KR102188901B1 - 잉크젯 프린터 및 이를 이용한 잉크젯 인쇄방법 - Google Patents

잉크젯 프린터 및 이를 이용한 잉크젯 인쇄방법 Download PDF

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Abstract

웹 모양 인쇄 기재에 수성 잉크로 화상을 형성할 때, 잉크 흐름이나 색 번짐 및 다색 인쇄 시의 색상 혼색을 방지할 수 있도록 한 잉크젯 프린터 및 이를 이용한 잉크젯 인쇄방법을 제공한다.
웹 모양 인쇄 기재에 수성 잉크를 토출함으로써 화상 형성을 행하는 잉크젯 프린터로서, 상기 웹 모양 인쇄 기재의 연속적인 반송을 행하는 반송기구와, 상기 반송기구에 의해 반송되는 상기 웹 모양 인쇄 기재의 표면에 싱글패스 방식으로 수성 잉크를 토출하는 싱글패스 방식 잉크젯 헤드와, 상기 잉크젯 헤드보다도 반송의 상류측에 설치되어 상기 웹 모양 인쇄 기재의 적어도 표면을 가온하는 표면 사전가온부를 가지며, 상기 표면 사전가온부에서 가온된 웹 모양 인쇄 기재에 상기 잉크젯 헤드에 의한 화상 형성이 이루어지도록 했다.

Description

잉크젯 프린터 및 이를 이용한 잉크젯 인쇄방법{INKJET PRINTER AND INKJET PRINTING METHOD USING SAME}
본 발명은 웹(web) 모양 인쇄 기재에 수성 잉크로 싱글패스 방식의 화상 형성을 하기 위한 잉크젯 프린터 및 이를 이용한 잉크젯 인쇄 방법에 관한 것이다.
종래, 인쇄 기재에 수성 잉크를 사용하여 잉크젯 프린터로 잉크젯 인쇄를 함에 있어서, 반송되는 인쇄 기재를 가온하면서 인쇄하는 것이 제안되고 있었다. (특허문헌 1).
이와 같이 반송되는 인쇄 기재를 가온함에 있어, 핫 플레이트 등으로 인쇄 기재의 뒷면을 가온하는 일이 행해져 왔다.
그러나, 핫 플레이트 등으로 인쇄 기재의 뒷면을 가온하도록 해도, 인쇄 기재를 연속적으로 반송하면서 인쇄하는 경우, 15m/min 정도의 인쇄 속도가 되면, 잉크의 건조 부족 등에 의한 잉크 흐름이나 색 번짐, 다색 인쇄 시의 색상 혼색이 발생한다는 문제가 있었다.
또한, 인쇄 기재를 연속적으로 반송하면서 인쇄하는 것에는 스캔 방식과 싱글패스 방식이 있고, 스캔할 필요가 없는 싱글패스 방식이 고속 인쇄에 적합하다. 싱글패스 방식의 잉크젯 기록 방법은 예를 들어 특허문헌 2에 기재되어 있다. 그러나, 상기한 바와 같이15m/min 정도의 인쇄 속도가 되어버리면, 잉크의 건조 부족 등에 의한 잉크 흐름이나 색 번짐, 다색 인쇄의 시 색상 혼색이 발생한다는 문제가 있고, 좀처럼 인쇄 속도를 높이지 못한다는 문제가 있었다.
1. 일본특개２０１４－２１４１６０호 공보 2. 일본특개２０１０－１４２９６６호 공보
본 발명은 웹 모양 인쇄 기재에 수성 잉크로 화상을 형성할 때 잉크 흐름이나 색 번짐 및 다색 인쇄 시 색상의 혼색을 방지할 수 있도록 한 잉크젯 프린터 및 이를 이용한 잉크젯 인쇄 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 잉크젯 프린터는, 웹 모양 인쇄 기재에 수성 잉크를 토출함으로써 화상 형성을 행하는 수성 잉크 용 잉크젯 프린터이고, 상기 웹 모양 인쇄 기재의 연속적인 반송을 행하는 반송기구와, 상기 반송기구에 의해 반송되는 상기 웹 모양 인쇄 기재의 표면에 싱글패스 방식으로 수성 잉크를 토출하는 싱글패스 방식 잉크젯 헤드와, 상기 잉크젯 헤드보다도 반송의 상류 쪽에 설치되어서 상기 웹 모양 인쇄 기재의 적어도 표면을 가열하는 표면 사전가온부를 가지며, 상기 표면 사전가온부에서 가온된 웹 모양 인쇄 기재에 상기 잉크젯 헤드에 의한 화상 형성이 이루어지도록 한 잉크젯 프린터이다.
