JP5278822B2 - ライン型インクジェット印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、被印刷体の送給方向と直角な幅方向に複数のノズルを配列したインクジェットヘッドを有するライン型インクジェット印刷装置に関する。

送給される被印刷体の印刷面に近接させたインクジェットヘッドのノズルからインク滴を噴射するインクジェット印刷装置には、インクジェットヘッドを印刷面の幅方向に走査しながら印刷するシリアル型のものと、印刷面の幅方向に複数のノズルを配列したインクジェットヘッドを固定して印刷するライン型のものとがある（例えば、特許文献１、２参照）。ライン型のものは、シリアル型のものに比べて、幅の広い被印刷体を高速で印刷することができるので、比較的大型の産業用の印刷装置に多く用いられている。

ライン型インクジェット印刷装置のインクジェットヘッドは、印刷面の全幅に渡って多数のノズルを配列したものを一体に形成するか、複数のノズルを配列した複数のヘッドユニットを幅方向に結合するかして、一体化されている。特許文献２に記載されたものでは、一体化したインクジェットヘッドを被印刷体の送給方向で複数列に配置し、これらのインクジェットヘッドを幅方向の一端側に設けたメンテナンス領域へ移動可能としている。

特開平１１−３３４０４７号公報 特開２００５−１９９６５８号公報

特許文献１、２に記載された従来のライン型インクジェット印刷装置は、多数のノズルを配列したインクジェットヘッドを一体化しているので、印刷面の幅方向に部分的に印刷を施すときに使用しないノズルが、印刷面に近接するため、送給される被印刷体が引き起こす気流によって乾燥し、ノズル詰りが生じやすい問題がある。被印刷体の送給速度が速いほど、この乾燥によるノズル詰りは生じやすくなる。

また、印刷面の幅方向に部分的に印刷を施すことが多い印刷装置では、常に、ノズルを印刷面の全幅に渡って配列することになり、無駄なノズルの配列数が多くなる問題もある。

さらに、一体化されたインクジェットヘッドは、特許文献２に記載されたもののように、メンテナンス時にメンテナンス領域へ退避可能としても、一部のノズルに不具合が生じたときに、全てのノズルを退避させる必要があり、メンテナンス効率が悪い問題もある。

そこで、本発明の課題は、使用しないノズルが乾燥せず、必要なノズルを無駄なく印刷面の幅方向に配列でき、メンテナンス効率も優れたライン型インクジェット印刷装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、送給される被印刷体の印刷面に近接させて、被印刷体の送給方向と直角な印刷面の幅方向に複数のノズルを配列したインクジェットヘッドを配設したライン型インクジェット印刷装置において、前記ノズルを配列したインクジェットヘッドを、前記印刷面の幅方向で複数のヘッドユニットに分割し、これらの分割したヘッドユニットを、印刷面の幅方向に案内する案内レールと、この案内レールで案内されるヘッドユニットを個別に幅方向に移動させる幅方向移動手段を設けた構成を採用した。

すなわち、ノズルを配列したインクジェットヘッドを、印刷面の幅方向で複数のヘッドユニットに分割し、これらの分割したヘッドユニットを、印刷面の幅方向に案内する案内レールと、この案内レールで案内されるヘッドユニットを個別に幅方向に移動させる幅方向移動手段を設けることにより、分割したヘッドユニットを印刷面の印刷が必要な幅方向位置に個別に移動させるようにして、使用しないノズルが乾燥せず、必要なノズルを無駄なく印刷面の幅方向に配列でき、メンテナンス効率も優れたものとした。

前記案内レールを、前記被印刷体の送給方向に間隔を開けて複数列に設け、前記個別に移動させられるヘッドユニットを、別の列の案内レールに移行させる列移行手段を設けることにより、各列に配列するヘッドユニットの個数を変更して、多様な印刷パターンに対応することができる。

前記列移行手段が、前記複数列の各案内レールの少なくとも１箇所に、前記幅方向の互いに同じ位置で分割部を設け、この分割部を案内レールの列間でシフト可能として、分割部の位置に移動させた前記ヘッドユニットを別の列の案内レールに移行させるものとすることができる。

