JP2006103252A - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 印刷点数を多くした微細高画質の印刷を高速に印刷することができるインクジェット印刷装置を提供する。
【解決手段】 インクの吐出部２より吐出されたインクを被印刷物１０表面に付着させ、ＵＶ照射部４からのＵＶ照射により付着したインクを硬化させることによって印刷するインクジェット印刷装置１が、第１吐出部２Ａと第２吐出部２Ｂとよりなる吐出部２を備えている。第１吐出部の１次元に配置された複数のインク吐出口を有する第１の吐出体２１Ａ〜２４Ａと、第２吐出部の１次元に配置された複数のインク吐出口を有する第２の吐出体２１Ｂ〜２４Ｂとが、吐出部の移動方向Ｘに沿って所定距離ｄだけ位置ずれして配設されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、紫外線硬化型のインク（ＵＶインク）を使用し、被印刷物にインクジェット方式により印刷するインクジェット印刷装置に関する。

従来のＵＶインクを使用したインクジェット印刷は、所定の色のインク粒子を樹脂等の被印刷物の印刷面上に付着させて、付着したインクを紫外線（ＵＶ）照射により硬化させることによって印刷していた。即ち、従来のインクジェット印刷装置１は、図２に示すようにＵＶインクの吐出部２とＵＶ照射部４とが第１の駆動部５により、一方向（Ｘ方向）に直線往復移動される一方で、被印刷物１０を保持する保持部３は、この一方向（Ｘ方向）に対して直角方向（Ｙ方向）に第２の駆動部６によって直線往復移動されるように構成されていた。そして、吐出部２より吐出したインクが、被印刷物１０に付着した後に、ＵＶ照射部４が付着したインクに紫外線（ＵＶ）を照射することによってインクを硬化させていた。

しかしながら、被印刷物１０が樹脂基板のように表面の平滑性が高く、かつ吸水性が低い場合にあっては、被印刷物がインクを吸収せず、図３（ａ）に示すように付着したインク同士が接触し、凝集するため、印刷画像が乱れるという問題があった。

これを解決するために、従来は図３（ｂ）に示すように一度のスキャン（走査）で使用するインクの吐出口を間引いて使用することによって、インク同士が接触しないようにする方法が用いられてきたが、一度のスキャンで印刷できる面積が小さくなるため、印刷速度が低下し、印刷時間が遅いという問題があった。
そのため、従来は高速でＵＶインクを使用して印刷を行う場合、印刷装置を複数台設けて印刷する方式が採られていたが、印刷量に対する設備投資額が大きいということも問題であった。

また、従来技術として特許文献１のインクジェット式プリントヘッドが知られている。この公知のプリントヘッドは、それぞれ異なる色インクを吐出する複数のノズル列を有するカラーヘッドであって、各々のノズル列が用紙搬送方向に沿うように配置されていて、ｎ本のノズル列は、用紙搬送方向に沿ってノズルピッチのｎ分の１ずつずらして配列され、用紙搬送方向において２以上のノズルが重ならないように構成されている。

特開平１０−２６４３７３号公報

しかしながら、上記公知のプリントヘッドにおいては、同じ色インクを吐出するノズルは、用紙搬送方向に沿って直線状に並んで配置されている。したがって、同じ色インク同志が接触するという問題に対しては何ら解決されていないものである。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、印刷点数を多くした微細高画質の印刷を高速に印刷することができるインクジェット印刷装置を提供することである。

本発明は、前記問題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載のインクジェット印刷装置を提供する。
請求項１に記載のインクジェット印刷装置は、複数の２次元に配置されたインクを吐出するインク吐出口を有する吐出部と、被印刷物を保持する保持部と、被印刷物表面に紫外線（ＵＶ）を照射するＵＶ照射部とを備えていて、吐出部より吐出されたインクを被印刷物表面に付着させ、ＵＶ照射によって付着させたインクを硬化させて印刷するものであって、この吐出部を複数設けたことを特徴とするものである。これにより、１回の吐出印刷でインクの吐出部の数に応じた広い範囲を印刷できるようになり、微細高精度なＵＶ照射による印刷においても高速印刷が可能となる。

