JPH1016204A

JPH1016204A - 記録装置及び記録方法

Info

Publication number: JPH1016204A
Application number: JP17083596A
Authority: JP
Inventors: Shigetaka Furukawa; 茂隆古川; Akira Sasaki; 暁佐々木; Tetsuro Akasaki; 鉄郎赤崎; Kazumi Takahashi; 和見高橋; Nobuo Suzuki; 信雄鈴木; Yoshio Ouchi; 義男大内; Keiji Kamio; 恵司神尾; Mitsuo Suzuki; 美津雄鈴木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-07-01
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】ワーク印刷の分野で、印刷版を用いずに、ホス
トからの画像データにより、オンデマンドでワークに印
字できる少量多品種印字対応の記録装置及び記録方法を
提供する。【解決手段】可撓性を有する中間転写ロ−ラ１のローラ
表面にモノクロ或いはカラーの画像を印字形成するイン
クジェットヘッド３と、画像が印字形成された中間転写
ロ−ラ１にワーク２を押し付けるワーク押し付け器４
と、押し付けられることにより、画像をワーク２に転写
し印字する中間転写ロ−ラ１で構成される記録装置によ
り、印刷版を使用せずに、オンデマンドで画像をワーク
２に印字することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、立体形状あるいは
表面形状の粗い被印字物（以下、ワークと称す）に印字
するのに適した記録装置及び記録装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】立体物への印刷（以下、ワーク印刷と称
す）分野は、建材、文具、玩具、日用雑貨、家電品、Ａ
Ｖ機器、自動車機器、化粧品、食器、観光物産等あらゆ
る産業分野に広範囲に浸透している。

【０００３】その印刷方法は、大別して直接印刷と間接
印刷とに分かれる。直接印刷は、ワークに直接印刷する
もので、孔版を利用したスクリーン印刷と、凹版とパッ
ドを利用したパッド印刷とが主流である。

【０００４】また、間接印刷は、あらかじめ転写フィル
ムにグラビア印刷しておき、転写フィルム上の画像をワ
−クに熱転写する方法、または、特開昭５８−２１７３
３２号公報に記載されているように、プラスチックの成
形と同時に転写フィルム上の画像をワークに転写する方
法等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記い
ずれの方法も、印刷版を必要とし、大量生産には適して
いるが、少量多品種、短時間にて作成するには不適であ
る。また、カラー化については、パッド印刷は色合わせ
が至極困難であり、スクリーン印刷では色毎にインク乾
燥工程が必要であり、転写フィルム方式はグラビア版、
転写フィルムが高価であるといった問題がある。

【０００６】また、既存のインクジェットプリンタ、熱
転写プリンタ、レーザービームプリンタ等の電子記録装
置は、即時に少量多品種の印字が可能であるが、立体形
状あるいは表面形状の粗いワークに直接印字することは
不可能であった。

【０００７】本発明の目的は、ワーク印刷の分野で、印
刷版を用いずに、ホストからの画像データをオンデマン
ドでワークに印字できる少量多品種印字対応の記録装置
及び記録方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、立体形状或いは表面形状の粗い被印字物
に画像を印字する記録装置において、ローラ状の可撓性
中間転写体のローラ表面にモノクロ或いはカラーの前記
画像を印字形成する作像手段と、前記画像が印字形成さ
れた前記可撓性中間転写体に前記被印字物を押し付ける
押し付け手段と、前記押し付けられることにより、前記
画像を前記被印字物に転写し印字する前記可撓性中間転
写体を有することを特徴とする。

【０００９】また、本発明の他の特徴は、立体形状或い
は表面形状の粗い被印字物に画像を印字する記録方法に
おいて、ローラ状の可撓性中間転写体のローラ表面にモ
ノクロ或いはカラーの前記画像を印字形成し、前記画像
が印字形成された前記可撓性中間転写体に前記被印字物
を押し付け、該押し付けることにより、前記画像を前記
被印字物に転写し印字することにある。

【００１０】本発明によれば、作像手段は、ローラ状の
可撓性中間転写体のローラ表面にモノクロ或いはカラー
の画像を印字形成する。押し付け手段は、画像が印字形
成された可撓性中間転写体に被印字物を押し付ける。可
撓性中間転写体は、被印字物が押し付けられることによ
り、画像を被印字物に転写し印字する。また、可撓性中
間転写体は、押し付け手段で被印画物が押し付けられた
時、押し付けられた面が被印画物の印字面の表面形状に
倣う軟らかさを有する。

