JP5633987B2 - インクジェットプリンタおよびその印刷方法 - Google Patents

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本発明は、印刷媒体に付着させたインクを紫外線照射により硬化させて印刷を行うインクジェットプリンタ、およびそのインクジェットプリンタを用いた印刷方法に関する。
従来、プラテン上に載置させた印刷媒体に対して、プラテンと対向して配設された印刷ヘッドを左右に往復移動させながら、印刷ヘッドからインクを吐出させて印刷媒体に印刷を施すインクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットプリンタには、紫外線が照射されることにより硬化する性質を有した紫外線硬化型インク(以下、これをUVインクという)を、印刷ヘッドから吐出させて印刷媒体に印刷を行うものがある。このUVインクは、耐候性および耐水性に優れているため、印刷物を例えば屋外広告宣伝ビラ等に用いることが可能となり、水溶性インクを用いた場合と比較して印刷物の使用用途が格段に広がるという利点がある。
ところで、UVインクを吐出させて印刷を行うインクジェットプリンタには、印刷媒体に付着したUVインクに紫外線を照射して硬化させるための紫外線照射装置が設けられている。近年、この紫外線照射装置における紫外線を発光させる光源として、紫外線発光ダイオード(以下、これをUVLEDという)を用いたインクジェットプリンタが開発されている(例えば、特許文献1および特許文献2を参照)。
図9(a)に示すように、従来の印刷ユニット500は、内部にUVLEDが配設され、下方に位置した印刷媒体501に向けて紫外線を照射可能に構成された一対の紫外線照射装置520,520が、印刷ヘッド510の往復移動方向における両側に一対となって固定配設されている。印刷媒体501の印刷ライン508に印刷を施すときには、印刷ユニット500を印刷ライン508の上方で所定のパス数だけ往復移動させながら、印刷ヘッド510の各ノズルからUVインクを吐出させて所望のパターンで印刷ライン508に重ねて付着させる。このとき、一対の紫外線照射装置520,520から、UVインクを完全に硬化可能な強度の紫外線が照射され、印刷ライン508に付着したUVインクが硬化、定着されて印刷が施される。
ところが、このように印刷ライン508に印刷を施す途中段階において、図9(b)に示すように、完全に硬化された完全硬化インク511の上に、硬化されていない未硬化インク512が重なって付着すると、完全硬化インク511と未硬化インク512とが混ざり合って滲むことがない反面、完全硬化UVインク511が未硬化UVインク512を弾くため、未硬化UVインク512が完全硬化UVインク511の表面で粒状に盛り上がった状態のまま紫外線が照射されて硬化されることがあった。一方、図9(c)に示すように、先の未硬化インク513の上に、後の未硬化インク514が重なって付着すると、後の未硬化インク514は先の未硬化インク513と混ざり合って混合インク515となって滲んだ状態となり、この状態で紫外線が照射されて硬化されることがあった。
そこで、印刷ユニット500の往復移動方向と垂直な方向に印刷ユニット500と一定間隔を置いて配置され、印刷ユニット500の往復移動方向における印刷媒体501の印刷範囲全体に亘って紫外線を照射可能な放電ランプを備えたインクジェットプリンタも知られている(例えば、特許文献3を参照)。このインクジェットプリンタによると、印刷ライン508に付着した直後のUVインクを、一対の紫外線照射装置520,520により滲み等が生じない程度に硬化しておき、印刷ライン508(印刷媒体501)を印刷ユニット500および放電ランプに対して相対移動させて、滲み等が生じない程度に硬化させたUVインクを放電ランプにより完全に硬化させるようにしている。
特開2006‐27236号公報 特開2004‐188920号公報 特開2005‐104108号公報
このように印刷ヘッドの両側に配設した一対の紫外線照射装置と、印刷ヘッドの往復移動方向における印刷範囲全体に亘って紫外線を照射可能な放電ランプとを備えたインクジェットプリンタによれば、一対の紫外線照射装置により印刷媒体に付着したUVインクの滲みを防ぐとともに、放電ランプにより印刷媒体に付着した全UVインクを確実に硬化させることができる。しかしながら、印刷範囲全体に亘って紫外線を照射可能な放電ランプを、大型のインクジェットプリンタに適用しようとする場合、多数の放電ランプ、又は特注の長い放電ランプが必要となり、そのため、放電ランプを点灯させるための消費電力が多大なものになるという問題があった。また、この場合、放電ランプによる発熱量が多くなるため、熱対策を新たに講じる必要があるという問題があった。
また、UVインクには、紫外線が照射されて硬化されるときにインク自体の体積が収縮する硬化収縮を伴うものがあり、このように硬化収縮を伴うUVインクでは、硬化収縮によって硬化部分のインクがその周囲の未硬化部分のインクを引き込む現象が起き、この現象のために印刷物の表面に凹凸(硬化縞)が生じ、これが光縞の原因の一つとなり、印刷品質を低下させるという問題があった。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、印刷媒体にUVインクを平滑化した状態で且つ滲まないように重ねて付着させることによる印刷品質の向上とともに、UVインクを硬化させる際に伴う消費電力の低減化および熱対策の点において有効なインクジェットプリンタ、およびそのインクジェットプリンタを用いた印刷方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、第1の本発明は、印刷ヘッドを媒体支持部材(例えば、実施形態における載置台12)により支持された印刷媒体に対向させた状態で前記印刷媒体に対して相対移動させながら前記印刷ヘッドからインクを吐出して前記印刷媒体の表面に所望のプリントを施すインクジェットプリンタであり、前記印刷ヘッドを前記媒体支持部材と対向させて搭載し、前記印刷媒体に対して第1の方向に相対往復移動されるとともに前記第1の方向に直交する第2の方向に相対移動される移動部材(例えば、実施形態における第1キャリッジ63)と、前記媒体支持部材と対向して前記移動部材に搭載され、前記印刷媒体に向けて紫外線を照射して前記印刷媒体に付着したインクを仮硬化させる第1紫外線照射装置(例えば、実施形態における右UVLEDユニット70R、左UVLEDユニット70L)と、前記媒体支持部材と対向して配置され、前記印刷媒体に対して前記第1の方向に相対往復移動されるとともに前記第2の方向に相対移動され、前記印刷媒体に向けて紫外線を照射して前記第1紫外線照射装置により仮硬化された前記インクを本硬化させる第2紫外線照射装置(例えば、実施形態におけるUVランプユニット82)とを備え、前記第2紫外線照射装置は前記移動部材に対して前記第1の方向に独立して相対往復移動可能に構成される。
上記構成のインクジェットプリンタにおいて、前記第2紫外線照射装置は前記移動部材とともに前記印刷媒体に対して前記第2の方向に相対移動されるように構成することができる。また、前記第2紫外線照射装置は前記移動部材に対して前記第2の方向にも独立して相対移動可能に構成してもよい。
