JP2019069549A - 印刷装置、及び印刷方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】印刷装置の印刷品質を向上させること。【解決手段】印刷装置は、記録媒体Pに紫外線硬化型インクを吐出するノズルをノズル面82に有するヘッド8と、記録媒体に吐出された紫外線硬化型インクに対して紫外線を照射する紫外線照射部としての第1、第2照射部91,92と、第1、第2照射部から照射された紫外線のうちノズル面に入射する紫外線の第1、第2照射部からノズル面までの進行経路の一部にスモークを供給するスモーク供給部10と、を備える。【選択図】図5

Description

本発明は、印刷装置、及び印刷方法に関する。
従来から、紫外線を照射することにより液体から固体へ硬化する紫外線硬化型インクを用いて、記録媒体上に複数のドットを形成することで画像や文字などの記録を行う印刷装置が知られていた。紫外線硬化型インクを用いた印刷装置においては、ヘッドのノズル面に入射した紫外線によってノズル内のインクが硬化してノズル詰まりを生じたり、ノズル面に付着したインクミストが増粘し、ノズル面をワイピングする際に増粘したインクがノズル孔を塞いでしまったりしてインクの吐出が正常に行えなくなる、所謂ノズル抜けが問題となっていた。例えば、特許文献1には、ノズル面にマスクプレートを設けたインクジェットプリンター(印刷装置)が開示されている。マスクプレートは、遮光板として機能し、このマスクプレートによって紫外線ランプからノズル面に紫外線が入射することを防いでいる。
特開2004−358753号公報
紫外線照射部(紫外線ランプ)から出射された紫外線は、プラテンや記録媒体によって反射や散乱され、さらにその反射光や散乱光もヘッド周辺の部材などにより反射と散乱とを繰り返す。特許文献1に記載の印刷装置であっても、反射光や散乱光となった紫外線がマスクプレートと記録媒体との隙間からノズル面に到達してしまい、時間の経過と共にノズル詰まりなどによるインクの吐出異常を生じ、印刷品質が低下する恐れがあった。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る印刷装置は、記録媒体に紫外線硬化型インクを吐出するノズルをノズル面に有するヘッドと、前記記録媒体に吐出された前記紫外線硬化型インクに対して紫外線を照射する紫外線照射部と、前記紫外線照射部から照射された紫外線のうち前記ノズル面に入射する紫外線の前記紫外線照射部から前記ノズル面までの進行経路の一部にスモークを供給するスモーク供給部と、を備えることを特徴とする。
本適用例によれば、印刷装置は、スモークを供給するスモーク供給部を備えている。スモーク供給部が、ノズル面に入射する紫外線の紫外線照射部からノズル面までの進行経路の一部にスモークを供給することにより、紫外線照射部とノズル面との間に紫外線を遮光するスモークの幕が形成される。このスモークの幕によって、ノズル面に入射する紫外線が遮光されるので、ノズル詰まり(ノズル抜け)などによるインクの吐出異常が抑制される。したがって、印刷品質を向上させた印刷装置を提供することができる。
[適用例2]上記適用例に記載の印刷装置において、前記スモーク供給部は、前記進行経路のうち前記紫外線照射部と前記記録媒体との間以外の領域に前記スモークを供給することが好ましい。
本適用例によれば、スモーク供給部は、紫外線照射部と記録媒体との間以外の領域にスモークを供給するので、記録媒体上に吐出された紫外線硬化型インクの硬化を妨げることなく、ノズル面に入射する紫外線を遮光することができる。
[適用例3]上記適用例に記載の印刷装置において、前記スモーク供給部は、前記スモークを発生させるスモーク発生部と、前記スモークを送風するファンと、を備えることが好ましい。
本適用例によれば、スモーク供給部は、ファンを備えているので、スモーク発生部で発生させたスモークを効率よく供給することができる。
[適用例4]上記適用例に記載の印刷装置において、前記スモーク供給部は、前記スモークを噴出する供給口に接続され、前記供給口は、前記紫外線照射部と前記ヘッドとの間に位置することが好ましい。
本適用例によれば、スモーク供給部は、紫外線照射部とヘッドとの間に位置する供給口に接続されているので、ノズル面の近くに好適にスモークを供給することができる。
[適用例5]上記適用例に記載の印刷装置は、前記紫外線照射部と対向する前記ヘッドの第1側面に対向配置された第1隔壁と、前記ヘッドの前記第1側面と対向する第2側面に対向配置された第2隔壁と、前記スモークを回収するスモーク回収部と、を有し、前記スモーク供給部は、前記スモークを噴出する供給口に接続され、前記供給口は、平面視において、前記第1側面と前記第1隔壁との間に位置し、前記スモーク回収部は、前記スモークを吸引する吸引口に接続され、前記吸引口は、平面視において、前記第2側面と前記第2隔壁との間に位置することが好ましい。
本適用例によれば、スモーク供給部は、紫外線照射部と対向するヘッドの第1側面と、第1隔壁と、の間に位置する供給口に接続されている。スモーク回収部は、第1側面と対向するヘッドの第2側面と、第2隔壁と、の間に位置する吸引口に接続されている。換言すると、供給口、ヘッド及び吸引口は、紫外線照射部側から、供給口、ヘッド、吸引口の順に配置されている。スモークは、供給口からヘッドのノズル面を通過して吸引口に向かって移動し吸引口から吸引されるので、紫外線照射部側へは侵入しない。これにより、記録媒体上に吐出された紫外線硬化型インクの硬化を妨げることなく、ノズル面に入射する紫外線を遮光することができる。
[適用例6]上記適用例に記載の印刷装置は、第1隔壁と、第2隔壁と、前記スモークを回収するスモーク回収部と、前記スモーク供給部に接続され前記スモークを噴出する第1供給口及び第2供給口と、前記スモーク回収部に接続され前記スモークを吸引する第1吸引口及び第2吸引口と、を有し、前記紫外線照射部は、第1方向において前記ヘッドの一方側に設けられた第1照射部と、他方側に設けられた第2照射部とを有し、前記ヘッドは、前記第1方向に往復移動し、前記第1隔壁は、前記第1照射部と前記ヘッドとの間において前記ヘッドの第1側面に対向配置されており、前記第2隔壁は、前記第2照射部と前記ヘッドとの間において前記ヘッドの第2側面に対向配置されており、前記第1供給口及び前記第1吸引口は、鉛直方向からの平面視において、前記第1側面と前記第1隔壁との間に位置し、前記第2供給口及び前記第2吸引口は、鉛直方向からの平面視において、前記第2側面と前記第2隔壁との間に位置することが好ましい。
本適用例によれば、ヘッドが往復移動する第1方向において、第1照射部はヘッドの一方側に設けられ、第2照射部はヘッドの他方側に備えられている。また、第1供給口及び第1吸引口は、ヘッドの一方側である第1側面と第1隔壁との間に位置し、第2供給口及び第2吸引口は、ヘッドの他方側である第2側面と第2隔壁との間に位置している。第1照射部から照射されノズル面に入射する紫外線は、第2供給口から噴出され第1吸引口に吸引されるスモークによって遮光される。第2照射部から照射されノズル面に入射する紫外線は、第1供給口から噴出され第2吸引口に吸引されるスモークによって遮光される。これにより、第1、第2照射部からノズル面に入射する紫外線を遮光することが可能になり、ノズル抜けなどによるインクの異常吐出を抑制することができる。
[適用例7]上記適用例に記載の印刷装置は、前記スモークを前記第1供給口から供給するか前記第2供給口から供給するかを切り替え可能な第1切替部と、前記スモークを前記第1吸引口から吸引するか前記第2吸引口から吸引するかを切り替え可能な第2切替部と、前記第1切替部及び前記第2切替部を制御可能な制御部と、を有し、前記制御部は、前記ヘッドが前記第1方向において前記他方側から前記一方側へ移動する際に、前記第1供給口から前記スモークを供給すると共に前記第2吸引口から前記スモークを吸引するように前記第1切替部及び前記第2切替部を制御し、前記ヘッドが前記第1方向において前記一方側から前記他方側へ移動する際に、前記第2供給口から前記スモークを供給すると共に前記第1吸引口から前記スモークを吸引するように前記第1切替部及び前記第2切替部を制御することが好ましい。
本適用例によれば、ヘッドが他方側から一方側に移動する際に、制御部は第1、第2切替部を制御して、第1供給口からスモークを供給させ第2吸引口からスモークを吸引させる。また、ヘッドが一方側から他方側に移動する際、制御部は第1、第2切替部を制御して、第2供給口からスモークを供給させ第1吸引口からスモークを吸引させる。すなわち、ヘッドの移動方向において、スモークはヘッドの下流側で噴出され、下流側に移動してくるヘッドの上流側で吸引される。そして、記録媒体に吐出された紫外線硬化型インクはヘッドの更に上流側に設けられた紫外線照射部で硬化される。これにより、第1、第2照射部からノズル面に入射する紫外線がスモークによって遮光される。また、スモークは、下流側に移動するヘッドの上流側及び紫外線照射部の下流側で好適に回収されるので、紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線の照射を妨げない。