【００１１】このように、可撓性中間転写体を被印画物
の印字面の表面形状に密着させることができるので、立
体形状あるいは表面形状の粗い被印字物に、印刷版を用
いずに、オンデマンドで画像を印字することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例に係わる
記録装置及び記録方法を、図を用いて説明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施例に係わる記録装
置の構成断面を示す。図１に示すように、まず、円筒形
のワーク２を可撓性中間転写体である中間転写ローラ１
とワーク押し付け器４との間にセットする。

【００１４】ワーク押し付け器４は、上下に駆動するリ
トラクト手段を有し（図示なし）、ワーク２のセット時
には、ワーク押し付け器４が下方に位置し、中間転写ロ
ーラ１との間が大きく開いた状態になる。（図示なし）ワーク２をセットすると、ワーク押し付け器４が上昇
し、ワーク２を中間転写ローラ１に押し付ける。作像手
段のインクジェットヘッド（黒）３は制御器６から記録
情報を受け取ると、中間転写ローラ１上に文字等を含む
画像（以下、画像と称す）を液体インクを噴射して印字
形成する。

【００１５】中間転写ローラ１上に印字形成された画像
は、中間転写ローラ１が回転することでワーク２の方へ
運ばれ、ワーク２が中間転写ローラ１に押し付けられて
いることで、ワーク２に転写し、結果、ワーク２に印字
が行われる。

【００１６】ここで、中間転写ローラ１はワーク２より
十分に軟らかい材質（例えば、ゴム硬度 JIS K6301 ス
プリング式硬さ試験器Ａ形で０°より大きく、５０°以
下の範囲のシリコンゴム）であり、ワーク２の印字面が
曲面、あるいは凸凹面であろうとも、中間転写ローラ１
がワーク２の表面に倣い密着する程度に十分な可撓性を
有しており、良好な転写が行えるものである。

【００１７】中間転写ローラ１上に転写残りがある場合
は、クリーナ５にて中間転写ローラ１の表面は清掃され
る。ここで、クリーナ５は、中間転写ローラ１と接した
り離れたりのリトラクト手段（図示なし）を有し、中間
転写ローラ１上の画像をワーク２へ転写直後は、中間転
写ローラ１と接した位置にあるが、転写待機時等には中
間転写ローラ１から離しておく。

【００１８】図２は、図１の制御器６の詳細な回路構成
を示す。図２に示すように、プロセッサ１１はパーソナ
ルコンピュータなどのホスト１２から印字データDATAを
受け取り、データバッファ１３に格納し、シフトレジス
タ１４、アンド素子１５ａ〜１５ｎを介してヘッドドラ
イバー用トランジスタ１６ａ〜１６ｎを制御する。

【００１９】ヘッドドライバー用トランジスタ１６ａ〜
１６ｎは、インクジェットヘッド（黒）３における１ド
ット配列分の発熱素子列１７ａ〜１７ｎを通電制御して
インクを加熱、膨張させ、インクジェットヘッド（黒）
３からインクを飛ばし、前記中間転写ロ−ラ１に付着さ
せて印字する。

【００２０】図３は、図２のプロセッサ１１の印字制御
タイミングチャートを示す。まず、１ドット列分の印字
データ信号DATAをクロック信号CLKに同期してデ−タバ
ッファ１３からシフトレジスタ１４に入力し、ラッチ信
号LATCHでラッチして出力端子Ｑ₁〜Ｑ_nに出力する。

【００２１】次に、印字命令信号STRBを出力してアンド
素子１５ａ〜１５ｎの各一方の入力端子に入力する。こ
れにより、シフトレジスタ１４の出力端子Ｑ₁〜Ｑ_nの印
字データ信号はヘッドドライバー用トランジスタ１６ａ
〜１６ｎを導通させて発熱素子列１７ａ〜１７ｎを通電
発熱させる。このようにして１ドット列分の印字を終え
たら次の１ドット列分の印字データ信号DATAで同様に印
字を行う。

【００２２】図４は、本発明の他の実施例に係わる記録
装置の構成断面を示す。図４に示すように、図１と異な
る部分は、ヒーター２１と反射板２２とからなる加熱手
段を追加したことである。中間転写ローラ１からワーク
２への画像の転写効率を向上するためには、転写点にお
ける温度Ｔ₂を高くする必要がある。

