JP2017132040A - Image recording device and ink curing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特定波長域の光が照射されることにより硬化が促進されるインクを用いて画像を記録する画像記録装置、およびインク硬化装置に関する。 The present invention relates to an image recording apparatus and an ink curing apparatus that record an image using ink whose curing is accelerated by irradiation with light in a specific wavelength range.
特定波長域の光が照射されることにより硬化が促進されるインクとして、例えば、紫外線硬化型インクがある。紫外線硬化型インクは、紫外線が照射されることにより重合禁止剤で抑制されていた重合反応が開始するインクであり、紫外線が照射されるまでは硬化が非常に遅く、紫外線が照射されると硬化が促進される。 As an ink whose curing is accelerated by irradiation with light in a specific wavelength region, for example, there is an ultraviolet curable ink. UV curable ink is an ink that starts a polymerization reaction that has been suppressed by a polymerization inhibitor when irradiated with ultraviolet light, and cures very slowly until irradiated with ultraviolet light, and cures when irradiated with ultraviolet light. Is promoted.
特許文献1には、インクジェット式の画像記録装置において、搬送される基材の表面に紫外線硬化型インクを吐出して画像を形成した後、この表面に紫外線を照射することでインクを硬化させる技術が開示されている。
しかしながら、紫外線硬化型インクに紫外線を照射したとしても、紫外線硬化型インクの周辺雰囲気に酸素が多く含まれている場合には、インクの硬化が阻害されることが知られている。これは、重合反応の初期に発生したラジカルが周辺雰囲気中の酸素と結びつくことに起因する。 However, it is known that even if the ultraviolet curable ink is irradiated with ultraviolet rays, if the surrounding atmosphere of the ultraviolet curable ink contains a large amount of oxygen, the curing of the ink is inhibited. This is because radicals generated at the beginning of the polymerization reaction are combined with oxygen in the surrounding atmosphere.
そこで、特許文献2および特許文献3には、紫外線が照射される基材の周辺をカバーで覆い、そのカバー内に不活性ガス(例えば、窒素)を供給する技術が開示されている。この技術では、不活性ガスの供給量を抑えつつ、カバー内の雰囲気における酸素量を減らすことができる。
Therefore,
しかしながら、この技術を用いたとしても、紫外線硬化型インクの周辺雰囲気における酸素量を十分に減らすことは困難である。紫外線硬化型インクの周辺雰囲気とはすなわち搬送される基材の境界層に相当する雰囲気であり、この雰囲気中ではカバー内に供給された不活性ガスによるパージ作用が及びにくいからである。その結果、上述したようにインクの硬化が阻害される虞がある。 However, even if this technique is used, it is difficult to sufficiently reduce the amount of oxygen in the ambient atmosphere of the ultraviolet curable ink. This is because the ambient atmosphere of the ultraviolet curable ink is an atmosphere corresponding to the boundary layer of the substrate to be transported, and in this atmosphere, the purge action by the inert gas supplied into the cover is difficult. As a result, there is a possibility that the curing of the ink is inhibited as described above.
このような問題は、紫外線硬化型インクに限られるものではなく、その他の波長域の光の照射によって硬化が促進されるインク一般に共通する。 Such a problem is not limited to ultraviolet curable inks, but is common to inks whose curing is accelerated by irradiation with light in other wavelength ranges.
そこで、本発明は、不活性ガスの供給量を抑えつつインクの硬化を促進する技術を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a technique for promoting ink curing while suppressing the amount of inert gas supplied.
上記課題を解決するため、第1の態様にかかる画像記録装置は、基材を搬送経路に沿って搬送する搬送部と、前記搬送部によって搬送される前記基材の表面に、特定波長域の光が照射されることにより硬化が促進されるインクを付与する画像記録部と、前記搬送部によって搬送される前記基材の前記表面に、不活性ガスを供給しつつ前記特定波長域の光を照射するインク硬化部と、を備え、前記インク硬化部は、前記画像記録部よりも前記搬送経路の下流側に位置し、前記搬送経路に対向する第1部位に設けられた少なくとも1つの第1開口と、前記第1部位とは異なる第2部位に設けられた少なくとも1つの第2開口と、を有する筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記第1部位に向けて前記特定波長域の光を照射する光源と、前記少なくとも1つの第2開口から前記筐体の内部に不活性ガスを供給するガス供給部と、を有し、前記第1部位の少なくとも一部は前記特定波長域の光を透過する。 In order to solve the above-described problem, an image recording apparatus according to a first aspect includes a transport unit that transports a base material along a transport path, and a surface of the base material that is transported by the transport unit in a specific wavelength range. An image recording unit that applies ink that is accelerated by being irradiated with light, and light in the specific wavelength region while supplying an inert gas to the surface of the base material that is transported by the transport unit. An ink curing unit that irradiates, wherein the ink curing unit is located on the downstream side of the conveyance path with respect to the image recording unit, and is provided in at least one first portion facing the conveyance path. A housing having an opening and at least one second opening provided in a second portion different from the first portion; and the specific wavelength provided in the housing and toward the first portion. A light source for irradiating light in the region; Both have a gas supply unit for supplying the internal inert gas in the casing from one of the second opening, at least part of said first portion is transmitted through the light of the specific wavelength band.