[適用例8]上記適用例に記載の印刷装置は、前記ヘッドを保持するキャリッジを有し、前記スモーク供給部は、前記キャリッジに保持されていることが好ましい。
本適用例によれば、スモーク供給部は、ヘッドを保持するキャリッジに保持されている。これにより、スモーク供給部をヘッドと共に移動させることができる。
[適用例9]上記適用例に記載の印刷装置は、前記紫外線照射部を保持するキャリッジを有し、前記スモーク供給部は、前記キャリッジに保持されていることが好ましい。
本適用例によれば、スモーク供給部は、紫外線照射部を保持するキャリッジに保持されている。これにより、スモーク供給部を紫外線照射部と共に移動させることができる。
[適用例10]上記適用例に記載の印刷装置において、前記スモーク供給部は、前記ヘッド及び前記紫外線照射部から隔離された位置に設けられ、前記スモークはスモーク供給管を介して供給されることが好ましい。
本適用例によれば、スモークは、紫外線照射部から隔離された位置に設けられたスモーク供給部からスモーク供給管を介して、ノズル面に入射する紫外線の紫外線照射部からノズル面までの進行経路の一部に供給される。これにより、スモーク供給部の設置場所の自由度が広がる。
[適用例11]本適用例に係る印刷装置の印刷方法は、記録媒体に紫外線硬化型インクを吐出するノズルをノズル面に有するヘッドと、前記記録媒体に吐出された前記紫外線硬化型インクに対して紫外線を照射する紫外線照射部と、前記紫外線照射部から照射された紫外線のうち前記ノズル面に入射する紫外線の前記紫外線照射部から前記ノズル面までの進行経路の一部にスモークを供給するスモーク供給部と、を備える印刷装置の印刷方法であって、前記スモーク供給部から前記スモークを供給するスモーク供給工程と、前記紫外線照射部から紫外線を出射する紫外線出射工程と、前記ヘッドから前記紫外線硬化型インクを吐出する主走査工程と、を含んでいることを特徴とする。
本適用例によれば、印刷装置の印刷方法は、スモーク供給部からスモークを供給するスモーク供給工程を含んでいる。スモーク供給工程にて、ノズル面に入射する紫外線の紫外線照射部からノズル面までの進行経路の一部にスモーク供給部からスモークが供給され、紫外線照射部とノズル面との間に紫外線を遮光するスモークの幕が形成される。このスモークの幕によって、ノズル面に入射する紫外線が遮光されるので、ノズル抜けなどによるインクの異常吐出が抑制される。したがって、印刷装置の印刷品質を向上させることが可能な印刷方法を提供することができる。
実施形態1に係る印刷装置の概略構成を示す模式斜視図。 図1におけるN−N線での断面図。 印刷処理部の内部を示す斜視図。 印刷処理部の内部を示す側面図。 印刷ユニットの構成を示す側面図。 印刷ユニットの構成を示す平面図。 スモーク供給部の構成を示す図。 スモーク回収部の構成を示す図。 印刷装置の電気的な構成を示す電気ブロック図。 印刷装置の印刷方法を説明するフローチャート。 変形例1に係る印刷ユニットの構成を示す側面図。 変形例2に係る印刷ユニットの構成を示す側面図。 変形例3に係る印刷ユニットの構成を示す平面図。 実施形態2に係る印刷ユニットの構成を示す側面図。 印刷ユニットの構成を示す側面図。 スモーク供給部の構成を説明する図。 スモーク回収部の構成を説明する図。 印刷装置の電気的な構成を示す電気ブロック図。 印刷装置の印刷方法を説明するフローチャート。 実施形態3に係る印刷ユニットの構成を示す側面図。 印刷ユニットの構成を示す平面図である。 変形例4に係る印刷ユニットの構成を示す側面図。 実施形態4に係る印刷装置の構成を示す側面図。 印刷ユニットの構成を示す側面図。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。
また、図1から図6、図11から図15、図20から図24では、説明の便宜上、互いに直交する三軸として、X軸、Y軸およびZ軸を図示しており、軸方向を図示した矢印の先端側を「+側」、基端側を「−側」としている。また、以下では、X軸に平行な方向を「X軸方向」または「主走査方向」、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」または「副走査方向」、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」という。
(実施形態1)
<印刷装置>
図1は、実施形態1に係る印刷装置の概略構成を示す模式斜視図である。
まず、印刷装置1の概略構成について、図1を参照して説明する。
図1に示すように、印刷装置1は、ハウジング部材50で覆われている印刷処理部5、支持ステージ3、操作パネル35、開閉扉351、脚部33、および印刷装置1の内部に備えられている制御部101(図9参照)を含んで構成されている。本実施形態の印刷装置1は、記録媒体に紫外線硬化型インク(以下、UVインクともいう)を液滴に吐出させて文字、図形、画像などの記録を行うインクジェットプリンターである。
印刷装置1は、所謂フラットベットタイプのプリンターであり、支持ステージ3によって、水平に支持される記録媒体に対して、印刷処理部5から紫外線を照射することにより硬化する紫外線硬化型インクを吐出することにより印刷を行うプリンターである。記録媒体としては、紙、布、フィルム、金属などを用いることができる。
支持ステージ3は、X軸方向(主走査方向)に比べてY軸方向(副走査方向)に長い略平板形状を成している。印刷の際は、支持ステージ3上に記録媒体が配置される。支持ステージ3の記録媒体と接する載置面31には、複数の吸引孔(図示せず)が設けられており、記録媒体を載置面に吸着させて保持することができる。なお、記録媒体の保持方法は、一例であり、これに限定されるものではない。
脚部33は、支持ステージ3の四隅に備えられ、支持ステージ3を支持している。脚部33には、各脚同士を接続して強度を高める梁や、印刷装置1を容易に移動させるためのキャスターが備えられていてもよい。
操作パネル35は、作業者による指示を受け付けるための入力装置である。開閉扉351は、作業者が印刷処理部5を手動でメンテナンスするための入力装置である。印刷処理部5を開閉扉351の真上(Z軸方向の+側)に移動させることにより、作業者は、開閉扉351を開けて、印刷処理部5の内部を手動でメンテナンスすることができる。
図2は、図1におけるN−N線での断面図である。図2は、支持ステージ3の断面を示しており、後述する連結フレーム42に取り付けられている印刷処理部5の図示を省略している。図2に示すように、支持ステージ3は、後述するヘッド8を記録媒体に対して主走査方向(X軸方向)と交差する副走査方向(Y軸方向)に沿って相対移動させて副走査を行う副走査部4を備えている。副走査部4は、主走査方向(X軸方向)における支持ステージ3の両側に設けられている一対のガイド機構41と、図示しない印刷処理部5(図1参照)とガイド機構41とを連結している連結フレーム42と、ガイド機構41に沿って図示しない印刷処理部5(図1参照)を副走査方向(Y軸方向)に駆動させる副走査駆動機構43と、を備えている。
ガイド機構41は、本実施形態において、LMガイド(登録商標)(Linear Motion Guide)により構成されている。ガイド機構41は、副走査方向(Y軸方向)に延設して支持ステージ3の下側に固定されているガイドレール41aと、ガイドレール41aに対して副走査方向(Y軸方向)にスライドするスライダー41bとを備えている。スライダー41bは、連結フレーム42を介して図示しない印刷処理部5(図1参照)に取り付けられている。
副走査駆動機構43は、副走査方向(Y軸方向)に延設して支持ステージ3に固定されているネジ軸44と、ネジ軸44に螺合するナット部材46と、ナット部材46を回転させる副走査モーター47と、連結フレーム42に取り付けられており、ナット部材46が回転自在となるように取り付けられている支持部材45とを備えている。副走査部4は、副走査モーター47によってナット部材46を回転させることにより、連結フレーム42とともに図示しない印刷処理部5(図1参照)を副走査方向(Y軸方向)に移動させることができる。
図3は、図1における印刷処理部の内部を示す斜視図である。図4は、図1における印刷処理部の内部を示す側面図である。なお、図3では、説明の便宜上、ハウジング部材50(図1参照)を透視して図示している。図3および図4に示すように、印刷処理部5は、ヘッド8などを搭載する印刷ユニット6と、ヘッド8を記録媒体に対して主走査方向(X軸方向)に沿って相対移動させて主走査を行なう主走査部7と、印刷ユニット6と主走査部7とを収容する図示しないハウジング部材50(図1参照)と、を備えている。
主走査部7は、印刷ユニット6を主走査方向(X軸方向)へ移動可能となるように支持している上下一対のガイド軸71と、印刷ユニット6をガイド軸71に沿って移動可能とさせる主走査駆動機構73と、を備えている。
