TWI771549B - 表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠一面將帶狀印刷基材以高速連續搬送、一面以水性油墨進行表面印刷及背面印刷之任一者之表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機、及使用該噴墨印表機之噴墨印刷方法。 此噴墨印表機具備：搬送機構，其進行帶狀印刷基材之連續搬送；第一白色噴墨頭，其於表面印刷之情形時，相對上述帶狀印刷基材之表面噴出白色水性油墨；第一鼓式乾燥單元，其於表面印刷之情形時，將上述白色水性油墨乾燥；噴墨頭，其於表面印刷以及背面印刷之情形時，相對上述帶狀印刷基材之表面噴出非白色水性油墨；第二白色噴墨頭，其於背面印刷之情形時，相對上述帶狀印刷基材之表面噴出白色水性油墨；及第二鼓式乾燥單元，其於背面印刷之情形時，將上述白色水性油墨乾燥。

Description

表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機
本發明係關於一種用以相對於帶狀印刷基材以水性油墨進行一次印刷成像方式之圖像形成的噴墨印表機、以及使用該噴墨印表機之噴墨印刷方法。
按，於將印刷基材連續搬送並一面予以印刷時，有採用掃描方式及一次印刷成像方式者；一次印刷成像方式由於無掃描之必要，故特別是在一面將帶狀印刷基材連續搬送一面予以印刷的情況下，較適合於高速印刷。作為用以供利用水性油墨進行一次印刷成像方式之圖像形成的噴墨印表機，例如有如專利文獻1中所記載者。
另一方面，相對帶狀印刷基材以一次印刷成像方式進行印刷時，依用途之別包括表面印刷及背面印刷者。
例如，於帶狀合成樹脂薄膜等之透明帶狀印刷基材進行背面印刷之情況下，係於各色(黑(K)、青(Ｃ)、洋紅(M)、黃(Y)等)之印刷後將白色(W)印刷於印刷面側。
例如，於帶狀之紙或不織布般之不透明帶狀印刷基材上進行表面印刷之情況下，係於將白色(W)印刷於印刷面側之後，再進行各色(黑(K)、青(Ｃ)、洋紅(M)、黃(Y)等)之印刷。
先前所實施的是，分別分開準備用以相對帶狀印刷基材以一次印刷成像方式進行背面印刷之進行背面印刷專用的印刷之噴墨印表機、以及用以相對帶狀印刷基材以一次印刷成像方式進行表面印刷之表面印刷專用的噴墨印表機，由分別之噴墨印表機進行印刷以完成該等背面印刷與表面印刷。
然而，將背面印刷專用之噴墨印表機與供進行表面印刷之表面印刷專用之噴墨印表機各自分開準備此舉，將會導致與其相應之必要性設備費用或設置面積。例如業者雖也曾提案一種專利文獻1中所記載之表背印字裝置等以為因應，但如變作30 m/分鐘左右之印刷速度，則將會有油墨之乾燥不足等所導致之油墨流動或滲色，而且在多色印刷時還會發生顏色混色等之問題，特別是在印刷白色時，與其他顏色相較需要多量之油墨，因此不易乾燥，而有總是無法提升印刷速度此一問題。
為此，相對帶狀印刷基材以一次印刷成像方式可作表面印刷及背面印刷，且尚能執行高速印刷之噴墨印表機的問世，乃為此界所期盼者。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] WO2017/110441號 [專利文獻2] 日本特開2002-234214號
[發明解決之課題]
本發明之目的在於提供一種於相對帶狀印刷基材以水性油墨進行圖像形成時，可在一面將帶狀印刷基材以高速連續搬送下一面進行表面印刷及背面印刷之任一者之表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機、及使用該噴墨印表機之噴墨印刷方法。 [用以解決課題之手段]