第2の態様にかかる画像記録装置は、第1の態様にかかる画像記録装置であって、前記筐体の前記第1部位が前記基材の前記表面と対向している際に、前記表面のうち前記光源によって前記特定波長域の光が照射される照射領域と、前記表面のうち周辺雰囲気が前記ガス供給部から供給される前記不活性ガスによりパージされるパージ領域と、の重複領域が存在する。 An image recording apparatus according to a second aspect is the image recording apparatus according to the first aspect, wherein when the first part of the housing faces the surface of the base material, Among these, there is an overlapping region between an irradiation region irradiated with light of the specific wavelength region by the light source and a purge region where the surrounding atmosphere of the surface is purged by the inert gas supplied from the gas supply unit. To do.
第3の態様にかかる画像記録装置は、第1の態様にかかる画像記録装置であって、前記筐体の前記第1部位が前記基材の前記表面と対向している際に、前記少なくとも1つの第1開口における少なくとも1つの仮想軸が、前記表面のうち前記光源によって前記特定波長域の光が照射される照射領域を通過する。 An image recording apparatus according to a third aspect is the image recording apparatus according to the first aspect, wherein when the first part of the housing faces the surface of the substrate, the at least one At least one virtual axis in each of the first openings passes through an irradiation region of the surface irradiated with light in the specific wavelength region by the light source.
第4の態様にかかる画像記録装置は、第3の態様にかかる画像記録装置であって、前記搬送経路のうち前記筐体と前記基材との間に関して、前記少なくとも1つの仮想軸が前記照射領域のうち上流側の部分を通過する。 An image recording apparatus according to a fourth aspect is the image recording apparatus according to the third aspect, wherein the at least one virtual axis is between the housing and the base material in the transport path. It passes through the upstream part of the region.
第5の態様にかかる画像記録装置は、第1から第4までのいずれか1つの態様にかかる画像記録装置であって、前記少なくとも1つの第1開口は、前記第1部位のうち前記特定波長域の光が透過する透過領域の外部に形成される。 An image recording apparatus according to a fifth aspect is the image recording apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the at least one first opening is the specific wavelength of the first part. It is formed outside the transmission region through which the light of the region is transmitted.
第6の態様にかかる画像記録装置は、第1から第4までのいずれか1つの態様にかかる画像記録装置であって、前記少なくとも1つの第1開口は、前記第1部位のうち前記特定波長域の光が透過する透過領域の内部に形成される。 An image recording apparatus according to a sixth aspect is the image recording apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the at least one first opening is the specific wavelength of the first part. It is formed inside a transmissive region where light of the region is transmitted.
第7の態様にかかる画像記録装置は、第1から第6までのいずれか1つの態様にかかる画像記録装置であって、前記搬送経路のうち前記筐体と前記基材との間に関して、前記少なくとも1つの第1開口は前記第1部位のうち前記筐体の内側から外側へ上流側に向けて傾いている。 An image recording apparatus according to a seventh aspect is the image recording apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the transport path is between the housing and the base material, At least one first opening is inclined toward the upstream side from the inside to the outside of the housing in the first portion.
第8の態様にかかる画像記録装置は、第1から第7までのいずれか1つの態様にかかる画像記録装置であって、前記少なくとも1つの第1開口が形成された領域は、搬送経路と交差する方向を長手方向とする領域であり、前記筐体と前記基材との間で前記搬送経路に沿う方向に関して、前記領域の長さは前記筐体の長さよりも小さい。 An image recording apparatus according to an eighth aspect is the image recording apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein the region in which the at least one first opening is formed intersects a conveyance path. The length of the region is smaller than the length of the casing with respect to the direction along the transport path between the casing and the base material.
第9の態様にかかる画像記録装置は、第1から第8までのいずれか1つの態様にかかる画像記録装置であって、前記特定波長域の光は紫外線である。 An image recording apparatus according to a ninth aspect is the image recording apparatus according to any one of the first to eighth aspects, wherein the light in the specific wavelength region is ultraviolet light.
第10の態様にかかるインク硬化装置は、特定波長域の光が照射されることにより硬化が促進されるインクが付与された基材が搬送経路に沿って搬送される際に、前記基材の表面に不活性ガスを供給しつつ前記特定波長域の光を照射するインク硬化装置であって、前記搬送経路に対向する第1部位に設けられた少なくとも1つの第1開口と、前記第1部位とは異なる第2部位に設けられた少なくとも1つの第2開口と、を有する筐体と、前記筐体の内部に設けられ、前記第1部位に向けて前記特定波長域の光を照射する光源と、前記少なくとも1つの第2開口から前記筐体の内部に不活性ガスを供給するガス供給部と、を備え、前記第1部位の少なくとも一部は前記特定波長域の光を透過する。 In the ink curing device according to the tenth aspect, the substrate to which the ink that is cured by being irradiated with light in a specific wavelength region is applied is conveyed along the conveyance path. An ink curing device that irradiates light in the specific wavelength range while supplying an inert gas to a surface, wherein the first portion is provided in at least one first portion facing the transport path, and the first portion A housing having at least one second opening provided in a second portion different from the first light source, and a light source that is provided inside the housing and irradiates light in the specific wavelength region toward the first portion And a gas supply part that supplies an inert gas into the housing from the at least one second opening, and at least a part of the first part transmits light in the specific wavelength region.
