JP7172764B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は印刷装置に関する。

印刷装置として、印刷前にシート材に対して処理液を付与（塗布）する前処理手段（塗布装置）を備えるものがある。

従来、塗布装置を備え、塗布装置に対してスイッチバックで被記録媒体を搬送する経路を有し、被記録媒体の一面に処理液を塗布して画像を形成した後、被記録媒体をスイッチバックして被記録媒体の他面に処理液を塗布して画像を形成するようにしたものが知られている（特許文献１）。

特開２０１３－０２２８７４号公報

ところで、印刷装置としては、シート材に処理液を付与する処理液付与手段を含む前処理手段と、シート材に印刷を施す印刷手段とを順次配置し、シート材の片面又は両面に処理液を付与した後、シート材を印刷手段に移送し、シート材の片面又は両面に印刷する装置もある。

このような装置にあっては、処理液付与手段による処理液付与の有無、処理液を付与する面が片面か両面かによって搬送経路が異なり、印刷手段に移送するときの搬送誤差が生じやすくなるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、搬送誤差を低減することを目的とする

上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る印刷装置は、
シート材に処理液を付与する処理液付与手段を含む前処理手段と、
前記処理液が付与された前記シート材に印刷を施す印刷手段と、を備え、
前記シート材を前記前処理手段内で一旦停止させた後、前記印刷手段に対して前記シート材を搬送するとき、
前記処理液付与手段で前記シート材の片面に前記処理液を付与するときの第１停止位置と、前記処理液付与手段で前記シート材の両面に前記処理液を付与するときの第２停止位置とが異なる
構成とした。

本発明によれば、搬送誤差を低減することができる。

本発明の第１実施形態に係る印刷装置の概略説明図である。 同印刷装置の吐出ユニットの平面説明図である。 同実施形態における前処理部（塗布装置）の説明図である。 同実施形態の片面付与のときの搬送路長の説明に供する説明図である。 同実施形態の両面付与のときの搬送路長の説明に供する説明図である。 同じく搬送路長の差の説明に供する説明図である。 比較例１の搬送路長の説明に供する説明図である。 同じく搬送路長の差の説明に供する説明図である。 本発明の第２実施形態の説明に供する印刷部の説明図である。 本発明の第３実施形態の説明に供する説明図である。 本発明の第４実施形態の説明に供する説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態に係る印刷装置について図１及び図２を参照して説明する。図１は同印刷装置の概略説明図、図２は同印刷装置の吐出ユニットの平面説明図である。

印刷装置１は、シート材Ｐを搬入する搬入部１０と、前処理部２０と、印刷部３０と、乾燥部４０と、搬出部５０とを備えている。印刷装置１は、搬入部１０から搬入（供給）されるシート材Ｐに対し、前処理手段である前処理部２０で必要に応じて前処理液を付与（塗布）し、印刷部３０で液体を付与して所要の印刷を行い、乾燥部４０でシート材Ｐに付着した液体を乾燥させた後、シート材Ｐを搬出部５０に排出する。

搬入部１０は、複数のシートＰを収容する搬入トレイ１１（上段搬入トレイ１１Ａ、下段搬入トレイ１１Ｂ）と、搬入トレイ１１からシート材Ｐを１枚ずつ分離して送り出す給送装置１２（１２Ａ、１２Ｂ）とを備え、シート材Ｐを前処理部２０に供給する。

前処理部２０は、例えばインクを凝集させ、裏写りを防止する作用効果を有する処理液をシート材Ｐの印刷面に付与する処理液付与手段である塗布部２１などを備えている。

印刷部３０は、シートＰを周面に担持して回転する担持部材（回転部材）であるドラム３１と、ドラム３１に担持されたシート材Ｐに向けて液体を吐出する液体吐出部３２を備えている。

また、印刷部３０は、前処理部２０から送り込まれたシート材Ｐを受け取ってドラム３１との間でシートＰを渡す渡し胴３４と、ドラム３１によって搬送されたシート材Ｐを受け取って反転機構部３６に渡す受け渡し胴３５を備えている。

前処理部２０から印刷部３０へ搬送されてきたシート材Ｐは、渡し胴３４に設けられた把持手段（シートグリッパ）によって先端が把持され、渡し胴３４の回転に伴って搬送される。渡し胴３４により搬送されたシート材Ｐは、ドラム３１との対向位置でドラム３１へ受け渡される。

