JP5859675B2 - 長尺帯状体の印刷方法と印刷装置 - Google Patents

Description

この発明は、シングルパス方式のプリンタを用いて、被印刷物であるスライドファスナーのファスナーテープ等の長尺帯状体に印刷を施す長尺帯状体の印刷方法と印刷装置に関する。

従来、例えばスライドファスナーや面ファスナー等の長尺帯状体に印刷を施すプリンタとして、特許文献１に開示されているように、並列に配置された複数本の長尺帯状体の搬送方向と直交する方向に、インクジェットプリンタの各色のインクジェットノズル部から成るプリンタヘッドが配置された印刷装置があった。このインクジェットプリンタは、マルチパス方式と呼ばれ、各インクジェットノズルから長尺帯状体表面にインクを噴射しながら、プリンタヘッドが長尺帯状体表面を横断方向に往復するとともに、長尺帯状体を長手方向に間欠駆動して、長手方向に所望の印刷を施すものである。

この方式の印刷装置は、長尺帯状体の搬送方向の上流側及び下流側には、間欠駆動される各長尺帯状体に張力を付与し、長尺帯状体の繰り出し及び巻き取りを滑らかにするためのダンサーローラから成る張力付与部を備えている。ダンサーローラは、長尺帯状体の余裕長さによって上下し、ダンサーローラの位置を検知して長尺帯状体の余裕長さを検出する検出器が各々取り付けられている。

一方、特許文献２に開示されているように、ベルト上に載置されて搬送される記録媒体上に、搬送方向に対して直交する方向に並んだ複数の吐出口が形成されたラインヘッドからインクを吐出することにより、画像記録を行うシングルパス方式のインクジェットプリンタがある。特に、産業用途の分野においては、高速で生産性に優れるシングルパス方式のプリンタが注目されている。多色印刷をシングルパス方式のインクジェットプリンタで行う場合、各色のインクジェットノズル部を搬送方向に配置して、インクの吐出を、記録媒体の搬送方向に時間差を設けて所定の位置に行い、多色印刷を行っている。

特開２０００−７１９９号公報 特開２００９−２８５８５４号公報

特許文献１に開示されたようなマルチパス方式のインクジェットプリンタは、複数本の停止した長尺帯状体に対して、プリンタヘッドが送り方向と直交する方向に往復移動しながら印刷するので、長尺帯状体を間欠駆動して印刷を行うことになり、被印刷物である長尺帯状体の伸縮等による位置ずれや色ずれが生じにくいが、印刷速度が遅いという問題があった。そこで、高速での印刷が可能なシングルパス方式を、特許文献１に開示されたインクジェットプリンタに適用することが考えられるが、特許文献１のインクジェットプリンタの張力付与部は、長尺帯状体の搬送中にダンサーローラにより一定の張力に調整する機構ではないため、この機構をそのままシングルパス方式のプリンタには使えないものであった。

また、特許文献２に開示されたようなシングルパス方式のプリンタは、ベルト上に安定的に載せられた記録媒体に画像を形成するもので、ファスナーテープやリボンの布地等のように伸縮性のある細幅の長尺帯状体では、ベルトに載せて安定に供給することが困難であり適用することができないものであった。特に、伸縮性のある布地表面等の画像形成を、インクジェットプリンタで行う場合、シングルパス方式では、被印刷物の搬送時のテンションの変化により長尺帯状体の被印刷物が伸縮し、インクジェットノズルから吐出されるインクのドットが所望の位置に当たらず、画像が歪んだり色ずれが生じてしまうものであった。

この発明は、上記背景技術に鑑みてなされたもので、シングルパス方式のプリンタを用いて高速で歪みや色ずれのないきれいな画像を形成することができる長尺帯状体の印刷方法と印刷装置を提供することを目的とする。

