JP2010131773A - Head device and apparatus with the head device - Google Patents
Head device and apparatus with the head device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010131773A JP2010131773A JP2008307461A JP2008307461A JP2010131773A JP 2010131773 A JP2010131773 A JP 2010131773A JP 2008307461 A JP2008307461 A JP 2008307461A JP 2008307461 A JP2008307461 A JP 2008307461A JP 2010131773 A JP2010131773 A JP 2010131773A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emission
- head device
- medium
- respect
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Abstract
Description
本発明は、種々の材料表面に画像や塗布面などを安定して記録または形成できる光硬化型インクのヘッド装置および、ヘッド装置を有する装置に関するものである。 The present invention relates to a photocurable ink head device capable of stably recording or forming an image, a coated surface, or the like on the surface of various materials, and a device having the head device.
引用文献1には、文字品質に優れ、色混じりの発生のない、高精細な画像を記録材料のカールや波打ち等なく再現性よく非常に安定に記録することができる画像形成方法及びインクジェット記録装置を提供することが記載されている。そのため、インクジェット記録ヘッドより、光開始剤、光重合性化合物及び顔料と、酸価がアミン価よりも大きい分散剤を含有する活性光線硬化型インクを記録材料上に噴射し、該記録材料上に印刷を行う画像形成方法であって、該活性光線硬化型インクが着弾した後、1時間あたりの消費電力が1kW未満である光源により硬化する画像形成方法が記載されている。さらに、引用文献1には、活性光線硬化型インクが記録材料上に着弾した後、紫外線を発生する発光ダイオードを複数個配列した光源により硬化することを特徴とする画像形成方法が記載されている。
In the cited
引用文献2には、インクジェット記録ヘッドによるインク噴射に適した低粘度のインクを用いて、印刷媒体の種類によらずに細密でくっきりと見えるシャープな画像の厚膜印刷物を作製できるインクジェットプリンタを提供することが記載されている。そのため、インクジェット記録ヘッドより紫外線硬化型インクを印刷用紙に噴射して印刷用紙に印刷を行うインクジェットプリンタにおいて、紫外線を発生させる紫外線発生部と、紫外線発生部より発生した紫外線をインクジェット記録ヘッドの近傍位置まで導く光ファイバーとを有する紫外線照射装置を設け、インクジェット記録ヘッドが印刷用紙に紫外線硬化型インクを噴射させるインク噴射工程と、このインク噴射工程の直後に紫外線照射装置が印刷用紙に着弾した紫外線硬化型インクを硬化させるインク硬化とを繰り返すことで厚膜印刷を行うことが記載されている。
印刷装置用として開発されたインクジェット技術を用い、複数のノズルから紫外線硬化型インクなどの光硬化型インクを吐出する印刷方法において、さらに高精度で、安定した印刷(記録)ができる方法および装置が要望されている。 There is provided a method and apparatus capable of performing highly accurate and stable printing (recording) in a printing method in which a photocurable ink such as an ultraviolet curable ink is ejected from a plurality of nozzles using an inkjet technology developed for a printing apparatus. It is requested.
本発明の一態様は、媒体に対し光硬化型インクを吐出する複数のノズルを含むノズル部と、媒体上の光硬化型インクに硬化に適した光を照射して硬化するための照射部とを有し、ノズル部および照射部を、媒体に対し相対的に第1の方向に動かすためのヘッド装置である。ノズル部は、第1の方向に対して斜めに複数のノズルが配列された第1のノズル列を含み、さらに、照射部は、第1のノズル列に対してほぼ平行になるように、第1の方向に対して斜めの帯状に発光する第1の発光帯を含む。 One embodiment of the present invention includes a nozzle portion that includes a plurality of nozzles that eject photocurable ink onto a medium, and an irradiation unit that radiates and cures light suitable for curing on the photocurable ink on the medium. And a nozzle unit and an irradiation unit for moving the nozzle unit and the irradiation unit in a first direction relative to the medium. The nozzle unit includes a first nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged obliquely with respect to the first direction, and the irradiation unit is arranged so as to be substantially parallel to the first nozzle row. A first light emission band that emits light in a slanted band shape with respect to one direction is included.
