WO2021199871A1 - 印刷装置及び印刷方法 - Google Patents

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WO2021199871A1
WO2021199871A1 PCT/JP2021/008224 JP2021008224W WO2021199871A1 WO 2021199871 A1 WO2021199871 A1 WO 2021199871A1 JP 2021008224 W JP2021008224 W JP 2021008224W WO 2021199871 A1 WO2021199871 A1 WO 2021199871A1
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WO
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water
base material
heating
ink
temperature
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Application number
PCT/JP2021/008224
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English (en)
French (fr)
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憲亮 毎田
河崎　英敏
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • B41J11/002—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
    • B41J11/0022—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using convection means, e.g. by using a fan for blowing or sucking air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement
    • F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials

Definitions

  • This disclosure relates to a printing apparatus and a printing method.
  • a so-called back-printed printed matter which is composed of a thin resin having a heat resistant temperature of about 100 degrees or less and has impermeable property, prints an image on the recording surface of a transparent base material and visually recognizes it from the back side through the base material.
  • the concealment of the color image is enhanced by printing the color image with the water-based color ink and then printing the white background image with the water-based white ink.
  • the water-based white ink in the upper layer dries before the water-based color ink in the lower layer dries. As a result, it becomes a film, which may hinder the drying of the water-based color ink. If the water-based color ink is not sufficiently dried, it becomes difficult to fix the water-based color ink and the water-based white ink on the substrate. Although this problem can be solved by lowering the heating temperature, it is not preferable because the time required for drying increases.
  • the heating temperature should be equal to or lower than the heat resistant temperature of the base material in order to prevent the base material from being deformed by heating. There is a need to.
  • the heating temperature needs to be lowered to about 100 degrees or less, so that the time required for drying increases.
  • the present disclosure provides a printing apparatus and a printing method capable of shortening the time required for drying the water-based ink while preventing deformation of the impermeable base material on which a plurality of water-based inks are laminated.
  • the first aspect of the present disclosure is a printing apparatus, in which a first water-based ink is applied to a transport portion that transports a non-penetrating base material along a transport path and a first surface of the non-permeable base material. After ejection, the second water-based ink is ejected to form an image, and the first and second image forming portions are arranged on the downstream side of the transport path from the image forming portion and are ejected to the impermeable base material. It is provided with a drying portion for heating and drying the water-based ink of the above.
  • the dry portion has a first heating mechanism that heats from the side of the second surface opposite to the first surface of the impermeable substrate at a heating temperature equal to or lower than the heat resistant temperature of the impermeable substrate, and a non-permeable portion.
  • a second heating mechanism for blowing air at a temperature equal to or higher than the heating temperature of the first heating mechanism from the side of the first surface of the permeable base material is provided.
  • the temperature of the wind blown by the second heating mechanism may be higher than the heat resistant temperature of the impermeable substrate.
  • the total amount of heat transferred from the first heating mechanism to the first and second water-based inks is transferred from the second heating mechanism to the first and second water-based inks. It is preferably more than the total amount of heat transferred.
  • the first and second water-based inks are heated by the second heating mechanism during the time when the first and second water-based inks are heated by the first heating mechanism. It is preferably longer than the time to be done.
  • the first water-based ink may be a water-based color ink
  • the second water-based ink may be a water-based white ink
  • the second water-based ink may be a water-based white ink containing 5% by weight or more and 15% by weight or less of titanium oxide.
  • the first heating mechanism has a heating surface in contact with the second surface of the impermeable substrate, and the surface temperature of the heated surface is the impermeable substrate. It may be a contact heating type heater having a heat resistant temperature or lower.
  • the first heating mechanism may be a heating drum.
  • a ninth aspect of the present disclosure is a printing method in which a non-penetrating substrate on which an image is formed by a first water-based ink and a second water-based ink is opposed to the first surface.
  • a heating temperature equal to or lower than the heat resistant temperature of the non-penetrating base material.
  • the first and second water-based inks are dried, and from the side of the first surface, the first and second and second inks are dried.
  • By blowing air at a temperature equal to or higher than the heating temperature on the second water-based ink the first and second water-based inks are dried.
  • the printing apparatus and printing method of the present disclosure can shorten the time required for drying the water-based ink while preventing deformation of the impermeable base material on which a plurality of water-based inks are laminated.
  • the printing device 1 is a printing device that prints an image on a web-shaped base material 10 which is an example of a non-permeable base material by a single pass method.
  • the printing apparatus 1 manufactures a back-printed printed matter that is visible from the second surface opposite to the first surface on which the image is printed on the base material 10.
  • the unwinding portion 20, the precoat portion 30, the image forming portion 50, the drying portion 80, and the winding portion 90 are arranged in this order from the upstream side of the transport path of the base material 10. And are configured with. Further, the printing apparatus 1 includes a plurality of rollers 22 which are an example of a transport unit that transports the base material 10 from the unwinding portion 20 to the winding portion 90 along the transport path.
  • the base material 10 is a transparent medium used for flexible packaging, which is composed of a thin resin having a heat resistant temperature of about 100 degrees or less and has impermeable properties.
  • Examples of the material of the base material 10 include OPP (Oriented PolyPropylene) and PET (Polyethylene terephthalate).
  • the term “impermeable” means that the base material 10 has impermeableness to the aqueous primer 12 and the aqueous ink 14 described later.
  • “Flexible packaging” refers to packaging made of a material that deforms depending on the shape of the article to be packaged.
  • Transparent means that the transmittance of visible light is 30% or more and 100% or less, preferably 70% or more and 100% or less.
  • the unwinding portion 20 includes an unwinding roll 24.
  • the unwinding roll 24 is a reel in which the base material 10 before transportation is wound in a roll shape on a reel that is rotatably supported.
  • the base material 10 unwound from the unwinding roll 24 is conveyed to the precoat portion 30.
  • the precoat portion 30 includes a coating roller 32, an opposing roller 34, and a precoat drying portion 36 in this order from the upstream side of the transport path.
  • a chamber doctor type coater is configured by the coating roller 32 and the opposing roller 34.
  • the aqueous primer 12 is supplied to the surface of the coating roller 32 from a storage tank (not shown) in which the aqueous primer 12 is stored.
  • the coating roller 32 sandwiches the base material 10 conveyed from the unwinding portion 20 between the coating roller 32 and the opposing roller 34, and brings the surface to which the aqueous primer 12 is supplied into contact with the first surface 10a of the base material 10. Then, the aqueous primer 12 is applied to the first surface 10a of the base material 10.
  • the base material 10 coated with the aqueous primer 12 is conveyed to the precoat drying section 36.
  • the water-based primer 12 is a liquid containing water and a component that causes an agglutination-thickening reaction such as agglutination, insolubilization, and / or thickening of the color material component in the water-based ink 14 (details will be described later).
  • the amount of the water-based primer 12 applied is about 1/10 of the amount of the water-based ink 14 applied by the image forming unit 50.
  • the precoat drying section 36 dries the aqueous primer 12 coated on the first surface 10a of the base material 10 by the coating roller 32 until the above-mentioned coagulation thickening reaction sufficiently proceeds to a dry state.
  • a hot air heater that blows warm air can be applied.
  • the base material 10 coated with the aqueous primer 12 is conveyed to the image forming unit 50 while the aqueous primer 12 is still dry.
  • the image forming unit 50 includes a transport device 60, a printing unit 54, and a transport device 60 in this order from the upstream side of the transport path.
  • the image forming unit 50 is an example of a second water-based ink after ejecting the water-based color ink 14A, which is an example of the first water-based ink, onto the first surface 10a of the base material 10 conveyed from the precoat unit 30.
  • An image is formed by ejecting a certain water-based white ink 14B.
  • the transport device 60 on the upstream side transports the base material 10 to the printing unit 54 in a non-contact state while changing the transport direction of the base material 10.
  • the transport device 60 can transport the base material 10 without touching the dry water-based primer 12 applied to the first surface 10a of the base material 10, and in order to suppress the height of the printing device 1. Can be used. The detailed configuration of the transport device 60 will be described later.
