特開 2023-53267 印刷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023053267

(43)【公開日】2023-04-12

(54)【発明の名称】印刷装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20230404BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 305

B41J2/01 125

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023020187

(22)【出願日】2023-02-13

(62)【分割の表示】P 2018171254の分割

【原出願日】2018-09-13

(71)【出願人】

【識別番号】000205306

【氏名又は名称】大阪シーリング印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100150348

【弁理士】

【氏名又は名称】嶋田 太郎

(72)【発明者】

【氏名】小野 信一

(72)【発明者】

【氏名】竹内 秀尚

(72)【発明者】

【氏名】東 広樹

(72)【発明者】

【氏名】野田 真由美

(57)【要約】

【課題】案内ローラが印刷面に触れることなく印刷および乾燥を並行して行うことにより、インクの脱落や滲みを防止して、鮮明な文字および画像を形成することができる印刷装置を提供する。
【解決手段】印刷装置１は、回転軸Ｏ_１を有し、長尺状の被印刷物１００の裏面１００ａを支持しながら回転軸Ｏ_１に対して反時計回り方向に回転する円柱状のドラム１０と、ドラム１０上に配置された長尺状の被印刷物１００の表面１００ｂに対向するように配置され、長尺状の被印刷物１００の表面１００ｂ上に４種類のインクのそれぞれを塗布して印刷を行う４つのインクジェットヘッド２０ａ～２０ｄと、ドラム１０の回転方向に対して４つのインクジェットヘッド２０ａ～２０ｄの各々の下流側に配置され、長尺状の被印刷物１００の表面１００ｂを乾燥させる４つの乾燥部３０ａ～３０ｄと、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の方向に回転する回転軸を有し、長尺状の被印刷物の裏面を支持しながら搬送する回転支持体と、
前記回転支持体上に支持された長尺状の被印刷物の表面に対向するように配置され、前記長尺状の被印刷物の表面上に複数のインクのそれぞれを塗布して印刷を行う複数のインクジェットヘッドと、
前記長尺状の被印刷物の搬送方向に対して前記複数のインクジェットヘッドの各々の下流側に配置され、前記長尺状の被印刷物の表面を乾燥させる複数の乾燥部と、
前記搬送方向に対して、前記回転支持体の上流側であって、前記回転支持体と前記長尺状の被印刷物を挟持するような位置に配置され、前記長尺状の被印刷物の表面を支持しながら搬送する第１搬送ローラと、
前記搬送方向に対して、前記回転支持体の下流側であって、前記回転支持体の近傍に配置され、前記長尺状の被印刷物の裏面を支持しながら搬送する第２搬送ローラと、を備える印刷装置。

【請求項2】

前記回転支持体上に支持された前記長尺状の被印刷物の裏面を加熱する加熱部をさらに備える、請求項１に記載の印刷装置。

【請求項3】

前記長尺状の被印刷物を前記回転支持体上に吸着させる吸着部をさらに備える、請求項１または２に記載の印刷装置。

【請求項4】

前記回転支持体は、前記長尺状の被印刷物の裏面を支持しながら前記回転軸に対して所定の方向に回転する円柱状のドラムである、請求項１～３のいずれか１項に記載の印刷装置。

【請求項5】

前記回転支持体上に支持された前記長尺状の被印刷物の裏面を加熱する加熱部をさらに備え、
前記加熱部は、前記ドラムを発熱させる構成であり、発熱した該ドラムが前記長尺状の被印刷物の裏面を加熱する、請求項４に記載の印刷装置。

【請求項6】

前記回転支持体上に支持された前記長尺状の被印刷物の裏面を加熱する加熱部をさらに備え、
前記加熱部は、前記ドラムを加熱するドラム加熱手段が前記ドラムの内部に配設されているとともに、加熱された前記ドラムを介して前記長尺状の被印刷物の裏面を加熱する、請求項４に記載の印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インクジェット方式の印刷装置に関し、印刷および乾燥を並行して行うインクジェット方式の印刷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、インクジェット方式の印刷装置が複数提案されている。たとえば、特許文献１には、搬送中の帯状の被印刷物にシワや伸縮が発生していない状態で、該被印刷物にインクを滴下することにより、印刷不良の発生を抑制することが可能な印刷装置が記載されている。

【0003】

特許文献１に記載の印刷装置は、帯状の長尺状の被印刷物を送り出す給紙部と、給紙部から送り出された長尺状の被印刷物にインクを塗布するインクジェット塗布部と、インクジェット塗布部によりインクが塗布された長尺状の被印刷物を巻き取る巻取部とを備えている。インクジェット塗布部は、長尺状の被印刷物が張架される加熱ローラと、長尺状の被印刷物における加熱ローラにより張架されている箇所にインクを滴下するインクジェットヘッドとを有している。

