JP4652128B2 - 印刷装置 - Google Patents

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Description

本発明は印刷装置に関し、さらに詳しくは紫外線硬化型インキを用いて孔版印刷を行う孔版印刷装置を含む印刷装置に関する。
孔版印刷装置はランニングコストが低く、高速に印刷できるため、文教市場や官公庁、組合団体、病院等における各種印刷物や書式等の印刷に、また新聞の折り込み広告、不動産の広告、民間企業内連絡文書などの、多数枚・多部数の印刷物を得るために広く利用されている。かかる印刷装置では、いつでも、使いたいときに簡単に誰でも操作できるようにと、空気中では通常固まらない印刷インキが採用されていて、印刷ドラム部を使用の都度、清掃したりする手間がかからないようになっている。
この孔版インキはシート状記録媒体の一例としての印刷用紙に浸透して擬似的に乾燥する方式のために、その印刷物は、印刷直後には未乾燥インキのために手でこすれば簡単に汚れてしまう。このことは、従来から孔版印刷装置の大きな問題点として指摘されているが、有効な対策は未だ実施されていない。
印刷物の乾燥向上方法として、紫外線(以下、UVともいう。)照射装置を有し、UV硬化型インキ(以下、UVインキともいう。)を用いて孔版印刷を行うUVインキ専用の孔版印刷装置が知られている(例えば、特許文献1および2参照)。
実公平4−35188号公報 特開平5−64878号公報
特許文献1記載の孔版印刷装置ではUVインキのみ使用可能なUVインキ専用の孔版印刷装置が開示されているだけで、非UVインキによる印刷を行いたい場合は別途、非UVインキ用の孔版印刷装置が必要であった。
特許文献2記載の印刷装置は、通常インキでも印刷可能、との記載はあるが、用紙搬送手段を取り外す必要があり、その操作・作業が面倒であった。
そこで、本発明は、UVインキおよび非UVインキの何れのインキを用いても印刷可能で、容易な操作で、選択された使用インキに応じた印刷装置側の印刷条件での印刷が行われるように制御する機能を備えた印刷装置を提供することを課題とする。
本発明は、前記課題を達成するため、「紫外線硬化型インキおよび非紫外線硬化型インキの何れのインキを用いても印刷可能な印刷装置であって、印刷ドラムに装着されているインキが紫外線硬化型インキまたは非紫外線硬化型インキの何れであるかを検出するインキ検出手段と、当該印刷装置に装着されているマスタが、紫外線硬化型インキ用のマスタまたは非紫外線硬化型インキ用のマスタの何れであるかを検出するマスタ検出手段と、前記インキ検出手段を用いて識別されたインキの種類と前記マスタ検出手段を用いて識別されたマスタの種類とが適合しない場合に、警告報知の実行を制御及び/または印刷動作を不作動に制御する制御手段とを有する印刷装置において、
当該印刷装置に装着されている排版収納装置が紫外線硬化型インキ用排版収納装置または非紫外線硬化型インキ用排版収納装置の何れであるかを検出する排版収納装置検出手段を有し、前記制御手段は、前記インキ検出手段および前記マスタ検出手段でそれぞれ検出されたインキおよびマスタの種類と、前記排版収納装置検出手段で検出された排版収納装置の種類とが適合しない場合に、警告報知の実行を制御及び/または印刷動作を不作動に制御することとした
UVインキおよび非UVインキの何れのインキを用いても印刷可能で、容易な操作で選択された使用インキに応じた印刷装置側の印刷条件での印刷が可能になる。
以下に、この発明の実施の形態を説明する。
[1]孔版印刷装置概要
図1はUVインキおよび非UVインキの何れのインキを用いても印刷可能な孔版印刷装置の一例を示した概略図である。図1において、印刷装置本体72の上部には操作パネル54が設けられている。また、印刷装置本体の内部に設けられた製版ユニット1の中にはマスターロール2が回転可能に保持されており、繰り出されたマスタ3はプラテンローラ4によりサーマルヘッド5の発熱素子に押し付けられ、図示しないスキャナによって読み込まれた原稿パターンに従って穿孔される。
穿孔により製版されたマスタ3はカッタユニット6により切断され、給版ローラ7により印刷ドラム8のマスタクランパ9に向けて搬送される。搬送されたマスタ3はマスタクランパ9により先端部をクランプされ、印刷ドラム8の回転により印刷ドラム8に巻装される。一方、原稿パターンを元にマスタ3が穿孔されている間に、印刷ドラム8上に残っている前回印刷に使用されたマスタは、排版収納装置10に排版される。排版収納装置10への排版が完全に終了した後、穿孔が終了したマスタ3が印刷ドラム8に巻装される。
印刷ドラム8は図示しない駆動装置により時計回りに回転するようになっている。印刷ドラム8の筒状をした曲面からなる外周部は微小な開孔を持つステンレス製の多孔性円筒構造を持つ版胴11と、この版胴11の外周に巻装されたメッシュスクリーン12を含む構成となっている。
印刷ドラム8の内部には該印刷ドラム8と同方向に同期して回転するインキローラ13と、インキローラ13の外周と僅かに隙間を置いてドクターローラ14が設けられている。これらインキローラ13とドクターローラ14との間に形成される喫状の対向空間がインキ溜まり15を形成する。これらインキローラ13とドクターローラ14の回転によりインキ溜まり15のインキはインキローラ13の外周面に供給される。さらにインキローラ13の外周面に供給されたインキは印刷ドラム8の版胴11の内周面に供給される。
印刷ドラム8の下方にはインキローラ13に対向して押圧手段であるプレスローラ16が設けられている。プレスローラ16はインキローラ13に対向した印刷ドラム8の外周面上の位置である印圧部75にて印刷ドラム8の外面に巻装されたマスタ3に印刷用紙17を押し付ける押圧手段で、ローラ状の回転体からなる。押圧手段はここに示すプレスローラでもよいし、圧胴が使用されることもある。
