JP7663330B2

JP7663330B2 - 印刷装置

Info

Publication number: JP7663330B2
Application number: JP2020157329A
Authority: JP
Inventors: 真司林
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd
Priority date: 2020-09-18
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2025-04-16
Anticipated expiration: 2040-09-18
Also published as: JP2022051065A; EP3970982A1; US20220089398A1

Description

本発明は、長尺の基材に文字および図形などの画像を印刷する印刷装置に関する。

従来の印刷装置は、印刷部、乾燥部および画像取得部（撮像部および照明部）を備えている。印刷部は、インクジェット方式のヘッドを備えている。ヘッドは、透明基材に対してインクを吐出する。乾燥部は、温風を送ってインクを乾燥させる。画像取得部は、印刷画像を撮影する。撮影した印刷画像に基づいて欠陥検査が行われる（例えば、特許文献１参照）。

また、印刷媒体の搬送経路において、乾燥部と画像取得部（スキャナ）の間には、冷却機構が設けられている（例えば、特許文献２参照）。冷却機構は、複数の冷却用従動ローラ（冷却ローラ）を備えている。複数の冷却用従動ローラは、印刷媒体を冷却する。各冷却用従動ローラは、冷却媒体供給装置から水などの冷却媒体が回転軸の一端側から供給されて、他端側から排出されて再び冷却媒体供給装置に戻されるように構成されている（例えば、特許文献２，３参照）。

特開２０１９－１４２００７号公報特開２０２０－０１１３９６号公報特開２０１８－１２２５２５号公報

乾燥部で加熱されたままの基材が画像取得部（撮像部および照明部）まで搬送される際には、次の３点の問題がある。撮像部が例えばＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）である場合に、ＣＩＳが７０℃以上に温度上昇すると撮像が不可能となる（１点目）。照明部の温度上昇により光量が下がり、同じ絵柄であっても撮像結果が異なり検査品質が落ちる（２点目）。基材の種類、絵柄によっては温度による基材の伸縮量が異なり、誤検知の原因となる（３点目）。

そこで、乾燥部と撮像部の間には、複数個の冷却用従動ローラが設置される。これにより、撮像部自体の温度および、撮像部付近の基材の温度を一定にし、温度による影響の面からは撮像不良および誤検知をある程度抑制することができる。

しかしながら、各冷却用従動ローラには、水などの冷媒が供給されるので、各冷却用従動ローラが重い場合がある。そのため、各冷却用従動ローラのイナーシャや回転抵抗が大きくなるため、基材の張力制御が難しくなり、基材の伸縮量が安定せず検査が正確に行われなくなる可能性がある。

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、張力制御が行い易くして安定した基材の検査を行える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、本発明に係る印刷装置は、基材にインクを付着させる印刷部と、前記印刷部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、熱を用いて前記基材に付着したインクを乾燥させる乾燥部と、前記乾燥部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、前記基材を撮像する撮像部と、前記乾燥部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、前記基材を鉛直上向きに案内する搬送ローラと、光が前記基材を透過して前記撮像部に前記光を入射するように、前記光を照射する照明部と、前記乾燥部に対して前記基材の搬送方向の下流で、かつ前記撮像部および前記搬送ローラに対して前記基材の搬送方向の上流に設けられ、前記基材に搬送力を与えると共に前記基材を冷却する機能を有する第１駆動ローラと、前記撮像部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、前記基材に搬送力を与える第２駆動ローラと、を備え、前記第１駆動ローラは、前記基材が巻き付けられるローラ本体と、前記ローラ本体を回転させる電動モータと、前記ローラ本体の第１端と前記電動モータとを連結するカップリングと、前記ローラ本体の第２端と水平軸回りに回転可能に連結されるロータリジョイントと、前記ロータリジョイントを貫通するように配置されて冷却媒体を前記ローラ本体の内部に供給する供給管と、前記ロータリジョイントを貫通するように配置されて前記ローラ本体の内部から冷却媒体を回収する排出管と、を備え、前記供給管は、前記第１端側に前記水平軸に沿って延びており、前記ローラ本体の内部において、前記供給管には、前記水平軸に沿って複数の吐出口が形成されており、前記複数の吐出口は各々、上向きに開口し、前記複数の吐出口は、吐出された冷却媒体が前記ローラ本体の上側の内壁に到達されるように、冷却媒体を吐出し、前記撮像部および前記照明部は、前記搬送ローラによって鉛直上方向に搬送された前記基材を水平方向に挟んで対向するように配置されていることを特徴とするものである。

本発明に係る印刷装置によれば、撮像部の上流には、第１駆動ローラが設けられている。第１駆動ローラは、基材を冷却させることができる。これにより、撮像部の撮像不良の原因となる所定値以上の温度上昇を防止し、その結果、検査の安定性を保つことができる。また、基材に搬送力を与えず、冷却機能を有する従動ローラである冷却用従動ローラは、基材の張力制御が難しくなり、基材の伸縮量が安定せず検査が正確に行われなくなる可能性がある。本発明では、冷却機能を有する第１駆動ローラを設けている。かかる構成においては、ローラそのものが冷却機能を有すると共に、ローラの回転速度をコントロールして基材に搬送力を付与できるので、基材の張力制御を適正に行いつつ安定した正確な基材の検査を行うことができる。

また、撮像部の上流に第１駆動ローラが、撮像部の下流に第２駆動ローラが、それぞれ設けられているので、撮像部を通過する基材に作用する張力は制御が容易である。つまり、撮像部を通過する基材に作用する張力には、第１駆動ローラを含む、それよりも上流にあるローラ群による負荷の影響がない。従って、撮像部を通過する基材に作用する張力の制御（第２駆動ローラによる張力制御）が容易であるので、基材の伸び縮みにより検査精度の低下を抑制することができる。

また、上述の印刷装置において、前記第１駆動ローラの一例は、その内部に冷却媒体が供給されることで、前記基材を冷却することである。内部に供給される冷却媒体により、第１駆動ローラは、基材を冷却することができる。