請求項２の該印刷装置は、吐出部が第１吐出部と第２吐出部とからなり、第１吐出部の１次元に配置された複数のインク吐出口を有する第１の吐出体と、第２吐出部の１次元に配置された複数のインク吐出口を有する第２の吐出体とを、吐出部の移動方向に沿って所定距離ｄだけ位置ずれして配設したものであり、これにより、インク吐出口を接近して設けることができ、一度のスキャンで印刷できる面積を大きくでき、印刷速度の低下を防止できる。
請求項３の該印刷装置は、第１及び第２吐出部が各々異なる色インクの第１の吐出体と第２の吐出体とを有しているものであり、これにより、カラー印刷することができる。

以下、図面に従って本発明の実施の形態のインクジェット印刷装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態のインクジェット印刷装置の概略の全体構成を示す斜視図である。本発明のインクジェット印刷装置１は、基本的に、インクを吐出する多数のインク吐出口を有する吐出部２、被印刷物１０を保持する保持部３、被印刷物１０表面に紫外線（ＵＶ）を照射する紫外線（ＵＶ）照射部４、インクの吐出部２をＸ方向に直線往復駆動する第１の駆動部５及び保持部３をＹ方向に直線往復駆動する第２の駆動部６等より構成されている。

吐出部２は、図１に示される実施例では、第１吐出部２Ａと第２吐出部２Ｂの２つの吐出部２Ａ，２Ｂからなる。更に多くの吐出部２Ａ，２Ｂ，…を設けることも可能である。第１吐出部２Ａは、それぞれ異なる色インク（マゼンダ（赤）Ｍ、シアン（青）Ｃ、イエロー（黄）Ｙ、ブラック（黒）Ｂｋ）を吐出する複数のインク吐出口を有する複数の第１の吐出体２１〜２４を含んでいる。即ち、第１吐出部２Ａは、第１の赤色吐出体２１Ａ、第１の青色吐出体２２Ａ、第１の黄色吐出体２３Ａ及び第１の黒色吐出体２４Ａとよりなっていて、これらの第１の各色の吐出体２１Ａ〜２４Ａは吐出部２の移動方向に沿って並んで密接して配設されている。第１の各色の吐出体２１Ａ〜２４Ａには、１次元に配置された、即ち直線状に並んだ複数のインク吐出口（図示されない）が形成されている。したがって、第１吐出部２Ａには、２次元（平面）に配置された多数のインク吐出口を有している。

第２吐出部２Ｂもまた、第１吐出部２Ａと同様の構成をしていて、第２の赤色吐出体２１Ｂ、第２の青色吐出体２２Ｂ、第２黄色吐出体２３Ｂ及び第２の黒色吐出体２４Ｂより構成されている。これら第１吐出部２Ａと第２吐出部２Ｂとは、保持部３の移動方向であるＹ方向に沿って並んで配置されるが、吐出部２の移動方向であるＸ方向に沿って所定距離（印刷点間の距離）ｄだけ位置づれして配置されている。

第１吐出部２Ａ及び第２吐出部２Ｂに隣接して、ＵＶ照射部４を構成する、それぞれ第１のＵＶ照射部４Ａと第２のＵＶ照射部４Ｂとが設けられている。第１及び第２のＵＶ照射部４Ａ，４Ｂには、それぞれＵＶランプが設けられている。ＵＶランプは、ＵＶに対して透明な石英ガラス等でできた内部が真空で少量の水銀の入った管であり、ＵＶランプに照射するマイクロ電磁波の強度を可変にすることで発光するＵＶの出力（強度）を可変にすることができる。ＵＶランプの外に、キセノン管やブラックライトのような蛍光塗料を使用しない蛍光灯や、紫外線発光ダイオード（ＵＶＥＤ）を用いてもよい。
したがって、吐出部２から吐出され、被印刷物１０に付着したインクは、ＵＶ照射部４からのＵＶの照射によって硬化されることになる。

第１吐出部２Ａと第１のＵＶ照射部４Ａ及び第２吐出部２Ｂと第２のＵＶ照射部４Ｂは、それぞれキャリッジ５１に固定して取り付けられる。このキャリッジ５１は、第１の駆動部５によってＸ方向に直線的に往復移動するように構成されている。従って、第１、第２吐出部２Ａ，２Ｂ及び第１、第２のＵＶ照射部４Ａ，４Ｂは、Ｘ方向に直線往復移動可能である。

