CN111683815B - 喷墨打印机及喷墨印刷方法 - Google Patents

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Abstract

提供喷墨打印机及喷墨印刷方法，在对卷筒状印刷基材以喷墨墨水来形成图像之际，用来喷出墨水的喷嘴难以堵塞，在整面涂布印刷时难以发生线条混入、浓度不均，且单色印刷部分的浓度容易上升。喷墨打印机，是对卷筒状印刷基材以单程方式喷出喷墨墨水藉此进行图像形成的喷墨墨水用的喷墨打印机，包括：进行所述卷筒状印刷基材的连续搬运的搬运机构；对所述搬运机构所搬运的所述卷筒状印刷基材的表面喷出喷墨墨水的多个单程方式喷墨头；以及使喷出至所述卷筒状印刷基材的表面的喷墨墨水固化的固化器件，使所述多个单程方式喷墨头的分辨率对应所述喷墨墨水的颜色来变更。

Description

喷墨打印机及喷墨印刷方法
技术领域
本发明涉及对卷筒状印刷基材以喷墨墨水来进行单程方式的图像形成用的喷墨打印机及喷墨印刷方法。
背景技术
在连续地搬运印刷基材并进行印刷时，有扫描方式与单程方式，由于没有扫描的必要，特别是连续地搬运卷筒状印刷基材、同时进行印刷时，单程方式会比较适合高速印刷。作为以水性墨水来进行单程方式的图像形成用的喷墨打印机，例如有专利文献1所记载的技术。在单程方式的喷墨打印机中，从具有并排成线状的多个喷墨喷嘴的喷墨头来喷出墨水。
以往，在单程喷墨装置进行多色印刷之际，使用将各色(白色(W)、黑色(K)、青色(C)、洋红色(M)、黄色(Y)等)的喷墨墨水予以喷出的多个单程方式喷墨头，但各喷墨头以相同的分辨率来进行印刷。以喷墨打印机印刷的图像，墨水滴较小(例如数皮升左右)者成为较高分辨率。但是，墨水滴越小，则喷出墨水用的喷嘴越容易堵塞。且，在整面喷涂印刷时容易发生线条混入、浓度不均。特别是在印刷白色的情况下，有着容易发生浓度不均的问题。特别是，在白色的情况下，所印刷的图像的浓度难以上升，为了成为既定的白色浓度，需要重复多次印刷。在水性墨水的情况下这问题会更加显著。
且，对于卷筒状印刷基材以喷墨墨水来进行单程方式的图像形成用的喷墨打印机，是连续地搬运基材的装置结构，故难以直接套用扫描方式的喷墨打印机的墨水喷出技术。
[在先技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]国际公开WO2017/110441
发明内容
-发明所要解决的技术问题-
本发明的目的在于，提供一种喷墨打印机及喷墨印刷方法，在对卷筒状印刷基材以喷墨墨水来形成图像之际，用来喷出墨水的喷嘴难以堵塞，在实地印刷时难以发生线条混入、浓度不均，且单色印刷部分的浓度容易上升。
-用于解决技术问题的手段-
为了解决上述课题，本发明的喷墨打印机，是对卷筒状印刷基材以单程方式喷出喷墨墨水藉此进行图像形成的喷墨墨水用的喷墨打印机，包括：进行所述卷筒状印刷基材的连续搬运的搬运机构；对所述搬运机构所搬运的所述卷筒状印刷基材的表面喷出喷墨墨水的多个单程方式喷墨头；以及使喷出至所述卷筒状印刷基材的表面的喷墨墨水固化的固化器件，使所述多个单程方式喷墨头的分辨率对应所述喷墨墨水的颜色来变更。
优选所述喷墨墨水的颜色为白色，喷出白色墨水的喷墨头的分辨率比喷出非白色墨水的喷墨头的分辨率低。作为喷墨墨水，优选是水性墨水或UV(紫外线)固化型墨水，特别适合使用水性墨水。