【0004】

また、特許文献１に記載の印刷装置には、インクジェット塗布部において、隣接する各加熱ローラの間にある長尺状の被印刷物、および、加熱ローラから送り出された長尺状の被印刷物を案内するための複数の案内ローラが設けられており、これらの案内ローラにより長尺状の被印刷物の向きが変えられて、併設された加熱ローラで乾燥させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５－６３０２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の印刷装置では、各色のインクジェット塗布部のすぐ下流側に案内ローラが配置され、案内ローラが被印刷物の印刷面と接触するように回転するため、未乾燥のインクが案内ローラに押しつけられることに起因して、印刷表面から脱落し、または被印刷物の実質的な範囲に広がって滲み、印刷された文字や画像が不鮮明になるという問題点がある。

【0007】

本発明は、上記問題点を解消すべくなされたものであって、案内ローラが印刷面に接触することなく印刷および乾燥を並行して行うことにより、インクの脱落や滲みを防止して、鮮明な文字および画像を形成することができる印刷装置を供給することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明は、次のように構成されている。

【0009】

（１）本発明の印刷装置は、所定の方向に回転する回転軸を有し、長尺状の被印刷物の裏面を支持しながら搬送する回転支持体と、前記回転支持体上に支持された長尺状の被印刷物の表面に対向するように配置され、前記長尺状の被印刷物の表面上に複数のインクのそれぞれを塗布して印刷を行う複数のインクジェットヘッドと、前記長尺状の被印刷物の搬送方向に対して前記複数のインクジェットヘッドの各々の下流側に配置され、前記長尺状の被印刷物の表面を乾燥させる複数の乾燥部と、前記搬送方向に対して、前記回転支持体の上流側であって、前記回転支持体と前記長尺状の被印刷物を挟持するような位置に配置され、前記長尺状の被印刷物の表面を支持しながら搬送する第１搬送ローラと、前記搬送方向に対して、前記回転支持体の下流側であって、前記回転支持体の近傍に配置され、前記長尺状の被印刷物の裏面を支持しながら搬送する第２搬送ローラと、を備える。

【0010】

上記構成によると、長尺状の被印刷物の表面に対してインクジェットヘッドにより塗布されたインクが、該インクジェットヘッドの下流側に配置された乾燥部により乾燥させることによって、被印刷物の表面に被印刷物を移動させるベルトやベルトを案内する案内ローラが印刷面に直接接触することなく印刷および乾燥を平行して行うことができるため、インクの脱落や滲みを防止して、鮮明な文字および画像を形成することができる。

【0011】

（２）本発明の印刷装置は、好ましくは、前記回転支持体上に支持された前記長尺状の被印刷物の裏面を加熱する加熱部をさらに備える。このように構成すれば、加熱部により被印刷物を裏面側から効果的に加熱できるため、被印刷物に塗布されたインクに含まれる水分を蒸発させて効果的に乾燥させることができる。

【0012】

（３）本発明の印刷装置は、好ましくは、前記長尺状の被印刷物を前記回転支持体上に吸着させる吸着部をさらに備える。このように構成すれば、被印刷物が回転支持体の表面から浮くことを防止することができる。

【0013】

（４）本発明の印刷装置において、好ましくは、前記回転支持体は、前記長尺状の被印刷物の裏面を支持しながら前記回転軸に対して所定の方向に回転する円柱状のドラムである。このように構成すれば、被印刷物をドラムの表面に沿わせることによって、被印刷物がベルトの表面から浮くことを防止することができる。

【0014】

（５）本発明の印刷装置において、好ましくは、前記回転支持体上に支持された前記長尺状の被印刷物の裏面を加熱する加熱部をさらに備え、前記加熱部は、前記ドラムを発熱させる構成であり、発熱した該ドラムが前記長尺状の被印刷物の裏面を加熱する。このように構成すれば、発熱したドラムの熱を被印刷物の裏面に直接的に伝えることができるため、より効果的に被印刷物を乾燥させることができる。

