JP7258742B2 - インクジェット印刷装置およびコルゲートマシン - Google Patents

Description

本件は、段ボール箱を組み立てるための製函材として利用されるシートに対してインクジェット式の印刷を施すインクジェット印刷装置、および、インクジェット印刷装置を備えたコルゲートマシンに関する。

近年、段ボール箱を組み立てるための製函材として利用されるシートに対してインクジェット式の印刷を施すインクジェット印刷装置が種々開発されている。
インクジェット印刷装置として、段ボールシートを製造するためのコルゲートマシンに搭載されるものがある（特許文献１を参照）。
特許文献１では、インクジェット印刷装置の下流に隣接して乾燥装置が付設されており、乾燥装置を用いて段ボールシートの表面のインクを乾燥させている。

特開２０１７－３５７５５号公報

しかし、従来の乾燥装置を付設する構成では、構成要素の増加による装置構成の複雑化や、乾燥装置の稼働によるコストの増加などが懸念される。そのため、コルゲートマシンに搭載されたインクジェット印刷装置では、インクの乾燥を促進する構造に改善の余地があった。
本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、インクジェット印刷装置でインクの乾燥を効率よく促進することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。

本件のインクジェット印刷装置は、シートの搬送方向に沿って順に並んだ複数の加工ユニットを有しており、前記複数の加工ユニットのそれぞれで前記シートを加工して段ボールシートを製造するコルゲートマシンに搭載されたインクジェット印刷装置であって、前記複数の加工ユニットの何れか一つに設けられており前記段ボールシートの表ライナとなる表ライナシートの片面に接触して前記表ライナシートを加熱するための加熱ロールの上流に隣接して配置され、前記表ライナシートの表面に印刷可能なインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドで印刷された前記表ライナシートを、前記表面とは反対側の裏面が前記加熱ロールに接触する姿勢で、前記加熱ロールに進入させる搬送路と、を備えている。

本件によれば、加工ユニットに設けられ、表ライナシートを加熱するための加熱ロールを利用してインクを乾燥させることができる。また、加熱ロールで搬送される時間を、インクを浸透させる時間として確保することができる。そのため、インクの浸透乾燥を効率よく促進することができる。

第一実施形態に係るインクジェット印刷装置を備えたコルゲートマシンの説明図である。 図１においてインクジェット印刷装置に関連する部位を拡大した拡大図である。 第二実施形態に係るインクジェット印刷装置を備えたコルゲートマシンの説明図である。 第三実施形態に係るインクジェット印刷装置を備えたコルゲートマシンの説明図である。 第四実施形態に係るインクジェット印刷装置を備えたコルゲートマシンの説明図である。 第五実施形態に係るインクジェット印刷装置を備えたコルゲートマシンの説明図である。

図面を参照して、実施形態としてのインクジェット印刷装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

本明細書で「シート」は、段ボール箱に組み立てられる製函材としてのシート材の総称である。シートには、コルゲートマシンで製造過程にあるライナ原紙（裏ライナ用の裏ライナシート，表ライナ用の表ライナシート）や，中芯原紙（中芯用の中芯シート），段ボールウェブ，コルゲートマシンで製造された段ボールシートが含まれる。なお、裏ライナシート，中芯シートは、シングルフェーサにおいて片面段ボールに加工され、裏ライナ，中芯となるが、これらは加工前後で共通の符号を付けて示している。同様に、表ライナシートは、ダブルフェーサにおいて両面段ボールに加工されて表ライナとなるが、これらは加工前後で共通の符号を付けて示している。
コルゲートマシンでシートが搬送される方向を搬送方向ＭＤと呼ぶ。搬送方向ＭＤに搬送されるシートの面に沿って搬送方向ＭＤに交差する方向を交差方向ＣＤと呼ぶ。ここでは、交差方向ＣＤは、搬送方向ＭＤに直交する方向であり、コルゲートマシンの機械幅方向あるいはシートの幅方向に対応する。

特段の説明がなく「上流」と記載した場合は、搬送方向における上流を意味するものとし、同様に、特段の説明がなく「下流」と記載した場合は、搬送方向における下流を意味するものとする。
特段の説明がなく「上」，「下」と記載した場合は、コルゲートマシンでの上下方向を意味するものとする。上下方向は搬送方向ＭＤおよび交差方向ＣＤに直交する方向であり、コルゲートマシンが水平面に設置された状態では鉛直方向に対応する。
特段の説明がなく「表（おもて）」と記載した場合は、段ボール箱に組み立てた状態で外側に面する側を意味し、特段の説明がなく「裏（うら）」と記載した場合、「表（おもて）」の反対側を意味するものとする。

［Ｉ．第一実施形態］
［１．全体構成］
第一実施形態に係るコルゲートマシンを説明する。
図１は、コルゲートマシン１００の全体構成を説明する説明図である。
コルゲートマシン１００は、中芯１１ｂの両面に表ライナ１１ｃおよび裏ライナ１１ａを貼合した段ボールシート１０を製造する段ボールシート製造装置である。