前記複数列の各案内レールに対して、前記幅方向移動手段を設けることにより、前記ヘッドユニットの間引きや差し入れ、および各案内レールでのヘッドユニットの配設を効率よく行うことができる。

前記幅方向移動手段を、前記ヘッドユニットを個別に幅方向に駆動するリニアモータとすることにより、ヘッドユニットの幅方向での位置決めを精度よく行うことができる。

前記案内レールに、前記印刷面の幅方向の外側まで延長され、前記ヘッドユニットを印刷面から退避させる退避領域を設けることにより、ノズルを含むヘッドユニットのメンテナンスや交換を容易に行うことができる。

本発明のライン型インクジェット印刷装置は、ノズルを配列したインクジェットヘッドを、印刷面の幅方向で複数のヘッドユニットに分割し、これらの分割したヘッドユニットを、印刷面の幅方向に案内する案内レールと、この案内レールで案内されるヘッドユニットを個別に幅方向に移動させる幅方向移動手段を設けたので、分割したヘッドユニットを印刷面の印刷が必要な幅方向位置に個別に移動させるようにして、使用しないノズルが乾燥せず、必要なノズルを無駄なく印刷面の幅方向に配列でき、メンテナンス効率も優れたものとすることができる。

ライン型インクジェット印刷装置の実施形態を示す概略平面図 図１の概略正面図 図１のヘッドユニットの底面図 ａ、ｂは、それぞれ図３のヘッドユニットの変形例を示す底面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このライン型インクジェット印刷装置は、図１および図２に示すように、搬送ベルト２１で５０ｍ／分以上の高速で送給され、幅が１ｍ以上の段ボールシートＡの上面の印刷面に印刷を施すものであり、送給される段ボールシートＡの上面側に、送給方向と直角な幅方向に、２本の案内レール１ａ、１ｂが送給方向に間隔を開けて設けられ、各案内レール１ａ、１ｂに、印刷面と近接するノズル２が下面に配列されたインクジェットヘッドの複数のヘッドユニット３が、案内レール１ａ、１ｂを固定子とするリニアモータの可動子とされた台座４を介して、幅方向へ移動可能に配設されている。したがって、印刷面の印刷が必要な幅方向位置に、各ヘッドユニット３を個別に精度よく移動させることができる。

前記各案内レール１ａ、１ｂは、一端側が印刷面の外側まで延長され、この延長部の同じ幅方向位置に分割部５が設けられ、これらの分割部５が、各案内レール１ａ、１ｂと直角な両方向にシフト移動するシフト台６に設置されている。シフト台６には、これらの分割部５の間隔と等しい間隔で予備分割部５ａも設置され、シフト台６がシフト移動したときに、いずれかの分割部５または予備分割部５ａが、各案内レール１ａ、１ｂと一直線上に連なるようになっている。したがって、図１中に一点鎖線で示すように、案内レール１ａに配設された所望のヘッドユニット３ａとこれよりも端にあるヘッドユニット３ｂを延長部側へ移動させて、所望のヘッドユニット３ａを分割部５に位置させ、シフト台６を一方向へシフト移動させることにより、ヘッドユニット３ａを別の案内レール１ｂへ移行させることができる。

また、一方の案内レール１ｂは、他方の案内レール１ａよりもさらに外側まで延長され、この案内レール１ｂの延長部が退避領域７とされている。したがって、図１中に二点鎖線で示すように、不具合の生じたヘッドユニット３ｃをこの退避領域７へ移動させ、メンテナンスや交換を容易に行うことができる。この退避領域７へは、前記シフト台６を用いることにより、他方の案内レール１ａからもヘッドユニット３ｃを移動させることができる。

上述した各ヘッドユニット３のノズル２の作動と、リニアモータによる各台座４の駆動は、無線または有線方式で行われ、印刷する画像のデータに応じて、コントローラ（図示省略）からこれらの制御信号が発信される。有線方式で行う場合は、長さに余裕を持たせた複数の信号ケーブルにコネクタを取り付け、これらのコネクタを各ヘッドユニット３または台座４にワンタッチで着脱可能とするとよい。また、シフト台６の駆動も無線または有線方式で行われる。

