JP2018122525A

JP2018122525A - 印刷装置

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Publication number: JP2018122525A
Application number: JP2017016812A
Authority: JP
Inventors: 山本　隆治; Takaharu Yamamoto; 隆治山本; 祐二黒川; Yuji Kurokawa
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd
Priority date: 2017-02-01
Filing date: 2017-02-01
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2037-02-01
Also published as: WO2018143052A1; JP6718390B2

Abstract

【課題】表面と裏面とで光沢の差を低減した印刷装置を提供する
【解決手段】
連続紙ＷＰの表裏に印刷を行うインクジェット印刷装置１は、連続紙ＷＰの温度を変える温度調節ローラ３９と、温度調節ローラ３９の下流側に配置され、連続紙ＷＰの表面に印刷を行う第１印刷部１９と、第１印刷部１９の下流側に配置され、連続紙ＷＰを乾燥させる乾燥部２３と、乾燥部２３の下流側に配置され、連続紙ＷＰを冷却する冷却ローラ８３と、冷却ローラ８３の下流に配置され、連続紙ＷＰの裏面に印刷を行う第２印刷部と、
表面の印刷時の連続紙ＷＰの温度と裏面の印刷時の連続紙ＷＰの温度とが同一になるように、温度調節ローラ３９を温度調節するヒータ付きチラーユニット３１を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、印刷媒体を両面印刷する印刷装置に関し、特に印刷媒体の温度調節に関する。

印刷用紙に対して両面の印刷を行う印刷装置、例えば、インクジェット印刷装置では、印刷時の印刷用紙の温度を管理することが重要な課題となっている。表面印刷装置において表面印刷後に乾燥された印刷用紙の紙面温度が、裏面印刷装置の印刷部のヘッド温度よりも高くなると、印刷用紙からの輻射熱がヘッド温度を上昇させ、インク詰まりを引き起こす。これにより、吐出していないノズルにおいてノズル欠けが発生しやすくなる。したがって、印刷用紙の紙面温度を印刷部のヘッド温度よりも低くする必要がある。

そこで、表面の印刷および乾燥後に、冷却ローラを用いて印刷用紙を冷却している（例えば、特許文献１参照）。表面乾燥後の印刷用紙を冷却ローラにより冷却することで、印刷用紙の温度を下げることができる。冷却ローラの内部にはチラーユニットにより冷却された冷媒が流れている。

特開２０１６−１８６３４２号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来のチラー装置を備えた印刷装置では、印刷物の表面と裏面とで光沢（グロス）の差が生じる問題がある。そこで、印刷物の光沢の性質を調査した結果、図１３に示すような温度特性を有することを解明した。

図１３に示すように、光沢度は印刷媒体の温度に応じて変化する。これは、印刷媒体の温度が高くなるとインク表面の広がりが増し、光沢度が上がる。図１３に示されるインクと印刷媒体との関係では、印刷媒体の温度が３０℃に達するまでは光沢度が急激に上昇し、３０℃を超える直前から緩やかに上昇する。

このように、印刷媒体の温度の差は、印刷物の品質の差につながる。つまり、印刷媒体の表面と裏面との温度の違いは、表面と裏面とで光沢の違いを引き起こす。図１３に示すように、光沢の変化は温度差に敏感である。また、図１３に示す例とは逆に、インクと印刷媒体の組み合わせの種類によっては、印刷媒体の温度が上がると印刷媒体へのインクの浸透が進み、光沢度が低下する場合もある。

表面の印刷時の印刷媒体の温度と裏面の印刷時の印刷媒体の温度とが異なるのは以下のような場合である。印刷媒体の表面の温度は、環境温度と同一であることが多いが、印刷媒体の裏面については、高速に印刷する場合や厚紙に印刷する場合など、表面印刷の乾燥後に冷却したとしても、その温度は環境温度よりも高いことが多い。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、表面と裏面とで光沢の差を低減した印刷装置を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、印刷媒体の表裏に印刷を行う印刷装置であって、前記印刷媒体の温度を変える温度調節ローラと、前記温度調節ローラの下流側に配置され、前記印刷媒体の一方の面に印刷を行う第１印刷部と、前記第１印刷部の下流側に配置され、前記印刷媒体を乾燥させる乾燥部と、前記乾燥部の下流側に配置され、前記印刷媒体を冷却する冷却ローラと、前記冷却ローラの下流側に配置され、前記印刷媒体の他方の面に印刷を行う第２印刷部と、一方の面の印刷時の前記印刷媒体の温度と他方の面の印刷時の前記印刷媒体の温度とが同一になるように、前記温度調節ローラを温度調節する温度調節部を備えることを特徴とするものである。