高精細な画像を記録(印刷)したり、塗布面を形成したりするための方法の1つは、ヘッド装置の相対的に移動する方向(移動方向、第1の方向)に対して斜めに複数のノズルが配列することである。紫外線硬化型インクなどの光硬化型インクは、媒体上に吐出されたインクに紫外線などの硬化用の光を照射することにより硬化(定着)される。したがって、紙および紙以外のフィルムやガラス、シリコンウェハ等非吸収面を持つ各種の媒体への印刷(記録)や塗布が可能であるという利点がある。その反面、硬化されるまでの間に媒体の表面に濡れ広がる可能性があり、着弾から硬化までの時間経過によりドットサイズが変わる可能性があり、高精細な画像を記録したり、塗布面を形成したりしても硬化する段階で画質や品質が低下する可能性がある。このため、本発明のヘッド装置は、照射部に、第1のノズル列に対してほぼ平行になるように、第1の方向に対して斜めの帯状に発光する第1の発光帯を設け、着弾から硬化までに経過する時間の均一化を図り、高精細な画像を記録したり、塗布面を形成したりできるようにしている。 One method for recording (printing) a high-definition image or forming a coating surface is oblique to the direction of movement of the head device (moving direction, first direction). A plurality of nozzles are arranged. A photocurable ink such as an ultraviolet curable ink is cured (fixed) by irradiating the ink discharged onto the medium with a curing light such as an ultraviolet ray. Therefore, there is an advantage that printing (recording) and application to various media having a non-absorbing surface such as paper and films other than paper, glass, silicon wafer, and the like are possible. On the other hand, there is a possibility that the surface of the medium wets and spreads until it is cured, and the dot size may change with the passage of time from landing to curing. Even if it is formed, there is a possibility that the image quality and quality may deteriorate at the stage of curing. For this reason, the head device of the present invention is provided with a first light emission band that emits light in an oblique band shape with respect to the first direction so that the irradiation unit is substantially parallel to the first nozzle row, The time elapsed from landing to curing is made uniform so that a high-definition image can be recorded and a coated surface can be formed.
ヘッド装置は、さらに、第1の方向に対する第1のノズル列の角度を変える解像度制御機構と、第1の方向に対する第1の発光帯の角度を変える発光帯制御機構とを有することが望ましい。解像度制御機構の典型的なものは、第1のノズル列を軸で支持しモーターなどにより所望の角度だけ旋回するものである。また、発光帯制御機構の典型的なものは、第1の発光帯を軸で支持しモーターなどにより所望の角度だけ旋回するものである。第1の発光帯は、実質的に帯状に発光するものであればよく、光ファイバーを用いて紫外線などの硬化用の光を帯状(列状、線状)に照射するもので形成することが可能である。また、第1の発光帯は、紫外線などの硬化用の光を出力するLEDまたは半導体レーザなどの半導体光源を1列または複数列に配置して実質的に帯状の発光を得るようにしたものであってもよい。さらに、照射部は、第1の方向および第1の方向と直交する第2の方向に複数の半導体発光素子が配置された発光マトリクスを含んでいてもよい。発光帯制御機構は、発光マトリクスの一部の半導体発光素子により第1の発光帯を形成できる。 The head device preferably further includes a resolution control mechanism that changes the angle of the first nozzle row with respect to the first direction and a light emission band control mechanism that changes the angle of the first light emission band with respect to the first direction. A typical resolution control mechanism is such that the first nozzle row is supported by a shaft and rotated by a desired angle by a motor or the like. Further, a typical light emission band control mechanism is one that supports the first light emission band by a shaft and turns by a desired angle by a motor or the like. The first light-emitting band may be any material as long as it emits light substantially in a band shape, and can be formed by irradiating curing light such as ultraviolet rays in a band shape (row or line) using an optical fiber. It is. In addition, the first light emission band is obtained by arranging semiconductor light sources such as LEDs or semiconductor lasers that output curing light such as ultraviolet rays in one or a plurality of lines to obtain substantially band-like light emission. There may be. Furthermore, the irradiation unit may include a light emitting matrix in which a plurality of semiconductor light emitting elements are arranged in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction. The light emission band control mechanism can form the first light emission band by a part of the semiconductor light emitting elements of the light emission matrix.
また、第1のノズル列の角度と、第1の発光帯の角度とを個々に制御する代わりに、ヘッド装置自体を第1の方向に対して旋回可能とし、第1のノズル列および第1の発光帯の第1の方向に対する角度を同時に変えるようにしてもよい。 Further, instead of individually controlling the angle of the first nozzle row and the angle of the first light emission band, the head device itself can be turned with respect to the first direction, and the first nozzle row and the first You may make it change simultaneously the angle with respect to the 1st direction of the light emission band.
さらに、本発明のヘッド装置は、第1の方向に対する第1のノズル列の角度および、第1の方向に対する第1の発光帯の角度を同期して変える制御部を、さらに有することが望ましい。第1のノズル列の角度を変えることにより、媒体上に形成する画像や塗布面の解像度を制御できる。それとともに第1の発光帯の角度を第1のノズル列の角度と同期して変えることにより、媒体上に形成されるドットサイズを整え、所望の解像度の画像や塗布面を媒体上に定着できる。 Furthermore, it is desirable that the head device of the present invention further includes a control unit that synchronously changes the angle of the first nozzle row with respect to the first direction and the angle of the first light emission band with respect to the first direction. By changing the angle of the first nozzle row, the resolution of the image formed on the medium and the coating surface can be controlled. At the same time, by changing the angle of the first light emission band in synchronization with the angle of the first nozzle row, the dot size formed on the medium can be adjusted, and an image or coating surface with a desired resolution can be fixed on the medium. .