保持部３は、一種のテープルであり、被印刷物１０をこの上に載置して固定する。この保持部３は、第２の駆動部５によってＸ方向に直交するＹ方向に直線的に往復移動するように構成されている。従って、被印刷物１０は、Ｙ方向に直線的に往復移動可能である。本発明では、被印刷物１０として表面の平滑性が高く、インクの吸水性が低い樹脂等の材料からなるものの印刷に特に有効である。
なお、第１の駆動部５及び第２の駆動部６の直線往復移動機構は、ボールネジ方式、ピストン−シリンダ方式等の公知の直線移動機構を適宜採用できるものである。

次に、上記構成よりなる本実施形態のインクジェット印刷装置の作動について説明する。まず、被印刷物１０を保持部３上に載置して取り付ける。
次に、第１及び第２吐出部２Ａ，２Ｂから同時にインクを吐出し、被印刷物１０にインクを付着させると共に、第１及び第２のＵＶ照射部４Ａ，４ＢからＵＶを照射しインクを硬化させて被印刷物１０に固定しながら、インクの吐出部２（２Ａ，２Ｂ）及びＵＶ照射部４（４Ａ，４Ｂ）とを第１の駆動部５によってＸ方向に移動させながら、インクの吐出、付着、ＵＶ照射を繰り返して被印刷物１０の端まで印刷する。

次に、インクの吐出部２（２Ａ，２Ｂ）を初期位置に戻し、第２の駆動部６によって保持部３を所定量（１ステップ）だけＹ方向に移動させる。この状態で、インクの吐出部２（２Ａ，２Ｂ）及びＵＶ照射部４（４Ａ，４Ｂ）とを第１の駆動部５によってＸ方向に移動させながら、インクの吐出、付着、ＵＶ照射を繰り返して被印刷物１０の端まで印刷する。
このように、インクの吐出部２（２Ａ，２Ｂ）及びＵＶ照射部４（４Ａ，４Ｂ）とのＸ方向の移動と保持部３のＹ方向の移動とを交互に繰り返しながら、被印刷物１０表面に印刷を行う。

本実施形態では、インクの吐出部が第１吐出部と第２吐出部の複数の吐出部を有し、しかも、それぞれの吐出部を構成する第１の吐出体のインク吐出口と第２の吐出体のインク吐出口との位置が、所定寸法（印刷点間の距離）ｄだけ位置ずれさせていることにより、印刷点数を多くした微細高画質の印刷を高速でかつ高精度に行うことが可能となる。

本発明の実施の形態のインクジェット印刷装置の概略の全体構成を示す斜視図である。 従来のインクジェット印刷装置の概略の全体構成を示す斜視図である。 従来のインクジェット印刷装置における問題点（ａ），（ｂ）を説明する図である。

符号の説明

１ インクジェット印刷装置
２ 吐出部
２Ａ 第１吐出部
２Ｂ 第２吐出部
２１Ａ〜２４Ａ 第１の吐出体
２１Ｂ〜２４Ｂ 第２の吐出体
３ 保持部
４ 紫外線（ＵＶ）照射部
４Ａ 第１のＵＶ照射部
４Ｂ 第２のＵＶ照射部
５ 第１の駆動部
５１ キャリッジ
６ 第２の駆動部

Claims (3)

1. 少なくとも、複数の２次元に配置されたインクを吐出する多数のインク吐出口を有する吐出部と、被印刷物を保持する保持部と、被印刷物表面に紫外線を照射する紫外線照射部とを備えていて、前記吐出部より吐出されたインクを被印刷物表面に付着させて、付着したインクを前記紫外線照射部からの紫外線照射により硬化させることによって印刷するインクジェット印刷装置において、
   インクを吐出する前記吐出部を複数設けたことを特徴とするインクジェット印刷装置。
2. 前記吐出部が第１吐出部と第２吐出部とからなり、前記第１吐出部の１次元に配置された複数のインク吐出口を有する第１の吐出体と、前記第２吐出部の１次元に配置された複数のインク吐出口を有する第２の吐出体とが、前記吐出部の移動方向に沿って所定距離ｄだけ位置ずれしていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
3. 前記第１及び第２吐出部が、各々異なる色インクの前記第１の吐出体と前記第２の吐出体とを有していることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット印刷装置。

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