JP6335391B2 - 平面媒体搬送システムのための吸引ボックス及びこのようなシステムを備えた印刷機 - Google Patents

Description

本発明は、平面媒体搬送システムのための吸引ボックスに関する。本発明は、少なくとも１つの吸引ボックスを含む平面媒体搬送システムに関する。本発明は、少なくとも１つの吸引ボックスを含む平面媒体搬送システムを備えた、これらの媒体の印刷機にも関する。

包装業界では、シート又は巻取紙又は厚紙などの平面媒体に印刷を行うための印刷機が使用される。印刷機は、複数の連続ステーションを含む。最も上流に位置する第１のステーションは、媒体を連続して投入する送り込みステーションである。送り込みステーションは、順に配置された１又は２以上の印刷ユニットの形態の複数の印刷ステーションに供給を行う。印刷ユニットの各々は、同等の配色を有するインクを用いて特定の色を印刷する。機械の最後には、画像が印刷された媒体を収集する配送ステーションが設けられる。

厚紙シートに、具体的には段ボール紙に印刷を行う際に最も頻繁に使用される技術は、フレキソユニットを用いたフレキソ印刷である。例えばインクジェットタイプのデジタル印字ヘッドを備えた印刷ユニットの使用と共に、デジタル印刷もますます発展している。梱包材メーカーは、この印刷技術により、梱包デザインを表すコンピュータファイルから新たなシートに印刷を行うために非常に素早く業務を変更することができる。

印刷機は、所望の色数に応じて１又は２以上の印刷ユニットを含む。媒体は、送り込みステーションから印刷ユニットへ、さらには配送ステーションへと上流から下流に長手方向に移動する。印刷媒体上に最終的な高品質画像を得るには、全ての印刷された異なる色のドットが正確に隣合わせに配置されることが特に必要である。印刷されたドットが変形していないことも必要である。

平面媒体上に得られる印刷品質は、印刷機の質、使用するインクの質及び媒体投入の質だけでなく、使用する１又は複数の搬送システムの質及び精度にも依存する。

媒体は、媒体を送り込みステーションから配送ステーションまで１つの印刷ユニットから他の印刷ユニットへ上流から下流に長手方向に移動させるために駆動されるベルト、フラットストラップ又は鋼ロールを用いて真空搬送によって搬送される。最適な印刷品質を得るには、媒体をできるだけ均一な速度で搬送することが基本原則の１つである。別の原則としては、１又は複数の印刷ユニットによる印刷中に、或いは１又は複数の印刷ユニット間で逸脱しないようにできるだけしっかりと媒体を保持し、搬送システムによって完全に導かれなければならない。

米国特許第６，４７１，４３０号には、紙又は厚紙の形態の媒体のための、搬送システムを含む印刷機が記載されている。印刷するには、シートフィーダからシートを取り込み、第１のエンドレス搬送ベルト上で搬送する。搬送中、シートは吸引システムによって適所に保持され、第１の印刷ユニットの下方、及びその下流の第１のインク乾燥機の下方を通過する。その後は、シートをひっくり返し、第２の搬送ベルトによって第２の印刷ユニットの下方及び第２のインク乾燥機の下方を搬送した後で排出ステーションに収集する。

搬送ベルトには、空気の吸引と、機械内におけるシートの搬送を可能にする保持効果の取得とを可能にする一連の貫通穴が形成される。さらに、真空を生成するために、ベルトの下方には吸引ボックスが配置される。

米国特許第６，４７１，４３０号明細書

しかしながら、搬送ベルトの下方で真空を付与することによって印刷予定のシートを平坦に保つ吸引システムの使用にはいくつかの欠点がある。生成される真空が媒体に影響し、インクの堆積自体に、従って印刷品質に影響を与える。

