複合印刷機及び印刷システム並びに印刷方法
【課題】 インクの乾燥又は硬化の為の赤外線や紫外線による搬送ベルトの劣化を抑制して、絵柄の変更が多い場合においても好適な複合印刷機を提供する。
【解決手段】 段ボールシート２２を搬送する搬送ベルト２１と、刷版によって印刷するフレキソ印刷機と、刷版の付け替え作業なしに絵柄の変更が可能な部分印刷機と、部分印刷機で使用する特定のインクを乾燥または硬化させるためにＩＲ光又はＵＶ光を照射する光源１１と、光源１１の光を遮蔽し、一部に光を通過させる開口部１４を有する遮光板１２ａと、遮光板１２ａを回転させるモータ１３と、所要のタイミングで光源１１の光を通過又は遮蔽するように遮光板を回転させるようにモータ１３を制御するモータ制御手段１６とを備えて構成する。
【解決手段】 段ボールシート２２を搬送する搬送ベルト２１と、刷版によって印刷するフレキソ印刷機と、刷版の付け替え作業なしに絵柄の変更が可能な部分印刷機と、部分印刷機で使用する特定のインクを乾燥または硬化させるためにＩＲ光又はＵＶ光を照射する光源１１と、光源１１の光を遮蔽し、一部に光を通過させる開口部１４を有する遮光板１２ａと、遮光板１２ａを回転させるモータ１３と、所要のタイミングで光源１１の光を通過又は遮蔽するように遮光板を回転させるようにモータ１３を制御するモータ制御手段１６とを備えて構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製函機の印刷部等において、所定部分の絵柄の変更が多い印刷を行うのに用いて好適な複合印刷機及び印刷システム並びに印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製函機は段ボールシートに絵柄や文字等の印刷をする機械、またさらに折り目をつけたり、糊付けを行って段ボール箱を作る機械の総称である。図７は、このような製函機の印刷部に関する簡易構成を示す図である。
図７に示すように段ボールシート４への印刷は、水性インクを用いたフレキソ印刷が一般的である。印刷部には、いずれもフレキソ印刷機で構成された印刷ユニット１が印刷に必要な色数分（ここでは４つ）だけタンデムに配置され、給紙部から繰り出された段ボールシート４は、１枚ずつ搬送ベルト３で送られながら、１番目の印刷ユニットから順に印刷されていく。印刷ユニット内には、主な構成要素として刷版を巻きつけた印刷シリンダー２と刷版にインクを付けるアニロックスロール５とがある。段ボールシート４を搬送する搬送ベルト３には、シートのずれを防ぐ目的でゴムベルトが一般的に使用されている。
【０００３】
段ボール印刷は同じ絵柄で大量に印刷するのが一般的であるが、絵柄の中の一部を変更する場合もある。例えば製造年月日などである。この場合、変更部分の刷版のみを付け替えてその他の刷版はそのままで印刷している。このため頻繁に変更部分を取り替えるケースでは、その度に機械を停止して付け替えるので、生産性の低下が著しい。
段ボール印刷において絵柄の変更による刷版の付け替えを要しない印刷方法としては特許文献１、特許文献２にインクジェットプリンタ又はレーザープリンタによって段ボールシートに絵柄を印刷する技術が開示されている。この技術によれば、印刷制御装置に記憶させる絵柄のデータを変更するだけで印刷する絵柄の変更が容易にできるため、刷版の付け替えによって生産性を低下させることなく、小ロット多品種の印刷を行うことができる。
【特許文献１】特開平１１−３０９８４８公報
【特許文献２】特開２００２−３３７２５３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般に、大量に印刷を行う場合、インクジェットあるいはレーザープリンタによる印刷では、フレキソ印刷と比較して印刷コストが高くなる。また、印刷する面積が広いほど印刷コストが高くなるため、広範囲の印刷を大量に行う場合は特に経済的ではない。
一方、通常、段ボールの印刷においては、製造年月日や品番等の比較的狭い特定の範囲の絵柄を変更することが多い。つまり、絵柄の変更に際しても印刷される図柄の大部分は変更なく同じ絵柄で大量に印刷されることが多いのである。
【０００５】
そこで、フレキソ印刷機にインクジェットあるいは、レーザープリンタといった、刷版の付け替えを要しないタイプの印刷機を組み合わせて使用することが考えられる。つまり、印刷範囲が広く、絵柄の変更の無い部分はフレキソ印刷によって印刷し、比較的狭い範囲で絵柄の変更の多い部分をインクジェット等で印刷させるようにすれば、刷版の付け替えによる生産性の低下を防止しながら、印刷コストの増大も比較的小さく抑えられることが期待できる。
【０００６】
ところで、フレキソ印刷機において、印刷部分のインクの乾燥は一般的には自然乾燥であるが、高速化に伴いＩＲ（赤外線）乾燥などが設置されるケースもある。インクの乾燥手段としては、水性インクの場合は、ＩＲ乾燥機とエアーブローが主に使用され、ＵＶ（紫外線）インクの硬化にはＵＶランプが一般的によく用いられている。
このようなフレキソ印刷機に部分印刷機を設置する場合は、以下の課題がある。
【０００７】
ＵＶインクを使った部分印刷機においては、ＵＶインクを高速で硬化させるために印刷後強力なＵＶ光（紫外線）を印刷面に照射する必要がある。ＵＶ光は、搬送ベルト３の上方に設置されたＵＶランプから印刷面に照射されるが、ここで段ボールシート４は間欠的に搬送ベルトで搬送されるため、段ボールシートが無い部分ではゴム製のベルトに強力なＵＶ光が直接照射されることになる。また、製函する段ボール箱の大きさに応じて、段ボールシート４のサイズが異なるため、段ボールシート間の間隔は、箱サイズによって変化する。
【０００８】
このため長時間印刷していると、ベルトに照射されるＵＶ光の積算時間は長くなり、紫外線に弱いゴム製のベルトの劣化が生じる。
水性インクを使った部分印刷機で印刷する場合は、インク乾燥にＩＲ乾燥機やブロワーが用いられるのが一般的であるが、段ボールシートが無い部分ではベルトに強力な熱線（ＩＲ光）が照射されることになるのはＵＶ光の場合と同様である。つまり、熱に弱いゴム製のベルトにＩＲ光による熱によって劣化が生じる可能性がある。
【０００９】
このため、既存の印刷機に部分印刷機を設置する際は、強力な光（赤外線や紫外線）の照射に耐えられるような特殊なベルトを用いる必要があり、装置コストが高くなるという課題がある。
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、被印刷物に、部分的に印刷されたインクを光源から照射される強力な光（赤外線や紫外線）によって乾燥又は硬化させる際に、この光による搬送ベルトのダメージを抑制することができるようにした、複合印刷機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、請求項１記載の本発明の複合印刷機は、被印刷物を搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトによる搬送路に沿って配設され、搬送される前記被印刷物に刷版を利用して主要な絵柄の印刷を行う主印刷機と、前記搬送ベルトによる搬送路に沿って前記主印刷機の上流部又は下流部に配設され、前記刷版の付け替え作業なしに絵柄の変更が可能であって、搬送される前記被印刷物に、部分的な絵柄の印刷を特定のインクを用いて行う部分印刷機と、前記部分印刷機で印刷された前記特定のインクの乾燥又は硬化のために光を照射する光源と、前記光源からの前記光が前記搬送ベルトに直接照射されないように所要のタイミングで前記光を遮蔽する遮光機構とを備えて構成されることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２記載の本発明の複合印刷機は、上記請求項１のものにおいて、前記遮光機構は、前記光源と前記搬送ベルトとの間に配設され、前記搬送ベルトに向かう前記光を遮蔽しうる遮光部材と、前記遮光部材を回転駆動するモータと、前記光が前記搬送ベルトに直接照射されるタイミングで前記遮光部材が前記光を遮蔽するように前記モータを制御するモータ制御手段とからなることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３記載の本発明の複合印刷機は、上記請求項２のものにおいて、前記遮光部材は少なくとも１つの開口部を有し、前記搬送ベルト上で、前記特定のインクを用いて印刷された前記部分的な絵柄の部分が前記光の照射範囲を通過する際には、前記光が前記開口部を通じて前記部分的な絵柄の部分に照射されるように、前記モータ制御手段は、前記遮光部材が前記被印刷物の搬送速度に同期して回転するよう前記モータを制御することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項４記載の本発明の複合印刷機は、上記請求項３のものにおいて、前記遮光部材は１つ以上の開口部を有する円盤状の遮光板であり、前記特定のインクを用いて印刷された前記部分的な絵柄の部分が前記光の照射範囲を通過する際には、前記遮光板の前記開口部を前記部分的な絵柄の部分に照射されるように前記遮光板を前記被印刷物の搬送速度に同期して回転するよう前記モータを制御することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項５記載の本発明の複合印刷機は、上記請求項３のものにおいて、前記遮光部材は１つ以上の開口部を有するエンドレスベルト状の遮光ベルトであり、前記特定のインクを用いて印刷された前記部分的な絵柄の部分が前記光の照射範囲を通過する際には、前記遮光板の前記開口部を前記部分的な絵柄の部分に照射されるように前記遮光板を前記被印刷物の搬送速度に同期して前記遮光ベルトが動作するよう前記モータを制御することを特徴としている。
