JP4813825B2

JP4813825B2 - 両面印刷装置

Info

Publication number: JP4813825B2
Application number: JP2005168550A
Authority: JP
Inventors: 英治大川
Original assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Current assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2025-06-08
Also published as: JP2006341456A

Description

本発明は版胴外周面上にマスタを巻装して印刷を行う孔版印刷装置、オフセット印刷装置等の印刷装置に関し、詳しくは用紙の両面に印刷を行う両面印刷装置に用いられる押圧手段のクリーニング装置に関する。

従来、簡便な印刷方法としてデジタル式感熱孔版印刷が知られている。この孔版印刷を行う孔版印刷装置は、微細な発熱素子が一列に配置されたサーマルヘッドをマスタに接触させ、パルス的に発熱素子に通電させながらマスタを搬送することで画像情報に応じてマスタを加熱溶融穿孔し、このマスタを多孔性円筒状の版胴の外周面に巻装した後、用紙を介して版胴の外周面をプレスローラ等の押圧手段によって押圧することで、マスタ穿孔部より透過したインキを用紙に転移させることで印刷画像を得るものである。

この孔版印刷において、近年では用紙の消費量及び書類の保管スペースを低減させるため等の目的から、用紙の両面に印刷を行う両面印刷が頻繁に行われるようになってきている。この両面印刷は、従来の方法では給紙部に積載した用紙を印刷部に通紙し、一面に印刷をした後に用紙を裏返して再度印刷部に通紙して他面に印刷をすることで両面印刷物を得ていたが、一度排紙された用紙を再度給紙部にセットしたり片面印刷後の用紙を揃えたりする作業が面倒であるという問題点があった。

そこで、版胴の回転方向に第１製版画像と第２製版画像とが２面並んだ分割製版済みマスタを用い、給紙部より給送された１枚目の用紙の表面に一方の製版画像を印刷した後にこの用紙を再給紙トレイ（補助トレイ）に案内し、給紙部より給送された２枚目の用紙の表面に一方の製版画像を印刷した後にこの用紙を再給紙トレイに案内すると共に、再給紙トレイより１枚目の用紙を再給紙してこの裏面に他方の製版画像を印刷してこの用紙を排紙トレイに排出し、この動作を連続して行うことにより１工程で両面印刷物を得る両面印刷装置が、例えば「特許文献１」に開示されている。

孔版印刷装置あるいは孔版印刷装置と同様にマスタを用いるオフセット印刷装置等の印刷装置において上述のような１工程両面印刷を行う場合には、版胴に対してプレスローラ等の押圧手段により用紙の一方の面を押圧して表面画像を形成し、その直後に用紙の他方の面を押圧手段により版胴に押圧して裏面画像を形成するため、押圧手段には表面画像の未乾燥インキが転移することとなり、次の印刷時において用紙の裏面をインキで汚してしまうという問題が発生する。

上述の両面印刷時における用紙裏面へのインキ転移汚れ対策として、印刷面に直接接触するプレスローラの周面に微細な凹凸を複数設け、プレスローラの周面に対するインキの付着量を低減する技術が提案されているが、この技術ではインキ転移汚れ防止能力が小さく不十分であることから、プレスローラの周面に押圧されると共に速度差をもって回転駆動されるクリーニングローラを用いる技術が、例えば「特許文献２」に開示されている。

特開２００３−２００６４５号公報特開２００４−３３８２３４号公報

しかし「特許文献２」に開示された技術では、速度差をもって回転駆動されるクリーニングローラをプレスローラに押圧させることから、クリーニングローラとの速度差が負荷となってプレスローラの回転周速度が版胴の回転周速度よりも遅くなるため、プレスローラが版胴外周面上のマスタに接触する際に版胴とプレスローラとの回転周速度の差によってマスタに負荷がかかり、版伸びや画像ゆがみといった不具合が発生してしまうという問題点がある。

本発明は上述した問題点を解決し、マスタに負荷を与えることなく、１工程両面印刷時におけるインキ転移汚れを高精度に抑制することが可能な両面印刷装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、マスタを巻装する版胴と、前記マスタに用紙を押圧する前記版胴に対応して接離自在に配設されたプレスローラとを有し、前記用紙の一方の面に表面画像を印刷する表面印刷工程を行った後に前記用紙の他方の面に裏面画像を印刷する裏面印刷工程を行う両面印刷装置において、前記裏面印刷工程に用いられる裏面印刷用プレスローラはその周面に複数の微細な凹凸を有すると共に、前記裏面印刷用プレスローラの周面に接触して従動回転するブラシローラを有し、前記裏面印刷用プレスローラは前記マスタに用紙を押圧する際には前記版胴と従動回転すると共に前記マスタとの離間状態時には前記従動回転時と同じ周速度で回転駆動され、前記ブラシローラに接触する接触部材を有し、該接触部材は、前記裏面印刷用プレスローラに対する前記ブラシローラの接触方向とは直交する方向から前記ブラシローラに接触すると共に、前記ブラシローラに接触した際に弾性変形可能であることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の両面印刷装置において、さらに前記ブラシローラは繊維状部材からなるブラシを基材上に植設して形成されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の両面印刷装置において、さらに前記ブラシは７０〜１００デニール／５フィラメントであり、その植設密度が２５００〜３０００本／ｉｎｃｈ ^２であることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の両面印刷装置において、さらに前記裏面印刷用プレスローラに対する前記ブラシローラの接触圧力が４００ｇｆ以下であることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の両面印刷装置において、さらに前記ブラシローラは装置本体に対して着脱可能であることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の両面印刷装置において、さらに前記版胴として前記用紙の一方の面に対向して配置された第１の版胴及び第１の版胴より用紙搬送方向下流側であって前記用紙の他方の面と対向して配置された第２の版胴を有し、前記プレスローラとして第１の版胴に対して接離自在な第１のプレスローラ及び第２の版胴に対して接離自在な第２のプレスローラを有し、第１の版胴及び第１のプレスローラで前記表面印刷工程を行った後、この表面印刷済み用紙を搬送して第２の版胴及び第２のプレスローラで前記裏面印刷工程を行う両面印刷装置であって、第２のプレスローラが前記裏面印刷用プレスローラとして機能することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の両面印刷装置において、さらに前記マスタとしてその長さ方向に第１製版画像と第２製版画像とを有する分割製版済みマスタを前記版胴に巻装し、前記用紙を前記プレスローラで前記版胴に押圧することにより該用紙の一方の面に前記表面画像を印刷して前記表面印刷工程を行った後、この表面印刷済み用紙を再給紙して前記プレスローラで前記版胴に押圧することにより該表面印刷済み用紙の未印刷面に前記裏面画像を印刷する前記裏面印刷工程を行う両面印刷装置であって、前記プレスローラが前記裏面印刷用プレスローラとして機能することを特徴とする。

