JP4059899B2

JP4059899B2 - 布地への画像形成方法及び装置

Info

Publication number: JP4059899B2
Application number: JP2006048287A
Authority: JP
Inventors: 良平佐藤; 巌八幡
Original assignee: 株式会社ジャパンネットワークサービス
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2006-02-24
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2026-02-24
Also published as: JP2006265813A

Description

本発明は、布地への画像形成方法及び装置に係り、特に長尺に形成された布地に昇華性インクで所定の画像形成を行う布地への印刷方法及び装置に関する。

上述のような布地への画像形成装置として、帯状の布、例えばポリエステル系布に文字模様等の画像をプリントして、垂れ幕、横断幕、幟等一方向に長い転写物を作成するものがある。このような転写物は、中間転写体であるロール状転写紙に昇華性インクで一旦画像を印刷形成し、この転写紙と被転写体である布とを、圧縮転写装置内で密着させて、加熱ローラで加圧加熱することで布に長尺の画像を形成する。

この画像形成装置は、図３に示すように、転写装置２００及び切断装置１００を備えてなる。転写装置２００は、内部にヒータを備え、転写紙２１０、布地２２０及び下紙２３０を重ね合わせた積層体を加熱する加熱ローラ２４０と、加熱ローラ２４０表面に配置され、前記積層体を加圧する無端状のフェルト帯２５０とを備える。また、転写装置２００は、転写後の転写紙を巻き取る転写紙ローラ２７０、転写が終わり切断された布地を巻き取る布地ローラ２８０と、紙を巻き取る下紙ローラ２９０とを備える。

この装置において、加熱ローラ２４０及びフェルト帯２５０は加熱部２０１に配置されている。加熱ローラ２４０は図示しないモータで回転駆動されると共に図示しないヒータで加熱されている。本例において、前記フェルト帯２５０は、ローラ２５１〜２５５で加熱ローラ２４０の周りに掛け回されている。なお本例では、ローラ２５２は上下動されフェルト帯２５０の位置を調整する。また、ローラ２５２近傍には、フェルト位置の上限リミットスイッチ２５６、下限リミットスイッチ２５７が設けられている。また、ローラ２２５には、フェルトの延びに対応してローラ２２５を移動させるフェルト伸張ノブ２５８を備えている。なお、図中符号２５９は駆動ローラテンション調整ノブ、２６０はフェルト位置ずれリミットスイッチを示している。

本装置では、前記転写紙ローラ２７０、布地ローラ２８０、下紙ローラ２９０は巻取部２０２に配置されている。本例では転写紙ローラ２７０、布地ローラ２８０、下紙ローラ２９０はモータ３１０で同期回転される。各ローラ２７０，２８０，２９０には、スプロケット３１１、３１２、３１３が取り付けられローラチェーン３１５が巻きかけられている。なお符号３１４はローラチェーン３１５転向用のスプロケットを示している。

切断装置１００は、加熱部２０１に取り付けられている。切断装置１００は、加熱された切断刃１１０が布地を切断する位置に配置されると共に適度な力で刃先を、布地を案内する刃受けシャフト１２０に押しつける。また、待避状態では、切断刃１１０が布地から離間した状態となる。

なお、本例では、ハンドル１１４で操作することにより、切断刃１１０の位置を調整している。なお、図３中符号１２２はカット位置調整ノブ、１２３は布地調整ノブを示している。

また、特許文献１には中間転写記録媒体への画像形成を、中間転写記録媒体を表裏から押圧して挟みながら行う熱転写記録装置において、中間転写記録媒体を、サーマルヘッドの前後で表裏からニップローラで押さえながら搬送する、あるいは幅方向両端を、挟持板やベルトで表裏から挟持し幅方向長さを固定しながら搬送する等するものが記載されている。
特開平９−３００６７３

ところで、上述した転写装置を備えた従来の布地への印刷装置にあっては、加熱ローラでの加熱時において、ポリエステル、ナイロン等で形成された布地と、転写紙の収縮状態の違いにより昇華性インク転写の不具合が生じることがある。即ち布地と転写紙の熱膨張率の違いにより、転写紙の膨張が大きくなり、転写紙に皺が発生することとなり布地上に昇華性インクで形成されるプリント模様等に歪みが発生するのである。

