JP6269232B2

JP6269232B2 - 捺染装置

Info

Publication number: JP6269232B2
Application number: JP2014062576A
Authority: JP
Inventors: 裕彰酒井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2018-01-31
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: US9254681B2; CN104943369A; US20150273866A1; CN104943369B; JP2015183331A

Description

本発発明は、被捺染媒体に画像を印刷する捺染装置に関する。

印刷液を被捺染媒体に吐出し、被捺染媒体に画像を印刷する技術が知られている。従来の技術によれば、印刷液を被捺染媒体に固着させるための前処理剤を塗布する前処理装置に被捺染媒体をセットし、その装置により被捺染媒体に前処理剤を塗布させた後、被捺染媒体を捺染装置にセットし、捺染装置により被捺染媒体に印刷液を吐出させる。

このような従来の技術によれば、被捺染媒体に塗布された前処理剤の作用により被捺染媒体に印刷液が固着しやすくなり、その印刷品質が向上するものの、前処理装置および捺染装置の２台の装置を用いるため、印刷のための作業に手間がかかる。

一方、特許文献１の捺染装置は、前処理剤を被捺染媒体に塗布する機能を搭載している。このため、１台の捺染装置により、被捺染媒体に前処理剤を塗布し、その媒体に印刷液を吐出することができる。

特開２００８−７５２１５号公報

特許文献１の捺染装置は、被捺染媒体のしわおよび毛羽について特に考慮していないため、しわまたは毛羽に起因して印刷品質が低下するおそれがある。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、印刷品質が低下しにくい捺染装置を提供することである。

以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
上記課題を解決する捺染装置は、被捺染媒体に前処理剤を塗布する前処理剤塗布部と、前記前処理剤が塗布された前記被捺染媒体を加熱しながら圧縮するプレス部と、前記プレス部により加熱されながら圧縮された前記被捺染媒体に印刷液を吐出する印刷液吐出部と、前記印刷液が吐出された前記被捺染媒体を加熱するヒーターとを備える。

本捺染装置によれば、各装置が被捺染媒体に対して次のような処理を施す。前処理剤塗布部は、被捺染媒体に前処理剤を塗布する。プレス部は、前処理剤が塗布された被捺染媒体を加熱しながら圧縮する。このことにより、被捺染媒体の表面における形状が平滑化される。

印刷液吐出部は、プレス部により加熱されながら圧縮された被捺染媒体に印刷液を吐出する。このとき、加熱されながら圧縮されたことによって表面の形状が平滑化された被捺染媒体に印刷液が吐出されるため、付着することが望まれる被捺染媒体の所定の部位に印刷液が到達しやすい。

ヒーターは、印刷液吐出部から印刷液が吐出された被捺染媒体を加熱する。このため、印刷液が前処理剤に固着し、被捺染媒体に画像が印刷される。
このように、本捺染装置によれば、前処理剤の塗布、前処理剤が塗布された被捺染媒体の加熱、印刷液の吐出、および、印刷液が吐出された被捺染媒体の加熱までの、被捺染媒体に画像を印刷するために必要となる各工程を行うことができるため、被捺染媒体への画像の印刷にかかる手間が軽減される。

上記捺染装置においては、前記前処理剤塗布部、前記プレス部、前記印刷液吐出部、および、前記ヒーターに対して、前記被捺染媒体が所定のステップ幅で相対的に移動可能とし、前記印刷液吐出部が前記被捺染媒体に前記印刷液を吐出していることにより、前記前処理剤塗布部、前記プレス部、前記印刷液吐出部、および、前記ヒーターに対する、前記被捺染媒体の相対的な移動が一時停止することが好ましい。

本捺染装置によれば、印刷液吐出部と、被捺染媒体との相対的な移動が一時停止している期間に印刷液吐出部が被捺染媒体に対して印刷液を吐出するため、印刷する画像に応じた量の印刷液を付着させやすくなる。このため、印刷品質が低下することがより抑制される。

上記捺染装置においては、前記プレス部が、前記被捺染媒体との接触により回転できるように配置されたローラー、および、このローラーに内蔵されてこのローラーを加熱する内蔵ヒーターを有し、少なくとも前記前処理剤塗布部、前記プレス部、前記印刷液吐出部、および、前記ヒーターに対する、前記被捺染媒体の相対的な移動が一時停止する期間に前記ローラーを回転させる回転部をさらに備えることが好ましい。

