JP2013010188A - 印刷装置及び印刷方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】光沢感のある領域と、シボ感のある領域とを混在させることができ、画像表現を広げることが可能な印刷装置を提供する。
【解決手段】カラーインクノズル列151〜154からカラーインクを吐出させて媒体にカラー画像を形成させるとともに、このとき形成されたカラー画像に対して光照射部160から光を照射してカラー画像を硬化させる第1動作と、第1動作の後、キャリッジ14移動させて、クリアインクノズル列155からクリアインクを吐出させて媒体にクリアインク層を形成させるとともに、このとき形成されたクリアインク層に対して光照射部から光を照射してクリアインクを硬化させる第2動作と、を実行すると共に、第2動作の実行中に光照射部からの前記光の照射強度を調整する。
【選択図】図3

Description

本発明は、インクジェット式プリンターなどの印刷装置及びこのような印刷装置における印刷方法に関する。
印刷装置の中には、インク(液体)を記録媒体(ターゲット)に対して噴射するインクジェット式プリンターが知られている。
この印刷装置の中には、インク(例えば、有色のインク)を媒体に噴射する噴射部と、媒体上のインクに紫外線を照射してインクを硬化させる照射部と、を備えたものがある。そして、噴射部から噴射され媒体上に着弾したインクに紫外線を照射することにより、インクが硬化し、画像が印刷される(特許文献1参照)。
特開2003−191594号公報
上記のような印刷装置によって供される画像としては、様々な画像表現の実現が求められている。
例えば、表面に光沢感のある画像の実現が求められており、この要請に応えるために、噴射部に無色のインク(クリアインク)を噴射させている。そして、媒体に着弾した有色のインク(当該インクは、紫外線が照射されて硬化している)上に、無色のインクを噴射させた後に、前記インクに紫外線を照射させる。これにより、有色のインク上に無色のインクの層(平坦な層)が形成され、全体として光沢のある画像が印刷されることとなる。また、シボ感に富む画像の実現が求められている。ここで、シボ感に富む画像とは、例えば、画像の表面に凹凸等を形成することで立体感を有する画像を言う。
しかしながら、従来のインクジェット式の印刷装置では、画像中において、光沢感のある領域と、シボ感のある領域とを混在させることができず、画像表現に限界がある、という問題があった。
本発明は上記課題を解決するためのもので、本発明に係る印刷装置は、媒体に対して第1方向に移動可能なキャリッジと、前記キャリッジに設けられ、光が照射されると硬化するカラーインクまたはクリアインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに設けられ、光が照射されると硬化するカラーインクを吐出するカラーインクノズル列と、前記記録ヘッドに設けられ、前記光が照射されると硬化するクリアインクを吐出するクリアインクノズル列と、前記キャリッジに設けられ、光が照射されると硬化するカラーインクを吐出するカラーインクノズル列と、前記キャリッジに設けられ、前記光が照射されると硬化するクリアインクを吐出するクリアインクノズル列と、前記キャリッジと前記媒体とを前記第1方向と交差する第2方向に相対移動させる移動機構と、前記キャリッジに設けられ、前記光を照射する光照射部と、コントローラーとを備え、前記コントローラーは、前記キャリッジを前記第1方向に移動させて、前記第1方向に移動する前記カラーインクノズル列から前記カラーインクを吐出させて前記媒体にカラー画像を形成させると共に、このとき形成されたカラー画像に対して前記光照射部から前記光を照射して前記カラー画像を硬化させる第1動作と、前記第1動作の後、前記キャリッジを前記第1方向に移動させて、前記第1方向に移動する前記クリアインクノズル列から前記クリアインクを吐出させて前
記媒体にクリアインク層を形成させると共に、このとき形成されたクリアインク層に対して前記光照射部から前記光を照射して前記クリアインクを硬化させる第2動作と、を実行すると共に、前記第2動作の実行中に前記光照射部からの前記光の照射強度を調整することを特徴とする。
また、本発明に係る印刷装置は、前記光照射部が複数の紫外線LEDから構成されることを特徴とする。
また、本発明に係る印刷装置は、前記光照射部が前記第2方向に直列接続された複数の紫外線LEDから構成されることを特徴とする。
また、本発明に係る印刷装置は、前記光照射部が前記第2方向に並べられた複数の紫外線LEDからなると共に、前記第2方向で隣り合う紫外線LED同士は互いに独立して点滅するように構成されることを特徴とする。
また、本発明に係る印刷方法は、媒体に対して第1方向に移動可能なキャリッジと、前記キャリッジに設けられ、光が照射されると硬化するカラーインクまたはクリアインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに設けられ、光が照射されると硬化するカラーインクを吐出するカラーインクノズル列と、前記記録ヘッドに設けられ、前記光が照射されると硬化するクリアインクを吐出するクリアインクノズル列と、前記キャリッジと前記媒体とを前記第1方向と交差する第2方向に相対移動させる移動機構と、前記キャリッジに設けられ、前記光を照射する光照射部と、を用いた印刷方法であって、前記キャリッジを前記第1方向に移動させて、前記第1方向に移動する前記カラーインクノズル列から前記カラーインクを吐出させて前記媒体にカラー画像を形成させると共に、このとき形成されたカラー画像に対して前記光照射部から前記光を照射して前記カラー画像を硬化させる第1動作と、前記第1動作の後、前記キャリッジを前記第1方向に移動させて、前記第1方向に移動する前記クリアインクノズル列から前記クリアインクを吐出させて前記媒体にクリアインク層を形成させると共に、このとき形成されたクリアインク層に対して前記光照射部から前記光を照射して前記クリアインクを硬化させる第2動作と、を実行すると共に、前記第2動作の実行中に前記光照射部からの前記光の照射強度を調整することを特徴とする。
