JP2013123837A - 孔版印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人力を用いて発電され蓄電された電力により、電力供給不足で製版を途中停止させることなく、適切に製版することができる。
【解決手段】製版する製版部２と、製版された孔版原紙Ｇが外周面に巻装され、印刷媒体Ｇに圧接しながら回転軸Ｐ１を中心に回転することにより印刷媒体Ｗに印刷するドラム３１と、回転軸Ｐ１と機械的に接続された回転軸Ｐ２を有し、供給された電力を用いて回転軸Ｐ２を回転することにより回転軸Ｐ１を回転させ、又は回転軸Ｐ２が回転されることにより発電するメインモータ３１と、メインモータ３１により発電された電力を蓄電するバッテリー２０１と、回転軸Ｐ１及び回転軸Ｐ２に機械的に接続された回転軸Ｐ３を有し、人力により回転軸Ｐ３が回転されることにより、回転軸Ｐ１及び回転軸Ｐ２を回転させるハンドル１０１と、バッテリー２０１に蓄電された蓄電量に基づいて、製版部２を制御する制御部８とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、人力により発電された電力を用いて印刷を行う孔版印刷装置に関する。

一般的に、製版された孔版原紙をドラムに着版した後、印刷用紙をこのドラムに給紙し、この供給された印刷用紙をプレスローラによりドラムに圧接することにより印刷を行う孔版印刷装置が良く知られている。

ここで、停電等により外部からの電力供給が停止した場合、孔版印刷装置に電力供給できず使用できなくなる。

そこで、特許文献１には、ソーラーパネルで発電された電力により印刷動作を実行する画像形成装置が提案されている。

特開平１０−２４０４８１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、ソーラーパネルで発電するので、夜間や災害時に天気の悪い日が続いた場合は、画像形成装置を可動させるのに十分な電力を発電することが困難であった。また、孔版印刷装置は、動作によって消費電力が異なるので、例えば、最も電力を消費する製版動作中に電力が不足し、製版途中で停止してしまうことがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、人力を用いて発電され蓄電された電力により、電力供給不足で製版を途中停止させることなく、適切に製版する孔版印刷装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る孔版印刷装置の第１の特徴は、印刷ジョブに基づいて、孔版原紙に対して加熱穿孔することにより製版する製版手段と、前記製版手段により製版された孔版原紙が外周面に巻装され、印刷媒体に圧接しながら第１の回転軸を中心に回転することにより前記印刷媒体に印刷するドラムと、前記第１の回転軸と機械的に接続された第２の回転軸を有し、供給された電力を用いて前記第２の回転軸を回転することにより前記第１の回転軸を回転させ、又は前記第２の回転軸が回転されることにより発電するモータと、前記モータにより発電された電力を蓄電する蓄電手段と、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸に機械的に接続された第３の回転軸を有し、人力により前記第３の回転軸が回転されることにより、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸を回転させる回転操作部材と、を備え、前記製版手段は、前記蓄電手段に蓄電された電力を用いて製版することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る孔版印刷装置の第２の特徴は、前記蓄電手段に蓄電された蓄電量に基づいて、前記製版手段を制御する制御手段、を更に備えたことにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る孔版印刷装置の第３の特徴は、前記制御手段は、前記印刷ジョブに基づいて、前記製版手段が製版するために必要な電力量を製版必要電力量として算出し、前記蓄電手段に蓄電された蓄電量が前記製版必要電力量以上となったときに、前記製版手段に製版を開始させることにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る孔版印刷装置の第４の特徴は、前記制御手段は、前記印刷ジョブに基づいて、前記製版手段が製版するために必要な電力量を製版必要電力量として算出し、前記蓄電手段に蓄電された蓄電量から前記製版必要電力量まで蓄電するのに必要な時間を表示手段に表示することを特徴とする。

本発明に係る孔版印刷装置の第１の特徴によれば、製版手段は、蓄電手段に蓄電された電力を用いて製版するので、人力を用いて発電され蓄電された電力により、電力供給不足で製版を途中停止させることなく、適切に製版することができる。

