(57)【要約】【課題】被塗布媒体へインキを無駄なく高速に塗付し、塗付されたインキ厚みが一定になるようにしたインキ塗布装置を提供する。【解決手段】ディスペンサー装置３は、ノズル４の先端部をカード２に近接させた際に、支持ローラ５に対向する位置でカード２に当接してノズル４の先端面からカード２までの隙間Ｌを一定に保つ隙間保持機構８が設けられている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラテン上を搬送される被塗布媒体にインキを吐出して塗布するインキ塗布装置において、
前記被塗布媒体にノズル先端部を近接させてインキを所定量吐出する高さ方向に移動可能なインキ塗付手段と、
前記インキ塗付手段に搬送される前記被塗布媒体を支持する前記プラテンと、前記被塗布媒体を前記インキ塗付手段とプラテンとの間を通過させて搬送する搬送手段とを備え、
前記インキ塗付手段は、ノズル先端部を被塗布媒体に近接させた際に、前記プラテン支持位置に対向する位置で前記被塗布媒体に当接してノズル先端面から被塗布媒体までの隙間を一定に保つ隙間保持機構が設けられていることを特徴とするインキ塗布装置。
【請求項２】
前記隙間保持機構は、ノズルを被塗布媒体に近接させた際に前記プラテン支持位置で前記被塗布媒体をプラテンに押し当てたまま従動回転する回転体を備えていることを特徴とする請求項１記載のインキ塗布装置。
【請求項３】
前記隙間保持機構は、ノズル先端面から記録媒体までの間隔を微調整するための隙間調整機構を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のインキ塗付装置。
【請求項４】
前記インキ塗付手段は、記録媒体の先端位置を検出してから一定時間だけノズルを近接させてインキを吐出するディスペンサーであることを特徴とする請求項１、２又は請求項３記載のインキ塗布装置。
【請求項５】
前記インキ塗付手段は、スクラッチオフインキをカードに塗布することを特徴とする請求項１、２、３又は請求項４記載のインキ塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明はプラテン上を搬送されるカード状の記録媒体にインキを吐出して塗布するインキ塗布装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年、会員カード、葉書、宝くじなどの各種カード、テレホンカードやポイントカードのような磁気カード、ＩＣカード等の様々なカードが発行されている。これらの各種カード面には印刷が施されている他に、スクラッチオフインキが印刷されていたり、会員自身が署名するためのシグネチャー用のインキが印刷されている。
【０００３】
例えば、スクラッチオフインキをカードに印刷する印刷方式には、熱転写方式とスクリーン印刷方式が採用されている。熱転写方式は、記録ヘッド（サーマルヘッド）をスクラッチオフインキを含浸させたインキリボンを介して印刷媒体に押圧してインキ像を転写する熱転写型印刷装置を用いるものである。スクリーン印刷方式は、スクリーン印刷装置が用いられ、大量のスクラッチオフインキがスクリーン枠に供給され、スキージユニットより大判の印刷媒体に印刷してから、該印刷媒体を個々のカードに裁断している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した熱転写方式やスクリーン印刷方式では、これらの印刷方式は印刷速度が遅いため、大量生産するには複数の印刷装置を並設して印刷するようにしていた。このため、大掛かりな設備が必要になり、生産コストも増大する。
また、スクリーン印刷方式では、大量のスクラッチオフインキがスクリーン枠に供給されるため、印刷に寄与するインキ量に比べてスクリーン枠に残存するインキ量が多く、インキが無駄になり歩留まりが低下する。また、大量に蒸発した有機溶剤が作業環境を悪化させるという課題もあった。
【０００５】
これに対して、印刷速度を高速化するため、カードなどの被塗布媒体にディスペンサーを用いてスクラッチオフインキを吐出して印刷する方式も考えられる。このディスペンサー方式はＸ−Ｙ−Ｚ軸方向に移動可能なロボットアームに保持されたディスペンサーが被塗布媒体上を走査して、ノズル先端を被塗布媒体に近接させたまま所定量のスクラッチオフインキを吐出して塗付するものである。