さらに、ヘッド装置は、第1の方向を往復し、往路ではノズル部および照射部を用いて媒体に記録し、復路では照射部を用いて硬化させることが可能である。この場合、制御部は、復路では、第1の発光帯の角度を第1の方向に対して往路とは対称な角度に変える機能を含むことが望ましい。定着のために光を照射する時間経過を一定にできる。 Further, the head device can reciprocate in the first direction, record on the medium using the nozzle unit and the irradiation unit in the forward path, and be cured using the irradiation unit in the return path. In this case, it is desirable that the control unit includes a function of changing the angle of the first light-emitting band to an angle symmetric with respect to the forward path with respect to the first direction in the return path. It is possible to make constant the time of irradiation with light for fixing.
さらに、照射部は、第1の発光帯のノズル部の側に、第1の発光帯に沿った遮光壁を含むことが望ましい。着弾から光に照射されて硬化が開始されるまでに経過する時間の制御が容易になり、定着するドットサイズが均一になり易い。 Furthermore, it is desirable that the irradiation unit includes a light shielding wall along the first light emission band on the nozzle portion side of the first light emission band. It is easy to control the time that elapses between the landing and the irradiation of light and the start of curing, and the dot size to be fixed tends to be uniform.
さらに、本発明のヘッド装置においては、第1のノズル列よりも第1の発光帯の方が長いことが望ましい。第1の発光帯を傾けた際に、第1の発光帯の端部における第1の方向の長さが不足し、第1の発光帯の中央部と端部とで光の強度が変わる可能性がある。したがって、そのような端部の影響を抑制するために第1の発光帯の長さは、第1のノズル列よりも長いことが望ましい。 Furthermore, in the head device of the present invention, it is desirable that the first light emission band is longer than the first nozzle row. When the first emission band is tilted, the length in the first direction at the end of the first emission band is insufficient, and the light intensity can be changed between the center and the end of the first emission band. There is sex. Therefore, in order to suppress the influence of such an end, it is desirable that the length of the first light emission band is longer than that of the first nozzle row.
本発明の他の態様の1つは、上記に記載のヘッド装置と、ヘッド装置および媒体を相対的に第1の方向に移動する移動装置とを有する装置である。ヘッド装置を有する装置は、たとえば、記録装置、プリンタ、塗布装置である。 Another aspect of the present invention is an apparatus that includes the head device described above and a moving device that relatively moves the head device and the medium in the first direction. Devices having a head device are, for example, a recording device, a printer, and a coating device.
本発明のさらに異なる他の態様の1つは、媒体に対し光硬化型インクを吐出する複数のノズルを含むノズル部と、媒体上の光硬化型インクに硬化に適した光を照射して硬化するための照射部とを有する装置を用いた方法、たとえば、記録方法、印刷方法、塗布方法である。この方法は、ノズル部および照射部を、媒体に対し相対的に第1の方向に動かして媒体上に記録することを含む。さらに、ノズル部は、第1の方向に対して斜めに複数のノズルが配列された第1のノズル列を含み、照射部は、第1のノズル列に対してほぼ平行になるように、第1の方向に対して斜めの帯状に発光する第1の発光帯を含む。そして、記録方法は、さらに、第1の方向に対する第1のノズル列の角度および、第1の方向に対する第1の発光帯の角度を同期して変えることを含む。 Still another aspect of the present invention is to cure by irradiating light suitable for curing to the photocurable ink on the medium, and a nozzle portion including a plurality of nozzles that eject the photocurable ink to the medium. For example, a recording method, a printing method, and a coating method. The method includes recording on the medium by moving the nozzle section and the irradiation section in a first direction relative to the medium. Further, the nozzle portion includes a first nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged obliquely with respect to the first direction, and the irradiation portion is arranged so as to be substantially parallel to the first nozzle row. A first light emission band that emits light in a slanted band shape with respect to one direction is included. The recording method further includes synchronously changing the angle of the first nozzle row with respect to the first direction and the angle of the first light emission band with respect to the first direction.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図1は、媒体にインクジェット方式により画像を記録する記録装置(印刷装置、塗布装置)の一例を示している。本明細書において「媒体」とは、普通紙などの紙類を含む各種の記録媒体、PVC、ポリエステルなどの樹脂材料、アルミ、鉄、木材、石のような材料、そして、ガラスやセラミックス、シリコンウェハなどの各種の材料が含まれる。また、本明細書において「インクジェット方式」とは、圧電素子方式、サーマル方式などを含む、公知の各種の手法によるインクジェット技術による印刷方式を意味する。また、本明細書において媒体上に記録、印刷または塗布形成される「画像」とは、ドット単体および/または集合からなる図形、写真、文字、記号、符号、各種のパターン、塗布膜、レンズ(マイクロレンズ)、厚み方向に複数回にわたって塗り重ねられるパターンなどの媒体上にインクにより追加されるもの全てを意味する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a recording apparatus (printing apparatus, coating apparatus) that records an image on a medium by an inkjet method. In this specification, “medium” means various recording media including paper such as plain paper, resin materials such as PVC and polyester, materials such as aluminum, iron, wood and stone, and glass, ceramics, and silicon. Various materials such as wafers are included. Further, in the present specification, the “inkjet method” means a printing method using an ink jet technique by various known methods including a piezoelectric element method and a thermal method. Further, in this specification, an “image” recorded, printed or coated on a medium means a figure, a photograph, a character, a symbol, a code, various patterns, a coating film, a lens ( Microlenses) and all added by ink on a medium such as a pattern that is overlaid several times in the thickness direction.