上記構成のインクジェットプリンタにおいて、前記第2紫外線照射装置は、前記移動部材の前記印刷媒体に対する前記第1の方向の相対移動速度以上の相対移動速度で、前記印刷媒体に対して前記第1の方向に相対移動されることが好ましい。また、前記第2紫外線照射装置は、前記印刷媒体に対する前記第2の方向の紫外線照射幅よりも小さな幅毎に、前記印刷媒体に対して前記第2の方向に相対移動されることが好ましい。
上記構成のインクジェットプリンタにおいて、前記第2紫外線照射装置は、前記第1紫外線照射装置により仮硬化されたインクを本硬化させるために必要な紫外線の照射強度を設定可能であるとともに、ON/OFF制御可能である第1光源を備えて構成されることが好ましい。なお、前記第1光源は、好ましくはキセノンランプもしくは発光ダイオードを用いて構成される。
上記構成のインクジェットプリンタにおいて、前記第1紫外線照射装置は、前記移動部材上において前記第1の方向における前記印刷ヘッドの両側に配設されることが好ましい。
上記構成のインクジェットプリンタにおいて、前記第1紫外線照射装置は、前記印刷媒体に付着したインクを仮硬化させるために必要な紫外線の照射強度を設定可能であるとともに、ON/OFF制御可能である第2光源(例えば、実施形態におけるUVLED72)を備えて構成されることが好ましい。なお、前記第2光源は、好ましくは発光ダイオードを用いて構成される。
上記目的を達成するため、第2の本発明は、上記構成のインクジェットプリンタを用いて行う印刷方法であり、前記媒体支持部材に支持された印刷媒体に対して前記移動部材を前記第1の方向に相対移動させながら前記印刷ヘッドからインクを吐出させて前記印刷媒体に付着させるとともに、前記第1紫外線照射装置から紫外線を照射して前記印刷媒体に付着したインクを仮硬化させる仮硬化作動を行うステップと、前記第2の紫外線照射装置の前記第2の方向位置が前記第1紫外線照射装置により仮硬化された前記インクの前記第2の方向位置となるように、前記第2紫外線照射装置を前記印刷媒体に対して前記第2の方向に相対移動させ、前記第2紫外線照射装置を前記印刷媒体に対して前記第1の方向に相対移動させながら紫外線を照射して仮硬化された前記インクを本硬化させる本硬化作動を行うステップとを有する。
上記印刷方法において、前記第2紫外線照射装置が前記移動部材と前記第2の方向に一定間隔を置いて配置され、前記移動部材とともに前記印刷媒体に対して前記第2の方向に相対移動されるように構成されたインクジェットプリンタを用いて行う印刷方法であって、前記本硬化作動を行うステップは、前記印刷媒体の印刷領域において最初の前記仮硬化作動を行った後、前記移動部材および前記第2紫外線照射装置が前記印刷媒体に対して前記第2の方向に前記一定間隔分相対移動したときに最初の前記本硬化作動を行い、最初の前記本硬化作動を行った後、前記移動部材および前記第2紫外線照射装置が前記印刷媒体に対して前記第2の方向に相対移動する毎に前記本硬化作動を行い、前記印刷領域において最後の前記仮硬化作動を行った後、前記移動部材および前記第2紫外線照射装置が前記印刷媒体に対して前記第2の方向に前記一定間隔分相対移動して前記本硬化作動を行ったときに前記第2紫外線照射装置の作動を停止させて前記印刷領域に対する印刷が終了されることが好ましい。
第1の本発明に係るインクジェットプリンタによれば、印刷媒体に付着した直後のインクに対して第1紫外線照射装置により該インクを仮硬化させる光量の紫外線を照射して、該インクを印刷媒体もしくは他のインク上で時間経過に伴って平滑化し、且つ接した他のインクと混ざり合って滲まないゲル状の仮硬化状態にすることができる。そのため、仮硬化させたインク上に新たなインクを重ねて付着させる場合に、新たなインクが仮硬化させたインク上で弾かれることなく時間経過に伴って平滑化するとともに、インク同士が混ざり合って滲むことがない。したがって、印刷媒体に仮硬化させたインクを平滑化した状態で且つ滲まないように重ねて付着させ、第2紫外線照射装置により該インクを本硬化させる光量の紫外線を照射することによって該インクを完全に硬化させて印刷媒体に固定させることができ、印刷品質を向上させることが可能となる。また、上述のように印刷媒体に付着したインクを段階的に硬化させるため、硬化収縮を伴うインクを用いた場合でも、インクを一度の紫外線照射によって完全に硬化させるときと比べて、硬化収縮による影響を低減させることができ、印刷品質を向上させることが可能となる。
また、第2紫外線照射装置は、印刷媒体に対して相対往復移動しながらインクを本硬化させるように構成されるため、往復移動方向における印刷範囲全体に亘って設けられる紫外線照射装置と比べて、紫外線光源の数を低減させることができ、その結果、インクを本硬化させる際に伴う消費電力の低減化を図ることができるとともに、発熱量が低減されるため熱対策を新たに講じることが不要となる。また、第2紫外線照射装置が設けられて構成されるので、第1紫外線照射装置の光源においてインクを完全に硬化させるための高出力が不要となり光源の発熱量が低減されるため、第1紫外線照射装置の光源における熱対策を簡略化でき、例えば、冷却効率の高い水冷機構から、水冷機構よりも冷却効率が低い反面、構造が簡単な空冷機構に変更することが可能となり、装置自体のコストダウンを図ることができる。
上記インクジェットプリンタにおいて、第2紫外線照射装置は移動部材とともに印刷媒体に対して前記第2の方向に相対移動されるように構成されることが好ましい。このように構成すると、移動部材および第2紫外線照射装置の印刷媒体に対する前記第2の方向への相対移動を一つの移動機構によって行うことができ、移動部材および第2紫外線照射装置にそれぞれ当該移動機構を設けることが不要となり、装置自体の小型化およびコストダウンを図ることができる。また、第2紫外線照射装置は移動部材に対して前記第2の方向にも独立して相対移動可能に構成してもよい。このように構成した場合には、第2紫外線照射装置による紫外線の照射タイミングをより任意に制御することが可能となる。
上記インクジェットプリンタにおいて、第2紫外線照射装置は、移動部材の印刷媒体に対する前記第1の方向の相対移動速度以上の相対移動速度で、印刷媒体に対して前記第1の方向に相対移動されることが好ましい。また、第2紫外線照射装置は、印刷媒体に対する前記第2の方向の紫外線照射幅よりも小さな幅毎に、印刷媒体に対して前記第2の方向に相対移動されることが好ましい。このように構成した場合には、第2紫外線照射装置による紫外線の照射漏れを防ぎ、印刷媒体に付着した全インクを確実に硬化させて定着させることができる。
上記インクジェットプリンタにおいて、第2紫外線照射装置は、第1紫外線照射装置により仮硬化されたインクを本硬化させるために必要な紫外線の照射強度を設定可能であるとともに、ON/OFF制御可能である第1光源を備えて構成されることが好ましい。なお、第1光源は、好ましくはキセノンランプもしくは発光ダイオードを用いて構成される。このように構成した場合、第2紫外線照射装置が待機状態のときにはOFF状態に制御することで、インクを本硬化させる際に伴う消費電力の低減化および光源の長寿命化を図ることができる。