第1から第9のいずれの態様にかかる画像記録装置または第10の態様にかかるインク硬化装置によっても、筐体の第1部位を透過する光と筐体の当該第1部位に設けられた第1開口から噴出する不活性ガスとの作用により、不活性ガスの供給量を抑えつつインクの硬化を促進することができる。 According to any of the image recording apparatus according to any one of the first to ninth aspects or the ink curing apparatus according to the tenth aspect, the light transmitted through the first part of the housing and the first part provided in the first part of the housing By the action of the inert gas ejected from one opening, the curing of the ink can be promoted while suppressing the supply amount of the inert gas.
以下、実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図面では同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付され、重複説明が省略される。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。また、図面においては、各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。また、図面には、方向を説明するためにXYZ直交座標軸が付される場合がある。座標軸における+Z方向は鉛直上方向であり、XY平面は水平面である。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the drawings, parts having similar configurations and functions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In addition, the following embodiment is an example which actualized this invention, and is not an example which limits the technical scope of this invention. In the drawings, the size and number of each part may be exaggerated or simplified. In the drawings, XYZ orthogonal coordinate axes may be attached to explain directions. The + Z direction on the coordinate axis is a vertically upward direction, and the XY plane is a horizontal plane.
<1 実施形態>
<1.1 画像記録装置1の構成>
図1は、実施形態に係る画像記録装置1の構成を示す図である。
<1 embodiment>
<1.1 Configuration of
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an
画像記録装置1は、帯状の基材である基材9を搬送しつつ、複数のヘッドユニット21〜24から基材9(例えば、印刷用紙)にインクを吐出することにより、基材9にカラー画像を記録するインクジェット方式の印刷装置である。図1に示すように、画像記録装置1は、搬送部10、画像記録部20、増粘用光照射部30、定着用光照射部40、および制御部50を備えている。
The image recording
搬送部10は、基材9をその長手方向に搬送経路に沿って搬送する機構である。搬送部10は、巻き出し部11、複数の搬送ローラ12、および巻き取り部13を有する。複数の搬送ローラ12は、後述する第1切替ローラ61、第2切替ローラ62、およびニップローラ63を含んでいる。基材9は、巻き出し部11から繰り出され、複数の搬送ローラ12により構成される搬送経路に沿って搬送される。各搬送ローラ12は、水平軸(Y軸)を中心として回転することによって、基材9を搬送経路の下流側へ案内する。また、搬送後の基材9は、巻き取り部13へ回収される。
The
図1に示すように、基材9は、画像記録部20の下方において、複数のヘッドユニット21〜24の配列方向に沿って、略水平に移動する。このとき、基材9の表面(すなわち、印刷用紙の被表面)は、上方に位置するヘッドユニット21〜24側に向けられている。また、搬送部10は、画像記録部20より搬送経路の下流側に、第1切替ローラ61、第2切替ローラ62、およびニップローラ63を有する。
As shown in FIG. 1, the
ニップローラ63は、基材9の両面に接触して基材9を挟持しつつ、一定速度で能動回転する。基材9の搬送時には、制御部50が、ニップローラ63の回転速度に対して巻き出し部11の回転速度を調節する。これにより、基材9に張力が与えられる。その結果、搬送中における基材9の弛みやしわが抑制される。
The
画像記録部20は、搬送部10によって搬送される基材9の表面に、特定波長域の光が照射されることにより硬化が促進されるインクを吐出する機構である。このようなインクとして、本実施形態では、紫外線が照射されることにより硬化が促進される紫外線硬化型インクが用いられる。画像記録部20は、例えば、4つのヘッドユニット21〜24を有する。各ヘッドユニット21〜24は、カラー画像の色成分となるC(Cyan)、M(Magenta)、Y(Yellow)、K(Black)の各色の紫外線硬化型インクの液滴を基材9の表面にそれぞれ吐出する。各ヘッドユニット21〜24は、画像記録装置1の枠体に対して、固定的に配置されている。
The
図2は、ヘッドユニット24および増粘用光照射部30の下面図である。図2に示すように、本実施形態のヘッドユニット24は、2つの記録ヘッド201を有する。また、図2中に拡大して示したように、記録ヘッド201の下面には、複数のノズル202が規則的に配列されている。他の3つのヘッドユニット21〜23も、同様に、複数のノズル202をもつ2つの記録ヘッド201を有する。印刷時には、各ヘッドユニット21〜24の複数のノズル202から基材9の表面へ向けて、各色の紫外線硬化型インクの液滴が吐出される。これにより、基材9の表面にカラー画像が記録される。