本発明に係る孔版印刷装置の第２の特徴によれば、蓄電手段に蓄電された蓄電量に基づいて、製版手段を制御するので、電力供給不足で製版を途中停止させることなく、より適切に製版することができる。

本発明に係る孔版印刷装置の第３の特徴によれば、印刷ジョブに基づいて、製版手段が製版するために必要な電力量を製版必要電力量として算出し、蓄電手段に蓄電された蓄電量が製版必要電力量以上となったときに、製版手段に製版を開始させるので、製版を行うのに必要な電力量が蓄電されたときに製版を開始させることができる。

本発明に係る孔版印刷装置の第４の特徴によれば、印刷ジョブに基づいて、製版手段が製版するために必要な電力量を製版必要電力量として算出し、蓄電手段に蓄電された蓄電量から製版必要電力量まで蓄電するのに必要な時間を表示手段に表示するので、ユーザは、残りどの程度モータに発電させれば良いか把握することができ、力配分を考慮してモータに発電させることができる。

本発明の実施例１である孔版印刷装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施例１である孔版印刷装置の斜視図である。 本発明の実施例１である孔版印刷装置のメインモータ周辺の拡大図である。 本発明の実施例１である孔版印刷装置の機能構成を示した機能構成図である。 本発明の実施例１である孔版印刷装置における処理手順を示したフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明の実施例１では、人力でドラムを回転することにより印刷を行うと共に、人力発電された電力を用いて製版を行う孔版印刷装置を例に挙げて説明する。

＜孔版印刷装置の構成＞
図１は、本発明の実施例１である孔版印刷装置の構成を示す構成図である。

図１に示すように、本発明の実施例１である孔版印刷装置１は、製版部２と、印刷部３と、給紙部４と、排紙部５と、排版部６と、操作部７と、制御部８と、画像読み取り部９とを備えている。

画像読み取り部９は、孔版印刷装置１の上部に設けられ、図示しないコンタクトガラス上に載置された原稿から画像データを読み取る。

製版部２は、ロールされた長尺状の孔版原紙Ｇを収容する原紙収容部２２と、この原紙収容部２２の搬送下流に配置されたサーマルヘッド２３と、このサーマルヘッド２３の対向位置に配置されたプラテンロール２４と、このプラテンロール２４及びサーマルヘッド２３の搬送下流に配置された一対の原紙送りロール２５と、プラテンロール２４及び原紙送りロール２５を回転駆動させるライトパルスモータ２６と、一対の原紙送りロール２５の搬送下流に配置された原紙カッタ２７とを有する。

そして、製版部２は、プラテンロール２４と原紙送りロール２５の回転により長尺状の孔版原紙Ｇを搬送し、画像読み取り部９により読み取られた画像データ（印刷ジョブ）に基づき、サーマルヘッド２３の各点状発熱体が選択的に発熱動作することにより孔版原紙Ｇに感熱穿孔して製版し、この製版された孔版原紙Ｇを原紙カッタ２７で切断して所定長さの孔版原紙Ｇを作製する。

印刷部３は、メインモータ３１の駆動力によって回転軸Ｐ１を中心に矢印Ａ方向（正方向）に回転するドラム３２と、このドラム３２の外周面に設けられ、孔版原紙Ｇの先端をクランプする原紙クランプ部３３とを備えている。ここで、正方向とは、反時計回りの回転をいう。

また、印刷部３は、ドラム３２の外周面に孔版原紙Ｇが巻き付け装着されているか否かを検出する原紙確認センサ３４と、ドラム３２の基準位置を検出する基準位置検出センサ３５と、メインモータ３１の回転軸Ｐ２の回転に応じて定周期でパルス信号を出力するロータリエンコーダ３６とを有する。基準位置検出センサ３５の検出出力を基にロータリエンコーダ３６のパルス信号を検出することによってドラム３２の回転位置を検出することができるようになっている。