【００２３】しかし、中間転写ローラ１全体の温度を高
くする（例えば、中間転写ローラ１の中にヒーターを装
備し、中間転写ローラ１全体を加熱する）と、インクジ
ェットヘッド（黒）３の部分で熱障害による印字不具合
が発生する。また、熱容量も大きなものが必要となる。

【００２４】そこで、中間転写ローラ１のローラ表面
の、ワーク２へ画像を転写する直前を加熱することで転
写効率を向上させることができる。すなわち、中間転写
ローラ１の表面温度について、インクジェットヘッド
（黒）３付近の温度Ｔ₁と前記Ｔ₂との間にＴ₂＞Ｔ₁の関
係を設定し、印字、転写共に良好なものとすることがで
きる。

【００２５】図５は、本発明の他の実施例に係わる記録
装置の構成断面を示す。図１の記録装置に作像手段とし
てカラー印字手段、及びワーク２と画像の接着力強化、
印字表面強度向上の手段を追加したものである。

【００２６】図５に示すように、カラー印字手段とし
て、インクジェットヘッド（黒）３に対し、中間転写ロ
−ラ１の回転方向前方にインクジェットヘッド（イエロ
ー）３１、インクジェットヘッド（マゼンタ）３２、イ
ンクジェットヘッド（シアン）３３を設置する。

【００２７】これらの４本のヘッドでイエロー色、マゼ
ンタ色、シアン色、黒色の順に中間転写ローラ１に印字
することで、カラーの画像を形成する。これを前記説明
と同じ手段にてワーク２に転写し、結果、ワーク２にカ
ラーの画像を印字することができる。

【００２８】ここで、インクジェットヘッド（イエロ
ー）３１、インクジェットヘッド（マゼンタ）３２、イ
ンクジェットヘッド（シアン）３３の制御方法は、図２
及び図３を用いて説明したインクジェットヘッド（黒）
３の場合と同様である。

【００２９】また、ワ−ク２に対し印字（インク）の接
着力を強化を必要とする場合は、インクジェットヘッド
（黒）３の中間転写ローラ１の回転方向の後方に、接着
剤塗布手段として接着剤塗布装置３５を配置すればよ
い。ここで、接着剤は、ワーク２の材質にもよるが、例
えば、ワーク２がプラスチック材の場合、相溶性を考慮
し、ポリスチレン材にはスチロール系樹脂を主体とした
もの、ポリ塩化ビニル材には塩化ビニル／酢酸ビニル共
重合樹脂を主体としたものを選定するとよい。

【００３０】塗布方法は、モータポンプ等で接着剤の圧
力を高め、接着剤塗布装置３５の先端に電磁弁を設け、
電磁弁をＯＮ／ＯＦＦ制御することで、画像パターンに
対応して接着剤を塗布するものである。（図示なし）また、印字表面の強度を向上させる場合は、インクジェ
ットヘッド（イエロー）３１の中間転写ローラ１の回転
方向の前方に、保護剤塗布手段として保護剤塗布装置３
４を配置すればよい。ここで、保護剤は、熱に対して極
めて安定し、また、紫外線等の照射に強く、耐擦過性に
優れたアクリル樹脂、ウレタン樹脂を主体としたものを
選定するとよい。

【００３１】塗布方法は、接着剤塗布装置３５の場合と
同様である。なお、この保護剤は、中間転写ローラ１か
ら画像を離れ易くする剥離剤であることも兼ねている。

【００３２】図６は、本発明の他の実施例に係わる記録
装置の構成断面で、作像手段に熱転写作像手段を用いた
例を示す。図４のインクジェットヘッド（黒）３の代わ
りに、発熱ヘッド５１、熱転写インクリボン５３、熱転
写インクリボンケース５２を設ける。

【００３３】発熱ヘッド５１の制御方法は、図２及び図
３を用いて説明したインクジェットヘッド（黒）３の場
合と略同様である。まず、熱転写インクリボン５３のイ
ンクを発熱ヘッド５１で選択加熱し中間転写ローラ１に
印字を行う。その後、中間転写ローラ１上に印字形成さ
れた画像は、ヒーター２１により加熱され、ワーク２に
転写し、結果、ワーク２に印字が行われる。