また、上述の印刷装置において、前記第１駆動ローラの一例は、前記第１駆動ローラは、送風部を備え、前記送風部により前記第１駆動ローラに巻き付けられた前記基材の巻き付け部分に向けて気体が吹き付けられることで、前記基材を冷却することである。基材の巻き付け部分に向けて吹き付けられる送風部からの気体により、第１駆動ローラは、基材を冷却することができる。
また、本発明に係る印刷装置は、基材にインクを付着させる印刷部と、前記印刷部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、熱を用いて前記基材に付着したインクを乾燥させる乾燥部と、前記乾燥部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、前記基材を撮像する撮像部と、前記乾燥部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、前記基材を鉛直上向きに案内する搬送ローラと、光が前記基材を透過して前記撮像部に前記光を入射するように、前記光を照射する照明部と、前記乾燥部に対して前記基材の搬送方向の下流で、かつ前記撮像部および前記搬送ローラに対して前記基材の搬送方向の上流に設けられ、前記基材に搬送力を与えると共に前記基材を冷却する機能を有する第１駆動ローラと、前記撮像部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、前記基材に搬送力を与える第２駆動ローラと、を備え、前記第１駆動ローラは、送風部と、前記基材が巻き付けられるローラ本体と、を備え、前記送風部は、前記ローラ本体に巻き付けられた前記基材を介して前記ローラ本体の反対側に配置され、前記送風部は、前記ローラ本体に巻き付けられた前記基材の巻き付け部分に向けて気体を吹き付けることで、前記基材を冷却し、前記撮像部および前記照明部は、前記搬送ローラによって鉛直上方向に搬送された前記基材を水平方向に挟んで対向するように配置されていることを特徴とするものである。
本発明に係る印刷装置によれば、撮像部の上流には、第１駆動ローラが設けられている。第１駆動ローラは、基材を冷却させることができる。これにより、撮像部の撮像不良の原因となる所定値以上の温度上昇を防止し、その結果、検査の安定性を保つことができる。また、基材に搬送力を与えず、冷却機能を有する従動ローラである冷却用従動ローラは、基材の張力制御が難しくなり、基材の伸縮量が安定せず検査が正確に行われなくなる可能性がある。本発明では、冷却機能を有する第１駆動ローラを設けている。かかる構成においては、ローラそのものが冷却機能を有すると共に、ローラの回転速度をコントロールして基材に搬送力を付与できるので、基材の張力制御を適正に行いつつ安定した正確な基材の検査を行うことができる。
また、撮像部の上流に第１駆動ローラが、撮像部の下流に第２駆動ローラが、それぞれ設けられているので、撮像部を通過する基材に作用する張力は制御が容易である。つまり、撮像部を通過する基材に作用する張力には、第１駆動ローラを含む、それよりも上流にあるローラ群による負荷の影響がない。従って、撮像部を通過する基材に作用する張力の制御（第２駆動ローラによる張力制御）が容易であるので、基材の伸び縮みにより検査精度の低下を抑制することができる。
また、基材の巻き付け部分に向けて吹き付けられる送風部からの気体により、第１駆動ローラは、基材を冷却することができる。

また、上述の印刷装置において、前記第１駆動ローラに対して前記基材の搬送方向の下流で、かつ前記撮像部に対して前記基材の搬送方向の上流に設けられ、前記基材に付着するゴミを除去するクリーナを更に備えていることが好ましい。これにより、撮像部は、クリーナによって、ゴミを除去した状態で撮像を実施できる。そのため、ゴミが原因で印刷部分を欠陥として判定してしまうことを防止することができる。

また、上述の印刷装置において、前記第２駆動ローラは、前記第１駆動ローラの上方に配置されており、前記撮像部は、前記第１駆動ローラよりも高い位置に配置され、前記第２駆動ローラは、前記撮像部よりも高い位置に配置されていることが好ましい。これにより、第１駆動ローラと第２駆動ローラとの間の搬送経路において、基材を下から上に上昇するように搬送する。その結果、印刷装置のフットプリントを抑えることができる。

また、上述の印刷装置において、前記撮像部は、コンタクトイメージセンサで構成されていることが好ましい。これにより、コンタクトイメージセンサの撮像不良の原因となる所定値以上の温度上昇を防止し、その結果、検査の安定性を保つことができる。

本発明に係る印刷装置によれば、基材の張力制御を行い易くなり、安定した正確な基材の検査を行うことができる。

実施例に係る印刷装置の概略構成図である。実施例に係る検査ブロックおよび巻取機構を示す図である。（ａ）は、冷却駆動ローラを示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ－Ａから見た図である。２つのクリーナを示す図である。２つの搬送ローラおよび検査部を示す図である。変形例に係る冷却駆動ローラを示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１は、実施例に係る印刷装置１の概略構成図である。図２は、実施例に係る検査ブロック７および巻取機構１２を示す図である。

（１）印刷装置１の構成
図１を参照する。印刷装置１は、塗布部２、印刷ブロック３、乾燥ブロック５、検査ブロック７、繰出機構１１および巻取機構１２を備える。繰出機構１１、塗布部２、印刷ブロック３、乾燥ブロック５、検査ブロック７および巻取機構１２は、この順番で水平方向かつ一列に配置される。

「上流」とは、長尺の透明基材Ｍを搬送する搬送経路（または搬送方向）の上流を意味する。また、「下流」とは、その搬送経路（または搬送方向）の下流を意味する。

印刷装置１は、繰出機構１１から巻取機構１２にロール・トゥー・ロールで長尺（または長尺帯状）の透明基材（または透明印刷媒体）Ｍを搬送する。透明基材Ｍの素材は、ＯＰＰ（oriented polypropylene）あるいはＰＥＴ（polyethylene terephthalate）等の樹脂フィルムである。本実施例において、透明基材Ｍの両面のうち、画像が印刷される面を印刷面Ｆ１と呼び、印刷面Ｆ１の反対側の面を裏面Ｆ２と呼ぶ。

