JP6429008B2 - インクジェット記録装置及び印刷方法 - Google Patents
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Description
本発明に係るインクジェット記録装置の一態様は、
メディアをY方向に搬送する搬送機構と、
放電部分で発生したプラズマをプラズマ照射口から射出して前記メディアの一部に照射するプラズマ照射機構、及びインクをノズルから吐出するヘッドを、前記Y方向に交わる
+X方向及び−X方向に移動するキャリッジと、を備え、
前記プラズマ照射機構は、前記ヘッドに対して前記+X方向の側に設けられた第1プラズマ照射部と、前記ヘッドに対して前記−X方向の側に設けられた第2プラズマ照射部と、を有し、
前記メディア内の部位Pに対して前記インクが吐出される前に、前記ヘッドに対して前記キャリッジの進行方向の前方に位置する側の、前記第1プラズマ照射部又は前記第2プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを親水化するプラズマが照射され、
前記親水化するプラズマが照射された前記部位Pに対して、前記インクを吐出することによって印刷を行い、
前記部位Pに対する印刷が完了した後に、前記ヘッドに対して前記キャリッジの進行方向の後方に位置する側の前記第1プラズマ照射部又は前記第2プラズマ照射部から前記部位Pに対して前記部位Pを撥水化するプラズマが照射される。
前記キャリッジは、前記メディア内の部位P上をm回(mは自然数)通過することで前記部位Pへの印刷が完了するように構成されてもよく、
前記部位Pを撥水化するプラズマは、前記キャリッジが前記m回目に前記部位P上を通過するときにのみ照射されてもよい。
前記キャリッジは、前記メディア内の部位P上を1回通過することで前記部位Pへの印刷が完了するように構成されてもよく、
前記第1プラズマ照射部及び前記第2プラズマ照射部は、前記キャリッジの進行方向に応じて、前記メディアを親水化するプラズマと前記メディアを撥水化するプラズマとを切り替えて照射できるように構成されてもよい。
前記メディア内の部位Pに対して印刷を行う際に、前記キャリッジが前記+X方向に移動するときは、前記第1プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを親水化するプラズマが照射され、前記第2プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを撥水化するプラズマが照射され、
前記メディア内の部位Pに対して印刷を行う際に、前記キャリッジが前記−X方向に移動するときは、前記第2プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを親水化するプラズマが照射され、前記第1プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位
Pを撥水化するプラズマが照射されてもよい。
前記キャリッジは、前記メディア内の部位P上をm回(mは2以上の自然数)通過することで、前記部位Pへの印刷が完了するように構成されてもよく、
前記第1プラズマ照射部及び前記第2プラズマ照射部は、それぞれm個の部分プラズマ照射部を有し、
前記m個の部分プラズマ照射部は、前記Y方向に配列されており、
前記Y方向のうち、前記メディアが送出される方向を+Y方向としたとき、
前記第1プラズマ照射部の前記m個の部分プラズマ照射部のうち、最も+Y方向の側に配置された1つと、前記第2プラズマ照射部の前記m個の前記部分プラズマ照射部のうち、最も+Y方向の側に配置された1つは、前記キャリッジの進行方向に応じて、前記メディアを親水化するプラズマと前記メディアを撥水化するプラズマとを切り替えて照射できるように構成されてもよい。
m回目に前記キャリッジが前記部位P上を通過する際に、前記キャリッジが前記部位P上を+X方向に移動するときは、
前記第1プラズマ照射部の前記部位Pに対応する位置に設けられた部分プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを親水化するプラズマが照射され、前記第2プラズマ照射部の前記部位Pに対応する位置に設けられた部分プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを撥水化するプラズマが照射されてもよく、
