。サーマルヘッド２は、原稿読取部３０のＡ／Ｄ変換部及び制御手段で処理されて送出されるデジタル画像信号に基づきマスタ１を選択的に溶融、穿孔し、穿孔画像を形成する周知の機能を有する。
【００３２】
なお、本実施例において、サーマルヘッド２は、４００ＤＰＩ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）の画素密度の矩形の抵抗発熱素子８を有し、これらの抵抗発熱素子８が主走査方向に２９３ｍｍ（Ａ３対応）の長さにわたって４６０８個、１列に一定ピッチで配列され、第１乃至第４のブロックに分割されている。抵抗発熱素子８の発熱体面積は３０μｍ×４０μｍである。
【００３３】
版胴７の内部には、版胴７の内周面にインキを供給するインキロ−ラ９とインキロ−ラ９との間にインキ溜り１０を形成するドクタローラ１１とからなるインキ供給手段が設けられている。
【００３４】
インキローラ９と対向する版胴７の外周面には、印刷用紙Ｐを版胴７にマスタ１を介して押し付ける圧胴１２が配置されている。圧胴１２には、版胴７の回転時に版胴７と一体の軸１ｓ、プラテンローラ３、巻取軸４との干渉を避けるために凹部１２ａが形成されている。
【００３５】
図１において、圧胴１２の右側には、圧胴１２に印刷用紙Ｐを供給する給紙装置１１０が配置されている。給紙装置１１０は、印刷用紙Ｐを載置する台１３と、台１３に載置された印刷用紙Ｐを給紙する給紙ローラ１４と、給紙ローラ１４により給紙された印刷用紙Ｐを一枚づつに分離する上下分離コロ１５、１６とから主に構成されている。同図において符号１７は、印刷された印刷用紙Ｐを積載する排紙トレイを表している。
【００３６】
次に、この感熱孔版製版装置１００の動作について以下に記す。
マスタ１は、図１に示すように、その先端部を軸１ｓから繰り出されて、版胴７の外周面を通して巻取軸４に巻きつけられた状態で待機している。図示しない製版スタートキーを押すことにより製版指令が図示しないステッピングモータに送出されてプラテンローラ３及び巻取軸４が回転を始めると共に、原稿読取部３０から送出されるデジタル画像信号によって、マスタ１を挾んでプラテンローラ３に圧接しているサーマルヘッド２の抵抗発熱素子８が選択的に発熱され、マスタ１が選択的に溶融、穿孔され、穿孔画像が形成される。この時、マスタ１は、プラテンローラ３とマスタ１との間に発生する静電気により、プラテンローラ３の表面にミクロ的に保持、固定される。
【００３７】
プラテンローラ３及び巻取軸４の更なる回転により、マスタ１が版胴７の外周面に巻装された後、印刷工程が開始される。
【００３８】
まず、給紙装置１１０の台１３上の印刷用紙Ｐは、給紙ローラ１４により上下分離コロ１５、１６間に給送され、一枚ずつに分離されて、所定のタイミングで圧胴１２に向けて搬送される。
【００３９】
版胴７の外周面に巻装しているマスタ１に、印刷用紙Ｐが圧胴１２により押しつけられる。この時、インキ溜り１０のインキはインキローラ９の回転によりインキローラ９の表面に付着され、インキローラ９とドクターローラ１１との間隙を通過する際にその量を規制されマスタ１に供給される。
【００４０】
マスタ１に供給されたインキは、矢印方向に回転する版胴７のマスタ１に印刷用紙Ｐが押圧されることにより、マスタ１の穿孔部分から印刷用紙Ｐの表面に転移し印刷に供される。そして、印刷された印刷用紙Ｐは、圧胴１２の外周面から剥離され排紙トレイ１７に排出されて、最初の１枚目の印刷が終了する。次に上記動作と同様の動作により所定枚数の印刷が順次連続的に行われる。
【００４１】
プラテンローラ３の表面粗さＲａとマスタ１に対する機能層１ａの形成の有無とを組み合わせて実験を行なった結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】

【００４３】
表１に示されているように、プラテンローラ３の表面の中心線平均粗さＲａが１２．５を超えた場合と、マスタ１のプラテンローラ３側にも機能層を形成した場合には、プラテンローラ３によるマスタ１のミクロ的な保持、固定が効かなくなり、製版シワが増加してくる。従って、マスタ１の機能層１ａは、サーマルヘッド２側のみに形成し、プラテンローラ３の表面の中心線平均粗さＲａは、１２．５以下が望ましい。
【００４４】
図３に別のプラテンローラ２０の例を示す。
プラテンローラ２０の表面には、良好な熱伝導率を持つ多孔性の材料で形成された多孔性層２１が形成されている。多孔性層２１は、本例において、金属製の材料のメッシュが用いられているが、これに縛られるものではなく、例えば、発泡させたプラテンローラ２０の表面に金属薄膜を蒸着させたものなどでも良い。
【００４５】
多孔性層２１の熱伝導率Ｗ／（ｍ・Ｋ）と多孔性層２１の目の細かさσとを変化させて実験を行なった結果を表２に示す。
【００４６】
【表２】

