JP2017007152A - 印刷システム - Google Patents

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【課題】透明インクを用いることなく水分分布を均一にできる印刷システムを提供する。【解決手段】印刷システム1は、印刷用紙5にインクジェット方式によりインクを吐出することにより、印刷領域に順次印刷する印刷装置10と、印刷用紙5を加熱する加熱ヘッド21と、印刷装置10からのインクの吐出量に基づいて加熱ヘッド21を制御することにより、吐出量に対応した加熱量で印刷領域を順次加熱する制御部26と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、インクジェット式の印刷システムに関するものである。
従来、色付インクに加えて、透明インクを吐出することにより、印刷用紙の伸びを均一にするインクジェットプリンタがあった(例えば特許文献1)。
しかし、従来のインクジェットプリンタは、本来の印刷のために必要なインクの他に、透明インクが必要になってしまう。
特開2008−290286号公報
本発明の課題は、透明インクを用いることなく水分分布を均一にできる印刷システムを提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により、課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
・第1の発明は、印刷情報に基づいて被印刷体(5,6,306)にインクジェット方式によりインクを吐出することにより、印刷領域に順次印刷する印刷部(10)と、被印刷体を加熱する加熱部(21,221K,221C,221Y,221M)と、前記印刷部からのインクの吐出量に基づいて前記加熱部を制御することにより、吐出量に対応した加熱量で印刷領域を順次加熱する制御部(26,26c)と、を備える印刷システムである。
・第2の発明は、第1の発明の印刷システムにおいて、前記印刷部(10)は、複数の吐出部(11K,11C,11Y,11M)を備え、多色印刷可能なものであり、1つの前記加熱部(21)が、前記複数の吐出部に対応して設けられ、前記複数の吐出部から印刷領域へのインクの総吐出量に基づいて、前記加熱部による加熱量を算出する加熱量算出部(26b)を備えること、を特徴とする印刷システムである。
・第3の発明は、第1の発明の印刷システムにおいて、前記印刷部(10)は、複数の吐出部(11K,11C,11Y,11M)を備え、多色印刷可能なものであり、複数の加熱部(221K,221C,221Y,221M)が、各吐出部に対応して設けられ、前記制御部は、各吐出部に対応した前記加熱部を制御すること、を特徴とする印刷システムである。
・第4の発明は、第1から第3のいずれかの発明の印刷システムにおいて、前記加熱部(21,221K,221C,221Y,221M)は、被印刷体(5,6,306)の印刷面とは反対側の面に接触し、印刷領域を加熱すること、を特徴とする印刷システムである。
・第5の発明は、第1から第4のいずれかの発明の印刷システムにおいて、前記加熱部は、被印刷体に接触した状態で印刷領域を加熱し、前記印刷部がインクを吐出後、前記加熱部が加熱するまでの間に、前記印刷部が吐出したインクを非接触で予備乾燥する予備乾燥部とを備えること、を特徴とする印刷システムである。
・第6の発明は、第1から第5のいずれかの発明の印刷システムにおいて、前記加熱部(21,221K,221C,221Y,221M)の加熱後に、被印刷体(5,6,306)の周囲の雰囲気を加湿し、被印刷体の水分含有量を調整する加湿部(30)を備えること、を特徴とする印刷システムである。
・第7の発明は、第1から第6のいずれかの発明の印刷システムにおいて、前記制御部は、印刷領域のうち面積当たりのインクの吐出量が判定基準値以上の部分(306K)を、前記加熱部(21)によって加熱すること、を特徴とする印刷システムである。
本発明によれば、透明インクを用いることなく水分分布を均一にできる印刷システムを提供できる。
