JP3213687U - デジタル印刷機 - Google Patents

Abstract

【課題】高い印刷品質だけではなく高い乾燥効率も保証されているデジタル印刷機を提供する。【解決手段】デジタル印刷機は、第１の材料から成る第１のシート送りベルト４と、第２の材料から成る第２のシート送りベルト５と、印刷シート３の表面および裏面に印刷を行う印刷ヘッド１であって、第１のシート送りベルト４へ向けられている、印刷ヘッド１と、を備える。さらにデジタル印刷機は、表面の印刷と裏面の印刷との間で印刷シート３を反転する反転装置１７と、印刷ヘッド１により印刷シート３上に印刷された印刷像を乾燥する乾燥機１４であって、第２のシート送りベルト５へ向けられている、乾燥機１４とを備える。たとえば、第１のシート送りベルト４は、金属ベルトであり、第２のシート送りベルト５は、プラスチックベルトであってもよい。【選択図】図１

Description

本考案は、印刷ヘッドと反転装置と乾燥機とを備えるデジタル印刷機に関する。

独国特許第１０２００６００９４８４号明細書において、そのようなデジタル印刷機が記述されている。このデジタル印刷機は、搬送ベルトと対応圧ベルトとを有する。印刷ヘッドは、搬送ベルトに対応して配置されている。対応圧ベルトは、変向に際してシートを支持するのに用いられる。搬送ベルトの材料に関する記載が成されていない。

仮定として、搬送ベルトは、プラスチックベルトであってもよい。搬送ベルトがプラスチックベルトであるとすると、時間が経過するうちに、プラスチックは材料疲労する傾向にあるので、感知可能な長さ膨張が生じるおそれがある。その下では、印刷品質が損なわれる。

本考案の根底を成す課題は、高い印刷品質だけではなく高い乾燥効率も保証されているデジタル印刷機を提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部に記載の構成を有するデジタル印刷機により解決される。本考案に係るデジタル印刷機は、第１の材料から成る第１のシート送りベルトと、第２の材料から成る第２のシート送りベルトと、印刷シートの表面および裏面に印刷を行う印刷ヘッドであって、第１のシート送りベルトへ向けられている、印刷ヘッドと、を備える。さらに本考案に係るデジタル印刷機は、表面の印刷と裏面の印刷との間で印刷シートを反転する反転装置と、印刷ヘッドにより印刷シート上に印刷された印刷像を乾燥する乾燥機であって、第２のシート送りベルトへ向けられている、乾燥機と、を備える。

本考案に係る機械では、シートは、同一の１つのベルトにより印刷ヘッドの傍と乾燥機の傍とを通って搬送されない。したがって両方のベルトの材料は、印刷ヘッドと乾燥機との協働の結果生じる様々な要求に合わせて最適化することができる。第１のシート送りベルトの材料は、とりわけ印刷ヘッドとの協働から生じる要求に対して選択されてもよく、第２のシート送りベルトの材料は、とりわけ乾燥機との協働から生じる要求に対して選択されてもよい。ベルト材料の個別の調整により、高い印刷品質だけではなく高い乾燥効率も同様に保証されている。

本考案に係るデジタル印刷機の様々な改良形が考えられる。第１の材料は、第２の材料よりも高い形状安定性を有してもよい。たとえば、第１のシート送りベルトは、金属ベルトであってもよい。第２の材料は、第１の材料よりも良好な熱絶縁性を有してもよい。したがって第２の材料が不良の熱伝導体である場合、乾燥機からシートへ伝達される熱は、それほど迅速には第２のシート搬送ベルトに流入し得ない。たとえば、第２のシート送りベルトは、プラスチックベルトであってもよい。第１のシート送りベルトは、印刷シートを吸着する真空ベルトであってもよく、第２のシート送りベルトも、印刷シートを吸着する真空ベルトであってもよい。印刷ヘッドは、インクジェット印刷ヘッドであってもよい。

別の改良態様は、以下の実施の態様の説明および付属の図面から明らかである。

反転装置を有するデジタル印刷機の全体図である。 反転装置の詳細図である。

図１は、複数の印刷ヘッド１を有するデジタル印刷機が示されている。そのような印刷ヘッド１が１つだけ設けられていてもよい。単一のまたは各々の印刷ヘッド１は、非接触式に（ＮＩＰ−ノンインパクト印刷：Non Impact Printing）作動し、好適にはインクジェット印刷用である。

