JP2004160885A - Laminator and image recording apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置などで記録されたシートを透明な樹脂層で積層するラミネート装置、及びこれを備えた画像記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、インクを記録シートに吐出して画像を記録するインクジェット方式のプリンタは、構造が簡単で小型、かつ安価なことから多方面で広く使われている。このインクジェット方式のプリンタは、インク滴を記録シート表面に塗布するだけの構成であることから、水との接触による画像形成インクの流出や、紫外線による退色などの記録後の劣化が甚だしく、長期間の保存には適さなかった。そこで記録シート表面に、樹脂膜を塗布したラミネートフィルムを密着して重ね、定着手段によってラミネートフィルム上の樹脂膜を加熱・溶融させ記録シートへ転写した後に硬化させる等の方法によって記録面に樹脂膜によるラミネート層を形成し、長期保存を可能にする方法(ラミネートコーティング)が実用化されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような装置では、記録シートはプリンタ装置の画像形成部において画像形成が行われ、その後、定着部に搬送されラミネートコーティングが行われる。
【0004】
画像が記録された記録シート内においては、インクが打ち込まれてから時間の経過が大きい部分とそうでない部分があり、インクは打ち込まれてから時間が経過すればするほどその大部分を構成する水分が蒸発するため、インク打ち込み後の経過時間の大小によって、インクの大部分を構成する水分量(含水量)の差があることになる。
【0005】
この水分はラミネートコーティングを行う際に加熱手段から熱を奪うため、含水量の差によってラミネートコーティングの定着性の差を発生させる。例えば、含水量の少ない部分にラミネートコーティングの定着条件を合致させると、含水量の多い部分に対しては熱エネルギーが不足して定着不良が起きやすくなり、含水量の多い部分にラミネートコーティングの定着条件を合致させると、含水量の少ない部分に対しては熱エネルギーが過多になって、逆転写(極めて短時間に、記録シートへ定着させたはずの樹脂膜が熱エネルギー過多のために再度溶解してラミネートフィルムのベース材へ戻ってしまう現象)が起こってしまうという問題がある。
【0006】
記録シートが画像形成部において画像形成が行われた後、その先端がそのまま定着部へ常に同じ搬送速度で進入してラミネートコーティングされる場合には、記録シート内のどの部分においても、インク打ち込み後同じ時間だけ経過した後に定着部へ進入することになり、定着性の差がほぼ無視できるくらいになる。
【0007】
しかしながら、記録シートに画像形成が行われた後にその先端が定着部へは進入せず装置内の別部分へ退避し、その後端が先に定着部へ進入するというスイッチバック搬送系を持つ装置の場合、記録シート内でインク打ち込み後時間経過の少ない部分が先に定着部へ侵入することになり前述した定着性の差の問題を大きく受けてしまうという問題があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るラミネート装置及び画像記録装置の代表的な構成は、インクジェット画像形成手段と、画像を記録された記録シートに樹脂膜を重ねる樹脂重畳手段と、前記記録シートと前記樹脂膜とを加圧または加熱して定着させる定着手段と、前記樹脂重畳手段の記録シート搬送方向上流側に配置され、前記記録シートを加圧または加熱して乾燥させる乾燥手段とを有し、前記乾燥手段及び樹脂重畳手段及び定着手段は前記インクジェット画像形成手段の記録シート搬送方向下流側に配置されるラミネート装置及び画像記録装置において、前記記録シートが前記乾燥手段へ突入した後の乾燥手段によって加える熱量を、前記記録シートへのインク打ち込み経過時間に対応して連続または不連続に変化させることを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
[実施例1]
本発明に係るラミネート装置及び画像記録装置の実施例1について、図を用いて説明する。図1は本実施形態にかかる画像記録装置の全体構成図である。本実施形態においては画像記録装置としてインクジェット記録装置を用いて説明する。
【0010】
図1に示す画像記録装置は記録手段であるインクジェット記録ヘッド1を有し、記録シートSにインクを吐出することにより画像を記録する。記録シートSは長尺状の記録シートからなり、ロール状に巻かれて給送部2に格納されており、記録シート搬送手段である搬送ローラ3によって間欠搬送しつつ画像を記録される。上面に画像を記録された記録シートSはカッター4によって所定のサイズに切断され、フラップ5によってスイッチバックパス6に矢印A方向に導かれる。そして記録シートS後端がフラップ5を通過すると、フラップ5を図に破線にて示す位置に回動させると共に、反転ローラ7の回転方向を逆転させる。これにより記録シートSは搬送方向の先後を逆転されて矢印B方向に搬送され、記録面を上面にしたままラミネート装置8に導かれる。また切断後のロール側の記録シートSは、搬送ローラ3及び給送部2内のロールが逆回転されることにより、記録シートS先端が記録準備位置に至るまで引き戻される。
【0011】
ラミネート装置8は大別して乾燥手段9、樹脂重畳手段10、定着手段11から構成されている。以下にそれぞれについて説明する。
【0012】
乾燥手段9は記録シートSを加熱しながら挟持搬送し、乾燥させるものである。本実施形態にかかる画像記録装置においてはインクジェット記録ヘッド1が画像を記録した記録シートSに後述する定着手段11によって透明な樹脂膜(ラミネート材)をコーティングすることにより、光沢に富み耐候性に優れる記録物を作成することができる。しかし、従来の技術にて説明した如く、記録シートSが吸湿した水分とインク中に含まれる水分若しくは溶剤(以下水分等という)がラミネート加工に不具合を生じるため、ラミネート加工の前にこの乾燥手段9によってシートの水分等を蒸発させている。
【0013】
乾燥手段9は乾燥のための平板ヒータ33と、記録シートSと直接接触する面がテフロン(R)コーティングされた2mm厚のアルミニウム製のプラテン34と、表面がシリコンゴムで構成された乾燥加圧ローラ16とから構成されている。乾燥加圧ローラ16は図示しない付勢手段によってプラテン34に対して付勢され、乾燥ニップ35を形成している。乾燥ニップ35は平板ヒータ33によって加熱され、約140℃に保持されている。
上記構成とすることにより、プラテン34の熱容量が小さいため、平板ヒータ33に通電を開始してから短い時間で乾燥ニップを所望の温度に制御することが可能となる。
