JP4430334B2

JP4430334B2 - 印刷装置

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Publication number: JP4430334B2
Application number: JP2003137680A
Authority: JP
Inventors: 光雄佐藤
Original assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Current assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2023-05-15
Also published as: JP2004338234A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、孔版印刷装置、オフセット印刷装置、インクジェットプリンタ等の印刷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、各種画像形成装置においては、用紙上への画像形成後にそれを排紙トレイに向けて又は後処理装置に向けて高速で搬送する必要がある。高速高精度でトラブルなく搬送するためには、用紙の上下両面をローラで挟んで搬送するという方法が従来より行われている。
用紙搬送速度や用紙搬送経路を急激に変更させる場合には特にしっかりと所定の圧力で挟んで搬送することが必要とされる。画像形成のスピードが低速であるうちはあまり間題にならないが、画像形成スピードと用紙搬送速度が高速になってくると、画像面に当接するローラによる汚れという間題が発生してくる。
すなわち画像面の未乾燥インキがローラに転移して更にはその後の印刷用紙を汚してしまうことになる。
【０００３】
画像形成装置にはその方式によって、オフセット印刷装置や電子写真複写装置、インクジェットプリンタや孔版印刷装置など多くの種類がある。それらの画像形成装置の中で、電子写真複写装置の場合には定着部にてトナーを用紙表面に固着させるので、その直後で画像面をローラで押し付けながら搬送しても、特に画像面に汚れが出たりするという不具合は発生しない。
しかしながら、オフセット印刷装置やインクジェットプリンタ、孔版印刷装置などでは、用紙表面へのインキ付着直後（印刷直後）はインキは未乾燥であるために、上記のような印刷用紙表面汚れが目立ってしまうことを避けられない。
このような画像面汚れの対策として従来、クリーニング用のローラを直接画像表面（印刷面）に押し付けて、その画像面の未乾燥インキを吸収する又は除去するといった方法が採られている。特定の液体を併用してクリーニング性能を向上させようという試みもなされている。
例えば、特開平７−１３２５８６号公報には、孔版印刷画像の余剰インキを余剰インキ除去液を用いて除去する技術が開示されている。
【０００４】
画像面汚れの対策としては、他に、例えば外側にサンドペーパを貼り付けた金属ローラを用いたり、プレス加工やエッチング加工により外周面に突起を形成した薄板を丸めてローラ状にしたものを用いたりすることで、インキを付着しにくくすることが行われている。
孔版印刷装置やオフセット印刷装置における両面印刷では、例えば印刷用紙の片面に印刷画像Ａを形成し、その直後においてその用紙の反対側の面に印刷画像Ｂを形成することになるが、この際に印刷画像Ｂの印刷用プレスローラには必ず印刷画像Ａの未乾燥インキが転移してしまい、その次の印刷用紙上に再転移して画像を汚してしまうという問題が発生する。
このような間題に対処すべく、例えば特開２００２−２１９８４９号公報には、プレスローラの外周面に微細（微小）な凹凸を設けてインキの付着量を低減する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
実用新案登録第２５１６８３０号公報
【特許文献２】
特開平７−１３２５８６号公報
【特許文献３】
特開平２−１４０５６４号公報
【特許文献４】
特開平１−２８５２６号公報
【特許文献５】
特開平５−３０３３０３号公報
【特許文献６】
特開２００２−２１９８４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
画像面汚れの対策として、クリーニング用のローラを直接画像表面に押し付けて、その画像面の未乾燥インキを吸収する又は除去するといった方式の場合には、そのクリーニングローラ自体がすぐにインキで汚れてしまいクリーニング性能が著しく低下してしまうという問題があった。すなわち耐久性能に劣っていた。このため、頻繁にクリーニングローラを新しいものと交換しなければならない煩わしさがあった。
特定の液体を併用してクリーニング性能を向上させようとする方式では、液体を扱うため液漏れのトラブルが発生しやすく、液の回収機構にコストが掛かり、あるいは汚れてしまった廃液の処理が面倒であるといったような問題があった。
画像面汚れの対策として、外側にサンドペーパを貼り付けた金属ローラを用いる方式では、ただ単に搬送するだけなら大きな間題はないが、所定以上の押圧力で押し付けながら搬送する場合には、砥粒の脱落で耐久性が早期に低下したり、相手側ローラの表面や印刷物の画像面を傷めてしまうといった問題があった。
【０００７】
外周面に突起を形成した薄板を丸めたローラを用いる方式では、突起が用紙の表面によって磨耗しやすく、用紙を強く挟んで搬送することができず、また金属エッジが回転するので安全性の上でも問題があった。
外周面に微細な凹凸を設けたプレスローラを用いる方式では、インキ転移汚れ防止効果はあるものの、その能力は十分ではなく、経時的には表面にインキが付着蓄積していくので段々と画像面の汚れが目立つようになることを避けられなかった。