【0015】

（６）本発明の印刷装置において、好ましくは、前記回転支持体上に支持された前記長尺状の被印刷物の裏面を加熱する加熱部をさらに備え、前記加熱部は、前記ドラムを加熱するドラム加熱手段が前記ドラムの内部に配設されているとともに、加熱された前記ドラムを介して前記長尺状の被印刷物の裏面を加熱する。このように構成すれば、ドラム加熱手段によりドラムを介して被印刷物の裏面に容易に熱を伝えることができるため、効果的に被印刷物を乾燥させることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係る態様によれば、案内ローラが印刷面に触れることなく印刷および乾燥を並行して行うことにより、インクの脱落や滲みを防止して、鮮明な文字および画像を形成することができる印刷装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る印刷装置を示す概略構成図である。

【図2】第１の実施形態に係る印刷装置の吸着部を説明するための図である。

【図3】第１の実施形態に係る印刷装置の乾燥部を示す断面図である。

【図4】本発明の第２の実施形態に係る印刷装置を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付図面を参照して、本発明に係る印刷装置の実施形態を説明する。これらの図は模式図であって、必ずしも大きさを正確な比率で記したものではない。また、図中、同様の構成部品は、同様の符号を付して示す。また、被印刷物の流れ方向の上流側を単に「上流側」といい、被印刷物の流れ方向の下流側を単に「下流側」という場合がある。

【0019】

［第１の実施形態］
図１～図３を参照して、本発明の第１の実施形態に係る印刷装置１について説明する。印刷装置１は、図１および図２に示すように、長尺状の被印刷物１００の裏面１００ａを支持しながら搬送する回転支持体としての円柱状のドラム１０と、円柱状の支持ローラ１２と、円柱状の支持ローラ１４とを備えている。

【0020】

さらに、印刷装置１は、被印刷物１００の表面１００ｂ上に４種類のインクのそれぞれを塗布して印刷を行う４つのインクジェットヘッド２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび２０ｄと、被印刷物１００の表面１００ｂを乾燥させる４つの乾燥部３０ａ、３０ｂ、３０ｃおよび３０ｄと、ドラム１０上に吸着された被印刷物１００の裏面１００ａを加熱する加熱部（図示せず）と、被印刷物１００をドラム１０上に吸着させることにより被印刷物１００の浮きを防止する吸着部（図示せず）とを備えている。

【0021】

円柱状のドラム１０は、被印刷物１００の搬送方向に対して、支持ローラ１２と支持ローラ１４との間に配置されている。このドラム１０は、モータ等の動力装置（図示せず）により回転軸Ｏ_１に対して反時計回り方向に回転駆動することにより被印刷物１００を搬送する。

【0022】

支持ローラ１２は、ドラム１０の上流側でかつ下方に配置されている。この支持ローラ１２は、ドラム１０の回転に伴って回転軸Ｏ_２に対して時計回り方向に回転することによって、被印刷物１００の表面１００ｂを支持しながら搬送する。

【0023】

支持ローラ１４は、ドラム１０の下流側でかつ下方に配置されている。この支持ローラ１４は、ドラム１０および支持ローラ１２が回転するのに伴って、被印刷物１００の裏面１００ａを支持しながら、回転軸Ｏ_３に対して反時計回り方向に回転する。

【0024】

被印刷物１００は、上述の支持ローラ１２、ドラム１０および支持ローラ１４の間に接触した状態で架け渡されている。そして、被印刷物１００は、張力が付与された状態で支持ローラ１２からドラム１０を介して支持ローラ１４へ搬送される。これらのドラム１０の回転軸Ｏ_１、支持ローラ１２の回転軸Ｏ_２および支持ローラ１４の回転軸Ｏ_３は、それぞれ平行である。

【0025】

４つのインクジェットヘッド２０ａ～２０ｄは、それぞれドラム１０に吸着された被印刷物１００の表面１００ｂに対向して離間して配置されている。また、４つのインクジェットヘッド２０ａ～２０ｄ同士は、それぞれ、ドラム１０の回転軸Ｏ_１に対して等角度間隔で配置されている。また、４つのインクジェットヘッド２０ａ～２０ｄは、被印刷物１００の表面１００ｂに互いに異なる４種類のインクを塗布することにより印刷を行う。これらの４種類のインクは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、および、イエロー（Ｙ）により構成されている。

【0026】

４つの乾燥部３０ａ～３０ｄは、それぞれ、ドラム１０に吸着された被印刷物１００の表面１００ｂに対向して離間して配置されているとともに、４つのインクジェットヘッド２０ａ～２０ｄの下流側に配置されている。たとえば、乾燥部３０ａは、インクジェットヘッド２０ａの下流側に隣接して配置されており、インクジェットヘッド２０ａにより塗布されたインクを乾燥させる。なお、乾燥部３０ｂ～３０ｄに関しても同様の構成である。また、４つの乾燥部３０ａ～３０ｄ同士は、それぞれ、ドラム１０の回転軸Ｏ_１に対して等角度間隔で配置されている。