【0014】
乾燥ニップ35を通過した記録シートSは、定着搬送ガイド15上を通り、樹脂重畳手段10によって樹脂膜(ラミネート材)を担持する転写シート21を重ねられたうえで、定着手段11へと搬送される。
【0015】
樹脂重畳手段10は巻出ロール19及び巻取ロール20を有し、長尺の転写シート21を巻架している。転写シート21はベース材上に表層材層及び粘着層からなる樹脂膜(ラミネート材)が製膜されており、定着手段11のガイド軸17とプラテンローラ23と分離軸26とによって記録シート搬送経路に沿って搬送される。巻出ロール19は転写シート21を巻き戻す方向の回転駆動が可能であると共に、転写シートを巻き上げる方向に対し所定トルクでの回転規制がかかる構成となっている。また巻取ロール20は転写シート21を巻き上げる方向の回転駆動が可能であると共に、転写シート21を巻き戻す方向に対し所定トルクでの回転規制がかかる構成となっている。すなわち転写シート21には巻き上げ、巻き戻しのいずれの方向にも張力が作用し、しわの発生を防止している。転写シート21の幅は記録シートよりわずかに広くなっており、双方の幅方向位置が多少ずれても記録シートS全面を覆うことができる。
【0016】
定着手段11は一般的なサーマルヘッド22と加圧ばね18、及びプラテンローラ23により定着ニップ24を形成している。プラテンローラ23は表面をシリコン系あるいはフッ素系の皮膜で覆われた弾性部材から構成されている。この構成の中で、サーマルヘッド22が熱エネルギーを転写シート21に与えることにより転写シート21の粘着層が軟化され、さらに加圧ばね18によって加圧されることにより記録シートS表面に粘着層が溶着される。
【0017】
分離軸26は、転写シート21からベース材のみを分離する。分離軸26は小さい曲率(例えば半径5mm以下)で形成されており、記録シートS及びこれに溶着した表層材層はその合成のために曲率に倣うことができず直進しようとする。このとき各界面の接着力はシート/粘着層>粘着層/表層材層>>表層材層/ベース材の関係になっており、ベース材と表層材層との間に剥離が生じ、ベース材のみが分離軸を介して巻取ロール20に巻き取られる。一方、ベース材と剥離した記録シートSは粘着層及び表層材層と一体となって排出ローラ27へと進み、機外の排出トレイ28に排出される。すなわち、転写シート21から粘着層、表層材層を記録シートSに転写し、表面のインク層を保護する保護膜が形成されて排出されることになる。
【0018】
制御部40は、各ローラ(を駆動するモータ等)、インクジェット記録ヘッド1、サーマルヘッド22、フラップ5等の各種動作デバイスの総合的な制御を行っている。
【0019】
以上のように構成される本実施例装置において、図のように第一紙端検知センサ51と第二紙端検知センサ52が配置されている。記録シートSの搬送速度は常に一定となっているため、第一紙端検知センサ51を記録シートSの先端と後端が通過すると、その通過時間によって制御部40はその記録シートSの紙搬送方向の長さを認識する。第二紙端検知センサ51は、乾燥ニップ35とは一定の距離に配置されており、記録シートSの先端の通過を検知すると、制御部は記録シートS先端が乾燥ニップ35へ突入する一定時間経過後に平板ヒータ33の駆動を行って、記録シートS及び転写シート21に熱エネルギーを印加する。このとき、平板ヒータ33によって記録シートS及び転写シート21に印加される熱エネルギー量は制御部40により、例えば、記録シートS先端部で平板ヒータ33の能力の100%、その後記録シートSの搬送方向長さに応じて、20mm進むと10%づつ印加される熱エネルギーが漸減していく、というような制御が行われる。もちろん、上記数値は一例であり、記録シートS先端で印加する熱エネルギーが大きく、その後印加する熱エネルギーが小さくなるような全ての構成・制御を包含していることをここに明記する。
【0020】
また、本実施例はいわゆるスイッチバック搬送系を用いて説明してきたが、通常のストレート搬送系であっても、インク打ち込み中とインク打ち込み後で搬送速度が変化する場合、乾燥時において記録シートSの前後端でのインク打ち込み経過時間の差が発生する。その場合、搬送ローラ3及び乾燥加圧ローラ16等の速度を周知のロータリーエンコーダ等(不図示)で印字最中と乾燥最中の記録シートSの速度差・時間差を検出し、それに応じて印加する熱エネルギーを制御することにより本発明の応用は容易である。
【0021】
このような構成・制御により、インクジェット記録ヘッド1によって画像形成された記録シートがスイッチバック搬送系を経由してインク打ち込みから時間経過の小さい部分からラミネート装置に入っていくという構成において、定着される直前の記録シートSの含水量を均一化し、定着条件の一定化を実現することで安定したラミネートコーティングを可能とする。
【0022】
[実施例2]
次に、本発明に係るラミネート装置及び画像記録装置の実施例2について図を用いて説明する。図2は本実施形態にかかるラミネート装置の構成図であって、上記第一実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【0023】
上記実施例1においては平板ヒータ33の駆動を制御することによって、記録シートS及び転写シート21に印加する熱エネルギーを変化させるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、平板ヒータ33を記録シートS及び転写シート21に密着させる圧力を変化させることでも印加する熱エネルギーを変化させることができる。
【0024】
図2に示すように、平板ヒータ33の加圧を、ヒータ加圧ばね55で行うものとし、その一方の端部にカムプレート53、カムプレート53の上部には加圧可変カム54がモータ等(不図示)の駆動手段によって回動自在に備えられている。加圧可変カム54を回転させることによってヒータ加圧ばね55の長さを変化させ、平板ヒータ33への荷重の変化によって記録シートS及び転写シート21へ印加する熱エネルギーを変化させることができる。そのタイミング制御は実施例1と同様で、例えば、記録シートS先端部で加圧ばねの発生荷重の100%、その後記録シートSの搬送方向長さに応じて、20mm進むと10%づつ発生荷重が漸減していく、というような加圧可変カム54の位相制御を制御部40によって行い、定着される直前の記録シートSの含水量を均一化し、定着条件の一定化を実現することで安定したラミネートコーティングを可能とする。
【0025】
その他の部分については実施例1と同様である。
【0026】
【発明の効果】
