JP4318976B2 - インクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクの微細な粒子をワーク（被印刷シート）に吹き付けることにより印刷を行なうインクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェット印刷機のシート搬送装置として、用紙吸着搬送ベルトを用い、給紙ローラや排紙ローラの力を調節してワークを搬送し、印字不良の発生を防止するインクジェット記録装置の用紙搬送装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２１１７６２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の技術では、ワークに対して発生するトラブルの対策は行っているが、インクジェット印刷機のヘッド部分に対して発生するトラブルには未対応であり、また、特殊な形状のシートや一般のシートよりも厚いワークの印刷については、考慮されていなかった。
【０００５】
ワークが紙コップや紙皿，ダンボール箱，食料品の容器，各種梱包材などに用いられるいわゆる厚紙であると、印刷前に積み重ねられた重みによって端部が微小に湾曲してしまうことがある。
【０００６】
また、物流の分野で取り扱われているカートンと呼ばれる紙器は、所定の厚さをもった紙を成型，加工した容器であり、その紙器の所定の位置に、後から追加印刷する追い刷り印刷を行う場合がある。例えば、銀行などで、定期預金などの手続を行うと、ティッシュペーパーや食品を包むラップなどを顧客に提供するなどといったサービスが一般に行われている。この場合は、銀行によって、また、各店舗によっても店名や住所が違うので、既に印刷された各種梱包材に、店名や住所などを追加で印刷しなくてはならない。
【０００７】
このような、各種梱包材の紙片を作製する場合は、まず、固定デザイン部分のプレ印刷をし、ついで、箱型の展開図となるように紙片を打ち抜き、その後、所定の位置に店名や住所などの固有の情報を追い刷り印刷する。
追い刷り印刷を行う段階で、ワークには、折り返すためのフラップやのりしろといった凸部があるので、その部分がバキュームコンベアから浮き上がってしまう可能性があった。
【０００８】
以上のような現象が発生すると、ヘッド部とワークとのギャップは、大きいものでも１〜２ｍｍ程度なので、少しのワークの湾曲や浮き上がりでも、ヘッド部にワークの端部が衝突してしまう。
インクジェット印刷機のヘッド部は、外部からの衝撃や力に弱く、たとえ浮き上がった紙がぶつかった程度でも、ノズルが破損してしまうことがある。
【０００９】
一方、従来のインクジェット印刷機では、ガイドに沿ってワークを搬送し、そのガイド基準でヘッド部を調整するか、それとは逆に、ヘッド部基準でガイドを調整してワークを流す方法ことが一般的であった。
しかし、特殊な形状のワークに、これらの方法を用いると、ワークの凸部が、バキュームコンベアの吸引孔からわずかにずれてしまい、確実な吸引ができず、凸部の浮き上がりの原因となっていた。
【００１０】
また、新規ワークの印刷になると、それぞれ凸部の配置や形状が異なるので、各装置の微調整が必要となり、ガイドやヘッド部の位置を始めから設定し直さなければならないので、手間のかかる作業となっていた。
【００１１】
本発明の課題は、特殊な形状の被印刷シートを浮き上がらせることなく、より正確な吸着固定を可能とし、各装置の位置決めに手間のかからないインクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。すなわち、請求項１の発明は、搬送方向と直交する幅方向に移動可能な搬送ガイド部（１２ａ）が設けられ、前記搬送ガイド部（１２ａ）に合わせて被印刷シート（１１）を搬送する位置決め搬送手段（１２）と、前記位置決め搬送手段（１２）によって位置決めされた前記被印刷シート（１１）を吸着固定し、搬送する吸着搬送手段（１３）と、前記吸着搬送手段（１３）の吸着面に配置された前記被印刷シート（１１）の配置位置を計測する計測手段（１４）と、前記吸着搬送手段（１３）の吸着面から所定間隔離れて配置され、インク粒子を吐出し、前記幅方向に移動可能なインクジェット印刷式のヘッド部（１５）と、前記計測手段（１４）の計測値に基づいて、前記被印刷シート（１１）の前記幅方向の一端と一致する基準ライン（ｓｒ）を求め、前記基準ライン（ｓｒ）に基づいて、前記搬送ガイド部（１２ａ）の位置及び前記ヘッド部（１５）の位置を調節する制御部（１８）と、を備える特殊な形状の被印刷シート（１１）の浮き上がりを防止可能なインクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置である。