JP4231564B2

JP4231564B2 - On-demand coating equipment

Info

Publication number: JP4231564B2
Application number: JP29108597A
Authority: JP
Inventors: 正治西川
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1997-10-23
Filing date: 1997-10-23
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2017-10-23
Also published as: JPH11123817A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーティング液を噴射することによって、媒体に所定のコーティングを施すためのコーティング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば紙やプチスチックシート、布等の各種のプリント媒体にプリント画像を形成する簡易な手段として、種々の原理に基づくプリンタが実用化されている。
【０００３】
特に、カラー画像をプリントし、且つ大画面プリントを簡易に作成可能なプリンタとして、液状インクを用いるインクジェットプリンタ、熱溶触性インクを用いるリソッドインクジェットプリンタ、ワックスインクリボンを用いるサーマルプリンタ、昇華染料リボンを用いるサーマルプリンタ、液体現像液を用いるカラー静電プリンタ等が公知であり、広く実用化されている。
【０００４】
これらのプリンタによれば、簡便且つ迅速にプリント画像を作成することができるものの、作成された画像は種々の耐性が劣る問題がある。
即ち、あるものは画像の色材に耐水性がなく、且つ記録媒体の表面のコーティング記録層に耐水性がない。また、あるものは画像の強度が小さく、容易にスクラッチを生じてしまう。また、あるものは色材が化学的に不安定で指紋で退色する。
【０００５】
総じて、従来のプリンタは、画像のＵＶ耐光性が悪く、容易に褪色してしまうといった問題があった。
また、長期的に屋外等で使用されるプリントは、その画像は褪色しなくとも汚れが付着してしまうといった問題もあった。
【０００６】
このような問題点を解消するためには、何等かの表面保護用後加工が必要である。
更に、後加工を必要とする他の例としては、例えば、プリント済みシートの裏面に粘着性接着剤層を設ける場合や、プリント済みシートの表面にコーティングを行うことによって、その表面保護や美観の向上等の目的を達成する場合、或いは、公共施設の屋内で使用されるシート状部材に難燃化処理剤を塗工する場合等があり、このような場合を含めてコーティング処理の簡易化が望まれてる。
【０００７】
このような要求を満足する方法の一例として、例えば透明なラミネートフィルムを画像表面に接着して保護する技術が提案されている。
しかしながら、ラミネート材は高価であり、且つ画像表面が厚いプラスチックシートで覆われるために、表面の質感が著しく変化してしまう。
【０００８】
更には、ラミネートのために高価で大掛かりな装置を必要とし、特に大画面のラミネートを正確に行うには熱練を要する。
別の技術として、例えば特開昭６２−１０１４８２号公報等では、プリント画像の表面に熱溶触性の透明なコーティングを施す方法が開示されており、この方法は、プリント表面の質感の変化はラミネートよりも軽微である。
【０００９】
しかし、この方法によると、コーティングのための特殊なリボンや装置を必要とし、高コストであり、またコーティングされる表面の平面性が良くなければならないといった制約がある。
【００１０】
このような問題や制約等を伴わない手段として、例えば特開昭６１−４７２８４号公報には、プリント済み媒体のプリント画像面上にスプレーコーティングする技術が開示されている。
【００１１】
この技術によれば、コーティング液を適宜選択することによって、種々の目的に応じたコーティングを行うことができ、しかもプリント表面に凹凸があっても問題なく、プリント表面の質感の変化も最小限に抑えることができる。
【００１２】
ここで、特開昭６１−４７２８４号公報に開示されたコーティング装置を組み込んだプリント装置の構成及びその動作について、図９（ａ）を参照して説明する。
【００１３】
図９（ａ）に示すように、走査ドラム２０６は、その外周面にプリント媒体を巻回保持することができるように構成されている。
インクジェットプリントヘッド２０３は、副走査のガイドレール２０４及び送りネジ２０５によって副走査方向に移動可能に構成されている。
【００１４】
スプレー装置２１７は、スプレーガン２１８及びコーティング液タンク２１９を備えており、ガイドレール２２０に沿って移動可能に構成されている。
このような構成において、給紙トレイ２０９にセットされたプリント媒体は、給紙ローラ対２１０から給紙ガイド２１１を介して走査ドラム２０６の外周面に巻回保持される。走査ドラム２０６が回転している間に、インクジェットプリントヘッド２０３によって、プリント媒体には、その表面に所定のプリント処理が施される。プリント処理が施されたプリント媒体の表面には、スプレーガン２１８によってコーティング液が噴射されコーティング処理が施される。そして、コーティング処理が施されたプリント媒体は、排紙機構２１２，２１３から排紙ローラ対２１４を介して排紙トレイ２１５上に排出される。
【００１５】
なお、コーティング処理手段としては、圧縮空気と共にコーティング液を飛散させるスプレーガン、或いは超音波振動子でミストを発生させる装置等が用いられている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のコーティング装置によってプリント媒体上にコーティング処理を施した場合、図９（ｂ）に示すように、プリント媒体上に大小様々な径のコーティング液滴２２２がランダムに重なり合ってしまう。即ち、部分的に多量のコーティング液が多重に噴射された箇所があると同時に、部分的にコーティング液が付着せずに例えばピンホール状に抜けた箇所が残ってしまう。
【００１７】
コーティングの目的は、耐水性やＵＶ耐光性等の向上や、汚れ防止、プリント媒体表面の平滑性の向上等であるが、上述したようなピンホール状の抜け箇所があると、いずれの目的も達成することが困難になってしまう。
【００１８】
例えば、耐水性の向上を目的とした場合、上述したようなピンホール状の抜け箇所があると、この部分からコーティング層内に滲み込んだ水が、このコーティング層内に拡散してしまうため、防水の効果が著しく損なわれてしまう場合がある。
【００１９】
そこで、ピンホール状の抜け箇所が生じないように、多量のコーティング液を付着させることも考えられるが、コーティング液が無駄に消費されるばかりでなく、コーティング液の乾燥に長時間を要してしまう。この場合、コーティング液量と乾燥時間との間のバランスが崩れると、付着したコーティング液の液ダレといった問題が生じてしまう場合がある。
【００２０】
本発明は、このような問題を解決するために成されており、その目的は、少量のコーティング液を斑無く均一な厚さで付着させて、短時間に乾燥させることが可能なオンディマンドコーティング装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明のオンディマンドコーティング装置は、複数の噴射口を配して成る第１の噴射口列と第２の噴射口列とを互いに平行に並列させて構成したオンディマンドコーティングヘッドと、前記オンディマンドコーティングヘッドを媒体に沿って相対的に移動させる移動制御機構と、前記媒体に対して所定のコーティング処理を行う際に、前記複数の噴射口から所定のコーティング液を噴射させる噴射制御機構とを備え、前記複数の噴射口から噴射された前記コーティング液は、前記媒体上に着滴することで着滴径が拡がった着滴部を形成し、前記オンディマンドコーティングヘッドが前記媒体に対して所定の移動方向に移動しながら前記コーティング液を噴射する際、前記第１の噴射口列の隣接する２つの前記噴射口から噴射されて前記媒体上に着滴した２つの第１着滴部の中心と、この２つの第１着滴部と前記移動方向で最も近接した前記第１の噴射口列の前記隣接する２つ噴射口から噴射されて前記媒体上に着滴した２つの第２着滴部の中心とを直線で接続することにより格子を形成し、前記第１の噴射口列より前記移動方向後方側に設けられた前記第２の噴射口列から噴射されて、前記媒体上に着滴した第３着滴部の中心が前記直線の中央に位置する。