【００１５】
また、請求項６記載の本発明の複合印刷機は、上記請求項３〜５のいずれか１項のものにおいて、前記被印刷物は給紙部から所定の給紙タイミングで前記搬送ベルト上に給紙される段ボールシートであって、前記遮光部材の前記開口部は、前記搬送コンベア上を搬送される前記段ボールシートの前記部分的な絵柄部分の位置及び大きさに応じて配設され、前記モータ制御手段は、前記給紙部からの給紙タイミングと前記印刷機の搬送コンベアの速度とに基づいて前記遮光部材を駆動させる駆動パターンを演算して、前記モータを制御することを特徴としている。
【００１６】
また、請求項７記載の本発明の複合印刷機は、上記請求項１〜６のいずれか１項のものにおいて、前記搬送ベルトはゴムベルトであって、前記主印刷機はフレキソ印刷機であって、前記部分印刷機はインクジェットプリンタ又はレーザプリンタであって、前記特定のインクは水性インク又はＵＶインクであって、前記光は、前記特定のインクが水性インクの場合はＩＲ光、前記特定のインクがＵＶインクの場合はＵＶ光であることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項８記載の本発明の印刷システムは、被印刷物を搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトによる搬送路に沿って配設され、搬送される前記被印刷物の一部に絵柄の印刷を用いて行う部分印刷機と、前記部分印刷機により前記被印刷物に印刷された前記絵柄の乾燥又は硬化のために光を照射する光源とをそなえた印刷システムであって、前記光源からの前記光が前記搬送ベルトに直接照射されないように所要のタイミングで前記光を遮蔽する遮光機構を備えたことを特徴としている。
【００１８】
また、請求項９記載の本発明の印刷方法は、被印刷物を搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトによる搬送路に沿って配設され、搬送される前記被印刷物の一部に絵柄の印刷を用いて行う部分印刷機と、前記部分印刷機により前記被印刷物に印刷された前記絵柄の乾燥又は硬化のために光を照射する光源とをそなえ、前記部分印刷機による印刷後に前記光源からの前記光により速やかに乾燥又は硬化の処理を行なう印刷方法であって、前記光源から前記光を照射する際に、前記光が前記搬送ベルトに直接照射されないように所要のタイミングで前記光を遮蔽することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の本発明の複合印刷機によれば、刷版を使用して印刷を行う主印刷機と刷版の付け替え作業なしに絵柄の変更が可能な部分印刷機を組み合わせて使用するので、所定部分の絵柄の変更が頻繁に要求される場合において、刷版の付け替えによる生産性の低下を防止することができる。特に部分印刷機で印刷されるインクは、光源から照射される光によって乾燥又は硬化が行われるがその際、光は所要のタイミングで遮蔽機構によって遮蔽されるので搬送ベルトに直接光が照射されないようにして搬送ベルトを保護しながらインクの乾燥又は硬化が行うことができる。
【００２０】
また、請求項２に記載の本発明の複合印刷機によれば、光源と搬送ベルトとの間に配設された遮光部材がモータによって回転駆動され、光が搬送ベルトに直接照射されるタイミングで光を遮蔽するように遮光部材の回転駆動が制御されるので、遮光部材による光の遮蔽をスムーズに行うことができ、光による搬送ベルトのダメージを抑制することができる。
【００２１】
また、請求項３に記載の本発明の複合印刷機によれば、遮光部材に開口部が設けられ、開口部を通じて部分的な絵柄の部分に光が照射されるように搬送速度に同期して遮光部材の回転駆動が制御されるので、確実にインクの乾燥又は硬化を行いながら、搬送ベルトへの光の直接照射を防止して搬送ベルトを保護することができる。
また、請求項４に記載の本発明の複合印刷機によれば、遮光部材は１つ以上の開口部を有する円板状の遮光板で構成しているので単純な構造でインクの乾燥又は硬化と搬送ベルトの保護とを確実に行うことができる。
【００２２】
また、請求項５に記載の本発明の複合印刷機によれば、遮光部材は開口部を有するエンドレスベルト状の遮光フィルタで構成しているので、開口部を搬送ベルトの送り方向（搬送ライン）と平行に移動させることができ、被印刷物の搬送速度と同期が取りやすく、搬送ベルトの保護を図りながらのインクの乾燥又は硬化を確実に行うことができる。
また、請求項６に記載の本発明の複合印刷機によれば、被印刷物が段ボールシートであり、遮光部材の開口部が部分印刷機で印刷される部分の位置及び大きさに応じて配設されるので製函機の印刷部において、段ボールシートの絵柄の変更が多い特定部分に対して印刷を行う際に有効である。
【００２３】
また、請求項７に記載の本発明の複合印刷機によれば、部分印刷機がインクジェットプリンタ又はレーザープリンタであり、絵柄の変更に際して刷版の付け替えをすることなく容易に絵柄を変更して印刷できる上、水性インクを用いた場合はＩＲランプにより、速やかにインクの乾燥を行うことができ、またＵＶインクを用いた場合はＵＶランプによって速やかにインクの硬化を行うことができる。
【００２４】
また、インクの乾燥又は硬化の為に用いるＩＲ光（赤外線）やＵＶ光（紫外線）が搬送ベルトに直接照射されないので、搬送ベルトとして、安価で摩擦係数は高いが熱や紫外線には弱いゴムベルトを使用しても、光によるゴムの劣化を抑制することができる。そのため、搬送ベルトとしてゴムベルトを用いる既存の製函機あるいはその印刷部に容易に付設することができ、安価な装置コストで複合印刷機を構成することができる。
【００２５】
また、請求項８に記載の本発明の印刷システム及び請求項９に記載の本発明の印刷方法によれば、部分印刷機で印刷されるインクは、光源から照射される光によって乾燥又は硬化が行われるがその際、光は所要のタイミングで遮蔽機構によって遮蔽されるので搬送ベルトに直接光が照射されないようにして搬送ベルトを保護しながらインクの乾燥又は硬化が行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［第１実施形態］
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１〜図４は本発明の第１実施形態に係る、複合印刷機としての段ボールシート用印刷機の要部（光源及び遮光機構）を説明するためのものであって、図１はその光源及び遮光機構を示す図であって、図１（ａ）は模式的な側面図、図１（ｂ）は模式的な平面図、図２はその搬送ベルト上を段ボールシートが送られる様子を示した模式的な平面図、図３はその遮光機構のモータ制御系の構成を示すブロック図、図４はそのモータの速度パターンを示すタイムチャートである。
【００２７】
本実施形態に係る複合印刷機は、図７に示すような製函機に備えられた段ボールシート用印刷機であって、各印刷ユニット（フレキソ印刷機）を主印刷機としてこれに部分印刷機などを付設したものである。つまり、この複合印刷機の構成は、図７に示す製函機の印刷部において、最下流のフレキソ印刷機１より下流のＰ１の位置に図示しないインクジェット方式等の部分印刷機が設けられ、さらにその下流のＰ２の位置には図１に示す光源１１、及び遮光板（遮光部材）１２ａを有する遮光機構１２からなるインク処理装置が設けられた構成となっている。
【００２８】