コルゲートマシン１００には、裏ライナ１１ａ，中芯１１ｂ，表ライナ１１ｃにそれぞれ用いる原紙をコルゲートマシン１００に供給するためのミルロールスタンド３０ａ，３０ｂ，３０ｃが設けられている。
ミルロールスタンド３０ａ，３０ｂ，３０ｃのそれぞれは、裏ライナ１１ａ，中芯１１ｂ，表ライナ１１ｃの原紙ロールを支持するものである。ミルロールスタンド３０ａ，３０ｂ，３０ｃのそれぞれには、二個の原紙ロールが支持されるとともに、その上方に原紙ロールから繰り出された原紙を継ぎ合わせるためのスプライサが設けられている。

裏ライナ１１ａ用のミルロールスタンド３０ａと中芯１１ｂ用のミルロールスタンド３０ｂのそれぞれの下流側には、プレヒータ３１，３２が設けられている。各プレヒータ３１，３２は、裏ライナ１１ａ，中芯１１ｂのそれぞれの原紙（裏ライナシート，中芯シート）を予熱するヒータである。各プレヒータ３１，３２は、内部に蒸気が供給される加熱ロールを有しており、裏ライナ１１ａ，中芯１１ｂのそれぞれの原紙をこの加熱ロールに巻き付けて搬送することで昇温する。すなわち、加熱ロールは、巻き付けられたシートの片面（一側の面）に接触して原紙を加熱するものである。

裏ライナ１１ａ用のプレヒータ３１および中芯１１ｂ用のプレヒータ３２の下流側にはシングルフェーサ３３が設けられている。シングルフェーサ３３は、中芯１１ｂの原紙を段繰りして波型加工された中芯シート１１ｂを作成するとともに、この中芯シート１１ｂの段頂に糊付けし、中芯シート１１ｂの段頂に裏ライナシート１１ａを貼り合わせた片面段ボールウェブ１２を形成する。
シングルフェーサ３３の下流側には、一対の無端ベルトで構成されたコンベア３４が設けられており、コンベア３４によって片面段ボールウェブ１２がブリッジ３５に搬送される。ブリッジ３５は、片面段ボールウェブ１２をシングルフェーサ３３から下流側のダブルフェーサ３８まで送る架橋状部分であり、シングルフェーサ３３とのダブルフェーサ３８との速度差を吸収するために片面段ボールウェブ１２を一時的に滞留させる滞留部として機能する。

表ライナ１１ｃ用のミルロールスタンド３０ｃの下流側には、インクジェット印刷装置５０が設けられている。
インクジェット印刷装置５０は、表ライナシート１１ｃに所定の印刷柄をインクジェット方式で印刷する印刷装置であり、搬送方向ＭＤ（図２参照）に沿って搬送中の表ライナシート１１ｃにデジタルデータに基づく印刷柄を印刷する。そのため、インクジェット印刷装置５０は例えば個々の段ボールシート１０を識別可能な識別コードなど、可変の印刷柄の印刷に利用され得る。インクジェット印刷装置５０の詳細な構成は後述する。

ブリッジ３５およびインクジェット印刷装置５０の下流側にはプレヒータ３６が設けられている。プレヒータ３６は、表ライナシート１１ｃを加熱する加熱ロール３６ａと片面段ボールウェブ１２を加熱するための加熱ロール３６ｂとを有しており、表ライナシート１１ｃ，片面段ボールウェブ１２を加熱することの他は、前述のプレヒータ３１，３２と同様に構成される。
プレヒータ３６の下流側にはグルーマシン３７が設けられている。グルーマシン３７は、片面段ボールウェブ１２の段頂に糊付けする糊付け装置と、表ライナシート１１ｃを加熱する加熱ロール３７ａとを有しており、段頂に糊付けされた片面段ボールウェブ１２と加熱された表ライナシート１１ｃとのそれぞれをダブルフェーサ３８に供給する。

ダブルフェーサ３８は、表ライナシート１１ｃを加熱する加熱ロール３８ａを有しており、加熱ロール３８ａで加熱した表ライナシート１１ｃを片面段ボールウェブ１２の段頂に貼り合わせて帯状の段ボールウェブ１０Ｗを形成する。
ロータリーシャ３９は、オーダーチェンジをするときにスリッタスコアラ４０の上流側で段ボールウェブ１０Ｗを切断するために使用される回転式切断装置である。

スリッタスコアラ４０は、ダブルフェーサ３８で作成された段ボールウェブ１０Ｗを搬送方向ＭＤに沿って断裁し複数丁の段ボールウェブ１０Ｗ′を作成し、また、複数丁の段ボールウェブ１０Ｗ′に搬送方向ＭＤに沿って延びる罫線を形成する加工を施す。
スリッタスコアラ４０の下流側に設けられたディレクタ装置４１は、複数丁の段ボールウェブ１０Ｗ′を、上段または下段のカットオフ装置４２に分離して振り分ける。上段および下段の各カットオフ装置４２のそれぞれは、上段または下段に振り分けられた段ボールウェブ１０Ｗ′を交差方向ＣＤに切断して最終製品である板状の段ボールシート１０を作成する。各カットオフ装置４２で切断された段ボールシート１０のそれぞれは、上段または下段のスタッカ４３に順次積載される。