本発明の主な目的は、平面媒体印刷機における平面媒体搬送システムのための吸引ボックスを提供することである。第２の目的は、印刷予定の媒体が搬送システムの搬送ベルト上に十分に保持されることを確実にする、これらの媒体を搬送するための吸引ボックスを提供することである。第３の目的は、印刷工程が必要な精度を保つように印刷工程にわずかな影響しか与えない吸引ボックスを開発することである。第４の目的は、エンドレスベルトを含む搬送システムを、少なくとも１つの吸引ボックスを備えた平面媒体印刷機に適合させることである。第５の目的は、先行技術のボックス及び搬送システムについて言及した技術課題を克服することである。さらに別の目的は、少なくとも１つの印刷ユニットを備えた平面媒体印刷機の印刷品質をさらに向上させることである。

本発明の態様によれば、少なくとも１つの印刷ユニットを備えた平面媒体印刷機における、一連の貫通穴が設けられた少なくとも１つのエンドレス搬送ベルトを有する平面媒体搬送システムのための吸引ボックスが意図される。この吸引ボックスは、
− エンドレスベルトが通過する面と、
− 真空を生成できる吸引手段と、
を有する。

この吸引ボックスでは、上記の面に、
− エンドレスベルトによって搬送される平面媒体にエンドレスベルトの貫通穴を通じて生成された真空を付与するように吸引手段と連通する、少なくとも１つの第１の吸引圧力のゾーンと、
− 印刷ユニットの領域内に存在して第１の圧力の値よりも高い値を有する、少なくとも１つの第２の圧力のゾーンと、
が形成される。

換言すれば、吸引手段によって生じる吸引は、印刷ユニットの領域では印刷を妨げないように遮られる。この吸引は、印刷ユニット前後のエンドレスベルトの領域で作用する。１又は複数の第２の圧力のゾーンは、吸引手段と連通しない。従って、印刷ユニットによって印刷される予定の平面媒体は、印刷ユニットに達する地点及び印刷ユニットから離れる地点まで完全にベルトによって搬送され続ける。これにより、平面媒体の平面性と、搬送ベルトに対して平面媒体が動かないことと、従って搬送精度とを保つために、１又は複数の吸引ゾーンの領域で高い最適な吸引を維持できるようになる。

平面媒体は、非限定的な例として、紙、平らな厚紙、段ボール紙、積層段ボール紙、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）又はその他のポリマーなどの可撓性プラスチック、或いはさらに他の材料などの、シート、ボード、又は連続ストリップの形の材料で構成されたものとして定義される。平面媒体は、非限定的な例として、ブランク紙及びその後の包装箱を形成するためのシートとして定義される。

長手方向は、印刷機内における、その中心長手方向軸に沿った平面媒体の軌道に関して定義される。上流方向及び下流方向は、印刷機全体の長手方向における、媒体の軌道での移動方向に関して定義される。

本発明の別の態様では、少なくとも１つの印刷ユニットを備えた媒体印刷機における、一連の貫通穴が設けられた少なくとも１つのエンドレスベルトを有する平面媒体搬送システムが、以下及び請求項に記載する技術的特徴のうちの１つ又は２つ以上を有する少なくとも１つの吸引ボックスを含む。

本発明の別の態様では、少なくとも１つの印刷ユニットを備えた平面媒体印刷機が、以下及び請求項に記載する技術的特徴のうちの１つ又は２つ以上を有する少なくとも１つの吸引ボックスを含む平面媒体搬送システムを備える。

本発明のさらに別の態様では、少なくとも１つの印刷ユニットを備えた平面媒体印刷機が、以下及び請求項に記載する技術的特徴のうちの１つ又は２つ以上を有する平面媒体搬送システムを備える。

本発明は、添付の概略図面を参照して行う以下の非限定的かつ例示的な実施形態の説明から容易に理解され、その様々な利点及び異なる特徴がさらに明らかになるであろう。

本発明による搬送システム及び吸引ボックスを含む印刷機の斜視図である。 本発明の第１の実施形態による吸引ボックスの斜視平面図である。 本発明の第２の実施形態による吸引ボックスの斜視平面図である。 図２のボックスの平面図である。 図３のボックスの平面図である。 図２のボックスのプレートを含まない斜視平面図である。 図２のボックスのプレートを含まない平面図である。 図２のボックスの下側の斜視図である。