塗布部２は、搬送される透明基材Ｍに対して塗布液を塗布する。その後、印刷ブロック３は、透明基材Ｍに画像を形成するために、搬送される透明基材Ｍに対してインクジェット方式でインクを吐出する。乾燥ブロック５は、搬送される透明基材Ｍに付着したインクを乾燥させる。検査ブロック７は、搬送される透明基材Ｍに印刷された画像に対して欠陥検査を行う。

印刷装置１は、制御部１４と、図示しない記憶部（例えばメモリ）とを備えている。制御部１４は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備えている。制御部１４は、印刷装置１の各構成（例えば検査ブロック７と巻取機構１２）を制御する。記憶部には、印刷装置１の動作に必要なプログラムが記憶されている。

（１－１）塗布部２の構成
塗布部２は、駆動ローラ１６、複数の搬送ローラ１８、パン２１およびグラビアローラ２３を備える。駆動ローラ１６は、塗布部２の入口側に配置される。駆動ローラ１６は、繰出機構１１から透明基材Ｍを取り込む。駆動ローラ１６および複数の搬送ローラ１８は、Ｙ方向の水平軸周りに回転可能に支持されている。駆動ローラ１６は、電動モータで駆動される。各搬送ローラ１８は、電動モータの回転軸に連結されておらず、透明基材Ｍに搬送力を与えないローラである。各搬送ローラ１８は、透明基材Ｍを案内する。パン２１は、液状のプライマー（塗布液）を貯留する。

パン２１に貯留されたプライマーには、グラビアローラ２３の下部が部分的に浸かっている。グラビアローラ２３の上部は、搬送される透明基材Ｍに接触する。グラビアローラ２３は、電動モータで駆動する。グラビアローラ２３は、透明基材Ｍの搬送方向と逆方向に回転する。グラビアローラ２３が回転すると、プライマーはグラビアローラ２３の外周面に保持され、保持されたプライマーは透明基材Ｍに転写される。これにより、透明基材Ｍの印刷面Ｆ１にプライマーが塗布される。プライマーが塗布された透明基材Ｍは、印刷ブロック３に送られる。

（１－２）印刷ブロック３の構成
印刷ブロック３は、複数の搬送ローラ１８、カラー印刷部３１、第１乾燥部３２、白色印刷部３３および第２乾燥部３４を備える。カラー印刷部３１、第１乾燥部３２、白色印刷部３３および第２乾燥部３４は、この順番で透明基材Ｍの搬送経路に沿って配置される。

カラー印刷部３１は、例えば６つ（複数）の吐出ヘッド４１を備える。６つの吐出ヘッド４１は、透明基材Ｍの搬送経路に沿って配置される。また、６つの吐出ヘッド４１および後述する吐出ヘッド４３は各々、透明基材Ｍの幅方向（Ｙ方向）で透明基材Ｍを横断するように配置される。６つの吐出ヘッド４１は、インクジェット方式で白以外の色のインクを吐出する。６つの吐出ヘッド４１は、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ブルー、オレンジのインクをそれぞれ吐出する。これにより、透明基材Ｍの印刷面Ｆ１にカラー画像が形成される。

第１乾燥部３２は、搬送経路に沿って配置された複数のノズル４２を備える。複数のノズル４２および後述する複数のノズル４４，４８は、Ｙ方向に長手の吐出口を有する。複数のノズル４２、および後述する複数のノズル４４，４８の各々の吐出口は、透明基材Ｍの幅方向（Ｙ方向）で透明基材Ｍを横断するように配置される。複数のノズル４２は各々、例えば電動ファンによって生成された室温のエアを噴射する。これにより、透明基材Ｍの印刷面Ｆ１に付着した６色のインクの乾燥作業を行う。

白色印刷部３３は、１つの吐出ヘッド４３を備える。吐出ヘッド４３は、インクジェット方式で白色のインクを吐出する。これにより、透明基材Ｍの印刷面Ｆ１に白画像が形成される。

第２乾燥部３４は、搬送方向に沿って配置された複数のノズル４４を備える。複数のノズル４４は各々、例えば電動ファンによって生成された室温のエアを噴射する。これにより、透明基材Ｍの印刷面Ｆ１に付着した白色のインクの乾燥作業を行う。第２乾燥部３４を通過した透明基材Ｍは、乾燥ブロック５に搬送される。

（１－３）乾燥ブロック５の構成
乾燥ブロック５は、例えば３段（複数段）の乾燥経路ＤＰ１～ＤＰ３、複数の搬送ローラ１８、２つのエアターンバー４６および乾燥部４７を備える。２つのエアターンバー４６は各々、吐出口（図示しない）からエアを吐出する。２つのエアターンバー４６は非接触で透明基材Ｍを折り返すことができる。３段の乾燥経路ＤＰ１～ＤＰ３は、上下方向に配置されており、上段乾燥経路ＤＰ１、中段乾燥経路ＤＰ２および下段乾燥経路ＤＰ３で構成される。すなわち、乾燥ブロック５内において、透明基材ＭはＳ字状に搬送される。

具体的に説明する。印刷ブロック３から検査ブロック７へ向かう順方向ＸＦに上段乾燥経路ＤＰ１に沿って透明基材Ｍが搬送され、２つの搬送ローラ１８で折り返される。その後、検査ブロック７から印刷ブロック３へ向かう逆方向ＸＢに中段乾燥経路ＤＰ２に沿って透明基材Ｍが搬送され、２つのエアターンバー４６によって非接触で折り返される。その後、順方向ＸＦに下段乾燥経路ＤＰ３に沿って透明基材Ｍが搬送される。３段の乾燥経路ＤＰ１～ＤＰ３には各々、乾燥部４７が設けられる。乾燥部４７は、複数のノズル４８を備える。複数のノズル４８は、例えば電動ファンによって生成され、ヒータで例えば８０℃に加熱されたエア（温風）を噴射する。複数のノズル４８によって温風が透明基材Ｍの印刷面Ｆ１に噴射される。これにより、透明基材Ｍは更に乾燥される。３つの乾燥経路ＤＰ１～ＤＰ３を通過した透明基材Ｍは、検査ブロック７に搬送される。

