JP2010137386A - 印刷機及びこれを用いた印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 被印刷物をローラー対で引っ張った平面状態で印刷するのではなく、被印刷物を曲面体の外表面上に吸着させることにより被印刷物を曲面状態で印刷することにより、従来のような伸び誤差の発生がなく、もって、良好で高精度な印刷を行うことができる印刷機及びこれを用いた印刷方法を得る。
【解決手段】 被印刷物２０を印刷する印刷機１であって、回転可能な筒状の曲面体２と、曲面体２に対して離間配置されたインキジェットプリンタヘッド３と、被印刷物２０を曲面体２の外表面上に吸着させる吸着手段とを備え、吸着手段によって曲面体２の外表面上に吸着された曲面状態の被印刷物２０に対し、被印刷物２０を曲面体２と共に回転させながらインキジェットプリンタヘッド３によって印刷を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、曲面状態の被印刷物に対してインキジェットプリンタヘッドを用いて印刷を行うことができる印刷機及びこれを用いた印刷方法に関するものである。

従来において、インキジェットプリンタヘッドを用いた印刷方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。図９には、その一例を示す。図９に示すように、従来の印刷方法は、符号３０で示す搬送方向から搬送された被印刷物３１を搬送ローラー対３２と排紙ローラー対３３とによって挟持し、この二つのローラー対３２、３３によって挟持された被印刷物３１に対して搬送ローラー対３２と排紙ローラー対３３との間に配置された、複数の印刷ノズルを有するインキジェットプリンタヘッド３４によって印刷が行われる。

搬送方向において離間配置された二つのローラー対３２、３３によって挟持された被印刷物３１は、これらのローラー対３２、３３によって引っ張られた平面状態でインキジェットプリンタヘッド３４によって印刷が行われる。

また、被印刷物を把持（挟持）する技術としては、上記特許文献１の他に特許文献２が存在する。
特開２００７−１１２５７７号公報 特開２００５−４０９６０号公報

しかしながら、二つのローラー対３２、３３によって挟持された被印刷物３１は、これらのローラー対３２、３３によって引っ張られた平面状態でインキジェットプリンタヘッド３４によって印刷が行われるため、被印刷物３１は伸び誤差の発生しやすい状態で印刷され、良好で高精度な印刷ができなかった。

本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、被印刷物をローラー対で引っ張った平面状態で印刷するのではなく、被印刷物を曲面体の外表面上に吸着させることにより被印刷物を曲面状態で印刷することにより、従来のような伸び誤差の発生がなく、もって、良好で高精度な印刷を行うことができる印刷機及びこれを用いた印刷方法を提供することを目的とする。

本発明は、被印刷物を印刷する印刷機であって、回転可能な筒状の曲面体と、前記曲面体に対して離間配置されたインキジェットプリンタヘッドと、前記被印刷物を前記曲面体の外表面上に吸着させる吸着手段とを備え、前記吸着手段によって前記曲面体の外表面上に吸着された曲面状態の前記被印刷物に対し、前記被印刷物を前記曲面体と共に回転させながら前記インキジェットプリンタヘッドによって印刷を行うことを特徴とする印刷機を提供する。

また、前記曲面体は、例えば、円形状又は楕円形状の横断面をもつことができる。

また、前記インキジェットプリンタヘッドは、インクを吐出する複数のノズルを有し、前記複数のノズルは、前記曲面体の中心軸線方向に対して直交する方向に配列され、かつ、前記曲面体の外表面の曲率半径と同じ曲率半径をもつように配列されている。この場合において、前記複数のノズルは、前記曲面体の外表面の曲率半径と同じ曲率半径をもつように調整可能に配列されることができる。

また、前記インキジェットプリンタヘッドは、インクを吐出する複数のノズルを有し、前記複数のノズルは、前記曲面体の中心軸線方向に対して直交する方向に配列され、かつ、各ノズルの先端と前記曲面体の外表面との距離が同じになるように配列されている。この場合において、前記複数のノズルは、各ノズルの先端と前記曲面体の外表面との距離が同じになるように調整可能に配列されることができる。

また、前記吸着手段は、前記曲面体の外表面に形成された複数の第１吸引口と、前記複数の第１吸引口のうちの一群とそれぞれ連通し、前記曲面体の一側面部にその周方向に一定の間隔をおいて形成された複数の第２吸引口と、前記複数の第２吸引口のうちの一群を吸引源に連結させるバルブ体とで構成することができる。この場合において、前記バルブ体は、前記曲面体の一側端面に対して摺接するように設けることができる。また、前記バルブ体によって前記吸引源に連結される前記複数の第２吸引口のうちの一群を構成する第２吸引口の数を調整することにより、前記曲面体の外表面上に前記被印刷物を吸着させる吸着領域の幅を調整することができる。