本発明者の実験によれば、特開２００２−２１９８４９号公報の図１１（Ｂ）に示されるような、球状ビーズをローラ外周面に並べて固着し微細な凹凸を形成しただけの構成では、インキ転移汚れ防止の能力が小さく不十分であることが分かった。これは球状ビーズの頂点に付着したインキが用紙の上に点状に転移する度合いの間題であることが判明した。
【０００８】
そこで、本発明は、インキの転移による汚れの発生を高精度に抑制できるとともにコスト的にも満足できる印刷装置の提供を、その主な目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は各種実験や確認テスト及び検討の結果、印刷直後の画像面に接触する回転体の表面に特定のクリーニング部材を速度差を与えながら押し当てて回転させることが最も効果的であることを見出した。本発明における技術的思想はこの実験結果に基づいている。
具体的には、請求項１記載の発明では、印刷ドラムの外周面に、表面画像と裏面画像が該印刷ドラムの周方向に並んだ印刷用版を巻装し、記録媒体の一方の面に表面画像を印刷して一時ストックした後再給送して他方の面に裏面画像を印刷することが可能な構成を有し、印刷された記録媒体の印刷面側に接触して回転し、上記印刷ドラムとの間で印圧部を形成するプレスローラを備え、上記プレスローラの外周面に押圧されて接触するとともに速度差をもって回転駆動され、上記プレスローラの外周面に付着したインキをクリーニングするクリーニング部材を有している、という構成を採っている。
【００１０】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の印刷装置において、上記クリーニング部材は、ローラ状の芯材の表面にクリーニング用シート材を螺旋状に巻き付けた構造を有している、という構成を採っている。
【００１１】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の印刷装置において、上記クリーニング用シート材が、フェルト状の表面性状を有している、という構成を採っている。
【００１２】
請求項４記載の発明では、請求項２記載の印刷装置において、上記クリーニング用シート材が、ブラシ状の表面性状を有している、という構成を採っている。
【００１３】
請求項５記載の発明では、請求項１乃至４のうちの何れか１つに記載の印刷装置において、上記プレスローラに対する上記クリーニング部材の押圧力が４００ｇｆ以下である、という構成を採っている。
【００１４】
請求項６記載の発明では、請求項１記載の印刷装置において、上記クリーニング部材がローラ状に形成され、上記プレスローラの回転方向と反対方向に回転するように上記クリーニング部材を間欠駆動する間欠駆動機構を有している、という構成を採っている。
【００１５】
請求項７記載の発明では、請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の印刷装置において、上記クリーニング部材はその軸方向にスライドさせることで装置本体に着脱自在に設けられ、装着方向奥側端部において駆動源との接続・遮断が上記スライド動作に連動して自動的になされる、という構成を採っている。
【００１６】
請求項８記載の発明では、請求項１乃至７のうちの何れか１つに記載の印刷装置において、上記クリーニング部材の回転駆動系に電磁クラッチが設けられ、該クリーニング部材は両面印刷時には上記プレスローラに対して速度差をもって回転駆動され、片面印刷時には上記プレスローラと連れ回りするように制御する、という構成を採っている。
【００１７】
請求項９記載の発明では、請求項１乃至８のうちの何れか１つに記載の印刷装置において、両面印刷モードと片面印刷モードを有し、且つ、両面印刷モード時の通算印刷枚数から上記クリーニング部材の交換時期を求めて知らせる手段を有している、という構成を採っている。
【００１８】
請求項１０記載の発明では、請求項１乃至９のうちの何れか１つに記載の印刷装置において、上記プレスローラはその外周面に微細な凹凸を有している、という構成を採っている。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。装置全体図としては、図１は参考例である。
まず、図１に基づいて本実施形態における印刷装置としての孔版印刷装置の構成及び印刷動作の概要を説明する。給紙装置１０１の昇降自在な給紙台６１に積載された記録媒体としての印刷用紙１００は、給紙コロ６２等により最上のものから順に１枚ずつ分離されて給紙され、レジストローラ対６３で一旦停止される。
印刷用紙１００はレジストローラ対６３でスキューを修正された後所定のタイミングで第１の印刷ドラム１０３と、この第１の印刷ドラム１０３の下方に対向配置され図示しない接離機構により第１の印刷ドラム１０３に対して接離する第１のプレスローラ１０２との印圧部（印刷部又は印圧ニップ部ともいう）へレジストローラ対６３の回転により送られる。
【００３８】
第１の印刷ドラム１０３の外周面には、図示しないスキャナにより読み取られた又は図示しない外部接続機器から送信された画像情報に基づいて図示しない製版装置により穿孔製版された孔版原紙としてのマスタ１０４が巻装されている。第１の印刷ドラム１０３の内部には図示しないインキ供給手段が設けられており、印刷用紙１００を第１のプレスローラ１０２が第１の印刷ドラム１０３に押圧することによりインキがドラム開口部、マスタ穿孔部から滲み出て印刷用紙１００に転移することにより印刷用紙１００の表面に第１の画像（表面画像）が形成される。上記所定のタイミングとは、印刷用紙１００の搬送方向の先端部の所定位置と第１の印刷ドラム１０３上の画像の先端とが一致するタイミングである。第１の印刷ドラム１０３上の使用済みのマスタ１０４は図示しない排版装置により廃棄される。
【００３９】
