JP5953970B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体噴射装置に関するものである。

従来、綿、絹、ウール、化学繊維、混紡等の布に対する捺染は、染型を用いて行うスクリーン捺染装置が用いられていたが、近年、インクジェットプリンターの技術の向上により、インクジェット方式による印捺を行うインクジェット捺染装置が注目されている。インクジェット捺染では、複数のノズルが一方向に配列されたノズル列を有するヘッドを用いて生地の表面に対してインクの噴射を行う。

インクジェット捺染は、スクリーン捺染で用いられる染型が不用であり、デジタル化されたデザインを利用することができる。したがって、顧客の要求に応じた細かいデザインの変更などに迅速に対応することができ、生産時間を大幅に短縮することができる。また、色のグラデーションを表現することができるなど、デザインの自由度が大きいという利点がある。

インクジェット捺染装置において、インクジェットによる捺染印刷を行う噴射ヘッドに対して記録媒体である布を搬送する際には、その搬送精度を高めるため、表面に粘着性を有する搬送ベルトに布を貼り付け、該搬送ベルトを搬送ローラー等により駆動して布が搬送される。

特開２００９−１７３４４３号公報

特許文献１のように、搬送ベルトに布を貼り付ける構成では、布の性状や搬送ベルトの粘着力等により、布の両側端辺にそり（カール）が発生することがある。跳ね上がった布の両側端辺が噴射ヘッドに接触して汚れてしまうおそれがあることから、噴射ヘッドと布の両側端辺との接触を避けるために、噴射ヘッドのノズル面と搬送面（布表面）との間隔（プラテンギャップ：ＰＧ）を大きくする必要があった。

ところが、プラテンギャップを広げることにより、インクの着弾位置がヘッドの設計値よりもノズル列方向に広がってしまい、布に対してインクの着弾精度が悪くなってしまう。これにより、色むら、スジむら、風紋等が生じてしまい、画像品位が低下するという問題があった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、記録媒体に形成される画像品質の低下を抑えることが可能な液体噴射装置を提供することを目的の一つとしている。

本発明の液体噴射装置は、回転可能に設けられた駆動ローラーと、前記駆動ローラーに掛けられ、支持面で媒体を支持して所定の搬送方向に前記媒体を搬送する無端状の搬送ベルトと、前記搬送ベルトに支持された前記媒体へ向けて液体を噴射する噴射ヘッドと、を備え、前記搬送ベルトは、前記支持面に前記媒体を粘着させる粘着性を有し、前記搬送方向に交差する両端側の粘着力が内側の前記粘着力よりも高くなっていることを特徴とする。

本発明によれば、粘着性を有する搬送ベルトのうち媒体の搬送方向に交差する両端側の粘着力を高めたことにより、媒体の両側端辺の支持面からの部分的な浮き上りを抑制して平坦な状態で搬送できるようになる。これにより、媒体に形成される画像品質の低下を抑えることが可能である。

また、前記搬送ベルトの前記両端側へ向かうに従い前記粘着性の強度分布が大きくなっていることを特徴とする。

本発明によれば、搬送ベルトの両端側へ向かうに従って粘着性が強まる構成とすることで、搬送ベルトに供給される媒体の供給位置がずれた場合でも粘着力の強い領域に媒体の両側端辺を粘着させることができる。これにより、搬送ベルトに対する媒体の供給位置の制御が容易になる。

また、前記搬送ベルトの前記両端側の前記粘着力と、前記両端よりも内側の前記粘着力との差が１０Ｎ／ｍ以上５００Ｎ／ｍ以下の範囲内である構成としてもよい。

本発明によれば、搬送ベルトに対する媒体の部分的な浮き上りを抑制して媒体全体を平坦な状態で搬送できるとともに、搬送ベルト上から搬出される際に、支持面から媒体を剥離させることが可能となる。

実施形態に係る捺染装置の全体構成を示す図。 搬送ベルトおよびその周辺の構成を示す斜視図。 搬送ベルトの一部の構成を示す図。 粘着層の他の形態を表す平面図。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態に係る捺染装置の全体構成を示す図である。図２は、搬送ベルトおよびその周辺の構成を示す斜視図である。
図１及び図２に示すように、捺染装置（液体噴射装置）１００は、記録媒体供給部１０、記録媒体搬送部２０、記録媒体回収部３０、インクジェット部４０、メンテナンス部５０、浮上防止部６０および制御部ＣＯＮＴを有する。捺染装置１００の各部は、フレーム部ＦＲに取り付けられている。