本発明によれば、その周面に複数の微細な凹凸を有する裏面印刷用プレスローラの周面に接触して従動回転するブラシローラを用いることにより、裏面印刷用プレスローラの周面にインキ汚れが残り画像汚れが発生することを効果的に防止できると共に、裏面印刷用プレスローラの接触時に版胴外周面上に巻装されたマスタに対して負荷がかかることがないので、版伸びや画像ゆがみの発生を防止して良好な画像を得ることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態を採用した両面印刷装置を示している。同図において両面印刷装置１は、第１の版胴である版胴２、第２の版胴である版胴３、第１のプレスローラであるプレスローラ４、第２のプレスローラであるプレスローラ５、給紙トレイ６、給紙ローラ７、レジストローラ対８、用紙搬送手段９、排紙トレイ１０等を有している。

版胴２は図示しない装置本体に回転自在に支持されており、図示しない版胴駆動手段によって回転駆動される。版胴２はその外周面上に開閉自在なクランパ１１を有しており、版胴２の外周面上には図示しない製版装置で製版された製版済みのマスタ１２が巻装されている。マスタ１２には、用紙Ｐの表面に印刷される表面画像に応じた製版画像が形成されている。版胴２の内部には、版胴２の内周面にインキを供給する図示しないインキ供給手段が配設されている。

版胴３も図示しない装置本体に回転自在に支持されており、図示しない版胴駆動手段によって版胴２と同期して逆方向に回転駆動される。版胴３はその外周面上に開閉自在なクランパ１３を有しており、版胴３の外周面上には図示しない製版装置で製版された製版済みのマスタ１４が巻装されている。マスタ１４には、用紙Ｐの裏面に印刷される裏面画像に応じた製版画像が形成されている。版胴３の内部にも、版胴３の内周面にインキを供給する図示しないインキ供給手段が配設されている。

版胴２の下方にはプレスローラ４が配設されている。フッ素樹脂等の撥水性を有する弾性体からなるプレスローラ４は図示しないアーム部材にその両端を回転自在に支持されており、図示しないアーム部材は図示しない揺動手段によって揺動される。これによりプレスローラ４は、その周面が版胴２上の製版済みマスタ１２に圧接する図１に示す圧接位置と、その周面が版胴２より離間する離間位置とを選択的に占める。

版胴３の上方にはプレスローラ５が配設されている。裏面印刷用プレスローラとして用いられるプレスローラ５は、図２に示すように、円筒状の弾性体１５の表面にガラスビーズ１６を接着した樹脂シート１７を巻装することにより、その直径が本実施形態においては６０ｍｍとなるように構成されており、その表面に複数の微細な凹凸が形成されている。プレスローラ５は、図３に示すように一対のアーム部材１８，１９に設けられた軸受２０，２１によりその支軸５ａの両端を回転自在に支持されており、各アーム部材１８，１９は図示しない揺動手段によって揺動される。これによりプレスローラ５は、その周面が版胴３上のマスタ１４に圧接する図１に示す圧接位置と、その周面が版胴３より離間する離間位置とを選択的に占める。支軸５ａのアーム部材１８によって支持された端部にはタイミングプーリ２２がピン２３によって固設されており、タイミングプーリ２２には図示しないタイミングベルトを介して図示しない駆動手段からの回転駆動力が伝達される。図示しない駆動手段はプレスローラ５が離間位置を占めた状態においてのみ作動され、この構成によりプレスローラ５は、圧接位置を占めた際には版胴３の回転力によって従動回転し、離間位置を占めた際には図示しない駆動手段によって従動回転時と同じ回転周速度で回転駆動される。なお、支軸５ａと駆動ギヤ２２との間に図示しないワンウェイクラッチを介装し、図示しない駆動手段を版胴３の回転時において作動させ続け、プレスローラ５が圧接位置を占めた際にはプレスローラ５の回転力が図示しない駆動手段に伝達されない構成としてもよい。

各アーム部材１８，１９間であってプレスローラ５の上方に位置する部位には、プレスローラ５のクリーニング行うブラシローラ２４が配設されている。ブラシローラ２４は、図４に示すように、紙製で円筒状の芯材２５と、芯材２５の両側端部に圧入された金属製の回転軸２６，２７と、ブラシ状の表面性状を有するシート材２８とを有しており、その軸方向長さがプレスローラ５の軸方向長さと同じとなるように形成されている。芯材２５の直径は本形態において１８〜２４ｍｍ程度であり、回転軸２６は先端にテーパ面を有する圧入部２６ａと、芯材２５の側端に当接する鍔部２６ｂと、軸部２６ｃとを有している。回転軸２７も同様に圧入部（図示せず）と鍔部２７ｂと軸部２７ｃとを有しており、各軸部２６ｃ，２７ｃの先端はそれぞれ先細り形状に形成されている。

