JP6335321B2 - デジタル印刷機 - Google Patents

Description

本発明は、シートにデジタル印刷を施すデジタル印刷機に関する。

従来のデジタル印刷機としては、例えば特許文献１に記載されているインクジェット式のものがある。この特許文献１に開示されているデジタル印刷機においては、シートが印刷胴とともに回転することによりインクジェットノズルヘッド（以下、単にインクジェットヘッドという）と印刷胴との間に搬送される。

印刷は、シートが印刷胴とインクジェットヘッドとの間に位置している状態でインクジェットヘッドがインクをシートに向けて噴射することにより行われる。インクジェットヘッドは、高い印刷品質が得られるように、シートとの間に微少な隙間が形成される位置に配置されている。
このため、シートの一部が印刷胴から浮いている場合は、インクジェットヘッドとシートの表面との距離が変化して印刷不具合が発生する。また、この浮いている一部分がインクジェットヘッドに接触し、インクジェットヘッドが破損するおそれがある。

従来のデジタル印刷機は、このような不具合が生じることがないように、印刷胴から浮いているシートの一部を検出する浮き検知器を備えている。
この浮き検知器のような異常検知器を備えた従来のデジタル印刷機は、印刷中に異常が検知されたときに印刷胴を駆動するモータを停止させ、印刷胴を止める構成が採られている。

特願２０１１−１９５２２１号公報

印刷胴は、慣性力が作用するために、印刷中に異常が検知されて駆動用モータが停止してから静止するまでの間に惰性で僅かに回転してしまう。このため、異常発生箇所を特定し難く、異常への対処やその原因究明に必要な時間が長くなるという問題があった。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、印刷中に検知された異常発生箇所を速やかに特定可能なデジタル印刷機を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係るデジタル印刷機は、シートを保持して搬送する印刷胴と、前記印刷胴を駆動する駆動装置と、前記印刷胴の位相を検出する位相検出器と、前記印刷胴と対向する位置に設けられ、シートに印刷を施すインクジェットヘッドと、前記印刷胴と対向する位置に設けられ、前記印刷胴またはシートの異常を検知する異常検知器と、視認可能な情報を表示する表示器と、前記駆動装置の動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記異常検知器が異常を検知したときに前記駆動装置を停止させる機能と、前記異常検知器が異常を検知したときの前記印刷胴の位相および異常検知後に駆動装置が停止したときの前記印刷胴の位相に基づいて異常発生箇所の位置を特定可能な情報を求め、この情報を前記表示器に表示させる機能とを有しているものである。

本発明によれば、異常検知器が異常を検知した後に印刷胴が停止し、異常発生箇所の位置を特定可能な情報が表示器に表示される。このため、異異常発生箇所の位置の見当をつけた状態で異常発生箇所を探すことができるから、異常発生箇所を容易に発見することができる。
したがって、本発明によれば、印刷中に検知された異常発生箇所を速やかに特定可能なデジタル印刷機を提供することができる。

図１は、本発明に係るデジタル印刷機の構成を示す側面図である。 図２は、浮き検知器の構成を説明するための正面図である。 図３は、表示器の一部を示す正面図である。 図４は、本発明に係るデジタル印刷機の制御装置の構成を示すブロック図である。 図５は、異常検知時の制御手順を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明に係るデジタル印刷装置の一実施の形態を図１〜図５によって詳細に説明する。
図１に示すデジタル印刷機１は、図１において最も右に位置するフィーダー部２から印刷ユニット３にシート４を搬送し、この印刷ユニット３においてシート４の片面または両面に印刷を施すものである。印刷ユニット３において印刷が施されたシート４は、デリバリー部５に送られ、デリバリーパイル６に排出される。このデジタル印刷機１の操作は、オペレーションスタンド７で操作者（図示せず）によって行われる。このオペレーションスタンド７には、操作者が視認可能な情報を表示する表示器８が設けられている。