（１－４）検査ブロック７の構成
次に、本発明の特徴部分である検査ブロック７について説明する。図２を参照する。

検査ブロック７は、複数の搬送ローラ１８、冷却駆動ローラ５１、第１クリーナ５３、第２クリーナ５４、センサ５５、エンコーダローラＥＲ、検査部５７、張力検出ローラ５８、検査下流駆動ローラ５９、ダンサーローラ６１、およびニップローラ６３，６４を備えている。なお、ニップローラ６３は、ニップローラ６３と冷却駆動ローラ５１が透明基材Ｍを挟み込むように配置されている。なお、複数の搬送ローラ１８、冷却駆動ローラ５１、検査下流駆動ローラ５９等のローラは、Ｙ方向の水平軸周りに回転可能に支持されている。

冷却駆動ローラ５１は、本発明の第１駆動ローラに相当する。検査下流駆動ローラ５９は、本発明の第２駆動ローラに相当する。

図３（ａ）は、冷却駆動ローラ５１を示す図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ－Ａの矢印方向から見た断面図である。冷却駆動ローラ５１は、乾燥部４７（乾燥ブロック５）の下流に設けられ、透明基材Ｍに搬送力を伝えると共に透明基材Ｍを冷却する。冷却駆動ローラ５１は、ローラ本体７１、電動モータ７２、ロータリジョイント７３、液供給管７４、液排出管７５およびカップリング７６を備えている。なお、図３（ｂ）に示すように、円筒状の冷却駆動ローラ５１の外周面の直径ＤＭ１は、搬送ローラ１８の外周面の直径ＤＭ２よりも大きい。

ローラ本体７１は、貯留部７１Ａ、回転軸７１Ｂおよび中空軸７１Ｃを備える。貯留部７１Ａは、円筒状のローラ本体７１の内部空間に形成される。回転軸７１Ｂは、ローラ本体７１の第１端の円形状側面ＣＳ１に設けられる。

中空軸７１Ｃは、ローラ本体７１の第２端の円形状側面ＣＳ２に設けられる。中空軸７１Ｃは、管状に形成される。そのため、中空軸７１Ｃの内部は、貯留部７１Ａに対する出入口となる。ロータリジョイント７３の一端は、中空軸７１Ｃの内部に挿入される。これにより、ロータリジョイント７３は、中空軸７１Ｃの内部および貯留部７１Ａを塞ぐと共に、中空軸７１Ｃに対して水平軸ＡＸ１周りに回転可能に連結される。

カップリング７６は、電動モータ７２の回転軸７２Ａとローラ本体７１の回転軸７１Ｂとを連結させる。そのため、電動モータ７２の回転軸７２Ａが回転すると、ローラ本体７１が回転する。また、中空軸７１Ｃは、ローラ本体７１と一体的に回転する。これに対して、ロータリジョイント７３、液供給管７４および液排出管７５は、ローラ本体７１および中空軸７１などと一体的に回転せずに、固定されている。

液供給管７４および液排出管７５は、ロータリジョイント７３を貫通するように配置される。液供給管７４および液排出管７５の一端は、中空軸７１Ｃを通って、貯留部７１Ａ内に配置される。液供給管７４は、回転軸７１Ｂの近くまで水平軸ＡＸ１に沿って延びている。貯留部７１Ａの内部に配置される液供給管７４には、複数の吐出口７４Ａが形成されている。複数の吐出口７４Ａは、水平軸ＡＸ１に沿って一列に配置されている。また、複数の吐出口７４Ａは各々、上向きに開口する。液排出管７５の一端には、排出口７５Ａが形成されている。

図示しない冷却水循環機構は、液供給管７４に冷却水（恒温水とも呼ばれる）を供給する。冷却水は、２０℃～２５℃に調整されている。冷却水は、複数の吐出口７４Ａから上向きに吐出される。また、吐出された冷却水は、上側の内壁７１Ｄに到達される。図３（ａ）において、冷却水は、例えば貯留部７１Ａの容量の半分ぐらいで貯留部７１Ａに貯留されている。この点、貯留部７１Ａの容量のほぼ全てで満たすように、貯留部７１Ａに冷却水を貯留してもよい。また、貯留部７１Ａにおける冷却水の量は、任意に設定してもよい。貯留部７１Ａ内の冷却水は、排出口７５Ａを通じて液排出管７５に回収される。回収された冷却水は、冷却水循環機構によって、液供給管７４に再度供給される。

図２に戻る。２つのクリーナ５３，５４は、冷却駆動ローラ５１の下流に設けられている。第１クリーナ５３は、透明基材Ｍの印刷面Ｆ１に付着するゴミを除去する。第２クリーナ５４は、印刷面Ｆ１の反対側の透明基材Ｍの裏面Ｆ２に付着するゴミを除去する。第２クリーナ５４は、第１クリーナ５３と異なる透明基材Ｍの搬送経路上の位置でゴミを除去する。すなわち、図４に示すように、第１クリーナ５３がゴミを除去する位置を位置Ｐ１とし、また、第２クリーナ５４がゴミを除去する位置を位置Ｐ２とする。この場合、位置Ｐ１は、位置Ｐ２と異なる位置である。

図４は、２つのクリーナ５３，５４を示す図である。２つの搬送ローラ１８Ａ，１８Ｂは、Ｓ字状に透明基材Ｍを搬送する。搬送ローラ１８Ａには、搬送ローラ１８Ａと裏面Ｆ２とが接触するように、透明基材Ｍが巻き付けられる。また、搬送ローラ１８Ｂには、搬送ローラ１８Ｂと印刷面Ｆ１とが接触するように、透明基材Ｍが巻き付けられる。