第1実施形態の印刷システム1の構成を示す図である。 第1実施形態の印刷情報、加熱情報を説明する表である。 第1実施形態の帳票6Gの印刷領域を拡大して示す図である。 第2実施形態の印刷システム201の加熱工程時の状態を示す図である。 第3実施形態の印刷システム301を、上側Z2から見た状態の各装置の配置を説明する図である。
(実施形態)
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の印刷システム1の構成を示す図である。
図1(A)は、印刷システム1を、上側Z2から見た状態の各装置の配置を説明する図である。
図1(B)は、印刷システム1を、幅方向Yから見た構成を示す図である。
図2は、第1実施形態の印刷情報、加熱情報を説明する表である。
実施形態、図面では、説明と理解を容易にするために、XYZ直交座標系を設けた。この座標系は、図1の状態を基準に、印刷用紙5の送り方向X、幅方向Y、厚さ方向Zを表す。送り方向Xは、図中右側X2が上流側、左側X1が下流側である。
印刷システム1は、印刷用紙5(被印刷体)を送り方向Xに送りながら印刷用紙5に印刷し、帳票6を製造するシステムの一部である。印刷システム1は、印刷内容を、帳票6毎に可変(バリアブル)にすることができる。
印刷用紙5は、帳票6(単位帳票)が流し方向に連続した連続帳票である。印刷用紙5は、印刷面を上側Z2にした状態で送られる。印刷用紙5は、幅方向Yの縁部に沿って、マージナル孔5aが設けられている。
また、詳細な説明は省略するが、印刷システム1は、マージナル孔5aに係合する突起を有し、印刷用紙5を送るためのローラ等を備える。
[印刷システム1の構成]
印刷システム1は、印刷装置10(印刷部)、加熱装置20、加湿装置30(加湿部)、制御装置40を備える。印刷装置10、加熱装置20、加湿装置30は、右側X2から左側X1に向けてこの順番で配置されている。
各装置(印刷装置10、加熱装置20、制御装置40)の各記憶部15,25,45は、各装置の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するためのハードディスク、半導体メモリ素子等の記憶装置である。また、各装置の各制御部16,26,46は、それぞれ各装置を統括的に制御する装置であり、CPU等から構成される。
印刷装置10は、IJ(インクジェット)方式で多色印刷可能な装置である。
印刷装置10は、IJヘッド11(吐出部)、記憶部15、制御部16を備える。
IJヘッドは、IJ印刷用のヘッドである。
IJヘッド11は、印刷情報(後述する)に基づいて印刷用紙5にインクを吐出することにより、印刷用紙5の印刷領域に順次印刷する。
IJヘッド11は、4つのIJヘッド11K,11C,11Y,11Mが、右側X2から左側X1に順に配置されている。
IJヘッド11K,11C,11Y,11Mは、それぞれ、黒(K)、シアン(C)、イエロ(Y)、マゼンダ(M)の4色のインクを吐出するものである。
各IJヘッド11K,11C,11Y,11Mは、複数の吐出口11aを備える。これら複数の吐出口11aは、幅方向Yに平行に配置されている。
記憶部15は、印刷情報を記憶している。
印刷情報は、各帳票6に印刷するための情報である。
印刷情報は、例えば、制御装置40又は他の装置から通信ケーブルを介して取得をしたり、CDROM等の記憶媒体に記憶したものを読み取り装置(図示せず)で読み取って取得等をする。
印刷情報は、文字、図形等のインクの吐出位置に関する印刷領域と、印刷色に関する情報とを、対応付けた情報である。
図2(A)に示すように、印刷領域は、帳票6上の印刷位置に関する情報である。例えば、帳票6Gの文字「MG」は、文字「MG」の形状の印刷領域の座標に関する情報である。
なお、実際には、記憶部15は、複数枚(例えば数万枚)の帳票6の印刷情報を有する。
図2(A)、図2(B)に示すように、印刷色に関する情報は、印刷位置と、印刷位置に印刷する色とが対応付けられている。例えば、帳票6Gの文字「M」の印刷位置と印刷色「マゼンダ(M)」とが対応付いており、また、文字「G」の印刷位置と印刷色「緑(G)」とが対応付いている。