印刷用紙17は給紙台18に載置されていて、給紙コ口19によって印圧部に向けて送り出される。こうして、給紙された印刷用紙17は、レジストローラ20により印圧部での印刷が可能な適切な送り出しのタイミングを整えられ、かかるタイミングで版胴11とプレスローラ16の間に給紙され、ブレスローラ16で版胴11に押圧されることでマスタ3穿孔された原稿パターンが印刷用紙17に転写される。
転写が終了した印刷用紙17は印刷ドラム8の排紙爪21とエアナイフユニット22から発生する風力により版胴8から剥離され、搬送ベルトとエア吸引装置とを組み合わせた吸着搬送ユニット23により排紙台24に搬送される。
エアナイフユニット22の下であって、吸着搬送ユニット23による印刷用紙17の搬送経路に面した部位には、UVインキ硬化用のUV光源25と該UV光源の発光のオン、オフを制御するUV光源制御手段59と、印刷用紙17を検知するセンサ26が設けられている。
UVインキを用いた印刷を行なう場合に、センサ26によって印刷済み印刷用紙の搬送が検知されると、図5に示すCPU、ROM、RAMなどを具備した印刷装置制御手段56の指令情報によりUV光源制御手段59が駆動されてUV光源25が発光され、センサ26により印刷用紙の搬送が終了したことが検知されるとUV光源制御手段59によりUV光源25からの紫外線は消灯される。
UV光源25は図1に示すように印刷装置内部に設けてもよいし、図2に示すようにオプションの後付けユニットとしてのUV照射装置70として単体で設けてもよい。図2に示した例では、UV照射装置70に搬送ベルトとエア吸引装置とを組み合わせた吸着搬送ユニット23Aが設けられていて、図1におけるUV光源25、UV光源制御手段59に代えて、この吸着搬送ユニット23Aの上方にUV光源25AとUV光源制御手段59Aが設けられている。
同様に図2に示した例では、図1におけるセンサ26に代えて、吸着搬送ユニット23Aを構成する搬送ベルトの内側であって矢印71で示す印刷用紙搬送方向の上、下流側にそれぞれ、印刷用紙の先端部を検知してUV光源制御手段59Aの紫外線発光をオンにするセンサ26Aと、印刷用紙の後端部を検知してUV光源制御手段59Aの紫外線発光をオフにするセンサ26Bが設けられている。
図2の例において、印刷済みの印刷用紙17が印刷装置本体72側の吸着ユニット23により搬送された後、UV照射装置70の吸着搬送ユニット23Aに設けられたセンサ26A、26Bの検知があると、図5に示す印刷装置制御手段56の指令情報によりUV光源制御手段59Aが駆動されてUV光源25Aを発光、消灯制御する。
このように、UVインキで印刷された印刷用紙に対して、紫外線を照射することを可能にし、UVインキを硬化させることで、非UVインキでの印刷時に生じていた印刷直後のこすれによる簡単なよごれの発生を防止することができる。
[2]孔版印刷装置の各部
[2.1] 印刷ドラムユニット
図1、図2では印刷済みの印刷用紙に紫外線を照射する手段として、吸着搬送ユニット23、23AなどにUV光源25、25Aなどを設置する例を説明したが、ここでは、印刷ドラムユニットに設置する例を説明する。以下に説明する印刷ドラムユニットは印刷装置本体72に対して着脱可能であり、ユーザーは予め、UVインキを使用する印刷専用の印刷ドラムユニットと、非UVインキを使用する印刷専用の印刷ドラムユニットを用意しておき、これら印刷方式の変更に応じて、印刷ドラムユニットを予め取り替えておく。
UVインキを使用する印刷専用の印刷ドラムユニットにはUVインキ用の印刷ドラムが、非UVインキを使用する印刷専用の印刷ドラムユニットには非UVインキ用の印刷ドラムがそれぞれ装着される。印刷装置本体72に装着されている印刷ドラムがUVインキ用、非UVインキ用の何れであるかは、印刷ドラムユニットに設けた印刷ドラム制御手段80が認識しており、かかるドラム種類の識別情報は、印刷装置制御手段56(図5参照)に送られる。
図3及び図4において、印刷ドラム8はケース73に回転可能に支持されて一体化され、全体で印刷ドラムユニット74を構成している。ケース73の下部であって印刷用紙の搬送方向上、印圧部75より下流側に位置する脇排紙部で印刷ドラム8の軸線方向に沿って細長い筐体部76を形成し、この筐体部76の内部にUV光源25Bを装着している。
筐体部76は、印刷ドラム8に直接、紫外線が照射されないようにかつ、紫外線が印刷用紙のみに照射されるように、底面に相当する部位だけ外方に開放された開口で形成されている。
UV光源25Bは、筐体部76を構成する容器ごと、ケース73に固定してもよいし、筐体部76に対して着脱自在としてもよい。矢印77で示す用紙搬送方向上、印刷ドラム8とUV光源25Bの間には光反射型のセンサ26Cが設けられており、また、UV光源制御手段59Bが設けられている。
印刷ドラム8で印刷が行なわれた印刷用紙17がセンサ26Cに検知されると図5に示す印刷装置制御手段56の指令情報によりUV光源制御手段59Bが駆動されてUV光源25Bを発光、消灯制御する。
また、ケース73には、図示省略の基板にディップスイッチなどが設けられていて、印刷装置本体72に装着される印刷ドラムの種類(例えば、UVインキ用の印刷ドラムかどうか等)は、該ディップスイッチなどの設定により、印刷ドラムユニット74が印刷装置本体に装着されると、該ディップスイッチの情報が伝達されて図5に示すドラム種類識別手段66により識別され、それぞれの印刷ドラムに応じた制御が印刷装置制御手段56によりなされる。
UVインキによる印刷を行なう場合、UVインキを充填した印刷ドラムを機外に長時間放置すると太陽光に含まれる紫外線の影響でインキの硬化が起こってしまう。そのためUVインキを使用できる印刷ドラムには図3に示すように、光センサ38を設けて太陽光をはじめとする外光の検知を行なうのが望ましい。外光の検知から警告表示までは予め設定している時間に基づいてもよいし、図1、図5に示すように、ユーザが印刷装置本体72に設けた操作パネル54を参照して設定してもよいし、図4に示すようにケース73に設けたドラム液晶表示パネル39を参照して設定してもよい。