［２．詳細構成］
以下に、インクジェット印刷装置５０に関連する構成を詳細に説明する。
第一実施形態のインクジェット印刷装置５０は、ミルロールスタンド３０ｃとプレヒータ３６との間に設けられている。
図２は、図１のコルゲートマシン１００のうち、表ライナ１１ｃ用のミルロールスタンド３０ｃ（図２では図示せず）の下流側からダブルフェーサ３８（図２では一部図示省略）までを拡大して示している。
図２に示すように、本実施形態のインクジェット印刷装置５０は、搬送中の表ライナシート１１ｃの上方に配置されたインクジェットヘッド５１（以下単に「ヘッド」ともいう）と、ヘッド５１で印刷の施された表ライナシート１１ｃを所定の姿勢でプレヒータ３６の加熱ロール３６ａに進入させる搬送路５２とを備えている。

ヘッド５１は、その下面部に表ライナシート１１ｃの上方を向いた面に対向して配置された複数のインク噴射口を有している。これら複数のインク噴射口のうち、印刷柄に対応した位置にあるインク噴射口からインクを噴射することで、表ライナシート１１ｃの印刷面に所定の印刷柄が印刷される。ヘッド５１の作動は図示しない制御装置が所定の印刷柄を表すデジタルデータに基づき制御する。また、ヘッド５１で印刷に用いるインクは水性インクである。
本実施形態では、表ライナシート１１ｃの表面（おもてめん，段ボール箱に組み立てられたときに外側を向く面，一側の面）が印刷面となる。そのため、段ボール箱に組み立てられたときに印刷柄が外観から視認できる。

インクジェット印刷装置５０は、ヘッド５１を固定したまま、表ライナシート１１ｃがヘッド５１の下方を一回通過する過程で所定の印刷柄の印刷を１アクションで完成させるシングルパス方式の構造を有する。各ヘッド５１の複数のインク噴射口は交差方向ＣＤに沿って配列されている。
例えば、複数のインク噴射口は、交差方向ＣＤおよび搬送方向ＭＤに延在する面に配列されており、表ライナシート１１ｃがヘッド５１の下方を一回通過する過程で一回インクを噴射するだけで印刷柄の印刷を完成させる構造である。この場合、高速で効率よく印刷を実施可能である。
別の例として複数のインク噴射口は、交差方向ＣＤに沿って複数列に配列されており、表ライナシート１１ｃがヘッド５１の下方を一回通過する過程で複数回インクを噴射して印刷柄の印刷を完成させる構造であってもよい。

―搬送路―
次に搬送路５２について説明をする。搬送路５２とは、インクジェット印刷装置５０で表ライナシート１１ｃが搬送される経路である。この搬送路５２は、ヘッド５１で表面に印刷の施された表ライナシート１１ｃを、その裏面〔表面（印刷面）とは反対側の他側の面〕が加熱ロール３６ａに接触する姿勢（所定の姿勢）で、プレヒータ３６の加熱ロール３６ａに進入させる構造を有する。
本明細書で表ライナシート１１ｃに関する「姿勢」とは、特段のことわりがない限り、搬送中の表ライナシート１１ｃの表裏（おもて・うら）の向き、つまり表面が上向きの姿勢および裏面が上向きの姿勢である。

本実施形態の搬送路５２は、コルゲートマシン１００の下記の構造を前提としている。まず、前提となるコルゲートマシン１００の構造を説明する。
ダブルフェーサ３８では、片面段ボールウェブ１２の下方から表ライナシート１１ｃを貼り合わせて段ボールウェブ１０Ｗを作成している。つまり、表ライナシート１１ｃは、その表面が下向きの姿勢でダブルフェーサ３８に進入する必要がある。
そのため、ミルロールスタンド３０ｃ（図２では図示せず）は表ライナ１１ｃの原紙（表ライナシート）の表面が下向きの姿勢で繰り出しており、表ライナシート１１ｃは、原則的には、その表面が下向きの姿勢で搬送されている。

上述したコルゲートマシン１００の前提構造において、インクジェット印刷装置５０が表ライナシート１１ｃの表面に印刷するためには、表面が上向きの姿勢で表ライナシート１１ｃをインクジェット印刷装置５０に進入させる必要がある。
そのため、搬送路５２には、ヘッド５１（インクジェット印刷装置５０）の上流側と下流側とに反転ロール５３ａ，５３ｂが設けられている。

反転ロール５３ａは、ミルロールスタンド３０ｃから表面が下向きの姿勢で繰り出された表ライナシート１１ｃの姿勢を、ヘッド５１に進入する前に表面が上向きの姿勢に反転する反転機構（第一反転機構）である。反転ロール５３ａによって表ライナシート１１ｃは表面が上向きの姿勢でヘッド５１に搬送されている。
反転ロール５３ｂは、表ライナシート１１ｃの姿勢を、ヘッド５１を通過した後（印刷後）に表面が上向きの姿勢から表面が下向きの姿勢に反転する反転機構（第二反転機構）である。反転ロール５３ｂによって表ライナシート１１ｃは表面が下向きの姿勢に戻る。

反転ロール５３ｂで表面が下向きの姿勢に反転された後、表ライナシート１１ｃは、ロール５４を経て表面が下向きの姿勢のまま加熱ロール３６ａの下部に進入している。そのため、印刷後の表ライナシート１１ｃは、上方を向いた裏面を内側にして加熱ロール３６ａに巻き付けられる。つまり、表ライナシート１１ｃの裏面が加熱ロール３６ａの周面に接触するようになっている。
加熱ロール３６ａは、表ライナシート１１ｃをその裏面側から加熱しつつ下流側へ搬送する。この加熱ロール３６ａで搬送中に加熱ロール３６ａの熱を利用して表ライナシート１１ｃの表面のインクが乾燥される。

