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JP2021094801A - シート材切断装置、塗布装置、印刷装置 - Google Patents

シート材切断装置、塗布装置、印刷装置 Download PDF

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雅也 川原田
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Abstract

【課題】シート材の装填性を向上する。【解決手段】シート材切断装置４００は、２つの案内ローラ２３（２３Ａと２３Ｂ）間に配置されたカッタ機構４０１を備え、カッタ機構４０１は、アーム部材４１１の一端部に取付けられて切断位置と退避位置との間で変位可能に配置された切断刃４１３と、シート材Ｐに対向し、シート材Ｐとカッタ機構４０１の切断刃４１３との間に配置されたガード部材４０２を有し、ガード部材４０２には、切断刃４１３がシート材Ｐを切断する切断位置に変位するときに通過可能なスリット４２１が設けられている。【選択図】図６

Description

本発明はシート材切断装置、塗布装置、印刷装置に関する。
印刷装置において、搬送している連帳紙などのウェブ状のシート材に張力の異常が生じたときにシート材を切断する切断装置ないし切断機構を備えるものがある。
従来、記録媒体の搬送経路に沿って複数の箇所に配置され、当該記録媒体の搬送状態に基づいて当該記録媒体を切断する複数の切断手段を備えものがある（特許文献１）。
特開２００８−１１９９３５号公報
ところで、ウェブ状のシート材の搬送経路に切断手段が配置されていると、シート材を装填するときに、シート材が切断手段に引っ掛かるなどして装填性が悪いという課題がある。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、シート材の装填性を向上することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明に係るシート材切断装置は、
ウェブ状のシート材を切断する変位可能に配置された切断刃と、
前記シート材に対向するガード部材と、を有し、
前記ガード部材には、前記切断刃が切断位置に変位するときに通過可能なスリットが設けられている
構成とした。
本発明によれば、シート材の装填性が向上する。
本発明の第１実施形態に係る印刷装置の概略説明図である。 第１吐出装置及び第２吐出装置の吐出手段の一例の説明図である。 塗布装置の一例の説明図である。 同塗布装置の塗布手段の説明図である。 第１乾燥装置及び第２乾燥装置の乾燥手段の一例の説明図である。 本発明の第１実施形態に係るシート材切断装置の側面説明図である。 同シート材切断装置のガード部材の斜視説明図である。 同実施形態における切断動作の説明に供する側面説明図である。 本発明の第２実施形態に係るシート材切断装置の側面説明図である。 同シート材切断装置のガード部材の斜視説明図である。 同実施形態における切断動作の説明に供する側面説明図である。 本発明の第３実施形態に係るシート材切断装置の側面説明図である。 同シート材切断装置の対向部材の斜視説明図である。 同実施形態における切断動作の説明に供する側面説明図である。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る印刷装置について図１を参照して説明する。図１は同装置の概略説明図である。
この印刷装置１は、巻き出し装置１０と、塗布装置２０と、第１吐出装置５０Ａと、第１乾燥装置６０Ａと、第２吐出装置５０Ｂと、第２乾燥装置６０Ｂと、巻取り装置９０とを備えている。
