JP2003311940A - Inkjet printer - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット印
刷機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet printer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、インクジェット印刷機は、表面に
水系インクや油系インクを吸収する受容層を有する紙や
樹脂フィルムを対象として設計されているため、主な要
素としてインクを吐出するインクジェットヘッドを有し
ているのみである。2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet printer is designed for a paper or a resin film having a receptive layer for absorbing water-based ink or oil-based ink on its surface, and therefore an ink jet head for ejecting ink as a main element Have only.
【０００３】また、最近、溶剤インク用のインクジェッ
ト印刷機として、表面にインクを吸収する受容層が存在
しない樹脂フィルムに対応しているものも存在し、この
場合もインクジェット印刷機の主な要素としてインクジ
ェットヘッドを有しているのみである。さらには、与熱
テーブルを設け、このテーブル上を被印字物が通過する
際に、被印刷物上のインクを乾燥させる機構を設けてい
るインクジェット印刷機も存在する。Recently, as an ink jet printing machine for solvent ink, there is one corresponding to a resin film having no ink absorbing layer on the surface, and in this case also, as a main element of the ink jet printing machine. It only has an inkjet head. Further, there is also an inkjet printer provided with a heating table and a mechanism for drying the ink on the printing object when the printing object passes on the table.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のインクジェット印刷機においては、以下のような課
題があった。However, such a conventional ink jet printer has the following problems.
【０００５】水系インクや油系インク用のインクジェッ
ト印刷機を用いて、インクを吸収する受容層を有してい
ない樹脂フィルムに印刷を行った場合、樹脂フィルムが
インクをはじいたり、定着しなかったりし、画像や文字
を全く形成できない。また、紙においてもインクを吸収
する受容層が存在しないと、紙の中をインクが広がり、
画像や文字が滲み、画質が落ちる。When an ink jet printer for water-based ink or oil-based ink is used to print on a resin film having no ink absorbing layer, the resin film repels the ink or does not fix. However, images and characters cannot be formed at all. Also, in paper, if there is no receptive layer that absorbs ink, the ink spreads in the paper,
Images and characters are blurred and the image quality deteriorates.
【０００６】溶剤系インク用のインクジェット印刷機を
用いる場合、対応できる被印字物は限られており、主に
ＰＶＣ材質の樹脂フィルムや紙材質のダンボールに用い
られている。溶剤系インクは、被印字物の表面をインク
で溶かし色剤を定着させる原理を用いているため、イン
クを吸収しない被印字物では、被印字物の材質が限られ
てしまう。また、インクに侵食される被印字物において
も、インクと被印字物との濡れ性の違いによって、被印
字物上でのインク滴サイズが変わってしまい、高画質を
得ることが難しいという問題があった。When an ink jet printer for solvent-based ink is used, printable materials are limited, and it is mainly used for resin films made of PVC material and cardboard made of paper material. Since the solvent-based ink uses the principle of dissolving the surface of the printing object with the ink and fixing the colorant, the materials of the printing object that do not absorb the ink are limited. Further, even in a print object that is eroded by ink, there is a problem that it is difficult to obtain high image quality because the ink droplet size on the print object changes due to the difference in wettability between the ink and the print object. there were.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、これらの課題
を解決するために、UVインク用のインクジェット印刷機
とし、印刷前には被印刷物の表面の濡れ性を調整できる
ように表面改質部、インクとの濡れ性が調整された被印
字物上にインクを吐出するインクジェットヘッド、さら
に被印字物上に吐出されたインクを硬化する紫外線照射
部から構成されている。表面改質部での被印刷物表面の
濡れ性調整方法として、コロナ放電処理やプラズマ処理
法を用いる。コロナ放電処理法は、絶縁された誘電体を
有する電極と接地された導電体間に高周波、高電圧を印
加し、空気を絶縁破壊してイオン化し、コロナ放電を発
生させ、このコロナ放電中を被印刷物を通過することに
よって被印刷物表面を処理する方法である。In order to solve these problems, the present invention provides an ink jet printing machine for UV ink, in which surface modification is performed so that the wettability of the surface of a printed material can be adjusted before printing. Section, an ink jet head for ejecting ink onto the print object whose wettability with the ink is adjusted, and an ultraviolet irradiation section for curing the ink discharged onto the print object. A corona discharge treatment or a plasma treatment method is used as a method for adjusting the wettability of the surface of the printed material in the surface modification section. In the corona discharge treatment method, high frequency and high voltage are applied between an electrode having an insulated dielectric and a grounded conductor to break down the air and ionize it to generate corona discharge. It is a method of treating the surface of a printed material by passing through the printed material.