シート材２８は、図５に示すように、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ナイロン、アクリル繊維、ポリエステル繊維等の合成樹脂繊維、または綿、羊毛等の天然繊維からなる厚さ０．６〜１．０ｍｍ程度の基材２８ａ上に繊維状部材からなるブラシ２８ｂを複数植設して形成されている。ブラシ２８ｂの太さは７０〜１００デニール（ｄ）／５フィラメント（ｆ）であり、５フィラメント糸で２５００〜３０００本／ｉｎｃｈ^２の密度でＶ織りあるいはＷ織りにより植設されている。シート材２８は、本実施形態において幅３０ｍｍ、厚さ２〜５ｍｍに形成されており、芯材２５の周面に螺旋状に巻き付けられて接着されている。これにより、周面に複数のブラシ２８ｂを有するブラシローラ２４が形成される。

図３に示すように、アーム部材１８には開口１８ａが形成されており、この開口１８ａには回転軸２７を回転自在に支持する軸受部材２９が上下動自在に取り付けられる。軸受部材２９は、軸部２７ｃを回転自在に支持する軸受部２９ａと軸部２７ｃを軸受部２９ａに案内するガイド部２９ｂとを有しており、軸部２７ｃが接触回転可能となるように含油系焼結部材によって形成されている。軸受部材２９は、開口１８ａに設けられた圧縮ばね３０によって図３において下方へ向けて付勢されている。

アーム部材１９には、ブラシローラ２４が貫通可能な大きさを有する開口１９ａ、タップ１９ｂが形成されていると共に、ガイドピン３１が植設されている。ガイドピン３１には取付部材３２に形成された位置決め穴３２ａが嵌合し、取付部材３２はねじ３３をタップ１９ｂに螺合させることによってアーム部材１９に固定される。取付部材３２には開口３２ｂが形成されており、開口３２ｂには回転軸２６を回転自在に支持する軸受部材３４が上下動自在に取り付けられている。軸受部材３４は、軸部２６ｃを回転自在に支持する軸受部３４ａを有しており、軸部２６ｃが接触回転可能となるように含油系焼結部材によって形成されている。軸受部材３４は、開口３２ｂに設けられた圧縮ばね３５によって図３において下方へ向けて付勢されている。

上述の構成より、図３においてアーム部材１９の左方より矢印Ａ方向にブラシローラ２４を開口１９ａに挿入し、軸部２７ｃを軸受部２９ａに嵌合させてブラシローラ２４を各アーム部材１８，１９間に位置させる。この状態より、図３において左方から取付部材３２を、位置決め穴３２ａがガイドピン３１に嵌合する状態でねじ３３をタップ１９ｂに螺合させることによりアーム部材１９に取り付け、この際に軸部２６ｃを軸受部３４ａに嵌合させる。これによりブラシローラ２４が各アーム部材１８，１９間に回転自在に支持される。このとき、各開口１８ａ，３２ｂは、ブラシローラ２４の周面がプレスローラ５の周面に当接するも各軸受部材２９，３４が各開口１８ａ，３２ｂに接触しない大きさに形成されており、これによりブラシローラ２４が各圧縮ばね３０，３５の付勢力によってプレスローラ５の周面に接触するように構成されている。各圧縮ばね３０，３５は、ブラシローラ２４が所定の圧接力で均等にプレスローラ５の周面に圧接するように、それぞれの材質、ばね定数、及び形状が設定されている。ブラシローラ２４は、各ブラシ２８ｂの先端が０．２〜０．５ｍｍ程度プレスローラ５の周面に接触するように配置され、プレスローラ５の回転時において従動回転する。

版胴２の右方には給紙トレイ６が配設されている。上面に複数枚の用紙Ｐを積載する給紙トレイ６は図示しない装置本体に上下動自在に支持されており、図示しない昇降手段によって上下動される。図示しない駆動手段によって回転駆動される給紙ローラ７は、図示しない装置本体側板に揺動自在に支持された図示しないブラケットによって回転自在に支持されており、給紙トレイ６が上限位置を占めた際に、給紙トレイ６上の最上位の用紙Ｐに対して所定の圧接力で圧接する。給紙ローラ７は、図示しない分離部材と協働して給紙トレイ６上の用紙Ｐを分離給送する。

給紙ローラ７の左方にはレジストローラ対８が配設されている。駆動ローラ及びこれに圧接された従動ローラからなるレジストローラ対８は、図示しない版胴駆動手段からの駆動力を伝達されることにより駆動ローラが版胴２と同期して回転することで、給紙ローラ７によって分離給送された用紙Ｐを版胴２とプレスローラ４との間に向けて所定のタイミングで給送する。

各版胴２，３間には用紙搬送手段９が配設されている。用紙搬送手段９は、複数の細切れローラからなる駆動ローラ９ａ及び従動ローラ９ｂ、無端ベルト９ｃ、吸引ファン９ｄ等を有している。各駆動ローラ９ａはそれぞれ同一の支軸に固着されており、各従動ローラ９ｂは各駆動ローラ９ａにそれぞれ対応して配置されている。各駆動ローラ９ａと各従動ローラ９ｂとには複数の穴部を有する無端ベルト９ｃがそれぞれ掛け渡されており、各無端ベルト９ｃは各駆動ローラ９ａが図示しない駆動手段によって回転駆動されることにより図１に矢印で示す方向に移動される。吸引ファン９ｄは図示しないファン駆動手段によって作動され、各無端ベルト９ｃが移動される際に空気を吸引して各無端ベルト９ｃ上に用紙Ｐを吸引する。図示しない駆動手段の作動は図示しない制御手段によって制御され、用紙搬送手段９は版胴２とプレスローラ４とによってその一面に印刷がなされた片面印刷済みの用紙Ｐを、所定のタイミングで版胴３とプレスローラ５との間に向けて給送する。