巻き出し装置１０は、元巻きローラ１１から連帳紙などのウェブ状のシート材Ｐを巻き出して搬入する搬入手段である。塗布装置２０は、巻き出し装置１０から送られるシート材Ｐの両面に塗布液としての処理液を塗布する前処理手段である。
第１吐出装置５０Ａは、塗布装置２０によって両面に処理液が塗布されたシート材Ｐに一面に色材を含む液体を吐出して印刷する第１吐出手段を含む印刷手段である。第１乾燥装置６０Ａは、第１吐出装置５０Ａによって液体が付与されたシート材Ｐを加熱して乾燥する乾燥手段である。
第２吐出装置５０Ｂ、第１乾燥装置６０Ａで加熱されたシート材Ｐの他面に色材を含む液体を吐出して印刷する第２吐出手段を含む印刷手段である。第２乾燥装置６０Ｂは、第２吐出装置５０Ｂによって液体が付与されたシート材Ｐを加熱して乾燥する乾燥手段である。
巻取り装置９０は、第２乾燥装置６０Ｂを通過して乾燥されたシート材Ｐを巻取りローラ９１に巻き取る搬出手段である。
次に、第１吐出装置及び第２吐出装置の一例について図２を参照して説明する。図２は同液体吐出装置の吐出手段の説明図である。
第１吐出装置５０Ａ及び第２吐出装置５０Ｂは吐出手段５００を備えている。第１吐出装置５０Ａの吐出手段５００を第１吐出手段とし、第２吐出装置５０Ｂの吐出手段５００を第２吐出手段とする。
吐出手段５００は、搬送方向上流側から、４色分のフルライン型ヘッドアレイ５５１Ａ、５５１Ｂ、５５１Ｃ、５５１Ｄ（以下、色の区別しないときは「ヘッドアレイ５５１」という。）が配置されている。
各ヘッドアレイ５５１は、液体吐出手段であり、それぞれ、搬送されるシート材Ｐに対してブラックＫ，シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹの液体を吐出する。なお、色の種類及び数はこれに限るものではない。
ヘッドアレイ５５１は、例えば、液体吐出ヘッド（これを、単に「ヘッド」ともいう。）１００をベース部材５５２上に千鳥状に並べて配置したものであるが、これに限らない。
次に、塗布装置の一例について図３及び図４を参照して説明する。図３は同塗布装置の説明図、図４は同塗布装置の塗布手段の説明図である。
塗布装置２０は、第１塗布手段２１Ａと、第２塗布手段２１Ｂと、複数の案内ローラ２３と、シート材切断装置４００などを備えている。また、塗布装置２０は出口直前にＳ字搬送パス２５を設けることで、シート材Ｐの走行安定性を向上している。
第１塗布手段２１Ａは、搬送されるシート材Ｐの一面（表面）に塗布液としての処理液２０１を塗布して付与する処理液付与手段である。第２塗布手段２１Ｂは、シート材Ｐの他面（裏面）に処理液２０１を塗布して付与する処理液付与手段である。
これらの第１塗布手段２１Ａ及び第２塗布手段２１Ｂは、図４に示す塗布手段２００で構成されている。
塗布手段２００は、処理液２０１を収容する処理液収容部２０２を有する。処理液収容部２０２は、塗布手段２００のハウジングとなるケース部材２０３と一体でもよい。
処理液収容部２０２に収容され処理液２０１を汲み上げる移送ローラ２０５と、移送ローラ２０５で処理液２０１が移送され、シート材Ｐに処理液２０１を塗布する塗布ローラ２０６とを備えている。汲み上げローラ２０５は、シート材Ｐの搬送速度よりも少し遅い速度で回転させている。
また、塗布ローラ２０６に対向してシート材Ｐを塗布ローラ２０６に押し付ける加圧ローラ２０７と、加圧ローラ２０７の押し付け圧を調整する圧力調整装置２０８とを備えている。
この塗布手段２００においては、移送ローラ２０５によって、処理液２０１を塗布ローラ２０６の表面に薄膜状に転写（転移）する。
そして、塗布ローラ２０６を回転する加圧ローラ２０７に押し付け、塗布ローラ２０６を回転する。このとき、塗布手段２００は、塗布ローラ２０６と加圧ローラ２０７との間隙にシート材Ｐが搬送されることで、シート材Ｐの表面に処理液２０１を塗布する。