したがって、段ボールシート２２は給紙部から１枚ずつ搬送ベルト２１上に供給されてフレキソ印刷機１、部分印刷機（Ｐ１）、インク処理装置（Ｐ２）へと順に搬送されながら各処理が行われるようになっている。このとき、給紙部では指令された所定の周期で段ボールシート２２を搬送ベルト２１に供給する。また、段ボールシート２２が１枚給紙される毎に給紙タイミング信号が出力される。各フレキソ印刷機１や部分印刷機やインク処理装置は、この給紙タイミング信号及び指令された所定の周期に基づいて作動するようになっている。給紙部から排出された段ボールシート２２はまずフレキソ印刷機によって絵柄の変更の無い部分が印刷され、さらに部分印刷機（Ｐ１）によって絵柄の変更が頻繁に要求される部分（例えば製造年月日など）が印刷された後、インク処理装置（Ｐ２）へと搬送されるようになっている。ここでは、部分印刷機としてＵＶインクを使用するインクジェットプリンタを用いる。
【００２９】
図１（ａ）に示すように、段ボールシート２２は搬送ベルト２１の上に載置された状態でインク処理装置に搬送される。なお、搬送ベルト２１には段ボールシート２２のずれ等を防止するため、摩擦係数の高いゴムベルトが用いられている。また、図２に示すように段ボールシート２２は、搬送ベルト２１上に１枚づつ間欠的に載置されているため、シートとシートとの間隙部分では搬送ベルト２１が露出している。
【００３０】
インク処理装置は光源１１と遮光機構１２を備え、遮光機構１２は遮光板１２ａを有している。つまり、搬送ベルト２１の上方には、部分印刷機で印刷されたインクを乾燥又は硬化させるための光を照射する光源１１が設置される。なお、本実施形態に係る複合印刷機では部分印刷機としてＵＶインクを使用するインクジェットプリンタを用いているため、光源１１にはＵＶインクを硬化させるためにＵＶランプを用いてＵＶ光（紫外線）を照射しているが、使用するインクが水性インクである場合には光源１１にＩＲランプを用いてＩＲ光（赤外線）を照射する。また、ＩＲランプを用いる場合はブロワーを併設してＩＲ光とエアブローによって水性インクの乾燥を促進させるようにしてもよい。
【００３１】
また、光源１１と搬送ベルト２１の間には、段ボールシート２２の通過に邪魔にならないように搬送ベルト２１の上面から適当な間隔をおいて円板状の遮光板１２ａが搬送ベルト２１の上面と平行に設置されており、円板の中心に接続された軸１７によって回動可能に支持されている。また、遮光板１２ａには、図１（ｂ）に示すように、開口部１４が設けられている。この開口部１４は、周方向に等間隔に複数（ここでは２つ）設けられているが１つのみでもよい。軸１７にはモータ１３が直結されており、モータ１３はモータ制御手段１６によって回転を制御されるようになっている。
【００３２】
モータ制御手段１６は、給紙タイミング信号を検知した時期と搬送ベルト２１の搬送速度と給紙部から光源１１の光が照射可能になる位置までの距離に加えて、あらかじめ上位システムから伝達された段ボールシート２２のサイズ情報と部分印刷機によって印刷された箇所（部分印刷）２５の位置情報Ｌ２とに基づいて、光源１１の光が部分印刷２５に照射可能になる時点（即ち、光源１１の光が段ボールシート２１上への照射範囲内に入る時期）を演算し、その時点から遮光板１２ａの開口部１４を通して光源１１の光を照射できるように遮光板１２ａの回転状況を制御するようになっている。即ち、開口部１４が所定の位置にくるようにモータ１３を通じて遮光板１２ａを回転させるようになっている。
【００３３】
その後、モータ制御手段１６は、部分印刷２５に光源１１の光が照射可能な間は、段ボールシート２２の搬送速度と同期して常に部分印刷２５に光が照射される状態に開口部１４が移動するようにモータ１３を制御する。さらに時間が経過し、部分印刷２５に光源１１の光が照射不可能になった時点でモータ制御手段１６は、光源１１の光が開口部１４を通じて搬送ベルト２１に直接照射されないように開口部１４が移動するようにモータ１３を制御する。
【００３４】
モータ制御手段１６によるモータ１３の制御についてさらに詳しく説明すると、モータ制御手段１６は機能要素として、図１，図３に示すように、演算回路１６ａとモータ制御部１６ｂとが備えられている。図３に示すように演算回路１６ａは、給紙タイミング信号と、あらかじめ上位システムから伝達された部分印刷２５の位置情報Ｌ２と段ボールシート２２の搬送速度Ｖｓとに基づいて、モータ１３の各目標回転速度Ｖ１，Ｖ２，モータの各作動期間Ｔ，及びＴ１〜Ｔ４を演算し、図４（ａ），（ｂ）の速度パターンを設定する。モータ制御部１６ｂは、この速度パターンに基づいてモータドライバ１３ａを制御してモータ１３を適切に駆動させる。
【００３５】
なお、図４（ａ），（ｂ）において、目標回転速度Ｖ１，Ｖ１´は前の段ボールシート２２との同期期間が終了してから、次の段ボールシート２２と同期するまでの期間においてのモータの待機速度であり、給紙タイミング信号の信号間隔とシート速度に加えて、シート端部から部分印刷２５までの位置情報Ｌ２に基づいて演算される。目標回転速度Ｖ２，Ｖ２´は部分印刷２５の動きに同期させる同期速度であって、段ボールシート２２の搬送速度Ｖｓに比例する［即ち、Ｖｓ∝Ｖ２（Ｖｓ∝Ｖ２´）の関係である］。Ｔ１，Ｔ１´は待機速度Ｖ１（Ｖ１´）でモータを回転させる期間、Ｔ２，Ｔ２´は待機速度Ｖ１（Ｖ１´）から同期速度Ｖ２（Ｖ２´）へモータ回転を移行する際の移行期間である。Ｔ３，Ｔ３´は同期速度Ｖ２（Ｖ２´）でモータを回転させる期間即ち、段ボールシート２２との同期期間である。Ｔ４，Ｔ４´は同期時間Ｔ３（Ｔ３´）を過ぎた後、次の段ボールシート２２に対するモータの目標回転速度Ｖ１（Ｖ１´）の速度へモータの回転を移行する際の移行期間である。
【００３６】
段ボールシート２２の間隔（部分印刷２５の間隔）が狭い場合には、図４（ａ）に示すように速度Ｖ１は、段ボールシート２２の搬送速度との同期速度Ｖ２よりも速く設定される。一方、段ボールシート２２の間隔（部分印刷２５の間隔）が広い場合は図４（ｂ）に示すようにＶ１´は同期速度Ｖ２´よりも遅く設定されることになる。
また、遮光板１２ａは常に強力な光（いわゆる電磁波）の照射を受けるため高温になる。そこで、遮光板１２ａが高温になるのを防ぐために、例えば、ＵＶランプの場合は、熱線の反射を防止するダイクロイックミラーや、あるいは、図５に示すように、熱線の透過を抑える熱線吸収フィルタで形成される断熱部材１５をＵＶランプの照射面に挿入してもよい。
【００３７】
また、これらの熱線抑制手段をとらない場合にも、遮光板１２ａにフィンなどを取付け放熱効率をあげてさらにエアブローによる冷却を行うとともに、駆動軸の一部に断熱部を設けてモータ１３への熱伝達を抑えるようにしてもよい。
【００３８】
本発明の第１実施形態としての複合印刷機は、上述のごとく構成されているので、絵柄の一部を頻繁に変更して印刷するようなケースにおいてもフレキソ印刷機と部分印刷機を組み合わせて印刷することができるため、印刷コストを抑えながらも刷版の付け替えによる生産性の低下を抑制することができる。また、光源１１から照射される強力な赤外線や紫外線が遮光板１２ａによって遮蔽され、搬送ベルト２１に直接照射されることはない。そのため、搬送ベルト２１が熱や紫外線に弱いゴムベルトであっても、赤外線や紫外線によるゴムの劣化等の不具合が大幅に低減される。
【００３９】
また、遮光板１２ａを適切に回転させ、段ボールシート２２の搬送速度（部分印刷２５の移動速度）に同期して開口部１４を移動させるようにしているので、開口部１４を通じて、インクの乾燥又は硬化を要する部分に対しては十分に赤外線や紫外線が照射されるため、インクの乾燥又は硬化は確実に行われる上、その場合においても赤外線や紫外線は段ボールシート２２によって遮蔽されるので搬送ベルト２１に照射されることはない。
【００４０】
さらに、遮光板１２ａの回転パターンは給紙タイミングに基づいて設定されるため、段ボールシート２２のサイズ及び段ボールシート２２の搬送間隔や部分印刷の位置までも考慮して演算されるので、段ボールシートのサイズが変更され、また印刷位置が変更された場合であっても、搬送ベルト２１への光の直接照射を遮蔽しながらもインクの乾燥又は硬化を確実に行うことができる。
【００４１】
［第２実施形態］
図６は本発明の第２実施形態に係る複合印刷機としての段ボールシート用印刷機の要部（光源及び遮光機構）を説明するためのものであって、図６はその光源及び遮光機構の模式的な斜視図である。
【００４２】
本実施形態に係る複合印刷機においては図６に示すように、遮光機構３１に遮光部材としてエンドレスベルト状の遮光フィルタ３１ａが用いられている点が第１実施形態と異なる。遮光フィルタ３１ａは耐熱性、耐紫外線性の樹脂やゴム又は薄いステンレスなどの金属によってエンドレスベルト状に形成され、４つのローラ３２で支持されながら、光源１１と搬送ベルト２１との間を通るように配設される。４つのローラ３２のうちの１つはモータ１３の駆動力を伝達できるように軸１７を介してモータ１３に接続され、モータ１３が駆動することによってローラ３２を介して遮光フィルタ３１ａが送られるようになっている。
【００４３】