この発明は、複数の印刷ユニットを被印刷物である長尺帯状体の搬送方向に配列し、前記長尺帯状体の搬送速度に対応させて前記印刷ユニットを作動させることにより、前記長尺帯状体の表面に所望の印刷を施すシングルパス方式のプリンタを使用した長尺帯状体の印刷方法であって、前記長尺帯状体を一定速度で搬送するとともに、前記印刷ユニットの搬送方向上流側と下流側の両方で前記長尺帯状体の張力変化を検出し、前記長尺帯状体の搬送速度を前記印刷ユニットの搬送方向上流側と下流側の両方で制御し、前記プリンタに対面して搬送される前記長尺帯状体の張力及び速度が一定になるように制御する長尺帯状体の印刷方法である。

前記印刷ユニットの上流側近傍で、前記長尺帯状体を定速駆動ローラにより定速搬送し、前記印刷ユニットの搬送方向上流側での搬送速度制御は、前記定速駆動ローラの上流側で前記長尺帯状体の搬送速度を制御するものである。

またこの発明は、被印刷物である長尺帯状体の搬送方向に配列された複数の印刷ユニットが設けられ前記長尺帯状体の表面に所望の印刷を施すシングルパス方式のプリンタと、前記長尺帯状体を一定速度で搬送する定速駆動ローラと、前記定速駆動ローラを定速で回転させる定速モータと、前記印刷ユニットの搬送方向上流側と下流側の両方で前記長尺帯状体の張力変化を検出する張力変化検出部材と、前記印刷ユニットルの搬送方向上流側と下流側の両方で検出した前記長尺帯状体の速度を基に、前記長尺帯状体の張力変化を制御する速度制御ローラとを備え、前記プリンタに対面して一定の速度で搬送される前記長尺帯状体の張力を一定に制御して、前記長尺帯状体の表面に所定の印刷を施す長尺帯状体の印刷装置である。

前記印刷ユニットの上流側近傍に、前記定速駆動ローラが設けられ、前記定速駆動ローラの上流側に、前記長尺帯状体の搬送速度を制御する速度制御ローラが設けられているものである。

前記張力変化検出部材は、前記長尺帯状体が巻回され前記長尺帯状体の張力により上下動可能なダンサーローラを有する。前記ダンサーローラは、垂直方向に揺動可能なアーム部材の一端部に軸止され、前記アーム部材の他端部には重りが固定され、前記アーム部材は、前記ダンサーローラがほぼ垂直方向に上下動するように揺動可能に設けられているものである。さらに、前記張力変化検出部材は、前記アーム部材の揺動中心に設けられたロータリーエンコーダを備えるものである。

前記速度制御ローラと前記定速駆動ローラには、前記長尺帯状体を前記速度制御ローラと前定速駆動ローラに押し付ける押圧ローラが設けられているものである。

前記プリンタはインクジェットプリンタであり、前記印刷ユニットがインクジェットノズル部を備えるものである。または、前記プリンタはレーザープリンタであり、前記印刷ユニットが感光ドラムを備えるものでも良い。

この発明の長尺帯状体の印刷方法と印刷装置は、布地等の伸縮する長尺の被印刷物に対しても、シングルパス方式のプリンタにより、高速で、位置ずれや色ずれのない正確な印刷を行うことができる。これにより、長尺の被印刷物にたいして、効率よくきれいな印刷を施すことができる。

この発明の一実施形態の長尺帯状体の印刷装置を示す概略正面図である。 この実施形態の長尺帯状体のシングルパス方式のプリンタを示す模式図である。 この実施形態の長尺帯状体の印刷方法を示すフローチャートである。

以下、この発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。この実施形態の長尺帯状体の印刷装置１０は、シングルパス方式のインクジェットプリンタ１２により、長尺帯状体であるスライドファスナーのファスナーテープ１４の表面に所望の画像の印刷１６を施すものである。インクジェットプリンタ１２は、各色の複数の印刷ユニット１８がファスナーテープ１４の搬送方向に配列されて成り、各印刷ユニット１８には、ファスナーテープ１４の幅方向に同色のインクを噴射するための図示しない複数のインク部やインクジェットノズル部等が設けられている。インクジェットプリンタ１２の各印刷ユニット１８は、水平な平面上に位置し、この平面と平行に僅かに離間してファスナーテープ１４が搬送される。

