WO2015159765A1 - インクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法 - Google Patents

Abstract

コックリングの発生を抑え、良好な画質で印刷を可能にする。 インクジェット印刷装置１は、メディアＭに対して、紫外線硬化型インクを吐出するヘッド８と、メディアＭ上の紫外線硬化型インクに光を照射するピニング用照射部９Ａ，９Ｂと、メディアＭの搬送方向のピニング用照射部９Ａ，９Ｂの下流側に位置し、メディアＭ上の紫外線硬化型インクに、ピニング用照射部９Ａ，９Ｂよりも短波長の光を照射するキュア用照射部１０とを備える。

Description

インクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法

　本発明は、インクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法に関する。

　インクジェット印刷装置では、インクジェットヘッドを往復移動させながら記録媒体にインクを吐出し、印刷を施している。このようなインク印刷装置において、紫外線硬化型インク（以下、ＵＶインクと称す）を用いて印刷を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。ＵＶインクとは、紫外線が照射されると硬化するインクである。

　特許文献１に記載のインクジェット印刷装置は、インクジェットヘッドの右方に配設された紫外線照射部と、インクジェットヘッドの左方に配設された紫外線照射部とを備えている。これにより、インクジェットヘッドの往復移動の往路でインクを吐出して紫外線を照射し、復路でもインクを吐出して紫外線を照射することができる。

特開２００５－１４４６７９号公報（２００５年６月９日公開）

　特許文献１に開示されているようなインクジェット印刷装置では、記録媒体に対する紫外線硬化型インクの吐出と並行して、紫外線照射部から紫外線を照射して当該紫外線硬化型インクの硬化が行われる。この場合、紫外線が照射された紫外線硬化型インクは熱収縮および硬化収縮を起こし、紫外線硬化型インクが吐出された箇所に皺が発生し記録媒体が波打つコックリングが発生する。この状態でコックリングが発生すると、インクジェットヘッドが記録媒体にすれたり、画質が低下したりする不具合が生じる。

　そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コックリングの発生を抑え、良好な画質で印刷が可能なインクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法を提供することにある。

　本発明の一態様に係るインクジェット印刷装置は、上記の課題を解決するために、プラテン上に載置された記録媒体に対して、光の照射を受けることで硬化するインクを吐出するヘッドと、上記記録媒体上の上記インクに光を照射する第１照射手段と、上記記録媒体を上記プラテン上から搬送する搬送手段と、上記搬送手段による上記記録媒体の搬送方向の上記第１照射手段の下流側に位置し、上記記録媒体上の上記インクに光を照射する第２照射手段とを備え、上記第１照射手段は、上記第２照射手段よりも長波長の光を照射する。

　上記の構成によれば、プラテン上で記録媒体に対してヘッドによる画像の描画が行われている間は、インクの内部硬化のみが進み、インクは完全に硬化しないため、コックリングが抑えられる。そのため、コックリングに起因してヘッドが記録媒体にすれたり、画質が低下したりする不具合を抑制することができる。そして、ヘッドによる画像の描画が終了した後に、インクの表面硬化が引き起こされ、インクが完全に硬化されることになる。したがって、本発明の一態様に係るインクジェット印刷装置によれば、コックリングの発生を抑え、良好な画質で印刷が可能となる。

　また、本発明の一態様に係るインクジェット印刷装置においては、上記第１照射手段は、３８５ｎｍの波長の光を照射し、上記第２照射手段は、３６５ｎｍの波長の光を照射する。

　また、本発明の一態様に係るインクジェット印刷装置においては、上記第１照射手段は、ＬＥＤ光源であり、上記第２照射手段は、ＬＥＤ光源以外の光源である。

　上記の構成によれば、第１照射手段はインクの内部硬化を効果的に引き起こし、第２照射手段はインクの表面硬化を効果的に引き起こすことができる。

　本発明の一態様に係るインクジェット印刷方法は、プラテン上に載置された記録媒体に対して、光の照射を受けることで硬化するインクを吐出する吐出工程と、上記記録媒体上の上記インクに光を照射する第１照射工程と、上記第１照射工程の後、上記記録媒体を上記プラテン上から搬送する搬送工程と、上記搬送工程の後、上記搬送工程における上記記録媒体の搬送方向の上記第１照射手段の下流側において、上記記録媒体上の上記インクに光を照射する第２照射工程とを含み、上記第１照射工程では、上記第２照射工程において照射する光よりも長波長の光を照射する。