  • the printing unit 54 includes an inkjet head for printing a color image by applying the water-based color ink 14A and the water-based white ink 14B to the base material 10.
  • heads 52K, 52C, 52M, 52Y, 52W1 and 52W2 are shown as an example of an inkjet head.
  • heads 52K, 52C, 52M, 52Y, 52W1 and 52W2 are not distinguished, they are simply referred to as the head 52.
  • water-based color ink 14A and the water-based white ink 14B are not distinguished, they are simply referred to as water-based ink 14.
  • the head 52 is composed of a line-type recording head that can be printed by scanning once with respect to the conveyed base material 10.
  • the head 52 is configured by connecting a plurality of head modules in the width direction of the base material 10.
  • a plurality of nozzles, which are ejection ports for the water-based ink 14, are two-dimensionally arranged on the nozzle surface of the head module.
  • the water-based ink 14 is supplied to each of the heads 52 from an ink tank (not shown) in which the water-based ink 14 of the corresponding color is stored.
  • the head 52 ejects droplets of the water-based ink 14 toward the first surface 10a of the substrate 10 to be conveyed, and the ejected ink droplets adhere to the substrate 10, so that the first surface of the substrate 10 is first.
  • the image is printed on the surface 10a of.
  • the heads 52K, 52C, 52M and 52Y are superposed on the aqueous primer 12 applied to the first surface 10a of the base material 10, respectively, and are black (K), cyan (C), magenta (M) and yellow (Y), respectively.
  • a color image is formed by ejecting the water-based color ink 14A of.
  • the heads 52W1 and 52W2 form a white background image by superimposing the water-based color ink 14A discharged on the first surface 10a of the base material 10 and discharging the water-based white ink 14B, respectively.
  • the water-based color ink 14A and the water-based white ink 14B are not always discharged to all the regions on the first surface 10a of the base material 10. For example, on the first surface 10a of the base material 10, even if there is a region where the water-based color ink 14A is not discharged, the water-based white ink 14B is discharged directly above the water-based primer 12, and only a white background image is formed. good.
  • the water-based color ink 14A refers to an ink in which water and a coloring material such as a dye or pigment are dissolved or dispersed in a solvent soluble in water.
  • the water-based white ink 14B is a water-based ink containing a white coloring material, and is, for example, an ink containing 5% by weight or more and 15% by weight or less of titanium oxide.
  • problems such as bleeding of the coloring material dispersed in the water-based ink 14, mixing of the water-based ink 14 of each color, and drip interference due to liquid coalescence at the time of landing of the ink droplets.
  • the base material 10 on which the image is printed on the first surface 10a by the printing unit 54 is transported to the drying unit 80 in a non-contact state while the transport direction is changed by the transport device 60 on the downstream side. According to the transport device 60, the base material 10 can be transported without touching the water-based ink 14 ejected to the first surface 10a of the base material 10, which affects the image formed on the first surface 10a. None give.
  • the image is affected from the side of the base material 10 on which the water-based ink 14 is applied (first surface 10a). It is conceivable to heat in a non-contact manner so that there is no such thing.
  • the water-based color ink 14A and the water-based white ink 14B having different physical characteristics are laminated on the base material 10.
  • the upper layer water-based white ink 14B dries to form a film before the lower layer water-based color ink 14A dries, which hinders the drying of the water-based color ink 14A. It may end up.
  • the water-based color ink 14A is not sufficiently dried, it becomes difficult to fix the water-based color ink 14A and the water-based white ink 14B on the base material 10. Although this problem can be solved by lowering the heating temperature, it is not preferable because the time required for drying increases.
  • the water-based color ink 14A and the water-based white ink 14B are heated from the side of the second surface 10b of the base material 10 via the base material 10.
  • a non-permeable base material having a heat resistant temperature of about 100 degrees or less is applied as the base material 10.
  • the drying unit 80 heats the base material 10 conveyed from the image forming unit 50 from both sides of the base material 10, so that the water-based ink 14 ejected to the base material 10 is discharged.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the range A in the dry portion 80 of FIG. A water-based primer 12, a water-based color ink 14A, and a water-based white ink 14B are laminated on the first surface 10a of the base material 10.
  • the drying portion 80 is heated from the side of the second surface 10b opposite to the first surface 10a of the base material 10 at a heating temperature equal to or lower than the heat resistant temperature of the base material 10.
  • a heating drum 82 is provided.
  • the drying unit 80 uses a plurality of blower nozzles 84 as an example of a second heating mechanism that blows air having a temperature equal to or higher than the heating temperature of the first heating mechanism from the side of the first surface 10a of the base material 10. Be prepared.
  • the plurality of blower nozzles 84 are arranged along the outer circumference of the heating drum 82 at positions facing the heating drum 82 with a transport path interposed therebetween.
  • the surface of the heating drum 82 comes into contact with the second surface 10b of the base material 10. As shown by the black arrows in FIG. 2, the heat generated from the heating drum 82 reaches the layer of the water-based ink 14 via the base material 10, and particularly promotes the drying of the water-based color ink 14A.
  • the surface temperature of the heating drum 82 is adjusted to, for example, 50 degrees.
  • a heat source for heating the surface of the heating drum 82 for example, the heat of hot water flowing through the circulation flow path provided in the heating drum 82 can be used.
  • the blower nozzle 84 is arranged on the side of the first surface 10a of the base material 10 in a non-contact manner with the layer of the water-based white ink 14B. As shown by the white arrows in FIG. 2, the wind emitted from the blower nozzle is blown onto the layer of the water-based ink 14, and particularly accelerates the drying of the water-based white ink 14B.
  • the blower nozzle 84 is composed of, for example, a slit nozzle that blows warm air of 80 degrees.
  • FIG. 3A the base material 10 was laminated on the base material 10 from the heating drum 82 and the blow nozzle 84 at each time point while the base material 10 was transported from the point P to the point Q on the transfer path shown in FIG. It is a figure which shows the amount of heat transferred to the water-based ink 14.
  • FIG. 3B the water-based ink 14 laminated on the base material 10 from the heating drum 82 and the blow nozzle 84 while the base material 10 is transported from the point P to the point Q on the transfer path shown in FIG. It is a figure which shows the total amount of heat transferred to.
  • FIGS. 3A and 3B the amount of heat transferred from the heating drum 82 to the water-based ink 14 is shown by a broken line, and the amount of heat transferred from the blower nozzle 84 to the water-based ink 14 is shown by a solid line.
  • the blower nozzle 84 blows air having a temperature equal to or higher than the heating temperature of the heating drum 82.
  • the time for which the water-based ink 14 is heated by the heating drum 82 is longer than the time for which the water-based ink 14 is heated by the blower nozzle 84.
  • the "time during which the water-based ink 14 is heated by the heating drum 82” means the time during which the base material 10 and the heating drum 82 are in contact with each other.
  • the “time during which the water-based ink 14 is heated by the blower nozzle 84” means the total time during which the warm air emitted from the blower nozzle 84 hits at any point of the base material 10.
  • the total amount of heat transferred from the heating drum 82 to the water-based ink 14 is larger than the total amount of heat transferred from the blower nozzle 84 to the water-based ink 14.
  • the heating drum 82 has a lower heating temperature than the blower nozzle 84, but has a longer heating time and a larger total amount of heat to be transferred. Therefore, the air-blowing nozzle 84 can accelerate the drying of the water-based white ink 14B, and the heating drum 82 can sufficiently accelerate the drying of the water-based color ink 14A.
  • the heating means using warm air such as the blower nozzle 84 usually consumes more power than the heating drum 82.
  • the time for heating the water-based ink 14 by the blower nozzle 84 is shorter than the time for heating the water-based ink 14 by the heating drum 82, so that the power consumption is suppressed. be able to.
  • the temperature of the wind blown by the blower nozzle 84 may be higher than the heat resistant temperature of the base material 10. Since the temperature of the second surface 10b of the base material 10 is limited to the heat resistant temperature or lower by the heating drum 82, even if the temperature of the air blown by the blower nozzle 84 is made higher than the heat resistant temperature of the base material 10 to some extent, It is suppressed that the temperature of the base material 10 itself becomes higher than the heat resistant temperature. As the temperature of the air blown by the blower nozzle 84 is raised within the range in which the base material 10 is not deformed, the time required for drying the water-based ink 14 can be shortened.