外光を検知した際に警告を発する制御手段として図5に示した外光検出警告制御手段67は図1に示した印刷装置本体72に設置される場合や、或いは図3、4に示した印刷ドラムユニット74に設置される場合がある。もしくはこれらの双方に設置して印刷ドラムユニット74を印刷装置本体72に装着した場合に放置情報のやり取りを行なう方式とすることもできる。
さらに印刷ドラムユニット74を印刷装置本体72に装着した場合だけではなく印刷ドラムを機外で放置中の場合でも印刷装置本体72で印刷ドラム8の状態を認識できるように、印刷装置本体72と印刷ドラムユニット74側に設けた印刷ドラム制御手段80(図5参照)に無線交信機能を持たせて本体の操作パネル54に機外にある印刷ドラム8の状態を表示させる方式も可能である。
図5に示すように、外光検出警告制御手段67はCPUやROM、RAMからなり、設定された検出時間の管理をする。設定された検出時間を経過した場合、外光検出警告制御手段67は本体側の操作パネル54や印刷ドラムユニット74に設けたドラム液晶パネル39に警告を表示したり、警告ランプ40の点灯、スピーカ41からの警告音の報知などを行なう。これらの警告表示は組み合わせて行なってもよいし、単体での警告表示でもかまわない。
印刷装置本体側の操作パネル54に警告表示を行なうのは、設定された外光検出時間を超過した印刷ドラム8が印刷装置に装着された場合もしくは無線通信等で印刷ドラム8の外光露光を伴う機外放置時間が設定値を超えた場合である。そのような場合、印刷ドラム8内の紫外線硬化インキは外光の影響により硬化している可能性がある。
インキが硬化している可能性のある印刷ドラム8が印刷装置本体72に装着された場合、印刷装置は操作パネル54に、印刷ドラム内インキが硬化して印刷不可である旨を表示して印刷動作を不作動とし、サービスマンの呼び出しを促す。もしくは操作パネル54に硬化ドラム復帰動作中の旨を表示してユーザに待機してもらう。
その間、印刷ドラム8はインキパック78(図6参照)から新たなインキを充填し、新たなインキ中に含まれる溶剤成分による硬化インキの溶解、及び図示しないドラム内のブレードにより、印刷ドラム8を構成している版胴11に付着した硬化インキの掻き取りを行う。それら一連の復帰動作が終了した後に印刷動作を開始可能とする制御を行なう。
印刷ドラム側の液晶表示パネル39や警告ランプ40、スピーカ41で警告表示を行なうのは、設定された外光検出時間を超過して印刷ドラムが印刷装置外において外光で露光された場合である。それらの警告放置でユーザに外光に当たらない場所への移動や印刷装置本体への装着を促す。印刷装置は前カバーを閉めると外光の露光が殆ど無くなる。
インキ検出手段
印刷ドラム1に装着されているインキがUVインキまたは非UVインキの何れであるか、インキ種類を識別するインキ検出手段について説明する。
図6はインキ種類の識別の手段を説明した図である。本例では、印刷ドラム1に供給されてるインキがUVインキまたは非UVインキの何れであるかを、インキ種類に応じて形状の異なるインキパックを用い、その形状の変化を識別することにより行なう。
インキパック形状の変更内容は、例えば、切り欠きの有無を検知して行なう。印刷ドラムユニット74にはプッシュスイッチであるインキパック有無センサ43とプッシュスイッチであるインキ種類検知センサ44が設けてある。この印刷ドラムユニット74に着脱自在のインキパック78は、その内部にUVインキを収容したものも、非UVインキを収納したものも、切り欠きの有無を除き同一形状であり、ユーザーの選択により、同一の印刷ドラムユニット74に何れかのインキパックが装着される。
そこで、UVインキ収容のインキパック或いは非UVインキ収容のインキパックのどちらか一方にその装着状態において上記プッシュスイッチの押圧がされない(空振り)となるように切り欠きを設けておく。例えば、該切り欠きが有りのインキパックはUVインキ入り、該切り欠き無しのインキパックは非UVインキ入りと予めインキ種類識別手段63に記憶させておく。
その上で、装着されたそのインキパックがインキ種類検知センサ44であるプッシュスイッチを押圧すれば、非UVインキ入りと判断できるし、そのインキパックがインキ種類検知センサ44であるプッシュスイッチを押圧しなければ、UVインキ入りと判断できる。このように、インキ種類検知センサ44に対するインキパックの接触の有無により印刷装置本体72側のインキ種類識別手段63(図5)はインキ種類を識別する。
なお、図6において、インキパック有無センサ43、インキ種類検知センサ44をインキパック78が押圧する方向を矢印で示した。インキパック有無センサ43、インキ種類検知センサ44の位置は図示の関係で本来の設置位置から少しずらして示している。また、この図示のインキパック78は切り欠きが無いタイプである。
インキ検出手段の別例について説明する。
図6で説明した例とは異なるインキ検出手段としては、インキパックにICタグを取り付け、印刷装置本体72側のインキ種類識別手段63によりインキ種類を識別する方法がある。ICタグによる認識方法は、情報を記録しておくICチップと無線通信用のアンテナを組み合わせた小型装置として構成されたICタグを専用のリーダで読み取る方式として知られている。
さらにICタグによる認識以外にもUVインキもしくは非UVインキを収容した、どちらか一方に黒色のシールを貼り付け、該シールの有無を印刷装置本体72側に取り付けた光センサにより、シール有りの場合とシール無しの場合の反射率の違いからインキ種類を識別するという方法を用いることもできる。インキ種類の識別はUVインキと非UVインキの二者択一ではなく、この例に示した場合を拡張してUVインキにおける複数のUVインキ種類の区別等を行なうようにすることも可能である。
インキ量検知調整手段
UVインキと非UVインキとでは物性の違いからセンサによるインキ検知感度が異なる為、印刷ドラム8において、それぞれのインキに最適なインキ量に調整を行なうことが望ましい。図5に示したインキ種類識別手段63によってインキ種類が識別されるとインキ量検知調整手段60はそれぞれのインキ種類に応じて予め設定してあるインキテーブルを参照し印刷ドラム8内のインキ量調整を行なう。
