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Abstract
Description
本発明は、印刷装置に関し、印字後に被印刷物の表面のインク、特に水溶性インクを瞬時に蒸発させることのできる印刷装置に関する。 The present invention relates to a printing apparatus, and more particularly to a printing apparatus capable of instantly evaporating ink on the surface of a printing object, particularly water-soluble ink, after printing.
従来、印刷装置による被印刷物への印刷処理のあと、印字されたインクを乾燥させる技術は多数提案されている(例えば、特許文献1〜2)。 Conventionally, many techniques for drying printed ink after printing processing on a printing material by a printing apparatus have been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2).
これらの技術はマイクロ波による誘電加熱によってインクの水分を加熱して蒸発させるものである。 These techniques heat and evaporate ink moisture by microwave dielectric heating.
しかし、単にマイクロ波を照射することによって加熱するだけでは、インク内の水分が蒸発するための時間がかかり、高速に移動する被印刷物を十分に乾燥させることが困難であるという問題があった。 However, simply heating by irradiating with microwaves takes time for the water in the ink to evaporate, and there is a problem that it is difficult to sufficiently dry the printed material that moves at high speed.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電磁波、特にマイクロ波を利用した加熱手段で、短時間に被印刷物に印刷されたインクを乾燥させることができる印刷装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a printing apparatus capable of drying ink printed on a printing material in a short time by a heating means using electromagnetic waves, particularly microwaves. Is to provide.
上記課題を解決するためになされた本発明の印刷装置は、
インクを液滴状に噴出するノズル部を備えたインクカートリッジと、
被印刷物をインクカートリッジに向けて搬送する搬送手段と、
インクカートリッジより被印刷物の搬送方向に対して下流側に配設した電磁波照射器と、
該電磁波照射器に電磁波を供給する電磁波発振器を制御する制御手段とを備え、
前記電磁波照射器は、電磁波発振器から発振される電磁波を昇圧する共振回路からなる昇圧手段と昇圧された電磁波を放射する放射電極及び接地電極とから構成され、前記昇圧手段により放射電極と接地電極との間の電界強度を上昇させ、
前記制御手段が、電磁波照射器への電磁波の発振出力及び発振パターンを、放射電極と接地電極との距離では放電が生じない出力となるように調製するように制御することで、電磁波照射器によって、電界強度が高まった被処理物のインク表面に電磁波を照射して乾燥させるようにしている。
The printing apparatus of the present invention made to solve the above problems is as follows.
An ink cartridge provided with a nozzle part for ejecting ink into droplets;
Transport means for transporting the substrate to be printed toward the ink cartridge;
An electromagnetic wave irradiator disposed downstream from the ink cartridge with respect to the conveyance direction of the substrate;
Control means for controlling an electromagnetic wave oscillator for supplying electromagnetic waves to the electromagnetic wave irradiator,
The electromagnetic wave irradiator is composed of a boosting means including a resonance circuit that boosts electromagnetic waves oscillated from an electromagnetic wave oscillator, and a radiation electrode and a ground electrode that radiates the boosted electromagnetic waves. Increase the electric field strength between
The control means controls the electromagnetic wave oscillating output and the oscillating pattern to the electromagnetic wave irradiator so as to adjust the output so that no discharge occurs at the distance between the radiation electrode and the ground electrode. In addition, the ink surface of the object to be processed having an increased electric field intensity is irradiated with electromagnetic waves and dried.
本発明の印刷装置は、印刷後のインクの乾燥を電磁波照射器で行う際、昇圧した電磁波によって、電磁波を照射する被印刷物表面付近の電界強度が上昇し、電磁波、特にマイクロ波による誘電加熱が効率的に行われる。 In the printing apparatus of the present invention, when the ink after printing is dried with an electromagnetic wave irradiator, the electric field strength in the vicinity of the surface of the printed material irradiated with the electromagnetic wave increases due to the increased electromagnetic wave, and dielectric heating due to the electromagnetic wave, particularly microwaves, is generated. Done efficiently.
