JP5748743B2 - 印刷システムおよびシート処理システム - Google Patents

Description

本発明はシートに対して高速に印刷などの処理を行うことができるシステムに関する。

印刷の生産性（時間あたりの印刷出力）を高めるべく、複数台の印刷装置を組み合わせて並行稼動させる印刷システムが知られている。例えば、特許文献１に開示される印刷システムでは、２台の片面印刷装置を有する２ライン構成として、ロールシートに対して両面印刷および片面印刷を選択的に行なう。

特許第３９４４８３４号

印刷工場内でのプロセス全体を見ると、印刷工程の前後にも種々の処理工程がある。印刷工程の前にはシートの印刷面にコーティングを行なうプレコート処理工程を行なう場合がある。印刷工程の後には印刷して巻き取ったロールのカット工程や製本のための折り曲げ工程などを行なう場合がある。このような印刷工程の前後工程の処理に用いる処理装置との間でのロールの受け渡し作業を考慮すると、特許文献１に記載の印刷システムには以下に列挙するような解決すべき課題がある。

（１）前処理装置から印刷ラインへのロールの搬入作業（印刷ラインへのシート入力）、および印刷したロールを搬出して後処理装置に受け渡す搬出作業（印刷ラインからのシート出力）において、使用者に過大な負担をかける。

特許文献１のレイアウト（図１、図２とも）では、搬入においては、２つのラインそれぞれに新しいロールを搬入してセットする２箇所の入力部がばらばらに分散して離れている。２箇所の入力部が離れると、搬入作業において前処理装置からロールを運び込む運搬距離も大きくなる。また、搬出においても、２つのラインそれぞれで印刷済みのロールを搬出する２箇所の出力部がばらばらに分散して離れている。２箇所の出力部が離れると、搬出作業において後処理装置までロールを運び出す運搬距離も大きくなる。大型の印刷システムでは、ラインの長さが１０ｍを越え、使用するロールも重さ数十ｋｇにもなるため、運搬距離が大きくなることは作業者への負担増大に直結する。

（２）印刷ラインを設置するのに要する工場内の床面積が大きい。特許文献１のレイアウト（図１、図２とも）では、ロール搬入の２箇所の入力部が離れている。そのため、２箇所それぞれの周囲に作業者の作業スペースが必要となる。ロール搬出の２箇所の出力部についても同様に、２箇所それぞれの周囲に作業スペースが必要となる。すなわち、合計４箇所において作業スペースが必要となるので、そのぶん余計に床面積を必要とし、高集積なレイアウトが困難である。

（３）印刷ラインの増設にフレキシブルに対応することができない。特許文献１のレイアウト（図１、図２とも）を拡張してライン増設しようとすると、入力部および出力部の位置は統一無くさらにばらばらに分散する。入力部または出力部の一部は周囲を装置に囲まれた状態となって、作業者が前処理装置からのロール搬入または後処理装置へのロール搬出の作業をすることができなくなる。つまり、さらなるライン増設は現実的にはできない。

本発明は、以上のような課題の認識に基づいてなされたものである。本発明の目的は、上述した課題の少なくとも１つを解決することができる印刷システム、ならびに印刷に限らないシート処理システムの提供である。

本発明のある形態は、連続状のシートに両面印刷、片面１回印刷、片面２回印刷を行なうことが可能な印刷システムであって、第１印刷装置と、第２印刷装置と、シートを導入するための第１入力部と、シートを導入するための第２入力部と、印刷されたシートが出力される第１出力部と、印刷されたシートが出力される第２出力部と、第１方向から、前記第１方向と交差する第２方向にシートの進行方向を転換する方向転換部と、を有し、前記第１入力部と前記方向転換部との間に前記第１方向に沿って第１経路、前記第２入力部と前記方向転換部との間に前記第１方向に沿って第２経路、前記方向転換部と前記第１出力部との間に前記第２方向に沿って第３経路、および、前記方向転換部と前記第２出力部との間に前記２方向に沿って第４経路が形成され、前記第１印刷装置は前記第１経路に設けられ、前記第２印刷装置は前記第４経路に設けられており、前記第２入力部は前記第１入力部の近傍に設けられ、且つ、前記第２出力部は前記第１出力部の近傍に設けられており、前記両面印刷においては、前記第１入力部から前記第１経路に導入されたシートは、前記第１印刷装置で第１面に印刷され、前記方向転換部が備える第１ターンバーにより進行方向が前記第２方向に転換されるとともに表裏が反転されて前記第４経路に排出され、次いで前記第２印刷装置で第２面に印刷され、両面に印刷されたシートは前記第２出力部に出力され、前記片面１回印刷においては、前記第１入力部から前記第１経路に導入されたシートは、前記第１印刷装置で片面に印刷され、前記方向転換部が備える第２ターンバーにより進行方向が前記第２方向に転換されて前記第３経路に排出され、片面に１回印刷されたシートは前記第１出力部に出力され、且つ／又は、前記第２入力部から前記第２経路に導入されたシートは、前記方向転換部が備える第３ターンバーにより進行方向が前記第２方向に転換されて前記第４経路に排出され、次いで前記第２印刷装置で片面に印刷され、片面に１回印刷されたシートは前記第２出力部に出力され、前記片面２回印刷においては、前記第１入力部から前記第１経路に導入されたシートは、前記第１印刷装置で第１面に印刷された後に、前記第１ターンバーにより進行方向が前記第２方向と逆の方向に転換されるとともに表裏が反転されさらに前記方向転換部が備える第４ターンバーで進行方向が前記第２方向に転換されるとともに表裏が反転されて前記第４経路に排出され、次いで前記第２印刷装置で前記第１面に印刷され、片面に２回印刷されたシートは前記第２出力部に出力されるものであり、前記方向転換部は前記第１ターンバーの回転軸の向きを切り替える機構を備え、前記両面印刷においては、前記第１ターンバーは前記第２ターンバーと同じ向きにされ、且つ、前記片面２回印刷においては、前記第１ターンバーは前記第２ターンバーと異なる向きに切り替えられることを特徴とする。