　上記の方法によれば、本発明の一態様に係るインクジェット印刷装置と同様の効果を奏することができる。

　本発明の一態様に係るインクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法によれば、プラテン上で記録媒体に対してヘッドによる画像の描画が行われている間は、インクの内部硬化のみが進み、インクは完全に硬化しないためにコックリングが抑えられる。そのため、コックリングに起因してヘッドが記録媒体にすれたり、画質が低下したりする不具合を抑制することができる。そして、ヘッドによる画像の描画が終了した後に、インクの表面硬化が引き起こされ、インクが完全に硬化されることになる。したがって、本発明の一態様に係るインクジェット印刷装置およびインクジェット印刷方法によれば、コックリングの発生を抑え、良好な画質で印刷が可能となる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置の内部構造を示す斜視断面図である。 本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置の内部構造を模式的に示す図である。

　＜インクジェット印刷装置１＞
　以下、本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置について、図１および図２を用いて詳細に説明する。図１は、インクジェット印刷装置１の内部構造を示す斜視断面図である。図２中の（ａ）は、インクジェット印刷装置１の内部構造を模式的に示す図であり、（ｂ）は、インクジェット印刷装置１が備えるキャリッジ３の構造を模式的に示す図である。

　図１に示すように、インクジェット印刷装置１は、Ｙバー２、キャリッジ３、プレプラテン４、プリントプラテン５（プラテン）、アフタープラテン６、駆動ローラ７ａ（搬送手段）、従動ローラ７ｂ（搬送手段）、およびキュア用照射部１０（第２照射手段）を備えている。インクジェット印刷装置１は、メディアＭ（記録媒体）に対して印刷を行なうものであり、図２中の（ａ）に示すように、メディアＭはプレプラテン４、プリントプラテン５、およびアフタープラテン６に載置されている。

　〔Ｙバー２〕
　Ｙバー２は一方向に延在している。Ｙバー２が延在する方向はインクジェット印刷装置１の主走査方向である。換言すれば、主走査方向とはプリントプラテン５の面方向に平行な一方向である。なお、プリントプラテン５の面方向に平行な他の方向であり主走査方向に垂直な方向が副走査方向である。メディアＭは副走査方向に搬送される。

　〔キャリッジ３〕
　図２中の（ｂ）に示すように、キャリッジ３は、ヘッド８、およびピニング用照射部９Ａ，９Ｂ（第１照射手段）を備えている。キャリッジ３はＹバー２に取り付けられており、主走査方向に往復移動をする。これにより、キャリッジ３はプリントプラテン５に対して相対的に移動し、その結果、後述するヘッド８がプリントプラテン５に対して相対的に移動する。本実施形態では、主走査方向においては、ヘッド８が移動し、メディアＭは主走査方向に移動しない形態について説明する。しかし、本発明に係るインクジェット印刷装置はこれに限定されるものではなく、ヘッドが固定されており、メディアが主走査方向に往復移動するものであってもよい。

　〔ヘッド８〕
　ヘッド８はメディアＭに対して、光の照射を受けることで硬化するインクを吐出するものである。具体的には、ヘッド８には複数のノズルが形成されており、各ノズルからインクが吐出される。インクとしては、ピニング用照射部９Ａ，９Ｂおよびキュア用照射部１０により照射される光で硬化されるものであればよく、例えば当該光を紫外線として、インクを紫外線硬化型インクとすることが好ましい。本実施形態では、ヘッド８は紫外線硬化型インクを吐出するものとして説明する。

　〔プラテン〕
　プレプラテン４、プリントプラテン５、アフタープラテン６は、メディアＭを載せるための台である。プリントプラテン５は、キャリッジ３と対向する位置に配置されている。プレプラテン４は、メディアＭの搬送方向（副走査方向）におけるプリントプラテン５からみた上流側に配置されている。また、アフタープラテン６は、メディアＭの搬送方向（副走査方向）におけるプリントプラテン５からみた下流側に配置されている。