プレヒータ３６の加熱ロール３６ａは、本来は、ダブルフェーサ３８での貼合処理に備えて表ライナシート１１ｃを予め加熱するために設けられている。本実施形態のインクジェット印刷装置５０では、プレヒータ３６の加熱ロール３６ａをインクの乾燥（揮発による乾燥）に流用している。
また、加熱ロール３６ａに対して表面（印刷面）を外側に向けて表ライナシート１１ｃが搬送されているので、加熱ロール３６ａで搬送される過程でインクを表ライナシート１１ｃの内部に浸透させ、表ライナシート１１ｃの表面を乾燥させる作用を得ている。本明細書では、インクが表ライナシート１１ｃの表面から内部に浸透して、表面のインクが乾燥することを「浸透乾燥」という。

表ライナシート１１ｃは、加熱ロール３６ａで加熱および搬送される過程で、表面が下向き（裏面が上向き）の姿勢から表面が上向きの姿勢に反転されている。そのため、加熱ロール３６ａの下流側には反転ロール５５が設けられている。この反転ロール５５により、加熱ロール３６ａの下流側で表ライナシート１１ｃを表面が上向きの姿勢から表面が下向きの姿勢に戻される。

―浸透乾燥区間―
図２に示すように搬送路５２は、ヘッド５１と加熱ロール３６ａとの間を所定距離Ｄだけ離間させる浸透乾燥区間５６を有している。
浸透乾燥区間５６は、ヘッド５１から噴射されたインクが表ライナシート１１ｃに浸透乾燥するために必要な時間を確保するための区間である。
浸透乾燥区間５６を設けることにより、表ライナシート１１ｃがヘッド５１から加熱ロール３６ａまで搬送される間（浸透乾燥区間５６を搬送される間）に、表ライナシート１１ｃにインクが浸透乾燥する。この場合、インクが表ライナシート１１ｃに浸透することにより、表ライナシート１１ｃの表面（印刷面）が乾燥する。

浸透乾燥区間５６は、具体的には、ヘッド５１の下流側部分から加熱ロール３６ａの上流側部分までの区間である。浸透乾燥区間５６の距離Ｄは、下記式で浸透乾燥時間［ｓｅｃ］に搬送速度［ｍｍ／ｓ］を乗算して決定できる。
距離Ｄ＝浸透乾燥時間［ｓｅｃ］×搬送速度［ｍｍ／ｓ］・・・式
浸透乾燥時間は、ヘッド５１で印刷に用いる水性インクが表ライナシート１１ｃに浸透乾燥するために必要な時間として設定された時間である。浸透乾燥時間は、シミュレーションや実験により設定される。搬送速度は、表ライナシート１１ｃが搬送される速度である。搬送速度は、コルゲートマシンの仕様や設定によって決まる。

［３．作用効果］
上述したインクジェット印刷装置５０は例えば以下のように把握することができる。
（１）上述したインクジェット印刷装置５０は、搬送方向ＭＤに沿って順に並んだ複数の加工ユニットを有しており、加工ユニットのそれぞれでシートを加工して段ボールシートを製造するコルゲートマシン１００に搭載されたものである。
このインクジェット印刷装置５０のインクジェットヘッド５１は、搬送中の表ライナシート１１ｃの上方を向いた表面（一側の面）に印刷可能であり、プレヒータ３６（複数の加工ユニットの何れか一つ）の加熱ロール３６ａの上流に隣接して配置されている。この加熱ロール３６ａは、表ライナシート１１ｃの片面に接触して表ライナシート１１ｃを加熱するものである。

このインクジェット印刷装置５０は、インクジェットヘッド５１で印刷された表ライナシート１１ｃをその裏面〔表面（一側の面）とは反対側の他側の面〕が加熱ロール３６ａに接触する姿勢で、加熱ロール３６ａに進入させる搬送路５２を備えている。
上記の構成によれば、加熱ロール３６ａが裏面から表ライナシート１１ｃを加熱しつつ搬送しているので、加熱ロール３６ａの熱を利用して表ライナシート１１ｃの表面のインクを乾燥させることができる。また、加熱ロール３６ａで搬送される時間を、インクを浸透させる時間として確保できる。プレヒータ３６の加熱ロール３６ａをインクの浸透および乾燥するための機構として利用するので、インクの浸透乾燥を効率よく促進することができる。また、インクの乾燥装置が不要となるため、インクジェット印刷装置５０の構成を簡略化できる。

（２）搬送路５２には、ヘッド５１と加熱ロール３６ａとの間を所定距離Ｄだけ離間させる浸透乾燥区間５６が設けられているのが好ましい。これにより、表ライナシート１１ｃが浸透乾燥区間５６を搬送される間に、表ライナシート１１ｃの表面にインクが浸透する。そのため、インクを浸透させて、表ライナシート１１ｃの表面（印刷面）を乾燥させることができる。
（３）浸透乾燥区間５６の所定距離Ｄは、ヘッド５１による印刷に用いるインクが表ライナシート１１ｃに浸透乾燥するために要する浸透乾燥時間と表ライナシート１１ｃの搬送速度とに基づいて決定されるのが好ましい。これにより、インクをより確実に浸透乾燥させることができる。