なお、実施形態では、便宜上、文字「K」の印刷色は「黒(K)」、文字「C」の印刷色は「シアン(C)」、文字「Y」の印刷色は「イエロ(Y)」、文字「G」の印刷色は「緑(G)」とする。
加熱装置20は、印刷用紙5を加熱するための装置である。
加熱装置20は、加熱ヘッド21(加熱部)、記憶部25、制御部26を備える。
加熱ヘッド21は、例えば、熱転写式、感熱式のサーマルプリンタ用のサーマルヘッドを流用できる。加熱ヘッド21は、発熱体21aが幅方向Yに複数配列されている。加熱ヘッド21は、印刷用紙5よりも下側Z1に配置されており、印刷用紙5の下面に接触する。このため、加熱ヘッド21は、印刷用紙5を、印刷面とは反対側から加熱する。
なお、加熱ヘッド21の上側Z2には、印刷用紙5を挟んで、受けローラ21bが配置されている。
記憶部25は、加熱情報25aを記憶している。
加熱情報25aは、印刷用紙5を加熱するための情報である。
加熱情報25aの詳細は、後述する。
制御部26は、吐出量算出部26a、加熱量算出部26b、加熱ヘッド制御部26cを備える。
吐出量算出部26aは、印刷領域のインクの総吐出量を算出する。
加熱量算出部26bは、印刷領域の単位面積当たりの加熱量を算出する。
加熱ヘッド制御部26cは、加熱ヘッド21を制御する。
これらの制御部の詳細は、後述する。
加湿装置30は、加熱装置20による印刷用紙5の加熱後に、印刷用紙5の周囲の雰囲気(つまり、加熱装置20を通過後の印刷用紙5の周囲の空気)を加湿することにより、印刷用紙5の水分含有量を調整する装置である。加湿装置30は、例えば、水噴霧式、気化式、超音波式等の加湿器を備える。
制御装置40は、印刷システム1を統括して制御するコンピュータである。
[印刷システム1の動作]
印刷システム1の動作について説明する。
(加熱量の算出処理)
最初に、加熱装置20が加熱量を算出する処理について説明する。
吐出量算出部26aは、以下のように、印刷情報に基づいて印刷領域の総吐出量を算出し、記憶部25に記憶する。印刷情報は、印刷装置10と同様に、制御装置40等を介して取得することができる。
総吐出量は、単位面積当たりに吐出されるインクの総量に関する情報である。
実施形態では、便宜上、吐出量の度合を数値で表す。1つのIJヘッド11は、単位面積当たりに一定量である吐出量「1」のインクを吐出するものとする。
図2(A)、図2(B)に示すように、例えば、帳票6Gの文字「M」の印刷領域の吐出量は、文字色がマゼンダ(M)の1色であるので、総吐出量「1」である。文字「G」は、文字色が緑(G)であるので、イエロ(Y)、シアン(C)の2色である。このため、文字「G」の印刷領域の吐出量は、総吐出量「2」である。つまり、後者は、前者の2倍の量のインクが吐出される。
なお、吐出量は、印刷装置10が吐出するインクの量であるため、印刷装置10でも算出する。このため、吐出量算出部26aは、印刷装置10から吐出量を取得し、総吐出量を算出してもよい。
加熱量算出部26bは、吐出量算出部26aが算出した総吐出量に基づいて、各印刷領域の加熱量を算出する。加熱量は、各印刷領域に加えられる熱量に関する情報である。
実施形態では、便宜上、加熱量の度合を数値で表す。加熱量算出部26bは、総吐出量「1」に対応した加熱量を、加熱量「1」と算出するものとする。
図2(B)に示すように、例えば、前述した帳票6Gの文字「M」の印刷領域は、吐出量は、総吐出量「1」であるので、加熱量「1」である。帳票6Gの文字「G」の印刷領域は、総吐出量「2」であるので、加熱量「2」である。
つまり、帳票6Gの文字「G」は、文字「M」の2倍の加熱量で加熱される。
なお、実施形態では、総吐出量、加熱量は、比例関係にある例を説明するが、これに限定されない。加熱量は、総吐出量に対応付いたものであればよく、つまり、総吐出量に基づいて算出できれば、例えば、適宜補正してもよい。
以上の算出処理により、加熱装置20の記憶部25には、加熱情報25aとして、印刷領域と加熱量とが対応付けて記憶される(図2の矢印A参照)。なお、この算出処理は、後述する全体の動作、つまり、印刷用紙5の印刷処理と並行して行ってもよい。