  • the first heating mechanism is not limited to the heating drum 82 described above, and various heating sources capable of heating from the side of the second surface 10b of the base material 10 at a heating temperature equal to or lower than the heat resistant temperature of the base material 10.
  • various heating sources capable of heating from the side of the second surface 10b of the base material 10 at a heating temperature equal to or lower than the heat resistant temperature of the base material 10.
  • a contact heating type heater having a heating surface such as a heating roll and a heating belt in contact with the second surface 10b of the base material 10 and having a surface temperature of the heating surface equal to or lower than the heat resistant temperature of the base material 10 is applied. You may.
  • a non-contact heating type heater such as a blower nozzle for blowing air having a temperature equal to or lower than the heat resistant temperature of the base material 10 may be used.
  • the base material 10 on which the water-based ink 14 has been dried by the drying unit 80 is conveyed to the winding unit 90.
  • the take-up unit 90 includes a take-up roll 94.
  • the take-up roll 94 is a reel in which the base material 10 after image formation is wound in a roll shape on a reel supported rotatably.
  • the printing apparatus 1 has a first surface on a transport portion for transporting the impermeable base material along a transport path and a first surface of the non-permeable base material.
  • An image forming portion that forms an image by ejecting a second water-based ink after ejecting the water-based ink, and a first image forming portion that is arranged on the downstream side of the transport path from the image forming portion and is ejected onto the impermeable substrate.
  • a drying portion for heating and drying the second water-based ink.
  • the drying portion has a first heating mechanism that heats from the side of the second surface opposite to the first surface of the impermeable substrate at a heating temperature equal to or lower than the heat resistant temperature of the impermeable substrate.
  • a second heating mechanism for blowing air at a temperature equal to or higher than the heating temperature of the first heating mechanism from the side of the first surface of the impermeable substrate is provided.
  • the heating drum 82 by heating the heating drum 82 from the side of the second surface 10b of the base material 10 at a heating temperature equal to or lower than the heat resistant temperature of the base material 10, deformation of the base material 10 is prevented, and particularly the water-based color of the lower layer is formed. Accelerates the drying of ink 14A. Further, the blower nozzle 84 blows air at a temperature equal to or higher than the heating temperature of the heating drum 82 from the side of the first surface 10a of the base material 10, thereby accelerating the drying of the water-based white ink 14B in the upper layer.
  • the time required for drying the water-based ink 14 is shortened while preventing the impermeable base material 10 on which the plurality of water-based inks 14 are laminated from being deformed. be able to.
  • an example of using the four color water-based color inks 14A of K, C, M and Y is shown, but the type and number of colors are not limited to this.
  • an inkjet head that ejects light color inks such as light magenta and light cyan, special color inks such as green, orange, and violet, clear ink, and metallic ink may be added.
  • the arrangement order of the heads 52 of each color is not limited.
  • two heads 52W1 and 52W2 are used as the head 52 for discharging the water-based white ink 14B, but the present invention is not limited to this.
  • the head 52 for discharging the water-based white ink 14B only one head 52 may be used, or three or more heads 52 may be used.
  • Transport device Next, an example of the configuration of the transport device 60 according to this exemplary embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 11.
  • the transport device 60 is a device that transports an arbitrary base material other than the printing device 1. Can be used in.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the transport device 60.
  • the transport device 60 includes a non-contact transport unit 62 and a receiving member 40 arranged so as to face the non-contact transport unit 62 with a gap.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a detailed configuration of the non-contact transport unit 62.
  • the non-contact transport unit 62 constitutes a front surface, a back surface, and a lower surface, and constitutes a transport plate 64 formed in a substantially arc shape along a transport path, and two side plates 66 that form a side surface and cover both ends of the transport plate 64. And a top plate 68 that constitutes the upper surface and covers the upper end of the transport plate 64.
  • the transport plate 64 is composed of a curved surface portion 64A curved in an arc shape and a flat surface portion 64B extending from both ends of the arc of the curved surface portion 64A.
  • the transport plate 64 corresponds to an injection surface that injects air onto the base material 10.
  • a plurality of injection ports 64C which are circular through holes, are arranged on the entire surface of the curved surface portion 64A and the flat surface portion 64B.
  • the inside of the non-contact transport unit 62 is divided into three rooms 72A, 72B and 72C by two partition plates 70, and the air flow between the rooms is blocked. Further, the top plate 68 is provided with air ducts 74A, 74B and 74C for supplying air to each of the three rooms 72A, 72B and 72C. Blowers (not shown) are connected to the air ducts 74A, 74B and 74C, respectively.
  • the air supplied from the blower to the air ducts 74A, 74B and 74C is injected from the injection port 64C.
  • the temperature of the air blown out from the injection port 64C is room temperature.
  • the base material 10 floats from the injection surface by the air injected from the injection port 64C, and is conveyed to the non-contact transfer unit 62 in a non-contact state.
  • the base material 10 when the base material 10 is transported using such a non-contact transport unit 62, it is required that the base material 10 of an arbitrary material, thickness and width can be transported according to the user's application. ..
  • the rigidity of the base material 10 changes according to the material, thickness and width of the base material 10
  • the injection amount of air injected from the non-contact transport portion 62 if the injection amount of air injected from the non-contact transport portion 62 is not adjusted, the base material 10 from the injection surface The amount of levitation also changes. That is, the transport distances of the base materials 10 are different, and it may be difficult to stably transport the base materials 10.
  • the air injection amount can be appropriately adjusted.
  • the air injection amount may not be adjusted appropriately due to factors such as changes in the amount of air supplied from the blower due to the usage environment and deterioration over time, and clogging of the injection port 64C and the filter (not shown). be.
  • the base material 10 is provided with a receiving member 40 provided at a position facing at least a region including the apex of the transfer direction switching portion of the base material 10 on the injection surface. Limit the amount of levitation.
  • a receiving member 40 provided so as to cover the entire injection surface (conveying plate 64) of the non-contact conveying portion 62 will be described.
  • the receiving member 40 for example, a member made of a metal such as stainless steel and a resin such as PE (Polyethylene), POM (Polyacetal) and PET can be used.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a transport path of the base material 10 by the transport device 60.
  • a layer of the water-based color ink 14A and a layer of the water-based white ink 14B are formed on the first surface 10a of the base material 10.
  • the layer of the aqueous primer 12 is omitted.
  • the black arrow indicates the transport direction of the base material 10.
  • the white arrow indicates the direction of the air injected from the non-contact transport unit 62.
  • the amount of air injected from the non-contact transport unit 62 shall be adjusted so that the floating amount of the base material 10 is maximized.
  • the base material 10 can be conveyed without contacting the layer of the water-based color ink 14A and the layer of the water-based white ink 14B.
  • the floating amount of the base material 10 is limited by the receiving member 40. Therefore, even if the material, thickness, and width of the base material 10 are changed, the transport distance can be made uniform without adjusting the air injection amount.
  • the “vertex of the portion where the transfer direction of the base material 10 is switched” indicates the apex B of the portion where the direction of the transfer direction in the Z direction is switched from downward to upward.
  • the base material 10 is transported to the gap between the non-contact transport portion 62 and the receiving member 40. , Air enters between the base material 10 and the receiving member 40. Therefore, if the amount of air injected is appropriate, the base material 10 does not come into contact with the receiving member 40, and the base material 10 is not scratched by rubbing against the receiving member 40.
  • the surface of the receiving member 40 facing the base material 10 is coated with a material having a friction coefficient lower than that of the base of the receiving member 40, and at least one of the surface treatments for reducing the friction coefficient is applied. Is preferable.
  • the receiving member 40 is a metal such as stainless steel
  • the surface of the receiving member 40 facing the base material 10 is made of a resin such as Teflon (registered trademark) and / or a glass cloth or the like. Coating with a material having a lower coefficient of friction than the underlying metal may be applied.