上述した発明によれば、一方の面の印刷時の印刷媒体の温度と、他方の面の印刷時の印刷媒体の温度とが同一の温度になるように温度調節ローラを温度調節することで、一方の面の印刷時の印刷媒体の温度を、他方の面の印刷時の印刷媒体の温度に合わせることができる。これにより、印刷媒体の温度差を原因とする表面と裏面との光沢の違いを低減することができる。また、温度調節ローラを用いることで、印刷媒体に直接接触して印刷媒体の温度を変えることができる。これにより、印刷媒体の表面だけでなく、内部の温度も変えることができるので、印刷媒体における温度分布の均一性を向上することができる。この結果、第１および第２印刷部における印刷後の光沢品質を安定させることができる。

また、本発明において、前記温度調節部は、前記温度調節ローラに流れる熱媒体を第１設定温度に加熱および冷却するヒータ付きチラーユニットであることが好ましい。

温度調節部としてヒータ付きチラーユニットを用いることで、熱媒体に対して加熱および冷却の両方を実施することができる。また、温度調節ローラに加熱および冷却された熱媒体を流すことで、加熱用と冷却用とでそれぞれ別の温度調節ローラを備える必要がない。これにより、印刷ライン上で省スペースでありながら加熱と冷却の両方を実現することができる。

また、本発明において、前記温度調節ローラの下流側であって前記第１印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第１温度センサと、前記冷却ローラの下流側であって前記第２印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第２温度センサと、前記冷却ローラに流れる冷媒を第２設定温度に冷却するチラーユニットと、を備え、前記温度調節部は、前記第１温度センサの検出温度が目標温度になるように前記第１設定温度を制御し、前記第２温度センサの検出温度が前記目標値温度になるように前記第２設定温度を制御する制御部を備えることが好ましい。

印刷媒体の温度を測定し、ヒータ付きチラーユニットの熱媒体およびチラーユニットの冷媒の温度を制御することで、印刷媒体の温度をより高精度に制御することができる。制御部は、第１温度センサの測定結果に基づいて、印刷媒体の温度が目標温度となるようにヒータ付きチラーユニットを制御するので、一方の面の光沢の印刷品質を制御できる。また、制御部は、第２温度センサの測定結果に基づいて、印刷媒体の温度が同一の目標温度となるようにチラーユニットを制御するので、他方の面の印刷品質を制御できる。したがって、印刷媒体の両面の印刷品質を高くできる。また、印刷媒体の種類に応じて最も光沢が美しくなる温度を保つことができる。特に、印刷媒体におけるドットの広がりが品質に大きく影響するインクジェット式印刷装置において効果が期待できる。

また、本発明において、前記温度調節ローラの下流側であって前記第１印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第１温度センサと、前記冷却ローラの下流側であって前記第２印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第２温度センサと、前記冷却ローラに流れる冷媒を第２設定温度に冷却するチラーユニットを備え、前記温度調節部は、前記第１温度センサの検出温度が前記第２温度センサの検出温度と同じ温度になるように前記第１設定温度を制御し、前記第２温度センサの検出値が目標温度となるように前記第２設定温度を制御する制御部を備えることが好ましい。

印刷媒体の温度を測定し、ヒータ付きチラーユニットの熱媒体およびチラーユニットの冷媒の温度を制御することで、印刷媒体の温度をより高精度に制御することができる。制御部は、一方の面の印刷時の印刷媒体の温度を、他方の面の印刷時の印刷媒体の温度になるようにヒータ付きチラーユニットおよびチラーユニットを制御する。これにより、他方の面の印刷時の印刷媒体の温度が上昇しても一方の面の印刷媒体の温度を上昇させることで、一方の面と他方の面との光沢の違いを低減することができる。

また、本発明において、最上流側にロール状に巻かれた前記印刷媒体を供給する供給部と、最下流側に前記印刷媒体をロール状に回収する排紙部と、を備えていてもよい。

本発明をロール状に巻かれる様な長尺状の印刷媒体に適用することで、長時間の印刷により他方の面の印刷時の印刷媒体の温度が上昇しても、一方の面の印刷時の印刷媒体の温度を他方の面の印刷時の印刷媒体の温度に合わせることで一方の面と他方の面との光沢の差を低減することができる。

また、本発明において、前記温度調節ローラの上流側に、前記印刷媒体に所定の処理を行うことで前記印刷媒体の温度を上げる前処理装置を備えていてもよい。

前処理装置により一方の面の印刷前の印刷媒体の温度が上昇しても温度調節ローラにより印刷媒体の温度が調節されるので、一方の面と他方の面の印刷媒体の温度差を低減することができる。これにより、一方の面と他方の面の光沢の差を低減することができる。

本発明に係る印刷装置によれば、一方の面の印刷時の印刷媒体の温度と、他方の面の印刷時の印刷媒体の温度とが同一の温度になるように温度調節ローラを温度調節することで、一方の面の印刷時の印刷媒体の温度を、他方の面の印刷時の印刷媒体の温度に合わせることができる。これにより、印刷媒体の温度差を原因とする表面と裏面との光沢の違いを低減することができる。また、温度調節ローラを用いることで、印刷媒体に直接接触して印刷媒体の温度を変えることができる。これにより、印刷媒体の表面だけでなく、内部の温度も変えることができるので、印刷媒体における温度分布の均一性を向上することができる。この結果、第１および第２印刷部における印刷後の光沢品質を安定させることができ、表面と裏面とで光沢の差を低減した印刷装置を提供することができる。