FIG. 2 is a bottom view of the
増粘用光照射部30は、画像記録部20よりも搬送経路の下流側において、基材9に第1照射光を照射する機構である。図2に示すように、増粘用光照射部30の下面には、複数のLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)光源31が規則的に配列されている。なお、図2の例では、Y軸方向(搬送経路に直交する水平方向)に伸びる複数のLED光源31の列が搬送経路に沿って間隔をあけて2列に配列されているが、Y軸方向に伸びる複数のLED光源31の列が1列だけ配列される態様であっても構わない。
The thickening
各LED光源31から照射される第1照射光は、特定波長域の光である紫外線を含んでいる。このため、基材9上のインクに第1照射光が照射されると、インクの粘度が増加する。ただし、増粘用光照射部30から照射される第1照射光の光量は、定着用光照射部40から照射される第2照射光の光量よりも、小さい。このため、基材9上のインクは、完全には硬化されない。すなわち、第1照射光により、基材9上の各色のインクは、流動性が低下した半硬化の状態となる。
The 1st irradiation light irradiated from each
インクが半硬化すると、基材9上におけるインクの拡がりが抑制される。したがって、増粘用光照射部30より下流側の搬送経路において、インクの拡がりによる印刷品質の低下が生じにくくなる。
When the ink is semi-cured, spreading of the ink on the
本実施形態では、画像記録部20の複数のヘッドユニット21〜24のうち、搬送経路の最も下流側に、黒色インクを吐出するヘッドユニット24が配置されている。そして、当該ヘッドユニット24から黒色インクが吐出された直後に、増粘用光照射部30から第1照射光が照射される。このため、基材9の表面において、印刷品質への影響が特に大きい黒色インクの拡がりを、効果的に抑制できる。
In the present embodiment, among the plurality of
また、本実施形態では、増粘用光照射部30を、ヘッドユニット24に近接して配置しているが、増粘用光照射部30が発する第1照射光の光量自体が小さいため、ヘッドユニット24側への第1照射光の漏れが生じても、ヘッドユニット24への影響はほとんどない。したがって、増粘用光照射部30からの漏れ光によりヘッドユニット24内のインクが硬化し、ノズル202の目詰まりが生じるなどの問題は生じにくい。特に、本実施形態では、増粘用光照射部30の光源として、LED光源31を用いている。LED光源31は、定着用光照射部40に用いられるメタルハライドランプ42と比べて、照射光の波長帯域が狭く、かつ、光の照射に伴う発熱も小さい。このため、近接するヘッドユニット24に対する影響を、より抑えることができる。
In the present embodiment, the thickening
このように、増粘用光照射部30は、ヘッドユニット24に近接して配置できる。このため、増粘用光照射部30を搭載したことによる画像記録装置1のフットプリント(装置床面積)の増大を抑制できる。
As described above, the thickening
増粘用光照射部30と定着用光照射部40との間には、第1切替部としての第1切替ローラ61が配置されている。第1切替ローラ61は、基材9の裏面に接触しつつ回転する。これにより、基材9の搬送の向きが、+X方向から−Z方向に変更される。
A
ここで、第1切替ローラ61においては、基材9の搬送の向きが変更される際に、基材9が大きく湾曲する。このため、仮に、基材9に付着したインクが未硬化のままだと、インクの拡がりによって、印刷品質が低下する虞がある。しかしながら、本実施形態の画像記録装置1では、第1切替ローラ61を通過する時点で、基材9上のインクが半硬化の状態となっている。これにより、第1切替ローラ61におけるインクの拡がりが抑制される。
Here, in the
また、本実施形態の第1切替ローラ61は、基材9の表面ではなく、基材9の裏面に接触する。このため、第1切替ローラ61の表面は、半硬化状態のインクに接触しない。したがって、第1切替ローラ61における印刷品質の低下が、より抑制される。
Further, the
図3は、定着用光照射部40および基材9を模式的に示すXZ側面図である。図4は、基材9の表面上における照射領域70とパージ領域71との位置関係を示す概念図である。なお、図3中では、定着用光照射部40によって照射される多数の光線(第2照射光)のうち代表として7本の光線を点線矢印で示している。
FIG. 3 is an XZ side view schematically showing the fixing
定着用光照射部40は、搬送部10によって搬送される基材9の表面に、不活性ガスを供給しつつ第2照射光を照射するインク硬化部(インク硬化装置、ともいう)として機能する。定着用光照射部40は、画像記録部20よりも搬送経路の下流側に位置する筐体41と、筐体41の内部に設けられるメタルハライドランプ42と、リフレクタ43と、筐体41の内部に不活性ガス(例えば、窒素)を供給するガス供給部44と、を備える。
The fixing
筐体41は、搬送経路に対向する第1部位411に設けられた第1開口413と、第1部位411とは異なる第2部位412に設けられた第2開口414と、を有する。
The
第1開口413が形成された領域は、搬送方向と交差する方向を長手方向とする領域であり、具体的には、搬送方向と直交するY軸方向を長手方向とするスリット状の領域である。また、筐体41と基材9との間で搬送経路に沿う方向(Z軸方向)に関して、当該領域の長さは筐体41の長さよりも小さい。したがって、ガス供給部44が第2開口414から筐体41の内部に不活性ガスを供給すると、この不活性ガスは、相対的に内径の広い筐体41の内部を低速で通過した後、相対的に内径の狭い第1開口413から高速で基材9の表面に向けて供給される。
The region where the
このように、本実施形態では、基材の周辺を覆うカバー内に不活性ガスを供給する態様(例えば、特許文献2および特許文献3に記載される態様)よりも速い流速で不活性ガスを基材9に供給することができ、不活性ガスの供給量を抑えつつ搬送される基材9の境界層に相当する雰囲気中で不活性ガスによるパージ作用を十分に働かせることができる。その結果、基材9の表面には、当該表面の周辺雰囲気がガス供給部44から供給される不活性ガスによりパージされるパージ領域71が形成される。