処理液２０１を塗布するときのニップ圧（塗布ローラ２０６と加圧ローラ２０７とが接触する位置に作用する圧力）は圧力調整装置２０８によって制御する。圧力調整装置２０８を用いてニップ圧を変えることで、処理液２０１の付与量（塗布量、膜厚、液量、付着量、乾燥付着量など）を調整することができる。
また、塗布ローラ２０６及び加圧ローラ２０７の回転速度を変えることでも、処理液２０１の付与量を制御できる。
処理液２０１としては、湿った状態（ウェット状態）でも乾いた状態（ドライ状態）のいずれでもインクとの凝集反応に大きな変動がないものを使用している。例えば特開２０１９−０１９３１５号公報に示されているような先塗り液を挙げることができる。
次に、第１乾燥装置及び第２乾燥装置を構成する乾燥手段の一例について図５を参照して説明する。図５は同乾燥装置の乾燥手段の説明図である。なお、図５においては、機能が同じ回転体には同じ面塗りを施して符号を省略している。
第１乾燥装置６０Ａ及び第２乾燥装置６０Ｂは乾燥手段６００を備えている。第１乾燥装置６０Ａの乾燥手段６００を第１乾燥手段とし、第２乾燥装置６０Ｂの乾燥手段６００を第２乾燥手段とする。
乾燥手段６００は、シート材Ｐに接触してシート材Ｐを加熱する複数の加熱ローラ６１１と加熱ドラム６１２とを備えている。また、複数の加熱ローラ６１１の内の所要の加熱ローラ６１１に対してシート材Ｐが接触するように案内する案内ローラ６１３を備えている。
これらの複数の加熱ローラ６１１、加熱ドラム６１２及び複数の案内ローラ６１３によってシート材Ｐを加熱する加熱搬送経路（搬送パス）が構成される。シート材Ｐは加熱ドラム６１２よりも上流側で円弧状に配置された複数の加熱ローラ６１１の外周側に接触しながら搬送された後、加熱ドラム６１２を経て、案内ローラ６１３によって、再度、複数の加熱ローラ６１１の内周側に接触しながら搬送される。
つまり、本実施形態では、加熱ローラ６１１にシート材Ｐを異なる方向から接触させて加熱する。
また、乾燥手段６００には、複数の加熱ローラ６１１の並びの外周側にシート材Ｐを液体付与面側から加熱する非接触加熱手段６１６が配置され、加熱ドラム６１２の周囲にも複数の非接触加熱手段６１６が配置されている。非接触加熱手段６１６は、例えばエアー吹き出しユニット、ＩＲヒータなどで構成できる。なお、「液体付与面」とは本実施形態においては、第１吐出装置５０Ａ又は第２吐出装置５０Ｂの吐出手段５００によって吐出される液体が付与された面を意味する。
また、乾燥手段６００内へのシート材Ｐの搬入、乾燥手段６００外へのシート材Ｐの搬出などを案内する複数の案内ローラ６１７を備えている。
このように構成した乾燥手段６００における乾燥の流れとしては、加熱ローラ６１１にシート材Ｐ０の液体付与面と反対面を接触させながら加熱するとともに、非接触加熱手段６１６によって例えばエアーを液体付与面に吹き付けて液体付与面を加熱する。
次いで、複数の加熱ローラ６１１の内側に配置された加熱ドラム６１２にシート材Ｐの液体付与面と反対面を這わせながら加熱するとともに、非接触加熱手段６１６によって例えばエアーを液体付与面に吹き付けて液体付与面を加熱する。
その後、案内ローラ６１３をシート材Ｐの液体付与面に接触させながら、再度、加熱ローラ６１１にシート材Ｐの液体付与面と反対面を接触させて加熱することで、シート材Ｐに付与された液体を乾燥させる。
このとき、シート材Ｐの両面に塗布装置２０で塗布された処理液２０１も乾燥され、処理液２０１はドライ状態になる。
以上のように、印刷装置１は、シート材Ｐの両面に塗布液（処理液２０１）を塗布する塗布手段２００で構成される第１塗布手段２１Ａ及び第２塗布手段２１Ｂを含む塗布装置２０を備えている。
そして、塗布装置２０で両面に処理液２０１が塗布された状態のシート材Ｐをそのまま受け入れて、シート材Ｐの一面に液体を吐出する第１吐出装置５０Ａと、第１吐出装置５０Ａで液体が付与されたシート材Ｐを乾燥する第１乾燥装置６０Ａを備えている。