また、本発明のオンディマンドコーティング装置は、複数の噴射口を配して成る第１の噴射口列と第２の噴射口列とを互いに平行に並列させて構成したオンディマンドコーティングヘッドと、前記オンディマンドコーティングヘッドを媒体に沿って相対的に移動させる移動制御機構と、前記媒体に対して所定のコーティング処理を行う際に、前記複数の噴射口から所定のコーティング液を噴射させる噴射制御機構とを備え、前記複数の噴射口から噴射された前記コーティング液は、前記媒体上に着滴することで着滴径が拡がった着滴部を形成し、前記オンディマンドコーティングヘッドが前記媒体に対して所定の移動方向に移動しながら前記コーティング液を噴射する際、前記第１の噴射口列の隣接する２つの前記噴射口から噴射されて前記媒体上に着滴した２つの第１着滴部の中心と、この２つの第１着滴部と前記移動方向で最も近接した前記第１の噴射口列の前記隣接する２つ噴射口から噴射されて前記媒体上に着滴した２つの第２着滴部の中心とにより格子を形成し、前記第１の噴射口列より前記移動方向後方側に設けられた前記第２の噴射口列から噴射されて前記媒体上に着滴した第３着滴部の中心が前記格子の中心と一致する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係るオンディマンドコーティング装置について添付図面を参照して説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、プリント済みの媒体Ｐ（以下、プリント媒体という）は、搬送ローラ１，２及びこれら搬送ローラ１，２に圧接した圧接ローラ３，４によって保持されつつ、図中の矢印方向Ｙに搬送されるようになっており、符号Ｅ１，Ｅ２は、この搬送方向Ｙに平行なプリント媒体Ｐの両側エッジを夫々示している。なお、搬送ローラ１は、駆動モータ１５によって、駆動制御されている。
【００２３】
プリント媒体Ｐの表面（即ち、印刷面）に対向する位置には、オンディマンドコーティングヘッド６が配設されており、オンディマンドコーティングヘッド６には、エッジＥ１，Ｅ２と平行に配列した複数の噴射部７が設けられている。
【００２４】
オンディマンドコーティングヘッド６には、コーティング液を供給するための供給チューブ８と、給電用のコネクタ９が接続されている。
また、プリント媒体Ｐの表面（即ち、印刷面）に対向する位置には、プリント媒体ＰのエッジＥ１，Ｅ２を検出可能なエッジセンサ１０が配置されており、このエッジセンサ１０には、給電用のコネクタ１１が接続されている。
【００２５】
オンディマンドコーティングヘッド６とエッジセンサ１０は、共に、移動支持台１２に保持されており、移動支持台１２は、プリント媒体Ｐの搬送方向Ｙを横断する方向Ｘに延出したガイドレール１３に沿って移動制御されている。
【００２６】
なお、オンディマンドコーティングヘッド６及びエッジセンサ１０の移動範囲は、プリント媒体Ｐの端部のコーティングを確実に行うことができるように、少なくともプリント媒体Ｐの幅寸法（即ち、エッジＥ１，Ｅ２相互間の距離）よりも大きく設定しておくことが好ましい。
【００２７】
コーティング制御回路１６は、エッジセンサ１０の出力信号に基づいて、コーティングヘッド６の噴射制御を行うと共に、併せて副コーティング走査制御回路１７を制御するか、あるいは、副コーティング走査制御回路１７の出力信号に基づいて、オンディマンドコーティングヘッド６を噴射制御する。
【００２８】
本実施の形態に適用するオンディマンドコーティングヘッド６としては、電気信号エネルギーを物理的な作用力に変換し、この作用力を直接コーティング液に作用させることによって得た噴射力に基づいて、圧縮気体流を伴うこと無く複数の噴射開口からコーティング液のみを噴射することができるように構成されていることが好ましい。なお、このオンディマンドコーティングヘッドは、例えば、特表平７−５０１４８１号公報や米国特許第５，５１８，１７９に開示されており、これら発明の内容は、本発明に合体的に適用することができる。
【００２９】
そこで、本実施の形態には、例えば図２（ａ），（ｂ）に示すようなオンディマンドコーティングヘッド６が適用されており、このオンディマンドコーティングヘッド６は、液容器３１に収容されている無色透明のコーティング液３２が、毛細管３３を介して多孔膜３５に供給されるように構成されている。
【００３０】
このオンディマンドコーティングヘッド６に適用されたピエゾ振動板３７は、高周波電源３８から電圧印加を受けることにより振動し、多孔膜３５の開口（噴射口）２３からコーティング液３２を小滴口Ｄとして噴射させることができるようになっている。そして、ピエゾ振動板３７に対する電圧印加をＯＮ／ＯＦＦ制御することによって、コーティング液の噴射タイミングを極めて高速に制御することができる。
【００３１】
また、ピエゾ振動板３７に印加する電圧値を変更すれば、噴射するコーティング液量を制御することができ、周波数を変更すればコーティング液の噴射量を変えることができる。この場合、ピエゾ振動板３７の振動周期は、数百から数千Ｈｚに設定することが最適である。
【００３２】
このようなオンディマンドコーティングヘッド６によれば、多孔膜３５の開口２３位置から噴射されたコーティング液滴Ｄは、その噴射方向が開口２３の軸方向に規制されるため、領域を限定してコーティングするのに好適なものとなる。
【００３３】
なお、コーティング液滴Ｄのサイズは、サブミクロンの微小なものから数百ミクロンの大径のものまで設定により作成可能であるが、上記一実施の形態に適用する場合、サブミクロンの微少なものであると飛行方向が不規則にずれ易くなるので、ミクロンオーダー或いはそれ以上の液滴径とし、飛行方向を限定するようにすることが好ましい。
【００３４】
以下、上述したような構成を有する第１の実施の形態に係るコーティング装置の動作について詳細に説明する。
副コーティング走査制御回路１７の出力信号に基づいて、搬送モータ１５が搬送ローラ１を所定方向に回転制御することによって、プリント済みのプリント媒体Ｐを矢印Ｙ方向に連続的又は断続的に搬送させる。
【００３５】
また、副コーティング走査制御回路１７の出力信号に基づいて、コーティング制御回路１６が図示しないモータを回転制御することによって、移動支持台１２を矢印Ｘ方向に移動させて、主コーティング走査を開始させる。
【００３６】
移動支持台１２が、図１（ｂ）に示された位置からプリント媒体Ｐを横断するように矢印Ｘ方向に移動すると、まず、エッジセンサ１０がプリント媒体ＰのエッジＥ１を検出する。そして、オンディマンドコーティングヘッド６がエッジＥ１部分を通過した後、少し遅れて、コーティング制御回路１６は、オンディマンドコーティングヘッド６を始動（コーティングＯＮ制御）させる。
【００３７】
この後、移動支持台１２がプリント媒体ＰのエッジＥ２を通過する際、まず、エッジセンサ１０がエッジＥ２を検出する。そして、オンディマンドコーティングヘッド６のコーティング位置がエッジＥ２を通過する前に、コーティング制御回路１６は、オンディマンドコーティングヘッド６を停止制御（コーティングＯＦＦ制御）させる。
【００３８】
主コーティング走査の戻りパスでもコーティングを行う場合には、予めエッジＥ１，Ｅ２の位置を記憶しておいて、その記憶位置に基づいて、コーティング制御回路１６が、コーティング制御するように構成すれば良い。
【００３９】
或いは、このような構成の代わりに、例えば、エッジセンサ１０に加えて、更に別のエッジセンサ（図示しない）をコーティングヘッド６の噴射部７を挟んで反対側に設け、往復の主コーティング走査において、両センサのセンサ信号を切り換えることによって、上記コーティング制御を行うように構成しても良い。
【００４０】
ところで、１回の主コーティング走査において、プリント媒体Ｐには、複数の噴射部７に対応した幅を有する細長い帯状のコーティング領域が形成される。この場合、プリント媒体Ｐの矢印Ｙ方向の送り幅とコーティング幅が整合するようにコーティング制御回路１６によって主コーティング走査を制御するか、又は、主コーティング走査に整合するように副コーティング走査時のプリント媒体Ｐの送り量を制御すれば良い。
【００４１】
なお、プリント媒体Ｐの両エッジＥ１，Ｅ２を検出する手段としては、上記のエッジセンサ１０に限定されることは無く、例えばオペレーションパネル等の手動操作による位置入力手段や、スライドスケール等の機械的手段によって、両エッジＥ１，Ｅ２を設定することも可能である。
【００４２】
更に、オンディマンドコーティングヘッド６のコーティング領域は、プリント媒体ＰのエッジＥ１，Ｅ２に基づいて設定する場合の他に、例えば、プリント媒体Ｐの表面（即ち、印刷面）の有効画面領域に基づいて設定することも可能である。なお、後者の場合の位置設定は、プリント媒体ＰのエッジＥ１，Ｅ２からの距離に基づいて設定するか、或いは、他の設定手段によって座標値として入力してもよい。
【００４３】
また、オンディマンドコーディングヘッド６の主コーティング走査送りの量をコーティング領域と一致させ、オンディマンドコーディングヘッド６は連続的にＯＮ状態として運転することも可能であるが、コーティング領域を越えて往復動させて、コーティング領域のみコーティングするように制御する方が装置を構成し易く、かつ均一なコーティングが得られる。
【００４４】
なお、上述した構成では、ピエゾ振動板３７を適用しているが、この代わりに例えばヒータによってコーティング液３２を瞬間的に気化させた際に生じる気化膨張力を利用して、多孔膜３５の開口２３からコーティング液３２を小滴口として噴射させても良い。
【００４５】
次に、少量のコーティング液を斑無く均一な厚さで付着させて、短時間に乾燥させるための技術について説明する。
このような技術を実現するために、本実施の形態では、多孔膜３５の開口２３の位置及び配列を変化させている。