上記インクジェットプリンタにおいて、第1紫外線照射装置は、移動部材上において前記第1の方向における印刷ヘッドの両側に配設されることが好ましい。このように構成した場合には、移動部材の印刷媒体に対する前記第1の方向の相対往復移動において、往動および復動の両移動時に印刷ヘッドおよび第1紫外線照射装置により印刷媒体へのインクの吐着、および付着したインクの仮硬化を行うことができるため、印刷スピードの向上を図ることができる。
上記インクジェットプリンタにおいて、第1紫外線照射装置は、前記印刷媒体に付着したインクを仮硬化させるために必要な紫外線の照射強度を設定可能であるとともに、ON/OFF制御可能である第2光源を備えて構成されることが好ましい。なお、前記第2光源は、好ましくは発光ダイオードを用いて構成される。このように構成した場合、発光ダイオードは、供給電流値が変化すると同時に、紫外線の照射強度が追従して変化する。そのため、ON/OFF制御に対してタイムラグをほとんど生じることなく、所望の照射強度の紫外線をインクに照射可能となる。また、発光ダイオードは、小型および軽量であるため、印刷ヘッドの移動精度および移動速度への影響を抑えることができ、その結果、印刷品質を向上させることができる。
第2の本発明に係る印刷方法によれば、移動部材を前記第1の方向に相対移動させながら印刷ヘッドからインクを吐出させて印刷媒体に付着させるとともに、第1紫外線照射装置から紫外線を照射して印刷媒体に付着したインクを仮硬化させる仮硬化作動を行うステップと、第2紫外線照射装置を印刷媒体に対して前記第1の方向に相対移動させながら紫外線を照射して仮硬化されたインクを本硬化させる本硬化作動を行うステップと有している。この場合、印刷媒体に付着した直後のインクに対して第1紫外線照射装置により該インクを仮硬化させる光量の紫外線を照射して、該インクを印刷媒体もしくは他のインク上で時間経過に伴って平滑化し、且つ接した他のインクと混ざり合って滲まないゲル状の仮硬化状態にすることができる。そのため、仮硬化させたインク上に新たなインクを重ねて付着させる場合に、新たなインクが仮硬化させたインク上で弾かれることなく時間経過に伴って平滑化するとともに、インク同士が混ざり合って滲むことがない。したがって、印刷媒体に仮硬化させたインクを平滑化した状態で且つ滲まないように重ねて付着させ、第2紫外線照射装置により該インクを本硬化させる光量の紫外線を照射することによって該インクを完全に硬化させて印刷媒体に固定させることができ、印刷品質を向上させることが可能となる。また、上述のように印刷媒体に付着したインクを段階的に硬化させるため、硬化収縮を伴うインクを用いた場合でも、インクを一度の紫外線照射によって完全に硬化させるときと比べて、硬化収縮による影響を低減させることができ、印刷品質を向上させることが可能となる。
上記印刷方法において、本硬化作動を行うステップは、印刷媒体の印刷領域において最初の仮硬化作動を行った後、移動部材および第2紫外線照射装置が印刷媒体に対して前記第2の方向に一定間隔分相対移動したときに最初の本硬化作動を行い、最初の本硬化作動を行った後、移動部材および第2紫外線照射装置が印刷媒体に対して第2の方向に相対移動する毎に本硬化作動を行い、印刷領域において最後の仮硬化作動を行った後、移動部材および第2紫外線照射装置が印刷媒体に対して前記第2の方向に前記一定間隔分相対移動して本硬化作動を行ったときに第2紫外線照射装置の作動を停止させて印刷領域に対する印刷が終了されることが好ましい。このようにすると、第2紫外線照射装置による紫外線の照射漏れを防ぐことができ、印刷媒体に付着した全インクを確実に硬化させて定着させることが可能となる。
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明を適用したインクジェットプリンタの一例として、テーブル上に固定保持された印刷媒体に対して印刷ユニットを水平面内の直交二軸(X軸‐Y軸)方向に移動させて印刷媒体に所望の印刷を行うインクジェットプリンタ1を、斜め前方から見た斜視図を図1に示す。なお、説明の便宜上、図中に示す前後、左右および上下と書いた矢印の方向を、以下の説明においてそれぞれ前後方向、左右方向および上下方向とする。
インクジェットプリンタ1は、印刷媒体2を載置保持する支持テーブル11の左右に前後に延びて前後移動機構20,30が設けられてなる支持部10と、支持テーブル11の上方に左右に延びて設けられる印刷部50と、インクジェットプリンタ1の作動全体を制御するコントロールユニット100とから構成される。
支持テーブル11は、サイズの大きな平板状(シート状)の印刷媒体2を受容保持可能なように、サイズの大きな矩形状の載置台12を備えており、載置台12の表面に形成された多数の小孔を介して負圧吸引して載置台12の上に印刷媒体2を固定保持するように構成されている。また、支持テーブル11は、下方に延びた複数の脚13を有しており、床面上の所定高さ位置に載置台12が設定される。支持テーブル11の左右側面には、前後に水平に延びるガイドレール15,16が取り付けられている(図2(a)を参照)。
支持テーブル11の左右に設けられる前後移動機構20,30は、公知の種々の移動機構を用いることができるが、例えば、図2(a)に示すように、支持テーブル11の左右側端に前後に離れて回転自在に支持される駆動スプロケット21,31および従動スプロケット22,32と、ガイドレール15,16の上下面に形成されたガイド溝(図示せず)に嵌合される複数の上下一対のガイドローラ41,46を有し、ガイドレール15,16に沿って前後にスライド移動可能な係止部材40,45と、駆動スプロケット21,31と従動スプロケット22,32とに巻き掛けられ、両端部23a,33aが係止部材40,45を介して連結されてそれぞれリング状に形成される歯付ベルト23,33とから構成される。係止部材40,45の上面には、上下に貫通する係合孔42,47および43,48が前後に所定間隔をおいて形成されている。
駆動スプロケット21,31は、図2(b)に示すように、駆動シャフト25を介して連結されている。駆動シャフト25の中央には駆動ギヤ26が取り付けられており、これに駆動ギヤ列28a,28bが図示のように噛合して設けられている。駆動ギヤ28aは駆動モータ27により回転駆動されるもので、これにより駆動ギヤ26および駆動シャフト25を介して左右の駆動スプロケット21,31が同期して回転駆動され、左右の歯付ベルト23,33を前後移動させて左右の係止部材40,45を同期して前後移動させることができる。このように同期して前後移動される左右の係止部材40,45の上に、印刷部50が取り付けられ、印刷部50全体が前後移動されるようになっている。
印刷部50は、図1に示すように、支持テーブル11の上方に左右に延びて取り付けられる長尺状の第1ガイドバー部材51と、第1ガイドバー部材51に沿って移動可能に取り付けられる印刷ユニット60と、第1ガイドバー部材51の前方に支持テーブル11の上方に左右に延びて取り付けられる長尺状の第2ガイドバー部材55と、第2ガイドバー部材55に沿って移動可能に取り付けられる照射ユニット80とを主体に構成される。
