JP7610246B2 - 溶液塗布装置、及び印刷物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、溶液塗布装置、及び印刷物の製造方法に関する。

印刷物に抗菌性・坑ウィルス性等の機能を付与する方法として、材料に抗菌剤等の機能性材料を添加した用紙を用いる方法や、印刷後の印刷物表面に、例えば抗菌剤を混入したニスを塗布する方法（例えば特許文献１）などが知られている。

ここで用紙に抗菌性等を添加する方法では、印刷により画像が形成された箇所では抗菌作用等の機能が発揮されない。特にベタ塗りの多い印刷物では抗菌作用等の機能が減殺されてしまう。

特開２０１０－１８４９８６号公報

そこで特許文献１に開示されているように、印刷後の印刷物表面に抗菌剤を混入したニスを塗布して、印刷物表面にニスの層を形成することが考えられる。この方法によれば、印刷後も抗菌作用は発揮される。しかしながら、ニスの塗布により用紙が備える風合いが損なわれてしまう。また、使用するニスの量も多くなるので、コストも大きくなっていた。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、その目的の一つは、機能性材料の使用量を低減しつつ、当該機能性材料を表面に塗布した印刷物を得ることができ、以てコストを削減するとともに、用紙の風合いを活かすことを可能とすることである。

上記従来例の問題点を解決する本発明の一態様は、印刷物に機能性材料溶液を塗布する溶液塗布装置であって、前記機能性材料溶液を塗布する塗布範囲を少なくともその一部に含む印刷物を、所定の搬送経路に沿って搬送する搬送ユニットと、前記搬送経路上の所定位置に配され、印刷物に前記機能性材料溶液を塗布する塗布モードと、印刷物への前記機能性材料溶液の塗布を停止する停止モードとのいずれかに設定可能な塗布ユニットと、前記搬送ユニットにより、前記塗布ユニットの配置位置近傍に設定された所定の設定位置に、前記印刷物の塗布範囲の開始位置が到来したときに、前記塗布ユニットを前記塗布モードに設定する制御ユニットと、を含むこととしたものである。

本発明によると、機能性材料の使用量を低減しつつ、当該機能性材料を表面に塗布した印刷物を得ることができる。

本発明の実施の形態の一例に係る溶液塗布装置の構成を表す概略図である。 本発明の実施の形態の一例に係る溶液塗布装置が備える溶液塗布ユニットの例を表す概略構成図である。 本発明の実施の形態の一例に係る溶液塗布装置が備える溶液塗布ユニットの例を表すもう一つの概略構成図である。 本発明の実施の形態の一例に係る溶液塗布装置の制御方法の例を表すフローチャート図である。 本発明の実施の形態の一例に係る溶液塗布装置により生成される印刷物の例を表す説明図である。 本発明の実施の形態の一例に係る溶液塗布装置が備える溶液塗布ユニットの別の例を表す概略構成図である。 本発明の実施の形態の一例に係る溶液塗布装置が備える溶液塗布ユニットの別の例に係る部材の例を表す形状説明図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係る溶液塗布装置１は、印刷物に所定の機能性材料溶液を塗布するものであり、図１に例示するように、基本的に給紙部１１と、第１搬送部１２と、第１用紙検知部１３と、溶液塗布ユニット１４と、乾燥部１５と、第２搬送部１６と、第２用紙検知部１７と、排出部１８と、制御部１９とを含んで構成される。

なお、以下の説明において、図示した各部の大きさや比率、配置位置の間隔などは説明の都合により実際のものから変更されており、その大きさや比率、配置位置の間隔等は、一例に過ぎず、適宜変更され得るものである。

またここで機能性材料溶液は、例えば、銅イオン抗菌剤や銀イオン抗菌剤などを揮発性の溶媒に分散した溶液であり、以下の例では、抗菌・抗ウィルス作用を有するものであるとする。もっとも機能性材料溶液が有する機能は、抗菌・抗ウィルス作用に限られず、他の機能であっても構わない。さらに本実施の形態の一例では、この機能性材料溶液には、印刷物表面に抗菌剤を固定するバインダー材料を混合している。

本実施の形態では、機能性材料の濃度等は、印刷が行われている用紙などの媒体（必ずしも紙でなくとも、布など他のシート状のものであってもよい）の種類により適宜実験的に調整しておく。

給紙部１１は、印刷処理後の未処理の印刷物を蓄積する。本実施の形態の例では、この未処理の印刷物は、断ち切り前の状態のものであるとする。第１搬送部１２は、給紙部１１から溶液塗布ユニット１４に向けて印刷物を搬送する。この第１搬送部１２は、印刷物の搬送経路Ｃに沿って第１用紙検出部１３よりも上流側（給紙部１１側）に位置する、少なくとも一対のローラー１２ａ，１２ｂを備え、このローラー１２ａ，ｂを互いに異なる方向へ回転させることで所定の搬送経路Ｃに沿って印刷物を一枚ずつ搬送する。

なお、以下では説明のため、搬送経路Ｃ上の印刷物の搬送方向をＸ軸正の向きとし、搬送経路Ｃ（印刷物の搬送軌跡）上を搬送される印刷物の面から、当該面の法線方向の一方側（以下搬送経路Ｃの上側と呼ぶ）方向をＹ軸正の向きとする。なお、搬送経路Ｃ上を搬送される印刷物の面から、当該面の法線方向の他方側（Ｙ軸負の向き）を、以下では、搬送経路Ｃの下側と呼ぶ。またこのＸＹ面に直交し、図面奥向き方向を便宜的にＺ軸正の向きとする。

第１用紙検知部１３は、印刷物の搬送経路Ｃに沿って溶液塗布ユニット１４よりも上流側の位置Ｘ１に配置され、当該位置に用紙が到達したときに、その旨を表す信号を、制御部１９に出力する。この第１用紙検知部１３は、例えばフォトインタラプタであり、印刷物の搬送経路Ｃの上側と下側との対向する位置にそれぞれ発光部と光検出器とを配したものである。