主走査駆動機構73は、ガイド軸71に沿って主走査方向(X軸方向)へ延設されているタイミングベルト74と、タイミングベルト74を掛け渡すための主動プーリー75および従動プーリー76と、主動プーリー75を駆動する主走査モーター77とを備えている。主走査部7は、主走査モーター77によって主動プーリー75を駆動させることにより、タイミングベルト74に連結されたヘッド8を含む印刷ユニット6を第1方向としての主走査方向(X軸方向の+側及び−側)に往復移動させることができる。
図5は、印刷ユニットの構成を示す側面図である。図6は、印刷ユニットの構成を示す平面図である。次に、印刷ユニット6の構成について図5及び図6を参照して説明する。
印刷ユニット6は、ヘッド8、紫外線照射部としての第1、第2照射部91,92、スモーク供給部10及びスモーク回収部20などを有している。また、印刷ユニット6は、ヘッド8を保持するキャリッジ61、第1照射部91を保持するキャリッジ62及び第2照射部92を保持するキャリッジ63を備えている。本実施形態のキャリッジ61,62,63は一体で形成されているが、各キャリッジ61,62,63が個別で設けられた構成であってよい。また、各キャリッジ61,62,63が磁石などで互いに吸着された構成であってもよい。
ヘッド8は、ノズル面82を有し、ノズル面82には記録媒体Pに紫外線硬化型インク(UVインク)を吐出するノズル81が設けられている。キャリッジ61には、所定の色(例えば、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K))のUVインクを収容する複数のインクカートリッジ(図示せず)が搭載されている。インクカートリッジに収容されているUVインクは、ヘッド8に供給される。また、ヘッド8は、記録媒体Pに向かってUVインクを吐出する複数のノズル81と、各ノズル81に対応して設けられているアクチュエーター(ノズルアクチュエーター)(図示せず)を有している。ノズルアクチュエーターとしては、ピエゾ方式やサーマル方式などを用いることができる。なお、本実施形態では、印刷ユニット6に1つのヘッド8が設けられた構成を例示したが、複数のヘッドで構成されるヘッドユニットを備えた印刷ユニットであってもよい。また、UVインクは、キャリッジ61以外の場所に設けられたインクタンクからインク供給チューブを介してヘッド8に供給される構成であってもよい。
UVインクは、樹脂材料、光重合開始剤及び溶媒を成分として含んでいる。これらの成分に、顔料や染料等の色素や、親液性や撥液性等の表面改質材料等の機能性材料を添加することによって固有の機能を有するインクを生成することができる。カラー画像を形成するイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのインクには、顔料や染料等の色素が添加されている。
樹脂材料は、樹脂膜を形成する材料である。このような樹脂材料としては、常温で液状であり、重合させることによってポリマーとなる材料であれば特に限定されない。樹脂材料としては、粘性が小さいものが好ましく、オリゴマーの形態であるのが好ましい。さらに、樹脂材料としては、モノマーの形態であることが一層好ましい。
光重合開始剤は、ポリマーの架橋性基に作用して架橋反応を進行させる添加剤である。光重合開始剤としては、例えば、ベンジンジメチルケタールなどが添加される。
溶剤は、樹脂材料の粘度を調整するものである。
第1、第2照射部91、92は、記録媒体Pに吐出されたUVインクに対して紫外線を照射する。第1照射部91は、第1方向(X軸方向)に沿ってヘッド8の一方側(X軸方向の+側)に設けられ、第2照射部92は、他方側(X軸方向の−側)に設けられている。第1、第2照射部91,92は、UVインクを硬化させる紫外線を記録媒体Pに向かって照射する光源93を有している。光源93としては、例えば、LED(Light Emitting Diode)、LD(Laser Diode)、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等の種々の光源を使用することができる。光源93のY軸方向における長さは、ヘッド8のY軸方向に沿って設けられている複数のノズル81を網羅する長さに設定されている。
印刷ユニット6は、後述するスモーク供給部10に接続されスモークを噴出する供給口17として機能する第1開口87を有している。また、印刷ユニット6は、後述するスモーク回収部20に接続されスモークを吸引する吸引口21として機能する第2開口88を有している。第1、第2開口87,88のY軸方向における長さは、ヘッド8のY軸方向における長さと略等しい。
第1開口87(供給口17)は、紫外線照射部としての第1照射部91とヘッド8との間に位置している。詳しくは、印刷ユニット6には、第1照射部91と対向するヘッド8の第1側面83(X軸方向の+側)に対向配置された第1隔壁85が設けられている。換言すると、第1隔壁85は、第1照射部91とヘッド8との間においてヘッド8の第1側面83に対向配置されている。第1隔壁85の両端は、第1側面83に接続され、第1隔壁85と第1側面83との間に第1開口87が形成されている。すなわち、供給口17は、鉛直方向(Z軸方向)からの平面視において、第1側面83と第1隔壁85との間に位置している。なお、第1、第2開口87,88のY軸方向における長さは、ノズル81がY軸方向に並んでなるノズル列の長さ以上であることが好ましい。
第2開口88(吸引口21)は、紫外線照射部としての第2照射部92とヘッド8との間に位置している。詳しくは、印刷ユニット6には、ヘッド8の第1側面83と対向する第2側面84に対向配置された第2隔壁86が設けられている。換言すると、第2隔壁86は、第2照射部92とヘッド8との間においてヘッド8の第2側面84に対向配置されている。第2隔壁86の両端は第2側面84に接続され、第2隔壁86と第2側面84との間に第2開口88が形成されている。すなわち、吸引口21は、鉛直方向(Z軸方向)からの平面視において、第2側面84と第2隔壁86との間に位置している。
図7は、スモーク供給部の構成を示す図である。図8は、スモーク回収部の構成を示す図である。次に、スモーク供給部10及びスモーク回収部20の構成について図5、図7及び図8を参照して説明する。なお、以下の説明では、発煙燃料又はスモークの移動方向に沿う位置関係を「上流側」「下流側」ともいう。
図5に示すように、スモーク供給部10は、ヘッド8を保持するキャリッジ61に保持されている。これにより、スモーク供給部10をヘッド8と共に移動させることができる。
図7に示すように、スモーク供給部10は、スモークを発生させるスモーク発生部11と、スモークを送風するファン15とを備えている。これにより、スモーク発生部11で発生させたスモークを効率よく供給することができる。さらに、スモーク発生部11は、発煙燃料を貯留する貯留部12、発煙燃料を加熱しスモークを発生させる加熱部14、発煙燃料を貯留部12から加熱部14へ供給するポンプ13を有している。発煙燃料としては、例えば、灯油を主成分とした液体や、グリコールを主成分とした液体などを採用することができる。
加熱部14は、例えば、ステンレス管にニクロム(80%ニッケル、20%クロム)を材料とするワイヤーを巻きつけることで構成することができる。上流側に位置する貯留部12からポンプ13によって加熱部14へ送液された発煙燃料が加熱部14で加熱されることによってスモークが発生する。ファン15は、加熱部14の下流側に位置し、発生したスモークを加熱部14から下流側へ送風する。なお、貯留部12は、発煙燃料を収容するカートリッジを着脱可能とさせた構成であってもよい。
スモーク供給部10は、スモークを噴出する供給口17に接続されている。詳しくは、ファン15の上流側は加熱部14に接続され、ファン15の下流側は第1開口87に接続されているので、スモーク供給部10で発生させたスモークが、第1開口87(供給口17)から噴出する。これにより、ノズル面82の近くに好適にスモークを供給することができる。
図8に示すように、印刷ユニット6は、スモークを回収するスモーク回収部20を有している。スモーク回収部20は、ヘッド8を保持するキャリッジ61に保持され、スモークを吸引、排出するファン23を備えている。スモーク回収部20は、スモークを吸引する吸引口21に接続されている。詳しくは、ファン23の上流側は第2開口88に接続され、ファン23の下流側は大気に開放されている。これにより、第2開口88(吸引口21)からスモークが吸引(回収)され、回収されたスモークは、ファン23を介して印刷装置1の外部に放出される。なお、ファン23の下流側は、印刷装置1が設置されている工場の排気設備に接続させてもよい。
図5及び図6に戻り、スモークに覆われる領域について説明する。なお、図5及び図6においては、スモークの移動方向を白抜きの矢印で示している。
