JP2015058616A - Printer - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、印刷された記録媒体に対し光を照射するプロセスを有する印刷装置に関するものである。 The present invention relates to a printing apparatus having a process of irradiating a printed recording medium with light.
紙や樹脂シートなどの記録媒体に画像を記録する技術では、例えば紫外線硬化型インクなどの光硬化性を有する液体を記録媒体に付着させた後、記録媒体に光を照射して液体を硬化させるものがある。この種の印刷装置では、安定した印刷品質を得るために、記録媒体に加わる張力を一定に制御するものがある。例えば特許文献1に記載の画像記録装置では、記録媒体たるシートをドラムに巻き掛け、シート搬送経路に設けたテンションセンサーでシートの張力を検出して、ドラムに巻き掛けられるシートの張力を一定に保ちながら印刷を行う。さらにこの技術では、ロール状のシートを繰り出す繰出部および印刷後のシートを巻き取る巻取部でもそれぞれ張力が検出されて、搬送経路上の各部においてシートに付与される張力が制御されている。
In a technique for recording an image on a recording medium such as paper or a resin sheet, a liquid having photocurability such as ultraviolet curable ink is attached to the recording medium, and then the liquid is cured by irradiating the recording medium with light. There is something. Some printing apparatuses of this type control the tension applied to a recording medium to obtain a stable print quality. For example, in the image recording apparatus described in
記録媒体に光を照射する光源としては、インクを記録媒体に確実に定着させるために高光量のものがあり、このような光源は発熱量も大きい。そのため、記録媒体が光源からの熱の影響を受けて部分的に伸縮し、結果として記録媒体の張力制御が困難となる場合が生じる。上記従来技術では、記録媒体にインクを吐出する記録ヘッド、記録媒体に光を照射するUV光源、記録媒体の張力を検出するテンションセンサーおよび記録媒体を搬送駆動する駆動ローラーが記録媒体の搬送方向に沿ってこの順番に並んでおり、張力制御の対象となる記録媒体の近くに熱源が配置されることから、上記した光照射に起因する熱の影響が問題となり得る。 As a light source for irradiating the recording medium with light, there is a light source having a high light quantity in order to surely fix the ink on the recording medium. For this reason, the recording medium partially expands and contracts under the influence of heat from the light source, and as a result, it may be difficult to control the tension of the recording medium. In the above prior art, the recording head for ejecting ink onto the recording medium, the UV light source for irradiating the recording medium with light, the tension sensor for detecting the tension of the recording medium, and the drive roller for driving the recording medium in the transport direction of the recording medium. Since the heat source is arranged near the recording medium that is the target of tension control, the influence of heat caused by the light irradiation described above can be a problem.
この発明にかかるいくつかの態様は、上記課題を解決して、光照射に起因する記録媒体の伸縮がある場合でも、記録媒体に適切な張力を与えながら印刷を行うことのできる技術を提供するものである。 Some embodiments according to the present invention provide a technique capable of solving the above-described problems and performing printing while applying an appropriate tension to the recording medium even when the recording medium is expanded or contracted due to light irradiation. Is.
この発明の一の態様は、記録媒体に液体を吐出可能な印刷部と、前記印刷部により液体が吐出される前記記録媒体に張力を付与しながら支持し、前記液体が付着した前記記録媒体を送出する支持部と、前記支持部から送出された前記記録媒体に光を照射可能な照射部と、光を照射された前記記録媒体を巻き取る巻取部とを備える印刷装置である。 According to one aspect of the present invention, there is provided a printing unit capable of ejecting a liquid onto a recording medium, the recording medium on which the liquid is attached, supported while applying tension to the recording medium on which the liquid is ejected by the printing unit. The printing apparatus includes: a support unit that sends out; an irradiation unit that can irradiate light onto the recording medium that is sent out from the support unit; and a winding unit that winds up the recording medium irradiated with light.
この構成を有する印刷装置では、記録媒体に液体を吐出する印刷部、記録媒体を支持して張力を付与する支持部、記録媒体に光を照射する照射部が、記録媒体の搬送方向においてこの順番で配置される。そのため、照射部からの光照射による記録媒体の伸縮があったとしても、その影響が支持部によって遮断され、印刷部に及ぶことが防止される。その結果、この発明では、記録媒体に適切な張力を与えながら印刷を行うことが可能である。 In the printing apparatus having this configuration, the printing unit that discharges the liquid to the recording medium, the supporting unit that supports the recording medium and applies tension, and the irradiation unit that irradiates the recording medium with light are arranged in this order in the conveyance direction of the recording medium. It is arranged with. Therefore, even if the recording medium expands or contracts due to light irradiation from the irradiation unit, the influence is blocked by the support unit and is prevented from reaching the printing unit. As a result, according to the present invention, printing can be performed while applying an appropriate tension to the recording medium.
この印刷装置はさらに、支持部から送出された記録媒体の張力を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づき巻取部の巻き取り速度を制御する制御部とを備えていてもよい。このような構成によれば、照射部からの熱による記録媒体の伸縮により変化する支持部から巻取部までの間の搬送経路上の記録媒体の張力を、巻取部による巻き取り速度を加減することによって調整することができる。これにより、記録媒体の搬送と巻き取りをスムーズに行うことができる。 The printing apparatus may further include a detection unit that detects the tension of the recording medium sent from the support unit, and a control unit that controls the winding speed of the winding unit based on the detection result of the detection unit. According to such a configuration, the tension of the recording medium on the conveyance path from the support section to the winding section, which changes due to the expansion and contraction of the recording medium due to heat from the irradiation section, is adjusted by the winding speed of the winding section. It can be adjusted by doing. Thereby, conveyance and winding of a recording medium can be performed smoothly.