しかしながら、被塗付媒体の厚みが一定でなかったり、反りが生じていたりすると、塗付されたインキの厚みが一定に保つことが難しく、かすれや厚付けなどのむらが生じ易いという課題があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、被塗布媒体へインキを無駄なく高速に塗付し、塗付されたインキ厚みが一定になるようにしたインキ塗布装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
即ち、プラテン上を搬送される被塗布媒体にインキを吐出して塗布するインキ塗布装置において、前記被塗布媒体にノズル先端部を近接させてインキを所定量吐出する高さ方向に移動可能なインキ塗付手段と、前記インキ塗付手段に搬送される前記被塗布媒体を支持する前記プラテンと、前記被塗布媒体を前記インキ塗付手段とプラテンとの間を通過させて搬送する搬送手段とを備え、前記インキ塗付手段は、ノズル先端部を被塗布媒体に近接させた際に、前記プラテン支持位置に対向する位置で前記被塗布媒体に当接してノズル先端面から被塗布媒体までの隙間を一定に保つ隙間保持機構が設けられていることを特徴とする。
また、前記隙間保持機構は、ノズルを被塗布媒体に近接させた際に前記プラテン支持位置で前記被塗布媒体をプラテンに押し当てたまま従動回転する回転体を備えていることを特徴とする。
また、前記隙間保持機構は、ノズル先端面から記録媒体までの間隔を微調整するための隙間調整機構を備えていることを特徴とする。
また、前記インキ塗付手段は、記録媒体の先端位置を検出してから一定時間だけインキを吐出するディスペンサーであり、スクラッチオフインキをカードに塗布することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインキ塗布装置の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。本実施例ではスクラッチオフインキを塗付するインキ塗布装置について説明する。
図１はインキ塗布装置の要部構成を示す正面説明図、図２は図１のインキ塗布装置の右側面図、図３は図１のインキ塗布装置の左側面図、図４はインキ塗布装置のインキ塗布動作を示す斜視説明図、図５はディスペンサー装置のノズル先端の説明図である。
【０００９】
先ず、図１を参照してインキ塗布装置の概略構成について説明する。インキ塗布装置１はプラテン上を搬送される被塗布媒体にインキを吐出して塗布する装置である。本実施例では、被塗布媒体の一例としてプラスチック製のカード２を用い、塗付するインキの一例としてスクラッチオフインキを用いて説明する。
【００１０】
３はインキ塗付手段であるディスペンサー装置であり、カード２にノズル４の先端であるインキ吐出口を近接させてスクラッチオフインキを所定量吐出する。ディスペンサー装置３は、高さ方向（Ｚ軸方向）のみ移動可能に設けられており、Ｘ−Ｙ方向の位置は固定されている。このディスペンサー装置３の移動機構は、例えばモータにより回転駆動されるクランクや偏芯カムなどに連繋するシャフトを通じて上下動させたり、エアーシリンダによるシリンダ駆動等の様々な機構を採用できる。本実施例では、ディスペンサー装置３は１箇所のみに設けられているが複数台並べて複数箇所にインキを塗付するようにしても良い。
【００１１】
スクラッチオフインキは、インキカートリッジに貯留されており、印刷に必要な量だけノズル４より吐出されてカード２に塗布される。このスクラッチオフインキは、例えば、ゴム系樹脂材やバインダーなどの接着材にアルミ等の金属粉末を混入して練り上げられた有機溶剤系の銀インキや紫外線硬化型のＵＶ銀インキなどが用いられる。尚、有機溶剤系の銀インキを用いた場合には、自然乾燥を行うか、或いはインキを塗付した後にカード２を加温装置を通して印刷面の乾燥を行っても良い。一方、紫外線硬化型のＵＶ銀インキの場合には、インキ塗布後にカード２をＵＶ照射装置を通して印刷面を乾燥させることが必要になる。
【００１２】
５はプラテンである支持ローラであり、ディスペンサー３へ搬送されるカード２を支持する。支持ローラ５は金属ローラが好適に用いられ、カード２の移動に伴ってフリーに従動回転する。尚、プラテンとしては支持ローラ５に限らずカード面に傷がつかないようであれば他の部材であっても良い。