仮にインクの乾燥が不十分だと印刷面が搬送路の加熱ロール等の部品に触れたときに加熱ロール等の部品をインクで汚し、シートの汚れ（製品不良）の発生を招くおそれがある。
この点、本実施形態では、浸透乾燥区間５６を搬送中に表ライナシート１１ｃの表面のインクを表ライナシート１１ｃの表面に浸透乾燥させ、また、加熱ロール３７ａを通過中にインクを浸透させつつ、裏面から受ける加熱ロール３７ａの熱を利用してインクを乾燥させるので、インクの乾燥装置を付設しない簡略化された構成であっても、段ボールシート１０の汚れ（製品不良）の発生を確実に抑制できる。
加えて、プレヒータ３６の上流側に隣接してインクジェット印刷装置５０を配置する構成では、プレヒータ３６で表ライナシート１１ｃに加えられた熱を冷ますことなく表ライナシート１１ｃをグルーマシン３７，ダブルフェーサ３８（下流側の加工ユニット）に搬送できる利点がある。

（４）搬送路５２には、表ライナシート１１ｃの姿勢を、ヘッド５１に進入する前に表面が上向きの姿勢に反転する反転ロール５３ａ（第一反転機構）が設けられていることが好ましい。これにより、ミルロールスタンド３０ｃから表面が下向きの姿勢で繰り出された表ライナシート１１ｃの姿勢を表面が上向きの姿勢に反転し、ヘッド５１で表面に印刷できるようにしている。
（５）搬送路５２には、表ライナシート１１ｃの姿勢を、ヘッド５１で印刷した後に裏面が上向きの姿勢（言い換えれば表面が下向きの姿勢）に反転する反転ロール５３ｂ（第二反転機構）が設けられていることが好ましい。これにより、表ライナシート１１ｃの姿勢を、グルーマシン３７やダブルフェーサ３８などの下流側の加工ユニットで利用できる姿勢（表面が下向きの姿勢）に戻すことができる。

［ＩＩ．第二実施形態］
第二実施形態にかかるインクジェット印刷装置１５０は、図３に示すように、プレヒータ３６とグルーマシン３７との間に配置される。具体的には、インクジェット印刷装置１５０は、グルーマシン３７の加熱ロール３７ａの上流に隣接して配置される。搬送路１５２は、プレヒータ３６の加熱ロール３６ａから裏面が上向きの姿勢で搬送されてきた表ライナシート１１ｃを反転ロール１５３ａで表面が上向きの姿勢に反転し、表面が上向きの姿勢で搬送中の表ライナシート１１ｃにヘッド１５１で印刷柄を印刷し、印刷後の表ライナシート１１ｃを反転ロール１５３ｂで表面が下向きの姿勢に戻すように構成される。そのため、印刷後の表ライナシート１１ｃは、その裏面が加熱ロール３７ａに接触する姿勢で、加熱ロール３７ａに進入する。また、ヘッド１５１と加熱ロール３７ａとの間に、所定距離Ｄだけ離間させる浸透乾燥区間１５６が設けられている。

表ライナシート１１ｃの表面のインクは、浸透乾燥区間１５６を搬送中に表ライナシート１１ｃの表面に浸透乾燥し、また、加熱ロール３７ａを通過中にインクを浸透させつつ、裏面から受ける加熱ロール３７ａの熱で乾燥される。よって、第二実施形態の構成でも、インクの浸透乾燥を効率よく促進することができる。また、インクの乾燥装置が不要であるため、インクジェット印刷装置１５０の構成を簡略化できる。第二実施形態では、反転ロール１５３ａが第一反転機構に相当し、反転ロール１５３ｂが第二反転機構に相当する。
加熱ロール３７ａを通過中に表面が上向きの姿勢に反転された表ライナシート１１ｃは、反転ロール１５５で表面が下向きの姿勢に戻されて、ダブルフェーサ３８に搬送される。

［ＩＩＩ．第三実施形態］
第三実施形態にかかるインクジェット印刷装置２５０は、図４に示すように、グルーマシン３７とダブルフェーサ３８の間に配置される。具体的には、インクジェット印刷装置２５０は、ダブルフェーサ３８の加熱ロール３８ａの上流に隣接して配置される。搬送路２５２は、グルーマシン３７の加熱ロール３７ａから裏面が上向きの姿勢で搬送されてきた表ライナシート１１ｃを反転ロール２５３ａで表面が上向きの姿勢に反転し、表面が上向きの姿勢で搬送中の表ライナシート１１ｃにヘッド２５１で印刷柄を印刷し、印刷後の表ライナシート１１ｃを反転ロール２５３ｂで表面が下向きの姿勢に戻すように構成される。そのため、印刷後の表ライナシート１１ｃは、その裏面が加熱ロール３８ａに接触する姿勢で、加熱ロール３８ａに進入する。また、ヘッド２５１と加熱ロール３８ａとの間に、所定距離Ｄだけ離間させる浸透乾燥区間２５６が設けられている。

表ライナシート１１ｃの表面のインクは、浸透乾燥区間２５６を搬送される過程で表ライナシート１１ｃの表面に浸透乾燥し、また、加熱ロール３８ａを通過中にインクを浸透させつつ、裏面から受ける加熱ロール３８ａの熱で乾燥される。よって、第三実施形態の構成でも、インクの浸透乾燥を効率よく促進することができる。また、インクの乾燥装置が不要であるため、インクジェット印刷装置２５０の構成を簡略化できる。第三実施形態では、反転ロール２５３ａが第一反転機構に相当し、反転ロール２５３ｂが第二反転機構に相当する。
加熱ロール３８ａを通過中に表面が上向きの姿勢に反転された表ライナシート１１ｃは、反転ロール２５５で表面が下向きの姿勢に戻されて、ダブルフェーサ３８の貼合工程に搬送される。