さらに、印刷部３は、ドラム３２の下方位置に配置されたプレスロール３７を有し、このプレスロール３７はソレノイド部３８の駆動力によってドラム３２の外周面に押圧する押圧位置と、ドラム３２の外周面から離間する待機位置との間で変移可能に構成されている。プレスロール３７は、給紙部４からの給紙動作に同期して待機位置から押圧位置に変移され、印刷用紙Ｗがドラム３２の下部を通過する際のみ押圧位置に位置され、それ以外の時には待機位置に位置されるようになっている。

そして、製版部２から搬送される孔版原紙Ｇの先端を原紙クランプ部３３でクランプし、このクランプした状態でドラム３２が回転されて孔版原紙Ｇがドラム３２の外周面に巻き付け装着される。そして、ドラム３２の回転に同期して給紙部４より給紙される印刷用紙Ｗをプレスロール３７でドラム３２に巻装された孔版原紙Ｇに押圧することによって印刷用紙Ｗに孔版原紙Ｇの穿孔からインクが転写されて画像が印刷されるようになっている。

給紙部４は、印刷用紙Ｗが積層される給紙台４２と、この給紙台４２から最上位置の印刷用紙Ｗのみを搬送させる１次給紙ロール４３，４４と、この１次給紙ロール４３，４４によって搬送された印刷用紙Ｗをドラム３２の回転に同期してドラム３２とプレスロール３７間に搬送する一対の２次給紙ロール４５と、この一対の２次給紙ロール４５間に印刷用紙Ｗが搬送されたか否かを検出する給紙センサ４６と、給紙台４２に積層された印刷用紙Ｗを検出する紙有無センサ４８とを有する。１次給紙ロール４３，４４には給紙クラッチ４７を介してメインモータ３１の回転が選択的に伝達されるように構成されている。

排紙部５は、印刷された印刷用紙Ｗをドラム３２から分離する用紙分離爪５１と、風力にて印刷用紙Ｗをドラム３２から分離する分離ファン５６と、この用紙分離爪５１によりドラム３２から離間された印刷用紙Ｗを搬送する排紙ローラ５２と、この排紙ローラを駆動する排紙モータ５５と、この排紙ローラ５２上を印刷用紙Ｗが通過するか否かを検出する紙ジャム検出センサ５３と、排紙ローラ５２により排紙される印刷用紙Ｗが載置される排紙台５４とを有する。

また、排紙ローラ５２には、排紙ファン５２ａが設けられ、印刷用紙Ｗを排紙ローラ５２で排紙できるように排紙ローラ５２側に吸引する。

紙ジャム検出センサ５３は、印刷部３で印刷された印刷用紙Ｗが正しく搬送されて来るか否かを検出する。印刷後に所定時間経過しても紙ジャム検出センサ５３が印刷用紙Ｗの搬送を検出しない場合には、印刷部３内で印刷用紙Ｗが滞留していると判定される。

排版部６は、ドラム３２の外周面よりクランプ解除された孔版原紙Ｇの先端を導き、この導いた使用済みの孔版原紙Ｇをドラム３２より引き剥がしながら搬送する排版搬送手段６１と、この排版搬送手段６１により搬送されて来る孔版原紙Ｇを収納する排版ボックス６２と、排版搬送手段６１により排版ボックス６２内に搬送されて来た孔版原紙Ｇを排版ボックス６２の奥に押し込む排版圧縮部材６３とを有する。

操作部７は、表示／入力パネル（図示しない）と、製版や印刷等を開始させるためのスタートキー、製版や印刷等を停止させるためのストップキー、印刷枚数等を入力するためのテンキー（いずれも図示せず）等の各種操作キーとを備え、利用者操作に基づく操作信号を制御部８に供給する。

操作部７の表示／入力パネルは、前面に配置された感圧式あるいは静電式の透明なタッチパネルと、このタッチパネルの裏面に配置され、各種表示画面を表示する液晶表示パネル（いずれも図示せず）とを有している。利用者は、液晶表示パネルの表示画面を見ながら、タッチパネルの表面を指などで直接触れることで、各種設定することができる。

制御部８は、孔版印刷装置１の中枢的な制御を行う。具体的には、制御部８は、製版部２と、印刷部３と、給紙部４と、排紙部５及び排版部６とを制御することにより印刷処理を実行する。制御部８の構成については、後述する。

