(57)【要約】【課題】枚葉式に吸引搬送される段ボールシートの波形面に対して、所望の鮮明な印刷画像を効率的に印刷することが可能なインキジェット方式による印刷方法を提供する。【解決手段】段ボールシートを搬送しながら、インクジェットノズルから段ボールシートの表面に向かって、インク滴を噴射して、表面上にドットを形成することにより段ボールシートに印刷をする方法において、段ボールシートの一方の面を吸引しながら、段ボールシートを枚葉式に搬送する段階と、段ボールシートの他方の面の波形面の形態、及び該波形面に形成されるドットの所望DPIに応じて、段ボールシートの搬送速度、シートの吸引強さ及びインクジェットノズルと波形面との間隔との間で調整することにより、インク滴を噴射して、該波形面に印刷をする段階と、を有することを特徴とする印刷方法。【選択図】図４
2007022807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
段ボールシートを搬送しながら、インクジェットノズルから段ボールシートの表面に向かって、インク滴を噴射して、表面上にドットを形成することにより段ボールシートに印刷をする方法において、
段ボールシートの一方の面を吸引しながら、段ボールシートを枚葉式に搬送する段階と、
段ボールシートの他方の面の波形面の形態、及び該波形面に形成されるドットの所望DPIに応じて、段ボールシートの搬送速度、シートの吸引強さ及びインクジェットノズルと波形面との間隔との間で調整することにより、インク滴を噴射して、該波形面に印刷をする段階と、
を有することを特徴とする印刷方法。
【請求項２】
前記搬送段階において、段ボールシートの波形断面の波形が進行する向きに沿って搬送するか、或いは該進行する向きと直交する向きに搬送するかを選択する段階を有する、請求項１に記載の印刷方法。
【請求項３】
前記枚葉段ボールシートが、蛇行状の波形面を有し、前記ドット密度が、３００ｄｐiないし９００ｄｐiである場合、前記吸引強さの所定範囲は、１Kpaないし５Kpa、前記間隔の所定範囲は、１ｍｍないし５ｍｍ、及び前記搬送速度は、毎分３６ｍ以下である、請求項１または２に記載の印刷方法。
【請求項４】
前記インクジェット方式は、サーマル方式であり、前記インクジェットノズルからのインク滴の噴射速度及び量を一定にした状態で、印刷を行う、請求項１ないし請求項３のいずれか1項に記載の印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インキジェット方式により印刷を行う印刷方法に関し、より詳細には、枚葉式で搬送される段ボールシートのシート波形面の所望位置に対してインキジェット方式により鮮明な印刷を行う印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送される連続シートに対して、固定インキジェットノズルから連続シートの表面に対して，インキジェット方式により印刷する印刷装置が、例えば、特許文献１に開示されている。
この印刷装置は、連続シートを搬送する搬送装置と、連続シートの印刷面の側に、印刷面から間隔を隔てて配置されたインキジェットヘッドとを有し、インキジェットヘッドは、先端と印刷面とが所定間隔となるように配置されて、印刷面に向かってインキを噴射するインキジェットノズルを内部に有する。
【０００３】
このような構成により、連続シートを搬送装置により搬送することにより、インキジェットヘッドを横切るとき、インキジェットノズルの先端から印刷面に向かってインキ滴を噴射することにより、印刷面にインキ滴が着弾し、印刷面にドットが形成されることにより印刷が施される。
しかしながら、このような従来の印刷装置を一枚ずつ搬送される枚葉式段ボールシートに対して適用しようとすると、以下の技術的問題点がある。
第１に、枚葉式段ボールシートは、連続シートに較べて反りが生じやすく、このような反りを一定範囲に抑制しながら搬送するためには、シートを搬送する搬送コンベアのベルトに多数の貫通吸引孔を設け、これらの吸引孔を介して吸引エアによりシートをベルトに対して吸着させる形態で搬送する必要がある。また、枚葉式段ボールシートの搬送中に、シートの搬送ベルトに対する位置ずれを防止するために、吸引強さは、一定以上必要である。