ファスナーテープ１４は、ファスナーエレメント１５が閉じられた状態で、図示しない供給部からガイドローラ等を経てテープ送り装置２０に送られ、速度制御ローラ２４を経て、張力変化検出部材であるダンサーローラ２６に送られる。速度制御ローラ２４は、制御モータ２８により回転駆動され、ファスナーテープ１４の送り速度が制御される。制御モータ２８の制御は、後述する制御方法により、ダンサーローラ２６の位置により、図示しない制御用インバータの出力により行われる。速度制御ローラ２４には、そのローラ表面と対面して、ファスナーテープ１４を押さえてスリップを防止し、送りを確実にする押さえローラ２５が押圧可能に位置している。

ダンサーローラ２６は、垂直方向に揺動する張力変化検出部材であるアーム部材３０の先端に軸支され、アーム部材３０の中心部よりも僅かにダンサーローラ２６から遠い位置に取り付けられた回転軸３２により、回転可能に設けられている。回転軸３２には、アーム部材３０の揺動角を検知するための張力変化検出部材であるロータリーエンコーダ３３が取り付けられている。アーム部材３０の他端部には、重り３４が取り付けられ、アーム部材３０が水平状態でつり合うように調節され、アーム部材３０の揺動を容易にしている。

ダンサーローラ２６を経たファスナーテープ１４は、上方に送られ、定速駆動ローラ４０に巻回されている。定速駆動ローラ４０は、定速モータ４２により送り速度が一定で駆動される。定速駆動ローラ４０のローラ表面と対面して、ファスナーテープ１４を押さえてスリップを防止し、送りを確実にする押さえローラ４１が押圧可能に位置している。

定速駆動ローラ４０を経たファスナーテープ１４は、転向ローラ４４を介して水平方向に転向され、インクジェットプリンタ１２の下方に送られる。インクジェットプリンタ１２の直下には、ファスナーテープ１４の挿通空間を空けて、ファスナーテープ１４を水平位置にガイドする走行ガイド面４６が設けられている。走行ガイド面４６は、長尺帯状体の印刷装置１０の基台部５０の上面に設けられている。

基台部５０には、速度制御ローラ２４と押さえローラ２５、及び制御モータ２８が設けられ、アーム部材３０の回転軸３２も所定位置で軸支している。さらに、定速駆動ローラ４０及び定速モータ４２も、基台部５０の上方位置に設けられている。

走行ガイド面４６を経たファスナーテープ１４は、転向ローラ４８を経て、垂直方向下方に位置した張力変化検出部材であるダンサーローラ５２に送られる。ダンサーローラ５２も上流側のダンサーローラ２６と同様に、垂直方向に揺動する張力変化検出部材であるアーム部材５４の先端に軸支され、アーム部材５４の中心部よりも僅かにダンサーローラ５２から遠い位置の回転軸５６により回転可能に設けられている。回転軸５６には、アーム部材５４の揺動角を検知する張力変化検出部材であるロータリーエンコーダ５７が取り付けられている。アーム部材５４の他端部には、重り５８が取り付けられ、アーム部材５４が水平状体でつり合うように調節され、アーム部材５４の揺動を容易にしている。

ダンサーローラ５２を経たファスナーテープ１４は、垂直方向上方に送られ、速度制御ローラ６０を経て次工程に送られる。速度制御ローラ６０は、インバータ制御された制御モータ６４により回転駆動され、ファスナーテープ１４の送り速度が制御される。制御モータ６４の制御は、後述する制御方法により、ダンサーローラ５２の位置により、図示しない制御用インバータの出力により行われる。

速度制御ローラ６０及び制御モータ６４も、基台部５０の上方位置に固定され、ダンサーローラ５２のアーム部材５４も、基台部５０の下方の所定位置に軸支されている。

次に、この実施形態の長尺帯状体の印刷装置１０の動作について図３のフローチャートを基にして説明する。先ずファスナーテープ１４を、印刷装置１０の搬入部の転向ローラ２２から、搬出部のダンサーローラ６２まで、上述の通りの所定の経路に掛け渡す。そして、図示しない制御装置によりファスナーテープ１４の搬送をスタートすると、定速モータ４２が一定速度、例えばテープ送り量１５ｍ／分で回転し、定速駆動ローラ４０を一定速度で回転させる（ｓ１１）。これにともなって、制御モータ２８，６４も駆動され、速度制御ローラ２４，６０が、定速駆動ローラ４０と等しい速度、例えばテープ送り量１５ｍ／分で回転する（ｓ１２ａ，ｓ１２ｂ）。