【０００８】プラズマ処理法は、２対の電極間に高電圧
を印加し、大気中の空気を放電させて極めて高いエネル
ギーの高いプラズマ状態とし、被印刷物表面に照射する
ことにより処理する方法である。これらの処理をインク
ジェットヘッドからのインク吐出前に被印刷物に行うこ
とにより、被印刷物表面の汚れの除去、被印刷物が樹脂
の場合は表面の分子結合膜を分解、金属の場合は表面の
活性度の低い分子層を分解する。このように処理された
被印刷物上にインクジェットヘッドよりUVインクを吐出
することにより、被印刷物とUVインクとの濡れ性を向上
させることができ、さらにUV照射機によりUVインクを紫
外線硬化させることにより、被印刷物とUVインクとの密
着性を向上させることが可能となる。また、被印字物表
面の処理レベルを調整することにより、被印字物上での
インク滴の広がりを調整することができ、この状態でイ
ンクを紫外線硬化させることにより高品質の印字品質を
得ることができる。The plasma treatment method is a method in which a high voltage is applied between two pairs of electrodes, air in the atmosphere is discharged to form a plasma state of extremely high energy, and the surface of the material to be printed is irradiated. . By performing these treatments on the material to be printed before the ink is ejected from the inkjet head, stains on the surface of the material to be printed are removed, when the material to be printed is a resin, the molecular bond film on the surface is decomposed, and when it is a metal, the activity of the surface is Decompose the low molecular layer. By ejecting the UV ink from the inkjet head onto the substrate to be treated in this way, it is possible to improve the wettability between the substrate and the UV ink, and further by UV curing the UV ink with a UV irradiator. It is possible to improve the adhesion between the printing material and the UV ink. Also, by adjusting the processing level on the surface of the printed material, the spread of the ink droplets on the printed material can be adjusted, and by curing the ink with ultraviolet light in this state, high-quality printing quality can be obtained. You can
【０００９】[0009]
【作用】被印刷物が表面改質部を通過する間に、被印刷
物表面は汚れ除去および活性化が図られる。次に、被印
刷物は印刷部を通過する間にUVインクを被印刷物表面に
インクが付着し、さらに紫外線照射部を通過する間に被
印刷物上でインクが固化し定着する。The surface of the printed material is cleaned and activated while the printed material passes through the surface modification section. Next, while the printing material passes through the printing portion, the UV ink adheres to the surface of the printing material, and while passing through the ultraviolet irradiation portion, the ink is solidified and fixed on the printing material.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１１】図１は本発明のインクジェット印刷機１を
上面から見た概略図であり、図２は本発明のインクジェ
ット印刷機１を側面から見た概略図である。本発明のイ
ンクジェット印刷機は、ベッド１上に稼動可能なテーブ
ル２が設置されており、さらにテーブル２上に被印刷物
３に配置できるようになっている。さらに表面改質部
４、印刷部５、紫外線照射部６が設置され、これらの下
を被印刷物３が配置されたテーブル２が移動し、被印刷
物３上は表面改質部４で表面改質されながら印刷部５で
インクジェットヘッドによりＵＶインクが吐出され、紫
外線硬化部６で紫外線が照射されインクが定着する。FIG. 1 is a schematic view of the ink jet printer 1 of the present invention seen from above, and FIG. 2 is a schematic view of the ink jet printer 1 of the present invention seen from the side. In the inkjet printing machine of the present invention, a movable table 2 is installed on a bed 1, and a printing object 3 can be placed on the table 2. Further, a surface modification section 4, a printing section 5, and an ultraviolet irradiation section 6 are installed, and the table 2 on which the printing object 3 is arranged moves below them, and the surface modification section 4 performs surface modification on the printing object 3. While being printed, UV ink is ejected from the inkjet head in the printing unit 5, and ultraviolet rays are irradiated in the ultraviolet curing unit 6 to fix the ink.
【００１２】表面改質部４にはプラズマ表面改質機ある
いはコロナ放電機を使用することができる。図５にプラ
ズマ表面改質機の概略図を示す。プラズマ表面改質機２
１は、エアーあるいはガス２５（窒素やアルゴンあるい
は酸素）を電極２２に向かって吹き付けながら高圧電源
２４により高電圧を電極２２に印加すると、電極間でプ
ラズマが発生する。このプラズマを被印刷物３に照射す
ることにより被印刷物３表面を改質し、インクの濡れ性
を調整する。A plasma surface reformer or a corona discharger can be used for the surface reformer 4. FIG. 5 shows a schematic view of the plasma surface modifier. Plasma surface reformer 2
In No. 1, when a high voltage is applied to the electrodes 22 by the high voltage power supply 24 while blowing air or gas 25 (nitrogen, argon or oxygen) toward the electrodes 22, plasma is generated between the electrodes. By irradiating the printed material 3 with this plasma, the surface of the printed material 3 is modified and the wettability of the ink is adjusted.
