JP3613029B2 - Printer and printing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばガラスやプラスチックのような印字対象物に対して印字するためのプリンタ及び印字方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ガラスやプラスチックのような工業用の部品に対して印字(または描画)を行うためにプリンタが用いられている。この種のプリンタにより工業部品に対して印字する場合に、工業部品の表面状態が必ずしもきれいとは言えずその表面状態が規定できないとともに、表面に汚れが有りがちである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このように工業用の部品の表面状態が規定できなかったりあるいは表面が汚れている場合には、プリンタによりインクを工業用部品の表面に供給して印字する際に、インクの特性と被描画物あるいは印字対象物が合わないと、インクが玉状に弾かれたり、逆にインクが工業用部品の表面で流れてしまうことがある。このようにインクが玉状に弾かれたりあるいは逆に流れてしまうと、工業用部品の表面に良好な印字品質あるいは描画品質を得ることができないという問題がある。本発明の目的は上記課題を解消して、良好な印字品質あるいは描画品質を得ることができるプリンタ及び印字方法を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、印字対象物を載せる印字対象物搭載手段と、前記印字対象物搭載手段に搭載されている前記印字対象物に対してインクを供給して印字する印字手段と、前記印字手段が前記印字対象物に印字する際に、前記印字手段と前記印字対象物との位置を相対的に変える移動手段と、前記印字対象物にコロナ放電を行うためのコロナ放電電極を有するコロナ放電発生手段と、を備えることを特徴とするプリンタである。
【0005】
この請求項1の発明では、コロナ放電発生手段のコロナ放電電極が、印字対象物にコロナ放電を行うために、印字手段が印字しようとする印字対象物におけるインクの濡れ性の改善を行うことができるとともに、インクを印字した後にはインクのキュア(硬化)を行うことができる。印字対象物のインクに対する濡れ性を改善することができるので、インクが玉状に弾けたり流れてしまうようなことがなく、印字対象物に良好な印字品質の印字を行うことができる。またインクのキュアを行うことができるので、印字対象物を移動したとしてもインクが流れるようなことを防ぐことができる。
【0006】
請求項2の発明は、請求項1に記載の構成において、前記コロナ放電電極は、前記印字対象物の送り方向である第1方向とは直角方向であり、かつ前記印字手段の進行方向である第2方向とは平行に配置される。
【0007】
この請求項2の発明では、コロナ放電電極は第1方向と直角方向でかつ印字手段の進行方向である第2方向に平行に配置される。このため、コロナ放電電極は、印字手段の進行を妨害することがなく、印字対象物の送り方向である第1方向とは直角方向に関して放電を行うことができる。
【0008】
請求項3の発明は、請求項2に記載の構成において、前記印字手段が前記印字対象物に印字を行う以前に、前記コロナ放電電極により前記印字対象物の印字予定位置にコロナ放電させるための制御部を有する。
【0009】
この請求項3の発明では、印字手段が印字対象物に印字を行う以前に、コロナ放電電極が印字予定位置にコロナ放電をする。このために、印字対象物に印字を行う前に、印字予定位置のインクに対する濡れ性の改善を施すことができる。
【0010】
請求項4の発明は、請求項2に記載の構成において、前記印字手段が前記印字対象物に印字を行った以後に、前記コロナ放電電極により前記印字対象物の印字完了位置にコロナ放電させるための制御部を有する。
【0011】
この請求項4の発明では、印字手段が印字対象物に印字を行った以後に、コロナ放電電極が印字完了位置にコロナ放電をする。このため、印字完了した印字対象物のインクをコロナ放電によりキュアさせることができる。
【0012】
請求項5の発明は、請求項2,3または4に記載の構成において、前記移動手段は、前記印字対象物搭載手段を前記第1方向の前記印字対象物の送り方向に送る第1駆動手段と、前記印字手段を前記第2方向である前記印字手段の進行方向に送るための第2駆動手段と、を有する。
【0013】
この請求項5の発明では、第1移動手段が印字対象物搭載手段を第1方向の印字対象物の送り方向に送るとともに、第2駆動手段が印字手段を第2方向である印字手段の進行方向に送るようになっている。
【0014】
請求項6の発明は、請求項1に記載の構成において、前記コロナ放電電極は、前記印字手段が前記印字対象物に印字を行う以前に、前記印字対象物の印字予定位置にコロナ放電する第1電極部と、前記印字手段が前記印字対象物に印字を行う以後に、前記印字対象物の印字完了位置にコロナ放電する第2電極部とを有する。
【0015】
この請求項6の発明では、コロナ放電電極の第1電極部が、印字対象物の印字予定位置にコロナ放電することで、印字予定位置におけるインクに対する濡れ性を改善することができる。コロナ放電電極の第2電極部は、印字対象物が印字完了位置にコロナ放電することにより、印字完了位置におけるインクのキュアを行うことができる。
【0016】
請求項7の発明は、請求項1に記載の構成において、前記コロナ放電電極は、前記印字手段に固定されており、前記印字手段の移動に同期して移動する。
【0017】
この請求項7の発明では、コロナ放電電極は印字手段に同期して移動するようになっている。
【0018】
請求項8の発明は、請求項1に記載の構成において、コロナ放電発生手段は、前記コロナ放電電極と前記印字対象物の間のギャップを調整するギャップ調整装置を有する。
【0019】
この請求項8の発明では、このギャップ調整装置を用いることにより、印字対象物の高さの変化に対応してコロナ放電電極による放電を最適にすることができる。
【0020】
請求項9の発明は、印字対象物に対して印字手段により印字する印字方法において、印字対象物に対してインクを供給して印字する際に、前記印字対象物にコロナ放電を行うことを特徴とする印字方法である。
【0021】
この請求項9の発明では、コロナ放電は印字対象物におけるインクの濡れ性の改善と、印字後のインクのキュアを行うことができる。
【0022】