m回目に前記キャリッジが前記部位P上を通過する際に、前記キャリッジが前記部位P上を−X方向に移動するときは、
前記第2プラズマ照射部の前記部位Pに対応する位置に設けられた部分プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを親水化するプラズマが照射され、前記第1プラズマ照射部の前記部位Pに対応する位置に設けられた部分プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを撥水化するプラズマが照射されてもよい。
前記キャリッジは、前記メディア内の部位P上をm回(mは2以上の自然数)通過することで、前記部位Pへの印刷が完了するように構成されてもよく、
前記第1プラズマ照射部及び前記第2プラズマ照射部は、それぞれ、
前記部位Pを親水化するプラズマを照射するための親水化専用部分プラズマ照射部と、
前記部位Pを撥水化するプラズマを照射するための撥水化専用部分プラズマ照射部と、を備えてもよく、
前記Y方向のうち、前記メディアが送出される方向を+Y方向としたとき、
前記撥水化専用部分プラズマ照射部は、前記親水化専用部分プラズマ照射部に対して+Y方向の側に配置されてもよい。
本発明に係る印刷方法の一態様は、
メディアをY方向に搬送する搬送機構と、
放電部分で発生したプラズマをプラズマ照射口から射出して前記メディア内の一部に照射するプラズマ照射機構であって、前記ヘッドに対して前記+X方向の側に設けられた第
1プラズマ照射部と、前記ヘッドに対して前記−X方向の側に設けられた第2プラズマ照射部と、を有する、プラズマ照射機構、及びインクをノズルから吐出するヘッドを、前記Y方向に交わる+X方向及び−X方向に移動するキャリッジと、
を備えた、インクジェット記録装置を用いて印刷する印刷方法であって、
前記メディア内の部位Pに対して前記インクが吐出される前に、前記ヘッドに対して前記キャリッジの進行方向の前方に位置する前記第1プラズマ照射部又は前記第2プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを親水化するプラズマを照射する工程と、
前記親水化するプラズマが照射された前記部位Pに対して、前記インクを吐出することによって印刷を行う工程と、
前記部位Pに対する印刷が完了した後に、前記第1プラズマ照射部又は前記第2プラズマ照射部のうち前記ヘッドに対して前記キャリッジの進行方向の後方に位置する照射部から前記部位Pに対して前記部位Pを撥水化するプラズマを照射する工程と、を有する。
本実施形態のインクジェット記録装置1は、搬送機構10と、プラズマ照射機構20、及びヘッド40を移動するキャリッジ30と、を備える。以下の説明では、互いに直交する3つの方向を、それぞれX、Y及びZ方向として説明する。また、Z方向を鉛直方向、Y方向をメディアの搬送方向とする。またこれらの方向に沿った向きを表すときには、+及び−を付して表現する。例えば、鉛直上方向を+Z方向、下方向を−Z方向とする。図面にも、これに対応する3つの方向を記載しており、矢印の向く方向を+方向とする。なお、本明細書では、X、Y及びZ方向を「右手系」で表現するが、適宜「左手系」でも表すことができる。また、本実施形態のインクジェット記録装置1は、必ずしも直交座標系に従う必要はなく、適宜の3軸に沿って構成あるいは動作されてもよい。
搬送機構10は、メディア2をY方向に搬送する。搬送機構10は、メディア2を+Y方向又は−Y方向に任意に搬送することができる。図1では、メディア2が、図中に付した矢印の方向(+Y方向)に搬送される例を示している。搬送機構10は、印刷の態様に応じて、メディア2をY方向に搬送できれば限定されず、例えばローラー11と、プラテン12とを備える。そして、例えば、1つ以上のローラー11を回転させることによって、メディア2を搬送する。ローラー11の位置や個数についても限定されない。プラテン12は、必要に応じて設けられ、メディア2において画像を印刷する面と反対側の面からメディア2を支持する。プラテン12には、ヒーターが内蔵されていていてもよい。
図2は、キャリッジ30の構成の一例を模式的に示す底面図である。図2に示すように、キャリッジ30は、放電部分で発生したプラズマをプラズマ照射口25から放出してメディア2の少なくとも一部に照射するプラズマ照射機構20と、プラズマが照射されたメディア2の部位にインクを吐出するヘッド40と、を搭載しており、これらを一体的にY方向に交わる+X方向及び−X方向に移動させる。