そこで本発明は、所定の模様を昇華性インクで布地に歪みなく形成することができる布地への画像形成方法及び装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、長尺に形成された布地を移動させつつインクジェットノズルで昇華性インクを塗布し、布地に昇華性インクによる所定の塗布パターンを形成するインク塗布工程と、該塗布パターンが形成された布地を移動させつつ加熱ドラムにより所定温度に加熱する加熱工程とを備えた布地への画像形成方法において、前記インク塗布工程の前段に布地への滲み止め剤を塗布する滲み止め剤塗布工程と、前記インク塗布工程と加熱工程の間に昇華性インクを乾燥させる乾燥工程と、同じく前記インク塗布工程と加熱工程との間に、前記インク塗布工程における布地の移送状態を布地のたるみから検出し、該インク塗布工程における布地の送り速度と前記乾燥工程への布地の移送速度とを調整することにより、布地の間欠的移動を連続的移動に変更する移動調整工程と、を備え、前記加熱工程は、布地の移動する領域において、布地を加熱する加熱ドラムの円筒面をなす壁状加熱部に対して非接触で布地を加熱する非接触加熱と、前記壁状加熱部の表面に取り付けられた円筒部材に対して接触させて布地を加熱する接触加熱とを行うことを特徴とする布地の画像形成方法である。

請求項２の発明は、長尺に形成された布地を移動させつつインクジェットノズルで昇華性インクを塗布し、布地に昇華性インクによる所定の塗布パターンを形成するインク塗布装置と、該塗布パターンが形成された布地を移動させつつ加熱ドラムにより所定温度に加熱する加熱装置とを備えた布地への画像形成装置において、前記インク塗布装置の前段に布地への滲み止め剤を塗布する滲み止め剤塗布装置と、前記インク塗布装置と加熱装置の間に昇華性インクを乾燥させる乾燥装置と、前記インク塗布装置に布地を移送する塗布布地移送手段と、インク塗布装置下流に設けられ加熱装置に布地を送る乾燥布地移送手段と、移送中の布地の移送状態を布地のたるみから検出する移送状態検出手段と、前記移送状態検出手段の検出結果に基づいて、前記塗布布地移送手段と前記乾燥布地移送手段との移送速度を制御する布地移送速度制御手段と、を備え、前記加熱装置は、布地を移動する領域において、加熱ドラムの円筒面をなす壁状加熱部の表面に円筒部材を取り付けてなり、円筒部材の前後において移動する布地を壁状加熱部により非接触状態で加熱する非接触加熱手段と、円筒部材に移動する布地を接触させて布地を加熱する接触加熱手段とを備えることを特徴とする。

請求項３の発明は、非接触加熱手段は、円筒部材が取り付けられる前後において加熱ドラムの円筒面をなす壁状加熱部からなる非接触加熱部材とされ、一方接触加熱部材としての円筒部材は、フッ素樹脂製の円筒部材とされて両端にフック状の掛着部を備えたワイヤ心線を挿通してなり、非接触加熱部材の両端にワイヤ心線の掛着部を係止して取付けられるようにしたことを特徴とする。

本願の各請求項に係る発明は、次の各効果を有する。
先ず転写紙を使用せず布地に直接昇華性インクを塗布して塗布パターンを形成するので、加熱時における熱膨張率の差に起因する塗布パターンの歪みを防止することができる。
布地には昇華性インク塗布前に布地への滲み防止剤が塗布されるので、昇華性インクの塗布時布地への滲みを防止することができる。
加熱前に昇華性インクを乾燥させるので、加熱前に昇華性インクを乾燥させることができ、加熱による布地の染色を効率よく行うことができる。
昇華性インクは、インクジェットノズルで布地に塗布されるので適正な量の昇華性インクを精緻に塗布することができる。
加熱は加熱ドラムで行うので、昇華性インクが塗布された布地を効率よく均一に加熱することができる。
布地移送速度制御手段は、布地の移送中の布地の移送状態を検出する移送状態検出手段との検出結果に基づいて、前記塗布布地移送手段と、前記乾燥布地移送手段との移送速度を制御するから、布地の送りを円滑に行うことができる。
布地移送速度制御手段は、布地の移送中の布地の移送状態を検出する移送状態検出手段との検出結果に基づいて、前記塗布布地移送手段と、前記乾燥布地移送手段との移送速度を制御するから、布地の送りを円滑に行うことができる。
移送状態検出手段は布地のたるみを検出し、布地移送速度制御手段は、前記塗布布地移送手段と、前記乾燥布地移送手段との移送速度を制御して、布地のたるみが発生しないようにしたので、布地の送りを円滑に行うことができる。
布地は、加熱装置の非接触加熱手段で加熱され、さらに接触加熱手段で高温に加熱され、布地と加熱手段との接触時間及び距離を少なくすることができ、インクの混色を防止することができる。
布地は円筒面の壁状加熱部において非接触で加熱され、さらに、円筒部材である接触加熱部で高温に加熱される。この円筒部材は、壁状加熱部に取り付けて配置するので、円筒部材を必要に応じて取り付け取り外すことができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。図１は実施例に係る布地への画像形成装置の概念図、図２は図１に示した布地への画像形成装置の構成を示す側面図である。