図１に示すように、印刷機１は、例えば段ボール紙などのプレート状要素の形の媒体に印刷を行うために使用される。主な例示的な実施形態では、印刷機１が、例えば米国特許６．４７１，４３０号明細書に記載されているいくつかの構成部品を含むデジタル印刷機である。印刷機１は、順に一列に配置された一連の４つの印刷ユニット２を含む。印刷ユニット２では、黒、シアン、マゼンタ及び黄色の水性インクがシート上に連続して印刷される。

シートは、印刷機１（図示せず）の上流に取り付けられた供給ステーション（図示せず）によって投入（図１の矢印Ｆ）される。その後、これらのシートは把持され、長手方向Ｆに搬送されて循環し、印刷されると印刷機１の下流に取り付けられた配送ステーション（図示せず）において出力Ｆされる。印刷ユニット２の下流には、蒸気排出管を有する２つの乾燥機３が配置される。

印刷予定のシートは、搬送システム４によって上流から下流に搬送される。搬送システム４は、少なくとも１つのベルトを有し、この例では、第１の上流側ローラ７と第２の下流側ローラ８との間に取り付けられた単一のエンドレス金属ベルト６を有する。エンドレスベルト６には、一連の貫通穴（図１では見えない）が設けられる。２つのローラ７及び８の少なくとも一方はモータ９によって回転駆動（図１の矢印Ｒ）され、これによってベルト６が駆動される。ローラ７及び８、並びにベルト６は、フレーム１０に取り付けられる。

シートは、真空ボックス１１とも呼ばれる吸引ボックスによってベルト６に平らに貼り付いたままの状態で印刷ユニット２及び乾燥機３の下を通過する。図１では、印刷ユニット２の下方の真空ボックス１１のみを破線で示している。

印刷機１は、印刷予定の厚紙シート上に印刷によって堆積するインクの付着性及び安定性を促すために、上流側コーティングユニット１２を含むことが好ましい。この上流側コーティングユニット１２は、第１の印刷ユニット２の上流であって供給ステーションの直後に配置される。上流側コーティングユニット１２は、上流側ローラ７に対して垂直に配置される。上流側コーティングユニット１２と第１の印刷ユニット２との間には、コーティングを乾燥させるために乾燥機３を配置することができる。

印刷機１は、印刷済みの厚紙シート上に印刷によって堆積したインクの安定性及び保護を促すために、下流側コーティングユニット１３を含むことが好ましい。この下流側コーティングユニット１３は、最後の印刷ユニット２及び乾燥機３の下流であって配送ステーションの直前に配置される。下流側コーティングユニット１３は、下流側ローラ８に対して垂直に配置される。

印刷機１では、各印刷ユニット２が、例えばインクジェットタイプの少なくとも１つの非接触デジタル印字ヘッド１４を備える。一例として、各々が下を向いた（図２に破線で示す）一連の１２個のヘッド１４を設けることにより、ベルト６によって搬送されるシートの上面が印刷される。印刷ユニット２、従って印刷機１は、ベルト６に対して横向きに配置されたデジタル印字ヘッド１４の第１の上流側の列又は行１４ａを含むことが好ましい。印刷ユニット２、従って印刷機１は、ベルト６に対して横向きに配置されたデジタル印字ヘッド１４の第２の下流側の列又は行１４ｂを含むことが好ましい。幅全体を途切れなくカバーするために、第１の列１４ａのヘッド１４は、第２の列１４ｂのヘッド１４に対して横方向にオフセットされる。

