JP2017087445A - Image formation device and image formation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method.
UV(Ultra Violet:紫外線)インクジェットプリンタを用いた画像形成に関し、種々の提案がなされている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1に記載の発明は、少なくとも1つのインク・ヘッド・ユニットを備えた第1のインク・ヘッドと、少なくとも1つのインク・ヘッド・ユニットを備えた第2のインク・ヘッドとを有し、第1のインク・ヘッドと第2のインク・ヘッドとの間に光照射手段を位置させ、第1のインク・ヘッドと第2のインク・ヘッドとをインクジェットプリンタに配置したものである。
Various proposals have been made regarding image formation using a UV (Ultra Violet) ink jet printer (see, for example, Patent Document 1).
The invention described in
しかしながら、特許文献1に記載の発明は、記録ヘッドから光照射手段までの飛翔時間が長く、硬化する前にインクとインクとが混ざり合う。このため、ビーディングという画質が悪い状態となってしまう。
However, in the invention described in
図16に示すようにUVインクからなるインク滴100が記録媒体102に着弾してからUV照射されるまでに数百msecオーダーの時間がかかる。インク滴100が記録媒体102に着弾してから時間が経つことにドット高さが小さくなると共にドット径が大きくなる。インク滴100の濡れ広がりが大きい程光沢が高く、濡れ広がりが小さい程光沢が低いので、インク滴102の吐出とUV照射との間のタイミングのわずかなずれにより光沢のムラが生じてしまい、画質が悪くなることがあった。
尚、図16は、インクの濡れ広がりの説明図である。
As shown in FIG. 16, it takes a time of several hundreds msec from the time when the
FIG. 16 is an explanatory diagram of ink wetting and spreading.
そこで、本発明の目的は、高画質な画像を得ることにある。 Therefore, an object of the present invention is to obtain a high-quality image.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、光硬化型のインク滴を記録媒体に吐出する吐出手段と、前記インク滴の前記記録媒体への着弾の有無を検知する検知手段と、前記検知手段が前記インク滴の着弾を検知すると硬化光の照射を指示する指示信号を発する制御手段と、前記指示信号を受けると前記インク滴に硬化光を照射する光照射手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention described in
本発明によれば、高画質な画像を得ることができる。 According to the present invention, a high-quality image can be obtained.
<概要>
本画像形成装置は、光硬化型のインク滴の記録媒体への着弾を検知する検知手段としてのセンサを備えており、センサが記録媒体へのインク滴の着弾を検知すると制御手段が光照射手段を点灯させてインク滴に硬化光を照射する。この結果、瞬時にインク滴が硬化して濡れ広がりが抑制され、高画質で厚盛りの画像が得られる。記録媒体としては、例えば導電性フィルムが挙げられる。
<Overview>
The image forming apparatus includes a sensor as a detecting unit that detects the landing of the photocurable ink droplet on the recording medium. When the sensor detects the landing of the ink droplet on the recording medium, the control unit detects the landing of the ink droplet. Is turned on to irradiate the ink droplets with curing light. As a result, the ink droplets are instantly cured and the wetting and spreading are suppressed, and a high-quality and thick image can be obtained. Examples of the recording medium include a conductive film.
ここで、本画像形成装置は、記録媒体上に3次元的にインク滴100が硬化した厚盛り画像の元となる被画像形成物100a(図7参照。)を形成するが、被画像形成物100aの厚さは、3D画像のような数cmのオーダーではなく、数十μmのオーダーである。
Here, the image forming apparatus forms an
<全体構成>
図1は、画像形成システム1の一例を示す概略構成図である。
以下、同様の部材には共通の符号を用いた。
画像形成システム1は、画像処理装置(ホストコンピュータとも言う。)10と、画像形成装置20と、を備える。画像処理装置10と画像形成装置20(20-1〜20-5)とは、通信可能に接続されている。
画像形成装置20は、センサ29、記録部としてのキャリッジ33と、ステージ40-1(もしくはステージ40-2)と、UVランプ33bu(もしくはLED33be,LD33bl)、駆動部250と、を備えるシリアル方式のインクジェット記録装置である。ステージ40-1(40-2)の材質には、紫外線もしくは赤外線を透過する透明部材(例えば、アクリルもしくは石英ガラス)が用いられる。
<Overall configuration>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an
Hereinafter, common symbols are used for similar members.
