JP4392396B2

JP4392396B2 - 印刷装置

Info

Publication number: JP4392396B2
Application number: JP2005290552A
Authority: JP
Inventors: 薫伊藤
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2005-10-03
Filing date: 2005-10-03
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2025-10-03
Also published as: JP2007098733A

Description

本発明は、印刷装置に関する。

特許文献１の印刷装置は、鉛直テーブルの吐出孔から流出する流体を平板状ワークとの隙間から流出させ、ワークの表裏面における流体の流速差によるベルヌーイ効果により、ワークを流体の薄膜を介する非接触でテーブル面に吸引するものを開示している。ワークは鉛直テーブルに吸引された搬送停止状態で位置決めされた後、版を押圧されて印刷される。

特許文献２の印刷装置は、反転胴周面に沿って搬送されるシートを案内するように設けたシートガイドのシート案内面に複数個の空気噴射孔を設け、この空気噴射孔から流出する空気をシートに向けて流出し、シートの表裏面における空気の流速差によるベルヌーイ効果によりシートを空気の薄膜を介する非接触でシート案内面に吸引させつつ搬送するものを開示している。
特開2000-309080 特開2002-308463

特許文献１、２は、レーザードット印字方式やインクジェットドット印字方式等の印刷ヘッドを用いるものでなく、シートを搬送中の移動状態で位置決めしつつ印刷するところがない。特許文献１は、ワークを鉛直テーブルに対し搬送停止状態で位置決めしつつ印刷するものである。特許文献２は、シートを単に波打ちしない走行姿勢で搬送可能にするものである。

特許文献１、２は、ワークやシートに対し流体を流出してベルヌーイ効果によりそれらワークやシートを吸引しようとするものであるが、流体をワークやシートの表面に対し垂直に吹き出しており、ワークやシートに吹き出し圧力を及ぼす結果、ワークやシートを安定的には吸引できず位置決め精度の向上に困難がある。また、仮に安定的に保持できたとしても、レーザードット印字方式やインクジェットドット印字方式などの印刷ヘッドは、縦横２方向に印字スキャンの機能を有する高価な印刷ヘッドが必要となる。

本発明の課題は、シートを搬送中の移動状態で印刷ヘッドに対し高精度に位置決めしつつ印刷し、印刷品質を向上することにある。

請求項１の発明は、搬送手段によりシートを搬送しつつ、印刷ヘッドにより該シートの表面に印刷を行なう印刷装置であって、搬送手段が搬送するシートに対して平行に配置される平板を設けるとともに、該平板の表面に平行に添う気体を該平板の表面と該シート間に吹き出す吹き出し口を設け、平板に対しシートを挟む反対側に印刷ヘッドを配置したものである。

図１〜図３の印刷装置１０は、搬送手段２０によりパウチ等のシート１を搬送しつつ、シート１の表面の適宜箇所に文字、記号等を印刷する。本実施例の印刷装置１０は、レーザードット印字方式の印刷ヘッド１１を有し、レーザー発信手段から射出されるレーザーを集光手段によるシート１上の焦点位置にスポット状に集光させながら、シート１の感光材料に照射してドット状の文字、記号等を印刷する。例えば、印刷ヘッド１１として、Linx社製のXymark10を使用する際には、焦点距離を113ｍｍ、焦点距離許容差を±2ｍｍ以内としなければならない。

搬送手段２０は、シート１の例えば上端寄りの左右両側部を両側搬送把持具２１、２１により把持し、それら把持具２１を所定の搬送経路に沿って移動させることにより、シート１を概ね上下鉛直状に吊るして搬送する。本実施例において、搬送手段２０はシート１を連続的に搬送する。搬送手段２０によるシート搬送方式は他の如何なる方式によるものでも良い。

印刷装置１０は、搬送手段２０によるシート１の搬送経路上にシート位置決め装置３０を配置してある。搬送手段２０は、シート位置決め装置３０の入り側に前後の搬送ガイド２２、２２を配置し、シート１を両搬送ガイド２２、２２により挟みつつ、該シート１をシート位置決め装置３０の前面に搬入する。