すなわち、この第１用紙検知部１３は、第１搬送部１２が備えるローラーのうち、溶液塗布ユニット１４に最も近い位置にあるローラー１２ａ，１２ｂと、溶液塗布ユニット１４による溶液塗布位置との間の位置Ｘ１に配される。そして第１用紙検知部１３は、この位置Ｘ１に印刷物の用紙先端が到達して、発光部からの光が光検出器で検出されなくなると、その旨を表す信号を制御部１９に出力する。

溶液塗布ユニット１４は、印刷物に機能性材料溶液を塗布する塗布モードと、印刷物への機能性材料溶液の塗布を停止する停止モードとのいずれかに設定可能となっており、後に説明する制御部１９によって制御される。この溶液塗布ユニット１４は、塗布モードである間は、搬送経路Ｃ上の印刷物の面を表裏から押圧して、機能性材料溶液を印刷物に塗布する。また停止モードとなると、溶液塗布ユニット１４は、印刷物への塗布を中断する。この溶液塗布ユニット１４の詳細な構成と動作については後に説明する。

乾燥部１５は、印刷物の搬送経路Ｃ上で溶液塗布ユニット１４より下流側（排出部１８側）に配置される。この乾燥部１５は搬送経路Ｃの上側と下側とにそれぞれ配され、ファンによって生成された気流を、搬送経路Ｃ上の印刷物の上側面と下側面とにそれぞれ吹きつける。

第２搬送部１６は、溶液塗布ユニット１４及び乾燥部１５よりも下流側に配置される。この第２搬送部１６は、印刷物の搬送経路Ｃ（印刷物の搬送軌跡）の上側と下側との対向する位置にそれぞれ配され、互いに反対の方向に回転制御される一対のローラー１６ａ，１６ｂを備える。この第２搬送部１６は、制御部１９から制御され、当該制御に基づいてローラー１６ａ，ｂを回転させて、印刷物を、搬送経路Ｃに沿って排出部１８側に搬送する。この第２搬送部１６は、また、印刷物の先端がローラー１６ａ，ｂに挟まれた位置に達したときに、その旨を表す信号を、制御部１９に出力する。上述の第１搬送部１２と、この第２搬送部１６とが、本発明の搬送ユニットに相当する。

第２用紙検知部１７は、第２搬送部１６よりさらに下流側の位置Ｘ２に配され、当該位置に印刷物があるときに、その旨を表す信号を、制御部１９に出力する。この第２用紙検知部１７は、例えばフォトインタラプタであり、第１用紙検知部１３と同様の動作を行う。排出部１８は、機能性材料溶液が塗布され、乾燥された印刷物を受けて蓄積する。

制御部１９は、コンピュータ等のプログラム制御デバイスを用いて実現される。この制御部１９は、メモリやディスクデバイスに接続され、当該メモリやディスクデバイスに格納されたプログラムに従って動作する。このプログラムは、コンピュータ可読かつ非一時的な記録媒体に格納されて提供され、上記メモリ等に格納されたものであってよい。本実施の形態では、この制御部１９は、上記各部をプログラムに従って制御する。この制御の方法については、後に詳しく説明する。

次に、溶液塗布ユニット１４の構成について述べる。図２，図３は溶液塗布ユニット１４の構成例を表す概略図である。本実施の形態の一例では、この溶液塗布ユニット１４は、機能性材料溶液を貯える貯留タンク１４１と、パイプ１４２と、供給制御部１４３と、一対の塗布サブユニット１４４とを含む。

この塗布サブユニット１４４の一方である塗布サブユニット１４４ａは、図２，図３に例示するように、支持体２１ａと、散布部材２２ａと、塗布部材２３ａと、押圧体２４ａとを含む。また、この塗布サブユニット１４４の他方である塗布サブユニット１４４ｂは、図２，図３に例示するように、支持体２１ｂと、散布部材２２ｂと、塗布部材２３ｂと、押圧体２４ｂと、第１のアクチュエータ２５ｂと、第２のアクチュエータ２６ｂと、を含んで構成される。図２は、塗布サブユニット１４４を、ＸＹ面で破断してＺ軸方向から見た状態を表しており、図３は塗布サブユニット１４４を、ＹＺ面で破断してＸ軸方向から見た状態を表している。

パイプ１４２は、本発明の供給路に相当し、その一端側が貯留タンク１４１に接続される。またこのパイプ１４２の他端は、一対の塗布サブユニット１４４ａ，ｂのそれぞれの散布部材２２ａ，ｂに接続される。

供給制御部１４３は、ポンプＵを備え、制御部１９から駆動の指示を受けて貯留タンク１４１からパイプ１４２を介して機能性材料溶液を導出し、当該導出した機能性材料溶液を、塗布サブユニット１４４ａ，ｂの散布部材２２ａ，ｂへと、パイプ１４２を介して供給する。

一対の塗布サブユニット１４４ａ，ｂは、それぞれ、印刷物の搬送経路Ｃの上側と下側とに配される。以下の説明では印刷物の搬送経路Ｃの下側に配した塗布サブユニット１４４ａが第１の塗布サブユニットを実現し、印刷物の搬送経路Ｃの下側に配した塗布サブユニット１４４ｂが第２の塗布サブユニットを実現する。

塗布サブユニット１４４ａの支持体２１ａは、上側支持体２１ａＵと、下側支持体２１ａＤとを備える。上側支持体２１ａＵと、下側支持体２１ａＤとはいずれも、断面が実質的にコの字状の柱状部材であり、具体的にその上側支持体２１ａＵは、長手方向には搬送経路Ｃ（印刷物の移動軌跡）の幅方向（Ｚ軸方向）の長さよりも長く、その断面（ＸＹ断面）は、平面部２３１ａを有し、当該平面部２３１ａのＸ軸方向両端２３１ａＲ，２３１ａＬがＹ軸方向（搬送経路Ｃとは逆側）に折り曲げられて形成されている。なお、下側支持体２１ａＤは、上側支持体２１ａＵよりもＸ軸方向にやや大きく形成されてもよく、平面部２３１ａのＸ軸方向両端２３１ａＲ，２３１ａＬが搬送経路Ｃの方向に折り曲げられて、上側支持体２１ａＵと、下側支持体２１ａＤとの間に空洞Ｖａを形成する。

