特許 7564840 印刷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-01

(45)【発行日】2024-10-09

(54)【発明の名称】印刷装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 5/12 20060101AFI20241002BHJP

   B65H 29/60 20060101ALI20241002BHJP

   B65H 15/00 20060101ALI20241002BHJP

   B41F 21/04 20060101ALI20241002BHJP

   B41F 21/06 20060101ALI20241002BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

B65H5/12 A

B65H29/60 A

B65H15/00 D

B41F21/04

B41F21/06

B41J2/01 103

B41J2/01 305

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022086715

(22)【出願日】2022-05-27

(65)【公開番号】P2023174071

(43)【公開日】2023-12-07

【審査請求日】2023-08-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000184735

【氏名又は名称】株式会社小森コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】佐野 博之

(72)【発明者】

【氏名】須田 裕之

【審査官】畔津 圭介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２３４２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２２４７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ ５／１２

Ｂ６５Ｈ ２９／６０

Ｂ６５Ｈ １５／００

Ｂ４１Ｆ ２１／０４

Ｂ４１Ｆ ２１／０６

Ｂ４１Ｊ ２／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シートに印刷を含む処理を施す処理装置と、
前記処理装置による処理が施される位置にシートを搬送する処理胴と、
前記処理胴にシートを供給する供給胴と、
前記処理が施されたシートを前記処理胴から受け取って次の工程の装置に送る搬送機構と、
前記搬送機構からシートを受け取るとともにシートの表裏を反転させる反転胴とを備え、
前記反転胴は、表裏を反転させたシートを前記供給胴に供給するものであり、
前記供給胴には、シートを前記供給胴に押し付けながら回転するシート押えロールが接し、
表裏が反転したシートが前記供給胴に供給される位置は、シートの搬送方向において、シート押えロールによってシートが押しつけられる位置より上流側の位置であることを特徴とする印刷装置。

【請求項2】

請求項１記載の印刷装置において、
前記反転胴は、シートの搬送方向上流側に位置する後端をくわえるグリップ部材を有し、
前記グリップ部材は、前記反転胴の軸線と平行な軸線を中心にして前記反転胴に対して旋回可能に構成されていることを特徴とする印刷装置。

【請求項3】

請求項１記載の印刷装置において、
前記搬送機構は、シートの搬送方向上流側に位置する後端が吸着される吸着胴を有し、
前記反転胴は、前記吸着胴に吸着されたシートの後端をくわえるグリップ部材を有し、
前記グリップ部材は、前記反転胴の軸線と平行な軸線を中心にして前記反転胴に対して旋回可能に構成されていることを特徴とする印刷装置。

【請求項4】

請求項２または請求項３に記載された印刷装置において、
前記搬送機構は、
前記反転胴を含む反転経路と、
シートを集積するデリバリー部にシートを搬送する排出経路とのいずれか一方の経路に搬送経路を振り分けるシート経路振分装置を有していることを特徴とする印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シートを保持して搬送する処理胴とインクジェットヘッドとを備えた印刷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

インクジェットヘッドを備えた従来の印刷装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に開示された印刷装置は、印刷後のシートの表裏を反転させて印刷胴に戻す反転スイング装置を備えており、シートの表裏両面にインクジェットヘッドによる印刷を行うことが可能な構成が採られている。反転スイング装置は、シートの搬送方向上流側の後端を把持した状態で印刷胴に向けて揺動し、このシートを印刷胴のくわえ爪装置に渡す構成が採られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－２１０３３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

反転スイング装置は、反復運動によりシートを反転させており、装置自体の加減速が必要であるために機材への負荷が大きく、高速化を図るにも限界があった。また、反転スイング装置によってシートが反転されるときにシートの紙尻が空中を浮遊する状態になることも問題であった。すなわち、シートとしての紙の紙尻が大きく揺れてシートが傷付いたり、シートが周辺の部材に擦れたり、シートに皺が生じる、などの印刷障害を引き起こす要因となり得る。

【0005】

本発明の目的は、シートを反転させる上で容易に高速化できるとともに、反転時に印刷障害を起こすことがない印刷装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的を達成するために本発明に係る印刷装置は、シートに印刷を含む処理を施す処理装置と、前記処理装置による処理が施される位置にシートを搬送する処理胴と、
前記処理胴にシートを供給する供給胴と、前記処理が施されたシートを前記処理胴から受け取って次の工程の装置に送る搬送機構と、前記搬送機構からシートを受け取るとともにシートの表裏を反転させる反転胴とを備え、前記反転胴は、表裏を反転させたシートを前記供給胴に供給することを特徴とするものである。