為了解決上述課題，本發明之表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機，可藉由相對帶狀印刷基材以一次印刷成像方式噴出水性油墨而進行表面印刷及背面印刷之任一者，且具備：搬送機構，其進行上述帶狀印刷基材之連續搬送；第一白色噴墨頭，其於表面印刷之情形時，相對由上述搬送機構所搬送之上述帶狀印刷基材之表面以一次印刷成像方式噴出白色水性油墨；第一鼓式乾燥單元，其於表面印刷之情形時，將由上述第一白色噴墨頭所噴出之白色水性油墨乾燥；一次印刷成像方式噴墨頭，其於表面印刷以及背面印刷之情形時，相對由上述搬送機構所搬送之上述帶狀印刷基材之表面噴出非白色水性油墨；第二白色噴墨頭，其於背面印刷之情形時，相對由上述搬送機構所搬送之上述帶狀印刷基材之表面以一次印刷成像方式噴出白色水性油墨；及第二鼓式乾燥單元，其於背面印刷之情形時，將由上述第二白色噴墨頭所噴出之白色水性油墨乾燥。
較佳的是，上述第一鼓式乾燥單元及第二鼓式乾燥單元為具有以下各部分之鼓式乾燥單元： 具備上述帶狀印刷基材的出入口之絕熱構造之框體、 設置於上述框體內部之鼓體、及 用以加溫上述框體內部之加溫機構； 上述帶狀印刷基材在上述鼓體之周面被搬送之期間，使白色水性油墨受到乾燥。
本發明噴墨印刷方法之第一方式，係使用上述噴墨印表機，使由上述第一白色噴墨頭噴出之白色水性油墨乾燥，並相對帶狀印刷基材以一次印刷成像方式進行利用水性油墨之表面印刷的噴墨印刷方法。
又，本發明之噴墨印刷方法之第二方式，係使用上述噴墨印表機，使由上述第二白色噴墨頭噴出之白色水性油墨乾燥，並相對帶狀印刷基材以一次印刷成像方式進行利用水性油墨之背面印刷的噴墨印刷方法。 [發明之效果]
根據本發明，能夠提供一種於相對帶狀印刷基材以水性油墨進行圖像形成時，可在一面將帶狀印刷基材以高速連續搬送下一面進行表面印刷及背面印刷之任一者之表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機、及使用該噴墨印表機之噴墨印刷方法，此誠為其莫大之效果。
根據本發明，於相對帶狀印刷基材以水性油墨進行圖像形成時，可進行如下的印刷：即便為30 m/分鐘左右之印刷速度，也不會有油墨之乾燥不足等所導致之油墨流動或滲色，而且也不會在多色印刷時發生顏色之混色等。
以下說明本發明之實施方式，然此等實施方式純為例示所示，當然只要不脫離本發明之技術思想，尚可作各種之變化。又，相同構件係以相同符號表示。
於第1圖及第2圖中，符號10表示本發明之表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機。
噴墨印表機10係一種相對帶狀印刷基材12以一次印刷成像方式噴出水性油墨，藉而可進行表面印刷及背面印刷之任一者之表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機。
噴墨印表機10係具備以下部分之表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機：搬送機構14，其進行上述帶狀印刷基材12之連續搬送；第一白色噴墨頭20a，其於表面印刷之情形時，相對由上述搬送機構14所搬送之上述帶狀印刷基材12之表面16以一次印刷成像方式噴出白色水性油墨；第一鼓式乾燥單元22a，其於表面印刷之情形時，將由上述第一白色噴墨頭20a所噴出之白色水性油墨乾燥；一次印刷成像方式噴墨頭24a～24d，其於表面印刷以及背面印刷之情形時，相對由上述搬送機構14所搬送之上述帶狀印刷基材12之表面噴出非白色水性油墨；第二白色噴墨頭20b，其於背面印刷之情形時，相對由上述搬送機構14所搬送之上述帶狀印刷基材12之表面16以一次印刷成像方式噴出白色水性油墨；及第二鼓式乾燥單元22b，其於背面印刷之情形時，將由上述第二白色噴墨頭20b所噴出之白色水性油墨乾燥。