散布部材２２ａは、上側支持体２１ａＵに吊られた状態で（空洞Ｖａ内に）支持され、搬送経路ＣのＺ軸方向に亘って配設されたパイプであって、その表面に複数の開口を設けたものである。この散布部材２２ａは、パイプ１４２を介して機能性材料溶液が供給されると、当該供給された機能性材料溶液を、開口を通じて散布する。

塗布部材２３ａは、例えば不織布等で構成され、散布部材２２ａが散布する機能性材料溶液を受けて、毛細管現象等により塗布部材２３ａ全体に機能性材料溶液が浸潤するよう構成されたものである。この塗布部材２３ａは上側支持体２１ａＵと押圧体２４ａとの外周に巻回されている。この例では、散布部材２２ａは、塗布部材２３ａと上側支持体２１ａＵとの間に位置することとなり、散布部材２２ａが散布する機能性材料溶液は、塗布部材２３の下側の面で受けられ、毛細管現象等により塗布部材２３ａ全体に浸潤する。

押圧体２４ａは、上側支持体２１ａＵの平面部２３１ａに積層配置され、長手方向には搬送経路Ｃ（印刷物の移動軌跡）の幅方向（Ｚ軸方向）の長さよりも長く、断面（ＸＹ断面）が矩形状となる四角柱状の部材である。この押圧体２４ａは、例えばウレタンやゴムなどの弾性体により構成されてもよい。

本実施の形態では押圧体２４ａの上側面に位置する塗布部材２３ａの部分が、搬送経路Ｃに接する位置となるよう、塗布サブユニット１４４ａが固定される。例えばこの塗布サブユニット１４４ａは、溶液塗布装置１の筐体（不図示）に対して固定されればよく、そのような固定の方法は広く知られているので、ここでの詳しい説明は省略する。

また、塗布サブユニット１４４ｂの支持体２１ｂは、上側支持体２１ｂＵと、下側支持体２１ｂＤとを備える。上側支持体２１ｂＵと、下側支持体２１ｂＤとはいずれも、断面が実質的にコの字状の柱状部材であり、具体的にその上側支持体２１ｂＵは、長手方向には搬送経路Ｃ（印刷物の移動軌跡）の幅方向（Ｚ軸方向）の長さよりも長く、その断面（ＸＹ断面）は、平面部２３１ｂを有し、当該平面部２３１ｂのＸ軸方向両端２３１ｂＲ，２３１ｂＬがＹ軸方向（搬送経路Ｃの側）に折り曲げられて形成されている。

また下側支持体２１ｂＤは、上側支持体２１ｂＵよりもＸ軸方向にやや大きく形成され、平面部２３１ｂのＸ軸方向両端２３１ｂＲ，２３１ｂＬは、搬送経路Ｃとは反対側に折り曲げられて形成される。これにより、上側支持体２１ｂＵと、下側支持体２１ｂＤとの間には空洞Ｖｂが形成される。

散布部材２２ｂは、上側支持体２１ｂＵの平面部２３１ｂの裏側面（空洞Ｖｂ側）に吊られた状態で支持される。この散布部材２２ｂは、搬送経路ＣのＺ軸方向に亘って配設されたパイプであって、その表面に複数の開口を設けたものである。散布部材２２ｂは、パイプ１４２を介して機能性材料溶液が供給されると、当該供給された機能性材料溶液を、開口を通じて散布する。

塗布部材２３ｂは、塗布部材２３ａと同様の素材を用いて、例えば不織布等で構成され、散布部材２２ｂが散布する機能性材料溶液を受けて、毛細管現象等により塗布部材２３ｂ全体に機能性材料溶液が浸潤するよう構成されたものである。本実施の形態ではこの塗布部材２３ｂは下側支持体２１ａＤと押圧体２４ｂとの外周に巻回された状態にある。ここでの例では、散布部材２２ｂは、塗布部材２３ｂの上側であって、塗布部材２３ｂと上側支持体２１ｂＵとの間に位置することとなる。従って、散布部材２２ｂが散布する機能性材料溶液は、塗布部材２３ｂの上側の面で受けられ、毛細管現象等により塗布部材２３ｂ全体に浸潤する。

押圧体２４ｂは、下側支持体２１ａＤの平面部２３１ｂ下方に積層配置され、長手方向には搬送経路Ｃ（印刷物の移動軌跡）の幅方向（Ｚ軸方向）の長さよりも長く、断面（ＸＹ断面）が矩形状となる四角柱状の部材である。この押圧体２４ｂもまた、例えばウレタンやゴムなどの弾性体により構成されてもよい。またこの押圧体２４ｂは、塗布サブユニット１４４ａの押圧体２４ａに対し、搬送経路Ｃを挟んで対向する位置に配される。

第１のアクチュエータ２５ｂは、ソレノイドなどのリニアアクチュエータであり、図３に例示されるように、支持体２１ｂの両端部にそれぞれ配される。この第１のアクチュエータ２５ｂはそれぞれ上下動する駆動体２５１を有し、この駆動体２５１はそれぞれ支持体２１ｂの端部に固定される。この例では、支持体２１ｂは、第１のアクチュエータ２５ｂを介して溶液塗布装置１の筐体に、上下移動可能な状態で固定されることとなる。そして第１のアクチュエータ２５ｂは、制御部１９からの指示により、駆動体２５１を、Ｙ軸方向に（上下に）移動させる。

すなわち第１のアクチュエータ２５ｂが、駆動体２５１の移動により支持体２１ｂをＹ軸方向に移動させることにより、塗布部材２３ｂの下側面が、搬送経路Ｃに接する（あるいは近接する）位置（下側位置Ｙ１）と、塗布部材２３ｂの下側面が搬送経路Ｃから離れた上方の位置（上側位置Ｙ２）との間で移動する。