実施例１に係るインクジェット印刷装置の概略構成を示す全体構成図である。温度調節ユニットの縦断面図である。ヒータ付きチラーユニットと温度調節ユニットの接続を示す図である。温度調節ローラの縦断面図である。横渦流形成部の斜視図である。冷却部の縦断面図である。チラーユニットと冷却部の接続を示す図である。濃度と温度との関係を示すグラフである。濃度と温度との関係を示すグラフである。実施例２に係るインクジェット印刷装置の制御構成を示す機能ブロック図である。実施例３に係るインクジェット印刷装置の概略構成を示す全体構成図である。前処理装置の構成図である。光沢と温度との関係を示すグラフである。

以下、図面を参照して本発明の実施例１について説明する。図１は、実施例1に係るインクジェット印刷装置の概略構成を示す全体構成図である。

インクジェット印刷装置１は、給紙部３と、温度調節装置４と、表面印刷装置５と、反転装置７と、冷却装置８と、裏面印刷装置９と、排紙部１１とを備えている。

給紙部３は、ロール状の連続紙ＷＰを水平軸周りに回転可能に保持し、温度調節装置４に対して連続紙ＷＰを巻き出して供給する。供給される連続紙ＷＰの温度は、給紙部３の設置されている環境温度とほぼ同一の温度である。ここでは、例えば、２５℃である。温度調節装置４は、連続紙ＷＰを加熱および冷却のどちらも実施可能な装置である。表面印刷装置５は、例えば、インク滴を吐出して画像を形成するインクジェット式の印刷装置であり、連続紙ＷＰの表面に対して印刷を行う。反転装置７は、図示しない複数本のターンバーを備え、連続紙ＷＰの裏面を上側に反転させる。冷却装置８は、表面印刷装置５で印刷され、反転装置７で反転された連続紙ＷＰを冷却する。裏面印刷装置９は、例えば、表面印刷装置５と同様の構成であり、連続紙ＷＰの裏面に対して印刷を行う。排紙部１１は、表面印刷装置５及び裏面印刷装置９で処理された連続紙ＷＰを水平軸周りにロール状に巻き取る。

表面印刷装置５は、温度調節装置４からの連続紙ＷＰを取り込むための駆動ローラ１３を上流側に備えている。温度調節装置４で加熱および冷却された連続紙ＷＰは、駆動ローラ１３によって複数個の搬送ローラ１５に沿って下流側に搬送される。表面印刷装置５は、その最下流に、駆動ローラ１７を備えている。駆動ローラ１３と駆動ローラ１７との間には、上流側から温度センサ１８と、第１印刷部１９と、第１ヒートローラ２１と、検査部２３とが配置されている。温度調節ローラ３９と第１印刷部１９との間に温度センサ１８を設置することで、表面印刷時の連続紙ＷＰの紙面温度を測定する。温度センサ１８として、例えば非接触式温度センサが挙げられる。第１印刷部１９は、インクジェット式の印刷ヘッド２５を備えている。第１制御部２０は、温度センサ１８の測定温度に基づいて、温度調節装置４の第１設定温度を調節し、連続紙ＷＰの測定温度が目標温度となるように制御する。第１設定温度は熱媒体の設定温度であり、目標温度は、例えば、３０℃である。第１ヒートローラ２１は、熱源を内蔵し、外周面に巻き付けられた連続紙ＷＰを加熱して印刷面を乾燥させる。検査部２３は、連続紙ＷＰに印刷された画像を検査する。

第１印刷部１９は、例えば、４個の印刷ヘッド２５を備えている。具体的には、上流側から順に、ブラック（Ｋ）用の印刷ヘッド２５と、シアン（Ｃ）用の印刷ヘッド２５と、マゼンタ（Ｍ）用の印刷ヘッド２５と、イエロー（Ｙ）用の印刷ヘッド２５とを備えている。各印刷ヘッド２５は、連続紙ＷＰの搬送方向に沿って所定間隔を隔てて配置されている。

裏面印刷装置９は、上述した表面印刷装置５とほぼ同様の構成である。ここでは、表面印刷装置５と異なる構成についてのみ説明する。

裏面印刷装置９の駆動ローラ１３は、冷却装置８で紙面温度が冷却された連続紙ＷＰを取り込む。裏面印刷装置９の第２印刷部１９’は、裏面を上に向けた姿勢とされ、冷却装置８で冷却された連続紙ＷＰの裏面に対して印刷を行う。第２印刷部１９’は、第１印刷部１９と同様に４個の印刷ヘッド２５を備えている。冷却ローラ８３と第２印刷部１９’との間に温度センサ２６を設置することで、裏面印刷時の連続紙ＷＰの紙面温度を測定する。第２制御部２７は、温度センサ２６の検出値に基づいて、冷却装置８の第２設定温度を調節し、連続紙ＷＰの検出温度が目標温度となるように制御する。第２設定温度は冷媒の温度である。これにより、第１ヒータローラ２１により乾燥されて例えば４０℃であった連続紙ＷＰは３０℃にまで冷却される。この場合の冷却装置８の第２設定温度は２０℃に設定されている。第２ヒートローラ２１’は、熱源を内蔵し、外周面に巻き付けられた連続紙ＷＰを加熱して印刷面を乾燥させる。