UVインキは非UVインキより必ずしもインキ量が多いまたは少ないということはなく、UVインキにおいてもUVインキ種類により最適なインキ量は変わってくるため、その点を踏まえたインキ種類とインキ量のパラメータをインキ量検知調整手段60に設定しておく。
図7を参照しつつ、図5に示した印刷装置制御手段56で行われるインキ量調整手順を説明する。図7において、ステップP1ではインキパック有無センサ43の検知情報に基づき、インキパックのセットがなされているかどうかが判断される。セット有りであれば、ステップP2に進み、インキ種類検知センサ44のセンサ出力に基づき、インキ種類の識別が行なわれてステップP3へ進む。
ステップP3ではユーザにより指示された印刷方式、つまり、UVインキを使用する印刷か、非UVインキを使用する印刷か、そして、指示された印刷方式とインキパックのインキとが合致しているかどうかの判断が行なわれる。合致していれば、ステップP4で、それぞれのインキ種類に応じて予め設定してあるインキテーブルを参照し、ステップP5でインキ溜まり15のインキ量の検知を行う。ステップP3で指示された印刷方式とインキ種類とが不一致と判断されれば、ステップP6でインキ違いの警告表示を行なう。この警告表示は例えば、操作パネル54で行なうことができる。警告表示の後、ステップP7でインキ交換されたか否かが判断され、交換されていればステップP2に進み、交換されていなければ、ステップP6に戻る。
マスタ検出手段
印刷装置に装着されているマスタがUVインキ用のマスタか、または非UVインキ用のマスタの何れであるか、マスタの種類を識別するマスタ検出手段について説明する。
本例では、マスタロール2の巻心部を構成するマスタ紙管の内径の違いを識別してマスタ種類を識別する。
図8に示すように、マスタロール2は幅方向の両脇をホルダ46に支持されて孔版印刷機にセットされる。ホルダ46に設けられたテーパ軸状のフランジ47の大きさをマスタ紙管2aの内径に応じて可変とし、可変の有無を検知することでマスタ種類を判別する。
図9は紙管2aの径が大の場合、図10は紙管2a径が小の場合においてフランジ47の大きさが変化して紙管2aの内径部に挿入された様子を示している。このように大きさを可変とするフランジ47の構成例を説明する。
図11は、フランジ47の全体を示し、図8はフランジ47の要部構成であるフランジ径調節可動部材48およびその可動手段を拡大して示している。フランジ径調節可動部材48は、フランジ47の周面部に円周を等分する位置から放射状に出入りすることができるようにスリット内に装着されている。
さらに、図12に示すように、伸張性のばね49により外方に向けて押圧されることにより複数の各フランジ径調節可動部材48は放射状に飛び出す力を受けており、その飛び出しは図示しない抜け止め用のストッパで係止されている。こうして、各フランジ径調節可動部材48は揺動自在に支持されており、フランジ47の内部から一部が外に突出している。
図9示したようにマスタ紙管2aの径が大きい場合は、フランジ径調節可動部材48はこの大きい径のマスタ紙管2aの内径部に突き当たるまで突出した状態となり、図10に示したようにマスタ紙管2aの径が小さい場合においても、フランジ径調節可動部材48はこの小さい径のマスタ紙管2aの内径部に突き当たるまで突出した状態となり、いずれにしても、マスタ紙管2aの内径部に適合する。
ここで、図12に示すように、ばね49の伸縮とともに揺動するフランジ径調節可動部材48の底部とその対向部間には一対の電気接点50a、50bが設けられていて、図9に示したように紙管2aの内径が大の場合はフランジ径調節可動部材48がフランジ47の内部側により押し下げられる量が少ないため一対の電気接点50a、50bは非接続状態となるし、図10に示したように紙管2aの内径が小の場合はフランジ径調節可動部材48がフランジ47の内部側に押し下げられるため一対の電気接点50a、50bが接続状態となる。
このように、紙管2aの内径が大の場合は電気接点50a、50bを非接続状態とし、紙管2aの内径が小の場合は電気接点50a、50bを接続状態とすることができるので、例えば、紙管2aの内径が大のマスタロールはUVインキ用のマスタ、紙管2aの内径が小のマスタロールは非UVインキ用のマスタが巻装されたものと定めておくことにより、電気接点50a、50bのオン、オフを検出することにより、装着されたマスタローラがUVインキ用か、非UVインキ用のマスタかを識別することができる。
電気接点50a、50bはマスタ種類検知センサ50を構成し、そのオン、オフの何れかの検知情報を元に、マスタ種類識別手段64ではマスタの種類を識別することができる。なお、マスタロールの紙管内径以外のマスタ種類識別方法としては前述したインキ検出手段によるインキ種類識別方法と同様にマスタ紙管内側にICタグを設けたり、一方に黒色シールを貼り付けたりするなどして識別することもできる。
[2.2] 排版収納装置検知手段
図13により、当該孔版印刷装置に装着されている排版収納装置10がUVインキ用の排版収納装置または非UVインキ用の排版収納装置の何れであるかを検出する排版収納装置検出手段について説明する。
本例では、印刷装置本体72に装着されてる排版収納装置10がUVインキ用または非UVインキ用の何れであるかを、インキ種類に応じて形状の異なる排版収納装置10を用い、その形状の変化を識別することにより行なう。
インキパック形状の変更内容は、例えば、切り欠きの有無を検知して行なう。排版収納装置10にはプッシュスイッチである排版収納装置有無センサ52とプッシュスイッチである排版収納装置種類検知センサ53が設けてある。この印刷装置本体72に着脱自在の排版収納装置10は、その内部にUVインキ用のマスタを収容したものも、非UVインキ用のマスタを収納したものも、切り欠きの有無を除き同一形状であり、使用するインキの種類に応じて、同一の印刷装置本体72に何れかの排版収納装置10が装着される。