排紙トレイ１０は、両面に印刷がなされた用紙Ｐを多数枚積載すべく、用紙搬送経路３６の終端に配設されている。排紙トレイ１０には、用紙Ｐの先端が当接する１つのエンドフェンス３７と、用紙Ｐの幅方向の揃えを行う図示しない一対のサイドフェンスとが配設されている。

上述の構成に基づき、以下に両面印刷装置１の動作を説明する。オペレータにより図示しない画像読取装置に印刷すべき原稿がセットされ、図示しない製版スタートキーが押下されると、版胴２に対応した図示しない排版装置及び版胴３に対応した図示しない排版装置が作動して、各版胴２，３の外周面上より使用済みのマスタ１２，１３がそれぞれ剥離される。その後、各版胴２，３が所定の給版位置を占めた後に各クランパ１１，１３が開放されると、版胴２に対応した図示しない製版装置及び版胴３に対応した図示しない製版装置が作動して、各版胴２，３の外周面上に原稿画像に対応した製版画像が形成されたマスタ１２，１４がそれぞれ巻装される。なお、パーソナルコンピュータ等の図示しない外部接続機器より送信された画像情報に基づいて製版動作を行ってもよい。

各版胴２，３上に製版済みの各マスタ１２，１４が巻装された後、オペレータによって図示しない印刷スタートキーが押下されると、各版胴２，３が図１に矢印で示す方向にそれぞれ回転駆動されると共に、給紙ローラ７が回転して給紙トレイ６上より用紙Ｐが順次分離給送される。また、版胴３の回転に伴い、離間位置を占めているプレスローラ５も図１において時計回り方向に回転駆動される。分離給送された用紙Ｐはレジストローラ対８で一時停止された後、マスタ１２上に形成された製版画像の先端が用紙Ｐの画像形成位置と一致する所定のタイミングでレジストローラ対８が回転することにより、スキューを修正された状態で版胴２とプレスローラ４との間に向けて給送される。

レジストローラ対８の作動後、図示しない揺動手段が作動することによりプレスローラ４が圧接位置を占め、給送された用紙Ｐの一方の面である上面が版胴２上のマスタ１２に所定の圧接力で圧接される。この圧接により、図示しないインキ供給手段から版胴２の内周面に供給されたインキが版胴２の開孔部、マスタ１２の穿孔部を介して用紙Ｐの上面に転写される。

上面に印刷画像が転写された用紙Ｐは用紙搬送手段９に送られ、マスタ１４上に形成された製版画像の先端が用紙Ｐの画像形成位置と一致する所定のタイミングで図示しない駆動手段が作動することにより、用紙搬送手段９によって用紙搬送経路３６の下流側へと吸引搬送される。

図示しない駆動手段の作動後、図示しない揺動手段が作動することによりプレスローラ５が圧接位置を占め、給送された用紙Ｐの他方の面である下面が版胴３上のマスタ１４に所定の圧接力で圧接される。この圧接により、図示しないインキ供給手段から版胴３の内周面に供給されたインキが版胴３の開孔部、マスタ１４の穿孔部を介して用紙Ｐの下面に転写される。両面に印刷画像を転写されて両面印刷済みとなった用紙Ｐは、排出されて排紙トレイ１０上に積載される。

上述の両面印刷動作時において、裏面印刷用プレスローラとして用いられるプレスローラ５は、用紙Ｐの表面印刷後、転写されたインキが完全には乾燥していない状態で用紙Ｐの表面に接触するため、その周面に用紙Ｐからのインキが再転写しにくいように微細な凹凸を有する周面のものを採用している。しかし「背景技術」の欄に記載したように、この構成だけでは用紙Ｐからのインキの再転写を防止することができないため、プレスローラ５に接触してこの周面をクリーニングするクリーニング部材を配置している。

しかも、「発明が解決しようとする課題」の欄に記載したように、クリーニング部材を回転駆動してプレスローラ５との間に速度差を生じさせると、クリーニング部材との速度差が負荷となってプレスローラ５の回転周速度が版胴３の回転周速度よりも遅くなり、プレスローラ５が版胴３上のマスタ１４に接触する際に版胴３とプレスローラ５との回転周速度の差によってマスタ１４に負荷がかかり、版伸びや画像ゆがみといった不具合が発生してしまうことから、クリーニング部材をプレスローラ５に従動回転させている。

なお、本実施形態ではプレスローラ５を回転駆動させているが、プレスローラ５を回転駆動させた場合であってもプレスローラ５が離間位置を占めた状態においてプレスローラ５の駆動力伝達機構、本実施形態ではタイミングベルトに張力変化が生じ、版胴３との間に若干の周速差が生じてマスタ１４に負荷がかかってしまう。またギヤ駆動の場合でも、プレスローラ５が離間位置を占めた状態においてバックラッシュにより版胴３との間に若干の周速差が生じ、マスタ１４に負荷がかかることとなる。ただし、プレスローラ５を回転駆動しない場合よりも両者の周速差はかなり小さいので、生じる版伸びや画像ゆがみは微小である。プレスローラ５を回転駆動しない場合は、離間位置を占めた状態においてプレスローラ５は惰性で回転しており、次に圧接位置を占めた際には版胴３との間にある程度の周速差が生じ、クリーニング部材の当接によってプレスローラ５の惰性回転が阻害されることによりさらに周速差が拡大することから、プレスローラ５を回転駆動した場合に比してマスタ１４にかかる負荷が増大することとなる。

ここで、微細な凹凸を有するプレスローラ５の周面をクリーニングするクリーニング部材として、ブラシローラ２４を選択した経緯を説明する。クリーニング部材としてはブラシローラ２４の他、フェルト状あるいはループ状の表面性状を有するシート材によっても、プレスローラ５との間に周速差がある場合にはクリーニングが可能であることが、例えば特開２００４−３３８２３４号公報に開示されている。そこでクリーニング部材として、ブラシ状の表面性状を有するクリーニングローラを用いた場合、フェルト状の表面性状を有するクリーニングローラを用いた場合、ループ状の表面性状を有するクリーニングローラを用いた場合において、各クリーニングローラをプレスローラ５に従動回転させた場合及び各クリーニングローラを回転駆動した場合のクリーニング性能を実験によりそれぞれ確認した。実験結果を表１に示す。