以上、本発明の印刷装置及び印刷方法では、クリアインクノズル列から前記クリアインクを吐出させて前記媒体にクリアインク層を形成させるとともに、このとき形成されたクリアインク層に対して光照射部から光を照射してクリアインクを硬化させる動作の実行中に、前記光照射部からの前記光の照射強度を調整する構成となっているので、本発明の印刷装置及び印刷方法によれば、画像中において、光沢感のある領域と、シボ感のある領域とを混在させることが可能となり、印刷装置によって提供する画像の表現を広げることができる。
本発明の実施形態に係る印刷装置10の概要を示す図である。 印刷装置10の全体構成のブロック図である。 印刷装置10のキャリッジ14に搭載されるヘッドユニット150及び紫外線照射ユニット160a、160bを説明する図である。 ヘッドユニット150におけるインク吐出機構を説明するための断面図である。 駆動信号生成回路117によって生成される駆動信号COMの例を説明する図である。 ヘッドユニット150におけるインク吐出機構を駆動する回路の一例を説明する図である。 本発明の実施形態に係る印刷装置10で用いられる紫外線照射ユニット160a、160bの構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係る印刷装置10による印刷動作を説明する図である。 本発明の実施形態に係る印刷装置10における紫外線照射強度調整の概念図である。 本発明の実施形態に係る印刷装置10による画像形成例を示す図である。 照射強度の違いによる表面状態の違いを示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係る印刷装置10で用いられる紫外線照射ユニット160a、160bの構成例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る印刷装置10による印刷動作を説明する図である。 本発明の他の実施形態に係る印刷装置10による印刷動作を説明する図である。 クリアインク層の硬化までの時間の違いによる表面状態の違いを示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係る印刷装置10のキャリッジ14の底面(記録媒体Sと対向する面)を概略的に示している。 本発明の他の実施形態に係る印刷装置10による印刷動作を説明する図である。 本発明の他の実施形態に係る印刷装置10の概要を示す図である。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態に係る印刷装置10の概要を示す図であり、シリアルヘッド方式のインクジェット記録装置である。また、図2は印刷装置10の全体構成のブロック図である。また、図3は印刷装置10におけるキャリッジ14に搭載されるヘッドユニット150及び紫外線照射ユニット160a、160bを説明する図である。
印刷装置10は、図1に示すように、棒状のガイドレール12を有しており、このガイドレール12には、キャリッジ14が支持されている。このキャリッジ14は、キャリッジ駆動ユニット140(図2参照)によって主走査方向(第1の方向)をガイドレール12に沿って往復移動するようになっている。
キャリッジ14の中央部には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)、クリア(CL)の各色の色インクを記録媒体Sに吐出するノズルを形成してなるヘッドユニット150が搭載されている。ヘッドユニット150で吐出されるインクのうちイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色インクは、主として画像記録用インクとして、上位装置であるコンピューター1等から受信した画像データに基づいた所定画像の描画のために用いられる。
また、上位装置であるコンピューター1等から受信したクリアインク吐出データに基づいて、ヘッドユニット150からクリア(CL)インクが、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)で形成された画像の上に、吐出されることで、画像に光沢感やシボ感を付与する。クリア(CL)インクは、無色透明なインクであり、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)インクは、有色のインク(カラーインク)である。すなわち、ヘッドユニット150は、有色のインクと無色のインクとを記録媒体Sに噴射する。
なお、以下において、イエローやイエローインクのこと「Y」などと略記することがある。
キャリッジ14に連結されたインク供給チューブ15は、不図示のインクタンクからヘ
ッドユニット150に各色のインクを供給するものである。
コンピューター1は、印刷を行う画像に応じた画像データを、プリンタードライバを介して印刷装置10に送る。画像データには、媒体の各画素についてインク色毎にインクを吐出するか否かを示す画素データが含まれている。
なお、本実施形態で使用するインクは、紫外線を照射することにより硬化する紫外線硬化型のUVインクである。紫外線硬化型のインクとしては、重合性化合物として、ラジカル重合性化合物を含むラジカル重合系インク、カチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インク、及びラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクが適用可能である。なお、インクには、紫外線以外の光で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の光、例えば電子線、X線、赤外線等で重合性化合物同士の重合反応を開始させる光開始剤とが適用されてもよい。
また、本発明による印刷装置10に用いられる記録媒体Sしては、普通紙、再生紙、光沢紙等の各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂、金属、ガラス、樹脂製フィルム等の材質からなる記録媒体Sが適用可能である。なお、樹脂製フィルムの樹脂としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PS(ポリエステル)、PP(ポリプロピレン)等が好適に用いられる。