プラズマ照射機構20は、ヘッド40に対してX方向の両側(+X方向側と−X方向側)に設けられている。図2に例示したプラズマ照射機構20は、スポット型(ジェット型ともいう。)のプラズマ照射口25を有する部分プラズマ照射部27が複数配置された例であり、各プラズマ照射口25が、それぞれ個別の部分プラズマ照射部27によって配置されている。なお、本明細書では、説明の便宜上、ヘッド40に対して+X方向の側に設けられたプラズマ照射部を、第1プラズマ照射部21aと称する場合があり、ヘッド40に対して−X方向の側に設けられたプラズマ照射部を、第2プラズマ照射部21bと称する場合がある。プラズマ照射機構20は、プラズマ照射口25がヘッド40に対してX方向の両側に設けられることから、少なくとも、第1プラズマ照射部21a及び第2プラズマ照射部21bの2つのプラズマ照射部を含む。
に沿って伸びるライン形状である。スポット型のプラズマ照射部及び部分プラズマ照射部27は、ガス種の選択肢が大きいという利点がある。プラズマ照射部を複数の部分プラズマ照射部27によって構成する場合、各部分プラズマ照射部27は、それぞれ独立にスポット型又はライン型としてよい。
プラズマ照射部及び部分プラズマ照射部27は、放電部分で発生したプラズマをプラズマ照射口25から射出してメディア2の少なくとも一部に照射する、いわゆるリモート方式のプラズマノズルである。大気圧プラズマを用いたプラズマ照射の態様は、ダイレクト方式とリモート方式に分類される。ダイレクト方式とは、電極間で発生する放電部分が直接基材に触れる状態でプラズマを照射することであって、放電部分が直接基材に触れるとは、例えば、電極の間に被処理体(本実施形態ではメディア2)を配置してプラズマ処理することを指す。リモート方式とは、電極間で発生させたプラズマを被処理体に吹き付けて処理する方式である。ダイレクト方式を採用した場合には、電極間の放電部分(放電領域)にメディア2が晒されることから、メディア2が損傷するという不利益が生じることがある。本実施形態では、リモート方式を採用することから、メディア2がプラズマ照射部及び部分プラズマ照射部27の放電部分から離間して配置されるため、メディア2の損傷や変色を未然に抑制することができ、印刷品質の向上を図ることができる。
本実施形態のプラズマ照射部又は部分プラズマ照射部27は、いずれも、親水化プラズマを発生させるための原料ガスの供給と、撥水化プラズマを発生させるための原料ガスの供給と、を切り替えるための切り替え機構60を有してもよい。
ようにする。また、第1プラズマ照射部21a及び第2プラズマ照射部21bが複数の部分プラズマ照射部27で構成された場合でも、各部分プラズマ照射部27に対して、それぞれ、メディア2を親水化するプラズマとメディア2を撥水化するプラズマとを切り替えて照射できるようにすることもできる。
するかの切り替えの他に、プラズマ照射のオン/オフの切り替えも行うことができる。特に、プラズマ照射機構20が、複数の部分プラズマ照射部27から構成される場合、一部の部分プラズマ照射部27からプラズマを照射しないようにすることで、原料ガスの使用量を節約したり、メディア2の必要以上の親水化や撥水化を抑制することができる場合がある。
プラズマ照射部が複数の部分プラズマ照射部27から構成される場合であって、プラズマ照射部の+Y方向の端に位置する部分プラズマ照射部27の全部が、ヘッド40のノズル41の+Y方向の端よりも+Y方向に外れて設けられる場合には、当該部分プラズマ照射部27は、撥水化プラズマのみを照射する撥水化専用部分プラズマ照射部27a(図6(b)、(d)参照)としてもよい。
ヘッド40は、メディア2の表面にインクの液滴を付着させて、画像を形成する手段である。ヘッド40は、インクを吐出する複数のノズル41により構成されるノズル列を複数備える。1つのノズル列は、キャリッジの移動方向(X方向)と交差する方向(Y方向)に並べられた複数のノズル41によって構成される。複数のノズル列は、キャリッジの移動方向(X方向)に並べて配置される。例えば、1つのノズル列からは同一組成のインクが吐出される。
図6は、本実施形態のインクジェット記録装置1のキャリッジ30におけるヘッド40及びプラズマ照射機構20の配置について、幾つかの例を示す模式図である。
