【実施例】
【0015】
先ず、
図1に示した印刷機1は、ウェブ状の基材W1,W2に対して、凹版印刷法を用いてインキを転写させることにより、高精細なパターンの機能性膜(導電膜)を形成することができる印刷機となっている。なお、第1基材としての基材W1は、プラスチックやゴム等の樹脂材料から形成されており、第2基材としての基材W2は、ステンレス材等の金属材料から形成されている。即ち、基材W1と基材W2とは、それぞれ異なった材質によって形成されている。
【0016】
具体的に、
図1に示すように、印刷機1には、繰出装置2、印刷装置3、乾燥装置4、及び、巻取装置5が、基材搬送方向上流側から下流側に向けて順に設けられている。
【0017】
繰出装置2は、装置内部においてロール状に巻き付けられた基材W1,W2を、巻取装置5に向けて繰り出すものとなっている。
【0018】
また、印刷装置3は、板状をなすステージ3aと印刷胴3bとを有している。ステージ3aは、搬送されてきた基材W1,W2をその上面に吸着保持可能となっている。これに対して、印刷胴3bは、ステージ3aの上面上を基材搬送方向上流側から下流側に向けて転動可能となっており、その外周面には、インキがインキ供給部(図示省略)から供給可能となっている。つまり、印刷装置3においては、ステージ3aの上面に吸引保持した基材W1,W2の表面(被印刷面)上に、印刷胴3bを転動させることにより、その印刷胴3bの外周面に供給されたインキを、基材W1,W2の表面に転写させることができる。
【0019】
更に、乾燥装置4は、複数のコンベヤベルト4aを有している。これらのコンベヤベルト4aは、基材搬送方向と直交する方向に並設されており、基材搬送方向下流側に向けて走行可能となっている。つまり、乾燥装置4においては、基材W1,W2をコンベヤベルト4a上に載置することによって搬送可能となっており、その搬送途中において、基材W1,W2の表面に転写されたインキを、温風の吹き付けや、紫外線の照射等によって、乾燥させるものとなっている。
【0020】
そして、巻取装置5は、繰出装置2から繰り出された基材W1,W2をロール状に巻き取るものとなっている。
【0021】
ここで、印刷機1には、2つの別経路となる基材吸引用搬送経路10及び基材挟持用搬送経路20が、上述した、繰出装置2、印刷装置3、乾燥装置4、及び、巻取装置5に亘って、設けられている。
【0022】
このとき、基材吸引用搬送経路10は、樹脂製の基材W1に対して印刷を行う際に、当該基材W1を搬送させるために使用する経路となっている。一方、基材挟持用搬送経路20は、金属製の基材W2に対して印刷を行う際に、当該基材W2を搬送させるために使用する経路となっている。即ち、基材吸引用搬送経路10は、樹脂製の基材W1のみを搬送させるものであって、基材挟持用搬送経路20は、金属製の基材W2のみを搬送させるものとなっている。
【0023】
以下、基材吸引用搬送経路10及び基材挟持用搬送経路20の構成及び動作について、
図1乃至
図3用いて詳細に説明する。
【0024】
先ず、
図1及び
図2に示すように、基材吸引用搬送経路(樹脂製基材搬送経路)10は、印刷装置3におけるステージ3a及び印刷胴3b、繰出リール11、ガイドロール(吸引搬送用ガイドロール)12a〜12l、吸引ロール13,14、バッファロール15,16、巻取リール17、及び、ガイドロール22dから構成されている。
【0025】
具体的に、繰出装置2内には、繰出リール11及びガイドロール12a〜12cが、回転可能に支持されると共に、基材搬送方向上流側から下流側に向けて順に配置されている。
【0026】
また、印刷装置3内には、ガイドロール12d〜12f,22dが、回転可能に支持されると共に、基材搬送方向上流側から下流側に向けて順に配置されている。このとき、全てのガイドロール12d〜12f,22dは、ステージ3a及び印刷胴3bの基材搬送方向上流側に配置されている。
【0027】
更に、印刷装置3と乾燥装置4との間における基材搬送方向中間部には、吸引ロール(上流側吸引ロール)13が回転可能に支持されている。即ち、吸引ロール13は、印刷装置3の基材搬送方向下流側で、且つ、乾燥装置4の基材搬送方向上流側に配置されている。