  • polishing may be performed so that the friction coefficient of the surface of the receiving member 40 facing the base material 10 is low.
  • the receiving member 40 may include a roller 42.
  • the rollers 42 it is preferable to increase the number of rollers 42 to disperse the load in order to suppress scratches caused by the contact between the base material 10 and the rollers 42.
  • the injection surface is as shown in FIG. Only one roller 42 provided at a position facing the apex of the switching portion of the transport direction in the above may be used.
  • the base material 10 is transported in a floating state over a long distance of, for example, 1 meter or more, wrinkles may occur on the base material 10.
  • the receiving member 40 provided so as to cover the injection surface of the non-contact transport portion 62 is used, as described above, air enters between the base material 10 and the receiving member 40, so that the base is used. The material 10 does not come into contact with the receiving member 40, and wrinkles may occur.
  • the transport device 60 may further include a roller 44 for removing wrinkles provided on the downstream side of the transport path from the receiving member 40.
  • the roller 44 comes into contact with the base material 10, the occurrence of wrinkles can be suppressed.
  • the wrinkle removing roller 44 is arranged within a distance (for example, 1 meter) at which the base material 10 is wrinkled from a member (for example, the roller 22 in FIG. 1) that is in contact immediately before the base material 10 comes into contact with the roller 44. It should be done. Further, as shown in FIG. 9, the roller 44 is preferably arranged in close proximity to the receiving member 40.
  • the transfer device 60 may adjust the injection amount of the air injected from the non-contact transfer unit 62 so as to be smaller on the downstream side than on the upstream side of the transfer path. ..
  • the number of injection ports 64C on the downstream side may be smaller than that on the upstream side.
  • the transport device 60 ends the injection amount of air injected from the non-contact transport unit 62 with respect to the central portion in the direction intersecting the transport direction of the injection surface (that is, the width direction). It may be adjusted so that the number of parts is smaller.
  • the number of injection ports 64C at the end portion in the width direction may be smaller than that at the center portion in the width direction, or the air may be supplied to the chambers 72A and 72C at the end portion. The amount of air itself may be reduced.
  • the temperature of the receiving member 40 may be adjusted, and the receiving member 40 may accelerate the drying of the water-based ink 14 applied to the base material 10.
  • the temperature of the air injected from the non-contact transport unit 62 is preferably higher than the temperature of the receiving member 40.
  • the same function as the heating drum 82 in the drying section 80 described above may be realized by the member 40, and the same function as the blower nozzle 84 may be realized by the air injected from the non-contact transport section 62.
  • the time required for drying in the drying section 80 on the downstream side can be shortened, which is advantageous in shortening the time required for printing and downsizing the device. Become.
  • the transfer device 60 injects air from the injection surface formed in a substantially arc shape along the transfer path to raise the base material 10 from the injection surface.
  • a non-contact transport unit 62 that transports the base material 10 in a non-contact state while changing the transport direction, and a receiving member 40 provided at a position facing at least a region including the apex of the transport direction switching portion on the injection surface.