本発明によれば、処理ラインと前後処理装置との間でのロールの運搬距離が小さく、作業者の負担が小さい。また本発明によれば、処理ラインを設置するのに要する工場内の床面積が小さく、高集積なレイアウトが可能となる。また本発明によれば、処理ラインの増設にフレキシブルに対応することが可能となる。

実施形態の印刷システムの全体斜視図（片面印刷モード） 図１の方向転換部の拡大図 印刷システムの全体斜視図（両面印刷モード） 図３の方向転換部の拡大図 印刷システムの全体斜視図（片面２回印刷モード） 図５の方向転換部の拡大図 印刷ラインを増設した場合の全体斜視図 図７の方向転換部の拡大図 図７の変形例の全体斜視図 図１の変形例の全体斜視図 印刷システムの制御部のブロック図

本発明は連続シートを用いて印刷処理を行なう印刷システムに適用可能である。また、本発明は印刷処理に限らず連続シートに種々の処理（記録、加工、塗布、照射、読取、検査など）を施し、両面処理および片面処理が可能なシート処理システムにも適用可能である。以下、インクジェットプリント装置の印刷システムに本発明を適用した例を説明する。本明細書において、シートとは、紙、プラスチック、フィルム、織物、金属、フレキシブル基板など、材質は問わずフレキシブルで且つ連続したシート状の物品を意味する。以降の説明においては、連続シートまたは単にシートという。

図１は実施形態の印刷システムの全体斜視図である。図中、矢印Ａは連続シートが方向転換部へ導入される方向（第１方向）、矢印Ｂは連続シートが方向転換部から導出される方向（第２方向）を示す。第１方向および第２方向はともに床に平行な面内での方向である。

印刷工場の床１９には、プロセス全体の処理機器がレイアウトされている。全体は、連続シートに対して印刷処理を行なう印刷システム３０、印刷工程の前処理のための前処理装置、印刷工程の後処理のための後処理装置からなるラインを有する。本実施形態のプリント装置は、ロール状に巻かれた連続シートを用いて、シートの第１面と第１面の背面側の第２面に両面印刷、およびシートの片面に片面印刷を選択的に行なうことができる。

印刷システム３０の核となるのは、第１印刷装置１（第１処理装置）、第２印刷装置２（第２処理装置）の２台の印刷装置、および乾燥装置４８である。第１印刷装置１、第２印刷装置２ともにシートの片面（図１の上面側）に印刷を行なう。印刷装置の印刷方式はインクジェット方式を採用しており、発熱素子を用いた方式、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式などを採用することができる。なお、本発明はインクジェット方式に限定されず、電子写真プリンタ、サーマルプリンタ（昇華型、熱転写型など）、ドットインパクトプリンタ、液体現像式のプリンタなど、様々な印刷方式の印刷装置に適用可能である。

印刷システム３０は２系統で並行処理を行なう。そのため、ロールの搬入（入力）と搬出（出力）もそれぞれ２系統設けられている。搬入については、第１入力部３と第２入力部６の２系統を有する。第１入力部３は、第１方向から第１の連続シートＳ１を導入して第１印刷装置１に供給するためのものであり、第２入力部６は、同じく第１方向から第２の連続シートＳ２を導入して第２印刷装置２に供給するためのものである。第２入力部６は第１入力部３の近傍に隣接して設けられている。第１入力部３は、シートホルダ４に連続シートがロール状に巻かれた未使用のロール５がセットされ、ロール５が回転しながら経路に沿ってシートが導入される。第２入力部６は、シートホルダ７に連続シートがロール状に巻かれた未使用のロール８がセットされ、ロール８が回転しながら経路に沿ってシートが導入される。なお、連続シートであれば、ロール状に巻かれたものに限らない。例えば、単位長さごとのミシン目が付与された連続シートがミシン目ごとに折り返されて積層され、シートホルダに収納されるものでもよい。

なお、第１入力部３と第２入力部６はともに第１方向からシートを導入するものであるが、両者は厳密な平行であることに限定されず、若干の方向の違いがあることも許容する。また、第１入力部３と第２入力部６は第１方向における位置が一致して隣接する配置には限られない。シートを導入する方向がともに第１方向であれば、第１入力部３と第２入力部６が第１方向において設置位置にずれをもって近接するレイアウトであってもよい。

搬出については、第１出力部９と第２出力部１２の２系統を有する。第１出力部９には、第１印刷装置１で印刷されて第２方向に進行する連続シートが出力され、第２出力部１２には第２印刷装置２で印刷されて同じく第２方向に進行する連続シートが出力される。第２出力部１２は第１出力部９の近傍に隣接して設けられている。第１出力部９は、シートホルダ１０（巻取器）に印刷済みの連続シートが巻き取られていき、ロール１１として出力される。第２出力部１２は、シートホルダ１３（巻取器）に印刷済みの連続シートが巻き取られていき、ロール１４として出力される。