【0007】

本発明は、前記印刷装置において、前記反転胴は、シートの搬送方向上流側に位置する後端をくわえるグリップ部材を有し、前記グリップ部材は、前記反転胴の軸線と平行な軸線を中心にして前記反転胴に対して旋回可能に構成されていてもよい。

【0008】

本発明は、前記印刷装置において、前記搬送機構は、シートの搬送方向上流側に位置する後端が吸着される吸着胴を有し、前記反転胴は、前記吸着胴に吸着されたシートの後端をくわえるグリップ部材を有し、前記グリップ部材は、前記反転胴の軸線と平行な軸線を中心にして前記反転胴に対して旋回可能に構成されていてもよい。

【0009】

本発明は、前記印刷装置において、前記搬送機構は、前記反転胴を含む反転経路と、シートを集積するデリバリー部にシートを搬送する排出経路とのいずれか一方の経路に搬送経路を振り分けるシート経路振分装置を有していてもよい。

【0010】

本発明は、前記印刷装置において、前記供給胴には、シートを前記供給胴に押し付けながら回転するシート押さえロールが接し、表裏が反転したシートが前記供給胴に供給される位置は、シートの搬送方向において、シート押えロールによってシートが押しつけられる位置より上流側の位置であってもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明においては、シートの表裏を反転させる反転胴は、連続的に一定の回転速度で回転可能なものである。この反転胴でシートを搬送するときは、従来の反転スイング装置で加速、減速を行いながら搬送する場合と較べると、シートの紙尻が振られることが少なくなる。したがって、本発明によれば、シートを反転させる上で容易に高速化できるとともに、反転時に印刷障害を起こすことがない印刷装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、第１の実施の形態による印刷装置の構成を示す側面図である。

【図2】図２は、印刷装置の要部を示す側面図である。

【図3】図３は、反転胴の動作を説明するための模式図である。

【図4】図４は、第２の実施の形態による印刷装置の構成を示す側面図である。

【図5】図５は、反転胴の動作を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る印刷装置の一実施の形態を図１～図３を参照して詳細に説明する。
図１に示す搬送装置１は、図１において最も右に位置するフィーダー部２から印刷ユニット３にシート４を搬送し、この印刷ユニット３においてシート４の片面または両面に印刷を施すものである。印刷ユニット３において印刷が施されたシート４は、デリバリー部５に送られ、デリバリーパイル６に集積される。

【0014】

フィーダー部２は、シート４をフィーダーパイル１１からサッカー１２によってフィーダーボード１３に移し替える構造のものである。サッカー１２は、間欠給紙バルブ１４に接続されており、シート４が連続的に送られる形態と、シート４が間欠的に送られる形態とのうちいずれか一方の形態で動作する。シート４の表面のみに印刷が施される場合は、サッカー１２がシート４を連続的にフィーダーボード１３に送る。一方、シート４の表面と裏面とに印刷が施される場合は、サッカー１２がシート４を間欠的にフィーダーボード１３に送る。

【0015】

印刷ユニット３は、フィーダー部２から供給されたシート４がスイング装置１５によって搬送される供給胴１６と、この供給胴１６からシート４が送られる処理胴１７と、印刷後のシート４を送る搬送機構１８とを備えている。
供給胴１６は、いわゆる２倍胴と呼ばれるもので、図２に示すように回転方向の２箇所にそれぞれ搬送面１６ａを有している。これらの搬送面１６ａは、供給胴１６の外周面によって構成されており、供給胴１６を軸方向から見て回転方向に２等分する位置に設けられている。互いに隣り合う搬送面１６ａどうしの間には、外周切欠き部１６ｂが設けられているとともに、くわえ爪装置４４が設けられている。 くわえ爪装置４４は、シート４の搬送方向下流側の端部となる前端４ａをくわえて保持するものであり、スイング装置１５から受け取ったシート４を供給位置Ｐ１において処理胴１７に供給する。供給胴１６の近傍には、供給胴１６の外周部を加熱するヒータ２１が配置されている。供給胴１６がヒータ２１によって加熱されることにより、シート４が供給胴１６によって搬送されるときに供給胴１６の熱がシート４に伝達されてシート４の温度が上昇する。

【0016】

また、供給胴１６における、スイング装置１５によってシート４が供給される位置と供給位置Ｐ１との間には、シート押えロール２２が接している。このシート押えロール２２は、供給胴１６によって搬送されているシート４を供給胴１６に押し付けながら回転する。このようにシート押えロール２２でシート４が供給胴１６に押し付けられることにより、供給胴１６の熱がシート４に効率よく伝達され、シート４の温度を目標とする温度に確実に昇温させることができる。