表面印刷が行われた印刷用紙１００は、空気の負圧作用により吸引しながら搬送するベルト吸引搬送装置１０５により図中左方向に搬送され、第２の印刷ドラム１０７と、この第２の印刷ドラム１０７の上方（用紙搬送経路の上方）に対向配置され図示しない接離機構により第２の印刷ドラム１０７に対して接離する第２のプレスローラ１０６との印圧部へ進入する。
第２の印刷ドラム１０７の外周面には、図示しないスキャナにより読み取られた又は図示しない外部接続機器から送信された画像情報に基づいて図示しない製版装置により穿孔製版された孔版原紙としてのマスタ１０８が巻装されている。第２の印刷ドラム１０７の内部には図示しないインキ供給手段が設けられており、印刷用紙１００を第２のプレスローラ１０６が第２の印刷ドラム１０７に押圧することによりインキがドラム開口部、マスタ穿孔部から滲み出て印刷用紙１００に転移することにより印刷用紙１００の裏面に第２の画像（裏面画像）が形成される。両面に画像を形成された印刷用紙１００は排出されて排紙トレイ１０９に積載される。第２の印刷ドラム１０７上の使用済みのマスタ１０８は図示しない排版装置により廃棄される。
【００４０】
第２のプレスローラ１０６は、表面画像が印刷された印刷用紙１００の印刷面側に接触して回転する回転体である。第１の印刷ドラム１０３の印圧部を出た印刷用紙１００はインキが乾燥しない時間（例えば３秒以内）で第２の印刷ドラム１０７の印圧部へ進入し、第２のプレスローラ１０６に接触する。
印刷用紙１００の表面画像のインキは未乾燥であるため、第２のプレスローラ１０６の表面（外周面）に転移する。第２のプレスローラ１０６がインキで汚れた状態で次の印刷用紙１００が進入すると、第２のプレスローラ１０６のインキが次の印刷用紙１００の表面に付着し、表面画像を汚してしまう。
これを防止すべく、第２のプレスローラ１０６の外周面に微細（微小）な凹凸を形成している。微細な凹凸の形成方法は、例えば特開２００２−２１９８４９号公報に記載された手法等を採用できる。
しかしながら、上述したように、第２のプレスローラ１０６の外周面に微細な凹凸を形成するだけではインキ汚れの抑制は不十分であるため、本実施形態では更に、第２のプレスローラ１０６に付着したインキをクリーニングするクリーニング部材としてのクリーニングローラ１１０、１１１を設けている。
【００４１】
クリーニングローラ１１０、１１１は、図２に矢印で示すように、第２のプレスローラ１０６の中心に向けて所定の押圧力で付勢され、外周面に接触している。
また、クリーニングローラ１１０、１１１は、第２のプレスローラ１０６と速度差をもって回転駆動される。図３に示すように、第２のプレスローラ１０６の直径は６０ｍｍ、クリーニングローラ１１０の直径は２０ｍｍで、第２のプレスローラ１０６の回転軸には歯車１１２が、クリーニングローラ１１０の回転軸には歯車１１２に噛み合う歯車１１３が取り付けられている。
歯車１１２はモジュール１で歯数２０、歯車１１３はモジュール１で歯数６０である。従って、駆動減速比は１：３となり、クリーニングローラ１１０の外周面の速度比は1／９となる。本実施形態では第２のプレスローラ１０６との周速差が１／５以下好ましくは１／１０以下になるようにクリーニングローラ１１０を同じ方向（非カウンタ方向）で低速に駆動する方法を採っている。クリーニングローラ１１１についても同様である。
【００４２】
図４に基づいて、クリーニングローラ１１０の構造を詳細に説明する。クリーニングローラ１１０は、円筒状の紙製の芯材１２１と、この芯材１２１の両端部に圧入された金属製の回転軸１２２Ａ、１２２Ｂと、フェルト状の表面性状を有するクリーニング用シート材１２４を有している。
芯材１２１の外径は２０ｍｍである。回転軸１２２Ａは、先端にテーパ面を有する圧入部１２２ａと、芯材１２１の端面に当接する鍔部１２２ｂと、軸部１２２ｃを有している。他方の回転軸１２２Ｂも同様の構成を有している。
クリーニング用シート材１２４は合成樹脂繊維又は天然繊維により幅３０ｍｍ、厚さ２〜３ｍｍの細幅に形成されており、芯材１２１の表面（外周面）に螺旋状に巻き付けられて接着されている。すなわち、クリーニングローラ１１０の外周面は多孔質材で形成されている。クリーニングローラ１１１も同様の構造を有している。クリーニング用シート材（フェルト）１２４の材質としては、綿、羊毛、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維等を用いることができる。
【００４３】
クリーニングローラ１１０、１１１は上記のように構成されているので、両端部の金属製の回転軸１２２Ａ、１２２Ｂを抜き取れば、容易に廃棄焼却することができる。すなわち、リサイクルにおける分別処理が容易となる。
クリーニングローラ１１０、１１１は汚れがひどくなってクリーニング機能が低下した場合交換を要する消耗品であるので、安価、軽量、取り扱いやすさが求められるが、その点で紙製の芯材１２１は望ましい。
クリーニング用シート材１２４は螺旋状に巻き付けられているので、剥がれにくく、回転方向全周及び軸方向全体に亘って均一な接着力及びクリーニング機能を得ることができる。
【００４４】
本実施形態では第２のプレスローラ１０６の外周面に２つのクリーニングローラ１１０、１１１を周方向に間隔をおいて並列に配置したが、図５に示すように、１つのクリーニングローラ１１０を設けてもよく（第２の実施形態）、図６に示すように、第２のプレスローラ１０６に対して１つのクリーニングローラ１１０を設けるとともに、クリーニングローラ１１０上のインキを除去するようにクリーニングローラ１１１を直列に設ける構成としてもよい（第３の実施形態）。この場合、クリーニングローラ１１１はクリーニングローラ１１０の中心に向けて押圧される。
クリーニングローラを第２のプレスローラ１０６に対して速度差を有するように駆動する方式としては、上記の他に、クリーニングローラを反対方向（カウンタ方向）に低速で回転駆動する方法と、クリーニングローラを反対方向に低速で間欠回転駆動する方法がある。