As described above, in this embodiment, the inert gas is supplied at a flow rate faster than the aspect in which the inert gas is supplied into the cover that covers the periphery of the substrate (for example, the aspects described in
図3中では、基材9の表面周辺における雰囲気のうち、酸素を多く含む雰囲気AT1を網掛けで示し、不活性ガスによりパージされ酸素をほとんど含まない雰囲気AT2を白地で示している。図3に示すように、パージ領域71よりも±Z側の領域では酸素を多く含む雰囲気AT1が形成され、パージ領域71では酸素をほとんど含まない雰囲気AT2が形成される。
In FIG. 3, among the atmospheres around the surface of the
メタルハライドランプ42は、基材9のY軸方向に延びる管状の光源である。リフレクタ43は、その反射面でメタルハライドランプ42の+X側を覆うように設けられる、平行光型の反射板である。このため、メタルハライドランプ42から出射された第2照射光は、直接的に或いはリフレクタ43で反射されて間接的に第1部位411に向けて照射される。また、第1部位411の少なくとも一部は特定波長域の光を透過する素材(例えば、ガラス)で構成される。このため、メタルハライドランプ42から出射された第2照射光は、第1部位411を透過して、搬送される基材9の表面のうち照射領域70に照射される。
The
メタルハライドランプ42から照射される第2照射光は、特定波長域の光である紫外線を含んでいる。また、メタルハライドランプ42から照射される第2照射光は、インクを完全に硬化させるために十分な光量を有している。このため、基材9上のインクに第2照射光が照射されると、インクが硬化されて、基材9の表面にインクが定着する。
The 2nd irradiation light irradiated from the
図3および図4に示すように、筐体41の第1部位411が基材9の表面と対向している状態で、第1開口413における仮想軸90が照射領域70を通過する。ここで、仮想軸90とは、筐体41の内面に形成された第1開口413の領域の中央位置と、筐体41の外面に形成された第1開口413の領域の中央位置と、を仮想的に結んだ直線である。また、図4に示すように、照射領域70とパージ領域71との重複領域が存在する。上述したようにパージ領域71では不活性ガスによるパージ作用が十分に働くため、この重複領域では、雰囲気中に酸素が多く含まれることに起因したインク硬化の阻害を抑止しつつ、効率的にインク硬化を促進することができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、図3に示すように、第1開口413は、第1部位411のうち第2照射光(特定波長域の光)が透過する透過領域の内部に形成される。不活性ガスは第1開口413から基材9の表面に向けて供給されるため、この態様では、照射領域70とパージ領域71との重複領域をより確実に形成することができる。
As shown in FIG. 3, the
仮想軸90に沿って基材9の表面に供給された不活性ガスは、搬送される基材9の粘性により搬送経路に沿って下流側(−Z側)に引っ張られる。このため、図3および図4に示すように、搬送経路のうち筐体41と基材9との間に関して仮想軸90が照射領域70のうち上流側(+Z側)の部分を通過する態様では、照射領域70とパージ領域71との重複領域をZ軸方向について広範囲に形成できる。その結果、Z軸方向の広範囲において、インク硬化の阻害を抑止しつつ、効率的にインク硬化を促進することができる。
The inert gas supplied to the surface of the
また、定着用光照射部40は、筐体41の第1部位411と−X側で面一となるように筐体41の上下それぞれに設けられた2つの板状部材45を有する。このため、本実施形態の態様では、基材9の+X側が開放されている場合に比べて、基材9の表面周辺における雰囲気が保たれやすくなり、パージ領域71が広範囲に保たれる。
In addition, the fixing
定着用光照射部40は、第1切替ローラ61と第2切替ローラ62との間において、−Z方向に搬送される基材9に向けて、第2照射光を照射する。仮に、画像記録部20と定着用光照射部40との間において、基材9の搬送の向きを変更しなければ、定着用光照射部40から照射される第2照射光の一部が、画像記録部20に影響を及ぼしやすくなる。その場合、画像記録部20から定着用光照射部40を、大きく引き離して配置する必要が生じる。しかしながら、この画像記録装置1では、画像記録部20と定着用光照射部40との間において、基材9の搬送の向きを、+X方向から−Z方向に切り替えている。このため、定着用光照射部40からの漏れ光が、画像記録部20へ到達しにくい。したがって、各ヘッドユニット21〜24内のインクが硬化し、ノズル202の目詰まりが生じるなどの問題を抑制できる。このようにすれば、画像記録部20から定着用光照射部40を大きく引き離す必要はなく、画像記録装置1のフットプリントを低減できる。
The fixing
特に、この画像記録装置1では、最も下流側に配置されたヘッドユニット24と定着用光照射部40とを結ぶ仮想的な線分を横切るように、基材9が搬送される。より具体的には、ヘッドユニット24の吐出面である下面の任意の点と、定着用光照射部40のメタルハライドランプ42またはリフレクタ43の任意の点とを結ぶ線分を横切るように、基材9が搬送される。このため、メタルハライドランプ42から発せられた第2照射光またはリフレクタ43において反射された第2照射光は、基材9に遮られて、いずれのヘッドユニット21〜24にも届かない。したがって、ヘッドユニット21〜24におけるインクの不要な硬化を抑制できる。
In particular, in the
定着用光照射部40よりも搬送経路の下流側には、第2切替部としての第2切替ローラ62が配置されている。第2切替ローラ62は、基材9の表面に接触しつつ回転する。これにより、基材9の搬送の向きが+X方向に近づくように変更される。第2切替ローラ62を通過した基材9は、ニップローラ63および複数の搬送ローラ12を経て、巻き取り部13へ回収される。
A
制御部50は、画像記録装置1内の各部を動作制御するための手段である。本実施形態の制御部50は、CPU等の演算処理部51、RAM等のメモリ52、およびハードディスクドライブ等の記憶部53を有するコンピュータにより構成されている。図1中に破線で示したように、制御部50は、上述した巻き出し部11、巻き取り部13、4つのヘッドユニット21〜24、増粘用光照射部30、定着用光照射部40、およびニップローラ63と、それぞれ電気的に接続されている。制御部50は、記憶部53に記憶されたコンピュータプログラムPをメモリ52に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラムPに基づいて、演算処理部51が演算処理を行うことにより、上記の各部を動作制御する。これにより、画像記録装置1における印刷処理が進行する。