The
The
記録部としてのキャリッジ33は、複数のノズルが設けられた複数のヘッド(記録ヘッド)33aを備えたインクジェット方式のキャリッジであり、液滴としてのインク滴100を記録ヘッド33aのノズルから吐出することによってドットを記録媒体102に形成する。
The
ここで、インク滴100としては、例えば、一般的なラジカル重合型のUVインクが挙げられるが、限定されるものではない。
ノズルは、記録部としてのキャリッジ33における、ステージ40-1(40-2)との対向面に設けられている。
Here, examples of the
The nozzles are provided on the surface of the
ステージ40-1(40-2)は、上面全面にわたってセンサ29を有し、記録媒体102を水平に保持する部材である。駆動部250は、キャリッジ33、ステージ40-1(40-2)、光照射手段としてのUVランプ33buを、鉛直方向(図1中、矢印Z方向)と、鉛直方向Zに垂直な主走査方向Xと、鉛直方向Z及び主走査方向Xに垂直な副走査方向Yとに相対的に移動させる機構である。尚、UVランプ33buの代わりにLED33beまたはLD33blを用いてもよい。
The stage 40-1 (40-2) is a member that has the
本実施形態では、主走査方向(X方向及び−X方向)及び副走査方向(Y方向及び−Y方向)からなる平面は、ステージ40-1(40-2)におけるキャリッジ33との対向面に沿ったXY平面に相当する。
In the present embodiment, the plane composed of the main scanning direction (X direction and -X direction) and the sub-scanning direction (Y direction and -Y direction) is the surface facing the
駆動部250は、第1駆動部230の他、第2駆動部232、第3駆動部240、及び第4駆動部234のいずれかを含む。
The drive unit 250 includes any one of the second drive unit 232, the
尚、キャリッジ33及びUVランプ33buと、ステージ40-1(40-2)とは相対的に鉛直方向Z、主走査方向X、及び副走査方向Yに移動するように構成されていればよい。
The
すなわち、画像形成装置20は、光照射手段57(図3参照)がUVランプ33buの場合には、駆動部250としては、ステージ40-1の水平方向の移動を停止した状態で第1駆動部230及び第2駆動部232を有するか、ステージ40-1を水平方向に移動させるため第3駆動部240を有すればよい。
画像形成装置20は、光照射手段57がLED33beの場合には、駆動部250としては、ステージ40-2の水平方向の移動を停止した状態で第1駆動部230のみ有すればよい。
画像形成装置20は、光照射手段57がLD33blの場合には、駆動部250としては、ステージ40-1の水平方向の移動を停止した状態で第1駆動部230及び第4駆動部234を有するか、ステージ40-1を移動させるため第3駆動部240のみ有すればよい。
That is, when the light irradiation means 57 (see FIG. 3) is the UV lamp 33bu, the
When the light irradiation unit 57 is the LED 33be, the
When the light irradiation unit 57 is the LD33bl, the
<ハードウェア構成1>
図2(a)は、図1に示した画像形成システム1のハードウェアブロック図の一例であり、図2(b)は、図2(a)に示した第1駆動部の説明図であり、図2(c)は、図2(a)に示した第2駆動部の説明図である。
図2(a)は、第1駆動部230及び第2駆動部232の両方を備えた場合を示すが限定されるものではない。また、図2(b)、(c)はガイドロッドが省略されている。
<
FIG. 2A is an example of a hardware block diagram of the
Although FIG. 2A shows a case where both the
図2(a)に示す画像形成システム1は、画像処理装置10と、画像形成装置20-1と、を有する。画像処理装置10は、画像形成装置20を作動させるためのプリンタドライバ11を有する。画像形成装置20-1は、制御部20a、ヘッド部20b、UVランプ走行部20d、ステージ40-1、光射出部20g、及びヘッド走行部20cを有する。
An
制御部20aは、ホストI/F21、CPU22、ROM23-1、RAM24、NVRAM25、操作パネル26、ASIC27、I/O28、及びセンサ29を有する。
The
ここで、CPUはCentral Processing Unitの略であり、I/FはInter Faceの略である。ROMはRead Only Memoryの略であり、RAMはRandom Access Memoryの略である。ASICはApplication Specific Integrated Circuitの略である。NVRAMはNon-Volatile Random Access Memoryである。
ヘッド部20bは、駆動波形生成部30、ヘッドドライバ31、及びキャリッジ33を有する。キャリッジ33は、記録ヘッド33aを有する。
Here, CPU is an abbreviation for Central Processing Unit, and I / F is an abbreviation for Inter Face. ROM is an abbreviation for Read Only Memory, and RAM is an abbreviation for Random Access Memory. ASIC is an abbreviation for Application Specific Integrated Circuit. NVRAM is Non-Volatile Random Access Memory.
The
ヘッド走行部20cは、X方向モータ制御部34c、X方向モータ35c、Y方向モータ制御部36c、Y方向モータ37c、Z方向モータ制御部38c、Z方向モータ39c、及びボールネジ35w,37w,39vを有する。
The
本構成ではステージ40-1は水平方向の移動を停止した状態のため、ステージ走行部は無く、光照射手段としてのUVランプ33buを走行させる。
UVランプ走行部20dは、X方向モータ制御部340d、X方向モータ350d、Y方向モータ制御部360d、Y方向モータ370d、Z方向モータ制御部380d、Z方向モータ390d、及びボールネジ350w,370w,390wを有する。
In this configuration, since the stage 40-1 has stopped moving in the horizontal direction, there is no stage traveling unit, and the UV lamp 33bu as the light irradiating means is traveled.
The UV
第1の移動手段としての第1駆動部230(図1参照)は、例えば図2(b)に示すようにX方向モータ35c、Y方向モータ37c、Z方向モータ39c、ボールネジ35w,37w,39vを有する。第1駆動部230は、キャリッジ33を、鉛直方向Zに昇降移動させたり、主走査方向X、及び副走査方向Yに平行移動させたりする機能を有する。
The first drive unit 230 (see FIG. 1) as the first moving means includes, for example, an
第2の移動手段としての第2駆動部240は、例えば図2(c)に示すようにX方向モータ350d、Y方向モータ370d、Z方向モータ390d、及びボールネジ350w,370w,390wを有する。第2駆動部240は、ステージ40-1を、鉛直方向Zに昇降移動させたり、主走査方向X、及び副走査方向Yに平行移動させたりする機能を有する。第2駆動部240は、記録媒体(例えば、導電性フィルム)102を介してキャリッジ33のノズルに対して追従するように平行移動もしくは昇降移動するようになっている。
For example, as shown in FIG. 2C, the
キャリッジ33及びUVランプ33buのZ方向の合計の移動距離は、記録媒体102の厚さ、硬化後のインク滴100の上へのインク滴100の着弾、硬化を繰り返すことによる厚さ、及び記録媒体102のセッティング可能な高さ程度あればよい。例えば、合計の移動距離は、記録媒体102の厚さ(数mm)、着弾、硬化を繰り返すことによる厚さ(数十μm)及びセッティング可能な高さ(数十cm)の和程度、すなわち数十cm程度あればよい。
The total movement distance of the
画像処理装置10は、プリンタドライバ11により画像形成装置20-1の動作を制御する機能を有する。
ホストI/F21は、画像処理装置10と画像形成装置20-1とを接続する機能を有する。
CPU22は、画像形成装置20-1を統括制御する機能を有する素子であり、例えばマイクロプロセッサが挙げられる。
The
The host I /
The
ROM23-1は、画像形成装置20-1の制御プログラムを記憶する機能を有する素子であり、例えばマスクROMが挙げられる。
RAM24は、ROM23-1から読み出された制御プログラムを一時的に記憶する機能を有する素子であり、例えば、フラッシュメモリが挙げられる。
NVRAM25は、不揮発性ラムとも言い、電源が切れても記憶データが消失しないバックアップ機能を有する素子である。
The ROM 23-1 is an element having a function of storing a control program for the image forming apparatus 20-1, for example, a mask ROM.