この状態で、ダンサーローラ２６は、上流側の負荷の変動によりファスナーテープ１４自体の送り長さの変動や伸縮により僅かに上下する。ファスナーテープ１４の送り長さの変動や伸縮は、ファスナーテープ１４が布製の長尺帯状体であるため、ファスナーテープ１４にかかる駆動力による張力の変化や、上流側での何らかの引っかかり等の走行抵抗の発生により生じる。この伸縮があると、定速駆動ローラで送り出されるテープの長さが実質的に変化する。そのため、インクジェットプリンタ１２により印刷した絵柄が最終的に歪んだものとなったり、同じ位置に噴射されるべき異なる印刷ユニット１８のインクジェットノズル部からの各色のインク噴射に位置ずれが生じて、複数の色により合成される部分に色ずれが生じたりする。

そこで、この実施形態の長尺帯状体の印刷装置１０では、この伸縮を抑えて絵柄の位置ずれ、色ずれを無くすために、ダンサーローラ２６，５２の位置情報を基に、制御モータ２８，６４の駆動を制御し、速度制御ローラ２４，６０の回転速度を微調節している。この微調節のために、ダンサーローラ２６，５２の位置情報を、アーム部材３０，５４の揺動角として、ロータリーエンコーダ３３，５７により検知している。ロータリーエンコーダ３３，５７の出力は、アーム部材３０，５４が水平な位置を初期状態の中立位置としている。

ファスナーテープ１４の定速搬送状態において、長尺帯状体の印刷装置１０の搬入部のダンサーローラ２６が、アーム部材３０の水平位置より上方に移動した状態では、ロータリーエンコーダ３３から角度情報として例えばプラスの揺動角の値が出力される。この状態は、ファスナーテープ１４にかかる張力が増加したものであり、定速駆動ローラ４０に対して速度制御ローラ２４の回転速度が遅かったり、上流側でファスナーテープ１４が引っかかるなどしたためであり、制御モータ２８の回転を増加方向、例えばファスナーテープ１４の送り量が１５ｍ／分より速くなるように制御する。逆に、ダンサーローラ２６が、アーム部材３０の水平位置より下方に移動した状態では、ロータリーエンコーダ３３から角度情報として例えばマイナスの揺動角の値が出力される。この状態は、ファスナーテープ１４にかかる張力が低下したものであり、定速駆動ローラ４０に対して速度制御ローラ２４の回転速度が速かったり、上流側でのファスナーテープ１４の引っかかりの後の急速な戻りのためであり、制御モータ２８の回転を減速方向、例えばファスナーテープ１４の送り量が１５ｍ／分より遅くなるように制御する（ｓ１３ａ）。これにより、制御モータ２８は速度調節され、ダンサーローラ２６を中立位置に戻す。そして、定常状態となり、ファスナーテープ１４の伸縮が抑えられた状態で、定速で回転する（ｓ１４ａ）。

さらに、搬出部でも、ファスナーテープ１４の定速搬送状態において、搬出部のダンサーローラ５２が、アーム部材５４の水平位置より上方に移動した状態では、ロータリーエンコーダ５７から角度情報として例えばプラスの揺動角の値が出力される。この状態は、ファスナーテープ１４にかかる張力が増加したものであり、定速駆動ローラ４０に対して速度制御ローラ６０の回転速度が速かったり、上流側でファスナーテープ１４が引っかかるなどしたためであり、制御モータ６４の回転を減速方向、例えばファスナーテープ１４の送り量が１５ｍ／分より遅くなるように制御する。逆に、ダンサーローラ５２が、アーム部材５４の水平位置より下方に移動した状態では、ロータリーエンコーダ５７から角度情報として例えばマイナスの揺動角の値が出力される。この状態は、ファスナーテープ１４にかかる張力が低下したものであり、定速駆動ローラ４０に対して速度制御ローラ６０の回転速度が遅かったり、上流側でのファスナーテープ１４の引っかかりの後の急速な戻りのためであり、制御モータ６４の回転を増加方向、例えばファスナーテープ１４の送り量が１５ｍ／分より速くなるように制御する（ｓ１３ｂ）。これにより、制御モータ６４は、速度調節されファスナーテープ１４の伸縮が抑えられた状態で、定速で回転する（ｓ１４ｂ）。