第１クリーナ５３は、搬送ローラ１８Ａに巻き付けられた部分の透明基材Ｍの印刷面Ｆ１に付着するゴミを除去する。第２クリーナ５４は、搬送ローラ１８Ｂに巻き付けられた部分の透明基材Ｍの裏面Ｆ２に付着するゴミを除去する。

第１クリーナ５３は、除去ローラ８１と粘着ローラ８２を備える。除去ローラ８１と粘着ローラ８２は各々、透明基材Ｍの幅方向で透明基材Ｍを横断するように配置される。除去ローラ８１は、例えばゴムなどの柔軟性を有する材料で形成されている。搬送ローラ１８Ａ，１８Ｂは、金属で形成されている。すなわち、除去ローラ８１は、搬送ローラ１８Ａ，１８Ｂよりも柔らかい材料で構成されている。搬送ローラ１８Ａは、水平軸ＡＸ２周りに回転する。除去ローラ８１は、水平軸ＡＸ３周りに回転する。粘着ローラ８２は、水平軸ＡＸ４周りに回転する。

除去ローラ８１は、透明基材Ｍに線接触する。粘着ローラ８２は除去ローラ８１に線接触する。透明基材Ｍの搬送に伴い、搬送ローラ１８Ａおよび除去ローラ８１が回転し、更に、除去ローラ８１が接触する粘着ローラ８２が回転する。除去ローラ８１が回転すると、除去ローラ８１が透明基材Ｍの印刷面Ｆ１に付着するゴミを除去する。すなわち、除去ローラ８１の粘着力により、除去ローラ８１にゴミが付着される。そして、除去ローラ８１に付着されたゴミは、粘着ローラ８２に転写される。このように、第１クリーナ５３は、印刷面Ｆ１に付着するゴミを除去する。

なお、図４に示すように、第２クリーナ５４は、第１クリーナ５３と同様に構成されている。第２クリーナ５４は、裏面Ｆ２に付着するゴミを除去する。なお、粘着ローラ８２は、粘着テープのようなロール状の粘着シートで構成される。ゴミが転写された粘着シートを剥がして切断することで、新たな粘着面が露出される。

図２に戻る。第２クリーナ５４の下流には、センサ５５が設けられている。更に、センサ５５の下流には、エンコーダローラＥＲが設けられている。センサ５５は、コントラストセンサ、例えばＣＣＤ（charge-coupled device）またはＣＭＯＳ等のイメージセンサ、ＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）、光電センサ、あるいはレーザセンサで構成される。センサ５５は、裏面Ｆ２側から、カラー印刷部３１で印刷された各ページの先頭マークを検出する。例えばセンサ５５がコントラストセンサである場合、コントラストセンサは、先頭マークの有無を反射光の光量で検出する。また、センサ５５は、搬送ローラ１８Ｂに巻き付けられた部分で先頭マークを検出する。エンコーダローラＥＲは、透明基材Ｍの移動距離を検出する。エンコーダローラＥＲは、例えばロータリエンコーダを備えている。制御部１４（図１参照）は、例えば、センサ５５で検出した先頭マークおよびエンコーダローラＥＲにより検出した移動距離により、検出した先頭マークと撮像部８５との間の距離を計算することができる。

２つの搬送ローラ１８Ｃ，１８Ｄおよび検査部５７は、エンコーダローラＥＲの下流に設けられている。搬送ローラ１８Ｃは、２つのクリーナ５３，５４よりも高い位置に配置され、透明基材Ｍを鉛直上向きに案内する。検査部５７は、透明基材Ｍを裏面Ｆ２から撮像することで、印刷された部分の欠陥検査を行う。裏面Ｆ２側から撮像する理由は、白色のインクが最後に印刷されるので、画像を正しく認識できないためである。また、消費者が見る面は裏面Ｆ２である。検査部５７は、図５に示すように、撮像部８５と照明部８６を備えている。撮像部８５および照明部８６は、搬送ローラ１８Ｃによって鉛直上方向に搬送された透明基材Ｍを水平方向に挟んで対向するように配置されている。

すなわち、撮像部８５は、照明部８６側に水平方向に向いており、照明部８６は、撮像部８５側に水平方向に向いている。また、撮像部８５の前面８５Ｆは、鉛直方向に沿うように配置され、照明部８６の前面８６Ｆは、鉛直方向に沿うように配置されている。

撮像部８５は、例えば、ラインセンサの一種であるＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）で構成される。撮像部８５がＣＩＳで構成される場合、撮像部８５は、例えば、撮像素子８７、２つの光源８８Ａ，８８Ｂおよび等倍結像レンズ（図示しない）を備える。２つの光源８８Ａ，８８Ｂは、搬送方向に沿って配置される。撮像素子８７は、２つの光源８８Ａ，８８Ｂの間に配置される。２つの光源８８Ａは各々、例えばＬＥＤ（light emitting diode）で構成される。撮像素子８７は、例えばＣＭＯＳイメージセンサで構成される。２つの光源８８Ａ，８８Ｂから照射された光は各々、透明基材Ｍで反射して撮像素子８７に入射する。

照明部８６は、ＬＥＤなどの光源８６Ａを備えている。光源８６Ａは、白光色の光を発光する。照明部８６から照射された光は、透明基材Ｍを透過して撮像素子８７に入射する。なお、照明部８６は、光源８６Ａから照射されて反射板で反射された光を撮像素子８７に入射させてもよい。照明部８６の前面８５Ｆには、必要により拡散板が設けられる。

張力検出ローラ５８は、２つの搬送ローラ１８Ｃ，１８Ｄおよび検査部５７の下流に設けられている。また、検査下流駆動ローラ５９は、張力検出ローラ５８の下流に設けられる。張力検出ローラ５８は、例えば歪ゲージを備え、透明基材Ｍの張力を検出する。張力検出ローラ５８で検出された張力は、冷却駆動ローラ５１と検査下流駆動ローラ５９の間の搬送経路の張力制御に使用される。検査下流駆動ローラ５９は、電動モータより駆動される。検査下流駆動ローラ５９は、冷却駆動ローラ５１の次に配置される駆動ローラである。ニップローラ６４は、ニップローラ６４と検査下流駆動ローラ５９が透明基材Ｍを挟み込むように配置されている。ダンサーローラ６１は、検査下流駆動ローラ５９の下流に設けられる。

