WO2018143052A1 - 印刷装置 - Google Patents

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WO2018143052A1
WO2018143052A1 PCT/JP2018/002306 JP2018002306W WO2018143052A1 WO 2018143052 A1 WO2018143052 A1 WO 2018143052A1 JP 2018002306 W JP2018002306 W JP 2018002306W WO 2018143052 A1 WO2018143052 A1 WO 2018143052A1
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WO
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temperature
printing
unit
print medium
roller
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PCT/JP2018/002306
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English (en)
French (fr)
Inventor
山本 隆治
祐二 黒川
Original Assignee
株式会社Screenホールディングス
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J29/00Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/60Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for printing on both faces of the printing material

Definitions

  • the present invention relates to a printing apparatus that performs double-sided printing on a print medium, and more particularly to temperature control of the print medium.
  • the printing paper is cooled using a cooling roller (see, for example, Patent Document 1).
  • the temperature of the printing paper can be lowered by cooling the printing paper after the surface is dried by the cooling roller.
  • the refrigerant cooled by the chiller unit flows inside the cooling roller.
  • the conventional example having such a configuration has the following problems. That is, in the printing apparatus provided with the conventional chiller device, there is a problem that a difference in gloss (gloss) occurs between the front surface and the back surface of the printed matter. Therefore, as a result of investigating the gloss properties of the printed matter, it was clarified that it has temperature characteristics as shown in FIG.
  • the glossiness changes according to the temperature of the print medium. This is because the spread of the ink surface increases and the glossiness increases as the temperature of the print medium increases. In the relationship between the ink and the printing medium shown in FIG. 13, the glossiness increases rapidly until the temperature of the printing medium reaches 30 ° C., and gradually increases immediately before exceeding 30 ° C.
  • the temperature difference of the print medium leads to the difference in the quality of the printed matter. That is, the difference in temperature between the front surface and the back surface of the print medium causes a difference in gloss between the front surface and the back surface. As shown in FIG. 13, the change in gloss is sensitive to a temperature difference. Contrary to the example shown in FIG. 13, depending on the type of combination of ink and print medium, when the temperature of the print medium rises, the penetration of the ink into the print medium may progress and the glossiness may decrease.
  • the temperature of the print medium at the time of printing on the front side and the temperature of the print medium at the time of printing on the back side are different in the following cases.
  • the temperature of the surface of the print medium is often the same as the environmental temperature, but the back side of the print medium, even if it is cooled after drying the surface print, such as when printing at high speed or printing on cardboard, The temperature is often higher than the ambient temperature.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a printing apparatus in which a difference in gloss between the front surface and the back surface is reduced.
  • the present invention has the following configuration. That is, the present invention is a printing apparatus that performs printing on the front and back of a print medium, the temperature adjustment roller that changes the temperature of the print medium, the downstream side of the temperature adjustment roller, and one surface of the print medium
  • a first printing unit that performs printing on the sheet
  • a drying unit that is disposed on the downstream side of the first printing unit and that dries the printing medium
  • a cooling roller that is disposed on the downstream side of the drying unit and that cools the printing medium
  • a second printing unit that is arranged on the downstream side of the cooling roller and performs printing on the other surface of the print medium, the temperature of the print medium when printing on one surface, and the temperature when printing on the other surface
  • a temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the temperature adjusting roller is provided so that the temperature of the printing medium is the same.
  • the temperature of the temperature adjusting roller by adjusting the temperature of the temperature adjusting roller so that the temperature of the printing medium at the time of printing on one side and the temperature of the printing medium at the time of printing on the other side become the same temperature,
  • the temperature of the print medium when printing on one side can be matched with the temperature of the print medium when printing on the other side.
  • the difference in gloss between the front surface and the back surface due to the temperature difference of the print medium can be reduced.
  • the temperature of the print medium can be changed by directly contacting the print medium. Thereby, not only the surface of the print medium but also the internal temperature can be changed, so that the uniformity of the temperature distribution in the print medium can be improved. As a result, the gloss quality after printing in the first and second printing sections can be stabilized.
  • the temperature adjusting unit is a chiller unit with a heater that heats and cools the heat medium flowing through the temperature adjusting roller to a first set temperature.
  • both heating and cooling can be performed on the heat medium. Further, by supplying a heated and cooled heat medium to the temperature adjusting roller, it is not necessary to provide separate temperature adjusting rollers for heating and cooling. Thereby, both heating and cooling can be realized while saving space on the printing line.
  • a first temperature sensor that measures the temperature of the print medium downstream of the temperature adjustment roller and upstream of the first printing unit, and downstream of the cooling roller and
  • a second temperature sensor that measures the temperature of the printing medium and a chiller unit that cools the refrigerant flowing through the cooling roller to a second set temperature on the upstream side of the second printing unit, and the temperature adjusting unit includes: Control for controlling the first set temperature so that the detected temperature of the first temperature sensor becomes a target temperature, and for controlling the second set temperature so that the detected temperature of the second temperature sensor becomes the target value temperature It is preferable to provide a part.
  • the control unit controls the chiller unit with a heater so that the temperature of the print medium becomes the target temperature based on the measurement result of the first temperature sensor, it is possible to control the glossy print quality of one surface. Further, since the control unit controls the chiller unit so that the temperature of the print medium becomes the same target temperature based on the measurement result of the second temperature sensor, the print quality of the other surface can be controlled. Therefore, the print quality on both sides of the print medium can be improved. In addition, the temperature at which the gloss is most beautiful according to the type of print medium can be maintained. In particular, an effect can be expected in an ink jet printing apparatus in which the spread of dots on a print medium greatly affects quality.
  • a first temperature sensor that measures the temperature of the print medium downstream of the temperature adjustment roller and upstream of the first printing unit, and downstream of the cooling roller and A second temperature sensor that measures the temperature of the printing medium and a chiller unit that cools the refrigerant flowing through the cooling roller to a second set temperature are provided upstream of the second printing unit, and the temperature adjusting unit includes the first temperature sensor
  • the first set temperature is controlled so that the detected temperature of one temperature sensor is the same as the detected temperature of the second temperature sensor, and the second set is set so that the detected value of the second temperature sensor becomes a target temperature. It is preferable to provide a control unit for controlling the temperature.
  • the control unit controls the chiller unit with a heater and the chiller unit so that the temperature of the print medium at the time of printing on one side becomes the temperature of the print medium at the time of printing on the other side.
  • a supply unit that supplies the print medium disposed on the most upstream side and wound in a roll shape, a paper discharge unit that is disposed on the most downstream side and collects the print medium in a roll shape, May be provided.
  • the present invention By applying the present invention to a long print medium that is wound in a roll shape, even if the temperature of the print medium during printing on the other side rises due to long-time printing, By adjusting the temperature of the printing medium to the temperature of the printing medium at the time of printing on the other side, the difference in gloss between one side and the other side can be reduced.
  • a pretreatment device may be provided on the upstream side of the temperature adjusting roller to increase the temperature of the print medium by performing a predetermined process on the print medium.
  • the temperature of the print medium before printing on one side is increased by the pretreatment device, the temperature of the print medium is adjusted by the temperature adjusting roller, so that the temperature difference between the print medium on one side and the other side is reduced. be able to. Thereby, the difference in glossiness between the one surface and the other surface can be reduced.
  • the temperature adjustment roller is temperature-adjusted so that the temperature of the print medium when printing on one side is the same as the temperature of the print medium when printing on the other side.
  • the temperature of the print medium at the time of printing on one side can be matched with the temperature of the print medium at the time of printing on the other side.
  • the difference in gloss between the front surface and the back surface due to the temperature difference of the print medium can be reduced.
  • the temperature adjusting roller the temperature of the print medium can be changed by directly contacting the print medium. Thereby, not only the surface of the print medium but also the internal temperature can be changed, so that the uniformity of the temperature distribution in the print medium can be improved.
  • the gloss quality after printing in the first and second printing units can be stabilized, and a printing apparatus that reduces the difference in gloss between the front surface and the back surface can be provided.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating a schematic configuration of an inkjet printing apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a longitudinal cross-sectional view of a temperature control unit. It is a figure which shows the connection of the chiller unit with a heater, and a temperature control unit. It is a longitudinal cross-sectional view of a temperature control roller. It is a perspective view of a horizontal vortex flow formation part. It is a longitudinal cross-sectional view of a cooling unit. It is a figure which shows the connection of a chiller unit and a cooling unit. It is a graph which shows the relationship between a density
  • FIG. 6 is a functional block diagram illustrating a control configuration of an inkjet printing apparatus according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is an overall configuration diagram illustrating a schematic configuration of an inkjet printing apparatus according to a third embodiment. It is a block diagram of a pre-processing apparatus. It is a graph which shows the relationship between glossiness and temperature.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating a schematic configuration of the inkjet printing apparatus according to the first embodiment.
