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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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters 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
    • B41J2/01—Ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/60—Typewriters 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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