なお、第１印刷部１９が本発明における「第１印刷部」に相当し、第２印刷部１９’が本発明における「第２印刷部」に相当する。また、第１制御部２０および第２制御部２７が本発明における「制御部」に相当する。第１制御部２０および第２制御部２７はタッチパネルディスプレイ等の入力部と表示部とを有するＰＣまたはマイクロプロセッサで構成される。第１制御部２０および第２制御部２７は１つの制御部として統合されていてもよい。

ここで図２及び図３を参照して温度調節装置４について説明する。なお、図２は、温度調節ユニットの縦断面図であり、図３は、ヒータ付きチラーユニットと温度調節ユニットの接続を示す図である。

温度調節装置４は、図３に示すように温度調節ユニット２９とヒータ付きチラーユニット３１とを備えている。

まず、図２に示す温度調節ユニット２９について説明する。温度調節ユニット２９は、筐体３３と、導入ローラ３５，３７と、７個の温度調節ローラ３９と、排出ローラ４１，４３とを備えている。これらのローラ３５，３７，３９，４１，４３は、図２の紙面における奥手前方向に回転軸を備え、その軸周りに回転可能に筐体３３に取り付けられている。

筐体３３は、側面の一方側に導入口４５が形成され、側面の他方側に搬出口４７が形成されている。導入口４５は、温度調節前の連続紙ＷＰを導入し、排出口４７は、温度調節後の連続紙ＷＰを排出する。導入ローラ３５，３７は、導入口４５の下流に配置され、連続紙ＷＰを７個の温度調節ローラ３９に案内する。７個の温度調節ローラ３９は、４個の温度調節ローラ３９が下部に、３個の温度調節ローラ３９がその上部に配置されている。各温度調節ローラ３９は、巻き付け角が大きくなるように、平面視で上部の３個の温度調節ローラ３９の外周辺が下部の４個の温度調節ローラ３９の外周辺より中心に位置する配置とされている。これにより、外周面と連続紙ＷＰとの接触面積が大きくなるので、連続紙ＷＰの温度調節に有利となる。７個の温度調節ローラ３９を通った連続紙ＷＰは、排出ローラ４１，４３によっては排出口４７に案内される。

上述した温度調節ローラ３９を便宜上、導入口４５側から順に、３９ａ〜３９ｇとすると、連続紙ＷＰは、７個の温度調節ローラ３９をジグザグ状に、つまり、温度調節ローラ３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ、３９ｅ、３９ｆ、３９ｇの順に巻き付けられて、その温度が変えられる。

各温度調節ローラ３９は、図３に示すようにヒータ付きチラーユニット３１と連結されている。ヒータ付きチラーユニット３１は、熱媒体として水を貯留しており、内蔵する温度センサにより水の温度を測定している。水を第１設定温度になるようにヒータにより加温およびチラーにより冷却する。第１設定温度は第１制御部２０の指示により設定される。これにより、ヒータ付きチラーユニット３１は、表面の印刷時の連続紙ＷＰの温度と裏面の印刷時の連続紙ＷＰの温度とが同一になるように、温度調節ローラ３９を温度調節する。ここで、「表面の印刷時の連続紙ＷＰの温度と裏面の印刷時の連続紙ＷＰの温度とが同一」とは、表面の印刷時の連続紙ＷＰの温度と裏面の印刷時の連続紙ＷＰの温度とが完全同一だけでなく、プラスマイナス１℃の範囲内も含まれる。ヒータ付きチラーユニット３１は、送り部４９と戻り部５１とを備え、温度調節された水が送り部４９から送り出され、温度調節ユニット２９で熱交換された水が戻り部５１に戻される。熱媒体としては、水以外に溶剤系の熱媒体を用いてもよい。

なお、上述した水が本発明における「熱媒体」に相当する。また、本願発明の「温度調節部」は、ヒータ付きチラーユニット３１に相当する。

送り部４９は、配管５３を介して分配部５５に連通接続されている。分配部５５は、７個の温度調節ローラ３９の一端側に連通接続されている。但し、連続紙ＷＰの搬送経路上において隣接する温度調節ローラ３９は、互いに反対側の端部から水が供給されるように接続されている。換言すると、図３の向きにおいて、温度調節ローラ３９ａ、３９ｃ、３９ｅ、３９ｇは左側から水が供給される。また、温度調節ローラ３９ｂ、３９ｄ、３９ｆは右側から水が供給される。各温度調節ローラ３９を流通した水は、集水部５７に集められ、配管５９を通して戻り部５１に戻される。