図２は、本発明の実施例１である孔版印刷装置１の斜視図であり、図３は、本発明の実施例１である孔版印刷装置１のメインモータ３１周辺の拡大図である。

図２，図３に示すように、孔版印刷装置１の筐体１００に、メインモータ３１が固定されており、このメインモータ３１の回転軸Ｐ２にプーリ１０７が固定されている。プーリ１０７は、ドラム３２の回転軸Ｐ１に固定されたプーリ１０９との間で、無端のベルト１１１が掛け渡されている。また、このベルト１１１のベルトテンションを調整するための、テンションローラ１１２が設けられている。

また、回転軸Ｐ２に固定された駆動用第１歯車１０６が設けられており、この駆動用第１歯車１０６と係合するように、回転軸Ｐ３に固定された駆動用第２歯車１０５が設けられている。

さらに、回転軸Ｐ３を回転させるように、ハンドル１０１が設けられている。このハンドル１０１は、回転軸Ｐ３の先端に固定された支持部１０１ｂと、ユーザの持ち手となる持手部１０１ａとを備えている。また、回転軸Ｐ３には、ハンドル１０１の回転をメインモータ３１とドラム３２に回転駆動を伝達させるか、又は回転駆動を伝達させないかを切り替えるワンウェイクラッチ１０３が設けられている。具体的には、ユーザが、持手部１０１ａを持ち、Ｘ２方向（逆方向）にハンドル１０１を回転させると、メインモータ３１とドラム３２に回転駆動を伝達させ、Ｘ１方向（正方向）にハンドル１０１を回転させると、メインモータ３１とドラム３２に回転駆動を伝達させないような構造を有する。

このような構成を有することにより、ユーザが、持手部１０１ａを持ち、回転軸Ｐ３を中心にＸ２方向（逆方向）にハンドル１０１を回転させると、駆動伝達機構である駆動用第２歯車１０５及び駆動用第１歯車１０６を介して、回転駆動が伝達されて回転軸Ｐ２を中心に正方向に回転し、これによりメインモータ３１が発電する。さらに、回転軸Ｐ２が正方向に回転することにより、駆動伝達機構であるプーリ１０７，１０９を介して、回転駆動が伝達されて回転軸Ｐ１を中心にドラム３２が正方向に回転する。

図４は、本発明の実施例１である孔版印刷装置１の機能構成を示した機能構成図である。ここで、図４に示す二重線は、駆動の伝達を示しており、実線は、電力の供給を示しており、破線は、制御信号の伝達を示している。

図４に示すように、本発明の実施例１である孔版印刷装置１は、ユーザにより、ハンドル１０１がＸ２方向（逆方向）に回転されると、各歯車、各プーリ、ベルト等の駆動伝達機構を介して駆動力がドラム３２に伝達され、さらにこのドラム３２が回転することにより、２次給紙ロール４５が回転する。

また、ユーザにより、ハンドル１０１がＸ２方向（逆方向）に回転されると、各歯車を介して駆動力がメインモータ３１に伝達され、これによりメインモータ３１が発電する。発電された電力は、電源回路７９に供給され、電源回路７９により整流等の処理が実行された後、制御部８に電力が供給される。

電源回路７９は、その機能上、ＡＣ−ＤＣ変換部７９ａと、ＤＣ−ＤＣ変換充電部７９ｂとを備えている。

ＡＣ−ＤＣ変換部７９ａは、外部電源から供給される交流電力の電圧を昇圧又は降圧し、昇圧又は降圧された交流電力を直流電力へ変換する。

ＤＣ−ＤＣ変換充電部７９ｂは、バッテリー２０１から供給された直流電圧を昇圧又は降圧する。また、ＤＣ−ＤＣ変換充電部７９ｂは、ＡＣ−ＤＣ変換部７９ａ又はメインモータ３１から供給された電力をバッテリー２０１に供給し、充電させる。