优选所述多个单程方式喷墨头具备分辨率不同的喷墨头而构成。
本发明的喷墨印刷方法，是使用含有多个单程方式喷墨头的喷墨打印机，来对卷筒状印刷基材以单程方式喷出喷墨墨水藉此进行图像形成的喷墨印刷方法，使所述多个单程方式喷墨头的分辨率对应所述喷墨墨水的颜色来变更。
优选所述喷墨墨水的颜色为白色，喷出白色墨水的喷墨头的分辨率比喷出非白色墨水的喷墨头的分辨率低。
单程方式喷墨头是具有并排成线状的多个喷墨喷嘴的喷墨头。
又，由于喷墨打印机的印刷是藉由所喷出的墨水滴的点阵群来制作数字影像，故所述图像形成，是指藉由所喷出的墨水滴的点阵群来制作数字影像的情形。
作为所述卷筒状印刷基材，除了透明的薄膜以外，亦可适用纸或不织布等的不透明的卷筒状印刷基材。作为透明的薄膜的卷筒状印刷基材，较佳可使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)或PP(聚丙烯)等的使用卷筒状合成树脂薄膜的透明的薄膜。
-发明效果-
根据本发明，具有可提供喷墨打印机及喷墨印刷方法的以下显著效果：在对卷筒状印刷基材以喷墨墨水来形成图像之际，用来喷出墨水的喷嘴难以堵塞，在整面涂布印刷时难以发生线条混入、浓度不均，且单色印刷部分的浓度容易上升。
附图说明
图1为表示本发明的喷墨打印机的一实施方式的剖面结构图。
图2为表示使用本发明的喷墨打印机并根据喷墨墨水的颜色使图像分辨率不同的图像形成的例子的示意图。
图3为表示分辨率不同的两类头的喷出控制的一实施方式的系统框图。
图4为分辨率不同的两类头的喷出控制的一实施方式中编码器设定的流程图。
图5为分辨率不同的两类头的喷出控制的一实施方式中头喷出定时设定的流程图。
图6为分辨率不同的两类头的喷出控制的一实施方式中头波形数据控制的流程图。
具体实施方式
以下说明本发明的实施方式，但该等实施方式表示为范例，只要不超脱出本发明的技术思想，当然就可有各种变形。又，相同构件以相同符号来表示。
图1是表示本发明的喷墨打印机的一实施方式的剖面结构图。图1中，符号10表示本发明的喷墨打印机。喷墨打印机10，是对卷筒状印刷基材12以单程方式喷出水性墨水藉此进行图像形成的水性墨水用的喷墨打印机，其包括：进行所述卷筒状印刷基材12的连续搬运的搬运机构14(图示例为搬运机构14a及14b)；对所述搬运机构14所搬运的所述卷筒状印刷基材12的表面以单程方式喷出水性墨水的单程方式喷墨头16a～16e；以及使喷出至所述卷筒状印刷基材12的表面的水性墨水干燥的干燥器件(18a～18f、36)，使所述多个单程方式喷墨头16a～16e的分辨率对应所述水性墨水的颜色来变更。
在图示例中，由于作为喷墨墨水而示出了水性墨水的例子，故作为使喷墨墨水固化的固化器件，示出了干燥器件18a～18f、36的例子。在使用UV固化型墨水来作为喷墨墨水的情况下，取代干燥器件而设置紫外线照射器件即可。
又，由于喷墨打印机的印刷是藉由所喷出的墨水滴的点阵群来制作数字影像，故所述图像形成是指藉由所喷出的墨水滴的点阵群来制作数字影像。于是，在本申请说明书中，印刷与图像形成为同义。
如图1所示，所述单程方式喷墨头16a～16e是具有并排成线状的多个喷墨喷嘴的喷墨头。所述多个单程方式喷墨头16a～16e具备分辨率不同的喷墨头。在图示例中，使单程方式喷墨头16a～16e的各个成为对应各颜色而事先设定了分辨率的喷墨头。示出了以下例子：喷墨头16a是分辨率为360dpi的W(白色)、喷墨头16b是分辨率为600dpi的B(黑色)、喷墨头16c是分辨率为600dpi的C(青色)、喷墨头16d是分辨率为600dpi的M(洋红色)、喷墨头16e是分辨率为600dpi的Y(黄色)。