この場合、例えば、検出部は、照射部から照射される光を受ける前の記録媒体の張力を検出する、つまり、支持部から搬出されてから照射部による光照射を受ける前の記録媒体について張力の検出を行うようにしてもよい。このような構成によれば、検出部と、その検出結果に基づき動作が制御される巻取部との間に熱源が位置するので、その熱に起因する記録媒体の伸縮によらず、記録媒体を良好に巻き取ることができる。 In this case, for example, the detection unit detects the tension of the recording medium before receiving the light irradiated from the irradiation unit, that is, the tension of the recording medium after being unloaded from the support unit and before receiving the light irradiation by the irradiation unit. May be detected. According to such a configuration, since the heat source is located between the detection unit and the winding unit whose operation is controlled based on the detection result, the recording medium is not affected by the expansion or contraction of the recording medium due to the heat. Can be wound up well.
また例えば、印刷部は、記録媒体に光硬化性の液体を吐出可能な液供給部と、液体が付着した記録媒体に光を照射する一次照射部とを有し、照射部による記録媒体の露光量が、一次照射部による記録媒体の露光量よりも大きい構成であってもよい。光硬化性の液体を用いた印刷では、該液体が液状のまま記録媒体に担持されて搬送されると印刷品質が劣化したり液体が装置を汚染したりするなどの問題がある。したがって、記録媒体に付着した液体については早期にある程度まで硬化した状態とされることが望ましい。一次照射部を印刷部に設けることで、記録媒体に付着した液体を搬送に適した硬度まで硬化させることができる。一次照射部は後段の照射部に比べ光量が小さくてよく、したがって発熱量を抑えることができるので、搬送方向において支持部よりも上流側に配置したとしても、記録媒体の張力制御に及ぼす影響を小さく抑えることができる。また、搬送方向の下流側により光量の大きい照射部を設けているので、液体を確実に硬化させて記録媒体に定着させることができる。 Further, for example, the printing unit includes a liquid supply unit capable of discharging a photocurable liquid onto the recording medium, and a primary irradiation unit that irradiates light onto the recording medium to which the liquid is attached, and the exposure of the recording medium by the irradiation unit. The amount may be larger than the exposure amount of the recording medium by the primary irradiation unit. In printing using a photo-curable liquid, there is a problem that when the liquid is carried on a recording medium while being in a liquid state, the printing quality deteriorates or the liquid contaminates the apparatus. Therefore, it is desirable that the liquid adhering to the recording medium is cured to some extent at an early stage. By providing the primary irradiation unit in the printing unit, the liquid adhering to the recording medium can be cured to a hardness suitable for conveyance. The primary irradiation unit may have a smaller amount of light than the subsequent irradiation unit, and therefore the amount of heat generated can be suppressed.Therefore, even if it is arranged upstream of the support unit in the transport direction, it has an effect on the tension control of the recording medium. It can be kept small. In addition, since the irradiation unit having a larger amount of light is provided on the downstream side in the transport direction, the liquid can be reliably cured and fixed on the recording medium.
この場合例えば、照射部の光源が紫外線ランプであってもよい。紫外線ランプは強力な紫外線を記録媒体に照射することができるため、光硬化性液体を確実に硬化させるのに有効である。一方で、副次的に比較的大きな発熱があるため、印刷部から支持部の間に配置するのには適さず、上記のように搬送方向において支持部よりも下流側に設けられるのが好ましい。 In this case, for example, the light source of the irradiation unit may be an ultraviolet lamp. Since the ultraviolet lamp can irradiate the recording medium with strong ultraviolet rays, it is effective for reliably curing the photocurable liquid. On the other hand, since there is a relatively large amount of heat generation, it is not suitable to be disposed between the printing unit and the support unit, and is preferably provided downstream of the support unit in the transport direction as described above. .
さらに例えば、一次照射部の光源が発光ダイオードであってもよい。一次照射部は光硬化性液体を完全に硬化させることを要しない。そこで、紫外線ランプほどの高光量は得られないが発熱量の比較的少ない発光ダイオードが光源として好適である。このような構成では、記録媒体に供給された光硬化性液体をある程度硬化させて、印刷品質への熱の影響を抑えることができる。 Further, for example, the light source of the primary irradiation unit may be a light emitting diode. The primary irradiation part does not need to completely cure the photocurable liquid. Therefore, a light-emitting diode that cannot obtain a light amount as high as an ultraviolet lamp but has a relatively small amount of heat generation is suitable as a light source. In such a configuration, the photocurable liquid supplied to the recording medium can be cured to some extent, and the influence of heat on the print quality can be suppressed.
また例えば、支持部は、記録媒体の搬送経路のうち印刷部と照射部との間で記録媒体を巻き掛けて回転することで、記録媒体を移動させる搬送ローラーを有していてもよい。このような構成によれば、照射部からの熱による記録媒体の伸縮が印刷部まで及ぶのを、記録媒体を巻き掛ける支持部によって遮断することができる。 Further, for example, the support unit may include a conveyance roller that moves the recording medium by winding the recording medium between the printing unit and the irradiation unit in the conveyance path of the recording medium and rotating the recording medium. According to such a configuration, the expansion and contraction of the recording medium due to the heat from the irradiation unit can be blocked by the support unit around which the recording medium is wound.