吸引エアは、枚葉式段ボールシートに覆われていないベルトの部分、すなわち搬送方向に隣合うシート同士の隙間にあるベルト部分の吸引孔を通じて、インクジェットヘッドが配置されているスペースに流れ込み、インク滴がインクヘッドノズルと印刷面との間を飛翔中に、インク滴の飛翔軌跡に対して影響を及ぼす。それにより、シート表面上でドット形成位置が予定位置からずれ、場合により同じノズルからのドット同士で重なりを生じてしまい、所望の印刷仕上がりを達成することが困難となる。
【０００４】
第２に、段ボールシートは、たとえばコンピュータプリント用紙等に較べて、繊維密度が粗く、印刷面に着弾したインク滴は、シートの内部に浸透しやすく、印刷面であるシート表面上に乾燥定着することにより、所望の大きさのドットを形成するのが困難である。
この点から、搬送中のシートを吸引エアにより吸引孔を通じて吸引する場合、吸引強さが大きすぎると、着弾したインク滴が吸引エアによりシート中に浸透しやすくなるので、吸引強さには上限値が存する。
一方で、インク滴量を多くすれば、インク滴の印刷面上での定着性は向上するが、以下に示すように、インク滴の許容量とDPI（ドットの単位長さ当たりの密度）の許容範囲とは、密接な関係を有する。
すなわち、インク滴の最小量について、前述のように、段ボールシートの浸透しやすさから、波形面にドットを定着させるには、一定以上の量のインク滴が必要である。  一方、インク滴の最大量について、量が多すぎると、インク滴がシート表面に着弾する際、インク滴が飛散して、シート表面にいわゆるサテライト（シート上でドットのまわりにリング状に形成されるインクの飛び散り）を生じて、印刷面の品質を劣化させる。
このとき、主に、インク滴量、インク滴噴射速度、及びインクノズルとシート表面との間隔とにより、シート表面に形成されるドットの大きさが定まる。一方、印刷の見栄えから定まる所望DPI値に応じて、シート面に形成されるべきドットの大きさが定まる。
よって、インク噴射速度及びインクノズルとシート表面との間隔が一定のもとでは、インク滴量の許容範囲に応じて、DPIの許容範囲が定まる。
以上のように、枚葉式段ボールシートに対して、インクジェット印刷方式により印刷位置のずれを抑制しつつ、DPIを含む所望の仕上がりを達成する印刷を行うのは困難である。
【０００５】
一方、例えば、特許文献２に開示されているように、片面段ボールシートの波形面に対して、従来の輪転方式の印刷技術が適用されている。
片面段ボールシートは、波形状に形成された中芯と、平らなシート状のライナーとが貼り合わされたシートであるが、中芯の剥き出しとされた波形面を輪転式で印刷する場合、平らなライナー面に印刷する場合に較べて、以下のような技術的問題点がある。
第１に、波形成形される前のシートに印刷をしてから、波形状に成形することにより中芯を形成すると、波形面の成形は、一対の段ロール間に所定ニップ圧のもとでシートを通過させて行われることから、かかるロールとシートの接触により、事前に印刷されたシート上の印刷画像が汚される。
第２に、波形成形された中芯を一旦引き伸ばして、平らなシートに戻した状態で、印刷を行う必要がある。
第３に、波形成形した状態で、波形面上に所望の印刷画像が形成されるように、平らなシート上の印刷画像を予め修正しておく必要がある。
第４に、特に複色印刷の場合、輪転式印刷技術によれば、色ごとに複数の印刷ユニットが設けられ、各色ごとに印刷を行う必要があるので、印刷ユニット間で印刷位置のずれを引き起こす可能性が高い。
【０００６】
昨今、段ボールシートの用途について、単なる搬送用の段ボール箱ではなく、調度品、ギフトボックス等それ自体のデザインが重視される用途にまで、拡大している。このことから、美しい印刷を行った波形面を外観とする段ボール製品へのニーズが高まっている。
特に、強度の向上とともに美的外観性の向上の観点から、波形が段ボールシートの第１方向のみならず、第１方向に直交する第２方向にも設けられた、いわゆる蛇行状波形面に注目が集まっている。
このような段ボール製品においては、小ロット多種の印刷に対応するために、予め枚葉式に切断されたシートの波形面に対して印刷を行う必要性が高い。
【０００７】
特に、枚葉式段ボールシートの波形面をインクジェット方式により印刷する際、波形断面において波形の進行方向をシートの搬送方向に沿わせる場合には、以下のような技術的問題がある。