なお、第１のアクチュエータ２５ｂは、オンとなった（電流が供給された）ときに駆動体２５１を上側に移動して、塗布部材２３ｂの下側面の位置を上側位置Ｙ２とし、オフとなったときには駆動体２５１を引き上げずに（制御せずに）、重力で落下するままとし、それによって駆動体２５１が下方に引き下げられて塗布部材２３ｂの下側面の位置を下側位置Ｙ１（上側位置Ｙ２より搬送経路Ｃに近い位置であればよい）まで移動させるものであってもよい。

第２のアクチュエータ２６ｂは、ソレノイドなどのリニアアクチュエータであり、図３に例示するように、支持体２１ｂの上方（上側位置Ｙ２より上方）に複数（図３では２つ）配される。この第２のアクチュエータ２６ｂは、駆動体２６１を備え、制御部１９からの指示により、この駆動体２６１を、Ｙ軸方向に移動させる。本実施の形態では、第２のアクチュエータ２６ｂは、駆動体２６１を、駆動体２６１により上側支持体２１ｂＵの平面部２３１ｂをＹ軸負の方向に押圧して、塗布部材２３ｂの下側面が搬送経路Ｃ側に押圧された状態（下側位置Ｙ１からさらに押圧した位置）とする第１の位置と、上側支持体２１ｂＵの平面部２３１ｂを押圧しない第２の位置との間で移動させる。

またこの第２のアクチュエータ２６ｂは、オンとなった（電流が供給された）ときに駆動体２６１を下側に移動して、塗布部材２３ｂの下側面が搬送経路Ｃ側に押圧された状態とし、オフとなったときには、駆動体２６１の制御をせずに、下方への押圧力を加えないよう制御するものであってもよい。

これら第１、第２のアクチュエータ２５ｂ，２６ｂにより、塗布部材２３ｂが印刷物に対して押圧され、塗布サブユニット１４４ａの押圧体２４ａが押圧する塗布部材２３ａと、塗布部材２３ｂとで搬送経路Ｃ上の印刷物を挟んで、当該印刷物への両面に機能性材料溶液を塗布する塗布モードと、塗布部材２３ｂが搬送経路Ｃから離れた位置に移動される停止モードとの間で制御が行われる。つまり、第１のアクチュエータ２５ｂにより、塗布部材２３ｂの下側面が上側位置Ｙ２の位置に設定された状態が停止モードの状態（後に説明する別の停止モードの状態と区別するため、この停止モードの状態を特に退避停止モードと呼ぶ）に相当する。

また第１のアクチュエータ２５ｂにより塗布部材２３ｂの下側面が下側位置Ｙ１に設定され、かつ、第２のアクチュエータ２６ｂにより塗布部材２３ｂの下側面が搬送経路Ｃ側に押圧された状態が塗布モードの状態に相当する。この塗布モードでは、搬送経路Ｃ上の印刷物は、その表面側は塗布サブユニット１４４ｂの塗布部材２３ｂから押圧力を受け、裏面側は塗布サブユニット１４４ａの塗布部材２３ａに押し付けられることとなって（従って反作用として押圧力を受けることとなって）いる。印刷物は、このように表裏両面側から押圧力を受けつつ、搬送されることとなる。このため第２のアクチュエータ２６ｂの押圧力は、実験的に、印刷物の搬送を妨げない程度の力に設定されてもよい。

なお、第１のアクチュエータ２５ｂにより塗布部材２３ｂの下側面が下側位置Ｙ１に設定され、第２のアクチュエータ２６ｂが塗布部材２３ｂの下側面を搬送経路Ｃ側に押圧しない状態もまた、塗布が行われない、停止モード（退避停止モードと区別する必要がある場合は、非駆動停止モードと呼ぶ）に相当する。

［制御部の動作］
次に、本実施の形態の制御部１９の動作例について説明する。制御部１９は、処理開始の指示を利用者から受けて、図４に例示するように動作する。制御部１９は、まず第１搬送部１２をオンとして、給紙部１１から印刷物を搬送させる（Ｓ１）。また制御部１９は、溶液塗布ユニット１４の供給制御部１４３に対して、貯留タンク１４１からパイプ１４２を介して機能性材料溶液を導出し、当該導出した機能性材料溶液を、塗布サブユニット１４４ａ，ｂの散布部材２２ａ，ｂへと、パイプ１４２を介して供給するよう指示する（Ｓ２：機能性材料溶液の供給開始指示）。

このとき、塗布サブユニット１４４ａ，ｂの散布部材２２ａ，ｂが供給された機能性材料溶液を散布し、塗布部材２３ａ，ｂに機能性材料溶液を浸潤させる。

制御部１９は、第１用紙検知部１３から印刷物の用紙先端が到達した旨の信号の入力があるまで待機し（Ｓ３）、当該信号の入力を受けると、溶液塗布ユニット１４の供給制御部１４３に対して、機能性材料溶液の導出を停止するよう指示する（Ｓ４）。またこのとき制御部１９は、塗布サブユニット１４４ｂの第１のアクチュエータ２５ｂを制御し、支持体２１ｂをＹ軸方向正の方向に移動させ、塗布部材２３ｂの下側面を、搬送経路Ｃから離れた上方の位置（上側位置Ｙ２）に移動させる（Ｓ５：退避停止モードの指示）。そして制御部１９は、第２搬送部１６からの信号を待機する（Ｓ６）。

この間も第１搬送部１２は、印刷物の搬送を継続しており、印刷物の先端は、搬送経路Ｃに沿ってＸ軸正の方向へ移動し、塗布サブユニット１４が対向している位置を通過して、第２搬送部１６のローラー１６ａ，ｂに達する。このとき第２搬送部１６は、印刷物先端が到来した旨を表す信号を、制御部１９に出力する。