ベルト６の下方のフレーム１０には、４つの吸引ボックス１１が取り付けられる。ボックス１１は、シートを搬送するベルト６の上側部分と、逆向きに戻るベルト６の下側部分との間に存在する。各吸引ボックス１１は、ベルト６の下面に向けられた実質的に平坦な上面１６を有し、シートは、ベルト６の下面に平らに貼り付く。ベルト６は、上面１６を通過する。

各吸引ボックス１１は、真空を生成することができる吸引手段１７を含む。吸引手段１７は、少なくとも１つの吸引ダクト又は吸引チューブ１８と、モータ２１の形の吸引システム１９とを含む。

印字ヘッド１４による印刷中には、オペレータが望む印刷品質を維持するために、ヘッド１４によって放出されるインクジェットの微小液滴が最適な軌道及び形状を持続することが重要である。これらの微小液滴がシートに達する前に軌道から外れたり加速したりしないことを確実にするために、本発明の第１の実施形態（図２及び図４を参照）によれば、まず面１６に、少なくとも１つの第１の吸引圧力のゾーン、この例では３つの吸引ゾーン２２、２３及び２４が形成される。これらの３つの吸引ゾーン２２、２３及び２４は、ベルト６によって搬送されるシートにベルト６の穴を通じて真空を付与するために吸引手段１７と連通する。各ボックス１１では、面１６に、上流側吸引ゾーン２２、中央吸引ゾーン２３及び下流側吸引ゾーン２４が形成される。

また、本発明の第１の実施形態によれば、次に面１６に、少なくとも１つの第２の圧力のゾーンが形成され、この第２の圧力は、第１の吸引圧力の値とは異なるさらに大きな値を有する。図２及び図４に示す例では、面１６が、２つの大気圧ゾーン２６及び２７を有する。各ボックス１１では、面１６に、第１の上流側大気圧ゾーン２６、及び第２の下流側大気圧ゾーン２７が形成される。

ボックス１１では、大気圧ゾーン２６及び２７が、吸引ゾーン２２、２３及び２４によって取り囲まれることが好ましい。より詳細には、２つの大気圧ゾーン２６及び２７が３つの吸引ゾーン２２、２３及び２４と交互になり、各大気圧ゾーン２６及び２７が吸引ゾーン２２、２３及び２４によって取り囲まれることが好ましい。２つの大気圧ゾーン２６及び２７は、印刷ユニット２の領域に、具体的には印刷ユニット２の下方に存在する。より正確には、大気圧ゾーン２６及び２７は、印字ヘッド１４に対して垂直に存在することが好ましい。大気圧ゾーン２６及び２７は、外気に開放される。

また、吸引ゾーン２２、２３及び２４は、印字ヘッド１４から長手方向にオフセットされるように位置する。ゾーン２２、２３、２４、２６及び２７は、ベルト６に対して横向きに配向される。第１の大気圧ゾーン２６は、ヘッド１４ａの第１の列に対して垂直に存在し、第２の大気圧ゾーン２７は、ヘッド１４ｂの第２の列に対して垂直に存在する。

シートの先頭は、ヘッド１４ａの第１の列によって印刷されると、中央吸引ゾーン２３に捕らえられることによって適所に保持され、その後、ヘッド１４ｂの第２の列の下方を通過して印刷された後に、下流側吸引ゾーン２４に捕らえられることによって適所に保持される。

各吸引ゾーン２２、２３及び２４は、ボックス１１の一部を成すとともに吸引手段１７の一部を成す下層の吸引区画２８、２９及び３１にそれぞれ関連する（図４〜図７を参照）。上流側区画２８は、上流側吸引ゾーン２２の領域における真空の生成を可能にする。中央区画２９は、中央吸引ゾーン２３の領域における真空の生成を可能にする。下流側区画３１は、下流側吸引ゾーン２４の領域における真空の生成を可能にする。区画２８、２９及び３１の各々は、実質的に平行六面体の横方向体積を形成する。区画２８、２９及び３１は互いに分離されており、これによって大気圧ゾーン２６及び２７の範囲を定めることが可能になる。