本実施形態においてもモータ１３の駆動は、給紙タイミング信号を検知した時期と搬送ベルト２１の搬送速度と給紙部から光源１１の光が照射可能になる位置までの距離と段ボールシート２２のサイズと部分印刷２５の位置情報に基づいてモータ制御手段１６によって制御される点は第１実施形態と同様である。
【００４４】
本発明の第２実施形態に係る光源及び遮光機構は上述のごとく構成されているので、絵柄の一部を頻繁に変更して印刷するようなケースにおいて、印刷コストを抑えながらも刷版の付け替えによる生産性の低下を抑制することができるとともに、光源１１から照射される強力な赤外線や紫外線が遮光フィルタ３１ａによって遮蔽され、搬送ベルト２１に直接照射されることはなく、搬送ベルト２１のゴムの劣化等の不具合が大幅に低減されるという第１実施形態と同様の効果を得る事ができる。
【００４５】
さらに、遮光フィルタ３１ａがエンドレスベルト状に形成され、搬送ベルト２１と平行に配置されているので、遮光フィルタ３１ａの開口部１４を搬送ベルト２１の送り方向（即ち、搬送ライン）と平行に移動させることができ、開口部１４が円弧状に移動する第１実施形態よりもさらに段ボールシート２２の搬送速度（部分印刷２５の移動速度）との同期がとりやすく、光源１１の光を効率よく照射してインクの乾燥又は硬化を行うことができる。
【００４６】
また、遮光フィルタ３１ａによって光源１１の光を遮蔽する場合において、遮光フィルタ３１ａが光源１１の光の照射面（光を発する面）全体を覆うように配置することにより、インクの乾燥又は硬化を行わない場合（部分印刷２５が光源１１からの光の照射領域にない場合）には、遮光フィルタ３１ａの開口部１４の無い部分で光源１１の光を確実に遮蔽することができ、搬送ベルト２１に直接照射される光を大幅に低減し、搬送ベルト２１のダメージを抑制することができる。
【００４７】
［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば上述の実施形態では、主印刷機としてフレキソ印刷機を用い、部分印刷機としてインクジェットプリンタを用いているが、上記の印刷方式は適宜変更可能である。被印刷物についても段ボールシートに限らない。
また、本実施形態では主印刷機に部分印刷機を加えた複合印刷機に、インク処理装置（光源１１と遮光機構１２，３１）を備えたものについて説明したが、かかる部分印刷機を単独で使用した場合にこのようなインク処理装置を備えるようにしてもよい。
【００４８】
また、上述の実施形態における遮光部材（遮光板１２ａ及び遮光フィルタ３１ａ）は通常印刷時の遮光を目的とし、緊急時すなわち機械が意図せざる原因によって停止した場合には、別の遮光部材を作動させて搬送ベルト２１に強力な赤外線またが紫外線が照射されるのを防止するようにしてもよい。この場合、第１，第２実施形態の効果に加えて不測の事態においても搬送ベルト２１の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光源と遮光機構を示す図であって、（ａ）はその模式的な断面図、（ｂ）は特に遮光機構のうちの遮光板を示す模式的な平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光源と遮光機構を示す図であって、搬送ベルト上を段ボールシートが送られる様子を示した模式的な平面図である。
【図３】本発明の第１及び第２実施形態に係るモータ制御手段の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１及び第２実施形態に係るモータの駆動速度と駆動時間を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態の変形例に係る光源と遮光機構を示す図であって、断熱部材を配設した場合の模式的な側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る光源と遮光機構を示す模式的な斜視図である。
【図７】従来の製函機の印刷部に関する簡易構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 印刷ユニット
２ 印刷シリンダ
３，２１ 搬送ベルト
４，２２ 段ボールシート
５ アニアックスロール
１１ 光源
１２ 遮光機構
１２ａ 遮光板（遮光部材）
１３ モータ
１４ 開口部
１５ 断熱部材
１６ モータ制御手段
１７ 軸材
２５ 部分印刷
３１ 遮光機構
３１ａ 遮光フィルタ（遮光部材）
３２ ローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製函機の印刷部等において、所定部分の絵柄の変更が多い印刷を行うのに用いて好適な複合印刷機及び印刷システム並びに印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製函機は段ボールシートに絵柄や文字等の印刷をする機械、またさらに折り目をつけたり、糊付けを行って段ボール箱を作る機械の総称である。図７は、このような製函機の印刷部に関する簡易構成を示す図である。
図７に示すように段ボールシート４への印刷は、水性インクを用いたフレキソ印刷が一般的である。印刷部には、いずれもフレキソ印刷機で構成された印刷ユニット１が印刷に必要な色数分（ここでは４つ）だけタンデムに配置され、給紙部から繰り出された段ボールシート４は、１枚ずつ搬送ベルト３で送られながら、１番目の印刷ユニットから順に印刷されていく。印刷ユニット内には、主な構成要素として刷版を巻きつけた印刷シリンダー２と刷版にインクを付けるアニロックスロール５とがある。段ボールシート４を搬送する搬送ベルト３には、シートのずれを防ぐ目的でゴムベルトが一般的に使用されている。
【０００３】
段ボール印刷は同じ絵柄で大量に印刷するのが一般的であるが、絵柄の中の一部を変更する場合もある。例えば製造年月日などである。この場合、変更部分の刷版のみを付け替えてその他の刷版はそのままで印刷している。このため頻繁に変更部分を取り替えるケースでは、その度に機械を停止して付け替えるので、生産性の低下が著しい。
段ボール印刷において絵柄の変更による刷版の付け替えを要しない印刷方法としては特許文献１、特許文献２にインクジェットプリンタ又はレーザープリンタによって段ボールシートに絵柄を印刷する技術が開示されている。この技術によれば、印刷制御装置に記憶させる絵柄のデータを変更するだけで印刷する絵柄の変更が容易にできるため、刷版の付け替えによって生産性を低下させることなく、小ロット多品種の印刷を行うことができる。
【特許文献１】特開平１１−３０９８４８公報
【特許文献２】特開２００２−３３７２５３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般に、大量に印刷を行う場合、インクジェットあるいはレーザープリンタによる印刷では、フレキソ印刷と比較して印刷コストが高くなる。また、印刷する面積が広いほど印刷コストが高くなるため、広範囲の印刷を大量に行う場合は特に経済的ではない。
一方、通常、段ボールの印刷においては、製造年月日や品番等の比較的狭い特定の範囲の絵柄を変更することが多い。つまり、絵柄の変更に際しても印刷される図柄の大部分は変更なく同じ絵柄で大量に印刷されることが多いのである。
【０００５】
そこで、フレキソ印刷機にインクジェットあるいは、レーザープリンタといった、刷版の付け替えを要しないタイプの印刷機を組み合わせて使用することが考えられる。つまり、印刷範囲が広く、絵柄の変更の無い部分はフレキソ印刷によって印刷し、比較的狭い範囲で絵柄の変更の多い部分をインクジェット等で印刷させるようにすれば、刷版の付け替えによる生産性の低下を防止しながら、印刷コストの増大も比較的小さく抑えられることが期待できる。
【０００６】
ところで、フレキソ印刷機において、印刷部分のインクの乾燥は一般的には自然乾燥であるが、高速化に伴いＩＲ（赤外線）乾燥などが設置されるケースもある。インクの乾燥手段としては、水性インクの場合は、ＩＲ乾燥機とエアーブローが主に使用され、ＵＶ（紫外線）インクの硬化にはＵＶランプが一般的によく用いられている。
このようなフレキソ印刷機に部分印刷機を設置する場合は、以下の課題がある。
【０００７】
ＵＶインクを使った部分印刷機においては、ＵＶインクを高速で硬化させるために印刷後強力なＵＶ光（紫外線）を印刷面に照射する必要がある。ＵＶ光は、搬送ベルト３の上方に設置されたＵＶランプから印刷面に照射されるが、ここで段ボールシート４は間欠的に搬送ベルトで搬送されるため、段ボールシートが無い部分ではゴム製のベルトに強力なＵＶ光が直接照射されることになる。また、製函する段ボール箱の大きさに応じて、段ボールシート４のサイズが異なるため、段ボールシート間の間隔は、箱サイズによって変化する。
【０００８】
このため長時間印刷していると、ベルトに照射されるＵＶ光の積算時間は長くなり、紫外線に弱いゴム製のベルトの劣化が生じる。