上記のようなヘッドユニット150は、コントローラー110及び駆動信号生成回路117に接続されており、ヘッドユニット150に対しては、駆動信号COM、インクの吐出を制御するための信号などが送られる。
キャリッジ14におけるヘッドユニット150の両側部には、ノズルから記録媒体Sに吐出されたインクに対して紫外線を照射する光照射装置としての紫外線照射ユニット160a、160bが、ヘッドにおける主走査方向(第1の方向)と直交し記録媒体Sを搬送する副走査方向(第2の方向)の上流側端部から下流側端部にわたってそれぞれ設けられている。
キャリッジ14の移動可能範囲の中央部分は、記録媒体Sに記録を行う記録領域とされており、この記録領域には、記録媒体Sを非記録面側から水平に支持するプラテン9が設けられている。
また、印刷装置10には、複数の搬送ローラー13等により構成され、副走査方向(第2の方向)に記録媒体Sを送るための記録媒体搬送ユニット130(図2参照)が設けられている。記録媒体搬送ユニット130は、画像記録時において、キャリッジ14の動作に合わせて、記録媒体Sの搬送と停止とを繰り返して記録媒体Sを間欠的に搬送する。
また、印刷装置10の筐体上面(不図示)には、例えばタッチパネルにより構成され、ユーザーが選択可能な記録モードを表示するとともに、表示された記録モードをユーザーが選択して入力する入力操作ユニット120が設けられている。この入力操作ユニット120は、後述のコントローラー110に接続されており、所定操作に基づいて選択された記録モードに係る信号をコントローラー110に対して出力するようになっている。
図2は本実施形態における印刷装置10を制御するための制御ブロックを示したものであり、この制御ブロックにおけるコントローラー110は、たとえば、CPU111、ROM112、RAM113からなり、ROM112に記録された処理プログラムをRAM113に展開してCPU111によりこの処理プログラムを実行するようになっている。また、インターフェイス105は、印刷装置10のコントローラー110とコンピュータ
ー1を接続するために設けられたインターフェイスである。
このコントローラー110は、前述の処理プログラムに従い、記録媒体搬送ユニット130、キャリッジ駆動ユニット140、ヘッドユニット150、紫外線照射ユニット160等の動作状況等のステータスに基づいて、各部材の動作を制御するようになっている。また、キャリッジ位置検出器180は、キャリッジ14の原点位置を検出する位置検出センサ(不図示)等から構成されており、これによる検出情報はコントローラー110に入力されるように構成され、キャリッジ駆動ユニット140の駆動処理に役立てられる。
駆動信号生成回路117は、後述する駆動信号COMを生成する。駆動信号生成回路117は、コントローラー110から、駆動信号COMの波形に関するデータを取得する。そして、この波形に関するデータに基づいて電圧信号を生成し、これを電力増幅することにより駆動信号COMを生成する。駆動信号COMの波形の一例については、後述する。
紫外線照射ユニット160a、160bは、媒体に吐出されたUVインクに対して紫外線を照射してUVインクを硬化させるための装置である。紫外線照射ユニット160a、160bの光源としては、例えば、紫外線を発生するUV−LED(Ultra Violet Light Emitting Diode;紫外線LED)などによって構成される。そして、コントローラー110からの制御により紫外線の照射率を制御できるようになっている。このようにすることで、記録媒体Sの各位置おいて紫外線を照射する量を変化させることもできるようになっている。なお、前記光源としては他にメタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ等が利用可能である。
印刷装置10では、コントローラー110は、記録モードに応じて、ヘッドユニット150からインクを吐出させる順序を変更して、インクを吐出させて画像を記録させるようにヘッドユニット150や記録媒体搬送ユニット130等を制御するようになっている。
次に、印刷装置10のキャリッジ14に搭載されるヘッドユニット150について図3を参照して説明する。図3はキャリッジ14の底面(記録媒体Sと対向する面)を概略的に示している。図示するように、ヘッドユニット150は、副走査方向に複数のノズルが並んで形成されたノズル列151〜155を備えている。本実施例では、各ノズル列は、180個のノズルから形成されている。なお、ノズル列におけるノズル数については、図では略記するようにしている。これらのノズル列151〜155は、ヘッドユニット150から吐出されるインクのインク色に対応している。すなわち、ノズル列151〜155は、シアンインク吐出用ノズル列151、マゼンタインク吐出用ノズル列152、イエローインク吐出用ノズル列153、ブラックインク吐出用ノズル列154、 クリアインク
吐出用ノズル列155から構成されている。
なお、本実施例では、各インク色に対応するノズル列は、ノズルが1列に並んで構成されるが、1つのノズル列におけるノズルの配置は、特に限定するものではなく、例えば、ノズルが複数列に並び、かつ、複数列のノズルが千鳥状となるように構成されてもよい。
また、図3に示すヘッドユニット150においては単一のヘッド構造体にノズル列151乃至155の全てのノズル列が設けられた構成であるが、ノズル列151乃至155の各ノズルをそれぞれ異なったヘッド構造体として、これらをキャリッジ14に搭載するような構成とすることもできる。このような異なったヘッド構造体を構成する際には、1つのノズル列に対応して1つのヘッド構造体を構成するようにしてもよいし、複数のノズル列に対応して1つのヘッド構造体を構成するようにしてもよい。
また、キャリッジ14の底面の両端部には、ノズル列151〜155を挟むようにして、2つの紫外線照射ユニット160a、160bが配されている。紫外線照射ユニット160a、160bは、キャリッジ14を主走査方向に走査しつつ、ノズル列151〜155で吐出される全てのインクに対して、紫外光を照射できるものが用いられる。この紫外線照射ユニット160a、160bにより、各ノズル列で吐出されたインクに対して光を照射することで、インクを硬化させる。