【００４５】
図７は、１つのクリーニングローラを反対方向（カウンタ方向）に低速で回転駆動する方法における駆動構成を示している（第４の実施形態）。第２のプレスローラ１０６の直径は６０ｍｍ、クリーニングローラ１１０の直径は２０ｍｍで、第２のプレスローラ１０６の回転軸には歯車１１２が、クリーニングローラ１１０の回転軸には歯車１１４が取り付けられている。また、歯車１１２に噛み合うアイドル歯車１１５が設けられているとともに、歯車１１４に噛み合ってアイドル歯車１１５と同期回転するアイドル歯車６４が設けられている。アイドル歯車１１５は歯数６０で、アイドル歯車６４は歯数２０である。アイドル歯車１１５、６４は２段ギアとして一体に形成されている。
駆動減速比は１：６となり、クリーニングローラ１１０は第２のプレスローラ１０６と反対方向に1／６の回転数で駆動される。従って外周面同士の速度比は非常に大きいものになる。
【００４６】
図８は、１つのクリーニングローラを反対方向に低速で間欠回転駆動する方法における駆動構成を示している（第５の実施形態）。第２のプレスローラ１０６の一方の回転軸１１６Ａには円柱状の偏心軸部１１７が取り付けられている。一方、クリーニングローラ１１０の一方の回転軸１２２Ａには一方向クラッチ（ワンウェイクラッチ）１１９を介してＵ字状溝１２０ａを有するアーム１２０が取り付けられている。偏心軸部１１７、一方向クラッチ１１９、アーム１２０により間欠駆動機構が構成されている。
第２のプレスローラ１０６が何れかの方向に回転すれば、偏心軸部１１７も回転するので、必然的にアーム１２０は矢印Ｄ１方向に往復揺動動作を行うことになる。一方向クラッチ１１９の規制によりクリーニングローラ１１０は間欠的に第２のプレスローラ１０６の１回転に１回ずつ片側方向に駆動されることになる。
もちろんこの場合クリーニングローラ１１０の他方の回転軸１２２Ｂ（図９参照）にも一方向クラッチを装着する必要がある。その場合、クリーニングローラ１１０の回転方向は、矢印Ｄ２方向になるように一方向クラッチの組付を設定する。
【００４７】
この駆動方式によれば、第２のプレスローラ１０６とクリーニングローラ１１０間の軸間ピッチが変動してもクリーニングローラ１１０の間欠回転駆動には何の影響はないという特徴がある。更には、歯車のように片側駆動でクリーニングローラ１１０の押圧力が軸方向左右でバランスがずれるという心配もない。更には第２のプレスローラ１０６の回転方向がどちらであってもクリーニングローラ１１０の間欠回転駆動には何の影響もないという特徴がある。
上述したクリーニングローラの各駆動構成は、図２、図５、図６で示したクリーニングローラの配置タイプのいずれにも適用できる。
【００４８】
図９に基づいて、図８で示した１つのクリーニングローラを反対方向に低速で間欠回転駆動する方法における具体的構成及びクリーニングローラの着脱構成を示す（第６の実施形態）。
第２のプレスローラ１０６は一方の回転軸１１６Ｂを装置本体の前側板１２５に軸受１２６を介し、且つ、他方の回転軸１１６Ａを後側板１２７に軸受１２８を介して回転自在に支持されている。第２のプレスローラ１０６の回転軸１１６Ａには駆動力伝達用の歯付きのタイミングプ−リ１３０がピン１１８で一体に固定されており、該タイミングプ−リ１３０に偏心軸部１１７が一体に形成されている。
アーム１２０は、後側板１２７に形成された開口部１２７ａを移動可能に設けられた軸受１３１に回転自在に保持されており、且つ、スプリング１３２によって下向きに（第２のプレスローラ１０６側へ）付勢されている。アーム１２０にはクリーニングローラ１１０の一方の回転軸１２２Ａが支持される一方向クラッチ１１９が圧入されている。アーム１２０の一方向クラッチ１１９の設置部位には、回転軸１２２Ａを案内しやすくするためのテーパ面を有するガイド部１２０ｂが形成されており、回転軸１２２Ａの先端部も一方向クラッチ１１９内に嵌合しやすいように先細り状に形成されている。他方の回転軸１２２Ｂも同様の形状を有している。
【００４９】
前側板１２５にはクリーニングローラ１１０を挿入するための開口部１２５ａが設けられているとともに、ガイドピン１３４とネジ穴１２５ｂが設けられている。クリーニングローラ１１０を矢印Ｃ方向に挿入した後、一方向クラッチ１１９が圧入保持されたスライド部材１３７がスプリング１３８によって下向きに付勢されたクリーニングローラ押え部材１３９を取り付ける。
クリーニングローラ押え部材１３９の穴１３９ａをガイドピン１３４に係合し、手回し用ネジ１４０をネジ穴１２５ｂにねじ込むことにより取り付けが完了する。これにより、クリーニングローラ１１０の回転軸１２２Ｂは一方向クラッチ１１９により一方向のみ回転可能に保持される。図９において符号１３９ｂは、スライド部材１３７の移動用の開口部を示す。スプリング１３２、１３８の付勢力により第２のプレスローラ１０６に対するクリーニングローラ１１０の所定の押圧力（接触圧）が得られる。
【００５０】
このような構造にすれば、第２のプレスローラ１０６の表面に所定の押圧力で接触しながら間欠的に回転駆動されるクリーニングローラ１１０を簡単に着脱でき、その着脱動作はクリーニングローラ１１０の回転軸方向（軸線方向）にスライドさせるだけなので、非常に簡単で狭いスペースで実現できることになる。
次に、第２のプレスローラ１０６に対するクリーニングローラ１１０の押圧力について説明する。実験の結果、第２のプレスローラ１０６はその表面に微細な凹凸を有しているので過度に強く押せば、クリーニングローラ１１０の表面が長時間の使用中に剥離したり破損したりするということが分かった。
また、クリーニングローラ１１０を軸線方向にスライドさせて挿入する場合、スプリング１３２、１３８のバネ圧が強すぎると挿入しにくいことが分かった。クリーニングローラ１１０の押圧力（押付け力）と、クリーニングローラ１１０の表面の耐久性、挿入作業性との関係の実験結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】