【００３４】熱転写作像手段でのカラー印字手段、及び
ワ−ク２と画像の接着力強化、印字表面強度向上の手段
を図７を用いて説明する。

【００３５】図７に示すように、カラー印字を行うため
には熱転写インクリボン５３に画像印字形成用インクと
してイエローインク層５５、マゼンタインク層５６、シ
アンインク層５７を設ける。まず、発熱ヘッド５１を中
間転写ローラ１に押し付けた状態でイエローインク層５
５にて印字を行う。次に、発熱ヘッド５１を中間転写ロ
ーラ１から一旦離し、中間転写ローラ１を逆回転する。
再び、発熱ヘッド５１を中間転写ローラ１に押し付け、
マゼンタインク層５６で前記イエローインクで書いた画
像上に印字を行う。また、中間転写ローラ１を逆回転さ
せ、シアンインク層５７の印字を行い、３色を重ねてカ
ラー画像を形成する。

【００３６】ワーク２と画像の接着力強化を図るために
は、前述した３色の熱転写インクリボン５３のシアンイ
ンク層５７の後に接着剤塗布手段として接着剤層５８を
設ける。ここで、接着剤は、発熱ヘッド５１の熱によっ
て溶けだし、選択切り出し可能なものである。この接着
剤層５８を前記同様に発熱ヘッド５１でカラー印字の後
に印字（塗布）することで、ワーク２と画像の接着を確
実にする。

【００３７】ワーク２の印字表面強度向上を図るために
は、前述した３色の熱転写インクリボン５３のイエロー
インク層５５の前に保護剤塗布手段として保護剤層５４
を設ける。ここで、保護剤は、発熱ヘッド５１の熱によ
って溶けだし、選択切り出し可能なものである。

【００３８】この保護剤層５４を前記同様に発熱ヘッド
５１でカラー印字の前に印字（塗布）し、ワーク２に転
写することで、印字表面強度が強化される。なお、この
保護剤は、中間転写ローラ１から画像を離れ易くする剥
離剤であることも兼ねている。

【００３９】本実施例においては、熱転写作像手段の構
成を単一発熱ヘッド５１と多機能の熱転写インクリボン
５３とで説明したが、熱転写インクリボン５３の使用効
率を向上するために、複数の発熱ヘッド５１と複数の熱
転写インクリボン５３とで、並列設置して構成すること
もできる。

【００４０】図９は、本発明の他の実施例に係わる記録
装置の構成断面で、図８に示すようなワーク２ａの印字
面が三次元曲面または凸凹面を呈する立体物の場合の印
字方法を示す。図９に示すように、中間転写ロ−ラ１、
インクジェットヘッド（黒）３、クリーナ５の配置、動
作は図１の記録装置の場合と同様である。ワーク２ａは
搬送ベルト６１上にセットされ、中間転写ローラ１まで
運ばれる。ここで、押し付けローラ６３によりワーク２
ａは中間転写ローラ１に押し付けられ、図１の場合と同
様に、中間転写ローラ１上に印字形成された画像はワ−
ク２に転写し、結果、ワーク２に印字が行われる。ここ
で、搬送ローラ６２は搬送ベルト６１を中間転写ローラ
１の周速と同じ速度に搬送するよう回転駆動する。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、立体形状あるいは表面
形状の粗いワークに印字するのに適した記録装置及び記
録方法を提供することができ、少量多品種生産に対応す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる記録装置の構成断面
図である。