【0028】
また更に、乾燥装置4内には、バッファロール15,16が、回転可能に支持されると共に、基材搬送方向上流側から下流側に向けて順に配置されている。このとき、バッファロール(上流側バッファロール)15は、乾燥装置4内における基材搬送方向最上流側に位置する一方、バッファロール(下流側バッファロール)16は、乾燥装置4内における基材搬送方向最下流側に位置しており、それらの間における基材搬送方向中間部には、コンベヤベルト4aが配置されている。
【0029】
そして、巻取装置5内には、ガイドロール12g〜12i、吸引ロール(下流側吸引ロール)14、ガイドロール12j〜12l、及び、巻取リール17が、回転可能に支持されると共に、基材搬送方向上流側から下流側に向けて順に配置されている。
【0030】
詳細には、繰出リール11は、モータの駆動によって回転制御されるものであって、ロール状に巻き付けられた基材W1を、その回転によって、巻取リール17に向けて繰り出し可能となっている。これに対して、巻取リール17は、モータの駆動によって回転制御されるものであって、繰出リール11から繰り出された基材W1をロール状に巻き取り可能となっている。
【0031】
また、ガイドロール12a〜12lは、搬送される基材W1を案内支持するものとなっており、外周面に基材W1を接触させることにより、その基材W1を所定の方向に向けて方向転換可能となっている。
【0032】
更に、吸引ロール13,14は、モータの駆動によって回転制御されるものであって、中空状をなしており、その中空部には、吸引ポンプ(図示省略)が接続されている。そして、吸引ロール13,14の外周面には、複数の吸引孔が開口されており、これらの吸引孔は、中空部と連通している。
【0033】
従って、吸引ポンプを駆動させることにより、吸引ロール13,14の吸引孔から空気を吸引することができるので、搬送される基材W1の裏面(被印刷面となる表面の反対側の面)を、その吸引ロール13,14の外周面に密着させることができる。これにより、吸引ロール13,14が基材W1を吸引しながら回転駆動すると、基材W1に対して、搬送方向下流側に向けた張力が作用することになる。このような、吸引ロール13,14による基材W1の吸引搬送は、その基材W1が、吸引ロール13,14に吸着可能となるような、軽量で、且つ、柔軟な樹脂材料によって形成されているからこそ、可能となっている。
【0034】
そして、バッファロール15は、基材W1が、当該バッファロール15の基材搬送方向上流側に配置される吸引ロール13との間において、弛みW1aを有するように、その基材W1を案内支持するものとなっている。一方、バッファロール16は、基材W1が、当該バッファロール16の基材搬送方向下流側に配置される吸引ロール14との間において、弛みW1bを有するように、その基材W1を案内支持するものとなっている。
【0035】
即ち、基材W1は、乾燥装置4の基材搬送方向上流側及び下流側において、弛みW1a,W1bを有しながら、搬送されることになる。この基材W1における乾燥装置4を基材搬送方向両側から挟み込むような2つの弛みW1a,W1bは、基材搬送方向上流側に配置された吸引ロール13の回転速度を、基材搬送方向下流側に配置された吸引ロール14の回転速度よりも大きくすることにより形成される。
【0036】
つまり、基材W1における繰出リール11から吸引ロール13までに作用する張力を、基材W1における吸引ロール13から吸引ロール14までに作用する張力よりも大きくすると共に、吸引ロール13,14間に、2つのバッファロール15,16を設けるようにする。これにより、上述した2つの張力間に、張力差があるため、吸引ロール13とバッファロール15との間に、弛みW1aが形成されると共に、バッファロール16とガイドロール12i(吸引ロール14)との間に、弛みW1bが形成される。
【0037】
従って、
図1及び
図2に示すように、材質が樹脂材料となるウェブ状の基材W1に印刷を行う場合には、先ず、基材吸引用搬送経路10を選択する。これにより、繰出リール11にロール状に巻き付けられた基材W1は、その繰出リール11の回転によって、所定長ずつ繰り出される。