本捺染装置によれば、上記のとおり前処理剤塗布部、プレス部、印刷液吐出部、および、ヒーターと、被捺染媒体との相対的な移動が一時停止している期間にローラーが回転するため、被捺染媒体の各部位におけるプレス部のローラーとの接触時間が、被捺染媒体の各部位間においてばらつきにくくなる。

上記捺染装置においては、前記被捺染媒体と前記ヒーターとの相対的な移動方向における前記ヒーターの長さが、前記所定のステップ幅以上の大きさに設定されていることが好ましい。

本捺染装置の印刷液吐出部は、被捺染媒体に対して所定のステップ幅毎に印刷液を吐出する。このため、上記ヒーターの長さが所定のステップ幅よりも小さい場合には、ヒーターが被捺染媒体の印刷液を加熱させるとき、被捺染媒体上における所定のステップ幅に対応する領域の印刷液の全部を一度に加熱させることができない。一方、本捺染装置のヒーターは、上記のとおり長さが設定されているため、被捺染媒体上における所定のステップ幅に対応する領域の印刷液の全部を一度に加熱させることができる。

実施形態の捺染装置の斜視図。実施形態の捺染装置の右側面図。図２のＡ部の拡大図。実施形態の捺染装置の平面図。

図１を参照して、捺染装置１０の概略構成について説明する。
捺染装置１０は、印刷装置２０および搬送装置５０を備えている。印刷装置２０は、筐体２１の前面上部に捺染装置１０を操作するための操作スイッチ及び液晶パネル等を有する操作部２２を備えている。

搬送装置５０は、搬送基盤５１、搬送誘導板５２、移動機構５３（図２参照）、および、被捺染媒体Ｐを配置する配置部としてのトレイ５４を備えている。搬送基盤５１は、印刷装置２０の前方および後方に突出するように延びている。搬送誘導板５２は、搬送基盤５１の上面に配置され、搬送基盤５１の長辺方向である印刷装置２０の前後方向に延びる搬送レール５５を備えている。

図２を参照して、捺染装置１０の詳細構成について説明する。
印刷装置２０は、前処理剤塗布部２３、ヒーター２４、位置センサー２５、タンク２６、制御部２７、印刷液吐出部３０、および、プレス部４０を筐体２１の内部に備えている。

移動機構５３は、上方に取り付けられたトレイ５４を図１に示す搬送レール５５に沿って、印刷装置２０の前後方向である白抜き矢印Ａで示す往路移動方向、および、白抜き矢印Ｂで示す復路移動方向に往復移動させる。以降、往路移動方向および復路移動方向の総称を「移動方向」とする。

捺染装置１０は、移動機構５３が移動方向に移動することによってトレイ５４の上面に配置された被捺染媒体Ｐが印刷装置２０を通過するときに、印刷する画像に応じた印刷液を吐出して、被捺染媒体Ｐの印刷面に画像を印刷する。

移動機構５３は、図示しない上下駆動機構を備えており、トレイ５４の上下方向の位置を変更する。位置センサー２５は、トレイ５４に配置された被捺染媒体Ｐの表面の上下方向の位置を検知して、トレイ５４が上下方向に移動するときに、被捺染媒体Ｐの表面が所定の高さに達したことを示す信号を出力する。位置センサー２５の一例は、半導体レーザーおよび受光部を備えた変位センサーである。

前処理剤塗布部２３は、図示しない流路を介して前処理剤を蓄えるタンク２６に接続されている。前処理剤塗布部２３は、トレイ５４に配置されて移動方向に移動する被捺染媒体Ｐに向けて、流路を介して供給されるタンク２６の前処理剤を塗布する。また、前処理剤塗布部２３は、移動方向と交差する主走査方向（図２で紙面と直交する方向）に、トレイ５４の幅よりも長く延びた構成を有している。

印刷液吐出部３０は、前処理剤塗布部２３に対して、復路移動方向側に設けられている。また、印刷液吐出部３０は、キャリッジ３１、吐出ヘッド３２、および、ガイド軸３３を備えている。キャリッジ３１は、それぞれ異なる色の印刷液が蓄えられた図示しない複数のカートリッジを備えている。