  • the floating amount of the base material 10 can be limited by the receiving member 40, so that even if the material, thickness and width of the base material 10 change, it is stable.
  • the base material can be transported.
  • the transport device 60 changes the transport direction by 180 degrees, but the present invention is not limited to this.
  • the transport device 60 may change the transport direction by 90 degrees.

Abstract

非浸透性基材を搬送経路に沿って搬送する搬送部と、前記非浸透性基材の第１の面に、第１の水性インクを吐出した後、第２の水性インクを吐出して画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部よりも前記搬送経路の下流側に配置され、前記非浸透性基材に吐出された前記第１及び第２の水性インクを加熱乾燥する乾燥部と、を備え、前記乾燥部は、前記非浸透性基材の前記第１の面とは反対側の第２の面の側から、前記非浸透性基材の耐熱温度以下の加熱温度で加熱する第１の加熱機構と、前記非浸透性基材の前記第１の面の側から、前記第１の加熱機構の加熱温度以上の温度の風を吹き付ける第２の加熱機構と、を備える印刷装置。

Description

印刷装置及び印刷方法
　本開示は、印刷装置及び印刷方法に関する。
　従来、記録媒体上に水性インクを打滴して記録面を形成し、画像が形成された記録面を乾燥する場合に、記録面と該記録面の反対面である裏面とを両面加熱して記録面の乾燥を行う技術が開示されている（例えば、特開２０１２－０２０５４８号公報参照）。また、特開２０１２－０２０５４８号公報には、記録面を速やかに乾燥しつつ、記録面の温度が上昇しすぎないようにすることを目的として、記録面側よりも裏面側に付与する加熱強度が大きくなるように制御することが記載されている。
　また、耐熱温度が略１００度以下の薄手の樹脂で構成され、非浸透性を有する、透明な基材の記録面に画像を印刷し、裏面から基材を通して視認する、いわゆる裏刷りの印刷物が知られている。裏刷りの印刷物では、水性カラーインクによってカラー画像を印刷した後、水性ホワイトインクによって白色背景画像を印刷することで、カラー画像の隠ぺい性を高めることが行われている。
　上述したような、水性カラーインク及び水性ホワイトインクが積層された基材に対し、記録面の側から加熱乾燥を行うと、下層の水性カラーインクが乾燥する前に、上層の水性ホワイトインクが乾燥して膜となり、水性カラーインクの乾燥を妨げてしまう場合がある。水性カラーインクが十分に乾燥されないと、水性カラーインク及び水性ホワイトインクを基材に定着させることが困難になる。なお、加熱温度を下げることでこの問題を解決することもできるが、乾燥にかかる所要時間が増大してしまうので、好ましくない。
　また、基材の裏面の側から基材を介して水性カラーインク及び水性ホワイトインクを加熱乾燥する場合は、基材が加熱により変形することを防ぐために、基材の耐熱温度以下の加熱温度とする必要がある。上述したような、耐熱温度が略１００度以下の基材を採用する場合は、加熱温度を略１００度以下に下げる必要があるので、乾燥にかかる所要時間が増大してしまう。
　本開示は、複数の水性インクが積層された非浸透性基材の変形を防ぎつつ、水性インクの乾燥にかかる所要時間を短縮できる印刷装置及び印刷方法を提供する。
　本開示の第１の態様は、印刷装置であって、非浸透性基材を搬送経路に沿って搬送する搬送部と、非浸透性基材の第１の面に、第１の水性インクを吐出した後、第２の水性インクを吐出して画像を形成する画像形成部と、画像形成部よりも搬送経路の下流側に配置され、非浸透性基材に吐出された第１及び第２の水性インクを加熱乾燥する乾燥部と、を備える。乾燥部は、非浸透性基材の第１の面とは反対側の第２の面の側から、非浸透性基材の耐熱温度以下の加熱温度で加熱する第１の加熱機構と、非浸透性基材の第１の面の側から、第１の加熱機構の加熱温度以上の温度の風を吹き付ける第２の加熱機構と、を備える。
　本開示の第２の態様は、上記態様において、第２の加熱機構が吹き付ける風の温度は、非浸透性基材の耐熱温度よりも高くてもよい。
　本開示の第３の態様は、上記態様において、第１の加熱機構から第１及び第２の水性インクに伝達される総熱量は、第２の加熱機構から第１及び第２の水性インクに伝達される総熱量よりも多いことが好ましい。
　本開示の第４の態様は、上記態様において、第１の加熱機構により第１及び第２の水性インクが加熱される時間は、第２の加熱機構により第１及び第２の水性インクが加熱される時間よりも長いことが好ましい。
　本開示の第５の態様は、上記態様において、第１の水性インクは、水性カラーインクであり、第２の水性インクは、水性ホワイトインクであってもよい。
　本開示の第６の態様は、上記態様において、第２の水性インクは、酸化チタンを５重量％以上１５重量％以下含有する水性ホワイトインクであってもよい。
　本開示の第７の態様は、上記態様において、第１の加熱機構が、非浸透性基材の第２の面と接触する加熱面を有し、加熱面の表面温度が非浸透性基材の耐熱温度以下である接触加熱方式のヒータであってもよい。
　本開示の第８の態様は、上記第７の態様において、第１の加熱機構が、加熱ドラムであってもよい。
　本開示の第９の態様は、印刷方法であって、第１の面に第１の水性インク及び第２の水性インクによって画像が形成された非浸透基材を、第１の面とは反対側の第２の面の側から、非浸透基材の耐熱温度以下の加熱温度で加熱することで、第１及び第２の水性インクを乾燥させ、第１の面の側から、第１及び第２の水性インクに加熱温度以上の温度の風を吹き付けることで、第１及び第２の水性インクを乾燥させる。
　上記態様によれば、本開示の印刷装置及び印刷方法は、複数の水性インクが積層された非浸透性基材の変形を防ぎつつ、水性インクの乾燥にかかる所要時間を短縮できる。
本開示の印刷装置の全体構成の一例を示す概略図である。 乾燥部の構成の一例を示す概略図である。 乾燥ドラム及び送風ノズルから水性インクに伝達される熱量及び総熱量を説明するための図である。 本開示の搬送装置の構成の一例を示す斜視図である。 無接触搬送部の構成の一例を示す斜視図である。 本開示の搬送装置による非浸透性基材の浮上搬送を示す概略図である。 ローラを含んで構成された受け部材の変形例を示す概略図である。 ローラを含んで構成された受け部材の変形例を示す概略図である。 シワ取り用のローラを更に備えた搬送装置の変形例を示す概略図である。 エアーの噴射量が調整された無接触搬送部の変形例を示す概略図である。 エアーの噴射量が調整された無接触搬送部の変形例を示す概略図である。
　以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。
［印刷装置］
　まず、図１を参照して、本例示的実施形態に係る印刷装置１の構成の一例を説明する。印刷装置１は、非浸透性基材の一例であるウェブ状の基材１０にシングルパス方式で画像を印刷する印刷装置である。印刷装置１は、基材１０に対して、画像が印刷される第１の面とは反対側の第２の面から視認される裏刷りの印刷物を製造する。
　図１に示すように、印刷装置１は、基材１０の搬送経路の上流側から順に、巻出部２０と、プレコート部３０と、画像形成部５０と、乾燥部８０と、巻取部９０と、を備えて構成される。また、印刷装置１は、巻出部２０から巻取部９０まで基材１０を搬送経路に沿って搬送する搬送部の一例である複数のローラ２２を備える。
　基材１０は、耐熱温度が略１００度以下の薄手の樹脂で構成され、非浸透性を有する、軟包装に用いられる透明の媒体である。基材１０の材料としては、例えば、ＯＰＰ（Oriented PolyPropylene）及びＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等が挙げられる。なお、「非浸透性」とは、基材１０が、後述する水性プライマー１２及び水性インク１４に対して非浸透性を有することをいう。「軟包装」とは、包装される物品の形状により変形する材料による包装をいう。「透明」とは、可視光の透過率が３０％以上１００％以下であることをいい、好ましくは７０％以上１００％以下であることをいう。
　図１に示すように、巻出部２０は、巻出ロール２４を備える。巻出ロール２４は、回転可能に支持されたリールに、搬送前の基材１０がロール状に巻かれたものである。巻出ロール２４から巻き出された基材１０は、プレコート部３０に搬送される。
　図１に示すように、プレコート部３０は、搬送経路の上流側から順に、塗布ローラ３２及び対向ローラ３４と、プレコート乾燥部３６と、を備える。