  • the inkjet printing apparatus 1 includes a paper feeding unit 3, a temperature control device 4, a front surface printing device 5, a reversing device 7, a cooling device 8, a back surface printing device 9, and a paper discharge unit 11.
  • the paper feed unit 3 holds the roll-shaped continuous paper WP so as to be rotatable about a horizontal axis, and feeds the continuous paper WP to the temperature control device 4 by unwinding it.
  • the temperature of the supplied continuous paper WP is substantially the same temperature as the environmental temperature in which the paper feed unit 3 is installed. Here, for example, the temperature is 25 ° C.
  • the temperature control device 4 is a device that can both heat and cool the continuous paper WP.
  • the front surface printing apparatus 5 is, for example, an ink jet printing apparatus that forms an image by ejecting ink droplets, and performs printing on the surface of the continuous paper WP.
  • the reversing device 7 includes a plurality of turn bars (not shown), and reverses the back surface of the continuous paper WP upward.
  • the cooling device 8 cools the continuous paper WP printed by the surface printing device 5 and reversed by the reversing device 7.
  • the back surface printing device 9 has the same configuration as the front surface printing device 5, for example, and performs printing on the back surface of the continuous paper WP.
  • the paper discharge unit 11 winds the continuous paper WP processed by the front surface printing device 5 and the back surface printing device 9 in a roll shape around the horizontal axis.
  • the front surface printing device 5 includes a driving roller 13 for taking in the continuous paper WP from the temperature adjusting device 4 on the upstream side.
  • the continuous paper WP heated and cooled by the temperature adjusting device 4 is conveyed downstream along the plurality of conveying rollers 15 by the driving roller 13.
  • the front surface printing apparatus 5 includes a driving roller 17 at the most downstream side. Between the driving roller 13 and the driving roller 17, a temperature sensor 18, a first printing unit 19, a first heat roller 21, and an inspection unit 23 are arranged from the upstream side.
  • the temperature sensor 18 By installing the temperature sensor 18 between the temperature adjustment roller 39 and the first printing unit 19, the paper surface temperature of the continuous paper WP at the time of surface printing is measured.
  • An example of the temperature sensor 18 is a non-contact temperature sensor.
  • the first printing unit 19 includes an inkjet print head 25.
  • the first control unit 20 adjusts the first set temperature of the temperature adjustment device 4 based on the measured temperature of the temperature sensor 18, and controls the measured temperature of the continuous paper WP to be the target temperature.
  • the first set temperature is the set temperature of the heat medium, and the target temperature is 30 ° C., for example.
  • the first heat roller 21 incorporates a heat source, and heats the continuous paper WP wound around the outer peripheral surface to dry the printing surface.
  • the inspection unit 23 inspects the image printed on the continuous paper WP.
  • the first printing unit 19 includes, for example, four print heads 25. Specifically, in order from the upstream side, the print head 25 for black (K), the print head 25 for cyan (C), the print head 25 for magenta (M), and the print for yellow (Y). And a head 25.
  • the print heads 25 are arranged at a predetermined interval along the conveyance direction of the continuous paper WP.
  • the back surface printing device 9 has substantially the same configuration as the surface printing device 5 described above. Here, only the configuration different from the front surface printing apparatus 5 will be described.
  • the driving roller 13 of the back surface printing device 9 takes in the continuous paper WP whose paper surface temperature has been cooled by the cooling device 8.
  • the second printing unit 19 ′ of the back surface printing device 9 is in a posture with the back surface facing up, and performs printing on the back surface of the continuous paper WP cooled by the cooling device 8. Similar to the first printing unit 19, the second printing unit 19 ′ includes four print heads 25.
  • the second control unit 27 adjusts the second set temperature of the cooling device 8 based on the detection value of the temperature sensor 26 and controls the detected temperature of the continuous paper WP to be the target temperature.
  • the second set temperature is the temperature of the refrigerant.
  • the continuous paper WP which has been dried by the first heater roller 21 and has been, for example, 40 ° C. is cooled to 30 ° C.
  • the second set temperature of the cooling device 8 is set to 20 ° C.
  • the second heat roller 21 'incorporates a heat source and heats the continuous paper WP wound around the outer peripheral surface to dry the printing surface.
  • the first printing unit 19 corresponds to the “first printing unit” in the present invention
  • the second printing unit 19 ′ corresponds to the “second printing unit” in the present invention
  • the first control unit 20 and the second control unit 27 correspond to the “control unit” in the present invention.
  • the first control unit 20 and the second control unit 27 are configured by a PC or a microprocessor having an input unit such as a touch panel display and a display unit.
  • the first control unit 20 and the second control unit 27 may be integrated as one control unit.
  • FIGS. 2 is a longitudinal sectional view of the temperature control unit
  • FIG. 3 is a diagram showing the connection between the chiller unit with a heater and the temperature control unit.
  • the temperature control device 4 includes a temperature control unit 29 and a chiller unit 31 with a heater as shown in FIG.
  • the temperature adjustment unit 29 shown in FIG. 2 includes a housing 33, introduction rollers 35 and 37, seven temperature adjustment rollers 39, and discharge rollers 41 and 43. These rollers 35, 37, 39, 41, and 43 are provided with a rotation shaft in the frontward direction on the paper surface of FIG. 2 and are attached to the housing 33 so as to be rotatable around the shaft.
  • the housing 33 has an introduction port 45 formed on one side of the side surface and a carry-out port 47 formed on the other side of the side surface.
  • the introduction port 45 introduces the continuous paper WP before temperature adjustment, and the discharge port 47 discharges the continuous paper WP after temperature adjustment.
  • the introduction rollers 35 and 37 are disposed downstream of the introduction port 45 and guide the continuous paper WP to the seven temperature adjustment rollers 39.
  • the seven temperature adjustment rollers 39 are arranged such that the four temperature adjustment rollers 39 are disposed in the lower portion and the three temperature adjustment rollers 39 are disposed in the upper portion thereof.
  • Each temperature adjusting roller 39 is arranged such that the outer periphery of the upper three temperature adjusting rollers 39 is positioned more centrally than the outer periphery of the lower four temperature adjusting rollers 39 in plan view so that the winding angle becomes larger. Has been. This increases the contact area between the outer peripheral surface and the continuous paper WP, which is advantageous for adjusting the temperature of the continuous paper WP.
  • the continuous paper WP that has passed through the seven temperature control rollers 39 is guided to the discharge port 47 by the discharge rollers 41 and 43.
  • the continuous paper WP has seven temperature adjusting rollers 39 in a zigzag shape, that is, the temperature adjusting rollers 39a, 39b, 39c, It is wound in the order of 39d, 39e, 39f, and 39g, and its temperature is changed.
  • Each temperature control roller 39 is connected to a chiller unit 31 with a heater as shown in FIG.
  • the chiller unit 31 with a heater stores water as a heat medium, and measures the temperature of the water with a built-in temperature sensor. Water is heated by a heater and cooled by a chiller so that the first set temperature is reached. The first set temperature is set by an instruction from the first control unit 20.
  • the chiller unit 31 with heater adjusts the temperature of the temperature adjustment roller 39 so that the temperature of the continuous paper WP at the time of printing on the front surface and the temperature of the continuous paper WP at the time of printing on the back surface are the same.
  • the temperature of the continuous paper WP at the time of printing on the front surface and the temperature of the continuous paper WP at the time of printing on the back surface means that the temperature of the continuous paper WP at the time of printing on the front surface and the continuous paper at the time of printing on the back surface.
  • the temperature of WP is not only completely the same, but also includes the range of plus or minus 1 ° C.
  • the chiller unit 31 with a heater includes a feed unit 49 and a return unit 51, and water whose temperature has been adjusted is sent out from the feed unit 49, and water whose heat has been exchanged by the temperature control unit 29 is returned to the return unit 51.
  • the heat medium a solvent-based heat medium other than water may be used.
  • the water described above corresponds to the “heat medium” in the present invention. Further, the “temperature adjusting unit” of the present invention corresponds to the chiller unit 31 with a heater.
  • the feed unit 49 is connected to the distribution unit 55 through a pipe 53.
  • the distribution unit 55 is connected to one end side of the seven temperature adjustment rollers 39.
  • the temperature control rollers 39 adjacent on the conveyance path of the continuous paper WP are connected so that water is supplied from opposite ends. In other words, in the direction of FIG. 3, water is supplied from the left side to the temperature control rollers 39a, 39c, 39e, and 39g. Further, water is supplied from the right side to the temperature adjusting rollers 39b, 39d, and 39f.
  • the water flowing through each temperature control roller 39 is collected in the water collection unit 57 and returned to the return unit 51 through the pipe 59.