そこで、UVインキ用のマスタ収容のための排版収納装置或いは非UVインキ用のマスタ収容の排版収納装置のどちらか一方にその装着状態において上記プッシュスイッチの押圧がされない(空振り)となるように切り欠きを設けておく。例えば、該切り欠きが有りのインキパックはUVインキ用の排版(使用済みマスタ)を収納するもの、該切り欠き無しの排版収納装置は非UVインキ用の排版(使用済みマスタ)を収納するもの、と予めインキ種類識別手段63に記憶させておく。
その上で、装着されたその排版収納装置10が排版収納装置種類検知センサ53であるプッシュスイッチを押圧すれば、非UVインキマスタ用の排版収納装置と判断できるし、その排版収納装置が排版収納装置種類検知センサ53であるプッシュスイッチを押圧しなければ、UVインキマスタ用の排版収納装置と判断できる。このように、排版収納装置種類検知センサ53に対する排版収納装置10の接触の有無により印刷装置本体72側の排版収納装置種類識別手段65(図5)はインキ種類を識別する。
なお、図13において、排版収納装置有無センサ52、排版収納装置種類検知センサ53を排版収納装置10が押圧する方向を矢印で示した。排版収納装置有無センサ52、排版収納装置種類検知センサ53を排版収納装置10の位置は図示の関係で本来の設置位置から少しずらして示している。また、この図示の排版収納装置10は切り欠きが無いタイプである。なお、排版収納装置においてもインキ検出手段やマスタ検出手段におけるように、ICタグを用いたり黒色シールを用いたりするなどして識別を行なってもよい。
[2.3] 押圧手段
図14により、印刷ドラム1に対向して設置され、印刷媒体である印刷用紙17および印刷ドラム1を押圧して印刷を行うための押圧手段について説明する。
プレスローラ16は、インキローラ13に対向する印刷ドラム8の外周面の下方近傍に配設されている。プレスローラ16は、後述するプレスローラ変位手段550によって、印刷ドラム8の外周面に押圧された印圧位置とこの印圧位置から離間した非印圧位置とに上下方向に変位可能、すなわち印刷ドラム8の外周面に接離自在になされていると共に、印刷ドラム8に対するプレスローラ16の押圧力PA(以下、「印圧PA」というときがある)を変化させるための後述する押圧力調整手段500によって、その押圧力PAを可変するようになされている。
プレスローラ16は、その内周部が芯金で、外周部がゴム等の弾性体でそれぞれ形成されており、印刷ドラム8の軸線方向と平行に延在して設けられていて、上記芯金の両端にはローラ軸16aが一体的にそれぞれ形成されている周知の構造をなす。
押圧力調整手段500およびプレスローラ変位手段550は、例えば本願出願人が提案した特開平10−315599号公報の図1等に示されているものと同様の構成・機能を有しており、以下簡明に説明する。プレスローラ変位手段550は、プレスローラ16を、印刷ドラム8の外周面に押圧する印圧位置と、この印圧位置から離間した非印圧位置とに選択的に変位させる公知の構成機能を有する。
プレスローラ変位手段550は、水平軸220Aと、左右一対のアーム220a、220bと、中間連結ステー220Bと、上下作動アーム220Cと、ばね取付けアーム300と、印圧ばね290(引張りコイルバネ)と、カム270とから主に構成される。
水平軸220Aは、左右両側のローラ軸16aと略平行に延在して設けられ、その両端部が左右一対の本体側板540に所定角度回動可能に支持されている。左右一対のアーム220a、220bは、その自由端が水平軸220Aの周りに揺動可能であってプレスローラ16のローラ軸16aの両端を回転可能に支持し、かつ、その基端が水平軸220Aの両端部近傍において所定角度回動可能に支持されている。
中間連結ステー220Bは、プレスローラ16と水平軸220Aとの略中央部におけるアーム対220a、220bに支持されアーム対220a、220bを互いに連結している。上下作動アーム220Cは、その基端が水平軸220Aの中央部に固設されその自由端が中間連結ステー220Bの中央部を僅かな隙間をもって挟持し、水平軸220Aにおける所定角度の回動を中間連結ステー220Bに伝達する。
ばね取付けアーム300は、その基端部が右側の本体側板540における水平軸220A端に一体的に取り付けられその自由端部が水平軸220Aの周りに揺動可能なカムフォロア300Aを有する。印圧ばね290(引張りコイルバネ)は、ばね取付けアーム300の上記自由端部にその一端が係止され印刷ドラム8の外周面にプレスローラ16を押し付ける向きにばね取付けアーム300を揺動付勢する。カム270は、右側の本体側板540にカム軸270aをもって回転自在に支持さればね取付けアーム300のカムフォロア300Aに選択的に係合する。
上記したように、中間連結ステー220Bと上下作動アーム220Cとの間に僅かな隙間が設けられていることによって、印圧が掛かったときのプレスローラ16の左右バランスを調整することが可能な機構となっている。中間連結ステー220Bは、断面中空状角形に形成された金属でできている。
中間連結ステー220Bは、アーム対220a、220bに挿通された後、アーム対220a、220bの外壁面に近接する部位において図示を省略した抜け止め用のピンが打ち込まれることで、用紙幅方向の左右に対する抜け止めがなされる。カム270は、カム軸270aをもって右側の本体側板540に回動自在に支持されている。ばね取付けアーム300は、三角形の板状をなし、カム270の輪郭周面にカムフォロア300Aを介して選択的に係合するようになっている。上下作動アーム220Cと水平軸220Aとは、図示を省略した固定ピンが圧入装着されることにより一体的に固定されている。