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載されたインクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置において、前記幅方向に移動可能な押付け板部（１６ｂ）が設けられ、前記被印刷シート（１１）を前記吸着搬送手段（１３）の吸着面側へ押付ける押付け手段（１６）を備えており、前記制御部（１８）は、前記基準ライン（ｓｒ）に基づいて、前記押付け手段（１６）の前記押付け板部（１６ｂ）の位置を調節すること、を特徴とするインクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置である。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載されたインクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置において、前記幅方向に移動可能な供給部（１７ａ，１７ｂ）が設けられ、前記被印刷シート（１１）を前記位置決め搬送手段（１２）へ搬送するシート供給手段（１７）を備えており、前記制御部（１８）は、前記基準ライン（ｓｒ）に基づいて、前記シート供給手段（１７）の前記供給部（１７ａ，１７ｂ）の位置を調節すること、を特徴とするインクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。
（実施形態）
図１は、本発明によるインクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置の実施形態を模式的に示す図であり、図２は、ワークがヘッド部の下を通過している状態を模式的に示す図である。
本実施形態によるインクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置１０は、位置決めコンベア１２と、バキュームコンベア１３と、計測装置１４と、ヘッド部１５と、押付け装置１６と、フィーダ部１７と、制御部１８などとを備えている。
【００１６】
ワーク（被印刷シート）１１は、所定の厚さを有した厚紙であり、店名や住所，ホームページアドレス，バーコードなどの追い刷り印刷を行う領域である印字エリア１１ｂを有し、また、少なくとも搬送方向の先頭部分の辺に、所定の形状の凸部１１ａがあり、例えば、ワーク１１は、厚みサイズｈ２＝０．５ｍｍ程度のものである。このワーク１１が、ヘッド部１５の下を通過する場合は、図２に示すように、バキュームコンベア１３とヘッド部１５とのギャップサイズｈ１＝２．０ｍｍ、ヘッド部１５とワーク１１とのヘッドギャップサイズｈ３＝１．５ｍｍとなる。ここでのワーク１１は、ギャップサイズｈ１のほぼ２５％の厚さの厚紙であり、箱型容器の展開図の紙片である。
【００１７】
位置決めコンベア１２は、搬送方向と直交する幅方向に移動可能な搬送ガイド１２ａと、搬送ガイド１２ａに沿うように斜めに設けられ、搬送ガイド１２ａと一体に移動可能な用紙送り１２ｂと、幅方向の両端部付近に設けられ、固定されている第１フレーム１２ｃ−１及び第２フレーム１２ｃ−２などとを備えており、搬送ガイド１２ａに合わせてワーク１１を搬送する装置である。
【００１８】
バキュームコンベア１３は、バキュームコンベア１３の回転移動する吸着面の全面にわたって、空気を吸いこむ複数の吸引孔１３ａを備えており、位置決めコンベア１２によって位置決めされたワーク１１を吸着固定し、搬送する装置である。また、バキュームコンベア１３は、開閉ノズルが設けられた複数の吸着チャンバ（不図示）を内部に備えており、ノズルの開閉によって、空気を吸引する領域を部分的に変更することができる。
【００１９】
計測装置１４は、バキュームコンベア１３の吸着面の上方に位置し、バキュームコンベア１３の吸着面に配置されたワーク１１の配置位置を計測する装置である。
【００２０】
ヘッド部１５は、バキュームコンベア１３の吸着面から約２．０ｍｍ離れて配置され、インク粒子をワーク１１に吹き付けることにより印刷を行ない、幅方向に移動可能なインクジェット印刷式のヘッド部分である。
【００２１】
押付け装置１６は、用紙押えローラ１６ａと、幅方向に移動可能な板バネ１６ｂなどとを備えており、ワーク１１をバキュームコンベア１３の吸着面側へ押付ける装置である。
用紙押えローラ１６ａは、ワーク１１を押えるローラであり、バキュームコンベア１３の搬送開始付近に設けられ、バキュームコンベア１３の幅方向の両端までの長さを有している。
板バネ１６ｂは、搬送方向と平行に３本設けられ、ワーク１１の浮き上がりを防止する金属の板であり、バキュームコンベア１３とヘッド部１５との間に設けられ、中央の１本は、用紙押えローラ１６ａからヘッド部１５の手前までの長さを有しており、残りの２本は、用紙押えローラ１６ａからバキュームコンベア１３の搬送終了付近までの長さを有している。
【００２２】
フィーダ部１７は、幅方向に移動可能なバキュームロータ１７ａと、ピックアッパーに設けられた幅方向に移動可能なピックアッパー吸盤１７ｂなどとを備えた自動給紙装置であり、バキュームロータ１７ａは、空気を吸引しながら回転し、ワーク１１を位置決めコンベア１２へ搬送する装置であり、ピックアッパー吸盤１７ｂは、フィーダ部１７に積み重ねられたワーク１１の１番上の１枚を持ち上げる用紙吸引装置である。