図4はヘッドユニット150におけるインク吐出機構を説明するための断面図である。ここでは、この図を参照しつつ、ヘッドユニット150における個々のノズルからインクを吐出するための駆動ユニットの構造について説明する。
駆動ユニットは、複数のピエゾ素子421と、このピエゾ素子群421が固定される固定板423と、各ピエゾ素子421に給電するためのフレキシブルケーブル424と、から構成される。各ピエゾ素子421は、所謂片持ち梁の状態で固定板423に取り付けられている。固定板423は、ピエゾ素子421からの反力を受け止め得る剛性を備えた板状部材である。フレキシブルケーブル424は、可撓性を有するシート状の配線基板であり、固定板423とは反対側となる固定端部の側面でピエゾ素子421と電気的に接続されている。そして、このフレキシブルケーブル424の表面には、ピエゾ素子421の駆動等を制御するための制御用ICであるヘッド制御部(不図示)が実装されている。ヘッド制御部は、各ヘッドのノズル群毎にそれぞれ設けられる。
流路ユニット414は、流路形成基板415と、ノズルプレート416と、弾性板417とを有し、流路形成基板415がノズルプレート416と弾性板417に挟まれるようにそれぞれを積層して一体的に構成される。ノズルプレート416は、ノズルが形成されたステンレス鋼製の薄いプレートである。
流路形成基板415には、圧力室451及びインク供給口452となる空部が各ノズルに対応して複数形成される。リザーバ453は、インクカートリッジに貯留されたインクを各圧力室451に供給するための液体貯留室であり、インク供給口452を通じて対応する圧力室451の他端と連通している。そして、インクカートリッジからのインクは、インク供給管(不図示)を通って、リザーバ453内に導入される。弾性板417は、島部473を備えている。そして、この島部473にピエゾ素子421の自由端部の先端が接着される。
フレキシブルケーブル424を介してピエゾ素子421に駆動信号を供給すると、ピエゾ素子421は伸縮して圧力室451の容積を膨張・収縮させる。このような圧力室451の容積変化により、圧力室451内のインクには圧力変動が生じる。そして、このインク圧力の変動を利用することでノズルからインクを吐出させることができる。
なお、本実施形態では、ピエゾ素子421を用いてインクを吐出する構成に基づいて説明したが、ノズルから液体を吐出させる方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。
図5は、駆動信号生成回路117によって生成される駆動信号COMの例を説明する図である。図に示されるように、駆動信号COMは、繰り返し周期Tごとに繰り返し生成される。
繰り返し周期である期間Tは、記録媒体Sに対して主走査方向(第1の方向)にキャリッジ14中のインク吐出ノズルが相対的に1画素分移動する間の期間に対応する。例えば、主走査方向(第1の方向)の印刷解像度が360dpiの場合、期間Tは、キャリッジ
14が、記録媒体Sに対して1/360インチ移動するための期間に相当する。そして、印刷データに含まれる画素データに基づいて、期間Tに含まれる各区間の駆動パルスPS1〜PS2をピエゾ素子421に印加することによって、1つの画素内にドットを形成することができる。
駆動信号COMは、繰り返し周期における区間T1で生成される駆動パルスPS1と、区間T2で生成される駆動パルスPS2とを有する。
駆動パルスPS1は、ノズル面のインクメニスカスを微振動させるための微振動パルスであり、ドット無しの場合にピエゾ素子421に印加される。また、駆動パルスPS2はドットを形成するためのインク吐出用パルスであり、ドット有りの場合にピエゾ素子421に印加される。尚、駆動パルスPS2には駆動パルスの振幅Vhが示されているが、この振幅Vhを調整することによってドットサイズの微調整することも可能となっている。
図6はヘッドユニット150におけるインク吐出機構を駆動する回路の一例を説明する図である。ここでは、この回路を説明の便宜上、ヘッド制御回路HCとして説明する。
ヘッド制御回路HCは、シフトレジスタ81と、ラッチ回路82と、デコーダー83と、制御ロジック84と、スイッチ85とOR回路86を含む。シフトレジスタ81、ラッチ回路82、デコーダー83、スイッチ85、及び、OR回路86は、それぞれピエゾ素子421毎に設けられる。
ヘッド制御回路HCは、コントローラー110からの画素データSIに基づき、インクを吐出させるための制御を行う。すなわち、ヘッド制御回路HCは、印刷データに基づいてスイッチ85を制御し、駆動信号COMにおける必要な部分を選択的にピエゾ素子421に印加している。
本実施形態では、画素データSIが転送用クロックSCKに同期してヘッド制御回路HCへ送られる。画素データは、コンピューター1から送られてくる画像データに含まれている。本実施形態における画素データは、記録媒体Sにおける各画素においてドットを形成するか否かを示すデータである。画素データSIは1ビットで構成され、ノズルNz毎(ピエゾ素子421)に定められる。そして、ドットを形成しない画素に対応する画素データSIには「0」が設定され、ドットを形成する画素に対応する画素データSIには「1」が設定される。
それぞれの画素データSIは、シフトレジスタ81にセットされる。シフトレジスタ81にはラッチ回路が接続され、コントローラー110からのラッチ信号LATがHレベルになると、各ラッチ回路82では対応する画素データSIがラッチされ、デコーダー83に入力される。
デコーダー83は、画素データSIに基づいてデコードを行い、スイッチ85を制御するためのスイッチ制御信号SWを出力する。デコーダー83から出力されたスイッチ制御信号SWは、スイッチ85に入力される。このスイッチ85は、スイッチ制御信号SWに応じてオンオフするスイッチであり、オンの期間において駆動信号COMをピエゾ素子421に印可させる。スイッチ85の入力側には駆動信号生成回路117からの駆動信号COMが印加され、スイッチ85の出力側にはピエゾ素子421が接続されている。
スイッチ制御信号SWがLレベルの間、スイッチがオフにされる。また、スイッチ制御信号SWがHレベルの間、スイッチがオンにされる。デコーダー83は、画素データSIに基づいてデコードを行って、対応するタイミングでスイッチ制御信号SWのレベルをL