上記説明した如く、本発明に係るラミネート装置及び画像記録装置においては、インクジェット画像形成手段と、画像を記録された記録シートに樹脂膜を重ねる樹脂重畳手段と、前記記録シートと前記樹脂膜とを加圧または加熱して定着させる定着手段と、前記樹脂重畳手段の記録シート搬送方向上流側に配置され、前記記録シートを加圧または加熱して乾燥させる乾燥手段とを有し、前記乾燥手段及び樹脂重畳手段及び定着手段は前記インクジェット画像形成手段の記録シート搬送方向下流側に配置されるラミネート装置及び画像記録装置において、前記記録シートが前記乾燥手段へ突入した後の乾燥手段によって加える熱量を、前記記録シートへのインク打ち込み経過時間に対応して連続または不連続に変化させることを特徴とすることにより、記録シート上においてインク打ち込み時間のずれによって含水量に差がある状態でもその含水量を均一化し、定着手段において印加すべき熱エネルギーの一定化を図ることで安定したラミネートコーティングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一実施形態にかかる画像記録装置の全体構成図である。
【図2】第二実施形態にかかる画像記録装置の全体構成図である。
【符号の説明】
S 記録シート
1 インクジェット記録ヘッド
2 給送部
3 搬送ローラ
4 カッター
5 フラップ
6 スイッチバックパス
7 反転ローラ
8 ラミネート装置
9 乾燥手段
10 樹脂重畳手段
11 定着手段
16 乾燥加圧ローラ
17 ガイド軸
18 加圧ばね
19 巻出ロール
20 巻取ロール
21 転写シート
22 サーマルヘッド
23 プラテンローラ
24 定着ニップ
26 分離軸
27 排出ローラ
28 排出トレイ
33 平板ヒータ
34 プラテン
35 乾燥ニップ
40 制御部
51 第一紙端検知センサ
52 第二紙端検知センサ
53 カムプレート
54 加圧可変カム
55 ヒータ加圧ばね[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a laminating device for laminating sheets recorded by an ink jet recording device or the like with a transparent resin layer, and an image recording device provided with the laminating device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, an inkjet printer that discharges ink onto a recording sheet to record an image has been widely used in various fields because of its simple structure, small size, and low cost. This ink jet printer is designed to apply ink droplets only to the surface of the recording sheet.Therefore, there is significant deterioration after recording such as outflow of image forming ink due to contact with water and fading due to ultraviolet rays. Was not suitable for storage. Therefore, a laminated film coated with a resin film is closely adhered to the recording sheet surface, and the resin film on the recording surface is cured by a method such as heating and melting the resin film on the laminated film by a fixing unit, transferring the resin film to the recording sheet, and then curing. (Laminate coating) has been put to practical use to form a laminate layer by means of the above method and to enable long-term storage.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such an apparatus as described above, the recording sheet is subjected to image formation in the image forming section of the printer apparatus, and then is conveyed to the fixing section to be subjected to lamination coating.
[0004]
In a recording sheet on which an image is recorded, there are portions where the time has elapsed since the ink was ejected and portions where the time has not elapsed. Evaporates, so that there is a difference in the amount of water (water content) that constitutes most of the ink depending on the size of the elapsed time after the ink is applied.
[0005]