상기 표면 사전가온부에 의한 가온으로는 상기 웹 모양 인쇄 기재의 표면에 온풍을 맞히는 온풍 분사수단에 의해 가온되는 것이 바람직하다. 상기 웹 모양 인쇄 기재의 표면에 온풍을 맞히는 것 이 외의 가온으로는 웹 모양 인쇄 기재의 흡인파장과 같은 파장의 레이저를 조사하는 것에 의해 가온할 수 있다. 또한 적외선 조사에 의한 가온도 생각할 수 있지만, 웹 모양 인쇄 기재가 투명 필름인 경우, 적외선이 투과해 버려서 가온 되지 않기 때문에, 적외선 조사에 의한 가온의 경우는 웹 모양 인쇄 기재가 흑색 인 경우나 적외선을 흡수하는 파장을 갖는 기재인 것을 필요로 한다. 또한, 상기한 온풍 분사수단에 의한 가온, 레이저 조사에 의한 가온, 적외선 조사에 의한 가온을 조합하여 적용할 수도 있다.
예를 들어, 온풍 분사수단에 의해 40 ℃ ~ 80 ℃의 온풍을 상기 웹 모양 인쇄 기재의 표면에 맞히는 것이 바람직하다.
상기 온풍 분사수단이 상기 웹 모양 인쇄 기재의 폭 방향에 걸친 슬릿 모양의 온풍 송풍구를 갖는 슬릿 모양 온풍 분사노즐 여러 개가 서로 틈새를 형성하면서 만들어진 노즐군 본체와, 상기 노즐군 본체의 상기 형성된 틈새의 분위기를 흡인하는 흡인기구를 갖는 구성으로 되는 것이 적합하다.
상기 웹 모양 인쇄 기재의 이면을 가온하는 이면 가온부를 더 마련하는 것이 적합하다. 상기 이면 가온부에 의한 가온으로는 온풍 분사수단 또는 핫 플레이트에 의한 가온이 적합하다.
또한, 상술한 표면 사전가온부와 같은 가온 방법을, 표면 사후가온부로 해서 상기 잉크젯 헤드보다도 상기 웹 모양 인쇄 기재의 반송의 하류측에 설치하도록 구성해도 좋다.
상기 웹 모양 인쇄 기재가 투명한 필름인 것이 바람직하다. 투명한 필름의 웹 모양 인쇄 기재로는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PVC(폴리염화비닐)나 PP(폴리프로필렌) 등을 이용한 투명한 필름이 적합하게 사용될 수 있다.
본 발명의 잉크젯 인쇄방법은, 전기 잉크젯 프린터를 이용하여 상기 잉크젯 프린터의 상기 표면 사전가온부에서 가온된 웹 모양 인쇄 기재에 대해, 수성 잉크를 이용하여 상기 싱글패스 방식 잉크젯 헤드에 의한 싱글패스 방식의 화상 형성을 할 수 있도록 한 잉크젯 인쇄방법이다.
본 발명에 의하면, 웹 모양 인쇄 기재에 대해서, 수성 잉크로 화상 형성을 할 때, 잉크 흐름이나 색 번짐 및 다색 인쇄 시의 색상 혼색을 방지 할 수 있도록 한 잉크젯 프린터 및 이를 이용한 잉크젯 인쇄방법을 제공할 수 있다는 현저하게 큰 효과를 가지고 있다.
도 1은 본 발명의 잉크젯 프린터의 하나의 실시 형태를 나타내는 단면구조도이다.
도 ２는 본 발명의 잉크젯 프린터에 이용되는 온풍 분사수단의 하나의 실시 형태를 나타내는 사시도이다.
도 ３은 도 1의 요부확대도이다.
도 ４는 본 발명의 잉크젯 프린터의 다른 실시 형태를 나타낸 요부확대도이다.
도 ５는 본 발명의 잉크젯 프린터의 다른 실시 형태를 나타낸 요부확대도이다.