【００１３】
６は供給ローラ、７は排出ローラであり、インキ塗布位置より上流側及び下流側に１対ずつ設けられている。これらはカード２の搬送手段を構成するものであり、カード２をディスペンサー３と支持ローラ５との間を通過させて搬送する。供給ローラ６及び排出ローラ７は図示しないモータより回転駆動される駆動ローラ６ａ、７ａとこれに押圧して従動回転する従動ローラ６ｂ、７ｂとを備えている。これらのローラは、例えば硬質ゴムローラが好適に用いられる。排出ローラ７のローラ対のうち従動ローラ７ｂは、印刷後のカード２の印刷面に当接するためインキが転写されないよう、円板型のローラが用いられる（図４参照）。
【００１４】
ディスペンサー装置３には隙間保持機構８が設けられている。この隙間保持機構８は、ノズル４のインキ吐出口をカード２に近接させた際に、インキ吐出口端面からカード２の上面までの隙間Ｌが一定となるようにしている。本実施例では、支持ローラ５の支持位置に対向する位置でカード３に当接して従動回転可能な回転体（コロ、ベアリング、球体など）９が設けられている。回転体９は、ノズル４の両側に設けられたガイド部材１０に回転自在に保持されている。ガイド部材１０のカード搬送方向上流側には、テーパー面（傾斜面）１１が形成されており、カード２の先端を回転体９と支持ローラ５との間へ導くガイド面を形成している。また、ガイド部材１０は、平面視でコ字状若しくはＵ字状に形成されており、ノズル４を凹溝部分に配置して干渉しないようになっている（図３参照）。
【００１５】
図２及び図３において、ガイド部材１０は、上方に設けられた支持部材１３を貫通して上下方向に嵌め込まれた吊下げボルト１２の先端側に連繋して吊下げ支持されている。吊下げボルト１２のボルトヘッド１２ａと支持部材１３の上面との間にはコイルスプリング１４が弾装されており、ガイド部材１０を常時上方へ引き上げる方向へ付勢している。ノズル４は支持部材１３を貫通して配置されており上下動しても干渉しないようになっている。
【００１６】
また、図２において、支持部材１３には、隙間調整機構の一例としてマイクロメーター１５が連繋して嵌め込まれており、マイクロメーター１５の調整用ロッド１６は、コイルスプリング１４の付勢力に抗してガイド部材１０の上面に突き当てられて、ガイド部材１０の高さ位置を規制している。この調整用ロッド１６はメモリが刻印されたノブ１７を所定方向に回転させると、下方へ移動したり上方へ移動したりすることができるようになっている。
即ち、ディスペンサー装置３のノズル４がカード２に近接させた際に、回転体９の下端（即ちカード２の上面）がノズル４の端面より僅かに（例えば０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度）下方になるように、マイクロメーター１５を操作して調整用ロッド１６の位置を調整しておくことで、カード２とノズル４の先端面との隙間Ｌが一定に保持できるようになっている。
【００１７】
図１において、供給ローラ６とディスペンサ装置３との間には、カード検知センサ１８が設けられている。このカード検知センサ１８は、透過型のセンサが用いられ発光部１８ａと受光部１８ｂが対向して設けられている。カード検知センサ１８の検知信号により、図示しない制御部がタイマー制御によりディスペンサ装置３を一定時間動作するように制御する。カード検知センサ１８は、透過型のセンサに替えて反射型のセンサやレバーセンサなどの他の検知方式のセンサを用いても良い。
【００１８】
次に、上述したインキ塗布装置１を用いてカード２にインキ塗布を行う動作について図４及び図５を参照して説明する。
図示しないカード供給口よりカード２をＸ−Ｙ方向に位置合わせして送り込むと、供給ローラ６によりガイド部材１０に高さ位置がガイドされながらディスペンサ装置３へ送り込まれる。このとき、カード検知センサ１８がカード２の先端を検知すると、カード２の搬送と塗付タイミングを合わせて、図示しない移動機構が作動してディスペンサ装置３が一定時間下動して、ノズル４を搬送されているカード２に近接させると共にスクラッチオフインキをノズル４より吐出してカード２上にスクラッチオフインキ１８を塗付する。このとき、カード２をインキ塗布位置で回転体９と支持ローラ５とで挟み込んで搬送されるので、カード２の反りが確実に抑えられ、しかも図５に示すノズル４の先端面とカード２の上面までの隙間Ｌが一定に保たれた状態が維持できるので、インキの塗付厚みを均一にすることができる。また、カード２の送り動作を停止することなくスクラッチオフインキ１８が塗付できるので高速にしかも必要量だけ無駄なくインキ塗布が行える。尚、ディスペンサ装置３はインキの塗付が終了すると上動して次のインキ塗布に備える。カード２は、スクラッチオフインキ１８が塗付されると、排出ローラ７により加温装置などの次工程へ排出される。