フィーダー部２は、シート４をフィーダーパイル１１からサッカー１２によってフィーダーボード１３に移し替える構造のものである。サッカー１２は、間欠給紙バルブ１４に接続されており、シート４が連続的に送られる形態と、シート４が間欠的に送られる形態とのうちいずれか一方の形態で動作する。シート４の表面のみに印刷が施される場合は、サッカー１２がシート４を連続的にフィーダーボード１３に送る。一方、シート４の表面と裏面とに印刷が施される場合は、サッカー１２がシート４を間欠的にフィーダーボード１３に送る。

印刷ユニット３は、フィーダー部２から供給されたシート４が給紙側スイング装置１５によって搬送される給紙側渡胴１６と、この給紙側渡胴１６からシート４が送られる印刷胴１７と、印刷後のシート４を送る複数の搬送胴１８〜２１とを備えている。印刷胴１７は、詳細には図示してはいないが、シート４を吸着して保持する構造のものである。また、印刷ユニット３は、供給側渡胴１６より搬送方向の下流側に位置する浮き検知器２２と、この浮き検知器２２より搬送方向の下流側に位置する第１〜第４のインクジェットノズルヘッド２３〜２６と、第４のインクジェットノズルヘッド２６より搬送方向の下流側に位置するインキ乾燥ランプ２７とを備えている。

浮き検知器２２は、印刷胴１７に吸着されて搬送されているシート４における印刷胴１７の表面から離れている部位を検知するものである。以下においては、シート４における印刷胴１７の表面から離れている部位を単に「浮き部」という。この浮き検知器２２は、光電式のセンサーを有する非接触式の検知器や、シート４に接触する接触子（図示せず）を有する接触式の検知器などによって構成することができる。

この実施の形態による浮き検知器２２は、シート４の浮き部を検知し、検知結果を後述する制御装置２８（図４参照）に検知データとして送る。浮き検知器２２を非接触式の検知器によって構成する場合は、図２に示すように、複数の浮き検知器２２が印刷胴１７の外周面と対向する位置に配置される。これらの浮き検知器２２は、照射光Ｌ１を印刷胴１７（シート４）に向けて照射し、シート４で反射した反射光Ｌ２を検知することによりシート４の表面と浮き検知器２２との間隔を測定する。

これらの浮き検知器２２は、印刷胴１７の軸線方向（図２においては左右方向）に所定の間隔をおいて並ぶ状態でブラケット２９によってフレーム３０に支持されている。このフレーム３０は、印刷胴１７やその他の搬送胴１８〜２１を回転自在に支持するものである。この実施の形態においては、この浮き検知器２２が本発明でいう「異常検知器」に相当する。なお、シート４を温めるためのヒータ（図示せず）を備える場合は、本発明でいう異常検知器を温度検知器３１（図１参照）によって構成することができる。シート４を温める理由は、印刷品質を向上させるためである。ヒータを有するデジタル印刷機においては、シート４の表面温度あるいは印刷胴１７の表面の温度を計測するために温度検知器３１が印刷胴１７と対向する位置に設けられている。

第１〜第４のインクジェットノズルヘッド２３〜２６は、シート４にインキを噴射して付着させるものである。
この実施の形態による第１〜第４のインクジェットノズルヘッド２３〜２６は、ヘッド移動装置３２に支持されている。ヘッド移動装置３２は、第１〜第４のインクジェットノズルヘッド２３〜２６を印刷胴１７に近接する印刷位置と、印刷胴１７から離間する離脱位置との間で移動させる。このヘッド移動装置３２は、例えば特開２０１３−２４８８７９号公報に記載されているものと同等のものを使用することができる。

図１においては、印刷位置に位置している第１〜第４のインクジェットノズルヘッド２３〜２６が実線で描かれている。第１〜第４のインクジェットノズルヘッド２３〜２６は、離脱位置に移動することにより、図１中に二点鎖線で示す位置に移動する。
このヘッド移動装置３２の動作は、後述する制御装置２８によって制御される。
インキ乾燥ランプ２７は、第１〜第4のインクジェットノズルヘッド２３〜２６によってシート４に塗布されたインキを硬化させるためのものである。