なお、制御部１４（図１参照）は、例えば、張力検出ローラ５８で検出された張力に基づいて検査下流駆動ローラ５９を操作することで、冷却駆動ローラ５１と検査下流駆動ローラ５９との間における透明基材Ｍの張力を予め設定された値にするように制御する。すなわち、制御部１４は、２つの駆動ローラ５１，５９間の張力を一定に制御する。

図２を参照する。検査ブロック７の冷却駆動ローラ５１と検査下流駆動ローラ５９との間の搬送経路において、透明基材Ｍは下から上に上昇するように搬送される。具体的に説明する。検査ブロック７は、２つの駆動ローラ（冷却駆動ローラ５１、検査下流駆動ローラ５９）を備える。検査下流駆動ローラ５９は、冷却駆動ローラ５１の上方に設けられている。また、２つのクリーナ５３，５４は、冷却駆動ローラ５１よりも高い位置に配置されている。搬送ローラ１８Ｃは、２つのクリーナ５３，５４よりも高い位置に配置されている。検査部５７（撮像部８５および照明部８６）は、搬送ローラ１８Ｃよりも高い位置に配置されている。検査下流駆動ローラ５９は、検査部５７よりも高い位置に配置されている。このように構成することにより、検査ブロック７、すなわち印刷装置１のフットプリントを抑えることができる。透明基材Ｍは、巻取機構１２に搬送される。

（１－５）巻取機構１２の構成
巻取機構１２は、複数の搬送ローラ１８、巻取ローラ９１およびスプライサ（splicer）９３を備えている。巻取ローラ９１は、電動モータにより駆動する。巻取ローラ９１は、検査下流駆動ローラ５９の下流に設けられている。また、巻取ローラ９１は、検査下流駆動ローラ５９よりも低い位置に配置されている。すなわち、巻取機構１２は、検査ブロック７において下から上に上昇するように搬送された透明基材Ｍを下降させている。

スプライサ９３は、検査下流駆動ローラ５９から巻取ローラ９１へ向かう搬送経路に沿って配置されている。また、スプライサ９３は、巻取ローラ９１の上方に配置されている。具体的には、スプライサ９３は、巻取ローラ９１に巻き取られた透明基材ＭのロールＲＬの検査ブロック７側半分の鉛直上方向に配置される。また、スプライサ９３は、検査下流駆動ローラ５９よりも低い位置に配置されている。

スプライサ９３は、透明基材の切断および連結を行うために用いられる。スプライサ９３は、本発明の作業台に相当する。冷却駆動ローラ５１と検査下流駆動ローラ５９との間の搬送経路において、透明基材Ｍは下から上に上昇するように搬送される。そのため、巻取ローラ９１まで透明基材Ｍを下降させる必要がある。この際、巻取ローラ９１の上方でかつ検査下流駆動ローラ５９よりも低い位置のスプライサ９３を経由させる。これにより、検査下流駆動ローラ５９から巻取ローラ９１に下降するように透明基材Ｍを搬送しながら、印刷装置１のフットプリントを抑えることができる。

（２）印刷装置の動作
次に、印刷装置１の動作、特に、検査ブロック７および巻取機構１２の動作を簡単に説明する。図１に示す乾燥ブロック５の乾燥部４７は、複数のノズル４８から透明基材Ｍに温風を送り出して、透明基材Ｍに付着したインクを乾燥させる。そのため、乾燥部４７によってインクが乾燥された透明基材Ｍは、加熱されている。この加熱された透明基材Ｍは、検査ブロック７に搬送される。

図２を参照する。加熱された透明基材Ｍは、冷却駆動ローラ５１に搬送される。冷却駆動ローラ５１は、透明基材Ｍを冷却する。これにより、撮像部８５の撮像不良の原因となる所定値以上の温度上昇を防止し、その結果、検査の安定性を保つことができる。その後、透明基材Ｍは、２つのクリーナ５３，５４に搬送される。２つのクリーナ５３，５４は、透明基材Ｍの両面（印刷面Ｆ１および裏面Ｆ２）に付着するゴミを除去する。

その後、透明基材Ｍは、センサ５５およびエンコーダローラＥＲにこの順番で搬送される。センサ５５は、各ページの先頭マークを検出する。エンコーダローラＥＲは、透明基材Ｍの搬送距離を計測する。エンコーダローラＥＲに搬送された後、透明基材Ｍは、２つの搬送ローラ１８Ｃ，１８Ｄおよび検査部５７（撮像部８５および照明部８６）に搬送される。搬送ローラ１８Ｃは、透明基材Ｍを鉛直上向きに案内する。撮像部８５および照明部８６は、搬送ローラ１８Ｃによって鉛直上方向に搬送された透明基材Ｍを水平方向に挟んで対向するように配置されている。これにより、撮像部８５の前面８５Ｆおよび照明部８６の前面８６Ｆにゴミが付着しにくい。そのため、ゴミによる撮像不良を防止することができる。

撮像部８５は、裏面Ｆ２から印刷画像を撮像する。撮像された印刷画像のデータに基づき、欠陥検査が行われる。撮像部８５、エンコーダローラＥＲおよびセンサ５５の近くで透明基材Ｍに付着したゴミが除去されるので、ゴミに起因して欠陥と判断されることを防止することができる。

検査部５７に搬送された後、検査下流駆動ローラ５９およびダンサーローラ６１にこの順番で搬送される。その後、透明基材Ｍは、スプライサ９３に搬送される。スプライサ９３は、作業台である。作業者は、スプライサ９３で透明基材Ｍを切断したり、連結させたりすることができる。巻取ローラ９１は、スプライサ９３を通過した透明基材Ｍを巻き取る。