図1に示す記録装置10は、紫外線硬化型インクを吐出するノズル部20と硬化用の紫外線を照射する照射部30とを含むヘッド装置15と、媒体5を搬送(移動)するための移動装置14と、移動装置14を支持するベース13と、ベース13に対してヘッド装置15を支持する柱12と、ヘッド装置15および移動装置14を制御する制御ユニット11とを含む。この記録装置10は、ホスト装置であるパーソナルコンピュータ2から記録用のデータを受信し、媒体5の上に画像などの形で記録する。移動装置14は、媒体5をヘッド装置15に対して一次元方向(X方向、第1の方向)に移動または往復動し、ヘッド装置15のノズル部20から吐出されるインクにより媒体5の上に画像を記録する。移動装置14は、媒体5に代わり、または媒体5とともに、ヘッド装置15をX方向に移動または往復動してもよい。また、媒体5は不図示の機構により、ヘッド装置15に対して相対的にY軸方向に移動し媒体5の面全体にわたり、画像を形成できる。
A
図2および図3に、ヘッド装置15を下側からみた状態を示している。ヘッド装置15のノズル部20は、媒体5に対し紫外線硬化型インクを吐出する複数のノズル21を含み、これら複数のノズル21は1列に並び、ノズル列22を形成している。さらに、ヘッド装置15は、ノズル部20の中央(ノズル列22の長手方向中央)を軸支持するとともに、モーターなどのアクチュエータによりX方向に対するノズル列22の角度を変えることができる解像度制御機構28を含む。この解像度制御機構28により、図2に示すようにノズル列22をヘッド装置15の相対的な移動方向(以降では、移動方向、X方向または印刷する方向)に直交する方向(Y方向)に設定することが可能である。また、解像度制御機構28により、図3に示すようにノズル列22をX方向に対して斜めの方向に設定することも可能である。
2 and 3 show the
ヘッド装置15の照射部30は、媒体5の上の光硬化型インクに対し、硬化に適した光(紫外線)を照射して硬化するための発光部31を含む。発光部31は、ノズル列22に対してほぼ平行(実質的に平行)になるように延びた帯状の発光部(発光帯)であり、紫外線LEDあるいは紫外線ランプなどの光源(不図示)から光ファイバー(不図示)を介して導かれた紫外線を出力する。さらに、ヘッド装置15は、発光帯31の長手方向中央を軸支持するとともに、モーターなどのアクチュエータによりX方向に対する発光帯31の角度を変えることができる発光帯制御機構38を含む。この発光帯制御機構38により、図2に示すように発光帯31をノズル列22と平行に、移動方向(X方向)に直交する方向(Y方向)に設定することが可能である。また、発光帯制御機構38により、図3に示すようにノズル列22と平行に、発光帯31を、ヘッド装置15の移動方向(X方向)に対して斜めの方向に設定することも可能である。
The
ヘッド装置15は、さらに、ヘッド装置15の相対的な移動方向(X方向、第1の方向)に対するノズル列22の角度θ1および、X方向に対する発光帯31の角度θ2を同期して変える機能を含む制御部16を備えている。この制御部16の機能は、記録装置10の全体を制御する制御ユニット11に含まれていてもよい。
The
図4および図5に、解像度制御機構28により解像度を向上できる様子を示している。図4(a)に示すように、ノズル列22の角度をY方向に固定した場合、ノズル21のピッチよりも狭い(高い)解像度の画像を記録する場合は、図4(b)に示すように、ヘッド装置15をY方向に移動する走査回数を増やす(Y方向の移動ピッチを狭くする)必要がある。ドット29の単位(走査線単位)で複数回に分割して塗布することにより、液のむらが発生し、均一に塗布できない場合があり得る。特に媒体5が非吸収面の場合は着滴した液滴が時間の経過と共に媒体上でぬれ広がる。このため、1回目の走査と2回目の走査で着滴した液同士がぬれ広がったあとに合体し、中心付近に引き合って移動するケースがある。この場合、3回目の走査で着滴した液との間に隙間ができてしまうことがある。そのため塗布面を形成する場合は高解像度で一気に塗布することが望ましい。また、移動ピッチが狭くなることにより、ドット29を着弾させる位置の制御が難しくなり、印刷条件により誤差も出やすい。特に、紫外線硬化型インクの場合は、硬化したドットに隣接してドットを塗布するので、位置制御の誤差の影響が画質に現れやすい。
4 and 5 show how the resolution can be improved by the
これに対し、図5(a)に示すように、ヘッド装置15は、ノズル列22の角度を印刷方向であるX方向に対して任意に変えることができる。このため、ノズル列22の角度を変えることにより、媒体に一度に塗布できる(印刷できる)解像度を任意に設定できる。このため、ヘッド装置15のY方向の移動ピッチを狭くする必要はなく、ドット29を着弾させる位置制御の困難性を回避できる。したがって、高画質(高精細)の画像を簡単に媒体5に記録できる。
On the other hand, as shown in FIG. 5A, the
しかしながら、ノズル列22の角度だけをX方向に対して任意に変え、発光帯31の角度をY方向に固定すると、各ノズル21から吐出された液滴が媒体5に着弾(着滴)してから紫外線が照射されるまでの時間が異なる。紫外線硬化型インクは媒体5の表面の性質によっては時間とともに濡れ広がる可能性があり、着弾から硬化までの時間が異なると各ドットの硬化後(定着後)の大きさが異なる。このため、ノズル列22の角度を任意に変えただけでは、所望の高精細の画像を媒体5に印刷することができない。
However, if only the angle of the
これに対し、図3に示したように、本例のヘッド装置15は、ノズル列22の角度θ1と、発光帯31の角度θ2とを同期して自動的に変えられるようになっており、ノズル列22と発光帯31とをX方向に対して斜めの状態で並列させることができる。したがって、ノズル列22の各ノズル21と、発光帯31との距離(移動距離、照射開始距離)を一定にすることができ、各ノズル21から吐出され、媒体5に着弾した液滴の着弾から硬化までの時間を実質的に一定に保つことができる。このため、このヘッド装置15を用いた記録装置10においては、ノズル列22を斜めにして高解像度で液滴を媒体5に着弾でき、さらに、液滴のサイズが揃った状態で硬化(定着)できる。このため、高精細の画像を媒体5に形成(印刷)できる。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