ガイド軸３３は、主走査方向に延びるように架設されている。印刷液吐出部３０は、キャリッジ３１をガイド軸３３に沿う主走査方向に移動させながら吐出ヘッド３２から被捺染媒体Ｐに向けて印刷液を吐出する。また、印刷液吐出部３０は、印刷を行わないときには、移動方向に移動する被捺染媒体Ｐと接触することがないように、キャリッジ３１を主走査方向のトレイ５４から離れた退避位置に移動させる。

ヒーター２４は、印刷液吐出部３０に対して、復路移動方向側において、移動方向に移動する被捺染媒体Ｐと接しない位置に設けられている。また、ヒーター２４は、後述する所定のステップ幅毎に移動方向に移動する被捺染媒体Ｐのステップ幅以上の移動方向の長さを有している。そして、ヒーター２４は、発熱して印刷液吐出部３０から印刷液が吐出された被捺染媒体Ｐを加熱する。

次に、プレス部４０の構成について説明する。
図３に示すように、プレス部４０は、ローラー４１、回転軸４３、回転部４４、揺動軸４５、アーム４６、揺動装置４７、ロータリースケール４８、および、角度センサー４９を備えている。ローラー４１は、このローラー４１を加熱する内蔵ヒーター４２（図４参照）を内部に備えている。また、プレス部４０は、前処理剤塗布部２３に対して、復路移動方向側に設けられている。

ローラー４１は、トレイ５４に配置した被捺染媒体Ｐと接触しているときには、トレイ５４および被捺染媒体Ｐの移動方向の移動に伴って回転軸４３に対して回転する。また、ローラー４１は、回転部４４により駆動されて、被捺染媒体Ｐが移動しているとき、および、移動していないときの双方において回転する。なお、回転部４４は、被捺染媒体Ｐが移動していないときに回転させることによって被捺染媒体Ｐが移動することがない程度の駆動力でローラー４１を回転させる。また、被捺染媒体Ｐが移動していないときにおいて、ローラー４１は、回転部４４により駆動されて回転することにより、被捺染媒体Ｐに対して移動方向に移動する。

回転軸４３は、その両端部がアーム４６によって揺動軸４５に揺動可能に架設されている。また、アーム４６は、揺動装置４７が出力する駆動力に基づいて、揺動軸４５に対して揺動する。このような構成とすることにより、プレス部４０は、ローラー４１を図３の実線で示す被捺染媒体Ｐと接触する位置、および、二点鎖線で示す被捺染媒体Ｐと離間する位置の間を移動させることができる。

ロータリースケール４８は、揺動軸４５と同軸で回転するように左右のアーム４６のうち一方側のアーム４６に取り付けられている。ロータリースケール４８は、アーム４６が揺動するときの回転角度を検知する。角度センサー４９は、ローラー４１が被捺染媒体Ｐと離間した位置から被捺染媒体Ｐに向けて揺動するときに、ローラー４１が被捺染媒体Ｐと接触して押圧した位置に達したことを示す信号を出力する。角度センサー４９の一例は、半導体レーザーおよび受光部を備えた変位センサーである。

制御部２７は、使用者によって操作部２２が操作されると、その操作の内容に基づいて、前処理剤塗布部２３、プレス部４０、印刷液吐出部３０、ヒーター２４、および、搬送装置５０の動作を制御する制御信号を出力する。

図４を参照して、捺染装置１０の作用について説明する。
図４は、被捺染媒体Ｐが配置されたトレイ５４を印刷装置２０の内部に移動させた状態を示している。また、図４は、搬送基盤５１、搬送誘導板５２、移動機構５３、搬送レール５５、および、タンク２６の図示を省略している。

捺染装置１０は、印刷を行っていないときには、トレイ５４を印刷装置２０の前方であって、印刷時よりも低い下方位置に移動させている。また、捺染装置１０は、ローラー４１の位置を図３の二点鎖線で示す被捺染媒体Ｐと離間する位置に移動させている。以降、トレイ５４が下方位置に移動しており、かつ、ローラー４１が被捺染媒体Ｐと離間する位置に移動している状態を「初期状態」と称する。