The
また、制御部50は、画像記録装置1の外部に設置されたサーバ2と、電気的に接続されている。サーバ2には、印刷対象となる画像データDが保存されている。印刷処理時には、搬送部10により基材9が搬送されるとともに、制御部50が、指定された画像データDをサーバ2から読み出し、当該画像データDに基づいて、各ヘッドユニット21〜24から各色のインクを吐出する。その結果、画像データDに対応する画像が、基材9の表面に記録される。
The
<1.2 印刷処理について>
続いて、上記の画像記録装置1における印刷処理について、説明する。この画像記録装置1において印刷処理を行うときには、巻き出し部11から巻き取り部13へ向けて、基材9が連続的に搬送される。そして、基材9の長手方向の各部に、インクの吐出や光照射等の諸処理が、順次に行われる。図5は、基材9の長手方向の一部分に着目したときに、当該一部分(以下、「着目部分」という)が順次に受ける処理の流れを示すフローチャートである。
<1.2 About print processing>
Next, the printing process in the
まず、基材9の着目部分は、巻き出し部11から繰り出され、複数の搬送ローラ12により案内されつつ、画像記録部20の下方へ搬送される(ステップS1)。着目部分が画像記録部20の下方に到達すると、画像記録部20は、各ヘッドユニット21〜24の複数のノズル202から、着目部分の表面に向けて、各色のインクの液滴を吐出する(ステップS2)。これにより、着目部分の表面に、カラー画像が形成される。上述の通り、ステップS2において吐出されるインクは、紫外線硬化型のインクである。
First, the target portion of the
基材9の着目部分が画像記録部20を通過すると、次に、増粘用光照射部30が、着目部分の表面に向けて、第1照射光を照射する(ステップS3)。ここでは、継続的に点灯する複数のLED光源31の下方を、基材9の着目部分が通過する。これにより、着目部分の表面に付着したインクの粘度が増加し、インクが半硬化の状態となる。
When the target portion of the
続いて、基材9の着目部分は、第1切替ローラ61を通過する。これにより、着目部分の搬送の向きが、+X方向から−Z方向に変更される(ステップS4)。この際、基材9の着目部分は、湾曲することとなるが、着目部分に付着したインクは、半硬化の状態となっているため、インクの拡がりによる印刷品質の低下は生じにくい。
Subsequently, the target portion of the
次に、定着用光照射部40が、着目部分の表面に向けて、不活性ガスを供給しつつ第2照射光を照射する(ステップS5)。ここでは、継続的に点灯するメタルハライドランプ42の正面を、基材9の着目部分が通過する。これにより、着目部分の表面に付着したインクが硬化して、表面にインクが定着する。
Next, the fixing
続いて、基材9の着目部分は、第2切替ローラ62を通過する。これにより、着目部分の搬送の向きが、−Z方向から+Z方向に近づくように変更される。この際、着目部分の表面は、第2切替ローラ62の表面に接触することとなるが、着目部分に付着したインクは、完全に硬化しているため、第2切替ローラ62との接触による印刷品質の低下は生じにくい。その後、基材9の着目部分は、ニップローラ63および複数の搬送ローラ12により案内されつつ搬送され、巻き取り部13へ回収される(ステップS6)。以上をもって、基材9の着目部分に対する印刷処理が終了する。
Subsequently, the target portion of the
<2 変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は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。
<2 Modification>
While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be modified in various ways other than those described above without departing from the spirit of the present invention.
図6は、変形例に係る定着用光照射部40Aおよび基材9を模式的に示すXZ側面図である。なお、図6中では、定着用光照射部40Aによって照射される多数の光線(第2照射光)のうち代表として7本の光線を点線矢印で示している。
FIG. 6 is an XZ side view schematically showing the fixing
図6に示されるように、定着用光照射部40Aでは、搬送経路のうち筐体41Aと基材9との間に関して、第1開口413Aが第1部位411Aのうち筐体41Aの内側から外側へ上流側(+Z側)に向けて傾いている。言い換えると、定着用光照射部40Aでは、搬送経路のうち筐体41Aと基材9との間に関して、仮想軸90Aが第1部位411Aのうち筐体41Aの内側から外側へ上流側(+Z側)に向けて傾いている。このため、仮想軸90Aに沿って基材9の表面に供給された不活性ガスが搬送される基材9の境界層(酸素を多く含む層)と衝突して、基材9の表面周辺の雰囲気を不活性ガスにより効率よくパージすることができる。第1開口は、上記実施形態のように基材9に対して垂直である場合の他、基材9に対して傾いていてもよい。
As shown in FIG. 6, in the fixing
図7は、変形例に係る定着用光照射部40Bおよび基材9を模式的に示すXZ側面図である。なお、図7中では、定着用光照射部40Bによって照射される多数の光線(第2照射光)のうち代表として7本の光線を点線矢印で示している。
FIG. 7 is an XZ side view schematically showing the fixing