第１に、波形面の谷部とノズルとの最大間隔と、波形面の山部とノズルとの最小間隔との間で、インクジェットノズルと波形面との間隔が、シートの搬送に応じて連続的に変動する。このため、インク滴の飛翔時間中の吸引エアによる影響がシート表面の印刷位置に応じて変わるため、波形面上でのドット形成の予定位置からのずれのばらつきが印刷位置に応じて引き起こされる。
第２に、インク滴が波形面に着弾する際、インクジェットノズルと波形面との間隔が連続的に変動することに起因して、着弾位置に応じて、インク滴の波形面に対する着弾角度が変動する。たとえば、サイン状の波形の場合、谷山部では、着弾角度が略水平であり、谷山部の中間部では、着弾角度の傾斜角度が最大となる。このため、波形面上に形成されるドット或いはサテライトの大きさが、波形面の位置に応じて変動する。
よって、波形面上でのドット形成位置のずれを防止するためには、インク噴射速度をできる限り大きく、或いはインクヘッドノズルとシート波形面との間隔をできる限り小さくするのが好ましい。しかしながら、サテライトの生成による印刷仕上がりへの影響、及びシートの反りの観点から、インク噴射速度及び間隔のいずれにも許容範囲が存する。
よって、波形面においては、枚葉式段ボールシートの平らなシートに較べて、同様な印刷仕上がりを達成するのに、許容されるDPIの範囲は狭まらざるを得ない。
【０００８】
【特許文献１】特開平10−286939号公報
【特許文献２】特開平10−128889号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上の技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、枚葉式に吸引搬送される段ボールシートの波形面に対して、所望の鮮明な印刷画像を効率的に印刷することが可能なインキジェット方式による印刷方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る印刷方法は、
段ボールシートを搬送しながら、インクジェットノズルから段ボールシートの表面に向かって、インク滴を噴射して、表面上にドットを形成することにより段ボールシートに印刷をする方法において、
段ボールシートの一方の面を吸引しながら、段ボールシートを枚葉式に搬送する段階と、
段ボールシートの他方の面の波形面の形態、及び該波形面に形成されるドットの所望DPIに応じて、段ボールシートの搬送速度、シートの吸引強さ及びインクジェットノズルと波形面との間隔との間で調整することにより、インク滴を噴射して、該波形面に印刷をする段階とを有する構成としている。
以上の構成によれば、波形を表面に形成した段ボールシートが、インクジェットノズルに向かって枚葉式に搬送されるとき、段ボールシートの一方の表面が所定の吸引強さにより吸引されることにより反りを矯正するとともに、搬送中のシートのずれを防止することが可能となる。段ボールシートがインクジェットノズルを横切る際、ノズルの先端から他方の面である波形面に向かって、所定量のインク滴が噴射され、波形面に着弾定着してドットを形成することにより、波形面に印刷を行うことが可能である。
この場合、第１に、段ボールシートの浸透性に起因するドットの定着不足に伴い、印刷画像の色が薄くなること、第２に、段ボールシートを枚葉式に吸引搬送することに起因するインク滴の飛翔経路の偏向に伴うドット同士の重なり、第3に、インク滴の着弾の際に生じるサテライト、これらが、シート上に形成される印刷画像の鮮明さに大きな影響を及ぼす。
その際、波形面の形態、例えばフルート高さ、波長等、及び波形面に形成されるドットの所望DPIに応じて、段ボールシートの搬送速度、シートの吸引強さ及びインクジェットノズルの先端と波形面との間隔間で調整することにより、段ボールシートを枚葉式にインクジェット方式により印刷する場合に、吸引力が搬送方向に隣合うシート同士の隙間を通じてインクジェットノズルの先端から波形表面に向かって噴射されるインク滴に及ぶとしても、波形表面へのドットの定着を確保することにより、印刷画像の色が薄くなるのを防止するとともに、ドット同士の重なり合いを許容範囲に抑制することにより、波形表面の所望位置に美的外観に優れた鮮明な印刷を行うことが可能となる。