に対して、ほとんどプラズマを照射しないように配置されている。これにより、例えば、ノズル列のY方向の範囲から外れた位置にある部分プラズマ照射部27から撥水化プラズマが照射される場合でも、印刷される前にメディア2が撥水化されにくいため、よりインクの濡れ性の高い状態でインクをメディア2に付与することができる。なお、図6(d)の例では、ノズル列のY方向の範囲から外れた位置にある部分プラズマ照射部27を、撥水化専用部分プラズマ照射部27aとし、ノズル列のY方向の範囲内にある部分プラズマ照射部27を、親水化専用部分プラズマ照射部27bとすることができる。
本実施形態に係るインクジェット記録装置1は、当該インクジェット記録装置全体の動作を制御する制御手段(図示せず)を有している。制御手段は、インクジェット記録装置1の任意の位置に設けられ、例えばPCやタッチパネル等の入力手段から入力された情報に基づいて、各手段の動作を制御する。また、係る制御手段は、キャリッジ30の動作、搬送機構10の動作、ヘッド40からのインクの吐出タイミング、切り替え機構60の動作等を含めて制御してもよい。
本実施形態のインクジェット記録装置1にて使用するインクの組成は特に限定されないが、以下に、インクに含まれるか、又は含まれ得る添加剤(成分)を説明する。
れる場合がある。さらに、溶剤系のインクの場合でも、印刷後に撥水化プラズマ(撥液化プラズマ)が照射されることで、印刷物の耐水性、耐油性を向上させることができる。したがって、本実施形態のインクジェット記録装置1は、水系のインクを用いる場合には、インクの埋まり性を向上させ、印刷後のインクの耐水性を高めることができ、溶剤系のインクを用いる場合には、インクの埋まり性を向上させ、印刷後のインクの耐油性(耐液性)を高めることができる。
インクは、色材を含んでもよい。色材は、顔料及び染料から選択される。
色材として顔料を用いることにより、インクの耐光性を向上させることができる。顔料は、無機顔料及び有機顔料のいずれも使用することができる。無機顔料としては、特に限定されないが、例えば、カーボンブラック、酸化鉄、酸化チタン、及び酸化シリカが挙げられる。無機顔料は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。有機顔料としては、特に限定されないが、例えば、キナクリドン系顔料、キナクリドンキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラピリミジン系顔料、アンサンスロン系顔料、インダンスロン系顔料、フラバンスロン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ペリノン系顔料、キノフタロン系顔料、アントラキノン系顔料、チオインジゴ系顔料、ベンツイミダゾロン系顔料、イソインドリノン系顔料、アゾメチン系顔料、及びアゾ系顔料が挙げられる。
色材として染料を用いてもよい。染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能である。
インクは、樹脂を含有してもよい。インクが樹脂を含有することにより、メディア上に樹脂被膜が形成され、結果としてインクをメディア上に十分定着させて、主に画像の耐擦性を良好にする効果を発揮する。
本実施形態のインクに上記の顔料を含有させる際、顔料が水中で安定的に分散保持できるようにするため、当該インクは樹脂分散剤を含むとよい。上記インクが水溶性樹脂や水分散性樹脂などの樹脂分散剤を用いて分散された顔料(以下、「樹脂分散顔料」という。)を含むことにより、インクがメディアに付着したときに、メディアとインクとの間及びインク中の固化物間のうち少なくともいずれかの密着性を良好なものとすることができる。樹脂分散剤の中でも分散安定性に優れるため、水溶性樹脂が好ましい。樹脂分散剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
インクは、樹脂エマルジョンを含んでもよい。樹脂エマルジョンは、樹脂被膜を形成することで、インクをメディア上に十分定着させて画像の密着性、耐擦性を良好にする効果を発揮する。
インクは、界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、及びシリコーン系界面
活性剤が挙げられる。インクがこれらの界面活性剤を含むことにより、インクの保存安定性及び吐出安定性が一層良好となり、かつ、高速印刷が可能となる。界面活性剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