請求項10の発明は、請求項9に記載の構成において、前記印字手段が前記印字対象物に印字を行う以前に、前記コロナ放電電極は、前記印字対象物の印字予定位置にコロナ放電する。
【0023】
この請求項10の発明では、印字予定位置にコロナ放電することにより、印字予定位置におけるインクの濡れ性の改善を図ることができる。
【0024】
請求項11の発明は、請求項9に記載の構成において、前記印字手段が前記印字対象物に印字を行った以後に、前記コロナ放電電極は、前記印字対象物の印字完了位置にコロナ放電する。
【0025】
この請求項11の発明では、印字対象物の印字完了位置にコロナ放電することで、印字完了位置におけるインクのキュアを行うことができる。
【0026】
請求項12の発明は、請求項9に記載の構成において、前記コロナ放電電極の第1電極部が、前記印字手段が前記印字対象物に印字を行う以前に、前記印字対象物の印字予定位置にコロナ放電し、前記コロナ放電電極の第2電極部が、前記印字手段が前記印字対象物に印字を行う以後に、前記印字対象物の印字完了位置にコロナ放電する。
【0027】
この請求項12の発明では、第1電極部が印字予定位置にコロナ放電することで、印字予定位置におけるインクの濡れ性を改善することができるとともに、第2電極部が印字完了位置にコロナ放電することにより印字完了位置によるインクのキュアを行なうことができる。
【0028】
請求項13の発明は、印字対象物に対して印字手段により印字する印字方法において、印字対象物に対してインクを供給して印字する前または印字した後の少くとも一方において、前記印字対象物に紫外線照射を行うことを特徴とする印字方法である。
【0029】
この請求項13の発明では、印字対象物に紫外線を照射することで、インクの濡れ性の改善とインクのキュアを行うことができる。
【0030】
請求項14の発明は、印字対象物に対して印字手段により印字する印字方法において、印字対象物に対してインクを供給して印字する前または印字した後の少くとも一方において、前記印字対象物に電子線照射を行うことを特徴とする印字方法である。
【0031】
この請求項14の発明では、印字対象物に電子線を照射することで、印字対象物におけるインクの濡れ性を改善し、インクのキュアを行うことができる。
【0032】
請求項15の発明は、印字対象物に対して印字手段により印字する印字方法において、印字対象物に対してインクを供給して印字する前または印字した後の少くとも一方において、前記印字対象物にオゾンを吹きつけることを特徴とする印字方法である。
【0033】
この請求項15の発明では、印字対象物にオゾンを吹きつけることにより、印字対象物に対するインクの濡れ性を改善し、インクのキュアを行うことができる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0035】
図1は、本発明のプリンタの実施の形態を示す斜視図である。
【0036】
図1において、プリンタ10は、概略的にはベース12、移動手段15、印字対象物搭載手段であるテーブル46、印字手段であるインクジェットヘッド20、コロナ放電発生手段100等を有している。ベース12は、移動手段15の第1駆動手段14と第2駆動手段16をサポートしている。
【0037】
移動手段15は、上述した第1駆動手段14と第2駆動手段16を有している。第1駆動手段14は、ベース12の上に直接搭載されており、第1駆動手段14はテーブル46をY軸(第1方向)に移動して位置決めすることができる。第1駆動手段14は、テーブル46、スライダ42、ガイド41を有している。ガイド41のレール40,40は、スライダ42をY軸方向に案内するものである。スライダ42の上には、テーブル46がθ軸のモータ44を介して取り付けられている。このモータ44が作動すると、テーブル46はスライダ42に対してθ方向(垂直軸に関する回転方向)にインデックス可能である。
【0038】
テーブル46は、位置決め部材46Bを用いて、印字対象物48を正確に位置決めできるものである。吸着保持手段50は、テーブル46の穴46Aを通じて、印字対象物48を真空吸引によりテーブル46の上に吸着して保持するものである。
【0039】
印字対象物48は、たとえば平板状の工業用部品である。印字対象物48はたとえばプラスチックあるいはガラス製である。スライダ42は、モータ14の作動によりY軸方向に関して移動して位置決めすることができる。このモータ14はたとえばリニアモータである。
【0040】
移動手段15の第2駆動手段16は、サポート16A,16Aとコラム16B及びスライダ60等を有している。コラム16Bはサポート16A,16Aによりベース12に対して間隔をおいて水平に支持されている。スライダ60は、モータ17を作動することにより、X軸(第2方向)に沿って、レール62A,62Aにより移動して位置決めすることができる。このモータ17はたとえばリニアモータである。
【0041】
スライダ60は、たとえばインクジェットヘッド20を各種方向に移動して位置決めするためのモータ62,64,66,68を有している。モータ62を作動すれば、インクジェットヘッド20は、Z軸方向(上下方向)に沿って上下動して位置決め可能である。このZ軸はX軸とはY軸に対して直交する方向である。
【0042】
モータ64を作動すると、インクジェットヘッド20は、β方向に沿って揺動して位置決め可能である。モータ66を作動すると、インクジェットヘッド20はγ方向に揺動して位置決め可能である。モータ68を作動すると、インクジェットヘッド20は、α方向に揺動して位置決め可能である。
【0043】
このように、インクジェットヘッド20は、スライダ60において、Z軸方向に直線移動して位置決め可能で、しかもα、β、γに沿って揺動して位置決め可能である。このことから、インクジェットヘッド20のインク吐出面20pは、テーブル46の印字対象物48の形状や高さの状況変化に対応して正確に位置あるいは姿勢をコントロールすることができる。
【0044】
図2は、制御部80により制御される対象の例を示している。制御部80は上述したモータ44,14,17,62,68,64,66の各種制御を行う。
【0045】
また制御部80は、ピエゾ素子駆動回路101に対してピエゾ素子駆動信号S3を供給するようになっている。このピエゾ素子駆動信号S3は、インク管理コントローラ98からコンピュータ34を介して送られてくるインク管理の情報に基づいて、インクジェットヘッド20のピエゾ素子の駆動を行い、適切な量のインクをインクジェットヘッド20から印字対象物40に供給するようになっている。