上述の様に構成された印刷ユニット6によれば、スモーク供給部10は、紫外線照射部としての第1、第2照射部91,92から照射された紫外線のうちノズル面82に入射する紫外線の第1、第2照射部91,92からノズル面82までの進行経路の一部にスモークを供給することができる。詳しくは、第1、第2照射部91,92から照射された紫外線は、支持ステージ3や記録媒体Pによって反射され、さらにヘッド8周辺の部材などによって反射と散乱とを繰り返し、ヘッド8と記録媒体Pとの隙間からノズル面82まで到達する。ノズル面82に到達した僅かな紫外線が蓄積され、時間の経過と共にノズル面82に付着したインクミストやノズル81内のインクが硬化して、ノズル81の吐出不良(以下、ノズル抜けという)を引き起こす恐れがあった。
一方、スモーク供給部10で発生させたスモークは、第1照射部91とヘッド8との間に位置する供給口17から噴出する。噴出したスモークは、ノズル面82と記録媒体Pとの隙間を塞ぐようにX軸方向の−側に位置する吸引口21に向かって移動する。また、供給口17及び吸引口21のY軸方向の長さは、ノズル面82(ヘッド8)の長さと略等しいので、ノズル面82全体がスモークで覆われる。これにより、紫外線の進行経路であるヘッド8と記録媒体Pとの隙間がスモークの幕で塞がれる。このスモークの幕によって、ノズル面82に入射する紫外線が遮光されるので、ノズル抜けなどによるインクの吐出異常が抑制される。
スモーク供給部10は、進行経路のうち紫外線照射部としての第1、第2照射部91,92と記録媒体Pとの間以外の領域にスモークを供給する。本実施形態で示した印刷ユニット6の構成によれば、供給口17から噴出させたスモークは吸引口21から吸引されるので、第1、第2照射部91,92と記録媒体Pとの間には、スモークが供給されない。これにより、記録媒体P上に吐出されたUVインクの硬化を妨げることなく、ノズル面82に入射する紫外線を遮光することができる。
図9は、印刷装置の電気的な構成を示す電気ブロック図である。次に、印刷装置1の電気的構成について図9を参照して説明する。
制御部101は、インターフェイス部(I/F)102、CPU(Central Processing Unit)103、記憶部104、制御回路105などを含んで構成されている。インターフェイス部102は、入力信号や画像を取り扱う操作パネル35(入力装置)と制御部101との間でデータの送受信を行うためのものである。CPU103は、各種の検出器群107からの入力信号処理や、印刷装置1の印刷動作の制御を行うための演算処理装置である。
記憶部104は、CPU103のプログラムを格納する領域や作業領域などを確保するための記憶媒体であり、RAM(Random Access Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などの記憶素子を有している。
制御部101は、制御回路105から出力する制御信号によってヘッドに備えられているノズル81のノズルアクチュエーターの駆動を制御して記録媒体Pに向かってUVインクを吐出させる。制御部101は、制御回路105から出力する制御信号によって主走査駆動機構73に備えられている主走査モーター77の駆動を制御して印刷ユニット6を主走査方向(X軸方向)に往復移動させる。制御部101は、制御回路105から出力する制御信号によって副走査駆動機構43に備えられている副走査モーター47の駆動を制御して印刷処理部5を副走査方向(Y軸方向)に往復移動させる。
制御部101は、制御回路105から出力する制御信号によって第1、第2照射部91,92に備えられている光源93の電圧を制御して光源93の点灯又は消灯を行う。制御部101は、制御回路105から出力する制御信号によってスモーク供給部10に備えられているポンプ13の電圧及び加熱部14の電流を制御してスモークを発生させ、ファン15の電圧を制御して発生したスモークを送風する気流を発生させる。制御部101は、制御回路105から出力する制御信号によってスモーク回収部20に備えられているファン23の電圧を制御してスモークを吸引する気流を発生させる。このスモーク供給部10とスモーク回収部20とを制御することにより、ノズル面82と記録媒体Pとの間のスモークの量をコントロールすることができる。また、制御部101は、図示しない各装置を制御する。
制御部101が、主走査駆動機構73及びヘッド8を制御して、ヘッド8からUVインクを吐出させながら印刷ユニット6を主走査方向に移動させる主走査と、副走査駆動機構43を制御して印刷処理部5を副走査方向に搬送させる副走査と、を交互に繰り返すことによって記録媒体Pに画像などが形成される。
図10は、印刷装置の印刷方法を説明するフローチャートである。次に、印刷装置1の印刷方法について、図10を参照して説明する。
ステップS1は、印刷データを受信する印刷情報受信工程である。制御部101は、操作パネル35によって選択された画像に基づく印刷データや記録媒体の種類などの印刷情報の入力を受信し記憶部104に格納する。
ステップS2は、スモーク供給部10からスモークを供給するスモーク供給工程である。制御部101は、スモーク供給部10を駆動し、第1照射部91とヘッド8との間に位置する供給口17からスモークを噴出させる。また、制御部101は、スモーク回収部20を駆動し、第2照射部92とヘッド8との間に位置する吸引口21からスモークを吸引させる。これにより、ノズル面82と記録媒体Pとの隙間において供給口17から吸引口21に向かう気流が発生し、ノズル面82がスモークで覆われる。
ステップS3は、印刷処理部5を副走査方向に移動する副走査工程である。制御部101は、副走査駆動機構43を駆動し、印刷データに基づいて印刷処理部5を副走査方向(Y軸方向)の所定位置に移動させる。
ステップS4は、第1、第2照射部91,92から紫外線を出射する紫外線出射工程である。制御部101は、次の主走査における走査方向の下流側に位置する第1照射部91又は第2照射部92の光源93を点灯し、上流側に位置する第1照射部91又は第2照射部92の光源93を消灯する。なお、説明の便宜上、ステップS3の副走査工程及びステップS4の紫外線出射工程を異なるステップで説明したが、ステップS3とステップS4との工程は、入れ替わってもよいし、略同時に行われてもよい。
ステップS5は、ヘッド8のノズル81からUVインクを吐出する主走査工程である。制御部101は、主走査駆動機構73を駆動すると共に、ヘッド8のアクチュエーターを駆動し、印刷ユニット6を主走査方向(X軸方向)に移動しながらノズル81からUVインクを記録媒体Pに向かって吐出させる。この時、第1照射部91又は第2照射部92から照射された紫外線は、UVインクを硬化させる。また、ノズル面82はスモークで覆われているので、ノズル面82に向かう紫外線は遮光される。これにより、ノズル抜けなどによるインクの異常吐出が抑制される。
ステップS6は、印刷を継続するか否かを判断する判断工程である。制御部101は、記憶部104に格納されている印刷データを参照して次行の印刷データがあるかを確認する。次行の印刷データがある場合(ステップS6:Yes)は、ステップS3に戻りステップS3からステップS6を繰り返す。これにより、主走査と副走査とが繰り返され記録媒体Pに画像などが印刷される。次行の印刷データがない場合(ステップS6:No)、制御部101は印刷装置1の印刷動作を終了する。
なお、本実施形態では、記録媒体Pを支持ステージ3に支持(固定)して、固定された記録媒体Pに対してヘッド8を移動させて印刷を行うフラットベットタイプの印刷装置を例示したが、記録媒体Pを移動式の支持トレイに支持させて搬送する構成や、記録媒体Pをローラー対などにより搬送させる構成の印刷装置であってもよい。
以上述べたように、実施形態1に係る印刷装置1によれば、以下の効果を得ることができる。
印刷装置1は、スモークを供給するスモーク供給部10を備えている。スモーク供給部10が、ノズル面82に入射する紫外線の進行経路であるヘッド8(ノズル面82)と記録媒体Pとの隙間にスモークを供給する。このスモークによってノズル面82に入射する紫外線が遮光されるので、ノズル抜けなどによるインクの異常吐出が抑制される。これにより、印刷品質を向上させた印刷装置1を提供することができる。
スモーク供給部10は、第1、第2照射部91,92と記録媒体Pとの間にスモークを供給しないので、記録媒体P上に吐出されたUVインクの硬化を妨げることなく、ノズル面82に入射する紫外線を遮光することができる。
スモーク供給部10は、スモークを送風するファン15を備えているので、スモーク発生部11で発生させたスモークを効率よく供給することができる。
スモーク供給部10は、スモークを噴出する供給口17に接続されている。供給口17は、第1照射部91とヘッド8との間に位置しているので、これにより、ノズル面82の近くに好適にスモークを供給することができる。