第1ガイドバー部材51は、図2(a)に示すように、下面に左右に所定間隔(左右の係止部材40,45の間隔に対応)をおいて下方に突出する一対の係止突起53a,53bが形成されている。これら係止突起53a,53bを左右の係止部材40,45の上面に形成された係合孔43,48に嵌合させて第1ガイドバー部材51が取り付けられ、この結果、左右の係止部材40,45が上述したように同期して前後移動されると第1ガイドバー部材51が一緒に前後移動される。第1ガイドバー部材51の前面には、左右に延びる第1ガイドレール52が設けられており(図3を参照)、この第1ガイドレール52にガイドされて左右に移動可能となって第1ガイドバー部材51に印刷ユニット60が取り付けられている。
印刷ユニット60は、図1および図3に示すように、印刷ヘッド62、第1キャリッジ63並びに左右一対の右UVLEDユニット70Rおよび左UVLEDユニット70Lを主体に構成され、外周部がカバー61によって覆われている。印刷ヘッド62は、例えばマゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)、ブラック(K)およびクリア(T)の各色のUVインクに対応した印刷ヘッド62M,62Y,62C,62K,62Tから構成される。各印刷ヘッド62の下面には、UVインクを下方に向けて吐出可能な多数のノズル(図示せず)が形成されており、このノズルが形成された面が印刷媒体2と所定のギャップを隔てて対向するように第1キャリッジ63に固定支持されている。
第1ガイドバー部材51の左端部にはメンテナンスステーション54が設けられている。メンテナンスステーション54は、印刷ユニット60をこの内部に移動させて印刷ヘッド62のノズル吸引、クリーニング等を行う装置を有している。メンテナンスステーション54の上面にはインクステーション58が設けられている。インクステーション58は、各色UVインクのインクカートリッジ59M,59Y,59C,59K,59Tを有しており、色ごとにインクカートリッジ59と印刷ヘッド62とが管路(図示せず)を介して連通し、適宜インクカートリッジ59から印刷ヘッド62にUVインクが送られる。
なお、UVインクは、紫外線を受けて硬化するタイプのインクであり、紫外線量の大小に応じて硬化の度合が異なり、少量の紫外線を照射することによりゲル状(半硬化状態)となり(以下、これを仮硬化という)、さらに紫外線の照射量を増やすと完全に硬化する(以下、これを本硬化という)。
第1キャリッジ63は、印刷ヘッド62、右UVLEDユニット70Rおよび左UVLEDユニット70Lの取付ベースとなっており、後面に形成された左右ガイド65が第1ガイドレール52に嵌合して左右にスライド移動可能に支持され、第1左右移動機構(図示せず)により印刷ヘッド62、右UVLEDユニット70Rおよび左UVLEDユニット70Lを搭載した状態で左右移動される。なお、上記第1左右移動機構は、公知の種々の移動機構を用いることができるため、本明細書において詳細図示は省略するが、例えば、第1ガイドバー部材51の左端側と右端側にそれぞれ回転自在に設けた駆動プーリおよび従動プーリ(タイミングプーリ)と、駆動プーリを回転駆動する駆動モータと、駆動プーリと従動プーリとに巻き掛けられた無端ベルト(タイミングベルト)とからなり、無端ベルトの中間部に第1キャリッジ63を固定して構成することができる。
右UVLEDユニット70Rおよび左UVLEDユニット70Lは、図3および図4に示すように、ケース71および複数のUVLED72を主体に左右一対に構成され、下方に開口した矩形箱状のケース71内にUVLED72が複数並んで下方に紫外線を照射可能に収容されて、印刷ヘッド62の左右両側に一対となって第1キャリッジ63に固定支持される。ケース71内におけるUVLED72の配置構成には、種々の構成形態があり適宜な構成を用いることができるが、本実施形態では、6つのUVLED72を前後方向に直線状に並べてケース71内に収容されたユニット構成を例示している。
UVLED72は、紫外線を発光するUVLEDチップ72aおよび集光レンズ72bを主体に構成され、UVLEDチップ72aにより発行された紫外線が集光レンズ72bによって集光されて一定の照射角度となりケース71の下方開口から下方に向けて照射される。UVLEDチップ72aは、後述するコントローラー103によって供給電流値が制御され、ON状態とOFF状態との切り替えが瞬時に可能(ON/OFF制御可能)であるとともに、印刷媒体2に付着した未硬化のUVインクを仮硬化させるために必要な照射強度の紫外線が照射可能である。
第2ガイドバー部材55は、図2(a)に示すように、上記第1ガイドバー部材51と同様に、下面に左右に所定間隔(左右の係止部材40,45の間隔に対応)をおいて下方に突出する一対の係止突起56a,56bが形成されている。これら係止突起56a,56bを左右の係止部材40,45の上面に形成された係合孔42,47に嵌合させて第2ガイドバー部材55が取り付けられ、この結果、左右の係止部材40,45が上述したように同期して前後移動されると第1ガイドバー部材51とともに第2ガイドバー部材55が一緒に前後移動される。なお、第1ガイドバー部材51と第2ガイドバー部材55との前後間隔(係止部材40,45における係合孔42,47と係合孔43,48との前後間隔)は任意に設定可能である。第2ガイドバー部材55の前面には、左右に延びる第2ガイドレール57が設けられており(図5を参照)、この第2ガイドレール57にガイドされて左右に移動可能となって第2ガイドバー部材55に照射ユニット80が取り付けられている。
照射ユニット80は、図1および図5に示すように、UVランプユニット82および第2キャリッジ85を主体に構成され、外周部がカバー81によって覆われている。UVランプユニット82は、下方に開口した矩形箱状のケース83内にUVランプ(図示せず)が下方に紫外線を照射可能に収容され、第2キャリッジ85に固定支持される。また、UVランプユニット82は、前後方向の紫外線照射幅(UVランプにより印刷媒体2が照射される前後方向の照射範囲)が、印刷媒体2に対する前後方向の1回の相対移動量(相対送り量)よりも大きくなるように設定される。すなわち、UVランプユニット82(UVランプ)は、前後方向において印刷媒体2に対し紫外線照射幅Aと相対移動量Yとが、(紫外線照射幅A)>(相対移動量Y)の関係を満たすように制御される。
上記UVランプは、後述するコントローラー103によって供給電流値が制御され、ON状態とOFF状態との切り替えが瞬時に可能(ON/OFF制御可能)であるとともに、印刷媒体2に付着した仮硬化された状態のUVインクを本硬化させるために必要な照射強度の紫外線が照射可能であり、例えば、キセノンランプ(キセノンフラッシュランプ)もしくはUVLED等を用いて構成される。
第2キャリッジ85は、UVランプユニット82の取付ベースとなっており、後面に形成された左右ガイド86が第2ガイドレール57に嵌合して左右にスライド移動可能に支持され、第2左右移動機構(図示せず)によりUVランプユニット82を搭載した状態で左右移動される。なお、第2左右移動機構は、上記第1左右移動機構と同様に、例えば、第2ガイドバー部材55の左端側と右端側にそれぞれ回転自在に設けた駆動プーリおよび従動プーリ(タイミングプーリ)と、駆動プーリを回転駆動する駆動モータと、駆動プーリと従動プーリとに巻き掛けられた無端ベルト(タイミングベルト)とからなり、無端ベルトの中間部に第2キャリッジ85を固定して構成することができる。