【００１９】
尚、カード２の板厚や種類が変わった場合には、予めマイクロメータ１５を操作して、調整用ロッド１６によりノズル４の先端面と回転体９の下端部との隙間を微調整しておくことで対応できる。これにより、被塗布媒体の種類に合わせて隙間Ｌを微調整することで塗付厚みを均一にすることができ、汎用性が向上する。
【００２０】
上述したインキ塗布装置１を用いれば、ディスペンサー装置３のノズル４の先端部をカード２に近接させた際に、支持ローラ５の支持位置に対向する位置で回転体９をカード２に当接してインキ塗布が行なわれるので、カード２の反りが確実に抑えられ、インキの塗付厚みを均一にすることができる。また、カード２の搬送動作を停止することなくノズル４の高さ方向への移動のみでインキが塗付できるので、カード２へ高速にしかも必要な量だけ無駄なくインキ塗布が行える。
【００２１】
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、スクラッチオフインキ１８に替えてシグネチャーインキなどの他のインキであってもよく、被塗布媒体はプラスチックカードに限らず、紙製カード、磁気カード、ＩＣカードなど他の媒体であってもよい。
また、隙間調整機構８はマイクロメーター１５を用いた機構に限らず、支持部材１３に隙間ゲージを用いたりシム等を噛ませてガイド部材１０の高さ位置を調整しても良く、或いはテーパー面を有する可動駒などを設けて、コイルスプリング１４の弾発力を調整してガイド部材１０の高さ位置を調整するようにしてもよいなど、他の機構を採用することも可能である。
また、インキ塗布装置１は単独機であっても、或いはラインの一部に用いても何れでも良い等、法の精神を逸脱しない範囲内でさらに多くの改変を施し得るのはもちろんのことである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は前述したように、インキ塗付手段は、ノズル先端部を被塗布媒体に近接させた際に、前記プラテン支持位置に対向する位置で前記被塗布媒体に当接してノズル先端面から被塗布媒体までの隙間を一定に保つ隙間保持機構が設けられているので、被塗布媒体の反りが確実に抑えられ、インキの塗付厚みを均一に塗付することができる。また、被塗布媒体の搬送動作を停止することなくノズルの高さ方向への移動のみでインキが塗付できるので、被塗布媒体へ高速にしかも必要な量だけ無駄なくインキ塗布が行える。
また、隙間保持機構は、ノズル先端面から記録媒体までの間隔を微調整するための隙間調整機構を備えている場合には、被塗布媒体の種類に合わせて隙間を調整することで塗付厚みを均一にすることができ、汎用性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】インキ塗布装置の要部構成を示す正面説明図である。
【図２】図１のインキ塗布装置の右側面図である。
【図３】図１のインキ塗布装置の左側面図である。
【図４】インキ塗布装置のインキ塗布動作を示す斜視説明図である。
【図５】ディスペンサー装置のノズル先端の説明図である。
【符号の説明】
１　インキ塗布装置
２　カード
３　ディスペンサー装置
４　ノズル
５　支持ローラ
６　供給ローラ
７　排出ローラ
６ａ、７ａ　駆動ローラ
６ｂ、７ｂ　従動ローラ
８　隙間保持機構
９　回転体
１０　ガイド部材
１１　テーパー面
１２　吊下げボルト
１３　支持部材
１４　コイルスプリング
１５　マイクロメーター
１６　調整用ロッド
１７　ノブ
１８　スクラッチオフインキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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