ドラム３１の表面にも把持手段（シートグリッパ）が設けられており、シート材Ｐの先端が把持手段（シートグリッパ）によって把持される。ドラム３１の表面には、複数の吸引穴が分散して形成され、吸引手段によってドラム３１の所要の吸引穴から内側へ向かう吸い込み気流を発生させる。

そして、渡し胴３４からドラム３１へ受け渡されたシート材Ｐは、シートグリッパによって先端が把持されるとともに、吸引手段による吸い込み気流によってドラム３１上に吸着担持され、ドラム３１の回転に伴って搬送される。

液体吐出部３２は、液体吐出手段である吐出ユニット３３（３３Ａ～３３Ｄ）を備えている。例えば、吐出ユニット３３Ａはシアン（Ｃ）の液体を、吐出ユニット３３Ｂはマゼンタ（Ｍ）の液体を、吐出ユニット３３Ｃはイエロー（Ｙ）の液体を、吐出ユニット３３Ｄはブラック（Ｋ）の液体を、それぞれ吐出する。また、その他、白色、金色（銀色）などの特殊な液体の吐出を行う吐出ユニットを使用することもできる。

吐出ユニット３３は、例えば、図２に示すように、複数のノズルを配列したノズル列１２６を有する複数の液体吐出ヘッド（以下、単に「ヘッド」という。）１２５をベース部材１２７に配置したフルライン型ヘッドである。

液体吐出部３２の各吐出ユニット３３は、印刷情報に応じた駆動信号によりそれぞれ吐出動作が制御される。ドラム３１に担持されたシート材Ｐが液体吐出部３２との対向領域を通過するときに、吐出ユニット３３から各色の液体が吐出され、当該印刷情報に応じた画像が印刷される。

反転機構部３６は、受け渡し胴３５から渡されたシート材Ｐに対して両面印刷をおこなうときに、スイッチバック方式で、シート材Ｐを反転して渡し胴３４よりも上流側に逆送する。

乾燥部４０は、印刷部３０でシート材Ｐ上に付着した液体を乾燥させる。これにより液体中の水分等の液分が蒸発し、シート材Ｐ上に液体中に含まれる着色剤が定着し、また、シート材Ｐのカールが抑制される。

搬出部５０は、複数のシート材Ｐが積載される搬出トレイ５１を備えている。乾燥部４０から搬送されてくるシート材Ｐは、搬出トレイ５１上に順次積み重ねられて保持される。

なお、本実施形態では印刷手段が液体吐出手段を備える例で説明しているが、液体吐出以外の手段で印刷を行うこともできる。

次に、前処理部（塗布装置）について図３を参照して説明する。図３は前処理部の説明図である。

前処理部２０は、シート材Ｐに塗布液である処理液２０１を塗布して付与する処理液付与手段（塗布手段）である塗布部２１と、上流側搬送経路２２と、下流側搬送経路２３と、反転搬送経路２４と、直進搬送経路２５などを備えている。

上流側搬送経路２２は、前処理部２０に送られてきたシート材Ｐを塗布部２１に向けて搬送する経路であり、シート材Ｐを搬送する複数の搬送ローラ対を搬送方向と直交する方向に配置した搬送ローラ対２２１、２２２が配置されている。

下流側搬送経路２３は、塗布部２１で処理液２０１が塗布されたシート材Ｐを下流側の印刷部３０に向けて搬送する経路であり、複数の搬送ローラ対２３１が配置されている。

反転搬送経路２４は、シート材Ｐの両面に処理液２０１を塗布するときに、下流側搬送経路２３の途中から、一面に処理液２０１が塗布されたシート材Ｐを受け入れて反転して、再度、上流側搬送経路２２の搬送ローラ対２２２に向けて送る経路であり、複数の搬送ローラ対２４１が配置されている。

なお、下流側搬送経路２３の途中には、反転搬送経路２４の入口との切り替えを行う分岐爪２６が設けられている。

直進搬送経路２５は、搬入部１０から送られてくるシート材Ｐに塗布部２１で処理液２０１を塗布しないでそのまま下流側搬送経路２３の途中で合流させる経路である。なお、塗布部２１として、塗布しない状態をとれるときには、直進搬送経路２５を別途設けないで、上流側搬送経路２２から下流側搬送経路２３を通じて処理液２０１を付与しないシート材Ｐを搬送する構成とすることもできる。