また、第2キャリッジ85は、第1キャリッジ63の左右移動の速度以上の速度で、第2ガイドレール57に沿って左右移動される。すなわち、第2キャリッジ85に搭載されたUVランプユニット82(UVランプ)の左右移動速度vと第1キャリッジ63に搭載された印刷ヘッド62の左右移動速度Vとが、(UVランプの左右移動速度v)≧(ヘッドの左右移動速度V)の関係を満たすように制御される。
コントロールユニット100は、支持テーブル11の前端部に設置されており、操作パネル101、停止ボタン102およびコントローラー103を主体に構成される。操作パネル101には、インクジェットプリンタ1の作動を操作する操作ボタン(図示せず)、および稼動状況を表示する表示パネル(図示せず)等が設けられている。停止ボタン22は、押圧操作されることによってその信号がコントローラー103に入力され、インクジェットプリンタ1の作動を停止させるボタンである。
コントローラー103は、インクジェットプリンタ1の各機構を含む装置全体の作動を制御する制御装置であり、前後移動機構20,30による第1ガイドバー部材51および第2ガイドバー部材55の前後移動制御、第1左右移動機構による第1キャリッジ63の左右移動制御、印刷ヘッド62からのインク吐出制御、右UVLEDユニット70Rおよび左UVLEDユニット70L(UVLED72)から照射される紫外線の照射制御、第2左右移動機構による第2キャリッジ85の左右移動制御、並びにUVランプユニット82から照射される紫外線の照射制御などを行い、支持テーブル11に固定保持された印刷媒体2に対する印刷を制御するように構成される。また、コントローラー103は、操作パネル101を介して印刷媒体2の種類、印刷パターンなどの各種情報が入力される。なお、「印刷パターン」とは、例えば、dpi値で表示された解像度およびパス数(印刷媒体2上の同一点を印刷ヘッド62が通過する回数)などを組み合わせてなり、オペレータが要求する印刷品質を示すものである。一般に、解像度およびパス数が大きくなると印刷品質が向上する反面、印刷に要する時間が長くなる。
次に、このように構成されるインクジェットプリンタ1を用いて白色の印刷媒体2に印刷を施す方法、特にコントローラー103による制御手順について、図6〜8を用いて説明する。なお、印刷開始前において、印刷部50は支持テーブル11の前端部に位置し、印刷ユニット60および照射ユニット80は、図6(a)に示すように、印刷媒体2の右端部より右方の位置(以下、これをホームポジションという)に位置しており、印刷媒体2の表面において端部まで(余白無く)UVインクを付着させて印刷を施す場合を例示している。
ステップ1において、印刷媒体2は、載置台12上の原点位置に載置され、真空吸着されることによって載置台12に固定保持される。そして、オペレータによって、印刷が施される印刷媒体2の種類、印刷に用いるUVインクの種類、および印刷パターンの各情報が操作パネル101等を介してコントローラー103に入力される。このとき、コントローラー103では、入力された印刷媒体2の種類、UVインクの種類および印刷パターンの各情報に基づいて、これから印刷を施す画像データに応じた印刷ユニット60(第1キャリッジ63に搭載された印刷ヘッド62、右UVLEDユニット70Rおよび左UVLEDユニット70L)の左右方向への移動速度(以下、これを第1スキャン速度という)、および印刷ユニット60の左右移動時に印刷ヘッド62から吐出されるUVインクの吐出パターンが決定される。
ステップS2において、図6(a)に示すように、印刷ユニット60(第1キャリッジ63)を上記第1スキャン速度で左方に移動させる。一方、照射ユニット80は、後述するステップS6までの間、OFF状態(照射強度がゼロの状態)でホームポジションに位置する。このとき印刷ユニット60では、印刷ヘッド62から上記吐出パターンでUVインクを吐出させて印刷媒体2の表面に左右に延びる第1スキャンライン2aに付着させるとともに、右UVLEDユニット70Rからの紫外線照射によって第1スキャンライン2aに付着したUVインクを仮硬化させる。このように印刷ユニット60が、ホームポジションから印刷媒体2の左端部より左方の位置(以下、これをリバースポジションという)まで移動されると、第1スキャンライン2aにUVインクが仮硬化された状態で付着した第1インクパターン3aが形成されて1パス目の作動が終了する。
このとき、第1インクパターン3aを形成するUVインクは、仮硬化されてゲル状となっているため、図8(a),(b)に示すように、印刷ヘッド62から吐出されて印刷媒体2の表面に付着して仮硬化された直後のインク滴Aよりも、後述する照射ユニット80により本硬化用の紫外線が照射されるまでの時間経過に伴って平滑化した状態のインク滴Bとなり、且つ隣接するインク滴が互いに重なっても混ざり合って滲むことがない。
なお、上述したステップS2において、左UVLEDユニット70Lは、印刷ユニット60の左方への移動において印刷ヘッド62の左側に位置するため、UVインクが付着する前の印刷媒体2に紫外線を照射することになるので、例えばOFF状態(照射強度をゼロ)として、紫外線を照射しないように制御されることが好ましい。又は、印刷媒体2と左UVLEDユニット70L(UVLED72)との間にシャッター機構を設け、このシャッター機構を制御して紫外線を照射しないようにしても良い。
ステップS3において、ステップS2で1パス目の作動が終了し、印刷ユニット60がリバースポジションに位置する状態において、左UVLEDユニット70LをON状態(未硬化のUVインクを仮硬化させるために必要な照射強度の紫外線が照射可能な状態)に制御する。また、右UVLEDユニット70Rは、後述する印刷ユニット60の右方への移動において印刷ヘッド62の右側に位置するため、第1スキャンライン2aに付着した仮硬化状態のUVインク(第1インクパターン3a)に対して紫外線を照射して更に硬化を進めてしまうことになるので、上述の左UVLEDユニット70Lと同様に、例えばOFF状態(照射強度をゼロ)又はシャッター機構を設けて、紫外線を照射しないように制御されることが好ましい。
ステップS4において、ステップS3で左UVLEDユニット70Lおよび右UVLEDユニット70Rの制御(ON/OFF制御)を行った後、図6(b)に示すように、印刷ユニット60(第1キャリッジ63)を上記第1スキャン速度で右方に移動させる。このとき、印刷ヘッド62から上記吐出パターンでUVインクを吐出させ、第1インクパターン3a(第1スキャンライン2aに付着して仮硬化されてゲル状のUVインク)上に付着させるとともに、左UVLEDユニット70Lからの紫外線照射によって第1インクパターン3a上に付着したUVインクを仮硬化させる。このように印刷ユニット60が、リバースポジションからホームポジションまで移動されると、第1インクパターン3aを形成する仮硬化された状態の先のUVインク上に、仮硬化された状態の後のUVインクが付着した第2インクパターン3bが形成されて2パス目の作動が終了する。