【００５２】
表１から、クリーニングローラ１１０によるクリーニング性能は、押圧力を強くしても向上するわけではなく、４００ｇｆ程度で十分であることが分かる。
図１０にクリーニングローラ１１０の変形例（第７の実施形態）を示す。本実施形態におけるクリーニングローラ６５は、円筒状の紙製の芯材１２１の外周面に幅３０ｍｍで厚さが０．２〜１ｍｍのクリーニング用シート材１５１を螺旋状に且つ多層に巻き付けて接着している。
図１０では最外層のクリーニング用シート材１５１ａを一部剥がした状態を示しており、その下面側には反対方向（逆方向）に螺旋状に巻き付けられた第２層のクリーニング用シート材１５１ｂが見えている。クリーニング用シート材１５１の重ね巻き数は５層〜１０層程度である。その接着力もユーザが自分で剥がせる程度に比較的弱く設定されている。具体的には剥離力で１０００ｇｆ以下である。
螺旋巻き方向を各層毎に互い違いにしたので、下の層まで一緒に剥がれてしまう心配がなく、厚さ方向も均一化されて外形寸法が安定し、巻き付け接着部の強度も確保される。
【００５３】
次に、図１１乃至図１５に基づいて第８の実施形態を説明する。
まず、図１１に基づいて本実施形態における両面印刷が可能な孔版印刷装置の構成及び印刷動作の概要を説明する。スキャナ、製版・給版、排版の機構、主要な機能については従来からの製版・印刷一体型孔版印刷装置と同様なので特に必要がない限り説明を省略する。
印刷ドラム１は矢印方向(時計回り方向)に回転駆動される。印刷ドラム１の外周面には製版装置２により穿孔製版されたマスタ３が先端部をクランパ４によってクランプされて巻装されている。
製版されたマスタ（印刷用版）３には、表面印刷用の第１の画像５(以下、「表面画像５」という)と、裏面印刷用の第２の画像６(以下、「裏面画像６」という)が印刷ドラム１の回転方向（周方向）に順に並んで形成されている。
これらマスタ３上の画像の元となるデジタル画像データは、原稿をスキャナ７で読み取って作成され、又はコンピュータ上で作成される。原稿のセットは図示しない自動原稿送り装置やオペレータによるコンタクトガラスヘの原稿セット操作により行なわれる。
【００５４】
デジタル画像データの作成は、コンピュータ上に作成されたデジタル原稿を出力したものでも良い。これらデジタル画像データが製版装置２に送られ、マスタ３の製版が行なわれる。
昇降自在な給紙台８には印刷用紙９が積載されている。印刷用紙９は表面画像５と裏面画像６の大きさに適応した用紙サイズとなっている。つまり片面印刷時の最大印刷サイズが例えばＡ３サイズである場合は、両面印刷の場合の最大印刷サイズは大よそＡ４サイズとなり、最大通紙用紙（印刷用紙９）もＡ４サイズになる。通紙方向は短手方向に通紙することになる。
印刷用紙９は給紙コロ１０ａで送り出され、分離コロ１０ｂと分離パット１１で1枚ずつに分離され、レジストローラ対１２へ送られる。レジストローラ対１２でスキューを修正された後、印刷用紙９は印刷ドラム１に対して所定の位相タイミングにて印刷ドラム１とプレスローラ１３の間の印圧部に向けて送り出される。
【００５５】
印圧部で表面画像５を印刷された印刷用紙９Ａは、上向きになっている切替爪１４により、図中左下の方向に案内、ガイドされ、再給紙トレイ１５に向かって排出される。再給紙トレイ１５にはベルト式の吸引搬送装置が設置されている。ベルト式吸引搬送装置は２本のローラ１６ａ、１６ｂと、その間に掛け渡された複数本の無端ベルト１７と、比較的弱い吸着力を発生する吸引ファン１８を有している。
ベルト式の吸引搬送装置の上面から若干の隙間を置いてその上方には、すれ違いガイド板１９が設けられており、このすれ違いガイド板１９は図示しない専用の駆動装置によって用紙搬送と略平行に高速で往復移動できるようになっている。
印圧部で表面画像５を印刷された印刷用紙９Ａは、その先端部が図の左方向に移動し始めたすれ違いガイド板１９の上に落下し、すれ違いガイド板１９によって印刷済み印刷用紙９Ｂの上面との接触を阻害されたまま、図の左方向に案内搬送される。
一方、すでに再給紙トレイ１５上にあってベルト式吸引搬送装置により右方向に搬送された再給紙トレイ１５上の印刷用紙９Ｂは、一旦先端をストッパ２０に突き当てられて停止する。その後、再給紙コロ２１が上昇して所定のタイミングで印刷用紙９Ｂをプレスローラ１３外周に押し付け、印刷用紙９Ｂはプレスローラ１３の外周面に沿って搬送される。プレスローラ１３は印刷ドラム１の周速と同じ周速にて回転駆動され、再給紙コロ２１により押し当てられた印刷用紙９Ｂは搬送力を受け、ガイドローラ６６によりガイド・搬送されながら印圧部へ向けて搬送される。
【００５６】
印刷ドラム１に対して所定のタイミングで印圧部に送られた印刷用紙９Ｂは、印刷用紙９Ａの後端に続けて印圧部に送り込まれる。こうして再給紙され印圧部に入ってきた印刷用紙９Ｂは反転されており、印刷面が下面に、非印刷面が上面になっている。今度はその上面すなわち非印刷面に裏面画像６を印刷される。これによって両面印刷が行われる。
このとき、用紙下面になった表面画像５の未乾燥インキが印圧ニップ部において、プレスローラ１３の表面に転移してプレスローラ１３の表面を汚してしまうことになる。プレスローラ１３は、表面画像５が印刷された印刷用紙９Ｂの印刷面側に接触して回転する回転体である。
印圧部を抜け両面印刷済みとなった印刷用紙９は、下向きに切り替わっている切替爪１４により、左の方向に案内・ガイドされ、２本のローラ２２ａ、２２ｂと、その間に掛け渡された複数本の無端ベルト２３と、吸着力を発生する吸引ファン２４から構成されているベルト式吸引搬送装置７１により搬送されて、排紙トレイ２５に向けて排出される。こうして両面印刷された印刷用紙９は、排紙トレイ２５上に順次積載される。