供給口17は、ヘッド8の第1側面83と第1隔壁85との間に位置している。スモークを回収するスモーク回収部20は、スモークを吸引する吸引口21に接続され、吸引口21は、ヘッドの第2側面84と第2隔壁86との間に位置している。供給口17から噴出したスモークは、ノズル面82を通過して吸引口21から吸引される。これにより、ノズル面82がスモークで覆われ、第1、第2照射部91,92と記録媒体Pとの間にはスモークが侵入しないので、記録媒体P上に吐出されたUVインクの硬化を妨げることなく、ノズル面82に入射する紫外線を遮光することができる。
スモーク供給部10は、ヘッド8を保持するキャリッジ61に保持されている。これにより、スモーク供給部10をヘッド8と共に移動させることができる。
印刷装置1の印刷方法は、スモーク供給部10からスモークを供給するスモーク供給工程を含んでいる。スモーク供給工程にて、ノズル面82に入射する紫外線の進行経路であるヘッド8(ノズル面82)と記録媒体Pとの隙間にスモークが供給される。このスモークによってノズル面82に入射する紫外線が遮光されるので、ノズル抜けなどによるインクの異常吐出が抑制される。これにより、印刷品質を向上させた印刷装置1の印刷方法を提供することができる。
なお、本発明は上記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に対して種々の変更を加えることが可能である。以下に、実施形態1の変形例を述べる。
(変形例1)
図11は、変形例1に係る印刷ユニットの構成を示す側面図である。次に、変形例1に係る印刷ユニット6aの構成について図11を参照して説明する。なお、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
図11に示すように、スモーク供給部10は、第1照射部91を保持するキャリッジ62に保持されていてもよい。スモーク供給部10は、第1照射部91とヘッド8との間に位置する供給口17に接続され、供給口17からスモークが噴出する。この構成によれば、スモーク供給部10を第1照射部91と共に移動させることができる。
(変形例2)
図12は、変形例2に係る印刷ユニットの構成を示す側面図である。次に、変形例2に係る印刷ユニット6bの構成について図12を参照して説明する。なお、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
上述したスモーク供給部10は、ヘッド8及び第1、第2照射部91,92から隔離された位置に設けられている。スモーク供給部10で発生させたスモークは、スモーク供給管85bを介して供給される。スモーク供給管85bは、第1照射部91とヘッド8との間に位置し、その上端(Z軸方向の+側)は、スモーク供給部10に接続されている。また、スモーク供給管85bの下端(Z軸方向の−側)には、スモークを噴出する供給口17bが形成されている。
また、上述したスモーク回収部20は、ヘッド8及び第1、第2照射部91,92から隔離された位置に設けられている。供給口17bから噴出されたスモークは、スモーク吸引管86bを介して吸引される。スモーク吸引管86bは、ヘッド8と第2照射部92との間に位置し、その下端(Z軸方向の−側)には、スモークを吸引する吸引口21bが形成されている。また、スモーク吸引管86bの上端(Z軸方向の+側)は、スモーク回収部20に接続されている。スモーク供給管85b及びスモーク吸引管86bは、伸縮及び屈曲自在に構成されている。本構成によれば、スモーク供給部10及びスモーク回収部20を印刷ユニット6bと異なる場所に設置することができる。これにより、スモーク供給部10及びスモーク回収部20の設置場所の自由度を広げることができる。
(変形例3)
図13は変形例3に係る印刷ユニットの構成を示す平面図である。次に、変形例3に係る印刷ユニット6cの構成について図13を参照して説明する。なお、図13は、Z軸方向の−側から見た平面を図示している。また、図13においては、スモークの移動方向を白抜きの矢印で示している。また、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
印刷ユニット6cには、ヘッド8のY軸方向の+側である第3側面83cに対向配置された第1隔壁85cが設けられている。第1隔壁85cの両端は、第3側面83cに接続され、第1隔壁85cと第3側面83cとの間に供給口17cが形成されている。供給口17cのX軸方向における長さは、ヘッド8のX軸方向における長さと略等しい。供給口17cは、スモーク供給部10に接続され、スモーク供給部10で発生させたスモークが供給口17cから噴出する。
印刷ユニット6cには、ヘッド8の第3側面83cと対向する第4側面84cに対向配置された第2隔壁86cが設けられている。第2隔壁86cの両端は、第4側面84cに接続され、第2隔壁86cと第4側面84cとの間に吸引口21cが形成されている。吸引口21cのX軸方向における長さは、ヘッド8のX軸方向における長さと略等しい。吸引口21cは、スモーク回収部20に接続され、供給口17cから供給されたスモークが吸引口21cから吸引される。
スモーク供給部10で発生させたスモークは、供給口17cから噴出し、ノズル面82と記録媒体Pとの隙間を塞ぐようにY軸方向の−側に位置する吸引口21cに向かって移動する。また、供給口17c及び吸引口21cのX軸方向の長さは、ノズル面82(ヘッド8)の長さと略等しいので、ノズル面82全体がスモークで覆われる。これにより、紫外線の進行経路であるヘッド8と記録媒体Pとの隙間がスモークの幕で塞がれる。このスモークの幕によって、ノズル面82に入射する紫外線が遮光されるので、ノズル抜けなどによるインクの異常吐出が抑制される。
(実施形態2)
図14及び図15は、実施形態2に係る印刷ユニットの構成を示す側面図である。図16は、スモーク供給部の構成を説明する図である。図17は、スモーク回収部の構成を説明する図である。図18は、印刷装置の電気的な構成を示す電気ブロック図である。次に、実施形態2に係る印刷装置201の構成について図14から図18を参照して説明する。なお、図14及び図15においては、印刷ユニット206の移動方向及びスモークの移動方向を白抜きの矢印で示している。また、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
印刷装置201は、印刷ユニット206を有し、印刷ユニット206は、ヘッド8、紫外線照射部としての第1、第2照射部91,92、スモーク供給部210及びスモーク回収部220を有している。
印刷ユニット206は、後述するスモーク供給部210に接続されスモークを噴出する第1供給口217b、又は後述するスモーク回収部220に接続されスモークを吸引する第1吸引口221cとして機能する第1開口87を有している。第1開口87は、Z軸方向からの平面視において、第1側面83と第1隔壁85との間に位置している。
印刷ユニット206は、スモーク供給部210に接続されスモークを噴出する第2供給口217c、又はスモーク回収部220に接続されスモークを吸引する第2吸引口221bとして機能する第2開口88を有している。第2開口88は、Z軸方向からの平面視において、第2側面84と第2隔壁86との間に位置している。
スモーク供給部210は、ヘッド8を保持するキャリッジ61に保持されている。図16に示すように、スモーク供給部210は、スモーク発生部11と、ファン15と、第1切替部16とを備えている。第1切替部16は、ファン15の下流側に配置され、スモークを第1供給口217bとしての第1開口87から供給するか、第2供給口217cとしての第2開口88から供給するかを切り替え可能に構成されている。
本実施形態の第1切替部16は、所謂3方電磁弁であり、弁体16a,16b,16cを有している。弁体16aは、ファン15に接続されている。弁体16bは、第1開口87(第1供給口217b)に接続されている。弁体16cは、第2開口88(第2供給口217c)に接続されている。第1切替部16は、制御部101によって制御され、スモーク発生部11と第1開口87とを連通させるか、スモーク発生部11と第2開口88とを連通させるかの流路変更を行う。制御部101は、制御回路105から出力する制御信号によって、第1切替部16の流路を切り替える。
スモーク回収部220は、ヘッド8を保持するキャリッジ61に保持されている。図17に示すように、スモーク回収部220は、ファン23と、第2切替部22とを備えている。第2切替部22は、ファン23の上流側に配置され、スモークを第1吸引口221cとしての第1開口87から吸引するか、第2吸引口221bとしての第2開口88から吸引するかを切り替え可能に構成されている。
本実施形態の第2切替部22は、所謂3方電磁弁であり、弁体22a,22b,22cを有している。弁体22aは、ファン23に接続されている。弁体22cは、第1開口87(第1吸引口221c)に接続されている。弁体22bは、第2開口88(第2吸引口221b)に接続されている。第2切替部22は、制御部101によって制御され、第1開口87とファン23とを連通させるか、第2開口88とファン23とを連通させるかの流路変更を行う。制御部101は、制御回路105から出力する制御信号によって、第2切替部22の流路を切り替える。