水性インクを使った部分印刷機で印刷する場合は、インク乾燥にＩＲ乾燥機やブロワーが用いられるのが一般的であるが、段ボールシートが無い部分ではベルトに強力な熱線（ＩＲ光）が照射されることになるのはＵＶ光の場合と同様である。つまり、熱に弱いゴム製のベルトにＩＲ光による熱によって劣化が生じる可能性がある。
【０００９】
このため、既存の印刷機に部分印刷機を設置する際は、強力な光（赤外線や紫外線）の照射に耐えられるような特殊なベルトを用いる必要があり、装置コストが高くなるという課題がある。
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、被印刷物に、部分的に印刷されたインクを光源から照射される強力な光（赤外線や紫外線）によって乾燥又は硬化させる際に、この光による搬送ベルトのダメージを抑制することができるようにした、複合印刷機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、請求項１記載の本発明の複合印刷機は、被印刷物を搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトによる搬送路に沿って配設され、搬送される前記被印刷物に刷版を利用して主要な絵柄の印刷を行う主印刷機と、前記搬送ベルトによる搬送路に沿って前記主印刷機の上流部又は下流部に配設され、前記刷版の付け替え作業なしに絵柄の変更が可能であって、搬送される前記被印刷物に、部分的な絵柄の印刷を特定のインクを用いて行う部分印刷機と、前記部分印刷機で印刷された前記特定のインクの乾燥又は硬化のために光を照射する光源と、前記光源からの前記光が前記搬送ベルトに直接照射されないように所要のタイミングで前記光を遮蔽する遮光機構とを備えて構成されることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２記載の本発明の複合印刷機は、上記請求項１のものにおいて、前記遮光機構は、前記光源と前記搬送ベルトとの間に配設され、前記搬送ベルトに向かう前記光を遮蔽しうる遮光部材と、前記遮光部材を回転駆動するモータと、前記光が前記搬送ベルトに直接照射されるタイミングで前記遮光部材が前記光を遮蔽するように前記モータを制御するモータ制御手段とからなることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３記載の本発明の複合印刷機は、上記請求項２のものにおいて、前記遮光部材は少なくとも１つの開口部を有し、前記搬送ベルト上で、前記特定のインクを用いて印刷された前記部分的な絵柄の部分が前記光の照射範囲を通過する際には、前記光が前記開口部を通じて前記部分的な絵柄の部分に照射されるように、前記モータ制御手段は、前記遮光部材が前記被印刷物の搬送速度に同期して回転するよう前記モータを制御することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項４記載の本発明の複合印刷機は、上記請求項３のものにおいて、前記遮光部材は１つ以上の開口部を有する円盤状の遮光板であり、前記特定のインクを用いて印刷された前記部分的な絵柄の部分が前記光の照射範囲を通過する際には、前記遮光板の前記開口部を前記部分的な絵柄の部分に照射されるように前記遮光板を前記被印刷物の搬送速度に同期して回転するよう前記モータを制御することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項５記載の本発明の複合印刷機は、上記請求項３のものにおいて、前記遮光部材は１つ以上の開口部を有するエンドレスベルト状の遮光ベルトであり、前記特定のインクを用いて印刷された前記部分的な絵柄の部分が前記光の照射範囲を通過する際には、前記遮光板の前記開口部を前記部分的な絵柄の部分に照射されるように前記遮光板を前記被印刷物の搬送速度に同期して前記遮光ベルトが動作するよう前記モータを制御することを特徴としている。
【００１５】
また、請求項６記載の本発明の複合印刷機は、上記請求項３〜５のいずれか１項のものにおいて、前記被印刷物は給紙部から所定の給紙タイミングで前記搬送ベルト上に給紙される段ボールシートであって、前記遮光部材の前記開口部は、前記搬送コンベア上を搬送される前記段ボールシートの前記部分的な絵柄部分の位置及び大きさに応じて配設され、前記モータ制御手段は、前記給紙部からの給紙タイミングと前記印刷機の搬送コンベアの速度とに基づいて前記遮光部材を駆動させる駆動パターンを演算して、前記モータを制御することを特徴としている。
【００１６】
また、請求項７記載の本発明の複合印刷機は、上記請求項１〜６のいずれか１項のものにおいて、前記搬送ベルトはゴムベルトであって、前記主印刷機はフレキソ印刷機であって、前記部分印刷機はインクジェットプリンタ又はレーザプリンタであって、前記特定のインクは水性インク又はＵＶインクであって、前記光は、前記特定のインクが水性インクの場合はＩＲ光、前記特定のインクがＵＶインクの場合はＵＶ光であることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項８記載の本発明の印刷システムは、被印刷物を搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトによる搬送路に沿って配設され、搬送される前記被印刷物の一部に絵柄の印刷を用いて行う部分印刷機と、前記部分印刷機により前記被印刷物に印刷された前記絵柄の乾燥又は硬化のために光を照射する光源とをそなえた印刷システムであって、前記光源からの前記光が前記搬送ベルトに直接照射されないように所要のタイミングで前記光を遮蔽する遮光機構を備えたことを特徴としている。
【００１８】
また、請求項９記載の本発明の印刷方法は、被印刷物を搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトによる搬送路に沿って配設され、搬送される前記被印刷物の一部に絵柄の印刷を用いて行う部分印刷機と、前記部分印刷機により前記被印刷物に印刷された前記絵柄の乾燥又は硬化のために光を照射する光源とをそなえ、前記部分印刷機による印刷後に前記光源からの前記光により速やかに乾燥又は硬化の処理を行なう印刷方法であって、前記光源から前記光を照射する際に、前記光が前記搬送ベルトに直接照射されないように所要のタイミングで前記光を遮蔽することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の本発明の複合印刷機によれば、刷版を使用して印刷を行う主印刷機と刷版の付け替え作業なしに絵柄の変更が可能な部分印刷機を組み合わせて使用するので、所定部分の絵柄の変更が頻繁に要求される場合において、刷版の付け替えによる生産性の低下を防止することができる。特に部分印刷機で印刷されるインクは、光源から照射される光によって乾燥又は硬化が行われるがその際、光は所要のタイミングで遮蔽機構によって遮蔽されるので搬送ベルトに直接光が照射されないようにして搬送ベルトを保護しながらインクの乾燥又は硬化が行うことができる。
【００２０】
また、請求項２に記載の本発明の複合印刷機によれば、光源と搬送ベルトとの間に配設された遮光部材がモータによって回転駆動され、光が搬送ベルトに直接照射されるタイミングで光を遮蔽するように遮光部材の回転駆動が制御されるので、遮光部材による光の遮蔽をスムーズに行うことができ、光による搬送ベルトのダメージを抑制することができる。
【００２１】
また、請求項３に記載の本発明の複合印刷機によれば、遮光部材に開口部が設けられ、開口部を通じて部分的な絵柄の部分に光が照射されるように搬送速度に同期して遮光部材の回転駆動が制御されるので、確実にインクの乾燥又は硬化を行いながら、搬送ベルトへの光の直接照射を防止して搬送ベルトを保護することができる。
また、請求項４に記載の本発明の複合印刷機によれば、遮光部材は１つ以上の開口部を有する円板状の遮光板で構成しているので単純な構造でインクの乾燥又は硬化と搬送ベルトの保護とを確実に行うことができる。
【００２２】
また、請求項５に記載の本発明の複合印刷機によれば、遮光部材は開口部を有するエンドレスベルト状の遮光フィルタで構成しているので、開口部を搬送ベルトの送り方向（搬送ライン）と平行に移動させることができ、被印刷物の搬送速度と同期が取りやすく、搬送ベルトの保護を図りながらのインクの乾燥又は硬化を確実に行うことができる。
また、請求項６に記載の本発明の複合印刷機によれば、被印刷物が段ボールシートであり、遮光部材の開口部が部分印刷機で印刷される部分の位置及び大きさに応じて配設されるので製函機の印刷部において、段ボールシートの絵柄の変更が多い特定部分に対して印刷を行う際に有効である。
【００２３】