(全体の動作)
印刷システム1の全体の動作を説明する。
図3は、第1実施形態の帳票6Gの印刷領域を拡大して示す図である。
図3(A)、図3(B)は、IJヘッド11、加熱ヘッド21の解像度を示すために、帳票6G上にマトリクスを示した。
(1)印刷工程
印刷装置10は、記憶部15の印刷情報に基づいて、印刷用紙5に印刷をする。
印刷位置の判定方法の詳細は説明するが、例えば、印刷用紙5に設けられた基準マークの位置、ローラの送り量等に基づいて算出できる。
図3(A)は、帳票6Gの印刷を終えた場面である。
帳票6Gの文字「M」の印刷領域である各マスは、マゼンダ(M)のインク50Mのみ吐出量「1」ずつ吐出されている。一方、文字「G」の印刷領域である各マスには、シアン(C)、イエロ(Y)のインク50C,50Yが吐出量「1」ずつ吐出される。このため、文字「G」の各マスは、総吐出量「2」である。
(2)加熱工程
加熱装置20の制御部26は、加熱ヘッド21が印刷用紙5の印刷領域に重なると、吐出量に対応した熱量で印刷領域を順次加熱する。印刷位置は、印刷装置10と同様に、基準マーク等に基づいて算出できる。
図3(B)は、帳票6Gを加熱している場面である。
加熱ヘッド制御部26cは、記憶部25を参照し、加熱ヘッド21を制御することにより、各印刷領域を、総吐出量に対応した加熱量で加熱する。
文字「M」の印刷領域である各マスは、総吐出量「1」であるので、加熱ヘッド制御部26cは、これらの各マスを、加熱量「1」で加熱する。文字「G」の印刷領域である各マスは、総出量「2」であるので、加熱ヘッド制御部26cは、こられ各マスを、加熱量「2」で加熱する。
なお、実施形態では詳細は省略するが、3色又は4色のインクが吐出される領域は、総吐出量「3」又は「4」となる。このため、加熱装置20は、これらの領域を加熱量「3」又は「4」で加熱する。
このように、印刷システム1は、各マスの総吐出量に対応した加熱量で加熱することにより、印刷用紙5の印刷領域の水分分布を均一することができる。例えば、印刷直後は、文字「M」の印刷領域の総インク量は「1」、一方、文字「G」の印刷領域の総インク量は「2」である。このため、後者の水分含有量は、前者の2倍である。この場合でも、加熱装置20は、後者を前者の2倍の加熱量で加熱することにより、両者の水分含有量を同じにすることができる。
ここで、印刷用紙5は、送り駆動されることにより、送り方向Xにストレスがかかる。このため、印刷用紙5の水分分布のバラツキが大きいと、ストレスにともなう印刷用紙5の伸びのバラツキが大きくなる。この場合には、印刷用紙5の全長の制御が困難になる。
実施形態では、印刷用紙5の水分分布を均一することができるため、印刷用紙5の伸びのバラツキを小さくできるので、印刷用紙5の全長の制御が容易である。
また、加熱ヘッド21は、印刷装置10で印刷した文字(印刷領域)を、印刷用紙5の下面側からなぞるように加熱すればよい。加熱ヘッド21の制御は、サーマルプリンタによる印刷と同様であるので、容易である。
さらに、印刷面とは反対側の面から加熱するので、加熱ヘッド21には、インクが付着しない。これにより、印刷用紙5の印刷が進行にともなう加熱量の変化を抑制でき、また、印刷用紙5の汚れを抑制できる。
また、加熱ヘッド21は、IJ部の4つのIJヘッド11K,11C,11Y,11Mで印刷した印刷領域を加熱する。つまり、1つの加熱ヘッド21が4つのIJヘッド11K,11C,11Y,11Mに対応して設けられている。このため、印刷システム1は、1つの加熱ヘッド21を設ければよいので、構成が簡単である。
(3)加湿工程
加湿装置30は、湿度検出部(図示せず)の出力に基づいて、印刷用紙5の周囲の雰囲気の湿度を制御する。このため、印刷用紙5は、加湿装置30によって均一に水分が付加される。
作業者は、例えば、印刷用紙5の伸びが小さいときには、湿度を高くすることにより、印刷用紙5の水分含有量を多くすればよい。
これにより、加湿装置30は、印刷用紙5の全体の伸びを調整できる。なお、印刷用紙5は、加湿装置30に加湿される状態では、加熱装置20を通過した後であるので、水分分布のバラツキが小さい。このため、印刷用紙5は、加湿装置30によって水分を付加された後においても、水分分布のバラツキが小さいため、印刷用紙5の伸びのバラツキを小さくできる。