図19は、印刷装置の印刷方法を説明するフローチャートである。次に、印刷装置201の印刷方法について、図14から図19を参照して説明する。なお、図19で示すフローチャートのうち、ステップS21及びステップS22は、実施形態1で説明したステップS1及びステップS2と同じであり、ステップS24からステップS26は、ステップS3からステップS5と同じなので、その説明を省略する。
ステップS23は、スモークの流路を切り替える流路切替工程である。制御部101は、次の主走査における走査方向に応じて第1切替部16及び第2切替部22を制御する。
図14に示すように、ヘッド8を含む印刷ユニット206が第1方向(X軸方向)において他方側(X軸方向の−側)から一方側(X軸方向の+側)へ移動する際に、制御部101は、第1開口87(第1供給口217b)からスモークを供給すると共に、第2開口88(第2吸引口221b)からスモークを吸引するように第1切替部16及び第2切替部22を制御する。詳しくは、制御部101は、第1切替部16の弁体16a,16bを開き、弁体16cを閉じることでスモークの流路を切り替え、第1開口87からスモークを噴出させる。また、制御部101は、第2切替部22の弁体22a,22bを開き、弁体22cを閉じることでスモークの流路を切り替え、第2開口88からスモークを吸引させる。
ヘッド8のノズル面82は、第1供給口217bから噴出し、第2吸引口221bに吸引されるスモークの幕によって覆われる。これにより、ヘッド8の移動方向において上流側に位置する第2照射部92から照射されノズル面82に入射する紫外線は、このスモークの幕によって遮光されるので、ノズル抜けなどによるインクの異常吐出が抑制される。また、ヘッド8の下流側に位置する第1供給口217bから噴出したスモークは、下流側に移動してくるヘッド8の上流側に位置する第2吸引口221bで好適に回収される。これにより、さらに上流側において、第2照射部92から記録媒体Pに向かって照射される、UVインクを硬化させるための紫外線は、妨げられない。
図15に示すように、ヘッド8を含む印刷ユニット206が第1方向(X軸方向)において一方側(X軸方向の+側)から他方側(X軸方向の−側)へ移動する際に、制御部101は、第2開口88(第2供給口217c)からスモークを供給すると共に、第1開口87(第1吸引口221c)からスモークを吸引するように第1切替部16及び第2切替部22を制御する。詳しくは、制御部101は、第1切替部16の弁体16a,16cを開き、弁体16bを閉じることでスモークの流路を切り替え、第2開口88からスモークを噴出させる。また、制御部101は、第2切替部22の弁体22a,22cを開き、弁体22bを閉じることでスモークの流路を切り替え、第1開口87からスモークを吸引させる。
ヘッド8のノズル面82は、第2供給口217cから噴出し、第1吸引口221cに吸引されるスモークの幕によって覆われる。これにより、ヘッド8の移動方向において上流側に位置する第1照射部91から照射されノズル面82に入射する紫外線は、このスモークの幕によって遮光されるので、ノズル抜けなどによるインクの異常吐出が抑制される。また、ヘッド8の下流側に位置する第2供給口217cから噴出したスモークは、下流側に移動してくるヘッド8の上流側に位置する第1吸引口221cで好適に回収される。これにより、さらに上流側において、第1照射部91から記録媒体Pに向かって照射される、UVインクを硬化させるための紫外線は、妨げられない。
ステップS27は、印刷を継続するか否かを判断する判断工程である。制御部101は、記憶部104に格納されている印刷データを参照して次行の印刷データがあるかを確認する。次行の印刷データがある場合(ステップS27:Yes)は、ステップS23に戻りステップS23からステップS27を繰り返す。これにより、主走査と副走査とが繰り返され記録媒体Pに画像などが印刷される。次行の印刷データがない場合(ステップS27:No)、制御部101は印刷装置201の印刷動作を終了する。
以上述べたように、実施形態2に係る印刷装置201によれば、以下の効果を得ることができる。
ヘッド8が他方側から一方側に移動する際、制御部101は、第1、第2切替部16,22を制御して、ヘッド8の下流側の第1供給口217bからスモークを噴出させ、上流側の第2吸引口221bからスモークを吸引させる。これにより、ヘッド8のノズル面82は、スモークの幕に覆われてノズル面82に入射する紫外線が遮光される。ノズル抜けなどによるインクの異常吐出が抑制される。また、スモークは、第2吸引口221bから好適に回収されるので、第2照射部92から記録媒体Pに向かって照射される、UVインクを硬化させるための紫外線は、妨げられない。これにより、UVインクの硬化を妨げることなく、ノズル面82に入射する紫外線を遮光することができる。したがって、印刷品質を向上させた印刷装置201を提供することができる。
ヘッド8が一方側から他方側に移動する際、制御部101は、第1、第2切替部16,22を制御して、ヘッド8の下流側の第2供給口217cからスモークを噴出させ、上流側の第1吸引口221cからスモークを吸引させる。これにより、ヘッド8のノズル面82は、スモークの幕に覆われてノズル面82に入射する紫外線が遮光されるので、ノズル抜けなどによるインクの異常吐出が抑制される。また、スモークは、第1吸引口221cから好適に回収されるので、第1照射部91から記録媒体Pに向かって照射される、UVインクを硬化させるための紫外線は、妨げられない。これにより、UVインクの硬化を妨げることなく、ノズル面82に入射する紫外線を遮光することができる。したがって、印刷品質を向上させた印刷装置201を提供することができる。
(実施形態3)
図20は、実施形態3に係る印刷ユニットの構成を示す側面図である。図21は、印刷ユニットの構成を示す平面図である。次に、実施形態3に係る印刷装置301について図20及び図21を参照して説明する。なお、図20及び図21においては、スモークの移動方向を白抜きの矢印で示している。また、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
印刷装置301は、印刷ユニット306を有し、印刷ユニット306は、ヘッド8、紫外線照射部としての第1、第2照射部91,92、スモーク供給部10を有している。
印刷ユニット306は、スモーク供給部10に接続されスモークを噴出する第1供給口317aとして機能する第1開口87及び第2供給口317bとして機能する第2開口88を有している。
印刷ユニット306は、ヘッド8の第1側面83に対向配置された第1隔壁385と、ヘッド8の第2側面84に対向配置された第2隔壁386と、ヘッド8の第3側面83cに接して配置された第3壁387と、ヘッド8の第4側面84cに接して配置された第4壁388とを有している。第1隔壁385の一端(Y軸方向の+側)と第2隔壁386の一端(Y軸方向の+側)とは、第3壁387と接続され、第1隔壁385の他端(Y軸方向の−側)と第2隔壁386の他端(Y軸方向の−側)とは、第4壁388と接続されている。これにより、第1隔壁385と第1側面83との間に第1開口87が形成され、第2隔壁386と第2側面84との間に第2開口88が形成されている。
スモーク供給部10は、スモークを噴出する第1開口87(第1供給口317a)及び第2開口88(第2供給口317b)に接続されている。詳しくは、ファン15の下流側は二股に分かれて第1開口87と第2開口88とに接続されている。加熱部14で発生させたスモークが、第1開口87(第1供給口317a)と第2開口88(第2供給口317b)から噴出する。
また、第1、第2隔壁385,386及び第3、第4壁387,388の下端(Z軸方向の−側)と記録媒体Pとの間隔は、ノズル面82と記録媒体Pとの間隔より狭くなっている。これにより、第1開口87(第1供給口317a)及び第2開口88(第2供給口317b)から噴出したスモークは、第1、第2隔壁385,386及び第3、第4壁387,388に囲われた空間に保持され、紫外線の進行経路であるヘッド8と記録媒体Pとの隙間がスモークの幕で塞がれる。このスモークの幕によって、ノズル面82に入射する紫外線が遮光されるので、ノズル抜けなどによるインクの異常吐出が抑制される。したがって、印刷品質を向上させた印刷装置301を提供することができる。
なお、本発明は上記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に対して種々の変更を加えることが可能である。以下に、実施形態3の変形例を述べる。なお、実施形態3と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
(変形例4)