とHとで切り替える。
デコーダー83は、画素データSIが「0」のときにおいて、駆動信号COMの区間T1においてスイッチ制御信号SWをHレベルにし、区間T2においてスイッチ制御信号SWをLレベルにし、駆動パルスPS1がピエゾ素子421に印加されるようにする。このとき、ノズルからはインクは吐出されない。
デコーダー83は、画素データSIが「1」のときにおいて、駆動信号COMの区間T1においてスイッチ制御信号SWをLレベルにし、区間T2においてスイッチ制御信号SWをHレベルにし、駆動パルスPS2がピエゾ素子421に印加されるようにする。このとき、ノズルからはインクが吐出される。
フラッシングを行うときには、コントローラー110からの画像データにおける画素データSIの転送が一時的に停止され、その間、フラッシング制御ラインFLがオンの状態にされる。そうすることで、駆動信号COMにおける全ての駆動パルスが全てのピエゾ素子421に印加されることになり、連続的にインク滴が吐出される。このようにすることで、画像データに基づかないドットを形成することができる。なお、画像データに基づいてインクを吐出する際には、フラッシング制御ラインFLはオフの状態にされ、スイッチ制御信号SWに応じてスイッチがオンオフされる。
ここで、フラッシングとは、インクのノズル付近の増粘したインクを強制的にノズルから吐出して打ち捨てることによって、ノズル付近に適正な粘性を有するインクを供給させる動作である。フラッシングを行うことによって、ノズルにおけるインク詰まりなどを防止し、適切な印刷が行えるようになる。
以上のようにして、画像データに基づいてインクを吐出して画像データに基づくドットによりなる画像を形成したり、或いは、クリアインク吐出データに基づいてクリアインクを吐出して、画像に光沢感やシボ感を形成したりすることができる。
ここで、本発明の実施形態に係る印刷装置10で用いられる紫外線照射ユニット160a、160bのより具体的な構成例について、図7を参照して説明する。図7は本発明の実施形態に係る印刷装置10で用いられる紫外線照射ユニット160a、160bの構成例を示す図である。紫外線照射ユニット160a、160bは、図7に示されるように、副走査方向である第2方向に直列接続された複数の紫外線LEDから構成されている。図7に示す例では、直列接続された複数の紫外線LEDが3系統設けられており、それぞれの系統に対して、第1制御部、第2制御部、第3制御部が接続されている。
紫外線照射ユニット160a、160bで照射強度をコントロールする際には、これらの制御部によって、いずれかの系統の紫外線LEDをオンオフしたり、或いは、第1制御部、第2制御部、第3制御部の全てで同様に紫外線LEDの発光レベルをコントロールしたりすることでこれを行う。
次に、以上のように構成される印刷装置10における印刷動作を図8に基づいて説明する。印刷装置10を上側から見た図であり、記録媒体Sとキャリッジ14を模式的に示している。紙面の右左の方向が第1の方向でキャリッジ14が移動する方向であり、紙面の上下方向が第2の方向で記録媒体Sが搬送される方向である。また、図8はキャリッジ14に搭載される各インクのノズル列151〜155の長さに相当する幅(バンド幅)を印刷する動作について示している。
まず、図8(A)に示すように、キャリッジ14を第1方向に移動させて、第1方向に
移動するカラーインクのノズル列151〜154からカラーインクを吐出させて、記録媒体Sにカラー画像を形成させるとともに、このとき形成されたカラー画像に対して紫外線照射ユニット160aから紫外光を照射してカラー画像を硬化させる。
図8(A)の動作の後には、図8(B)に示すように、キャリッジ14を第1方向に移動させて、第1方向に移動するクリアインクのノズル列155からクリアインクを吐出させて記録媒体Sの前記カラー画像上にクリアインク層を形成させるとともに、このとき形成されたクリアインク層に対して紫外線照射ユニット160bから紫外光を照射してクリアインクを硬化させる。
図8(B)の動作の後には、図8(C)に示すように、続くバンド幅を印刷するべく、搬送ローラー13によりバンド幅分の記録媒体Sを第2方向に移動させる。
本発明に係る印刷装置10では、記録媒体S上に形成される画像中において、光沢感のある領域と、シボ感のある領域とを混在させて、画像の表現を広げるために、図8(B)に示す動作でキャリッジ14を第1方向に移動させている間に、図9に示すように紫外線照射ユニット160bからの紫外光の強度を調整する。
図10は本発明の実施形態に係る印刷装置10による画像形成例を示す図である。図10(A)において、画像中のGで示すオブジェクトは、光沢感を付与する対象となるオブジェクトである。本発明の実施形態に係る印刷装置10においては、画像における光沢感のある領域と、シボ感のある領域とを形成するために、紫外線照射ユニット160による紫外線の照射強度を変化させるが、このような照射強度の変化がクリアインク層に与える影響について説明する。
図11は照射強度の違いによる表面状態の違いを示す模式図である。図11(A)は紫外線照射ユニット160による紫外光の照射強度が所定値より高い場合のクリアインク層表面の様子を模式的に示す図であり、図11(B)は紫外線照射ユニット160による紫外光の照射強度が所定値より低い場合のクリアインク層表面の様子を模式的に示す図である。
吐出されたクリアインク層に対して、紫外線照射ユニット160で所定値より高い強度の紫外光を照射した場合には、クリアインク層が平坦にレベリングする前に、クリアインクが硬化することで、クリアインク層の表面層は、図11(A)に示すような凸凹状態となり、下地となるカラー画像層にシボ感を与えることができる。
一方、吐出されたクリアインク層に対して、紫外線照射ユニット160で所定値より低い強度の紫外光を照射した場合には、クリアインク層が硬化しつつも、ほぼ平坦にレベリングすることで、クリアインク層の表面層は、図11(B)に示すような平坦な状態となり、下地となるカラー画像層に光沢感を与えることができる。
なお、本実施形態においては、紫外線照射ユニット160による紫外線照射強度として、所定値より高い強度の「強」、所定値より低い強度の「弱」の2段階があることを前提としているが、紫外線照射ユニット160による紫外線照射強度は2段階に限らず、より多くの段階をとるようにしてもよい。