上述搬送機構14於圖示之例中係由：具備捲出輥之捲出部15、及具備捲取輥之捲取部18所構成。針對此等搬送機構14之基本構成，可採用專利文獻1中所述者。
又，上述圖像形成，由於噴墨印表機之印刷係利用噴出之油墨滴之點群製作數位圖像，故特指利用噴出之油墨滴之點群製作數位圖像。因此，本案說明書中，印刷與圖像形成乃為同義。
帶狀印刷基材12只要為帶狀之印刷基材即可，例如，作為上述帶狀印刷基材，除了透明之薄膜以外，還可應用紙或不織布等之不透明之帶狀印刷基材。薄膜之材質並無特別限定，例如作為薄膜之帶狀印刷基材，可適當地使用利用PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、PVC(聚氯乙烯)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚苯乙烯)、NY(耐隆)等合成樹脂之薄膜等等。或是，還可適當地使用鋁等之金屬形成為薄膜狀而成之金屬薄膜。
作為噴出非白色水性油墨之一次印刷成像方式噴墨頭24a～24d，於圖示例中，係顯示噴墨頭24a為B(黑)、噴墨頭24b為C(青)、噴墨頭24c為M(洋紅)、噴墨頭24d為Y(黃)之例子，在構成上各噴墨頭24a～24d分別具有各色之油墨貯存槽(圖示省略)，由各噴墨頭24a～24d噴出各色之水性油墨。自第一白色噴墨頭20a及第二白色噴墨頭20b亦同樣地採噴出白色之水性油墨的構成。作為此等噴墨頭，可應用公知之各種一次印刷成像方式噴墨噴出裝置。例如，可將專利文獻1所記載之噴墨頭作為各噴墨頭使用。
又，較佳的是，第一白色噴墨頭20a及第二白色噴墨頭20b以及非白色水性油墨之噴墨頭24a～24d的噴墨頭之解像度，可根據水性油墨之顏色而變更。
如第1圖所示，上述一次印刷成像方式之噴墨頭20a、20b、24a～24d為具有並排成線狀之複數個噴墨噴嘴之噴墨頭。上述複數個一次印刷成像方式之噴墨頭20a、20b、24a～24d，較佳的是具有解像度不同之噴墨頭。圖示例中，係將一次印刷成像方式之噴墨頭20a、20b、24a～24d之各者設置為對應各色預先設定解像度的噴墨頭。所示的例子是，第一及第二白色噴墨頭20a、20b為解像度360 dpi之W(白色)，非白色水性油墨之噴墨頭24a為解像度600 dpi之B(黑)，非白色水性油墨之噴墨頭24b為解像度600 dpi之C(青)，非白色水性油墨之噴墨頭24c為解像度600 dpi之M(洋紅)，非白色水性油墨之噴墨頭24d為解像度600 dpi之Y(黃)。
為了如此般設定解像度，若將設置成線狀之複數個噴墨噴嘴的噴出口之大小及噴出口之數目(即噴嘴之支數)、以及噴嘴之間隔調整的話，可決定解像度。
噴墨頭20a、20b、24a～24d之各色的解像度因應必要適當設定即可，並無特別限制，但第一白色噴墨頭20a及/或第二白色噴墨頭20b之解像度宜較非白色水性油墨的噴墨頭24a～24d之解像度為低。藉由將第一及第二白色噴墨頭20a、20b之解像度設定成較非白色水性油墨之噴墨頭24a～24d之解像度為低，可防止噴墨頭之噴嘴之堵塞且可進行高精細之印刷。
自噴墨頭20a、20b、24a～24d之噴嘴噴出油墨之方式並無特殊限制，適當的是例如：藉由利用壓電元件之電壓施加而控制電壓，據以控制油墨之噴出量的壓電方式；藉由利用加熱器之加熱而噴出油墨之熱性(熱泡)方式；及利用閥門將油墨加壓而噴出油墨之閥門方式等。