図1は、本発明を適用可能な印刷装置の概略構成を模式的に例示する正面図である。なお、図1では、装置各部の配置関係を明確にするために、印刷装置1の左右方向X、前後方向Yおよび鉛直方向Zに対応したXYZ直交座標系を表示する。
FIG. 1 is a front view schematically illustrating a schematic configuration of a printing apparatus to which the present invention is applicable. In FIG. 1, an XYZ orthogonal coordinate system corresponding to the left-right direction X, the front-rear direction Y, and the vertical direction Z of the
印刷装置1では、繰出部2、プロセス部3および巻取部4が左右方向Xに配列されており、これら各機能部2、3、4がハウジング部材11に取り囲まれる内部空間ISに収容されている。繰出部2および巻取部4はそれぞれ繰出軸20および巻取軸40を有している。そして、繰出軸20および巻取軸40に記録媒体たるシートS(ウェブ)の両端がロール状に巻き付けられ、それらの間に張架されている。こうして張架された経路Pcに沿ってシートSが繰出軸20からプロセス部3に搬送されてプロセスユニット3Uによる印刷処理を受けた後、巻取軸40へと搬送される。シートSの種類は、紙系とフィルム系に大別される。具体例を挙げると、紙系には上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等があり、フィルム系には合成紙、PET(Polyethylene terephthalate)、PP(polypropylene)等がある。なお、以下の説明では、シートSの両面のうち、画像が記録される面を表面と称する一方、その逆側の面を裏面と称する。また、以下の説明において単に「上流側」、「下流側」という場合、シート搬送経路におけるシート搬送方向の上流側、下流側をそれぞれ意味するものとする。
In the
繰出部2は、シートSの端を巻き付けた繰出軸20と、繰出軸20から引き出されたシートSを巻き掛ける従動ローラー21とを有する。繰出軸20は、シートSの表面を外側に向けた状態で、シートSの端を巻き付けて支持する。そして、繰出軸20が図1の紙面において時計回りに回転することで、繰出軸20に巻き付けられたシートSが従動ローラー21を経由してプロセス部3へと繰り出される。ちなみに、シートSは、繰出軸20に着脱可能な芯管(図示省略)を介して繰出軸20に巻き付けられている。したがって、繰出軸20のシートSが使い切られた際には、ロール状のシートSが巻き付けられた新たな芯管を繰出軸20に装着して、繰出軸20のシートSを取り換えることが可能となっている。詳しくは後述するが、従動ローラー21には当該ローラーに巻き掛けられたシートSの張力を検出するテンションセンサーS21が設けられている。
The
プロセス部3は、繰出部2から繰り出されたシートSを回動ドラム30で支持しつつ、回動ドラム30の外周面に沿って配置されたプロセスユニット3Uにより処理を適宜行って、シートSに画像を印刷するものである。このプロセス部3では、回動ドラム30の両側に前駆動ローラー31と後駆動ローラー32とが設けられており、前駆動ローラー31から後駆動ローラー32へと搬送されるシートSが回動ドラム30に支持されて、画像の印刷を受ける。
The
前駆動ローラー31は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、繰出部2から繰り出されたシートSを裏面側から巻き掛ける。そして、前駆動ローラー31は図1の紙面において時計回りに回転することで、繰出部2から繰り出されたシートSを搬送経路の下流側へと搬送する。なお、前駆動ローラー31に対してはニップローラー31nが設けられている。このニップローラー31nは、前駆動ローラー31側へ付勢された状態でシートSの表面に当接しており、前駆動ローラー31との間でシートSを挟み込む。これによって、前駆動ローラー31とシートSの間の摩擦力が確保され、前駆動ローラー31によるシートSの搬送を確実に行なうことができる。
The
回動ドラム30は、Y方向に平行な中心線を持つ円筒形状のドラムであり、その外周面にシートSを巻き掛ける。さらに回動ドラム30は、その円筒形状の中心線を通って軸方向に延びる回動軸302を有している。回動軸302は、図示を省略する支持機構によって回動可能に支持されており、回動ドラム30は、回動軸302を中心に回動する。
The
このような回動ドラム30の外周面に、前駆動ローラー30から後駆動ローラー32へと搬送されるシートSが裏面側から巻き掛けられる。そして、回動ドラム30は、シートSとの間の摩擦力を受けてシートSの搬送方向Dsに従動回転しつつ、シートSを裏面側から支持する。ちなみに、プロセス部3では、回動ドラム30への巻き掛け部の両側でシートSを折り返す従動ローラー33、34が設けられている。これらのうち従動ローラー33は、前駆動ローラー31と回動ドラム30の間でシートSの表面を巻き掛けて、シートSを折り返す。一方、従動ローラー34は、回動ドラム30と後駆動ローラー32の間でシートSの表面を巻き掛けて、シートSを折り返す。このように、回動ドラム30に対して搬送方向Dsの上・下流側それぞれでシートSを折り返すことで、回動ドラム30へのシートSの巻き掛け部を長く確保することができる。
The sheet S conveyed from the
後駆動ローラー32は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、回動ドラム30から従動ローラー34を経由して搬送されてきたシートSを裏面側から巻き掛ける。そして、後駆動ローラー32は図1の紙面において時計回りに回転することで、シートSを巻取部4へと搬送する。なお、後駆動ローラー32に対してはニップローラー32nが設けられている。このニップローラー32nは、後駆動ローラー32側へ付勢された状態でシートSの表面に当接しており、後駆動ローラー32との間にシートSを挟み込む。これによって、後駆動ローラー32とシートSの間の摩擦力が確保され、後駆動ローラー32によるシートSの搬送を確実に行なうことができる。詳しくは後述するが、回動ドラム30にはその回動位置を検出するためのドラムエンコーダーE30が設けられ、従動ローラー34には当該ローラーに巻き掛けられたシートSの張力を検出するテンションセンサーS34が設けられている。
The
このように、前駆動ローラー31から後駆動ローラー32へと搬送されるシートSは、回動ドラム30の外周面に支持される。また、プロセス部3では、回動ドラム30に支持されるシートSの表面に対してカラー画像を印刷するために、プロセスユニット3Uが設けられている。このプロセスユニット3Uは、印刷ヘッド36a〜36d、UV照射器37a〜37c、38をユニット支持部材35で支持した構成を具備する。このユニット支持部材35は、回動ドラム30の円周形状に沿った円弧形状を有する2枚のユニット支持平板によって、印刷ヘッド36a〜36d、UV照射器37a〜37c、38を前後方向Yから挟み込んで支持する。なお、図1に示すように、ユニット支持部材35(のユニット支持平板)と回動ドラム30との間には隙間Δが空いている。