다음에 본 발명의 실시 형태를 설명하지만, 이러한 실시 형태는 예시적으로 나타나는 것으로, 본 발명의 기술 사상에서 벗어나지 않는 한 다양한 변형이 가능한 것은 물론이다. 또한, 동일 부재는 동일 부호로 나타낸다.
도 1은 본 발명의 잉크젯 프린터의 하나의 실시 형태를 나타내는 단면 구조도이다.
도 1에서, 부호 10A는 본 발명의 잉크젯 프린터를 나타낸다. 잉크젯 프린트(10A)는 웹 모양 인쇄 기재(12)에 수성 잉크를 토출함으로써 화상 형성을 행하는 수성 잉크 용 잉크젯 프린터로서, 상기 웹 모양 인쇄 기재(12)의 연속적인 반송을 행하는 반송기구(14) (도시예에서는 반송기구( 14a 및 14b)와, 상기 반송기구(1)에 의해 반송되는 상기 웹 모양 인쇄 기재(12)의 표면에 싱글패스 방식으로 수성 잉크를 토출하는 싱글패스 방식 잉크젯 헤드(16a ~ 16e)와、 상기 잉크젯 헤드(16a ~ 16e)보다도 반송의 상류측에 설치되어 상기 웹 모양 인쇄 기재(12)의 적어도 표면을 가열하는 표면 사전가온부(18a ~ 18e)를 가지고, 상기 표면 사전가온부(18a ~ 18e)에서 가온된 웹 모양 인쇄 기재(12)에 상기 잉크젯 헤드(16a ~ 16e)에 의한 잉크 토출이 이루어지도록 한 잉크젯 프린터이다. 또한, 상기 잉크젯 헤드(16a ~ 16e)보다도 반송의 하류 측에는 표면 사후가온부(18b ~ 18f)가 설치되어 있고, 상기 잉크젯 헤드(16a ~ 16e)에 의해 토출된 수성 잉크의 건조를 더욱 촉진시키는 구성으로 되어 있다.
또한, 상기한 표면 사전가온부(18b ~ 18e)는 표면 사후가온부의 역할도 수행하고 있어, 표면 사후가온부(18b ~ 18e)이기도 하다.
상기 잉크젯 헤드(16a ~ 16e)로서는 공지의 다양한 싱글패스 방식 잉크젯 토출 장치를 적용할 수 있다.
반송기구(14)도 웹 모양 인쇄 기재(12)가 반송할 수 있는 것이라면 공지의 기구를 모두 적용할 수 있지만, 도시 한 바와 같이, 구동 벨트(20, 34)와, 웹 모양 인쇄 기재(12)를 감아 둔 원반 롤러(22)와, 웹 모양 인쇄 기재(12)를 이송하기 위한 다양한 롤러(24, 26, 28, 30)와, 인쇄된 웹 모양 인쇄 기재(12)를 감는 권취 롤러(32)를 포함하는 구성을 채용 할 수 있다. 또한, 부호 O는 잉크젯 프린터의 오퍼레이터이다.
또한, 웹 모양 인쇄 기재(12)를 감아둔 원반 롤( 22)는, 가온 상자(36) 안에 들어가 있으며, 여기에서 60 ℃ ~ 70 ℃로 미리 가온(프리 히팅)되어 있다. 가온 상자(36 ) 안에서의 가온 방법으로는 온풍으로 가온해도 괜찮고, 다양한 공지의 히터에 의한 가온도 괜찮다. 도시의 예에서는 가온 상자(36) 안을 온풍으로 가온하는 구성을 보여 주고 있다.
이렇게 미리 가온된 웹 모양 인쇄 기재(12)는 상기 잉크젯 헤드(16a ~ 16e) 보다도 반송의 상류측에 마련된 표면 사전가온부(18a)에 의해, 상기 웹 모양 인쇄 기재(12)의 적어도 표면이 가온된다. 표면 사전가온부(18a)로는 온풍 분사수단의 예를 보여 주고 있다. 온풍 분사수단에는 40 ℃ ~ 80 ℃ 정도, 가령70 ℃의 온풍이 상기 웹 모양 인쇄 기재(12)의 표면에 맞추어진다. 온풍을 맞히는 시간은 인쇄 속도가 15m/min의 경우 2 초 ~ 3 초 정도이지만, 온풍의 온도에 따라 적절하게 변경한다.