図10(B)は、図示するバンド幅に対して、キャリッジ14の移動中、ノズル列155からクリアインクを吐出させているときに、紫外線照射ユニット160bからの紫外光の照射強度の切り換えタイミング例を示している。
図10(B)に示す例では、キャリッジ14が左方向に移動しているとき、キャリッジ14搭載の紫外線照射ユニット160bが、バンド幅を構成する下の線を基準としてみて、光沢感を付与するオブジェクトGに差し掛かったタイミングで、紫外線照射ユニット160による紫外線照射強度を、強→弱に切り換えるようにしている。
また、キャリッジ14搭載の紫外線照射ユニット160bが、上記と同様の基準からみて、光沢感を付与するオブジェクトGから離れるタイミングで、紫外線照射ユニット160による紫外線照射強度を、弱→強に切り換えるようにしている。
本実施形態における紫外線照射ユニット160の紫外線照射強度切り換えタイミングは、バンド幅を構成する下の線を基準としてみて、紫外線照射ユニット160が差し掛かる位置、離れる位置かに応じて決定するようにしているが、紫外線照射ユニット160の切り換えタイミングの決定方法はこれに限られるものではない。
例えば、バンド幅を構成する上の線を基準としてみて、紫外線照射ユニット160がオブジェクトGに差し掛かる位置(u1)、離れる位置(u2)を求め、さらに、バンド幅を構成する下の線を基準としてみて、紫外線照射ユニット160がオブジェクトGに差し掛かる位置(d1)、離れる位置(d2)を求める。そして、位置(u1)と位置(d1)の中間位置で、紫外線照射ユニット160による紫外線照射強度を、強→弱に切り換えるようにし、位置(u2)と位置(d2)の中間位置で、紫外線照射ユニット160による紫外線照射強度を、弱→強に切り換えるようにしてもよい。
上記のように、紫外線照射ユニット160の照射強度を調整することで、画像中の光沢感を与えるオブジェクトGの近傍領域においては、紫外線照射ユニット160が「弱」の強度でクリアインク層を照射し、それ以外の領域においては、外線照射ユニット160が「強」の強度でクリアインク層を照射するようになっている。
これにより、画像中のオブジェクトGの近傍領域については、クリアインク層が平坦となり、画像に光沢感が与えられ、それ以外の領域ではクリアインク層が凸凹状態となり、画像にシボ感を与えることができる。
以上、本発明の印刷装置及び印刷方法では、クリアインクノズル列155から前記クリアインクを吐出させて前記媒体にクリアインク層を形成させるとともに、このとき形成されたクリアインク層に対して光照射部から光を照射してクリアインクを硬化させる動作の実行中に、紫外線照射ユニット160からの紫外光の照射強度を調整する構成となっているので、本発明の印刷装置及び印刷方法によれば、画像中において、光沢感のある領域と、シボ感のある領域とを混在させることが可能となり、印刷装置によって提供する画像の表現を広げることができる。
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図12は本発明の他の実施形態に係る印刷装置10で用いられる紫外線照射ユニット160a、160bの構成例を示す図である。
本実施形態においては、先の実施形態と紫外線照射ユニット160a、160bの構成が異なっている。先の実施形態においては、紫外線照射ユニット160としては、副走査方向である第2方向に直列接続された複数の紫外線LEDが用いられていたが、他の実施形態においては、紫外線照射ユニット160が第2方向に並べられた複数の紫外線LEDからなると共に、第2方向で隣り合う紫外線LED同士は互いに独立して点滅するように構成されている。第2方向で隣り合う紫外線LED同士は互いに独立した制御部によって照射強度を調整することできるようになっている。
先の実施形態においては、紫外線照射ユニット160による紫外線照射強度の切り換えは、バンド幅を最小単位としていたが、他の実施形態における紫外線照射ユニット160では、バンド幅より細かい単位で紫外線照射強度の切り換えを行うことができるようになっている。
このような他の実施形態によれば、光沢感を与えるオブジェクトGの形状に、より沿った形で、クリアインク層を平坦化することが可能となり、画像表現性をより高めることが可能となる。
次に、本発明の他の実施形態について説明する。これまで説明した実施形態においては、紫外線照射ユニット160による紫外線照射強度を切り換えることで、クリアインク層を平坦化し画像に光沢感を与えるか、クリアインク層を凸凹状態として画像にシボ感を与えるか、を選択するようにしている。
これに対して、本実施形態においては、クリアインク層を吐出してから、これを硬化させるまでの時間によって、クリアインク層を平坦化し画像に光沢感を与えるか、クリアインク層を凸凹状態として画像にシボ感を与えるか、を選択するようにしている。
図13を参照して、画像にシボ感を与える場合の印刷装置10の動作を説明する。この場合、まず、図13(A)に示すように、キャリッジ14を第1方向に移動させて、第1方向に移動するカラーインクのノズル列151〜154からカラーインクを吐出させて、記録媒体Sにカラー画像を形成させるとともに、このとき形成されたカラー画像に対して紫外線照射ユニット160aから紫外光を照射してカラー画像を硬化させる。
図13(A)の動作の後には、図13(B)に示すように、キャリッジ14を第1方向に移動させて、第1方向に移動するクリアインクのノズル列155からクリアインクを吐出させて記録媒体Sの前記カラー画像上にクリアインク層を形成させるとともに、このとき形成されたクリアインク層に対して紫外線照射ユニット160bから紫外光を照射してクリアインクを硬化させる。
図13(B)の動作の後には、図13(C)に示すように、続くバンド幅を印刷するべく、搬送ローラー13によりバンド幅分の記録媒体Sを第2方向に移動させる。
以上のような印刷動作を行うことで、画像にシボ感を与えることが可能となる。
これに対して、画像に光沢感を与える場合の印刷装置10の動作を説明する。
まず、図14(A)に示すように、キャリッジ14を第1方向に移動させて、第1方向に移動するカラーインクのノズル列151〜154からカラーインクを吐出させて、記録媒体Sにカラー画像を形成させるとともに、このとき形成されたカラー画像に対して紫外線照射ユニット160aから紫外光を照射してカラー画像を硬化させる。