【００１３】図６にコロナ放電機の概略図を示す。コロ
ナ放電本体３１には誘電体３２が設置され、接地された
誘電体テーブル３４上には被印刷物３が配置されてお
り、誘電体３２と誘電体テーブル３４間に高周波発信機
３３により高周波，高電圧を印加するとコロナが発生
し、被印刷物３の表面を改質しＵＶインクとの濡れ性を
調整する。この場合、図１、図２の表面改質部４にはコ
ロナ放電本体３１を配置し、テーブル２には導電体テー
ブル３４を配置した。印刷部５には圧電駆動方式のイン
クジェットヘッドを配置した。インクジェットヘッドか
らは、ＵＶインクが吐出され被印刷物表面３に着弾す
る。紫外線照射部６には電極タイプＵＶ蛍光ランプある
いは高周波タイプ（無電極）ＵＶ蛍光ランプあるいはフ
ァイバータイプＵＶ照射機を配置した。表面改質部６を
被印刷物３が通過する間にＵＶインクが硬化し、被印刷
物３にインクが定着する。被印刷物３として、ＰＣ、Ｐ
Ｐ、ＰＥ、ＰＶＣ、ＰＥＴ等の樹脂フィルムやガラスあ
るいはステンレス、アルミ等の金属を使用したが、全て
においてインクの定着性および画質は良好であった。FIG. 6 shows a schematic view of a corona discharge machine. The corona discharge body 31 is provided with a dielectric 32, and the printed material 3 is placed on a grounded dielectric table 34. A high frequency oscillator 33 is used to generate high frequency and high frequency between the dielectric 32 and the dielectric table 34. When a voltage is applied, corona is generated to modify the surface of the printing material 3 and adjust the wettability with the UV ink. In this case, the corona discharge body 31 was arranged in the surface reforming section 4 of FIGS. 1 and 2, and the conductor table 34 was arranged in the table 2. A piezoelectric drive type inkjet head was arranged in the printing unit 5. UV ink is ejected from the inkjet head and lands on the surface 3 of the printed material. An electrode type UV fluorescent lamp, a high frequency type (electrodeless) UV fluorescent lamp, or a fiber type UV irradiator was arranged in the ultraviolet irradiation section 6. While the printed material 3 passes through the surface modification section 6, the UV ink is cured and the ink is fixed on the printed material 3. PC, P as the material to be printed 3
A resin film such as P, PE, PVC, PET, or a metal such as glass or stainless steel or aluminum was used, but all of them had good ink fixability and good image quality.
【００１４】図３に本発明の第２のインクジェット印刷
機の上面から見た概略図を、図４に本発明の第３のイン
クジェット印刷機の上面から見た概略図を示す。図１に
示す第１のインクジェット印刷機と異なる点は、表面改
質部４と印刷部５と紫外線照射部６が連動して稼動でき
る点である。これらを稼動させることによりインクジェ
ット印刷機を小型化できる。FIG. 3 is a schematic view of the second ink jet printer of the present invention seen from the upper surface, and FIG. 4 is a schematic view of the third ink jet printer of the present invention seen from the upper surface. The difference from the first inkjet printing machine shown in FIG. 1 is that the surface modification section 4, the printing section 5, and the ultraviolet irradiation section 6 can operate in conjunction with each other. By operating these, the inkjet printer can be downsized.
【００１５】これらの他に表面改質部４、印刷部５、紫
外線照射部６は、固定タイプと稼動タイプの組み合わせ
としても同様の効果が得られる。In addition to these, the surface modification section 4, the printing section 5, and the ultraviolet irradiation section 6 can obtain the same effect even if they are a combination of a fixed type and an operating type.