図7に示されるように、定着用光照射部40Bでは、第1開口413Bは、第1部位411Bのうち第2照射光が透過する透過領域の外部に形成される。このため、第2照射光が第1部位411Bの透過領域を透過する際に、第1開口413Bの存在に起因して光路が乱れる(例えば、第1開口が設けられた箇所と第1開口が設けられていない箇所とで屈折率が異なることに起因して光路が乱れる)ことがない。また、仮想軸90Bに沿って基材9の表面に供給された不活性ガスは、搬送される基材9の粘性により搬送経路に沿って下流側(−Z側)に引っ張られる。このため、図7に示すように、仮想軸90Bが照射領域のうち上流側(+Z側)の部分を通過する態様では、第1開口413Bが透過領域の外部に形成されていたとしても、照射領域とパージ領域との重複領域を形成できる。第1開口は、上記実施形態のように第1部位のうち透過領域内に設けられる場合の他、当該変形例のように第1部位のうち透過領域外に設けられてもよい。
As shown in FIG. 7, in the fixing
図8は、変形例において、基材9の表面上における照射領域70とパージ領域71Cとの位置関係を示す概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing the positional relationship between the
図8に示されるように、この変形例に係る筐体の第1部位には、円形状の複数の第1開口413CがY軸方向に等間隔で設けられる。この変形例においても、上記実施形態と同様に、複数の第1開口413Cが形成された領域は、搬送方向と交差する方向(具体的にはY軸方向)を長手方向とする領域である。したがって、搬送経路と交差する複数の第1開口413Cの領域から搬送される基材9の表面に向けて不活性ガスが供給されることにより、当該表面の周辺雰囲気が不活性ガスによりパージされて、当該表面にパージ領域71Cが形成される。第1開口の個数は、上記実施形態のように1個であってもよいし、本変形例のように複数個であってもよい。また、第1開口の形状も、上記実施形態のようにスリット形状であってもよいし、本変形例のように円形状であってもよいし、また別の形状であってもよい。また、第2開口についても、その個数や形状を変更可能である。
As shown in FIG. 8, a plurality of circular
また、上記実施形態では、画像記録装置1が基材9としての印刷用紙にインクジェット印刷を行う態様について説明したが、これに限られるものではない。例えば、基材9として、一般的な紙以外の帯状体(例えば、樹脂製のフィルム等)が用いられてもよい。また、印刷方式についても、インクジェット印刷に限らず、オフセット印刷等が用いられてもよい。
Moreover, although the
また、上記実施形態では、一連なりの基材9がその長手方向に伸びる搬送経路に沿って搬送される態様について説明したが、複数の基材9が順次に搬送経路に沿って搬送される態様でも構わない。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the aspect in which a series of
また、上記実施形態では、特定波長域の光が紫外線である態様について説明したが、特定波長域の光が紫外線以外の光(例えば、可視光)であってもよい。この場合は、メタルハライドランプ42に代えて、特定波長域の光を照射する光源が用いられる。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the aspect which the light of a specific wavelength range is an ultraviolet-ray, the light (for example, visible light) other than an ultraviolet-ray may be sufficient as the light of a specific wavelength range. In this case, instead of the
また、上記実施形態では、リフレクタ43が平行光型の反射板である態様について説明したが、リフレクタ43は集光型の反射板であってもよい。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the aspect in which the
また、上記実施形態では、第1部位411の全体が特定波長域の光を透過する構成される態様について説明したが、第1部位411の少なくとも一部が特定波長域の光を透過すればよい。
Moreover, although the said 1st site |
また、上記実施形態では、第1開口413が形成された領域がY軸方向を長手方向とする領域であったが、これに限られるものではない。第1開口が形成された領域は、搬送経路と交差する方向を長手方向とする他の態様(例えば、Y軸方向とZ軸方向との両成分を含む方向を長手方向とする態様)であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the area | region in which the
また、上記実施形態では、画像記録部20が4つのヘッドユニット21〜24を有していた。しかしながら、画像記録部20が有するヘッドユニットの数は、1〜3つであってもよく、5つ以上であってもよい。例えば、C,M,Y,Kの各色に加えて、特色のインクを吐出するヘッドユニットが設けられていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, the
以上、実施形態およびその変形例に係る画像記録装置およびインク硬化装置について説明したが、これらは本発明に好ましい実施形態の例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。本発明は、その発明の範囲内において、各実施形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施形態において任意の構成要素の増減が可能である。 The image recording apparatus and the ink curing apparatus according to the embodiment and the modifications thereof have been described above. However, these are examples of the preferred embodiment of the present invention, and do not limit the scope of the present invention. Within the scope of the invention, the present invention can be freely combined with each embodiment, modified with any component in each embodiment, or increased or decreased with any component in each embodiment.