Thus, the sheet S conveyed from the
搬送方向Dsに順番に並ぶ4個の印刷ヘッド36a〜36dは、イエロー、シアン、マゼンタおよびブラックに対応し、インクジェット方式で対応する色のインクをノズルから吐出する。これら4個の印刷ヘッド36a〜36dは回動ドラム30の回動軸302から放射状に配置されて、回動ドラム30の外周面に沿って並ぶ。そして、各印刷ヘッド36a〜36dは、ユニット支持部材35によって回動ドラム30に対して位置決めされ、若干のクリアランス(プラテンギャップ)を空けて回動ドラム30に対向する。これによって、各印刷ヘッド36a〜36dは、所定のペーパーギャップを空けて、回動ドラム30に巻き掛けられたシートS表面に対向する。こうしてユニット支持部材35によってペーパーギャップが規定された状態で、各印刷ヘッド36a〜36dがインクを吐出することで、シートS表面の所望の位置にインクが着弾して、シートS表面にカラー画像が形成される。
The four
印刷ヘッド36a〜36dで使用するインクとしては、紫外線(光)を照射することで硬化するUV(ultraviolet)インク(光硬化性インク)が用いられる。そこで、プロセスユニット3Uでは、インクを硬化させてシートSに定着させるために、UV照射器37a〜37c、38が設けられている。なお、このインク硬化は、仮硬化と本硬化の二段階に分けて実行される。4個の印刷ヘッド36a〜36dの各間には、仮硬化用のUV照射器37a〜37cが配置されている。具体的には、搬送方向Dsにおいて最上流側の第1の印刷ヘッド36aの下流位置に第1のUV照射器37aが、第2の印刷ヘッド36bの下流位置に第2のUV照射器37bが、第3の印刷ヘッド36cの下流位置に第3のUV照射器37cが、それぞれ配置されている。UV照射器37a〜37cは比較的弱い照射強度の紫外線を照射することで、インクの濡れ広がり方が紫外線を照射しない場合に比べて十分に遅くなる程度にインクを硬化(仮硬化)させるものであり、インクを本硬化させるものではない。
As the ink used in the print heads 36a to 36d, UV (ultraviolet) ink (photo-curable ink) that is cured by irradiating ultraviolet rays (light) is used. Therefore, in the
一方、4個の印刷ヘッド36a〜36dに対して搬送方向Dsの下流側には、本硬化用のUV照射器38が設けられている。つまり、UV照射器38は、UV照射器37a〜37cより強い照射強度の紫外線を照射することで、インクの濡れ広がりが停止する程度に硬化(本硬化)させるものである。こうして仮硬化・本硬化を実行することで、複数の印刷ヘッド36a〜36dが形成したカラー画像をシートS表面に定着させることができる。
On the other hand, a
UV照射器38は、紫外線を照射する光源を冷却するための冷却機構を具備する。この冷却機構は、ハウジング部材11外部から空気を取り込んでハウジング部材11外部へ空気を排出する気流を用いて光源を冷却する。そこで、ハウジング部材11には、外部から空気を取り入れる吸気口51と、外部へ空気を吐き出す排気口53とが、UV照射器38に対して設けられている。具体的には、吸気口51および排気口53は、ハウジング部材11に開口するルーバー等で構成される。さらに、ハウジング部材11の内部には、吸気口51からUV照射器38に至る吸気ダクト55と、UV照射器38から排気口53へ至る排気ダクト57とが、UV照射器38に対して設けられている。
The
吸気ダクト55の内部には吸気ファン67が設けられ、排気ダクト57の内部には排気ファン68が設けられており、これらのファンの作動により、吸気口51から吸入されて、吸気ダクト55の内部に形成される気流路Pg1、UV照射器38の上端部、および排気ダクト57の内部に形成される気流路Pg2を経て排気口53から排出される気流AFが発生する。この気流AFにより、UV照射器38から発せられる熱が装置外へ排出される。
An
このように印刷ヘッド36a〜36d、UV照射器37a〜37c、38がユニット支持部材35に装着されて、プロセスユニット3Uが構成されている。なお、ユニット支持部材35は、前後方向Yに延びる2本のレール351により支持されており、さらに印刷ヘッド36a〜36d、UV照射器37a〜37c、38を伴ってレール351上を前後方向Yに移動可能となっている。つまり、プロセスユニット3Uは、前後方向Yへ移動可能となっている。これにより、プロセスユニット3Uは、前後方向Yにおいて繰出部2および巻取部4とほぼ同じ位置に並ぶ印刷位置と、繰出部2および巻取部4とはY方向位置が大きく異なるメンテナンス位置との間で移動可能となっている。プロセスユニット3Uが印刷位置に位置する状態で、繰出部2からプロセス部3を経て巻取部4に至るシートSの搬送経路Pcが形成可能となり、プロセスユニット3UがシートSへの印刷を行うことができる。一方、プロセスユニット3Uがメンテナンス位置にある状態では、プロセスユニット3Uが外部空間に露出して、オペレータによる部品交換等の各種のメンテナンス作業が可能となる。
In this way, the print heads 36a to 36d and the
プロセス部3によりカラー画像の形成されたシートSは、後駆動ローラー32によって巻取部4へと搬送される。この巻取部4は、シートSの端を巻き付けた巻取軸40の他に、巻取軸40と後駆動ローラー32の間でシートSを裏面側から巻き掛ける従動ローラー41を有する。巻取軸40は、シートSの表面を外側に向けた状態で、シートSの端を巻き取って支持する。つまり、巻取軸40が図1の紙面において時計回りに回転すると、後駆動ローラー32から搬送されてきたシートSが従動ローラー41を経由して巻取軸40に巻き取られる。ちなみに、シートSは、巻取軸40に着脱可能な芯管(図示省略)を介して巻取軸40に巻き取られる。したがって、巻取軸40に巻き取られたシートSが満杯になった際には、芯管ごとシートSを取り外すことが可能となっている。
The sheet S on which the color image is formed by the
以上が印刷装置1の装置構成の概要である。続いて、印刷装置1を制御する電気的構成について説明を行なう。図2は、図1に示すプリンターを制御する電気的構成を模式的に示すブロック図である。上述した印刷装置1の動作は、図2に示すホストコンピューター10によって制御される。ホストコンピューター10では、制御動作を統括するホスト制御部100がCPU(Central Processing Unit)やメモリーにより構成されている。また、ホストコンピューター10にはドライバー120が設けられており、このドライバー120がメディア122からプログラム124を読み出す。なお、メディア122としては、CD(Compact Disk)、DVD(Digital Versatile Disk)、USB(Universal Serial Bus)メモリー等の種々のものを用いることができる。そして、ホスト制御部100は、メディア122から読み出したプログラム124に基づいて、ホストコンピューター10の各部の制御やプリンター1の動作の制御を行なう。
The above is the outline of the apparatus configuration of the