【００４７】
表２に示されているように、熱伝導率Ｗ／（ｍ・Ｋ）の低い材料で多孔性層２１を形成した場合には、サーマルヘッド２の熱の拡散が適度に均等化されず、製版シワがあまり抑制されない。しかし、熱伝導率Ｗ／（ｍ・Ｋ）が良好な材料を使用しても、目の細かさσが細か過ぎると、熱拡散による損失が大きくなり過ぎ、穿孔できなくなり、目の細かさσが粗過ぎると、穿孔ムラを引き起こしてしまう。従って、多孔性層２１を形成する材料の熱伝導率Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、１０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上であり、かつ、その目の細かさσ（ＤＰＩ）は、ｒ≦σ≦１０×ｒであることが必要である。ここでｒはサーマルヘッド２の記録密度ＤＰＩ、σは多孔性層２１の実質的な目の細かさＤＰＩを表している。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、熱伝導率１０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上の物性値を持つ材料であるプラテンローラの多孔性層が、穿孔時にマスタに伝導される熱を逃がすので、熱収縮による製版シワを抑制することができ、製版シワの少ない良好な製版を行なえる。
【００４９】
請求項２記載の発明によれば、熱伝導率１０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上の物性値を持つ材料であり、かつ、その目の細かさσ（ＤＰＩ）が、サーマルヘッドの記録密度をｒ（ＤＰＩ）としたとき、ｒ≦σ≦１０×ｒであるプラテンローラの多孔性層が穿孔時にマスタに伝導される熱を逃がすので、熱収縮による製版シワを抑制することができ、製版シワの少ない良好な製版を行なえる。
【００５０】
請求項３記載の発明によれば、表面に熱伝導率１０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上の物性値を持つ材料であり、かつ、その目の細かさσ（ＤＰＩ）が、サーマルヘッドの記録密度をｒ（ＤＰＩ）としたとき、ｒ≦σ≦１０×ｒであるプラテンローラの多孔性層が、穿孔時にマスタに伝導される熱を逃がすので、熱収縮による製版シワを抑制することができ、製版シワの少ない良好な製版を行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す感熱孔版製版装置が適用される印刷装置の概略側面図である。
【図２】図１に示す感熱孔版製版装置の要部を示す側面図である。
【図３】他の感熱孔版製版装置のプラテンローラを示す側面図である。
【図４】従来の感熱孔版製版装置が適用された印刷装置の概略側面図である。
【符号の説明】
１ マスタ
１ａ 機能層
２ サーマルヘッド
３、２０ プラテンローラ
４ 巻取軸
７ 版胴
８ 抵抗発熱素子
２１ 多孔性層
３０ 原稿読取部
１００ 感熱製版装置

Claims (4)

1. 主走査方向に配列した複数の抵抗発熱素子を有するサーマルヘッドを、上記抵抗発熱素子に対向し、上記抵抗発熱素子と略平行に配置されたプラテンローラの押圧により、実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみからなる感熱孔版用のマスタに接触させ、上記抵抗発熱素子の配列方向に直交する副走査方向に上記マスタを上記サーマルヘッドに相対的に移動させ、上記抵抗発熱素子の選択的加熱により穿孔画像の形成を行う感熱孔版製版装置において、
   上記プラテンローラの表面に熱伝導率１０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上の物性値を有する材料で多孔性層を設けたことを特徴とする感熱孔版製版装置。
2. 上記多孔性層の実質的な目の細かさσ（ＤＰＩ）が、上記サーマルヘッドの記録密度をｒ（ＤＰＩ）としたとき、ｒ≦σ≦１０×ｒであることを特徴とする請求項１記載の感熱孔版製版装置。
3. 主走査方向に配列した複数の抵抗発熱素子を有するサーマルヘッドを、上記抵抗発熱素子に対向し、上記抵抗発熱素子と略平行に配置されたプラテンローラの押圧により、実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみからなる感熱孔版用のマスタに接触させ、上記抵抗発熱素子の配列方向に直交する副走査方向に上記マスタを上記サーマルヘッドに相対的に移動させ、上記抵抗発熱素子の選択的加熱により穿孔画像の形成を行う感熱孔版製版装置において、
   上記プラテンローラは、その表面に熱伝導率１０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上の物性値を持つ材料であり、かつ、その目の細かさσ（ＤＰＩ）が、上記サーマルヘッドの記録密度をｒ（ＤＰＩ）としたとき、ｒ≦σ≦１０×ｒである多孔性層を有することを特徴とする感熱孔版製版装置。
4. 上記サーマルヘッドに接触する面にのみ、帯電防止及び熱融着を防止する機能層を有する感熱孔版用のマスタを用いることを特徴とする請求項３記載の感熱孔版製版装置。

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