表１の結果から明らかなように、ブラシ状の表面性状を有するクリーニングローラを用いた場合が最もクリーニング性能及び耐久性がよく、この結果に基づいて本発明ではブラシローラ２４を採用している。これは、表面がブラシ状となっていることで、プレスローラ５の周面に形成された微細な凹凸の隙間にブラシ２８ｂの先端が入り込み、ブラシ２８ｂによってインキや紙粉が良好に除去されるためであると考えられる。また、本発明のようにプレスローラ５に対してクリーニングローラを従動回転させる場合においては、ブラシ状の表面性状を有するクリーニングローラ以外はすぐにその表面の汚れが飽和してしまい、プレスローラ５の周面にインキ汚れが残り画像汚れが発生してしまうことが判明した。

上述のことから、本発明によれば、その周面に複数の微細な凹凸を有する裏面印刷用プレスローラ５の周面に接触して従動回転するブラシローラ２４を用いることにより、プレスローラ５の周面にインキ汚れが残り画像汚れが発生することを効果的に防止できると共に、プレスローラ５の接触時にマスタ１４に対して負荷がかかることがないので、版伸びや画像ゆがみの発生を防止して良好な画像を得ることができる。

上述の構成によれば、ねじ３３によって取付部材３２をアーム部材１９に対して簡単に着脱でき、この着脱に伴いブラシローラ２４の装置本体への着脱を簡単に行うことができるので、交換作業の容易化及び交換に要するスペースの小型化を図ることができる。また、ブラシローラ２４が、紙製の芯材２５と、芯材２５の両側に圧入された金属製の回転軸２６，２７と、ブラシ状の表面性状を有するシート材２８とによって構成されているので、金属製の回転軸２６，２７を取り外すことによって容易に焼却処分することができ、リサイクルにおける分別処理が容易となる。また、ブラシローラ２４は汚れがひどくなりクリーニング機能が低下した際に交換される消耗品であるため、安価、軽量、取り扱い易さが求められるが、紙製の芯材２５を有するブラシローラ２４はその点からも望ましい。さらに、シート材２８は芯材２５に対して螺旋状に巻き付けられて接着されているので、剥れにくいと共にその全周及び軸方向全体にわたって均一なクリーニング機能を得ることができる。

上述の構成では、各圧縮ばね３０，３５の付勢力によってブラシローラ２４がプレスローラ５の周面に所定の圧接力で圧接する構成とした。ここで、プレスローラ５の周面に対するブラシローラ２４の圧接力について説明する。本発明者による実験の結果、プレスローラ５の周面に複数の微細な凹凸があるため、ブラシローラ２４の圧接力を強くしすぎるとブラシローラ２４が長時間の使用中に剥離したり破損したりし、弱くしすぎるとブラシ２８ｂの先端がプレスローラ５の周面に均一に接触せず、クリーニング効果が失われることが判明した。また、ブラシローラ２４の圧接力を強くするとプレスローラ５の回転に対する抵抗力が強くなり、プレスローラ５による版胴３への圧接時において両者間に周速差が生じてしまい、マスタ１４に負荷がかかり版伸びや画像ゆがみが発生することが判明した。さらに、本実施形態で示したように、ブラシローラ２４を軸方向にスライドさせて各アーム部材１８，１９間に装着する際に、各圧縮ばね３０，３５の付勢力が強すぎると装着動作が行いにくいことが判明した。そこで、ブラシローラ２４の圧接力を変化させ、画像ゆがみの発生、ブラシローラ２４の表面耐久性、装着作業性を調査した。調査結果を表２に示す。

表２の結果から明らかなように、ブラシローラ２４の圧接力を６００ｇｆ以上とすると、画像ゆがみの発生、ブラシローラ２４の破損、装着作業性の悪化等の不具合が生じることが判明した。また、ブラシローラ２４の圧接力を２００ｇｆ未満とすると、満足なクリーニング効果が得られないことが判った。このことから、プレスローラ５の周面に対するブラシローラ２４の圧接力は４００ｇｆ以下、望ましくは２００〜４００ｇｆに設定される。

図６は、本発明の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態は、第１の実施形態と比較すると、接触部材としての除去部材３８を有する点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。

除去部材３８は、各アーム部材１８，１９にその両端部近傍を固定されたブラケット３９にその基端を接着あるいはテープ等の適宜の手段によって固定されており、その自由端はブラシ２８ｂの先端に接触している。厚さ０．０５〜０．２ｍｍ程度のポリエチレンテレフタラート製の樹脂薄板からなる除去部材３８は、その幅がブラシローラ２４の幅よりも若干大きくなるように形成されており、ブラシローラ２４がプレスローラ５に対して圧接する方向とは直交する方向からブラシ２８ｂの先端に接触している。除去部材３８の配設位置は、ブラシローラ２４の外周面に対してその自由端が０．５〜１．０ｍｍ程度重なる（ブラシローラ２４の半径方向内側に入り込む）ように設定されている。

この第２の実施形態によれば、除去部材３８とブラシ２８ｂとが接触した後、ブラシ２８ｂの弾性変形によってブラシ２８ｂの先端に付着したインキあるいは紙粉が弾き飛ばされるので、ブラシローラ２４の耐久性を向上することが可能となる。また、除去部材３８が弾性体であり、ブラシ２８ｂとの接触時において除去部材３８が弾性変形することによりブラシローラ２４の回転に負荷を与えることがなく、ブラシローラ２４がプレスローラ５に対して従動回転することを阻害せず、ブラシローラ２４の負荷によりプレスローラ５による版胴３への圧接時において両者間に周速差が生じて、マスタ１４に負荷がかかり版伸びや画像ゆがみが発生することを防止できる。さらに、ブラシローラ２４がプレスローラ５に対して圧接する方向とは直交する方向から除去部材３８がブラシ２８ｂの先端に接触するので、ブラシローラ２４に対して余分な負荷をかけることがなく、ブラシローラ２４の負荷によりプレスローラ５による版胴３への圧接時において両者間に周速差が生じて、マスタ１４に負荷がかかり版伸びや画像ゆがみが発生することを防止できる。