インクは、水を含有してもよい。特に、当該インクが水性インクである場合、水は、インクの主となる媒体であり、インクジェット記録においてメディアが加熱される際、蒸発飛散する成分となる。
インクは、有機溶剤を含んでいてもよい。有機溶剤としては、以下に限定されないが、例えば、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−iso−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール、n−ブタノール、2−ブタノール、tert−ブタノール、iso−ブタノール、n−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、及びtert−ペンタノール等のアルコール類あるいはグリコール類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、及び1,1,3,3−テトラメチル尿素が挙げられる。有機溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。有機溶剤の含有量は特に制限されず、必要に応じて適宜決定すればよい。
インクは、pH調整剤を含んでもよい。pH調整剤として、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ、アンモニア、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、モルホリン、リン酸二水素カリウム、及びリン酸水素二ナトリウムが挙げられる。pH調整剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。pH調整剤の含有量は特に制限されず、必要に応じて適宜決定すればよい。
インクは、上記の成分に加えて、溶解助剤、粘度調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、消泡剤、腐食防止剤などの、種々の添加剤を適宜添加することもできる。また、インクが紫外線硬化型インクである場合には、例えば、重合性化合物、光重合開始剤を含む。
インクは、上述の成分(材料)を任意の順序で混合し、必要に応じて濾過などを行い、不純物を除去することにより得ることができる。ここで、顔料は、あらかじめ溶媒中に均一に分散させた状態に調製してから混合することが、取り扱いが簡便になるため好ましい。各材料の混合方法としては、メカニカルスターラーやマグネチックスターラー等の撹拌装置を備えた容器に順次材料を添加して撹拌混合する方法が好適に用いられる。濾過方法として、例えば、遠心濾過やフィルター濾過などを必要に応じて行うことができる。
メディア(被記録媒体)としては、例えば、吸収性又は非吸収性のメディアが挙げられる。特に、本発明は、インクの浸透が困難な非吸収性メディアから、インクの浸透が容易な吸収性メディアまで、様々な吸収性能を持つメディアに幅広く適用できる。
本実施形態のインクジェット記録装置1は、上述の構成を有し、例えば、以下のように動作する。図7〜図11は、インクジェット記録装置1の印刷動作のシーケンスの例を、模式的に示す図である。図7〜図11では、説明の簡略のため、方位矢印で示すように、メディア2及びキャリッジ30を、−Z方向に向かって見た状態を示している。したがって、各図の下段に示す第1プラズマ照射部21a、第2プラズマ照射部21b、及びヘッド40は、底面からではなく上面から透過したように仮想的に描かれている。
図7は、1パス印刷による記録のシーケンスを示している。1パス印刷とは、メディア2の特定の部位Pの上を、キャリッジ30が一度だけ通過して印刷を行う印刷モードのことをいう。すなわち、図7中、1pass目の欄は、メディア2の部位P1上をキャリッジ30が+X方向に通過した状態を示している。また、2pass目の欄は、メディア2の部位P1上をキャリッジ30が−X方向に通過した状態を示している。すなわち、1pass目と2pass目との間で、メディア2が+Y方向に搬送され、キャリッジ30が通過する部位が移動されている。1パス目と2パス目の間のメディア2の移動距離は、ヘッド40のノズルの列のY方向の長さと対応するため、メディア2上の各部位における印刷は、キャリッジ30が1度通過したら完了する。そのため、このような印刷の態様を、本明細書では1パス印刷と称する。