さらに、第１乾燥装置６０Ａを通過したシート材Ｐの他面に液体を吐出する第２吐出装置５０Ｂと、第２吐出装置５０Ｂで吐出された液体が付与されたシート材Ｐを乾燥する第２乾燥装置６０Ｂとを備えている。
このように、シート材Ｐの両面に塗布液が塗布され、加熱されることなく第１吐出手段である第１吐出装置５０Ａに送られたシート材Ｐに液体を吐出して印刷して、乾燥する。これにより、シート材Ｐに付与された塗布液及び第１吐出装置５０で付与された印刷用液体が乾燥される。その後、シート材Ｐの他面に第２吐出手段である第２吐出装置５０Ｂで液体を吐出して印刷して、乾燥する。
次に、本発明の第１実施形態に係るシート材切断装置について図６及び図７を参照して説明する。図６は同シート材切断装置の側面説明図、図７は同シート材切断装置のガード部材の斜視説明図である。
シート材切断装置４００は、２つの案内ローラ２３（２３Ａと２３Ｂ）間に配置されたカッタ機構４０１を備えている。
カッタ機構４０１は、アーム部材４１１を備えている。アーム部材４１１は軸４１２で回動可能に支持されている。アーム部材４１１の一端部にはシート材Ｐを切断する切断刃４１３が取り付けられている。これにより、切断刃４１３は、シート材を切断する切断位置と退避位置との間で変位可能に、本実施形態では回動可能に配置されている。
アーム部材４１１の他端部にはシート材Ｐに接触する接触部材４１４が取り付けられている。接触部材４１４は、シート材Ｐに従動して回転する回転体、単にシート材Ｐを案内する部材のいずれでもよい。
また、カッタ機構４０１は、接触部材４１４がシート材Ｐに接触する方向にアーム部材４１１を回動付勢する付勢手段４１５と、アーム部材４１１の初期位置を規定するストッパ部材４１６とを備えている。アーム部材４１１がストッパ部材４１６に当接している初期位置にあるときの切断刃４１３の位置が退避位置にとなる。
そして、シート材切断装置４００は、シート材Ｐに対向し、シート材Ｐとカッタ機構４０１との間に配置されたガード部材４０２を有している。ガード部材４０２には、切断刃４１３がシート材Ｐを切断する切断位置に変位するときに通過可能なスリット４２１が設けられている。
次に、本実施形態における切断動作について図８も参照して説明する。図８は同切断動作の説明に供する側面説明図である。
シート材Ｐが所要の張力で搬送されている状態にあるときには、図６又は図８（ａ）に示すように、アーム部材４１１の他端部の接触部材４１４がシート材Ｐに接触し、一端部の切断刃４１３はガード部材４０２のスリット４２１からシート材Ｐ側に突出していない。
ここで、シート材Ｐの送り出し、巻き出し量の不具合、搬送モータの停止などの異常によってシート材Ｐの張力が通常時よりも大きくなることがある。シート材Ｐの張力が大きくなることで、シート材Ｐは矢印Ｂ方向に引っ張られる。
シート材Ｐが矢印Ｂ方向に引っ張られることで、図８（ｂ）に示すように、アーム部材４１１の接触部材４１４がシート材Ｐで押され、アーム部材４１１は付勢手段４１５の付勢力に抗して矢印Ａ方向に回動する。
これにより、切断刃４１３がガード部材４０２のスリット４２１を通過してシート材Ｐに当接して食い込み、図８（ｃ）に示すように、シート材Ｐが切断刃４１３で切断される。
シート材Ｐが切断されると、接触部材４１４を押す力がなくなるので、アーム部材４１１は付勢手段４１５に付勢力によって矢印Ａ方向と反対方向に回動して初期位置に戻る。これにより、切断刃４１３はガード部材４０２のスリット４２１から突出しない位置まで戻る。
次に、シート材を装填するときのシート材切断装置の状態について前述した図６を参照して説明する。
シート材Ｐが装填されていないときには、アーム部材４１１が付勢手段４１５に付勢力によって付勢されて、一端部側がストッパ部材４１６に当接した状態にある。このとき、切断刃４１３はガード部材４０２のスリット４２１から突出していない位置にある。