より詳細には、シートの吸引強さとインクジェットノズルの先端と波形表面との間隔との関係について、間隔を小さくすれば、印刷効率を向上することが可能となる反面、吸引強さを大きくすることによりシートの反りを矯正する必要があるとともに、吸引強さの大きさによっては段ボールシートの高浸透性よりドットの定着性が損なわれ、印刷自体が薄くなることがあり、逆に間隔を大きくすれば、吸引強さを小さくしてもシートの反りによるジャムアップは回避可能できる反面、インク滴のインクジェットノズルから波形面までの飛翔経路が長くなることに起因して、インク滴が波形表面に着弾する位置と着弾予定位置とのずれが大きくなる。
また、シートの搬送速度とインクジェットノズルの先端と波形表面との間隔との関係について、波形面に形成される隣合うドット同士のピッチに関し、シートの搬送方向に対して直交する方向である幅方向のピッチについては、インクジェットノズルの幅方向の配置により定まるところ、シートの搬送方向のピッチについては、インキジェット印刷の場合、インク滴により波形面にドットが形成された後、同じノズルからの次のインク滴が波形面に着弾するまでの間に、シートがどれだけ搬送方向に進行するかにより定まる。この場合、通常、幅方向のピッチと搬送方向のピッチとを同じに設定することから、所与の幅方向ピッチに対して、シートの搬送速度或いは間隔を調整する。
特に、波形面を有する段ボールシートをインクジェット方式により枚葉式に印刷する場合には、ライナーの表面のように平らな表面を印刷する場合に較べて、波形面の搬送方向及び幅方向位置に応じてインク滴の飛翔経路長さ及び着弾角度が変動する。よって、単に内容物の識別を行うためのバーコード等の印刷に必要とされる場合と異なり、波形シートにカラー印刷を行って、外観上の美観性を向上させるにはそれなりの印刷の鮮明さが要求されることから、波形面の印刷すべき全体に亘って所望位置にこのような鮮明な印刷を行うためには、段ボールシートの搬送速度、インクジェットノズルの先端と波形面との間隔と、吸引強さとの間で調整することが重要である。
また、前記搬送段階において、段ボールシートの波形断面の波形が進行する向きに沿って搬送するか、或いは該進行する向きと直交する向きに搬送するかを選択する段階を有するのでもよい。
さらに、前記枚葉段ボールシートが、蛇行状の波形面を有し、前記ドット密度が、３００ｄｐiないし９００ｄｐiである場合、前記吸引強さの所定範囲は、１Kpaないし５Kpa、前記間隔の所定範囲は、１ｍｍないし５ｍｍ、及び前記搬送速度は、毎分３６ｍ以下であるのがよい。
さらにまた、前記インクジェット方式は、サーマル方式であり、前記インクジェットノズルからのインク滴の噴射速度及び量を一定にした状態で、印刷を行うのでもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の印刷方法を蛇行状の波形が形成されたいわゆる中芯に印刷する場合を例に以下に詳細に説明する。
蛇行状波形シートの製造装置は、図１に示すように、上ロール１１０ａと下ロール１１０ｂからなる一対のロール１１０を有し、両ロール１１０の間に所定ニップ圧をかけた状態で平板シートを通過させることにより、図３に示すようにシートの搬送方向に略直交する方向に蛇行状の波形、すなわちシートの幅方向（図上X方向）と搬送方向（図上Y方向）の２方向に波形としたものを形成するようにしている。図中、Ｄ0／Ｎ0が蛇行率の指標である。
より詳細には、各ロール１１０は、そのロール１１０周面に歯型条列群１２０を多段有する。図２は、歯型条列群１２０を展開表示した平面図である。図２に示すように、歯型条列群１２０は、加工される波形シートの先行波の成形加工を行うロール１１０の回転方向において先行する先行波歯型１３０と、加工される波形シートの後行波の成形加工を行うロール１１０の回転方向において先行する後行波歯型１４０とからなり、後行波歯型１４０における両ロール１１０ａ、１１０ｂの実質噛み合い深さの加重平均を先行波歯型１３０の実質噛み合い深さの加重平均より相対的に大となるようにしている。これにより、ロール１１０によるいわゆるしごき変形に起因するシートの余剰じわ、或いは戻り変形を防止し、以ってシート破断のような成形トラブルを回避しつつ、均一かつ高強度の波形を成形加工することが可能となる。