この場合において、電磁波発振器から発振される電磁波を昇圧する共振回路からなる昇圧手段と放電ギャップを形成する放電電極及び接地電極とから構成され、前記昇圧手段により放電ギャップの電位差を高め放電を生じさせるように構成したプラズマ生成器を、インクカートリッジより被印刷物の搬送方向に対して上流側の近傍に配設し、前記制御手段が、プラズマ器への電磁波の発振を、インクカートリッジからのインク噴出タイミングに同期するように制御することができる。この際、プラズマ生成器はインクカートリッジを収納するカートリッジフォルダと一体的となるように取り付けることが好ましい。 In this case, it is composed of a boosting means comprising a resonance circuit that boosts an electromagnetic wave oscillated from an electromagnetic wave oscillator, and a discharge electrode and a ground electrode that form a discharge gap. The boosting means raises the potential difference of the discharge gap and causes discharge. The plasma generator configured as described above is disposed in the vicinity of the upstream side with respect to the conveyance direction of the printing material from the ink cartridge, and the control means detects the oscillation of the electromagnetic wave to the plasma device and the timing of ejecting the ink from the ink cartridge. It can control to synchronize with. At this time, it is preferable that the plasma generator is attached so as to be integrated with a cartridge folder for storing the ink cartridge.
本発明の印刷装置によれば、インクの加熱乾燥において電磁波、特にマイクロ波による加熱箇所の電界強度を高めてマイクロ波を照射するようにしたからインクのマイクロ波による加熱処理が短時間で行われる。また、前処理として被印刷物の表面にプラズマを当てることで濡れ性が向上し、前処理のプラズマ処理と相まってインクを早期に乾燥させることができる。 According to the printing apparatus of the present invention, the heat treatment by the microwave of the ink is performed in a short time because the microwave is irradiated by increasing the electric field strength of the heated portion by the electromagnetic wave, particularly the microwave, in the heat drying of the ink. . In addition, wettability is improved by applying plasma to the surface of the substrate as a pretreatment, and the ink can be dried at an early stage in combination with the plasma treatment of the pretreatment.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.
<実施形態1>印刷装置
本実施形態1は、本発明に係る印刷装置である。本発明の印刷装置1は、図1に示すように、インクを液滴状に噴出するノズル部を備えたインクカートリッジ2と、被印刷物Tをインクカートリッジ2に向けて搬送する搬送手段3と、インクカートリッジTより被印刷物の搬送方向に対して下流側の近傍に配設した電磁波照射器8と、電磁波照射器8に電磁波を供給する電磁波発振器MWを制御する制御手段4とを備え、この電磁波照射器8は、電磁波発振器MWから発振される電磁波を昇圧する共振回路からなる昇圧手段と昇圧された電磁波を放射する放射電極及び接地電極とから構成され、昇圧手段により放射電極と接地電極との間の電界強度を上昇させ、制御手段4が、電磁波照射器8への電磁波の発振出力及び発振パターンを、放射電極と接地電極との距離では放電が生じない出力となるように調節するように制御することで、電磁波照射器8によって、電界強度が高まった被処理物Tのインク表面に電磁波を照射して乾燥させるようにしている。電磁波照射器8は、インクカートリッジ2を収納するカートリッジフォルダ5に取り付けるようにすることが好ましい。
<Embodiment 1> Printing apparatus Embodiment 1 is a printing apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the printing apparatus 1 according to the present invention includes an
また、インクカートリッジ2より被印刷物Tの搬送方向に対して上流側の近傍に、電磁波発振器MWから発振される電磁波を昇圧する共振回路からなる昇圧手段と放電ギャップを形成する放電電極及び接地電極とから構成され、昇圧手段により放電ギャップの電位差を高め放電を生じさせるように構成したプラズマ生成器6を配設することができる。このプラズマ生成器6は、電磁波照射器8を制御する制御手段4によってプラズマ生成器6の電磁波の発振を、インクカートリッジからのインク噴出タイミングに同期するように制御する。このプラズマ生成器6の構造は、電磁波照射器8の構造と同様の構造とすることができる。なお、電磁波発振器MW及び制御手段4は、電磁波照射器8と別に設けることもできるが、電磁波照射器8に使用するものと兼用することもできる。