塗布部２１は、処理液２０１を収容した処理液収容槽（供給パン）２０２と、処理液２０１を汲み上げる汲み上げローラ２０３と、膜厚制御などを行う中間ローラ２０４、２０５と、シート材Pに処理液２０１を塗布する塗布ローラ２０６を備えている。また、塗布部２１は、塗布ローラ２０６に対向して加圧ローラ２０７と、加圧ローラ２０７に押し付ける押し付けローラ２０８を備えている。

この塗布部２１は、汲み上げローラ２０３で処理液２０１を汲み上げ、中間ローラ２０４、２０５で膜厚制御を行って、塗布ローラ２０６に処理液２０１を移送し、塗布ローラ２０６の周面に所要の厚みの処理液２０１の液膜を形成する。

そして、搬送ローラ対２２２を介して搬送されるシート材Ｐが塗布ローラ２０６と加圧ローラ２０７のニップ部を通過することで、シート材Ｐに処理液２０１が塗布される。

処理液２０１が塗布されたシート材Ｐは、下流側搬送経路２３の搬送ローラ対２３１を経て更に下流側に搬送され、あるいは、反転搬送経路２４に搬送される。

本実施形態では、搬送ローラ対２３１の２つのローラの内、処理液２０１が塗布されたシート材Ｐの塗布面に接触する側の回転体である搬送ローラを駆動ローラとし、周面に微粒子が設けられたビーズローラを使用している。これにより、シート材Ｐに付与された処理液２０１が搬送ローラ対２３１によって掻き取られることを低減できる。

次に、本実施形態における前処理部２０内における停止位置について説明する。

本実施形態では、搬入部１０から前処理部２０に送られるシート材Ｐは、前処理部２０内（前処理手段内）の第１停止位置Ａ１、第２停止位置Ａ２、又は、第３停止位置Ａ３で一旦停止され、その後、印刷部３０に向けて搬送が再開される。

シート材Ｐが第１停止位置Ａ１に到達したことを検知する検知手段２７と、第２停止位置Ａ２に到達したことを検知する検知手段２８と、第３停止位置Ａ３に到達したことを検知する検知手段２９をそれぞれ配置している。

ここで、第１停止位置Ａ１は、シート材Ｐの片面のみに処理液２０１を付与するときの停止位置である。

第２停止位置Ａ２は、シート材Ｐの両面に処理液２０１を付与するときの停止位置である。本実施形態では、前述したように、一面に処理液２０１が付与されたシート材Ｐを受け入れて反転して、再度、処理液付与手段である塗布部２１に向けて送る反転搬送経路２４を備えており、第２停止位置Ａ２は反転搬送経路２４上にある。

第３停止位置Ａ３は、シート材Ｐに処理液２０１を付与しない（塗布部２１を経由しない）ときの停止位置である。

このように、シート材Ｐに対する処理液２０１の付与の有無、シート材Ｐに処理液２０１を付与するときの付与面の違い（片面か両面か）によって、シート材Ｐの停止位置を異ならせている。

これにより、印刷部３０にシート材Ｐを送り込むときの搬送誤差を低減することができる。

この本実施形態の作用効果について図４ないし図８を参照して説明する。図４は本実施形態の片面付与のときの搬送路長の説明に供する説明図、図５は同じく両面付与のときの搬送路長の説明に供する説明図、図６は同じく搬送路長の差の説明に供する説明図である。図７は比較例１の搬送路長の説明に供する説明図、図８は同じく搬送路長の差の説明に供する説明図である。

まず、図７に示す比較例１では、シート材の片面のみに処理液２０１を付与するときの停止位置と、シート材Ｐの両面に処理液２０１を付与するときの停止位置とは、同じ停止位置（第１停止位置）Ａ１としている。

そして、シート材Ｐの片面に処理液２０１を付与する場合、搬入部１０から送られたシート材Ｐを第１停止位置Ａ１で停止させる。その後、図７（ａ）に示すように、第１停止位置Ａ１から搬送を再開したシート材Ｐに対して塗布部２１で一面（第１面）に処理液２０１を塗布し、下流側搬送経路２３を通じて印刷部３０に搬送する。

また、シート材Ｐの両面に処理液２０１を付与する場合、搬入部１０から送られたシート材Ｐを第１停止位置Ａ１で停止させる。その後、図７（ｂ）に示すように、第１停止位置Ａ１から搬送を再開したシート材Ｐに対して塗布部２１で一面（第１面）に処理液２０１を塗布し、反転搬送経路２４にてスイッチバックで反転して、再度、塗布部２１で他面（第２面）に処理液２０１を塗布し、下流側搬送経路２３を通じて印刷部３０に搬送する。