また、請求項７に記載の本発明の複合印刷機によれば、部分印刷機がインクジェットプリンタ又はレーザープリンタであり、絵柄の変更に際して刷版の付け替えをすることなく容易に絵柄を変更して印刷できる上、水性インクを用いた場合はＩＲランプにより、速やかにインクの乾燥を行うことができ、またＵＶインクを用いた場合はＵＶランプによって速やかにインクの硬化を行うことができる。
【００２４】
また、インクの乾燥又は硬化の為に用いるＩＲ光（赤外線）やＵＶ光（紫外線）が搬送ベルトに直接照射されないので、搬送ベルトとして、安価で摩擦係数は高いが熱や紫外線には弱いゴムベルトを使用しても、光によるゴムの劣化を抑制することができる。そのため、搬送ベルトとしてゴムベルトを用いる既存の製函機あるいはその印刷部に容易に付設することができ、安価な装置コストで複合印刷機を構成することができる。
【００２５】
また、請求項８に記載の本発明の印刷システム及び請求項９に記載の本発明の印刷方法によれば、部分印刷機で印刷されるインクは、光源から照射される光によって乾燥又は硬化が行われるがその際、光は所要のタイミングで遮蔽機構によって遮蔽されるので搬送ベルトに直接光が照射されないようにして搬送ベルトを保護しながらインクの乾燥又は硬化が行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［第１実施形態］
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１〜図４は本発明の第１実施形態に係る、複合印刷機としての段ボールシート用印刷機の要部（光源及び遮光機構）を説明するためのものであって、図１はその光源及び遮光機構を示す図であって、図１（ａ）は模式的な側面図、図１（ｂ）は模式的な平面図、図２はその搬送ベルト上を段ボールシートが送られる様子を示した模式的な平面図、図３はその遮光機構のモータ制御系の構成を示すブロック図、図４はそのモータの速度パターンを示すタイムチャートである。
【００２７】
本実施形態に係る複合印刷機は、図７に示すような製函機に備えられた段ボールシート用印刷機であって、各印刷ユニット（フレキソ印刷機）を主印刷機としてこれに部分印刷機などを付設したものである。つまり、この複合印刷機の構成は、図７に示す製函機の印刷部において、最下流のフレキソ印刷機１より下流のＰ１の位置に図示しないインクジェット方式等の部分印刷機が設けられ、さらにその下流のＰ２の位置には図１に示す光源１１、及び遮光板（遮光部材）１２ａを有する遮光機構１２からなるインク処理装置が設けられた構成となっている。
【００２８】
したがって、段ボールシート２２は給紙部から１枚ずつ搬送ベルト２１上に供給されてフレキソ印刷機１、部分印刷機（Ｐ１）、インク処理装置（Ｐ２）へと順に搬送されながら各処理が行われるようになっている。このとき、給紙部では指令された所定の周期で段ボールシート２２を搬送ベルト２１に供給する。また、段ボールシート２２が１枚給紙される毎に給紙タイミング信号が出力される。各フレキソ印刷機１や部分印刷機やインク処理装置は、この給紙タイミング信号及び指令された所定の周期に基づいて作動するようになっている。給紙部から排出された段ボールシート２２はまずフレキソ印刷機によって絵柄の変更の無い部分が印刷され、さらに部分印刷機（Ｐ１）によって絵柄の変更が頻繁に要求される部分（例えば製造年月日など）が印刷された後、インク処理装置（Ｐ２）へと搬送されるようになっている。ここでは、部分印刷機としてＵＶインクを使用するインクジェットプリンタを用いる。
【００２９】
図１（ａ）に示すように、段ボールシート２２は搬送ベルト２１の上に載置された状態でインク処理装置に搬送される。なお、搬送ベルト２１には段ボールシート２２のずれ等を防止するため、摩擦係数の高いゴムベルトが用いられている。また、図２に示すように段ボールシート２２は、搬送ベルト２１上に１枚づつ間欠的に載置されているため、シートとシートとの間隙部分では搬送ベルト２１が露出している。
【００３０】
インク処理装置は光源１１と遮光機構１２を備え、遮光機構１２は遮光板１２ａを有している。つまり、搬送ベルト２１の上方には、部分印刷機で印刷されたインクを乾燥又は硬化させるための光を照射する光源１１が設置される。なお、本実施形態に係る複合印刷機では部分印刷機としてＵＶインクを使用するインクジェットプリンタを用いているため、光源１１にはＵＶインクを硬化させるためにＵＶランプを用いてＵＶ光（紫外線）を照射しているが、使用するインクが水性インクである場合には光源１１にＩＲランプを用いてＩＲ光（赤外線）を照射する。また、ＩＲランプを用いる場合はブロワーを併設してＩＲ光とエアブローによって水性インクの乾燥を促進させるようにしてもよい。
【００３１】
また、光源１１と搬送ベルト２１の間には、段ボールシート２２の通過に邪魔にならないように搬送ベルト２１の上面から適当な間隔をおいて円板状の遮光板１２ａが搬送ベルト２１の上面と平行に設置されており、円板の中心に接続された軸１７によって回動可能に支持されている。また、遮光板１２ａには、図１（ｂ）に示すように、開口部１４が設けられている。この開口部１４は、周方向に等間隔に複数（ここでは２つ）設けられているが１つのみでもよい。軸１７にはモータ１３が直結されており、モータ１３はモータ制御手段１６によって回転を制御されるようになっている。
【００３２】
モータ制御手段１６は、給紙タイミング信号を検知した時期と搬送ベルト２１の搬送速度と給紙部から光源１１の光が照射可能になる位置までの距離に加えて、あらかじめ上位システムから伝達された段ボールシート２２のサイズ情報と部分印刷機によって印刷された箇所（部分印刷）２５の位置情報Ｌ２とに基づいて、光源１１の光が部分印刷２５に照射可能になる時点（即ち、光源１１の光が段ボールシート２１上への照射範囲内に入る時期）を演算し、その時点から遮光板１２ａの開口部１４を通して光源１１の光を照射できるように遮光板１２ａの回転状況を制御するようになっている。即ち、開口部１４が所定の位置にくるようにモータ１３を通じて遮光板１２ａを回転させるようになっている。
【００３３】
その後、モータ制御手段１６は、部分印刷２５に光源１１の光が照射可能な間は、段ボールシート２２の搬送速度と同期して常に部分印刷２５に光が照射される状態に開口部１４が移動するようにモータ１３を制御する。さらに時間が経過し、部分印刷２５に光源１１の光が照射不可能になった時点でモータ制御手段１６は、光源１１の光が開口部１４を通じて搬送ベルト２１に直接照射されないように開口部１４が移動するようにモータ１３を制御する。
【００３４】
モータ制御手段１６によるモータ１３の制御についてさらに詳しく説明すると、モータ制御手段１６は機能要素として、図１，図３に示すように、演算回路１６ａとモータ制御部１６ｂとが備えられている。図３に示すように演算回路１６ａは、給紙タイミング信号と、あらかじめ上位システムから伝達された部分印刷２５の位置情報Ｌ２と段ボールシート２２の搬送速度Ｖｓとに基づいて、モータ１３の各目標回転速度Ｖ１，Ｖ２，モータの各作動期間Ｔ，及びＴ１〜Ｔ４を演算し、図４（ａ），（ｂ）の速度パターンを設定する。モータ制御部１６ｂは、この速度パターンに基づいてモータドライバ１３ａを制御してモータ１３を適切に駆動させる。
【００３５】
なお、図４（ａ），（ｂ）において、目標回転速度Ｖ１，Ｖ１´は前の段ボールシート２２との同期期間が終了してから、次の段ボールシート２２と同期するまでの期間においてのモータの待機速度であり、給紙タイミング信号の信号間隔とシート速度に加えて、シート端部から部分印刷２５までの位置情報Ｌ２に基づいて演算される。目標回転速度Ｖ２，Ｖ２´は部分印刷２５の動きに同期させる同期速度であって、段ボールシート２２の搬送速度Ｖｓに比例する［即ち、Ｖｓ∝Ｖ２（Ｖｓ∝Ｖ２´）の関係である］。Ｔ１，Ｔ１´は待機速度Ｖ１（Ｖ１´）でモータを回転させる期間、Ｔ２，Ｔ２´は待機速度Ｖ１（Ｖ１´）から同期速度Ｖ２（Ｖ２´）へモータ回転を移行する際の移行期間である。Ｔ３，Ｔ３´は同期速度Ｖ２（Ｖ２´）でモータを回転させる期間即ち、段ボールシート２２との同期期間である。Ｔ４，Ｔ４´は同期時間Ｔ３（Ｔ３´）を過ぎた後、次の段ボールシート２２に対するモータの目標回転速度Ｖ１（Ｖ１´）の速度へモータの回転を移行する際の移行期間である。
【００３６】
段ボールシート２２の間隔（部分印刷２５の間隔）が狭い場合には、図４（ａ）に示すように速度Ｖ１は、段ボールシート２２の搬送速度との同期速度Ｖ２よりも速く設定される。一方、段ボールシート２２の間隔（部分印刷２５の間隔）が広い場合は図４（ｂ）に示すようにＶ１´は同期速度Ｖ２´よりも遅く設定されることになる。