【0046】
インクジェットヘッド20はインク供給部97に接続されており、インク供給部97は粘度計95と温度計96により粘度と温度が管理されている。粘度計95からはフィードバック信号S2がインク管理コントローラ98に送られ、温度計96からはインクの状態のフィードバック信号S1がインク管理コントローラ98に送られる。
【0047】
これにより、インク管理コントローラ98は、インク供給部97のインクの状況を判断して、コンピュータ34を介してその状態に見合ったピエゾ素子駆動信号S3をピエゾ素子駆動回路101に送る。ピエゾ素子駆動回路101は、このようなインクの状態に応じてインクジェットヘッド20を作動させて、適切な量のインクを印字対象物48に供給する。
【0048】
次に、図1のコロナ放電発生手段100は、操作部120と交流電源121及びコロナ放電電極122を有している。交流電源121はコロナ放電電極122とテーブル46に電気的に接続されている。これによりコロナ放電電極122とテーブル46、すなわち印字対象物48の間にコロナ放電を起こすことができる。
【0049】
この交流電源121は、たとえば
周波数 :約15KHz
出力電圧:0〜14,000V(可変で対象物とのギャップ、材質等に合わせて調整する)
消費電力:起動時80VA、放電時350VA
である。
【0050】
操作部120は、コロナ放電電極122を、テーブル46に搭載された印字対象物48に対して所定のギャップで近づけたりあるいは遠ざけることができるものである。この操作部120は、インクジェットヘッド20が印字対象物48に近づく動作に同期して、コロナ放電電極122を印字対象物48に近づけ、インクジェットヘッド20が印字対象物48から遠く離れた場合には、コロナ放電電極122も印字対象物48から遠く離すことができるアクチュエータである。
【0051】
ただし、この操作部120としては、インクジェットヘッド20用の各モータ62,64,66,68とスライダ60を兼用してもよい。これにより、コロナ放電電極122はインクジェットヘッド20の移動と位置決めの際に同期して移動して位置決めできる。
【0052】
図2の制御部80は、交流電源121と操作部120の作動を制御する。
【0053】
図3は、コロナ放電発生手段100と、テーブル46、インクジェットヘッド20、第2駆動手段16等をより簡単化して示している。テーブル46の上には印字対象物48が搭載されている。
【0054】
コロナ放電電極122は、たとえば棒状体のものを曲げて作ることができ、コロナ放電電極122は、鉄やその他の導電体に対してたとえばフッ素樹脂、シリコンゴム、ポリプロピレンのような電気的な絶縁被膜を施したものである。
【0055】
コロナ放電電極122は、直線部分122Aと支持部分122Bを有している。直線部分122Aの長さLは、好ましくは印字対象物48の幅Wよりも大きく設定されている。このようにするのは、コロナ放電電極122の直線部分122Aからの放電が印字対象物48の幅Wに関して全域に亘って漏れなく放電できるようにするためである。
【0056】
支持部分122Bは、直線部分122Aを支持しており、交流電源121に電気的に接続されている。操作部120は、この支持部分122Bを支持している。
【0057】
テーブル46は、第1方向の+Yと−Yに移動して位置決め可能であり、インクジェットヘッド20は、第2方向の+Xと−Xの方向に移動して位置決め可能である。
【0058】
交流電源121は高周波電圧を、コロナ放電電極122とテーブル46に供給して、この結果コロナ放電電極122とテーブル46の間、すなわち印字対象物48に対してコロナ放電を発生させることができる。
【0059】
図3の実施の形態においては、一つのコロナ放電電極122が、インクジェットヘッド20の付近に配置されている。しかもこのコロナ放電電極122の直線部分122Aの方向は、インクジェットヘッド20が移動するX方向(第2方向)に平行であって、しかも印字対象物48が移動するY軸方向(第1方向)に関しては直角方向である。
【0060】
インクジェットヘッド20が印字対象物48に印字することで、順次印字インク20Aが形成されていく。このように印字インク20Aが配列して印字されていく場合に、コロナ放電電極122は、これから印字しようとする印字対象物の印字予定位置Pに対してコロナ放電を施す。このように印字対象物48の印字予定位置Pに対してコロナ放電を施すことにより、印字対象物におけるインクの濡れ性を改善あるいは適度に調整することができる。このように濡れ性の改善を行うことができるのは例えば、プラスチックの表面にコロナ放電を施すことによりカルボニル基や水酸基等が生成され、インクとの親和性が増すという理由からである。
【0061】
印字対象物48における印字予定位置Pのインクの濡れ性の改善を行うことにより、これから印字されようとするインクが印字対象物48の表面において玉状に弾かれたりあるいは流れてしまうようなことはない。従って、印字インク20Aの描画品質あるいは印字品質を高めることができる。すなわち、工業用部品のような印字対象物48の表面状態が規定できないとともに、表面に汚れがある場合であっても、そのような濡れ性を適度に改善することができる。
【0062】
印字予定位置Pとしては、たとえば印字インク20Aの印字される数行前あるいは1行前のような位置である。
【0063】
図4と図5は上述したような印字対象物48の印字予定位置Pに対してコロナ放電電極122によりコロナ放電を行っている様子を示している。
【0064】
次に、本発明のプリンタの別の実施の形態を説明する。図6においては、コロナ放電電極122が、第1電極部123と第2電極部124を有していることが特徴的である。
【0065】
第1電極部123は、印字対象物48の印字予定位置Pに対しコロナ放電を施すのであるが、第2電極部124は、すでに印字された印字完了位置P1に対してコロナ放電を行う。
【0066】
第1電極部123と第2電極部124は、同じ形をしており、上述した図3のコロナ放電電極122と同じ形である。第1電極部123と第2電極部124は、交流電源121に接続されており、必要に応じてある時間に高周波電圧を付与されているかあるいは常時高周波電圧が付与されている。操作部120は第1電極部123と第2電極部124を一体的にZ方向に移動して、第1電極部123と第2電極部124を、印字対象物48に対して所定のギャップでそれぞれ離して配置する。