Further, in the vicinity of the upstream side with respect to the transport direction of the substrate T from the
<電磁波照射器>
本実施形態の電磁波照射器8は、電磁波発振器MWから発振される電磁波の供給を受ける入力部52と、入力された電磁波(例えば、2.45GHzのマイクロ波)を昇圧する昇圧手段50と、昇圧された電磁波を放射する放射電極55a及び接地電極51aとを備え、昇圧手段50により放射電極55aと接地電極51aとの間と、放射電極55a及び接地電極51a近傍の空間の電界強度が高められるように構成されている。
<Electromagnetic wave irradiator>
The electromagnetic wave irradiator 8 of the present embodiment includes an
放射電極55aは、入力部52から伸びる入力軸部53が挿通される有底の筒状部54から反入力部側に伸びる電極軸部55bの先端に形成されている。入力部52から伸びる入力軸部53は、筒状部54とは絶縁されている。具体的には、筒状部54内周面との間に筒状の絶縁体59が介在している。絶縁体59を介在させるか筒状部54の内周面と接触しないように構成することで筒状部54と入力軸部53は容量結合となり、後述する等価回路のC1を形成する。また、筒状部54及び電極軸部55bとケーシング51の先端側ケーシング51Aの内周面との間も電気的に絶縁されている。本実施形態においては、筒状部54及び電極軸部55bは筒状の絶縁体59に内包されている。筒状部54の外周面と筒状部54を覆うケーシング51Aの内周面との間によって、後述する等価回路のC2を形成し、電極軸部55bとケーシング51Aの内周面との間で等価回路のコンデンサC3を形成している。絶縁体59の種類によって異なる誘電率によって、共振周波数が調整される。なお、上述したC1は、入力軸部53を筒状部材54と電気的に接続することで省略することもできる。
The
ケーシング51の後端側ケーシング51Bは貫通孔を備え、この貫通孔に、一端に電磁波発振器MWからの電磁波の供給を受ける入力部52を形成し他端に入力部52から伸びる入力軸部53が突出する筒状の絶縁体59を配設するとともに、放射電極55a、筒状部54及び電極軸部55bとこれらを覆う絶縁体59を内包したケーシング51Aが組み込まれている。入力部52、入力軸部53及びこれらを覆う絶縁体59のケーシング51Aが組み込み方法は特に限定するものではないが、本実施形態においては、絶縁体59の外周面及びケーシング51Bの貫通孔に対応する段差を設け、図例左側から挿通し、絶縁体を段差に係合させ、右側への抜け落ちを防止するとともに、左側からケーシング51Aを挿通して入力部52、入力軸部53及びこれらを覆う絶縁体59の左側への抜け落ちも防止する。ケーシング51Bに対するケーシング51Aの固定方法も特に限定するものではないが、本実施形態においては、貫通孔に刻設した雌ねじ部にケーシング51Aの外周面に刻設した雄ねじ部を螺合することによって固定する。螺合による固定後に溶接等の固定手段を用いてケーシング51Aをケーシング51Bに対して確実に固定することもでき、また、ねじ部を形成することなく溶接等の固定手段を用いて固定することもできる。
The
接地電極51aは、放射電極55aを覆う筒状のケーシング51Aの先端で形成され、この接地電極51aの内面と放射電極55aの外面との間で一定の隙間を形成する。この隙間を形成する接地電極51a(ケーシング51Aの先端)は図3に示すようにスリットsを形成するようにしている。放射電極55aと接地電極51aとの距離は0.2〜1.2mmの範囲で設定することが好ましく、後述する電磁波発振器MWから供給される電磁波の出力、発振時間、発振間隔、発振回数によって放電が生じない距離とする。
The
昇圧手段50は、図4に示す等価回路で構成されている。昇圧手段50は、電極軸部55bをコイルLとして、上述したコンデンサC1、C2及びC3との間の3箇所で共振構造形成し、供給される電磁波を昇圧するようにしている。特に、筒状部54の外周面と筒状部54を覆うケーシング51の内周面との間に形成されるコンデンサC2による第1共振領域及び電極軸部55bと電極軸部55bを覆うケーシング51との間に形成されるコンデンサC3による第2共振領域によって、供給される電磁波を昇圧し、放射電極55aと接地電極51aとの間と、放射電極55a及び接地電極51a近傍の空間の電界強度を高めるようにしている。なお、入力軸部53と筒状部54を電気的に接続して容量結合としないことで等価回路のC1を形成しない構成とすることもできる。
The boosting means 50 is constituted by an equivalent circuit shown in FIG. The step-up means 50 uses the electrode shaft portion 55b as a coil L, forms a resonance structure at three positions between the capacitors C1, C2, and C3 described above, and steps up the supplied electromagnetic wave. In particular, the first resonance region by the capacitor C2 formed between the outer peripheral surface of the
電磁波発振器MWは、常時所定電圧、例えば12Vを電磁波用電源Pから供給される。そして、制御手段4から電磁波発振信号を所定のデューティ比、パルス時間等を設定した発振パターンのパルス波として電磁波(例えば、2.45GHzのマイクロ波)を出力する。 The electromagnetic wave oscillator MW is always supplied with a predetermined voltage, for example, 12 V from the electromagnetic wave power source P. Then, an electromagnetic wave (eg, 2.45 GHz microwave) is output from the control means 4 as a pulse wave of an oscillation pattern in which an electromagnetic wave oscillation signal is set with a predetermined duty ratio, pulse time, and the like.