Since this moisture removes heat from the heating means when performing the laminate coating, a difference in the water content causes a difference in the fixability of the laminate coating. For example, when the fixing condition of the laminate coating is matched to the portion having a low water content, the heat energy is insufficient for the portion having a high water content, so that the fixing failure tends to occur, and the fixing of the laminate coating to the portion having a high water content. If the conditions are met, thermal energy will be excessive for the part with low water content, and reverse transfer (resin film that should have been fixed to the recording sheet in a very short time will be melted again due to excessive thermal energy) (The phenomenon of returning to the base material of the laminate film).
[0006]
After the recording sheet has been subjected to image formation in the image forming section, if the leading end of the recording sheet always enters the fixing section at the same conveying speed and is laminated and coated, any portion of the recording sheet after ink ejection After a lapse of the same time, the sheet enters the fixing section, and the difference in fixing property can be almost ignored.
[0007]
However, after an image is formed on a recording sheet, the leading end of the device having a switchback transport system in which the leading end does not enter the fixing unit but retreats to another part in the apparatus, and the trailing end enters the fixing unit first. In this case, there is a problem that a portion of the recording sheet, where the time has not passed since the ink is applied, enters the fixing portion first, and the above-described problem of the difference in fixing property is greatly affected.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a typical configuration of a laminating apparatus and an image recording apparatus according to the present invention includes an inkjet image forming unit, a resin superimposing unit for superimposing a resin film on a recording sheet on which an image is recorded, and the recording method. Fixing means for fixing the sheet and the resin film by pressing or heating, and drying means for drying the recording sheet by pressing or heating the recording sheet, which is disposed on the upstream side in the recording sheet conveyance direction of the resin superimposing means. In the laminating apparatus and the image recording apparatus, wherein the drying unit, the resin superimposing unit, and the fixing unit are arranged downstream of the inkjet image forming unit in the recording sheet conveyance direction, after the recording sheet enters the drying unit. The amount of heat applied by the drying unit is changed continuously or discontinuously in accordance with the elapsed time of ink ejection on the recording sheet. It is an butterfly.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Example 1]
First Embodiment A laminating apparatus and an image recording apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an image recording apparatus according to the present embodiment. In this embodiment, an explanation will be given using an ink jet recording apparatus as the image recording apparatus.