なお、第１出力部９と第２出力部１２にはともに第２方向からシートが出力されるものであるが、両者は厳密な平行であることに限定されず、若干の方向の違いがあることも許容する。また、第１出力部９と第２出力部１２は第２方向における位置が一致して隣接する配置には限られない。第１出力部９と第２出力部１２が第２方向において設置位置にずれをもって近接するレイアウトであってもよい。さらに、２つの入力部は近接するが２つの出力部は近接せず異なる方向にシートを出力するレイアウト、もしくは２つの出力部は近接するが２つの入力部は近接せず異なる方向からシートを導入するレイアウトとしてもよい。本発明はこれらの形態を広く包含する。

乾燥装置４８は、第２印刷装置２と第２出力部１２の間で、第２出力部１２に出力される前の連続シートを乾燥させる。さらに、同一の乾燥装置４８は第１出力部９に出力される前の連続シートも乾燥させる。つまり、乾燥装置４８は、２系統のラインに対して共通に設けられている。

方向転換部２０は、２系統の経路それぞれにおいて、第１方向から前記第２方向に連続シートの進行方向を転換するとともに連続シートの表裏を反転させるためのユニットである。方向転換部２０は、２系統の連続シートのシート方向転換装置として機能する。

図２は方向転換部２０の拡大図であり、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は上面図である。方向転換部２０は、第１ターンバー１５、第２ターンバー１６、第３ターンバー１７を基本構成とする。これらのターンバーはすべて第１方向に対して４５度傾いた回転軸を有する従動ローラであり、導入されたシートが斜めに半周だけ巻き付いて折り返され、シートの進行方向を第１方向から第２方向に９０度転換させる働きをする。なお、ここでいうそれぞれの角度は若干の誤差が含まれることを許容する中心的な値である。なお、第１方向と第２方向の間の角度は９０度以外の所定角度であってもよく、その場合は、それぞれのターンバーの回転軸の傾き角度は所定角度／２とする。すなわち、３つのターンバーの関係は、第１ターンバー１５は第１方向に対し所定角度だけ傾いた回転軸を有し、第２ターンバー１６は第１方向から見たとき第１ターンバー１５よりも奥に配置され、且つ第１方向に対し所定角度だけ傾いた回転軸を有する。第３ターンバー１７は第１方向から見たとき第１ターンバー１５の横に配置され、且つ第１方向に対して所定角度だけ傾いた回転軸を有する。方向転換部２０は、１つのユニットとして全体を一体化してもよいし、ターンバーごとに分割した別体ユニットを上述の位置関係で並べて設置してもよい。

第１ターンバー１５は、後述する両面印刷モードにおいて、第１印刷装置１で印刷されて第１方向に進行する連続シートが斜めに巻き付いて折り返され、進行方向を第２方向に転換させて第２印刷装置２に向かわせるとともにシートの表裏を反転させる働きをする。第２ターンバー１６は、後述する片面印刷モードにおいて、第１印刷装置１で印刷されて第１方向に進行する連続シートが斜めに巻き付いて折り返され、進行方向を第２方向に転換させて第１出力部９に向かわせるとともにシートの表裏を反転させる働きをする。同様に、第３ターンバー１７は、第２入力部６から導入されて第１方向に進行する連続シートが斜めに巻き付いて折り返され、進行方向を第２方向に転換させて第２印刷装置２に向かわせるとともにシートの表裏を反転させる働きをする。方向転換部２０にはさらに第４ターンバー１８が設けられている。これについては後述する。

第１ターンバー１５、第２ターンバー１６、第３ターンバー１７、第４ターンバー１８は、巻き付いたシートがターンバーのローラ表面に接触して回転する接触型ターンバーである。別の形態として、全てあるいは一部のターンバーに非接触型の静圧面を持った非接触型ターンバーを用いてもよい。非接触型の静圧面とは、表面からエアを噴出してシートを微小間隔で浮上させながら非接触でシートを支持するものである。静圧面は例えば多孔質体からなり、多孔質の微小孔からエアを噴出して静圧または静圧＋動圧でシートを浮上させる。方向転換部２０において非接触型ターンバーは固定または回転可能に支持される。非接触型ターンバーは必ずしも回転させる必要はないのでローラ形状でなくともよく、少なくともシートと面する部分（シートと対向して非接触で支持する部分）が所定の曲面の静圧面を有していればよい。接触型、非接触型のいずれの形態であっても、連続シートがターンバーの表面に巻き付いて方向を転換させる働きをすることに変わりはない。

次に、印刷工程の前処理のための前処理装置、および後処理のための後処理装置について説明する。図１において、印刷システム３０の第１入力部３および第２入力部６の上流には、前処理装置としてプレコート装置２１が設けられている。プレコート装置２１は、処理部２２とその前後の入力部２３および出力部２４からなる。プレコート装置２１は、印刷前にシート表面の平滑度や光沢度を向上させるために、処理部２２においてシートの片面あるいは両面にプレコート処理を施すものである。プレコート装置２１で前処理されたシートは、出力部２４にロールとして出力される。このロールは作業者Ｕ１によって運搬されて第１入力部３、第２入力部６のいずれかに搬入される。第１入力部３と第２入力部６は隣接しており、且つプレコート装置２１との間の距離も短い。いずれの入力部にロールを搬入する際にもプレコート装置２１からの距離は短くて済む。印刷システム３０にシートを搬入するために作業者Ｕ１が作業する作業スペースが１つに集約されているので、全体の床面積も大きくならずに済み、且つ作業者Ｕ１の作業性も高い。また、作業者Ｕ１がプレコート装置２１からロールを運び込む運搬距離が第１入力部３と第２入力部６のいずれも短いので、作業者Ｕ１の作業負担が小さくて済む。加えて、第１入力部３と第２入力部６はロールを装填する方向が等しいので、どちらの入力部に装填する場合も作業者Ｕ１が混乱することがない。