次に、図14(A)の動作の後には、図14(B)に示すように、キャリッジ14を第1方向に移動させて、第1方向に移動するクリアインクのノズル列155からクリアインクを吐出させて記録媒体Sの前記カラー画像上にクリアインク層を形成させる。このとき、紫外線照射ユニット160による紫外線照射は行わない。
次に、図14(B)の動作の後には、図14(C)に示すように、キャリッジ14を第1方向に移動させつつ、図14(B)の動作で形成されたクリアインク層に対して紫外線
照射ユニット160aから紫外光を照射してクリアインクを硬化させる。
図14(C)の動作の後には、図14(D)に示すように、続くバンド幅を印刷するべく、搬送ローラー13によりバンド幅分の記録媒体Sを第2方向に移動させる。
図15はクリアインク層の硬化までの時間の違いによる表面状態の違いを示す模式図である。図15(A)は紫外線照射ユニット160による紫外光の照射が、クリアインク吐出後の所定時間経過前であるときのクリアインク層表面の様子を模式的に示す図であり、図15(B)は紫外線照射ユニット160による紫外光の照射が、クリアインク吐出後の所定時間経過後であるときのクリアインク層表面の様子を模式的に示す図である。
吐出されたクリアインク層に対して、所定時間内に紫外光を照射した場合には、クリアインク層が平坦にレベリングする前に、クリアインクが硬化することで、クリアインク層の表面層は、図15(A)に示すような凸凹状態となり、下地となるカラー画像層にシボ感を与えることができる。
一方、吐出されたクリアインク層に対して、紫外線照射ユニット160により所定時間経過後に紫外光を照射した場合には、クリアインク層がほぼ平坦にレベリングした後に、これが硬化するので、クリアインク層の表面層は、図15(B)に示すような平坦な状態となり、下地となるカラー画像層に光沢感を与えることができる。
以上のような実施形態によっても、画像中において、光沢感のある領域と、シボ感のある領域とを混在させることが可能となり、印刷装置によって提供する画像の表現を広げることができる。
次に本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態においても、クリアインク層を吐出してから、これを硬化させるまでの時間によって、クリアインク層を平坦化し画像に光沢感を与えるか、クリアインク層を凸凹状態として画像にシボ感を与えるか、を選択するようにしている。クリアインク層を吐出してから硬化させるまでの時間を調整するために、本実施形態においては、キャリッジ14の構成がこれまで説明した実施形態と異なるものとなっている。
図16は本発明の他の実施形態に係る印刷装置10のキャリッジ14の底面(記録媒体Sと対向する面)を概略的に示している。
図16に示すように、本実施形態では、クリアインク吐出用ノズル列155が2つ設けられている。1つは紫外線照射ユニット160aに近い位置にノズル列155aであり、もう一つは、紫外線照射ユニット160bに近い位置にノズル列155bである。
シアンインク吐出用ノズル列151、マゼンタインク吐出用ノズル列152、イエローインク吐出用ノズル列153、ブラックインク吐出用ノズル列154は、クリアインク吐出用ノズル列155a、155bによって挟まれるようにして配されている。
図17は、上記のように構成される他の実施形態に係る印刷装置10の印刷動作を説明する図である。図17はいずれも、クリアインク層を形成している際の動作を示す図であり、図17(A)は画像に光沢感を与える際の印刷動作を、また、図17(B)は画像に光沢感を与える際の印刷動作を示している。
図17(A)の動作では、キャリッジ14を第1方向に移動させて、第1方向に移動するクリアインクのノズル列155bからクリアインクを吐出させて記録媒体Sの前記カラ
ー画像上にクリアインク層を形成させるとともに、このとき形成されたクリアインク層に対して紫外線照射ユニット160aから紫外光を照射してクリアインクを硬化させる。
図17(A)では、クリアインク層を照射する紫外線照射ユニットと、クリアインクを吐出するノズル列とは、離れた位置関係にあるものを利用している。このため、吐出されたクリアインク層に対して、紫外線照射ユニット160により紫外光を照射するまでの時間をある程度確保することが可能となり、これによりクリアインク層がほぼ平坦にレベリングした後に、これが硬化するので、クリアインク層の表面層は、図15(B)に示すような平坦な状態となり、下地となるカラー画像層に光沢感を与えることができる。
一方、図17(B)の動作では、キャリッジ14を第1方向に移動させて、第1方向に移動するクリアインクのノズル列155aからクリアインクを吐出させて記録媒体Sの前記カラー画像上にクリアインク層を形成させるとともに、このとき形成されたクリアインク層に対して紫外線照射ユニット160bから紫外光を照射してクリアインクを硬化させる。
図17(B)では、クリアインク層を照射する紫外線照射ユニットと、クリアインクを吐出するノズル列とは、近い位置関係にあるものを利用している。この場合、吐出されたクリアインク層は、直ちに紫外線照射ユニット160bに紫外光が照射され、クリアインク層が平坦にレベリングする前に、クリアインクが硬化することで、クリアインク層の表面層は、図15(A)に示すような凸凹状態となり、下地となるカラー画像層にシボ感を与えることができる。
以上のような実施形態によっても、画像中において、光沢感のある領域と、シボ感のある領域とを混在させることが可能となり、印刷装置によって提供する画像の表現を広げることができる。
次に本発明の他の実施形態について説明する。図18は本発明の他の実施形態に係る印刷装置10の概要を示す図である。本実施形態においては、キャリッジ14と独立して動作する紫外線照射ユニット160のみを搭載した紫外線照射キャリッジ24が設けられており、この紫外線照射キャリッジ24が第1の方向にわたって自在に移動し、キャリッジ14のノズル列155により形成されたクリアインク層に対して、紫外光を照射してこれを硬化するようになっている。
本実施形態においては、紫外線照射キャリッジ24による紫外線照射で、クリアインク層を硬化させるタイミング、位置などは適宜制御することで、画像中に光沢感のある領域と、シボ感のある領域とを任意に設定することができる。