また、遮光板１２ａは常に強力な光（いわゆる電磁波）の照射を受けるため高温になる。そこで、遮光板１２ａが高温になるのを防ぐために、例えば、ＵＶランプの場合は、熱線の反射を防止するダイクロイックミラーや、あるいは、図５に示すように、熱線の透過を抑える熱線吸収フィルタで形成される断熱部材１５をＵＶランプの照射面に挿入してもよい。
【００３７】
また、これらの熱線抑制手段をとらない場合にも、遮光板１２ａにフィンなどを取付け放熱効率をあげてさらにエアブローによる冷却を行うとともに、駆動軸の一部に断熱部を設けてモータ１３への熱伝達を抑えるようにしてもよい。
【００３８】
本発明の第１実施形態としての複合印刷機は、上述のごとく構成されているので、絵柄の一部を頻繁に変更して印刷するようなケースにおいてもフレキソ印刷機と部分印刷機を組み合わせて印刷することができるため、印刷コストを抑えながらも刷版の付け替えによる生産性の低下を抑制することができる。また、光源１１から照射される強力な赤外線や紫外線が遮光板１２ａによって遮蔽され、搬送ベルト２１に直接照射されることはない。そのため、搬送ベルト２１が熱や紫外線に弱いゴムベルトであっても、赤外線や紫外線によるゴムの劣化等の不具合が大幅に低減される。
【００３９】
また、遮光板１２ａを適切に回転させ、段ボールシート２２の搬送速度（部分印刷２５の移動速度）に同期して開口部１４を移動させるようにしているので、開口部１４を通じて、インクの乾燥又は硬化を要する部分に対しては十分に赤外線や紫外線が照射されるため、インクの乾燥又は硬化は確実に行われる上、その場合においても赤外線や紫外線は段ボールシート２２によって遮蔽されるので搬送ベルト２１に照射されることはない。
【００４０】
さらに、遮光板１２ａの回転パターンは給紙タイミングに基づいて設定されるため、段ボールシート２２のサイズ及び段ボールシート２２の搬送間隔や部分印刷の位置までも考慮して演算されるので、段ボールシートのサイズが変更され、また印刷位置が変更された場合であっても、搬送ベルト２１への光の直接照射を遮蔽しながらもインクの乾燥又は硬化を確実に行うことができる。
【００４１】
［第２実施形態］
図６は本発明の第２実施形態に係る複合印刷機としての段ボールシート用印刷機の要部（光源及び遮光機構）を説明するためのものであって、図６はその光源及び遮光機構の模式的な斜視図である。
【００４２】
本実施形態に係る複合印刷機においては図６に示すように、遮光機構３１に遮光部材としてエンドレスベルト状の遮光フィルタ３１ａが用いられている点が第１実施形態と異なる。遮光フィルタ３１ａは耐熱性、耐紫外線性の樹脂やゴム又は薄いステンレスなどの金属によってエンドレスベルト状に形成され、４つのローラ３２で支持されながら、光源１１と搬送ベルト２１との間を通るように配設される。４つのローラ３２のうちの１つはモータ１３の駆動力を伝達できるように軸１７を介してモータ１３に接続され、モータ１３が駆動することによってローラ３２を介して遮光フィルタ３１ａが送られるようになっている。
【００４３】
本実施形態においてもモータ１３の駆動は、給紙タイミング信号を検知した時期と搬送ベルト２１の搬送速度と給紙部から光源１１の光が照射可能になる位置までの距離と段ボールシート２２のサイズと部分印刷２５の位置情報に基づいてモータ制御手段１６によって制御される点は第１実施形態と同様である。
【００４４】
本発明の第２実施形態に係る光源及び遮光機構は上述のごとく構成されているので、絵柄の一部を頻繁に変更して印刷するようなケースにおいて、印刷コストを抑えながらも刷版の付け替えによる生産性の低下を抑制することができるとともに、光源１１から照射される強力な赤外線や紫外線が遮光フィルタ３１ａによって遮蔽され、搬送ベルト２１に直接照射されることはなく、搬送ベルト２１のゴムの劣化等の不具合が大幅に低減されるという第１実施形態と同様の効果を得る事ができる。
【００４５】
さらに、遮光フィルタ３１ａがエンドレスベルト状に形成され、搬送ベルト２１と平行に配置されているので、遮光フィルタ３１ａの開口部１４を搬送ベルト２１の送り方向（即ち、搬送ライン）と平行に移動させることができ、開口部１４が円弧状に移動する第１実施形態よりもさらに段ボールシート２２の搬送速度（部分印刷２５の移動速度）との同期がとりやすく、光源１１の光を効率よく照射してインクの乾燥又は硬化を行うことができる。
【００４６】
また、遮光フィルタ３１ａによって光源１１の光を遮蔽する場合において、遮光フィルタ３１ａが光源１１の光の照射面（光を発する面）全体を覆うように配置することにより、インクの乾燥又は硬化を行わない場合（部分印刷２５が光源１１からの光の照射領域にない場合）には、遮光フィルタ３１ａの開口部１４の無い部分で光源１１の光を確実に遮蔽することができ、搬送ベルト２１に直接照射される光を大幅に低減し、搬送ベルト２１のダメージを抑制することができる。
【００４７】
［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば上述の実施形態では、主印刷機としてフレキソ印刷機を用い、部分印刷機としてインクジェットプリンタを用いているが、上記の印刷方式は適宜変更可能である。被印刷物についても段ボールシートに限らない。
また、本実施形態では主印刷機に部分印刷機を加えた複合印刷機に、インク処理装置（光源１１と遮光機構１２，３１）を備えたものについて説明したが、かかる部分印刷機を単独で使用した場合にこのようなインク処理装置を備えるようにしてもよい。
【００４８】
また、上述の実施形態における遮光部材（遮光板１２ａ及び遮光フィルタ３１ａ）は通常印刷時の遮光を目的とし、緊急時すなわち機械が意図せざる原因によって停止した場合には、別の遮光部材を作動させて搬送ベルト２１に強力な赤外線またが紫外線が照射されるのを防止するようにしてもよい。この場合、第１，第２実施形態の効果に加えて不測の事態においても搬送ベルト２１の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光源と遮光機構を示す図であって、（ａ）はその模式的な断面図、（ｂ）は特に遮光機構のうちの遮光板を示す模式的な平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光源と遮光機構を示す図であって、搬送ベルト上を段ボールシートが送られる様子を示した模式的な平面図である。
【図３】本発明の第１及び第２実施形態に係るモータ制御手段の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１及び第２実施形態に係るモータの駆動速度と駆動時間を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態の変形例に係る光源と遮光機構を示す図であって、断熱部材を配設した場合の模式的な側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る光源と遮光機構を示す模式的な斜視図である。
【図７】従来の製函機の印刷部に関する簡易構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 印刷ユニット
２ 印刷シリンダ
３，２１ 搬送ベルト
４，２２ 段ボールシート
５ アニアックスロール
１１ 光源
１２ 遮光機構
１２ａ 遮光板（遮光部材）
１３ モータ
１４ 開口部
１５ 断熱部材
１６ モータ制御手段
１７ 軸材
２５ 部分印刷
３１ 遮光機構
３１ａ 遮光フィルタ（遮光部材）
３２ ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷物を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトによる搬送路に沿って配設され、搬送される前記被印刷物に刷版を利用して主要な絵柄の印刷を行う主印刷機と、
前記搬送ベルトによる搬送路に沿って前記主印刷機の上流部又は下流部に配設され、前記刷版の付け替え作業なしに絵柄の変更が可能であって、搬送される前記被印刷物に、部分的な絵柄の印刷を特定のインクを用いて行う部分印刷機と、
前記部分印刷機で印刷された前記特定のインクの乾燥又は硬化のために光を照射する光源と、
前記光源からの前記光が前記搬送ベルトに直接照射されないように所要のタイミングで前記光を遮蔽する遮光機構とを備えた
ことを特徴とする、複合印刷機。
【請求項２】
前記遮光機構は、
前記光源と前記搬送ベルトとの間に配設され、前記搬送ベルトに向かう前記光を遮蔽しうる遮光部材と、
前記遮光部材を回転駆動するモータと、
前記光が前記搬送ベルトに直接照射されるタイミングで前記遮光部材が前記光を遮蔽するように前記モータを制御するモータ制御手段とからなる
ことを特徴とする、請求項１記載の複合印刷機。
【請求項３】