【0027】

４つの乾燥部３０ａ～３０ｄの各々は、図３に示すように、外側管状本体部３４と、外側管状本体部３４の内部に配置された内側管状本体部３６とを有する温風噴射ノズル３２により構成されている。被印刷物１００の表面１００ｂを加熱するための温風が、図３の破線矢印で示すように、温風発生源（図示せず）から内側管状本体部３６を通って被印刷物１００の表面１００ｂに吹き付けられ、塗布されたインクに含まれる水を蒸発させ、インクの定着を促進させる。

【0028】

一方、被印刷物１００の表面１００ｂに吹き付けられた温風は、外側管状本体部３４と内側管状本体部３６との間に形成された排気流路３８から排気される。この排気流路３８は減圧ポンプ（図示せず）と流体連通し、温風は排気流路３８から吸引されて外部に排気される。

【0029】

吸着部（図示せず）は、図２に示すように、ドラム１０の表面１０ｂに複数の吸気孔を設けることにより、真空ポンプで減圧された空気を吸気孔に案内して、ドラム１０上の被印刷物１００を真空吸着する吸引力Ｓを発生させている。これにより、被印刷物１００がドラム１０からずれることを抑制できる。具体的には、被印刷物１００が、ドラム１０の表面１０ｂに対する垂直方向、搬送方向、および、幅方向へずれることを抑制できる。これにより、被印刷物１００の所定の位置にインクを塗布することができる。

【0030】

加熱部（図示せず）は、ドラム１０を加熱するドラム加熱手段としての加圧蒸気供給手段がドラム１０の内部に配置されている。この加熱部（加圧蒸気供給手段）は、たとえば、ドラム１０の所定の位置（箇所）から内部の空間に加圧蒸気が供給されることによって、ドラム１０全体が加熱され、被印刷物１００の裏面１００ａに熱が伝達される。

【0031】

上記説明した第１の実施形態によれば、以下の効果（１）～（４）を得ることができる。

【0032】

（１）第１の実施形態による印刷装置１では、４つのインクジェットヘッド２０ａ～２０ｄの各々をドラム１０上に配置された長尺状の被印刷物１００の表面１００ｂに対向するように配置するとともに、長尺状の被印刷物１００の表面１００ｂ上に４種類のインクのそれぞれを塗布して印刷を行う。さらに、４つの乾燥部３０ａ～３０ｄの各々をドラム１０の回転方向に対して４つのインクジェットヘッド２０ａ～２０ｄの各々の下流側に配置するとともに、長尺状の被印刷物１００の表面１００ｂを乾燥させる。これらにより、被印刷物１００の表面１００ｂに被印刷物１００を移動させるベルトやベルトを案内する案内ローラが印刷面に直接接触することなく印刷および乾燥を平行して行うことができる。このため、インクの脱落や滲みを防止して、鮮明な文字および画像を形成することができる。

【0033】

（２）第１の実施形態による印刷装置１では、ドラム１０を加熱するドラム加熱手段（加圧蒸気供給手段）がドラム１０の内部に配設されているとともに、加熱されたドラム１０を介して長尺状の被印刷物１００の裏面１００ａを加熱することによって、ドラム加熱手段によりドラムを介して被印刷物１００の裏面１００ａに容易に熱を伝えることができるため、効果的に被印刷物１００を乾燥させることができる。

【0034】

（３）第１の実施形態による印刷装置１では、吸着部が長尺状の被印刷物１００をドラム１０上に吸着することによって、被印刷物１００がドラム１０の表面１０ｂから浮くことを防止できるため、加熱部による被印刷物１００の加熱効率を上げることができ、かつ、被印刷物１００の表面１００ｂと４つのインクジェットヘッド２０ａ～２０ｄとが接触することを防止できる。

【0035】

（４）第１の実施形態による印刷装置１では、円柱状のドラム１０が長尺状の被印刷物１００の裏面１００ａを支持しながら回転軸Ｏ_１に対して反時計回り方向に回転することによって、被印刷物１００をドラム１０の表面１０ｂに沿わせることによって、被印刷物１００がドラム１０の表面１０ｂから浮くことを防止できる。このため、加熱部による被印刷物１００の加熱効率を上げることができ、かつ、被印刷物１００の表面１００ｂと４つのインクジェットヘッド２０ａ～２０ｄとが接触することを防止できる。