したがって、シート材Ｐの片面に印刷するときの図７（ａ）に示す搬送経路の経路長Ｌ１と、シート材Ｐの両面に印刷するときの図７（ｂ）に示す搬送経路の経路長Ｌ１２との間には、図８に示す経路長の差ΔＬｂが生じる。

この経路長の差ΔＬｂが大きくなることで、ローラ等との摩擦や速度変動などにより、片面印刷と両面印刷との間で搬送誤差が生じやすくなる。

これに対し、本実施形態では、シート材Ｐの片面のみに処理液２０１を付与するときは第１停止位置Ａ１で停止し、シート材Ｐの両面に処理液２０１を付与するときは第２停止位置Ａ２で停止する。

つまり、シート材Ｐの片面に処理液２０１を付与する場合、搬入部１０から送られたシート材Ｐを第１停止位置Ａ１で停止させる。その後、図４に示すように、第１停止位置Ａ１から搬送を再開したシート材Ｐに対して塗布部２１で一面（第１面）に処理液２０１を塗布し、下流側搬送経路２３を通じて印刷部３０に搬送する。

また、シート材Ｐの両面に処理液２０１を付与する場合には、搬入部１０から送られたシート材Ｐに対して、図５（ａ）で示すように、塗布部２１を通過させて一面（第１面）に処理液２０１を塗布し、反転搬送経路２４にてスイッチバックで反転して、第２停止位置Ａ２で停止させる。

その後、図５（ｂ）に示すように、第２停止位置Ａ２から搬送を再開し、シート材Ｐに対して塗布部２１で他面（第２面）に処理液２０１を塗布し、下流側搬送経路２３を通じて印刷部３０に搬送する。

したがって、シート材Ｐの片面に印刷するときの図４に示す搬送経路の経路長Ｌ１と、シート材Ｐの両面に印刷するときの図５（ｂ）に示す搬送経路の経路長Ｌ２との間には、図６に示す経路長ΔＬａの差が生じる。この経路長の差ΔＬａは、比較例１の経路長の差ΔＬｂよりもきわめて短くなる（ΔＬａ＜ΔＬｂ）。

これにより、ローラ等との摩擦や速度変動などにより生じる搬送誤差は減少する。搬送誤差が減少することで、画像品質も向上する。

また、本実施形態では、前述したように、第２停止位置Ａ２は反転搬送経路２４上にある構成としている。

これにより、一面に処理液２０１が付与された位置から反転搬送経路２４に至る経路におけるローラ等との摩擦や速度変動などによって生じる搬送誤差を減少することができる。

次に、本発明の第２実施形態について図９を参照して説明する。図９は同実施形態の説明に供する印刷部の説明図である。

印刷部３０の渡し胴３４の上流側の搬送経路３４０には、スイッチバック経路３６０との合流部位より下流側に、搬送ローラ対３４１、３４２がそれぞれ搬送方向に配置されている。

ここで、前処理部２０におけるシート材Ｐの搬送速度Ｖ１と、印刷部３０におけるシート材Ｐの搬送速度Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）とは異なっている。

そこで、本実施形態では、前処理部２０から印刷部３０の渡し胴２４への搬送経路３４０上で、搬送速度Ｖ１からＶ２への線速切り替えを行い、かつ、シート材Ｐの遅れ進みを検知し、切り替えタイミングを補正することで遅れ進みを補正する。

つまり、渡し胴３４のシートグリップ８１が受取位置に来たときにシート材Ｐを渡し胴３４が受け取るものとすると、シートグリップ８１が受取位置に来るタイミングでシート材Ｐの先端が受取位置に到達することが必要になる。

そこで、受取位置から距離Ｌだけ手前の位置を検知位置Ｂとして、先端検知手段３９でシート材Ｐの先端を検知する。

そして、シート材Ｐが検知位置Ｂに到達したときを時点Ｔｓとするとき、シート材Ｐの位置が進んでいるときには時点Ｔａでシート材Ｐの搬送速度を速度Ｖ１から速度Ｖ２に変更する。また、シート材Ｐの位置に遅れ進みがないときには時点Ｔｉでシート材Ｐの搬送速度を速度Ｖ１から速度Ｖ２に変更する。さらに、シート材Ｐの位置が遅れているときには時点Ｔｓでシート材Ｐの搬送速度を速度Ｖ１から速度Ｖ２に変更する。