  • the temperature adjusting rollers 39 adjacent to each other on the conveyance path are alternately supplied with water from the opposite direction, so that one end side of the continuous paper WP is not changed in temperature more than the other end side. ing.
  • FIGS. 4 is a longitudinal sectional view of the temperature adjusting roller
  • FIG. 5 is a perspective view of a transverse vortex forming portion.
  • the temperature adjusting roller 39 includes a roller main body 59, lid members 61 and 63, and lateral vortex forming portions 65 and 67.
  • the roller body 59 has a cylindrical shape with a flow path formed therein, and is open at both ends.
  • the roller body 59 has an outer diameter of about 100 mm, for example.
  • the roller body 59 is composed of a heat conductive member so that heat exchange is performed with the continuous paper WP by heat conduction.
  • the lid members 61 and 63 are provided at both ends of the roller body 59, and either one serves as a supply unit and the other serves as a discharge unit.
  • description will be made assuming that the lid member 61 constitutes the supply unit 69 and the lid member 63 constitutes the discharge unit 71.
  • the supply part 69 is formed with a shaft part 73 fixed to an inner ring of a bearing (not shown) and a flow path 75 through which water is supplied.
  • a lateral vortex forming portion 65 is integrally attached to the supply portion 69 on the roller body 59 side.
  • the supply unit 69 is fixed to the one end side of the roller body 59 together with the lateral vortex forming unit 65 by screws.
  • the discharge part 71 is formed with a shaft part 73 and a flow path 75 in the same manner as the supply part 69.
  • the discharge portion 71 is integrally screwed to the other end side of the roller body 59 together with the lateral vortex forming portion 67.
  • each through-hole 77 has an angle ⁇ toward the inner wall of the roller body 59 with reference to a line connecting the centers of the supply unit 69 and the discharge unit 71 (a two-dot chain line drawn in the horizontal direction in FIG. 4). Is formed.
  • the angle ⁇ is, for example, 30 °.
  • This angle ⁇ is an angle that forms a transverse vortex flow in which cooling water reflects and flows on the inner wall of the roller body 59.
  • the angle ⁇ is preferably set in the range of about 20 ° to 45 °, and is set based on the flow path length of the roller main body 59 in view of the formation of the transverse vortex.
  • the horizontal vortex forming portion 65 configured as described above is discharged from the discharge portion 71 as water is supplied from the supply portion 69 while being reflected by the inner wall of the roller body 59. Is done. Therefore, the water does not mainly flow through the center of the flow path of the roller body 59 but flows around the center of the flow path while being reflected by the inner wall located on the outer side.
  • the roller body 59 is forcibly adjusted in temperature. As a result, the efficiency of heat exchange between the water flowing through the flow path of the roller main body 59 and the continuous paper WP in contact with the roller main body 59, particularly the efficiency at the center, is improved.
  • the temperature difference between the portion 69 side and the central portion can be reduced. As a result, the uniformity of the temperature distribution in the continuous paper WP can be improved relatively inexpensively without using a complicated configuration such as a heat pipe.
  • the ink jet printing apparatus 1 provided with the temperature adjustment roller 39 having such a configuration in the temperature adjustment unit 29 can improve the uniformity by improving the uniformity in the width direction of the paper surface temperature of the continuous paper WP, thereby improving the print quality. can do.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the cooling unit
  • FIG. 7 is a diagram showing the connection between the chiller unit and the cooling unit.
  • the cooling device 8 includes a cooling unit 79 and a chiller unit 81 as shown in FIG.
  • the basic configuration of the cooling device 8 is the same as that of the temperature control device 4. Since the temperature adjusting device 4 includes a chiller with a heater, it is possible to perform both heating and cooling of the heat medium. However, since the cooling device 8 includes a chiller unit 81, the coolant can be cooled. it can.
  • the cooling unit 79 shown in FIG. 6 will be described.
  • the cooling unit 79 includes a housing 33, introduction rollers 35 and 37, seven cooling rollers 83, and discharge rollers 41 and 43. These rollers 35, 37, 83, 41, and 43 are provided with a rotation shaft in the frontward direction on the paper surface of FIG. 2 and are attached to the housing 33 so as to be rotatable around the shaft.
  • the housing 33 has an introduction port 45 formed on one side of the side surface and a carry-out port 47 formed on the other side of the side surface.
  • the introduction port 45 introduces the continuous paper WP before cooling, and the discharge port 47 discharges the continuous paper WP after cooling.
  • the introduction rollers 35 and 37 are disposed downstream of the introduction port 45 and guide the continuous paper WP to the seven cooling rollers 83.
  • the continuous paper WP that has passed through the seven cooling rollers 39 is guided to the discharge port 47 by the discharge rollers 41 and 43.
  • Each cooling roller 83 is connected to a chiller unit 81 as shown in FIG.
  • the chiller unit 81 stores cooling water as a refrigerant, and the cooling water is cooled by an instruction from the second control unit 27.
  • the chiller unit 81 includes a feed unit 49 and a return unit 51, and the cooled cooling water is sent out from the feed unit 49, and the cooling water heat-exchanged by the cooling unit 79 is returned to the return unit 51.
  • As the refrigerant a solvent-based refrigerant other than the cooling water may be used.
  • the other configuration of the cooling unit 79 is the same as that of the temperature adjustment unit 29, and thus the description thereof is omitted. Further, the structure of the cooling roller 83 is the same as that of the temperature adjustment roller 39, and thus the description thereof is omitted.
  • the cooling water described above corresponds to the “refrigerant” in the present invention.
  • the inkjet printing apparatus 1 uses the first control unit 20 and the temperature adjustment device 4 to heat and cool the continuous paper WP.
  • the first control unit 20 controls the first set temperature of the chiller unit 31 with heater so that the temperature measured by the temperature sensor 18 becomes a target temperature (for example, 28 ° C. to 33 ° C., preferably 30 ° C.).
  • a target temperature for example, 28 ° C. to 33 ° C., preferably 30 ° C.
  • the temperature adjustment roller 39 is also temperature-controlled. Since the temperature of the continuous paper WP is changed by such a temperature adjusting roller 39, the paper surface temperature of the continuous paper WP can be accurately adjusted to the target temperature.
  • the inkjet printing apparatus 1 cools the continuous paper WP using the second control unit 27 and the cooling unit 8. Since the second control unit 27 controls the second set temperature of the chiller unit 81 so that the temperature measured by the temperature sensor 26 becomes the target temperature, the temperature of the cooling water as the refrigerant is controlled. As the cooled cooling water passes through the temperature adjustment roller 83, the temperature adjustment roller 83 is also cooled. Since the temperature of the continuous paper WP is cooled by such a temperature adjustment roller 83, the paper surface temperature of the continuous paper WP can be accurately adjusted to the target temperature.
  • the temperature at the time of printing on the front surface and the temperature at the time of printing on the back surface can both be controlled to the same target temperature.
  • the difference between the temperature at the time of printing on the front surface and the temperature at the time of printing on the back surface can be made within 1 ° C., the difference in glossiness between the front surface and the back surface is reduced, and the glossiness is made almost the same. be able to. Accordingly, the print quality can be matched between the front surface and the back surface.
  • the target temperature at this time is preferably set to a temperature at which the “drop” of the ink droplets is improved according to the characteristics of the continuous paper WP, the “glue” is printed, and the print quality is good.
  • the target temperature since the temperature of the continuous paper WP affects the spread of dots of ink droplets, the quality of the product printed matter can be controlled by adjusting the target temperature.
  • the inkjet printing apparatus 1 having the above-described configuration also reduces the density difference between the front surface and the back surface of the printed product.
  • concentration is demonstrated. 8 and 9 are graphs showing the relationship between concentration and temperature.
  • FIG. 8 is a graph showing the density difference of yellow when the paper surface temperature at the front surface printing is 25 ° C. and the paper surface temperature at the back surface printing is 30 ° C. in the conventional ink jet printing apparatus.
  • FIG. 9 is a graph showing the density difference of black when the paper surface temperature at the time of front surface printing is 25 ° C. and the paper surface temperature at the time of back surface printing is 30 ° C. in the conventional ink jet apparatus.
  • the ink color is yellow, as shown in FIG. 8, as the paper surface temperature increases, the ink spread increases, so that the halftone density increases. Therefore, the density of yellow is higher on the back side than on the front side.
  • the ink color is black, as shown in FIG. 9, the solid density with a printing rate of 100% increases as the paper surface temperature increases.
  • the density differences are reduced by image processing that shifts the density of the base image to be printed according to each ink color.
  • the difference in paper surface temperature between the front surface and the back surface can be reduced, so that the density difference between the front surface and the back surface can also be reduced, and the image processing of the base image is omitted. be able to.