【0038】
このとき、基材W1には、吸引ロール13,14の吸引力及び回転駆動力によって、張力が付加されるだけでなく、吸引ロール13の回転速度を吸引ロール14の回転速度よりも大きくすることにより、2つの弛みW1a,W1bが形成されている。
【0039】
次いで、繰出リール11から所定長ずつ繰り出された基材W1は、繰出装置2におけるガイドロール12a〜12cによって案内されて、当該繰出装置2内から排出された後、印刷装置3内に搬送される。
【0040】
そして、印刷装置3内に搬送された基材W1は、ガイドロール12d〜12f,22dの案内によって、ステージ3aの上面上に供給される。ここで、基材W1の繰り出しが一旦停止された後、その基材W1は、ステージ3aの上面に吸引保持されて、印刷胴3bからインキが転写される。これにより、基材W1の表面に、高精細なパターンが形成される。
【0041】
次いで、印刷が施された基材W1は、吸引ロール13を介して、乾燥装置4内に搬送された後、当該乾燥装置4におけるバッファロール15,16によって案内される。ここで、基材W1の表面に転写されたインキは、乾燥装置4による乾燥作用によって、乾燥される。
【0042】
このとき、乾燥装置4内を搬送される基材W1に張力が作用していると、この基材W1は、その長手方向となる基材搬送方向に伸びてしまう。しかしながら、基材W1には、乾燥装置4の基材搬送方向上流側及び下流側に位置する弛みW1a,W1bが形成されているため、張力が作用することはなく、その張力によって生じる伸びを、抑えることができる。
【0043】
また、上述したように、印刷装置3内における基材W1の印刷時においては、その繰り出しが一旦停止される。これに伴って、乾燥装置4内における基材W1の搬送も停止してしまうと、乾燥装置4内に留まった基材W1は、不意に加熱され過ぎてしまい、インキの乾燥だけでなく、基材W1自体に支障を来たすおそれがある。しかしながら、基材W1に弛みW1aを形成しているため、その繰り出しが一旦停止された場合であっても、その弛みW1aの部分を乾燥装置4内に向けて徐々に搬入することができるので、乾燥装置4内における基材W1の搬送を行うことができる。これにより、乾燥装置4内における基材Wの過熱を防止することができる。
【0044】
そして、インキが乾燥された基材W1は、巻取装置5内に搬送された後、当該巻取装置5におけるガイドロール12g〜12l及び吸引ロール14によって案内されながら、巻取リール17に巻き取られる。
【0045】
これに対して、
図1及び
図3に示すように、基材挟持用搬送経路(金属製基材搬送経路)20は、印刷装置3におけるステージ3a及び印刷胴3b、繰出リール21、ガイドロール(挟持搬送用ガイドロール)22a〜22f、ニッピングロール23a,23b、及び、巻取リール24から構成されている。即ち、ガイドロール22dは、基材吸引用搬送経路10及び基材挟持用搬送経路20の双方に共有されるロールとなっている。
【0046】
具体的に、繰出装置2内には、繰出リール21及びガイドロール22a,22bが回転可能に支持されると共に、基材搬送方向上流側から下流側に向けて順に配置されている。
【0047】
また、印刷装置3内には、ガイドロール22c,22dが、回転可能に支持されると共に、基材搬送方向上流側から下流側に向けて順に配置されている。このとき、全てのガイドロール22c,22dは、ステージ3a及び印刷胴3bの基材搬送方向上流側に配置されている。
【0048】
更に、巻取装置4内には、ガイドロール22e、ニッピングロール23a,23b、ガイドロール22f、及び、巻取リール24が、回転可能に支持されると共に、基材搬送方向上流側から下流側に向けて順に配置されている。
【0049】
詳細には、繰出リール21は、モータの駆動によって回転制御されるものであって、ロール状に巻き付けられた基材W2を、その回転によって、巻取リール24に向けて繰り出し可能となっている。これに対して、巻取リール24は、モータの駆動によって回転制御されるものであって、繰出リール21から繰り出された基材W2をロール状に巻き取り可能となっている。