これにより、渡し胴３４のシートグリップ８１が受取位置に来たときにシート材Ｐの先端が受取位置に到達し、高精度にドラム３１にシート材Ｐを渡すことができる。

次に、本発明の第３実施形態について図１０を参照して説明する。図１０は同実施形態の説明に供する説明図である。

本実施形態では、渡し胴２４の手前のレジストローラ３４３において、シート材Ｐのスキュー補正と搬送タイミングの微調整を行っている。

これにより、高精度にドラム３１にシート材Ｐを渡すことができる。

次に、本発明の第４実施形態について図１１を参照して説明する。図１１は同実施形態の説明に供する説明図である。

本実施形態では、搬入部１０内の搬送経路１６上の停止位置Ｃ、前処理部２０内の上流側搬送経路２２上の停止位置Ｄ、第１停止位置Ａ１、反転搬送経路２４上の停止位置Ｅ、第２停止位置Ａ２など、搬入部１０及び前処理部２０内で複数の停止位置を設定している。

そして、先行するシート材Ｐの搬送を開始した後、一定時間経過後に、後行するシート材Ｐの搬送を開始する、

このように、複数の停止位置を設定することで、生産性を向上することができる。

なお、本願における印刷は、画像形成、記録、印字、印写等とも同じ意味である。また、本願の塗布装置は、塗布液を塗布したシート材に対して電子写真プロセスで印刷を施す装置に適用することもできる。

１ 印刷装置
１０ 搬入部
２０ 前処理部（前処理手段）
３０ 印刷部
４０ 乾燥部
５０ 搬出部
２１ 塗布部（処理液付与手段）
２２ 上流側搬送経路
２３ 下流側搬送経路
２４ 反転搬送経路
２５ 直進搬送経路
３１ ドラム
３２ 液体付与部
３４ 渡し胴
２０１ 処理液
２０６ 塗布ローラ

Claims (10)

1. シート材に処理液を付与する処理液付与手段を含む前処理手段と、
   前記処理液が付与された前記シート材に印刷を施す印刷手段と、を備え、
   前記シート材を前記前処理手段内で一旦停止させた後、前記印刷手段に対して前記シート材を搬送するとき、
   前記処理液付与手段で前記シート材の片面に前記処理液を付与するときの第１停止位置と、前記処理液付与手段で前記シート材の両面に前記処理液を付与するときの第２停止位置とが異なる
   ことを特徴とする印刷装置。
2. 前記第２停止位置は、前記処理液付与手段で前記シート材の一面に前記処理液を付与した後の位置である
   ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記第２停止位置は、前記シート材の他面に前記処理液を付与する前の位置であることを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
4. 一面に処理液が付与された前記シート材を受け入れて反転して、再度、前記処理液付与手段に向けて送る反転搬送経路を備え、
   前記第２停止位置は前記反転搬送経路上にある
   を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の印刷装置。
5. シート材に処理液を付与する処理液付与手段を含む前処理手段と、
   前記処理液が付与された前記シート材に印刷を施す印刷手段と、を備え、
   前記シート材を前記前処理手段内で一旦停止させた後、前記印刷手段に対して前記シート材を搬送するとき、
   前記処理液付与手段で前記シート材の片面に前記処理液を付与するときの第１停止位置と、前記処理液付与手段で前記シート材に前記処理液を付与しないときの第３停止位置が異なる
   ことを特徴とする印刷装置。
6. 前記処理液が付与された前記シート材を搬送する搬送経路に配置された回転体は、周面に複数の微粒子を有する回転体である
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の印刷装置。
7. 前記前処理手段における前記シート材の搬送速度と前記印刷手段における前記シート材の搬送速度が異なり、
   前記前処理手段から前記印刷手段に前記シート材が移行するとき、前記シート材の搬送速度の切り替えを行い、かつ、前記切り替えのタイミングを補正する
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の印刷装置。
8. 前記シート材の搬送速度の切り替えを行った後、スキュー補正及び搬送タイミングの微調整を行う
   ことを特徴とする請求項７に記載の印刷装置。
9. 前記前処理手段に対して前記シート材を供給する手段を備え、
   前記供給する手段から前記前処理手段の前記処理液付与手段に至る経路上に、前記シート材を停止させる複数の停止位置を有し、
   先行する前記シート材の搬送再開から一定時間経過後に後行する前記シート材の搬送を再開する
   ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の印刷装置。
10. 前記印刷手段が前記シート材に液体を付与して印刷する手段である
    ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の印刷装置。

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