【００４６】
図３（ａ）に示すように、例えばプリント媒体Ｐの搬送方向Ｙ（図１（ｂ）参照）に沿って、複数の開口２３を直線状に一定の開口間距離２Ｌで整列した噴射口列を形成し（仮に、Ａ列という）、このＡ列から所定の配列ピッチ３Ｌだけ離間した位置にＡ列と平行に、複数の開口２３を直線状に一定の開口間距離２Ｌで整列した噴射口列を形成する（仮に、Ｂ列という）。
【００４７】
このような第１の開口位置・配列状態において、多孔膜３５をピエゾ振動板３７によって振動させると、多孔膜３５の開口２３からは、同一のタイミングで、コーティング液３２が小液滴Ｄ（図２（ａ）参照）となって噴射される。
【００４８】
このとき、Ａ列及びＢ列の開口２３から噴射したコーティング液滴Ｄは、プリント媒体Ｐ上に着滴した後、その液滴径が徐々に拡がる。この結果、プリント媒体Ｐ上には、図３（ｂ）に示すように、着滴径が拡がった着滴部が形成される。この着滴部は、図３（ｂ）に示されているようにほぼ円形であり、この円の中心はこの着滴部の中心を規定する。
【００４９】
そこで、オンディマンドコーティングヘッド６をＸ方向（図１（ｂ）参照）に移動させながらＡ列及びＢ列の夫々の開口２３からコーティング液滴Ｄを噴射させることで、図３（ｃ）に示すように、例えば、Ａ列に着目すれば、Ａ列の隣接する２つの開口２３から噴射されてプリント媒体Ｐ上に着滴した２つの着滴部の中心と、移動方向に次にＡ列の隣接する２つの開口２３から噴射されてプリント媒体Ｐ上に着滴した２つの着滴部の中心とを結ぶことにより格子が形成される。Ｂ列についても同様である。本実施の形態では、オンディマンドコーティングヘッド６をＸ方向（図１（ｂ）参照）に距離２Ｌずつ移動する毎にコーティング液滴Ｄを噴射させる操作を繰り返すため、Ａ列及びＢ列がそれぞれ形成する上記格子は正方格子となる。
【００５０】
この場合、Ａ列及びＢ列の開口２３から噴射されたコーティング液滴Ｄの着滴部の中心は、オンディマンドコーティングヘッド６の移動方向Ｘに沿って、距離Ｌだけずれた位置に着滴する。これにより、図３（ｃ）に示すように、Ａ列の開口２３から噴射されたコーティング液滴Ｄ並びにＢ列の開口２３から噴射されたコーティング液滴Ｄが、プリント媒体Ｐの同一のプリント箇所全表面にＸＹ方向に沿って互いに重なり合って略均一に付着する。すなわち、Ｂ列の着滴部の中心からなる前記正方格子の１辺の中央にＡ列の着滴部の中心が位置する。また、もちろん、逆に、Ａ列の着滴部の中心からなる前記正方格子の１辺の中央にＢ列の着滴部の中心が位置する。この結果、プリント媒体Ｐの同一のプリント箇所には、Ａ列及びＢ列の夫々異なる開口２３から噴射されたコーティング液滴Ｄが互いに重なり合い且つ相互に補間し合うことによって、斑の無い均一な厚さのコーティングが施されることになる。なお、この場合、コーティング幅Ｗは、開口間距離２Ｌと各列の開口２３の数Ｎの積、即ち２ＬＮとなる。
【００５１】
このような構成によれば、１回のコーティング走査によって、プリント媒体Ｐの同一のプリント箇所に、Ａ列及びＢ列の夫々異なる開口２３から噴射されたコーティング液滴ＤをＸＹ方向に沿って互いに重なり合った状態で着滴させることができる。この場合、着滴位置は、開口２３の配列に応じて決定され、その重なり合い態は、噴射タイミングのずれ等によって僅かに変化する場合もあるが、累積的な走査位置の変動の影響は受け無い。
【００５２】
従って、通常のスプレーコーティングのように、複数回の塗り重ねをした場合に予想される塗り斑の発生は無く、且つ、累積的なコーティング走査時の送り精度を確保する必要も無い。更に、いずれかの開口２３が詰まったり、噴射方向のずれを生じた場合でも、他の開口２３から噴射したコーティング液滴Ｄが重複して着滴するようになっているため、全くコーティング液滴Ｄが着滴しない箇所がが生じることは無い。
【００５３】
また、図４に示すように、例えばＡ列及びＢ列を互いに並列させると共に、各列の開口２３相互のＹ方向に沿った位置を相対的に所定距離だけずらせて形成する。本実施の形態では、その一例として、Ａ列及びＢ列の開口２３は、Ｙ方向に沿って相対的に距離Ｌ（開口２３の開口間距離２Ｌの半分の距離Ｌ）だけずらしている（第２の開口位置・配列状態）。この場合もＡ列とＢ列とは互いにほぼ平行である。
【００５４】
このような構成によれば、オンディマンドコーティングヘッド６の移動方向Ｘ（図１（ｂ）参照）に対して所定の傾斜角度で交差するように、Ａ列及びＢ列の夫々の開口２３が形成されている。この場合も、図４に示されているように、Ａ列とＢ列との間の配列ピッチが３Ｌである点と、Ａ列の開口間距離と、Ｂ列の開口間距離とが、各々２Ｌである点とは、図３（ａ）に示されている構成と同じである。したがって、この構成で、オンディマンドコーティングヘッド６をＸ方向（図１（ｂ）参照）に距離２Ｌずつ移動する毎にコーティング液滴Ｄを噴射させる操作を繰り返すことで、Ｂ列の着滴部の中心からなる前記正方格子の中央（前記格子の対角線の交点）にＡ列の着滴部の中心が位置する。このため、Ａ列及びＢ列の夫々異なる開口２３から噴射されたコーティング液滴Ｄは、ＸＹ方向のみならずＸＹ方向に対して傾斜した方向にも互いに重なり合い且つ相互に補間し合って、プリント媒体Ｐの同一のプリント箇所に着滴する。この結果、ＸＹ方向のみならずＸＹ方向に対して傾斜した方向にもコーティング液滴Ｄの付着濃淡が補間されるため、更に斑の無い均一な厚さのコーティングが施されることになる。
【００５５】
なお、各列の開口２３の数を増やした場合でも、各々の開口２３から噴射するコーティング液滴Ｄの液滴径を小さくすることによって、同一のプリント箇所にコーティング液滴Ｄが過剰に重なり合うこと無く、均一な厚さのコーティングを行うことが可能となる。
【００５６】
また、図５（ａ）には、上記第２の開口位置・配列状態の変形例が示されており、Ａ列及びＢ列に加えてＣ列を並列させると共に、各列の開口２３をＹ方向に沿って一定の開口間距離３Ｌで整列して形成する。また、Ａ列，Ｂ列及びＣ列の開口２３は、Ｙ方向に沿って相対的に距離Ｌ（開口２３の開口間距離３Ｌの１／３の距離Ｌ）だけずらせている。そして、１回のコーティング噴射によって、プリント媒体Ｐの同一のプリント箇所には、図５（ｂ）に示すように、コーティング液滴Ｄがまばらに且つ着滴径の拡がりが小さくなるように設定する（第３の開口位置・配列状態）。
【００５７】
このような構成において、オンディマンドコーティングヘッド６をＸ方向（図１（ｂ）参照）に距離２Ｌずつ移動する毎に、Ａ列，Ｂ列及びＣ列の夫々の開口２３からコーティング液滴Ｄを噴射させる処理を繰り返す。
【００５８】
具体的には、Ｘ方向への１回のコーティング走査によって、コーティング幅Ｗの帯状のコーティング済み領域を形成する。続いて、このコーティング済みプリント媒体ＰをＹ方向に所定量だけ断続的に搬送する。そして、次のコーティング走査を行いコーティング済み領域をつなぎ合わせることによって、コーティング済み領域を拡大して行く。
【００５９】
このような構成によれば、図５（ｃ）に示すように、Ａ列，Ｂ列及びＣ列の夫々異なる開口２３から噴射されたコーティング液滴Ｄは、ＸＹ方向のみならずＸＹ方向に対して傾斜した方向にも互いに重なり合い且つ相互に補間し合って、プリント媒体Ｐの同一のプリント箇所に着滴する。この結果、ＸＹ方向のみならずＸＹ方向に対して傾斜した方向にもコーティング液滴Ｄの付着濃淡が補間されるため、更に斑の無い均一な厚さのコーティングが施されることになる。
【００６０】
更に、いずれかの開口２３が詰まったり、噴射方向のずれを生じた場合でも、他の開口２３から噴射したコーティング液滴Ｄが重複して着滴するようになっているため、全くコーティング液滴Ｄが着滴しない箇所がが生じることは無い。
【００６１】
ところで、コーティング済みプリント媒体ＰをＹ方向に所定量だけ断続的に搬送しながらコーティング走査を行って、コーティング済み領域をつなぎ合わせて行く場合において、図６（ａ），（ｂ）に示すように、Ｙ方向にプリント媒体Ｐを送り幅Ｗだけ搬送すべきところ、送り機構の動作不良によって、送り幅Ｗ＋αの搬送が行われたとする。
【００６２】
この場合、コーティング済み領域のコーティング液滴Ｄの着滴部分（先行コーティング）を丸形状の実線で例示し、次のコーティング走査時における着滴部分（後続コーティング）を丸形状の点線で例示すると、先行コーティングと後続コーティングとの間の境界部分には、コーティングが全く行われない空白部分が発生してしまう。
【００６３】
そこで、本実施の形態では、図６（ｃ），（ｄ）に示すように、複数の開口２３を直線状に一定の開口間距離２Ｌで整列したＡ列と、このＡ列と平行に、複数の開口２３を直線状に一定の開口間距離２Ｌで整列したＢ列とを形成し、各列の開口２３相互のＹ方向に沿った位置を相対的に距離２Ｌだけずらす（第４の開口位置・配列状態）。
【００６４】
このような構成によれば、Ｙ方向にプリント媒体Ｐを送り幅Ｗだけ搬送すべきところ、送り機構の動作不良によって、送り幅Ｗ＋αの搬送が行われた場合であっても、図６（ｄ）から明らかなように、先行コーティングの着滴部分（実線）と後続コーティングの着滴部分（点線）との間の境界部分に、コーティング不良を生じさせること無く、コーティング液滴Ｄを途切れ無く付着させることが可能となる。