シート位置決め装置３０は、図３、図４に示す如く、緩衝箱３１を有し、緩衝箱３１の前面開口を区画する上縁部、下縁部及び左右両側縁部のうち、下縁部を他の３縁部より後退させ、この下縁部の下面に平板３２を設ける。緩衝箱３１の前面開口の上縁部及び左右両側縁部には整流板３３が密着され、整流板３３は平板３２の表面に一定間隙Ａを介して平板３２の中間高さ位置まで延在する。緩衝箱３１は圧縮空気入口３４を側壁に備えるとともに、前面開口を上縁部及び左右両側縁部において整流板３３により閉鎖され、前面開口の下縁部の下面に設けた平板３２の表面と整流板３３との間に間隙Ａ（例えば0.5ｍｍ）をなしてシート１の搬送方向に延在される帯状空気吹き出し口３５を下向きに開口する。尚、緩衝箱３１の下縁部は、整流板３３が密着しているその上縁部、下縁部及び左右両側縁部に対し上記間隙Ａ以上に後退している。

シート位置決め装置３０は、平板３２及び整流板３３の表面を上下鉛直面上に配置し、搬送手段２０が前述の如くに搬送してくるシート１に対して平行に配置される。そして、緩衝箱３１の圧縮空気入口３４に圧縮空気を供給したとき、送られてきた空気は、緩衝箱３１の箱内緩衝室３１Ａでその流れを安定せしめられた後、空気吹き出し口３５から層流状に吹き出す。空気吹き出し口３５から吹き出る空気は、シート１の搬送方向に直交する下向き方向に、平板３２の表面に平行に沿い、平板３２の表面の空気吹出し領域と搬送中のシート１の間に吹き出る。シート位置決め装置３０は、空気吹き出し口３５から平板３２の表面上に吹き出る空気流に起因するベルヌーイ効果（圧力差）により、シート１を空気の薄膜Ｂ（例えば0.2ｍｍ）を介する非接触で平板３２の表面に殆んど密着させるように吸引しつつ搬送ガイドする。

印刷装置１０は、シート位置決め装置３０の平板３２に対し、シート１を挟む反対側に印刷ヘッド１１を配置する。印刷ヘッド１１の焦点位置が概ね平板３２の表面に合致するように、印刷ヘッド１１を配置する。尚、印刷装置１０は、搬送手段２０によるシート１の搬送経路を挟む前後両側に、印刷ヘッド１１による印刷開始位置に到達したシート１を検出可能にする一対のシート検出器１２、１２を配置している。

以下、印刷装置１０による印刷動作について説明する。
(1)搬送手段２０によりシート１を搬送し、シート１をシート位置決め装置３０の平板３２、整流板３３の前面に搬入する（図１）。

(2)搬送中のシート１が平板３２の表面の空気吹き出し領域に入ると、シート１の表裏面における空気の流速差によるベルヌーイ効果により、シート１は空気の薄膜を介する非接触で平板３２の表面に殆んど密着するように吸引されつつ移動する（図２、図３）。これにより、シート１は印刷ヘッド１１の焦点位置に合致せしめられている平板３２の表面に殆んど密着するように位置決めされて移動する。

(3)シート１が上述(2)の如くに平板３２の表面に位置決めされて移動する過程で、シート検出器１２がシート１を検出すると、印刷ヘッド１１が作動して印刷開始する（図２）。これにより、印刷ヘッド１１が射出するレーザーはシート１の表面の所定の印字領域の焦点位置にスポット状に集光しながら、横移動するシート１の該印字領域の感光材料に照射してドット状の文字、記号等を横移動と垂直な縦方向に印字スキャンしつつ印刷する。