【0050】
また、ガイドロール22a〜22fは、搬送される基材W2を案内支持するものとなっており、外周面に基材W2を接触させることにより、その基材W2を所定の方向に向けて方向転換可能となっている。
【0051】
更に、一対のニッピングロール23a,23bは、基材W2を基材厚さ方向両側から挟持することにより、搬送される基材W2を案内支持するものとなっている。つまり、ニッピングロール23aは、モータの駆動によって回転制御されるものであって、基材W2の表面を基材厚さ方向外側から押圧すると共に、外周面に基材W2の表面を接触させることにより、その基材W2を所定の方向に向けて方向転換可能となっている。一方、ニッピングロール23bは、基材W2の裏面を基材厚さ方向外側から押圧することにより、その裏面に対して連れ回り可能となっている。
【0052】
従って、ニッピングロール23aを回転駆動させることにより、基材W2をニッピングロール23a,23b間から基材搬送方向下流側に向けて送り出すことができる。
【0053】
なお、繰出リール11と繰出リール21とは、繰出装置2に対して交換可能となっており、巻取リール17と巻取リール24とは、巻取装置5に対して交換可能となっている。そして、繰出リール21の外径と巻取リール24の外径とは、同じ径寸法となっており、繰出リール11及び巻取17の外径よりも、大径をなしている。更に、ガイドロール22a〜2fの外径においても、ガイドロール12a〜12lの外径よりも、大径をなしている。
【0054】
ここで、基材挟持用搬送経路20においては、基材吸引用搬送経路10において使用するコンベヤベルト4a、吸引ロール13,14、及び、バッファロール15,16を、使用していない。具体的に、基材挟持用搬送経路20は、基材吸引用搬送経路10よりも、若干上方に設けられている。これにより、基材W2は、コンベヤベルト4a、吸引ロール13,14、及び、バッファロール15,16から上方に離間した状態で搬送されることになり、それらと接触することはない。
【0055】
つまり、基材W1は、樹脂製となっているため、インキ乾燥時において、張力が作用する状態で、高温に保持されると、上述した伸びが生じてしまう。これにより、基材W1を搬送するための基材吸引用搬送経路10においては、インキ乾燥時における基材W1に対して張力を作用させないために、吸引ロール13,14及びバッファロール15,16を使用する必要がある。
【0056】
これに対して、基材W2は、金属製となっているため、インキ乾燥時において、張力が作用する状態で、高温に保持されても、上述した伸びが生じない。これにより、基材W2には、伸びを吸収し、且つ、印刷時の繰り出し停止状態において、乾燥装置4内における基材搬送を可能とする、弛み(弛みW1aに相当するもの)を、形成する必要がない。従って、基材W2を搬送するための基材挟持用搬送経路20においては、吸引ロール13,14及びバッファロール15,16を使用する必要がない。
【0057】
そこで、基材挟持用搬送経路20においては、吸引ロール13,14及びバッファロール15,16を使用する替わりに、ニッピングロール23a,23bを使用して、これらの挟み力を利用して、基材W2に対して張力を付加するようにしている。
【0058】
また、基材W1は、樹脂製となっているため、比較的柔らかく、大きな曲率を有することができる。これにより、基材吸引用搬送経路10においては、ガイドロール12a〜12lの外径を小さくしても、基材W1をそのガイドロール12a〜12lによって、適切に案内支持することができる。
【0059】
これに対して、基材W2は、金属製となっているため、比較的硬く、小さな曲率しか有することができない。これにより、基材挟持用搬送経路20においては、小径ロールとなるガイドロール12a〜12lを使用すると、基材W2が大きく曲がらないため、基材W2がガイドロール12a〜12lの外周面から浮いてしまい、当該基材W2をそれらの外周面に密着させることができない。よって、ガイドロール12a〜12lを使用すると、基材W2は、不安定に搬送されるため、基材W2に対する印刷品質に、悪影響を与えてしまうおそれがある。従って、基材挟持用搬送経路20においては、ガイドロール22a〜22fの外径を、ガイドロール12a〜12lの外径よりも、大径とする必要がある。