具体的に、プラズマが生成しない(絶縁破壊が生じない)電磁波の供給は、放射電極55aと接地電極51aとの距離が0.2〜1mm程度のとき,ピーク出力500W未満、好ましくは300W以下の電磁波を供給する。また、発振パターンとしては発振時間を2〜3μ秒、デューティ比60〜90%とすることが好ましい。本実施形態においては、発振時間2.5μ秒、発振周期3μ秒でデューティ比83%となるように制御している。これにより、平均出力は100〜200W、本実施形態においては、145Wの平均出力となる。
Specifically, the supply of electromagnetic waves in which plasma is not generated (no dielectric breakdown occurs) is performed when the distance between the
また、電磁波照射器8は、インクカートリッジ2のカートリッジフォルダ5から延設されるアームに上下方向の位置を調整自在に取り付けるようにしている。これにより、電磁波照射器8の照射電極55a側の先端面と被印刷物T表面との隙間を調節することができる。そして、電磁波照射器8の照射電極55a側の先端面と被印刷物T表面との距離M(図2(c)参照)は、インカートリッジ2によって印字されたインクと接触しない範囲で可及的に近づけることが好ましく、本発明者等の実験によれば1〜2mm程度の距離とすることによって、印刷後のインク表面が、電界強度が高まった領域Eにおいて、照射される電磁波(マイクロ波)による誘導加熱を効率的に受けることとなる。これによってインクの短時間乾燥が実現できる。
The electromagnetic wave irradiator 8 is attached to an arm extending from the
<プラズマ生成器>
本実施形態のプラズマ生成器6は、電磁波発振器MWから発振される電磁波の供給を受ける入力部52と、入力された電磁波(例えば、2.45GHzのマイクロ波)を昇圧する昇圧手段50と、昇圧された電磁波を放射する放電電極55a及び接地電極51aとを備え、昇圧手段50により放電ギャップGの電位差を高め放電を生じさせるように構成されている。基本的な構造は電磁波照射器8と同様の構造で、電磁波照射器8の放射電極が放電電極として機能するもので、供給する電磁波の出力、発振時間、デューティ比、特に電磁波の出力が電磁波照射5と比べて大きく、電磁波を昇圧することで放電ギャップGにおいて絶縁破壊が生じるように制御される。
<Plasma generator>
The
具体的に、プラズマが生成される(絶縁破壊が生じる)電磁波の供給は、放電電極55aと接地電極51aとの距離が0.2〜1mm程度のとき,ピーク出力500W以上、好ましくは800W以上の電磁波を供給する。また、発振パターンとしては発振時間を0.1〜2μ秒、デューティ比10〜40%とすることが好ましい。本実施形態においては、発振時間0.5μ秒、発振周期2μ秒でデューティ比25%となるように制御している。これにより、放電ギャップにおいて絶縁破壊が生じプラズマが生成されることで、プラズマが当接する被印刷物Tの表面の濡れ性が向上する。
Specifically, the supply of electromagnetic waves in which plasma is generated (dielectric breakdown occurs) is such that when the distance between the
プラズマ波生成器5の放電ギャップGで生成されるプラズマを直接被印刷物Tに接触するよう、図1に示すように構成しても構わないが、図3に示すように、ケーシング51を覆うようにノズルキャップ7を配設することもできる。このノズルキャップ7の内周面とケーシング51との間には所定の隙間となる空間を設けるとともに、外部の圧縮空気発生器Aとノズルキャップに7に開口した圧縮空気導入口7bとを圧縮空気導入管70によって接続し、ノズルキャップ7の内周面とケーシング51との間の空間に圧縮空気を供給する。そして、ノズルキャップ7の先端に設けたプラズマ噴出口7aをプラズマ生成器6の放電ギャップG近傍に位置させることで、放電ギャップGで生成されたプラズマがプラズマジェットとしてプラズマ噴出口7aから被印刷物Tに噴出される。圧縮空気発生器Aは制御手段4によって気圧流量が調整され、必要に応じて圧縮空気の流路に設けた加湿器Bによって湿度を調整する。この際、圧縮空気の噴射量は5リットル/分〜20リットル/分程度が好ましい。