【００５７】
図１２は、プレスローラ１３上でインキ汚れが発生する様子を表した図である。印刷用紙９の表面に形成された表面画像５のインキが未乾燥状態にあるために、印圧ニップ部においてそのインキはプレスローラ１３の外周面に表面画像インキ５ａとして転移する。すなわち、印刷用紙９の表面に形成された表面画像５の未乾燥状態インキ５ａは、印圧ニップ部において押圧力が作用することでプレスローラ１３の外周面に鏡像状態で転移する。これと同時に、印刷用紙９の裏面には裏面画像６が印刷される。
プレスローラ１３の外周面に付着したインキ５ａが次の工程で、新しく給紙された印刷用紙９Ｃに表面画像５を印刷する場合に、その裏面に転移して裏面を汚してしまうという間題が発生する。また、それでもなおプレスローラ１３の外周面に残っているインキ５ａが、再給紙される印刷用紙９Ｂの表面にも転移して該表面を汚してしまうという問題もある。
【００５８】
こうして一度プレスローラ１３の外周面に転移したインキ５ａが、その後の工程で印刷用紙の表面や裏面に再転移して画像面を汚してしまう問題が非常に大きい問題として認識される。
この転写汚れを防止すべく、本実施形態では、プレスローラ１３は、基体としてのアルミニウム製金属中空パイプの外周に厚さ５〜１０ｍｍ程度のシリコンゴム等の弾性体ゴム層を形成し、最外周には表面に微細凹凸が形成された一定幅の長尺シートを螺旋状に巻き付けて接着した構造を有している。プレスローラ１３をこのような構造とすれば、かなりの転写汚れ防止機能を得ることができるが、表面に微細凹凸シートを巻き付けただけではまだ不十分であり、転写汚れを完全に防止することはできない。
そこでプレスローラ１３を上記のような構造とすることに加え、表面性状がブラシ状のクリーニングローラ２７と、表面性状がフェルト状のクリーニングローラ２８が設けられている。符号２９はクリーニングローラ２７、２８を覆うカバーを示す。
【００５９】
プレスローラ１３は図の矢印方向に回転駆動され、それに対して逆らう方向にクリーニングローラ２７が回転駆動され、さらにその下流でクリーニングローラ２８が同様にプレスローラ１３の回転方向に逆らう方向に間欠回転駆動される。間欠回転駆動は上述した間欠駆動機構によりなされる。
クリーニングローラ２７は、微細で短い毛が植え付けられたブラシ状の細長いシートを、上記実施形態で説明したのと同様に、紙製の芯材の外周面に螺旋状に巻き付けて接着した構造を有している。ブラシの材質は、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維等が用いられる。クリーニングローラ２７の表面性状としては、ブラシ状の繊維の他に、図１７に示すようにループ状ないしパイル状の繊維によるクリーニング用シート材７０を用いてもよい。
クリーニングローラ２８は、紙製の芯材の外周面に所定の幅と厚さの合成樹脂繊維又は天然繊維から製造されたフェルトを螺旋状に巻き付けて接着した構造を有している。
【００６０】
図示しないが、クリーニングローラ２８は図９で示したのと同様の構造で支持されてその軸線方向に容易に着脱可能となっている。
図１３は、クリーニンクローラ２７の駆動系と支持構造を示す図である。プレスローラ１３の一方の回転軸は前側板３０に図示しない軸受を介して回転可能に支持され、他方の回転軸３３は後側板３１に軸受３２を介して回転可能に支持されている。プレスローラ１３の回転軸３３には駆動力伝達用の第１歯車３４がピン６７により固定されている。
第１歯車３４と噛み合うように第２歯車３５が、軸受３６と３７で支持されて回転可能に設けられた軸６８にピン６９で固定されている。軸受３７は後側板３１に固定されており、軸６８の中央部には電磁クラッチ３８が取り付けられている。電磁クラッチ３８の外面には第３歯車３９が設けられており、電磁クラッチ３８がオンすることで第２歯車３５の駆動力が第３歯車３９に伝達されるようになっている。
【００６１】
後側板３１には、軸受４０を介して第４歯車４１が回転可能に支持されており、第４歯車４１は第３歯車３９に噛み合っている。第４歯車４１はその一部に一方向クラッチ４２を有しており、さらにクリーニングローラ２７の回転軸２７Ａを案内するためのテーパ面を有するガイド部４１ａを有している。
クリーニングローラ２７を図の矢印方向にスライド挿入するだけで駆動源との接続がなされる。この場合、クリーニングローラ２７の回転は連続回転になる。前側板３０にはクリーニングローラ２７を挿入するための開口部３０ａが設けられているとともに、ガイドピン４３とネジ穴３０ｂが設けられている。
クリーニングローラ２７を図の矢印方向に挿入した後、一方向クラッチ４２が圧入保持されたクリーニングローラ押え部材４６を取り付けることになる。クリーニングローラ押え部材４６の穴４６ａをガイドピン４３に係合し、手回しネジ４７をネジ穴３０ｂにねじ込むことで固定される。
このような構造にすれば、プレスローラ１３に対して所定の位置に接触しながら連続的に回転駆動されるクリーニングローラ２７を簡単に着脱でき、その着脱方向はクリーニングローラ２７の軸線方向にスライドするだけなので、非常に簡単で狭いスペースで実現できることになる。
【００６２】
両面印刷モード時には表面画像５の未乾燥インキによってプレスローラ１３の外周面が汚れるのでそれをクリーニングすべく、電磁クラッチ３８をオンにしてクリーニングローラ２７をプレスローラ１３の回転方向に逆らう方向に回転駆動する。
片面印刷モード時には表面画像５の未乾燥インキによってプレスローラ１３の外周面が汚れるといった心配はないので、電磁クラッチ３８をオフにして第２歯車３５と第３歯車３９の駆動連結を解除する。そうすればクリーニングローラ２７と第４歯車４１とは、プレスローラ１３に対して連れ回り回転するようになる。又は回転駆動されずに停止したままになる。