［ＩＶ．第四実施形態］
第四実施形態にかかるインクジェット印刷装置３５０の搬送路３５２では、図５に示すように、ヘッド３５１が紙面上でプレヒータ３６の右側に配置されている。この搬送路３５２は、ミルロールスタンド３０ｃから繰り出された表ライナシート１１ｃがプレヒータ３６をまたいで反転ロール３５３ａに搬送され、ヘッド３５１を経由した表ライナシート１１ｃが反転ロール等を介さず直接的にプレヒータ３６の加熱ロール３６ａに進入するように設定されている。
図示省略したが、ミルロールスタンド３０ｃから反転ロール３５３ａまでの搬送路３５２では、表ライナシート１１ｃがプレヒータ３６に干渉されずに搬送されるようにスペースが確保されているものとする。

搬送路３５２では、図示しないミルロールスタンド３０ｃから裏面を上向きで搬送された表ライナシート１１ｃは、反転ロール３５３ａで表面が上向きの姿勢に反転され、ヘッド３５１で表面に印刷された後、表面が上向きの姿勢（つまり裏面が加熱ロール３６ａに接触する姿勢）でプレヒータ３６の加熱ロール３６ａに進入する。
この場合も、表ライナシート１１ｃの表面のインクは、加熱ロール３６ａ通過中に裏面から受ける加熱ロール３８ａの熱で乾燥される。また、ヘッド３５１と加熱ロール３６ａとの間に所定距離Ｄだけ離間させる浸透乾燥区間３５６を確保すれば、表ライナシート１１ｃの表面のインクは、浸透乾燥区間３５６を搬送される過程で表ライナシート１１ｃの表面に浸透乾燥する。

表ライナシート１１ｃは、加熱ロール３６ａを通過中に表面が下向きの姿勢に反転されるので、その姿勢のまま下流側のグルーマシン３７へ搬送される。
よって、第四実施形態の構成でも、インクの浸透乾燥を効率よく促進することができる。また、インクの乾燥装置が不要であるため、インクジェット印刷装置３５０の構成を簡略化できる。第四実施形態では、反転ロール３５３ａが第一反転機構に相当し、加熱ロール３６ａが第二反転機構に相当する。この場合、加熱ロール３６ａが第二反転機構を兼ねているので、第一実施形態～第三実施形態に比べて反転ロールの数を減らすことができ、インクジェット印刷装置３５０の構成をより簡略化できる。

［Ｖ．第五実施形態］
第五実施形態にかかるインクジェット印刷装置４５０は、浸透乾燥区間５６にインク定着装置６０が設けられている点を除き、図２のインクジェット印刷装置５０と同様に構成されている。インクジェット印刷装置５０と共通の事項は共通の符号を付与し、説明を省略する。
インク定着装置６０は、インクが表ライナシート１１ｃの表面（印刷面）に定着するのを促進するために、浸透乾燥区間５６に設けられている。
下記では、インク定着装置６０の具体的な例として、まず熱風乾燥装置または赤外線乾燥装置を挙げて説明をし、次に紫外線ランプを挙げて説明をする。

＜熱風乾燥装置または赤外線乾燥装置＞
熱風乾燥装置は、図示しない熱源およびブロアを有し、熱源およびブロアからの熱風で表ライナシート１１ｃの表面を加熱して乾燥する乾燥装置である。
赤外線乾燥装置は、図示しない赤外線ヒータを有しており、赤外線ヒータにより表ライナシート１１ｃの表面を加熱して乾燥する乾燥装置である。

この場合、浸透乾燥区間５６によりインクが浸透乾燥されつつ、熱風乾燥装置または赤外線乾燥装置により表ライナシート１１ｃの表面が加熱された後、加熱ロール３６ａで表ライナシート１１ｃが裏面から再加熱される。そのため、熱風乾燥装置または赤外線乾燥装置が比較的小型または低出力であっても十分な乾燥効果を得ることができ、インクを表ライナシート１１ｃの表面に好適に定着させることができる。
印刷柄の面積が大きい場合や、印刷色を高濃度にするためにインク膜厚の厚みが高く形成された場合には、浸透乾燥区間５６を十分に確保できないと、インクが乾燥不足になりやすい傾向がある。この点、インク定着装置６０として熱風乾燥装置または赤外線乾燥装置を設ける構成では、インク定着装置６０で加熱後に加熱ロール３６ａで再加熱するので、印刷柄の面積が大きい場合や、インク膜厚の厚みが高い場合にも、インクを十分に乾燥することができる。

＜紫外線ランプ＞
インク定着装置６０として紫外線ランプを設ける構成では、インクジェット印刷装置４５０で紫外線硬化型インクを使用することが前提となる。
紫外線硬化型インクは、紫外線のエネルギーで光化学反応を起こして硬化して、印刷面に接着されるインクである。インク定着装置６０としての紫外線ランプは紫外線硬化型インクを硬化するために設けられており、表ライナシート１１ｃの表面に向けて紫外線を照射する姿勢で配置されている。