図７は、本発明の第３の実施形態を示している。この第３の実施形態は、第２の実施形態と比較すると、除去部材３８及びブラケット３９に代えて接触部材としての除去部材４０及び図示しないブラケットを有する点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。

断面形状が星型である金属製あるいは樹脂製の平目ローレットからなる除去部材４０は、各アーム部材１８，１９にその両端部近傍を固定された図示しないブラケットにその支軸４０ａの両端を回転自在に支持されており、その周面はブラシ２８ｂの先端に接触している。モジュール０．５〜１．０程度の溝ピッチでありその直径が本実施形態においては６〜１０ｍｍ程度に形成された除去部材４０は、その幅がブラシローラ２４の幅よりも若干大きくなるように形成されており、ブラシローラ２４がプレスローラ５に対して圧接する方向とは直交する方向からブラシ２８ｂの先端に接触している。除去部材４０の配設位置は、ブラシローラ２４の外周面に対してその周面が０．５〜１．０ｍｍ程度重なるように設定されている。

この第３の実施形態によれば、除去部材４０とブラシ２８ｂとが接触した後、ブラシ２８ｂの弾性変形によってブラシ２８ｂの先端に付着したインキあるいは紙粉が弾き飛ばされるので、ブラシローラ２４の耐久性を向上することが可能となる。また、除去部材４０が回転体であり、ブラシ２８ｂとの接触時において除去部材３８が従動回転することによりブラシローラ２４の回転に負荷を与えることがなく、ブラシローラ２４がプレスローラ５に対して従動回転することを阻害せず、ブラシローラ２４の負荷によりプレスローラ５による版胴３への圧接時において両者間に周速差が生じて、マスタ１４に負荷がかかり版伸びや画像ゆがみが発生することを防止できる。さらに、ブラシローラ２４がプレスローラ５に対して圧接する方向とは直交する方向から除去部材４０がブラシ２８ｂの先端に接触するので、ブラシローラ２４に対して余分な負荷をかけることがなく、ブラシローラ２４の負荷によりプレスローラ５による版胴３への圧接時において両者間に周速差が生じて、マスタ１４に負荷がかかり版伸びや画像ゆがみが発生することを防止できる。さらに除去部材４０が金属製あるいは樹脂製の固体であるので、除去部材４０の耐久性を第２の実施形態よりも格段に向上できる。

上述した第１ないし第３の各実施形態においては、ブラシローラ２４及び各除去部材３８，４０が適用可能な孔版印刷装置として、２個の版胴２，３とこれに対応して配置された２個のプレスローラ４，５とを有し、版胴２とプレスローラ４とにより用紙Ｐの一方の面（上面）に表面画像を印刷した後、この表面印刷済みの用紙Ｐを用紙搬送手段９によって下流へと搬送し、版胴３とプレスローラ５とにより用紙Ｐの他方の面（下面）に裏面画像を印刷する両面印刷装置１を示したが、ブラシローラ２４及び各除去部材３８，４０を、例えば図８に示すように、特開２００３−２００６４５号公報に開示されたものと同様の両面印刷装置４１に適用してもよい。以下に、この適用例を第４の実施形態として説明する。

図８において両面印刷装置４１は、印刷部４２、製版部４３、給紙部４４、排版部４５、排紙部４６、画像読取部４７、補助トレイ４８、再給紙手段４９、切替爪５０、ブラシローラ５１等を有している。

装置本体のほぼ中央に配置された印刷部４２は、版胴５２とプレスローラ５３とを有している。版胴５２は装置本体に回転自在に支持されており、図示しない版胴駆動手段によって回転駆動される。版胴５２はその外周面上に開閉自在なクランパ５４を有しており、版胴５２の外周面上には製版部４３で製版された分割製版済みマスタ５５が巻装されている。分割製版済みマスタ５５には、表面画像に応じた製版画像と裏面画像に応じた製版画像とがその周方向に形成されており、各製版画像間には未製版部分が形成されている。分割製版済みマスタ５５は、版胴５２上において、表面画像に応じた製版画像が図８に示す表面領域に、裏面画像に応じた製版画像が同裏面領域に、未製版部分が同中間領域にそれぞれ対応するように巻装される。

版胴５２の下方にはプレスローラ５３が配設されている。プレスローラ５と同様に形成されその周面に複数の微細な凹凸を有するプレスローラ５３は図示しない一対のアーム部材にその両端を回転自在に支持されており、図示しない各アーム部材が図示しない揺動手段によって揺動されることにより、その周面が版胴５２より離間する図８に示す離間位置と、その周面が版胴５２上の分割製版済みマスタ５５に所定の圧接力で圧接する圧接位置とを選択的に占める。プレスローラ５３には図示しないプレスローラ駆動手段が接続されており、プレスローラ５３は離間位置を占めたときにこのプレスローラ駆動手段によって版胴５２の線速度と同じ線速度で回転駆動される。

プレスローラ５３の周面近傍にはブラシローラ５１が配設されている。ブラシローラ５１はブラシローラ２４と同様に構成されており、プレスローラ５３を支持する図示しない各アーム部材間に回転自在に支持されている。ブラシローラ５１は、そのブラシの先端が０．２〜０．５ｍｍ程度プレスローラ５３の周面に接触するように配置され、プレスローラ５３の回転時において従動回転する。