プレスローラ16の周りには、例えば本願出願人が提案した特開平10−315599号公報の図1等に示されているものと同様のプレスローラ駆動手段(図示せず)が配設されている。上記プレスローラ駆動手段は、印刷ドラム8を回転させるメインモータを備えていると共に、上記印圧位置と上記非印圧位置とにプレスローラ16を印刷ドラム8の回転に同期させて揺動・変位させる公知の構成を有している。また、プレスローラ16は、図示しない係止手段により通紙時以外は印刷ドラム8の外周面から離間した非印圧位置で保持されるようになっている。
押圧力調整手段500は、印圧制御モータ250と、可動軸310と、回転軸280と、ウォームホイール240と、エンコーダ330Aと、押圧力検知センサ330と、遮蔽板310Aと、フォトセンサ320とから主に構成される。
印圧制御モータ250は、右側の本体側板540に図示しない部材を介して固設されその出力軸にウォーム230が取付けられ、正転および逆転可能である。可動軸310は、印圧ばね290の他端が係止されていて、かつ、左側の本体側板540に形成された溝(図示せず)を介して印刷用紙搬送方向Xの前後方向にのみ進退自在に支持され、その内周部にメネジが形成されている。
回転軸280は、可動軸310のメネジと螺合するオネジがその外周部に形成されている回転自在な軸である。ウォームホイール240は、回転軸280に固設され、ウォーム230と常時噛合する。エンコーダ330Aは、回転軸280の一端に固設され、ウォームホイール240の回転数を検出する。押圧力検知センサ330は、右側の本体側板540の所定位置に図示しない部材を介して支持されエンコーダ330Aを所定の間隔をもって挟み付ける。
遮蔽板310Aは、可動軸31の外周部から突出形成されている。フォトセンサ320は、右側の本体側板540の所定位置に図示しない部材を介して支持されていて、所定の間隔をもって遮蔽板310aを挟み付けてエンコーダ330Aのホームポジション(印圧標準状態を示す位置)を検知する。
エンコーダ330Aは、図示しない多数のスリットを備えたスリット円板を有して構成されている周知のフォトエンコーダであり、エンコーダ330Aおよび押圧力検知センサ330の協働により、ウォームホイール240の回転数、すなわち用紙搬送方向Xの前後における可動軸310の進退量、換言すれば印圧スプリング290の引張り長さの変位量を検出することで、間接的に押圧力PAを検知することができる。
プレスローラ変位手段550および押圧力調整手段500が上記のとおり構成されていることにより、印圧ばね290の両端は、ばね取付けアーム300の上記自由端部および可動軸310で変位可能に係止されていることになる。
それ故に、印圧制御モータ250の正転あるいは逆転の回転駆動により、印圧制御モータ250の回動量がウォーム230からウォームホイール240に伝達され、さらに上記ネジ機構によって可動軸310における印刷用紙搬送方向Xの前もしくは後方向への直線運動に変換されることで、可動軸310が用紙搬送方向Xの前もしくは後方向へ移動され、これにより印圧ばね290の引張り長さが変化させられることとなって、印圧ばね290の張力が変わるため、印刷ドラム8に対するプレスローラ16の押圧力(印圧)PAが変化する。
[3]印刷方式の適合性判断制御
本例の孔版印刷装置は、一台の印刷装置でUVインキと非UVインキを用いた印刷方式を選択して行なうことができる。かかる印刷装置において、サプライであるインキとマスタはそれぞれの印刷方式で専用の物を用いる必要がある。UVインキは非UVインキと異なりUV硬化樹脂や、反応開始剤、それらを溶解するための各種溶剤を含んでおり、UVインキ使用時に非UVインキ用のマスタを使用すると、UVインキに含まれる物質の影響で侵食され耐刷性の低下や、印刷画像の精度が低下するためである。
UVインキに含まれる物質は、マスタやある種のプラスチック等の樹脂を侵食すると共に、皮膚刺激性であることから、印刷済みの排版マスタの取り扱いにも注意を要する。排版収納装置のプラスチック侵食や排版マスタ破棄の際の排版破棄方式の違いからUVインキ用と非UVインキ用の排版収納装置は印刷方式に応じて別々に使用する必要がある。
また、UVインキ用マスタは溶剤性物質の影響を受けないもしくは受けにくい材質から構成されており、耐溶剤性が向上していると共に、耐熱性も向上している。その為UVインキ用マスタと非UVインキ用マスタでは同じ供給エネルギーでも穿孔径に差ができてしまう。このため、製版穿孔時のサーマルへッド供給エネルギーに関し、非UVインキ用マスタよりも、UVインキ用マスタの場合はより大きくする必要があり、印刷方式に応じてそのように変更するのが望ましい。またUV印刷の場合、圧倒的にコート紙等のインキのにじみや広がりが少ない用紙に印刷する場合が多く、インキを拡散させるという観点からも製版穿孔時のサーマルへッド供給エネルギーは変更することが望ましい。さらにサーマルへッド供給エネルギーの調整だけではインキのにじみや広がりの調整幅が狭いことからプレスローラ16による印刷ドラム、印刷用紙などへの押圧力を印刷方式に応じて変更しより調整幅を広げる。
よって、(a)印刷ドラム、(b)インキ種類、(c)マスタ種類、(d)排版種類(排版収納装置の種類)について、UVインキ用か非UVインキ用かで組み合わせの適、不適が生じる。また、印刷条件に関しては、(e)製版穿孔時のサーマルへッド供給エネルギーの制御、(f)印圧の制御などが必要である。
本例では、現状でセットされている部材やサプライの状態を、次のように、制御手段で認識させる。(a)印刷ドラムの種類については、当該孔版印刷装置に装着されている印刷ドラムがUVインキ用か、非UVインキ用かを、印刷ドラム制御手段80からの情報により印刷装置制御手段56に認識させる。
(b)インキ種類については、インキパックがUVインキ収容のものか、非UVインキ収容のものかを、インキ検出手段として説明したインキ種類検知センサ44で検知してインキ種類識別手段63を介して印刷装置制御手段56に認識させる。
(c)マスタ種類については、マスタ検出手段として説明したマスタ種類検知センサ50で検知してマスタ種類識別手段64を介して印刷装置制御手段56に認識させる。