図22は、変形例4に係る印刷ユニットの構成を示す側面図である。次に、変形例4に係る印刷ユニット306aについて図22を参照して説明する。
上述したスモーク供給部10は、ヘッド8及び第1、第2照射部91,92から隔離された位置に設けられている。スモーク供給部10で発生させたスモークは、スモーク供給管385b,386bを介して供給される。スモーク供給管385b,386bの上端(Z軸方向の+側)は、スモーク供給部10に接続されている。
スモーク供給管385bは、第1照射部91とヘッド8との間に位置し、その下端(Z軸方向の−側)には、スモークを噴出する第1供給口317cが形成されている。スモーク供給管385bの下端は、X軸方向の−側に傾き、第1供給口317cは、ノズル面82に向かって傾いて開口している。また、スモーク供給管385bの下端(Z軸方向の−側)と記録媒体Pとの間隔は、ノズル面82と記録媒体Pとの間隔より狭くなっている。これにより、第1供給口317cから噴出したスモークがノズル面82方向に移動しやすくなっている。
スモーク供給管386bは、第2照射部92とヘッド8との間に位置し、その下端(Z軸方向の−側)には、スモークを噴出する第2供給口317dが形成されている。スモーク供給管386bの下端は、X軸方向の+側に傾き、第2供給口317dは、ノズル面82に向かって傾いて開口している。また、スモーク供給管386bの下端(Z軸方向の−側)と記録媒体Pとの間隔は、ノズル面82と記録媒体Pとの間隔より狭くなっている。これにより、第2供給口317dから噴出したスモークがノズル面82方向に移動しやすくなっている。
第1供給口317c及び第2供給口317dからノズル面82に向かってスモークが噴出することによって、紫外線の進行経路であるヘッド8と記録媒体Pとの隙間がスモークの幕で塞がれる。このスモークの幕によって、ノズル面82に入射する紫外線が遮光されるので、ノズル抜けなどによるインクの異常吐出が抑制される。
(実施形態4)
図23は、実施形態4に係る印刷装置概略構成を示す側面図である。図24は、印刷ユニットの構成を説明する側面図である。次に、実施形態4に係る印刷装置401について図23及び図24を参照して説明する。なお、本実施形態で説明する印刷装置401は、比較的大型のメディア(記録媒体)を扱うロール・ツー・ロール方式のラージフォーマットプリンター(LFP)である。上述した実施形態1〜実施形態3では、往復移動するキャリッジ61に搭載され記録媒体Pの幅方向(X軸方向の+側及び−側)に移動しながらインクを吐出するシリアルヘッド式の印刷装置1,201,301を示したが、本実施形態で説明する印刷装置401は、記録媒体Pの幅方向(X軸方向)に延在し、固定して配列されたラインヘッド式である。また、図24においては、スモークの移動方向を白抜きの矢印で示している。また、実施形態1と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
図23に示すように、印刷装置401は、記録媒体Pに記録を行う印刷処理部405、印刷処理部405に対向する位置に配置され記録媒体Pを支持するプラテン403、記録媒体Pを搬送方向(印刷処理部405において+Y軸方向)に搬送する搬送機構として、ロール状の記録媒体Pを送り出す媒体供給部412と記録媒体Pをロール状に巻き取る媒体巻取部414とを有している。ここでは、記録媒体Pとしてロール状の記録媒体を使用しているが、このようなロール状の記録媒体を使用する印刷装置に限定されない。なお、以下の説明では、記録媒体Pの搬送方向に沿う位置関係を「上流側」「下流側」ともいい、媒体供給部412側が上流側、媒体巻取部414側が下流側である。
媒体供給部412には、ロール状の記録媒体P(ロールR1)がセットされる。媒体供給部412は、印刷処理部405に記録媒体Pを送り出すことが可能に構成されている。媒体供給部412は、記録媒体Pを搬送方向に搬送する際、回転方向Cに回転する。搬送機構は、記録媒体Pを搬送方向に搬送するための複数の搬送ローラー(図示せず)を備えている。また、プラテン403の下流側には、記録済みの記録媒体Pが搬送方向に搬送される搬送経路としての媒体支持部416が備えられている。
媒体支持部416の下流側には、記録媒体Pを巻き取る際の記録媒体Pの張力を調整する張力調整部413が備えられている。そして、張力調整部413の下流側には、記録媒体Pを巻き取り可能に構成された媒体巻取部414が備えられている。媒体巻取部414が回転方向Cに回転することにより、記録媒体Pがロール状に巻き取られ、ロールR2を形成する。
印刷処理部405には、印刷ユニット406が備えられている。印刷ユニット406は、プラテン403に支持され搬送方向に搬送される記録媒体Pに対して画像などを記録する。
図24に示すように、印刷ユニット406は、記録媒体PにUVインクを吐出するヘッド408a,408b,408c,408d、各ヘッド408a〜408dから記録媒体Pに吐出されたUVインクに対して紫外線を照射する紫外線照射部491a,491b,491c,491d、を含んでいる。各ヘッド408a〜408dは、記録媒体Pの幅方向(X軸方向)に延在して固定された所謂ラインヘッドである。ヘッド408a〜408dは、記録媒体Pの搬送方向の下流側(Y軸方向の+側)から上流側(Y軸方向の−側)に向かってヘッド408a,408b,408c,408dの順に並んでいる。ヘッド408a〜408dには、印刷処理部405と異なる場所に設けられたインクタンク(図示せず)からインク供給チューブ(図示せず)を介してUVインクが供給される。
印刷ユニット406は、スモーク供給管485a,485b,485c,485dを備えている。スモーク供給管485a〜485dの上端(Z軸方向の+側)は、印刷ユニット406から隔離された位置に設けられたスモーク供給部10に接続されている。また、印刷ユニット406は、スモーク吸引管486a,486b,486c,486dを備えている。スモーク吸引管486a〜486dの上端は、印刷ユニット406から隔離された位置に設けられたスモーク回収部20に接続されている。
ヘッド408aは、例えばイエロー(Y)のUVインクを吐出する複数のノズル81が形成されたノズル面482aを有している。ヘッド408aの下流側には、紫外線照射部491aが設けられ、ヘッド408aから吐出されたUVインクを硬化させる。ヘッド408aと紫外線照射部491aとの間には、スモーク供給管485aが設けられている。また、ヘッド408aを介してスモーク供給管485aと対向する位置には、スモーク吸引管486aが設けられている。
スモーク供給管485aの下端(Z軸方向の−側)には、スモークを噴出する供給口417aが形成されている。スモーク吸引管486aの下端には、スモークを吸引する吸引口421aが形成されている。スモーク供給管485a及びスモーク吸引管486aの下端と記録媒体Pとの間隔は、ノズル面482aと記録媒体Pとの間隔より狭くなっており、供給口417a及び吸引口421aは、互いにノズル面482aに向かって傾いて開口している。また、供給口417a及び吸引口421aのX軸方向の長さは、ノズル面482a(ヘッド408a)の長さと略等しい。これにより、供給口417aから噴出したスモークは、ノズル面482aと記録媒体Pとの隙間を塞ぐように吸引口421aに向かって移動し、ノズル面482a全体をスモークで覆う。また、スモークは、吸引口421aから好適に回収されるので、紫外線照射部491aにおける、ヘッド408aから記録媒体P上に吐出されたUVインクの硬化を妨げない。
ヘッド408bは、例えばマゼンタ(M)のUVインクを吐出する複数のノズル81が形成されたノズル面482bを有している。ヘッド408bの下流側には、紫外線照射部491bが設けられている。
ヘッド408cは、例えばシアン(C)のUVインクを吐出する複数のノズル81が形成されたノズル面482cを有している。ヘッド408cの下流側には、紫外線照射部491cが設けられている。
ヘッド408dは、例えばブラック(K)のUVインクを吐出する複数のノズル81が形成されたノズル面482dを有している。ヘッド408dの下流側には、紫外線照射部491dが設けられている。
各ヘッド408b、408c、408d、各紫外線照射部491b、491c、491d、スモーク供給管485b、485c、485d及びスモーク吸引管486b、486c、486dの構成及び位置関係等はヘッド408a、紫外線照射部491a、スモーク供給管485a及びスモーク吸引管486aと同様であるので説明は省略する。
印刷ユニット406に備えられている各ヘッド408a〜408dのノズル面482a〜482dは、各供給口417a〜417dから噴出するスモークで覆われる。これにより、紫外線の進行経路である各ヘッド408a〜408dと記録媒体Pとの隙間がスモークの幕で塞がれる。このスモークの幕によって、各ノズル面482a〜482dに入射する紫外線が遮光されるので、ノズル抜けなどによるインクの異常吐出が抑制される。したがって、印刷品質を向上させた印刷装置401を提供することができる。また、本実施形態では、スモークの移動方向を記録媒体Pの搬送方向の下流側から上流側としたが、スモーク供給管とスモーク吸引管との位置関係を記録媒体Pの搬送方向において逆にして、スモークの移動方向が記録媒体Pの搬送方向と同じになるようにしてもよい。