以上説明したように、本実施形態の印刷システム1は、印刷用紙5の水分分布のバラツキを小さくできる。これにより、印刷システム1は、印刷用紙5の全体の長さを所望の長さに制御しやすい。また、例えば、印刷した帳票6を、後工程において、他の帳票と貼り合わせるような場合でも、貼り合わせの位置ずれを小さくすることができる。
さらに、印刷システム1は、従来のサーマルヘッドを流用できるので、低コストで導入できるし、また、透明インク等を吐出せずに水分分布を均一にできるので、低コストで印刷できる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
なお、以下の説明及び図面において、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾(下2桁)に同一の符号を適宜付して、重複する説明を適宜省略する。
図4は、第2実施形態の印刷システム201の加熱工程時の状態を示す図(図3(B)に対応する図)である。
本実施形態の加熱装置は、4つの加熱ヘッド221K,221C,221Y,221Mを備える。
加熱ヘッド221K,221C,221Y,221Mは、それぞれ、4つのIJヘッド11K,11C,11Y,11M(図1参照)に対応している。つまり、加熱装置の制御部は、各色の吐出部が吐出量「1」のインクを吐出したマスを、加熱ヘッド221K,221C,221Y,221Mを制御して、加熱量「1」ずつ熱する。
例えば、IJヘッド11C、11Yは、文字「G」の各マスを、インクを吐出量「1」ずつ吐出するので、総吐出量「2」を吐出する。このため、加熱ヘッド221C,221Yは、文字「G」の各マスを、加熱量「1」ずつ加熱することにより、総加熱量「2」で加熱する。
このように、本実施形態の加熱装置は、4つのIjヘッドに対応した4つの加熱ヘッドを、個別に制御すればよい。このため、加熱装置は、各マスの総吐出量を算出する必要がないので、処理が容易である。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
図5は、第3実施形態の印刷システム301を、上側Z2から見た状態の各装置の配置を説明する図(図1(A)に対応する図)である。
本実施形態の加熱装置320の制御部は、印刷情報に基づいて、各帳票306への総吐出量を算出する。
そして、加熱装置320の制御部は、総吐出量が判定基準以上の帳票306を、加熱装置320による加熱処理を行い、一方、総吐出量が判定基準未満の帳票を、加熱装置320による加熱処理を行わない。総吐出量が判定基準未満の帳票は、伸縮が小さいからである。
ここで、帳票306は、その目的等に応じて、インクの吐出量が多いものと、少ないものがある。
図5の例では、帳票306Kの文字「KK」は、他の帳票306の文字よりも小さい。帳票306C,306Y,306M,306Gは、総吐出量が判定基準以上であり、一方、帳票306Kは、総吐出量が判定基準未満である。
このため、本実施形態の加熱装置320の制御部は、帳票306C,306Y,306M,306Gの加熱処理を行うが、帳票306Kの加熱処理を行わない。
このように、本実施形態の印刷システム301は、各帳票306へのインクの総吐出量に応じて、選択的に帳票306を加熱処理するので、加熱処理が容易である。
なお、実施形態では、加熱装置320は、各帳票の総吐出量によって加熱処理するか否かを判定したが、これに限定されない。加熱装置は、1つの帳票内であっても、面積当たりの総吐出量を算出し、判定基準値以上の領域のみを、加熱部によって加熱してもよい。この場合には、印刷システムは、1つの帳票内における、伸縮のバラツキを小さくできる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、後述する変形形態等のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