표면 사전가온부(18a ~ 18e)에 이용되는 온풍 분사수단의 하나의 실시 형태를 도 2에 나타낸다. 도2에 잘 도시된 바, 표면 사전가온부(18a)인 온풍 분사수단(42)로서는, 웹 모양 인쇄 기재(12)의 폭 방향에 걸친 슬릿 모양의 온풍 송풍구(44)를 갖는 슬릿 모양 온풍 분사 노즐(46)이 여러 개가 서로 틈새(48)를 형성해서 만들어진 노즐군 본체(50)와, 상기 노즐군 본체(50)의 상기 형성된 틈새(48)의 분위기를 흡인하는 흡인기구(도시하지 않음)를 갖춘 구성을 채용할 수 있다. 상기 틈새(4)의 분위기는 도시하지 않은 흡인기구에 의해서 온풍 H 의 송풍과는 반대방향(도 의 화살표 반대 방향)으로 흡인된다. 또한, 이러한 흡인기구에 대해서는 공지의 다양한 흡인장치를 적용할 수 있기 때문에 도시는 생략한다. 이와 같이, 상기 틈새(48)의 분위기를 흡인하는 것으로 수성 잉크에 의한 색 번짐이 감소하는 효과가 있다.
또한, 도 1의 예에는 도 3에 잘 도시된 바, 상술한 표면 사전가온부(18a)로의 온풍 분사 수단과 같은 온풍 분사수단을, 표면 사후가온부(18b)에도 이용하여 상기 잉크젯 헤드(16a)보다도 반송의 하류측에 설치한 예를 보여 주고 있다. 도 1 및 2에 잘 나타난 바와 같이, 상기 잉크젯 헤드(16a ~ 16e)로는 C(시안), M(마젠타), Y(옐로우), B(블랙), W(화이트)의 잉크 저장 탱크(도시는 생략)를 각각 갖춘 잉크젯 헤드를 보이고, 각 잉크젯 헤드(16a ~ 16e)에서 각 색상의 수성 잉크( I)가 토출되는 구성으로 되어 있다.
게다가, 도 1의 예에서는 웹 모양 인쇄 기재(12)를 이면부터 가온하기 위한 이면 가온부(38)을 설치한 예를 보여 주고 있다. 이면 가온부(38)로는 공지의 핫 플레이트를 사용할 수 있고, 가령 세라믹 판에 필라멘트를 배설한 전열 히터 등을 사용할 수 있다. 이면 가온부(38)로서 핫 플레이트를 사용하는 경우, 가령 40 ℃ ~ 65 ℃로 가온하여 사용하면 적합하다. 이면 가온부(38)는 상기 잉크젯 헤드(16a ~ 16e)에 대응하여 설치하면 좋고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 잉크젯 헤드(16a ~ 16e)의 설치 위치에 걸쳐서 설치해도 좋고, 상기 잉크젯 헤드(16a ~ 16e)의 설치 위치에 각각 대응해서 설치하도록 할 수도 있다.
또한, 이면 가온부(38)에 표면 사전가온부(18a)와 같은 온풍 분사수단도 사용할 수 있다. 또한 이면 가온부(38)에 온풍 분사수단을 이용하는 경우, 가령 40 ℃ ~ 80 ℃의 온풍을 웹 모양 인쇄 기재(12)의 이면에 맞히면 적합하다.
도4는 이면 가온부(38)에 온풍 분사수단을 이용한 예를 나타낸다. 도4에서 부호 52는 이면 가온부(38)에의 온풍 분사수단을 나타낸다. 이면 가온부(38)에 온풍 분사수단 (52)을 설치한 이외의 구성은 상기와 동일하다.
다음에 본 발명의 잉크젯 프린터의 다른 실시 형태를 도 5에 나타낸다.
도 5에서 부호 10B는 본 발명의 잉크젯 프린터의 다른 실시 형태이다. 잉크젯 프린터(10B)는 새로운 표면 사후가온부로서 레이저 조사장치(40a ~ 40e)가 상기 잉크젯 헤드(16a ~ 16e)보다도 반송의 하류측에 설치되어 있다. 소요 레이저 조사장치(40a ~ 40e)가 설치되어 있는 것 이외는, 상술한 잉크젯 프린터(10A)와 동일한 구성이다.