　塗布ローラ３２及び対向ローラ３４によって、例えば、チャンバードクター式のコーターが構成される。塗布ローラ３２の表面には、水性プライマー１２が貯留された貯留槽（不図示）から、水性プライマー１２が供給される。塗布ローラ３２は、対向ローラ３４との間に、巻出部２０から搬送される基材１０を挟み込み、水性プライマー１２が供給された表面を基材１０の第１の面１０ａに当接させることで、水性プライマー１２を基材１０の第１の面１０ａに塗布する。水性プライマー１２が塗布された基材１０は、プレコート乾燥部３６に搬送される。
　水性プライマー１２は、水性インク１４（詳細は後述）中の色材成分について、凝集、不溶化、及び／又は増粘等の凝集増粘反応を起こす成分と、水と、を含む液体である。水性プライマー１２の塗布量は、画像形成部５０によって塗布される水性インク１４の塗布量の１／１０程度である。
　プレコート乾燥部３６は、塗布ローラ３２によって基材１０の第１の面１０ａに塗布された水性プライマー１２を、上述した凝集増粘反応が十分に進行する程度の生乾きの状態まで乾燥させる。プレコート乾燥部３６としては、例えば、温風を吹き付ける温風ヒータを適用することができる。水性プライマー１２が塗布された基材１０は、水性プライマー１２が生乾きの状態のまま、画像形成部５０に搬送される。
　図１に示すように、画像形成部５０は、搬送経路の上流側から順に、搬送装置６０と、印刷部５４と、搬送装置６０と、を備える。画像形成部５０は、プレコート部３０から搬送された基材１０の第１の面１０ａに、第１の水性インクの一例である水性カラーインク１４Ａを吐出した後、第２の水性インクの一例である水性ホワイトインク１４Ｂを吐出して画像を形成する。
　上流側の搬送装置６０は、基材１０の搬送方向を変更しながら、基材１０を非接触状態で印刷部５４に搬送する。搬送装置６０は、基材１０の第１の面１０ａに塗布された生乾きの状態の水性プライマー１２に触れずに基材１０を搬送することができ、印刷装置１の高さを抑制するために用いることができる。搬送装置６０の詳細な構成は後述する。
　印刷部５４は、基材１０に水性カラーインク１４Ａ及び水性ホワイトインク１４Ｂを塗布してカラー画像を印刷するためのインクジェットヘッドが含まれて構成される。図１では、インクジェットヘッドの一例として、ヘッド５２Ｋ、５２Ｃ、５２Ｍ、５２Ｙ、５２Ｗ１及び５２Ｗ２を示している。以下、ヘッド５２Ｋ、５２Ｃ、５２Ｍ、５２Ｙ、５２Ｗ１及び５２Ｗ２を区別しない場合は、単にヘッド５２という。水性カラーインク１４Ａ及び水性ホワイトインク１４Ｂを区別しない場合は、単に水性インク１４という。
　ヘッド５２は、搬送される基材１０に対して１回の走査によって印刷可能なライン型記録ヘッドで構成される。ヘッド５２は、それぞれ複数のヘッドモジュールを基材１０の幅方向に繋ぎ合わせて構成される。ヘッドモジュールのノズル面には、水性インク１４の吐出口である複数のノズルが二次元配列されている。ヘッド５２のそれぞれには、それぞれに対応する色の水性インク１４が貯留されたインクタンク（不図示）から、水性インク１４が供給される。ヘッド５２が、搬送される基材１０の第１の面１０ａに向けて水性インク１４の液滴を吐出し、吐出されたインク滴が基材１０に付着することにより、基材１０の第１の面１０ａに画像が印刷される。
　ヘッド５２Ｋ、５２Ｃ、５２Ｍ及び５２Ｙは、基材１０の第１の面１０ａに塗布された水性プライマー１２に重ねて、それぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の水性カラーインク１４Ａを吐出することで、カラー画像を形成する。ヘッド５２Ｗ１及び５２Ｗ２は、基材１０の第１の面１０ａに吐出された水性カラーインク１４Ａに重ねて、それぞれ水性ホワイトインク１４Ｂを吐出することで、白色の背景画像を形成する。
　なお、水性カラーインク１４Ａ及び水性ホワイトインク１４Ｂは、基材１０の第１の面１０ａにおける全ての領域に吐出されるとは限らない。例えば、基材１０の第１の面１０ａにおいて、水性カラーインク１４Ａが吐出されず、水性プライマー１２の直上に水性ホワイトインク１４Ｂが吐出され、白色の背景画像のみが形成された領域があってもよい。
　水性カラーインク１４Ａとは、水と、水に可溶な溶媒に染料、顔料等の色材とを溶解又は分散させたインクをいう。水性ホワイトインク１４Ｂは、白色の色材を含有する水性インクであり、例えば、酸化チタンを５重量％以上１５重量％以下含有するインクである。
　ヘッド５２によって基材１０の第１の面１０ａに吐出された水性インク１４は、基材１０の第１の面１０ａに塗布された生乾きの状態の水性プライマー１２によって、凝集増粘反応が進行する。これにより、水性インク１４中に分散する色材の滲み、各色の水性インク１４の混色、及びインク滴の着弾時の液合一による打滴干渉等の不具合を抑制することができる。
　印刷部５４により第１の面１０ａに画像が印刷された基材１０は、下流側の搬送装置６０により搬送方向が変更されながら、非接触状態で、乾燥部８０に搬送される。搬送装置６０によれば、基材１０の第１の面１０ａに吐出された水性インク１４に触れずに基材１０を搬送することができるので、第１の面１０ａに形成された画像に影響を与えることがない。
　ところで、基材１０に積層された水性インク１４の乾燥手法としては、第１に、基材１０の水性インク１４が塗布された面（第１の面１０ａ）の側から、画像に影響を与えないように、非接触で加熱することが考えられる。
　しかしながら、本開示においては、上述したように、基材１０にそれぞれ物性の異なる水性カラーインク１４Ａ及び水性ホワイトインク１４Ｂが積層されている。この場合に、上記第１の乾燥手法のみで乾燥を行うと、下層の水性カラーインク１４Ａが乾燥する前に、上層の水性ホワイトインク１４Ｂが乾燥して膜となり、水性カラーインク１４Ａの乾燥を妨げてしまう場合がある。水性カラーインク１４Ａが十分に乾燥されないと、水性カラーインク１４Ａ及び水性ホワイトインク１４Ｂを基材１０に定着させることが困難になる。なお、加熱温度を下げることでこの問題を解決することもできるが、乾燥にかかる所要時間が増大してしまうので、好ましくない。
　また、基材１０に積層された水性インク１４の第２の乾燥手法として、基材１０の第２の面１０ｂの側から基材１０を介して水性カラーインク１４Ａ及び水性ホワイトインク１４Ｂを加熱することが考えられる。しかしながら、本開示においては、基材１０として、耐熱温度が略１００度以下の非浸透性基材を適用することを想定している。この場合は、基材１０が加熱により変形することを防ぐために、基材１０の耐熱温度である略１００度以下にまで加熱温度を下げる必要があり、乾燥にかかる所要時間が増大してしまう。
　そこで、本例示的実施形態に係る乾燥部８０は、画像形成部５０から搬送された基材１０を、基材１０の両面の側から加熱することで、基材１０に吐出された水性インク１４を乾燥させる。図２は、図１の乾燥部８０における範囲Ａの拡大図である。基材１０の第１の面１０ａには、水性プライマー１２と、水性カラーインク１４Ａと、水性ホワイトインク１４Ｂと、が積層されている。
　図１及び２に示すように、乾燥部８０は、基材１０の第１の面１０ａとは反対側の第２の面１０ｂの側から、基材１０の耐熱温度以下の加熱温度で加熱する第１の加熱機構の一例として、加熱ドラム８２を備える。また、乾燥部８０は、基材１０の第１の面１０ａの側から、第１の加熱機構の加熱温度以上の温度の風を吹き付ける第２の加熱機構の一例として、複数の送風ノズル８４を備える。複数の送風ノズル８４は、加熱ドラム８２の外周に沿って、搬送経路を挟んで加熱ドラム８２と対向する位置に配置されている。
　加熱ドラム８２の表面は、基材１０の第２の面１０ｂに接触する。図２に黒い矢印で示すように、加熱ドラム８２から発せられる熱は、基材１０を介して水性インク１４の層に到達し、特に水性カラーインク１４Ａの乾燥を促進する。加熱ドラム８２は、例えば、その表面温度が５０度に調整されている。加熱ドラム８２の表面を加熱するための熱源としては、例えば、加熱ドラム８２内に設けられた循環流路を流れる温水の熱を用いることができる。
　送風ノズル８４は、基材１０の第１の面１０ａの側に、水性ホワイトインク１４Ｂの層と非接触に配置されている。図２に白い矢印で示すように、送風ノズルから発せられる風は、水性インク１４の層に吹き付けられ、特に水性ホワイトインク１４Ｂの乾燥を促進する。送風ノズル８４は、例えば、８０度の温風を送風するスリットノズルで構成される。
　図３を参照して、乾燥部８０の詳細な作用について説明する。図３の（ａ）は、基材１０が図１に示す搬送経路上の点Ｐから点Ｑまで搬送される間の各時点において、加熱ドラム８２及び送風ノズル８４から基材１０に積層された水性インク１４に伝達される熱量を示す図である。図３の（ｂ）は、基材１０が図１に示す搬送経路上の点Ｐから点Ｑまで搬送される間に、加熱ドラム８２及び送風ノズル８４から基材１０に積層された水性インク１４に伝達される総熱量を示す図である。図３の（ａ）及び（ｂ）において、加熱ドラム８２から水性インク１４に伝達される熱量を破線で示し、送風ノズル８４から水性インク１４に伝達される熱量を実線で示す。