印刷システム３０の第１出力部９および第２出力部１２の下流には、後処理装置として、シート切断装置２５およびその下流に製本装置３１が設けられている。シート切断装置２５は、入力部２６、カッタ部２７、排出トレイ部２８および出力部２９からなる。第１出力部９のロール１１または第２出力部１２のロール１４は、作業者によって運搬されてシート切断装置２５の入力部２６に搬入される。印刷済みのロールはカッタ部２７で所定の単位長さごとにカットされ、排出トレイ部２８の複数のトレイにロット毎に排出される。カッタ部２７で切断されたシートは出力部２９からさらに下流の製本装置３１に送られて製本処理が行なわれる場合もある。製本装置３１は、紙折り処理や綴じ処理などを行なう。製本装置３１は、入力部３２、処理部３３、出力部３４からなる。シート切断装置２５の出力部２９から出力されたカットシートは製本装置３１の入力部３２に搬送され、処理部３３で紙折りや紙綴じの処理がなされて、完成品が出力部３４に出力される。

印刷システム３０の第１出力部９および第２出力部１２に出力されたロールは、作業者Ｕ２によって運搬されてシート切断装置２５に搬入される。ここで、第１出力部９と第２出力部１２は隣接しており、且つシート切断装置２５との間の距離も短い。いずれの出力部からロールを搬出する際にもシート切断装置２５までの距離は短くて済む。印刷システム３０からシートを搬出するために作業者Ｕ２が作業する作業スペースが１つに集約されているので、全体の床面積も大きくならずに済み、且つ作業者Ｕ２の作業性も高い。また、作業者Ｕ２がシート切断装置２５にロールを運び込む運搬距離が第１出力部９と第２出力部１２のいずれも短いので、作業者Ｕ２の作業負担が小さくて済む。加えて、第１出力部９と第２出力部１２はロールが保持される方向が等しいので、どちらの出力部からロールを取り出す場合も作業者Ｕ２が混乱することがない。なお、前処理装置および後処理装置は上述の例には限らず、いかなる種類の処理装置であってもよい。

以上のように、印刷システム３０は、方向転換部２０によって途中の経路が折り曲げられた逆Ｌ字形状のレイアウトとなっている。そして、第１方向における延長上に前処理装置が配置され、第２方向における延長上に後処理装置が配置されている。全体としてみても、逆Ｌ字形状のレイアウトである。矩形の床１９の２辺に沿って逆Ｌ字形状の２辺を配置すれば、デッドスペースを減らすことができ、少ない床面積で高集積にラインを設置することができる。例えば、印刷システム３０の２つの入力部から方向転換部２０までの長さ１０ｍ、方向転換部２０から２つの出力部までの長さ１５ｍとすると、印刷システム３０は１０ｍｘ１５ｍの範囲の床上の隅に寄せて設置され、逆Ｌ字の内側には多くの余裕の空間が残っている。さらに、例えば前処理装置に５ｍ、後処理装置に１５ｍのライン長を要したとしても、全体を１５ｍｘ３０ｍの床上の端に寄せた形で設置することができ、多くの余裕空間が生まれる。

また、第１印刷装置１は、第１入力部３および第２入力部６から方向転換部２０までの第１方向に沿った並行する２ラインのうち内側のラインに設けられている。第２印刷装置２は、方向転換部２０から第１出力部９および第２出力部１２までの第２方向に沿った並行する２ラインのうち内側のラインに設けられている。つまり、第１印刷装置１と第２印刷装置２はともに途中で折り曲げられた平行２ラインのうち内側のラインに設けられている。定期メンテナンスあるいは装置稼動中のトラブルなどで、第１印刷装置１と第２印刷装置２のいずれかのメンテナンスが必要になったときは、作業者Ｕ３はラインの内側から各装置にアクセスすることができる。作業者Ｕ３はいずれの装置に対してもアクセスが容易でありメンテナンスの作業効率が高い。

図１０は、図１の変形例の全体斜視図である。図１の構成と比較して、２つのラインにそれぞれ連続シートを切断するカッタ部（第１カッタ部５２、第２カッタ部５５）とカッタ部と一体になった出力部（第１出力部５３、第２出力部５６）が組み込まれている点が異なる。第１出力部５３および第２出力部５６は多段トレイを持ったソータ装置である。連続シートは、第１カッタ部５２および第２カッタ部５５でそれぞれ所定長さごとに切断されて、第１出力部５３および第２出力部５６のトレイにシートスタック（シートスタック５４、シートスタック５７）として１枚ずつ出力される。このように、第１出力部５３および第２出力部５６に印刷済みのシートが出力される前に、連続シートを所定長さごとに切断するための第１カッタ部５２および第２カッタ部５５がラインに組み込まれていることを特徴とする。したがって、後処理装置としてシート切断装置は不要である。第１出力部５３および第２出力部５６のシートスタック５４，５７は、作業者Ｕ２によって後処理装置である製本装置３１に運搬される。第１出力部５３と第２出力部５６は一箇所に集約されているので、作業者Ｕ２の作業負担は小さくて済む。