为了如此地设定分辨率，只要调整设置成线状的多个喷墨喷嘴的喷出口的大小与喷出口的数量(亦即喷嘴的根数)、喷嘴的间隔、墨水的液滴量等即可决定分辨率。
喷墨头16a～16e的各颜色的分辨率只要根据需要来适当设定即可，没有特别限制，但喷出白色水性墨水的喷墨头的分辨率，优选比喷出非白色水性墨水的喷墨头的分辨率还低。通过使喷出白色水性墨水的喷墨头的分辨率比喷出非白色水性墨水的喷墨头的分辨率还低，藉此防止喷墨头的喷嘴的堵塞且使高精细的白浓度较浓的印刷成为可能。
作为喷出水性墨水的单程方式喷墨头16a～16e，在图示例中示出喷墨头16a为W(白色)、喷墨头16b为B(黑色)、喷墨头16c为C(青色)、喷墨头16d为M(洋红色)、喷墨头16e为Y(黄色)的例子，分别具有各颜色的墨水贮留槽(图示省略)，成为从各喷墨头16a～16e喷出各颜色的水性墨水的结构。作为该等喷墨头，可适用公知的各种单程方式喷墨喷出装置。例如，可将专利文献1所记载的喷墨头用作为各喷墨头。
从喷墨头16a～16e的喷嘴喷出墨水的方式并无特别限制，优选例如，藉由基于压电元件的电压施加来控制电压、从而控制墨水的喷出量的压电方式，或藉由加热器来加热而喷出墨水的热(泡沫)方式，或藉由阀来将墨水加压而喷出墨水的阀方式等。
所述搬运机构14，只要为可搬运卷筒状印刷基材12的机构即可，能适用公知的任何机构，如图示，可采用含有以下构件的结构：驱动带20、34；卷绕有卷筒状印刷基材12的原料滚筒22；用来搬运卷筒状印刷基材12的各种滚筒24、26、28、30；以及将印刷过的卷筒状印刷基材12予以卷取的卷取滚筒32。又，符号O，是喷墨打印机的操作员。
且，卷绕有卷筒状印刷基材12的原料滚筒22，放入至干燥器件亦即加温箱36内，在此事先加温(预热)至60℃～70℃。作为在加温箱36内的加温方式，为温风加温亦可，以各种公知的加热器来加温亦可。在图示的例子中，示出以温风来对加温箱36内加温的结构。
卷筒状印刷基材12只要为卷筒状的印刷基材即可，但例如作为所述卷筒状印刷基材除了透明的薄膜以外，亦可适用纸或不织布等的不透明的卷筒状印刷基材。薄膜的材质并未特别限定，但例如作为薄膜的卷筒状印刷基材，优选可使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚苯乙烯)、NY(尼龙)等的合成树脂而成的薄膜等。或者，亦适合使用使铝等的金属成为薄膜状的金属薄膜。
且，在图1中示出在喷出水性墨水的喷墨头16a～16e的喷墨头的旁边设置表面加温部18a～18f来作为干燥器件的例子，该表面加温部对被喷出水性墨水的卷筒状印刷基材12的至少表面予以加温。作为表面加温部18a～18f，例如可适用专利文献1所记载的表面加温部，可将专利文献1所记载的温风吹送手段等适用为表面加温部18a～18f。在采用温风吹送手段来作为表面加温部的情况下，使40℃～80℃左右、例如70℃的温风接触所述卷筒状印刷基材12的表面。作为温风接触的时间，在印刷速度为30m/分的情况下，为1秒～2秒左右，但可根据温风的温度来适当变更。