The
The
操作パネル26は、電源スイッチ、テンキー、スタートキー、及び表示素子を有する装置である。操作パネル26は、タッチパネルであってもよい。
ASIC27は、特定用途向け集積回路であり、画像形成システムの動作を行うための機能を有する。
I/O28はセンサ29と制御部20aとの間の信号の橋渡しをする機能を有し、インク滴100の検出から硬化光の照射までのタイミングを一定にすることができる。
The
The
The I /
センサ29は、ステージ40-1上に載置された記録媒体102へのインク滴100の有無を検知する機能を有する素子である。センサ29は、例えば、静電容量センサが挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではなく、インク滴100の着弾を検知することができれば表面弾性波方式や抵抗膜方式であっても他の方式であってもよい。
The
駆動波形生成部30は、記録ヘッド33aを駆動するための信号を生成する機能を有する。
ヘッドドライバ31は、駆動波形生成部30からの信号により記録ヘッド33aを駆動してインク滴100を吐出させる機能を有する回路である。
記録ヘッド33aは、ヘッドドライバ31からの信号により光硬化性のインク滴100をステージ40-1に載置された記録媒体102に出射する機能を有する装置である。
The drive
The
The
光射出部20gは、光源駆動部32b及びUVランプ33buを有する。光源駆動部32bはUVランプ33buを点灯させるための回路であり、インク滴100の着弾をセンサ29が検知したときにUVランプ33buを駆動させて発光させる機能を有する。
The
<機能ブロック構成1>
図3は、図2に示した画像形成装置20-1の機能ブロック図の一例である。
画像形成装置20-1は、入出力手段50、操作表示手段51、記憶手段52、ヘッド移動手段53-1、光照射手段移動手段540-1、吐出手段55、検知手段56、光照射手段57-1、及び制御手段58を有する。
<
FIG. 3 is an example of a functional block diagram of the image forming apparatus 20-1 shown in FIG.
The image forming apparatus 20-1 includes an input /
入出力手段50は、外部の機器とデータを授受する機能を有し、図2に示したホストI/F21によって実現される。操作表示手段51は、ユーザが画像形成操作を行うための操作機能及び表示機能を有し、図2に示した操作パネル26によって実現される。記憶手段52は、制御プログラム、画像データ、文字データを記憶する機能を有し、図2に示したROM23-1、及びRAM24によって制御プログラムの記憶と読み出しが実現され、NVRAM25によって画像データや文字データの記憶が実現される。
The input / output means 50 has a function of exchanging data with an external device, and is realized by the host I /
ヘッド移動手段53-1は、記録ヘッド33aを水平方向もしくは鉛直方向に平行移動させる機能を有し、図2に示した第1駆動部230であるX方向モータ35c、Y方向モータ37c、Z方向モータ39c、及びボールネジ35w,37w,39vによって実現される。
The head moving means 53-1 has a function of translating the
光照射手段移動手段540-1は、光照射手段57-1を移動させる機能を有し、図2に示した第2駆動部2400、X方向モータ350c、Y方向モータ370c、Z方向モータ390c、及びボールネジ350w,370w,390wによって実現される。
キャリッジ33及びUVランプ33buは、記録ヘッド33aから吐出されるインク滴の弾道と、UVランプ33buの光軸とが一致するように移動する。
The light irradiation means moving means 540-1 has a function of moving the light irradiation means 57-1 and includes the
The
吐出手段55は、光硬化型のインク滴100を記録媒体102に吐出する機能を有し、図2に示した駆動波形生成部30、ヘッドドライバ31、及び記録ヘッド33aによって実現される。検知手段56は、インク滴100の記録媒体102への着弾を検知すると硬化光の照射を指示する指示信号を発する機能を有し、図2に示したセンサ29によって実現される。
The ejection means 55 has a function of ejecting the
光照射手段57-1は、指示信号を受けると記録媒体102に着弾したインク滴100に硬化光を照射する機能を有し、図2に示した光源駆動部32b及びUVランプ33buによって実現される。制御手段58は、画像形成装置20-1を統括制御すると共に、検知手段56からインク滴100の記録媒体102への着弾を検知すると硬化光の照射を指示する指示信号を発する機能を有し、図2に示したCPU22、ROM23-1、及びRAM24によって実現される。
The light irradiation unit 57-1 has a function of irradiating the
図4は、インク滴100の着弾を検知するセンサを用いた装置構成の実施例1を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the first embodiment of the apparatus configuration using the sensor that detects the landing of the
ステージ40-1の上面にはステージ40-1を覆うようにセンサ29が配置されており、インク滴100の着弾を検知できるようになっている。センサ29は、インク滴100の着弾により静電容量が変化することを検知するものである。
A
ここで、紫外線101の照射によりインク滴100の電子が飛ばされる可能性はあるものの、着弾した瞬間を検知した後で紫外線101が照射されるので、仮に除電されても問題は無い。
Here, although there is a possibility that the electrons of the
記録ヘッド33aからステージ40-1上の記録媒体102に向かってインク滴100が吐出されると、センサ29がインク滴100の着弾を検知し、CPU22に検知信号を送る。CPU22は、硬化光の照射を指示する指示信号をUVランプ33buに発する。UVランプ33buは点灯して紫外線101がインク滴100に照射される。この紫外線101の照射によりインク滴100が硬化し、被画像形成物100aが形成される。
When the
記録ヘッド33a及びUVランプ33buを、インク滴100の弾道とUVランプ33buの光軸とが一致するように水平移動させ、必要に応じて鉛直方向に移動させることにより記録媒体102上に被画像形成物100aによる厚盛りの画像が形成される。
このような実施例においても高画質な画像を得ることができる。
The
Even in such an embodiment, a high-quality image can be obtained.