【図２】図１の制御器６の詳細な回路構成ブロック図で
ある。

【図３】図２のプロセッサの印字制御タイミングチャー
ト図である。

【図４】本発明の他の実施例に係わる記録装置の構成断
面図で、加熱部を追加した図である。

【図５】本発明の他の実施例に係わる記録装置の構成断
面図で、カラー印字手段、接着力強化、印字表面強度向
上の手段を追加した図である。

【図６】本発明の他の実施例に係わる記録装置の構成断
面で、作像手段に熱転写方式を用いた例を示す図であ
る。

【図７】図６の熱転写インクリボンの構成図である。

【図８】ワークの斜視図である

【図９】本発明の他の実施例に係わる記録装置の構成断
面で、ワークをベルト搬送する例を示す図である。

【符号の説明】

１…中間転写ローラ、２，２ａ…ワーク、３…インクジ
ェットヘッド（黒）、４…ワーク押し付け器、５…クリ
ーナ、６…制御器、１１…プロセッサ、１２…ホスト、
１３…デ−タバッファ、１４…シフトレジスタ、１５ａ
〜１５ｎ…アンド素子、１６ａ〜１６ｎ…ヘッドドライ
バ−用トランジスタ、１７ａ〜１７ｎ…発熱素子列、２
１…ヒーター、２２…反射板、３１…インクジェットヘ
ッド（イエロー）、３２…インクジェットヘッド（マゼ
ンタ）、３３…インクジェットヘッド（シアン）、３４
…保護剤塗布装置、３５…接着剤塗布装置、５１…発熱
ヘッド、５２…熱転写インクリボンケース、５３…熱転
写インクリボン、５４…保護剤層、５５…イエローイン
ク層、５６…マゼンタインク層、５７…シアンインク
層、５８…接着剤層、６１…搬送ベルト、６２…搬送ロ
ーラ、６３…押し付けローラ、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋和見茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部内 (72)発明者鈴木信雄東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所電化機器事業部内 (72)発明者大内義男茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部内 (72)発明者神尾恵司茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部内 (72)発明者鈴木美津雄茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】立体形状或いは表面形状の粗い被印字物に
画像を印字する記録装置において、ローラ状の可撓性中間転写体のローラ表面にモノクロ或
いはカラーの前記画像を印字形成する作像手段と、前記
画像が印字形成された前記可撓性中間転写体に前記被印
字物を押し付ける押し付け手段と、前記押し付けられる
ことにより、前記画像を前記被印字物に転写し印字する
前記可撓性中間転写体を有することを特徴とする記録装
置。
【請求項２】請求項１において、前記可撓性中間転写体
は、前記押し付け手段で前記被印画物が押し付けられた
時、前記可撓性中間転写体の前記押し付けられた面が前
記被印画物の印字面の表面形状に倣う軟らかさを有する
ことを特徴とする記録装置。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記可
撓性中間転写体のローラ表面の近傍に、前記ローラ表面
を加熱する加熱手段を設けることを特徴とする記録装
置。
【請求項４】請求項１または請求項３において、前記加
熱手段は、前記転写前に前記ローラ表面を加熱し、前記
ローラ表面の温度が、前記作像手段の配置付近の温度Ｔ
₁と前記被印字物が押し付けられた面付近の温度Ｔ₂との
間に、Ｔ₁＜Ｔ₂なる関係を持たせることを特徴とする記
録装置。
【請求項５】請求項１において、前記作像手段は、前記
画像を液体インクで印字形成することを特徴とする記録
装置。
【請求項６】請求項１において、前記作像手段は、前記
転写後の前記画像を保護する保護剤塗布手段を有し、前
記画像を印字形成する前に、前記ローラ表面に前記保護
剤を塗布することを特徴とする記録装置。
【請求項７】請求項１において、前記作像手段は、前記
転写後の前記画像と前記被印字物との接着力を強化する
接着剤塗布手段を有し、前記印字形成された前記画像の
上に前記接着剤を塗布することを特徴とする記録装置。
【請求項８】請求項１または請求項６において、前記作
像手段は、前記転写後の前記画像と前記被印字物との接
着力を強化する接着剤塗布手段を有し、前記塗布された
前記保護剤の上に印字形成された前記画像の上に前記接
着剤を塗布することを特徴とする記録装置。
【請求項９】請求項１または請求項６ないし請求項８に
おいて、前記作像手段は、熱転写インクリボンを用い発
熱ヘッドを制御して前記画像を印字形成する熱転写作像
手段であり、前記熱転写インクリボン中に前記保護剤塗
布手段、或いは前記接着剤塗布手段、或いは両方が画像
印字形成用インクと一体に構成されていることを特徴と
する記録装置。
【請求項１０】立体形状或いは表面形状の粗い被印字物
に画像を印字する記録方法において、ローラ状の可撓性中間転写体のローラ表面にモノクロ或
いはカラーの前記画像を印字形成し、前記画像が印字形
成された前記可撓性中間転写体に前記被印字物を押し付
け、該押し付けることにより、前記画像を前記被印字物
に転写し印字することを特徴とする記録方法。
【請求項１１】請求項１０において、前記可撓性中間転
写体は、前記被印字物が押し付けられた時、前記可撓性
中間転写体の前記押し付けられた面が前記被印画物の印
字面の表面形状に倣う軟らかさを有することを特徴とす
る記録方法。