捺染装置１００は、記録媒体（媒体）Ｍに画像を形成することで当該記録媒体Ｍの捺染を行う。記録媒体Ｍとしては、例えば、綿、ウール、化学繊維、混紡などの布が用いられる。本実施形態では、帯状の記録媒体Ｍに対してロール方式で画像を形成する構成を例に上げて説明するが、これに限られることは無く、他の方式（例、枚葉式）を行う方式であっても構わない。

記録媒体供給部１０は、画像形成が行われていない記録媒体Ｍを供給する。記録媒体供給部１０は、軸部１１および軸受部１２を有する。

軸部１１は、円筒状又は円柱状に形成されており、円周方向に回転可能に設けられている。軸部１１には、帯状の記録媒体Ｍがロール状に巻かれている。軸部１１は、軸受部１２に対して着脱可能に取り付けられている。このため、例えば予め記録媒体Ｍが巻かれた軸部１１を軸受部１２に取り付けることができるようになっている。

軸受部１２は、軸部１１の軸方向の両端を回転可能に支持する。軸受部１２は、軸部１１を回転駆動させる不図示の回転駆動部を有している。回転駆動部は、記録媒体Ｍが送り出される方向に軸部１１を回転させる。回転駆動部の動作は、例えば制御部ＣＯＮＴによって制御される。

記録媒体搬送部２０は、記録媒体供給部１０から記録媒体回収部３０までの間で記録媒体Ｍを搬送する。記録媒体搬送部２０は、搬送ローラー２１、搬送ローラー２２、搬送ベルト２３、ベルト回転ローラー２４、ベルト駆動ローラー（駆動ローラー）２５、搬送ローラー２６、乾燥ユニット２７および搬送ローラー２８を有する。

搬送ローラー２１は、記録媒体供給部１０と搬送ローラー２２との間で記録媒体Ｍを中継する。搬送ローラー２２は、例えば搬送ベルト２３との間で記録媒体Ｍを挟持可能に設けられている。搬送ローラー２２は、記録媒体Ｍを搬送ベルト２３に支持させる。

搬送ローラー２２には、図２に示すような駆動機構２２ａが設けられている。駆動機構２２ａは、搬送方向に直交する方向（第二方向：幅方向）に搬送ローラー２２を移動させる。搬送ローラー２２が幅方向に移動することにより、搬送ベルト２３に対する記録媒体Ｍの供給位置を調整可能である。

搬送ベルト２３は、無端状に形成されており、ベルト回転ローラー２４およびベルト駆動ローラー２５に掛けられている。搬送ベルト２３は、ベルト回転ローラー２４とベルト駆動ローラー２５との間の部分が床面に平行になるように、所定の張力が作用した状態で保持されている。搬送ベルト２３の表面（支持面２３ａ）には、記録媒体Ｍを粘着させる粘着層９０が設けられている。搬送ベルト２３は、当該粘着層９０が設けられた支持面２３ａで記録媒体Ｍを支持する。

ベルト回転ローラー２４およびベルト駆動ローラー２５は、搬送ベルト２３の内周面２３ｂを支持する。なお、ベルト回転ローラー２４とベルト駆動ローラー２５との間に、搬送ベルト２３を支持する支持部が設けられた構成であっても構わない。ベルト回転ローラー２４は、搬送ベルト２３の回転に伴って回転する。

ベルト駆動ローラー２５の回転により搬送ベルト２３が回転し、搬送ベルト２３の回転によりベルト回転ローラー２４が回転する。搬送ベルト２３の回転により、当該搬送ベルト２３に支持される記録媒体Ｍが所定の搬送方向に搬送される。本実施形態では、ベルト回転ローラー２４からベルト駆動ローラー２５へ向かう方向が搬送方向となる。したがって、例えばベルト回転ローラー２４とベルト駆動ローラー２５とを比較した場合、ベルト回転ローラー２４が搬送方向の上流側に配置されており、ベルト駆動ローラー２５が搬送方向の下流側に配置されている。

搬送ローラー２６は、搬送ベルト２３によって搬送された記録媒体Ｍを中継する。乾燥ユニット２７は、搬送ローラー２６と搬送ローラー２８との間に設けられており、記録媒体Ｍを案内する。搬送ローラー２８は、乾燥ユニット２７によって案内された記録媒体Ｍを記録媒体回収部３０へと中継する。

記録媒体回収部３０は、記録媒体搬送部２０によって搬送された記録媒体Ｍを回収する。記録媒体回収部３０は、軸部３１および軸受部３２を有する。

軸部３１は、円筒状又は円柱状に形成されており、円周方向に回転可能に設けられている。軸部３１には、帯状の記録媒体Ｍがロール状に巻かれる。軸部３１には、軸受部３２に対して着脱可能に取り付けられている。このため、例えば軸部３１に記録媒体Ｍが巻かれた状態において、軸受部３２から軸部３１を取り外すことで、当該軸部３１ごと記録媒体Ｍの取り外しが可能となっている。