送りベルト装置２は、デジタル印刷機を通って、紙、厚紙またはフィルムから成る印刷シート３を搬送する。送りベルト装置２は、第１のシート送りベルト４と第２のシート送りベルト５とを有する。第１のシート送りベルト４は、第１の変向ローラ６と第２の変向ローラ７との周りを走行する。第２のシート送りベルト５は、第３の変向ローラ８と第４の変向ローラ９との周りを走行する。第１の変向ローラ６および第４の変向ローラ９には、矢印により示唆されたように、内側に真空が及ぼされる。シート送りベルト４，５には、第１の変向ローラ６および第４の変向ローラ９を介して真空が及ぼされる。各シート送りベルト４，５は、上側の区分と下側の区分とを有し、これらの区分の間に真空チャンバ１０が配置されており、真空チャンバ１０と、シート送りベルト４，５が、吸込空気を案内するように結合されている。上側の区分および下側の区分には、シート送りベルト４，５へ向いて開いた真空チャンバ１０を介して、吸込空気が及ぼされる。シート送りベルト４，５は、いわゆる真空ベルトであり、吸込力により印刷シート３を保持するための複数の貫通開口を有する。上側の区分および下側の区分との間の間隔が大きすぎない場合には、各シート送りベルト４，５において、両方の真空チャンバ１０が共通の１つの真空チャンバにまとめられてもよい。

両方のシート送りベルト４，５の上側の区分は、共通の１つの水平面内に位置する。この共通の水平面内には、印刷シート３のための供給ボード１１、渡しボード１２および排出ボード１３も位置する。供給ボード１１および排出ボード１３の代わりに、印刷シートを供給するかつ排出するためのドラムまたは別の装置が配置されてもよい。両方のシート送りベルト４，５の下側の区分は、同様に共通の水平面内に位置する。搬送される印刷シート３に印刷を行うために、第１のシート送りベルト４の上側の区分の領域において、印刷ヘッド１が、第１のシート送りベルト４へ向けられている。

第１のシート送りベルト４は、第２のシート送りベルト５とは別の材料から成る。具体的には、第１のシート送りベルト４は、たとえば鋼から成る金属ベルトであり、第２のシート送りベルト５は、たとえばポリウレタンから成るプラスチックベルトである。

金属ベルト（第１のシート送りベルト４）は、特に膨張に関して格別な形状安定性を有し、これは、印刷ヘッド１と協働する際に有利であり、これにより高い印刷品質が得られる。第１のシート送りベルト４は、第２のシート送りベルト５よりもより高い形状安定性を有する。第１のシート送りベルト４の金属の材料は、極めて多数の貫通孔から成る特に精巧な吸込構造の導入を可能にする。たとえばレーザ加工により、小さなパターン幅を有する所定のパターンで小さな直径の複数の貫通孔を形成することができる。精巧な吸込構造は、変形しにくいけれども位置が安定した、印刷シート３の保持にとって有利であり、これは、印刷に際して特に重要である。

プラスチックベルト（第２のシート送りベルト５）は、良好な熱絶縁体または不良の熱伝導体であり、これは、乾燥機１４と協働すると有利であり、これにより高い作用効率が得られる。乾燥機１４は、印刷シート（３）上の印刷像を乾燥（完全乾燥または部分乾燥／中間乾燥）させるのに用いられる。第２のシート送りベルト５は、第１のシート送りベルト４よりも良好な熱絶縁性を有するかまたは不良の熱伝導性を有する。第２のシート送りベルト５のプラスチックの材料は、印刷シート３から第２のシート送りベルト５への、乾燥機１４により導入される熱の流出を低減する。第２のシート送りベルト５の吸込構造は、第１のシート送りベルト４の吸込構造よりもあまり精巧でなくてもよい。というのも乾燥時には、印刷シート３の位置安定性に係る要求が、印刷時ほど高くはないからである。

