JP5750263B2

JP5750263B2 - 印刷装置および印刷方法

Info

Publication number: JP5750263B2
Application number: JP2010285744A
Authority: JP
Inventors: 芳昭杉下
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2015-07-15
Anticipated expiration: 2030-12-22
Also published as: JP2012131138A

Description

本発明は、印刷装置および印刷方法に関する。

従来、帯状の剥離シートに帯状の接着シートが仮着された原反に対して印刷を施す印刷装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の印刷装置は、原反の搬送方向の上流側および下流側に設けた送り手段としての２つの駆動ローラで原反を搬送駆動しつつ、接着シートから剥離シートを迂回させて当該接着シートの両面に印刷を施すように構成されている。この印刷装置の場合、原反の送り方向が断続的に逆転されるため、原反の送り方向の切り換えの度に接着シートにたるみ等が生じてその送り量がばらつき、これにより接着シートの一方の面の印刷位置と他方の面の印刷位置とがずれる可能性があるが、原反を正逆いずれの方向に送る場合にも接着シートに張力を付与することで、接着シートの印刷の位置ずれを抑制するようにしている。

特許第４４０８９４５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の印刷装置では、２つの駆動ローラに回転速度差を与えることで原反の接着シートに張力を付与しているため、速度の速い方の駆動ローラが原反に対して速く回転しているか、または速度の遅い方の駆動ローラが原反に対して遅く回転していることになり、当該駆動ローラと原反との間ですべりが生じていることになる。このため、これら駆動ローラが接する原反がすべりによって損傷してしまうという不都合や、接着シートや剥離シートに施された印刷が擦れて不鮮明になったり、時には理解不能な印刷になってしまったりするという不都合もある。
また、駆動ローラが原反に対して速く回転したり遅く回転したりしていると、駆動ローラを回転駆動するモータ等の駆動機器に大きな負荷をかけることとなり、当該駆動機器が破損してしまうという問題もある。
さらに、駆動ローラの外周面が顕著に擦り減るようになるため、当該駆動ローラを頻繁に交換しなければならず、そのための手間とコストが余分にかかってしまうという問題もある。

本発明は、原反や駆動機器に対する負荷を軽減しつつ、接着シートに所定の張力を付与した状態で鮮明な印刷を施すことができる印刷装置および印刷方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の印刷装置は、帯状の剥離シートの一方の面に帯状の接着シートが仮着された原反を一方向および他方向に送る第１送り手段と、前記第１送り手段で前記一方向側に送られた原反の接着シートから前記剥離シートを一旦剥離して迂回させる迂回手段と、前記迂回手段で剥離シートが迂回されることによって表出した接着シートの接着剤層に印刷を施す印刷手段と、前記印刷手段で印刷が施された接着シートを剥離シートに再仮着させる再仮着手段と、前記再仮着手段で剥離シートに接着シートが再仮着された原反を前記一方向および前記他方向に送る第２送り手段とを備え、前記第１送り手段および前記第２送り手段は、それぞれ前記原反を送るための駆動トルクを制御可能な駆動機器を備えて張力付与手段を構成し、前記原反を前記一方向および前記他方向のいずれの方向に送る際においても前記駆動機器の駆動トルクのみを制御して、前記迂回手段で剥離シートが迂回された接着シートに所定の張力を付与可能に構成されていることを特徴とする。

一方、本発明の印刷方法は、帯状の剥離シートの一方の面に帯状の接着シートが仮着された原反を一方向および他方向に送りつつ、前記接着シートに印刷を施す印刷方法であって、前記一方向側に送られた原反の接着シートから前記剥離シートを一旦剥離して迂回させるとともに、前記原反を前記一方向および前記他方向のいずれの方向に送る際においても当該原反を送るための駆動トルクのみを制御して、前記剥離シートが迂回された接着シートに所定の張力を付与し、前記剥離シートが迂回されることによって表出した接着シートの接着剤層に印刷を施し、印刷が施された接着シートを剥離シートに再仮着させることを特徴とする。

以上のような本発明によれば、原反を送るための駆動機器の駆動トルクを制御することにより、迂回手段で剥離シートが迂回された接着シートに所定の張力を付与するようにしているため、原反を一方向および他方向のどちらの方向に送る際にも、送り手段と原反との間ですべりが生じることがない。従って、接着シートに所定の張力を付与する際に原反や駆動機器に対する負荷を軽減しつつ、接着シートに所定の張力を付与した状態で当該接着シートに鮮明な印刷を施すことができる。