また、ＤＣ−ＤＣ変換充電部７９ｂは、メインモータ３１、制御部８，ドライブ回路２０２、製版部２等に電力を供給する。

制御部８には、ロータリエンコーダ３６、基準位置検出センサ３５、給紙センサ４６、紙有無センサ４８、紙ジャム検出センサ５３等の各種センサからの検出信号が供給される。

また、制御部８には、ドライブ回路２０２が電気的に接続されており、ドライブ回路２０２に制御信号を供給する。ドライブ回路２０２は、排紙モータ５５、排紙ファン５２ａ、分離ファン５６、給紙クラッチ４７、ソレノイド部３８、給紙台４２の給紙駆動系などの孔版印刷装置１が備える各機器に制御信号を供給する。

制御部８は、バッテリー２０１に蓄電された蓄電量に基づいて、製版部２を制御する。具体的には、制御部８は、印刷ジョブに基づいて、製版部２が製版するために必要な電力量を製版必要電力量として算出し、バッテリー２０１に蓄電された蓄電量が製版必要電力量以上となったときに、製版部２に製版を開始させる。

また、製版部２は、印刷ジョブに基づいて、製版部２が製版するために必要な電力量を製版必要電力量として算出し、バッテリー２０１に蓄電された蓄電量から製版必要電力量まで蓄電するのに必要な時間を操作部７の表示／入力パネルに表示する。

＜孔版印刷装置１の作用＞
次に、本発明の実施例１である孔版印刷装置１の作用について説明する。

図５は、本発明の実施例１である孔版印刷装置１における処理手順を示したフローチャートである。

図５に示すように、本発明の実施例１である孔版印刷装置１が備える制御部８は、製版開始が要求されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。具体的には、ユーザにより、操作部７から、製版を開始させるためのスタートキーが押下操作されたか否かを判定する。

ステップＳ１０１において、製版開始が要求されたと判定された場合（ＹＥＳの場合）、予め定められたサイクル時間に達したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、サイクル時間は、後述するように、製版処理を実行する上で十分な電力を蓄電できたか否かを監視する時間間隔であるので、例えば、０．１（ｓｅｃ）などというように、制御部８の計算負荷が大きくなりすぎないように適切な値を予め設定しておく必要がある。

ステップＳ１０３において、サイクル時間に達したと判定された場合（ＹＥＳの場合）、制御部８は、蓄電量を取得する（ステップＳ１０５）。具体的には、制御部８は、電源回路７９から、バッテリー２０１が蓄電している蓄電量を取得する。

次に、制御部８は、製版必要電力量を算出する（ステップＳ１０７）。具体的には、制御部８は、製版部２が、プラテンロール２４と原紙送りロール２５の回転により長尺状の孔版原紙Ｇを搬送し、画像読み取り部９により読み取られた画像データに基づき、サーマルヘッド２３の各点状発熱体が選択的に発熱動作することにより孔版原紙Ｇに感熱穿孔して製版し、この製版された孔版原紙Ｇを原紙カッタ２７で切断して所定長さの孔版原紙Ｇを作製するのに必要な電力量を製版必要電力量として算出する。

そして、制御部８は、蓄電量が製版必要電力量以上か否かを判定する（ステップＳ１０９）。

ステップＳ１０９において、蓄電量が製版必要電力量以上であると判定された場合（ＹＥＳの場合）、制御部８は、製版処理を実行する（ステップＳ１１１）。

このように、制御部８は、印刷ジョブに基づいて、製版部２が製版するために必要な電力を製版必要電力として算出し、バッテリー２０１に蓄電された蓄電量が製版必要電力以上となったときに、製版部２に製版を開始させるので、製版部２が製版処理の実行中に電力不足で停止してしまうことを防止することができる。

一方、ステップＳ１０９において、蓄電量が製版必要電力量未満であると判定された場合（ＮＯの場合）、制御部８は、蓄電に必要な時間を算出する（ステップＳ１１３）。具体的には、制御部８は、バッテリー２０１に蓄電された蓄電量から、このバッテリー２０１を製版必要電力量まで充電するのに必要な時間を算出する。