【0067】
図7と図8はそのような2つの第1電極部123と第2電極部124を用いて、それぞれ印字予定位置Pと印字完了位置P1に対して放電を行う様子を示している。
【0068】
印字予定位置Pは、第1電極部123によりコロナ放電を受けることで、印字対象物48のインクに対する濡れ性を改善することができる。また第2電極部124は印字完了位置P1における印字インク20Aのキュア(硬化)を行うことができる。
【0069】
このように2つの電極部123,124が、インクジェットヘッド20を挟むようにしてかつ平行に配置されていることにより、印字前の濡れ性の改善と印字後のキュアを同時に行うことができ、プリンタの印字効率をさらに高めることができる。
【0070】
上述したような棒状のコロナ放電電極を用いることにより、交流電源とコロナ放電電極の間の配線をひきづらなくても、コロナ放電電極を印字対象物に対して近づけたり遠ざけたりすることができる。
【0071】
図9〜図12は、本発明のプリンタのさらに別の実施の形態を示している。
【0072】
上述したコロナ放電電極(第1電極部123、第2電極部124)は、操作部120によりZ方向に下げて位置決めしたりあるいは持ち上げたりすることができるようになっている。この操作部120の支持プレート140に対して、コロナ放電電極122(第1電極部123、第2電極部124)は、図9や図10に示すようなギャップ調整装置170を用いて支持することができる。
【0073】
図9のギャップ調整装置170は、たとえばナット171、ネジ172、及びスプリング173、部材174を有している。部材174と支持プレート140の間にはスプリング173が配置されている。ナット171を適当な位置に回転して位置決めすることにより、コロナ放電電極122(第1電極部123、第2電極部124)は、印字対象物48に対して所定のギャップGをおいて位置決めする。
【0074】
図10はさらに別のギャップ調整装置270の例を示している。このギャップ調整装置270は、操作部120のプレート280に対してやはりナット271とネジ272、スプリング273等を有している。スプリング273は、支持プレート280とコロナ放電電極122(第1電極部123、第2電極部124)の間に配置されている。ネジ273を所定の位置に調整すれば、コロナ放電電極122(第1電極部123、第2電極部124)を所定のギャップGに設定することができる。
【0075】
図11は、本発明のプリンタのさらに別の実施の形態を示している。
【0076】
図11のプリンタ310の大まかな構成は、図1のプリンタ10と同様であるが、異なるのはコロナ放電発生手段400の構造である。図11〜図13に示すように、コロナ放電発生手段400は、コロナ放電電極422とコロナ放電電極423及び交流電源424を有している。交流電源424は、2つのコロナ放電電極422,423とテーブル46に対して電気的に接続されている。
【0077】
コロナ放電電極422と423は、実質的に同じ構造のものであるが、図12のようにコロナ放電電極422は、インクジェットヘッド20の一方端20Xに固定されているのに対して、コロナ放電電極423はインクジェットヘッド20の他方端20Yに固定されている。すなわち、コロナ放電電極422,423は180°反対に向けて固定されている。
【0078】
たとえば図12においてインクジェットヘッド20が−X方向(図12において左方向)に移動している場合には、コロナ放電電極422は、進行方向前側の印字対象物48の印字予定位置Pに対してコロナ放電をする。これにより印字予定位置Pは、インクの濡れ性を改善することができる。
【0079】
これに対してコロナ放電電極423は、放電することによりインクジェットヘッド20による印字後の印字インク20Aのキュア処理を行う。
【0080】
逆に、図14に示すように、インクジェットヘッド20が+X方向に移動して印字している状態では、コロナ放電電極422と423は逆の効果を発生する。すなわち、コロナ放電電極423が進行方向前側の印字予定位置Pにおけるインクの濡れ性の改善を行い、もう一つのコロナ放電電極422は、後側の印字完了位置P1における印字インク20Aのキュア処理を行う。
【0081】
このように2つのコロナ放電電極422,423は、インクジェットヘッド20に対して一体的に固定されているので、移動操作性がよく、これにより印字対象物の濡れ性の改善と印字インクのキュア処理を同時に行うことができる。
【0082】
ところで上述した実施の形態において、コロナ放電電極(第1電極部と第2電極部を含む)が複数設けられている場合には、印字対象物の濡れ性の改善と印字インクのキュア処理を行うようにしている。しかしこれに限らず、複数のコロナ放電電極を設けた場合であっても、印字対象物の濡れ性の改善だけの処理を行ったり、あるいは印字インクのキュアのみの処理を行うようにしても勿論構わない。
【0083】
図15は、本発明のさらに別の実施の形態を示している。電源521には、紫外線照射用の紫外線照射ランプ560が、インクジェットヘッド20の付近に配置されている。このような紫外線照射ランプ560は、電源521からの電源供給が行われ、かつ操作部520が紫外線照射ランプ560を印字対象物48の近くに近づけることにより、印字対象物48の印字予定位置における濡れ性の改善を行ったり、印字後の印字インクに対してキュア処理を行うことができる。
【0084】
図16と図17は、本発明のさらに別の実施の形態を示しており、電源に対してたとえば電子線発生部700,700が設けられている。このように電子線発生部700を用いることにより、印字対象物48の印字予定位置におけるインクの濡れ性の改善と、印字完了位置の印字インクのキュアを行うことができる。
【0085】
またこのような電子線発生部700に代えて、オゾン発生部を図16と図17のように配置することも可能である。このようにしても、オゾン発生をすることにより、印字予定位置におけるインクの濡れ性の改善と、印字完了位置における印字インクのキュアを行うことができる。
【0086】
上述した実施の形態では、たとえば図11の実施の形態では、コロナ放電電極422,423をインクジェットヘッド20に直接固定しているが、これに限らず2つのコロナ放電電極を、インクジェットヘッド20とは別体として、他の駆動手段を用いてインクジェットヘッド20と同期して動かすようにしても勿論構わない。