プレスローラ５３の右方近傍には、再給紙手段４９から送られた表面印刷済みの用紙Ｐをプレスローラ５３の周面に沿わせて搬送するための再給紙案内部材５６が配設されており、プレスローラ５３の下方には補助トレイ４８上に貯留された表面印刷済みの用紙Ｐをプレスローラ５３の周面に接触させて送り出す再給紙レジストローラ５７が配設されている。プレスローラ５３の左下方には上面に補助トレイ４８を有する再給紙搬送手段５８が配設されており、これには再給紙位置決め部材５９が一体的に設けられている。再給紙搬送手段５８の上方には、補助トレイ４８の上面に沿って移動自在な用紙受け板６０が配設されている。これら補助トレイ４８、再給紙案内部材５６、再給紙レジストローラ５７、再給紙搬送手段５８、再給紙位置決め部材５９及び用紙受け板６０によって再給紙手段４９が構成されている。

版胴５２とプレスローラ５３との接触位置の左方であって用紙Ｐの搬送経路上には切替爪５０が配設されている。切替爪５０はその用紙搬送方向下流側端部を装置本体に回動自在に支持されており、図示しない移動手段によって移動され、図８に実践で示す第１の位置と二点鎖線で示す第２の位置とを選択的に占める。版胴５２とプレスローラ５３との間を通過した用紙Ｐは、切替爪５０が第１の位置を占めているときに排紙部４６へと案内され、切替爪５０が第２の位置を占めているときに補助トレイ４８へと案内される。

印刷部４２の右上方には製版部４３が配設されている。製版部４３は、マスタ貯容部材、プラテンローラ、サーマルヘッド、マスタ切断手段、マスタストック手段、テンションローラ対、反転ローラ対等を有する周知の構成であり、製版部４３では分割製版済みマスタ５５が作成される。

製版部４３の下方には給紙部４４が配設されている。給紙部４４は、給紙トレイ６１、給紙ローラ６２、分離ローラ６３、分離パッド６４、レジストローラ対６５等を有する周知の構成である。

印刷部４２の左上方に配設された排版部４５も、上排版部材、下排版部材、排版ボックス、圧縮板等を有する周知の構成であり、使用済みの分割製版済みマスタ５５を版胴５２の周面より剥離して排版ボックスの内部に廃棄する。

排版部４５の下方には排紙部４６が配設されている。排紙部４６は、剥離爪、排紙搬送手段６６、排紙トレイ６７等を有している。排紙搬送手段６６は用紙搬送手段９と同様に構成されており、無端ベルトの上面に印刷済みの用紙Ｐを吸引しつつ下流側へと搬送する。排紙トレイ６７は、１つのエンドフェンス６８と一対のサイドフェンス６９とを有しており、その上面に印刷済みの用紙Ｐを積載する。

装置本体の上部には画像読取部４７が配設されている。画像読取部４７は、原稿を載置するコンタクトガラス、コンタクトガラスに対して接離自在な圧板、原稿画像を走査して読み取る走査ユニット、走査された画像を集束するレンズ、集束された画像を処理する画像センサ等を有している。

上述の構成に基づき、以下に両面印刷装置４１の動作を説明する。
画像読取部４７に印刷すべき原稿がセットされ、オペレータによって図示しない製版スタートキーが押下されると、画像読取部４７において原稿画像の読取動作が行われると共に排版部４５が作動して版胴５２の外周面から使用済みの分割製版済みマスタ５５が剥離される。排版後、製版部４３が作動して新たな分割製版済みマスタ５５が製版され、これが版胴５２に巻装される。

巻装動作が完了して両面印刷装置４１が印刷待機状態となった後、各種印刷条件設定後にオペレータによって図示しない印刷スタートキーが押下されると、版胴５２が設定速度で回転駆動されると共に、給紙ローラ６２及び分離ローラ６３が作動して給紙トレイ６１上の最上位に位置する用紙Ｐが１枚給送される。給送された用紙Ｐはレジストローラ対６５で一時停止された後、所定のタイミングで版胴５２とプレスローラ５３との間に向けて送られる。

版胴５２が所定角度まで回転してその表面領域がプレスローラ５３と対応する所定位置を占めると、プレスローラ５３が圧接位置を占めることにより用紙Ｐが版胴５２上の分割製版済みマスタ５５に圧接され、その一方の面に表面画像を転写される。表面印刷済みの用紙Ｐは版胴５２の外周面より剥離された後、第２の位置を占めている切替爪５０によって再給紙搬送手段５８へと送られる。このとき用紙Ｐはその先端を用紙受け板６０によって受け止められ、後端側から補助トレイ４８上に載置される。補助トレイ４８上の用紙Ｐは再給紙搬送手段５８によって図８の矢印方向に搬送され、その先端を再給紙位置決め部材５９に当接させた状態で一時停止される。

１枚目の用紙Ｐが補助トレイ４８上に案内されている間も版胴５２は回転を継続しており、給紙部４４からは１枚目の用紙Ｐと同じタイミングで２枚目の用紙Ｐが給送される。給送された２枚目の用紙Ｐは、１枚目の用紙Ｐと同様にプレスローラ５３によってその一方の面に表面画像を転写された後、第２の位置を占めている切替爪５０によって再給紙搬送手段５８へと送られる。

給紙部４４から２枚目の用紙Ｐが給送された後、版胴５２の裏面領域がプレスローラ５３と対応する位置に到達するよりもやや早いタイミングで、再給紙レジストローラ５７が作動して補助トレイ４８上に貯留されている１枚目の用紙Ｐがプレスローラ５３の周面に圧接される。プレスローラ５３の周面に圧接された１枚目の用紙Ｐは、版胴５２に圧接して従動回転しているプレスローラ５３の回転力によって版胴５２との当接部に向けて搬送され、分割製版済みマスタ５５に圧接されることによりその他方の面に裏面画像を転写される。このときプレスローラ５３は裏面印刷用プレスローラとして機能する。