上述したように各温度調節ローラ３９は、搬送経路上で隣接するものが交互に逆方向から水が供給されるので、連続紙ＷＰの一端側が他端側よりも過剰に温度変化されないようにされている。

次に、図４及び図５を参照して、上述した温度調節ローラ３９について説明する。なお、図４は、温度調節ローラの縦断面図であり、図５は、横渦流形成部の斜視図である。

温度調節ローラ３９は、ローラ本体５９と、蓋部材６１，６３と、横渦流形成部６５，６７とを備えている。ローラ本体５９は、内部に流路が形成された筒状を呈し、両端部が開放されている。ローラ本体５９は、例えば、外径が１００ｍｍ程度である。ローラ本体５９は、連続紙ＷＰとの間で熱伝導により熱交換が行われるように伝熱性の部材で構成されている。蓋部材６１，６３は、ローラ本体５９の両端部に備えられ、いずれか一方が供給部となり、他方が排出部となる。ここでは、蓋部材６１が供給部６９、蓋部材６３が排出部７１を構成するものとして説明する。

供給部６９は、図示しない軸受けの内輪に固定される軸部７３と、水が供給される流路７５が形成されている。供給部６９のローラ本体５９側には、横渦流形成部６５が一体的に取り付けられている。供給部６９は、横渦流形成部６５とともに、ローラ本体５９の一端側に一体的にネジ止め固定されている。

排出部７１は、供給部６９と同様に、軸部７３と流路７５が形成されている。排出部７１は、ローラ本体５９の他端側に横渦流形成部６７とともに一体的にネジ止め固定されている。

横渦流形成部６５，６７は、例えば、供給部６９（排出部７１）の中心軸の周りに等間隔で４個の貫通口７７が形成されている。各貫通口７７は、供給部６９と排出部７１の各々の中心を結ぶ線（図４中に水平方向に描かれた二点鎖線）を基準として、ローラ本体５９の内壁に向かって角度θで形成されている。角度θは、例えば３０°である。この角度θは、冷却水がローラ本体５９の内壁に反射して流動するような横渦流を形成する角度である。角度θは２０°〜４５°程度の範囲で設定されるのが好ましく、横渦流の形成の関係から、ローラ本体５９の流路長に基づいて設定される。

上述した構成の横渦流形成部６５は、図４に二点鎖線で示すように、供給部６９から供給された水がローラ本体５９の内壁で反射しつつ横渦流となって排出部７１から排出される。したがって、水は、ローラ本体５９の流路における中心部を主として流通するのではなく、外側に位置する内壁で反射しつつ流路の中心を回って流通するので、ローラ本体５９の流路で水が撹拌されてローラ本体５９が強制的に温度調節される。これにより、ローラ本体５９の流路を流通する水と、ローラ本体５９に当接している連続紙ＷＰとの熱交換の効率、特に中央部での効率が改善されるので、ローラ本体５９の供給部６９側と中央部との温度差を小さくできる。その結果、ヒートパイプ等の複雑な構成を用いることなく、比較的安価に連続紙ＷＰにおける温度分布の均一性を向上できる。

このような構成の温度調節ローラ３９を温度調節ユニット２９に備えたインクジェット印刷装置１は、連続紙ＷＰの紙面温度の幅方向における均一性を向上して温度調節することができ、印刷品質を向上することができる。

次に図６及び図７を参照して冷却装置８について説明する。なお、図６は、冷却部の縦断面図であり、図７は、チラーユニットと冷却部の接続を示す図である。

冷却装置８は、図７に示すように冷却ユニット７９とチラーユニット８１とを備えている。冷却装置８は、温度調節装置４と基本的な構成は同じである。温度調節装置４はヒータ付きチラーを備えているので熱媒体を加熱および冷却の両方を実施することが可能であるが、冷却装置８はチラーユニット８１を備えているので、冷媒を冷却することができる。

図６に示す冷却ユニット７９について説明する。冷却ユニット７９は、筐体３３と、導入ローラ３５，３７と、７個の冷却ローラ８３と、排出ローラ４１，４３とを備えている。これらのローラ３５，３７，８３，４１，４３は、図２の紙面における奥手前方向に回転軸を備え、その軸周りに回転可能に筐体３３に取り付けられている。

筐体３３は、側面の一方側に導入口４５が形成され、側面の他方側に搬出口４７が形成されている。導入口４５は、冷却前の連続紙ＷＰを導入し、排出口４７は、冷却後の連続紙ＷＰを排出する。導入ローラ３５，３７は、導入口４５の下流に配置され、連続紙ＷＰを７個の冷却ローラ８３に案内する。７個の冷却ローラ３９を通った連続紙ＷＰは、排出ローラ４１，４３によっては排出口４７に案内される。