第3圖為表示利用本發明之表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機，配合水性油墨之顏色而使圖像解像度不同的圖像形成之例的示意圖，符號88為白色圖像，符號90為非白色圖像。第3圖中之圖像形成之條件係如以下表1中所示。
[表1]
Figure 107146731-A0304-0001
如表1所示，第3圖中所示的是，第一及第二白色噴墨頭20a、20b之解像度設定成較非白色水性油墨之噴墨頭24a～24d之解像度為低而據以進行圖像形成的例子。又，第一及第二白色噴墨頭20a、20b之液滴量係設定成較非白色水性油墨之噴墨頭24a～24d之液滴量為多；且第一及第二白色噴墨頭20a、20b之噴嘴節距係設定成較非白色水性油墨之噴墨頭24a～24d之噴嘴節距為大。再者，其係使用與非白色水性油墨(B、C、M、Y)相比，固形分及黏度較高之白色水性油墨(W)。藉由如此，可使白色水性油墨之乾燥進一步加速。
如第3圖所示，藉由將第一及第二白色噴墨頭20a、20b之解像度設定成較非白色水性油墨之噴墨頭24a～24d之解像度為低，白色油墨之油墨滴變大，因而在全面塗佈印刷時不易產生條紋或濃度不均，進而，可防止噴墨頭之噴嘴之堵塞。再者，由於以低解像度之情況油墨滴易於變大且濃度易於上升，故易於提高以單色印刷之部分的濃度。因此，先前例如在白色油墨之情況下乃多次將白色重疊而印刷，但本發明卻還有無須進行如此般之套色印刷之優點。
又，第一白色噴墨頭20a及第二白色噴墨頭20b以及噴出非白色水性油墨之噴墨頭24a～24d的噴墨頭之附近，設置有將遭到噴出水性油墨之帶狀印刷基材12的至少表面16加溫之表面加溫部70a～70f。作為表面加溫部70a～70f，例如可應用專利文獻1中所記載之表面加溫部，可將專利文獻1所記載之溫風吹送機構等作為表面加溫部70a～70f應用。作為表面加溫部採用溫風吹送機構時，係將40℃～80℃左右、例如70℃之溫風吹抵於上述帶狀印刷基材12之表面。作為吹送溫風之時間，在印刷速度為30 m/分鐘時為1秒～2秒左右，可依溫風之溫度適當變更。
又，設置有用以搬送帶狀印刷基材12之各種輥26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、61、62、64、66、68，經由該等輥將帶狀印刷基材12搬送，並予送往捲取部18。
表面印刷之情形下，用以將由上述第一白色噴墨頭20a噴出之白色水性油墨乾燥的第一鼓式乾燥單元22a，係具有：具備上述帶狀印刷基材12之入口72及出口74之絕熱構造的框體76、設置於上述框體76內部的鼓體78、及用以加溫上述框體76內部的加溫機構(圖示省略)之鼓式乾燥單元。而且，此第一鼓式乾燥單元22a在構成上係於上述帶狀印刷基材12經由上述鼓體78之周面而被搬送之期間使白色水性油墨乾燥。
背面印刷之情形下，用以將由上述第二白色噴墨頭20b噴出之白色水性油墨乾燥的第二鼓式乾燥單元22b，係具有：具備上述帶狀印刷基材12之入口80及出口82之絕熱構造的框體84、設置於上述框體84內部的鼓體86、及用以加溫上述框體84內部的加溫機構(圖示省略)之鼓式乾燥單元。而且，此第二鼓式乾燥單元22b在構成上係於上述帶狀印刷基材12經由上述鼓體86之周面而被搬送之期間使白色水性油墨乾燥。
作為該等第一鼓式乾燥單元22a及第二鼓式乾燥單元22b之加溫機構，可例舉的是例如公知之溫風送風機構。作為第一鼓式乾燥單元22a及第二鼓式乾燥單元22b之乾燥能力，適當的是具有可將帶狀印刷基材12加溫至50℃～100℃左右之能力者。