紫外線硬化型インクには、硬化時に体積収縮による内部応力が発生することで、印刷面との接着が低下する傾向がある。この接着の低下に対して印刷面への紫外線照射後に加熱すると、残留応力が緩和して接着が向上することが知られている。
この点、図６のインクジェット印刷装置４５０では、浸透乾燥区間５６では、紫外線ランプから表ライナシート１１ｃの表面に紫外線が照射されてインクが硬化された後に、加熱ロール３６ａで表ライナシート１１ｃが裏面から加熱されることにより、インクの接着が向上される。そのため、インクを表ライナシート１１ｃの表面に好適に定着させることができる。

上述した第五実施形態の説明では、第一実施形態のインクジェット印刷装置５０と同様に構成されるインクジェット印刷装置４５０の浸透乾燥区間５６にインク定着装置６０を設ける構成を説明したが、浸透乾燥区間にインク定着装置６０を設ける発明は、第二実施形態，第三実施形態および第四実施形態のいずれにも適用できる。
第二実施形態のインクジェット印刷装置１５０にインク定着装置６０を適用する場合、浸透乾燥区間１５６にインク定着装置６０が設けられる。
第三実施形態のインクジェット印刷装置２５０にインク定着装置６０を適用する場合、浸透乾燥区間２５６にインク定着装置６０が設けられる。
第四実施形態のインクジェット印刷装置３５０にインク定着装置６０を適用する場合、浸透乾燥区間３５６にインク定着装置６０が設けられる。

第二実施形態，第三実施形態または第四実施形態に適用されたインク定着装置６０が熱風乾燥装置または赤外線乾燥装置である場合、浸透乾燥区間１５６，２５６，３５６によりインクが浸透乾燥されつつ、熱風乾燥装置または赤外線乾燥装置により表ライナシート１１ｃの表面が加熱された後、加熱ロール３７ａ，３８ａ，３６ａで表ライナシート１１ｃが裏面から再加熱される。これにより、インクを表ライナシート１１ｃの表面に好適に定着させることができる。

第二実施形態，第三実施形態または第四実施形態で紫外線硬化型インクを使用する場合、浸透乾燥区間１５６，２５６，３５６にはインク定着装置６０として紫外線ランプが設けられる。この場合、浸透乾燥区間１５６，２５６，３５６で、紫外線ランプから表ライナシート１１ｃの表面に紫外線が照射されてインクが硬化された後に、加熱ロール３７ａ，３８ａ，３６ａで表ライナシート１１ｃが裏面から加熱されることにより、インクの接着が向上される。そのため、別途加熱装置を付設することなく、インクを表ライナシート１１ｃの表面に好適に定着させることができる。

［ＶＩ．その他］
上述のインクジェット印刷装置は一例に過ぎない。インクジェット印刷装置の構成、配置箇所、あるいは、搬送路の構造は上述の各実施形態の例に限らず、適宜変更され得る。
例えば上述の搬送路５２，１５２，２５２，３５２は、「表ライナシート１１ｃを所定の姿勢で加熱ロール３６ａ，３７ａ，３８ａに進入させる構成１」と「ヘッド５１と加熱ロール３６ａ，３７ａ，３８ａとの間を所定距離Ｄだけ離間させる浸透乾燥区間５６，１５６，２５６，３５６を備える構成２」との両方を備えていたが、構成１および構成２の何れか一方だけを備える構成でもよい。

「ヘッド５１と加熱ロール３６ａ，３７ａ，３８ａとの間を所定距離Ｄだけ離間させる浸透乾燥区間５６，１５６，２５６，３５６を備える構成２」だけを備える場合、インクジェット印刷装置は、例えば以下のように把握される。
インクジェット印刷装置５０，１５０，２５０，３５０はコルゲートマシン１００に搭載されたものであり、インクジェットヘッド５１，１５１，２５１，３５１は、搬送中の表ライナシート１１ｃの上方を向いた表面（一側の面）に印刷可能であり、複数の加工ユニットの何れか一つの加熱ロール３６ａ，３７ａ，３８ａの上流に隣接して配置されている。この加熱ロール３６ａ，３７ａ，３８ａは、表ライナシート１１ｃの片面に接触して表ライナシート１１ｃを加熱するものである。

このインクジェット印刷装置５０，１５０，２５０，３５０は、ヘッド５１，１５１，２５１，３５１と加熱ロール３６ａ，３７ａ，３８ａとの間を所定距離Ｄだけ離間させる浸透乾燥区間５６，１５６，２５６，３５６を有する搬送路を備えている。
上記の構成によれば、浸透乾燥区間５６，１５６，２５６，３５６を搬送中に表ライナシート１１ｃの表面にインクを浸透させて、印刷面を乾燥させるので、インクの浸透乾燥を効率よく促進することができる。また、インクの乾燥装置が不要であるため、装置構成を簡略化できる。

表ライナシート１１ｃの姿勢は、（１）ヘッド５１，１５１，２５１，３５１に進入するときに表面が上向きの姿勢で、加熱ロール３６ａ，３７ａ，３８ａに進入するときに表面が下向きの姿勢で、かつ、（３）ダブルフェーサ３８に進入するときに表面が下向きの姿勢でさえあればよく、（１）～（３）以外の各加工ユニットに進入するときや、各加工ユニットから繰り出されるときの表ライナシート１１ｃの姿勢は任意に設定されてよい。
例えば、ミルロールスタンド３０ｃとプレヒータ３６との間にインクジェット印刷装置５０が設けられる図２の構成で、ミルロールスタンド３０ｃから表面が上向きの姿勢で表ライナシート１１ｃを繰り出してもよい。その場合、第一反転機構を設けずに表面が上向きの姿勢のまま表ライナシート１１ｃをヘッド５１へ搬送すればよい。