なお、上述した実施形態1〜実施形態4、及び変形例1〜変形例4では、供給口からスモークを噴出させ、ヘッド8(ノズル面82)と記録媒体Pとの隙間をスモークの幕で塞ぐものと説明したが、スモークに変えて酸素濃度の高い気体を噴出させてもよい。酸素濃度としては、21%を超え60%以下が好ましい。ヘッド8のノズル面82を酸素濃度の高い気体で覆うことで、UVインクの光重合に対する酸素阻害効果により、紫外線によるUVインクの重合反応が抑制される。すなわち、紫外線がノズル面82に到達してしまった場合でも、ノズル面82に付着したインクミスト(UVインク)の硬化が抑制される。これにより、ノズル抜けなどによるインクの吐出異常が抑制される。
また、上述した実施形態1〜実施形態4、及び変形例1〜変形例4では、供給口からスモークを噴出させ、ヘッド8(ノズル面82)と記録媒体Pとの隙間をスモークの幕で塞ぐものと説明したが、スモークに変えて色の付いた気体を噴出させてもよい。気体としては、塩素(CL2)を含む黄緑色の気体が好ましい。黄緑色は、紫外線の波長と一部重複する紫の補色である。ヘッド8のノズル面82を黄緑色の気体で覆うことにより、紫外線は、紫の補色である黄緑色の気体に吸収されるのでUVインクの重合反応が抑制される。すなわち、紫外線がノズル面82に到達してしまった場合でも、ノズル面82に付着したインクミスト(UVインク)の硬化が抑制される。これにより、ノズル抜けなどによるインクの吐出異常が抑制される。
また、上述した実施形態1〜実施形態4、及び変形例1〜変形例4で説明した印刷装置1,201,301,401の各部の構成を、適宜組み合わせた構成の印刷装置としてもよい。
1,201,301,401…印刷装置、3…支持ステージ、4…副走査部、5,405…印刷処理部、6,6a,6b,6c,206,306,306a,406…印刷ユニット、7…主走査部、8,408a〜408d…ヘッド、10,210…スモーク供給部、11…スモーク発生部、15,23…ファン、16…第1切替部、17,17b,17c,417a〜417d…供給口、20,220…スモーク回収部、21,21b,21c,421a〜421d…吸引口、22…第2切替部、43…副走査駆動機構、61,62,63…キャリッジ、73…主走査駆動機構、81…ノズル、82…ノズル面、83…第1側面、83c…第3側面、84…第2側面、84c…第4側面、85,85c,385…第1隔壁、85b,385b,386b,485a〜485d…スモーク供給管、86,86c,386…第2隔壁、86b,486a〜486d…スモーク吸引管、87…第1開口、88…第2開口、91…紫外線照射部としての第1照射部、92…紫外線照射部としての第2照射部、101…制御部、102…インターフェイス部、103…CPU、104…記憶部、105…制御回路、217b,317a,317c…第1供給口、217c,317b,317d…第2供給口、221b…第2吸引口、221c…第1吸引口、387…第3壁、388…第4壁、491a〜491d…紫外線照射部。

Claims (11)

  1. 記録媒体に紫外線硬化型インクを吐出するノズルをノズル面に有するヘッドと、
    前記記録媒体に吐出された前記紫外線硬化型インクに対して紫外線を照射する紫外線照射部と、
    前記紫外線照射部から照射された紫外線のうち前記ノズル面に入射する紫外線の前記紫外線照射部から前記ノズル面までの進行経路の一部にスモークを供給するスモーク供給部と、を備えることを特徴とする印刷装置。
  2. 前記スモーク供給部は、前記進行経路のうち前記紫外線照射部と前記記録媒体との間以外の領域に前記スモークを供給すること、を特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
  3. 前記スモーク供給部は、前記スモークを発生させるスモーク発生部と、前記スモークを送風するファンと、を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の印刷装置。
  4. 前記スモーク供給部は、前記スモークを噴出する供給口に接続され、
    前記供給口は、前記紫外線照射部と前記ヘッドとの間に位置すること、
    を特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の印刷装置。
  5. 前記紫外線照射部と対向する前記ヘッドの第1側面に対向配置された第1隔壁と、前記ヘッドの前記第1側面と対向する第2側面に対向配置された第2隔壁と、前記スモークを回収するスモーク回収部と、を有し、
    前記スモーク供給部は、前記スモークを噴出する供給口に接続され、前記供給口は、平面視において、前記第1側面と前記第1隔壁との間に位置し、
    前記スモーク回収部は、前記スモークを吸引する吸引口に接続され、前記吸引口は、平面視において、前記第2側面と前記第2隔壁との間に位置すること、
    を特徴とする請求項3に記載の印刷装置。
  6. 第1隔壁と、第2隔壁と、前記スモークを回収するスモーク回収部と、前記スモーク供給部に接続され前記スモークを噴出する第1供給口及び第2供給口と、前記スモーク回収部に接続され前記スモークを吸引する第1吸引口及び第2吸引口と、を有し、
    前記紫外線照射部は、第1方向において前記ヘッドの一方側に設けられた第1照射部と、他方側に設けられた第2照射部とを有し、
    前記ヘッドは、前記第1方向に往復移動し、
    前記第1隔壁は、前記第1照射部と前記ヘッドとの間において前記ヘッドの第1側面に対向配置されており、
    前記第2隔壁は、前記第2照射部と前記ヘッドとの間において前記ヘッドの第2側面に対向配置されており、
    前記第1供給口及び前記第1吸引口は、鉛直方向からの平面視において、前記第1側面と前記第1隔壁との間に位置し、
    前記第2供給口及び前記第2吸引口は、鉛直方向からの平面視において、前記第2側面と前記第2隔壁との間に位置すること、
    を特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
  7. 前記スモークを前記第1供給口から供給するか前記第2供給口から供給するかを切り替え可能な第1切替部と、前記スモークを前記第1吸引口から吸引するか前記第2吸引口から吸引するかを切り替え可能な第2切替部と、前記第1切替部及び前記第2切替部を制御可能な制御部と、を有し、
    前記制御部は、
    前記ヘッドが前記第1方向において前記他方側から前記一方側へ移動する際に、前記第1供給口から前記スモークを供給すると共に前記第2吸引口から前記スモークを吸引するように前記第1切替部及び前記第2切替部を制御し、
    前記ヘッドが前記第1方向において前記一方側から前記他方側へ移動する際に、前記第2供給口から前記スモークを供給すると共に前記第1吸引口から前記スモークを吸引するように前記第1切替部及び前記第2切替部を制御すること、
    を特徴とする請求項6に記載の印刷装置。
  8. 前記ヘッドを保持するキャリッジを有し、
    前記スモーク供給部は、前記キャリッジに保持されていること、
    を特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の印刷装置。
  9. 前記紫外線照射部を保持するキャリッジを有し、
    前記スモーク供給部は、前記キャリッジに保持されていること、
    を特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の印刷装置。
  10. 前記スモーク供給部は、前記ヘッド及び前記紫外線照射部から隔離された位置に設けられ、前記スモークはスモーク供給管を介して供給されること、
    を特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の印刷装置。
  11. 記録媒体に紫外線硬化型インクを吐出するノズルをノズル面に有するヘッドと、前記記録媒体に吐出された前記紫外線硬化型インクに対して紫外線を照射する紫外線照射部と、前記紫外線照射部から照射された紫外線のうち前記ノズル面に入射する紫外線の前記紫外線照射部から前記ノズル面までの進行経路の一部にスモークを供給するスモーク供給部と、を備える印刷装置の印刷方法であって、
    前記スモーク供給部から前記スモークを供給するスモーク供給工程と、
    前記紫外線照射部から紫外線を出射する紫外線出射工程と、
    前記ヘッドから前記紫外線硬化型インクを吐出する主走査工程と、
    を含んでいることを特徴とする印刷方法。
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