前記複数の各ヘッドユニット３は、印刷面の幅方向の長さ寸法が互いに等しく、前記案内レール１ａ、１ｂの分割部５の長さよりも短く形成されており、図３に示すように、下面に複数のノズル２が幅方向に２列に配列されている。ノズル２の配列数は、１列または３列以上としてもよい。したがって、各ヘッドユニット３は、インクの色が同じであれば互換性があり、シフト台６で２本の案内レール１ａ、１ｂ間を自由に移行することができる。

図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ前記ヘッドユニット３の変形例を示す。図４（ａ）の変形例は、幅方向の端面を斜めに傾けて横断面を平行四辺形としたもの、図４（ｂ）の変形例は、幅方向の端面に左右で互い違いに突出する段差を付与したものである。これらの変形例は、いずれも前後に２列ずつのノズル２が中央部から左右に配列されており、各図中に一点鎖線で示すように、隣接するヘッドユニット３と端面を突き合わせたときに、それぞれの前後のノズル列によって、ヘッドユニット３間の境界部でもノズル２が等間隔に配列されるようになっている。なお、図３に示したヘッドユニット３の場合は、幅方向で隣接するものを別々の各案内レール１ａ、１ｂに幅方向の端部をラップさせて配置することにより、ヘッドユニット３間の境界部でノズル２を等間隔に配列することができる。

図示は省略するが、上述した各ヘッドユニット３には、カートリッジ式または固定式のインクタンクが搭載され、ヘッドユニット３を前記退避領域７へ移動させたときに、カートリッジ式タンクの交換、または固定式タンクへのインクの補充を行うようになっている。したがって、各ヘッドユニット３にインクを供給するインクチューブを接続する必要がなく、ヘッドユニット３の列内での移動や列間での移行を容易に行うことができる。

上述した実施形態では、ヘッドユニットの案内レールを２本としたが、案内レールは３本以上とすることもできる。なお、分割部とシフト台を設けない場合は、案内レールは１本としてもよい。

また、上述した実施形態では、各案内レールの分割部を印刷面の幅方向の１箇所に設け、一方の案内レールにのみ延長した退避領域を設けたが、分割部は幅方向の２箇所以上に設けることもでき、退避領域は各案内レールに設けることもできる。

１ａ、１ｂ 案内レール
２ ノズル
３、３ａ、３ｂ、３ｃ ヘッドユニット
４ 台座
５、５ａ 分割部
６ シフト台
７ 退避領域
２１ 搬送ベルト

Claims (5)

1. 送給される被印刷体の印刷面に近接させて、被印刷体の送給方向と直角な印刷面の幅方向に複数のノズルを配列したインクジェットヘッドを配設したライン型インクジェット印刷装置において、前記ノズルを配列したインクジェットヘッドを、前記印刷面の幅方向で複数のヘッドユニットに分割し、これらの分割したヘッドユニットを、印刷面の幅方向に案内する案内レールと、この案内レールで案内されるヘッドユニットを個別に幅方向に移動させる幅方向移動手段を設け、前記案内レールを、前記被印刷体の送給方向に間隔を開けて複数列に設け、前記個別に移動させられるヘッドユニットを、別の列の案内レールに移行させる列移行手段を設けたことを特徴とするライン型インクジェット印刷装置。
2. 前記列移行手段が、前記複数列の各案内レールの少なくとも１箇所に、前記幅方向の互いに同じ位置で分割部を設け、この分割部を案内レールの列間でシフト可能として、分割部の位置に移動させた前記ヘッドユニットを別の列の案内レールに移行させるものである請求項１に記載のライン型インクジェット印刷装置。
3. 前記複数列の各案内レールに対して、前記幅方向移動手段を設けた請求項２に記載のライン型インクジェット印刷装置。
4. 前記幅方向移動手段を、前記ヘッドユニットを個別に幅方向に駆動するリニアモータとした請求項１乃至３のいずれかに記載のライン型インクジェット印刷装置。
5. 前記案内レールに、前記印刷面の幅方向の外側まで延長され、前記ヘッドユニットを印刷面から退避させる退避領域を設けた請求項１乃至４のいずれかに記載のライン型インクジェット印刷装置。

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