(d)排版種類(排版収納装置の種類)については、排版収納装置検知手段として説明した排版収納装置種類検知センサ53で検知して排版収納装置種類識別手段65を介して印刷装置制御手段56に認識させる。
印刷装置制御手段56には、予め、表1に示すような印刷ドラム、インキ、マスタ、排版装置の組み合わせテーブルが記憶されている。なお、表1において、ドラム種類とは印刷ドラムがUV用か非UV用かの種類であり、また、紫外線硬化インキ用をUV、非紫外線硬化用を非UVと記してある。
Figure 0004652128
印刷装置制御手段56は、上記(a)〜(d)にかかる認識結果を表1のドラム種類、インキ種類、マスタ種類、排版種類の各欄と照合し、また、ユーザーによる、操作パネル54からの印刷方式指示(UVインキ使用の印刷か非UVインキ使用の印刷か)の内容から適、不適の判定を行ない、表1の判定欄に示すような判定結果に従い、操作パネル54に判定結果を表示する。
操作パネル54の表示例を図15に示す。図15の液晶表示部55において、「印刷方式」はユーザーが指示する項目であり、非UVインキによる印刷なら「Em」、UVインキによる印刷なら「UV」の文字部が反転表示される。図の例では「UV」の文字部が反転表示されている。
「ドラム種類」は印刷ドラムの種類が反転表示される。「インキ種類」は非UVインキなら「Em」、UVインキなら「UV」の文字部が反転表示される。図の例では「UV」の文字部が反転表示されている。
「マスタ種類」はマスタが非UVインキようなら「Em」、UVインキなら「UV」の文字部が反転表示される。図の例では「Em」の文字部が反転表示されている。
「排版」は排版収納装置の種類が非UVインキ用なら「Em」、UVインキ用なら「UV」の文字部が反転表示される。図の例では「Em」の文字部が反転表示されている。
印刷ドラム種類についてはUV用インキは各種溶剤を用いている為、印刷ドラム8を構成するインキポンプやホースなども耐溶剤性の専用物質を使用しなければならない。そのため非UVドラムではUVインキを用いた印刷は不可能であるが、逆にUVドラムでは非UVインキを用いた印刷は可能である。インキとマスタの組み合わせは両者が適合する場合でないと印刷は行なえない。UVインキを非UVマスタで使用するのは非UVマスタがUVインキにより侵される為、不可であるし、非UVインキをUVマスタに使用するのは、UVインキ用に穿孔されたUVマスタからのインキ吐出が多くなり画像の精度が低下するため不可である。排版収納装置10は印刷ドラム8の場合と同様でUV用の排版収納装置であれば非UVインキを使用したマスタの排版収納は可能である。
インキ種類とマスタ種類とが適合しない場合、他の条件が適合していたとしても図15の本体操作パネル54に「マスタの変更をしてください」のような警告を表示し、或いは印刷動作を不作動にする。さらに、排版種類(排版収納装置)を加えた組み合わせが適合しない場合も、他の条件が適合していたとしても図15の本体操作パネル54に「マスタの変更をしてください」のような警告を表示し、或いは印刷動作を不作動にする。
頻繁に印刷方式を変更するユーザではサプライのチェックが毎回必要でありその作業が面倒であるが、本例のように、制御手段に認識させる方法では容易な操作で、選択された使用インキに応じた印刷装置側の印刷条件で印刷が行われる。また、異なる種類の排版収納装置の誤用を未然に防止することが可能となり、誤用による排版収納装置の破損や、ユーザの手指の汚損等を防止することができる。
一例として、UVインキによる印刷であるUV印刷をユーザが指示した場合の判定処理フ口一を図16に示す。ステップPP1でUVインキ用の印刷ドラムが装着されていなければステップPP2に進み、操作パネル54にドラム違いの警告表示をする。ステップPP2で印刷ドラムの交換が判断されれば、ステップPP4に進む。
ステップPP3で印刷ドラムの交換が判断されれば、ステップPP4に進みUVインキ用のインキパックが装填されているかが判断される。UVインキでなければ、ステップPP5で操作パネル54にインキ違いの警告表示をする。ステップPP6でインキの交換が判断されれば、ステップPP7に進む。
ステップPP7でマスタがUVインキ用になっているかどうかが判断され、UV用でなければステップPP8に進み、操作パネル54にマスタ違いの警告表示をする。ステップPP9でマスタの交換が判断されれば、ステップPP10に進む。
ステップPP10で排版収納装置がUVインキ用になっているかどうかが判断され、UV用でなければステップPP11に進み、操作パネル54に排版収納装置違いの警告表示をする。ステップPP12で排版収納装置の交換が判断されれば、ステップPP13に進み、操作パネルなどにUV印刷の実行を表示する。
次に、前記した(e)製版穿孔時のサーマルへッド供給エネルギーの制御、(f)印圧の制御などについて説明する。
UV印刷、非UV印刷のいずれか一方の印刷方式を決定した後、印刷装置制御手段56は印刷方式応じて孔版製版部制御回路57や印圧部駆動制御回路58に印刷方式に基づいた制御方法の実行を指示する。例としてUV印刷と非UV印刷の場合の穿孔手段(サーマルヘッド5)への供給エネルギーの比較を表2に示す。但し、供給エネルギー値はインキ種類により最適設定値は変化する性質を持っているため、必ずしもすべての場合に表2の数値があてはまるわけではない。
Figure 0004652128
供給エネルギーの制御は印刷方式と印刷装置本体に設置された図示しないサーミスタによって外気温度を検知し、温度に応じた制御を行なう。マスタへの穿孔はサーマルヘッドやレーザでの穿孔等が考えられるが、ここではマスタ穿孔手段をサーマルヘッドとし、供給エネルギーはサーマルヘッドへの通電時間(パルス幅)の変更による熱エネルギーのコントロールによる例を説明する。
サーマルヘッドのパルス幅コントロールによる穿孔径の制御とは、サーマルヘッド5に対する通電時間のコントロールである。サーマルヘッド5はそれ自体が抵抗であり通電することによってサーマルヘッドに具備された素子が発熱する。設計時にはサーマルヘッドの寿命や効率を考慮してサーマルヘッドへの印加電圧を設定する。