[0010]
The image recording apparatus shown in FIG. 1 has an ink jet recording head 1 as recording means, and records an image by discharging ink on a recording sheet S. The recording sheet S is formed of a long recording sheet, is wound in a roll, is stored in the
[0011]
The laminating device 8 is roughly composed of a
[0012]
The
[0013]
The drying means 9 includes a
With the above configuration, since the heat capacity of the
[0014]
The recording sheet S that has passed through the drying
[0015]
The resin superimposing means 10 has an
[0016]
The fixing
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
In the apparatus of the present embodiment configured as described above, the first paper
[0020]
Although the present embodiment has been described using a so-called switchback transport system, even in a normal straight transport system, if the transport speed changes during and after ink ejection, the recording sheet S may not be dried. A difference occurs between the elapsed time of ink ejection at the front and rear ends. In this case, the speeds of the conveying roller 3 and the drying / pressing
[0021]
With such a configuration and control, the recording sheet on which an image is formed by the ink jet recording head 1 is fixed in a configuration in which the recording sheet enters the laminating apparatus from a portion where a short time has passed since the ink was injected via the switchback transport system. By making the water content of the immediately preceding recording sheet S uniform and realizing constant fixing conditions, stable laminate coating can be achieved.
[0022]
[Example 2]
Next, a second embodiment of the laminating apparatus and the image recording apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a configuration diagram of the laminating apparatus according to the present embodiment. The same reference numerals are given to the same portions as those in the first embodiment, and the description will be omitted.
[0023]
In the first embodiment, the heat energy applied to the recording sheet S and the
[0024]
As shown in FIG. 2, the pressurization of the
[0025]
Other parts are the same as in the first embodiment.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, in the laminating apparatus and the image recording apparatus according to the present invention, the inkjet image forming means, the resin superimposing means for superimposing a resin film on a recording sheet on which an image is recorded, and the recording sheet and the resin film Fixing means for fixing by pressing or heating, and drying means disposed upstream of the resin superimposing means in the recording sheet transport direction, for drying the recording sheet by pressing or heating, wherein the drying means and In a laminating apparatus and an image recording apparatus, wherein the resin superimposing means and the fixing means are disposed downstream of the inkjet image forming means in the recording sheet transport direction, the amount of heat applied by the drying means after the recording sheet enters the drying means, Characterized in that the recording sheet is continuously or discontinuously changed in accordance with the elapsed time of ink ejection on the recording sheet. Thus, even when there is a difference in the water content due to a shift in the ink ejection time on the recording sheet, the water content can be made uniform, and the heat energy to be applied in the fixing unit can be stabilized to perform stable laminate coating. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an image recording apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is an overall configuration diagram of an image recording apparatus according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
S Recording sheet 1 Ink
Claims (3)
前記記録シートが前記乾燥手段へ突入した後の乾燥手段によって加える熱量を、前記記録シートへのインク打ち込み経過時間に対応して連続または不連続に変化させることを特徴とするラミネート装置及び画像記録装置。Inkjet image forming means, resin superimposing means for superimposing a resin film on a recording sheet on which an image is recorded, fixing means for fixing the recording sheet and the resin film by pressing or heating, and recording of the resin superimposing means A drying unit disposed on the upstream side in the sheet conveying direction and drying the recording sheet by pressing or heating the drying unit, wherein the drying unit, the resin overlapping unit, and the fixing unit are located downstream of the inkjet image forming unit in the recording sheet conveying direction. In the laminating device and the image recording device arranged on the side,
A laminating apparatus and an image recording apparatus, wherein the amount of heat applied by the drying unit after the recording sheet enters the drying unit is changed continuously or discontinuously in accordance with the elapsed time of ink ejection to the recording sheet. .
前記乾燥手段中の加熱デバイスは電気信号を熱に変換するヒータであり、その電気的駆動制御によって加熱を変化させることを特徴とするラミネート装置及び画像記録装置。In paragraph 1,
A laminating apparatus and an image recording apparatus, wherein the heating device in the drying unit is a heater for converting an electric signal into heat, and the heating is changed by controlling the electric drive.
前記乾燥手段中の加圧デバイスは弾性部材であり、その物理的形状を変化させその荷重を可変させることを特徴とするラミネート装置及び画像記録装置。In paragraphs 1 and 2,
A laminating apparatus and an image recording apparatus, wherein the pressing device in the drying unit is an elastic member, and changes its physical shape to vary its load.
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WO2014076441A1 (en) * | 2012-11-15 | 2014-05-22 | Rainbow Technology Systems Limited | Apparatus for directly applying liquid to a substrate |
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