軸受部３２は、軸部３１の軸線方向の両端を回転可能に支持する。軸受部３２は、軸部３１を回転駆動させる不図示の回転駆動部を有している。回転駆動部は、記録媒体Ｍが巻き取られる方向に軸部３１を回転させる。回転駆動部の動作は、例えば制御部ＣＯＮＴによって制御される。

インクジェット部４０は、記録媒体Ｍに対してインク（液体）を噴射する。インクジェット部４０は、噴射ヘッドＨ及びヘッド移動部４１を有している。噴射ヘッドＨには、インクを噴射する噴射面Ｈａが設定されている。噴射面Ｈａには、インクを吐出する複数のノズルＮＺが形成されている。噴射面Ｈａは、搬送ベルト２３によって搬送される記録媒体Ｍに向けられている。ヘッド移動部４１は、搬送方向と交差する方向（例、記録媒体Ｍの幅方向）に噴射ヘッドＨを移動させる。

メンテナンス部５０は、搬送ベルト２３のメンテナンスを行う。メンテナンス部５０は、処理部５１、基部５２及び移動部５３を有している。処理部５１は、例えば搬送ベルト２３に付着した埃や糸くずなどの異物を除去する除去部や、搬送ベルト２３の粘着層９０が劣化した場合などに当該粘着層９０を補修する粘着層補修部５４など、搬送ベルト２３に対して各種の処理を行う機構を有している。基部５２は、処理部５１を支持する。基部５２が処理部５１を昇降させる昇降部を有していても良い。移動部５３は、床面に沿って処理部５１及び基部５２を一体的に移動させる。

浮上防止部６０は、記録媒体Ｍを搬送ベルト２３に押し当てる。浮上防止部６０は、インクジェット部４０（噴射ヘッドＨ）よりも搬送方向の上流側に配置されている。浮上防止部６０は、押圧ローラー６１及び押圧ローラー駆動部６２を有している。押圧ローラー６１は、円筒状又は円柱状に形成されており、円周方向に回転可能に設けられている。押圧ローラー６１は、搬送方向に沿った方向に回転するように、例えば軸線方向が搬送方向に交差するように配置されている。押圧ローラー駆動部６２は、搬送方向及び当該搬送方向とは逆向きの第二方向に押圧ローラー６１を移動させる。

図３は、搬送ベルトの一部の構成を示す図である。
図３に示すように、搬送ベルト２３の支持面２３ａには、搬送ベルト２３の変形に追従する弾性を有した粘着層９０が設けられており、記録媒体Ｍを粘着させた状態で搬送できるようになっている。本実施形態の粘着層９０は、互いの粘着強度を異ならせた第１粘着領域９０Ａと第２粘着領域９０Ｂとを備え、その幅方向（記録媒体Ｍの搬送方向に交差する方向）両端２３ｃ，２３ｃ側の粘着性が内側の粘着性よりも高くなるように形成されている。

第１粘着領域９０Ａは、搬送ベルト２３の幅方向中央に配置され記録媒体Ｍの幅方向中央部分を支持する。第２粘着領域９０Ｂは、第１粘着領域９０Ａの両側を挟み込むようにそれぞれ配置され、記録媒体Ｍの両側端辺Ｍａ，Ｍｂを支持する。この第２粘着領域９０Ｂの粘着強度は第１粘着領域９０Ａの粘着強度よりも大きいため、支持面２３ａから浮き上りやすい記録媒体Ｍの両側端辺Ｍａ，Ｍｂを接着させた状態で搬送できる。

ここで、第１粘着領域９０Ａの粘着力（ＪＩＳ Ｚ ０２３７：１８０°引き剥がし粘着力）と第２粘着領域９０Ｂの粘着力（ＪＩＳ Ｚ ０２３７：１８０°引き剥がし粘着力）との差が１０Ｎ／ｍ以上５００Ｎ／ｍ以下の範囲内となるように、記録媒体Ｍの幅や材質など種類に応じて適宜設定する。粘着力が５００Ｎ／ｍというのは、プラスチックやガラス板を１８０°水平の状態で保持できるレベルであり、粘着力が１０００Ｎ／ｍを超えると剥離できない接着剤のレベルである。このため、記録媒体Ｍ全体を水平な状態で安定した搬送を可能にするとともに搬送ベルト２３から離脱する際に確実に記録媒体Ｍが粘着層９０から剥離されるような接着レベルである５００Ｎ／ｍを上限とした。