各冷却ローラ８３は、図３に示すようにチラーユニット８１と連結されている。チラーユニット８１は、冷媒として冷却水を貯留しており、第２制御部２７の指示によって冷却水が冷却される。チラーユニット８１は、送り部４９と戻り部５１とを備え、冷却された冷却水が送り部４９から送り出され、冷却ユニット７９で熱交換された冷却水が戻り部５１に戻される。冷媒としては、冷却水以外に溶剤系の冷媒を用いてもよい。その他の冷却ユニット７９の構成は温度調節ユニット２９と同じ構成であるので説明を省略する。また、冷却ローラ８３の構造については、温度調節ローラ３９と同様であるので説明を省略する。

なお、上述した冷却水が本発明における「冷媒」に相当する。

上述した構成のインクジェット印刷装置１は、第１制御部２０および温度調節装置４を用いて連続紙ＷＰの加熱および冷却を行う。第１制御部２０は、温度センサ１８の測定温度が目標温度（例えば２８℃〜３３℃、好ましくは３０℃）となるようにヒータ付きチラーユニット３１の第１設定温度を制御するので、熱媒体としての水の温度が制御される。温度調節された水が温度調節ローラ３９内を通ることで、温度調節ローラ３９も温度調節される。このような温度調節ローラ３９により連続紙ＷＰの温度が変化されるので、連続紙ＷＰの紙面温度を目標温度に正確に調整できる。また、インクジェット印刷装置１は、第２制御部２７および冷却部８を用いて連続紙ＷＰの冷却を行う。第２制御部２７は、温度センサ２６の測定温度が目標温度となるようにチラーユニット８１の第２設定温度を制御するので、冷媒としての冷却水の温度が制御される。冷却された冷却水が温度調節ローラ８３内を通ることで、温度調節ローラ８３も冷却される。このような温度調節ローラ８３により連続紙ＷＰの温度が冷却されるので、連続紙ＷＰの紙面温度を目標温度に正確に調整できる。

これにより、連続紙ＷＰに対して、表面の印刷時の温度と裏面の印刷時の温度とを共に同一の目標温度に制御することができる。この結果、表面の印刷時の温度と裏面の印刷時の温度との差を１℃差以内にすることができ、表面と裏面との光沢度の違いを低減し、光沢度をほぼ同一にすることができる。したがって、表面と裏面とで印刷品質を一致させることができる。なお、このときの目標温度は、連続紙ＷＰの特性に応じてインク滴の「のり」がよくなり、印字に「つや」がでて印刷品質が良好となるような温度を設定することが好ましい。特に、インクジェット印刷装置１では、連続紙ＷＰの温度がインク滴のドットの広がりに影響するので、目標温度を調整することにより、製品印刷物の品質をコントロールすることができる。

なお、上述した構成のインクジェット印刷装置１は、製品印刷物の表面と裏面との濃度差も低減している。図８および図９を参照して、濃度に対するインクジェット印刷装置１の効果を説明する。図８および図９は、濃度と温度との関係を示すグラフである。

図８は、従来のインクジェット印刷装置において、表面印刷時の紙面温度が２５℃の場合と、裏面印刷時の紙面温度が３０℃の場合のイエローの濃度差を示すグラフである。また、図９は、従来のインクジェット装置において、表面印刷時の紙面温度が２５℃の場合と、裏面印刷時の紙面温度が３０℃の場合のブラックの濃度差を示すグラフである。

インク色がイエローの場合、図８に示すように、紙面温度が高くなるとインクの広がりが大きくなるので、中間調の濃度が上がる。したがって、表面よりも裏面の方がイエローの濃度が高くなる。また、インク色がブラックの場合、図９に示すように、紙面温度が高くなると印字率１００パーセントのベタ濃度が上がる。従来は、これらの濃度差を低減するために、印刷する基の画像の濃度を各インク色に応じてシフトする画像処理により濃度差を低減していた。本実施例のインクジェット印刷装置１によれば、表面と裏面との紙面温度の差が低減されるので、表面と裏面との濃度差も低減することができ、基の画像の画像処理を省略することができる。

また、実施例１のインクジェット印刷装置１によれば、紙面温度が高くなり過ぎないように連続紙ＷＰの表面を温度調節し、裏面を冷却しているので、連続紙ＷＰの紙面温度が表面印刷装置５および裏面印刷装置９の各印刷ヘッド２５のヘッド温度よりも高くなることを防止できる。したがって、印刷用紙からの輻射熱を原因とするインク詰まりを防止し、ノズル欠けの発生を抑制している。

また、連続紙ＷＰをＩＲヒータや加熱されたエアーにより加熱すると、加熱の効果が紙の表面に限定されるので、印刷時に紙の温度が変化している場合がある。これに対して、実施例１のインクジェット印刷装置１によれば、温度調節ローラ３９により連続紙ＷＰに直接接触して加温および冷却するので、紙面内部にまで十分に加熱および冷却することができる。この結果、印刷時における紙面の温度変化を防止することができる。