  • the temperature of the continuous paper WP is adjusted so that the paper surface temperature does not become too high, and the back surface is cooled. It can prevent that it becomes higher than the head temperature of each printing head 25 of the apparatus 5 and the back surface printing apparatus 9. FIG. Accordingly, ink clogging caused by radiant heat from the printing paper is prevented, and occurrence of nozzle missing is suppressed.
  • the heating effect is limited to the surface of the paper, so the paper temperature may change during printing.
  • the temperature adjusting roller 39 since the temperature adjusting roller 39 directly contacts the continuous paper WP to heat and cool it, it can be sufficiently heated and cooled to the inside of the paper surface. . As a result, the temperature change of the paper surface during printing can be prevented.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a control configuration of the inkjet printing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 10 since the part shown with the code
  • Example 1 the temperature control device 4 is individually controlled by the first control unit 20, and the cooling device 8 is individually controlled by the second control unit 27.
  • the configuration in which the first control unit 20 and the second control unit 27 perform temperature control of the temperature adjusting device 4 in addition to the configuration of the first embodiment is added.
  • the second controller 27 detects that the paper surface temperature is higher than the target temperature
  • the second controller 27 outputs the temperature detected by the second temperature sensor to the first controller 20.
  • the first controller 20 controls the first set value of the chiller unit 31 with a heater using the detected temperature of the second temperature sensor as a target value.
  • the ink jet printing apparatus 1 in Example 2 is particularly effective for a long paper surface.
  • the printing time may exceed 1 hour. Due to such continuous printing for a long time, the temperature in the surface printing device 5 is raised by the drying device 23, and the paper surface temperature of the continuous paper WP after surface drying may be higher than at the start of printing. Thereby, even if the cooling function of the cooling device 8 is maximized, the cooling water may not be cooled to the second set value. As a result, the temperature of the continuous paper WP at the time of backside printing is higher than the temperature at the time of backside printing at the start of printing.
  • the temperature of the continuous paper WP at the time of printing on the front surface can be raised to the temperature of the continuous paper WP at the time of printing on the back surface, which is higher than that at the start of printing.
  • the difference in gloss between the front surface and the back surface can be reduced.
  • the ink jet printing apparatus 1 is also effective for printing a continuous paper WP having a thickness.
  • the thickness of the continuous paper WP is large, heat is stored inside the paper surface, and thus cooling of the cooling water by the cooling device 8 may not catch up. As a result, the temperature of the continuous paper WP may not be cooled to the target temperature. Even in such a case, the difference in glossiness between the front surface and the back surface can be reduced by increasing the paper surface temperature during front surface printing to the paper surface temperature during back surface printing.
  • the first control unit 20 adjusts the temperature according to the detection value of the second temperature sensor.
  • the device 4 was controlled.
  • the first control unit 20 may control the temperature adjustment device 4 using the detection value of the second temperature sensor as a target value from the beginning of printing.
  • FIG. 11 is an overall configuration diagram illustrating a schematic configuration of the inkjet printing apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a configuration diagram of the preprocessing device.
  • the parts denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment have the same configuration as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
  • the configuration of the inkjet printing apparatus 1 other than those described below is the same as that of the first embodiment.
  • Example 3 is a configuration in which a pre-processing device is added to the configuration of Example 1.
  • the pretreatment device 91 is provided between the paper feed unit 3 and the temperature adjustment device 4.
  • the pretreatment device 91 is, for example, a precoat device that applies a treatment liquid to the continuous paper WP.
  • the pre-processing device 91 includes a driving roller 93, a conveying roller 95, a discharge unit 97 that discharges the processing liquid, a heat roller 99 for drying, and a driving roller 101.
  • the continuous paper WP taken in by the drive roller 93 is guided to the discharge unit 97 by the transport roller 95.
  • the discharge unit 97 discharges a treatment liquid for improving the familiarity of ink onto the continuous paper WP.
  • the continuous paper WP from which the treatment liquid has been discharged is dried by the heat roller 99. Thereby, the temperature of the continuous paper WP becomes higher than the target temperature.
  • the dried continuous paper WP whose temperature has been increased is conveyed to the outside by the drive roller 101.
  • the temperature adjusting device 4 cools the continuous paper WP heated by the heat roller 99 to the target temperature. Thereby, the temperature at the time of printing on the front surface and the temperature at the time of printing on the back surface of the continuous paper WP can be controlled to the same target temperature. As a result, the difference in gloss between the front surface and the back surface can be reduced, and high-quality gloss can be realized.
  • the pretreatment device 91 may be an undercoat device or a calendering device.
  • the calendering device is a device that cuts the surface of the paper surface in order to give the gloss of the paper itself. By cutting the surface of the paper surface, the paper surface temperature rises above the target temperature due to frictional heat.
  • the temperature adjusting device 4 cools the paper surface temperature to the target temperature. As a result, the difference in gloss between the front surface and the back surface can be reduced, and high-quality gloss can be realized.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.
  • the temperature adjustment unit for heating and cooling the continuous paper WP includes the temperature adjustment roller connected to the chiller with a heater.
  • the present invention is not limited to such a form. . That is, a temperature control unit composed of a thermoelectric cooling roller and a roller with a heater may be used.
  • this invention is not limited to such a form. That is, it may be a cooling unit composed of thermoelectric cooling rollers.
  • the first control unit 20 sets the temperature of the continuous paper WP at the time of printing on the front surface and the temperature of the continuous paper WP at the time of printing on the back surface to be the same.
  • 1 preset temperature was controlled, this invention is not limited to such a form.
  • the operator empirically sets the first set temperature of the chiller unit 31 with heater so that the temperature of the continuous paper WP at the time of printing on the front surface and the temperature of the continuous paper WP at the time of printing on the back surface are the same.
  • the temperature of the roller 39 may be adjusted.
  • the second set temperature of the chiller unit 81 at this time may be set empirically by the operator.
  • the cooling device 8 is disposed on the downstream side of the reversing device 7, but the cooling device 8 may be disposed on the upstream side of the reversing device 7.
  • an ink jet type printing apparatus is taken as an example, but the present invention can be applied to other systems as long as the apparatus heats the print medium after the front surface is printed and then prints the back surface.
  • the apparatus can be applied to an electrophotographic printing apparatus.
  • the continuous paper WP is exemplified as the print medium.
  • the present invention can also be applied to a print medium such as a film other than paper.
  • the present invention is suitable for a printing apparatus that performs double-sided printing on a printing medium.