次に、印刷装置１０を説明すれば、図４及び図５において印刷装置１０は、給送ユニット１２、印刷ユニット１４、スタックユニット１６からなり、各ユニットがシートの給送方向に直列に整列されている。
給送ユニット１２は、上流工程で製造された枚葉シートを印刷ユニット１４に向けて枚葉式に給送するユニットであり、枚葉シートをバッチ式に積層するホッパー１８と、枚葉シートを印刷ユニット１４に向けて搬送するコンベア２０と、枚葉シートをコンベア２０に対して吸着する吸引装置２２とを有する。ホッパー１８は、給紙方向上流側に配置されたバックストッパ２４と、下流側に配置され、上下方向に可動なフロントストッパ２６とを有し、両ストッパ間にシートを一枚ずつ積層するようにしている。フロントストッパ２６の下端は、コンベア２０のローラの上面との間にシートの１枚分の厚みより大きく、２枚分の厚みより小さい間隔を設けている。このような構成により、コンベア２０により積層したシートを１枚づつ印刷ユニット１４に向けて搬送するようにしている。コンベア２０は、一方が駆動ローラ２８、他方がアイドルローラ２９である一対のローラと、一対のローラ間で無端状に設けられたベルト３４とを有する。コンベア２０は、給送方向に直交するシートの幅方向に所定間隔を隔てて設けた一対のアイドルローラ３０の間に設けられ、シートが、一対のアイドルローラ３０間にまたがってベルト３４により案内されることにより、印刷ユニット１４に向かって給送されるようにしている。この場合、ベルト３４には、多数の吸引孔３５が設けられ、ベルト３４上に吸引孔３５を覆うように配置されたシートが、後に説明する吸引装置２２により、ベルト３４に対して吸着され、これにより搬送の際のシートのずれを防止することが可能となるようにしている。吸引装置２２について説明すれば、吸引装置２２がベルト３４の下方に設けられ、ベルト３４の給送方向全体に亘って延びる吸引ボックス３６と、吸引ボックス内のエアを吸引するファン３７とを有する。
【００１２】
印刷ユニット１４は、シートより上方に配置されたインクジェットヘッド４０と、インクジェット制御装置４１（図６）と、シートより下方に配置された吸引装置４２と、給送ユニット１２と同様なコンベア４３とを有する。インクジェットヘッド４０は、互いに所定間隔を隔てた２組のヘッド群４０を構成し（シートの給送方向上流から順に第１インクジェットヘッド群４０a及び第２インクジェットヘッド群４０bとする）、各インクジェットヘッド群４０a、４０bはそれぞれ、複数のインクジェットノズルヘッドを有し、各ヘッドは、後に説明する、インクジェットヘッド４０のインクジェットノズル群４４全体により、シートの幅方向全体がカバーされるように、シートの給送方向に対して略直交する向きに、幅方向に所定間隔を隔てて整列されている。ヘッド４０の数は、印刷すべきシートの幅に応じて定めればよく、本実施例では、第１及び第２インクジェット群４０a、４０bそれぞれについて３基、合計６基である。
【００１３】
図７に示すように、各ヘッド４０は、ＹＭＣＫ（イエロー、マゼンダ、シアン、及び黒）の色ごとの専用インクジェットノズル４４群（４４Y、４４M、４４C、４４K）を有し、色ごとの各ノズル４４群は、複数のノズルを有し、各ノズルは、シートの幅方向に所定間隔、たとえば８４μｍ離間してたとえば３００基整列されたユニットを幅方向に４ユニット並べている。ＹＭＣＫの４基の専用インクジェットノズル群４４Y、４４M、４４C、４４Kは、シートの給送方向下流から上流に向かって、ＹＭＣＫの順に、たとえば２５mmの間隔を隔てて配置されている。このインクジェットノズル群４４の配置により、シート上には、３００ｄｐｉの印刷が施される。
より詳細には、同じインクジェットノズル４４から噴射されるインキ滴によりシート上に形成されるドットの幅方向の配置、すなわち、シート上で隣り合うドットの間隔は、インキジェットノズル４４の幅方向の配置により定まる。この場合、上述のようなインキジェットノズル４４の幅方向の配置から、幅方向には、300ｄｐｉとなる。それに対して、後に説明するサーマル方式のインクジェット印刷技術の場合、シート上に形成されるドットの搬送方向の配置は、インキ滴のインクジェットノズル４４からシートまでの飛翔時間とバブル形成時間との合計時間にシートの搬送速度を乗じた値により決定される。飛翔時間及びバブル形成時間は、サーマル方式によるインクジェットの性能に依存する。