また、図2および図3に示すように、このヘッド装置15の発光帯31の長さL2は、ノズル列22の長さL1よりも長い。図3に示すように、発光帯31を傾けたとき、発光帯31の両端31tでは、X方向に投影される長さが短くなり、また、媒体5の上の発光帯31の両端31tに近い部分は発光帯31から受ける光量が発光帯31の中央部より減る可能性がある。発光帯31の長さL2をノズル列22の長さL1よりも長く(大きく)することにより、硬化(定着)の際の両端31tの影響を抑制できる。
2 and 3, the length L2 of the
また、このヘッド装置15の照射部30には、発光帯31の長手方向に沿って、発光帯31のノズル列22の側に遮光壁32が設けられている。図6に、照射部30の下端の断面を拡大して示している。媒体5の表面5aに形成されるドット29の大きさを整えるためには、媒体5の表面5aに着弾した液滴9を硬化(定着)するタイミングを制御することが重要である。そのため、遮光壁32を用いて発光帯31から前方のノズル列22の側に漏れ出る光を抑制することにより、着弾から紫外線に照射されるまでの時間間隔(距離)を精度よく管理できるようにしている。特に、発光帯31がX方向に対して斜めになっている場合は、発光帯31から印刷する方向と直交するY方向に広がる紫外光によりY方向に並ぶ液滴9が同時に影響を受け、硬化が進行する可能性がある。遮光壁32を発光帯31に沿って設けることにより、Y方向に並ぶ液滴9への影響も抑制できる。
The
着弾から硬化開始までの時間(距離)を精度よく制御するためには、発光帯31と媒体5の表面との距離L3を小さくすることが望ましい。しかしながら、照射部30の先端30aと媒体5との物理的な接触によるトラブルを防止するためにはある程度のクリアランスを確保するために距離L3の値を0.5から2mm程度にすることが望ましい。遮光壁32をシリコンゴムなどの弾性的な部材により形成し、照射部30の先端30aから媒体5の方向に突き出し、さらに突き出す長さL4を手動あるいは適当なアクチュエータにより調整できるようにすることが可能である。ある程度の柔軟性を持った遮光壁32を採用することにより、接触によるトラブルを防止するとともに、着弾から紫外線が照射されるまでの時間をさらに精度よく制御できる。突き出し量L4は、クリアランスL3との差分ΔLが0.1から1.5mm程度が望ましく、0.1から1mm程度がさらに好ましく、0.1から0.5mm程度がいっそう好ましい。
In order to accurately control the time (distance) from landing to the start of curing, it is desirable to reduce the distance L3 between the light emitting
図7および図8に、記録装置10に装着可能なヘッド装置の異なる例を示している。これらの図は、ヘッド装置15aを下側からみた状態を示している。ヘッド装置15aの基本的な構成は上記のヘッド装置15と同じである。ヘッド装置15aのノズル部20は、媒体5に対し紫外線硬化型インクを吐出する複数のノズル21を含み、これら複数のノズル21は2列に並び、ノズル列22を形成している。さらに、ヘッド装置15aは、ノズル列22の角度を変えることができる解像度制御機構28を含む。ヘッド装置15aの照射部30の発光部31は、ノズル列22に対してほぼ平行(実質的に平行)になるように延びた帯状のマトリクス(発光マトリクス、発光アレイ、発光帯)36を構成するように配置された複数の紫外線発光ダイオード(LED)35を含む。本例の発光マトリクス36は、長手方向に沿って3列に並んだLED35を備えている。さらに、ヘッド装置15aは、帯状の発光マトリクス36の長手方向中央を軸支持するとともに、モーターなどのアクチュエータによりX方向に対する発光マトリクス36の角度を変えることができる発光帯制御機構38を含む。また、照射部30の先端30aには、発光マトリクス36の長手方向に沿って遮光壁32が設けられている。
7 and 8 show different examples of head devices that can be attached to the
このヘッド装置15aにおいても、制御部16により、ヘッド装置15aの移動方向(X方向)に対するノズル列22の角度θ1と、発光マトリクス36の角度θ2とを同期して変えることが可能である。したがって、ヘッド装置15と同様に、ノズル列22の角度θ1を制御することにより媒体5に印刷されるドットの解像度およびサイズを精度よく制御でき、高精細の画像を形成できる。
Also in the
図9から図11に、記録装置10に装着可能なヘッド装置のさらに異なる例を示している。これらの図は、ヘッド装置15bを下側からみた状態を示している。ヘッド装置15bの基本的な構成は上記のヘッド装置15と同じである。ヘッド装置15bのノズル部20は、媒体5に対し紫外線硬化型インクを吐出する複数のノズル21を含み、これら複数のノズル21は1列に並び、ノズル列22を形成している。さらに、ヘッド装置15bは、ノズル列22の角度を変えることができる解像度制御機構28を含む。
FIGS. 9 to 11 show further different examples of the head device that can be mounted on the