吹出管１６または同等の吹出装置が、切換部材１５と第４の変向ローラ９との間の空管へ向けられている。

送りベルト装置２の下方に反転装置１７が配置されており、反転装置１７は、デジタル印刷機の「両面印刷運転」モードでのみ作動している。デジタル印刷機の「専らの片面印刷運転」モードでは、反転装置１７は、シート搬送なく停止している。反転装置１７は、第１の真空ドラム１８と、第２の真空ドラム１９と、その間の、各々の印刷シート３を挟み込むためのクランプグリッパ２１を有する反転ドラム２０とを備える。クランプグリッパ２１は、トンググリッパとして構成されている。そのようなトンググリッパは、グリッパフィンガとグリッパ載設部とを有し、グリッパフィンガおよびグリッパ載設部は、ともに反転ドラム２０に対して相対的に旋回可能である。クランプグリッパ２１は、両面印刷運転モードで、第１の真空ドラム１８上の印刷シート３の後縁を把持する。反転ドラム２０は、クランプグリッパ２１に対して追加的に、印刷シート３を保持するための複数の真空開口を有する。第１の真空ドラム１８および第２の真空ドラム１９は、印刷シート３を保持するクランプグリッパ２１を有さず、第１の真空ドラム１８および第２の真空ドラム１９は、印刷シート３を専ら空圧式に保持する。

各シート送りベルト４，５は、各ドラム１８〜２０が有する周長さの整数倍であるベルト長さを有する。各変向ローラ６〜９の周長さは、各ドラム１８〜２０の周長さに相当し、変向ローラ６〜９は、ドラム１８〜２０と同一直径を有する。第１の真空ドラム１８は、第２のシート送りベルト５と反転ドラム２０との間に配置されており、これにより前者から後者へ印刷シート３が引き渡される。第２の真空ドラム１９は、反転ドラム２０と第１のシート送りベルト４との間に配置されており、これにより前者から後者へ印刷シート３が引き渡される。ドラム１８〜２０は、それぞれ１つのダイレクトドライブ２２を有し、これにより反転装置１７を印刷シート３の様々な判サイズの長さに合わせて調整することができ、この調整は、ダイレクトドライブ２２の、これに即した駆動制御により行われる。

図２は、図１に示された観察方向ＩＩから見た反転装置１７を示しているが、印刷シート３は図示していない。第１の真空ドラム１８および第２の真空ドラム１９は、互いに構造が同一であり、印刷シート３を支持するための環状ウェブ２３を有する。各々の環状ウェブ２３に複数の吸込開口２４が通じており、吸込開口２４は、互いに均等の間隔を置いて、各々の環状ウェブ２３に沿って列を成している。吸込開口２４は、印刷シート３を吸着するのに用いられる。環状ウェブ２３の間に環状溝２５が位置し、環状溝２５の側壁は、環状ウェブ２３により形成される。環状溝２５は、衝突なく環状溝２５へのクランプグリッパ２１の進入を可能にする深さと幅とを有する。

デジタル印刷機は、「専用片面印刷運転」モードでは以下のように機能する：印刷シート３は、互いに、ほぼゼロである最小のシート縁間隔Ａを置いて、第１のシート送りベルト４により、供給ボード１１から受け取られる。第１のシート送りベルト４への印刷シート３の瞬間的な送りは、第１の変向ローラ６の巻き掛け領域において行われ、第１の変向ローラ６の吸込作用により促進される。第１のシート送りベルト４は、印刷シート３を、印刷ヘッド１の傍を通って搬送し、その際、各印刷シート３の表面に多色で印刷が行わる。前述の択一的な態様に基づいて単一の印刷ヘッド１だけが設けられている場合、表面に専ら単色で印刷が行われる。印刷シート３は、印刷ヘッド１の傍を通る搬送中、上側の区分の真空作用によりその上に保持される。印刷後、印刷シート３は、第１のシート送りベルト４から、渡しボード１２を介して、第２のシート送りベルト５へ引き渡される。印刷シート３には、第２のシート送りベルト５による乾燥機１４の傍を通る搬送中、乾燥機１４により、たとえば熱気または赤外線放射またはレーザ放射が当てられる。「専用片面印刷運転」モードでは、切換部材１５は、継続的に、図示されていない第１の切換位置を維持する。第１の切換位置では、切換部材は、第２のシート送りベルト５の上側の区分および排出ボード１３とともに、共通の水平面内に位置する。第２のシート送りベルト５の全ての印刷シート３は、切換部材１５を介して排出ボード１３へ導かれる。その際、吹出管１６は、停止されている。