【0087】
本発明の実施の形態では、印字対象物における濡れ性の改善と印字インクのキュアの両方を行う場合と、いずれか一方を行う場合との両方に適用することができる。
【0088】
上述した実施の形態では、インクジェットヘッドがX軸方向(第2方向)に直線移動して位置決めでき、テーブルがY軸方向(第1方向)に移動して位置決め可能になっている。
【0089】
しかしこれに限らず図1の移動手段15としては、インクジェットヘッドとコロナ放電手段側にX軸とY軸方向の移動能力を持たせて、印字対象物側であるテーブル46は固定したままの状態にしても勿論構わない。逆に、テーブル側にX軸とY軸方向及びZ軸方向の移動能力を持たせて、インクジェットヘッドとコロナ放電手段を固定するようにしても勿論構わない。
【0090】
印字ヘッドユニットとしては、インクジェットヘッド以外に他の方式を採用することも勿論可能である。
【0091】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明では、コロナ放電発生手段のコロナ放電電極が、印字対象物にコロナ放電を行うために、印字手段が印字しようとする印字対象物におけるインクの濡れ性の改善を行うことができるとともに、インクを印字した後にはインクのキュア(硬化)を行うことができる。印字対象物のインクに対する濡れ性を改善することができるので、インクが玉状に弾けたり流れてしまうようなことがなく、印字対象物に良好な印字品質の印字を行うことができる。またインクのキュアを行うことができるので、印字対象物を移動したとしてもインクが流れるようなことを防ぐことができる。
【0092】
請求項2の発明では、コロナ放電電極は第1方向と直角方向でかつ印字手段の進行方向である第2方向に平行に配置される。このため、コロナ放電電極は、印字手段の進行を妨害することがなく、印字対象物の送り方向である第1方向とは直角方向に関して放電を行うことができる。
【0093】
請求項3の発明では、印字手段が印字対象物に印字を行う以前に、コロナ放電電極が印字予定位置にコロナ放電をする。このために、印字対象物に印字を行う前に、印字予定位置のインクに対する濡れ性の改善を施すことができる。
【0094】
請求項4の発明では、印字手段が印字対象物に印字を行った以後に、コロナ放電電極が印字完了位置にコロナ放電をする。このため、印字完了した印字対象物のインクをコロナ放電によりキュアさせることができる。
【0095】
請求項5の発明では、第1移動手段が印字対象物搭載手段を第1方向の印字対象物の送り方向に送るとともに、第2駆動手段が印字手段を第2方向である印字手段の進行方向に送るようになっている。
【0096】
請求項6の発明では、コロナ放電電極の第1電極部が、印字対象物の印字予定位置にコロナ放電することで、印字予定位置におけるインクに対する濡れ性を改善することができる。コロナ放電電極の第2電極部は、印字対象物が印字完了位置にコロナ放電することにより、印字完了位置におけるインクのキュアを行うことができる。
【0097】
請求項7の発明では、コロナ放電電極は印字手段に同期して移動する。
【0098】
請求項8の発明では、ギャップ調整装置を用いることにより、印字対象物の高さの変化に対応してコロナ放電電極による放電を最適にすることができる。
【0099】
請求項9の発明では、コロナ放電は印字対象物におけるインクの濡れ性の改善と、印字後のインクのキュアを行うことができる。
【0100】
請求項10の発明では、印字予定位置にコロナ放電することにより、印字予定位置におけるインクの濡れ性の改善を図ることができる。
【0101】
請求項11の発明では、印字対象物の印字完了位置にコロナ放電することで、印字完了位置におけるインクのキュアを行うことができる。
【0102】
請求項12の発明では、第1電極部が印字予定位置にコロナ放電することで、印字予定位置におけるインクの濡れ性を改善することができるとともに、第2電極部が印字完了位置にコロナ放電することにより印字完了位置によるインクのキュアを行なうことができる。
【0103】
請求項13の発明では、印字対象物に紫外線を照射することで、インクの濡れ性の改善とインクのキュアを行うことができる。
【0104】
請求項14の発明では、印字対象物に電子線を照射することで、印字対象物におけるインクの濡れ性を改善し、インクのキュアを行うことができる。
【0105】
請求項15の発明では、印字対象物にオゾンを吹きつけることにより、印字対象物に対するインクの濡れ性を改善し、インクのキュアを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプリンタの好ましい実施の形態を示す斜視図。
【図2】図1のプリンタの制御系の例を示す図。
【図3】図1のプリンタにおける印字対象物、テーブル、コロナ放電発生手段の構成例を示す図。
【図4】図3のコロナ放電電極等を示す平面図。
【図5】図4の矢印Aから見た側面図。
【図6】本発明のプリンタの別の実施の形態を示す斜視図。
【図7】図6のプリンタの平面図。
【図8】図7の矢印Aから見た側面図。
【図9】本発明のプリンタのさらに別の実施の形態を示す斜視図。
【図10】コロナ放電電極のギャップ調整装置の例を示す図。
【図11】コロナ放電電極のさらに別のギャップ調整装置の例を示す図。
【図12】図11のプリンタの平面図。
【図13】図12の矢印Aから見た側面図。
【図14】図12の動作状態とは逆の状態を示す図。
【図15】本発明のさらに別のプリンタの実施の形態を示す図。
【図16】図15のプリンタの平面図。
【図17】図16の矢印Aから見た側面図。
【符号の説明】
10・・・プリンタ
14・・・第1駆動手段
15・・・移動手段
16・・・第2駆動手段
20・・・インクジェットヘッド(印字手段)
46・・・テーブル(印字対象物搭載手段)
48・・・印字対象物
100・・・コロナ放電発生手段
122・・・コロナ放電電極
123・・・コロナ放電電極の第1電極部
124・・・コロナ放電電極の第2電極部
170・・・ギャップ調整装置
X軸・・・(第2方向)
Y軸・・・(第1方向)
P・・・印字予定位置
P1・・・印字完了位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printer and a printing method for printing on a printing object such as glass or plastic.