ヘッド装置15bの照射部30の発光部31は、ヘッド装置15bの相対的な移動方向(X方向)およびそれに直交するY方向に複数の紫外線発光ダイオード(LED)35がマトリクス(アレイ)を構成するように配列された発光マトリクス37を有する。この例では、17×14個のLED35がX方向およびY方向に並び発光マトリクス37を構成しているが、LED35の数はこれに限定されるものではない。発光マトリクス37に含まれるLED35は、その一部が制御部16の部分マトリクス形成機能16aより選択され、ノズル列22に対してほぼ平行(実質的に平行)になるような帯状の部分マトリクス(発光マトリクス、発光帯)37aを構成するように点灯される。部分マトリクス37aの領域は、ほぼ同一の数のLED35が含まれるように、部分マトリクス形成機能16aにより設定される。
In the
したがって、ヘッド装置15と同様に、ノズル列22の角度θ1を制御することにより媒体5に印刷されるドットの解像度およびサイズを精度よく制御でき、高精細の画像を形成できる。さらに、このヘッド装置15bにおいては、制御部16により、移動方向(X方向)に対するノズル列22の角度θ1と、発光マトリクス37の部分マトリクス37aの角度θ2とを同期して変えることが可能である。さらに、部分マトリクス37aは、X方向に対して角度θ2だけ傾いた平行四辺形の中および境界に属するLED35を選択して点灯することにより構成できる。このため、部分マトリクス37aの長手方向(Y方向)の両端においても、部分マトリクス37aの中央部と同じ数のLED35を点灯でき、部分マトリクス37aの長手方向に沿って均等な光量の紫外線を放出できる。
Therefore, similarly to the
制御部16の部分マトリクス形成機能16aは、ノズル列22の傾きθ1に対し、関数またはルックアップテーブルを用い、適切な数と配置のLED35を選択し、または演算で求め、その結果に基づいて部分マトリクス37aを形成する機能を含む。
The partial
図10および図11に示すように、記録装置10においては、このヘッド装置15bに対して媒体5をX方向に往復移動させて媒体5に印刷できる。Xプラス方向(図面の右方向)に媒体5を移動する往路(相対的にヘッド装置15bはXマイナス方向に動く)においては、ノズル部20により媒体5に液滴を着弾させ、その後、照射部30により紫外線(紫外光)を液滴に照射および硬化してドットを形成する。一方、媒体5をXマイナス方向(図面の左方向)に移動する復路(相対的にヘッド装置15bはXプラス方向)においては、照射部30により硬化途上のドットに対してさらに紫外線を照射して硬化を促進させる。復路においては、往路と同じ順番でドットに対して紫外線を照射する必要がある。このため、図11に示すように、発光マトリクス37のLED35は、制御部16の部分マトリクス形成機能16aにより、復路においては、部分マトリクス37aの角度θ2を往路とは対称な角度(往路の余角)をなすように選択され、点灯される。なお、復路においては、ノズル部20は稼働しない。
As shown in FIGS. 10 and 11, in the
記録装置10は、これらのヘッド装置15、15aおよび15bのいずれも搭載(取り付け)可能であり、さらに、それぞれのヘッド装置15、15aおよび15bに搭載されたノズル部20と照射部30との組み合わせは自由であり、上記に限定されない。さらに、ノズル部20および照射部30を搭載したヘッド装置自身の相対的な移動方向(X方向)に対する角度を変えることができれば、ノズル部20および照射部30の角度をそれぞれ変更しなくても、着弾から、紫外線照射による効果開始までの時間を一定にすることができる。ただし、この場合、ヘッド装置の角度により着弾から硬化開始までの時間が変わる可能性がある。また、ヘッド装置の角度によりノズル部20に対する照射部30の発光帯の有効な範囲が異なるので、発光帯31の長さL2をノズル列22の長さL1のたとえば3倍程度にすることが望ましい。
The
図12に、この記録装置10を用いた記録方法(印刷方法、塗布方法)、すなわち、記録装置10の制御方法の概要をフローチャートにより示している。まず、ステップ61により媒体5に形成(印刷)するドット29の解像度を変えるか否かを判断し、解像度を変える必要がある場合は、ステップ62において、ノズル列22および発光帯31の角度をともに、解像度に合わせて変える。次に、ステップ63において、角度が調整されたノズル列22を備えたノズル部20により、パーソナルコンピュータなどのホスト装置2から供給される画像データまたは印刷データに基づく画像を媒体5に記録(印刷)する。そして、照射部30により、媒体5に紫外線を照射し、媒体5のドット29を硬化(定着)する。ノズル列22と発光帯31の角度を実質的に平行に保持する、すなわち、ノズル列22と発光帯31の角度を実質的に平行になるように同期して変えることにより、紫外線硬化型インクの着弾から硬化開始までの時間を一定に保つことができ、高解像度で、ドット29の大きさの整った、高精細の画像を媒体5に形成できる。
FIG. 12 is a flowchart showing an outline of a recording method (printing method, coating method) using the
なお、上記の記録装置では、移動装置により媒体を移動しているが、ヘッド装置を移動してもよく、媒体およびヘッド装置の双方を移動してもよい。硬化用の紫外線の光源は、紫外線ランプ、紫外線を照射するLEDに限らず、半導体レーザなどの他の半導体発光素子であってもよい。また、記録装置は、ヘッド装置を媒体の走査方向に相対的に往復動しながら媒体に印刷するタイプの記録装置(シリアルプリンタタイプ)であってもよく、また、ノズル列が走査方向に並んだラインプリンタタイプであってもよい。また、ノズル列および発光帯(発光マトリクス)はヘッド装置の移動方向に対して斜めに固定されていてもよい。さらに、ヘッド装置は、移動方向に対して角度が異なる(対称的な)複数のノズル列および発光帯(発光マトリクス)の組み合わせを搭載していてもよい。 