水化プラズマが照射されてもよいし、印刷が完了した後に、複数回撥水化プラズマが照射されても効果が損なわれることはほとんどない。
(2パス印刷)
図8は、2パス印刷による記録のシーケンスを示している。2パス印刷とは、メディア2の特定の部位Pの上を、キャリッジ30が2度だけ通過して印刷を行う印刷モードのことをいう。すなわち、図8中、1pass目の欄は、メディア2の部位P1上をキャリッジ30が+X方向に通過した状態を示しているが、通過時にヘッド40のノズル41が配置された領域の−Y方向側に位置する半分(1/2)の領域が部位P1上を通過する。また、2pass目の欄は、メディア2の部位P1及び部位P2上をキャリッジ30が−X方向に通過した状態を示しているが、通過時にヘッド40のノズル41が配置された領域の−Y方向側に位置する半分の領域が部位P2上を通過し、ヘッド40のノズル41が配置された領域の残りの半分(+Y方向側に位置する)の領域が部位P1上を通過する。すなわち、1pass目と2pass目との間で、メディア2が+Y方向に搬送され、キャリッジ30が通過する部位が移動されている。また、1パス目と2パス目の間のメディア2の移動距離は、ヘッド40のノズルの列のY方向の長さの半分(1/2)であるため、メディア2上の各部位における印刷は、キャリッジ30が2度通過したら完了する。そのため、このような印刷の態様を、本明細書では2パス印刷と称する。
図9は、4パス印刷による記録のシーケンスを示している。4パス印刷とは、メディア2の特定の部位Pの上を、キャリッジ30が4度だけ通過して印刷を行う印刷モードのことをいう。すなわち、図9中、1pass目の欄は、メディア2の部位P1上をキャリッジ30が+X方向に通過した状態を示しているが、通過時にヘッド40のノズル41が配置された領域の−Y方向の端に位置する1/4の領域が部位P1上を通過する。また、2pass目の欄は、メディア2の部位P1及びP2上をキャリッジ30が−X方向に通過した状態を示しているが、通過時にヘッド40のノズル41が配置された領域の、−Y方向の端から2番目に位置する1/4の領域が部位P2上を通過し、ヘッド40のノズル41が配置された領域の−Y方向の端に位置する1/4の領域が部位P1上を通過する。すなわち、1pass目と2pass目との間で、メディア2が+Y方向に、ノズル列の1/4の長さ搬送され、キャリッジ30が通過する部位が移動されている。
図10及び図11は、それぞれ、2パス印刷及び4パス印刷の態様を基にして、mパス印刷に拡張した様子を模式的に説明する図である。mは、自然数であるが、m=1については、上述の1パス印刷と同様であるため、説明を省略し、以下では、mは、2以上の自然数の場合について説明する。
本実施形態のインクジェット記録装置1によれば、親水化プラズマ処理の後、印刷が行われることで、メディアの濡れ性の良好な状態でインクの付与が可能であり、インクの濡れ拡がりによりメディア上でのインクの埋まり性が良好となる。しかも、印刷完了後に、撥水化プラズマ処理が行われることで、印刷後のメディアやインクの表面が疎水化されるため、水分等によるインクの剥がれ等の現象を生じにくい堅牢性の良好な印刷を行うことができる。
本実施形態に係る印刷方法は、上述のインクジェット記録装置1を用いて印刷する印刷方法である。そして、メディア2内の部位Pに対してインクが吐出される前に、ヘッド40に対してキャリッジ30の進行方向の前方に位置する第1プラズマ照射部21a又は第2プラズマ照射部21bから、部位Pに対して、部位Pを親水化するプラズマを照射する工程と、親水化するプラズマが照射された部位Pに対して、インクを吐出することによって印刷を行う工程と、部位Pに対する印刷が完了した後に、第1プラズマ照射部21a又は第2プラズマ照射部21bのうちヘッド40に対してキャリッジ30の進行方向の後方
に位置する照射部から部位Pに対して部位Pを撥水化するプラズマを照射する工程と、を有する。
以下に実験例を示し、本発明をさらに説明するが、本発明は以下の例によってなんら限定されるものではない。
実験例では、デジタルラベル印刷機SurePress L−4033AW(セイコーエプソン株式会社製)で使用しているインクセットを用いた。
実験例では、メディアとしてプラスチックフィルム(フタムラ化学社製、商品名「FOR−BT」)を用いた。
(埋まり性)
duty80%印刷部を顕微鏡(200倍)により観察した際に、下地が見える割合でインクの埋まりを判断した。評価基準は、
A:インクにより完全に下地が見えない