次に、制御部８は、ステップＳ１１３において算出した蓄電に必要な時間を、操作部７の表示／入力パネルに表示させる（ステップＳ１１５）。

このように、印刷ジョブに基づいて、製版部２が製版するために必要な電力量を製版必要電力量として算出し、バッテリー２０１に蓄電された蓄電量から製版必要電力量まで蓄電するのに必要な時間を操作部７の表示／入力パネルに表示するので、ユーザは、残りどの程度、ハンドル１０１を回転させてメインモータ３１に発電させれば良いか把握することができる。これにより、ユーザは、自身の力配分を考慮して、ハンドル１０１を回転させてメインモータ３１に発電させることができる。

以上のように、本発明の実施例１である孔版印刷装置１によれば、バッテリー２０１に蓄電された蓄電量に基づいて、製版部２を制御するので、人力を用いて発電された電力により、適切に製版することができる。

なお、本発明の実施例１では、Ｘ２方向（逆方向）にハンドル１０１を回転させると、メインモータ３１とドラム３２を正方向に回転させる孔版印刷装置１を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、駆動用第２歯車１０５と駆動用第１歯車１０６との間に新たな歯車を設けることにより、Ｘ１方向（正方向）にハンドル１０１を回転させると、メインモータ３１とドラム３２を正方向に回転させるようにしてもよい。

また、本発明の実施例１では、人力で１つのドラムを回転することにより印刷を行うと共に、人力発電された電力を用いて各種制御を行う１ドラム式の孔版印刷装置１を例に挙げて説明したが、２色印刷又は両面印刷が可能な２ドラム式の孔版印刷装置であってもよい。

１…孔版印刷装置
２…製版部
３…印刷部
４…給紙部
５…排紙部
６…排版部
７…操作部
８…制御部
９…画像読み取り部
２２…原紙収容部
２３…サーマルヘッド
２４…プラテンロール
２５…ロール
２６…ライトパルスモータ
２７…原紙カッタ
３１…メインモータ
３２…ドラム
７９…電源回路
７９ａ…ＡＣ−ＤＣ変換部
７９ｂ…ＤＣ−ＤＣ変換充電部
１００…筐体
１０１…ハンドル（回転操作部材）
１０１ａ…持手部
１０１ｂ…支持部
１０３…ワンウェイクラッチ
１０５…第２歯車
１０６…第１歯車
１０７，１０９…プーリ
１１１…ベルト
１１２…テンションローラ
２０１…バッテリー（蓄電手段）
２０２…ドライブ回路

Claims (4)

1. 印刷ジョブに基づいて、孔版原紙に対して加熱穿孔することにより製版する製版手段と、
   前記製版手段により製版された孔版原紙が外周面に巻装され、印刷媒体に圧接しながら第１の回転軸を中心に回転することにより前記印刷媒体に印刷するドラムと、
   前記第１の回転軸と機械的に接続された第２の回転軸を有し、供給された電力を用いて前記第２の回転軸を回転することにより前記第１の回転軸を回転させ、又は前記第２の回転軸が回転されることにより発電するモータと、
   前記モータにより発電された電力を蓄電する蓄電手段と、
   前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸に機械的に接続された第３の回転軸を有し、人力により前記第３の回転軸が回転されることにより、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸を回転させる回転操作部材と、を備え、
   前記製版手段は、
   前記蓄電手段に蓄電された電力を用いて製版する
   ことを特徴とする孔版印刷装置。
2. 前記蓄電手段に蓄電された蓄電量に基づいて、前記製版手段を制御する制御手段、
   を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の孔版印刷装置。
3. 前記制御手段は、
   前記印刷ジョブに基づいて、前記製版手段が製版するために必要な電力量を製版必要電力量として算出し、前記蓄電手段に蓄電された蓄電量が前記製版必要電力量以上となったときに、前記製版手段に製版を開始させる
   ことを特徴とする請求項２記載の孔版印刷装置。
4. 前記制御手段は、
   前記印刷ジョブに基づいて、前記製版手段が製版するために必要な電力量を製版必要電力量として算出し、前記蓄電手段に蓄電された蓄電量から前記製版必要電力量まで蓄電するのに必要な時間を表示手段に表示する
   ことを特徴とする請求項２又は３記載の孔版印刷装置。