制御部１９は、ステップＳ６において、第２搬送部１６から上記信号を受け入れると、退避停止モードの指示をキャンセルして、塗布サブユニット１４４ｂの第１のアクチュエータ２５ｂを制御し、支持体２１ｂをＹ軸方向負の方向に移動させ、塗布部材２３ｂの下側面を、搬送経路Ｃに近接した位置（下側位置Ｙ１）に移動させる（Ｓ７：非駆動停止モードへ移行）。なお、このとき第１搬送部１２及び第２搬送部１６による印刷物の搬送を一時的に停止してもよい。

制御部１９はさらに、第２のアクチュエータ２６ｂを制御して、上側支持体２１ｂＵの平面部２３１ｂをＹ軸負の方向に押圧して、塗布部材２３ｂの下側面を、搬送経路Ｃ側に押圧された状態とする第１の位置へ移動させる（Ｓ８：塗布モードの指示）。制御部１９は、このときさらに溶液塗布ユニット１４の供給制御部１４３に対して、貯留タンク１４１からパイプ１４２を介して機能性材料溶液を導出し、当該導出した機能性材料溶液を、塗布サブユニット１４４ａ，ｂの散布部材２２ａ，ｂへと、パイプ１４２を介して供給するよう指示し、また、乾燥部１５を動作させて、印刷物に対して気流を吹きつけさせる。

なお、先の段階で第１搬送部１２及び第２搬送部１６による印刷物の搬送を一時的に停止していた場合は、ここで第１搬送部１２及び第２搬送部１６による印刷物の搬送を再開させる。

これによりまず塗布サブユニット１４４ａ，ｂの散布部材２２ａ，ｂが供給された機能性材料溶液を散布し、塗布部材２３ａ，ｂに機能性材料溶液を浸潤させることとなる。そして当該塗布部材２３ａ，ｂが印刷物の両面側から印刷物に対して押圧された状態となり、機能性材料溶液を印刷物の表面に押し付けて塗布する状態を維持しつつ、第１搬送部１２及び第２搬送部１６によって、搬送経路Ｃに沿って当該印刷物が送られることとなる。

なお、第１搬送部１２は、１枚の印刷物の後端がローラー１２ａ，ｂを通過すると（印刷物１枚を搬送し終えると）、動作を停止する。

制御部１９はさらに、第２用紙検知部１７が、その位置Ｘ２に印刷物があることを表す信号の出力を停止する（第２用紙検知部１７の位置Ｘ２に印刷物の後端が達する）まで待機し（Ｓ９）、位置Ｘ２に印刷物の後端が達すると、全体の動作を停止させる（Ｓ１０：停止制御）。

この停止制御では、制御部１９は、溶液塗布ユニット１４の供給制御部１４３に対して、機能性材料溶液の導出を停止するよう指示し、第１，第２のアクチュエータ２５ｂ，２６ｂを非駆動停止モードへ移行させる。また制御部１９は、乾燥部１５を停止させる。

制御部１９は、そして、利用者から停止の指示があるか、あるいは、給紙部１１に印刷物がなくなるまで、ステップＳ１に戻って処理を続ける（Ａ）。

もっとも、最初の印刷物に対する処理後、２枚目の印刷物以降は、直前に処理した印刷物に対しての処理の結果、ステップＳ８において印刷物後端が塗布サブユニット１４４の位置を通過した後も機能性材料溶液の塗布部材２３への浸潤が続けられるため、ステップＳ２を省略してもよい。

［動作］
本実施の形態は以上の構成を備えており、次のように動作する。なお、以下の例では、溶液塗布ユニット１４を塗布モードとしたときに、塗布サブユニット１４４の塗布部材２３ａ，ｂが印刷物に接する範囲に断ち切り線が含まれるよう、塗布サブユニット１４４と第２搬送部１６との距離が設定されているものとする。

利用者は用紙上に印刷を行い、断ち切り前となっている印刷物を、本実施の形態の溶液塗布装置１の給紙部１１に積層しておき、溶液塗布装置１に対して処理開始の指示を行う。

すると、溶液塗布装置１は、第１搬送部１２をオンとして、給紙部１１から印刷物を１枚だけ抽出し、搬送経路Ｃに沿ってその搬送を開始する。またこのとき、溶液塗布ユニット１４の供給制御部１４３が、貯留タンク１４１からパイプ１４２を介して機能性材料溶液を導出し、当該導出した機能性材料溶液を、塗布サブユニット１４４ａ，ｂの散布部材２２ａ，ｂへと、パイプ１４２を介して供給する。

そして塗布サブユニット１４４ａ，ｂの散布部材２２ａ，ｂが、当該供給された機能性材料溶液を散布し、塗布部材２３ａ，ｂに機能性材料溶液を浸潤させる。その後、第１用紙検知部１３の位置まで印刷物の用紙先端が到達すると、第１用紙検知部１３からの信号を受けた制御部１９により、機能性材料溶液の供給停止が指示される。このためここで散布部材２２ａ，ｂからの機能性材料溶液の散布は停止する。

さらに制御部１９が、塗布サブユニット１４４ｂに対して退避停止モードの指示を行い、第１のアクチュエータ２５ｂが支持体２１ｂをＹ軸方向正の方向に移動させて、塗布部材２３ｂの下側面を、搬送経路Ｃから離れた上方の位置（上側位置Ｙ２）に移動させる。

その後、印刷物の先端が、第２搬送部１６のローラー１６ａ，ｂの位置に達すると、第２搬送部１６が、印刷物先端が到来した旨の信号を制御部１９に出力する。制御部１９はこの信号の入力を受けて、第１搬送部１２及び第２搬送部１６による印刷物の搬送を一時的に停止し、塗布サブユニット１４４ｂの第１のアクチュエータ２５ｂを制御し、支持体２１ｂをＹ軸方向負の方向に移動させ、塗布部材２３ｂの下側面を、搬送経路Ｃに近接した位置（下側位置Ｙ１）に移動させる。

制御部１９はさらに、第２のアクチュエータ２６ｂを制御して、上側支持体２１ｂＵの平面部２３１ｂをＹ軸負の方向に押圧し、塗布部材２３ｂの下側面を、搬送経路Ｃ側に押圧された状態とする第１の位置へ移動させる。