「両面印刷運転」モードでは、デジタル印刷機は、以下の通り機能する：供給ボード１１からの印刷シート３は、半分のシート送りサイクルで第１のシート送りベルト４に供給されるので、供給される印刷シート３の間にシート間隙Ｂが存在する。各シート間隙Ｂは、印刷シート３の判サイズ長さと間隔Ａの２倍との和に相当する大きさを有する。シート供給時に解放される各々のシート間隙Ｂには、第１の変向ローラ６の領域において、ひいてはまだ印刷ヘッド１の手前において、第１のシート送りベルト４により、表面に既に印刷が行われた印刷シート３が導入される。これにより、間隙がないシート流が形成され、この場合、偶数の位置番号を有する印刷シート３が、表面だけに既に印刷が行われており、奇数の位置番号を有する印刷シート３は、表面にも裏面にも印刷が行われていない。このシート流が印刷ヘッド１の傍を通過するとき、印刷ヘッド１は、常に交互に、偶数の位置番号を有する印刷シート３の裏面と奇数の位置番号を有する印刷シート３の表面とに印刷を行う。

切換部材１５に至るまでの印刷シート３の後続搬送および乾燥は、「専用表面印刷運転」モードのように行われる。

「両面印刷運転」モードでは、切換部材１５は、シート送りサイクルで周期的に往復式に切り換えられる。ここでは既に両面に印刷が行われた、偶数の位置番号を有する各々の印刷シート３の到着時、切換部材１５は、「専用表面印刷運転」モードに対応する第１の切換位置に位置する。第１の切換位置では、印刷シート３または切換部材１５は、排出ボード１３へ向けて案内される。ここではちょうど片面に印刷が行われた、奇数の位置番号を有する各々の印刷シート３の到着時、切換部材１５は、図示された第２の切換位置に位置する。この第２の切換位置では、印刷シート３は、排出ボード１３ではなく、反転装置１７へ向けて送られる。この場合、印刷シート３は、第２のシート送りベルト５とともに、第４の変向ローラ９の周りを変向される。第４の変向ローラ９を介して第２のシート送りベルト５に真空が及ぼされることにより、かつ「両面印刷運転」モードで作動する吹出管１６により、印刷シート３は、変向領域において、第２のシート送りベルト５に保持される。下方へ変向された印刷シート３は、第２のシート送りベルト５の下側の区分により、第１の真空ドラム１８に至るまで搬送され、その際、下側の区分の真空作用によりこれに確実に保持される。

第１の真空ドラム１８は、印刷シート３のシート前縁に対応するその前方の周領域において、残りの周領域よりも高い、吸込開口２４の負圧作用を有する。より高い負圧作用は、第２のシート送りベルト５からシート前縁で印刷シート３を受け取るのに役立つ。記述の前方の周領域では、第１の真空ドラム１８は、第２のシート送りベルト５が印刷シート３に及ぼす吸込力よりも大きな吸込力を印刷シートに及ぼすので、シートを受け取るとき、第１の真空ドラム１８の吸込力は、第２のシート送りベルト５の吸込力を越える。第１の真空ドラム１８の残りの周領域における吸込開口２４のより低い負圧作用は、印刷シート３を第１の真空ドラム１８に確実に固定するのに十分である。第１の真空ドラム１８は、シート後縁が両方のドラム１８，２０の共通の接線点に位置するまで印刷シート３を搬送する。