以上のような実施形態によっても、画像中において、光沢感のある領域と、シボ感のある領域とを混在させることが可能となり、印刷装置によって提供する画像の表現を広げることができる。
以上、本発明の印刷装置及び印刷方法では、クリアインクノズル列から前記クリアインクを吐出させて前記媒体にクリアインク層を形成させるとともに、このとき形成されたクリアインク層に対して光照射部から光を照射してクリアインクを硬化させる動作の実行中に、前記光照射部からの前記光の照射強度を調整する構成となっているので、本発明の印刷装置及び印刷方法によれば、画像中において、光沢感のある領域と、シボ感のある領域とを混在させることが可能となり、印刷装置によって提供する画像の表現を広げることができる。
1・・・コンピューター、10・・・印刷装置、12・・・ガイドレール、13・・・搬送ローラー、14・・・キャリッジ、19・・・プラテン、24・・・紫外線照射キャリッジ、81・・・シフトレジスタ、82・・・ラッチ回路、83・・・デコーダー、84・・・制御ロジック、85・・・スイッチ、86・・・OR回路、105・・・インターフェイス、110・・・コントローラー、111・・・CPU、112・・・ROM、113・・・RAM、117・・・駆動信号生成回路、120・・・入力操作ユニット、130・・・記録媒体搬送ユニット、140・・・キャリッジ駆動ユニット、150・・・ヘッドユニット、151・・・(シアンインク)ノズル列、152・・・(マゼンタインク)ノズル列、153・・・(イエローインク)ノズル列、154・・・(ブラックインク)ノズル列、155・・・(クリアインク)ノズル列、160・・・紫外線照射ユニッ
ト、170・・・ラインヘッドユニット、180・・・キャリッジ位置検出器、414・・・流路ユニット、415・・・流路形成基板、416・・・ノズルプレート、417・・・弾性板、421・・・ピエゾ素子、423・・・固定板、424・・・フレキシブルケーブル、451・・・圧力室、452・・・インク供給口、453・・・リザーバ、473・・・島部、S・・・記録媒体、HC・・・ヘッド制御回路

Claims (5)

  1. 媒体に対して第1方向に移動可能なキャリッジと、
    前記キャリッジに設けられ、光が照射されると硬化するカラーインクまたはクリアインクを吐出する記録ヘッドと、
    前記記録ヘッドに設けられ、光が照射されると硬化するカラーインクを吐出するカラーインクノズル列と、
    前記記録ヘッドに設けられ、前記光が照射されると硬化するクリアインクを吐出するクリアインクノズル列と、
    前記キャリッジに設けられ、光が照射されると硬化するカラーインクを吐出するカラーインクノズル列と、
    前記キャリッジに設けられ、前記光が照射されると硬化するクリアインクを吐出するクリアインクノズル列と、
    前記キャリッジと前記媒体とを前記第1方向と交差する第2方向に相対移動させる移動機構と、
    前記キャリッジに設けられ、前記光を照射する光照射部と、
    コントローラーと
    を備え、
    前記コントローラーは、
    前記キャリッジを前記第1方向に移動させて、前記第1方向に移動する前記カラーインクノズル列から前記カラーインクを吐出させて前記媒体にカラー画像を形成させると共に、このとき形成されたカラー画像に対して前記光照射部から前記光を照射して前記カラー画像を硬化させる第1動作と、
    前記第1動作の後、前記キャリッジを前記第1方向に移動させて、前記第1方向に移動する前記クリアインクノズル列から前記クリアインクを吐出させて前記媒体にクリアインク層を形成させると共に、このとき形成されたクリアインク層に対して前記光照射部から前記光を照射して前記クリアインクを硬化させる第2動作と、を実行すると共に、
    前記第2動作の実行中に前記光照射部からの前記光の照射強度を調整することを特徴とする印刷装置。
  2. 前記光照射部が複数の紫外線LEDから構成されることを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
  3. 前記光照射部が前記第2方向に直列接続された複数の紫外線LEDから構成されることを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
  4. 前記光照射部が前記第2方向に並べられた複数の紫外線LEDからなると共に、前記第2方向で隣り合う紫外線LED同士は互いに独立して点滅するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
  5. 媒体に対して第1方向に移動可能なキャリッジと、
    前記キャリッジに設けられ、光が照射されると硬化するカラーインクまたはクリアインクを吐出する記録ヘッドと、
    前記記録ヘッドに設けられ、光が照射されると硬化するカラーインクを吐出するカラーインクノズル列と、
    前記記録ヘッドに設けられ、前記光が照射されると硬化するクリアインクを吐出するクリアインクノズル列と、
    前記キャリッジと前記媒体とを前記第1方向と交差する第2方向に相対移動させる移動機構と、
    前記キャリッジに設けられ、前記光を照射する光照射部と、
    を用いた印刷方法であって、
    前記キャリッジを前記第1方向に移動させて、前記第1方向に移動する前記カラーインクノズル列から前記カラーインクを吐出させて前記媒体にカラー画像を形成させると共に、このとき形成されたカラー画像に対して前記光照射部から前記光を照射して前記カラー画像を硬化させる第1動作と、
    前記第1動作の後、前記キャリッジを前記第1方向に移動させて、前記第1方向に移動する前記クリアインクノズル列から前記クリアインクを吐出させて前記媒体にクリアインク層を形成させると共に、このとき形成されたクリアインク層に対して前記光照射部から前記光を照射して前記クリアインクを硬化させる第2動作と、を実行すると共に、
    前記第2動作の実行中に前記光照射部からの前記光の照射強度を調整することを特徴とする印刷方法。
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