此外，在图1的例子中示出设置从背面来加温卷筒状印刷基材12用的背面加温部38的例子。作为背面加温部38，可使用公知的热板，例如可使用在陶瓷板配设了电热丝的电热加热器等。在使用热板来作为背面加温部38的情况下，例如加温至40℃～65℃来使用为佳。背面加温部38，只要对应所述喷墨头16a～16e来设置即可，如图1所示，遍及所述喷墨头16a～16e的设置位置来设置亦可，分别对应所述喷墨头16a～16e的设置位置来设置亦可。
且，作为背面加温部38，亦可使用与表面加温部同样的温风吹送手段。且，在使用温风吹送手段来作为背面加温部38的情况下，例如使40℃～80℃的温风接触卷筒状印刷基材12的背面为佳。
图2是表示使用本发明的喷墨打印机来根据水性墨水的颜色使图像分辨率成为不同的图像形成的例子的示意图，符号40是白色图像，符号42是非白色图像。将图2中的图像形成的条件示于下述表1。
[表1]
白色水性墨水 非白色水性墨水
分辨率 360dpi 600dpi
液滴量 39pL 小滴4pL/中滴5pL/大滴6pL
喷嘴间距 70μm 42μm
墨水固体成分 20wt％ 15wt％
墨水粘度(32℃) 12cP 6cP
如表1所示，在图2中示出：将喷出白色水性墨水(W)的喷墨头的分辨率设定成比喷出非白色水性墨水(B、C、M、Y)的喷墨头的分辨率还低，并进行图像形成的例子。且，将喷出白色水性墨水(W)的喷墨头的液滴量设定成比喷出非白色水性墨水(B、C、M、Y)的喷墨头的液滴量还多，将喷出白色水性墨水(W)的喷墨头的喷嘴间距，设定成比喷出非白色水性墨水(B、C、M、Y)的喷墨头的喷嘴间距还大。此外，与非白色水性墨水(B、C、M、Y)相比之下，使用固体成分及粘度较高的白色水性墨水(W)。如此一来，白色水性墨水的干燥会更提早，故可使印刷速度进一步变快。在图2的例子中，以印刷速度30m/分来进行印刷。
通过下述方法来测定以表1的条件来图像形成的印刷物的白浓度。
对印刷物贴上黑色胶带，测量其黑的反射浓度。又，黑的反射浓度较高，代表着白的浓度较低。以表1的条件进行了图像形成的印刷物的黑的反射浓度为0.60，可用1次的印刷来得到白浓度较浓的印刷物。
另一方面，使包含白色水性墨水的全色的喷墨头的分辨率成为相同的600dpi，将全色的水性墨水以表1所示的非白色水性墨水的条件来进行图像形成，并用以往的印刷速度的20m/分来进行印刷，结果黑的反射浓度为0.75，白浓度较低。
接着，以下说明分辨率不同的两类头的喷出控制的一实施方式，即：将喷出白色水性墨水(W)的喷墨头的分辨率设为360dpi，将喷出非白色水性墨水的B(黑色)、C(青色)、M(洋红色)、Y(黄色)的喷墨头的分辨率设为600dpi。
图3是表示分辨率不同的两类头的喷出控制的一实施方式的系统框图。图3中，符号44是喷墨头的头结构布局，其有白色水性墨水(W)的喷墨头(分辨率360dpi)1个及非白色水性墨水(B、C、M、Y)的喷墨头(分辨率600dpi)4个的两种设定。
符号46是假脱机程序(spooler)模块，符号48是过滤模块。符号50是表示非白色水性墨水用喷墨头(600dpi)的栅格数据，符号52是表示白色水性墨水用喷墨头(360dpi)的栅格数据。
符号54是IF(接口)基板控制模块(DCM：Device Control Module)，符号56是印刷数据传送用接口基板的器件驱动器。
符号58是非白色水性墨水用喷墨头(600dpi)的印刷数据传送用IF(接口)基板，符号60是白色水性墨水用喷墨头(360dpi)的印刷数据传送用IF(接口)基板。