Although the plasma generated in the discharge gap G of the
また、プラズマ生成装置は、図5に示す平板型タイプの電磁波によるプラズマ生成装置9を使用することもできる。このプラズマ生成装置9は、複数の絶縁基板に所定のパターンを形成し、積層して構成する。絶縁基板は長方形形状で、一端に入力端子部、多端にプラズマ生成部(放電部)を形成する。このプラズマ生成装置9をインクカートリッジ2と一体構造となるように配設するとともに、インクカートリッジ2が印字する印字面からの高さを微調整可能に取り付けるようにしている。
Moreover, the plasma generation apparatus can also use the
絶縁基板は、セラミックス(例えば、アルミナ(Al2O3)、窒化アルミニウム、コーディライト、ムライト等)の粉末(以下、セラミックス原料という)を焼成して形成する。本実施形態では単層のセラミックス製の絶縁基板を用いることができる。具体的には、セラミックス原料にバインダ・溶媒を加え混合粉砕して均一なスラリーを製造する。その後、スプレードライ(噴霧乾燥)により造粒して顆粒とする。この顆粒を、CIP成形(冷間等方圧成形)、プレス成形、射出成形等により所望形状のセラミックス成形体を成形した後、焼成炉において焼成する。CIP成形は、顆粒をゴム型に入れて水圧を利用して成型する方法、プレス成形は金型に顆粒を入れて成形する方法で小型の板状体を成形する場合に適しており、本実施形態の絶縁基板を成形する方法として最適である。また、絶縁基板は、上述した材料の他、樹脂製のプレート、例えばフッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレンやガラスエポキシ材を使用したものであっても構わない。 The insulating substrate is formed by firing a powder (hereinafter referred to as a ceramic raw material) of ceramics (for example, alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride, cordierite, mullite, etc.). In this embodiment, a single-layer ceramic insulating substrate can be used. Specifically, a uniform slurry is produced by adding a binder / solvent to the ceramic raw material and mixing and grinding. Thereafter, the mixture is granulated by spray drying (spray drying) to form granules. The granules are formed into a ceramic molded body having a desired shape by CIP molding (cold isostatic pressing), press molding, injection molding or the like, and then fired in a firing furnace. CIP molding is suitable for molding small plate-like bodies by placing granules in a rubber mold and molding using water pressure, and press molding is a process for placing granules in a mold and molding. This is the most suitable method for forming the insulating substrate having the form. In addition to the materials described above, the insulating substrate may be a plate made of resin, such as polytetrafluoroethylene or glass epoxy material that is a fluororesin.