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)

Abstract

連続紙WPの表裏に印刷を行うインクジェット印刷装置1は、連続紙WPの温度を変える温度調節ローラと、温度調節ローラの下流側に配置され、連続紙WPの表面に印刷を行う第1印刷部19と、第1印刷部19の下流側に配置され、連続紙WPを乾燥させる乾燥部23と、乾燥部23の下流側に配置され、連続紙WPを冷却する冷却ローラと、冷却ローラの下流に配置され、連続紙WPの裏面に印刷を行う第2印刷部と、表面の印刷時の連続紙WPの温度と裏面の印刷時の連続紙WPの温度とが同一になるように、温度調節ローラを温度調節するヒータ付きチラーユニットを備える。

Description

印刷装置
 本発明は、印刷媒体を両面印刷する印刷装置に関し、特に印刷媒体の温度調節に関する。
 印刷用紙に対して両面の印刷を行う印刷装置、例えば、インクジェット印刷装置では、印刷時の印刷用紙の温度を管理することが重要な課題となっている。表面印刷装置において表面印刷後に乾燥された印刷用紙の紙面温度が、裏面印刷装置の印刷部のヘッド温度よりも高くなると、印刷用紙からの輻射熱がヘッド温度を上昇させ、インク詰まりを引き起こす。これにより、吐出していないノズルにおいてノズル欠けが発生しやすくなる。したがって、印刷用紙の紙面温度を印刷部のヘッド温度よりも低くする必要がある。
 そこで、表面の印刷および乾燥後に、冷却ローラを用いて印刷用紙を冷却している(例えば、特許文献1参照)。表面乾燥後の印刷用紙を冷却ローラにより冷却することで、印刷用紙の温度を下げることができる。冷却ローラの内部にはチラーユニットにより冷却された冷媒が流れている。
特開2016-186342号公報
 しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
 すなわち、従来のチラー装置を備えた印刷装置では、印刷物の表面と裏面とで光沢(グロス)の差が生じる問題がある。そこで、印刷物の光沢の性質を調査した結果、図13に示すような温度特性を有することを解明した。
 図13に示すように、光沢度は印刷媒体の温度に応じて変化する。これは、印刷媒体の温度が高くなるとインク表面の広がりが増し、光沢度が上がる。図13に示されるインクと印刷媒体との関係では、印刷媒体の温度が30℃に達するまでは光沢度が急激に上昇し、30℃を超える直前から緩やかに上昇する。
 このように、印刷媒体の温度の差は、印刷物の品質の差につながる。つまり、印刷媒体の表面と裏面との温度の違いは、表面と裏面とで光沢の違いを引き起こす。図13に示すように、光沢の変化は温度差に敏感である。また、図13に示す例とは逆に、インクと印刷媒体の組み合わせの種類によっては、印刷媒体の温度が上がると印刷媒体へのインクの浸透が進み、光沢度が低下する場合もある。
 表面の印刷時の印刷媒体の温度と裏面の印刷時の印刷媒体の温度とが異なるのは以下のような場合である。印刷媒体の表面の温度は、環境温度と同一であることが多いが、印刷媒体の裏面については、高速に印刷する場合や厚紙に印刷する場合など、表面印刷の乾燥後に冷却したとしても、その温度は環境温度よりも高いことが多い。
 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、表面と裏面とで光沢の差を低減した印刷装置を提供することを目的とする。
 本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
 すなわち、本発明は、印刷媒体の表裏に印刷を行う印刷装置であって、前記印刷媒体の温度を変える温度調節ローラと、前記温度調節ローラの下流側に配置され、前記印刷媒体の一方の面に印刷を行う第1印刷部と、前記第1印刷部の下流側に配置され、前記印刷媒体を乾燥させる乾燥部と、前記乾燥部の下流側に配置され、前記印刷媒体を冷却する冷却ローラと、前記冷却ローラの下流側に配置され、前記印刷媒体の他方の面に印刷を行う第2印刷部と、一方の面の印刷時の前記印刷媒体の温度と他方の面の印刷時の前記印刷媒体の温度とが同一になるように、前記温度調節ローラを温度調節する温度調節部を備えることを特徴とするものである。
 上述した発明によれば、一方の面の印刷時の印刷媒体の温度と、他方の面の印刷時の印刷媒体の温度とが同一の温度になるように温度調節ローラを温度調節することで、一方の面の印刷時の印刷媒体の温度を、他方の面の印刷時の印刷媒体の温度に合わせることができる。これにより、印刷媒体の温度差を原因とする表面と裏面との光沢の違いを低減することができる。また、温度調節ローラを用いることで、印刷媒体に直接接触して印刷媒体の温度を変えることができる。これにより、印刷媒体の表面だけでなく、内部の温度も変えることができるので、印刷媒体における温度分布の均一性を向上することができる。この結果、第1および第2印刷部における印刷後の光沢品質を安定させることができる。
 また、本発明において、前記温度調節部は、前記温度調節ローラに流れる熱媒体を第1設定温度に加熱および冷却するヒータ付きチラーユニットであることが好ましい。
 温度調節部としてヒータ付きチラーユニットを用いることで、熱媒体に対して加熱および冷却の両方を実施することができる。また、温度調節ローラに加熱および冷却された熱媒体を流すことで、加熱用と冷却用とでそれぞれ別の温度調節ローラを備える必要がない。これにより、印刷ライン上で省スペースでありながら加熱と冷却の両方を実現することができる。
 また、本発明において、前記温度調節ローラの下流側であって前記第1印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第1温度センサと、前記冷却ローラの下流側であって前記第2印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第2温度センサと、前記冷却ローラに流れる冷媒を第2設定温度に冷却するチラーユニットと、を備え、前記温度調節部は、前記第1温度センサの検出温度が目標温度になるように前記第1設定温度を制御し、前記第2温度センサの検出温度が前記目標値温度になるように前記第2設定温度を制御する制御部を備えることが好ましい。
 印刷媒体の温度を測定し、ヒータ付きチラーユニットの熱媒体およびチラーユニットの冷媒の温度を制御することで、印刷媒体の温度をより高精度に制御することができる。制御部は、第1温度センサの測定結果に基づいて、印刷媒体の温度が目標温度となるようにヒータ付きチラーユニットを制御するので、一方の面の光沢の印刷品質を制御できる。また、制御部は、第2温度センサの測定結果に基づいて、印刷媒体の温度が同一の目標温度となるようにチラーユニットを制御するので、他方の面の印刷品質を制御できる。したがって、印刷媒体の両面の印刷品質を高くできる。また、印刷媒体の種類に応じて最も光沢が美しくなる温度を保つことができる。特に、印刷媒体におけるドットの広がりが品質に大きく影響するインクジェット式印刷装置において効果が期待できる。
 また、本発明において、前記温度調節ローラの下流側であって前記第1印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第1温度センサと、前記冷却ローラの下流側であって前記第2印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第2温度センサと、前記冷却ローラに流れる冷媒を第2設定温度に冷却するチラーユニットを備え、前記温度調節部は、前記第1温度センサの検出温度が前記第2温度センサの検出温度と同じ温度になるように前記第1設定温度を制御し、前記第2温度センサの検出値が目標温度となるように前記第2設定温度を制御する制御部を備えることが好ましい。
 印刷媒体の温度を測定し、ヒータ付きチラーユニットの熱媒体およびチラーユニットの冷媒の温度を制御することで、印刷媒体の温度をより高精度に制御することができる。制御部は、一方の面の印刷時の印刷媒体の温度を、他方の面の印刷時の印刷媒体の温度になるようにヒータ付きチラーユニットおよびチラーユニットを制御する。これにより、他方の面の印刷時の印刷媒体の温度が上昇しても一方の面の印刷媒体の温度を上昇させることで、一方の面と他方の面との光沢の違いを低減することができる。
 また、本発明において、最上流側に配置され、ロール状に巻かれた前記印刷媒体を供給する供給部と、最下流側に配置され、前記印刷媒体をロール状に回収する排紙部と、を備えていてもよい。
 本発明をロール状に巻かれる様な長尺状の印刷媒体に適用することで、長時間の印刷により他方の面の印刷時の印刷媒体の温度が上昇しても、一方の面の印刷時の印刷媒体の温度を他方の面の印刷時の印刷媒体の温度に合わせることで一方の面と他方の面との光沢の差を低減することができる。
 また、本発明において、前記温度調節ローラの上流側に、前記印刷媒体に所定の処理を行うことで前記印刷媒体の温度を上げる前処理装置を備えていてもよい。
 前処理装置により一方の面の印刷前の印刷媒体の温度が上昇しても温度調節ローラにより印刷媒体の温度が調節されるので、一方の面と他方の面の印刷媒体の温度差を低減することができる。これにより、一方の面と他方の面の光沢の差を低減することができる。