【0036】

［第２の実施形態］
次に、図４を参照して、本発明の第２の実施形態に係る印刷装置２について説明する。この印刷装置２では、上記第１の実施形態に係る印刷装置１とは異なり、ドラム１０と被印刷物１００との間に無端状のベルト６０を配置した例について説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態との共通部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ詳説する。

【0037】

印刷装置２は、図４に示すように、ドラム１０と支持ローラ１４との間に無端状ベルト６０が架け渡されており、ドラム１０の表面１０ｂ上に無端状ベルト６０の裏面６０ａが吸着されており、無端状ベルト６０の表面６０ｂ上に被印刷物１００の裏面１００ａが接触して配置されている。被印刷物１００は、支持ローラ１２の時計回り方向への回転と、ドラム１０および支持ローラ１４の反時計回り方向への回転とに伴って搬送される。また、無端状ベルト６０は、ドラム１０および被印刷物１００に対して吸着する吸着ベルトであってもよい。なお、第２の実施形態のその他の構成は、上記した第１の実施形態の構成と同様である。

【0038】

上記説明した第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態の効果（１）～（４）に加えて、以下の効果（５）を得ることができる。

【0039】

（５）第２の実施形態による印刷装置２では、金属製のドラム１０の表面１０ｂ上にゴムなどの滑りにくい材料からなる無端状ベルト６０を配置した場合には、被印刷物１００が搬送中に滑ってしまうことを抑制できるため、被印刷物１００の表面１００ｂの所定の位置にインクを塗布することができる。なお、ドラム１０および無端状ベルト６０の材質は特に限定されるものではなく、被印刷物１００の材質に対応させて適宜選択すればよい。

【0040】

上記第１～第２の実施形態は、以下のように変更した構成とすることもできる。

【0041】

・上記第１～第２の実施形態では、インクジェットヘッドの一例として、４種類の異なる色のインクを塗布する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、インクジェットヘッドの種類は４種類以外に、１種類～３種類、または、５種類以上でも適用可能である。また、上記実施形態では、乾燥部の一例として、４つの乾燥部を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、乾燥部は４つ以外に、１つ～３つ、または、５つ以上でも適用可能である。なお、インクジェットヘッドの数と乾燥部の数とを同数にすることが好ましい。

【0042】

・上記第１～第２の実施形態では、乾燥部の一例として、温風噴射ノズルから温風を噴射して被印刷物の表面を乾燥させる例を示したが、本発明はこれに限られない、たとえば、輻射熱を直接照射するラジエントヒータ、赤外線光もしくはレーザ光を照射する光学式ドライヤ、または、ＩＨ式（誘導加熱式）ヒータでも適用可能である。

【0043】

・上記第１の実施形態では、加熱部の一例として、ドラムの内部の空間に加圧蒸気を供給することによってドラム全体を加熱する例を説明したが、本発明はこれに限られない。たとえば、金属製のドラムの外周または内周近傍にコイル部を配置して、このコイル部に高周波電流を供給することによって、金属製のドラムが誘導加熱（発熱）するＩＨ式のヒータを適用することも可能である。この場合、加熱部により発熱したドラムが長尺状の被印刷物の裏面を加熱することによって、発熱したドラムの熱を被印刷物の裏面に直接的に伝えることができるため、より効果的に被印刷物を乾燥させることができる。加熱部のその他の構成としては、輻射熱を直接照射するラジエントヒータ、温風を噴射してドラムを加熱する構成、赤外線光もしくはレーザ光を照射する光学式ドライヤ、または、ドラムの内部に流体流路を形成して流路内に高圧蒸気、高温の水、高温の油等を循環あるいは案内する構成であってもよい。

【0044】

・上記第２の実施形態では、被印刷物を搬送するベルトの一例として、無端状ベルトを示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ベルトを供給する供給部とベルトを巻き取る巻取部とを備え、これらの間に架け渡された有端状ベルトでも適用可能である。

【0045】

・上記第１および第２の実施形態では、４つの乾燥部同士がそれぞれドラムの回転軸に対して等角度間隔で配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、印刷に使用されるインクの種類や乾燥に要する時間を考慮して、４つの乾燥部同士がそれぞれドラムの回転軸に対して異なる角度間隔で配置されていてもよい。

【0046】

・上記実施形態は、いずれも本発明の適応の例示であり、特許請求の範囲に記載の範囲内におけるその他いかなる実施形態も、発明の技術的範囲に含まれることは当然のことである。

【符号の説明】

【0047】

１、２ …印刷装置
１０ …ドラム（回転支持体）
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ …インクジェットヘッド
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ …乾燥部
１００ …被印刷物
１００ａ …裏面
１００ｂ …表面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】