[0002]
[Prior art]
Printers are used for printing (or drawing) on industrial parts such as glass and plastic. When printing on an industrial part with this type of printer, the surface state of the industrial part is not necessarily clean, the surface state cannot be defined, and the surface tends to be dirty.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When the surface condition of industrial parts cannot be specified or the surface is dirty, the ink characteristics and the object to be drawn when printing by supplying ink to the surface of the industrial parts by the printer Alternatively, if the print object does not match, the ink may be repelled or the ink may flow on the surface of the industrial part. If the ink is thus repelled or flows backward, there is a problem that good print quality or drawing quality cannot be obtained on the surface of the industrial part. An object of the present invention is to provide a printer and a printing method capable of solving the above problems and obtaining good print quality or drawing quality.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a printing object mounting means for placing a printing object, a printing means for printing by supplying ink to the printing object mounted on the printing object mounting means, and the printing Corona discharge having a moving means for relatively changing the positions of the printing means and the printing object when the means prints on the printing object, and a corona discharge electrode for performing corona discharge on the printing object. And a generating unit.
[0005]
According to the first aspect of the present invention, the corona discharge electrode of the corona discharge generating means performs corona discharge on the print object, so that the wettability of ink on the print object to be printed by the printing means can be improved. In addition, the ink can be cured (cured) after the ink is printed. Since the wettability of the printing object with respect to the ink can be improved, the ink does not bounce or flow like a ball, and printing with good printing quality can be performed on the printing object. Further, since the ink can be cured, it is possible to prevent the ink from flowing even if the printing object is moved.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration according to the first aspect, the corona discharge electrode is in a direction perpendicular to a first direction that is a feeding direction of the printing object and is a traveling direction of the printing unit. The second direction is arranged in parallel.
[0007]
According to the second aspect of the present invention, the corona discharge electrode is disposed in a direction perpendicular to the first direction and parallel to the second direction which is the traveling direction of the printing means. For this reason, the corona discharge electrode does not obstruct the progress of the printing means, and can discharge in the direction perpendicular to the first direction which is the feeding direction of the printing object.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration according to the second aspect, before the printing means performs printing on the print object, the corona discharge electrode causes a corona discharge to a print target position of the print object. It has a control part.
[0009]
In the invention of claim 3, the corona discharge electrode performs corona discharge at the planned printing position before the printing means performs printing on the printing object. For this reason, the wettability with respect to the ink of the printing planned position can be improved before printing on the printing object.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to the second aspect, the corona discharge electrode causes the corona discharge electrode to perform corona discharge to a print completion position after the printing unit has printed the print target. It has a control part.
[0011]
In the invention of claim 4, after the printing means performs printing on the printing object, the corona discharge electrode performs corona discharge at the printing completion position. For this reason, the ink of the printed object which has been printed can be cured by corona discharge.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration according to the second, third, or fourth aspect, the moving unit is a first driving unit that sends the print object mounting unit in the feeding direction of the print object in the first direction. And second driving means for sending the printing means in the traveling direction of the printing means, which is the second direction.
[0013]
In the invention of claim 5, the first moving means sends the printing object mounting means in the first direction of feeding the printing object, and the second driving means moves the printing means in the second direction. Send in the direction.
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration according to the first aspect, the corona discharge electrode performs a corona discharge to a print target position of the print object before the printing unit performs printing on the print object. And a second electrode portion that corona discharges to a print completion position of the print object after the printing means performs printing on the print object.
[0015]
According to the sixth aspect of the present invention, the first electrode portion of the corona discharge electrode performs corona discharge at the planned printing position of the print object, so that the wettability with respect to the ink at the planned printing position can be improved. The second electrode portion of the corona discharge electrode can cure the ink at the print completion position by causing the print object to corona discharge to the print completion position.
[0016]
According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration according to the first aspect, the corona discharge electrode is fixed to the printing unit and moves in synchronization with the movement of the printing unit.
[0017]
According to the seventh aspect of the present invention, the corona discharge electrode is moved in synchronization with the printing means.
[0018]
According to an eighth aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the corona discharge generating means includes a gap adjusting device that adjusts a gap between the corona discharge electrode and the printing object.
[0019]
In the invention of claim 8, by using this gap adjusting device, it is possible to optimize the discharge by the corona discharge electrode in accordance with the change in the height of the printing object.
[0020]
According to a ninth aspect of the present invention, in a printing method for printing on a printing object by printing means, corona discharge is performed on the printing object when printing is performed by supplying ink to the printing object. Is the printing method.
[0021]
According to the ninth aspect of the present invention, corona discharge can improve ink wettability on a printing object and cure ink after printing.
[0022]
According to a tenth aspect of the present invention, in the configuration according to the ninth aspect, the corona discharge electrode corona discharges to a scheduled print position of the print object before the printing means prints on the print object.
[0023]
According to the tenth aspect of the present invention, the ink wettability at the planned printing position can be improved by performing corona discharge at the planned printing position.
[0024]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the configuration according to the ninth aspect, the corona discharge electrode corona discharges to a print completion position of the print object after the printing means performs printing on the print object. .
[0025]
In the eleventh aspect of the invention, the ink can be cured at the print completion position by performing corona discharge to the print completion position of the print object.
[0026]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the configuration according to the ninth aspect, the first electrode portion of the corona discharge electrode has a scheduled print position of the print object before the printing means prints on the print object. The second electrode portion of the corona discharge electrode corona discharges to the print completion position of the print object after the printing means prints on the print object.
[0027]
In the twelfth aspect of the invention, the first electrode portion corona discharges to the planned printing position, so that the ink wettability at the planned printing position can be improved, and the second electrode portion corona discharges to the printing completion position. By doing so, the ink can be cured at the print completion position.