【００２３】
制御部１８は、インクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置１０を制御するＣＰＵと、ワークデータを保存するデータベース部と、ワーク１１の初期値を入力する手段としてのＰＣ（パソコン）などとを備えており、位置決めコンベア１２と、計測装置１４と、ヘッド部１５と、押付け装置１６と、フィーダ部１７と接続され、計測装置１４の計測値に基づいて、基準ラインｓｒを求め、その求めた基準ラインｓｒに基づいて、搬送ガイド１２ａ，ヘッド部１５，板バネ１６ｂ，バキュームロータ１７ａ，ピックアッパー吸盤１７ｂのそれぞれの位置を調節する。
【００２４】
次に、図１及び図３を参照しながら、インクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置の印刷までの工程を説明する。
図３は、制御部の制御及び印刷までの工程を示したフローチャートである。
まず、印刷を行おうとしているワーク１１が、初めて印刷するタイプの新規ワークであるかを確認し（Ｓ１０１）、そのワークが新規ワークであれば、ＰＣを用いて制御部１８に新規ワーク印刷情報を入力する（Ｓ１０２）。入力する新規ワーク印刷情報としては、例えば、搬送ガイド１２ａと接する辺であるワーク１１の下端から印字エリア１１ｂの下端までの距離Δｙｈ，印字エリア１１ｂの右端から凸部１１ａの右端までの距離Δｘ，ワーク１１の縦横の最大最小長さ，印字エリア１１ｂの縦横の長さ，ワーク１１の下端から各凸部１１ａまでの距離などといった印刷に必要な情報である。なお、同じ形状のワーク１１であっても、印字エリア１１ｂが異なる位置に設けられている場合は、新規ワークとなるが、その場合には、印字エリア１１ｂの位置情報に関する部分だけを入力すればよい。
【００２５】
ついで、作業員が、バキュームコンベア１３の吸着面上にワーク１１を乗せ、凸部１１ａと吸引孔１３ａとが十分に重なりあうポイントを探し、最良の配置位置が決定した後に（Ｓ１０３）、計測装置１４を用いて、ワーク１１の配置位置を計測する（Ｓ１０４）。この計測値に基づいて、制御部１８は、ワーク１１の下端と一致する基準ラインｓｒを決定する（Ｓ１０５）。ここで、決定した基準ラインｓｒは、前述した新規ワーク印刷情報と共に、データベース部に保存され、データベース化される（Ｓ１０６）。なお、以前に一度印刷したワークに関しては、データベース部からデータを読込む（Ｓ１０７）ことにより、Ｓ１０２〜Ｓ１０６の作業を省略できる。
【００２６】
そして、基準ラインｓｒに基づいて、第２フレーム１２ｃ−２の搬送ガイド１２ａ側の端辺から基準ラインｓｒまでの距離Ｙｏを求め、その距離Ｙｏに合わせて搬送ガイド１２ａの位置を調節し（Ｓ１０８）、距離Ｙｏ，寄せ能力サイズｈ４，各凸部１１ａまでの距離などを考慮して、バキュームロータ１７ａ及びピックアッパー吸盤１７ｂの位置を凸部１１ａに重なるように調節し（Ｓ１０９）、距離Ｙｏ，距離Δｙｈ，印字エリア１１ｂの幅方向の長さなどを考慮して、ヘッド部１５と板バネ１６ｂとの位置を調節する（Ｓ１１０，Ｓ１１１）。なお、板バネ１６ｂは、ワーク１１に設けられた印字エリア１１ｂを挟み込むように両側の２本を配置し、中央の１本が印字エリア１１ｂの上を通過するように配置する。
【００２７】
最後に、前述したように各装置の位置が決定し、印刷を行う準備を整えた後に、ワーク１１を搬送し（Ｓ１１２）、印字エリア１１ｂに追い刷り印刷をする（Ｓ１１３）。
【００２８】
ここで、図１を参照しながら、インクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置におけるワーク搬送の動作について説明する。
まず、フィーダ部１７に積まれているワーク１１がピックアッパー吸盤１７ｂによって、１番上の１枚が吸い上げられ、バキュームロータ１７ａによって、位置決めコンベア１２に運ばれる。
【００２９】
ついで、位置決めコンベア１２に運ばれてきたワーク１１は、用紙送り１２ｂに沿って斜めに進み、搬送ガイド１２ａに当たると、幅方向の位置が固定され、そのまま、バキュームコンベア１３に運ばれる。
【００３０】
さらに、バキュームコンベア１３の吸引孔１３ａによってワーク１１が吸着固定され、搬送開始付近に設けられた用紙押えローラ１６ａによって、バキュームコンベア１３の吸着面側へワーク１１が押付けられ、しかも、板バネ１６ｂによって、バキュームコンベア１３の吸着面側へ、より強固に押付けられる。
【００３１】
最後に、ヘッド部１５の下にワーク１１が運ばれ、ワーク１１に設けられた印字エリア１１ｂに追い刷り印刷を行い、バキュームコンベア１３によってワーク１１がさらに搬送方向へ運ばれてゆく。
【００３２】
このように、本実施形態によれば、ワーク１１をガイド部やヘッド部基準ではなく、バキュームコンベア１３の吸引孔１３ａ基準で位置決めして搬送するようにしたので、バキュームコンベア１３に運ばれてきたワーク１１の凸部１１ａをより確実に吸着固定しながら搬送することができ、また、確実な吸着固定によって、ワーク１１の凸部１１ａの浮き上がりを防止でき、ヘッド部１５にワーク１１の凸部１１ａが衝突して、ヘッド部１５が破損することがなくなった。