　〔ローラ〕
　駆動ローラ７ａはメディアＭを副走査方向に搬送するものである。駆動ローラ７ａはローラから構成されている。また、従動ローラ７ｂは、駆動ローラ７ａによるメディアＭの搬送を補助するためのものである。駆動ローラ７ａを駆動することにより、従動ローラ７ｂは従動回転し、メディアＭは移動する。

　〔ピニング用照射部９Ａ，９Ｂ〕
　ピニング用照射部９Ａ，９Ｂは、ヘッド８によりメディアＭの上に塗布された紫外線硬化型インクに紫外線を照射するためのものである。具体的には、ピニング用照射部９Ａ，９Ｂは、キュア用照射部１０から照射される紫外線よりも長波長の紫外線を照射する。例えば、ピニング用照射部９Ａ，９Ｂは、３８５ｎｍの紫外線を照射することが好ましい。なお、ピニング用照射部９Ａ，９Ｂは、長波長の紫外線を照射可能なものであれば様々な光源を採用できるが、ＬＥＤ光源であることが好ましい。

　ピニング用照射部９Ａ，９Ｂは主走査方向に並べられ、かつ、ピニング用照射部９Ａとピニング用照射部９Ｂとの間にヘッド８が配置されている。これにより、ピニング用照射部９Ａ，９Ｂは、ヘッド８の移動方向と同方向、すなわち主走査方向に移動する。つまり、ヘッド８が紫外線硬化型インクを塗布しながら移動すると、塗布された紫外線硬化型インクに対して、すぐにピニング用照射部９Ａ，９Ｂから紫外線が照射されることになる。

　〔キュア用照射部１０〕
　キュア用照射部１０は、ピニング用照射部９Ａ，９Ｂにより紫外線が照射された紫外線硬化型インクに、さらに紫外線を照射するものである。具体的には、キュア用照射部１０は、ピニング用照射部９Ａ，９Ｂから照射される紫外線よりも短波長の紫外線を照射する。例えば、キュア用照射部１０は、３６５ｎｍの紫外線を照射することが好ましい。なお、キュア用照射部１０には、短波長の紫外線を照射可能なものであれば様々な光源を採用できるが、メタルハライドランプまたはＵＶランプ等のＬＥＤ光源以外の光源であることが好ましい。

　キュア用照射部１０は、アフタープラテン６と対向する位置に配置されている。すなわち、キュア用照射部１０は、メディアＭの搬送方向（副走査方向）におけるプリントプラテン５からみた下流側に位置している。キュア用照射部１０は、ヘッド８による画像の描画が終了したメディアＭに対して紫外線を照射する。紫外線硬化型インクの硬化が完了したメディアＭは、駆動ローラ７ａおよび従動ローラ７ｂが回転することにより回収される。

　＜インクジェット印刷方法＞
　以下、本発明の一実施形態に係るインクジェット印刷装置１によるインクジェット印刷方法について、詳細に説明する。

　本実施形態に係る印刷方法は、プリントプラテン５上に載置されたメディアＭ上に紫外線硬化型インクをヘッド８から吐出するインク吐出工程と、ヘッド８からメディアＭの上に吐出された紫外線硬化型インクに紫外線を照射して、当該紫外線硬化型インクを完全に硬化しない程度に硬化させる仮硬化工程（第１照射工程）と、仮硬化工程の後に、メディアＭをプリントプラテン５上から搬送する搬送工程と、搬送工程の後に、メディアＭ上の紫外線硬化型インクに紫外線を照射して、当該紫外線硬化型インクを完全に硬化させる本硬化工程（第２照射工程）とを含む。

　具体的には、駆動ローラ７ａおよび従動ローラ７ｂが回転することにより、メディアＭがプリントプラテン５上に搬送されると、インクジェット印刷装置１は、キャリッジ３をＹバー２に沿って主走査方向へ往復移動させながら、ヘッド８の下面に形成されたノズルから紫外線硬化型インクを吐出させて、紫外線硬化型インクを所望のパターンでメディアＭに付着させる（インク吐出工程）。