また、前記吸着手段は、前記曲面体の外表面上に設けられた静電吸着層からなり、前記静電吸着層に誘起された静電引力によって、前記被印刷物を前記曲面体の外表面上の静電吸着層に吸着させることができる。

また、前記吸着手段は、前記曲面体の外表面上に設けられた粘着性材質からなり、前記被印刷物を前記曲面体の外表面上の粘着性材質に吸着させることができる。

また、前記吸着手段は、前記曲面体と共に回転できるように前記曲面体の外表面上にその一部分が接面された吸着ベルトからなり、前記吸着ベルトの表面上には粘着性材質が設けられており、前記被印刷物を前記吸着ベルトの表面上の粘着性材質に吸着させることにより、前記被印刷物を前記曲面体の外表面上に前記吸着ベルトを介して間接的に吸着させることができる。

また、前記被印刷物の前縁端部を把持する把持手段を更に備えることができる。

また、本発明は、請求項１乃至１３のうちのいずれか一つの印刷機を用いて被印刷物を印刷することを特徴とする印刷方法を提供する。

本発明によれば、被印刷物をローラー対で引っ張った平面状態で印刷するのではなく、被印刷物を曲面体の外表面上に吸着させることにより被印刷物を曲面状態で印刷することにより、従来のような伸び誤差の発生がなく、もって、良好で高精度な印刷を行うことができる。

以下、本発明にかかる印刷機及びこれを用いた印刷方法を実施するための最良の形態について図面を参照しながら述べる。図１乃至図４は、本発明にかかる印刷機の一実施態様を示している。図１に示すように、印刷機１は、回転可能な筒状の曲面体２と、曲面体２に対して離間配置されたインキジェットプリンタヘッド３と、被印刷物２０を曲面体２の外表面上に吸着させる吸着手段とを備えている。

曲面体２は、図１に示すものは横断面が円形状であるが、これに限らず、例えば、楕円形状などの横断面をもつようにすることができる。

インキジェットプリンタヘッド３は、インクを吐出する複数のノズル４を有している。この複数のノズル４は、図１によく示されるように、曲面体２の中心軸線方向（図１において紙面に対して直交する方向）に対して直交する方向に配列され、かつ、曲面体２の外表面の曲率半径と同じ曲率半径をもつように配列されている。そして、複数のノズル４は、曲面体２の外表面の曲率半径と同じ曲率半径をもつように適宜の手段によって調整可能に配列させることができる。この調整は、特に曲面体２が楕円形状などの横断面をもつ場合に有効である。図示のノズル４は、４つのノズルで構成されている。

また、複数のノズル４は、曲面体２の中心軸線方向（図１において紙面に対して直交する方向）に対して直交する方向に配列され、かつ、各ノズルの先端と曲面体２の外表面との距離が同じになるように配列することができる。そして、複数のノズル４は、各ノズルの先端と曲面体２の外表面との距離が同じになるように調整可能に配列させることができる。この調整は、特に曲面体２が楕円形状などの横断面をもつ場合に有効である。図示のノズル４は、４つのノズルで構成されている。

被印刷物２０を曲面体２の外表面上に吸着させるための吸着手段は、第１吸引口５と、第２吸引口６と、バルブ体７とで主に構成されている。具体的に述べると、第１吸引口５は、曲面体２の外表面に複数形成されている。第１吸引口５は、一定間隔をおいて被印刷物２０の中心軸線方向（図２において左右方向）に一列状に一群として形成されるとともに、この一列状に形成された一群の第１吸引口５が、曲面体２の周方向に一定間隔をおいて形成されている。

第２吸引口６は、曲面体２の一側面部（図３において左側面部）にその周方向に一定の間隔をおいて複数形成されている。この各第２吸引口６は、複数の第１吸引口５のうちの一列状に形成された一群の第１吸引口５と連通路８を介してそれぞれ連通している。連通路８は、図４に示すように、一列状に形成された一群の第１吸引口５を、対応する第２吸引口６に一体連通するように曲面体２の周面に形成されている。第１吸引口５が形成された外表面は、この連通路８が形成された曲面体２の周面上に設けられている。

バルブ体７は、図１及び図３に示すように、複数の第２吸引口６のうちの一群（図１においては４つ）を吸引源としての吸引ポンプ９（図３参照）に連結させるためのものである。バルブ体７は、曲面体２の一側端面（図３において左側端面）に対して摺接するように図示しない適宜の手段によって固定されて設けられている。すなわち、曲面体２が中心軸を中心にして回転（回動）してもバルブ体７は曲面体２と回転せず、曲面体２の一側端面に対して摺接しているだけである。