本発明の一実施形態に係る印刷装置の模式図。図１の印刷装置に用いる印刷ユニットの模式図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本明細書において明示のない、例えば、上、下、左、右、または、手前、奥という方向を示す表現は、全て図１を基準に用いられる。また、Ｘ軸方向とは図１中左右方向、Ｙ軸方向とは図１中紙面直交方向、Ｚ軸方向とは図１中上下方向とする。
図１に示すように、本実施形態の印刷装置１は、帯状の剥離シートＲＬの一方の面である剥離面ＲＬ１に仮着された接着シートＳから剥離シートＲＬを一旦剥離して迂回させ、接着シートＳに印刷を施した後に接着シートＳと剥離シートＲＬとを再仮着すものである。ここで、接着シートＳは、基材シートＢＳの一方の面に接着剤層ＡＤが積層されるとともに、当該接着剤層ＡＤを介して剥離シートＲＬの剥離面ＲＬ１に仮着された原反Ｒとして予め準備されている。一方、剥離シートＲＬにおける接着シートＳが仮着された反対側の面である剥離シート裏面ＲＬ２には、図示しない画像や文字、位置合わせマーク等の所定の印刷が予め所定の間隔で印刷されている。

印刷装置１は、原反Ｒを繰り出す繰出手段２と、繰り出された原反Ｒの接着シートＳから剥離シートＲＬを一旦剥離して迂回させる迂回手段３と、接着シートＳに印刷を施す印刷手段４と、接着シートＳに印刷されたインクを硬化させる硬化手段５と、接着シートＳに施された図示しない印刷および剥離シート裏面ＲＬ２に予め施された図示しない印刷を検出する検出手段６と、剥離シートＲＬに接着シートＳを再仮着させる再仮着手段７と、剥離シートＲＬと接着シートＳとの再仮着時の位置関係を所定の位置関係に調整する位置合せ手段８と、剥離シートＲＬに接着シートＳが再仮着された原反Ｒを巻き取る巻取手段９と、上記各手段２〜９等を制御する制御手段１０とを備え、その全体が図示しないベースフレームに支持されている。

繰出手段２は、原反Ｒをロール状に巻回して支持するとともに駆動機器であってその駆動トルクを制御可能な回動モータ２１によって駆動する支持ローラ２２と、駆動機器であってその駆動トルクを制御可能な回動モータ２３によって駆動する駆動ローラ２４と、駆動ローラ２４との間に原反Ｒを挟み込むピンチローラ２５とを備えている。そして、回動モータ２３、駆動ローラ２４、およびピンチローラ２５で第１送り手段ＴＣ１が構成される。

迂回手段３は、接着シートＳから剥離シートＲＬを剥離させる剥離ローラ３１と、剥離ローラ３１で剥離された剥離シートＲＬをガイドして迂回させる迂回ローラ３２，３３とを備えている。

印刷手段４は、接着シートＳの基材シートＢＳに図示しない画像や文字、位置合わせマーク等の所定の印刷を施す第１印刷ユニット４Ａと、接着シートＳの接着剤層ＡＤに図示しない画像や文字、位置合わせマーク等の所定の印刷を施す第２印刷ユニット４Ｂとを備え、これら各印刷ユニット４Ａ，４Ｂは、図２に示すように、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に支持対象物を移動させるユニット移動手段４０に支持されている。

図２に示すように、第１印刷ユニット４Ａは、図示しない所定の印刷パターンが設けられた刷版４１と、刷版４１が外周面に取り付けられる版胴４２と、この版胴４２の下方において版胴４２との間に原反Ｒを挿通可能に設けられた圧胴４３とを備えている。さらに、第１印刷ユニット４Ａにおける版胴４２の上方には、インクを貯留するインク貯留部４４と、このインク貯留部４４のインク出しローラ４５に転接するインク写しローラ４６と、このインク写しローラ４６に転接するローラを含むローラ群４７と、このローラ群４７のローラと版胴４２とに転接する一対のインク着けローラ４８とを備えている。なお、第２印刷ユニット４Ｂは、その設置方向が上下反転している点で第１印刷ユニット４Ａと相違するが、他の構成は第１印刷ユニット４Ａと同じであるため、説明は省略する。