本実施例によれば、撮像部８５の上流には、冷却駆動ローラ５１が設けられている。冷却駆動ローラ５１は、透明基材Ｍを冷却させることができる。これにより、撮像部８５の撮像不良の原因となる所定値以上の温度上昇を防止し、その結果、検査の安定性を保つことができる。また、透明基材Ｍに搬送力を与えず、冷却機能を有する従動ローラである冷却用従動ローラは、透明基材Ｍの張力制御が難しくなり、基材の伸縮量が安定せず検査が正確に行われなくなる可能性がある。本実施例の冷却駆動ローラ５１は、透明基材Ｍを冷却する冷却機能を有すると共に、ローラの回転速度をコントロールして透明基材Ｍに対して搬送力を付与することができる。そのため、張力制御を適正に行いつつ安定した正確な基材の検査を行うことができる。

また、撮像部８５の上流に冷却駆動ローラ５１が、撮像部８５の下流に検査下流駆動ローラ５９が、それぞれ設けられているので、撮像部８５を通過する透明基材Ｍに作用する張力は制御が容易である。つまり、撮像部８５を通過する透明基材Ｍに作用する張力には、冷却駆動ローラ５１を含む、それよりも上流にある搬送ローラ１８群による負荷の影響がない。従って、撮像部８５を通過する透明基材Ｍに作用する張力の制御（検査下流駆動ローラ５９による張力制御）が容易であるので、透明基材Ｍの伸び縮みにより検査精度の低下を抑制することができる。

また、検査ブロック７は、冷却駆動ローラ５１に対して透明基材Ｍの搬送方向の下流で、かつ検査部５７に対して透明基材Ｍの搬送方向の上流に設けられ、透明基材Ｍに付着するゴミを除去する２つのクリーナ５３，５４を備えている。これにより、検査部５７は、２つのクリーナ５３，５４によって、ゴミを除去した状態で検査を実施できる。そのため、検査部５７は、ゴミが原因で印刷部分を欠陥として判定してしまうことを防止することができる。

また、検査ブロック７において、検査下流駆動ローラ５９は、冷却駆動ローラ５１の上方に配置されている。撮像部８５は、冷却駆動ローラ５１よりも高い位置に配置されている。検査下流駆動ローラ５９は、撮像部８５よりも高い位置に配置されている。これにより、冷却駆動ローラ５１と検査下流駆動ローラ５９との間の搬送経路において、透明基材Ｍを下から上に上昇するように搬送する。その結果、検査ブロック７および印刷装置１のフットプリントを抑えることができる。

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）上述した実施例の冷却駆動ローラ５１の内部には、冷却水が供給されるように構成されている。この点、冷却駆動ローラ５１の内部に供給される冷却媒体は、水に限られず、例えば油であってもよい。また、冷却媒体は、液体に限られず、気体であってもよい。

（２）上述した実施例および変形例（１）では、検査ブロック７は、冷却駆動ローラ５１を備えている。冷却駆動ローラ５１は、冷却能力を向上させるために、送風部１０１を備えてもよい。図６において、２つの送風部１０１が設けられている。この点、１つの送風部１０１が設けられてもよいし、３つ以上の送風部１０１が設けられてもよい。

２つの送風部１０１は、透明基材Ｍの搬送方向に沿って配置されている。各送風部１０１は、ファン１０２とノズル１０３とを備えている。ファン１０２は電動モータによって駆動される。ノズル１０３は、Ｙ方向に長手の吐出口を有する。その吐出口は、透明基材Ｍの幅方向（Ｙ方向）で透明基材Ｍを横断するように配置されている。各送風部１０１は、冷却駆動ローラ５１（ローラ本体７１）に巻き付けられた透明基材Ｍの巻き付け部分に向けて気体を吹き付けることにより、透明基材Ｍを冷却する。

なお、冷却駆動ローラ５１が図６に示す送風部１０１を備える場合、必要により、冷却駆動ローラ５１は、その内部に冷却媒体が供給されない構成であってもよい。

（３）上述した実施例および各変形例では、撮像部８５は、ＣＩＳで構成されている。この点、撮像部８５は、ラインカメラセンサであってもよい。ラインカメラセンサは、例えばＣＣＤイメージセンサを備えている。また、ラインカメラセンサは、ＣＣＤイメージセンサの上流および下流から照射する２つの光源を備えてもよい。

（４）上述した実施例および各変形例では、図４に示すように、第２クリーナ５４は、第１クリーナ５３と異なる位置でゴミを除去する。この点、第２クリーナ５４は、第１クリーナ５３と同じ位置でゴミを除去してもよい。この場合、透明基材Ｍの所定の位置は、２つのクリーナ５３，５４の２つの除去ローラ８１によって挟み込まれる。

（５）上述した実施例および各変形例では、２つのクリーナ５３，５４は各々、接触式のクリーナである。この点、２つのクリーナ５３，５４の少なくとも一方は、非接触式であってもよい。例えば、第１クリーナ５３は、超音波を発生させて、透明基材Ｍに付着するゴミを除去してもよい。また、第１クリーナ５３は、ノズルより気体を噴出させて、透明基材Ｍに付着するゴミを除去してもよい。

（６）上述した実施例および各変形例では、カラー印刷部３１は、６色のインクを吐出したが、６色のインクに限られない。例えば、カラー印刷部３１は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のインクを吐出してもよい。すなわち、カラー印刷部３１は、複数色のインクを吐出すればよい。インクの色は、白色以外で任意に設定される。

（７）上述した実施例および各変形例において、第１クリーナ５３は、印刷面Ｆ１（第１面）に付着するゴミを除去し、第２クリーナ５４は、裏面Ｆ２（第２面）に付着するゴミを除去する。この点、役割が逆であってもよい。すなわち、第１クリーナ５３は、裏面Ｆ２（第１面）に付着するゴミを除去し、第２クリーナ５４は、印刷面Ｆ１（第２面）に付着するゴミを除去してもよい。