<ハードウェア構成2>
図5(a)は、図1に示した画像形成システム1に用いられる画像形成装置20-2のハードウェアブロック図の他の一例であり、図5(b)は、図5(a)に示した第1駆動部の説明図であり、図5(c)は、図5(a)に示した第3駆動部の説明図である。
<
FIG. 5 (a) is another example of a hardware block diagram of the image forming apparatus 20-2 used in the
図5に示した画像形成装置20-2の図2に示した画像形成装置20-1との相違点は、光照射手段及び吐出手段の水平方向の移動を停止し、ステージ40-1を走行させる点である。
画像形成装置20-2は、制御部20a、ヘッド部20b、ヘッド走行部20c、ステージ40-1、光射出部20h、及びステージ走行部20eを有する。
The image forming apparatus 20-2 shown in FIG. 5 differs from the image forming apparatus 20-1 shown in FIG. 2 in that the horizontal movement of the light irradiation means and the discharge means is stopped and the stage 40-1 is run. It is a point to make.
The image forming apparatus 20-2 includes a
制御部20aは図2に示したブロック図と同様であるため、説明を省略するが、画像形成装置20-2の制御プログラムはROM23-2に記憶されている。
ヘッド部20bは、駆動波形生成部30、ヘッドドライバ31、及びキャリッジ33を有する。
光射出部20gは、光源駆動部32a及びUVランプ33buを有する。光源駆動部32a及びUVランプ33buは、UVランプ33buの光軸と、記録ヘッド33aから吐出されるインク滴の弾道とが一致するように固定され、例えば図5(c)に示すようにパンタグラフ式の昇降機構のステージ40-1の真下に配置される。
Since the
The
The
ヘッド走行部20cは、Z方向モータ制御部38c、Z方向モータ39c、及びボールネジ39vを有する。これは、記録媒体102に形成される被画像形成物100aの膜厚が厚くなった場合や記録媒体102を交換する場合に上昇させるためである。
ステージ走行部20eは、X方向モータ制御部34d、X方向モータ35d、Y方向モータ制御部36d、Y方向モータ37d、Z方向モータ制御部38d及びZ方向モータ39dを有する。ステージ40-1は、ステージ走行部20eによってX方向、Y方向、及びZ方向に移動可能である。
The
The
<機能ブロック構成2>
図6は、図5に示した画像形成装置20-2の機能ブロック図の一例である。
図6に示した機能ブロック図の図3に示した機能ブロック図との相違点は、ステージ移動手段54を有する点である。
<
FIG. 6 is an example of a functional block diagram of the image forming apparatus 20-2 shown in FIG.
The functional block diagram shown in FIG. 6 is different from the functional block diagram shown in FIG.
画像形成装置20-2は、入出力手段50、操作表示手段51、記憶手段52、ヘッド移動手段53-2、吐出手段55、検知手段56、光照射手段57-1、及び制御手段58を有する。
ヘッド移動手段53-2は、キャリッジ33を昇降させる機能を有する手段であり、図5に示したZ方向モータ制御部38d、Z方向モータ39c、及びボールネジ39vによって実現される。
The image forming apparatus 20-2 includes an input /
The head moving unit 53-2 is a unit having a function of moving the
ステージ移動手段54は、ステージ40-1を水平及び鉛直方向に移動させる機能を有する。ステージ移動手段54は、図5に示したX方向モータ制御部34d、X方向モータ35d、Y方向モータ制御部36d、Y方向モータ37d、Z方向モータ制御部38d、Z方向モータ39d、及びボールネジ35w,37w,39wによって実現される。
このような画像形成装置20-2も前述した画像形成装置20-1と同様の効果が得られる。
The stage moving means 54 has a function of moving the stage 40-1 in the horizontal and vertical directions. The stage moving means 54 includes an X direction
Such an image forming apparatus 20-2 can obtain the same effects as the image forming apparatus 20-1.
<ハードウェア構成3>
図7(a)は、図1に示した画像形成システム1のハードウェアブロック図の他の一例であり、図7(b)は、図7(a)に示した第1駆動部の説明図であり、図7(c)は、図7(a)に示したステージ40-2の外観斜視図である。
<Hardware configuration 3>
FIG. 7A is another example of the hardware block diagram of the
図7に示した画像形成装置20-3の図2に示した画像形成装置20-1との相違点は、UVランプ33buの代わりに水平方向の移動が停止された透明なステージ40-2内に2次元配置された多数のLED33beを用いた点である。 The image forming apparatus 20-3 shown in FIG. 7 differs from the image forming apparatus 20-1 shown in FIG. 2 in the transparent stage 40-2 in which the horizontal movement is stopped instead of the UV lamp 33bu. This is a point using a large number of LEDs 33be arranged two-dimensionally.