このとき、第1インクパターン3a上に付着したUVインク(後のUVインク)は、仮硬化されてゲル状かつ平滑化した状態の先のUVインク上に付着して仮硬化されるため、図8(c),(d)に示すように、隣接する及び重なったインク滴が互いに混ざり合って滲むことがなく、もしくは先のUVインク上で弾かれることもなく、先のUVインク上に付着して仮硬化された直後のインク滴Cよりも、後述する照射ユニット80により本硬化用の紫外線が照射されるまでの時間経過に伴って平滑化した状態のインク滴Dとなる。
ステップS5において、ステップS1で入力された印刷パターンにおけるパス数に応じてステップS2〜4を繰り返し行い、仮硬化された状態の各UVインクがパス数に応じた層状に(各UVインクが重なった状態で)第1スキャンライン2aに付着した第3インクパターン3cが形成される(図6(c)を参照)。なお、第3インクパターン3cが形成される際の最後の作動において、印刷ヘッド62Tから透明なクリアUVインクが吐出されて付着されるとともに、付着したクリアUVインクを右UVLEDユニット70R又は左UVLEDユニット70Lからの紫外線照射によって仮硬化され、第3インクパターン3cの表面には仮硬化された状態のクリアコート層が形成される。
なお、このように第1スキャンライン2aに第3インクパターン3cが形成された後、印刷ユニット60は上記パス数によってホームポジションもしくはリバースポジションに位置することになるが、以後のステップでは、各スキャンラインにおいて表面にクリアコート層を有したインクパターンが形成された後、印刷ユニット60がホームポジションに位置する場合を例示して説明する。
ステップS6において、印刷部50(印刷ユニット60および照射ユニット80)を移動量Yだけ後方に移動させる。このとき、印刷部50の移動量Yは、上述の(照射ユニット80の紫外線照射幅A)>(移動量Y)の関係を満たすように制御される。また、前回のステップまでの印刷部50の移動回数をインクリメントし、その移動回数(ここでは1回)が、(印刷ユニット60と照射ユニット80との前後距離X)/(移動量Y)に達したか否かを判定し、その結果、X/Yに達した場合に照射ユニット80を稼働させる。ここでは、印刷部50の移動回数が、X/Yに達していないので、照射ユニット80は稼働されない。一方、図6(c)に示すように、第1スキャンライン2aに隣接する第2スキャンライン2bにおいて、上記ステップS2〜5と同様に、印刷ヘッド62から上記吐出パターンでUVインクを吐出させて第2スキャンライン2bに付着させるとともに、右UVLEDユニット70Rによって第2スキャンライン2bに付着したUVインクを仮硬化させて第4インクパターン3dが形成される。その後、仮硬化された状態の各UVインクが第2スキャンライン2bに印刷パターンのパス数に応じた層状に付着したクリアコート層を有する第5インクパターン3eが形成される(図7(a)を参照)。
ステップS7において、印刷部50(印刷ユニット60および照射ユニット80)をさらに移動量Yだけ後方に移動させる。ここで、上記移動回数(ここでは2回)が、(印刷ユニット60と照射ユニット80との前後距離X)/(移動量Y)に達し、照射ユニット80が稼働される場合について以下に説明する。印刷開始からX/Y回、印刷部50が後方に移動されると、照射ユニット80は、左右方向においてUVランプユニット82の紫外線照射幅A内に第1スキャンライン2aの前後幅が入る位置に移動し、UVランプユニット82をON状態(仮硬化されたUVインクを本硬化させるために必要な照射強度の紫外線が照射可能な状態)に制御される。
その後、図7(a)に示すように、印刷ユニット60を上記第1スキャン速度で左方に移動させるとともに、照射ユニット80を第2スキャン速度で左方に移動させる。このとき、照射ユニット80の第2スキャン速度は、印刷ユニット60の第1スキャン速度以上に設定される。すなわち、上述の(UVランプユニット82の左右移動速度v)≧(印刷ヘッド62の左右移動速度V)の関係を満たすように制御される。このように照射ユニット80の第2スキャン速度を設定することで、UVランプユニット82による照射漏れを防ぐことができる。
このとき、印刷ユニット60では、第2スキャンライン2bに隣接する第3スキャンライン2cにおいて、上記ステップS2〜5と同様に、印刷ヘッド62から上記吐出パターンでUVインクを吐出させて第3スキャンライン2cに付着させるとともに、右UVLEDユニット70Rによって第3スキャンライン2cに付着したUVインクを仮硬化させて第6インクパターン3fが形成される。その後、仮硬化された状態の各UVインクがパス数に応じた層状に第3スキャンライン2cに付着したクリアコート層を有する第7インクパターン3gが形成される(図7(b)を参照)。
一方、照射ユニット80では、UVランプユニット82からの紫外線照射によって、上述したステップS5で第1スキャンライン2aに形成された第3インクパターン3cを本硬化させる。このように照射ユニット80がホームポジションからリバースポジションまで移動すると、第1スキャンライン2aに形成された第3インクパターン3cが平滑化した状態で本硬化されて印刷媒体2の表面(第1スキャンライン2a)に定着される。そして、リバースポジションに位置した照射ユニット80は、印刷ユニット60により第3スキャンライン2cに第7インクパターン3gが形成されるまでの間、OFF状態(照射強度がゼロの状態)に制御される(図7(b)を参照)。
なお、上記第2スキャン速度は、上述のように印刷ユニット60の第1スキャン速度以上に設定する他に、印刷ユニット60により第3スキャンライン2cに第7インクパターン3gが形成されるまでの間に、照射ユニット80が第1スキャンライン2aに形成された第3インクパターン3cを本硬化させるために、ホームポジションからリバースポジションまで移動可能なスキャン速度に設定してもよい。すなわち、印刷ユニット60が複数のパス数を要し、一つのスキャンラインにパス数に応じたインクパターンを形成する場合、このインクパターンの形成が終了するまでに、照射ユニット80による一つのスキャンラインの本硬化作動が完了するように上記第2スキャン速度を設定してもよい。
ステップS8において、印刷部50(印刷ユニット60および照射ユニット80)をさらに移動量Yだけ後方に移動させる。また、照射ユニット80のUVランプユニット82をON状態に制御する。その後、図7(c)に示すように、印刷ユニット60を上記第1スキャン速度で左方に移動させるとともに、照射ユニット80を第2スキャン速度で右方に移動させる。そして、印刷ユニット60では、第3スキャンライン2cに隣接する第4スキャンライン2dにおいて、上記ステップS2〜5と同様に、仮硬化された状態の各UVインクがパス数に応じた層状に第4スキャンライン2dに付着したクリアコート層を有するインクパターン(図示せず)が形成される。一方、照射ユニット80では、上述したステップS7と同様に、UVランプユニット82からの紫外線照射によって、第2スキャンライン2bに形成された第5インクパターン3eを本硬化させる。