片面印刷時にクリーニングローラ２７を逆転駆動しないことで、プレスローラ１３とクリーニングローラ２７の耐久性を向上させることができるとともに、騒音の発生やインキの飛散を防止することもできる。駆動系の耐久性も向上でき、駆動負荷低減にもなる。片面印刷時にクリーニングローラを逆転駆動しない制御は上記各実施形態においても同様に実施できる。
【００６３】
図１４は、本実施形態における両面印刷が可能な孔版印刷装置の操作パネル５０の一部を示している。符号５１はプリント枚数表示部、５２は製版スタートキー、５３はプリントスタートキー、５４はストップキー、５５はテンキー、５６は片面印刷モード指定キー、５７は片面印刷モード表示ＬＥＤ、５８は両面印刷モード指定キー、５９は両面印刷モード表示ＬＥＤ、６０は液晶表示部をそれぞれ示している。
図示しない制御装置（例えば孔版印刷装置のメインコントローラ）は、両面印刷モードが指定された場合にのみその印刷枚数をカウントして累積加算していくカウンタを有しており、そのカウンタの数値が所定値に達したときは、クリーニングローラ２７、２８の交換を促す表示を液晶表示部６０に表示する。
例えば「クリーニングローラの交換時期です」という旨の表示をする。上記制御装置と液晶表示部６０により、クリーニング部材の交換時期を求めて知らせる手段が構成されている。
片面印刷時にはプレスローラ１３もクリーニングローラ２７、２８も基本的にはインキで汚れることはない。両面印刷時にのみクリーニングローラ２７、２８は汚れるので、上記のように表示するようにすればクリーニングローラ２７、２８の汚れ寿命をより正確に把握することができるようになる。すなわち、クリーニング機能が低下したクリーニングローラ２７、２８の使用続行による画質低下を早期に防止できる。
クリーニングローラ２７、２８の交換時期をより正確に判断できるので、ランニングコストを節約できる。
【００６４】
図１５のフローチャートに基づいてクリーニングローラ交換に係る制御動作を説明する。
プリント動作（印刷動作）がスタートすると（Ｓ１）、上記制御装置は両面印刷モードかどうかをチェックし（Ｓ２）、両面印刷モードの場合にはカウンタにより印刷枚数をカウントしてメモリの現在の値に加算していく（Ｓ３）。
次にメモリの数値が１０万（実験により求められた値）を超えたかどうかをチェックし（Ｓ４）、超えた場合には印刷終了後、クリーニングローラの交換が必要である旨を液晶表示部６０に表示（警告）する（Ｓ５）。次に、クリーニングローラが交換されたかどうかをチェックする（Ｓ６）。クリーニングローラが交換されたかどうかはクリーニングローラの着脱動作に伴ってオン・オフする図示しないセンサの信号により判断される。クリーニングローラが交換された場合には、メモリの値をゼロにクリアする（Ｓ７）。
【００６５】
片面印刷時にはプレスローラ１３もクリーニングローラ２７、２８も基本的にはインキで汚れることはない。両面印刷時にのみクリーニングローラ２７、２８は汚れるがそのクリーニングローラ２７、２８の汚れ度合いは、基本的に表面画像５によって決定される。
しかも表面画像５のベタ画像の割合（ベタ画像率）が大きく影響を与えることが分かっている。そこで、クリーニングローラ２７、２８の汚れ寿命をより正確に把握して表示するためには、表面画像５のベタの割合を考慮して計算する必要がある。
製版時の画像処理制御部において表面画像５のベタの割合を検知し、それが一定の値以上の場合にはクリーニングローラ２７、２８の交換時期を早める方向に計算値を補正することで、より正確に判断して表示できる。こうしてベタ画像の割合を検知できれば、ベタの度合いが大きいほど汚れは大になるので、クリーニングローラ２７、２８の寿命をより正確に計算することができる。このことは上記各実施形態においても同様である。
【００６６】
次に、図１６に基づいて第９の実施形態を説明する。本実施形態では第１の実施形態で示した構成において、第２のプレスローラ１０６に対するクリーニングローラの交換性を向上させることを目的としている。
第２のプレスローラ１０６の上方（印刷用紙１００の搬送経路の上方）にクリーニングローラ８０が配置されている。クリーニングローラ８０は第２のプレスローラ１０６の上方に回動自在なアームユニット１６０に回転可能に支持されている。アームユニット１６０は支軸１６１の周りに回動可能に支持され、重り１６２の重量を利用して下方に付勢されている。
本実施形態におけるクリーニングローラ８０は軟質ゴムからなり、第２のプレスローラ１０６に押し付けられて矢印方向に連れ回りするようになっている。
クリーニングローラ８０の外周面に対して第２クリーニングローラ１６３がスプリング１６４によって押し付けられながら図示しない駆動機構によって図の矢印方向に所定の速度差をもって駆動される。第２クリーニングローラ１６３はフェルトや発泡吸収体等の材質からなる。
【００６７】
軟質ゴムのクリーニングローラ８０に一度転移したインキは第２クリーニングローラ１６３により拭取り清掃される。
第２クリーニングローラ１６３は軸受１６５で回転可能に支持されており、軸受１６５はアームユニット１６０に設けられた長穴１６０ａの中を移動（スライド）可能となっている。スプリング１６４の付勢力によってクリーニングローラ８０に対する第２クリーニングローラ１６３の押圧力が設定されている。
本実施形態では、第１の実施形態で示したクリーニングローラ１１０は第２クリーニングローラ１６３に相当し、クリーニングローラ８０を介して間接的に第２のプレスローラ１０６に接触しているといえる。
上記各実施形態における印刷装置は、後処理装置が付設された場合の全体構成の概念を含むものである。従って、印刷装置本体で印刷された印刷用紙が直ちに後処理装置に送られて後処理装置内の回転体がインキで汚れる場合への適用を含む。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、インキの転移による汚れの発生を高精度に抑制できる。