如是，本發明之表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機10中，即便是將與他色相比需要更多油墨之白色自第一白色噴墨頭20a噴出至上述帶狀印刷基材12時，由於使帶狀印刷基材12通過第一鼓式乾燥單元22a，因此在將後續之非白色水性油墨自噴墨頭24a～24d噴出之前，可使上述帶狀印刷基材12之表面乾燥。
又，即便是將與他色相比需要更多油墨之白色自第二白色噴墨頭20b噴出至上述帶狀印刷基材12時，由於使帶狀印刷基材12通過第二鼓式乾燥單元22b，因此在以捲取部18捲取該帶狀印刷基材12之前，可使上述帶狀印刷基材12之表面乾燥。
＜表面印刷＞ 使用本發明之表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機10進行表面印刷時，乃如第1圖所示設定為搬送帶狀印刷基材12。
在第1圖所示之表面印刷之情形下，僅使用第一白色噴墨頭20a，而不使用第二白色噴墨頭20b。而且，使用第一鼓式乾燥單元22a使白色油墨乾燥。就第二鼓式乾燥單元22b，雖不一定有使用之必要，但由於其可將自噴墨頭24a～24d噴出之油墨立即乾燥，故而因應必要適當地使用第二鼓式乾燥單元22b即可。
第1圖所示之表面印刷之情形下，於帶狀印刷基材12上自第一白色噴墨頭20a被噴出白色油墨之後，於第一鼓式乾燥單元22a使白色油墨被乾燥。然後，接下來乃為自噴墨頭24a～24d噴出非白色水性油墨之各色之油墨。在使用第二鼓式乾燥單元22b之情況下，由第二鼓式乾燥單元22b使該等各色之油墨乾燥後，由捲取部18捲取帶狀印刷基材12。未使用第二鼓式乾燥單元22b之情形下，自噴墨頭24a～24d噴出非白色水性油墨之各色之油墨後，由捲取部18捲取帶狀印刷基材12。
如是，本發明之噴墨印刷方法之第一方式中，可使用噴墨印表機10使由上述第一白色噴墨頭20a噴出之白色水性油墨乾燥，並相對帶狀印刷基材12以一次印刷成像方式進行利用水性油墨之表面印刷。
＜背面印刷＞ 使用本發明之表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機10進行背面印刷之情形下，如第2圖所示，其係設定為搬送帶狀印刷基材12。第2圖之例中，與第1圖之表面印刷之情形相比增設以輥61，而在輥61上也將帶狀印刷基材12予以捲繞，然與上述構成相比只有相對輥之捲繞方式之不同，基本之裝置構成則屬相同。
第2圖所示之背面印刷之情形下，僅使用第二白色噴墨頭20b，而不使用第一白色噴墨頭20a。而且，使用第二鼓式乾燥單元22b使白色油墨乾燥。至於第一鼓式乾燥單元22a則不予使用。
第2圖所示之背面印刷之情形下，於帶狀印刷基材12上自噴墨頭24a～24d被噴出非白色水性油墨之各色之油墨後，自第二白色噴墨頭20b噴出白色油墨。然後，除了以第二鼓式乾燥單元22b使白色油墨乾燥外，針對非白色水性油墨之各色之油墨亦一併使其乾燥。而後，由捲取部18捲取帶狀印刷基材12。
如是，本發明之噴墨印刷方法之第二方式中，可使用噴墨印表機10使由上述第二白色噴墨頭20b噴出之白色水性油墨乾燥，並相對帶狀印刷基材12以一次印刷成像方式進行利用水性油墨之背面印刷。
如是，本發明中，只要具備一台之噴墨印表機10，即可在相對帶狀印刷基材以水性油墨實施圖像形成時，進行表面印刷及背面印刷之任一者。
10‧‧‧本發明相關之表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機 12‧‧‧帶狀印刷基材 14‧‧‧搬送機構 15‧‧‧捲出部 16‧‧‧帶狀印刷基材之表面 18‧‧‧捲取部 20a‧‧‧第一白色噴墨頭 20b‧‧‧第二白色噴墨頭 22a‧‧‧第一鼓式乾燥單元 22b‧‧‧第二鼓式乾燥單元 24a～24d‧‧‧非白色水性油墨之噴墨頭 26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、61、62、64、66、68‧‧‧輥 72、80‧‧‧入口 74、82‧‧‧出口 76、84‧‧‧框體 78、86‧‧‧鼓體 88‧‧‧白色圖像 90‧‧‧非白色圖像