 本発明に係る印刷装置によれば、一方の面の印刷時の印刷媒体の温度と、他方の面の印刷時の印刷媒体の温度とが同一の温度になるように温度調節ローラを温度調節することで、一方の面の印刷時の印刷媒体の温度を、他方の面の印刷時の印刷媒体の温度に合わせることができる。これにより、印刷媒体の温度差を原因とする表面と裏面との光沢の違いを低減することができる。また、温度調節ローラを用いることで、印刷媒体に直接接触して印刷媒体の温度を変えることができる。これにより、印刷媒体の表面だけでなく、内部の温度も変えることができるので、印刷媒体における温度分布の均一性を向上することができる。この結果、第1および第2印刷部における印刷後の光沢品質を安定させることができ、表面と裏面とで光沢の差を低減した印刷装置を提供することができる。
実施例1に係るインクジェット印刷装置の概略構成を示す全体構成図である。 温度調節ユニットの縦断面図である。 ヒータ付きチラーユニットと温度調節ユニットの接続を示す図である。 温度調節ローラの縦断面図である。 横渦流形成部の斜視図である。 冷却部の縦断面図である。 チラーユニットと冷却部の接続を示す図である。 濃度と温度との関係を示すグラフである。 濃度と温度との関係を示すグラフである。 実施例2に係るインクジェット印刷装置の制御構成を示す機能ブロック図である。 実施例3に係るインクジェット印刷装置の概略構成を示す全体構成図である。 前処理装置の構成図である。 光沢と温度との関係を示すグラフである。
 以下、図面を参照して本発明の実施例1について説明する。図1は、実施例1に係るインクジェット印刷装置の概略構成を示す全体構成図である。
 インクジェット印刷装置1は、給紙部3と、温度調節装置4と、表面印刷装置5と、反転装置7と、冷却装置8と、裏面印刷装置9と、排紙部11とを備えている。
 給紙部3は、ロール状の連続紙WPを水平軸周りに回転可能に保持し、温度調節装置4に対して連続紙WPを巻き出して供給する。供給される連続紙WPの温度は、給紙部3が設置されている環境温度とほぼ同一の温度である。ここでは、例えば、25℃である。温度調節装置4は、連続紙WPを加熱および冷却のどちらも実施可能な装置である。表面印刷装置5は、例えば、インク滴を吐出して画像を形成するインクジェット式の印刷装置であり、連続紙WPの表面に対して印刷を行う。反転装置7は、図示しない複数本のターンバーを備え、連続紙WPの裏面を上側に反転させる。冷却装置8は、表面印刷装置5で印刷され、反転装置7で反転された連続紙WPを冷却する。裏面印刷装置9は、例えば、表面印刷装置5と同様の構成であり、連続紙WPの裏面に対して印刷を行う。排紙部11は、表面印刷装置5及び裏面印刷装置9で処理された連続紙WPを水平軸周りにロール状に巻き取る。
 表面印刷装置5は、温度調節装置4からの連続紙WPを取り込むための駆動ローラ13を上流側に備えている。温度調節装置4で加熱および冷却された連続紙WPは、駆動ローラ13によって複数個の搬送ローラ15に沿って下流側に搬送される。表面印刷装置5は、その最下流に、駆動ローラ17を備えている。駆動ローラ13と駆動ローラ17との間には、上流側から温度センサ18と、第1印刷部19と、第1ヒートローラ21と、検査部23とが配置されている。温度調節ローラ39と第1印刷部19との間に温度センサ18を設置することで、表面印刷時の連続紙WPの紙面温度を測定する。温度センサ18として、例えば、非接触式温度センサが挙げられる。第1印刷部19は、インクジェット式の印刷ヘッド25を備えている。第1制御部20は、温度センサ18の測定温度に基づいて、温度調節装置4の第1設定温度を調節し、連続紙WPの測定温度が目標温度となるように制御する。第1設定温度は熱媒体の設定温度であり、目標温度は、例えば、30℃である。第1ヒートローラ21は、熱源を内蔵し、外周面に巻き付けられた連続紙WPを加熱して印刷面を乾燥させる。検査部23は、連続紙WPに印刷された画像を検査する。
 第1印刷部19は、例えば、4個の印刷ヘッド25を備えている。具体的には、上流側から順に、ブラック(K)用の印刷ヘッド25と、シアン(C)用の印刷ヘッド25と、マゼンタ(M)用の印刷ヘッド25と、イエロー(Y)用の印刷ヘッド25とを備えている。各印刷ヘッド25は、連続紙WPの搬送方向に沿って所定間隔を隔てて配置されている。
 裏面印刷装置9は、上述した表面印刷装置5とほぼ同様の構成である。ここでは、表面印刷装置5と異なる構成についてのみ説明する。
 裏面印刷装置9の駆動ローラ13は、冷却装置8で紙面温度が冷却された連続紙WPを取り込む。裏面印刷装置9の第2印刷部19’は、裏面を上に向けた姿勢とされ、冷却装置8で冷却された連続紙WPの裏面に対して印刷を行う。第2印刷部19’は、第1印刷部19と同様に4個の印刷ヘッド25を備えている。冷却ローラ83と第2印刷部19’との間に温度センサ26を設置することで、裏面印刷時の連続紙WPの紙面温度を測定する。第2制御部27は、温度センサ26の検出値に基づいて、冷却装置8の第2設定温度を調節し、連続紙WPの検出温度が目標温度となるように制御する。第2設定温度は冷媒の温度である。これにより、第1ヒータローラ21により乾燥されて例えば40℃であった連続紙WPは30℃にまで冷却される。この場合の冷却装置8の第2設定温度は20℃に設定されている。第2ヒートローラ21’は、熱源を内蔵し、外周面に巻き付けられた連続紙WPを加熱して印刷面を乾燥させる。
 なお、第1印刷部19が本発明における「第1印刷部」に相当し、第2印刷部19’が本発明における「第2印刷部」に相当する。また、第1制御部20および第2制御部27が本発明における「制御部」に相当する。第1制御部20および第2制御部27はタッチパネルディスプレイ等の入力部と表示部とを有するPCまたはマイクロプロセッサで構成される。第1制御部20および第2制御部27は1つの制御部として統合されていてもよい。
 ここで図2及び図3を参照して温度調節装置4について説明する。なお、図2は、温度調節ユニットの縦断面図であり、図3は、ヒータ付きチラーユニットと温度調節ユニットの接続を示す図である。
 温度調節装置4は、図3に示すように温度調節ユニット29とヒータ付きチラーユニット31とを備えている。
 まず、図2に示す温度調節ユニット29について説明する。温度調節ユニット29は、筐体33と、導入ローラ35,37と、7個の温度調節ローラ39と、排出ローラ41,43とを備えている。これらのローラ35,37,39,41,43は、図2の紙面における奥手前方向に回転軸を備え、その軸周りに回転可能に筐体33に取り付けられている。
 筐体33は、側面の一方側に導入口45が形成され、側面の他方側に搬出口47が形成されている。導入口45は、温度調節前の連続紙WPを導入し、排出口47は、温度調節後の連続紙WPを排出する。導入ローラ35,37は、導入口45の下流に配置され、連続紙WPを7個の温度調節ローラ39に案内する。7個の温度調節ローラ39は、4個の温度調節ローラ39が下部に、3個の温度調節ローラ39がその上部に配置されている。各温度調節ローラ39は、巻き付け角が大きくなるように、平面視で上部の3個の温度調節ローラ39の外周辺が下部の4個の温度調節ローラ39の外周辺より中心に位置する配置とされている。これにより、外周面と連続紙WPとの接触面積が大きくなるので、連続紙WPの温度調節に有利となる。7個の温度調節ローラ39を通った連続紙WPは、排出ローラ41,43によっては排出口47に案内される。
 上述した温度調節ローラ39を便宜上、導入口45側から順に、39a~39gとすると、連続紙WPは、7個の温度調節ローラ39をジグザグ状に、つまり、温度調節ローラ39a、39b、39c、39d、39e、39f、39gの順に巻き付けられて、その温度が変えられる。
 各温度調節ローラ39は、図3に示すようにヒータ付きチラーユニット31と連結されている。ヒータ付きチラーユニット31は、熱媒体として水を貯留しており、内蔵する温度センサにより水の温度を測定している。水を第1設定温度になるようにヒータにより加温およびチラーにより冷却する。第1設定温度は第1制御部20の指示により設定される。これにより、ヒータ付きチラーユニット31は、表面の印刷時の連続紙WPの温度と裏面の印刷時の連続紙WPの温度とが同一になるように、温度調節ローラ39を温度調節する。ここで、「表面の印刷時の連続紙WPの温度と裏面の印刷時の連続紙WPの温度とが同一」とは、表面の印刷時の連続紙WPの温度と裏面の印刷時の連続紙WPの温度とが完全同一だけでなく、プラスマイナス1℃の範囲内も含まれる。ヒータ付きチラーユニット31は、送り部49と戻り部51とを備え、温度調節された水が送り部49から送り出され、温度調節ユニット29で熱交換された水が戻り部51に戻される。熱媒体としては、水以外に溶剤系の熱媒体を用いてもよい。
 なお、上述した水が本発明における「熱媒体」に相当する。また、本願発明の「温度調節部」は、ヒータ付きチラーユニット31に相当する。
 送り部49は、配管53を介して分配部55に連通接続されている。分配部55は、7個の温度調節ローラ39の一端側に連通接続されている。但し、連続紙WPの搬送経路上において隣接する温度調節ローラ39は、互いに反対側の端部から水が供給されるように接続されている。換言すると、図3の向きにおいて、温度調節ローラ39a、39c、39e、39gは左側から水が供給される。また、温度調節ローラ39b、39d、39fは右側から水が供給される。各温度調節ローラ39を流通した水は、集水部57に集められ、配管59を通して戻り部51に戻される。
 上述したように各温度調節ローラ39は、搬送経路上で隣接するものが交互に逆方向から水が供給されるので、連続紙WPの一端側が他端側よりも過剰に温度変化されないようにされている。
 次に、図4及び図5を参照して、上述した温度調節ローラ39について説明する。なお、図4は、温度調節ローラの縦断面図であり、図5は、横渦流形成部の斜視図である。