（８）上述した実施例および各変形例の２つの駆動ローラ５１，５９の間以外の搬送経路において、複数の搬送ローラ１８の少なくとも１つは、電動モータで駆動する駆動ローラ１６に置き換えられてもよい。

（９）上述した実施例および各変形例において、印刷装置１は、透明基材Ｍに対して画像の印刷を行っている。この点、印刷装置１は、透明でない基材に対して画像の印刷を行ってもよい。この場合、検査部５７の照明部８６は設けなくてもよい。また、印刷装置１は、連続紙に対して画像を印刷してもよい。この場合、印刷装置１は、塗布部２を備えなくてもよい。

（１０）上述した実施例および各変形例において、印刷ブロック３は、透明基材Ｍに画像を形成するために、搬送される透明基材Ｍに対してインクジェット方式でインクを吐出していたが、インクジェット方式に限られない。例えば、印刷ブロック３は、オフセット印刷やグラビア印刷により透明基材Ｍにインクを付着させてもよい。

１ … 印刷装置
３ … 印刷ブロック
５ … 乾燥ブロック
７ … 検査ブロック
１４ … 制御部
１８ … 搬送ローラ
３１ … カラー印刷部
３３ … 白色印刷部
４７ … 乾燥部
４８ … ノズル
５１ … 冷却駆動ローラ
５３ … 第１クリーナ
５４ … 第２クリーナ
５７ … 検査部
５９ … 検査下流駆動ローラ
８１ … 除去ローラ
８２ … 粘着ローラ
８５ … 撮像部
８６ … 照明部
Ｍ … 透明基材

Claims

基材にインクを付着させる印刷部と、
前記印刷部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、熱を用いて前記基材に付着したインクを乾燥させる乾燥部と、
前記乾燥部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、前記基材を撮像する撮像部と、
前記乾燥部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、前記基材を鉛直上向きに案内する搬送ローラと、
光が前記基材を透過して前記撮像部に前記光を入射するように、前記光を照射する照明部と、
前記乾燥部に対して前記基材の搬送方向の下流で、かつ前記撮像部および前記搬送ローラに対して前記基材の搬送方向の上流に設けられ、前記基材に搬送力を与えると共に前記基材を冷却する機能を有する第１駆動ローラと、
前記撮像部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、前記基材に搬送力を与える第２駆動ローラと、
を備え、
前記第１駆動ローラは、
前記基材が巻き付けられるローラ本体と、
前記ローラ本体を回転させる電動モータと、
前記ローラ本体の第１端と前記電動モータとを連結するカップリングと、
前記ローラ本体の第２端と水平軸回りに回転可能に連結されるロータリジョイントと、
前記ロータリジョイントを貫通するように配置されて冷却媒体を前記ローラ本体の内部に供給する供給管と、
前記ロータリジョイントを貫通するように配置されて前記ローラ本体の内部から冷却媒体を回収する排出管と、を備え、
前記供給管は、前記第１端側に前記水平軸に沿って延びており、
前記ローラ本体の内部において、前記供給管には、前記水平軸に沿って複数の吐出口が形成されており、
前記複数の吐出口は各々、上向きに開口し、
前記複数の吐出口は、吐出された冷却媒体が前記ローラ本体の上側の内壁に到達されるように、冷却媒体を吐出し、
前記撮像部および前記照明部は、前記搬送ローラによって鉛直上方向に搬送された前記基材を水平方向に挟んで対向するように配置されていることを特徴とする印刷装置。
請求項１に記載の印刷装置において、
前記第１駆動ローラは、その内部に冷却媒体が供給されることで、前記基材を冷却することを特徴とする印刷装置。
請求項１または２に記載の印刷装置において、
前記第１駆動ローラは、送風部を備え、前記送風部により前記第１駆動ローラに巻き付けられた前記基材の巻き付け部分に向けて気体が吹き付けられることで、前記基材を冷却することを特徴とする印刷装置。
基材にインクを付着させる印刷部と、
前記印刷部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、熱を用いて前記基材に付着したインクを乾燥させる乾燥部と、
前記乾燥部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、前記基材を撮像する撮像部と、
前記乾燥部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、前記基材を鉛直上向きに案内する搬送ローラと、
光が前記基材を透過して前記撮像部に前記光を入射するように、前記光を照射する照明部と、
前記乾燥部に対して前記基材の搬送方向の下流で、かつ前記撮像部および前記搬送ローラに対して前記基材の搬送方向の上流に設けられ、前記基材に搬送力を与えると共に前記基材を冷却する機能を有する第１駆動ローラと、
前記撮像部に対して前記基材の搬送方向の下流に設けられ、前記基材に搬送力を与える第２駆動ローラと、
を備え、
前記第１駆動ローラは、送風部と、前記基材が巻き付けられるローラ本体と、を備え、
前記送風部は、前記ローラ本体に巻き付けられた前記基材を介して前記ローラ本体の反対側に配置され、
前記送風部は、前記ローラ本体に巻き付けられた前記基材の巻き付け部分に向けて気体を吹き付けることで、前記基材を冷却し、
前記撮像部および前記照明部は、前記搬送ローラによって鉛直上方向に搬送された前記基材を水平方向に挟んで対向するように配置されていることを特徴とする印刷装置。
請求項１から４のいずれかに記載の印刷装置において、
前記第１駆動ローラに対して前記基材の搬送方向の下流で、かつ前記撮像部に対して前記基材の搬送方向の上流に設けられ、前記基材に付着するゴミを除去するクリーナを更に備えていることを特徴とする印刷装置。
請求項１から５のいずれかに記載の印刷装置において、
前記第２駆動ローラは、前記第１駆動ローラの上方に配置されており、
前記撮像部は、前記第１駆動ローラよりも高い位置に配置され、
前記第２駆動ローラは、前記撮像部よりも高い位置に配置されていることを特徴とする印刷装置。
請求項１から６のいずれかに記載の印刷装置において、
前記撮像部は、コンタクトイメージセンサで構成されていることを特徴とする印刷装置。