ステップS9において、ステップS8と同様に、印刷ユニット60によるUVインクの付着および仮硬化、並びに照射ユニット80による本硬化を、印刷媒体2の表面において画像データに応じたスキャンライン分繰り返し行って、印刷が終了する。このとき、印刷ユニット60によるUVインクの付着および仮硬化終了後からの印刷部50の移動回数をインクリメントし、その移動回数が、{(印刷ユニット60と照射ユニット80との前後距離X)+(照射ユニット80の紫外線照射幅A)}/(移動量Y)に達したか否かを判定し、その結果、(X+A)/Yに達した場合に照射ユニット80の稼働が終了する。すなわち、照射ユニット80は、印刷ユニット60によるUVインクの吐出および仮硬化が終了後、(X+A)/Y回印刷部50が後方に移動されるまで稼働され、(X+A)/Y回印刷部50が後方に移動された後、停止される。
ここで、インクジェットプリンタ1による主な効果についてまとめると、以下のようになる。第1に、印刷媒体2に付着した直後のUVインクに対して右UVLEDユニット70Rもしくは左UVLEDユニット70Lにより該UVインクを仮硬化させる光量の紫外線を照射して、該UVインクを印刷媒体2もしくは他のUVインク上で時間経過に伴って平滑化し、且つ接した他のインクと混ざり合って滲まないゲル状の仮硬化状態にすることができる。そのため、仮硬化させたUVインク上に新たなUVインクを重ねて付着させる場合に、新たなUVインクが仮硬化させたUVインク上で弾かれることなく時間経過に伴って平滑化するとともに、インク同士が混ざり合って滲むことがない。したがって、印刷媒体2に仮硬化させたUVインクを平滑化した状態で且つ滲まないように重ねて付着させ、照射ユニット80(UVランプユニット82)により該UVインクを本硬化させる光量の紫外線を照射することによって該UVインクを完全に硬化させて印刷媒体2に定着させることができ、その結果、印刷品質を向上させることが可能となる。また、上述のように印刷媒体2に付着したUVインクを段階的に硬化させるため、硬化収縮を伴うUVインクを用いた場合でも、UVインクを一度の紫外線照射によって完全に硬化させるときと比べて、硬化収縮による影響を低減させることができ、印刷品質を向上させることが可能となる。
第2に、照射ユニット80(UVランプユニット82)は、印刷媒体2に対して相対往復移動しながらUVインクを本硬化させるように構成されるため、印刷媒体2上の左右の印刷範囲全体に亘って設けられる紫外線照射装置と比べて、紫外線光源の数を低減させることができ、その結果、UVインクを本硬化させる際に伴う消費電力の低減化を図ることができるとともに、発熱量が低減されるため熱対策を新たに講じることが不要となる。また、照射ユニット80が設けられて構成されるので、右UVLEDユニット70R(左UVLEDユニット70L)のUVLED72においてUVインクを完全に硬化させるための高出力が不要となりUVLED72の発熱量が低減されるため、UVLED72における熱対策を簡略化でき、例えば、冷却効率の高い水冷機構等の冷却機構をUVLED72Rに設ける必要がなく、装置自体のコストダウンを図ることができる。
第3に、照射ユニット80(UVランプユニット82)の第2スキャン速度は、印刷ユニット60の第1スキャン速度以上に設定される。すなわち、上述の(UVランプユニット82の左右移動速度v)≧(印刷ヘッド62の左右移動速度V)の関係を満たすように制御される。また、印刷部50(照射ユニット80)の移動量Yは、上述の(照射ユニット80の紫外線照射幅A)>(移動量Y)の関係を満たすように制御される。このように照射ユニット80(UVランプユニット82)の第2スキャン速度および移動量Yを制御することで、UVランプユニット82による紫外線の照射漏れを防ぎ、印刷終了時において印刷媒体2に付着した全UVインクを確実に硬化させて定着させることができる。
第4に、照射ユニット80のUVランプユニット82は、供給電流の制御により紫外線の照射強度をON/OFF制御可能なキセノンランプもしくはUVLEDを用いて構成される。そのため、照射ユニット80が待機状態のときにはUVランプユニット82をOFF状態に制御することで、UVインクを本硬化させる際に伴う消費電力の低減化および光源(キセノンランプもしくはUVLED)の長寿命化を図ることができる。
第5に、右UVLEDユニット70R(左UVLEDユニット70L)はUVLED72を有して構成されており、UVLED72は、供給電流値が変化すると同時に、紫外線の照射強度が追従して変化する。そのため、ON/OFF制御を含む照射強度制御に対してタイムラグをほとんど生じることなく、所望の照射強度の紫外線をUVインクに照射可能となる。また、UVLED72は、小型および軽量であるため、印刷ユニット60(印刷ヘッド62)の移動精度および移動速度への影響を抑えることができ、印刷品質および印刷スピードを向上させることが可能となる。
なお、上述の実施形態において、第2ガイドバー部材55および照射ユニット80は、前後移動機構20,30により第1ガイドバー部材51および印刷ユニット60とともに前後に移動されるように構成されているが、第2ガイドバー部材55および照射ユニット80が第1ガイドバー部材51および印刷ユニット60と独立して前後に移動可能に構成してもよい。このように構成した場合には、照射ユニット80による紫外線の照射タイミングをより任意に制御することが可能となる。
また、上述の実施形態において、第2ガイドバー部材55および照射ユニット80は、第1ガイドバー部材51および印刷ユニット60の前方に配置されて構成されているが、この構成に限定されない。例えば、インクジェットプリンタ1において印刷媒体2の後端から前端へ向かって印刷を行う場合には、照射ユニット80は印刷ユニット60の後方に配置される。すなわち、照射ユニット80は、印刷ユニット60により印刷媒体2にUVインクを付着させた後に、この印刷媒体2に付着したUVインクに対向するように配置すればよい。
また、上述の実施形態において、照射ユニット80は、印刷媒体2に付着した仮硬化された状態のUVインクを1パスで(一度の紫外線照射により)本硬化させるように制御されているが、このような制御に限定されない。例えば、照射ユニット80は、印刷ユニット60による当該スキャンラインへのインク吐着および仮硬化用の紫外線照射が完了するまでに、当該仮硬化された状態のUVインクに複数パスで(複数回紫外線を照射して)本硬化させるように制御されてもよい。
また、上述の実施形態において、右UVLEDユニット70Rおよび左UVLEDユニット70Lは、印刷ヘッド62の左右両側に一対となって第1キャリッジ63に固定支持されて構成されているが、この構成に限定されない。例えば、第1ガイドバー部材51に嵌合支持された新たなキャリッジ等を設けることにより、印刷ヘッド62と別体となって移動するように構成することも可能である。
また、上述の実施形態において、右UVLEDユニット70Rおよび左UVLEDユニット70Lは、印刷ヘッド62が右方移動時および左方移動時においてUVインクを吐出する両方向印刷を行うために、印刷ヘッド62の左右両側に一対となって配置されて構成されているが、この構成に限定されない。例えば、印刷ヘッド62が右方移動時もしくは左方移動時にのみUVインクを吐出して印刷を行う場合は、その際の印刷ヘッド62の進行方向における後方側にのみUVLEDユニットを配置すればよい。