さらに制御部１９は、溶液塗布ユニット１４の供給制御部１４３に対して、貯留タンク１４１からパイプ１４２を介して機能性材料溶液を導出し、当該導出した機能性材料溶液を、塗布サブユニット１４４ａ，ｂの散布部材２２ａ，ｂへと、パイプ１４２を介して供給するよう指示する。制御部１９は、また、乾燥部１５を動作させて、印刷物に対して気流の吹きつけを開始する。

そして制御部１９は、第１搬送部１２及び第２搬送部１６による印刷物の搬送を再開させる。

これにより溶液塗布ユニット１４は塗布モードとして動作することとなり、塗布サブユニット１４４ａ，ｂの散布部材２２ａ，ｂが、貯留タンク１４１から供給された機能性材料溶液を散布し、塗布部材２３ａ，ｂに機能性材料溶液を浸潤させる。またこの塗布部材２３ａ，ｂが印刷物の両面側から印刷物に対して押圧された状態で、印刷物両面に機能性材料溶液を塗布する状態を維持しつつ、搬送経路Ｃに沿って印刷物が搬送される。これによって、第１搬送部１２，第２搬送部１６による印刷物の搬送再開時に、溶液塗布ユニット１４の位置にあった部分から搬送方向後端に至るまでの印刷物の部分に機能性材料溶液が塗布される。

その後、印刷物の後端が第２用紙検知部１７の位置Ｘ２を通過すると、第２用紙検知部１７が、印刷物があることを表す信号の出力を停止する。制御部１９は、この信号の停止を受けて、全体の動作を終了し、停止させる。つまり、この段階で機能性材料溶液の散布は停止される。

さらに溶液塗布装置１は、給紙部１１に印刷物があれば、給紙部１１から印刷物を１枚だけ抽出して搬送を開始する動作から繰り返して動作する。

このように本実施の形態では、印刷物の塗布範囲の開始位置（断ち切り線）が第１、第２の塗布サブユニット１４４の配置位置近傍に設定された所定の設定位置（ここでの例では塗布サブユニット１４４の直下）に到来したときに、溶液塗布ユニット１４を塗布モードとする。

［生成される印刷物］
本実施の形態の溶液塗布装置１により処理された印刷物は、図５に例示するように、用紙Ｒと、この用紙Ｒ上の印刷部分に形成されたインクの層Ｐとの表面の微細な凹に、機能性材料Ｘが嵌まり込んで、バインダー材料により固定された状態となる。また凸となった部分の機能性材料は、第２搬送部１６のローラにて扱き落とされてしまうため、不連続な塗膜となって、用紙や印刷の風合いが損なわれず、また、筆記・捺印特性も損なわれることがない。さらに、搬送方向先端側の断ち切り線より外側（断ち切られて廃棄される部分）には溶液が塗布（押圧して塗布）されることがないため、この部分の用紙Ｒやインクの層Ｐ表面の微細な凹凸に、機能性材料は配されない。

［実施形態の効果］
このように断ち切り線より外の余計な部分に溶液を塗布することなく、また溶液塗布中は印刷物に塗布部材を押圧しつつ印刷物を搬送して塗布を行うので、印刷物表面の微細な凹凸に機能性材料を嵌入でき、比較的少ない量の機能性材料溶液で、十分な機能を発揮する分量の機能性材料を印刷物表面に固定できる。

つまりこの例によると、印刷された部分についてはインク表面の、インクの分子間に機能性材料である例えば銅イオン材料が押し込まれた状態となり、印刷のない部分については用紙の繊維の間に機能性材料である例えば銅イオン材料が押し込まれた状態となって、印刷物の全面（かつ両面）で機能性材料の機能の発揮が期待できる。また、機能性材料を分散した層を固定するのではなく、機能性材料を印刷物表面の凹凸に嵌入することで印刷物のインク表面及び用紙表面に機能性材料を被覆するので、印刷や用紙の風合いを損ねることがない。

さらに本実施の形態の溶液塗布装置１を用いると、断ち切られる部分など、機能性材料を被覆する必要がない部分については少なくともその一部への溶液塗布が行われないので、機能性材料溶液の使用量を低減できる。また、溶液を塗布する位置に印刷物の塗布範囲が到来するまでは、機能性材料溶液の供給・散布が行われないよう制御されることで、機能性材料溶液の揮発による損失も低減できる。

［変形例］
ここまでの説明では、溶液塗布ユニット１４が備える第１、第２の塗布サブユニット１４４のうち、搬送経路の上側にある第２の塗布サブユニット１４４ｂのみを搬送経路に対して離隔した位置と近接した位置とで移動し、また塗布モードでは塗布部材２３ｂを搬送経路に向けて押圧することとしていたが、本実施の形態はこれに限られない。

例えば搬送経路の下側に配される塗布サブユニット１４ａも、塗布モードでは塗布部材２３ａを搬送経路に向けて押圧することとしてもよい。

［塗布ユニットの別の態様］
また、溶液塗布ユニットは、上述の例のものだけに限られない。本実施の形態の別の例に係る溶液塗布ユニット１４は、一対の塗布サブユニット１４４に代えて、一つの塗布サブユニット１４４′を備える。この塗布サブユニット１４４′は、図６に例示するように、ＸＹ面内に円弧状の断面を有し、Ｚ軸方向は搬送経路Ｃの幅よりも長い下皿体３１と、この下皿体３１と実質的に同形状を有し、Ｘ軸方向の長さを短くした蓋体３２と、材料供給部３３と、スクレーパー３４と、液量センサ３５とを備えるものであってもよい。

この例では、下皿体３１は搬送経路Ｃの下側に配され、蓋体３２は下皿体３１に対して搬送経路Ｃを挟んで、搬送経路Ｃの上側に配される。またこの下皿体３１の底部（最下部）には開口３１ａが形成されている。