B:インクに被覆されず、下地が露出している部分が10%未満ある
C:インクに被覆されず、下地が露出している部分が10%以上ある
とした。
(堅牢性)
PET基材に1cm×10cmの範囲で100%dutyの印刷を施したものを用意した。ステンレス製の容器に純水を入れ、ホットプレートで加熱し、90℃〜93℃程度で安定的に煮沸している環境にしたのち、印刷部分を下にして当該純水に投入し、そのまま30分間印刷物ごと煮沸した。30分後、印刷物を取り出し、水分をふき取り、自然乾燥したのちにテープ剥離試験を行い、以下のように評価した。
A:5回テープ剥離試験を行い、5回とも剥離が起こらなかった
B:5回テープ剥離試験を行い、1回以上3回以下、剥離が起こった
C:5回テープ剥離試験を行い、4回以上、剥離が起こった
以下、表2〜4に、印刷の条件及び評価結果を示す。
り性及び堅牢性が若干不十分となった。これは、メディア2とプラズマ照射部が離間することにより、プラズマによる親水化及び撥水化の効果が弱まったためと考えられる。なお、表1の各例ともに、リモート型のプラズマ照射部を用いているため、メディア2に対する放電現象による印刷画像への影響は全く生じなかったが、例1のように距離Bが2mm程度の場合には、放電現象が生じる可能性がある。以下、表1の例3を基準として各例の結果を説明する。
列の長さの範囲から外れて配置された部分プラズマ照射部を撥水化専用とし、ヘッドのノズル列の長さの範囲内に配置された部分プラズマ照射部を親水化専用とし、4パス印刷に適用した例である。例17と同様に、良好な結果が得られることがわかった。ただし、図6(d)のキャリッジ構成は、2パス印刷には適用できないことがわかる。その理由は、撥水化専用プラズマ照射部のY方向の長さが、メディアの搬送長さの半分程度となってしまい、条件によっては全面を撥水化できないからである。
Claims (8)
- メディアをY方向に搬送する搬送機構と、
放電部分で発生したプラズマをプラズマ照射口から射出して前記メディアの一部に照射するプラズマ照射機構、及びインクをノズルから吐出するヘッドを、前記Y方向に交わる+X方向及び−X方向に移動するキャリッジと、を備え、
前記プラズマ照射機構は、前記ヘッドに対して前記+X方向の側に設けられた第1プラズマ照射部と、前記ヘッドに対して前記−X方向の側に設けられた第2プラズマ照射部と、を有し、
前記メディア内の部位Pに対して前記インクが吐出される前に、前記ヘッドに対して前記キャリッジの進行方向の前方に位置する側の、前記第1プラズマ照射部又は前記第2プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを親水化するプラズマが照射され、
前記親水化するプラズマが照射された前記部位Pに対して、前記インクを吐出することによって印刷を行い、
前記部位Pに対する印刷が完了した後に、前記ヘッドに対して前記キャリッジの進行方向の後方に位置する側の前記第1プラズマ照射部又は前記第2プラズマ照射部から前記部位Pに対して前記部位Pを撥水化するプラズマが照射される、インクジェット記録装置。 - 請求項1において、
前記キャリッジは、前記メディア内の部位P上をm回(mは自然数)通過することで前記部位Pへの印刷が完了するように構成されており、
前記部位Pを撥水化するプラズマは、前記キャリッジが前記m回目に前記部位P上を通過するときにのみ照射される、インクジェット記録装置。 - 請求項1又は請求項2において、
前記キャリッジは、前記メディア内の部位P上を1回通過することで前記部位Pへの印刷が完了するように構成されており、
前記第1プラズマ照射部及び前記第2プラズマ照射部は、前記キャリッジの進行方向に応じて、前記メディアを親水化するプラズマと前記メディアを撥水化するプラズマとを切り替えて照射できるように構成されている、インクジェット記録装置。 - 請求項3において、
前記メディア内の部位Pに対して印刷を行う際に、前記キャリッジが前記+X方向に移動するときは、前記第1プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを親水化するプラズマが照射され、前記第2プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを撥水化するプラズマが照射され、