また、上述の実施形態において、支持テーブル11(載置台12)上に固定保持された印刷媒体2に印刷を行う構成(いわゆるフラットベッド)となっているが、この構成に限定されず、例えば、送り出し機構および巻き取り機構を追加して設けることにより、シート状の印刷媒体をプラテン上に搬送させながら印刷を行う、インクジェットプリンタにも適用可能である。
本発明に係るインクジェットプリンタを示した斜視図である。 前後移動機構の構成を示した説明図であって、(a)は前後移動機構の側面図であり、(b)は前後移動機構の駆動部を示した斜視図である。 印刷ユニットの内部を示した斜視図(一部省略)である。 UVLEDユニットの構成を示した断面図であって、(a)は図3中のIV‐IV部分を示した断面図であり、(b)は図4(a)中のb‐b部分を示した断面図である。 照射ユニットの内部を示した斜視図(一部省略)である。 (a)〜(c)は、印刷ユニットによるインク吐出制御及びそのUVインクを仮硬化させる際の紫外線照射制御を説明するための説明図である。 (a)〜(c)は、印刷ユニットによるインク吐出制御及びそのUVインクを仮硬化させる際の紫外線照射制御、並びに照射ユニットによる仮硬化状態のUVインクを本硬化させる際の紫外線照射制御を説明するための説明図である。 (a)は印刷媒体に付着して仮硬化された直後のインク滴を示した断面図であり、(b)は図8(a)に示したインク滴が時間経過とともに平滑化した状態を示した断面図であり、(c)は仮硬化状態のインク滴上に付着して仮硬化された直後のインク滴を示す断面図であり、(d)は図8(c)に示したインク滴が時間経過とともに平滑化した状態を示した断面図である。 (a)は従来の印刷ユニットを示した上面図であり、(b)は完全に硬化されたインク滴の上に別のインク滴が付着した状態を示した断面図であり、(c)は未硬化のインク滴の上に別のインク滴が付着した状態を示した断面図である。
符号の説明
1 インクジェットプリンタ
2 印刷媒体
12 載置台(媒体支持部材)
62 印刷ヘッド
63 第1キャリッジ(移動部材)
70L 左UVLEDユニット(第1紫外線照射装置)
70R 右UVLEDユニット(第1紫外線照射装置)
72 UVLED(第2光源)
80 照射ユニット
82 UVランプユニット(第2紫外線照射装置)

Claims (5)

  1. 印刷ヘッドを媒体支持部材により支持された印刷媒体に対向させた状態で前記印刷媒体に対して相対移動させながら前記印刷ヘッドからインクを吐出して前記印刷媒体の表面に所望のプリントを施すインクジェットプリンタにおいて、
    前記印刷ヘッドを前記媒体支持部材と対向させて搭載し、前記印刷媒体に対して第1の方向に相対往復移動されるとともに前記第1の方向に直交する第2の方向に相対移動される移動部材と、
    前記媒体支持部材と対向して前記移動部材に搭載され、前記印刷媒体に向けて紫外線を照射して前記印刷媒体に付着したインクを仮硬化させる第1紫外線照射装置と、
    前記媒体支持部材と対向して配置され、前記印刷媒体に対して前記第1の方向に相対往復移動されるとともに前記第2の方向に相対移動され、前記印刷媒体に向けて紫外線を照射して前記第1紫外線照射装置により仮硬化された前記インクを本硬化させる第2紫外線照射装置と、
    前記移動部材および前記第2紫外線照射装置を支持していて前記移動部材および前記第2紫外線照射装置を前記第2の方向に移動させることによって前記移動部材および前記第2紫外線照射装置を前記媒体支持部材に対して前記第2の方向に移動させる移動機構とを備えて構成され、
    前記第2紫外線照射装置は、前記移動部材に対して前記第1の方向に独立して相対往復移動可能であり、
    前記第2紫外線照射装置は、前記移動部材の前記印刷媒体に対する前記第1の方向の相対移動速度以上の相対移動速度で、前記印刷媒体に対して前記第1の方向に相対移動され、
    前記第2紫外線照射装置は、前記移動機構によって前記移動部材とともに前記印刷媒体に対して前記第2の方向に相対移動され
    前記第2紫外線照射装置は、前記第1紫外線照射装置により仮硬化されたインクを本硬化させるために必要な紫外線の照射強度を設定可能であるとともに、紫外線の照射をON/OFF制御可能である第1光源を備えて構成され、
    前記第1光源は、発光ダイオードを用いて構成され、
    前記第1紫外線照射装置は、前記印刷媒体に付着したインクを仮硬化させるために必要な紫外線の照射強度を設定可能であるとともに、紫外線の照射をON/OFF制御可能である第2光源を備えて構成され、
    前記第2光源は、発光ダイオードを用いて構成されたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
  2. 前記第2紫外線照射装置は、前記印刷媒体に対する前記第2の方向の紫外線照射幅よりも小さな幅毎に、前記印刷媒体に対して前記第2の方向に相対移動されることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタ。
  3. 前記第1紫外線照射装置は、前記キャリッジ上において前記第1の方向における前記印刷ヘッドの両側に配設されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインクジェットプリンタ。
  4. 前記請求項1に記載のインクジェットプリンタを用いて行う印刷方法であって、
    前記媒体支持部材に支持された印刷媒体に対して前記移動部材を前記第1の方向に相対移動させながら、前記印刷ヘッドからインクを吐出させて前記印刷媒体に付着させるとともに、前記第1紫外線照射装置から紫外線を照射して前記印刷媒体に付着したインクを仮硬化させる仮硬化作動を行うステップと、
    前記第2の紫外線照射装置の前記第2の方向位置が前記第1紫外線照射装置により仮硬化された前記インクの前記第2の方向位置となるように、前記第2紫外線照射装置を前記印刷媒体に対して前記第2の方向に相対移動させ、前記第2紫外線照射装置を前記印刷媒体に対して前記第1の方向に相対移動させながら紫外線を照射して仮硬化された前記インクを本硬化させる本硬化作動を行うステップとを有することを特徴とする印刷方法。
  5. 前記第2紫外線照射装置は、前記移動部材と前記第2の方向に一定間隔を置いて配置され、前記移動部材とともに前記印刷媒体に対して前記第2の方向に相対移動されるように構成され、
    前記本硬化作動を行うステップにおいて、
    前記印刷媒体の印刷領域において最初の前記仮硬化作動を行った後、前記移動部材および前記第2紫外線照射装置が前記印刷媒体に対して前記第2の方向に前記一定間隔分相対移動したときに、最初の前記本硬化作動を行い、
    最初の前記本硬化作動を行った後、前記移動部材および前記第2紫外線照射装置が前記印刷媒体に対して前記第2の方向に相対移動する毎に前記本硬化作動を行い、
    前記印刷領域において最後の前記仮硬化作動を行った後、前記移動部材および前記第2紫外線照射装置が前記印刷媒体に対して前記第2の方向に前記一定間隔分相対移動して前記本硬化作動を行ったときに、前記第2紫外線照射装置の作動を停止させて前記印刷領域に対する印刷が終了されることを特徴とする請求項4に記載の印刷方法。
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