尚、シート位置決め装置３０にあっては、緩衝箱３１の下縁部の下面に設ける平板３２の前後方向位置（整流板３３に対する位置）を設定替えでき、これによって空気吹き出し口３５の間隙Ａを変更し、空気吹き出し口３５からの吹き出し空気流速を調整し、ひいてはシート１に及ぼすベルヌーイ効果を調整できる。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
（請求項１）
(a)搬送中のシート１が平板３２の表面の空気吹き出し領域に入ると、シート1の表裏面における空気流速差によるベルヌーイ効果により、シート１を空気の薄膜を介する非接触で平板３２の表面に殆んど密着させるように吸引しつつ搬送可能にする。これにより、搬送中のシート１が印刷ヘッド１１に対する相対距離を一定に保つように位置決めしながらシート１を移動でき、印刷ヘッド１１が搬送中のシート１に連続又は断続的に印字する印刷品質を向上できる。

(b)空気が吹き出し口３５から平板３２の表面に対し平行に沿う方向に吹き出されており、シート１に吹き出し圧力の動圧を殆んど及ぼさない。従って、搬送中のシート１を安定的に吸引し、上述(a)の搬送中のシート１が印刷ヘッド１１に対する位置決めを高精度化でき、印刷品質を向上できる。

（請求項２）
(c)空気が吹き出し口３５からシート１の搬送方向に延びる一定範囲で、シート１の搬送方向に直交する方向に吹き出されるから、シート１を搬送方向とこれに直交する方向に規定される平面内で平板３２の表面に殆んど密着させるように吸引しつつ搬送でき、上述(a)の搬送中のシート１が印刷ヘッド１１に対する位置決めを平面的に高精度化できる。

（請求項３）
(d)空気が緩衝室３１Ａで流れを安定化された状態で吹き出し口３５から上述(b)、(c)の如くに吹き出されるから、シート１をさらに安定的に吸引し、上述(a)の搬送中のシート１が印刷ヘッド１１に対する位置決めをさらに高精度化できる。

（請求項４）
(e)印刷ヘッド１１がレーザードット印字方式により構成されるとき、搬送中のシート１が印刷ヘッド１１に対する相対距離を集光手段によるレーザーの焦点距離に高精度に合致させ、レーザーを集光手段によりシート１上の焦点位置にスポット状に集光させながら感光材料に照射してドットを形成し、印刷品質を向上できる。

（請求項４、５）
(f)シートと印刷ヘッドの間の焦点距離を一定に保ちながらシートを安定に搬送しながら印字するため、１方向のみの印字スキャン機能を有する安価な方式の印字ヘッドを用いることができる。

本発明の実施において、印刷ヘッド１１はインクジェットドット印字方式により構成されても良い。このように印刷ヘッド１１がインクジェットドット印字方式により構成されるとき、搬送中のシート１が印刷ヘッド１１に対する相対位置を安定化でき、インクをバタツキのないシート１上に吐出してドットを形成し、印刷品質を向上できる。

本発明の印字ヘッドは、レーザードット印字方式やインクジェットドット印字方式のみに限定されることなく、同等の印字機能を有する他の印字ヘッドにも適用できる。

図１は印刷装置を示す模式図である。図２は印刷装置による印刷作業状態を示す模式図である。図３は図２の要部断面図である。図４は印刷装置を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図である。

符号の説明

１シート
１０印刷装置
１１印刷ヘッド
２０搬送手段
３０シート位置決め装置
３１緩衝箱
３１Ａ緩衝室
３２平板
３５空気吹き出し口

Claims

搬送手段によりシートを搬送しつつ、印刷ヘッドにより該シートの表面に印刷を行なう印刷装置であって、
搬送手段が搬送するシートに対して平行に配置される平板を設けるとともに、該平板の表面に平行に添う気体を該平板の表面と該シート間に吹き出す吹き出し口を設け、
平板に対しシートを挟む反対側に印刷ヘッドを配置した印刷装置。
前記吹き出し口が、シートの搬送方向に延在され、シートの搬送方向に直交する方向に気体を吹き出す請求項１に記載の印刷装置。
前記吹き出し口が、送られてくる気体の流れを安定させるための緩衝室に連なっている請求項１又は２に記載の印刷装置。
前記印刷ヘッドがレーザードット印字方式により構成された請求項１〜３のいずれかに記載の印刷装置。
前記印刷ヘッドがインクジェットドット印字方式により構成された請求項１〜３のいずれかに記載の印刷装置。