なお、粘着層９０における第１粘着領域９０Ａおよび第２粘着領域９０Ｂの占める割合についても記録媒体Ｍの種類に応じてそれぞれ調整する。

粘着層９０を形成する材料には、記録媒体Ｍを変質させたり、冒すおそれのない非転着性の接着材が用いられ、搬送する上で適当とされる接着力が得られるように、記録媒体Ｍの材質や表面状態などを考慮して適宜選定する。各領域９０Ａ，９０Ｂの粘着強度は、膜厚や粘着成分または粘着成分の濃度などで調整することができる。ただし、粘着層９０全域の膜厚は均一なものとする。

また、粘着層９０は、記録媒体Ｍが搬送ベルト２３上から搬送ローラー２６へと搬送移動される際に搬送ベルト２３の粘着層９０から記録媒体Ｍが確実に剥離されるとともに、粘着層９０の一部が記録媒体Ｍの裏面に残ることのない組成物により形成されることが好ましい。なお、粘着強度が強すぎる場合には記録媒体Ｍの搬送が滞る可能性があるので適宜調整する。加えて、剥離手段を別途設けてもよい。

上述したメンテナンス部５０に備えられた粘着層補修部５４は、記録媒体Ｍが剥離された後の粘着層９０の粘着強度を補修するために、例えば、各領域９０Ａ，９０Ｂにそれぞれ所定の溶剤を塗布した後、これら溶剤を乾燥させる機能を有している。このようにして、粘着層９０の粘着力を常に安定した粘着力に維持させることが可能となる。粘着層９０の補修処理は、一定の期間経過後に行うこととしてもよい。

このような構成により、記録媒体供給部１０から繰り出された記録媒体Ｍは、押圧ローラー６１によって粘着層９０を有する搬送ベルト２３の搬送面に貼り付けられた後、搬送ベルト２３の回転に伴ってインクジェット部４０側に搬送される。インクジェット部４０で構成される印字位置に搬送された記録媒体Ｍは、インクジェット部４０からのインクの吐出で所望の画像が形成され、搬送ローラー２６へ搬送されることで粘着層９０から順に剥離される。

本実施形態の捺染装置１００では、幅方向両側の粘着力を強めた粘着層９０により、記録媒体Ｍの両側端辺Ｍａ，Ｍｂの支持面２３ａからの部分的な浮き上りを抑制することができ、記録媒体Ｍの表面（記録面）を噴射面Ｈａに対して平行となるように安定化できる。これにより、記録面の変形による画像歪み等が抑えられ、生産効率が向上する。

次に、上記のように構成された捺染装置１００の動作を詳しく説明する。
捺染装置１００に対して外部から画像データが入力された場合、制御部ＣＯＮＴは、入力された画像データに対応する画像を記録媒体Ｍに形成させる。まず、記録媒体Ｍに対して画像を形成するための動作の流れを説明する。

制御部ＣＯＮＴは、軸部１１を回転させ、記録媒体供給部１０から記録媒体Ｍを送り出す。記録媒体供給部１０から送り出された記録媒体Ｍは、搬送ローラー２１および搬送ローラー２２を経由して搬送ベルト２３に支持される。制御部ＣＯＮＴは、搬送ローラー２２を幅方向に移動させることで記録媒体Ｍの両側端辺Ｍａ，Ｍｂが搬送ベルト２３上に設けられた粘着層９０の各第２粘着領域９０Ｂ内にそれぞれ位置するように、搬送ベルト２３に対する記録媒体Ｍの供給位置を調整する。

次に、制御部ＣＯＮＴは、押圧ローラー６１を作動させる。押圧ローラー６１は、搬送ベルト２３の記録媒体Ｍを押圧した状態で搬送方向及び第２方向に交互に往復移動する。この往復移動により記録媒体Ｍが搬送ベルト２３の支持面２３ａに押し付けられ、記録媒体Ｍの中央部分が粘着層９０の第１粘着領域９０Ａに接着するとともに両側端辺Ｍａ，Ｍｂが第２粘着領域９０Ｂに接着し、支持面２３ａとの間に浮きがないように貼り付けられた状態で支持される。

制御部ＣＯＮＴは、ベルト駆動ローラー２５を回転させて搬送ベルト２３を搬送方向に移動させる。この動作により、記録媒体Ｍは搬送ベルト２３によって搬送方向に搬送される。このとき、搬送ベルト２３の粘着層９０によって記録媒体Ｍの幅方向全体が支持面２３ａに貼り付けられた状態で搬送される。