次に、図１０を参照して本発明の実施例２について説明する。図１０は、実施例２に係るインクジェット印刷装置の制御構成を示すブロック図である。図１０において、実施例１に示した符号と同一の符号で示した部分は、実施例１と同様の構成であるのでここでの説明は省略する。また、以下に記載した以外のインクジェット印刷装置１の構成は実施例１と同様である。

実施例１では、温度調節装置４は第１制御部２０により、冷却装置８は第２制御部２７によりそれぞれ個別に温度制御されている。実施例２は、実施例１の構成に、第１制御部２０と第２制御部２７が連動して温度調節装置４の温度制御を実施する構成が加わったものである。

第２制御部２７は、紙面温度が目標温度よりも高いことを検出すると、第２温度センサの検出温度を第１制御部２０へ出力する。第１制御部２０は、第２制御部２７から検出温度の入力があると、第２温度センサの検出温度を目標値として、ヒータ付きチラーユニット３１の第１設定値を制御する。これにより、裏面印刷時の紙面温度に対応して表面印刷時の紙面温度を制御することができ、表面と裏面との光沢の差を低減することができる。

実施例２におけるインクジェット印刷装置１は、長尺の紙面の場合に特に有効である。長尺の紙面の場合、印刷時間が１時間を超える場合もある。このような長時間の連続印刷により表面印刷装置５内の温度が乾燥装置２３により上がり、表面乾燥後の連続紙ＷＰの紙面温度が印刷開始時よりも上がる場合がある。これにより、冷却装置８の冷却機能を最大限に発揮しても、冷却水を第２設定値まで冷却できなくなる場合がある。この結果、裏面印刷時における連続紙ＷＰの温度が印刷開始時の裏面印刷時における温度よりも上昇する。このような状態でも、印刷開始時よりも昇温した裏面印刷時における連続紙ＷＰの温度に、表面印刷時の連続紙ＷＰの温度を昇温させることができるので、最適な紙面温度の光沢にはならないものの、表面と裏面との光沢の差を低減することができる。

また、実施例２におけるインクジェット印刷装置１は、厚みのある連続紙ＷＰの印刷にも有効である。連続紙ＷＰの厚みが大きい場合、紙面内部に熱が蓄えられるので、冷却装置８による冷却水の冷却が追い付かなくなる場合がある。この結果、連続紙ＷＰの温度を目標温度にまで冷却できない場合がある。このような場合であっても、裏面印刷時の紙面温度に、表面印刷時の紙面温度を昇温することで表面と裏面との光沢の差を低減することができる。

なお、上述した実施例２では、目標温度よりも紙面温度の方が高いことを第２制御部２７が検出してから、第１制御部２０は第２温度センサの検出値に応じて温度調節装置４を制御していた。この代わりに、印刷当初から第１制御部２０は第２温度センサの検出値を目標値として温度調節装置４を制御してもよい。

次に、図１１および図１２を参照して本発明の実施例３について説明する。図１１は、実施例３に係るインクジェット印刷装置の概略構成を示す全体構成図である。図１２は、前処理装置の構成図である。図１１において、実施例１に示した符号と同一の符号で示した部分は、実施例１と同様の構成であるのでここでの説明は省略する。また、以下に記載した以外のインクジェット印刷装置１の構成は実施例１と同様である。

実施例３は、実施例１の構成に前処理装置を加えた構成である。前処理装置９１は給紙部３と温度調節装置４との間に設けられる。前処理装置９１は、例えば、連続紙ＷＰに処理液を塗付するプレコート装置である。

前処理装置９１は、駆動ローラ９３と搬送ローラ９５と、処理液を吐出する吐出部９７と、乾燥させるヒートローラ９９と、駆動ローラ１０１とを備える。駆動ローラ９３によって取り込まれた連続紙ＷＰは搬送ローラ９５により吐出部９７へ案内される。吐出部９７は、例えば、インクの馴染みを向上させるための処理液を連続紙ＷＰへ吐出する。処理液が吐出された連続紙ＷＰは、ヒートローラ９９により乾燥される。これにより、連続紙ＷＰは目標温度よりも温度が高くなる。乾燥されて温度の上がった連続紙ＷＰは駆動ローラ１０１により外部へ搬送される。

温度調節装置４は、ヒートローラ９９により加熱された連続紙ＷＰを目標温度にまで冷却する。これにより、連続紙ＷＰに対して、表面の印刷時の温度と裏面の印刷時の温度とを同一の目標温度に制御することができる。この結果、表面と裏面とで光沢の差を低減し、さらに、高品質な光沢を実現することができる。