ユニット移動手段４０は、各印刷ユニット４Ａ，４ＢをＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動手段４０Ａと、Ｙ軸方向に移動させるＹ軸方向移動手段４０Ｂとを備えている。Ｘ軸方向移動手段４０Ａは、Ｙ軸方向移動手段４０Ｂが配置されるＸテーブル４０Ｃと、このＸテーブル４０Ｃの下面に固定されたＸスライダ４０ＤをＸ軸方向にスライド駆動させる駆動機器としての一対のＸ単軸ロボット４０Ｅ（図２中紙面奥側にＸ単軸ロボット４０Ｅがもう１台存在する）とを備えている。Ｙ軸方向移動手段４０Ｂは、各印刷ユニット４Ａ，４Ｂが配置されるＹテーブル４０Ｆと、このＹテーブル４０Ｆの下面に固定されたＹスライダ４０ＧをＹ軸方向にスライド駆動させる駆動機器としての一対のＹ単軸ロボット４０Ｈとを備えている。

硬化手段５は、第１印刷ユニット４Ａにおける原反Ｒの繰出方向下流側に設けられた第１硬化ユニット５Ａと、第２印刷ユニット４Ｂにおける原反Ｒの繰出方向下流側に設けられた第２硬化ユニット５Ｂとを備えている。各硬化ユニット５Ａ，５Ｂは、エア吹付装置や紫外線照射装置等で構成され、接着シートＳの印刷面にエアを吹き付けてインクを乾燥させたり、紫外線硬化型のインクを用いている場合は紫外線を照射したりすることにより、インクを硬化させるように構成されている。

検出手段６は、再仮着手段７における接着シートＳおよび剥離シートＲＬの繰出方向上流側に設けられている。この検出手段６は、接着シートＳの上下両側に設けられた第１、第２センサ６Ａ，６Ｂと、迂回ローラ３３から上方に向かう剥離シートＲＬの右側に設けられた第３センサ６Ｃとを備え、接着シートＳや剥離シート裏面ＲＬ２の面を撮像するカメラ、発光素子および受光素子を有する光センサ等で構成されている。第１、第２センサ６Ａ，６Ｂは、接着シートＳの両面に施された図示しない印刷の所定部位を検出する一方、第３センサ６Ｃは、剥離シート裏面ＲＬ２に予め施された図示しない印刷の所定部位を検出し、それぞれ検出結果を制御手段１０に出力可能に設けられている。

再仮着手段７は、迂回手段３で迂回してきた剥離シートＲＬを接着シートＳの送り方向に誘導する誘導ローラ７１と、誘導ローラ７１に対向して設けられたピンチローラ７２とを備え、接着シートＳと剥離シートＲＬとを誘導ローラ７１およびピンチローラ７２間に挟み込むことにより、接着シートＳを剥離シートＲＬに再仮着させる。

位置合せ手段８は、図示しないベースフレームに回転自在に支持された固定ローラ８１〜８４と、駆動機器としての直動モータ８５と、直動モータ８５のスライダ８６に回転自在に支持され、Ｚ軸方向に移動可能な移動ローラ８７とを備えている。これら固定ローラ８１〜８４と移動ローラ８７とに接着シートＳが掛け回されることで、迂回されている剥離シートＲＬの長さと、剥離シートＲＬが迂回されている接着シートＳの長さとが同じ長さになるように設定されている。

巻取手段９は、駆動機器であってその駆動トルクを制御可能な回動モータ９１によって駆動して原反Ｒを巻き取る巻取ローラ９２と、駆動機器であってその駆動トルクを制御可能な回動モータ９３によって駆動する駆動ローラ９４と、駆動ローラ９４との間に原反Ｒを挟み込むピンチローラ９５とを備えている。そして、回動モータ９３、駆動ローラ９４、およびピンチローラ９５で第２送り手段ＴＣ２が構成される。ここで、第１送り手段ＴＣ１と第２送り手段ＴＣ２とで、迂回手段３で剥離シートＲＬが迂回された接着シートＳに所定の張力を付与可能な張力付与手段が構成され、接着シートＳは、駆動ローラ９４と駆動ローラ２４との間で所定の張力となるように、回動モータ９３，２３により張力制御が行われる。