(変形形態)
(1)実施形態において、1つの吐出部からの1マス当たりの吐出量は、「1」である例を示したが、これに限定されない。例えば、この吐出量は、マス毎に異なっていてもよく、また、色毎に異なっていてもよい。
この場合にも、加熱装置は、インクの総吐出量に応じて、加熱量を制御することにより、印刷用紙の水分分布を均一にできる。
(2)実施形態において、加熱ヘッドの解像度は、印刷装置の解像度と同じである例を説明した。つまり、IJヘッドがインクを吐出する各マスのそれぞれを、加熱ヘッドが個別に加熱できる例を示したが、これに限定されない。加熱装置の解像度が、印刷装置の解像度よりも低い場合には、加熱装置は、文字形状(印刷領域)よりも、一回り大きい領域を加熱するようにすればよい。
(3)実施形態において、加熱装置は、インクを吐出された印刷用紙を、そのまま加熱する例を示したが、これに限定されない。印刷装置及び加熱装置の間に、吐出後のインクの一部を、非接触で予備乾燥する予備乾燥部を設置してもよい。予備乾燥部は、温風を送る装置等によって構成できる。この場合には、印刷用紙に吐出されたインクが他の部材に付着することが抑制されるので、加熱ヘッドを印刷用紙の上側に配置することができる。
1,201,301 印刷システム
5 印刷用紙
6(6K,6C,6Y,6M,6G),306(306K,306C,306Y,306M,306G) 帳票
10 印刷装置
11(11K,11C,11Y,11M) IJヘッド
20,320 加熱装置
21,221K,221C,221Y,221M 加熱ヘッド
25 記憶部
26 制御部
26a 吐出量算出部
26b 加熱量算出部
26c 加熱ヘッド制御部
30 加湿装置

Claims (7)

  1. 印刷情報に基づいて被印刷体にインクジェット方式によりインクを吐出することにより、印刷領域に順次印刷する印刷部と、
    被印刷体を加熱する加熱部と、
    前記印刷部からのインクの吐出量に基づいて前記加熱部を制御することにより、吐出量に対応した加熱量で印刷領域を順次加熱する制御部と、
    を備える印刷システム。
  2. 請求項1に記載の印刷システムにおいて、
    前記印刷部は、複数の吐出部を備え、多色印刷可能なものであり、
    1つの前記加熱部が、前記複数の吐出部に対応して設けられ、
    前記複数の吐出部から印刷領域へのインクの総吐出量に基づいて、前記加熱部による加熱量を算出する加熱量算出部を備えること、
    を特徴とする印刷システム。
  3. 請求項1に記載の印刷システムにおいて、
    前記印刷部は、複数の吐出部を備え、多色印刷可能なものであり、
    複数の加熱部が、各吐出部に対応して設けられ、
    前記制御部は、各吐出部に対応した前記加熱部を制御すること、
    を特徴とする印刷システム。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の印刷システムにおいて、
    前記加熱部は、被印刷体の印刷面とは反対側の面に接触し、印刷領域を加熱すること、
    を特徴とする印刷システム。
  5. 請求項1から請求項4のいずれかに記載の印刷システムにおいて、
    前記加熱部は、被印刷体に接触した状態で印刷領域を加熱し、
    前記印刷部がインクを吐出後、前記加熱部が加熱するまでの間に、前記印刷部が吐出したインクを非接触で予備乾燥する予備乾燥部とを備えること、
    を特徴とする印刷システム。
  6. 請求項1から請求項5のいずれかに記載の印刷システムにおいて、
    前記加熱部の加熱後に、被印刷体の周囲の雰囲気を加湿し、被印刷体の水分含有量を調整する加湿部を備えること、
    を特徴とする印刷システム。
  7. 請求項1から請求項6のいずれかに記載の印刷システムにおいて、
    前記制御部は、印刷領域のうち面積当たりのインクの吐出量が判定基準値以上の部分を、前記加熱部によって加熱すること、
    を特徴とする印刷システム。
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