【００１６】本発明のインクジェット印刷機を使用する
ことにより、吸収層を有さない樹脂、ガラスや金属にお
いても、まず表面改質部でＵＶインクとの適度な濡れ性
を得られるように被印刷物の表面状態を改質し、次にイ
ンクジェットヘッドによりＵＶインクを被印刷物上に着
弾させることにより適度なインクのドット径を得ること
ができる。非印刷物とインクとの濡れ性が悪すぎると被
印刷物上で隣接するインク滴が凝集し印刷むらが生じ、
かつ次の工程のインク硬化によってもインクの密着性が
悪く、濡れ性が良過ぎるとインク滴が広がりすぎインク
が滲んでしまう。適度な被印刷物上でのインクのドット
径ですばやく次の紫外線照射部で硬化することにより高
画質で密着性の良い印刷物を得ることができる。印刷後
にすばやくインク硬化させないと、被印刷物上でのイン
クのドット径が安定しにくい。このようにインクジェッ
ト印刷機上で表面改質、インクジェット印刷、インク硬
化を連続的に行うことにより、安定した画質と良好なイ
ンク密着性を得ることができる。By using the ink jet printing machine of the present invention, even in the case of resin, glass or metal having no absorption layer, the material to be printed is first provided with appropriate wettability with the UV ink in the surface modified portion. By modifying the surface state of the ink and then landing the UV ink on the material to be printed by the inkjet head, an appropriate dot diameter of the ink can be obtained. If the wettability between the non-printed material and the ink is too poor, adjacent ink droplets agglomerate on the printed material, causing uneven printing,
Moreover, the ink adhesion is poor even when the ink is cured in the next step, and if the wettability is too good, the ink droplets spread too much and the ink bleeds. It is possible to obtain a printed matter with high image quality and good adhesion by quickly curing with an appropriate dot diameter of the ink on the material to be printed in the next ultraviolet irradiation portion. Unless the ink is quickly cured after printing, the dot diameter of the ink on the printing object is difficult to stabilize. By thus continuously performing surface modification, inkjet printing, and ink curing on an inkjet printing machine, stable image quality and good ink adhesion can be obtained.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上説明したように、インクジェット印
刷機内に表面改質部、インクジェット印刷部、インク硬
化部を同時に設けることにより、被印刷物の表面改質と
すばやいインクの硬化により、吸収層を持たない被印刷
物においても良好な画質を得ることができ、かつ被印刷
物とインクの良好な密着性を得ることができる。As described above, by providing the surface modification section, the ink jet printing section, and the ink curing section in the ink jet printer at the same time, the surface modification of the material to be printed and the quick ink curing provide the absorption layer. It is possible to obtain good image quality even on a non-printed material and to obtain good adhesion between the printed material and the ink.
【図１】本発明の第１のインクジェット印刷機の上面か
ら見た概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a first inkjet printing machine according to the present invention as viewed from above.
【図２】本発明の第１のインクジェット印刷機の側面か
ら見た概略図である。FIG. 2 is a schematic side view of the first inkjet printing machine according to the present invention.
【図３】本発明の第２のインクジェット印刷機の上面か
ら見た概略図である。FIG. 3 is a schematic view of the second inkjet printing machine according to the present invention as viewed from above.
【図４】本発明の第３のインクジェット印刷機の上面か
ら見た概略図である。FIG. 4 is a schematic view of a third inkjet printing machine according to the present invention as viewed from above.
【図５】本発明のプラズマ表面改質機の概略図である。FIG. 5 is a schematic view of a plasma surface modifier of the present invention.
【図６】本発明のコロナ放電機の概略図である。FIG. 6 is a schematic view of a corona discharge machine of the present invention.
１ ベッド ２ テーブル ３ 被印刷物 ４ 表面改質部 ５ 印刷部 ６ 紫外線照射部 ７ テーブル移動方向 ８ 表面改質部移動方向 ９ 印刷部移動方向 １０ 紫外線照射部移動方向 １１ 表面改質部、印刷部、紫外線照射部移動方向 ２１ プラズマ表面改質機 ２２ 電極 ２３ 制御回路 ２４ 高圧電源 ２５ エアー、ガス ３１ コロナ放電本体 ３２ 誘電体 ３３ 高周波発信機 ３４ 誘電体テーブル ３５ 導電体テーブル移動方向 1 bed 2 tables 3 Printed matter 4 Surface modification section 5 Printing department 6 UV irradiation part 7 Table movement direction 8 Moving direction of surface modification part 9 Printing section movement direction 10 UV irradiation part movement direction 11 Surface modification area, printing area, UV irradiation area Moving direction 21 Plasma surface reformer 22 electrodes 23 Control circuit 24 high voltage power supply 25 air, gas 31 Corona discharge body 32 dielectric 33 high frequency transmitter 34 Dielectric table 35 Conductor table moving direction
Claims (2)
プラズマ照射部を有する表面改質部と、インクジェット
ヘッドによりインクを吐出する印刷部と、被印刷物上の
インクを硬化させる紫外線照射部とを少なくとも具備す
ることを特徴とするインクジェット印刷機。1. A surface reforming section having a plasma irradiation section for irradiating a printed surface of a printing object with plasma, a printing section for ejecting ink by an inkjet head, and an ultraviolet irradiation section for curing ink on the printing object. An inkjet printing machine comprising at least one.
するコロナ放電処理部を有する表面改質部と、インクジ
ェットによりインクを吐出する印刷部と、被印刷物上の
インクを硬化させる紫外線照射部とを少なくとも具備す
ることを特徴とするインクジェット印刷機。2. A surface modification section having a corona discharge treatment section through which a printed surface of a printed material passes through corona discharge, a printing section for ejecting ink by an inkjet, and an ultraviolet irradiation section for curing the ink on the printed material. An inkjet printing machine, comprising:
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002124257A JP2003311940A (en) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | Inkjet printer |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003311940A true JP2003311940A (en) | 2003-11-06 |
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Family Applications (1)
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