裏面画像を転写されて両面印刷済み用紙となった１枚目の用紙Ｐは、第１の位置を占めた切替爪５０によって排紙搬送手段６６へと案内され、排紙トレイ６７上に排出される。以下、上述の動作が設定された印刷枚数を消化するまで繰り返され、設定印刷枚数に到達すると各部位の作動が停止して印刷動作が完了する。

上述した印刷動作時において、プレスローラ５３は補助トレイ４８上から表面印刷済みの用紙Ｐが再給紙レジストローラ５７によって圧接される際に用紙Ｐの画像面に接触するが、このときに用紙Ｐに転写されたインキが未乾燥状態であるためにそのインキが再転写してその周面が汚れてしまう。しかし、ブラシローラ２４と同様に構成されたブラシローラ５１がプレスローラ５３の周面に接触して従動回転することにより、版胴５２上の分割製版済みマスタ５５に負荷をかけることなくプレスローラ５３の周面をクリーニングすることができ、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

この第４の実施形態においても、プレスローラ５３に対するブラシローラ５１の圧接力は、画像ゆがみの発生、ブラシローラ５１の表面耐久性、装着作業性を考慮すると、第１の実施形態と同様に４００ｇｆ以下、望ましくは２００〜４００ｇｆに設定される。

第４の実施形態においても、第２及び第３の実施形態で示した除去部材３８，４０と同様のものを付設することができ、これにより第２及び第３の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

本発明の第１の実施形態を採用した両面印刷装置の概略正面図である。本発明の第１ないし第３の各実施形態に用いられるプレスローラの部分概略断面図である。本発明の第１ないし第３の各実施形態に用いられるプレスローラ及びブラシローラの支持機構を説明する概略図である。本発明の第１ないし第３の各実施形態に用いられるブラシローラの部分断面概略図である。本発明の第１ないし第３の各実施形態に用いられるブラシローラの表面性状を説明する概略図である。本発明の第２の実施形態に用いられる除去部材を説明する概略図である。本発明の第３の実施形態に用いられる除去部材を説明する概略図である。本発明の第４の実施形態を採用した両面印刷装置の概略正面図である。

符号の説明

１，４１両面印刷装置
２第１の版胴
３第２の版胴
４第１のプレスローラ
５第２のプレスローラ（裏面印刷用プレスローラ）
１２，１４マスタ
２４，５１ブラシローラ
２８ａ基材
２８ｂブラシ
３８，４０接触部材（除去部材）
５３プレスローラ（裏面印刷用プレスローラ）
５５分割製版済みマスタ
Ｐ用紙

Claims

マスタを巻装する版胴と、前記マスタに用紙を押圧する前記版胴に対応して接離自在に配設されたプレスローラとを有し、前記用紙の一方の面に表面画像を印刷する表面印刷工程を行った後に前記用紙の他方の面に裏面画像を印刷する裏面印刷工程を行う両面印刷装置において、
前記裏面印刷工程に用いられる裏面印刷用プレスローラはその周面に複数の微細な凹凸を有すると共に、前記裏面印刷用プレスローラの周面に接触して従動回転するブラシローラを有し、前記裏面印刷用プレスローラは前記マスタに用紙を押圧する際には前記版胴と従動回転すると共に前記マスタとの離間状態時には前記従動回転時と同じ周速度で回転駆動され、前記ブラシローラに接触する接触部材を有し、該接触部材は、前記裏面印刷用プレスローラに対する前記ブラシローラの接触方向とは直交する方向から前記ブラシローラに接触すると共に、前記ブラシローラに接触した際に弾性変形可能であることを特徴とする両面印刷装置。
請求項１記載の両面印刷装置において、
前記ブラシローラは繊維状部材からなるブラシを基材上に植設して形成されていることを特徴とする両面印刷装置。
請求項２記載の両面印刷装置において、
前記ブラシは７０〜１００デニール／５フィラメントであり、その植設密度が２５００〜３０００本／ｉｎｃｈ ^２であることを特徴とする両面印刷装置。
請求項１ないし３の何れか１つに記載の両面印刷装置において、
前記裏面印刷用プレスローラに対する前記ブラシローラの接触圧力が４００ｇｆ以下であることを特徴とする両面印刷装置。
請求項１ないし４の何れか１つに記載の両面印刷装置において、
前記ブラシローラは装置本体に対して着脱可能であることを特徴とする両面印刷装置。
請求項１ないし５の何れか１つに記載の両面印刷装置において、
前記版胴として前記用紙の一方の面に対向して配置された第１の版胴及び第１の版胴より用紙搬送方向下流側であって前記用紙の他方の面と対向して配置された第２の版胴を有し、前記プレスローラとして第１の版胴に対して接離自在な第１のプレスローラ及び第２の版胴に対して接離自在な第２のプレスローラを有し、第１の版胴及び第１のプレスローラで前記表面印刷工程を行った後、この表面印刷済み用紙を搬送して第２の版胴及び第２のプレスローラで前記裏面印刷工程を行う両面印刷装置であって、第２のプレスローラが前記裏面印刷用プレスローラとして機能することを特徴とする両面印刷装置。
請求項１ないし５の何れか１つに記載の両面印刷装置において、
前記マスタとしてその長さ方向に第１製版画像と第２製版画像とを有する分割製版済みマスタを前記版胴に巻装し、前記用紙を前記プレスローラで前記版胴に押圧することにより該用紙の一方の面に前記表面画像を印刷して前記表面印刷工程を行った後、この表面印刷済み用紙を再給紙して前記プレスローラで前記版胴に押圧することにより該表面印刷済み用紙の未印刷面に前記裏面画像を印刷する前記裏面印刷工程を行う両面印刷装置であって、前記プレスローラが前記裏面印刷用プレスローラとして機能することを特徴とする両面印刷装置。