1 画像記録装置
2 サーバ
9 基材
10 搬送部
20 画像記録部
21〜24 ヘッドユニット
30 増粘用光照射部
31 LED光源
40、40A、40B 定着用光照射部
41、41A、41B 筐体
42 メタルハライドランプ
43 リフレクタ
44 ガス供給部
50 制御部
70 照射領域
71、71C パージ領域
90、90A〜90C 仮想軸
411、411A、411B 第1部位
412 第2部位
413、413A〜413C 第1開口
414 第2開口
AT1、AT2 雰囲気
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記搬送部によって搬送される前記基材の表面に、特定波長域の光が照射されることにより硬化が促進されるインクを付与する画像記録部と、
前記搬送部によって搬送される前記基材の前記表面に、不活性ガスを供給しつつ前記特定波長域の光を照射するインク硬化部と、
を備え、
前記インク硬化部は、
前記画像記録部よりも前記搬送経路の下流側に位置し、前記搬送経路に対向する第1部位に設けられた少なくとも1つの第1開口と、前記第1部位とは異なる第2部位に設けられた少なくとも1つの第2開口と、を有する筐体と、
前記筐体の内部に設けられ、前記第1部位に向けて前記特定波長域の光を照射する光源と、
前記少なくとも1つの第2開口から前記筐体の内部に不活性ガスを供給するガス供給部と、
を有し、
前記第1部位の少なくとも一部は前記特定波長域の光を透過する、画像記録装置。 A transport unit for transporting the substrate along the transport path;
An image recording unit that applies ink whose curing is accelerated by irradiating light of a specific wavelength range on the surface of the base material transported by the transport unit;
An ink curing unit that irradiates light of the specific wavelength range while supplying an inert gas to the surface of the base material transported by the transport unit;
With
The ink curing unit is
At least one first opening provided in a first part that is located downstream of the image recording unit and opposed to the conveyance path, and provided in a second part that is different from the first part. A housing having at least one second opening;
A light source that is provided inside the housing and irradiates light in the specific wavelength region toward the first part;
A gas supply unit for supplying an inert gas into the housing from the at least one second opening;
Have
The image recording apparatus, wherein at least a part of the first part transmits light in the specific wavelength range.
前記筐体の前記第1部位が前記基材の前記表面と対向している際に、前記表面のうち前記光源によって前記特定波長域の光が照射される照射領域と、前記表面のうち周辺雰囲気が前記ガス供給部から供給される前記不活性ガスによりパージされるパージ領域と、の重複領域が存在する、画像記録装置。 The image recording apparatus according to claim 1,
When the first part of the housing faces the surface of the base material, an irradiation region of the surface irradiated with light of the specific wavelength region by the light source, and an ambient atmosphere of the surface An image recording apparatus in which there is an overlapping area with a purge area purged by the inert gas supplied from the gas supply unit.
前記筐体の前記第1部位が前記基材の前記表面と対向している際に、前記少なくとも1つの第1開口における少なくとも1つの仮想軸が、前記表面のうち前記光源によって前記特定波長域の光が照射される照射領域を通過する、画像記録装置。 The image recording apparatus according to claim 1,
When the first part of the housing faces the surface of the base material, at least one virtual axis in the at least one first opening is in the specific wavelength range by the light source of the surface. An image recording apparatus that passes through an irradiation area irradiated with light.
前記搬送経路のうち前記筐体と前記基材との間に関して、前記少なくとも1つの仮想軸が前記照射領域のうち上流側の部分を通過する、画像記録装置。 The image recording apparatus according to claim 3,
The image recording apparatus, wherein the at least one virtual axis passes through an upstream portion of the irradiation region with respect to the conveyance path between the casing and the base material.
前記少なくとも1つの第1開口は、前記第1部位のうち前記特定波長域の光が透過する透過領域の外部に形成される、画像記録装置。 An image recording apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
The image recording apparatus, wherein the at least one first opening is formed outside a transmission region through which light in the specific wavelength region is transmitted in the first portion.
前記少なくとも1つの第1開口は、前記第1部位のうち前記特定波長域の光が透過する透過領域の内部に形成される、画像記録装置。 An image recording apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
The image recording apparatus, wherein the at least one first opening is formed in a transmission region through which light in the specific wavelength region is transmitted in the first portion.
前記搬送経路のうち前記筐体と前記基材との間に関して、前記少なくとも1つの第1開口は前記第1部位のうち前記筐体の内側から外側へ上流側に向けて傾いている、画像記録装置。 An image recording apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein
The at least one first opening is inclined toward the upstream side from the inside of the housing to the outside of the first portion with respect to the space between the housing and the base material in the transport path. apparatus.
前記少なくとも1つの第1開口が形成された領域は、搬送経路と交差する方向を長手方向とする領域であり、
前記筐体と前記基材との間で前記搬送経路に沿う方向に関して、前記領域の長さは前記筐体の長さよりも小さい、画像記録装置。 An image recording apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The region in which the at least one first opening is formed is a region having a longitudinal direction in a direction intersecting the transport path,
The image recording apparatus, wherein a length of the region is smaller than a length of the casing in a direction along the conveyance path between the casing and the base material.
前記特定波長域の光は紫外線である、画像記録装置。 An image recording apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein
The image recording apparatus, wherein the light in the specific wavelength region is ultraviolet light.
前記搬送経路に対向する第1部位に設けられた少なくとも1つの第1開口と、前記第1部位とは異なる第2部位に設けられた少なくとも1つの第2開口と、を有する筐体と、
前記筐体の内部に設けられ、前記第1部位に向けて前記特定波長域の光を照射する光源と、
前記少なくとも1つの第2開口から前記筐体の内部に不活性ガスを供給するガス供給部と、
を備え、
前記第1部位の少なくとも一部は前記特定波長域の光を透過する、インク硬化装置。 The substrate is supplied with an inert gas to the surface of the substrate when the substrate to which ink that is accelerated by being irradiated with light in a specific wavelength region is applied is conveyed along the conveyance path. An ink curing device that irradiates light in a wavelength range,
A housing having at least one first opening provided in a first part facing the transport path and at least one second opening provided in a second part different from the first part;
A light source that is provided inside the housing and irradiates light in the specific wavelength region toward the first part;
A gas supply unit for supplying an inert gas into the housing from the at least one second opening;
With
An ink curing device, wherein at least a part of the first part transmits light in the specific wavelength region.
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