【0060】
更に、基材吸引用搬送経路10においては、基材W1が樹脂製となっているため、その張力変動は、比較的大きなものとなる。これにより、基材搬送方向において隣接するガイドロール12a〜12l間のピッチを、極力短くしなければならない。
【0061】
これに対して、基材挟持用搬送経路20においては、基材W2が金属製となっており、当該基材W2は、基材W1よりも硬く、剛性を有しているため、その張力変動は、殆ど発生しない。これにより、基材挟持用搬送経路20における基材搬送方向において隣接するガイドロール22a〜22f間のピッチを、基材挟持用搬送経路10における基材搬送方向において隣接するガイドロール12a〜12l間のピッチよりも、長くすることができる。即ち、基材挟持用搬送経路20におけるガイドロール22a〜22fの設置本数を、基材吸引用搬送経路10におけるガイドロール12a〜12lの設置本数よりも、少なくすることができる。
【0062】
従って、
図1及び
図3に示すように、材質が金属材料となるウェブ状の基材W2に印刷を行う場合には、先ず、基材挟持用搬送経路20を選択する。これにより、繰出リール21にロール状に巻き付けられた基材W2は、その繰出リール21の回転によって、所定長ずつ繰り出される。このとき、基材W2には、ニッピングロール23a,23bの挟み力によって、張力が付加されている。
【0063】
次いで、繰出リール21から所定長ずつ繰り出された基材W2は、繰出装置2におけるガイドロール22a,22bによって案内されて、当該繰出装置2内から排出された後、印刷装置3内に搬送される。
【0064】
そして、印刷装置3内に搬送された基材W2は、ガイドロール22c,22dの案内によって、ステージ3aの上面上に供給される。ここで、基材W2の繰り出しが一旦停止された後、その基材W2は、ステージ3aの上面に吸引保持されて、印刷胴3bからインキが転写される。これにより、基材W2の表面には、高精細なパターンが形成される。
【0065】
次いで、印刷が施された基材W2は、乾燥装置4内に搬送された後、その表面に転写されたインキは、乾燥装置4による乾燥作用によって、乾燥される。このとき、乾燥装置4内を搬送される基材W2は、その長手方向となる基材搬送方向に向けて伸びることはない。
【0066】
なお、基材W2は、コンベヤベルト4aに接触しないため、そのコンベヤベルト4aを走行させる必要はないが、コンベヤベルト4aを停止させていると過熱されてしまうおそれがあるため、コンベヤベルト4aを走行させておいても構わない。
【0067】
そして、インキが乾燥された基材W2は、巻取装置5内に搬送された後、当該巻取装置5内において、ガイドロール22e,22fによって案内されつつ、ニッピングロール23a,23b間から送り出されながら、巻取リール24に巻き取られる。
【0068】
なお、上述した実施形態においては、樹脂製の基材W1を基材吸引用搬送経路10によって搬送させる一方、金属製の基材W2を基材挟持用搬送経路20によって搬送させるようにしているが、例えば、材質がガラス材料となるウェブ状の基材を搬送させる場合には、このガラス製の基材を、基材吸引用搬送経路10または基材挟持用搬送経路20のいずれかによって搬送させても構わない。
【0069】
以上より、本発明に係る印刷機1によれば、樹脂製の基材W1を吸引して搬送する基材吸引用搬送経路10と、金属製の基材W2を挟み込んで搬送する基材挟持用搬送経路20とを備えることにより、1台の機械で、材質の異なる複数種類の基材W1,W2に対して、印刷を行うことができる。
【0070】
更に、基材挟持用搬送経路20におけるガイドロール22a〜22fの外径を、基材吸引用搬送経路10におけるガイドロール12a〜12lの外径よりも、大径とすることにより、金属製の基材W2を、ガイドロール22a〜22fの外周面に密着させることができる。これにより、基材W2をガイドロール22a〜22fによって安定して案内させることができる。