１０ 段ボールシート
１０Ｗ 段ボールウェブ
１１ａ 中芯
１１ｂ 裏ライナ
１１ｃ 表ライナ（表ライナシート）
１２ 片面段ボールウェブ
１００ コルゲートマシン
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ ミルロールスタンド
３１，３２，３６ プレヒータ
３３ シングルフェーサ
３４ コンベア
３５ ブリッジ
３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３８ａ 加熱ロール
３７ グルーマシン
３８ ダブルフェーサ
３９ ロータリーシャ
４０ スリッタスコアラ
４１ ディレクタ装置
４２ カットオフ装置
５０ インクジェット印刷装置
５１ インクジェットヘッド
５２，１５２，２５２，３５２ 搬送路
５３ａ，５３ｂ，１５３ａ，１５３ｂ，２５３ａ，２５３ｂ，３５３ａ 反転ロール
５４，１５４，２５４ ロール
５５，１５５，２５５ 反転ロール
５６，１５６，２５６，３５６ 浸透乾燥区間
６０ インク定着装置
ＣＤ 交差方向
ＭＤ 搬送方向

Claims (15)

1. シートの搬送方向に沿って順に並んだ複数の加工ユニットを有しており、前記複数の加工ユニットのそれぞれで前記シートを加工して段ボールシートを製造するコルゲートマシンに搭載されたインクジェット印刷装置であって、
   前記複数の加工ユニットの何れか一つに設けられており前記段ボールシートの表ライナとなる表ライナシートの片面に接触して前記表ライナシートを加熱するための加熱ロールの上流に隣接して配置され、前記表ライナシートの表面に印刷可能なインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドで印刷された前記表ライナシートを、前記表面とは反対側の裏面が前記加熱ロールに接触する姿勢で、前記加熱ロールに進入させる搬送路と、を備えている
   インクジェット印刷装置。
2. 前記搬送路は、前記インクジェットヘッドと前記加熱ロールとの間を所定距離だけ離間させる浸透乾燥区間を備えている
   請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
3. 前記浸透乾燥区間は、前記インクジェットヘッドによる印刷に用いるインクが前記シートに浸透するために要する浸透乾燥時間と前記シートの搬送速度とに基づいて前記所定距離が決定された区間である
   請求項２に記載のインクジェット印刷装置。
4. 前記浸透乾燥区間にインク定着装置を備えている
   請求項２または３に記載のインクジェット印刷装置。
5. 前記インク定着装置は加熱によりインクを乾燥させる乾燥装置である
   請求項４に記載のインクジェット印刷装置。
6. 前記インクジェットヘッドから噴射されるインクは紫外線硬化型インクであり、
   前記インク定着装置は、前記インクを硬化させるための紫外線ランプである
   請求項４に記載のインクジェット印刷装置。
7. 前記搬送路は、
   前記表ライナシートの姿勢を、前記インクジェットヘッドに進入する前に前記表面が上方を向いた姿勢に反転する第一反転機構を備えている
   請求項１～６の何れか１項に記載のインクジェット印刷装置。
8. 前記搬送路は、
   前記表ライナシートの姿勢を、前記インクジェットヘッドで印刷した後に前記裏面が上方を向いた姿勢に反転する第二反転機構を備えている
   請求項１～７の何れか１項に記載のインクジェット印刷装置。
9. 前記インクジェットヘッドは、前記複数の加工ユニットのうちのプレヒータに設けられた加熱ロールの上流に隣接して配置されている
   請求項１～８の何れか１項に記載のインクジェット印刷装置。
10. 前記インクジェットヘッドは、前記複数の加工ユニットのうちのグルーマシンに設けられた加熱ロールの上流に隣接して配置されている
    請求項１～８の何れか１項に記載のインクジェット印刷装置。
11. 前記インクジェットヘッドは、前記複数の加工ユニットのうちのダブルフェーサに設けられた加熱ロールの上流に隣接して配置されている
    請求項１～８の何れか１項に記載のインクジェット印刷装置。
12. 前記搬送路は、前記インクジェットヘッドと前記加熱ロールとの間で、前記裏面が周面に接触するロールを更に備えている
    請求項１～１１の何れか１項に記載のインクジェット印刷装置。
13. 前記搬送路は、前記加熱ロールを通過する過程で前記裏面が上を向いた姿勢から前記表面が上向きの姿勢に反転された前記表ライナシートの姿勢を、前記加熱ロールを通過後に前記裏面が上を向いた姿勢に反転する第三反転機構を更に備える
    請求項１～１２の何れか１項に記載のインクジェット印刷装置。
14. 前記インクジェットヘッドは、前記複数の加工ユニットのうち、ダブルフェーサの上流側の何れか一つに設けられている
    請求項１～１３の何れか１項に記載のインクジェット印刷装置。
15. 請求項１～１４の何れか１項に記載のインクジェット印刷装置を備えたコルゲートマシン。

Images