画像形成装置20-3は、制御部20a、ヘッド部20b、ヘッド走行部20c、光射出部20h、及びステージ40-2を有する。
ステージ40-2は、移動式ではなく固定式のステージである。ステージ40-2には、例えばm行n列のm×n(m、nは自然数:多数)個のLED33beが等間隔であり、発光面が上向きになるように2次元配置で内蔵されている。各LED33beは光源駆動部320bにより着弾したインク滴100の位置及び個数に対応して発光するように制御手段58(図8)により制御される。この場合の制御プログラムはROM23-3に記憶されている。
LED33beを用いることによりステージ40-2を移動させる必要がなく、その分構成が簡単になる。
The image forming apparatus 20-3 includes a
The stage 40-2 is not a movable type but a fixed type stage. In the stage 40-2, for example, m × n (m and n are natural numbers: many) LEDs 33be in m rows and n columns are built in a two-dimensional arrangement so that the light emitting surfaces face upward. . Each LED 33be is controlled by the control means 58 (FIG. 8) so as to emit light corresponding to the position and the number of
By using the LED33be, it is not necessary to move the stage 40-2, and the configuration is simplified correspondingly.
<機能ブロック構成3>
図8は、図7に示した画像形成装置20-3の機能ブロック図の一例である。
図8に示した機能ブロック図の図3に示した機能ブロック図との相違点は、ステージ移動手段54が無く、光照射手段57-2を有する点である。
<Function block configuration 3>
FIG. 8 is an example of a functional block diagram of the image forming apparatus 20-3 shown in FIG.
The difference between the functional block diagram shown in FIG. 8 and the functional block diagram shown in FIG. 3 is that the stage moving means 54 is not provided and the light irradiating means 57-2 is provided.
画像形成装置20-3は、入出力手段50、操作表示手段51、記憶手段52、ヘッド移動手段53-1、吐出手段55、検知手段56、光照射手段57-2、及び制御手段58を有する。
光照射手段57-2は、ステージ40-2上の記録媒体102に着弾したインク滴100を2次元配置されたLED33beのいずれかから硬化光を照射する機能を有し、図7に示した光源駆動部320b及びm×n個のLED33beによって実現される。
このような画像形成装置20-3においても画像形成装置20-1と同様の効果が得られる。
The image forming apparatus 20-3 includes an input /
The light irradiation means 57-2 has a function of irradiating curing light from one of the LED 33be arranged two-dimensionally on the
In such an image forming apparatus 20-3, the same effect as that of the image forming apparatus 20-1 can be obtained.
図9(a)は、着弾検知センサを用いた装置構成の実施例2を示す図であり、図9(b)は、図9(a)に示したステージ40-2の平面図の一例である。
実施例2における実施例1との相違点は、UVランプ33buの代わりに多数の発光素子としてLED33blを用いた点である。
ステージ40-2の上面には全面を覆うようにセンサ29が配置されている。ステージ40-2は、矩形の板状の透明部材40aと、透明部材40aに2次元的に内蔵された多数のLED33beとを有する。光源駆動部320bは、センサ29から検知されたインク滴100の着弾位置に近いLED33beのみを駆動させて発光させる機能を有する。
FIG. 9A is a diagram illustrating a second embodiment of the apparatus configuration using the landing detection sensor, and FIG. 9B is an example of a plan view of the stage 40-2 illustrated in FIG. 9A. is there.
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that an LED 33bl is used as a number of light emitting elements instead of the UV lamp 33bu.
A
記録ヘッド33aからステージ40-2に向かってインク滴100が吐出されるとインク滴100の略真下に位置するLED33beから紫外線101がインク滴100に照射されることによりインク滴100が硬化して被画像形成物100aが形成される。記録ヘッド33aもしくはステージ40-2を水平移動させることにより記録媒体102上に被画像形成物100aからなる厚盛りの画像が形成される。
このような実施例においても記録媒体102上に高画質な厚盛りの画像を得ることができる。
When the
Even in such an embodiment, a high-quality thick image can be obtained on the
<ハードウェア構成4>
図10(a)は、画像形成装置20-4のハードウェアブロック図の一例であり、図10(b)は、図10(a)に示した第1駆動部の説明図であり、図10(c)は、図10(a)に示した第4駆動部の説明図である。
<Hardware configuration 4>
FIG. 10A is an example of a hardware block diagram of the image forming apparatus 20-4, and FIG. 10B is an explanatory diagram of the first driving unit shown in FIG. (C) is explanatory drawing of the 4th drive part shown to Fig.10 (a).
図10に示した画像形成装置20-4の図2に示した画像形成装置20-1との相違点は、光照射手段が水平に配置された記録媒体の延長面上で、光軸が記録媒体に沿ってインク滴と交差するように設置され、吐出手段及び光照射手段を平行移動させる点である。 The image forming apparatus 20-4 shown in FIG. 10 differs from the image forming apparatus 20-1 shown in FIG. 2 in that the optical axis is recorded on the extended surface of the recording medium in which the light irradiation means is arranged horizontally. It is installed along the medium so as to intersect with the ink droplet, and the ejection unit and the light irradiation unit are moved in parallel.