In the recording apparatus, the medium is moved by the moving device. However, the head device may be moved, or both the medium and the head device may be moved. The ultraviolet light source for curing is not limited to an ultraviolet lamp or an LED that emits ultraviolet light, but may be another semiconductor light emitting element such as a semiconductor laser. The recording apparatus may be a recording apparatus (serial printer type) that prints on the medium while moving the head apparatus relatively reciprocally in the scanning direction of the medium, and the nozzle rows are arranged in the scanning direction. It may be a line printer type. The nozzle row and the light emission band (light emission matrix) may be fixed obliquely with respect to the moving direction of the head device. Further, the head device may be mounted with a combination of a plurality of (symmetric) nozzle rows and light emission bands (light emission matrix) having different angles with respect to the moving direction.
5 媒体、 10 記録装置、 14 移動装置
15、15a、15b ヘッド装置
20 ノズル部、 21 ノズル、 22 ノズル列
30 照射部、 31 発光帯、 35 LED、 36、37 発光マトリクス
5 medium, 10 recording device, 14 moving
Claims (10)
前記媒体上の光硬化型インクに硬化に適した光を照射して硬化するための照射部とを有し、
前記ノズル部および前記照射部を、前記媒体に対し相対的に第1の方向に動かすためのヘッド装置であって、
前記ノズル部は、前記第1の方向に対して斜めに前記複数のノズルが配列された第1のノズル列を含み、
前記照射部は、前記第1のノズル列に対してほぼ平行になるように、前記第1の方向に対して斜めの帯状に発光する第1の発光帯を含む、ヘッド装置。 A nozzle portion including a plurality of nozzles for discharging photocurable ink to the medium;
An irradiation unit for irradiating and curing light suitable for curing on the photocurable ink on the medium;
A head device for moving the nozzle part and the irradiation part in a first direction relative to the medium,
The nozzle portion includes a first nozzle row in which the plurality of nozzles are arranged obliquely with respect to the first direction,
The irradiation device includes a first light emission band that emits light in a slanted band shape with respect to the first direction so as to be substantially parallel to the first nozzle row.
前記第1の方向に対する前記第1の発光帯の角度を変える発光帯制御機構とをさらに有するヘッド装置。 In Claim 1, the resolution control mechanism which changes the angle of the 1st nozzle row to the 1st direction,
A head device further comprising a light emission band control mechanism for changing an angle of the first light emission band with respect to the first direction;
前記制御部は、前記復路では、前記第1の発光帯の角度を前記第1の方向に対して前記往路とは対称な角度に変える機能を含む、ヘッド装置。 The head device according to claim 5, wherein the head device reciprocates in the first direction, records on the medium using the nozzle unit and the irradiation unit in a forward path, and cures using the irradiation unit in a return path,
The control unit includes a function of changing the angle of the first light emission band to an angle symmetric with respect to the forward path with respect to the first direction in the return path.