図１１は印刷システム３０の制御系のブロック図を示す。制御装置１０２は第１印刷装置１および第２印刷装置２の動作制御を司る。制御装置１０２には、操作部１０３、インターフェース１０４、コントローラ１０５が含まれ、コントローラ１０５はＣＰＵ１０７、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０８から構成される。操作部１０３は作業者が情報を入力するためのキーやボタンと、作業者に対して情報を表示する表示器を備えている。コントローラ１０５は、インターフェース１０４を介して外部サーバ１０１に接続されている。外部サーバ１０１は、印刷する画像データの作成や処理等を行うコンピュータ、あるいは画像リーダ、デジタルカメラ、フォトストレージ等の専用の画像入力機器である。制御装置１０２は、さらに印刷システム３０を構成する各ユニットを制御する専用の制御部を有する。専用の制御部は、入力部制御部１０９、出力部制御部１１１、印刷制御部１１３、乾燥制御部１１５などである。図１０の構成をとるのであれば、カッタ制御部をさらに有する。入力部制御部１０９には第１入力部３、第２入力部６のエンコーダ等の各種センサの信号が入力される。出力部制御部１１１には第１出力部９、第２出力部１２のエンコーダ等の各種センサの信号が入力される。印刷制御部１１３には、第１印刷装置１、第２印刷装置２の各種センサの信号が入力される。乾燥制御部１１５には乾燥装置４８の各種センサの信号が入力される。これら専用の制御部にはコントローラ１０５から指令が与えられて、システム全体が制御されるようになっている。

次に、印刷システム３０における、両面印刷モード（第１モード）と片面印刷モード（第２モード）のそれぞれの動作について説明する。作業者は操作部１０３からいずれかのモードを選択して、以下に説明するようにシートをセットしてから、印刷を開始する。

＜片面印刷モード＞
最初に片面印刷モードについて説明する。図１および図２は片面印刷モードにおけるシートの搬送状態を示している。片面印刷モードでは、第１印刷装置１と第２印刷装置２の両方を同時並列に、もしくはいずれか一方だけを稼動させる。第１印刷装置１を稼動させる場合には、第１入力部３から供給された連続シートは、第１印刷装置１で片面に印刷され方向転換部２０で進行方向が転換され、乾燥装置４８を経て第１出力部９に出力される。第２印刷装置２を稼動させる場合には、第２入力部６から供給された連続シートは、方向転換部２０で進行方向が転換され、第２印刷装置２で片面に印刷され、乾燥装置４８を経て第２出力部１２に出力される。作業者は片面印刷モードの実行に先立って２系統のシートをこのような経路にセットしてから印刷を開始する。

図２は、第１印刷装置１と第２印刷装置２の両方を同時並列に稼動した場合の、方向転換部２０を通過するシートの状態を示す。２系統のシートは、方向転換部２０において異なる高さ位置で交差するためシート同士が接触することはない。具体的には、第１入力部３から導入され第１印刷装置１で印刷された第１の連続シートＳ１は、第１ターンバー１５の上を通過して第２ターンバー１６に対して上から下に半周分だけ斜めに巻き付く。そして、進行方向が第１方向から第２方向に転換されて進行する。一方、第２入力部６から導入された第２の連続シートはＳ２は第３ターンバー１７に対して、上から下に半周分だけ斜めに巻き付く。そして、進行方向が第１方向から第２方向に転換されて、第４ターンバー１８および第１ターンバー１５の下を通過して進行する。すなわち、連続シートＳ１と連続シートＳ２は、第１ターンバー１５の位置で上下に分かれて異なる高さで交差するので、装置内でのシート同士が互いに接触することが回避される。

このようなシートの通し方にすることで、第１印刷装置１で第１面（図２における上面）に印刷された連続シートＳ１は、第２ターンバー１６に巻き付いた際に、非印刷面であるシートの第２面が第２ターンバー１６の表面に面する。印刷された第１面は第２ターンバー１６の表面ならびに他のいずれのターンバーの表面にも面しない。連続シートＳ１が方向転換部２０を通過するのは、第１印刷装置１での印刷直後であり乾燥装置４８を通過していないので、インクの乾燥が不十分な状態である。もしこの状態で印刷面がいずれかのターンバーに接触すると、ターンバーからゴミが印刷面に付着したり、ターンバーにインクが転写されて印刷画像に悪影響が及ぶ畏れがある。上述した非接触型ターンバーを用いた場合も、接触はしなくても印刷直後の印刷面にターンバー表面からエアが吹き付けられると、乾燥状態が変わって色ムラ等が起きる畏れがある。本例のようなシートの通し方にすることで、印刷面はいずれのターンバーの表面にも面しないので、印刷面にシートが接触したり静圧面からエアが吹き付けられて印刷画像が悪影響を受けることが回避される。連続シートＳ２については、方向転換部２０を通過した後に第２印刷装置２で印刷を行なうが、これから印刷される面がどこにも触れないので印刷前に印刷面に傷やゴミが付着することが回避される。

＜両面印刷モード＞
次に、両面印刷モードについて説明する。図３および図４は両面印刷モードにおけるシートの搬送状態を示している。図４は図３の方向転換部におけるシートの通過状態を示す拡大図であり、図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は上面図である。