　この走査が行われているとき、キャリッジ３に搭載されたピニング用照射部９Ａ，９Ｂが紫外線を照射している。その紫外線は、キュア用照射部１０から照射される紫外線よりも長波長の紫外線となっている。ピニング用照射部９Ａ，９Ｂから照射される長波長の紫外線では、紫外線硬化型インクの内部硬化が引き起こされるのみであり、紫外線硬化型インクは完全に硬化しない。これにより、仮硬化（ピニング）が行なわれる（仮硬化工程）。すなわち、仮硬化とはメディアＭ上の紫外線硬化型インクに紫外線を照射して、当該紫外線硬化型インクを完全に硬化しない程度に硬化させることを言う。つまり、仮硬化工程の紫外線硬化型インクは、本硬化工程後の紫外線硬化型インクより硬度が低くなるように硬化される。よって、仮硬化工程では、紫外線硬化型インクの内部硬化のみが進み、紫外線硬化型インクは完全に硬化しないためにコックリングが抑えられながらも紫外線硬化型インクの粘度が高くなり、紫外線硬化型インクがメディアＭに対して十分に接着した状態になる。

　この走査が終わり、メディアＭ上に所望の画像が形成されると、駆動ローラ７ａおよび従動ローラ７ｂが回転することにより、メディアＭはプリントプラテン５上から搬送される（搬送工程）。

　メディアＭが、搬送方向の下流側に位置するキュア用照射部１０へと搬送されると、メディアＭ上の紫外線硬化型インクに対して、キュア用照射部１０から紫外線が照射される。その紫外線は、ピニング用照射部９Ａ，９Ｂから照射される紫外線よりも短波長の紫外線となっている。キュア用照射部１０から照射される短波長の紫外線により、紫外線硬化型インクの表面硬化が引き起こされ、紫外線硬化型インクは完全に硬化する。これにより本硬化（キュア）が行なわれる（本硬化工程）。なお、本実施形態において、本硬化とは、メディアＭ上の紫外線硬化型インクを完全に硬化させることを言う。また、本発明において、本硬化と仮硬化とは、本硬化において所望の硬度まで硬化させ、仮硬化では、当該所望の程度よりは低い硬度まで硬化させることを言う。

　以上が、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１によるインクジェット印刷方法である。インクジェット印刷装置１では、メディアＭに対する紫外線硬化型インクの吐出と並行して、メディアＭ上の紫外線硬化型インクに対してピニング用照射部９Ａ，９Ｂから長波長の紫外線の照射を行うことにより、紫外線硬化型インクの内部硬化のみが進む。これにより、コックリングが抑えられながらも、紫外線硬化型インクの粘度は高くなるため、紫外線硬化型インクがメディアＭに対して十分に接着した状態になる。そして、メディアＭがプリントプラテン５から搬送された後、搬送方向の下流側に位置するキュア用照射部１０からメディアＭ上の紫外線硬化型インクに対して短波長の紫外線を照射することにより、紫外線硬化型インクはメディアＭに対して強い接着性を維持した上で、表面硬化が進み十分に硬化される。

　このように、プリントプラテン５上でメディアＭに対してヘッド８による画像の描画が行われている間は、紫外線硬化型インクの内部硬化のみが進み、紫外線硬化型インクは完全に硬化しないため、コックリングが抑えられる。そのため、コックリングに起因してヘッド８がメディアＭにすれたり、画質が低下したりする不具合を抑制することができる。そして、ヘッド８による画像の描画が終了した後に、紫外線硬化型インクの表面硬化が引き起こされ、紫外線硬化型インクが完全に硬化されることになる。したがって、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１によれば、コックリングの発生を抑え、良好な画質で印刷が可能となる。