さらに、ホストコンピューター10には作業者とのインターフェースとして、液晶ディスプレー等で構成されるモニター130と、キーボードやマウス等で構成される操作部140とが設けられている。モニター130には、印刷対象の画像の他にメニュー画面が表示される。したがって、作業者は、モニター130を確認しつつ操作部140を操作することで、メニュー画面から印刷設定画面を開いて、印刷媒体の種類、印刷媒体のサイズ、印刷品質等の各種の印刷条件を設定することができる。なお、作業者とのインターフェースの具体的構成は種々の変形が可能であり、例えばタッチパネル式のディスプレーをモニター130として用い、このモニター130のタッチパネルで操作部140を構成しても良い。
Further, the
一方、印刷装置1では、ホストコンピューター10からの指令に応じて印刷装置1の各部を制御するプリンター制御部200が設けられている。そして、印刷ヘッド、UV照射器37a〜37c、38およびシート搬送系の装置各部はプリンター制御部200によって制御される。これら装置各部に対するプリンター制御部200の制御の詳細は次のとおりである。
On the other hand, the
プリンター制御部200は、カラー画像を形成する各印刷ヘッド36a〜36dのインク吐出タイミングを、シートSの搬送に応じて制御する。具体的には、このインク吐出タイミングの制御は、回動ドラム30の回動軸に取り付けられて、回動ドラム30の回動位置を検出するドラムエンコーダーE30の出力(検出値)に基づいて実行される。つまり、回動ドラム30はシートSの搬送に伴って従動回転するため、回動ドラム30の回動位置を検出するドラムエンコーダーE30の出力を参照すれば、シートSの搬送位置を把握することができる。そこで、プリンター制御部200は、ドラムエンコーダーE30の出力からpts(print timing signal)信号を生成し、このpts信号に基づいて各印刷ヘッド36a〜36dのインク吐出タイミングを制御することで、各印刷ヘッド36a〜36dが吐出したインクを搬送されるシートSの目標位置に着弾させて、カラー画像を形成する。
The
また、UV照射器37a〜37c、38の点灯・消灯のタイミングや照射光量もプリンター制御部200によって制御される。
Further, the
また、プリンター制御部200は、図1を用いて詳述したシートSの搬送を制御する機能を司る。つまり、シート搬送系を構成する部材のうち、繰出軸20、前駆動ローラー31、後駆動ローラー32および巻取軸40それぞれにはモーターが接続されている。そして、プリンター制御部200はこれらのモーターを回転させつつ、各モーターの速度やトルクを制御して、シートSの搬送を制御する。このシートSの搬送制御の詳細は次のとおりである。
Further, the
プリンター制御部200は、繰出軸20を駆動する繰出モーターM20を回転させて、繰出軸20から前駆動ローラー31にシートSを供給する。この際、プリンター制御部200は、繰出モーターM20のトルクを制御して、繰出軸20から前駆動ローラー31までのシートSの張力を調整する。つまり、繰出軸20と前駆動ローラー31の間に配置された従動ローラー21には、当該ローラーに巻き掛けられたシートSの張力を検出するテンションセンサーS21が取り付けられている。このテンションセンサーS21は、例えばシートSから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部200は、テンションセンサーS21の検出結果に基づいて、繰出モーターM20のトルクをフィードバック制御して、繰出部20から供給されるシートSに付与される張力を調整する。
The
この際、プリンター制御部200は、繰出軸20から前駆動ローラー31へ供給されるシートSの幅方向(図1の紙面の直交方向)の位置を調整しつつ、シートSの繰り出しを行う。つまり、印刷装置1には、繰出軸20および従動ローラー21それぞれを軸方向(言い換えればシートSの幅方向)に変位させるステアリングユニット7が設けられている。また、従動ローラー21と前駆動ローラー31の間にはシートSの幅方向への端を検出するエッジセンサーSeが配置されている。このエッジセンサーSeは、例えば超音波センサー等の距離センサーで構成することができる。そして、プリンター制御部200は、エッジセンサーSeの検出結果に基づいて、ステアリングユニット7をフィードバック制御して、シートSの幅方向への位置を調整する。これによって、シートSの幅方向への位置が適切化されて、シートSの蛇行等の搬送不良が抑制される。
At this time, the
また、プリンター制御部200は、前駆動ローラー31を駆動する前駆動モーターM31と、後駆動ローラー32を駆動する後駆動モーターM32とを回転させる。これによって、繰出部2から繰り出されたシートSがプロセス部3を通過する。この際、前駆動モーターM31に対しては速度制御が実行される一方、後駆動モーターM32に対してはトルク制御が実行される。つまり、プリンター制御部200は、前駆動モーターM31のエンコーダー出力に基づいて、前駆動モーターM31の回転速度を一定に調整する。これによって、シートSは、前駆動ローラー31によって一定速度で搬送される。
Further, the
一方、プリンター制御部200は、後駆動モーターM32のトルクを制御して、前駆動ローラー31から後駆動ローラー32までのシートSの張力を調整する。つまり、回動ドラム30と後駆動ローラー32の間に配置された従動ローラー34には、当該ローラーに巻き掛けられたシートSの張力を検出するテンションセンサーS34が取り付けられている。このテンションセンサーS34は、例えばシートSから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部200は、テンションセンサーS34の検出結果に基づいて、後駆動モーターM32のトルクをフィードバック制御して、シートSに付与される張力を調整する。
On the other hand, the
また、プリンター制御部200は、巻取軸40を駆動する巻取モーターM40を回転させて、後駆動ローラー32が搬送するシートSを巻取軸40に巻き取る。この際、プリンター制御部200は、巻取モーターM40のトルクを制御して、後駆動ローラー32から巻取軸40までのシートSの張力を調整する。つまり、後駆動ローラー32と巻取軸40の間に配置された従動ローラー41には、当該ローラーに巻き掛けられたシートSの張力を検出するテンションセンサーS41が取り付けられている。このテンションセンサーS41は、例えばシートSから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部200は、テンションセンサーS41の検出結果に基づいて、巻取モーターM40のトルクをフィードバック制御して、シートSに付与される張力を調整する。
In addition, the
上記したシート搬送系の構成では、回動ドラム30に巻き掛けられてプロセスユニット3Uからの印刷処理を受けるシートSについては、従動ローラー34に付随するテンションセンサーS34の検出結果に基づき後駆動ローラー32の回転が制御されることにより、その張力が一定に維持されて安定した印刷処理が可能となっている。
In the above-described configuration of the sheet conveyance system, for the sheet S that is wound around the