なお、前処理装置９１として、プレコート装置以外にも、アンダーコート装置またはカレンダリング装置でもよい。カレンダリング装置は、紙そのものの光沢を出すために紙面の表面を削る装置である。紙面の表面を削ることで、摩擦熱により紙面温度が目標温度よりも上昇する。温度調節装置４は紙面温度を目標温度にまで冷却する。これにより、表面と裏面とで光沢の差を低減し、さらに、高品質な光沢を実現することができる。なお、実施例２と実施例３とを組み合わせた構成により両面印刷を実施してもよい。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、連続紙ＷＰを加熱および冷却する温度調節ユニットとして、ヒータ付きチラーに接続された温度調節ローラを備える構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。つまり、熱電方式冷却ローラとヒータ付きローラとで構成された温度調節ユニットでもよい。また、冷却ユニットとして、チラーに接続された冷却ローラを備える構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。つまり、熱電方式冷却ローラで構成された冷却ユニットでもよい。

（２）上述した実施例では、表面の印刷時の連続紙ＷＰの温度と裏面の印刷時の連続紙ＷＰの温度が同一になるように、第１制御部２０によりヒータ付きチラーユニット３１の第１設定温度を制御していたが、本発明はこのような形態に限定されない。ヒータ付きチラーユニット３１の第１設定温度をオペレータが経験的に設定することで、表面の印刷時の連続紙ＷＰの温度と裏面の印刷時の連続紙ＷＰの温度が同一になるように温度調節ローラ３９を温度調節してもよい。なお、この際のチラーユニット８１の第２設定温度もオペレータが経験的に設定してもよい。

（３）上述した実施例では、反転装置７の下流側に冷却装置８を配置したが、反転装置７の上流側に冷却装置８を配置してもよい。

（４）上述した実施例では、インクジェット式の印刷装置を例にとったが、本発明は表面が印刷した後に印刷媒体を加熱し、さらにその後に裏面を印刷する装置であれば他の方式、例えば電子写真方式の印刷装置であっても適用できる。

（５）上述した実施例では、印刷媒体として連続紙ＷＰを例示したが、本発明は紙以外のフィルムなどの印刷媒体であっても適用できる。

１ … インクジェット印刷装置
３ … 給紙部
５ … 表面印刷装置
９ … 裏面印刷装置
１１ … 排紙部
１８ … 温度センサ
１９ … 第１印刷部
１９’… 第２印刷部
２０ … 第１制御部
２１ … 第１ヒートローラ
２６ … 温度センサ
２７ … 第２制御部
３１ … ヒータ付きチラーユニット
３９ … 温度調節ローラ
８１ … チラーユニット
８３ … 冷却ローラ
９１ … 前処理装置
ＷＰ … 連続紙

Claims

印刷媒体の表裏に印刷を行う印刷装置であって、
前記印刷媒体の温度を変える温度調節ローラと、
前記温度調節ローラの下流側に配置され、前記印刷媒体の一方の面に印刷を行う第１印刷部と、
前記第１印刷部の下流側に配置され、前記印刷媒体を乾燥させる乾燥部と、
前記乾燥部の下流側に配置され、前記印刷媒体を冷却する冷却ローラと、
前記冷却ローラの下流側に配置され、前記印刷媒体の他方の面に印刷を行う第２印刷部と、
一方の面の印刷時の前記印刷媒体の温度と他方の面の印刷時の前記印刷媒体の温度とが同一になるように、前記温度調節ローラを温度調節する温度調節部
を備えることを特徴とする印刷装置。
請求項１に記載の印刷装置において、
前記温度調節部は、前記温度調節ローラに流れる熱媒体を第１設定温度に加熱および冷却するヒータ付きチラーユニットである
ことを特徴とする印刷装置。
請求項２に記載の印刷装置において、
前記温度調節ローラの下流側であって前記第１印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第１温度センサと、
前記冷却ローラの下流側であって前記第２印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第２温度センサと、
前記冷却ローラに流れる冷媒を第２設定温度に冷却するチラーユニットと、を備え、
前記温度調節部は、前記第１温度センサの検出温度が目標温度になるように前記第１設定温度を制御し、前記第２温度センサの検出温度が前記目標値温度になるように前記第２設定温度を制御する制御部を備える
ことを特徴とする印刷装置。
請求項２に記載の印刷装置において、
前記温度調節ローラの下流側であって前記第１印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第１温度センサと、
前記冷却ローラの下流側であって前記第２印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第２温度センサと、
前記冷却ローラに流れる冷媒を第２設定温度に冷却するチラーユニットを備え、
前記温度調節部は、前記第１温度センサの検出温度が前記第２温度センサの検出温度と同じ温度になるように前記第１設定温度を制御し、前記第２温度センサの検出値が目標温度となるように前記第２設定温度を制御する制御部を備える
ことを特徴とする印刷装置。
請求項１から４のいずれか１つに記載の印刷装置において、
最上流側にロール状に巻かれた前記印刷媒体を供給する供給部と、
最下流側に前記印刷媒体をロール状に回収する排紙部と、
を備えることを特徴とする印刷装置。
請求項１から５のいずれか１つに記載の印刷装置において、
前記温度調節部の上流側に、前記印刷媒体に所定の処理を行うことで前記印刷媒体の温度を上げる前処理装置
を備えることを特徴とする印刷装置。