 温度調節ローラ39は、ローラ本体59と、蓋部材61,63と、横渦流形成部65,67とを備えている。ローラ本体59は、内部に流路が形成された筒状を呈し、両端部が開放されている。ローラ本体59は、例えば、外径が100mm程度である。ローラ本体59は、連続紙WPとの間で熱伝導により熱交換が行われるように伝熱性の部材で構成されている。蓋部材61,63は、ローラ本体59の両端部に備えられ、いずれか一方が供給部となり、他方が排出部となる。ここでは、蓋部材61が供給部69、蓋部材63が排出部71を構成するものとして説明する。
 供給部69は、図示しない軸受けの内輪に固定される軸部73と、水が供給される流路75が形成されている。供給部69のローラ本体59側には、横渦流形成部65が一体的に取り付けられている。供給部69は、横渦流形成部65とともに、ローラ本体59の一端側に一体的にネジ止め固定されている。
 排出部71は、供給部69と同様に、軸部73と流路75が形成されている。排出部71は、ローラ本体59の他端側に横渦流形成部67とともに一体的にネジ止め固定されている。
 横渦流形成部65,67は、例えば、供給部69(排出部71)の中心軸の周りに等間隔で4個の貫通口77が形成されている。各貫通口77は、供給部69と排出部71の各々の中心を結ぶ線(図4中に水平方向に描かれた二点鎖線)を基準として、ローラ本体59の内壁に向かって角度θで形成されている。角度θは、例えば30°である。この角度θは、冷却水がローラ本体59の内壁に反射して流動するような横渦流を形成する角度である。角度θは20°~45°程度の範囲で設定されるのが好ましく、横渦流の形成の関係から、ローラ本体59の流路長に基づいて設定される。
 上述した構成の横渦流形成部65は、図4に二点鎖線で示すように、供給部69から供給された水がローラ本体59の内壁で反射しつつ横渦流となって排出部71から排出される。したがって、水は、ローラ本体59の流路における中心部を主として流通するのではなく、外側に位置する内壁で反射しつつ流路の中心を回って流通するので、ローラ本体59の流路で水が撹拌されてローラ本体59が強制的に温度調節される。これにより、ローラ本体59の流路を流通する水と、ローラ本体59に当接している連続紙WPとの熱交換の効率、特に中央部での効率が改善されるので、ローラ本体59の供給部69側と中央部との温度差を小さくできる。その結果、ヒートパイプ等の複雑な構成を用いることなく、比較的安価に連続紙WPにおける温度分布の均一性を向上できる。
 このような構成の温度調節ローラ39を温度調節ユニット29に備えたインクジェット印刷装置1は、連続紙WPの紙面温度の幅方向における均一性を向上して温度調節することができ、印刷品質を向上することができる。
 次に図6及び図7を参照して冷却装置8について説明する。なお、図6は、冷却部の縦断面図であり、図7は、チラーユニットと冷却部の接続を示す図である。
 冷却装置8は、図7に示すように冷却ユニット79とチラーユニット81とを備えている。冷却装置8は、温度調節装置4と基本的な構成は同じである。温度調節装置4はヒータ付きチラーを備えているので熱媒体を加熱および冷却の両方を実施することが可能であるが、冷却装置8はチラーユニット81を備えているので、冷媒を冷却することができる。
 図6に示す冷却ユニット79について説明する。冷却ユニット79は、筐体33と、導入ローラ35,37と、7個の冷却ローラ83と、排出ローラ41,43とを備えている。これらのローラ35,37,83,41,43は、図2の紙面における奥手前方向に回転軸を備え、その軸周りに回転可能に筐体33に取り付けられている。
 筐体33は、側面の一方側に導入口45が形成され、側面の他方側に搬出口47が形成されている。導入口45は、冷却前の連続紙WPを導入し、排出口47は、冷却後の連続紙WPを排出する。導入ローラ35,37は、導入口45の下流に配置され、連続紙WPを7個の冷却ローラ83に案内する。7個の冷却ローラ39を通った連続紙WPは、排出ローラ41,43によっては排出口47に案内される。
 各冷却ローラ83は、図7に示すようにチラーユニット81と連結されている。チラーユニット81は、冷媒として冷却水を貯留しており、第2制御部27の指示によって冷却水が冷却される。チラーユニット81は、送り部49と戻り部51とを備え、冷却された冷却水が送り部49から送り出され、冷却ユニット79で熱交換された冷却水が戻り部51に戻される。冷媒としては、冷却水以外に溶剤系の冷媒を用いてもよい。その他の冷却ユニット79の構成は温度調節ユニット29と同じ構成であるので説明を省略する。また、冷却ローラ83の構造については、温度調節ローラ39と同様であるので説明を省略する。
 なお、上述した冷却水が本発明における「冷媒」に相当する。
 上述した構成のインクジェット印刷装置1は、第1制御部20および温度調節装置4を用いて連続紙WPの加熱および冷却を行う。第1制御部20は、温度センサ18の測定温度が目標温度(例えば28℃~33℃、好ましくは30℃)となるようにヒータ付きチラーユニット31の第1設定温度を制御するので、熱媒体としての水の温度が制御される。温度調節された水が温度調節ローラ39内を通ることで、温度調節ローラ39も温度調節される。このような温度調節ローラ39により連続紙WPの温度が変化されるので、連続紙WPの紙面温度を目標温度に正確に調整できる。また、インクジェット印刷装置1は、第2制御部27および冷却部8を用いて連続紙WPの冷却を行う。第2制御部27は、温度センサ26の測定温度が目標温度となるようにチラーユニット81の第2設定温度を制御するので、冷媒としての冷却水の温度が制御される。冷却された冷却水が温度調節ローラ83内を通ることで、温度調節ローラ83も冷却される。このような温度調節ローラ83により連続紙WPの温度が冷却されるので、連続紙WPの紙面温度を目標温度に正確に調整できる。
 これにより、連続紙WPに対して、表面の印刷時の温度と裏面の印刷時の温度とを共に同一の目標温度に制御することができる。この結果、表面の印刷時の温度と裏面の印刷時の温度との差を1℃差以内にすることができ、表面と裏面との光沢度の違いを低減し、光沢度をほぼ同一にすることができる。したがって、表面と裏面とで印刷品質を一致させることができる。なお、このときの目標温度は、連続紙WPの特性に応じてインク滴の「のり」がよくなり、印字に「つや」がでて印刷品質が良好となるような温度を設定することが好ましい。特に、インクジェット印刷装置1では、連続紙WPの温度がインク滴のドットの広がりに影響するので、目標温度を調整することにより、製品印刷物の品質をコントロールすることができる。
 なお、上述した構成のインクジェット印刷装置1は、製品印刷物の表面と裏面との濃度差も低減している。図8および図9を参照して、濃度に対するインクジェット印刷装置1の効果を説明する。図8および図9は、濃度と温度との関係を示すグラフである。
 図8は、従来のインクジェット印刷装置において、表面印刷時の紙面温度が25℃の場合と、裏面印刷時の紙面温度が30℃の場合のイエローの濃度差を示すグラフである。また、図9は、従来のインクジェット装置において、表面印刷時の紙面温度が25℃の場合と、裏面印刷時の紙面温度が30℃の場合のブラックの濃度差を示すグラフである。
 インク色がイエローの場合、図8に示すように、紙面温度が高くなるとインクの広がりが大きくなるので、中間調の濃度が上がる。したがって、表面よりも裏面の方がイエローの濃度が高くなる。また、インク色がブラックの場合、図9に示すように、紙面温度が高くなると印字率100パーセントのベタ濃度が上がる。従来は、これらの濃度差を低減するために、印刷する基の画像の濃度を各インク色に応じてシフトする画像処理により濃度差を低減していた。本実施例のインクジェット印刷装置1によれば、表面と裏面との紙面温度の差が低減されるので、表面と裏面との濃度差も低減することができ、基の画像の画像処理を省略することができる。
 また、実施例1のインクジェット印刷装置1によれば、紙面温度が高くなり過ぎないように連続紙WPの表面を温度調節し、裏面を冷却しているので、連続紙WPの紙面温度が表面印刷装置5および裏面印刷装置9の各印刷ヘッド25のヘッド温度よりも高くなることを防止できる。したがって、印刷用紙からの輻射熱を原因とするインク詰まりを防止し、ノズル欠けの発生を抑制している。
 また、連続紙WPをIRヒータや加熱されたエアーにより加熱すると、加熱の効果が紙の表面に限定されるので、印刷時に紙の温度が変化している場合がある。これに対して、実施例1のインクジェット印刷装置1によれば、温度調節ローラ39により連続紙WPに直接接触して加温および冷却するので、紙面内部にまで十分に加熱および冷却することができる。この結果、印刷時における紙面の温度変化を防止することができる。
 次に、図10を参照して本発明の実施例2について説明する。図10は、実施例2に係るインクジェット印刷装置の制御構成を示すブロック図である。図10において、実施例1に示した符号と同一の符号で示した部分は、実施例1と同様の構成であるのでここでの説明は省略する。また、以下に記載した以外のインクジェット印刷装置1の構成は実施例1と同様である。
 実施例1では、温度調節装置4は第1制御部20により、冷却装置8は第2制御部27によりそれぞれ個別に温度制御されている。実施例2は、実施例1の構成に、第1制御部20と第2制御部27が連動して温度調節装置4の温度制御を実施する構成が加わったものである。
 第2制御部27は、紙面温度が目標温度よりも高いことを検出すると、第2温度センサの検出温度を第1制御部20へ出力する。第1制御部20は、第2制御部27から検出温度の入力があると、第2温度センサの検出温度を目標値として、ヒータ付きチラーユニット31の第1設定値を制御する。これにより、裏面印刷時の紙面温度に対応して表面印刷時の紙面温度を制御することができ、表面と裏面との光沢の差を低減することができる。