第1圖為表示本發明之表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機之一個實施方式的剖視構造說明圖，顯示進行表面印刷的情形。 第2圖顯示利用第1圖之背面印刷以及表面印刷兼用的噴墨印表機進行背面印刷的情形。 第3圖為表示利用本發明之表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機，配合水性油墨之顏色而使圖像解像度不同的圖像形成之例的示意圖。
10‧‧‧本發明相關之表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機
12‧‧‧帶狀印刷基材
14‧‧‧搬送機構
15‧‧‧捲出部
16‧‧‧帶狀印刷基材之表面
18‧‧‧捲取部
20a‧‧‧第一白色噴墨頭
20b‧‧‧第二白色噴墨頭
22a‧‧‧第一鼓式乾燥單元
22b‧‧‧第二鼓式乾燥單元
24a~24d‧‧‧非白色水性油墨之噴墨頭
26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68‧‧‧輥
70a~70f‧‧‧表面加溫部
72、80‧‧‧入口
74、82‧‧‧出口
76、84‧‧‧框體
78、86‧‧‧鼓體

Claims (3)

  1. 一種表面印刷以及背面印刷兼用的噴墨印表機，其可藉由相對帶狀印刷基材以一次印刷成像方式噴出水性油墨而進行表面印刷及背面印刷之任一者，且具備：搬送機構，其進行上述帶狀印刷基材之連續搬送；第一白色噴墨頭，其於表面印刷之情形時，相對由上述搬送機構所搬送之上述帶狀印刷基材之表面以一次印刷成像方式噴出白色水性油墨；第一鼓式乾燥單元，其於表面印刷之情形時，將由上述第一白色噴墨頭所噴出之白色水性油墨乾燥；一次印刷成像方式噴墨頭，其於表面印刷以及背面印刷之情形時，相對由上述搬送機構所搬送之上述帶狀印刷基材之表面噴出非白色水性油墨；第二白色噴墨頭，其於背面印刷之情形時，相對由上述搬送機構所搬送之上述帶狀印刷基材之表面以一次印刷成像方式噴出白色水性油墨；第二鼓式乾燥單元，其於背面印刷之情形時，將由上述第二白色噴墨頭所噴出之白色水性油墨乾燥；及複數個表面加溫部，其分別設於上述第一白色噴墨頭、上述一次印刷成像方式噴墨頭及上述第二白色噴墨頭之各自的下游側，將上述帶狀印刷基材的至少表面加溫；上述第一鼓式乾燥單元及第二鼓式乾燥單元為具有以下各部分之鼓式乾燥單元： 具備上述帶狀印刷基材的出入口之絕熱構造之框體、設置於上述框體內部之鼓體、及用以加溫上述框體內部之加溫機構；上述帶狀印刷基材在上述鼓體之周面被搬送之期間，使白色水性油墨受到乾燥，上述第一白色噴墨頭及上述第二白色噴墨頭，係液滴量比噴出上述非白色水性油墨之一次印刷成像方式噴墨頭更多，上述白色水性油墨，係固形分及黏度比上述非白色水性油墨更高。
  2. 一種噴墨印刷方法，其係使用如申請專利範圍第1項之噴墨印表機，使由上述第一白色噴墨頭噴出之白色水性油墨乾燥，並相對帶狀印刷基材以一次印刷成像方式進行利用水性油墨之表面印刷。
  3. 一種噴墨印刷方法，其係使用如申請專利範圍第1項之噴墨印表機，使由上述第二白色噴墨頭噴出之白色水性油墨乾燥，並相對帶狀印刷基材以一次印刷成像方式進行利用水性油墨之背面印刷。
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