　上述したように、送風ノズル８４は、加熱ドラム８２の加熱温度以上の温度の風を吹き付ける。一方、図３（ａ）に示すように、加熱ドラム８２により水性インク１４が加熱される時間は、送風ノズル８４により水性インク１４が加熱される時間よりも長い。ここで、「加熱ドラム８２により水性インク１４が加熱される時間」とは、基材１０と加熱ドラム８２とが接触している時間を意味する。「送風ノズル８４により水性インク１４が加熱される時間」とは、基材１０の任意の点において、送風ノズル８４から発せられる温風が当たる時間の合計を意味する。また、図３（ｂ）に示すように、加熱ドラム８２から水性インク１４に伝達される総熱量は、送風ノズル８４から水性インク１４に伝達される総熱量よりも多い。
　図３（ａ）及び（ｂ）から、加熱ドラム８２は、送風ノズル８４と比較して、加熱温度は低いが、加熱時間は長く、伝達する総熱量も多いことが分かる。したがって、送風ノズル８４によって水性ホワイトインク１４Ｂの乾燥を促進させたうえで、加熱ドラム８２によって水性カラーインク１４Ａの乾燥を十分に促進することができる。
　また、通常、送風ノズル８４等の温風を用いた加熱手段は、加熱ドラム８２と比較して、電力消費量が多い。本例示的実施形態に係る乾燥部８０によれば、送風ノズル８４により水性インク１４が加熱される時間は、加熱ドラム８２により水性インク１４が加熱される時間よりも短いので、電力消費量を抑えることができる。
　なお、送風ノズル８４が吹き付ける風の温度は、基材１０の耐熱温度よりも高くてもよい。加熱ドラム８２によって、基材１０の第２の面１０ｂの温度は、耐熱温度以下に制限されるので、送風ノズル８４が吹き付ける風の温度を基材１０の耐熱温度よりもある程度高くしても、基材１０自体の温度が耐熱温度以上となることが抑制される。基材１０が変形しない範囲で、送風ノズル８４が吹き付ける風の温度を高くするほど、水性インク１４の乾燥にかかる所要時間を短縮することができる。
　また、第１の加熱機構としては、上述した加熱ドラム８２に限らず、基材１０の第２の面１０ｂの側から基材１０の耐熱温度以下の加熱温度で加熱することができる各種加熱源を適用することができる。例えば、加熱ロール及び加熱ベルト等の、基材１０の第２の面１０ｂと接触する加熱面を有し、加熱面の表面温度が基材１０の耐熱温度以下である接触加熱方式のヒータを適用してもよい。また、基材１０の耐熱温度以下の温度の風を吹き付ける送風ノズル等の、非接触加熱方式のヒータであってもよい。
　乾燥部８０によって水性インク１４が乾燥された基材１０は、巻取部９０に搬送される。巻取部９０は、巻取ロール９４を備える。巻取ロール９４は、回転可能に支持されたリールに、画像形成後の基材１０がロール状に巻かれたものである。
　以上説明したように、本例示的実施形態に係る印刷装置１は、非浸透性基材を搬送経路に沿って搬送する搬送部と、非浸透性基材の第１の面に、第１の水性インクを吐出した後、第２の水性インクを吐出して画像を形成する画像形成部と、画像形成部よりも搬送経路の下流側に配置され、非浸透性基材に吐出された第１及び第２の水性インクを加熱乾燥する乾燥部と、を備える。また、乾燥部は、非浸透性基材の第１の面とは反対側の第２の面の側から、非浸透性基材の耐熱温度以下の加熱温度で加熱する第１の加熱機構と、非浸透性基材の第１の面の側から、第１の加熱機構の加熱温度以上の温度の風を吹き付ける第２の加熱機構と、を備える。
　すなわち、加熱ドラム８２が、基材１０の第２の面１０ｂの側から、基材１０の耐熱温度以下の加熱温度で加熱することで、基材１０の変形を防ぎつつ、特に下層の水性カラーインク１４Ａの乾燥を促進する。また、送風ノズル８４が、基材１０の第１の面１０ａの側から、加熱ドラム８２の加熱温度以上の温度の風を吹き付けることで、特に上層の水性ホワイトインク１４Ｂの乾燥を促進する。したがって、本例示的実施形態に係る印刷装置１によれば、複数の水性インク１４が積層された非浸透性の基材１０の変形を防ぎつつ、水性インク１４の乾燥にかかる所要時間を短縮することができる。
　なお、上記例示的実施形態では、Ｋ、Ｃ、Ｍ及びＹの４色の水性カラーインク１４Ａを用いる例を示したが、色の種類及び数はこれに限定されない。例えば、ライトマゼンタ及びライトシアン等の淡色インク、グリーン、オレンジ及びバイオレット等の特色インク、クリアインク、並びにメタリックインク等を吐出するインクジェットヘッドを追加してもよい。また、各色のヘッド５２の配置順序も限定されない。
　また、上記例示的実施形態では、水性ホワイトインク１４Ｂを吐出するヘッド５２として、２つのヘッド５２Ｗ１及び５２Ｗ２を用いる構成を示したが、これに限定されない。例えば、水性ホワイトインク１４Ｂを吐出するヘッド５２として、１つのヘッド５２のみを用いてもよいし、３つ以上のヘッド５２を用いてもよい。
［搬送装置］
　次に、図４～１１を参照して、本例示的実施形態に係る搬送装置６０の構成の一例を説明する。なお、本開示では、一例として、搬送装置６０が上述した印刷装置１の画像形成部５０で用いられる例について説明するが、搬送装置６０は、印刷装置１以外の任意の基材を搬送する装置で用いることができる。
　図４は、搬送装置６０の構成を示す斜視図である。図４に示すように、搬送装置６０は、無接触搬送部６２と、無接触搬送部６２と間隙を有して対向して配置された受け部材４０と、を備える。
　図５は、無接触搬送部６２の詳細な構成を示す斜視図である。無接触搬送部６２は、正面、背面及び下面を構成し、搬送経路に沿って略円弧状に形成された搬送板６４と、側面を構成し、搬送板６４の両端を覆う２枚の側板６６と、上面を構成し、搬送板６４の上端を覆う天板６８と、で構成される。搬送板６４は、円弧状に湾曲された曲面部６４Ａと、曲面部６４Ａの円弧の両端から延出する平面部６４Ｂとで構成される。搬送板６４は、基材１０に対してエアーを噴射する噴射面に相当する。曲面部６４Ａと平面部６４Ｂとの全面には、円形状の貫通孔である複数の噴射口６４Ｃが配置されている。
　無接触搬送部６２の内部は、２枚の仕切板７０によって、３つの部屋７２Ａ、７２Ｂ及び７２Ｃに分割されており、それぞれの部屋間のエアーの流れが遮断されている。さらに、天板６８には、３つの部屋７２Ａ、７２Ｂ及び７２Ｃの各々にエアーを供給するエアダクト７４Ａ、７４Ｂ及び７４Ｃが設けられる。エアダクト７４Ａ、７４Ｂ及び７４Ｃには、それぞれブロア（不図示）が接続される。
　ブロアからエアダクト７４Ａ、７４Ｂ及び７４Ｃに供給されたエアーは、噴射口６４Ｃから噴射される。噴射口６４Ｃから吹き出すエアーの温度は、室温である。噴射口６４Ｃから噴射されるエアーにより、基材１０は噴射面から浮上し、無接触搬送部６２に無接触の状態で搬送される。
　ところで、このような無接触搬送部６２を用いて基材１０の搬送を行う場合、ユーザの用途に応じた任意の材質、厚み及び幅の基材１０を搬送可能であることが求められている。しかしながら、基材１０の材質、厚み及び幅に応じて基材１０の剛性は変化するため、無接触搬送部６２から噴射されるエアーの噴射量を調整しない場合は、噴射面からの基材１０の浮上量も変化する。すなわち、基材１０の搬送距離が異なるものとなり、安定して基材１０を搬送することが困難な場合がある。
　また、噴射面からの基材１０の浮上量を調整するために、基材１０の材質、厚み及び幅に応じてエアーの噴射量を調整する場合においても、エアーの噴射量を適切に調整できず、安定して基材１０を搬送することが困難な場合がある。例えば、使用環境及び経時劣化等によるブロアから供給されるエアーの供給量の変化、並びに噴射口６４Ｃ及びフィルタ（不図示）の目詰まり等の要因により、エアーの噴射量を適切に調整できない場合がある。
　そこで、本例示的実施形態に係る搬送装置６０は、噴射面における基材１０の搬送方向の切替わり部分の頂点を少なくとも含む領域と対向する位置に設けられた受け部材４０によって、基材１０の浮上量を制限する。本例示的実施形態においては、無接触搬送部６２の噴射面（搬送板６４）の全体を覆うように設けられた受け部材４０について説明する。受け部材４０としては、例えば、ステンレス鋼等の金属、並びに、ＰＥ（Polyethylene）、ＰＯＭ（Polyacetal）及びＰＥＴ等の樹脂で形成された部材を用いることができる。
　図６は、搬送装置６０による基材１０の搬送経路を示す概略図である。基材１０の第１の面１０ａには、水性カラーインク１４Ａの層と、水性ホワイトインク１４Ｂの層と、が形成されている。なお、図６において、水性プライマー１２の層は省略している。黒い矢印は、基材１０の搬送方向を示している。白い矢印は、無接触搬送部６２から噴射されるエアーの方向を示している。
　無接触搬送部６２から噴射されるエアーの量は、基材１０の浮上量が最大になるように調整されるものとする。これにより、水性カラーインク１４Ａの層及び水性ホワイトインク１４Ｂの層に接触することなく、基材１０を搬送することができる。