 実施例2におけるインクジェット印刷装置1は、長尺の紙面の場合に特に有効である。長尺の紙面の場合、印刷時間が1時間を超える場合もある。このような長時間の連続印刷により表面印刷装置5内の温度が乾燥装置23により上がり、表面乾燥後の連続紙WPの紙面温度が印刷開始時よりも上がる場合がある。これにより、冷却装置8の冷却機能を最大限に発揮しても、冷却水を第2設定値まで冷却できなくなる場合がある。この結果、裏面印刷時における連続紙WPの温度が印刷開始時の裏面印刷時における温度よりも上昇する。このような状態でも、印刷開始時よりも昇温した裏面印刷時における連続紙WPの温度に、表面印刷時の連続紙WPの温度を昇温させることができるので、最適な紙面温度の光沢にはならないものの、表面と裏面との光沢の差を低減することができる。
 また、実施例2におけるインクジェット印刷装置1は、厚みのある連続紙WPの印刷にも有効である。連続紙WPの厚みが大きい場合、紙面内部に熱が蓄えられるので、冷却装置8による冷却水の冷却が追い付かなくなる場合がある。この結果、連続紙WPの温度を目標温度にまで冷却できない場合がある。このような場合であっても、裏面印刷時の紙面温度に、表面印刷時の紙面温度を昇温することで表面と裏面との光沢の差を低減することができる。
 なお、上述した実施例2では、目標温度よりも紙面温度の方が高いことを第2制御部27が検出してから、第1制御部20は第2温度センサの検出値に応じて温度調節装置4を制御していた。この代わりに、印刷当初から第1制御部20は第2温度センサの検出値を目標値として温度調節装置4を制御してもよい。
 次に、図11および図12を参照して本発明の実施例3について説明する。図11は、実施例3に係るインクジェット印刷装置の概略構成を示す全体構成図である。図12は、前処理装置の構成図である。図11において、実施例1に示した符号と同一の符号で示した部分は、実施例1と同様の構成であるのでここでの説明は省略する。また、以下に記載した以外のインクジェット印刷装置1の構成は実施例1と同様である。
 実施例3は、実施例1の構成に前処理装置を加えた構成である。前処理装置91は給紙部3と温度調節装置4との間に設けられる。前処理装置91は、例えば、連続紙WPに処理液を塗付するプレコート装置である。
 前処理装置91は、駆動ローラ93と搬送ローラ95と、処理液を吐出する吐出部97と、乾燥させるヒートローラ99と、駆動ローラ101とを備える。駆動ローラ93によって取り込まれた連続紙WPは搬送ローラ95により吐出部97へ案内される。吐出部97は、例えば、インクの馴染みを向上させるための処理液を連続紙WPへ吐出する。処理液が吐出された連続紙WPは、ヒートローラ99により乾燥される。これにより、連続紙WPは目標温度よりも温度が高くなる。乾燥されて温度の上がった連続紙WPは駆動ローラ101により外部へ搬送される。
 温度調節装置4は、ヒートローラ99により加熱された連続紙WPを目標温度にまで冷却する。これにより、連続紙WPに対して、表面の印刷時の温度と裏面の印刷時の温度とを同一の目標温度に制御することができる。この結果、表面と裏面とで光沢の差を低減し、さらに、高品質な光沢を実現することができる。
 なお、前処理装置91として、プレコート装置以外にも、アンダーコート装置またはカレンダリング装置でもよい。カレンダリング装置は、紙そのものの光沢を出すために紙面の表面を削る装置である。紙面の表面を削ることで、摩擦熱により紙面温度が目標温度よりも上昇する。温度調節装置4は紙面温度を目標温度にまで冷却する。これにより、表面と裏面とで光沢の差を低減し、さらに、高品質な光沢を実現することができる。なお、実施例2と実施例3とを組み合わせた構成により両面印刷を実施してもよい。
 本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
 (1)上述した実施例では、連続紙WPを加熱および冷却する温度調節ユニットとして、ヒータ付きチラーに接続された温度調節ローラを備える構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。つまり、熱電方式冷却ローラとヒータ付きローラとで構成された温度調節ユニットでもよい。また、冷却ユニットとして、チラーに接続された冷却ローラを備える構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。つまり、熱電方式冷却ローラで構成された冷却ユニットでもよい。
 (2)上述した実施例では、表面の印刷時の連続紙WPの温度と裏面の印刷時の連続紙WPの温度が同一になるように、第1制御部20によりヒータ付きチラーユニット31の第1設定温度を制御していたが、本発明はこのような形態に限定されない。ヒータ付きチラーユニット31の第1設定温度をオペレータが経験的に設定することで、表面の印刷時の連続紙WPの温度と裏面の印刷時の連続紙WPの温度が同一になるように温度調節ローラ39を温度調節してもよい。なお、この際のチラーユニット81の第2設定温度もオペレータが経験的に設定してもよい。
 (3)上述した実施例では、反転装置7の下流側に冷却装置8を配置したが、反転装置7の上流側に冷却装置8を配置してもよい。
 (4)上述した実施例では、インクジェット式の印刷装置を例にとったが、本発明は表面が印刷した後に印刷媒体を加熱し、さらにその後に裏面を印刷する装置であれば他の方式、例えば電子写真方式の印刷装置であっても適用できる。
 (5)上述した実施例では、印刷媒体として連続紙WPを例示したが、本発明は紙以外のフィルムなどの印刷媒体であっても適用できる。
 以上のように、本発明は、印刷媒体を両面印刷する印刷装置に適している。
 1 … インクジェット印刷装置
 3 … 給紙部
 5 … 表面印刷装置
 9 … 裏面印刷装置
 11 … 排紙部
 18 … 温度センサ
 19 … 第1印刷部
 19’… 第2印刷部
 20 … 第1制御部
 21 … 第1ヒートローラ
 26 … 温度センサ
 27 … 第2制御部
 31 … ヒータ付きチラーユニット
 39 … 温度調節ローラ
 81 … チラーユニット
 83 … 冷却ローラ
 91 … 前処理装置
 WP … 連続紙

Claims (6)

  1.  印刷媒体の表裏に印刷を行う印刷装置であって、
     前記印刷媒体の温度を変える温度調節ローラと、
     前記温度調節ローラの下流側に配置され、前記印刷媒体の一方の面に印刷を行う第1印刷部と、
     前記第1印刷部の下流側に配置され、前記印刷媒体を乾燥させる乾燥部と、
     前記乾燥部の下流側に配置され、前記印刷媒体を冷却する冷却ローラと、
     前記冷却ローラの下流側に配置され、前記印刷媒体の他方の面に印刷を行う第2印刷部と、
     一方の面の印刷時の前記印刷媒体の温度と他方の面の印刷時の前記印刷媒体の温度とが同一になるように、前記温度調節ローラを温度調節する温度調節部
     を備えることを特徴とする印刷装置。
  2.  請求項1に記載の印刷装置において、
     前記温度調節部は、前記温度調節ローラに流れる熱媒体を第1設定温度に加熱および冷却するヒータ付きチラーユニットである
     ことを特徴とする印刷装置。
  3.  請求項2に記載の印刷装置において、
     前記温度調節ローラの下流側であって前記第1印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第1温度センサと、
     前記冷却ローラの下流側であって前記第2印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第2温度センサと、
     前記冷却ローラに流れる冷媒を第2設定温度に冷却するチラーユニットと、を備え、
     前記温度調節部は、前記第1温度センサの検出温度が目標温度になるように前記第1設定温度を制御し、前記第2温度センサの検出温度が前記目標値温度になるように前記第2設定温度を制御する制御部を備える
     ことを特徴とする印刷装置。
  4.  請求項2に記載の印刷装置において、
     前記温度調節ローラの下流側であって前記第1印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第1温度センサと、
     前記冷却ローラの下流側であって前記第2印刷部の上流側に、前記印刷媒体の温度を測定する第2温度センサと、
     前記冷却ローラに流れる冷媒を第2設定温度に冷却するチラーユニットを備え、
     前記温度調節部は、前記第1温度センサの検出温度が前記第2温度センサの検出温度と同じ温度になるように前記第1設定温度を制御し、前記第2温度センサの検出値が目標温度となるように前記第2設定温度を制御する制御部を備える
     ことを特徴とする印刷装置。
  5.  請求項1から4のいずれか1つに記載の印刷装置において、
     最上流側に配置され、ロール状に巻かれた前記印刷媒体を供給する供給部と、
     最下流側に配置され、前記印刷媒体をロール状に回収する排紙部と、
     を備えることを特徴とする印刷装置。
  6.  請求項1から5のいずれか1つに記載の印刷装置において、
     前記温度調節部の上流側に、前記印刷媒体に所定の処理を行うことで前記印刷媒体の温度を上げる前処理装置
     を備えることを特徴とする印刷装置。
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