[0028]
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a printing method for printing an object to be printed by printing means, at least one of before and after printing by supplying ink to the object to be printed. Is a printing method characterized by performing ultraviolet irradiation.
[0029]
In the thirteenth aspect of the invention, the ink wettability can be improved and the ink can be cured by irradiating the print target with ultraviolet rays.
[0030]
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a printing method for printing an object to be printed by printing means, at least one of before and after printing by supplying ink to the object to be printed. The printing method is characterized in that electron beam irradiation is performed.
[0031]
In the invention of
[0032]
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a printing method for printing an object to be printed by printing means, at least one of before and after printing by supplying ink to the object to be printed. This is a printing method characterized by spraying ozone on the surface.
[0033]
According to the fifteenth aspect of the present invention, by spraying ozone onto the print object, the ink wettability with respect to the print object can be improved and the ink can be cured.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
[0035]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a printer of the present invention.
[0036]
1, the printer 10 generally includes a
[0037]
The moving unit 15 includes the
[0038]
The table 46 can accurately position the
[0039]
The
[0040]
The second driving means 16 of the moving means 15 includes
[0041]
The slider 60 has
[0042]
When the
[0043]
As described above, the
[0044]
FIG. 2 shows an example of an object controlled by the
[0045]
The
[0046]
The
[0047]
As a result, the
[0048]
Next, the corona discharge generating means 100 in FIG. 1 includes an
[0049]
This
Frequency: About 15KHz
Output voltage: 0 to 14,000 V (variable and adjusted according to the gap, material, etc. with the object)
Power consumption: 80VA at startup, 350VA at discharge
It is.
[0050]
The
[0051]
However, as the
[0052]
2 controls the operation of the
[0053]
FIG. 3 shows the corona discharge generating means 100, the table 46, the
[0054]
The
[0055]
The
[0056]
The support portion 122B supports the straight portion 122A and is electrically connected to the
[0057]
The table 46 can be moved and positioned in the first direction + Y and −Y, and the
[0058]
The
[0059]
In the embodiment of FIG. 3, one
[0060]
When the
[0061]
By improving the wettability of the ink at the scheduled printing position P on the
[0062]
The scheduled printing position P is, for example, a position several lines before or one line before the
[0063]
4 and 5 show a state in which corona discharge is performed by the
[0064]
Next, another embodiment of the printer of the present invention will be described. In FIG. 6, the
[0065]
The
[0066]
The
[0067]
FIGS. 7 and 8 show a state in which discharge is performed to the scheduled print position P and the print completion position P1 using the two
[0068]
The scheduled printing position P can improve the wettability of the
[0069]
Since the two
[0070]
By using the rod-shaped corona discharge electrode as described above, the corona discharge electrode can be moved closer to or away from the object to be printed without drawing the wiring between the AC power source and the corona discharge electrode.
[0071]
9 to 12 show still another embodiment of the printer of the present invention.
[0072]
The above-described corona discharge electrodes (the
[0073]
9 includes, for example, a
[0074]
FIG. 10 shows another example of the
[0075]
FIG. 11 shows still another embodiment of the printer of the present invention.
[0076]
The general configuration of the printer 310 in FIG. 11 is the same as that of the printer 10 in FIG. 1, but the structure of the corona discharge generating means 400 is different. As shown in FIGS. 11 to 13, the
[0077]
The
[0078]
For example, when the
[0079]
On the other hand, the
[0080]
Conversely, as shown in FIG. 14, when the
[0081]
As described above, the two
[0082]
In the above-described embodiment, when a plurality of corona discharge electrodes (including the first electrode portion and the second electrode portion) are provided, the wettability of the print object is improved and the print ink is cured. I am doing so. However, the present invention is not limited to this, and even when a plurality of corona discharge electrodes are provided, it is a matter of course that only the process of improving the wettability of the print object or the process of only curing the printing ink is performed. I do not care.
[0083]
FIG. 15 shows still another embodiment of the present invention. In the
[0084]
FIGS. 16 and 17 show still another embodiment of the present invention, in which, for example,
[0085]
Further, instead of such an
[0086]
In the embodiment described above, for example, in the embodiment of FIG. 11, the
[0087]
The embodiment of the present invention can be applied to both the case where both the improvement of wettability in the printing object and the curing of the printing ink are performed, and the case where either one is performed.
[0088]
In the embodiment described above, the inkjet head can be linearly moved in the X-axis direction (second direction) and positioned, and the table can be moved and positioned in the Y-axis direction (first direction).
[0089]
However, the moving means 15 in FIG. 1 is not limited to this, and the table 46 on the printing object side remains fixed while the ink-jet head and the corona discharge means have movement capabilities in the X-axis and Y-axis directions. But of course. Conversely, the inkjet head and the corona discharge means may of course be fixed by giving the table side the ability to move in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions.
[0090]
As a print head unit, it is of course possible to adopt other methods besides the ink jet head.
[0091]
【The invention's effect】
As described above, in the first aspect of the invention, since the corona discharge electrode of the corona discharge generating means performs corona discharge on the print object, the ink wettability of the print object to be printed by the printing means is determined. Improvements can be made and the ink can be cured (cured) after the ink has been printed. Since the wettability of the printing object with respect to the ink can be improved, the ink does not bounce or flow like a ball, and printing with good printing quality can be performed on the printing object. Further, since the ink can be cured, it is possible to prevent the ink from flowing even if the printing object is moved.
[0092]
According to a second aspect of the present invention, the corona discharge electrode is disposed in a direction perpendicular to the first direction and parallel to the second direction which is the traveling direction of the printing means. For this reason, the corona discharge electrode does not obstruct the progress of the printing means, and can discharge in the direction perpendicular to the first direction which is the feeding direction of the printing object.