本例において、布地への画像形成装置１は、図１及び図２に示すように、ポリエステルやナイロンの布地２を巻き取って収納した布地供給ローラ１０、滲み止め剤であるバインダを塗布するバインダ塗布装置２０、ローラ２１、例えば昇華性インクを布地２の所定個所に塗布するプリントヘッド３０、昇華性インクが塗布された布地を加熱乾燥させる遠赤外光源を備えるプリヒータ４０、布地２の張力を調整するテンション調整装置５０、布地２を加熱する加熱ドラム６０、布地の間欠的移動を連続的移動に変更する移動調整装置である自動テンションバー７０、布地を幅方向の一定寸法に裁断するカッタ装置８０、布地を巻き取る布地ローラ９０を備える。

また、画像形成装置１は内部に布地供給ローラ１０及びバインダ塗布装置２０を備えた装置本体５と、装置本体５を支持するスタンド６を備える。本例では、プリントヘッド３０はピエゾ素子で駆動されるインクジェットノズル３１を備え所定色の昇華性インクを布地２に塗布する。プリントヘッド３０の下部を移動する布地２はプリントヘッド３０の昇華インクの吐出タイミングにあわせ、間欠的に矢印Ａの方向に移動していくよう駆動される。

プリヒータ４０は遠赤外線ランプ４１を備え、昇華性インクが塗布された布地２を加熱して乾燥させる。テンション調整装置５０はスプリング５１の他テンション調整用のノブ５２を備え、所定のテンションになるよう調整する。

また、加熱ドラム６０にはヒータ６１がその周囲に配置され、布地２を所定温度に加熱して昇華性インクを発色させ、生地を染色する。この場合加熱ドラム６０の加熱温度は布地の種類により選択でき、例えばポリエステルの場合１７０〜１８０°Ｃ、ナイロンの場合１５０〜１６０°Ｃが好適である。なお、図中符号６２は装置内換気用のダクトを示している。

本例では、カッタ装置８０は電気ヒータで加熱されたブレード８１と、ブレード８１との間で布地２を挟むローラ８２とを備え、布地２を溶解して切断する。なおこのとき布地２の移動が間欠的であると、布地２が静止したとき過加熱により布地２が焦げるおそれがあるため、自動テンションバー７０を設け、布地２の間欠移動を連続移動にするようにしている。このカッタ装置８０は布地２に印刷された範囲をセンサ８３で検知してその幅にブレード８１を移動するものとしている。

そして、本例において、布地２には所定の模様等が印刷され、所定幅に切断された状態となって布地ローラ９０巻き取られる。

実施の形態に係る布地への画像形成装置によれば、転写紙を使用せず布地に直接昇華性インクを塗布して塗布パターンを形成するので、加熱時における熱膨張率の差に起因する塗布パターンの歪みを防止することができる。また、布地には昇華性インク塗布前に布地への滲み防止剤が塗布されるので、昇華性インクの塗布時布地への滲みを防止することができる。また、加熱前に昇華性インクを乾燥させるので、加熱前に昇華性インクを乾燥させることができ、加熱による布地の染色を効率よく行うことができる。