両面印刷モードでは、第１印刷装置１と第２印刷装置２を直列で使用してシートの表裏に順次印刷を行なう。具体的には、第１入力部３から供給された連続シートは、第１印刷装置１で第１面に印刷され、方向転換部２０で進行方向が転換されるとともに表裏が反転される。次いで、第２印刷装置２でシートの第２面に印刷され、乾燥装置４８を経て第２出力部１２に出力される。両面印刷モードでは第２入力部６と第１出力部９は使用しない。作業者は両面印刷モードの実行に先立ってシートをこのような経路にセットしてから印刷を開始する。

図４において、第１入力部３から導入され第１印刷装置１で印刷された連続シートＳ３は、第１ターンバー１５に対して、上から下に半周分だけ斜めに巻き付く。そして、進行方向が第１方向から第２方向に転換されて、第２印刷装置２に向けて進行する。このようなシートの通し方にすることで、第１印刷装置１で第１面（図４における上面）に印刷された連続シートＳ３は、第１ターンバー１５に巻き付いた際に、非印刷面であるシートの第２面が第１ターンバー１５の表面に面する。印刷された第１面は第１ターンバー１５の表面ならびに他のいずれのターンバーの表面にも面しないので、印刷画像に悪影響が及ぶ畏れは無い。

＜片面２回印刷モード＞
印刷システム３０は、以上説明した片面印刷モードと両面印刷モードのほかに、片面２回印刷モードを実行することも可能となっている。また、同じ装置構成で上述した片面印刷モード（片面１回印刷モード）を実行することもできる。作業者は操作部１０３からいずれかのモードを選択して、以下に説明するようにシートをセットしてから印刷を開始する。

図５および図６は片面２回印刷モードにおけるシートの搬送状態を示している。片面２回印刷モードでは、第１印刷装置１と第２印刷装置２を直列で使用してシートの同じ片面（第１面）に順次印刷を行なう。具体的には、第１入力部３から供給された連続シートは、第１印刷装置１で第１面に印刷され、方向転換部２０で連続シートの表裏を反転させずに進行方向が転換される。そして、第２印刷装置２で同じく第１面に印刷されて、乾燥装置４８を経て第２出力部１２に出力される。

図６において、図４の例に較べて第１ターンバー１５はその回転軸の方向が違っている。シートが導入される第１方向に対して逆向きの４５度（−４５度）の軸方向である。このように、第１ターンバー１５は回転方向を図４の状態と図６の状態のいずれかに設定すべく、９０度回転させることができる切換機構を有している。なお、ここでいうそれぞれの角度は若干の誤差が含まれることを許容する中心的な値である。切替機構による第１ターンバー１５の回転によって、両面印刷モードと片面２回印刷モードのいずれかを選択可能である。

第１入力部３から導入され第１印刷装置１でシート第１面に印刷された連続シートＳ４は、第１ターンバー１５に対して、上から下に半周分だけ斜めに巻き付いて、進行方向が第２方向とは１８０度逆向きの方向に転換される。さらにシートは第４ターンバー１８に下から上に半周分だけ正面から巻き付いて、進行方向が１８０度反転され第２方向を向いて、第２印刷装置２に向けて進行する。ターンバーでの折り返し回数が２回（偶数回）でシートの反転も２回なので、結果として方向転換部２０でシートの表裏反転はなされない。第２印刷装置２でも再びシート第１面に印刷がなされる。

このようなシートの通し方にすることで、第１印刷装置１で第１面（図６における上面）に印刷された連続シートＳ４は、第１ターンバー１５に巻き付いた際に、非印刷面であるシートの第２面が第１ターンバー１５の表面に面する。続く第４ターンバー１８に巻き付いた際にも、シートの第２面が第４ターンバー１８の表面に面する。印刷された第１面は第１ターンバー１５、第４ターンバー１８、その他のいずれのターンバーにも面しないので、印刷画像に悪影響が及ぶ畏れは無い。

片面２回印刷モードでは、２台の印刷装置で異なる色のインクを付与すれば、印刷速度を維持しながらトータルの色数を２倍に増すことができるので、さらなる画質向上を図ることができる。また、シートの印刷面を微小に空間分割して２台の印刷装置で分担して同期印刷すれば、シート搬送速度を最大２倍に引き上げることができるので、印刷スループットが向上する。

片面１回印刷モードについては、図１、図２で説明した通りである。第１ターンバー１５が図６の向きであっても、片面１回印刷モードでは第１ターンバー１５は使用しないので実行に影響はない。

＜ライン増設＞
印刷システム３０を１つの単位として、容易に印刷ラインを増設することができる。図７は増設したラインの全体構成を示す斜視図である。図８は図７の方向転換部の拡大図であり、図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は上面図である。

第１印刷装置１、第２印刷装置２、および方向転換部２０が含まれる２系統は上述したものと同様である。図９のような形態であってもよい。その外側に同様の２系統を増設して、印刷システム５１全体としては、２系統×２の合計４ラインとなっている。増設ラインは、第３印刷装置４０、第４印刷装置４１、方向転換部４６、を主構成とする。２つの増設入力部４３、２つの増設出力部４４を有する。方向転換部４６の構造は方向転換部２０と同一である。乾燥装置４８は２台が設けられているが、各ラインごとに乾燥装置を設けたり、あるいは４ラインに共通の１台の乾燥装置としてもよい。また、前処理装置として２台のプレコート装置４７が設けられているが、これも１台あるいは３台以上としてもよい。