一方、繰出部2からプロセス部3に搬送されるシートSについては、従動ローラー21に付随するテンションセンサーS21の検出結果に基づいて繰出軸20および従動ローラー21の位置制御が行われることで、シートSのたるみや供給の過不足が生じることが防止される。また、プロセス部3から巻取部4に搬出されるシートSについては、従動ローラー41に付随するテンションセンサーS41の検出結果に基づき巻取軸40の回転が制御されることで、シートSのたるみや巻き取りの過不足が生じることが防止される。
On the other hand, for the sheet S conveyed from the
以上が、印刷装置1を制御する電気的構成の概要である。上述のとおり、前駆動ローラー31は所定の速度で回転し、これによってシートSが搬送経路Pcに沿って一定速度で搬送される。そして、プリンター制御部200は、こうしてシートSの搬送速度を定速に制御した上で、シートSに与える張力の調整を行なう。
The above is the outline of the electrical configuration for controlling the
図1に戻って、印刷装置1の構成についてさらに説明する。上記のように構成された印刷装置1に対しては、外付けの光照射ユニット8がオプションユニットとして装着可能となっている。この光照射ユニット8は、印刷装置1により印刷されたシートSに対して、印刷装置1内で照射される光の総露光量(各UV照射器37a〜37c、38による照射光量の時間積分値)よりも大きな露光量でシートSに対しUV光を照射するものである。プロセスユニット3Uに含まれるUV照射器37a〜37c、38については、ユニットの温度上昇を抑えるべく、発熱量の比較的小さいLED(light emitting diode)を光源とするものを用いることが好ましい。ただし、光硬化性インクおよびシートSの特性によっては、このようにLEDを光源とするUV照射器のみではインクを必要な硬度まで硬化させるのに十分な露光量を与えることができない場合があり得る。
Returning to FIG. 1, the configuration of the
このような事態に対応して、インクをより確実に硬化させることを可能とするために、この印刷装置1は、外付けの光照射ユニット8を必要に応じて装着可能な構成となっている。図1に示すように、光照射ユニット8は、従動ローラー41を通過した後のシートSを巻き掛けて従動回転することで外部搬送経路Pxを形成する複数の従動ローラー801〜806と、外部搬送経路Pxを搬送されるシートSに対して紫外線を照射するUVランプ81とを備えている。外部搬送経路Pxを搬送され紫外線が照射されたシートSは、印刷装置1本体に戻されて巻取軸40により巻き取られる。
In order to make it possible to cure the ink more reliably in response to such a situation, the
従動ローラー801〜804のうち、シート搬送方向において最上流側、つまり本体側の従動ローラー41の直近位置に設けられるローラー801は、従動ローラー41に巻き掛けられるシートSの姿勢を、光照射ユニット8が装着されない場合とほぼ同じに維持するための姿勢維持ローラーである。つまり、光照射ユニット8が装着されていない状態で従動ローラー41から巻取軸40に向かうシートSの経路の近傍位置に、姿勢維持ローラー801が配置されている。これにより、従動ローラー41へのシートSの巻き掛け量が光照射ユニット8の装着の有無によって大きく変わることを防止して、従動ローラー41に付随するテンションセンサーS41による検出精度の変動を抑えることができる。
Among the driven
UVランプ81は、例えば高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどのランプ光源を有するものであり、LEDを光源とするUV照射器37a〜37c、38よりも大きな光量をシートSに供給する。具体的には、光硬化性インクを硬化させるのに有効な波長成分において、UV照射器37a〜37c、38がシートSを露光する露光量の合計よりも、UVランプ81がシートSを露光する露光量の方が大きい。そのため、シートSに付着する光硬化性インクをより確実に硬化させることができる。UVランプ81の点灯・消灯については、プリンター制御部200により制御されてもよく、またこれとは独立に光照射ユニット8に設けられる制御部により制御されてもよい。
The
なお、このように照射光量の大きいUVランプ81を設ける場合でも、インクが付着したシートSを搬送する必要から、プロセスユニット3U内のUV照射器を省くことは現実的でない。一方、ランプ光源をプロセスユニット3U内に設けることも、その発熱量の大きさから現実的ではない。したがって、ランプ光源については、プロセスユニット3Uとは別に、シート搬送経路においてプロセスユニット3Uの下流に設けることが好ましい。この場合において、ランプ光源をプロセスユニット3U下流のどの位置に設けるかについては、次のように考えることができる。
Even when the
前述のように、UVランプは発熱量が大きいため、シートSが熱の影響により伸縮することがある。特に、シートSが樹脂フィルムのようなフィルム系の場合、熱による伸縮が生じやすい。このため、仮にランプ光源をプロセスユニット3Uと後駆動ローラー32との間に設けた場合、プロセスユニット3Uと後駆動ローラー32との間でシートSが伸縮してプロセスユニット3Uとの対向位置での張力および搬送速度を一定に維持することが難しくなるという問題がある。
As described above, since the UV lamp generates a large amount of heat, the sheet S may expand and contract due to the influence of heat. In particular, when the sheet S is a film system such as a resin film, expansion and contraction due to heat is likely to occur. For this reason, if a lamp light source is provided between the
一方、後駆動ローラー32よりも下流側にランプ光源を設ければ、プロセスユニット3Uとここでのシート搬送を制御する後駆動ローラー32との間に熱源が入らないため、上記のような問題が生じない。また、シートSが後駆動ローラー32に巻き掛けられてしっかりと支持されているため、後駆動ローラー32よりも下流側で生じるシートSの伸縮が後駆動ローラー32で遮断され、後駆動ローラー32よりも上流側のプロセスユニット3Uまで伝搬することが防止される。
On the other hand, if the lamp light source is provided on the downstream side of the