さらに、昇華性インクは、インクジェットノズルで布地に塗布されるので適正な量のインクを精緻に塗布することができる。また、加熱は加熱ドラムで行うので、昇華性インクが塗布された布地を効率よく均一に加熱することができる。そして、インク塗布と加熱との間に布地の間欠的移動を連続的移動に変更する移動調整を行うので、インク塗布時に布地を間欠的に送ったとしても、乾燥時においては布地を連続的に送ることができ、連続加熱に支障が生じることがなくなる。

なお、上記例ではバインダ塗布装置を設けるものとしたが、バインダが塗布された布地あるいは滲みが発生しない布地を用いる場合には、布地への画像形成装置にバインダ塗布装置を備える必要はない。また、昇華性インクをインクジェットノズルにより塗布する例を示したが、このインクの塗布はどのような手段を用いてもよい。また、昇華性インクを加熱前に乾燥させる乾燥装置は必ずしも必要ではなく、また、加熱装置は加熱ドラムに限らずどのような形式のものでも使用することができる。

次に本発明の他の形態について説明する。図４は他の実施の形態に係る布地への画像形成装置の概念図である。本例では、画像形成装置１のローラ２１の下流に布地２の布地の移送状態として布地のたるみを検出するたるみ検出器４１０を配置しており、ローラ２１及びテンション調整装置５０の回転速度を布地移送速度制御手段である回転同期手段４００で制御するものとしている。即ち、回転同期手段４００は布地２のたるみを検出すると、ローラ２１とテンション調整装置５０の回転を調整して、布地２にたるみが発生しないようにする。ここでたるみ検出器４１０としては、超音波センサ、光センサなどが使用可能とされ、これらのセンサは検出器４１０設置領域での布地２のたるみ状態を発生音波の反射状態、出力光の反射状態を入力することにより行うようにしている。

また、本発明では加熱装置を、布地の移動する領域に配置され非接触で布地を加熱する非接触加熱手段と、前記領域に配置され、布地に接触して、布地を加熱する接触加熱手段とで構成することができる。

図５は他の実施の形態に係る加熱装置の構成を示す側面図、図６は図５に示した加熱装置の構成を示す図であり、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＢ部の拡大斜視図である。本例では、加熱装置４２０として、上記第１の例の加熱ドラム６０に円筒部材４３０を接触加熱部材として取り付け加熱ドラムを非接触加熱部材４２１として作用するものとしている。この例では、円筒部材４３０はフッ素樹脂製の円筒部材４３１に両端にフック状の掛着部４３３を取り付けたワイヤ心線４３２を挿通し、掛着部４３３を非接触加熱部材４２１の両側に係止して、円筒部材４３０を非接触加熱部材４２１に取り付けるようにしている。従って、本例に係る加熱装置は、上述した画像形成装置１の加熱ドラム６０に円筒部材４３０を取り付けるだけで実現できる。

本例によれば、図５に示すように、布地２は、円筒部材４３０の前後において、非接触加熱部材４２１に接触することなく近接した状態で円筒部材４３０に接触する。そして、布地２はその後非接触加熱部材４２１に接触することなく下流に移動することとなる。本例では、非接触加熱部材４２１を内蔵したヒータで例えば摂氏１５０度程度に加熱しておけば、円筒部材４３０も同程度の温度に加熱され、布地２は、円筒部材４３０の上流において非接触加熱部材４２１で上昇した環境温度及び輻射によって非接触状態で加熱され、その後、円筒部材４３０に接触することにより直接加熱される。そして、円筒部材４３０を離れた後も非接触加熱部材４２１により非接触で加熱されることとなる。

従って本例によれば、昇華性インクが塗布された布地は、非接触加熱部材４２１によって非接触で予熱された後、円筒部材４３０で直接加熱されることとなるため、インクの昇華が有効になされ、しかも円筒部材４３０に接触する時間及び距離が短いものとなるため、接触によるインクの混色を防止することができる。

実施の形態に係る布地への画像形成装置の概念図である。実施の形態に係る布地への画像形成装置を示す側面図である。従来の布地への画像形成装置を示す側面図である。他の実施の形態に係る布地への画像形成装置の概念図である。他の実施の形態に係る加熱装置の構成を示す側面図である。図５に示した加熱装置の構成を示す図であり、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＢ部の拡大斜視図である。