【0017】

処理胴１７は、シート４を吸着して後述する処理装置２３による処理が施される位置に搬送するものである。この実施の形態による処理胴１７は、いわゆる３倍胴と呼ばれるもので、図２に示すように回転方向の３箇所にそれぞれ搬送面１７ａを有している。これらの搬送面１７ａは、処理胴１７の外周面によって構成されており、処理胴１７を軸方向から見て回転方向に３等分する位置に設けられている。互いに隣り合う搬送面１７ａどうしの間には、外周切欠き部２４が設けられているとともに、くわえ爪装置２５が設けられている。くわえ爪装置２５は、シート４の搬送方向下流側の端部となる前端４ａをくわえて保持するものである。

【0018】

処理胴１７の周囲近傍であって、供給胴１６よりシート搬送方向の下流側には、処理装置２３の一部を構成する第１～第４のインクジェットヘッド２６～２９と、インキ乾燥ランプ３０とがこの順序で並べて配置されている。この実施の形態による処理装置２３は、第１～第４のインクジェットヘッド２６～２９の他に、第１のインクジェットヘッド２６よりシート搬送方向の上流側に配置された印刷前処理装置３１も含んでいる。印刷前処理装置３１は、例えば印刷前のシート４にプレコートを施すプレコート装置や、印刷前のシート４にコロナ放電処理を施すコロナ処理装置などである。

【0019】

第１～第４のインクジェットヘッド２６～２９は、シート４にインク滴を吐出して印刷を施すものである。これらの第１～第４のインクジェットヘッド２６～２９は、図示してはいないが、処理胴１７の軸方向（図２の紙面と直交する方向）に並ぶ複数のノズルをそれぞれ備えている。また、第１～第４のインクジェットヘッド２６～２９は、インク滴がシート４に正しく付着することを目的としてインクを予め定めた温度に加熱するヒータ（図示せず）を備えている。

【0020】

インキ乾燥ランプ３０は、第１～第４のインクジェットヘッド２６～２９によってシート４に塗布されたインクを硬化させるためのものである。インキ乾燥ランプ３０は、赤外線や紫外線をシート４に照射する。インクは、赤外線や紫外線が照射されることにより乾燥又は硬化する。

【0021】

搬送機構１８は、複数の搬送胴を用いて構成されており、第１～第４のインクジェットヘッド２６～２９よりシート搬送方向の下流側に位置する受け取り位置Ｐ２で印刷後のシート４を受け取る。複数の搬送胴とは、処理胴１７から受け取り位置Ｐ２においてシート４を受け取る排出胴４１と、この排出胴４１からシート４を受け取る排出側渡胴４２と、排出側渡胴４２からシート４を受け取る反転前倍胴４３である。

【0022】

上述した供給胴１６と、排出胴４１と、排出側渡胴４２と、反転前倍胴４３は、シート４の受け渡しを行うために、それぞれくわえ爪装置４４～４７を備えている。これらのくわえ爪装置４４～４７は、処理胴１７のくわえ爪装置２５と同等のものである。
排出胴４１が受け取り位置Ｐ２において受け取ったシート４のうち、裏面に印刷が施されるシート４は、排出側渡胴４２と、反転前倍胴４３と、後述する反転胴５１とからなる反転経路５２を経て表裏が反転された状態で供給胴１６に戻される。

【0023】

一方、表面のみに印刷が施されるシート４や、表裏両面に印刷が施されたシート４は、排出胴４１からデリバリーベルト５３を含む排出経路５４を経てデリバリー部５に排出される。
この実施の形態による排出胴４１は、シート４の表裏が反転される反転経路５２と、シート４が排出される排出経路５４とのいずれか一方の経路に搬送経路を振り分けるシート経路振分装置を構成している。このシート経路振り分装置は、例えば特開２０１３－２４０９８７号公報に記載されている技術を利用して構成することができる。この公報には、排出胴４１のくわえ爪装置４５を開閉するカムを使用してくわえ爪装置４５の開閉時期（シート４の受け渡し時期）を変えるカム装置が記載されている。カム装置は、排出側渡胴４２のくわえ爪装置４６と、デリバリーベルト５３とともに移動するくわえ爪装置（図示せず）とのいずれか一方に排出胴４１からシート４が渡されるように構成されている。

【0024】

デリバリー部５は、３つの機能を有している。第１の機能は、印刷が完了したシート４をデリバリーパイル６に集積する機能である。第２の機能は、サンプルを抽出する機能である。第３の機能は、シート４を次工程に搬送する機能である。