画像形成装置20-4は、制御部20a、ヘッド部20b、ヘッド走行部20c、ステージ40-1、光射出部20i、及びLD走行部20jを有する。
ヘッド走行部20cは、X方向モータ制御部34c、X方向モータ35c、Y方向モータ制御部36c、Y方向モータ37c、Z方向モータ制御部38c、Z方向モータ39c、及びボールネジ35w,37w,39vを有する。
LD走行部20jは、Y方向モータ制御部361d、Y方向モータ371d、及びボールネジ371wを有し、Y方向に移動する。
光射出部20iは、LD33bl及び光源駆動部322cを有し、LD33blから硬化光としての紫外線レーザ光をX方向に出射する。
LD走行部20jは、Y方向モータ制御部361d、Y方向モータ371d、及びボールネジ371wを有する。
LD33blは、LD走行部20jによりステージ40-1に沿ってY方向に移動しつつキャリッジ33の記録ヘッド33aから吐出されて記録媒体102に着弾するインク滴100と交差するようにX方向にレーザ光を照射する。
画像形成装置20-4の動作を制御するプログラムはROM23-4に記憶されている。
The image forming apparatus 20-4 includes a
The
The
The light emitting unit 20i includes an LD 33bl and a light
The
The LD 33bl is a laser beam in the X direction so as to intersect with the
A program for controlling the operation of the image forming apparatus 20-4 is stored in the ROM 23-4.
<機能ブロック構成4>
図11は、図10に示した画像形成装置20-4の機能ブロック図の一例である。
図11に示した機能ブロック図の図3に示した機能ブロック図との相違点は、光照射手段540-4及び光照射手段57-3の構成である。
<Function block configuration 4>
FIG. 11 is an example of a functional block diagram of the image forming apparatus 20-4 shown in FIG.
The difference between the functional block diagram shown in FIG. 11 and the functional block diagram shown in FIG. 3 is the configuration of the light irradiation means 540-4 and the light irradiation means 57-3.
画像形成装置20-4は、入出力手段50、操作表示手段51、記憶手段52、ヘッド移動手段53-1、光照射手段移動手段540-4、吐出手段55、検知手段56、光照射手段57-3、及び制御手段58を有する。
The image forming apparatus 20-4 includes an input /
光照射手段移動手段540-4は、図10に示したY方向モータ制御部361d、Y方向モータ371d、及びボールネジ371wによって実現される。
The light irradiation means moving means 540-4 is realized by the Y direction
ヘッド移動手段53-1は、記録ヘッド33aを移動させる機能を有し、図10に示した第1駆動部230であるX方向モータ35c、Y方向モータ37c、Z方向モータ39c、及びボールネジ35w,37w,39vによって実現される。
The head moving means 53-1 has a function of moving the
このような実施例においても記録媒体102上に高画質な厚盛りの画像を得ることができる。
Even in such an embodiment, a high-quality thick image can be obtained on the
図12は、着弾検知用のセンサを用いた装置構成の実施例3を示す図である。
実施例3における実施例1との相違点は、光照射手段としてのLD33blを用いた点である。
すなわち、光照射手段としてのLD33blが記録媒体102の延長面上に配置され、記録媒体102の表面に沿って紫外線101が照射されるようになっている。
記録ヘッド33aのインク滴100の弾道と、LD33blの光軸とが直交した状態でXY平面上を移動するか、または記録ヘッド33a及びLD33blの水平方向への移動を停止し、ステージ40-1をXY平面上に移動するようになっている。
このような実施例においても記録媒体102上に高画質な画像を得ることができる。
FIG. 12 is a diagram illustrating a third embodiment of the device configuration using the landing detection sensor.
The difference between the third embodiment and the first embodiment is that LD33bl is used as the light irradiation means.
That is, the LD 33bl as the light irradiating means is disposed on the extended surface of the
The trajectory of the
Even in such an embodiment, a high-quality image can be obtained on the
<ハードウェア構成5>
図13(a)は、画像形成装置20-5のハードウェアブロック図の一例であり、図13(b)は、図13(a)に示した第1駆動部の説明図であり、図13(c)は、図13(a)に示した第4駆動部の説明図である。
<Hardware configuration 5>
FIG. 13A is an example of a hardware block diagram of the image forming apparatus 20-5, and FIG. 13B is an explanatory diagram of the first drive unit shown in FIG. (C) is explanatory drawing of the 4th drive part shown to Fig.13 (a).
図13に示した画像形成装置20-5の図10に示した画像形成装置20-4との相違点は、LD33blをレーザ光がX方向に出射するように水平方向の移動を停止すると共に、ステージ40-1を水平もしくは鉛直に平行移動させる点である。 The image forming apparatus 20-5 shown in FIG. 13 differs from the image forming apparatus 20-4 shown in FIG. 10 in that the horizontal movement is stopped so that the laser beam is emitted from the LD 33bl in the X direction, The stage 40-1 is translated horizontally or vertically.
画像形成装置20-5は、制御部20a、ヘッド部20b、ヘッド走行部20c、ステージ40-1、及び光射出部20hを有する。
ヘッド走行部20cは、Z方向モータ制御部38c、Z方向モータ39c、及びボールネジ39vを有する。
光出射部20hは、光源駆動部32c及びLD33blを有する。記録ヘッド33aからのインク滴100の弾道と、LD33blの光軸とは記録媒体102の表面上で直交するように設定されている。
画像形成装置20-5の動作を制御するプログラムはROM23-5に記憶されている。
The image forming apparatus 20-5 includes a
The
The
A program for controlling the operation of the image forming apparatus 20-5 is stored in the ROM 23-5.
<機能ブロック構成5>
図14は、図13に示した画像形成装置20-5の機能ブロック図の一例である。
図14に示した画像形成装置20-5と図11に示した画像形成装置20-4との相違点は、光照射手段移動手段540-4が無く、ステージ移動手段54を有する点である。
<Function block configuration 5>
FIG. 14 is an example of a functional block diagram of the image forming apparatus 20-5 shown in FIG.
The image forming apparatus 20-5 shown in FIG. 14 is different from the image forming apparatus 20-4 shown in FIG. 11 in that the light irradiation means moving means 540-4 is not provided and the stage moving means 54 is provided.