이와 같이 구성된 잉크젯 프린터(10A, 10B)를 이용하여 상기 잉크젯 프린터(10A, 10B)의 상기 표면 사전가온부(18a)로 가온된 웹 모양 인쇄 기재(12)에 대해서, 수성 잉크를 이용하여 상기 잉크젯 헤드(16a ~ 16e)에 의한 잉크 토출을 하도록 하면, 웹 모양 인쇄 기재에 투명한 PET 필름에 대해서 15m/min의 인쇄 속도에서도 잉크 흐름이나 색 번짐 및 다색 인쇄 시 색상 혼색이 없이 적합하게 인쇄할 수 있다. 또한 잉크젯 프린터(10A, 10B)에 나타낸 바, 표면 사후가온부나 이면 가온부와 결합하여 잉크 흐름이나 색 번짐 및 다색 인쇄 시의 색상 혼색이 더욱 없어져서 적합하게 인쇄할 수 있다.
10A, 10B : 잉크젯 프린터, 12 : 웹 모양 인쇄 기재,
14,14a, 14b : 반송기구, 16a ~ 16e : 싱글패스 방식 잉크젯 헤드,
18a ~ 18e : 표면 사전가온부, 18b ~ 18f : 표면 사후가온부,
20,34 : 구동 벨트, 22 : 원반 롤러,
24,26,28,30 : 롤러, 32 : 권취 롤러,
36 : 가온 상자, 38 : 이면 가온부,
40a ~ 40e : 레이저 조사 장치, 42,52 : 온풍 분사수단,
44 : 슬릿 모양의 온풍 송풍구, 46 : 슬릿 모양 온풍 분사노즐,
48 : 틈새, 50 : 노즐군 본체,
H : 온풍, I : 수성 잉크,
O : 오퍼레이터

Claims (4)

  1. 웹 모양 인쇄 기재에 대해서 수성 잉크를 토출하는 것에 의해 화상 형성을 행하는 수성 잉크용 잉크젯 프린터로서,
    상기 웹 모양 인쇄 기재의 연속적인 반송을 행하는 반송기구와,
    상기 반송기구에 의해 수평방향으로 반송되는 상기 웹 모양 인쇄 기재의 표면에 대해서 싱글패스 방식으로 수성 잉크를 토출하는 각 색상의 싱글패스 방식 잉크젯 헤드와,
    상기 각 색상의 잉크젯 헤드보다도 반송의 상류측에 설치되어, 상기 수평방향으로 반송되는 웹 모양 인쇄 기재의 적어도 표면을 가온하는 각 색상 마다의 표면 사전가온부를 가지며,
    상기 표면 사전가온부에서 가온된 웹 모양 인쇄 기재에 상기 잉크젯 헤드에 의한 화상 형성이 이루어 지도록 한 잉크젯 프린터이며,
    상기 표면 사전가온부에 의한 가온이, 상기 웹 모양 인쇄 기재의 표면에 온풍을 맞히는 온풍 분사수단에 의해 가온되어 이루어지고,
    상기 온풍 분사수단이, 상기 웹 모양 인쇄 기재의 폭 방향으로 걸친 슬릿 모양의 온풍 송풍구를 갖는 슬릿 모양 온풍 분사 노즐의 복수개가 서로 틈새를 형성하여 설치된 노즐군 본체와, 상기 노즐군 본체의 상기 형성된 틈새의 분위기를 흡인하는 흡인 기구를 갖는 구성으로 이루어지고, 상기 웹 모양 인쇄 기재가 투명한 필름인 잉크젯 프린터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 웹 모양 인쇄 기재의 이면을 가온하는 이면 가온부를 더 마련한 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이면 가온부에 의한 가온이 온풍 분사수단 또는 핫 플레이트에 의해 가온되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
  4. 제 1 항에 따른 잉크젯 프린터를 이용하여, 상기 잉크젯 프린터의 상기 표면 사전가온부에서 가온된 웹 모양 인쇄 기재에, 수성 잉크를 이용하여 상기 싱글패스 방식 잉크젯 헤드에 의한 싱글패스 방식의 화상 형성을 행하도록 한 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄방법.
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