下方位置となっているトレイ５４に被捺染媒体Ｐが配置されて、操作部２２に対する印刷指示の操作がなされると、移動機構５３は、制御部２７からの制御信号に基づいて、被捺染媒体Ｐを印刷装置２０の内部へ移動させる。次に、制御部２７は、初期状態にあるトレイ５４を上昇させる。制御部２７は、被捺染媒体Ｐの上下方向の表面が図３に示す基準位置となったことを位置センサー２５が検知するまでトレイ５４を上昇させる。このため、制御部２７は、トレイ５４に配置される被捺染媒体Ｐの厚さに影響されずに、配置された被捺染媒体Ｐの表面の位置を基準位置に設定する。制御部２７は、被捺染媒体Ｐの表面が基準位置となるトレイ５４の上下方向の位置を印刷時位置として記憶する。

次に、トレイ５４が往路移動方向に移動してローラー４１の位置となるときに、プレス部４０は、制御部２７からの制御信号に基づいて、ローラー４１を被捺染媒体Ｐに向けて揺動させる。制御部２７は、ローラー４１が被捺染媒体Ｐを押圧する位置となったことを角度センサー４９が検知するまでローラー４１を揺動させる。このため、制御部２７は、トレイ５４に配置される被捺染媒体Ｐの厚さに影響されずに、ローラー４１の位置をトレイ５４に配置された被捺染媒体Ｐを押圧する位置に設定する。

ロータリースケール４８は、ローラー４１の位置が被捺染媒体Ｐを押圧する位置となるときのアーム４６の回転角度を検知する。制御部２７は、ロータリースケール４８が検知するアーム４６の回転角度を印刷時角度として記憶する。

制御部２７は、トレイ５４の印刷時位置、および、アーム４６の印刷時角度を記憶した後に、トレイ５４およびローラー４１を初期状態に設定してトレイ５４を往路移動方向の移動端部まで移動させる。

次に、制御部２７は、トレイ５４の上下方向の位置を記憶した印刷時位置に、また、アーム４６の回転角度を記憶した印刷時角度に設定した後に、往路移動方向の移動端部にあるトレイ５４を復路移動方向に向けて、所定の長さの移動と一時停止を交互に繰返す所定のステップ幅毎に移動させて被捺染媒体Ｐに対する印刷を開始する。

被捺染媒体Ｐが前処理剤塗布部２３の位置に移動すると、前処理剤塗布部２３は、制御部２７からの制御信号に基づいて、被捺染媒体Ｐに向けて前処理剤を塗布する。前処理剤塗布部２３は、被捺染媒体Ｐの主走査方向の全体にわたって前処理剤を塗布する。

次に、被捺染媒体Ｐがプレス部４０の位置に移動すると、ローラー４１の上下方向の位置が被捺染媒体Ｐを押圧する位置に設定されていることによって、ローラー４１は、被捺染媒体Ｐの所定のステップ幅の移動に応じて回転して、前処理剤が塗布された被捺染媒体Ｐを加熱しながら圧縮する。また、ローラー４１は、被捺染媒体Ｐが所定のステップ幅で移動している期間、および、一時停止している期間の双方において、回転部４４が出力する駆動力を受けて回転する。このため、被捺染媒体Ｐの印刷面は、表面の形状が平坦化される。また、被捺染媒体Ｐに塗布された前処理剤は、ローラー４１からの熱を受けて乾燥する。

その後、被捺染媒体Ｐが印刷液吐出部３０の位置に移動すると、印刷液吐出部３０は、制御部２７からの制御信号に基づいて、被捺染媒体Ｐの平坦化された印刷面に向けて印刷する画像に応じた印刷液を吐出する。印刷液吐出部３０は、トレイ５４のステップ幅毎の移動における一時停止期間において、キャリッジ３１をガイド軸３３に沿う走査方向に移動させながら吐出ヘッド３２から印刷液を吐出する。

印刷液が吐出された被捺染媒体Ｐがヒーター２４の位置に移動すると、ヒーター２４が発する熱を受けて、印刷液が被捺染媒体Ｐに定着する。ヒーター２４の移動方向長さが所定のステップ幅以上の大きさに設定されているため、ヒーター２４は、印刷液吐出部３０が吐出する被捺染媒体Ｐ上における所定のステップ幅に対応する領域の印刷液の全部を一度に加熱する。また、ヒーター２４は、被捺染媒体Ｐと接触しない位置から熱を発するため、被捺染媒体Ｐに吐出され印刷液を擦ることはない。