符号62是连接于印刷数据传送用IF(接口)基板58及印刷数据传送用IF(接口)基板60来使用的差动IO基板。在差动IO基板62连接有编码器64。
在印刷数据传送用IF基板58分别连接B(黑色)墨水的喷墨头用的喷墨头控制用IF(接口)基板66K1、66K2、66K3、66K4。同样地，在印刷数据传送用IF基板58分别连接C(青色)墨水的喷墨头用的喷墨头控制用IF(接口)基板68C1、68C2、68C3、68C4。
同样地，在印刷数据传送用IF基板58分别连接M(洋红色)墨水的喷墨头用的喷墨头控制用IF(接口)基板70M1、70M2、70M3、70M4。同样地，在印刷数据传送用IF基板58分别连接Y(黄色)墨水的喷墨头用的喷墨头控制用IF(接口)基板72Y1、72Y2、72Y3、72Y4。
另一方面，在印刷数据传送用IF基板60分别连接W(白色)墨水的喷墨头用的喷墨头控制用IF(接口)基板74W1、74W2、74W3、74W4、74W5。
如上述，以光纤电缆将非白色墨水的喷墨头控制用IF基板连接于印刷数据传送用IF基板58的光端口1～4，将白色墨水的喷墨头控制用IF基板连接于印刷数据传送用IF基板60的光端口1，以2张IF基板来控制非白色墨水与白色墨水的两种喷墨头。亦即，使用分辨率为600dpi的喷墨头用IF基板76与分辨率为360dpi的喷墨头用IF基板78这两种基板。
过滤模块48参照头结构布局44，藉此判断各色数据被分配给哪个喷墨头，并输出对应喷墨头的分辨率的栅格数据。且，此时进行用以防止因分辨率的不同导致图像高度像素数的差异所致的连续印刷时的版错位的补正处理。
IF基板控制模块54，使过滤模块48所生成的各头用的栅格数据50、52参照头结构布局44来执行头单独处理，并传送至各喷墨头控制用IF基板66K1、66K2、66K3、66K4、68C1、68C2、68C3、68C4、70M1、70M2、70M3、70M4、72Y1、72Y2、72Y3、72Y4、74W1、74W2、74W3、74W4、74W5，执行从各喷墨头喷出各颜色的印刷处理。
又，控制各喷墨头的两张印刷数据传送用IF基板58、60，藉由专用线束来级联连接，将共通输入的编码器脉冲，在印刷数据传送用IF基板58进行分度/乘倍处理成相当于600dpi的分辨率、在印刷数据传送用IF基板60进行分度/乘倍处理成相当于360dpi的分辨率，变换成对应各头的分辨率使用的脉冲来使用。
在头结构布局中，登录有白色墨水用的喷墨头或非白色墨水用的喷墨头的种类以及头分辨率(600dpi或360dpi)，此外，还登录有印刷数据传送用IF基板的结构(基板的数量、基板的使用光端口数量、连接头种类等)或喷墨头控制用IF基板的结构(每个光端口的基板数量、连接于基板的头数量等)。
若有印刷要求的话，IF基板控制模块54参照头构成布局44，藉此辨识到哪个头连接于哪个光端口，来进行编码器设定处理、头喷出定时设定处理、以及进行喷墨头的驱动波形数据控制的头波形数据控制处理等。
将编码器设定处理示于图4。如图4所示，对应各头种类使编码器的设定分支来完成编码器的设定。
将头喷出定时设定处理示于图5。如图5所示，对应各头种类使头喷出定时设定分支来完成头喷出定时的设定。
将头波形数据控制处理示于图6。如图6所示，对应各头种类使头波形数据控制的设定分支来完成头波形数据控制的设定。