前記ノズル部および前記照射部を、前記媒体に対し相対的に第1の方向に動かして前記媒体上に記録することを含み、
前記ノズル部は、前記第1の方向に対して斜めに前記複数のノズルが配列された第1のノズル列を含み、前記照射部は、前記第1のノズル列に対してほぼ平行になるように、前記第1の方向に対して斜めの帯状に発光する第1の発光帯を含み、さらに、
当該方法は、
前記第1の方向に対する前記第1のノズル列の角度および、前記第1の方向に対する前記第1の発光帯の角度を同期して変えることを含む方法。 An apparatus having a nozzle portion including a plurality of nozzles for discharging a photocurable ink to a medium and an irradiation unit for irradiating the photocurable ink on the medium with light suitable for curing is used. A method,
Recording on the medium by moving the nozzle part and the irradiation part in a first direction relative to the medium;
The nozzle unit includes a first nozzle row in which the plurality of nozzles are arranged obliquely with respect to the first direction, and the irradiation unit is substantially parallel to the first nozzle row. Including a first emission band that emits light in a slanted band shape with respect to the first direction,
The method is
Synchronously changing an angle of the first nozzle row with respect to the first direction and an angle of the first light emission band with respect to the first direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008307461A JP2010131773A (en) | 2008-12-02 | 2008-12-02 | Head device and apparatus with the head device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008307461A JP2010131773A (en) | 2008-12-02 | 2008-12-02 | Head device and apparatus with the head device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010131773A true JP2010131773A (en) | 2010-06-17 |
Family
ID=42343613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008307461A Pending JP2010131773A (en) | 2008-12-02 | 2008-12-02 | Head device and apparatus with the head device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010131773A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011126250A (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Roland Dg Corp | Ink-jet image forming apparatus |
JP2011255567A (en) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Brother Industries Ltd | Liquid discharge apparatus, controller, and program |
JP2012020482A (en) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | Konica Minolta Holdings Inc | Inkjet recording device |
KR20140112400A (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-23 | 다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤 | Substrate processing apparatus |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005104108A (en) * | 2003-10-02 | 2005-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Inkjet recording device and ink jet recording method |
JP2006076062A (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Image recording apparatus |
JP2006231795A (en) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Mimaki Engineering Co Ltd | Printing method using uv-curing ink and ink jet printer for use therein |
JP2007144637A (en) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Konica Minolta Holdings Inc | Inkjet recording method |
JP2008246713A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Recording head, head unit and ink jet recorder |
-
2008
- 2008-12-02 JP JP2008307461A patent/JP2010131773A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005104108A (en) * | 2003-10-02 | 2005-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Inkjet recording device and ink jet recording method |
JP2006076062A (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Image recording apparatus |
JP2006231795A (en) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Mimaki Engineering Co Ltd | Printing method using uv-curing ink and ink jet printer for use therein |
JP2007144637A (en) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Konica Minolta Holdings Inc | Inkjet recording method |
JP2008246713A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Recording head, head unit and ink jet recorder |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011126250A (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Roland Dg Corp | Ink-jet image forming apparatus |
JP2011255567A (en) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Brother Industries Ltd | Liquid discharge apparatus, controller, and program |
JP2012020482A (en) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | Konica Minolta Holdings Inc | Inkjet recording device |
KR20140112400A (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-23 | 다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤 | Substrate processing apparatus |
KR101689926B1 (en) | 2013-03-13 | 2016-12-26 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | Substrate processing apparatus |
US9721814B2 (en) | 2013-03-13 | 2017-08-01 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate processing apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5717705B2 (en) | Inkjet printer and inkjet printing method | |
JP4605770B2 (en) | Printing method using UV curable ink and inkjet printer used therefor | |
JP5131197B2 (en) | Inkjet recording device | |
JP5421323B2 (en) | Inkjet recording apparatus and image forming method | |
EP1627746B1 (en) | Printing device with radiation source | |
US8353588B2 (en) | Drawing device | |
JP2010005934A (en) | Printer and printing method | |
JP5665481B2 (en) | Image forming apparatus, actinic ray irradiation apparatus for temporary curing, and method for changing illuminance distribution | |
US20190366736A1 (en) | Liquid ejection device and liquid ejection method | |
KR101446950B1 (en) | Inkjet head assembly and printing method using the same | |
JP2004237588A (en) | Inkjet recorder | |
JP2010131773A (en) | Head device and apparatus with the head device | |
JP2007117922A (en) | Pattern formation method and liquid droplet discharge apparatus | |
JP4283468B2 (en) | Method for forming nozzles on components of inkjet printhead, nozzle components, inkjet printhead provided with the nozzle components, and inkjet printer provided with the printhead | |
JP2005153193A (en) | Inkjet printer using uv ink | |
JP6301161B2 (en) | Inkjet printing device | |
JP3976736B2 (en) | UV curable resin coating equipment | |
JP2020093532A (en) | Liquid ejection apparatus, program and ejection control method | |
JP2011062905A (en) | Printing apparatus | |
JP5811828B2 (en) | Drawing method | |
JP2012106392A (en) | Drawing apparatus and method of controlling the same | |
JP5842595B2 (en) | Drawing method | |
JP2010241145A (en) | Inkjet image-forming device for light curable ink, and inkjet image-forming method | |
JP2011073328A (en) | Printer and printing method | |
JP2006130906A (en) | Inkjet printing method and inkjet printer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111109 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121004 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121010 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130304 |