【００６５】
このように複数の開口２３から成る噴射口列（Ａ列、Ｂ列）のＹ方向両端において開口２３の数が減少するように、噴射後列を相互にずらせて複数列配置したオンディマンドコーティングヘッド６の他の実施の形態としては、図５（ａ）に示した構成も含まれる。
【００６６】
なお、第４の開口位置・配列状態の変形例として、図７に示すように、例えば３列の噴射口列を想定した場合、各噴射口列のＹ方向へのずらせ方は、噴射口列のＹ方向両端において開口２３の数を減少させることができれば、任意に設定することが可能であり、上記同様の作用効果を得ることができる。
【００６７】
また、図８（ａ），（ｂ）には、第４の開口位置・配列状態（図６（ｃ），（ｄ）参照）の変形例が示されており、複数の噴射口列の少なくともいずれか１つのＹ方向端部に更に開口を選択的に付加可能なオンディマンドコーティングヘッド６が示されている。
【００６８】
具体的には、白抜きした丸が第４の開口位置・配列状態に一致した噴射口列を示し、これに対して、斜線を付した丸が本実施の形態で新たに付加した開口２３である（第５の開口位置・配列状態）。
【００６９】
図８（ｂ）には、このような構成のオンディマンドコーティングヘッド６によってＸ方向への１回のコーティング走査を行った際のコーティング液滴Ｄの付着状態が示されている。なお、このコーティング走査では、プリント媒体Ｐの送り幅をＷ＋αとした場合を想定している。
【００７０】
この場合、先行コーティングの着滴部分（実線）と後続コーティングの着滴部分（点線）との間の境界部分には、付加した開口２３から噴射されたコーティング液滴Ｄが付着するため、この境界部分のコーティングの厚さが減少してしまうことが防止される。
【００７１】
なお、送り幅をＷとした場合、追加した開口２３から噴射されたコーティング液滴Ｄによって、境界部分には、比較的過剰にコーティング液が着滴することになるが、この着滴過剰部分は、コーティング領域全体に対して極めて僅かな領域である。このため、着滴過剰部分によって、コーティング領域全体の乾燥状態を阻害するようなことは無い。
【００７２】
また、新たに付加する開口２３は、１つに限定されることは無く、例えば図８（ｃ），（ｄ）に示すように、各噴射口列の端部に夫々新たな開口２３を付加しても上記同様の作用効果が得られる。この場合、新たに付加する開口２３の数としては、コーティング液滴Ｄの送り斑をカバーできると共に、着滴過剰部分の乾燥状態がコーティング領域全体の乾燥状態を阻害しない範囲で、任意に設定することが可能である。
【００７３】
なお、本明細書中には、以下の発明が含まれる。
１．複数の噴射口を配して成る噴射口列を複数本並列させて構成したオンディマンドコーティングヘッドと、
このオンディマンドコーティングヘッドを媒体に沿って相対的に移動させる移動制御機構と、
前記媒体に対して所定のコーティング処理を行う際に、前記複数の噴射口から所定のコーティング液を噴射させる噴射制御機構とを備えており、
前記媒体に対する１回のコーティング処理に際し、前記複数の噴射口から噴射したコーティング液は、互いに重なり合って前記媒体の同一領域に着滴することを特徴とするオンディマンドコーティング装置。
（構成）
この発明は、本発明の全ての実施の形態が対応する。
（作用効果）
この発明によれば、１回のコーティング走査によって、プリント媒体の同一のプリント箇所に、各噴射口列の夫々異なる開口から噴射されたコーティング液滴を互いに重なり合った状態で着滴させることができる。従って、通常のスプレーコーティングのように、複数回の塗り重ねをした場合に予想される塗り斑の発生は無く、且つ、累積的なコーティング走査時の送り精度を確保する必要も無い。更に、いずれかの開口が詰まったり、噴射方向のずれを生じた場合でも、他の開口から噴射したコーティング液滴が重複して着滴するようになっているため、全くコーティング液滴が着滴しない箇所がが生じることは無い。
２．前記複数の噴射口が前記オンディマンドコーティングヘッドの移動方向に対して傾斜する方向に沿って配列されるように、前記複数の噴射口列は、前記噴射口の配列方向に沿って、互いにずらせて配置されていることを特徴とする請求項１に記載のオンディマンドコーティング装置。
（構成）
この発明は、図４〜図８に示された実施の形態が対応する。
（作用効果）
この発明によれば、オンディマンドコーティングヘッドの移動方向Ｘ（図４参照）に対して所定の傾斜角度で交差するように、各噴射口列の夫々の開口が形成されている。このため、各噴射口列の夫々異なる開口から噴射されたコーティング液滴は、移動方向Ｘに直交する方向のみならずクロス方向にも互いに重なり合い且つ相互に補間し合って、プリント媒体の同一のプリント箇所に着滴する。この結果、コーティング液滴の付着濃淡が補間されるため、更に斑の無い均一な厚さのコーティングが施されることになる。
３．前記複数本の噴射口列の端部において前記噴射口の数が減少するように、前記複数の噴射口列は、前記噴射口の配列方向に沿って、互いにずらせて配置されていることを特徴とする請求項１に記載のオンディマンドコーティング装置。
（構成）
この発明は、図４〜図８に示された実施の形態が対応する。
（作用効果）
この発明によれば、プリント媒体を送り幅Ｗだけ搬送すべきところ、送り機構の動作不良によって、送り幅Ｗ＋αの搬送が行われた場合であっても、例えば図６（ｄ）から明らかなように、先行コーティングの着滴部分（実線）と後続コーティングの着滴部分（点線）との間の境界部分に、コーティング不良を生じさせること無く、コーティング液滴を途切れ無く付着させることが可能となる。
４．前記複数本の噴射口列の端部には、他の開口が選択的に付加させることが可能な請求項１に記載のオンディマンドコーティング装置。
（構成）
この発明は、図８に示された実施の形態が対応する。
（作用効果）
この発明によれば、先行コーティングの着滴部分（実線）と後続コーティングの着滴部分（点線）との間の境界部分には、付加した開口から噴射されたコーティング液滴が付着するため、この境界部分のコーティングの厚さが減少してしまうことが防止される。また、追加した開口から噴射されたコーティング液滴によって、境界部分には、比較的過剰にコーティング液が着滴することになるが、この着滴過剰部分は、コーティング領域全体に対して極めて僅かな領域である。このため、着滴過剰部分によって、コーティング領域全体の乾燥状態を阻害するようなことは無い。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、少量のコーティング液を斑無く均一な厚さで付着させて、短時間に乾燥させることが可能なオンディマンドコーティング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施の形態に係るオンディマンドコーティング装置の構成を示す図、（ｂ）は、同図（ａ）に示されたオンディマンドコーティング装置の正面図。
【図２】（ａ）は、オンディマンドコーティングヘッドの構成を示す図、（ｂ）は、オンディマンドコーティングヘッドに設けられた多孔膜の構成を示す図。
【図３】（ａ）は、多孔膜に形成した開口の第１の開口位置・配列状態を示す図、（ｂ）は、コーティング液滴の噴射状態を示す図、（ｃ）は、コーティング液滴の着滴状態を示す図。
【図４】多孔膜に形成した開口の第２の開口位置・配列状態を示す図。
【図５】（ａ）は、多孔膜に形成した開口の第３の開口位置・配列状態を示す図、（ｂ）は、コーティング液滴の噴射状態を示す図、（ｃ）は、コーティング液滴の着滴状態を示す図。
【図６】（ａ），（ｂ）は、夫々、先行コーティングと後続コーティングとの間の境界部分にコーティングが全く行われない空白部分が発生した状態を示す図、（ｃ）は、多孔膜に形成した開口の第４の開口位置・配列状態を示す図、（ｄ）は、コーティング液滴の着滴状態を示す図。
【図７】第４の開口位置・配列状態の変形例に係る開口の位置・配列状態を示す図。
【図８】（ａ）は、多孔膜に形成した開口の第５の開口位置・配列状態を示す図、（ｂ）は、コーティング液滴の着滴状態を示す図、（ｃ），（ｄ）は、夫々、第５の開口位置・配列状態の変形例に係る開口の位置・配列状態を示す図。
【図９】（ａ）は、従来のコーティング装置の構成を示す図、（ｂ）は、コーティング斑が生じている状態を示す図。
【符号の説明】
２３開口
Ａ，Ｂ噴射口列[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating apparatus for applying a predetermined coating to a medium by spraying a coating liquid.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, printers based on various principles have been put into practical use as simple means for forming a print image on various print media such as paper, plastic sheet, and cloth.