制御手段１０は、パーソナルコンピュータやシーケンサ等で構成され、印刷装置１の全体の動作を制御可能に設けられている。

以上の印刷装置１において、接着シートＳに印刷を施す手順について説明する。
先ず、図１に示すように原反Ｒを通紙してセットが完了する。そして、制御手段１０から起動の指令が入力された印刷装置１は、回動モータ２１，２３，９３，９１を同期駆動し、支持ローラ２２、駆動ローラ２４，９４、および巻取ローラ９２を回転させて原反Ｒを繰り出す。原反Ｒが繰り出されると、第１印刷ユニット４Ａは、基材シートＢＳの上面に図示しない印刷を施す。基材シートＢＳに印刷が施された原反Ｒに対し、第１硬化ユニット５Ａは、基材シートＢＳの上方からエアを吹き付けたり紫外線を照射したりして、接着シートＳ上のインクを硬化させる。そして、原反Ｒは、剥離ローラ３１により剥離シートＲＬが下方に案内されるとともに、接着シートＳが第２印刷ユニット４Ｂに案内される。

剥離シートＲＬが接着シートＳから迂回されると、第２印刷ユニット４Ｂは、迂回により表出した接着シートＳの接着剤層ＡＤに図示しない印刷を施し、第２硬化ユニット５Ｂは、接着剤層ＡＤに対して上記と同様にして接着剤層ＡＤ上のインクを硬化させる。このようにして印刷が施された接着シートＳは、位置合せ手段８を経由し、迂回手段３で迂回されてきた剥離シートＲＬに再仮着手段７で再仮着される。

ここで、印刷装置１は、原反Ｒの有効利用の観点から、原反Ｒの印刷されない余白部分を少なくするため、原反Ｒを一旦繰出方向とは反対の方向に送って原反Ｒの余白部分をつめてから、再び原反Ｒを繰出方向に送って次の印刷を施すようにしている。これに伴い、接着シートＳおよび剥離シートＲＬは、互いに剥離した状態で正逆両方向の送りが繰り返されるため、そのままでは接着シートＳの張力が減少したり、増加したりするため、印刷手段４での印刷が歪んだり変形したりして鮮明な印刷が行えないことがある。

このため、制御手段１０は、張力付与手段を介して回動モータ２３，９３のトルクを制御し、接着シートＳに所定の張力を付与するために張力制御を行うようになっている。すなわち、張力付与手段は、原反Ｒが繰出手段２側から巻取手段９側に向けて送られるときに、回動モータ９３のトルクが回動モータ２３のトルクよりも所定量大きくなるように各回動モータ２３，９３を制御し、原反Ｒが巻取手段９側から繰出手段２側に向けて送られるときに、回動モータ２３のトルクが回動モータ９３のトルクよりも所定量大きくなるように各回動モータ２３，９３を制御する。この張力制御により、接着シートおよび剥離シートＲＬのたるみが防止され、張力の減少や増加に伴う印刷不良を防ぐことができる。

さらに、第１〜第３センサ６Ａ〜６Ｃは、接着シートＳの両面および剥離シート裏面ＲＬ２に施された印刷の所定部位を検出し、この検出結果を制御手段１０に出力する。制御手段１０は、第１、第２センサ６Ａ，６Ｂから入力された検出結果を基に、基材シートＢＳに施された印刷と、接着剤層ＡＤに施された印刷とがどれだけずれているかを算出し、この算出結果に基づいて、各ユニット移動手段４０を介して各印刷ユニット４Ａ，４ＢをそれぞれＸ、Ｙ軸方向に移動させる。これにより、接着シートＳの両面に印刷された印刷の位置決めが行われる。また、制御手段１０は、第１、第３センサ６Ａ，６Ｃから入力された検出結果を基に、基材シートＢＳに施された印刷と、剥離シート裏面ＲＬ２に予め施された印刷とがどれだけずれて再仮着されるか、例えば、迂回前の仮着位置からどれだけずれて再仮着されるかを算出し、この算出結果に基づいて、直動モータ８５を介して移動ローラ８７をＺ軸方向に移動させる。これにより、接着シートＳと再仮着された剥離シートＲＬの位置決めが行われる。

そして、原反Ｒの全長にわたって接着シートＳおよび剥離シートＲＬに印刷が施され、接着シートＳおよび剥離シートＲＬが位置決めされて再仮着されると、原反Ｒは、駆動ローラ９４の回転によって巻取ローラ９２に送られて巻取ローラ９２に巻き取られ、原反Ｒの巻き取りが終わって完了指令が入力されると、印刷装置１は、回動モータ２１，２３，９３，９１を停止し、次の原反Ｒの印刷に備える。