印刷仕上がりの観点から、通常、幅方向のｄｐｉと、搬送方向のそれとは同じとなるように設定される。よって、インクジェットノズル４４の構成により定まる幅方向のｄｐｉに応じて、搬送方向のｄｐｉがそれと同じとなるように、シートの搬送速度を設定すればよい。なお、段ボールシート上にインキジェットにより印刷を行う場合、印刷の鮮明さ及び印刷効率の観点から、３００ｄｐｉないし９００ｄｐｉが好ましい。
これにより、シートが給送されるとき、各インクジェットヘッド４０がカバーするシートの幅方向の所定範囲において、シートの幅方向位置ごとに、対応するＹＭＣＫの４基の専用インクジェットが設けられ、後に説明するインクジェット制御装置４１からの制御信号により、ＹＭＣＫの４基の専用インクジェットノズル群４４のどのノズル４４からインク滴を噴射するかを制御して、シートの波形面にＹＭＣＫのドットを形成して、印刷を行うようにしている。
より詳細には、各ノズル４４にインク供給源４５（図６）から供給されたインクを各ノズル４４の開口４６からシートの印刷すべきシート波形面Sに向かって噴射して、いわゆるインクジェット方式により印刷を行うようにしている。噴射方式は、いわゆるサーマルバブル方式であり、インクジェットノズル４４の下端を電圧印加により加熱することにより、ノズル４４内にバブルを形成して、それによりバブルの体積分に相当するインク滴がインクジェットノズル４４の先端から噴射されるようにしている。インク滴の大きさは、たとえば約１５０ピコリットルであり、この大きさのインク滴が常時一定噴射速度で噴射されるように、電圧の大きさを調整している。
【００１４】
吸引装置４２及び搬送コンベア４３については、給送ユニット１２と同様であり、図１及び図２に示すように、吸引装置４２は、搬送コンベア４３の下方に設けられた吸引ボックス４７とファン４９とを有する。搬送コンベア４３は、幅方向に所定間隔を隔てた４列のコンベアからなり、各コンベアには、吸引孔３５が設けられ、枚葉式シートが印刷ユニット１４に給送されるとき、吸引装置４２による吸引力が、給送方向に隣合うシート同士の隙間に位置する吸引孔３５を通じて、シートの下側から上側に、かくしてインクジェットヘッド４０と給送されるシートのシート波形面Sとの間のスペース５３に及ぶ。これにより、スペース５３内において各インクジェットノズル４４からシート波形面に向かって噴射されるインク滴に対して、その飛翔経路が偏向される要因となる。
【００１５】
図１及び図２に示すように、吸引ボックス４７は、幅方向には、搬送コンベア４３に設けられた吸引孔３５全体をカバーする長さを有し、シートの給送方向には、シートの給送方向長さ以上の長さを有し、搬送コンベア４３に臨む矩形開口を有する。図８に示すように、吸引ボックスの内部には、シートの給送方向（矢印）に延びる一対のダンパー８１a、８１bが設けられ、一対のダンパー８１a、８１bにより、一対のダンパー８１a、８１bにより挟まれた吸引エリア８２と、非吸引エリア８３a、８３bとに仕切るようにしている。一対のダンパー８１a、８１bは、それぞれ幅方向に延びる一対のねじ軸８４a、８４bにより支持され、各ねじ軸８４a、８４bの一端に連結されたダンパー調整用モータ８５a、８５bにより対応するねじ軸８４a、８４bが回転し、以って一対のダンパー８１a、８１bを幅方向に移動することにより、印刷される段ボールシートの幅に応じて、吸引エリア８２の幅を調整するようにしてある。
【００１６】
図６に示すように、インクジェット制御装置４１は、シート位置検出センサー５０と、コンベア駆動モータ軸５２に設けられたエンコーダ５４と、シート位置検出センサー５０からの検出信号及びエンコーダ５４からのエンコーダ信号を受信して演算処理を行う演算処理装置５６と、演算処理装置５６からの演算信号を受信して、インクジェットヘッドの各インクジェットノズルに制御信号を発信して、バブルの形成を制御するバブル制御装置５８とを有する。
【００１７】
以上の構成を有する印刷装置１０について、その作用を印刷方法とともに以下に説明する。