[0003]
In particular, as printers that can print color images and easily create large-screen prints, inkjet printers that use liquid ink, litho inkjet printers that use hot-melt ink, thermal printers that use wax ink ribbons, sublimation dye ribbons Thermal printers using a color printer, color electrostatic printers using a liquid developer, and the like are known and widely used.
[0004]
According to these printers, although a print image can be created easily and quickly, the created image has a problem that various resistances are inferior.
That is, in some cases, the color material of the image is not water resistant, and the coating recording layer on the surface of the recording medium is not water resistant. In addition, some images have low image strength and easily cause scratches. In some cases, the color material is chemically unstable and fades with a fingerprint.
[0005]
In general, the conventional printer has a problem that the UV light resistance of the image is poor and fading easily occurs.
In addition, prints that have been used outdoors for a long period of time have had a problem that the image is not stained and stains are attached.
[0006]
In order to solve such a problem, some post-processing for surface protection is required.
Furthermore, as other examples that require post-processing, for example, when a pressure-sensitive adhesive layer is provided on the back surface of a printed sheet, or by coating the surface of the printed sheet, the surface protection and aesthetics There are cases where a purpose such as improvement is achieved, or there are cases where a flame retardant treatment is applied to a sheet-like member used indoors in public facilities, and in such cases, the coating process can be simplified. I want it.
[0007]
As an example of a method that satisfies such a requirement, for example, a technique for protecting a transparent laminate film by adhering it to the image surface has been proposed.
However, since the laminate material is expensive and the image surface is covered with a thick plastic sheet, the texture of the surface changes significantly.
[0008]
Furthermore, an expensive and large-scale apparatus is required for laminating, and heat-kneading is required especially for accurately laminating a large screen.
As another technique, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-101482 discloses a method for applying a heat-welding transparent coating on the surface of a printed image. It is lighter than.
[0009]
However, this method requires a special ribbon or apparatus for coating, is expensive, and has a limitation that the surface to be coated must have good flatness.
[0010]
As means without such problems and restrictions, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-47284 discloses a technique for spray coating on a printed image surface of a printed medium.
[0011]
According to this technology, it is possible to perform coatings according to various purposes by appropriately selecting a coating solution, and there is no problem even if the print surface is uneven, and the change in the texture of the print surface is minimized. Can be suppressed.
[0012]
Here, the configuration and operation of a printing apparatus incorporating the coating apparatus disclosed in JP-A-61-47284 will be described with reference to FIG.
[0013]
As shown in FIG. 9A, the scanning drum 206 is configured so that the print medium can be wound and held on the outer peripheral surface thereof.
The ink jet print head 203 is configured to be movable in the sub-scanning direction by a sub-scanning guide rail 204 and a feed screw 205.
[0014]
The spray device 217 includes a spray gun 218 and a coating liquid tank 219, and is configured to be movable along the guide rail 220.
In such a configuration, the print medium set on the paper feed tray 209 is wound and held on the outer peripheral surface of the scanning drum 206 from the paper feed roller pair 210 via the paper feed guide 211. While the scanning drum 206 is rotating, a predetermined printing process is performed on the surface of the print medium by the inkjet print head 203. The surface of the print medium that has been subjected to the printing process is sprayed with a coating liquid by a spray gun 218 to be subjected to the coating process. The print medium subjected to the coating process is discharged from the paper discharge mechanisms 212 and 213 onto the paper discharge tray 215 via the paper discharge roller pair 214.
[0015]
As the coating processing means, a spray gun that scatters the coating liquid together with the compressed air or an apparatus that generates mist with an ultrasonic vibrator is used.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a coating process is performed on a print medium by a conventional coating apparatus, coating droplets 222 having various sizes of large and small sizes randomly overlap on the print medium as shown in FIG. 9B. That is, there is a portion where a large amount of coating liquid is partially sprayed at the same time, and at the same time, a portion where the coating liquid does not adhere partially, for example, in a pinhole shape, remains.
[0017]
The purpose of coating is to improve water resistance, UV light resistance, etc., to prevent stains, to improve the smoothness of the surface of the print medium, etc. It will be difficult to achieve.
[0018]
For example, when aiming to improve water resistance, if there is a pinhole-like missing portion as described above, water that has penetrated into the coating layer from this portion will diffuse into this coating layer, The waterproofing effect may be significantly impaired.
[0019]
Therefore, it is conceivable to attach a large amount of coating liquid so that pinhole-shaped missing parts do not occur, but not only is the coating liquid consumed wastefully, but it takes a long time to dry the coating liquid. End up. In this case, if the balance between the amount of the coating liquid and the drying time is lost, there may be a problem that the attached coating liquid sags.
[0020]
The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is an on-demand coating apparatus capable of adhering a small amount of coating liquid with a uniform thickness without spots and drying it in a short time. Is to provide.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve such an object, the on-demand coating apparatus of the present invention has a plurality of injection ports.ArrangementConsist ofFirst nozzle array and secondJet trainAndAn on-demand coating head configured in parallel with each other, a movement control mechanism for relatively moving the on-demand coating head along the medium, and the plurality of jets when performing a predetermined coating process on the medium An injection control mechanism for injecting a predetermined coating liquid from the mouth,The coating liquid ejected from the plurality of ejection ports forms a droplet deposition portion with a droplet deposition diameter expanded by depositing on the medium, and the on-demand coating head moves in a predetermined direction with respect to the medium. When the coating liquid is sprayed while moving to the center of the two first droplet landing portions that are sprayed from the two spray ports adjacent to the first spray port array and landed on the medium, Centers of two second droplet deposition portions ejected from the two adjacent ejection ports of the first ejection port array closest to the two first droplet deposition portions in the moving direction and deposited on the medium Are connected by straight lines to form a lattice, and are ejected from the second ejection port array provided on the rear side in the movement direction from the first ejection port array, and landed on the medium. The center of the three droplet landing parts is located at the center of the straight line.