以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、印刷装置１は、回動モータ２３，９３のトルクを制御することにより、迂回手段３で剥離シートＲＬが迂回された接着シートＳに所定の張力を付与するようにしているため、原反Ｒを繰出方向および繰出方向とは反対の方向のどちらの方向に送る際にも、駆動ローラ２４，９４と原反Ｒとの間ですべりが生じることがない。従って、原反Ｒや回動モータ２３，９３に対する負荷を軽減しつつ、接着シートＳに所定の張力を付与した状態で接着シートＳの両面、つまり基材シートＢＳと接着剤層ＡＤとに鮮明な印刷を施すことができる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質等を限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質等の限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、前記実施形態において、印刷装置１は、第１および第２の２つの印刷ユニット４Ａ，４Ｂを備えていたが、印刷ユニットの数および配置については、前記実施形態の構成に限られない。例えば、剥離シートＲＬに印刷を施す印刷ユニットをさらに設けて、接着シートＳと剥離シートＲＬとに印刷を施すようにしてもよいし、接着剤層ＡＤに印刷を施す第２印刷ユニット４Ｂのみを設けてもよい。

また、あらかじめ各印刷ユニット４Ａ，４Ｂの刷版４１のうちのいずれか一方を基準刷版として設定しておき、この基準刷版によって施された印刷と、他の印刷ユニット４Ａ，４Ｂの刷版４１によって施された印刷のずれ量に基づいてそれら印刷の位置決めを行ってもよい。

前記実施形態では、制御手段１０により印刷の位置決めや、接着シートＳおよび剥離シートＲＬ間の再仮着のずれ調整を自動的に行うように構成したが、作業者の手作業で、例えば、第１、第２印刷ユニット４Ａ，４Ｂを移動したり、各印刷ユニット４Ａ，４Ｂの刷版４１の位置を調整したり、移動ローラ８７を移動したりしてもよい。この場合には、制御手段１０による位置ずれ検出の有無やずれ量を図示しない表示装置に表示することで、作業者に印刷の位置ずれ状況や接着シートＳおよび剥離シートＲＬ間のずれ状況を知らせることができる。

また、回動モータ２３，９３、駆動ローラ２４，９４、およびピンチローラ２５，９５を設けずに、支持ローラ２２、回動モータ２１，９１、および巻取ローラ９２で張力付与手段を構成してもよい。

印刷手段４としては、サーマルヘッド、ドットインパクトプリンタ、レーザプリンタ、インクジェットプリンタなども採用することができる。また、輪転式の印刷装置１に限らず、例えば、スクリーン印刷機等に本発明を適用してもよい。

また、前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダ及びロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１印刷装置
３迂回手段
４印刷手段
５硬化手段
７再仮着手段
２３回動モータ（駆動機器）
９３回動モータ（駆動機器）
ＡＤ接着剤層
Ｒ原反
ＲＬ剥離シート
Ｓ接着シート
ＴＣ１第１送り手段（張力付与手段）
ＴＣ２第２送り手段（張力付与手段）

Claims

帯状の剥離シートの一方の面に帯状の接着シートが仮着された原反を一方向および他方向に送る第１送り手段と、
前記第１送り手段で前記一方向側に送られた原反の接着シートから前記剥離シートを一旦剥離して迂回させる迂回手段と、
前記迂回手段で剥離シートが迂回されることによって表出した接着シートの接着剤層に印刷を施す印刷手段と、
前記印刷手段で印刷が施された接着シートを剥離シートに再仮着させる再仮着手段と、
前記再仮着手段で剥離シートに接着シートが再仮着された原反を前記一方向および前記他方向に送る第２送り手段とを備え、
前記第１送り手段および前記第２送り手段は、それぞれ前記原反を送るための駆動トルクを制御可能な駆動機器を備えて張力付与手段を構成し、前記原反を前記一方向および前記他方向のいずれの方向に送る際においても前記駆動機器の駆動トルクのみを制御して、前記迂回手段で剥離シートが迂回された接着シートに所定の張力を付与可能に構成されていることを特徴とする印刷装置。
帯状の剥離シートの一方の面に帯状の接着シートが仮着された原反を一方向および他方向に送りつつ、前記接着シートに印刷を施す印刷方法であって、
前記一方向側に送られた原反の接着シートから前記剥離シートを一旦剥離して迂回させるとともに、前記原反を前記一方向および前記他方向のいずれの方向に送る際においても当該原反を送るための駆動トルクのみを制御して、前記剥離シートが迂回された接着シートに所定の張力を付与し、
前記剥離シートが迂回されることによって表出した接着シートの接着剤層に印刷を施し、
印刷が施された接着シートを剥離シートに再仮着させることを特徴とする印刷方法。