絶縁基板上に形成する中心電極92及び放電電極93aを構成する共振電極93は、金属粉末(例えば、電気抵抗の低い銀、銅、タングステン、モリブデン等)を主成分とする導体ペーストを図5(a)及び(d)に示すような構成となるようにスクリーン印刷等の手法によって絶縁基板上に印刷するようにしているが、これに限られるものではない。
The
このプラズマ生成装置9は、4枚の基板を積層し、中空角柱状のケース90に収納するように構成しているが、中間基板である基板91B及び91Cは厚みを考慮して1枚の基板で構成することもできる。
The
第1基板91Aは、主面に中心電極92を形成し、短辺の一端に外部の電磁波発振器MWと接続される入力部95(例えばSMAコネクタ)を配設し、多端に所定の厚みと長さを有するアンテナ部92aを備えるようにしている。
The
第2基板91Dは、共振電極93を備える。この共振電極93は放電部93a、共振部93b及び放電部93aと共振部93bを電気的に接続する連結部93cとから構成される。放電部93aは、積層した際に、アンテナ部92aと対向する位置となるように構成されている。そして、放電部93aの両脇は、ケース90に積層した基板を収納したとき、ケース90の端部に形成する接地電極部90aが入り込むように切り欠き部を設けるようにしている。これによって放電部93aが形成される短辺側は凸状となる。
The
上記構成において、外部の電磁波発振器MWから供給される電磁波(本実施形態においては2.45GHzのマイクロ波)は中心電極92のアンテナ部92aから放電部93aを介して共振電極93の共振部93bに到達して昇圧され、共振電極93の放電部93aと接地電極90aとの間の電位差が高められる。その結果、放電部93aと接地電極90aとの間で1次プラズマSP1が生成される(図6参照)。アンテナ部92aと放電部93aは、容量結合されるコンデンサを形成している。このプラズマ生成器6の昇圧手段の等価回路は図10に示す。
In the above configuration, an electromagnetic wave (2.45 GHz microwave in this embodiment) supplied from the external electromagnetic wave oscillator MW is transmitted from the
1次プラズマSP1が生成されることで、インピーダンスの不整合が生じるが、共振部を介さない中心電極92を通る電磁波は、アンテナ部92aから1次プラズマSP1に供給され、1次プラズマSP1が維持拡大される。このようにして生成されたプラズマは実施形態1と同様、印刷装置のインクカートリッジ2の上流側で被印刷物Tの表面を改質し、濡れ性が向上することでインクの付着性を向上させる。
The generation of the primary plasma SP1 causes impedance mismatch, but electromagnetic waves passing through the
また、電磁波発振器MWは、上述したように電磁波(マイクロ波)をナノ秒〜ミリ秒まで任意変更することのできるパルス発振装置であるため、様々なパルス発振パターンを簡単に変更することができる。これによって電離時のエネルギ状態を変更させ発生するラジカルの種類を容易にコントロールすることができる。さらに、印字面が平面ではなく曲面状態であっても、プラズマ生成装置9は、インクカートリッジ2の印字面からの高さを微調整可能に取り付けているから任意の曲率に沿って、かつ、一定のギャップでプラズマを生成し被印刷物T表面を良好に改質することができる。
Moreover, since the electromagnetic wave oscillator MW is a pulse oscillation device that can arbitrarily change the electromagnetic wave (microwave) from nanoseconds to milliseconds as described above, various pulse oscillation patterns can be easily changed. This makes it possible to easily control the type of radical generated by changing the energy state during ionization. Furthermore, even if the printing surface is not a flat surface but a curved surface, the
この平板型タイプの電磁波によるプラズマ生成装置9は、構造が簡単であり製作が簡単で低コスト化を図ることができるとともに、筒状タイプのものよりもプラズマ領域の拡大を図りやすいというメリットがある。
The flat plate type
<印刷装置の動作>
本実施形態の印刷装置1の印字動作について説明する。制御手段4は印字命令を受信すると、カートリッジ2に印字指令を送信するとともに、印字タイミングに合わせプラズマ生成器6に電磁波を発振するように電磁波用電源P及び電磁波発振器MWに電磁波の発振信号を送信する。
<Operation of printing device>
A printing operation of the printing apparatus 1 according to the present embodiment will be described. Upon receipt of the print command, the control means 4 transmits a print command to the
また、本実施形態における搬送手段3は、ロール状に巻回された被印刷物Tに印刷する場合の例を示し、ロール状の被印刷物Tをセットする貯留ローラ31と、被印刷物Tが略水平に移動し、インクカートリッジ2から噴射されるインクによって印刷される送り台30と、貯留ローラ31から引き出された被印刷物Tを送り台30に送り出す送り出しローラ33と、印刷された被印刷物Tを巻き取る巻き取りローラ35と、この巻き取りローラ35に被印刷物Tを受け渡す受けローラ34と、貯留ローラ31と送り出しローラ33及び巻き取りローラ35と受けローラ34との間で被印刷物Tに張力を付与するテンションローラ32とから構成されている。
Moreover, the conveyance means 3 in this embodiment shows the example in the case of printing on the to-be-printed material T wound by roll shape, and the
この搬送手段3によって、被印刷物Tの印字対象箇所が順次インクカートリッジの2の下方に送られ印刷がなされる。そして、プラズマ生成器6によって印字対象箇所となる被印刷物Tの表面にカートリッジ2からの印字前にプラズマを照射し、表面の濡れ性を向上させる。これにより、インクの被印刷物表面に対する接触角が小さくなり短時間での乾燥に資する。また、プラズマ生成器6は濡れ性が向上され、インクカートリッジ2によって印字されたインク表面が、電界強度が高く電磁波が照射されている電磁波照射器8の先端近傍に近づくことで、インク表面が短時間で加熱され、インクの乾燥が短時間で行われる。このとき、インクが水溶性インクである場合、特に電磁波(マイクロ波)による誘導加熱が効果的に促進される。