MaIn addition, the on-demand coating apparatus of the present invention includes an on-demand coating head in which a first injection port array and a second injection port array each having a plurality of injection ports arranged in parallel with each other, and the on-demand coating. A movement control mechanism that relatively moves the head along the medium, and an ejection control mechanism that ejects a predetermined coating liquid from the plurality of ejection ports when performing a predetermined coating process on the medium, The coating liquid ejected from the plurality of ejection ports forms a droplet deposition portion with a droplet deposition diameter expanded by depositing on the medium, and the on-demand coating head moves in a predetermined direction with respect to the medium. When the coating liquid is sprayed while moving to the first spray port, the medium is sprayed from two adjacent spray ports of the first spray port array. Injected from the two adjacent nozzles of the first nozzle array that is closest to the centers of the two first nozzles that have landed on the top and the two first nozzles in the moving direction. A grid is formed by the centers of the two second droplets deposited on the medium.,The center of the third droplet depositing portion ejected from the second ejection port array provided on the rear side in the movement direction from the first ejection port array and deposited on the medium is the center.It coincides with the center of the lattice.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an on-demand coating apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIGS. 1A and 1B, a printed medium P (hereinafter referred to as a print medium) is held by conveyance rollers 1 and 2 and pressure rollers 3 and 4 that are in pressure contact with the conveyance rollers 1 and 2. However, it is adapted to be conveyed in the arrow direction Y in the figure, and reference numerals E1 and E2 denote both side edges of the print medium P parallel to the conveyance direction Y, respectively. The transport roller 1 is driven and controlled by a drive motor 15.
[0023]
An on-demand coating head 6 is disposed at a position facing the surface (that is, the printing surface) of the print medium P. The on-demand coating head 6 has a plurality of jetting units 7 arranged in parallel with the edges E1 and E2. Is provided.
[0024]
Connected to the on-demand coating head 6 are a supply tube 8 for supplying a coating solution and a power supply connector 9.
In addition, an edge sensor 10 capable of detecting the edges E1 and E2 of the print medium P is disposed at a position facing the surface of the print medium P (that is, the printing surface). The connector 11 is connected.
[0025]
Both the on-demand coating head 6 and the edge sensor 10 are held by a moving support base 12, and the moving support base 12 extends along a guide rail 13 that extends in a direction X that crosses the transport direction Y of the print medium P. The movement is controlled.
[0026]
The movement range of the on-demand coating head 6 and the edge sensor 10 is at least the width dimension of the print medium P (that is, between the edges E1 and E2) so that the end of the print medium P can be reliably coated. It is preferable to set it larger than (distance).
[0027]
The coating control circuit 16 controls the ejection of the coating head 6 based on the output signal of the edge sensor 10 and also controls the sub-coating scanning control circuit 17 or the output signal of the sub-coating scanning control circuit 17. Based on the above, the on-demand coating head 6 is spray controlled.
[0028]
As the on-demand coating head 6 applied to the present embodiment, the electric signal energy is converted into a physical acting force, and the compressed gas flow is based on the injection force obtained by directly applying this acting force to the coating liquid. It is preferable that only the coating liquid can be ejected from a plurality of ejection openings without being accompanied. This on-demand coating head is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 7-501481 and US Pat. No. 5,518,179, and the contents of these inventions can be applied to the present invention in an integrated manner. .
[0029]
Therefore, for example, an on-demand coating head 6 as shown in FIGS. 2A and 2B is applied to this embodiment, and this on-demand coating head 6 is colorless and transparent accommodated in a liquid container 31. The coating liquid 32 is supplied to the porous film 35 through the capillary tube 33.
[0030]
The piezoelectric diaphragm 37 applied to the on-demand coating head 6 vibrates by receiving a voltage application from a high frequency power source 38 and ejects the coating liquid 32 from the opening (ejection port) 23 of the porous film 35 as a small droplet port D. Be able to. Then, by applying ON / OFF control of voltage application to the piezo diaphragm 37, the spray timing of the coating liquid can be controlled extremely quickly.
[0031]
Further, if the voltage value applied to the piezo diaphragm 37 is changed, the amount of coating liquid to be sprayed can be controlled, and if the frequency is changed, the amount of coating liquid sprayed can be changed. In this case, the vibration period of the piezo diaphragm 37 is optimally set to several hundred to several thousand Hz.
[0032]
According to such an on-demand coating head 6, the coating droplet D ejected from the position of the opening 23 of the porous film 35 is coated in a limited region because the ejection direction is restricted to the axial direction of the opening 23. It becomes a suitable thing.
[0033]
The size of the coating droplet D can be created by setting from a submicron minute one to a large diameter of several hundred microns. However, when applied to the above embodiment, the coating droplet D has a small submicron size. In this case, the flight direction is likely to be irregularly shifted. Therefore, it is preferable to limit the flight direction by setting the droplet diameter to a micron order or more.
[0034]
Hereinafter, the operation of the coating apparatus according to the first embodiment having the above-described configuration will be described in detail.
Based on the output signal of the sub-coating scanning control circuit 17, the transport motor 15 controls the transport roller 1 to rotate in a predetermined direction, thereby transporting the printed print medium P continuously or intermittently in the arrow Y direction.
[0035]
Further, based on the output signal of the sub-coating scanning control circuit 17, the coating control circuit 16 controls the rotation of a motor (not shown), thereby moving the movable support base 12 in the arrow X direction and starting the main coating scanning.
[0036]
When the movable support 12 moves in the arrow X direction so as to cross the print medium P from the position shown in FIG. 1B, first, the edge sensor 10 detects the edge E1 of the print medium P. Then, after the on-demand coating head 6 passes through the edge E1, the coating control circuit 16 starts the on-demand coating head 6 (coating ON control).
[0037]
Thereafter, when the movable support base 12 passes the edge E2 of the print medium P, the edge sensor 10 first detects the edge E2. Then, before the coating position of the on-demand coating head 6 passes the edge E2, the coating control circuit 16 controls the on-demand coating head 6 to stop (coating OFF control).
[0038]
When coating is performed even in the return pass of the main coating scan, the positions of the edges E1 and E2 are stored in advance, and the coating control circuit 16 may be configured to control the coating based on the stored positions. .
[0039]
Alternatively, for example, in addition to the edge sensor 10, in addition to the edge sensor 10, another edge sensor (not shown) is provided on the opposite side of the spraying portion 7 of the coating head 6, so that the reciprocating main coating scan is performed. The coating control may be performed by switching the sensor signals of both sensors.
[0040]
By the way, in one main coating scan, an elongated strip-shaped coating region having a width corresponding to the plurality of ejection units 7 is formed on the print medium P. In this case, the main coating scan is controlled by the coating control circuit 16 so that the feed width in the arrow Y direction of the print medium P matches the coating width, or the printing during the sub coating scan so as to match the main coating scan. What is necessary is just to control the feed amount of the medium P.
[0041]
The means for detecting both edges E1, E2 of the print medium P is not limited to the edge sensor 10 described above. For example, a position input means by manual operation such as an operation panel or a mechanical device such as a slide scale. It is also possible to set both edges E1, E2 by means.
[0042]
Further, the coating area of the on-demand coating head 6 is set based on, for example, the effective screen area on the surface (that is, the printing surface) of the print medium P in addition to the case where the coating area is set based on the edges E1 and E2 of the print medium P. It is also possible to do. Note that the position setting in the latter case may be set based on the distances from the edges E1 and E2 of the print medium P, or may be input as coordinate values by other setting means.
[0043]
In addition, the amount of main coating scanning feed of the on-demand coding head 6 can be matched with the coating area, and the on-demand coding head 6 can be operated continuously in the ON state, but it is reciprocated beyond the coating area, It is easier to configure the apparatus by controlling to coat only the coating area, and a uniform coating can be obtained.
[0044]
In the above-described configuration, the piezo diaphragm 37 is applied. Instead of this, for example, the opening of the porous film 35 is utilized by utilizing a vaporization expansion force generated when the coating liquid 32 is momentarily vaporized by a heater, for example. The coating liquid 32 may be ejected from the nozzle 23 as a droplet opening.
[0045]
Next, a technique for depositing a small amount of coating liquid with a uniform thickness without spots and drying it in a short time will be described.
In order to realize such a technique, in this embodiment, the position and arrangement of the openings 23 of the porous film 35 are changed.
[0046]
As shown in FIG. 3A, for example, along the transport direction Y of the print medium P (see FIG. 1B), a plurality of openings 23 are linearly arranged at a constant distance 2L between the openings. And a plurality of openings 23 linearly aligned at a predetermined spacing distance 2L in parallel with the A row at a position spaced apart from the A row by a predetermined arrangement pitch 3L. A column is formed (tentatively referred to as B column).
[0047]
    In such a first opening position / arrangement state, when the porous film 35 is vibrated by the piezo diaphragm 37, the coating liquid 32 is reduced from the opening 23 of the porous film 35 at the same timing.DropletD (see FIG. 2A) is injected.
[0048]
    At this time, the coating droplets D ejected from the openings 23 in the rows A and B are deposited on the print medium P, and then the droplet diameter gradually increases. As a result, the droplet diameter increased on the print medium P as shown in FIG.Droplet formation is formed.As shown in FIG. 3B, the droplet landing portion is substantially circular, and the center of the circle defines the center of the droplet landing portion.