【００３３】
また、制御部１８が、搬送ガイド１２ａとヘッド部１５との位置決めを行っているので、ワーク１１を流しながら印字位置を調整することがなくなり、作業員の作業が減少し、作業効率が向上した。
【００３４】
さらに、制御部１８が、押付け装置１６の板バネ１６ｂと、フィーダ部１７のバキュームロータ１７ａ及びピックアッパー吸盤１７ｂの位置決めを行っているので、作業効率がより向上した。
【００３５】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１） 本実施形態では、作業員が、ワーク１１と吸引孔１３ａとの位置合わせをする例で説明したが、空気の吸引元である真空ポンプに圧力計などを設けて、一番吸引力の高い位置にワーク１１を設置してもよい。
【００３６】
（２） 本実施形態では、バキュームロータ１７ａ及びピックアッパー吸盤１７ｂは、ワーク１１の凸部１１ａを吸引して搬送する例で説明したが、ワーク１１における凸部１１ａ以外の部分を吸引搬送するようにしてもよい。
【００３７】
（３） 本実施形態では、ワーク１１は、箱型容器の展開図の紙片を用いて説明したが、ラップカートンの追い刷り印刷やその他カートンヘの追い刷り印刷，カレンダーの店名追い刷り印刷などに利用してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、基準ラインに基づいて、搬送ガイド部の位置とヘッド部の位置を調節したので、特殊な形状の被印刷シートの浮き上がりを防止でき、また、各装置の位置決めを制御部が行ったので、作業効率を向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置の実施形態を模式的に示す図である。
【図２】ワークがヘッド部の下を通過している状態を模式的に示す図である。
【図３】制御部の制御及び印刷までの工程を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０ インクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置
１１ ワーク（被印刷シート）
１１ａ 凸部
１１ｂ 印字エリア
１２ 位置決めコンベア
１２ａ 搬送ガイド
１２ｂ 用紙送り
１２ｃ−１ 第１フレーム
１２ｃ−２ 第２フレーム
１３ バキュームコンベア
１３ａ 吸引孔
１４ 計測装置
１５ ヘッド部
１６ 押付け装置
１６ａ 用紙押えローラ
１６ｂ 板バネ
１７ フィーダ部
１７ａ バキュームロータ
１７ｂ ピックアッパー吸盤
１８ 制御部
ｓｒ 基準ライン
ｈ１ ギャップサイズ
ｈ２ 厚みサイズ
ｈ３ ヘッドギャップサイズ
ｈ４ 寄せ能力サイズ

Claims (3)

1. 搬送方向と直交する幅方向に移動可能な搬送ガイド部が設けられ、前記搬送ガイド部に合わせて被印刷シートを搬送する位置決め搬送手段と、
   前記位置決め搬送手段によって位置決めされた前記被印刷シートを吸着固定し、搬送する吸着搬送手段と、
   前記吸着搬送手段の吸着面に配置された前記被印刷シートの配置位置を計測する計測手段と、
   前記吸着搬送手段の吸着面から所定間隔離れて配置され、インク粒子を吐出し、前記幅方向に移動可能なインクジェット印刷式のヘッド部と、
   前記計測手段の計測値に基づいて、前記被印刷シートの前記幅方向の一端と一致する基準ラインを求め、前記基準ラインに基づいて、前記搬送ガイド部の位置及び前記ヘッド部の位置を調節する制御部と、
   を備える、特殊な形状の被印刷シートの浮き上がりを防止可能なインクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置。
2. 請求項１に記載されたインクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置において、
   前記幅方向に移動可能な押付け板部が設けられ、前記被印刷シートを前記吸着搬送手段の吸着面側へ押付ける押付け手段を備えており、
   前記制御部は、前記基準ラインに基づいて、前記押付け手段の前記押付け板部の位置を調節すること、
   を特徴とするインクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載されたインクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置において、
   前記幅方向に移動可能な供給部が設けられ、前記被印刷シートを前記位置決め搬送手段へ搬送するシート供給手段を備えており、
   前記制御部は、前記基準ラインに基づいて、前記シート供給手段の前記供給部の位置を調節すること、
   を特徴とするインクジェット印刷機の印刷位置合わせ装置。

Images