図８に示す例では、方向転換部２０（内側の２ライン）では、両面印刷モードを実行し、方向転換部４６（外側の２ライン）では、片面１回印刷モードを実行している。４つの印刷装置が同時稼働して、両面印刷ｘ１、片面印刷ｘ２が同時に行なわれる。これに限らず、両面印刷モード、片面１回印刷モード、片面２回印刷モードの組み合わせは作業者の使用目的に応じて任意である。

このように処理ラインの増設が容易であり、且つライン増設後の入力部と出力部がそれぞれ同じ場所に集約される。増設した印刷システム５１は、４つの入力部が互いに隣接して同じ位置に集約され、４つの出力部も互いに隣接して同じ位置に集約されている。つまり、印刷システム５１にシートを搬入するために作業者Ｕ１が作業する作業スペース、ならびに印刷システム５１からシートを搬出するために作業者Ｕ２が作業する作業スペースがそれぞれ１つに集約される。このため、全体の床面積も大きくならずに済み、且つ作業者Ｕ１ならびに作業者Ｕ２の作業性も高い。

図９は図７の変形例の構成を示す。図７のレイアウトと較べて。第３印刷装置４０と第４印刷装置４１が配置されているラインが異なる。すなわち、第３印刷装置４０と第４印刷装置４１は最も外側のラインに設けられている。第１印刷装置１と第２印刷装置２は最も内側のラインに設けられている。定期メンテナンスあるいは装置稼動中のトラブルなどで、第１印刷装置１と第２印刷装置２のいずれかのメンテナンスが必要になったときは、作業者Ｕ３は４ラインの内側から各装置にアクセスすることができる。また、第３印刷装置４０と第４印刷装置４１のいずれかにメンテナンスが必要になったときは、作業者Ｕ３は４ラインの外側に回り込んで各装置にアクセスすることができる。いずれの装置に対してもアクセスが容易でありメンテナンスの作業効率が高い。

以上の実施形態によれば、処理ラインの増設にフレキシブルに対応することが可能である。基本単位でもライン増設しても入力部と出力部はそれぞれ同じ場所に集約されるので、前後処理装置との間でのロールの運搬距離が小さく、作業者の負担が小さい。加えて、処理ラインを設置するのに要する工場内の床面積が小さく高集積なレイアウトが可能となる。また、作業者はいずれの装置にもアクセスが容易でありメンテナンス性が高い。また、両面印刷モード、片面印刷モード（片面１回印刷モード、片面２回印刷モード）いずれの場合でも方向転換部でシートが折り返される際には、印刷面はターンバーの表面に面しない。そのため、接触型ターンバーとの接触あるいは非接触型ターンバーの静圧面からのエア吹き付けにより、印刷面が悪影響を受けることが回避される。

なお、以上説明してきた実施形態においては、入力部は連続シートを導入するものであるが、予め所定の長さにカットされた複数枚のカットシートを連続して導入する形態であってもよい。あるいは、入力部に入力された連続シートを印刷装置で印刷する前にカッタで自動的に切断して、カットシートに印刷して出力するような形態であってもよい。これらの形態の場合は、各ラインにおいてカットシートを１枚ずつ搬送するローラやベルトからなる搬送機構を設ける。また、方向転換部２０においては、カットシートが所定のターンバーに自動的に巻き付いて搬送されるように、各ターンバーはシートを挟持して搬送するための駆動力を持ったローラ対とする。

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。

１ 第１印刷装置
２ 第２印刷装置
３ 第１入力部
６ 第２入力部
９ 第１出力部
１２ 第２出力部
１５ 第１ターンバー
１６ 第２ターンバー
１７ 第３ターンバー
１９ 床
２０ 方向転換部
２１ プレコート装置
２５ シート切断装置
３１ 製本装置
４８ 乾燥装置

Claims (8)