[0093]
In the invention of claim 3, the corona discharge electrode performs corona discharge at the planned printing position before the printing means performs printing on the printing object. For this reason, the wettability with respect to the ink of the printing planned position can be improved before printing on the printing object.
[0094]
In the invention of claim 4, the corona discharge electrode performs corona discharge at the print completion position after the printing means performs printing on the printing object. For this reason, the ink of the printed object which has been printed can be cured by corona discharge.
[0095]
In the invention of claim 5, the first moving means sends the printing object mounting means in the feeding direction of the printing object in the first direction, and the second driving means moves the printing means in the second direction. To send to.
[0096]
According to the sixth aspect of the invention, the first electrode portion of the corona discharge electrode performs corona discharge at the scheduled print position of the print object, whereby the wettability with respect to the ink at the planned print position can be improved. The second electrode portion of the corona discharge electrode can cure the ink at the print completion position by causing the print object to corona discharge to the print completion position.
[0097]
According to the seventh aspect of the present invention, the corona discharge electrode moves in synchronization with the printing means.
[0098]
In the invention of claim 8, by using the gap adjusting device, it is possible to optimize the discharge by the corona discharge electrode corresponding to the change in the height of the printing object.
[0099]
In the ninth aspect of the invention, corona discharge can improve the wettability of the ink on the printing object and cure the ink after printing.
[0100]
According to the tenth aspect of the present invention, the ink wettability at the planned printing position can be improved by performing corona discharge at the planned printing position.
[0101]
According to the eleventh aspect of the invention, the ink can be cured at the print completion position by performing corona discharge to the print completion position of the print object.
[0102]
According to the twelfth aspect of the invention, the first electrode portion corona discharges to the planned printing position, so that the ink wettability at the planned printing position can be improved, and the second electrode portion corona discharges to the printing completion position. Thus, the ink can be cured at the print completion position.
[0103]
In the thirteenth aspect of the present invention, the ink wettability can be improved and the ink can be cured by irradiating the print target with ultraviolet rays.
[0104]
In the invention of
[0105]
According to the fifteenth aspect of the present invention, by spraying ozone onto the print object, the ink wettability with respect to the print object can be improved and the ink can be cured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a preferred embodiment of a printer of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a control system of the printer in FIG.
3 is a diagram illustrating a configuration example of a printing object, a table, and corona discharge generating means in the printer of FIG.
4 is a plan view showing a corona discharge electrode and the like shown in FIG.
FIG. 5 is a side view as seen from an arrow A in FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing another embodiment of the printer of the present invention.
7 is a plan view of the printer of FIG. 6. FIG.
8 is a side view as seen from the arrow A in FIG. 7;
FIG. 9 is a perspective view showing still another embodiment of the printer of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a gap adjusting device for a corona discharge electrode.
FIG. 11 is a diagram showing an example of still another gap adjusting device for a corona discharge electrode.
12 is a plan view of the printer of FIG. 11. FIG.
13 is a side view seen from the arrow A in FIG.
14 is a diagram showing a state opposite to the operation state of FIG.
FIG. 15 is a diagram showing still another embodiment of a printer according to the invention.
16 is a plan view of the printer of FIG.
17 is a side view as seen from the arrow A in FIG.
[Explanation of symbols]
10 ... Printer
14: First driving means
15 ... Moving means
16: Second driving means
20 ... Inkjet head (printing means)
46 ... Table (means for mounting printing object)
48 ... Printed object
100: Corona discharge generating means
122 ... Corona discharge electrode
123 ... 1st electrode part of a corona discharge electrode
124... Second electrode part of corona discharge electrode
170 ... Gap adjusting device
X axis (second direction)
Y axis (first direction)
P ... Expected printing position
P1 ... Printing completion position
Claims (6)
前記印字対象物搭載手段に搭載されている前記印字対象物に対してインクを供給して印字する印字手段と、
前記印字手段が前記印字対象物に印字する際に、前記印字手段と前記印字対象物との位置を相対的に変える移動手段と、
前記印字対象物にコロナ放電を行うためのコロナ放電電極を有するコロナ放電発生手段と、を備え、前記コロナ放電電極は、
前記印字手段が前記印字対象物に印字を行う以前に、前記印字対象物の印字予定位置にコロナ放電する第1電極部と、前記印字手段が前記印字対象物に印字を行う以後に、前記印字対象物の印字完了位置にコロナ放電する第2電極部とを有することを特徴とするプリンタ。A printing object mounting means for placing a printing object;
Printing means for supplying ink to the printing object mounted on the printing object mounting means for printing;
Moving means for relatively changing the positions of the printing means and the printing object when the printing means prints on the printing object;
Corona discharge generating means having a corona discharge electrode for performing corona discharge on the print object, the corona discharge electrode,
Before the printing means prints on the printing object, the first electrode part that corona discharges to the printing scheduled position of the printing object, and after the printing means prints on the printing object, the printing A printer comprising: a second electrode portion for corona discharge at a printing completion position of an object.
前記印字対象物搭載手段を前記第1方向の前記印字対象物の送り方向に送る第1駆動手段と、
前記印字手段を前記第2方向である前記印字手段の進行方向に送るための第2駆動手段と、を有する請求項1または2に記載のプリンタ。The moving means is
First driving means for sending the printing object mounting means in the feeding direction of the printing object in the first direction;
3. The printer according to claim 1, further comprising: a second driving unit configured to send the printing unit in the traveling direction of the printing unit which is the second direction.
前記印字手段が前記印字対象物に印字を行う以前に、前記印字対象物の印字予定位置にコロナ放電し、前記印字手段が前記印字対象物に印字を行う以後に、前記印字対象物の印字完了位置にコロナ放電する印字方法。In the printing method for printing on a printing object by printing means, corona discharge is performed on the printing object when ink is supplied to the printing object and printing is performed. And
Before the printing means prints on the printing object, corona discharge occurs at the scheduled printing position of the printing object, and after the printing means prints on the printing object, printing of the printing object is completed. Printing method that corona discharge to the position.
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