以上により、制御モータ２８，６４により駆動された速度制御ローラ２４，６０間に位置したダンサーローラ２６，５２間のファスナーテープ１４には、張力の変動が生じず、ファスナーテープ１４の伸縮も最小限に抑えられて搬送される。

ファスナーテープ１４が一定速度で、伸縮なく搬送されることにより、シングルパス方式のインクジェットプリンタ１２において、ファスナーテープ１４の搬送方向に配列された各印刷ユニット１８のインクジェットノズル部は、一定速度、例えば１５ｍ／分の高速で搬送されるファスナーテープ１４に対して、各印刷ユニット１８間の間隔とファスナーテープ１４の搬送速度により計算される所定のタイミングで、所定の位置に正確にインクを噴射し絵柄を形成することができる。

この実施形態の長尺帯状体の印刷装置１０と印刷方法によれば、布地等の伸縮する長尺帯状体にもインクジェットプリンタ１２を用いたシングルパス方式により、高速で、正確な印刷を行うことができ、ファスナーテープ１４等の長尺帯状体へのインクジェットプリンタ１２による印刷をきれいに効率よく行うことができる。ファスナーテープ１４の張力を検出するダンサーローラ２６，５２は、揺動自在なアーム部材３０，５４に設けられ、アーム部材３０，５４のダンサーローラ２６，５２とは反対側の端部には重り３４，５８が設けられ、ダンサーローラ２６，５２の自重が一部キャンセルされて、極めて敏感にファスナーテープ１４の張力変動に応答してアーム部材３０，５４が揺動する。これにより、正確にファスナーテープ１４にかかる張力を検出して、フィードバックすることができ、応答性の良い正確な制御が可能となる。さらに、各々のダンサーローラ２６，５２の重り３４，５８の荷重や位置を調整することによって、伸縮度合いの異なる様々な素材・幅の長尺帯状体に応じて最適な張力に調整できる。

なお、この発明の長尺帯状体の印刷方法と印刷装置は、上記実施形態に限定されず、インクジェットプリンタ以外に、レーザープリンタ等のシングルパス方式を採用可能なプリンタであれば良く、長尺帯状体は、ファスナーテープ以外のリボンやテープ等の長尺の部材でも良く、帯状の長尺材であれば、適宜適用可能である。ダンサーローラの移動方式は、アーム部材を用いた揺動に限らず、ダンサーローラが所定の範囲で上下動するものでも良い。定速駆動ローラの位置も、上記実施形態の位置が速度の安定上好ましいが、プリンタの下流側でも良い。

１０ 長尺帯状体の印刷装置
１２ インクジェットプリンタ
１４ ファスナーテープ
１６ 印刷
１８ 印刷ユニット
２０ テープ送り装置
２４，６０ 速度制御ローラ
２５，４１ 押圧ローラ
２６，５２ ダンサーローラ
２８，６４ 制御モータ
３０，５４ アーム部材
３２，５６ 回転軸
３３，５７ ロータリーエンコーダ
３４，５８ 重り
４０ 定速駆動ローラ
４２ 定速モータ

Claims (11)