画像形成装置20-5は、入出力手段50、操作表示手段51、記憶手段52、ヘッド移動手段53-2、吐出手段55、検知手段56、光照射手段57-3、及び制御手段58を有する。
The image forming apparatus 20-5 includes an input /
このような実施例においても高画質な画像を得ることができる。 Even in such an embodiment, a high-quality image can be obtained.
<変形例>
図15は、図12に示した実施例3の変形例である。
図15に示した変形例と図12に示した実施例3との相違点は、LD33bl及び記録ヘッド33aと、ステージ40-1とを相対的に移動させて、被画像形成物100aの上に新たなインク滴100を吐出してLD33blから硬化光を照射する点である。
すなわち、図12に示した装置構成を用いて記録ヘッド33a及びLD33blをZ方向に上昇させるか、ステージ40-1をZ方向とは逆の方向に降下させてインク滴100の被画像形成物100aの上に新たなインク滴100からなる被画像形成物を形成する。
このように構成することで記録媒体102上に高画質の厚盛りの画像を形成することができる。
<Modification>
FIG. 15 is a modification of the third embodiment shown in FIG.
The difference between the modification shown in FIG. 15 and the third embodiment shown in FIG. 12 is that the LD 33bl, the
That is, by using the apparatus configuration shown in FIG. 12, the
With this configuration, a high-quality thick image can be formed on the
<作用効果>
1. ビーディングのない高画質な画像の形成と、インクと記録媒体との高密着の両立が可能である。
2. ドット径を従来技術より小さくできるため、高画質化が可能である。
3. インク層をフィルムでインサートする場合、従来、印字後から被せるフィルムと接するUVインクが本硬化面となり、密着性を高くすることができる。なぜなら、記録媒体の裏側から紫外線を照射するため、インク深層部分を硬化させ、表層は仮硬化状態を実現出来るためである。
一般に本硬化よりも仮硬化の方が記録媒体に対し、密着しやすいことが知られている。よって、印字後に被せるフィルムと接する面が仮硬化面となるため、従来方式よりも密着性が向上する。
<Effect>
1. It is possible to achieve both high-quality image formation without beading and high adhesion between the ink and the recording medium.
2. Since the dot diameter can be made smaller than the conventional technology, high image quality is possible.
3. When the ink layer is inserted with a film, conventionally, the UV ink that comes into contact with the film to be covered after printing becomes the main cured surface, and the adhesion can be increased. This is because ultraviolet rays are irradiated from the back side of the recording medium, so that the ink deep layer portion is cured, and the surface layer can realize a temporarily cured state.
Generally, it is known that temporary curing is easier to adhere to a recording medium than main curing. Therefore, since the surface in contact with the film to be covered after printing becomes a temporarily cured surface, the adhesion is improved as compared with the conventional method.
従来技術と異なり、着弾の瞬間に硬化させる方式により記録媒体を侵食した上で硬化させることが出来るので、ビーディングのなく高画質な画像の形成とインクと基材の高密着の両立できる。また、付帯効果として、着弾の瞬間に硬化できることから、ドット径を従来技術より小さくできるため、高画質化が図れる。 Unlike the prior art, the recording medium can be eroded and cured by a method of curing at the moment of landing, so that both high-quality image formation without beading and high adhesion between the ink and the substrate can be achieved. Moreover, as an incidental effect, since it can be cured at the moment of landing, the dot diameter can be made smaller than in the prior art, so that high image quality can be achieved.
<プログラム>
以上で説明した本発明に係る画像形成装置は、コンピュータで処理を実行させるプログラムによって実現されている。一例として、プログラムにより本発明の機能を実現する場合の説明を以下で行う。
<Program>
The image forming apparatus according to the present invention described above is realized by a program that causes a computer to execute processing. As an example, the case where the function of the present invention is realized by a program will be described below.
例えば、
画像形成装置のコンピュータに、
吐出手段が、光硬化型のインク滴を記録媒体に吐出する手順、
検知手段が、インク滴の前記記録媒体への着弾の有無を検知する手順、
制御手段が、検知手段がインク滴の着弾を検知すると硬化光の照射を指示する指示信号を発する手順、
光照射手段が、指示信号を受けるとインク滴に硬化光を照射する手順、
を実行させるためのプログラムが挙げられる。
For example,
In the computer of the image forming apparatus,
A procedure in which the ejection means ejects photocurable ink droplets onto a recording medium;
A procedure in which the detecting means detects whether or not the ink droplet has landed on the recording medium;
A procedure in which the control means issues an instruction signal instructing irradiation of the curing light when the detection means detects the landing of the ink droplet;
A procedure for irradiating the ink droplet with curing light when the light irradiation means receives the instruction signal;
A program for executing
このようなプログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。 Such a program may be stored in a computer-readable storage medium.
<記憶媒体>
ここで、記憶媒体としては、例えばCD-ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD-R等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体、フラッシュメモリ、RAM、ROM、FeRAM等の半導体メモリやHDDが挙げられる。
<Storage medium>
Here, examples of the storage medium include computer-readable storage media such as CD-ROM, flexible disk (FD), and CD-R, semiconductor memories such as flash memory, RAM, ROM, and FeRAM, and HDD.
CD-ROMは、Compact Disc Read Only Memoryの略である。フレキシブルディスクは、Flexible Disk:FDを意味する。CD-Rは、CD Recordableの略である。FeRAMは、Ferroelectric RAMの略で、強誘電体メモリを意味する。HDDは、Hard Disc Driveの略である。 CD-ROM is an abbreviation for Compact Disc Read Only Memory. Flexible disk means Flexible Disk (FD). CD-R is an abbreviation for CD Recordable. FeRAM is an abbreviation for Ferroelectric RAM and means a ferroelectric memory. HDD is an abbreviation for Hard Disc Drive.