上述した複数の搬送胴は、印刷胴１７からシート４を受け取る第１の排紙側渡胴１８と、この第１の排紙側渡胴１８からシート４を受け取る第２の排紙側渡胴１９と、この第２の排紙側渡胴１９からシート４を受け取る紙取胴２０および反転前倍胴２１である。裏面に印刷が施されるシート４は、第２の排紙側渡胴１９から反転前倍胴２１に搬送される。表面のみに印刷が施されるシート４や、表裏両面に印刷が施されたシート４は、第２の排紙側渡胴１９から紙取胴２０に送られ、デリバリーベルト３３を介してデリバリーパイル６に送られる。

これらの給紙側渡胴１６と、印刷胴１７と、第１の排紙側渡胴１８と、第２の排紙側渡胴１９と、紙取胴２０と、反転前倍胴２１は、シート４の受け渡しを行うために、それぞれくわえ爪装置３４〜３９を備えている。これらのくわえ爪装置３４〜３９は、シート４の送り方向の前端部をくわえて保持する従来周知の構造のものである。印刷胴１７のくわえ爪装置３５は、印刷胴１７の外周面を３等分する位置にそれぞれ設けられている。

反転前倍胴２１と給紙側渡胴１６との間には、シート４を反転前倍胴２１から印刷胴１７に送るための反転スイング装置４０が配置されている。この反転スイング装置４０は、反転前倍胴２１によって送られたシート４の送り方向の後端部を把持し、このシート４を表面が印刷胴１７と対向する状態で印刷胴１７に送る。

この印刷ユニット３を構成する複数の胴１６〜２１と２つのスイング装置１５，４０は、駆動装置４１（図４参照）によって駆動される。駆動装置４１は、印刷胴１７を含む複数の搬送胴１６〜２１を駆動するための印刷胴駆動モータ４２と、反転前倍胴２１のみを駆動するための反転前倍胴駆動モータ４３とを有している。この駆動装置４１の動作は、制御装置２８によって制御される。また、駆動装置４１は、印刷胴駆動モータ４２の回転角度を検出するエンコーダ４４を備えている。エンコーダ４４は、印刷胴駆動モータ４２の回転角度を検出データとして制御装置２８に送る。この実施の形態においては、このエンコーダ４４が本発明でいう「位相検出器」に相当する。

制御装置２８は、このデジタル印刷機１の動作を制御するためのもので、モータ駆動部５１と、ノズルヘッド駆動部５２と、角度検出部５３と、異常検出部５４と、表示部５５と、記憶部５６とを備えている。

モータ駆動部５１は、このデジタル印刷機１が印刷を行うときに駆動装置４１を所定の印刷速度が得られるように動作させる。また、モータ駆動部５１は、後述する異常検出部５４によって異常が検出されたときに駆動装置４１を停止させる。

ノズルヘッド駆動部５２は、このデジタル印刷機１が印刷を行うときに第１〜第４のインクジェットノズルヘッド２３〜２６を動作させるとともに、インキ乾燥ランプ２７を動作させる。また、ノズルヘッド駆動部５２は、後述する異常検出部５４が異常を検出したときにヘッド移動装置３２を動作させ、第１〜第４のインクジェットノズルヘッド２３〜２６を離脱位置に移動させる。

角度検出部５３は、印刷胴１７の回転角度をエンコーダ４４の出力データに基づいて検出する。すなわち、エンコーダ４４の出力データは、印刷胴１７の位相を特定可能なデータである。
異常検出部５４は、浮き検知器２２が検知したシート４の浮き部の高さ（浮き量）が予め定めた判定値より高い場合を異常として検出する。また、この実施の形態による異常検出部５４は、異常を検出したときの印刷胴１７の回転角度を記憶部５６に記憶させる。この印刷胴１７の回転角度は、角度検出部５３によって検出された値である。

表示部５５は、このデジタル印刷機１の運転状況を示すデータを表示器８に表示させる。表示器８には、図３に示すように、紙厚と、判定値と、判定角度と、停止度数と、停止距離などが表示される。
紙厚は、シート４の厚みである。判定値は、異常検出部５４によって浮き部として判別されるシート４の厚みである。判定角度と、停止度数および停止距離は、後述する異常検知時の制御が実施されることにより得られた数値である。ここで、異常検知時の制御手順を図５に示すフローチャートによって説明する。