被捺染媒体Ｐをヒーター２４により加熱した後に、制御部２７は、さらに復路移動方向に被捺染媒体Ｐを移動させることにより、画像が印刷された被捺染媒体Ｐを印刷装置２０の前方に排出する。

上記説明した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）捺染装置１０によれば、トレイ５４の移動にともない被捺染媒体Ｐが前処理剤塗布部２３、プレス部４０、印刷液吐出部３０、および、ヒーター２４の順に各部を通過する。このため、捺染装置１０は、被捺染媒体Ｐに対する前処理剤の塗布、被捺染媒体Ｐの表面の加熱および平滑化、印刷液の吐出、および、被捺染媒体Ｐの印刷液の加熱を行うことができる。このため、前処理剤の塗布から印刷液の加熱までの、被捺染媒体に画像を印刷するために必要となる各工程を行うことができるため、被捺染媒体Ｐへの画像の印刷にかかる手間が軽減される。また、被捺染媒体Ｐにしわが生じている場合にはそのしわが伸ばされ、被捺染媒体Ｐに毛羽が形成されている場合には毛羽が寝かせられる。また、被捺染媒体Ｐがプレス部４０から熱を受けるため、前処理剤塗布部２３により塗布された被捺染媒体Ｐ上の前処理剤が被捺染媒体Ｐに固着しやすくなる。このため、印刷液吐出部３０が、加熱されながら圧縮されることにより表面が平滑化された被捺染媒体Ｐに印刷液を吐出するため、被捺染媒体のしわ等に起因して印刷品質が低下することが抑制される。

（２）トレイ５４に配置された被捺染媒体Ｐは、前処理剤塗布部２３、プレス部４０、印刷液吐出部３０、および、ヒーター２４に対して、所定のステップ幅で移動する。印刷液吐出部３０は、所定のステップ幅の移動が一時停止している期間に被捺染媒体Ｐに対して印刷液を吐出する。このため、印刷する画像に応じた量の印刷液を付着させやすくなる。このため、印刷品質が低下することがより抑制される。

（３）回転部４４は、被捺染媒体Ｐが所定のステップ幅で移動している期間、および、一時停止している期間の双方においてローラー４１を回転させる。このため、ローラー４１が被捺染媒体Ｐに対して移動し、ローラー４１との接触により被捺染媒体Ｐ上の前処理剤に加えられる熱の量が、被捺染媒体Ｐの各部位間においてばらつきにくくなるため、プレス部４０を通過したときの前処理剤の固着度合が、被捺染媒体Ｐの各部位において均一化される。このため、印刷液吐出部３０により吐出された印刷液が前処理剤に固着する度合が、被捺染媒体Ｐの各部位において均一化されることにより、印刷品質が一層向上する。

（４）移動方向におけるヒーター２４の長さは、被捺染媒体Ｐの所定のステップ幅以上に設定されている。このため、ヒーター２４は、印刷液吐出部３０が印刷液を吐出する被捺染媒体Ｐ上における所定のステップ幅に対応する領域の印刷液の全部を一度に加熱することができる。

なお、上記実施形態は、以下のような別の実施形態に変更することもできる。
・上記実施形態において、捺染装置１０は、前処理剤塗布部２３、プレス部４０、印刷液吐出部３０、および、ヒーター２４を、トレイ５４に配置された被捺染媒体Ｐに対して移動方向に移動させる構成であってもよい。捺染装置１０は、上記実施形態と同様に、前処理剤の塗布から印刷液の加熱までの、被捺染媒体に画像を印刷するために必要となる各工程を行うことができるため、被捺染媒体Ｐへの画像の印刷にかかる手間が軽減される。

・上記実施形態において、捺染装置１０は、前処理剤塗布部２３、プレス部４０、印刷液吐出部３０、および、ヒーター２４と、トレイ５４に配置された被捺染媒体Ｐの双方を移動方向に移動させる構成であってもよい。捺染装置１０は、上記実施形態と同様に、前処理剤の塗布から印刷液の加熱までの、被捺染媒体に画像を印刷するために必要となる各工程を行うことができるため、被捺染媒体Ｐへの画像の印刷にかかる手間が軽減される。