まず、枚葉式に切断された段ボールシートに対し、段ボールシートの波形断面の波形が進行する向きに沿って搬送するか、或いは進行する向きと直交する向きに搬送するかを選択する。この場合、前者の向きの場合、インクジェットノズルの先端と波形面との間隔は、シートの幅方向位置が同じであっても、シートの搬送とともに、波形面の谷山位置がインキジェットノズルの下を繰り返し通過することから、シートの搬送方向に変動し、一方、後者の向きの場合、インクジェットノズルの先端と波形面との間隔は、シートの幅方向位置が同じであれば、シートの搬送方向には一定である。
以下では、前者の向きを選択したものとして説明する。
次いで、印刷する段ボールシートの幅に応じて、ダンパー調整用モータ８５を駆動することにより、一対のダンパー８１a、８１b板の幅方向位置を調整し、段ボールシートの幅全体に亘って吸引されるように吸引ボックスの吸引エリア８２の幅を調整する。
また、シート位置検出センサー５０による検出位置から各インクジェットヘッド４０ノズル４４までの給送方向距離データ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４）及びシートの給送速度データＶを予め演算処理装置５６に記憶させておく。シートが１枚ずつ枚葉式に給送ユニット１２から印刷ユニット１４に給送される際、枚葉シートは、下面が吸引装置２２により吸引されることにより、シートの反りが矯正された状態で、搬送コンベア２０に対して搬送方向にずれを生じることなしに、インクジェットヘッド４０の各ノズル４４の真下を通過する。シート位置検出センサー５０が枚葉シートの前端を検出すると、検出信号を演算処理装置５６に送信する。それと同時に、エンコーダ５４がコンベア駆動モータ４２の軸の回転数をカウント開始して、カウント数信号を演算処理装置５６に発信する。演算処理装置５６は、カウント数信号をシートの給送速度データに基づいて給送方向距離データに換算し、換算された給送方向距離データが所定値に一致したとき、それぞれバブル制御装置５８に制御信号を送信し、バブル制御装置５８は、インクジェットヘッド４０のノズル４４ごとに制御信号を発信して、各ノズル４４よりインクをシートのシート波形面Sに向けて噴射して、シートのシート波形面Sに着弾させることにより、ＹＭＣＫのドットが無数に形成され、それにより所望の色及び形の印刷が行われる。
【００１８】
より詳細には、サーマル方式により所定電圧を印加して所定体積のバブルを形成することにより、所定の大きさのインク滴がノズル４４の先端より波形表面Sに向けて噴射される。その際、波形表面Sの形態、例えばフルート高さ、波長等、及び波形表面Sに形成されるドットの所望DPIに応じて、段ボールシートの搬送速度、シートの吸引強さ及びインクジェットノズル４４の先端と波形表面Sとの間隔間で調整することにより、段ボールシートを枚葉式にインクジェット方式により印刷する場合に、吸引力が搬送方向に隣合うシート同士の隙間を通じてインクジェットノズル４４の先端から波形表面Sに向かって噴射されるインク滴に及ぶとしても、波形表面Sへのドットの定着を確保することにより、印刷画像の色が薄くなるのを防止するとともに、ドット同士の重なり合いを許容範囲に抑制することにより、波形表面Sの所望位置に美的外観に優れた鮮明な印刷を行うことが可能となる。
特に、蛇行状の波形表面Sに対してインク滴が着弾する場合、搬送方向において波形表面Sの山位置と谷位置との間のどの位置か、さらに波形表面Sの幅方向のどの位置かに応じて、インク滴の波形表面Sに対する着弾角度が変動し、それにより波形表面Sの位置により形成されるドットの形状が変わるが、このような影響を許容範囲内に制限するように、搬送速度、シートの吸引強さ及びインクジェットノズル４４の先端と波形表面Sとの間隔間で調整する必要がある。
本出願人は、枚葉式に搬送される蛇行状の波形シートを、反りの矯正及び搬送方向のずれを防止するために吸引しつつサーマル方式によりインクジェット方式により印刷する際、単位長さ当たりのドット密度として３００ｄｐｉないし９００ｄｐｉとする場合、吸引強さの範囲として、１Kpaないし５Kpa、インクジェットノズルの先端と波形表面Sとの間隔Hの範囲として１ｍｍないし５ｍｍ、及びシートの搬送速度を毎分３６ｍ以下とし、その範囲内において吸引強さ、間隔H及び搬送速度間で調整することにより、印刷位置によりインキ粒子の着弾角度が異なり、且つドットが薄くなりやすいにも係わらず、波形表面Sの所望の位置に美的外観に優れた鮮明な印刷を施すことが可能であることを試行錯誤のすえ見出した。