図示のバルブ体７は、複数の第２吸引口６のうちの４つに対応するように設けられているが、これに限定されない。すなわち、バルブ体７によって吸引ポンプ９に連結される複数の第２吸引口６のうちの一群を構成する第２吸引口の数を調整することにより、曲面体２の外表面上に被印刷物２０を吸着させる吸着領域の（曲面体２の周方向の）幅を調整することができるようになっている。この吸着領域とは、少なくとも、インキジェットプリンタヘッド３の複数のノズル４からインクが吐出される（曲面体２の周方向の）範囲を含む（曲面体２の周方向の）領域である。

次に、上記実施態様の動作について説明する。まず、図１に示すように、印刷機１の上流側（図１において右側）から搬送コンベヤ等の適宜の手段（図示せず）によって回転可能な曲面体２上に搬送された被印刷物２０は、上述の吸着手段によって曲面体２の外表面上の吸着領域（バルブ体７によって吸引ポンプ９に連結された複数の第２吸引口６のうちの一群（図１においては４つ）に対応する一列状に形成された一群の第１吸引口５に吸着される領域）において吸着された曲面状態にされる。そして、この曲面体２の外表面上に吸着された曲面状態の被印刷物２０に対し、この被印刷物２０を曲面体２と共に回転（図１において反時計方向）させながら、曲面体２の上方に離間配置されたインキジェットプリンタヘッド３の各ノズル４から対応するインクが吐出されることによって印刷が行われる。印刷後は、排紙コンベヤ等の適宜の手段（図示せず）によって曲面体２上から印刷機１の下流側（図１において左側）に排紙される。

また、図１乃至図４に示す実施態様では、吸着手段は、第１吸引口５と、第２吸引口６と、バルブ体７とで構成されているが、以下のような構成で吸着手段を構成することができる。

図５及び図６に示す吸着手段は、曲面体２の外表面上に設けられた静電吸着層で構成されている。図示のように、曲面体２の左右両側端部には、電圧印加体１０が取り付けられている。この電圧印加体１０に電圧を印加すると、静電吸着層に誘起された静電引力によって、被印刷物２０を曲面体２の外表面上の静電吸着層に吸着させることができる。なお、印加電圧を増加させることにより、静電吸着力を増加させることができる。この吸着手段によっても、上記図１乃至図４に示す実施態様と同様に、曲面体２の外表面上に被印刷物２０を曲面状態に吸着させ、曲面体２の外表面上に吸着された曲面状態の被印刷物２０に対し、被印刷物２０を曲面体２と共に回転させながらインキジェットプリンタヘッド３によって印刷を行うことができる。

図５及び図６に示す吸着手段は、曲面体２の外表面上に静電吸着層を設けて構成されているが、曲面体２の外表面上に粘着性材質を設けて吸着手段を構成することもできる。この場合、被印刷物２０を曲面体２の外表面上の粘着性材質に吸着させることにより、被印刷物２０を曲面状態にし、この曲面状態の被印刷物２０に対し、被印刷物２０を曲面体２と共に回転させながらインキジェットプリンタヘッド３によって印刷を行う。なお、粘着性材質の粘着力を調整することにより、吸着力を調整することができる。

上述の実施態様に示す印刷機に対し、被印刷物２０の前縁端部（先端部）を把持する把持手段（グリッパー）を更に備えることが可能である。この場合、グリッパーによって被印刷物２０の前縁端部（先端部）を把持した状態で上記吸着手段によって曲面体２の外表面上に曲面状態に吸着させる。曲面体２の中心軸に沿って伸びた凹部を曲面体２に形成し、この凹部内に把持手段（グリッパー）を配置させることができる。把持手段（グリッパー）は、凹部内で回動可能に支持されており、その先端部は、曲面体２の外表面上に配置された被印刷物２０の前縁端部（先端部）を把持するようになっている。

また、吸着手段は、図７及び図８に示すような構成にすることも可能である。図７及び図８に示すように、吸着手段は、曲面体２と共に回転できるように曲面体２の外表面上にその一部分が接面された吸着ベルト１１で構成されている。吸着ベルト１１の表面上には粘着性材質が設けられており、被印刷物２０を吸着ベルト１１の表面上の粘着性材質に吸着させることにより、被印刷物２０を曲面体２の外表面上に吸着ベルト１１を介して間接的に曲面状態に吸着させ、この曲面状態の被印刷物２０に対し、被印刷物２０を吸着ベルト１１及び曲面体２と共に回転させながらインキジェットプリンタヘッド３によって印刷を行う。なお、この粘着性材質の粘着力を調整することにより、吸着力を調整することができる。この実施態様は、特に、サイズが小さい被印刷物に対して有効である。