【0025】

反転胴５１は、搬送機構１８を構成する各胴と同期して回転し、搬送機構１８からシート４を受け取るとともにシート４の表裏を反転させ、表裏を反転させたシート４を供給胴１６に供給する。
この実施の形態による反転胴５１は、例えば特開平５－１６３３０号公報に開示されている転向ドラムと同等のもので、図３（Ａ）～（Ｃ）に示すように、反転前倍胴４３によって搬送されているシート４の搬送方向上流側に位置する後端４ｂをくわえるグリップ部材５５を有している。

【0026】

グリップ部材５５は、反転胴５１の軸線と平行な軸線を中心にして反転胴５１に対して旋回可能に構成されている。図３（Ａ）は、反転前倍胴４３によって搬送されているシート４の後端４ｂをグリップ部材５５がくわえて保持した状態を示している。シート４は、印刷が施された表面４ｃが反転前倍胴４３に接する状態で反転前倍胴４３によって搬送される。グリップ部材５５がシート４の後端４ｂをくわえた状態で反転胴５１が回転することにより、図３（Ｂ）～（Ｃ）に示すように、シート４の後端４ｂが搬送方向の下流側に位置する状態でシート４が供給胴１６に向けて搬送される。このように反転経路５２を通って搬送されたシート４は、図１および図２に示す受け渡し位置Ｐ３で供給胴１６に受け渡される。このシート４が供給胴１６によって搬送されるときには、シート４の表面４ｃが供給胴１６の外に露出するようになる。このため、反転経路５２を通って搬送されたシート４は、表裏が反転した状態で供給胴１６から処理胴１７に搬送されることになる。

【0027】

受け渡し位置Ｐ３は、シート４の搬送方向において、供給胴１６がスイング装置１５からシート４を受け取る位置Ｐ４より下流側であって、シート押えロール２２によってシート４が押しつけられる押し付け位置Ｐ５より上流側の位置である。したがって、表裏が反転されたシート４もシート押えロール２２によって押さえつけられた後に処理胴１７に受け渡される。

【0028】

上述したようにシート４の表裏を反転させる反転胴５１は、連続的に一定の回転速度で回転可能なものである。この反転胴５１がシート４を搬送するときは、従来の反転スイング装置で加速、減速を行いながら搬送する場合と較べると、シート４の紙尻が振られることが少なくなる。したがって、この実施の形態によれば、シート４を反転させる上で容易に高速化できるとともに、反転時に印刷障害を起こすことがない印刷装置を提供することができる。

【0029】

この実施の形態による反転胴５１は、シート４の搬送方向上流側に位置する後端４ｂをくわえるグリップ部材５５を有している。グリップ部材５５は、反転胴５１の軸線と平行な軸線を中心にして反転胴５１に対して旋回可能に構成されている。このため、この反転胴５１によって搬送されるシート４は、反転胴５１の外周面に沿うようになるから、搬送中のシート４の姿勢が安定し易い。

【0030】

（第２の実施の形態）
本発明に係る印刷装置は図４および図５に示すように構成することができる。これらの図において、図１～図３によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図４に示す印刷装置６１は、供給胴１６が単胴によって構成されていることと、処理胴１７からシート４を受け取る搬送機構１８が一つの吸着胴６２によって構成されていることと、吸着反転方式の反転胴６３を使用していることとが第１の実施の形態を採るときとは異なり、その他の構成は第１の実施の形態を採るときと同等となるように構成されている。

【0031】

この実施の形態による吸着胴６２と反転胴６３は、特開２０１４－２３４２６２号公報に記載されているものと同等のものである。吸着胴６２は、２倍胴で、シート４の搬送方向下流側の端部である前端４ａをくわえるくわえ爪装置６４と、シート４の搬送方向上流側の端部である後端４ｂが吸着される吸着装置６５とを備えている。くわえ爪装置６４は、処理胴１７のくわえ爪装置２５と同等のものである。吸着装置６５は、シート４の搬送方向下流側の端部を吸引して吸着胴６２の外周面に密着させる。

【0032】

反転胴６３は、吸着胴６２からシート４を受け取り、シート４の表裏を反転させて供給胴１６に送る。この反転胴６３は、図５に示すように、外周面に開口する切り欠き６６と、切り欠き６６内に位置する吸着部材６７と反転胴くわえ爪装置６８とを有している。吸着部材６７の先端部６７ａにはシート４が吸着される吸着面が設けられている。吸着部材６７の基端部６７ｂは、反転胴６３に反転胴６３の軸線と平行な軸線を中心にして揺動自在に支持されている。
反転胴くわえ爪装置６８は、くわえ爪６８ａと爪台６８ｂとを有し、反転胴６３に反転胴６３の軸線と平行な軸線を中心にして揺動自在に支持されている。この実施の形態においては、反転胴くわえ爪装置６８が本発明でいう「グリップ部材」に相当する。