これにより、塗布装置２０内にシート材Ｐを装填するときに、シート材Ｐが切断刃４１３と干渉することが防止されるので、シート材Ｐの装填性が向上する。
次に、本発明の第２実施形態に係るシート材切断装置について図９及び図１０を参照して説明する。図９は同シート材切断装置の側面説明図、図１０は同シート材切断装置のガード部材の斜視説明図である。
本実施形態では、前記第１実施形態におけるガード部材４０２には支持部４２２、４２２を設けている。支持部４２２には貫通孔４２２ａを有し、貫通孔４２２ａにはアーム部材４１１の軸４１２が挿通されている。これにより、ガード部材４０２はアーム部材４１１の軸４１２に回動可能に支持されている。
そして、ガード部材４０２の支持部４２２と反対側にはガード部材４０２を回動付勢する付勢手段４２５と、ガード部材４０２の初期位置を決めるストッパ部材４２６とを備えている。
次に、本実施形態における切断動作について図１１も参照して説明する。図１１は同切断動作の説明に供する側面説明図である。
シート材Ｐが所要の張力で搬送されている状態にあるときには、図９に示すように、アーム部材４１１の他端部の接触部材４１４がシート材Ｐに接触し、一端部の切断刃４１３はガード部材４０２のスリット４２１からシート材Ｐ側に突出していない。
ここで、シート材Ｐの張力が通常時よりも大きくなると、図１１（ａ）に示すように、まず、アーム部材４１１の接触部材４１４がシート材Ｐで押され、アーム部材４１１は付勢手段４１５の付勢力に抗して矢印Ａ方向に回動する。
これにより、切断刃４１３の一部がガード部材４０２のスリット４２１内に進入して通過する。この状態からアーム部材４１１が矢印Ａ方向に所定位置まで回動変位したときに、図１１（ｂ）に示すように、アーム部材４１１によってガード部材４０２が押し上げられ、ガード部材４０２と切断刃４１３が一緒に回動変位する。なお、「所定位置」はアーム部材４１１とガード部材４０２が一緒に回動を開始する位置である。
そして、切断刃４１３がガード部材４０２のスリット４２１から突出した状態で回動してシート部材Ｐに当接して食い込み、シート材Ｐが切断刃４１３で切断される。
シート材Ｐが切断された後は、アーム部材４１１の切断刃４１３は付勢手段４１５の復元力により、また、ガード部材４０２は付勢手段４２５の復元力により、切断刃４１３及びガード部材４０２は図９の初期位置（退避位置）まで戻る。
次に、本発明の第３実施形態に係るシート材切断装置について図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は同シート材切断装置の側面説明図、図１３は同シート材切断装置の対向部材の斜視説明図である。
本実施形態では、前記第２実施形態において、ガード部材４０２に対してシート材Ｐを挟んで対向する対向部材４０３を配置している。対向部材４０３には切断刃４１３が進入可能なスリット４３１を設けている。なお、スリット４３１の幅（シート材Ｐの搬送方向の幅）は、切断刃４１３の一部が通過しない幅、及び、切断刃４１３の一部が通過する幅のいずれでもよい。
次に、本実施形態における切断動作について図１４も参照して説明する。図１４は同切断動作の説明に供する側面説明図である。
シート材Ｐが所要の張力で搬送されている状態にあるときには、図１２に示すように、アーム部材４１１の他端部の接触部材４１４がシート材Ｐに接触し、一端部の切断刃４１３はガード部材４０２のスリット４２１からシート材Ｐ側に突出していない。
ここで、シート材Ｐの張力が通常時よりも大きくなると、図１４（ａ）に示すように、まず、アーム部材４１１の接触部材４１４がシート材Ｐで押され、アーム部材４１１は付勢手段４１５の付勢力に抗して矢印Ａ方向に回動する。