前記遮光部材は少なくとも１つの開口部を有し、前記搬送ベルト上で、前記特定のインクを用いて印刷された前記部分的な絵柄の部分が前記光の照射範囲を通過する際には、前記光が前記開口部を通じて前記部分的な絵柄の部分に照射されるように、前記モータ制御手段は、前記遮光部材が前記被印刷物の搬送速度に同期して回転するよう前記モータを制御する
ことを特徴とする、請求項２記載の複合印刷機。
【請求項４】
前記遮光部材は１つ以上の開口部を有する円板状の遮光板であり、前記特定のインクを用いて印刷された前記部分的な絵柄の部分が前記光の照射範囲を通過する際には、前記光が前記遮光板の前記開口部を通じて前記部分的な絵柄の部分に照射されるように、前記遮光板を前記被印刷物の搬送速度に同期して回転するよう前記モータを制御する
ことを特徴とする、請求項３記載の複合印刷機。
【請求項５】
前記遮光部材は１つ以上の開口部を有するエンドレスベルト状の遮光ベルトであり、前記特定のインクを用いて印刷された前記部分的な絵柄の部分が前記光の照射範囲を通過する際には、前記光が前記遮光ベルトの前記開口部を通じて前記部分的な絵柄の部分に照射されるように前記遮光ベルトを前記被印刷物の搬送速度に同期して動作するよう前記モータを制御する
ことを特徴とする、請求項３記載の複合印刷機。
【請求項６】
前記被印刷物は給紙部から所定の給紙タイミングで前記搬送ベルト上に給紙される段ボールシートであって、
前記遮光部材の前記開口部は、前記搬送コンベア上を搬送される前記段ボールシートの前記部分的な絵柄部分の位置及び大きさに応じて配設され、
前記モータ制御手段は、前記給紙部からの給紙タイミングと前記印刷機の搬送コンベアの速度とに基づいて前記遮光部材を駆動させる駆動パターンを演算して、前記モータを制御する
ことを特徴とする、請求項３〜５の何れか１項に記載の複合印刷機。
【請求項７】
前記搬送ベルトはゴムベルトであって、
前記主印刷機はフレキソ印刷機であって、
前記部分印刷機はインクジェットプリンタ又はレーザプリンタであって、
前記特定のインクは水性インク又はＵＶインクであって、
前記光は、前記特定のインクが前記水性インクの場合はＩＲ光、前記特定のインクが前記ＵＶインクの場合はＵＶ光である
ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の複合印刷機。
【請求項８】
被印刷物を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトによる搬送路に沿って配設され、搬送される前記被印刷物の一部に絵柄の印刷を用いて行う部分印刷機と、
前記部分印刷機により前記被印刷物に印刷された前記絵柄の乾燥又は硬化のために光を照射する光源とをそなえた印刷システムであって、
前記光源からの前記光が前記搬送ベルトに直接照射されないように所要のタイミングで前記光を遮蔽する遮光機構を備えた
ことを特徴とする、印刷システム。
【請求項９】
被印刷物を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトによる搬送路に沿って配設され、搬送される前記被印刷物の一部に絵柄の印刷を用いて行う部分印刷機と、
前記部分印刷機により前記被印刷物に印刷された前記絵柄の乾燥又は硬化のために光を照射する光源とをそなえ、前記部分印刷機による印刷後に前記光源からの前記光により速やかに乾燥又は硬化の処理を行なう印刷方法であって、
前記光源から前記光を照射する際に、前記光が前記搬送ベルトに直接照射されないように所要のタイミングで前記光を遮蔽する
ことを特徴とする、印刷方法。
【請求項１】
被印刷物を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトによる搬送路に沿って配設され、搬送される前記被印刷物に刷版を利用して主要な絵柄の印刷を行う主印刷機と、
前記搬送ベルトによる搬送路に沿って前記主印刷機の上流部又は下流部に配設され、前記刷版の付け替え作業なしに絵柄の変更が可能であって、搬送される前記被印刷物に、部分的な絵柄の印刷を特定のインクを用いて行う部分印刷機と、
前記部分印刷機で印刷された前記特定のインクの乾燥又は硬化のために光を照射する光源と、
前記光源からの前記光が前記搬送ベルトに直接照射されないように所要のタイミングで前記光を遮蔽する遮光機構とを備えた
ことを特徴とする、複合印刷機。
【請求項２】
前記遮光機構は、
前記光源と前記搬送ベルトとの間に配設され、前記搬送ベルトに向かう前記光を遮蔽しうる遮光部材と、
前記遮光部材を回転駆動するモータと、
前記光が前記搬送ベルトに直接照射されるタイミングで前記遮光部材が前記光を遮蔽するように前記モータを制御するモータ制御手段とからなる
ことを特徴とする、請求項１記載の複合印刷機。
【請求項３】
前記遮光部材は少なくとも１つの開口部を有し、前記搬送ベルト上で、前記特定のインクを用いて印刷された前記部分的な絵柄の部分が前記光の照射範囲を通過する際には、前記光が前記開口部を通じて前記部分的な絵柄の部分に照射されるように、前記モータ制御手段は、前記遮光部材が前記被印刷物の搬送速度に同期して回転するよう前記モータを制御する
ことを特徴とする、請求項２記載の複合印刷機。
【請求項４】
前記遮光部材は１つ以上の開口部を有する円板状の遮光板であり、前記特定のインクを用いて印刷された前記部分的な絵柄の部分が前記光の照射範囲を通過する際には、前記光が前記遮光板の前記開口部を通じて前記部分的な絵柄の部分に照射されるように、前記遮光板を前記被印刷物の搬送速度に同期して回転するよう前記モータを制御する
ことを特徴とする、請求項３記載の複合印刷機。
【請求項５】
前記遮光部材は１つ以上の開口部を有するエンドレスベルト状の遮光ベルトであり、前記特定のインクを用いて印刷された前記部分的な絵柄の部分が前記光の照射範囲を通過する際には、前記光が前記遮光ベルトの前記開口部を通じて前記部分的な絵柄の部分に照射されるように前記遮光ベルトを前記被印刷物の搬送速度に同期して動作するよう前記モータを制御する
ことを特徴とする、請求項３記載の複合印刷機。
【請求項６】
前記被印刷物は給紙部から所定の給紙タイミングで前記搬送ベルト上に給紙される段ボールシートであって、
前記遮光部材の前記開口部は、前記搬送コンベア上を搬送される前記段ボールシートの前記部分的な絵柄部分の位置及び大きさに応じて配設され、
前記モータ制御手段は、前記給紙部からの給紙タイミングと前記印刷機の搬送コンベアの速度とに基づいて前記遮光部材を駆動させる駆動パターンを演算して、前記モータを制御する
ことを特徴とする、請求項３〜５の何れか１項に記載の複合印刷機。
【請求項７】
前記搬送ベルトはゴムベルトであって、
前記主印刷機はフレキソ印刷機であって、
前記部分印刷機はインクジェットプリンタ又はレーザプリンタであって、
前記特定のインクは水性インク又はＵＶインクであって、
前記光は、前記特定のインクが前記水性インクの場合はＩＲ光、前記特定のインクが前記ＵＶインクの場合はＵＶ光である
ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の複合印刷機。
【請求項８】
被印刷物を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトによる搬送路に沿って配設され、搬送される前記被印刷物の一部に絵柄の印刷を用いて行う部分印刷機と、
前記部分印刷機により前記被印刷物に印刷された前記絵柄の乾燥又は硬化のために光を照射する光源とをそなえた印刷システムであって、
前記光源からの前記光が前記搬送ベルトに直接照射されないように所要のタイミングで前記光を遮蔽する遮光機構を備えた
ことを特徴とする、印刷システム。
【請求項９】
被印刷物を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトによる搬送路に沿って配設され、搬送される前記被印刷物の一部に絵柄の印刷を用いて行う部分印刷機と、
前記部分印刷機により前記被印刷物に印刷された前記絵柄の乾燥又は硬化のために光を照射する光源とをそなえ、前記部分印刷機による印刷後に前記光源からの前記光により速やかに乾燥又は硬化の処理を行なう印刷方法であって、
前記光源から前記光を照射する際に、前記光が前記搬送ベルトに直接照射されないように所要のタイミングで前記光を遮蔽する
ことを特徴とする、印刷方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２７２８７３（Ｐ２００６−２７２８７３Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９８９２８（Ｐ２００５−９８９２８）
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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