尚、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。例えば、上述した実施の形態では、光硬化型インクとして紫外線硬化型インクを用いた場合で説明したが、本発明は、これに限定されたものではなく、近赤外線硬化型インクを用いてもよい。この場合には硬化光は近赤外線であることは言うまでもない。 The above-described embodiment shows an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. is there. For example, in the above-described embodiment, the case where an ultraviolet curable ink is used as the photocurable ink has been described. However, the present invention is not limited to this, and a near infrared curable ink may be used. . In this case, it goes without saying that the curing light is near infrared.
1 画像形成システム
10 画像処理装置
11 プリンタドライバ
20−1、20−2、20−3、20−4、20−5 画像形成装置
20a 制御部
20b ヘッド部
20c ヘッド走行部
20d UVランプ走行部
20e ステージ走行部
20g、20h、20i 光射出部
20j LD走行部
21 ホストI/F
22 CPU
23−1,23−2、23−3、23−3、23−4、23−5 ROM
24 RAM
25 NVRAM
26 操作パネル
27 ASIC
28 I/O
29 センサ
30 駆動波形生成部
31 ヘッドドライバ
32a、32b、32c、320b、322c 光源駆動部
33 キャリッジ
33a 記録ヘッド
33bu UVランプ
33be LED
33bl LD
33c X方向モータ制御部
34c、34d、340d X方向モータ制御部
35c、35d、350d X方向モータ
35w、37w、39v、39w、350w、370w、371w、390w ボールネジ
36c、36d、360d、361d Y方向モータ制御部
37c、37d、370d Y方向モータ
38c、38d、380d Z方向モータ制御部
39c、39d、390d Z方向モータ
40−1、40−2 ステージ
50 入出力手段
51 操作表示手段
52 記憶手段
53−1、53−2 ヘッド移動手段
54 ステージ移動手段
55 吐出手段
56 検知手段
57−1、57−2,57−3 光照射手段
58 制御手段
100 インク滴
100a 被画像形成物
101 紫外線(硬化光)
102 記録媒体
230 第1駆動部
232、2400 第2駆動部
234 第4駆動部
240 第3駆動部
250 駆動部
540−1、540−2 光照射手段移動手段
DESCRIPTION OF
22 CPU
23-1, 23-2, 23-3, 23-3, 23-4, 23-5 ROM
24 RAM
25 NVRAM
26
28 I / O
29
33bl LD
33c X direction
102 Recording medium 230
Claims (7)
前記インク滴の前記記録媒体への着弾の有無を検知する検知手段と、
前記検知手段が前記インク滴の着弾を検知すると硬化光の照射を指示する指示信号を発する制御手段と、
前記指示信号を受けると前記インク滴に硬化光を照射する光照射手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 Discharge means for discharging photocurable ink droplets onto a recording medium;
Detecting means for detecting whether or not the ink droplet has landed on the recording medium;
Control means for issuing an instruction signal instructing irradiation of curing light when the detection means detects the landing of the ink droplet;
A light irradiation means for irradiating the ink droplets with curing light when receiving the instruction signal;
An image forming apparatus comprising:
前記光照射手段を、前記記録媒体を介して前記吐出手段に対向して平行移動もしくは昇降移動させる第2の移動手段と、を備え、
前記制御手段は、前記光照射手段を前記吐出手段に追従するように平行移動もしくは昇降移動させることによって画像を形成するようにしたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 First moving means for moving the ejection means in parallel or moving up and down along the recording medium disposed horizontally;
A second moving means for moving the light irradiation means in parallel or moving up and down facing the ejection means via the recording medium;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit forms an image by moving the light irradiation unit in parallel or moving up and down so as to follow the ejection unit.
前記制御手段は、前記吐出手段及び前記光照射手段の水平方向の移動を停止し、前記第3の移動手段によって前記記録媒体を移動させて前記インク滴の吐出と硬化光の照射により画像を形成するようにしたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 A third moving means for moving the recording medium in parallel or moving up and down while holding the recording medium horizontally;
The control means stops the horizontal movement of the ejection means and the light irradiation means, and moves the recording medium by the third movement means to form an image by ejecting the ink droplets and irradiating the curing light. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記光照射手段は、前記記録媒体を水平に保持する板状の透明部材と、前記透明部材に2次元的に内蔵された多数の発光素子と、を備え、
前記制御手段は、着弾したインク滴のみ発光するように前記発光素子を制御するようにしたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 First moving means for moving the ejection means in parallel or moving up and down along the recording medium disposed horizontally;
The light irradiation means includes a plate-like transparent member that holds the recording medium horizontally, and a large number of light-emitting elements that are two-dimensionally incorporated in the transparent member,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the light emitting element so that only the landed ink droplet emits light.
前記光照射手段を、水平に配置された前記記録媒体の延長面上で、光軸が前記記録媒体に沿って前記インク滴と交差するように平行移動させる第4の移動手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 First moving means for moving the ejection means in parallel or moving up and down along the recording medium disposed horizontally;
A fourth moving means for translating the light irradiation means on an extended surface of the recording medium arranged horizontally so that the optical axis intersects the ink droplets along the recording medium;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
前記光照射手段が水平に配置された前記記録媒体の延長面上で、光軸が前記記録媒体に沿って前記インク滴と交差するように設置され、
前記第3の移動手段により前記記録媒体を平行移動させて前記インク滴の吐出と硬化光の照射により画像を形成するようにしたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 A third moving means for moving the recording medium in parallel or moving up and down while holding the recording medium horizontally;
On the extended surface of the recording medium in which the light irradiation means is horizontally disposed, the optical axis is installed so as to intersect the ink droplets along the recording medium,
2. An image forming apparatus according to claim 1, wherein said recording medium is translated by said third moving means to form an image by ejecting said ink droplets and irradiating curing light.
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