前記メディア内の部位Pに対して印刷を行う際に、前記キャリッジが前記−X方向に移動するときは、前記第2プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを親水化するプラズマが照射され、前記第1プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを撥水化するプラズマが照射される、インクジェット記録装置。 - 請求項1又は請求項2において、
前記キャリッジは、前記メディア内の部位P上をm回(mは2以上の自然数)通過することで、前記部位Pへの印刷が完了するように構成されており、
前記第1プラズマ照射部及び前記第2プラズマ照射部は、それぞれm個の部分プラズマ照射部を有し、
前記m個の部分プラズマ照射部は、前記Y方向に配列されており、
前記Y方向のうち、前記メディアが送出される方向を+Y方向としたとき、
前記第1プラズマ照射部の前記m個の部分プラズマ照射部のうち、最も+Y方向の側に配置された1つと、前記第2プラズマ照射部の前記m個の前記部分プラズマ照射部のうち、最も+Y方向の側に配置された1つは、前記キャリッジの進行方向に応じて、前記メディアを親水化するプラズマと前記メディアを撥水化するプラズマとを切り替えて照射できるように構成されている、インクジェット記録装置。 - 請求項5において、
m回目に前記キャリッジが前記部位P上を通過する際に、前記キャリッジが前記部位P上を+X方向に移動するときは、
前記第1プラズマ照射部の前記部位Pに対応する位置に設けられた部分プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを親水化するプラズマが照射され、前記第2プラズマ照射部の前記部位Pに対応する位置に設けられた部分プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを撥水化するプラズマが照射され、
m回目に前記キャリッジが前記部位P上を通過する際に、前記キャリッジが前記部位P上を−X方向に移動するときは、
前記第2プラズマ照射部の前記部位Pに対応する位置に設けられた部分プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを親水化するプラズマが照射され、前記第1プラズマ照射部の前記部位Pに対応する位置に設けられた部分プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを撥水化するプラズマが照射される、インクジェット記録装置。 - 請求項1又は請求項2において、
前記キャリッジは、前記メディア内の部位P上をm回(mは2以上の自然数)通過することで、前記部位Pへの印刷が完了するように構成されており、
前記第1プラズマ照射部及び前記第2プラズマ照射部は、それぞれ、
前記部位Pを親水化するプラズマを照射するための親水化専用部分プラズマ照射部と、
前記部位Pを撥水化するプラズマを照射するための撥水化専用部分プラズマ照射部と、を備え、
前記Y方向のうち、前記メディアが送出される方向を+Y方向としたとき、
前記撥水化専用部分プラズマ照射部は、前記親水化専用部分プラズマ照射部に対して+Y方向の側に配置される、インクジェット記録装置。 - メディアをY方向に搬送する搬送機構と、
放電部分で発生したプラズマをプラズマ照射口から射出して前記メディア内の一部に照射するプラズマ照射機構、及びインクをノズルから吐出するヘッドを、前記Y方向に交わる+X方向及び−X方向に移動するキャリッジと、を備え、
前記プラズマ照射機構が、前記ヘッドに対して前記+X方向の側に設けられた第1プラズマ照射部と、前記ヘッドに対して前記−X方向の側に設けられた第2プラズマ照射部と、を有する、インクジェット記録装置を用いて印刷する印刷方法であって、
前記メディア内の部位Pに対して前記インクが吐出される前に、前記ヘッドに対して前記キャリッジの進行方向の前方に位置する前記第1プラズマ照射部又は前記第2プラズマ照射部から、前記部位Pに対して、前記部位Pを親水化するプラズマを照射する工程と、
前記親水化するプラズマが照射された前記部位Pに対して、前記インクを吐出することによって印刷を行う工程と、
前記部位Pに対する印刷が完了した後に、前記第1プラズマ照射部又は前記第2プラズマ照射部のうち前記ヘッドに対して前記キャリッジの進行方向の後方に位置する照射部から前記部位Pに対して前記部位Pを撥水化するプラズマを照射する工程と、を有する、印刷方法。
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