各区画２８、２９及び３１は、区画２８、２９及び３１の各々の中央で開口する吸引ダクト１８ａ、１８ｂ及び１８ｃ（図７を参照）と連通する。吸引ダクト１８ａ、１８ｂ及び１８ｃは、吸引システム１９に収束して吸引手段１７の一部を成す。

各吸引ゾーン２２、２３及び２４は、穴開きプレート３２を含むことが好ましい。プレート及びその穴は、吸引ゾーン２２、２３及び２４の領域でも吸引を可能にする。面１６は、その全体を単一の上側穴開きプレート３２によって覆うことができる。ベルト６は、プレート３２の真上を通過する。プレート３２は、上流側吸引ゾーン２２と中央吸引ゾーン２３とを互いに分離して接続するとともに中央吸引ゾーン２３と下流側吸引ゾーン２４とを互いに分離して接続する長手方向ロッド３３を含む。ロッド３３の長さは、大気圧ゾーン２６及び２７の長さを定める。

本発明の第２の実施形態（図３及び図５を参照）では、まず面１６に、少なくとも１つの第１の吸引圧力のゾーン、この例では上流側吸引ゾーン２２、中央吸引ゾーン２３及び下流側吸引ゾーン２４である３つの吸引ゾーンが形成され、これらのゾーンは互いに実質的に類似し、第１の実施形態と実質的に同様に機能する。

面１６には、次に少なくとも１つの第２の圧力ゾーンが形成され、この第２の圧力は、第１の吸引圧力値とは異なるさらに大きな値を有する。図３及び図５に示す例では、面１６が、大気圧とは異なるさらに低い圧力の２つのゾーン２６及び２７を有する。

各吸引ゾーン２２、２３及び２４は、穴開きプレート３２を含むことが好ましい。プレート及びその穴は、吸引ゾーン２２、２３及び２４の領域でも吸引を可能にする。面１６は、その全体を単一の上側穴開きプレート３２によって覆うことができる。ベルト６は、プレート３２の真上を通過する。第２の実施形態（図３及び図５）では、プレート３２が、長手方向に配置されてベルト６の保持を可能にするリブ又はランナ３４を含む。ベルト６は、これらのパッド３４の上縁上を摺動することによって循環する。

印刷中のシートは、これらに作用する吸引圧力によって印字ヘッド１４の領域で上下に動いて波打たないようにしなければならない。従って、吸引を第２の圧力未満に保つために、第１の圧力の値を保ちながら第１の圧力と第２の圧力との差分を低減することが興味深い。

これを行うために、リブ３４の領域に整列穴３６を配置して、第１の吸引圧力のゾーン２２、２３及び２４を第２の圧力のゾーン２６及び２７に接続できるようにする。上流側に位置する穴３６は、上流側吸引ゾーン２２と、第２の圧力の第１の上流側ゾーン２６と、中央吸引ゾーン２３との間の相互接続部を形成する。下流側に位置する穴３６は、中央吸引ゾーン２３と、第２の圧力の第２の下流側ゾーン２７と、下流側吸引ゾーン２４との間の相互接続部を形成する。

本発明は、説明し図示した実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲を越えることなく数多くの修正を行うことができる。

印字ヘッド１４の数、並びにヘッドの列１４ａ及び１４ｂの数は可変である。吸引ゾーン２２、２３及び２４の数、並びに大気圧ゾーン２６及び２７の数についても同様である。複数のボックス１１のための吸引手段１７として共通吸引システムを設けることもできる。

Claims (13)