記録媒体Ｍが搬送ベルト２３上の所定の位置に到達した後、制御部ＣＯＮＴは、噴射ヘッドＨを記録媒体Ｍの幅方向に移動させつつ、ノズルＮＺからインクを吐出させる。制御部ＣＯＮＴは、噴射ヘッドＨが記録媒体Ｍを幅方向に一回走査する毎に、記録媒体Ｍを搬送方向に所定距離ずつ移動させる。制御部ＣＯＮＴは、一回の移動においてベルト駆動ローラー２５を所定角度ずつ回転させる。このように、制御部ＣＯＮＴは、記録媒体Ｍを搬送方向に間欠的に移動させ、噴射ヘッドＨを走査させてノズルＮＺからインクを吐出させることで、記録媒体Ｍに対して所定の画像が形成される。

制御部ＣＯＮＴは、画像が形成された記録媒体Ｍを搬送ベルト２３の下流側に移動させる。搬送ベルト２３の下流側に移動した記録媒体Ｍは、粘着層９０から剥離され、搬送ローラー２６、乾燥ユニット２７及び搬送ローラー２８を経由して記録媒体回収部３０に到達する。制御部ＣＯＮＴは、軸部３１を回転させることにより、記録媒体Ｍを軸部３１に巻き取らせる。このようにして、画像が形成された記録媒体Ｍが回収される。

上記の動作において、記録媒体Ｍの両側端辺Ｍａ，Ｍｂが搬送ベルト２３から浮き上がらないように、両側端辺Ｍａ，Ｍｂを粘着層９０の第２粘着領域９０Ｂに粘着させた状態で記録媒体Ｍを搬送している。このため、記録媒体Ｍの両側端辺Ｍａ，Ｍｂがインクジェット部４０の噴射面Ｈａに接触して記録媒体Ｍにインクが付着することがなくなる。

以上のように、搬送ベルト２３から浮き上りやすい記録媒体Ｍの両側端辺Ｍａ，Ｍｂを、粘着層９０の第２粘着領域９０Ｂにおいて粘着保持することで、搬送ベルト２３に対する部分的な浮き上りが抑えられ、平坦な状態で搬送できるようになる。その結果、記録媒体Ｍに対して、縁なし印刷などの印刷処理を高精度に行うことができ、記録媒体Ｍに形成される画像品質の低下を抑えることが可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

上記実施形態では、粘着強度の異なる２つの領域を備えた粘着層９０を有する搬送ベルト２３の構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。
図４は、粘着層の他の形態を表す平面図である。例えば、図４に示すように、第１粘着領域９０Ａと第２粘着領域９０Ｂとの境界をなくして、粘着層９０の中央から幅方向両側に向かうほど粘着力が強くなるように、粘着強度に分布を持たせてもよい。つまり、記録媒体Ｍの中央部分よりも両側端辺Ｍａ，Ｍｂの方がより強い粘着力で保持され、搬送時の浮き上りを抑制できる粘着構造であればよい。
これにより、搬送ベルト２３に供給される記録媒体Ｍの供給位置が多少ずれた場合であっても、粘着力の強い領域に記録媒体Ｍの両側端辺Ｍａ，Ｍｂを粘着させることができるので、搬送ベルト２３に対する記録媒体Ｍの供給位置の制御が容易になる。また、幅寸法の異なる記録媒体Ｍにも対応できる。
なお、搬送ベルト２３の幅方向全体に粘着層９０を設けてもよい。

Ｈ…噴射ヘッド、Ｍ…記録媒体（媒体）、２３…搬送ベルト、２３ａ…支持面、２３ｃ…両端、２５…ベルト駆動ローラー（駆動ローラー）、１００…捺染装置（液体噴射装置）

Claims (3)

1. 回転可能に設けられた駆動ローラーと、
   前記駆動ローラーに掛けられ、支持面で媒体を支持して所定の搬送方向に前記媒体を搬送する無端状の搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトに支持された前記媒体へ向けて液体を噴射する噴射ヘッドと、を備え、
   前記搬送ベルトは、前記支持面に前記媒体を粘着させる粘着性を有し、前記搬送方向に交差する両端側の粘着力が内側の前記粘着力よりも高くなっている
   ことを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記搬送ベルトの前記両端側へ向かうに従い前記粘着性の強度分布が大きくなっている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記搬送ベルトの前記両端側の前記粘着力と、前記両端よりも内側の前記粘着力との差が１０Ｎ／ｍ以上５００Ｎ／ｍ以下の範囲内である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の液体噴射装置。

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