・上記実施形態において、回転部４４は、前処理剤塗布部２３、プレス部４０、印刷液吐出部３０、および、ヒーター２４に対して、トレイ５４に配置された被捺染媒体Ｐが移動している期間にローラー４１を回転させるための駆動力の出力を停止する構成であってもよい。

・上記実施形態において、捺染装置１０は、トレイ５４に配置された被捺染媒体Ｐを往路移動方向に移動させて、トレイ５４の印刷時位置、および、アーム４６の印刷時角度の設定、ならびに、前処理剤の塗布から印刷液の加熱までの、被捺染媒体に画像を印刷するために必要となる各工程を行う構成であってもよい。

・上記実施形態において、印刷液吐出部３０は、主走査方向に複数の吐出ノズルが配置されたラインヘッド型の印刷液吐出部を有する構成であってもよい。このような構成とすることにより、捺染装置１０は、高速に印刷を行うことができる。

・上記実施形態において、前処理剤塗布部２３は、主走査方向に架設された第２のガイド軸および前処理剤吐出部を有し、前処理剤吐出部を第２のガイド軸に沿う主走査方向に移動させながら前処理剤を吐出する構成であってもよい。

・上記実施形態において、捺染装置１０は、プレス部４０を用いて印刷液吐出部３０から被捺染媒体Ｐに吐出された印刷液を加熱させる構成であってもよい。捺染装置１０は、印刷液が吐出された被捺染媒体Ｐを往路移動方向に移動させて、被捺染媒体Ｐがプレス部４０の位置となるときに、ローラー４１の内蔵ヒーター４２が発する熱を用いて印刷液を加熱する。

・上記実施形態において、前処理剤塗布部２３は、印刷液吐出部３０が印刷液を吐出する領域を含む領域に対して前処理剤を吐出してもよい。

Ｐ…被捺染媒体、１０…捺染装置、２３…前処理剤塗布部、２４…ヒーター、３０…印刷液吐出部、４０…プレス部、４１…ローラー、４２…内蔵ヒーター、４４…回転部。

Claims

被捺染媒体に前処理剤を塗布する前処理剤塗布部と、
前記前処理剤が塗布された前記被捺染媒体を加熱しながら圧縮するプレス部と、
前記プレス部により加熱されながら圧縮された前記被捺染媒体に印刷液を吐出する印刷液吐出部と、
前記印刷液が吐出された前記被捺染媒体を加熱するヒーターとを備え、
前記プレス部は、回転可能なローラーを有し、
前記ローラーは、内蔵ヒーターを有し、前記被捺染媒体を押圧可能に構成されている
捺染装置。
前記前処理剤塗布部、前記プレス部、前記印刷液吐出部、および、前記ヒーターと、前記被捺染媒体とが所定のステップ幅で相対的に移動可能とし、
前記印刷液吐出部が前記被捺染媒体に前記印刷液を吐出していることにより、前記前処理剤塗布部、前記プレス部、前記印刷液吐出部、および、前記ヒーターと、前記被捺染媒体との相対的な移動が一時停止する
請求項１に記載の捺染装置。
前記プレス部は、少なくとも前記前処理剤塗布部、前記プレス部、前記印刷液吐出部、および、前記ヒーターと、前記被捺染媒体との相対的な移動が一時停止する期間に前記ローラーを回転させる回転部をさらに備える
請求項２に記載の捺染装置。
前記被捺染媒体と前記ヒーターとの相対的な移動方向における前記ヒーターの長さが、前記所定のステップ幅以上の大きさに設定されている
請求項２または請求項３に記載の捺染装置。
前記被捺染媒体が配置される配置部をさらに備え、
前記前処理剤塗布部は、前記配置部に配置される前記被捺染媒体に前処理剤を塗布し、
前記前処理剤塗布部、前記プレス部、前記印刷液吐出部、および、前記ヒーターと、前記配置部とが相対的に移動可能とされている
請求項１乃至請求項４のうち何れか一項に記載の捺染装置。