図１は、本発明にかかる印刷機の実施の形態を示す概略図である。 図２は、上記実施の形態に適用可能な曲面体の一例を示す正面図である。 図３は、上記実施の形態に適用可能なバルブ体の一例を示す斜視図である。 図４は、上記実施の形態に適用可能な吸着手段の一部分を示す部分斜視図である。 図５は、上記実施の形態に適用可能な吸着手段の別の一例を示す縦断面図である。 図６は、上記実施の形態に適用可能な吸着手段の別の一例を示す斜視図である。 図７は、上記実施の形態に適用可能な吸着手段のさらに別の一例を示す概略図である。 図８は、上記実施の形態に適用可能な吸着手段のさらに別の一例を示す斜視図である。 図９は、従来におけるインキジェットプリンタヘッドを用いた印刷機の一例を示す概略図である。

符号の説明

１ 印刷機
２ 曲面体
３ インキジェットプリンタヘッド
４ ノズル
５ 第１吸引口
６ 第２吸引口
７ バルブ体
８ 連通路
９ 吸引ポンプ
１０ 電圧印加体
１１ 吸着ベルト
２０ 被印刷物
３０ 搬送方向
３１ 被印刷物
３２ 搬送ローラー対
３３ 排紙ローラー対
３４ インキジェットプリンタヘッド

Claims (14)

1. 被印刷物を印刷する印刷機であって、
   回転可能な筒状の曲面体と、
   前記曲面体に対して離間配置されたインキジェットプリンタヘッドと、
   前記被印刷物を前記曲面体の外表面上に吸着させる吸着手段とを備え、
   前記吸着手段によって前記曲面体の外表面上に吸着された曲面状態の前記被印刷物に対し、前記被印刷物を前記曲面体と共に回転させながら前記インキジェットプリンタヘッドによって印刷を行うことを特徴とする印刷機。
2. 前記曲面体は、円形状又は楕円形状の横断面をもつことを特徴とする請求項１に記載の印刷機。
3. 前記インキジェットプリンタヘッドは、インクを吐出する複数のノズルを有し、
   前記複数のノズルは、前記曲面体の中心軸線方向に対して直交する方向に配列され、かつ、前記曲面体の外表面の曲率半径と同じ曲率半径をもつように配列されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷機。
4. 前記複数のノズルは、前記曲面体の外表面の曲率半径と同じ曲率半径をもつように調整可能に配列されていることを特徴とする請求項３に記載の印刷機。
5. 前記インキジェットプリンタヘッドは、インクを吐出する複数のノズルを有し、
   前記複数のノズルは、前記曲面体の中心軸線方向に対して直交する方向に配列され、かつ、各ノズルの先端と前記曲面体の外表面との距離が同じになるように配列されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷機。
6. 前記複数のノズルは、各ノズルの先端と前記曲面体の外表面との距離が同じになるように調整可能に配列されていることを特徴とする請求項５に記載の印刷機。
7. 前記吸着手段は、
   前記曲面体の外表面に形成された複数の第１吸引口と、
   前記複数の第１吸引口のうちの一群とそれぞれ連通し、前記曲面体の一側面部にその周方向に一定の間隔をおいて形成された複数の第２吸引口と、
   前記複数の第２吸引口のうちの一群を吸引源に連結させるバルブ体とで構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか一つに記載の印刷機。
8. 前記バルブ体は、前記曲面体の一側端面に対して摺接するように設けられていることを特徴とする請求項７に記載の印刷機。
9. 前記バルブ体によって前記吸引源に連結される前記複数の第２吸引口のうちの一群を構成する第２吸引口の数を調整することにより、前記曲面体の外表面上に前記被印刷物を吸着させる吸着領域の幅を調整することができることを特徴とする請求項７又は８に記載の印刷機。
10. 前記吸着手段は、前記曲面体の外表面上に設けられた静電吸着層からなり、前記静電吸着層に誘起された静電引力によって、前記被印刷物を前記曲面体の外表面上の静電吸着層に吸着させることを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか一つに記載の印刷機。
11. 前記吸着手段は、前記曲面体の外表面上に設けられた粘着性材質からなり、前記被印刷物を前記曲面体の外表面上の粘着性材質に吸着させることを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか一つに記載の印刷機。
12. 前記吸着手段は、前記曲面体と共に回転できるように前記曲面体の外表面上にその一部分が接面された吸着ベルトからなり、前記吸着ベルトの表面上には粘着性材質が設けられており、前記被印刷物を前記吸着ベルトの表面上の粘着性材質に吸着させることにより、前記被印刷物を前記曲面体の外表面上に前記吸着ベルトを介して間接的に吸着させることを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか一つに記載の印刷機。
13. 前記被印刷物の前縁端部を把持する把持手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１２のうちのいずれか一つに記載の印刷機。
14. 請求項１乃至１３のうちのいずれか一つの印刷機を用いて被印刷物を印刷することを特徴とする印刷方法。

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