By this conveying means 3, the print target portion of the substrate T is sequentially sent below the
特に、プラズマ生成器6によって、被印刷物T表面の濡れ性を向上させることでインクの接触角が小さくなり印刷に必要なインク量が減少する。これによって、電磁波照射器8による加熱効率が向上する。また、インクに粉末状の電磁波吸収体、例えば、カーボンマイクロコイルやカーボンナノコイルを添加することでインク表面からの加熱だけでなく内部からも加熱されその加熱効率はさらに向上する。
In particular, the
以上説明したように、本発明の印刷装置は、新規設計の印刷装置として好適に用いることができる他、既存の印刷装置の改良としても好適に用いることができる。 As described above, the printing apparatus of the present invention can be suitably used as a newly designed printing apparatus, and can also be suitably used as an improvement of an existing printing apparatus.
1 印刷装置
2 インクカートリッジ
3 搬送手段
4 制御手段
5 カートリッジフォルダ
6 プラズマ生成器
7 ノズルキャップ
8 電磁波照射器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
被印刷物をインクカートリッジに向けて搬送する搬送手段と、
インクカートリッジより被印刷物の搬送方向に対して下流側に配設した電磁波照射器と、
該電磁波照射器に電磁波を供給する電磁波発振器を制御する制御手段とを備え、
前記電磁波照射器は、電磁波発振器から発振される電磁波を昇圧する共振回路からなる昇圧手段と昇圧された電磁波を放射する放射電極及び接地電極とから構成され、前記昇圧手段により放射電極と接地電極との間の電界強度を上昇させ、
前記制御手段が、電磁波照射器への電磁波の発振出力及び発振パターンを、放射電極と接地電極との距離では放電が生じない出力となるように調製するように制御することで、電磁波照射器によって、電界強度が高まった被処理物のインク表面に電磁波を照射して乾燥させるようにした印刷装置。 An ink cartridge provided with a nozzle part for ejecting ink into droplets;
Transport means for transporting the substrate to be printed toward the ink cartridge;
An electromagnetic wave irradiator disposed downstream from the ink cartridge with respect to the conveyance direction of the substrate;
Control means for controlling an electromagnetic wave oscillator for supplying electromagnetic waves to the electromagnetic wave irradiator,
The electromagnetic wave irradiator is composed of a boosting means including a resonance circuit that boosts electromagnetic waves oscillated from an electromagnetic wave oscillator, and a radiation electrode and a ground electrode that radiates the boosted electromagnetic waves. Increase the electric field strength between
The control means controls the electromagnetic wave oscillating output and the oscillating pattern to the electromagnetic wave irradiator so as to adjust the output so that no discharge occurs at the distance between the radiation electrode and the ground electrode. A printing apparatus in which an ink surface of an object to be processed with an increased electric field intensity is irradiated with an electromagnetic wave to be dried.
前記制御手段が、プラズマ器への電磁波の発振を、インクカートリッジからのインク噴出タイミングに同期するように制御するようにした請求項1に記載の印刷装置。
The booster is composed of a resonance circuit that boosts an electromagnetic wave oscillated from an electromagnetic wave oscillator, and a discharge electrode and a ground electrode that form a discharge gap. The booster increases the potential difference of the discharge gap and generates discharge. A plasma generator is disposed in the vicinity of the upstream side with respect to the conveyance direction of the substrate from the ink cartridge,
The printing apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the oscillation of an electromagnetic wave to the plasma device so as to synchronize with an ink ejection timing from the ink cartridge.
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