　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

　＜付記事項＞
　本発明の一態様に係るインクジェット印刷装置１は、プラテン（プリントプラテン５）上に載置された記録媒体（メディアＭ）に対して、光の照射を受けることで硬化するインクを吐出するヘッド８と、上記記録媒体上の上記インクに光を照射する第１照射手段（ピニング用照射部９Ａ，９Ｂ）と、上記記録媒体を上記プラテン上から搬送する搬送手段（駆動ローラ７ａおよび従動ローラ７ｂ）と、上記搬送手段による上記記録媒体の搬送方向の上記第１照射手段の下流側に位置し、上記記録媒体上の上記インクに光を照射する第２照射手段（キュア用照射部１０）とを備え、上記第１照射手段は、上記第２照射手段よりも長波長の光を照射する。

　上記の構成によれば、プラテン上で記録媒体に対してヘッド８による画像の描画が行われている間は、インクの内部硬化のみが進み、インクは完全に硬化しないため、コックリングが抑えられる。そのため、コックリングに起因してヘッド８が記録媒体にすれたり、画質が低下したりする不具合を抑制することができる。そして、ヘッド８による画像の描画が終了した後に、インクの表面硬化が引き起こされ、インクが完全に硬化されることになる。したがって、本発明の一態様に係るインクジェット印刷装置１によれば、コックリングの発生を抑え、良好な画質で印刷が可能となる。

　また、本発明の一態様に係るインクジェット印刷装置１においては、上記第１照射手段は、３８５ｎｍの波長の光を照射し、上記第２照射手段は、３６５ｎｍの波長の光を照射する。

　また、本発明の一態様に係るインクジェット印刷装置１においては、上記第１照射手段は、ＬＥＤ光源であり、上記第２照射手段は、ＬＥＤ光源以外の光源である。

　上記の構成によれば、第１照射手段はインクの内部硬化を効果的に引き起こし、第２照射手段はインクの表面硬化を効果的に引き起こすことができる。

　本発明の一態様に係るインクジェット印刷方法は、プラテン（プリントプラテン５）上に載置された記録媒体（メディアＭ）に対して、光の照射を受けることで硬化するインクを吐出するインク吐出工程と、上記記録媒体上の上記インクに光を照射する第１照射工程と、上記第１照射工程の後、上記記録媒体を上記プラテン上から搬送する搬送工程と、上記搬送工程の後、上記搬送工程における上記記録媒体の搬送方向の上記第１照射手段の下流側において、上記記録媒体上の上記インクに光を照射する第２照射工程とを含み、上記第１照射工程では、上記第２照射工程において照射する光よりも長波長の光を照射する。

　上記の方法によれば、本発明の一態様に係るインクジェット印刷装置１と同様の効果を奏することができる。

　本発明は、インクジェット印刷装置に利用することができる。

Claims (4)

1. 　インクの吐出による印刷を行うインクジェット印刷装置であって、
   　プラテン上に載置された記録媒体に対して、光の照射を受けることで硬化するインクを吐出するヘッドと、
   　上記記録媒体上の上記インクに光を照射する第１照射手段と、
   　上記記録媒体を上記プラテン上から搬送する搬送手段と、
   　上記搬送手段による上記記録媒体の搬送方向の上記第１照射手段の下流側に位置し、上記記録媒体上の上記インクに光を照射する第２照射手段とを備え、上記第１照射手段は、上記第２照射手段よりも長波長の光を照射することを特徴とするインクジェット印刷装置。
2. 　上記第１照射手段は、３８５ｎｍの波長の光を照射し、
   　上記第２照射手段は、３６５ｎｍの波長の光を照射することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
3. 　上記第１照射手段は、ＬＥＤ光源であり、
   　上記第２照射手段は、ＬＥＤ光源以外の光源であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット印刷装置。
4. 　インクを吐出して印刷を行うインクジェット印刷方法であって、
   　プラテン上に載置された記録媒体に対して、光の照射を受けることで硬化するインクを吐出するインク吐出工程と、
   　上記記録媒体上の上記インクに光を照射する第１照射工程と、
   　上記第１照射工程の後、上記記録媒体を上記プラテン上から搬送する搬送工程と、
   　上記搬送工程の後、上記搬送工程における上記記録媒体の搬送方向の上記第１照射手段の下流側において、上記記録媒体上の上記インクに光を照射する第２照射工程とを含み、
   　上記第１照射工程では、上記第２照射工程において照射する光よりも長波長の光を照射することを特徴とするインクジェット印刷方法。

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