【００１９】
このような印刷を第１インクジェットヘッド群４０a及び第２インクジェットヘッド群４０bそれぞれのインクジェットノズル４４において行う。より具体的には、第１インクジェットヘッド群４０aにより、シートの幅方向の第２領域A2、第４領域A4及び第６領域A6について、シートの所定位置に所望形状で所望色の印刷が行われ、その後第２インクジェットヘッド群４０bにより、シートの幅方向の第１領域A1、第３領域A3及び第５領域A5について、所定位置に所望形状で所望色の印刷が行われ、その結果、シートのシート波形面S全体に対して非接触式で印刷が行われる。図９に、シート波形面にりんごの絵柄を印刷をした場合を示す。
次いで、印刷が行われたシートは、スタックユニット１６に給送され、積層される。以上で、段ボールシートに対する印刷工程が完了する。
【００２０】
このように、表面に鮮明な印刷が施された蛇行状の波形段ボールシートは、蛇行状の波形という形状及び模様の斬新性と、蛇行状波形に施された鮮明な印刷による色彩及び模様の斬新性との相乗効果による美的外観性から、多種の用途、たとえば食品包装品、トレー、本棚等の調度品に利用され得る。
特に、中芯の波形表面にカラー印刷を施す場合、従来は予め印刷された中芯を、所定の波形が表面に加工された一対の段ロール間に供給して中芯の幅方向の長さが縮むことにより、予め印刷された絵柄に歪みが生じたり、予め印刷された印刷面が一対の段ロール間に供給されることにより、印刷面に汚れが生じ、不良品となることがある。
これに対して、本発明によれば、インクジェット方式による印刷方法を採用することにより、単一の印刷ユニット１４により印刷面の中芯が蛇行状であっても非接触でカラー印刷が可能であるので、予め印刷された中芯を用いることなく、波形に成形された後に所望のカラー印刷を行う（ポストプリント）ことにより、従来のプリプリントによる問題点を解消することが可能となる。
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、当業者なら本発明の範囲内で種々の変更、或いは修正が可能である。例えば、本実施形態では、印刷の対象を片面シートの波形表面として説明したが、これに限定されることなく、複両面シートの波形表面に印刷をする場合にも適用可能である。また、インクジェットヘッドをシートの幅方向に対して複数設ける例を説明したが、これに限定されることなく、シートの幅に応じて単一のインクジェットヘッドを設けてもよい。さらに、シートの吸引方式として搬送ベルトに設けた吸引孔を通じてシートを吸引する場合を説明したが、これに限定されることなく、例えば搬送ロールと真空吸引箱との組合わせでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の印刷方法により印刷を行う蛇行状波形シートの製造装置におけるロール部を示す概略斜視図である。
【図２】図１のロールの周面に設けた歯型条列群の平面図である。
【図３】図１の製造装置により加工された蛇行状波形シートの部分斜視図である。
【図４】本発明の印刷方法を実施するための印刷装置の概略平面図である。
【図５】図１の印刷装置の概略側面図である。
【図６】図１の印刷装置の制御装置の略図である。
【図７】インクジェットノズルの配列を示す部分概略平面図である。
【図８】図１の印刷装置により段ボールシートのシート波形面に印刷が行われた概念図である。
【図９】図１の印刷装置の吸引ボックスの内部を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ｓ  枚葉段ボールシート波形面
１０  印刷装置
１２  給送ユニット
１４  印刷ユニット
１６  スタックユニット
３５  吸引孔
４０  インクジェットヘッド
４２  吸引装置
４４  インクジェットノズル
４７  吸引ボックス
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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