反転ドラム２０のクランプグリッパ２１は、その接線点で、シート後縁を把持し、反転ドラム２０は、印刷シート３を、第１の真空ドラム１８から受け取る。反転ドラム２０は、印刷シート３を、第２の真空ドラム１９に引き渡す。第２の真空ドラム１９は、印刷シート３を反転ドラム２０から受け取り、印刷シート３を、第１のシート送りベルト４に引き渡す。第２の真空ドラム１９上に印刷シート３が位置する間、反転前にシート後縁であったシート前縁が、第２の真空ドラム１９の吸込領域により保持される。シート前縁を保持する吸込領域に、周期的に真空を及ぼすことができるので、吸込領域は、第１のシート送りベルト４の下面に印刷シート３が引き渡された後で停止される。第１のシート送りベルト４により受け取られた印刷シート３は、第１の変向ローラ６の変向領域に沿って上方へ送られ、供給ボード１１と印刷ヘッド１との間で、供給ボード１１から到来するシート流において解放された印刷間隙Ｂに導入される。

片側で既に印刷が行われた印刷シート３は、印刷ヘッド１により、その第２のシート面で印刷が行われ、その後で、この裏面印刷部は、乾燥機１４により乾燥される。いまや両面で印刷が行われた印刷シート３は、切換部材１５を介して、排出ボード１３へ搬送され、その際、切換部材１５は、「専用表面印刷運転」モードで位置するのと同じ切換位置にある。

シート流においてシート送りベルト４，５の下側の区分にシート間隙Ｂが存在するので、ダイレクトドライブ２２により、シート間隙Ｂが反転装置１７を通過する間に送りベルト装置２に対して相対的な反転装置１７の位相調整を行うことができる。この位相調整に際して、ドラム１８〜２０は、一時的に加速または減速される。要するに「両面印刷運転」モードでは、ドラム１８〜２０が不均等な速度で回転し、その際、ドラム１８〜２０による印刷シート３の搬送中、印刷シート３は、一定の速度で回転する。

１ 印刷ヘッド
２ 送りベルト装置
３ 印刷シート
４ 第１のシート送りベルト
５ 第２のシート送りベルト
６ 第１の変向ローラ
７ 第２の変向ローラ
８ 第３の変向ローラ
９ 第４の変向ローラ
１０ 真空チャンバ
１１ 供給ボード
１２ 渡しボード
１３ 排出ボード
１４ 乾燥機
１５ 切換部材
１６ 吹出管
１７ 反転装置
１８ 第１の真空ドラム
１９ 第２の真空ドラム
２０ 反転ドラム
２１ クランプグリッパ
２２ ダイレクトドライブ
２３ 環状ウェブ
２４ 吸込開口
２５ 環状溝
Ａ シート縁間隔
Ｂ シート間隙
ＩＩ 観察方向

Claims (8)

1. デジタル印刷機であって、
   第１の材料から成る第１のシート送りベルト（４）と、
   第２の材料から成る第２のシート送りベルト（５）と、
   印刷シート（３）の表面および裏面に印刷を行う印刷ヘッド（１）であって、前記第１のシート送りベルト（４）へ向けられている、印刷ヘッド（１）と、
   表面の印刷と裏面の印刷との間で印刷シート（３）を反転する反転装置（１７）と、
   前記印刷ヘッド（１）により印刷シート（３）上に印刷された印刷像を乾燥する乾燥機（１４）であって、前記第２のシート送りベルト（５）へ向けられている、乾燥機（１４）と
   を備える、デジタル印刷機。
2. 前記第１の材料は、前記第２の材料よりも高い形状安定性を有する、請求項１記載のデジタル印刷機。
3. 前記第１のシート送りベルト（４）は、金属ベルトである、請求項１または２記載のデジタル印刷機。
4. 前記第２の材料は、前記第１の材料よりも良好な熱絶縁性を有する、請求項１から３までのいずれか１項記載のデジタル印刷機。
5. 前記第２のシート送りベルト（５）は、プラスチックベルトである、請求項１から４までのいずれか１項記載のデジタル印刷機。
6. 前記第１のシート送りベルト（４）は、印刷シート（３）を吸着する真空ベルトである、請求項１から５までのいずれか１項記載のデジタル印刷機。
7. 前記第２のシート送りベルト（５）は、印刷シート（３）を吸着する真空ベルトである、請求項１から６までのいずれか１項記載のデジタル印刷機。
8. 前記印刷ヘッド（１）は、インクジェット印刷ヘッドである、請求項１から７までのいずれか１項記載のデジタル印刷機。

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