1. 連続状のシートに両面印刷、片面１回印刷、片面２回印刷を行なうことが可能な印刷システムであって、
   第１印刷装置と、
   第２印刷装置と、
   シートを導入するための第１入力部と、
   シートを導入するための第２入力部と、
   印刷されたシートが出力される第１出力部と、
   印刷されたシートが出力される第２出力部と、
   第１方向から、前記第１方向と交差する第２方向にシートの進行方向を転換する方向転換部と、を有し、
   前記第１入力部と前記方向転換部との間に前記第１方向に沿って第１経路、前記第２入力部と前記方向転換部との間に前記第１方向に沿って第２経路、前記方向転換部と前記第１出力部との間に前記第２方向に沿って第３経路、および、前記方向転換部と前記第２出力部との間に前記２方向に沿って第４経路が形成され、前記第１印刷装置は前記第１経路に設けられ、前記第２印刷装置は前記第４経路に設けられており、前記第２入力部は前記第１入力部の近傍に設けられ、且つ、前記第２出力部は前記第１出力部の近傍に設けられており、
   前記両面印刷においては、前記第１入力部から前記第１経路に導入されたシートは、前記第１印刷装置で第１面に印刷され、前記方向転換部が備える第１ターンバーにより進行方向が前記第２方向に転換されるとともに表裏が反転されて前記第４経路に排出され、次いで前記第２印刷装置で第２面に印刷され、両面に印刷されたシートは前記第２出力部に出力され、
   前記片面１回印刷においては、前記第１入力部から前記第１経路に導入されたシートは、前記第１印刷装置で片面に印刷され、前記方向転換部が備える第２ターンバーにより進行方向が前記第２方向に転換されて前記第３経路に排出され、片面に１回印刷されたシートは前記第１出力部に出力され、且つ／又は、前記第２入力部から前記第２経路に導入されたシートは、前記方向転換部が備える第３ターンバーにより進行方向が前記第２方向に転換されて前記第４経路に排出され、次いで前記第２印刷装置で片面に印刷され、片面に１回印刷されたシートは前記第２出力部に出力され、
   前記片面２回印刷においては、前記第１入力部から前記第１経路に導入されたシートは、前記第１印刷装置で第１面に印刷された後に、前記第１ターンバーにより進行方向が前記第２方向と逆の方向に転換されるとともに表裏が反転されさらに前記方向転換部が備える第４ターンバーで進行方向が前記第２方向に転換されるとともに表裏が反転されて前記第４経路に排出され、次いで前記第２印刷装置で前記第１面に印刷され、片面に２回印刷されたシートは前記第２出力部に出力されるものであり、
   前記方向転換部は前記第１ターンバーの回転軸の向きを切り替える機構を備え、前記両面印刷においては、前記第１ターンバーは前記第２ターンバーと同じ向きにされ、且つ、前記片面２回印刷においては、前記第１ターンバーは前記第２ターンバーと異なる向きに切り替えられることを特徴とする印刷システム。
2. 前記第１ターンバーでは、前記第１経路を進行するシートが斜めに巻き付いて直角に折り返され、前記第２方向または前記第２方向と逆の方向に進行方向を転換させ、前記第２ターンバーでは、前記第１経路を進行するシートが斜めに巻き付いて直角に折り返され、前記第２方向に進行方向を転換させ、
   前記第３ターンバーでは、前記第２経路を進行するシートが斜めに巻き付いて直角に折り返され、前記第２方向に進行方向を転換させ、
   前記第４ターンバーでは、前記第１ターンバーを経たシートが巻き付いて１８０°折り返され、前記第２方向に進行方向を転換させる
   ことを特徴とする、請求項１記載の印刷システム。
3. 前記第１ターンバー、前記第２ターンバーおよび前記第４ターンバーはいずれも、ターンバー表面が前記第１印刷装置で印刷されたシート面には面しないことを特徴とする、請求項１または２記載の印刷システム。
4. 前記第１経路は前記第２経路よりも内側に設けられ、前記第４経路は前記第３経路よりも内側に設けられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の印刷システム。
5. 前記第３経路を進行するシートと前記第４経路を進行するシートを乾燥させる共通の乾燥装置が設けられていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の印刷システム。
6. 前記第１出力部および前記第２出力部に印刷済みのシートが出力される前に、シートを所定長さごとに切断するカッタ部を有することを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の印刷システム。
7. 前記第１印刷装置および前記第２印刷装置はインクジェット方式で印刷を行なうことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の印刷システム。
8. 連続状のシートに両面処理、片面１回処理、片面２回処理を行なうことが可能な処理システムであって、
   第１処理装置と、
   第２処理装置と、
   シートを導入するための第１入力部と、
   シートを導入するための第２入力部と、
   処理されたシートが出力される第１出力部と、
   処理されたシートが出力される第２出力部と、
   第１方向から、前記第１方向と交差する第２方向にシートの進行方向を転換する方向転換部と、を有し、
   前記第１入力部と前記方向転換部との間に前記第１方向に沿って第１経路、前記第２入力部と前記方向転換部との間に前記第１方向に沿って第２経路、前記方向転換部と前記第１出力部との間に前記第２方向に沿って第３経路、および、前記方向転換部と前記第２出力部との間に前記２方向に沿って第４経路が形成され、前記第１処理装置は前記第１経路に設けられ、前記第２処理装置は前記第４経路に設けられており、前記第２入力部は前記第１入力部の近傍に設けられ、且つ、前記第２出力部は前記第１出力部の近傍に設けられており、
   前記両面処理においては、前記第１入力部から前記第１経路に導入されたシートは、前記第１処理装置で第１面に処理され、前記方向転換部が備える第１ターンバーにより進行方向が前記第２方向に転換されるとともに表裏が反転されて前記第４経路に排出され、次いで前記第２処理装置で第２面に処理され、両面に処理されたシートは前記第２出力部に出力され、
   前記片面１回処理においては、前記第１入力部から前記第１経路に導入されたシートは、前記第１処理装置で片面に処理され、前記方向転換部が備える第２ターンバーにより進行方向が前記第２方向に転換されて前記第３経路に排出され、片面に１回処理されたシートは前記第１出力部に出力され、且つ／又は、前記第２入力部から前記第２経路に導入されたシートは、前記方向転換部が備える第３ターンバーにより進行方向が前記第２方向に転換されて前記第４経路に排出され、次いで前記第２処理装置で片面に処理され、片面に１回処理されたシートは前記第２出力部に出力され、
   前記片面２回処理においては、前記第１入力部から前記第１経路に導入されたシートは、前記第１処理装置で第１面に処理された後に、前記第１ターンバーにより進行方向が前記第２方向と逆の方向に転換されるとともに表裏が反転されさらに前記方向転換部が備える第４ターンバーで進行方向が前記第２方向に転換されるとともに表裏が反転されて前記第４経路に排出され、次いで前記第２処理装置で前記第１面に処理され、片面に２回処理されたシートは前記第２出力部に出力されるものであり、
   前記方向転換部は前記第１ターンバーの回転軸の向きを切り替える機構を備え、前記両面処理においては、前記第１ターンバーは前記第２ターンバーと同じ向きにされ、且つ、前記片面２回処理においては、前記第１ターンバーは前記第２ターンバーと異なる向きに切り替えられることを特徴とする処理システム。

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