1. 少なくとも１つの印刷ユニット（２）を備えた媒体印刷機（１）における、一連の貫通穴が設けられた少なくとも１つのエンドレスベルト（６）を有する平面媒体搬送システム（４）のための吸引ボックスであって、
   − 前記ベルト（６）が通過する面（１６）と、
   − 真空を生成できる吸引手段（１７）と、
   を有し、前記面（１６）に、
   − 前記ベルト（６）によって搬送される前記媒体に前記ベルト（６）の前記貫通穴を通じて前記真空を付与するように前記吸引手段（１７）と連通する、少なくとも１つの第１の吸引圧力のゾーン（２２、２３、２４）であって、前記第１の吸引圧力のゾーン（２２、２３、２４）は、吸引区画（２８、２９、３１）に関連し、区画（２８、２９、３１）は、吸引ダクト（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）と連通する、第１の吸引圧力のゾーン（２２，２３，２４）と、
   − 前記印刷ユニット（２）の領域内に存在して前記第１の圧力の値よりも高い値を有するとともに、前記吸引手段（１７）に連通しない、少なくとも１つの第２の圧力のゾーン（２６、２７）と、
   が形成される、
   ことを特徴とするボックス。
2. 前記第２の圧力のゾーン（２６、２７）は、前記印刷ユニット（２）の少なくとも１つのデジタル印字ヘッド（１４）に対して垂直に位置し、前記第１の吸引圧力のゾーン（２２、２３、２４）は、前記印字ヘッド（１４）から前記平面媒体の搬送方向にオフセットして位置する、請求項１に記載のボックス。
3. １つの第２の圧力のゾーン（２６、２７）と、２つの第１の吸引圧力のゾーン（２２、２３、２４）とを含み、前記第２の圧力のゾーン（２６、２７）は、第１の吸引圧力のゾーン（２２、２３、２４）によって取り囲まれる、
   請求項１又は２に記載のボックス。
4. 前記ゾーン（２２、２３、２４、２６、２７）は、前記平面媒体の搬送方向に直交する方向に配向される、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のボックス。
5. 前記第１の吸引圧力のゾーン（２２、２３、２４）は、穴開きプレート（３２）を有する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のボックス。
6. 前記吸引手段（１７）は、少なくとも１つの吸引ダクト（１８）と、少なくとも１つの吸引システム（１９）とを含む、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のボックス。
7. 少なくとも１つの印刷ユニット（２）を備えた媒体印刷機（１）における、一連の貫通穴が設けられた少なくとも１つのエンドレスベルト（６）を有する平面媒体搬送システムであって、請求項１から６のいずれか１項に記載の少なくとも１つの吸引ボックス（１１）を備える、
   ことを特徴とするシステム。
8. 前記ベルト（６）は、少なくとも１つの駆動モータ（９）によって回転駆動されて前記ベルト（６）を搬送方向（Ｆ）に駆動する第１及び第２ローラ（７、８）間に取り付けられる、
   請求項７に記載のシステム。
9. 少なくとも１つの印刷ユニット（２）を備えた平面媒体印刷機であって、請求項７又は８に記載の平面媒体搬送システム（４）を備える、
   ことを特徴とする平面媒体印刷機。
10. 少なくとも１つの印刷ユニット（２）を備えた平面媒体印刷機であって、請求項１から６のいずれか１項に記載の少なくとも１つの吸引ボックスを有する媒体搬送システムを備える、
    ことを特徴とする平面媒体印刷機。
11. 各印刷ユニット（２）は、吸引ボックス（１１）に関連する、
    請求項９又は１０に記載の平面媒体印刷機。
12. 前記印刷ユニット（２）は、少なくとも１つのデジタル印字ヘッド（１４）を有する、請求項９から１１のいずれか１項に記載の平面媒体印刷機。
13. 横向きに配置されたデジタル印字ヘッド（１４）の第１の列（１４ａ）を有し、該第１の列（１４ａ）に対して第２の圧力の第１のゾーン（２６）が垂直に位置し、横向きに配置されたデジタル印字ヘッド（１４）の第２の列（１４ｂ）をさらに有し、該第２の列（１４ｂ）に対して第２の圧力の第２ゾーン（２７）が垂直に位置する、
    請求項９から１２のいずれか１項に記載の平面媒体印刷機。

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