これにより、切断刃４１３の一部がガード部材４０２のスリット４２１内に進入して通過する。この状態からアーム部材４１１が矢印Ａ方向に所定位置まで回動変位したときに、図１１（ｂ）に示すように、アーム部材４１１によってガード部材４０２が押し上げられ、ガード部材４０２と切断刃４１３が一緒に回動変位する。
そして、切断刃４１３がスリット４２１から突出した状態で回動してシート部材Ｐに当接して食い込み、更に切断刃４１３の一部が対向部材４０３のスリット４３１内に進入し、シート材Ｐが切断刃４１３で切断される。
シート材Ｐが切断された後は、アーム部材４１１の切断刃４１３は付勢手段４１５の復元力により、ガード部材４０２は付勢手段４２５の復元力により、図１２の初期位置まで戻る。
このように、切断刃４１３によってシート材Ｐを切断するとき、シート材Ｐは対向部材４０３によって切断刃４１３によって押される方向と反対方向への移動が規制されるので、切断刃４１３による切断を容易に行うことができる。
なお、上記印刷装置においては、印刷手段が液体を吐出する吐出手段で印刷を行う構成で説明しているが、電子写真方式で印刷を行う構成とすることもできる。また、上記各実施形態では、シート材切断装置を塗布装置の塗布手段の下流側に配置した例で説明しているが、塗布手段の上流側に配置することもできる。さらに、上記各実施形態では、シート材切断装置を塗布装置内に配置した例で説明しているが、塗布装置以外の装置内、例えば、乾燥装置内などに配置することもできる。
１ 印刷装置
１０ 巻き出し装置
２０ 塗布装置
２１Ａ 第１塗布手段
２１Ｂ 第２塗布手段
５０Ａ 第１吐出装置
５０Ｂ 第２吐出装置
６０Ａ 第１乾燥装置
６０Ｂ 第２乾燥装置
９０ 巻取り装置
２００ 塗布手段
４００ シート材切断装置
４０１ カッタ機構
４０２ ガード部材
４０３ 対向部材
５００ 吐出手段
６００ 乾燥手段

Claims (9)

  1. ウェブ状のシート材を切断する変位可能に配置された切断刃と、
    前記シート材に対向するガード部材と、を有し、
    前記ガード部材には、前記切断刃が切断位置に変位するときに通過可能なスリットが設けられている
    ことを特徴とするシート材切断装置。
  2. 前記ガード部材は、前記切断刃と同じ方向に変位可能に配置されている
    ことを特徴とする請求項１に記載のシート材切断装置。
  3. 前記切断刃の少なくとも一部が前記ガード部材の前記スリットを通過して所定位置まで変位したときに、前記切断刃と前記ガード部材とが一緒に変位する
    ことを特徴とする請求項２に記載のシート材切断装置。
  4. 前記切断刃が前記シート材を切断した後に前記切断刃と前記ガード部材とが退避位置に戻る
    ことを特徴とする請求項２又は３に記載のシート材切断装置。
  5. 前記シート材を挟んで前記ガード部材と対向する位置に配置された対向部材を備えている
    ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のシート材切断装置。
  6. 前記対向部材は、前記切断刃が進入可能なスリットを有している
    ことを特徴とする請求項５に記載のシート材切断装置。
  7. 回動可能に支持されたアーム部材を有し、
    前記アーム部材の一端部には前記切断刃が取付けられ
    前記アーム部材の他端部には前記シート材と接触する接触部材が取付けられている
    ことを特徴とする請求項１に記載のシート材切断装置。
  8. 前記シート材の塗布液を塗布する塗布手段と、
    請求項１ないし７のいずれかに記載のシート材切断装置と、を備えている
    ことを特徴とする塗布装置。
  9. 請求項１ないし７のいずれかに記載のシート材切断装置、又は、請求項８に記載の塗布装置を備えている
    ことを特徴とする印刷装置。
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