然后，当有印刷要求的情况下，经过编码器设定、头喷出定时设定、头波形数据控制、与头喷嘴数对应的栅格数据分割设定、头驱动电压控制、图像数据传送、触发信号接收→喷出这样的头单独的处理流程，从各喷墨头进行各颜色的墨水的喷出。如上述，可进行分辨率不同的两类头的喷出控制。
如上述，使用本发明的喷墨打印机，使喷出白色墨水的喷墨头的分辨率比喷出非白色墨水的喷墨头的分辨率还低，藉此使白色墨水的墨水滴变大，在整面涂布印刷时难以发生线条或浓度不均，此外，可防止喷墨头的喷嘴的堵塞，且可用1次的印刷来得到白浓度较浓的印刷物。此外，由于低分辨率一方的墨水滴较大，而使浓度提高，故以单色来进行印刷的部分的浓度容易提升，可得到色浓度较浓的印刷物。因此，以往，例如在白色墨水的情况下，需要多次重叠白色来印刷，但本发明还有着不需要这种重复印刷的优点。
-符号说明-
10：喷墨打印机，12：卷筒状印刷基材，14、14a、14b：搬运机构，16a～16e：单程方式喷墨头，18a～18f：干燥器件、表面加温部，20、34：驱动带，22：原料滚筒，24、26、28、30：滚筒，32：卷取滚筒，36：干燥器件、加温箱，38：背面加温部，40：白色图像，42：非白色图像，44：头结构布局，46：假脱机程序模块，48：过滤模块，50：非白色水性墨水用喷墨头的栅格数据，52：白色水性墨水用喷墨头的栅格数据，54：IF基板控制模块，56：器件驱动器，58：非白色水性墨水用喷墨头的印刷数据传送用IF基板，60：白色水性墨水用喷墨头的印刷数据传送用IF基板，62：差动IO基板，64：编码器，66K1、66K2、66K3、66K4：B墨水的喷墨头控制用IF基板，68C1、68C2、68C3、68C4：C墨水的喷墨头控制用IF基板，70M1、70M2、70M3、70M4：M墨水的喷墨头控制用IF基板，72Y1、72Y2、72Y3、72Y4：Y墨水的喷墨头控制用IF基板，74W1、74W2、74W3、74W4、74W5：W墨水的喷墨头控制用IF基板，76：分辨率600dpi的喷墨头用IF基板，78：分辨率360dpi的喷墨头用IF基板，O：操作员。

Claims (2)

1.一种喷墨打印机，是对卷筒状印刷基材以单程方式喷出水性喷墨墨水藉此进行图像形成的水性喷墨墨水用的喷墨打印机，包括：
搬运机构，进行所述卷筒状印刷基材的连续搬运；
非白色墨水的多个单程方式喷墨头，对所述搬运机构所搬运的所述卷筒状印刷基材的表面喷出所述水性喷墨墨水；
白色墨水的单程方式喷墨头，分辨率低于所述非白色墨水的喷墨头；
固化器件，使喷出至所述卷筒状印刷基材的表面的所述水性喷墨墨水固化；
接口基板控制模块；
所述非白色墨水的喷墨头控制用接口基板；以及
所述白色墨水的喷墨头控制用接口基板，
预先在头结构布局中登录各颜色的喷墨头的分辨率信息，
所述接口基板控制模块参照所述头结构布局，向各喷墨头控制用接口基板传送数据，执行能使各颜色从各喷墨头喷出的印刷，
由此使所述多个单程方式喷墨头进行的印刷的分辨率对应所述水性喷墨墨水的颜色来变更。
2.一种喷墨印刷方法，是使用权利要求1所述的喷墨打印机，来对卷筒状印刷基材以单程方式喷出水性喷墨墨水藉此进行图像形成的喷墨印刷方法，
使所述多个单程方式喷墨头进行的印刷的分辨率对应所述水性喷墨墨水的颜色来变更。
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