【0033】

この実施の形態による印刷装置６１においては、印刷後のシート４が処理胴１７から吸着胴６２に送られる。吸着胴６２が受け取ったシート４のうち、裏面に印刷が施されるシート４は、吸着胴６２から反転胴６３に至る反転経路７１を経て表裏が反転された状態で供給胴１６に戻される。

【0034】

一方、表面４ｃのみに印刷が施されるシート４や、表裏両面に印刷が施されたシート４は、吸着胴６２からデリバリーベルト７２（図４参照）を含む排出経路７３を経てデリバリー部５に排出される。この実施の形態による吸着胴６２は、シート４の表裏が反転される反転経路７１と、シート４が排出される排出経路７３のいずれか一方の経路に搬送経路を振り分けるシート経路振分装置を構成している。
処理胴１７から吸着胴６２に渡されたシート４は、搬送方向上流側の端部が吸着装置に吸着された状態で吸着胴６２によって搬送される。このシート４の表裏を反転させるためには、先ず、図５（Ａ）に示すように、吸着胴６２によって搬送されているシート４の搬送方向上流側の端部を反転胴６３の吸着部材６７に吸着させる。

【0035】

そして、図５（Ｂ）に示すように、シート４の後端４ｂが反転胴くわえ爪装置６８に向かうように吸着部材６７を反転胴６３に対して揺動させ、さらに、このシート４の後端４ｂを反転胴くわえ爪装置６８によってくわえて保持させる。反転胴くわえ爪装置６８は、図５（Ｃ）に示すように、シート４が反転胴６３の外周面に沿って延びるように反転胴６３の回転に合わせて反転胴６３に対して揺動し、このシート４の搬送方向下流側の端部が供給胴１６に接近したときにシート４を供給胴１６に渡す。
このシート４が供給胴１６によって搬送されるときには、シート４の表面４ｃが供給胴１６の外に露出するようになる。このため、反転経路７１を通って搬送されたシート４は、表裏が反転した状態で供給胴１６から処理胴１７に搬送されることになる。

【0036】

この実施の形態による反転胴６３も連続的に一定の回転速度で回転可能なものである。したがって、この実施の形態においても、シート４を反転させる上で容易に高速化できるとともに、反転時に印刷障害を起こすことがない印刷装置を提供することができる。

【0037】

この実施の形態による搬送機構１８は、シート４の搬送方向上流側に位置する後端４ｂが吸着される吸着胴６２によって構成されている。反転胴６３は、吸着胴６２に吸着されたシート４の後端４ｂをくわえる反転胴くわえ爪装置６８（グリップ部材）を有している。この反転胴くわえ爪装置６８は、反転胴６３の軸線と平行な軸線を中心にして反転胴６３に対して旋回可能に構成されている。このため、この反転胴６３によって搬送されるシート４は、反転胴６３の外周面に沿うようになるから、搬送時のシート４の姿勢が安定し易い。

【0038】

上述した第１および第２の実施の形態で示した搬送機構１８は、反転胴６３を含む反転経路７１と、シート４を集積するデリバリー部５にシート４を搬送する排出経路７３とのいずれか一方の経路に搬送経路を振り分けるシート経路振分装置を有している。このため、シート４の片面のみに印刷を施す運転形態と、シート４の両面に印刷を施す運転形態とを簡単に切り換えることができる。

【0039】

上述した第１、第２の実施の形態で示した供給胴１６には、シート４を供給胴１６に押し付けながら回転するシート押えロール２２が接している。このため、処理胴１７に供給されるシート４の温度を所定の温度に上昇させるにあたって、シート４が接触する供給胴１６の熱を利用して行うことができるから、シート４の温度むらが生じ難くなる。

【符号の説明】

【0040】

１，６１…印刷装置、４…シート、５…デリバリー部、１７…処理胴、１６…供給胴、１８…搬送機構、２２…シート押えロール、２３…処理装置、４１…排出胴（シート経路振分装置）、５１，６３…反転胴、５２，７１…反転経路、５４，７３…排出経路、５５…グリップ部材、６２…吸着胴（シート経路振分装置）、６７…吸着部材（グリップ部材）、６８…反転胴くわえ爪装置（グリップ部材）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】