また、材料供給部３３は、図６に例示するように、下皿体３１の下方（Ｙ軸負の方向、すなわち重力方向）に配された三方コック３３１と、この三方コック３３１よりさら下方に配される排液貯留タンク３３２とを含む。ここで三方コック３３１は、貯留タンク１４１にパイプ１４２を介して連結された流入管３３１ａと、下皿体３１の開口３１ａに連結された供給管３３１ｂと、排液貯留タンク３３２に連結された排出管３３１ｃとを備える。この三方コック３３１は、制御部１９によって制御され、電気的に流路を切り替える。ここでの例では、この三方コック３３１は、制御部１９からの指示により、流入管３３１ａを介して供給される機能性材料溶液を供給管３３１ｂへ導出する供給モードと、供給管３３１ｂから流入する機能性材料溶液を排出管３３１ｃへ導出する排液モードと、三方コック３３１の供給管３３１ｂを閉塞する閉塞モードとのいずれかのモードに切り替えられる。

スクレーパー３４は、搬送経路Ｃの下流側の下皿体３１と蓋体３２との間隙に配され、この位置に到来した印刷物表面に付着した余分な機能性材料溶液を落とす。具体的にこのスクレーパー３４は、搬送経路Ｃを挟んで対向配置される一対のローラー３４ａ，ｂを備え、印刷物が、このローラー３４ａ，ｂ間を通過することで、印刷物表面の余分な機能性材料溶液を落とす（落ちた機能性材料溶液は下皿体３１によって受けられるように、下皿体３１，蓋体３２，及びローラー３４ａ，ｂの配置位置を設定する）。

液量センサ３５は、下皿体３１に貯留される機能性材料溶液の液量を検出して、当該検出した液量の情報を制御部１９に出力する。

またこの例では、これらローラー３４ａ，ｂの押圧により、印刷物表面の微細な凹凸（分子間の間隙など）への機能性溶液材料の嵌入を促進する。

本実施の形態のこの例では、制御部１９は、図４に例示した動作のステップＳ２にて、溶液塗布ユニット１４の供給制御部１４３のポンプＵを駆動させて、貯留タンク１４１からパイプ１４２を介して機能性材料溶液を導出させる。そしてこれにより制御部１９は、当該導出した機能性材料溶液を、塗布サブユニット１４４′の三方コック３３１の流入管３３１ａに供給する。

また制御部１９は、ここで、液量センサから入力される情報を監視し、次の液量制御処理を行う。すなわち制御部１９は、液量センサから入力される情報により、下皿体３１に貯留された機能性材料溶液の液量が所定の液量を下回っていると判断すると、三方コック３３１を制御して、供給モードとする。

三方コック３３１は制御部１９からの制御を受けて、流入管３３１ａを介して供給される機能性材料溶液を供給管３３１ｂへ導出し、下皿体３１の開口３１ａを介して下皿体３１と蓋体３２との間に機能性材料溶液を充填する。

一方、制御部１９は、液量センサから入力される情報により、下皿体３１に貯留された機能性材料溶液の液量が所定の液量を上回っていると判断すると、供給制御部１４３のポンプＵの駆動を停止するとともに、三方コック３３１を閉塞モードとするよう制御して、供給管３３１ｂを閉塞する。

制御部１９は、以上の液量センサから入力される情報に基づく液量制御処理を繰り返し行い、下皿体３１と蓋体３２との間の機能性材料溶液の液量を一定に保持する。

また制御部１９は、第１用紙検知部１３から印刷物の用紙先端が到達した旨の信号が入力されると、ステップＳ４の動作により溶液塗布ユニット１４の供給制御部１４３に対して、機能性材料溶液の導出を停止するよう指示し、三方コック３３１を閉塞モードとするよう制御する。またこの例では制御部１９は、ステップＳ５，Ｓ７の動作は行わない（溶液塗布ユニット１４がアクチュエータを備えないため）。

そして第２搬送部１６が、印刷物先端が到来した旨を表す信号を出力すると、制御部１９はこの信号を受けて、ステップＳ８にて溶液塗布ユニット１４に塗布モードの指示を行い、先の例のステップＳ８の動作に代えて、上述の液量制御処理を実行する。そしてそれにより、制御部１９は、下皿体３１と蓋体３２との間の機能性材料溶液の液量を一定に保持する。また制御部１９はこのとき、乾燥部１５を動作させて、印刷物に対して気流を吹きつけさせる。

なお、この例でも、第２搬送部１６が、印刷物先端が到来した旨を表す信号を出力したときに第１搬送部１２及び第２搬送部１６による印刷物の搬送を一時的に停止してもよい。その場合は、このステップＳ８にて、第１搬送部１２及び第２搬送部１６による印刷物の搬送を再開させる。

このとき制御部１９の液量制御処理が行われ、制御部１９は下皿体３１と蓋体３２との間の機能性材料溶液の液量を一定に保持する。これにより、機能性材料溶液に印刷物が浸漬され、印刷物の両面に機能性材料溶液が塗布された状態となる。そして第１搬送部１２及び第２搬送部１６が、搬送経路Ｃに沿って印刷物を搬送することで、ステップＳ８の時点で、搬送経路Ｃ上、下皿体３１と蓋体３２との間にあった位置よりも搬送経路の下流側にある範囲にかけて、印刷物の両面に機能性材料溶液が塗布された状態となる。

そして制御部１９は、第２用紙検知部１７が、その位置Ｘ２に印刷物があることを表す信号の出力を停止する（第２用紙検知部１７の位置Ｘ２に印刷物の後端が達する）まで待機し（Ｓ９）、印刷物の後端が位置Ｘ２に達すると、全体の動作を停止させる（Ｓ１０：停止制御）。

この停止制御では、制御部１９は、溶液塗布ユニット１４の供給制御部１４３に対して、機能性材料溶液の導出を停止するよう指示する（停止モードとする）。また制御部１９は、三方コック３３１を閉塞モードとするよう制御する。そして制御部１９は、乾燥部１５を停止させる。