1. 複数の印刷ユニット（１８）を被印刷物である長尺帯状体（１４）の搬送方向に配列し、前記長尺帯状体（１４）の搬送速度に対応させて前記印刷ユニット（１８）を作動させることにより、前記長尺帯状体（１４）の表面に所望の印刷（１６）を施すシングルパス方式のプリンタ（１２）を使用した長尺帯状体の印刷方法において、
   前記長尺帯状体（１４）を一定速度で搬送するとともに、前記印刷ユニット（１８）の搬送方向上流側と下流側の両方で前記長尺帯状体（１４）の張力変化を検出し、前記長尺帯状体（１４）の搬送速度を前記印刷ユニット（１８）の搬送方向上流側と下流側の両方で制御し、
   前記印刷ユニット（１８）の搬送方向上流側での搬送速度制御は、前記印刷ユニット（１８）の上流側近傍で、前記長尺帯状体（１４）を定速駆動ローラ（４０）により定速搬送し、前記定速駆動ローラ（４０）の上流側で前記長尺帯状体（１４）の搬送速度を制御し、
   前記プリンタ（１２）に対面して搬送される前記長尺帯状体（１４）の張力及び速度が一定になるように制御することを特徴とする長尺帯状体の印刷方法。
2. 前記プリンタ（１２）はインクジェットプリンタであり、前記印刷ユニット（１８）がインクジェットノズル部を備える請求項１記載の長尺帯状体の印刷方法。
3. 前記プリンタ（１２）はレーザープリンタであり、前記印刷ユニット（１８）が感光ドラムを備える請求項１記載の長尺帯状体の印刷方法。
4. 被印刷物である長尺帯状体（１４）の搬送方向に配列された複数の印刷ユニット（１８）が設けられ前記長尺帯状体（１４）の表面に所望の印刷（１６）を施すシングルパス方式のプリンタ（１２）と、
   前記長尺帯状体（１４）を一定速度で搬送する定速駆動ローラ（４０）と、
   前記定速駆動ローラ（４０）を定速で回転させる定速モータ（４２）と、
   前記印刷ユニット（１８）の搬送方向上流側と下流側の両方で前記長尺帯状体（１４）の張力変化を検出する張力変化検出部材（２６，３０，３３，５２，５４，５７）と、
   前記印刷ユニット（１８）の搬送方向上流側と下流側の両方で検出した前記長尺帯状体（１４）の速度を基に、前記長尺帯状体（１４）の張力変化を制御する速度制御ローラ（２４，６０）とを備え、
   前記プリンタ（１２）に対面して一定の速度で搬送される前記長尺帯状体（１４）の張力を一定に制御して、前記長尺帯状体（１４）の表面に所定の印刷（１６）を施すことを特徴とする長尺帯状体の印刷装置。
5. 前記印刷ユニット（１８）の上流側近傍に、前記定速駆動ローラ（４０）が設けられ、前記定速駆動ローラ（４０）の上流側に、前記長尺帯状体（１４）の搬送速度を制御する速度制御ローラ（２４）が設けられている請求項４記載の長尺帯状体の印刷装置。
6. 前記張力変化検出部材は、前記長尺帯状体（１４）が巻回され前記長尺帯状体（１４）の張力により上下動可能なダンサーローラ（２６，５２）を有する請求項４または５記載の長尺帯状体の印刷装置。
7. 前記ダンサーローラ（２６，５２）は、垂直方向に揺動可能なアーム部材（３０，５４）の一端部に軸止され、前記アーム部材（３０，５４）の他端部には重り（３４，５８）が固定され、前記アーム部材（３０，５４）は、前記ダンサーローラ（２６，５２）がほぼ垂直方向に上下動するように揺動可能に設けられている請求項６記載の長尺帯状体の印刷装置。
8. 前記張力変化検出部材は、前記アーム部材（３０，５４）の揺動中心に設けられたロータリーエンコーダ（３３，５７）を備えている請求項７記載の長尺帯状体の印刷装置。
9. 前記速度制御ローラ（２４）と前記定速駆動ローラ（４０）には、前記長尺帯状体（１４）を前記速度制御ローラ（２４）と前定速駆動ローラ（４０）に押し付ける押圧ローラ（２５，４１）が設けられている請求項４記載の長尺帯状体の印刷装置。
10. 前記プリンタ（１２）はインクジェットプリンタであり、前記印刷ユニット（１８）がインクジェットノズル部を備える請求項４乃至９のいずれかに記載の長尺帯状体の印刷装置。
11. 前記プリンタ（１２）はレーザープリンタであり、前記印刷ユニット（１８）が感光ドラムを備える請求項４乃至９のいずれかに記載の長尺帯状体の印刷装置。
    

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