【００７０】
本発明によれば、クリーニング用シート材が剥がれにくく、軸方向全体に亘って均一なクリーニング機能を得ることができる。
【００７１】
本発明によれば、安価な構成で軸方向全体に亘って均一なクリーニング機能を得ることができるとともに、プレスローラ表面からのインキの拭き取り性を向上させることができる。
【００７７】
本発明によれば、良好なクリーニング機能を長期に亘って維持することができる。
【００７８】
本発明によれば、大きな周速差で且つ小さな駆動力で駆動できるので、常に良好なクリーニング性能を維持できる。
【００８０】
本発明によれば、駆動系の構成を気にすることなくクリーニング部材の交換を容易且つ迅速に行うことができる。
【００８３】
本発明によれば、プレスローラとクリーニング部材の耐久性を向上させることができるとともに、騒音の発生やインキの飛散を防止することができる。また、駆動系の耐久性を向上できるとともに駆動負荷の低減を実現できる。
【００８５】
本発明によれば、クリーニング部材の汚れ寿命を正確に把握することができ、ランニングコストを低減できる。
【００８９】
本発明によれば、プレスローラ自体のインキ付着抑制機能も得られるので、インキの転移による汚れの発生をより高精度に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における印刷装置としての孔版印刷装置の概要正面図である。
【図２】回転体に対するクリーニングローラの設置状態及び押圧状態を示す概略図である。
【図３】クリーニングローラの駆動構成を示す図である。
【図４】クリーニングローラの一部断面表示の概要側面図である。
【図５】回転体に対するクリーニングローラの他の設置例を示す図である。
【図６】回転体に対するクリーニングローラの更に他の設置例を示す図である。
【図７】クリーニングローラの他の駆動構成例を示す図である。
【図８】クリーニングローラの間欠駆動構成例の概要正面図である。
【図９】クリーニングローラの間欠駆動構成例の概要側面図である。
【図１０】クリーニングローラの他例における一部断面表示の概要側面図である。
【図１１】第８の実施形態における印刷装置としての孔版印刷装置の概要正面図である。
【図１２】第８の実施形態におけるインキ転移状態を示す要部拡大正面図である。
【図１３】第８の実施形態におけるクリーニングローラの支持構成を示す概要側面図である。
【図１４】第８の実施形態における操作パネルの要部平面図である。
【図１５】第８の実施形態におけるクリーニングローラの交換制御動作のフローチャートである。
【図１６】第９の実施形態におけるクリーニングローラの支持構成を示す要部正面図である。
【図１７】クリーニング用シート材の他例の要部断面図である。
【符号の説明】
３印刷用版としてのマスタ
９、１００記録媒体としての印刷用紙
１３回転体としてのプレスローラ
２７、２８、１１０、１１１クリーニング部材としてのクリーニングローラ
３８電磁クラッチ
４２、１１９一方向クラッチ
１０３第１の印刷ドラム
１０６回転体としての第２のプレスローラ
１０７第２の印刷ドラム
１１７偏心軸部
１２０アーム
１２０ａＵ字状溝
１２１芯材
１２４、１５１ａ、１５１ｂクリーニング用シート材
１６０アームユニット

Claims

印刷ドラムの外周面に、表面画像と裏面画像が該印刷ドラムの周方向に並んだ印刷用版を巻装し、記録媒体の一方の面に表面画像を印刷して一時ストックした後再給送して他方の面に裏面画像を印刷することが可能な構成を有し、
印刷された記録媒体の印刷面側に接触して回転し、上記印刷ドラムとの間で印圧部を形成するプレスローラを備え、
上記プレスローラの外周面に押圧されて接触するとともに速度差をもって回転駆動され、上記プレスローラの外周面に付着したインキをクリーニングするクリーニング部材を有していることを特徴とする印刷装置。
請求項１記載の印刷装置において、
上記クリーニング部材は、ローラ状の芯材の表面にクリーニング用シート材を螺旋状に巻き付けた構造を有していることを特徴とする印刷装置。
請求項２記載の印刷装置において、
上記クリーニング用シート材が、フェルト状の表面性状を有していることを特徴とする印刷装置。
請求項２記載の印刷装置において、
上記クリーニング用シート材が、ブラシ状の表面性状を有していることを特徴とする印刷装置。
請求項１乃至４のうちの何れか１つに記載の印刷装置において、
上記プレスローラに対する上記クリーニング部材の押圧力が４００ｇｆ以下であることを特徴とする印刷装置。
請求項１記載の印刷装置において、
上記クリーニング部材がローラ状に形成され、上記プレスローラの回転方向と反対方向に回転するように上記クリーニング部材を間欠駆動する間欠駆動機構を有していることを特徴とする印刷装置。
請求項１乃至６のうちの何れか１つに記載の印刷装置において、
上記クリーニング部材はその軸方向にスライドさせることで装置本体に着脱自在に設けられ、装着方向奥側端部において駆動源との接続・遮断が上記スライド動作に連動して自動的になされることを特徴とする印刷装置。
請求項１乃至７のうちの何れか１つに記載の印刷装置において、
上記クリーニング部材の回転駆動系に電磁クラッチが設けられ、該クリーニング部材は両面印刷時には上記プレスローラに対して速度差をもって回転駆動され、片面印刷時には上記プレスローラと連れ回りするように制御することを特徴とする印刷装置。
請求項１乃至８のうちの何れか１つに記載の印刷装置において、
両面印刷モードと片面印刷モードを有し、且つ、両面印刷モード時の通算印刷枚数から上記クリーニング部材の交換時期を求めて知らせる手段を有していることを特徴とする印刷装置。
請求項１乃至９のうちの何れか１つに記載の印刷装置において、
上記プレスローラはその外周面に微細な凹凸を有していることを特徴とする印刷装置。