[0049]
    Therefore, the on-demand coating head 6 is moved in the X direction (see FIG. 1B).InMoveWhile lettingThe coating droplet D is ejected from the respective openings 23 of the A row and the B row.ByAs shown in FIG.For example, if attention is paid to the A row, the centers of the two droplet landing portions ejected from the two adjacent openings 23 in the A row and deposited on the print medium P, and the next adjacent 2 in the A row in the moving direction. A lattice is formed by connecting the centers of the two droplet landing portions ejected from the two openings 23 and deposited on the print medium P. The same applies to the B column. In this embodiment, each time the on-demand coating head 6 is moved in the X direction (see FIG. 1B) by a distance of 2L, the operation of ejecting the coating droplet D is repeated, so that the A row and the B row are formed. The lattice is a square lattice.
[0050]
  In this case, the coating droplets D ejected from the openings 23 in the A and B rowsThe center of the dripping partDrops on a position shifted by a distance L along the moving direction X of the on-demand coating head 6.. As a result, as shown in FIG. 3C, the coating droplets D ejected from the openings 23 in the A row and the coating droplets D ejected from the apertures 23 in the B row are the same print locations on the print medium P. It adheres to the entire surface in a substantially uniform manner by overlapping each other along the XY direction. That is, the center of the A droplet landing part is located at the center of one side of the square lattice formed by the center of the B row droplet landing part. Also, of course, conversely, the center of the B row droplet deposition part is located at the center of one side of the square lattice formed by the center of the A column droplet deposition part.As a result, at the same print location of the print medium P, the coating droplets D ejected from the different openings 23 in the A row and the B row overlap each other and interpolate with each other, so that a uniform thickness free from spots. The coating will be applied. In this case, the coating width W is the product of the distance 2L between the openings and the number N of the openings 23 in each row, that is, 2LN.
[0051]
According to such a configuration, the coating droplets D ejected from the different openings 23 in the A row and the B row at the same print location of the print medium P by one coating scan are mutually aligned along the XY direction. Drops can be deposited in an overlapping state. In this case, the droplet landing position is determined according to the arrangement of the openings 23, and the overlapping state may slightly change due to a difference in ejection timing or the like, but is not affected by the cumulative scanning position fluctuation. .
[0052]
Therefore, unlike normal spray coating, there is no occurrence of smears expected when a plurality of times of coating is applied, and it is not necessary to ensure feed accuracy during cumulative coating scanning. Further, even when any one of the openings 23 is clogged or the ejection direction is deviated, the coating liquid droplets D ejected from the other openings 23 are overlapped on each other. There is no occurrence of a spot where D does not land.
[0053]
  Further, as shown in FIG. 4, for example, the A row and the B row are arranged in parallel with each other, and the positions along the Y direction between the openings 23 of each row are relatively shifted by a predetermined distance. In the present embodiment, as an example, the openings 23 in the A row and the B row are shifted by a distance L (a distance L that is a half of the distance 2L between the openings of the openings 23) along the Y direction. 2 opening position / arrangement state).In this case, the A row and the B row are substantially parallel to each other.
[0054]
  According to such a configuration, the openings 23 in the A row and the B row are formed so as to intersect the moving direction X of the on-demand coating head 6 (see FIG. 1B) at a predetermined inclination angle. ing.Also in this case, as shown in FIG. 4, the arrangement pitch between the A row and the B row is 3L, the distance between the openings in the A row, and the distance between the openings in the B row are respectively The point being 2L is the same as the configuration shown in FIG. Therefore, with this configuration, the operation of ejecting the coating droplet D every time the on-demand coating head 6 is moved by the distance 2L in the X direction (see FIG. 1B) is repeated, so that The center of the droplet landing part in row A is located at the center of the square lattice formed by (intersection of diagonal lines of the lattice).For this reason, the coating droplets D ejected from the different openings 23 in the A row and the B row overlap each other not only in the XY direction but also in a direction inclined with respect to the XY direction and interpolate each other, thereby It drops on the same printed part of P. As a result, since the adhesion density of the coating droplet D is interpolated not only in the XY direction but also in a direction inclined with respect to the XY direction, a coating having a uniform thickness with no spots is applied.
[0055]
Even when the number of the openings 23 in each row is increased, the coating droplets D are excessively overlapped at the same print location by reducing the droplet diameter of the coating droplets D ejected from each opening 23. It is possible to perform coating with a uniform thickness.
[0056]
FIG. 5A shows a modification of the second opening position / arrangement state. In addition to the A row and the B row, the C row is arranged in parallel, and the openings 23 in each row are set to Y. Aligned and formed at a constant opening distance of 3L along the direction. Further, the openings 23 in the A row, the B row, and the C row are relatively shifted by a distance L (a distance L that is 1/3 of the inter-opening distance 3L of the openings 23) along the Y direction. Then, as shown in FIG. 5B, the coating droplets D are set so that the coating droplets D are sparse and the spread of the droplet diameter is small at the same print location of the print medium P by one coating jetting. (Third opening position / arrangement state).
[0057]
In such a configuration, each time the on-demand coating head 6 moves in the X direction (see FIG. 1B) by a distance of 2L, the coating droplet D is ejected from the respective openings 23 of the A row, the B row, and the C row. Repeat the process.
[0058]
Specifically, a strip-shaped coated region having a coating width W is formed by one coating scan in the X direction. Subsequently, the coated print medium P is intermittently conveyed by a predetermined amount in the Y direction. Then, the coated area is enlarged by connecting the coated areas by performing the next coating scan.
[0059]
According to such a configuration, as shown in FIG. 5C, the coating liquid droplets D ejected from different openings 23 in the A row, the B row, and the C row are not only in the XY direction but also in the XY direction. Even in the inclined direction, they overlap each other and interpolate with each other to land on the same print location of the print medium P. As a result, since the adhesion density of the coating droplet D is interpolated not only in the XY direction but also in a direction inclined with respect to the XY direction, a coating having a uniform thickness with no spots is applied.
[0060]
Further, even when any one of the openings 23 is clogged or the ejection direction is deviated, the coating liquid droplets D ejected from the other openings 23 are overlapped on each other. There is no occurrence of a spot where D does not land.
[0061]
By the way, in the case where the coating scan is performed while intermittently transporting the coated print medium P in the Y direction by a predetermined amount and the coated areas are joined together, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). Suppose that the print medium P is to be transported in the Y direction by the feed width W, but the transport of the feed width W + α is performed due to a malfunction of the feed mechanism.
[0062]
In this case, the landing portion (preceding coating) of the coating droplet D in the coated region is exemplified by a round solid line, and the landing portion (subsequent coating) at the time of the next coating scan is exemplified by a round dotted line. In the boundary portion between the preceding coating and the subsequent coating, a blank portion where no coating is performed is generated.
[0063]
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 6C and 6D, a plurality of openings 23 are linearly arranged at a constant distance 2L between the openings A and in parallel with the A rows. A plurality of apertures 23 are formed in a straight line at a constant distance 2L between the apertures B, and the positions along the Y direction of the apertures 23 in each column are relatively shifted by a distance 2L (fourth aperture) Position / array state).
[0064]
According to such a configuration, the print medium P should be transported in the Y direction by the feed width W. Even when the feed width W + α is transported due to a malfunction of the feed mechanism, FIG. As is clear from the above, the coating droplet D adheres to the boundary portion between the landing portion (solid line) of the preceding coating and the landing portion (dotted line) of the subsequent coating without causing coating failure. It becomes possible to make it.
[0065]
As described above, the on-demand coating head 6 in which the post-injection rows are arranged in a plurality of rows so as to reduce the number of the openings 23 at both ends in the Y direction of the injection port rows (A row and B row) including the plurality of openings 23 is provided. Another embodiment includes the configuration shown in FIG.
[0066]
As a modification of the fourth opening position / arrangement state, as shown in FIG. 7, for example, when three injection nozzle arrays are assumed, how to shift each injection nozzle array in the Y direction is as follows. If the number of openings 23 can be reduced at both ends in the Y direction, it can be arbitrarily set, and the same effect as described above can be obtained.
[0067]
FIGS. 8A and 8B show a modified example of the fourth opening position / arrangement state (see FIGS. 6C and 6D). An on-demand coating head 6 capable of selectively adding an opening at any one Y-direction end is shown.
[0068]
Specifically, the white circles indicate the injection port arrays that coincide with the fourth opening position / arrangement state, whereas the hatched circles are the openings 23 newly added in the present embodiment. Yes (5th opening position / arrangement state).