なお、後駆動ローラー32よりも下流側では、従動ローラー41に付随するテンションセンサーS41によりシートSの張力が検出されて巻取軸40の回転が制御される。この経路上にランプ光源を配することによって、この回転制御に熱によるシートSの伸縮の影響が出ることが考えられる。しかしながら、ここでの回転制御は、後駆動ローラー32によりプロセス部3から搬出されるシートSを過不足なく巻取軸40に巻き取らせることができれば足り、印刷品質に関わるプロセス部3でのシート搬送に比べれば、必要とされる精度は比較的低い。そして、従動ローラー801〜806が追加されることにより増大する負荷トルクは巻取軸40の負荷となり、後駆動ローラー32の負荷とはならない。したがって、光照射ユニット8の装着の有無によって後駆動ローラー32によるシート搬送制御の態様を変化させる必要がない。以上より、ランプ光源は少なくとも、シート搬送経路において後駆動ローラー32よりもシート搬送方向の下流側に設けられることが望ましい。
On the downstream side of the
次に、後駆動ローラー32と従動ローラー41との間、従動ローラー41と巻取軸40との間のいずれにランプ光源を設けるかについて検討する。巻取軸40の回転制御の観点からは、ランプ光源が従動ローラー41の上流側、下流側のいずれにあっても大きな差はない。図1に示す例では、従動ローラー41と巻取軸40との間でシートSを外部に引き出した搬送経路Pxに沿ってUVランプ81が設けられている。つまり、ランプ光源は従動ローラー41の下流側に設けられている。
Next, whether the lamp light source is provided between the
このような構成では、後駆動ローラー32とUVランプ81との間の搬送経路上に従動ローラー41が介在することで、UVランプ81からの熱によるシートSの伸縮の影響が後駆動ローラー32に及ぶのを抑制することができる。また、後駆動ローラー32に巻き掛けられるシートSの巻き掛け量が光照射ユニット8の有無によって変化しないので、後駆動ローラー32によるシートSの搬送を安定して行うことができる。
In such a configuration, the influence of the expansion and contraction of the sheet S due to the heat from the
また、光照射ユニット8は駆動ローラーを有しておらず、シートSを巻き掛けて搬送経路Pxを形成するローラー801〜806はいずれも従動ローラーであるため、シート搬送経路において巻取軸40にできるだけ近い位置に設けられることが、シートSを良好に搬送する上では好ましい。
In addition, the light irradiation unit 8 does not have a driving roller, and the
以上のように、この実施形態の印刷装置1では、発熱量が大きくシートSに熱による影響を及ぼす可能性のあるUVランプ81については、プロセス部3におけるシート搬送を制御する後駆動ローラー32よりもシート搬送方向の下流側においてシートSと対向する配置としている。このような構成によれば、UVランプ81からの熱を受けてシートSが伸縮した場合でも、その影響が後駆動ローラー32よりも上流側のプロセス部3に及ぶことが防止されて、プロセス部3ではシートSに適切な張力を与えながら印刷処理を行うことができる。
As described above, in the
また、この印刷装置1では、後駆動ローラー32から搬出されるシートSの張力を従動ローラー41に付随するテンションローラーS41で検出し、その検出結果に基づき巻取軸40の回転制御を行っている。これにより、後駆動ローラー32から搬出されたシートSを過不足なく巻き取ることが可能となっている。また、後駆動ローラー32以降のシート搬送経路上でUVランプ81からの熱によるシートSの伸縮が生じた場合でも、それに起因する張力変動が検出されて巻き取り速度が調整されるので、シートSのたるみや巻き取り不良の発生が防止される。
In the
また、後駆動ローラー32以降のシート搬送経路では、テンションローラーS41を備える従動ローラー41、UVランプ81、巻取軸40がシート搬送方向に沿ってこの順番に配置されている。つまり、シートSの張力が検出される位置と、シートSを巻き取る巻き取り力の発生する位置との間に熱源が存在する。張力検出から巻取軸40の回転制御までの制御ループ内に熱源が配されることで、熱によるシート伸縮の影響を含めてシートSの巻き取りを制御することができる。これにより、後駆動ローラー32以降でのシートSの安定的な搬送が可能となる。
In the sheet conveyance path after the
また、この印刷装置1のプロセスユニット3Uは、インクジェット方式の印刷により光硬化性インクをシートSに付着させる印刷ヘッド36a〜36dと、シートSに光(紫外線)を照射してインクを硬化させるUV照射器37a〜37c、38とを有している。これらのUV照射器37a〜37c、38は、光照射ユニット8に設けられたUVランプ81と比べて照射光量は小さいが発熱量も小さい。このように発熱量の小さいUV照射器37a〜37c、38についてはシートSを伸縮させるおそれが少ないのでプロセスユニット3U内に設けることが可能であり、またこれにより光硬化性インクを少なくとも搬送に支障のない程度まで速やかに硬化させることができる。
In addition, the
また、プロセス部3の外部に設けられる光照射ユニット8の光源はUVランプであり、これにより強い光をシートSに照射することができる一方、プロセス部3に設けられるUV照射器37a〜37c、38の光源はLEDであり、これにより発熱量を抑えることができる。
In addition, the light source of the light irradiation unit 8 provided outside the
また、プロセスユニット3UとUVランプ81との間にシートSを巻き掛けて搬送する後駆動ローラー32が設けられていることで、UVランプ81からの熱によるシートSの伸縮の影響が後駆動ローラー32により遮断され、プロセスユニット3Uにまで及ぶことが防止されている。
In addition, since the
以上説明したように、この実施形態では、シートSが本発明の「記録媒体」に相当している。そして、プロセスユニット3Uが本発明の「印刷部」として機能し、そのうち印刷ヘッド36a〜36dが本発明の「液供給部」として、またUV照射器37a〜37c、38が本発明の「一次照射部」として機能している。また、後駆動ローラー32が本発明の「支持部」および「搬送ローラー」として機能している。また、光照射ユニット8、特にUVランプ81が本発明の「照射部」として機能しており、テンションセンサーS41およびプリンター制御部200が本発明の「検出部」および「制御部」としてそれぞれ機能している。
As described above, in this embodiment, the sheet S corresponds to the “recording medium” of the present invention. The
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では光照射ユニット8を印刷装置1本体に対し着脱可能なオプションユニットとして構成しているが、光照射ユニットが印刷装置の一部として本体に組み込まれている場合にも本発明は有効である。またこの実施形態では、プロセスユニット3Uに設ける「一次照射部」として仮硬化用のUV照射器37a〜37cと本硬化用のUV照射器38とを設けているが、このように光照射ユニットが装置本体に組み込まれている場合、これが本硬化用の照射器として機能するので、プロセスユニット3U内の本硬化用UV照射器については仮硬化用のものと同等のものであってもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the light irradiation unit 8 is configured as an optional unit that can be attached to and detached from the main body of the