異常検知時の制御は、図５に示すフローチャートのステップＳ１において浮き検知器２２がシート４の浮き部を検知することにより開始される。なお、ここでは、便宜上、制御装置２８の異常検出部５４によって異常が検出される高さの浮き部が浮き検知器２２によって検知された状態を想定して説明する。

シート４の浮き部が浮き検知器２２によって検知されると、ステップＳ２において、制御装置２８が浮き検知時の印刷胴１７の回転角度（位相）を判定角度として記憶する。なお、図５においては、浮き検知時の印刷胴１７の回転角度が単に「浮き検知角度」として記載されている。
そして、ステップＳ３において、制御装置２８が駆動装置４１の印刷胴駆動モータ４２および反転前倍胴駆動モータ４３への給電を絶ち、駆動装置４１を停止させる。すなわち、制御装置２８は、浮き検知器２２（異常検知器）が浮き部（異常）を検知したときに駆動装置４１を停止させる機能を有している。

駆動装置４１の印刷胴駆動モータ４２は、印刷中に印刷胴１７と複数の搬送胴１６〜２０などを高速で回転させている。このため、印刷胴１７や搬送胴１６〜２０は、慣性力が作用するために、駆動装置４１への給電が絶たれた後に所定の角度だけ惰性で回転してから停止し、静止状態になる。

制御装置２８は、上述したように駆動装置４１を停止させた後、ステップＳ４において、浮き検知時の印刷胴１７の回転角度である判定角度を記憶部５６から読み出し、ステップＳ５において、静止している印刷胴１７の現在の回転角度（位相）である停止度数を検出する。なお、図５においては、印刷胴１７の現在の回転角度が単に「現在の角度」として記載されている。そして、制御装置２８は、ステップＳ６において、印刷胴１７の浮き検知時の回転角度と停止後の回転角度とに基づいて、印刷胴１７が浮き検知時から静止するまでに惰性で回転した距離である停止距離を算出する。この停止距離は、浮き検知器２２が浮き部を検知する位置と、印刷胴１７が停止した後の浮き部の現在の位置との間の距離に相当するから、浮き部の位置を特定可能な情報である。

しかる後、制御装置２８は、ステップＳ７において、上述した判定角度と、停止度数と、停止距離とを表示器８に表示させる。すなわち、制御装置２８は、浮き検知器２２が浮き部を検知したときの印刷胴１７の回転角度（位相）および浮き検知後に駆動装置４１が停止したときの印刷胴１７の回転角度（位相）に基づいて浮き部（異常発生箇所）の位置を特定可能な情報（停止度数および停止距離）を求め、この情報を表示器８に表示させる機能を有している。

このため、この異常検知時の制御が実行されることにより、浮き検知器２２がシート４の浮き部を検知した後に印刷胴１７が停止し、浮き部の位置を特定可能な情報（印刷胴１７の停止度数および停止距離）が表示器８に表示される。このため、浮き部の位置の見当をつけた状態で浮き部を探すことができるから、異常発生箇所を容易に発見することができる。
したがって、本発明によれば、印刷中に検知された異常発生箇所を速やかに特定可能なデジタル印刷機を提供することができる。

この実施の形態による表示器８は、浮き検知器２２が浮き部を検知する検知位置と、印刷胴１７が停止した後の異常発生箇所との間の距離を表示するものである。このため、この実施の形態によれば、印刷胴１７が惰性で回ってから停止するにもかかわらず、異常発生箇所を数値によって特定することができるから、より一層簡単に異常発生箇所を特定することができる。

この実施の形態による異常検知器は、印刷胴１７によって搬送されているシート４における印刷胴１７の表面から離れている部位を検知する浮き検知器２２によって構成されている。
このため、この実施の形態によれば、シート４と第１〜第４インクジェットノズルヘッド２３〜２６との間隔が規定の間隔より狭くなる異常発生箇所を速やかに特定することが可能になる。したがって、この実施の形態によれば、シート４が第１〜第４のインクジェットノズルヘッド２３〜２６に接触して印刷不良が発生することがなく、しかも、第１〜第４のインクジェットノズルヘッド２３〜２６がシート４との接触により破損することがないデジタル印刷機を提供することができる。