常に一定の印加電圧をかける制御では外気温度が上昇すると穿孔径が大きくなる傾向にある。そのため外気温の上昇に伴って通電時間を短くするパルスダウン制御を行なう。ダウン率が大きくなるほど通電時間が短くなる為、穿孔径が小さくなる。非UV印刷時は外気温10°Cの時にパルスダウン率10%から始まり、1°C上昇するごとに1%ダウンさせる制御を行なう。この例で開始が0%からではないのは、制御0%で最大パワーとしてしまうとサーマルへッドの寿命が短くなり長期間の使用に対する保証ができなくなってしまうため、サーマルヘッド保護を目的としてある程度の余裕度を確保している為である。
ここに示す例ではUV印刷の場合には穿孔されにくいUVマスタと、UV印刷時に頻繁に用いられるコート紙などのインキ拡散性の悪い用紙に対応する為にパルスダウン率は5%から開始する制御を行なう。UV印刷では非UV印刷の場合と比べて使用するマスタの穿孔に要する供給エネルギーが大きくなる為、穿孔径が拡大し用紙に転移するインキ量も増大することになる。
インキ検出手段でUVインキが検出されたとき、印刷装置制御手段56は、孔版製版部制御回路57を介して、マスタ穿孔手段(サーマルヘッド5)への供給エネルギーを、非UVインキにおけるマスタの製版時とは異なるUVインキに適した供給エネルギーに調整する。本例では非UVインキにおける製版時の供給エネルギーよりUVインキにおける製版時の供給エネルギーが大きくなるように調整している。
これにより、UV印刷を行なう場合に、UV用マスタに合わせた最適なサーマルヘッドエネルギーを加えることで穿孔不良による画像のカスレや立ち上がりの悪化、インキ拡散性の悪い用紙を使用する場合におけるインキ拡散の補助を行なうことができ、画像品質の向上を図ることができる。
なお、UVインキの種類によっては非UVインキよりも粘度が低く穿孔部分から吐出しやすいインキも存在しうる。そのような場合には非UVインキよりも穿孔径が小さくなるように供給エネルギーを制御することもある。
印刷装置制御手段56は印刷方式に応じて孔版製版部制御回路57や印圧部駆動制御回路58に印刷方式に基づいた制御方法の実行を指示する。その例として、印圧比較を表3に示す。
Figure 0004652128
表3中の1速、3速、5速は、印圧制御モーター250の回転量と関連する値であり、1速<3速<5速の順に押圧力PAが増す。
印圧制御もサーマルヘッド制御の場合と同様に印刷装置本体72に設置された図示しないサーミスタによって外気温度を検知し温度に応じた制御を行なう。一般的に低温環境になるほどインキ粘度が増大しマスタからのインキ吐出量は減少する傾向にある為、例えば印圧(図14における押圧力PA)を大きくして吐出量の増大をする。
逆に高温環境にある場合はインキの吐出を抑制するため印圧は小さくする。また印刷速度が速くなるほど吐出量は減少し、印刷速度が遅くなるほど吐出量は増加する傾向にあるので速度や環境に影響を受けずに一定のインキを吐出するように印圧の制御を行なうマスタ穿孔の場合と同様でインキ種類によりかならずしもUVインキが非UVインキよりも印圧大というわけではない。
印刷装置制御手段56は、インキ検出手段でUVインキが検出されたとき、プレスローラ16による印圧(押圧力)を非紫外線硬化型インキにおけるときとは異なる非紫外線硬化型インキに適した押圧力に調整する。特に本例では非UVインキにおける印圧よりUVインキにおける印圧が大きくなるように調整している。このように、UV印刷を行なう場合に、UV用サプライに合わせた最適な印圧を加えることでインキ、マスタ、印刷用紙に応じた最適なインキ吐出量を得ることができ、画像品質の向上を図ることができる。
印刷装置の全体概略構成図である。 印刷装置の部分概略構成図である。 印刷ドラムユニットの外観斜視図である。 印刷ドラムユニットの側面図である。 印刷装置の制御ブロック図である。 印刷ドラムユニットの部分斜視図である。 インキ量調整手順を説明したフローチャートである。 マスタロールをホルダと共に示した斜視図である。 小さい径のマスタ紙管をもつマスタロールの正面図である。 小さい径のマスタ紙管をもつマスタロールの正面図である。 マスタ紙管に嵌合するフランジの斜視図である。 フランジの内部構造を説明した図である。 排版収納装置の外観斜視図である。 印刷ドラムの押圧手段を説明した斜視図である。 操作パネルの正面図である。 UV印刷時における装着部材の適性判定処理のフローチャートである。
符号の説明
44 インキ種類検知センサ
50 マスタ種類検知センサ
56 印刷装置制御手段

Claims (1)

  1. 紫外線硬化型インキおよび非紫外線硬化型インキの何れのインキを用いても印刷可能な印刷装置であって、印刷ドラムに装着されているインキが紫外線硬化型インキまたは非紫外線硬化型インキの何れであるかを検出するインキ検出手段と、当該印刷装置に装着されているマスタが、紫外線硬化型インキ用のマスタまたは非紫外線硬化型インキ用のマスタの何れであるかを検出するマスタ検出手段と、前記インキ検出手段を用いて識別されたインキの種類と前記マスタ検出手段を用いて識別されたマスタの種類とが適合しない場合に、警告報知の実行を制御及び/または印刷動作を不作動に制御する制御手段とを有する印刷装置において、
    当該印刷装置に装着されている排版収納装置が紫外線硬化型インキ用排版収納装置または非紫外線硬化型インキ用排版収納装置の何れであるかを検出する排版収納装置検出手段を有し、
    前記制御手段は、前記インキ検出手段および前記マスタ検出手段でそれぞれ検出されたインキおよびマスタの種類と、前記排版収納装置検出手段で検出された排版収納装置の種類とが適合しない場合に、警告報知の実行を制御及び/または印刷動作を不作動に制御することを特徴とする印刷装置
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