符号の説明

１・・・画像形成装置
２・・・布地
５・・・装置本体
６・・・スタンド
１０・・・布地供給ローラ
２０・・・バインダ塗布装置
２１・・・ローラ
３０・・・プリントヘッド
３１・・・インクジェットノズル
４０・・・プリヒータ
４１・・・遠赤外線ランプ
５０・・・テンション調整装置
５１・・・スプリング
５２・・・ノブ
６０・・・加熱ドラム
６１・・・ヒータ
７０・・・自動テンションバー
８０・・・カッタ装置
８１・・・ブレード
８２・・・ローラ
８３・・・センサ
９０・・・布地ローラ
４００・・・回転同期手段（布地移送速度制御手段）
４１０・・・たるみ検出器（移送状態検出器）
４２０・・・加熱装置
４２１・・・非接触加熱部材
４３０・・・円筒部材（接触加熱部材）
４４０・・・加熱装置
４４１・・・非接触加熱部材
４４２・・・突条部（接触加熱部材）
４５０・・・加熱装置
４５１・・・非接触加熱部材
４５２・・・突条部
４６０・・・カバー部材（接触加熱部材）

Claims

長尺に形成された布地を移動させつつインクジェットノズルで昇華性インクを塗布し、布地に昇華性インクによる所定の塗布パターンを形成するインク塗布工程と、
該塗布パターンが形成された布地を移動させつつ加熱ドラムにより所定温度に加熱する加熱工程とを備えた布地への画像形成方法において、
前記インク塗布工程の前段に布地への滲み止め剤を塗布する滲み止め剤塗布工程と、
前記インク塗布工程と加熱工程の間に昇華性インクを乾燥させる乾燥工程と、
同じく前記インク塗布工程と加熱工程との間に、前記インク塗布工程における布地の移送状態を布地のたるみから検出し、該インク塗布工程における布地の送り速度と前記乾燥工程への布地の移送速度とを調整することにより、布地の間欠的移動を連続的移動に変更する移動調整工程と、を備え、
前記加熱工程は、布地の移動する領域において、布地を加熱する加熱ドラムの円筒面をなす壁状加熱部に対して非接触で布地を加熱する非接触加熱と、前記壁状加熱部の表面に取り付けられた円筒部材に対して接触させて布地を加熱する接触加熱とを行うこととする布地への画像形成方法。
長尺に形成された布地を移動させつつインクジェットノズルで昇華性インクを塗布し、布地に昇華性インクによる所定の塗布パターンを形成するインク塗布装置と、
該塗布パターンが形成された布地を移動させつつ加熱ドラムにより所定温度に加熱する加熱装置とを備えた布地への画像形成装置において、
前記インク塗布装置の前段に布地への滲み止め剤を塗布する滲み止め剤塗布装置と、
前記インク塗布装置と加熱装置の間に昇華性インクを乾燥させる乾燥装置と、
前記インク塗布装置に布地を移送する塗布布地移送手段と、インク塗布装置下流に設けられ加熱装置に布地を送る乾燥布地移送手段と、移送中の布地の移送状態を布地のたるみから検出する移送状態検出手段と、前記移送状態検出手段の検出結果に基づいて、前記塗布布地移送手段と前記乾燥布地移送手段との移送速度を制御する布地移送速度制御手段と、を備え、
前記加熱装置は、布地を移動する領域において、加熱ドラムの円筒面をなす壁状加熱部の表面に円筒部材を取り付けてなり、円筒部材の前後において移動する布地を壁状加熱部により非接触状態で加熱する非接触加熱手段と、円筒部材に移動する布地を接触させて布地を加熱する接触加熱手段とを備えることとする布地への画像形成装置。
非接触加熱手段は、円筒部材が取り付けられる前後において加熱ドラムの円筒面をなす壁状加熱部からなる非接触加熱部材とされ、一方接触加熱部材としての円筒部材は、フッ素樹脂製の円筒部材とされて両端にフック状の掛着部を備えたワイヤ心線を挿通してなり、非接触加熱部材の両端にワイヤ心線の掛着部を係止して取付けられるようにしたことを特徴とする請求項２の布地への画像形成装置。