この実施の形態によるデジタル印刷機１は、第１〜第４のインクジェットノズルヘッド２３〜２６を印刷胴１７に近接する印刷位置と、印刷胴１７から離間する離脱位置との間で移動させるヘッド移動装置３２を備えている。このヘッド移動装置３２は、浮き検知器２２が異常を検知したときに第１〜第４のインクジェットノズルヘッド２３〜２６を印刷位置から離脱位置に移動させるものである。
このため、印刷胴駆動モータ４２への給電が絶たれてから印刷胴１７が静止するまでの間にシート４の浮き部が第１〜第４のインクジェットノズルヘッド２３〜２６に接触してこれらの第１〜第４のインクジェットノズルヘッド２３〜２６が破損することを防ぐことができる。また、第１〜第４のインクジェットノズルヘッド２３〜２６がシート４や印刷胴１７から離れることになってシート４や印刷胴１７を視認し易くなるから、シート４の浮き部をより一層速く特定することが可能になる。

この実施の形態による表示器８は、オペレーションスタンド７に設けられている。このため、操作者が異常箇所を速く確認することが可能になる。また、専ら異常発生箇所を示すだけのディスプレイ装置を例えば印刷ユニット３の近傍に配置する場合と較べると、表示器８に異常発生箇所以外の情報を表示でき、表示器８を複数の機能部によって共有できるから、このデジタル印刷機の製造コストが低く抑えられる。

表示器８は、オペレーションスタンド７とは別の場所に設けることができる。すなわち、表示器８は、異常検知器の近傍に設けることができるし、印刷胴１７の軸端部に設けることもできる。印刷胴１７の軸端部に設けられる表示器８は、印刷胴１７の全周に周方向へ所定の間隔で並ぶ状態で設けられた発光部材によって構成することができる。この構成採る場合は、異常検知後に印刷胴１７が停止した状態で異常発生箇所に最も近い位置にある発光部材を発光させる。

１…デジタル印刷機 ４…シート、８…表示器、１７…印刷胴、２２…浮き検知器、２３…第１のインクジェットノズルヘッド、２４…第２のインクジェットノズルヘッド、２５…第３のインクジェットノズルヘッド、２６…第４のインクジェットノズルヘッド、２８…制御装置、４１…駆動装置、４４…エンコーダ（位相検出器）。

Claims (4)

1. シートを保持して搬送する印刷胴と、
   前記印刷胴を駆動する駆動装置と、
   前記印刷胴の位相を特定可能な検出データを出力する位相検出器と、
   前記印刷胴と対向する位置に設けられ、シートに印刷を施すインクジェットヘッドと、
   前記印刷胴と対向する位置に設けられ、前記印刷胴またはシートの異常を検知する異常検知器と、
   視認可能な情報を表示する表示器と、
   前記駆動装置の動作を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記異常検知器が異常を検知したときに前記駆動装置を停止させる機能と、
   前記異常検知器が異常を検知したときの前記印刷胴の位相および異常検知後に駆動装置が停止したときの前記印刷胴の位相に基づいて異常発生箇所の位置を特定可能な情報を求め、この情報を前記表示器に表示させる機能とを有していることを特徴とするデジタル印刷機。
2. 請求項１記載のデジタル印刷機において、
   前記表示器は、前記異常検知器が異常を検知する検知位置と、印刷胴が停止した後の異常発生箇所との間の距離を表示するものであることを特徴とするデジタル印刷機。
3. 請求項１または請求項２記載のデジタル印刷機において、
   前記異常検知器は、前記印刷胴によって搬送されているシートにおける印刷胴の表面から離れている部位を検知するものであることを特徴とするデジタル印刷機。
4. 請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載のデジタル印刷機において、
   前記インクジェットヘッドを前記印刷胴に近接する印刷位置と、前記印刷胴から離間する離脱位置との間で移動させるヘッド移動装置をさらに備え、
   前記ヘッド移動装置は、前記異常検知器が異常を検知したときに前記インクジェットヘッドを前記印刷位置から前記離脱位置に移動させるものであることを特徴とするデジタル印刷機。

Images