また例えば、上記実施形態では、シート搬送経路においてテンションセンサーS41を有する従動ローラー41と巻取軸40との間に、UVランプ81を有する光照射ユニット8が設けられるが、前記した通り、後駆動ローラー32と従動ローラー41との間の搬送経路にUVランプが設けられてもよい。
Further, for example, in the above embodiment, the light irradiation unit 8 having the
また例えば、上記実施形態では、光照射ユニット8が装着された状態では印刷装置1本体からシートSが引き出されて光照射ユニット8内の搬送経路Pxを搬送され、該搬送経路Px上でUVランプ81からの光照射を受けるが、シート搬送経路については光照射ユニットの有無によらず共通として、UVランプのみを着脱する構成であってもよい。
Further, for example, in the above embodiment, in a state where the light irradiation unit 8 is mounted, the sheet S is pulled out from the main body of the
また、上記実施形態は印刷部が4個の印刷ヘッド36a〜36dを有しカラー画像を形成する装置であるが、印刷ヘッドおよびインク色の数はこれに限定されず、例えば単一色のインクでモノクロ画像を形成する装置に対しても、本発明を適用することができる。
In the above-described embodiment, the printing unit includes four
また、上記実施形態の印刷装置はインクジェット方式により光硬化性インクを記録媒体としての長尺のシートSに付着させて画像を印刷する装置であるが、記録媒体の種類はこれに限定されず任意のものを使用可能である。また記録媒体に付着させるものは光硬化性を有する液体であればインクに限定されず、印刷の目的も画像形成に限定されない。 In addition, the printing apparatus of the above embodiment is an apparatus that prints an image by attaching a photocurable ink to a long sheet S as a recording medium by an inkjet method, but the type of the recording medium is not limited to this and is arbitrary. Can be used. Further, what is attached to the recording medium is not limited to ink as long as it is a photocurable liquid, and the purpose of printing is not limited to image formation.
1…印刷装置、 8…光照射ユニット(照射部)、 3U…プロセスユニット(印刷部)、4…巻取部、 32…後駆動ローラー(支持部、搬送ローラー)、 36a〜36d…印刷ヘッド(液供給部)、 37a〜37c、38…UV照射器(一次照射部)、 40…巻取軸、 81…UVランプ(照射部)、 200…プリンター制御部(制御部)、 S…シート(記録媒体)、 S41…テンションセンサー(検出部)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記印刷部により前記液体が吐出される前記記録媒体に張力を付与しながら支持し、前記液体が付着した前記記録媒体を送出する支持部と、
前記支持部から送出された前記記録媒体に光を照射可能な照射部と、
光を照射された前記記録媒体を巻き取る巻取部と
を備える印刷装置。 A printing unit capable of discharging liquid onto a recording medium;
A support unit for supporting the recording medium from which the liquid is discharged by the printing unit while applying tension, and feeding the recording medium to which the liquid is attached;
An irradiation unit capable of irradiating light to the recording medium sent from the support unit;
A printing apparatus comprising: a winding unit that winds up the recording medium irradiated with light.
前記検出部の検出結果に基づき、前記巻取部の巻き取り速度を制御する制御部と
を備える請求項1に記載の印刷装置。 A detection unit for detecting a tension of the recording medium sent from the support unit;
The printing apparatus according to claim 1, further comprising: a control unit that controls a winding speed of the winding unit based on a detection result of the detection unit.
前記照射部による前記記録媒体の露光量が、前記一次照射部による前記記録媒体の露光量よりも大きい請求項1ないし3のいずれか一項に記載の印刷装置。 The printing unit includes a liquid supply unit capable of discharging the photocurable liquid to the recording medium, and a primary irradiation unit that irradiates light to the recording medium to which the liquid is attached,
The printing apparatus according to claim 1, wherein an exposure amount of the recording medium by the irradiation unit is larger than an exposure amount of the recording medium by the primary irradiation unit.
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