[0069]
FIG. 8B shows the state of adhesion of the coating droplet D when the on-demand coating head 6 having such a configuration performs one coating scan in the X direction. In this coating scan, it is assumed that the feed width of the print medium P is W + α.
[0070]
In this case, the coating droplet D ejected from the added opening 23 adheres to the boundary portion between the landing portion (solid line) of the preceding coating and the landing portion (dotted line) of the subsequent coating. It is prevented that the thickness of the coating of a part reduces.
[0071]
When the feed width is W, the coating liquid D is ejected from the added opening 23, so that the coating liquid is relatively excessively deposited on the boundary portion. This is a very small area with respect to the entire coating area. For this reason, the dripping excess portion does not hinder the dry state of the entire coating region.
[0072]
Further, the number of openings 23 to be newly added is not limited to one. For example, as shown in FIGS. 8C and 8D, a new opening 23 is added to each end of each injection port array. Even in this case, the same effect as above can be obtained. In this case, the number of openings 23 to be newly added is arbitrarily set within a range in which the coating spot of the coating droplet D can be covered and the dry state of the excessive droplet landing portion does not hinder the dry state of the entire coating region. It is possible.
[0073]
In addition, the following invention is included in this specification.
1. An on-demand coating head configured by arranging a plurality of injection port arrays arranged in parallel with a plurality of injection ports;
A movement control mechanism for relatively moving the on-demand coating head along the medium;
An ejection control mechanism for ejecting a predetermined coating liquid from the plurality of ejection ports when performing a predetermined coating treatment on the medium;
In the on-demand coating apparatus, the coating liquid sprayed from the plurality of spraying ports overlaps each other and deposits on the same area of the medium in one coating process on the medium.
(Constitution)
The present invention corresponds to all embodiments of the present invention.
(Function and effect)
According to the present invention, coating droplets ejected from different openings of the respective ejection port arrays can be deposited in a state where they overlap each other at the same print location of the print medium by one coating scan. Therefore, unlike normal spray coating, there is no occurrence of smears expected when a plurality of times of coating is applied, and it is not necessary to ensure feed accuracy during cumulative coating scanning. Furthermore, even if one of the openings is clogged or the jetting direction is shifted, the coating droplets ejected from the other apertures are overlapped to form the droplets. There is no point that does not occur.
2. The plurality of injection port arrays are arranged so as to be shifted from each other along the arrangement direction of the injection ports so that the plurality of injection ports are arranged along a direction inclined with respect to the moving direction of the on-demand coating head. The on-demand coating apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is an on-demand coating apparatus.
(Constitution)
The present invention corresponds to the embodiment shown in FIGS.
(Function and effect)
According to the present invention, the respective openings of the respective ejection port arrays are formed so as to intersect at a predetermined inclination angle with respect to the moving direction X (see FIG. 4) of the on-demand coating head. For this reason, the coating droplets ejected from the different openings of the respective ejection port arrays overlap each other not only in the direction orthogonal to the moving direction X but also in the cross direction and interpolate each other, so that the same print on the print medium is obtained. Drops on the spot. As a result, since the adhesion density of the coating droplet is interpolated, a coating having a uniform thickness without any spots is applied.
3. The plurality of injection port arrays are arranged so as to be shifted from each other along the arrangement direction of the injection ports so that the number of the injection ports decreases at an end portion of the plurality of injection port arrays. The on-demand coating apparatus according to claim 1.
(Constitution)
The present invention corresponds to the embodiment shown in FIGS.
(Function and effect)
According to the present invention, the print medium should be transported by the feed width W. Even when the transport of the feed width W + α is performed due to a malfunction of the feed mechanism, for example, as apparent from FIG. In addition, it is possible to adhere the coating droplets seamlessly to the boundary portion between the landing portion (solid line) of the preceding coating and the landing portion (dotted line) of the subsequent coating without causing a coating failure. .
4). The on-demand coating apparatus according to claim 1, wherein another opening can be selectively added to an end portion of the plurality of injection port arrays.
(Constitution)
The present invention corresponds to the embodiment shown in FIG.
(Function and effect)
According to the present invention, since the coating droplet ejected from the added opening adheres to the boundary portion between the landing portion (solid line) of the preceding coating and the landing portion (dotted line) of the subsequent coating, The thickness of the boundary coating is prevented from being reduced. In addition, the coating liquid sprayed from the added opening causes the coating liquid to deposit on the boundary portion in a relatively excessive amount, and this excessive droplet deposition portion is extremely small with respect to the entire coating region. It is an area. For this reason, the dripping excess portion does not hinder the dry state of the entire coating region.
[0074]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an on-demand coating apparatus capable of depositing a small amount of coating liquid with a uniform thickness without any spots and drying it in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a diagram showing a configuration of an on-demand coating apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a front view of the on-demand coating apparatus shown in FIG.
FIG. 2A is a diagram showing a configuration of an on-demand coating head, and FIG. 2B is a diagram showing a configuration of a porous film provided in the on-demand coating head.
FIG. 3A is a diagram showing a first opening position / arrangement state of openings formed in a porous film, FIG. 3B is a diagram showing a coating droplet ejection state, and FIG. 3C is a coating liquid. The figure which shows the droplet landing state.
FIG. 4 is a diagram showing a second opening position / arrangement state of openings formed in the porous film.
5A is a view showing a third opening position / arrangement state of openings formed in the porous film, FIG. 5B is a view showing a jetting state of coating droplets, and FIG. 5C is a coating liquid. The figure which shows the droplet landing state.
FIGS. 6A and 6B are views showing a state in which a blank portion where no coating is performed is generated at the boundary portion between the preceding coating and the subsequent coating, and FIG. 6C is a porous membrane. The figure which shows the 4th opening position and arrangement | sequence state of the opening formed in (d) is a figure which shows the landing state of a coating droplet.
FIG. 7 is a view showing a position / arrangement state of openings according to a modification of the fourth opening position / arrangement state;
8A is a view showing a fifth opening position / arrangement state of openings formed in the porous film, FIG. 8B is a view showing a landing state of coating droplets, and FIGS. ) Is a view showing the position / arrangement state of the openings according to a modification of the fifth opening position / arrangement state.
9A is a diagram showing a configuration of a conventional coating apparatus, and FIG. 9B is a diagram showing a state where coating spots are generated.
[Explanation of symbols]
23 Opening
A, B jet nozzle row

Claims

A plurality of first jet column and on-demand coating head and a second jet column constituted by parallel parallel to each other that the injection port formed by distribution,
A movement control mechanism for relatively moving the on-demand coating head along the medium;
An ejection control mechanism that ejects a predetermined coating liquid from the plurality of ejection ports when performing a predetermined coating process on the medium;
The coating liquid sprayed from the plurality of spray ports forms a droplet landing portion with a droplet diameter expanded by droplet deposition on the medium,
When the on-demand coating head ejects the coating liquid while moving in a predetermined movement direction with respect to the medium, the on-demand coating head is ejected from the two adjacent ejection ports of the first ejection port array and is deposited on the medium. The medium ejected from the two adjacent ejection ports of the first ejection port array that is closest to the center of the two first droplet deposition portions and the two first droplet deposition portions in the moving direction. The second injection port provided on the rear side in the movement direction from the first injection port array by forming a lattice by connecting the centers of the two second droplet landing units that have landed on the straight line The on- demand coating apparatus, wherein the center of the third droplet deposition unit ejected from the line and deposited on the medium is located at the center of the straight line .

An on-demand coating head configured by arranging a first injection port array and a second injection port array in which a plurality of injection ports are arranged in parallel with each other;
A movement control mechanism for relatively moving the on-demand coating head along the medium;
An ejection control mechanism that ejects a predetermined coating liquid from the plurality of ejection ports when performing a predetermined coating process on the medium;
The coating liquid sprayed from the plurality of spray ports forms a droplet landing portion with a droplet diameter expanded by droplet deposition on the medium,
When the on-demand coating head ejects the coating liquid while moving in a predetermined movement direction with respect to the medium, the on-demand coating head is ejected from the two adjacent ejection ports of the first ejection port array and is deposited on the medium. The medium ejected from the two adjacent ejection ports of the first ejection port array that is closest to the center of the two first droplet deposition portions and the two first droplet deposition portions in the moving direction. lattice was formed by the centers of the two second Chakushizukubu was dripping above, the being ejected from the second ejection opening array provided in the moving direction rearward side of the first ejection outlet array An on-demand coating apparatus, characterized in that the center of the third droplet deposition portion deposited on the medium coincides with the center of the lattice .