またこの例でも、制御部１９は、利用者から停止の指示があるか、あるいは、給紙部１１に印刷物がなくなるまで、ステップＳ１に戻って処理を続ける。

そして制御部１９は、利用者から停止の指示があるか、あるいは、給紙部１１に印刷物がなくなるなど、動作を終了するときには、三方コック３３１を、排液モードとなるよう制御する。これにより三方コック３３１が、供給管３３１ｂから流入する機能性材料溶液を排出管３３１ｃへ導出するよう動作する。本実施の形態のここでの例では、三方コック３３１及び排液タンク３３２は下皿体３１より下方に配されているため、供給管３３１ｂから排出管３３１ｃへの流路が開放されると、重力の作用によって下皿体３１に貯留している機能性材料溶液は、下皿体３１の開口３１ａ、供給管３３１ｂ，三方コック３３１、排出管３３１ｃを通じて、排液タンク３３２へ導出される。

なお、排液タンク３３２に貯留された機能性材料溶液は、貯留タンク１４１に戻されてもよい。この際、排液タンク３３２に貯留された機能性材料溶液はフィルタを通じてゴミなどを濾し取った後に貯留タンク１４１に戻すこととしてもよい。

なお本実施の形態のこの例では、下皿体３１と蓋体３２との間での印刷物の通過をスムーズにするため、下皿体３１と蓋体３２との少なくとも一方に、搬送経路方向に凸となる畝状部３１１を、Ｙ軸方向に断続的に配してもよい（図７（ａ））。この畝状部３１１は、Ｘ軸に対して角度をもって交差する方向に配されてもよい（図７（ｂ））。図７は、下皿体３１に畝状部３１１を設けた例を示す概略斜視図である。

この例の溶液塗布ユニット１４を備えた溶液塗布装置１によると、断ち切り仕上げのない印刷物の両面全体に機能性材料溶液を塗布することができる。

またここまでに説明したいずれの種類の溶液塗布ユニット１４を備えた溶液塗布装置１でも、印刷が行われていない状態の媒体にも機能性材料溶液を塗布でき、比較的密度の低い印刷であれば、このように印刷が行われていない状態の媒体に機能性材料溶液してから印刷を行っても、全体的な機能性材料塗布の効果は維持できる。

１ 溶液塗布装置、１１ 給紙部、１２ 第１搬送部、１３ 第１用紙検知部、１４ 溶液塗布ユニット、１５ 乾燥部、１６ 第２搬送部、１７ 第２用紙検知部、１８ 排出部、１９ 制御部、２１ 支持体、２２ 散布部材、２３ 塗布部材、２４ 押圧体、２５ 第１のアクチュエータ、２６ 第２のアクチュエータ、３１ 下皿体、３２ 蓋体、３３ 材料供給部、３４ スクレーパー、１４１ 貯留タンク、１４２ パイプ、１４３ 供給制御部、１４４，１４４′ 塗布サブユニット、２３１ 平面部、２５１，２６１ 駆動体、３１１ 畝状部。

Claims (5)

1. 印刷物に機能性材料溶液を塗布する溶液塗布装置であって、
   前記機能性材料溶液を塗布する塗布範囲を少なくともその一部に含む印刷物を、所定の搬送経路に沿って搬送する搬送ユニットと、
   前記搬送経路上の所定位置に配され、印刷物に前記機能性材料溶液を塗布する塗布モードと、印刷物への前記機能性材料溶液の塗布を停止する停止モードとのいずれかに設定可能な塗布ユニットと、
   前記搬送ユニットにより、前記塗布ユニットの配置位置近傍に設定された所定の設定位置に、前記印刷物の塗布範囲の開始位置が到来したときに、前記塗布ユニットを前記塗布モードに設定する制御ユニットと、
   を含む溶液塗布装置。
2. 請求項１に記載の溶液塗布装置であって、
   前記塗布ユニットは、
   前記印刷物の搬送軌跡下方に位置する第１の塗布サブユニットと、
   前記第１の塗布サブユニットと、前記印刷物の搬送軌跡を介して対向配置された第２の塗布サブユニットであって、印刷物に前記機能性材料溶液を塗布する塗布モードと、印刷物への前記機能性材料溶液の塗布を停止する停止モードとのいずれかに設定可能な第２の塗布サブユニットと、
   を含み、
   前記制御ユニットは、前記搬送ユニットにより、前記第１、第２の塗布サブユニットの配置位置近傍に設定された所定の設定位置に、前記印刷物の塗布範囲の開始位置が到来したときに、前記塗布ユニットを塗布モードに設定する溶液塗布装置。
3. 請求項２に記載の溶液塗布装置であって、
   前記第１の塗布サブユニットと、前記第２の塗布サブユニットとは、それぞれ前記機能性材料溶液を浸潤させる塗布部材を有し、
   前記塗布ユニットを前記塗布モードとするときには、前記第１の塗布サブユニットと前記第２の塗布サブユニットとの少なくとも一方の前記塗布部材を、前記搬送軌跡の方向へ押圧させる押圧手段をさらに含む溶液塗布装置。
4. 請求項２または３に記載の溶液塗布装置であって、
   前記塗布ユニットは、さらに、前記機能性材料溶液を貯え、供給路の一端側が接続される貯留タンクと、
   前記貯留タンクから、前記供給路を介して前記機能性材料溶液を導出し、前記供給路の他端側に接続される前記第１の塗布サブユニットと第２の塗布サブユニットとに供給する供給制御部と、を有し、
   前記供給制御部は、前記制御ユニットからの指示に基づき、前記塗布ユニットを前記停止モードとする場合には前記機能性材料溶液の供給を停止し、前記塗布ユニットを前記塗布モードとする場合には前記機能性材料溶液を前記第１の塗布サブユニットと第２の塗布サブユニットとに供給する溶液塗布装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の溶液塗布装置であって、
   前記機能性材料溶液は、抗菌性または抗ウィルス性の少なくとも一方の機能性材料を分散した溶液である溶液塗布装置。
   

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