　また、受け部材４０によって、基材１０の浮上量が制限される。したがって、基材１０の材質、厚み及び幅が変わっても、エアーの噴射量を調整せずに、搬送距離を一様にすることができる。図６において、「基材１０の搬送方向の切替わり部分の頂点」とは、Ｚ方向における搬送方向の向きが下向きから上向きに切替わる部分の頂点Ｂを示す。
　なお、図６に示すように、受け部材４０が無接触搬送部６２の噴射面を覆う場合は、基材１０が無接触搬送部６２と受け部材４０との間の間隙に搬送されるに伴い、基材１０と受け部材４０との間に空気が入る。したがって、エアーの噴射量が適量であれば、基材１０が受け部材４０に接触することはなく、基材１０に受け部材４０と擦れることによる擦り傷がつくことはない。
　一方、エアーの噴射量が多すぎる場合、及び基材１０が軽い場合等には、基材１０と受け部材４０とが接触する場合もある。そこで、受け部材４０の基材１０に対面する面は、受け部材４０の下地よりも摩擦係数が低い材料によるコーティング、及び摩擦係数を低下させるための表面処理の少なくとも一方の加工が施されていることが好ましい。
　例えば、受け部材４０がステンレス鋼等の金属である場合に、受け部材４０の基材１０に対面する面に、テフロン（登録商標）等の樹脂、及び／又はガラスクロス等の、受け部材４０の下地となる金属よりも摩擦係数が低い材料によるコーティングを施してもよい。また、例えば、受け部材４０がステンレス鋼等の金属である場合に、受け部材４０の基材１０に対面する面の摩擦係数が低くなるように研磨加工を施してもよい。これらの加工により、基材１０が受け部材４０に接触しても、擦り傷がつくことを抑制することができる。
　図７及び８を参照して、受け部材４０の変形例について説明する。図７及び８に示すように、受け部材４０は、ローラ４２を含んで構成されていてもよい。ローラ４２を用いる場合は、基材１０とローラ４２が接触することによる擦り傷を抑制するために、図７に示すように、ローラ４２の数を多くして、負荷を分散させることが好ましい。
　一方、ローラ４２の基材１０に接触する面に上述したようなコーティング及び表面処理等の加工を施すことで、基材１０の擦り傷が抑制される場合は、図８に示すように、噴射面における搬送方向の切替わり部分の頂点と対向する位置に設けられた１つのローラ４２のみを用いてもよい。
　ところで、例えば１メートル以上の長い距離に亘って基材１０が浮いた状態で搬送されると、基材１０にシワが発生する場合がある。搬送装置６０において、無接触搬送部６２の噴射面を覆うように設けられた受け部材４０を用いる場合は、上述したように、基材１０と受け部材４０との間に空気が入るため、基材１０が受け部材４０に接触することがなく、シワが発生する場合がある。
　そこで、搬送装置６０は、図９に示すように、受け部材４０よりも搬送経路の下流側に設けられたシワ取り用のローラ４４を更に備えていてもよい。ローラ４４が基材１０と接触することで、シワの発生を抑制することができる。
　シワ取り用のローラ４４は、基材１０がローラ４４と接する直前に接した部材（例えば、図１におけるローラ２２）から、基材１０にシワが発生する距離（例えば、１メートル）以内に配置されればよい。また、図９に示すように、ローラ４４は、受け部材４０と近接して配置されることが好ましい。
　また、無接触搬送部６２から噴射されるエアーは、基材１０に当たったあと、搬送方向の下流側に流れる。したがって、搬送経路の下流側においては、無接触搬送部６２と基材１０の間に、搬送経路の上流側よりも多くのエアーが流れる。そこで、搬送装置６０は、図１０に示すように、無接触搬送部６２から噴射されるエアーの噴射量を、搬送経路の上流側よりも下流側の方が少なくなるように調整してもよい。エアーの噴射量を調整する手段として、例えば、下流側における噴射口６４Ｃの数を上流側よりも少なくする等してもよい。
　また、無接触搬送部６２から噴射されるエアーは、基材１０に当たったあと、基材１０の第１の面１０ａにおける、搬送方向と交差する方向（以下、「幅方向」という）に流れる。そこで、搬送装置６０は、図１１に示すように、無接触搬送部６２から噴射されるエアーの噴射量を、噴射面の搬送方向と交差する方向（すなわち、幅方向）の中央部よりも端部の方が少なくなるように調整してもよい。エアーの噴射量を調整する手段として、例えば、幅方向の端部における噴射口６４Ｃの数を幅方向の中央部よりも少なくする等してもよいし、端部の部屋７２Ａ及び７２Ｃに供給するエアーの量自体を少なくしてもよい。
　また、特に印刷部５４の下流側に設けられた搬送装置６０において、基材１０に塗布された水性インク１４の乾燥を促進させるために、噴射するエアーの温度を、室温よりも高くしてもよい。同様に、受け部材４０の温度調節を可能とし、受け部材４０によって、基材１０に塗布された水性インク１４の乾燥を促進させてもよい。この場合、無接触搬送部６２から噴射されるエアーの温度は、受け部材４０の温度よりも高いことが好ましい。
　すなわち、上述した乾燥部８０における加熱ドラム８２と同様の機能を受け部材４０で実現し、送風ノズル８４と同様の機能を無接触搬送部６２から噴射されるエアーで実現してもよい。搬送装置６０において水性インク１４の乾燥を促進させることで、下流側の乾燥部８０において乾燥にかかる所要時間を短縮することができるので、印刷にかかる時間の短縮、及び装置の小型化に有利となる。
　以上説明したように、本例示的実施形態に係る搬送装置６０は、搬送経路に沿って略円弧状に形成された噴射面からエアーを噴射して基材１０を噴射面から浮上させることで、搬送方向を変更しながら、基材１０を非接触状態で搬送する無接触搬送部６２と、噴射面における搬送方向の切替わり部分の頂点を少なくとも含む領域と対向する位置に設けられた受け部材４０と、を備える。
　本例示的実施形態に係る搬送装置６０によれば、受け部材４０によって、基材１０の浮上量を制限することができるので、基材１０の材質、厚み及び幅が変わっても、安定して基材を搬送することができる。
　なお、上記例示的実施形態では、搬送装置６０が搬送方向を１８０度変更する例について説明したが、これに限定されない。例えば、搬送装置６０が搬送方向を９０度変更するものであってもよい。
　２０２０年３月３０日に出願された日本国特許出願２０２０－０６０７９４号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (9)

  1. 　非浸透性基材を搬送経路に沿って搬送する搬送部と、
    　前記非浸透性基材の第１の面に、第１の水性インクを吐出した後、第２の水性インクを吐出して画像を形成する画像形成部と、
    　前記画像形成部よりも前記搬送経路の下流側に配置され、前記非浸透性基材に吐出された前記第１及び第２の水性インクを加熱乾燥する乾燥部と、
    　を備え、
    　前記乾燥部は、
    　前記非浸透性基材の前記第１の面とは反対側の第２の面の側から、前記非浸透性基材の耐熱温度以下の加熱温度で加熱する第１の加熱機構と、
    　前記非浸透性基材の前記第１の面の側から、前記第１の加熱機構の加熱温度以上の温度の風を吹き付ける第２の加熱機構と、
    　を備える
    　印刷装置。
  2. 　前記第２の加熱機構が吹き付ける風の温度は、前記非浸透性基材の耐熱温度よりも高い
    　請求項１に記載の印刷装置。
  3. 　前記第１の加熱機構から前記第１及び第２の水性インクに伝達される総熱量は、前記第２の加熱機構から前記第１及び第２の水性インクに伝達される総熱量よりも多い
    　請求項１又は２に記載の印刷装置。
  4. 　前記第１の加熱機構により前記第１及び第２の水性インクが加熱される時間は、前記第２の加熱機構により前記第１及び第２の水性インクが加熱される時間よりも長い
    　請求項１から３の何れか１項に記載の印刷装置。
  5. 　前記第１の水性インクは、水性カラーインクであり、
    　前記第２の水性インクは、水性ホワイトインクである
    　請求項１から４の何れか１項に記載の印刷装置。
  6. 　前記第２の水性インクは、酸化チタンを５重量％以上１５重量％以下含有する水性ホワイトインクである
    　請求項１から５の何れか１項に記載の印刷装置。
  7. 　前記第１の加熱機構は、前記非浸透性基材の前記第２の面と接触する加熱面を有し、前記加熱面の表面温度が前記非浸透性基材の耐熱温度以下である接触加熱方式のヒータである
    　請求項１から６の何れか１項に記載の印刷装置。
  8. 　前記第１の加熱機構は、加熱ドラムである
    　請求項７に記載の印刷装置。
  9. 　第１の面に第１の水性インク及び第２の水性インクによって画像が形成された非浸透基材を、前記第１の面とは反対側の第２の面の側から、前記非浸透基材の耐熱温度以下の加熱温度で加熱することで、前記第１及び第２の水性インクを乾燥させ、
    　前記第１の面の側から、前記第１及び第２の水性インクに前記加熱温度以上の温度の風を吹き付けることで、前記第１及び第２の水性インクを乾燥させる
    　印刷方法。
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