JP2013184399A - 印刷装置、及び、印刷方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】耐擦性のあるマット調の画像を印刷すること。
【解決手段】イエローの紫外線硬化型インクを媒体に吐出するヘッドユニットと、紫外線を照射するLED照射部と、第1モードが設定されている場合、媒体の単位面積当たりに吐出される紫外線硬化型インクに対して、第1エネルギーの紫外線が照射された後に、第1エネルギーよりも強い第2エネルギーの紫外線が照射されるように制御し、第1モードで印刷される画像よりも高い光沢度の画像が印刷される第2モードが設定されている場合、媒体の単位面積当たりに吐出される紫外線硬化型インクに対して、第1エネルギーよりも強いエネルギーの紫外線が照射されるように制御する制御部と、を備える印刷装置。
【選択図】図4

Description

本発明は、印刷装置、及び、印刷方法に関する。
印刷装置として、ヘッドに設けられたノズルから用紙などの媒体に向けてインク滴を吐出することによって、媒体に画像を印刷するインクジェットプリンター(以下、プリンター)が挙げられる。また、プリンターの中には、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型インクを使用するものがあり、紫外線の照射光源としてLED素子を使用するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このようなプリンターであれば、インク受容層をもたないプラスチックや金属などで形成された媒体にも画像を印刷することができる。
特開2005−254560号公報
高いインクDutyで、即ち、単位面積当たりのインク吐出量を多くして、カラー画像を印刷すると、画像表面が平滑化されてしまうので、光沢度の低いマット調の画像を印刷することができない。一方、高いインクDutyで印刷されたカラー画像であっても、その上にクリアインク滴を疎らに吐出することで、画像表面を凹凸化でき、マット調の画像を印刷することができる。ただし、カラー画像からクリアインク滴が剥がれ易く、耐擦性を確保できない。
そこで、本発明では、耐擦性のあるマット調の画像を印刷することを目的とする。
前記課題を解決する為の主たる発明は、(A)イエローの紫外線硬化型インクを媒体に吐出するヘッドユニットと、(B)紫外線を照射するLED照射部と、(C)第1モードが設定されている場合、前記媒体の単位面積当たりに吐出される前記紫外線硬化型インクに対して、第1エネルギーの紫外線が照射された後に、前記第1エネルギーよりも強い第2エネルギーの紫外線が照射されるように制御し、前記第1モードで印刷される画像よりも高い光沢度の画像が印刷される第2モードが設定されている場合、前記媒体の単位面積当たりに吐出される前記紫外線硬化型インクに対して、前記第1エネルギーよりも強いエネルギーの紫外線が照射されるように制御する制御部と、(D)を備えることを特徴とする印刷装置である。
本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。
プリンターの全体構成を示すブロック図である。 プリンターの概略断面図である。 図3Aから図3Cは比較例の印刷方法を説明する図である。 本実施形態の印刷方法を説明する図である。 実施例1における印刷方法を示すフローである。 図6A及び図6Bは実施例1におけるLED照射部を説明する図であり、図6Cは隣り合うLEDの両方を点灯する場合を説明する図である。 図7Aは実施例2におけるグロス調モード時のLED照射部を示す図であり、図7Bは実施例2におけるマット調モード時のLED照射部を示す図である。 図8Aは実施例3におけるグロス調モード時のLED照射部を示す図であり、図8Bは実施例3におけるマット調モード時のLED照射部を示す図である。 図9A及び図9Bはマット調モード用のLED照射部を説明する図である。
===開示の概要===
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。
即ち、(A)イエローの紫外線硬化型インクを媒体に吐出するヘッドユニットと、(B)紫外線を照射するLED照射部と、(C)第1モードが設定されている場合、前記媒体の単位面積当たりに吐出される前記紫外線硬化型インクに対して、第1エネルギーの紫外線が照射された後に、前記第1エネルギーよりも強い第2エネルギーの紫外線が照射されるように制御し、前記第1モードで印刷される画像よりも高い光沢度の画像が印刷される第2モードが設定されている場合、前記媒体の単位面積当たりに吐出される前記紫外線硬化型インクに対して、前記第1エネルギーよりも強いエネルギーの紫外線が照射されるように制御する制御部と、(D)を備えることを特徴とする印刷装置である。
このような印刷装置によれば、印刷モードに応じた光沢度の画像を印刷することができ、また、耐擦性のあるマット調の画像を印刷することができる。
かかる印刷装置であって、前記媒体は前記LED照射部に対して搬送方向の下流側へ搬送され、前記LED照射部は複数のLEDを備え、前記第1モード時の前記LED照射部における前記搬送方向の前記下流側の部位、及び、前記第2モード時の前記LED照射部よりも、前記第1モード時の前記LED照射部における前記搬送方向の前記上流側の部位の方が、単位面積当たりの前記LEDの点灯数が少ないこと。
このような印刷装置によれば、紫外線硬化型インクに対して、第1モード時に弱いエネルギーの紫外線を照射した後に、強いエネルギーの紫外線を照射することができ、第2モード時に最初から強いエネルギーの紫外線を照射することができる。
かかる印刷装置であって、前記LED照射部では、前記搬送方向と交差する方向に複数の前記LEDが並ぶLED列が、前記搬送方向に複数並び、前記第1モード時の前記LED照射部における前記搬送方向の前記上流側の部位では、前記搬送方向に隣り合う前記LED列にて各々点灯するLEDの前記交差する方向の位置がずれていること。
このような印刷装置によれば、第1モード時に最初に照射する紫外線のエネルギーをより弱くすることができる。
かかる印刷装置であって、前記媒体は前記LED照射部に対して搬送方向の下流側へ搬送され、前記LED照射部では、前記搬送方向と交差する方向に複数のLEDが並ぶLED列が、前記搬送方向に複数並び、前記第1モード時の前記LED照射部における前記搬送方向の前記上流側の部位では、前記搬送方向に隣り合う前記LED列に各々属する前記LEDの前記交差する方向の位置がずれており、前記第1モード時の前記LED照射部における前記搬送方向の前記下流側の部位、及び、前記第2モード時の前記LED照射部では、前記搬送方向に隣り合う前記LED列に各々属する前記LEDの前記交差する方向の位置が揃っていること。
このような印刷装置によれば、紫外線硬化型インクに対して、第1モード時に弱いエネルギーの紫外線を照射した後に、強いエネルギーの紫外線を照射することができ、第2モード時に最初から強いエネルギーの紫外線を照射することができる。
かかる印刷装置であって、前記媒体は前記LED照射部に対して搬送方向の下流側へ搬送され、前記LED照射部では、前記搬送方向と交差する方向に複数のLEDが並ぶLED列が、前記搬送方向に複数並び、前記第1モード時の前記LED照射部における前記搬送方向の前記下流側の部位、及び、前記第2モード時の前記LED照射部よりも、前記第1モード時の前記LED照射部における前記搬送方向の前記上流側の部位の方が、前記LED列の前記搬送方向の間隔が広いこと。
このような印刷装置によれば、紫外線硬化型インクに対して、第1モード時に弱いエネルギーの紫外線を照射した後に、強いエネルギーの紫外線を照射することができ、第2モード時に最初から強いエネルギーの紫外線を照射することができる。
かかる印刷装置であって、前記ヘッドユニットは、シアンとマゼンタのうちの少なくとも一方の紫外線硬化型インクを前記媒体に吐出し、前記シアンとマゼンタのうちの少なくとも一方の紫外線硬化型インクは、前記LED照射部のピーク波長の光を吸収する補助剤を含有すること。
このような印刷装置によれば、より確実にマット調の画像を印刷することができる。
かかる印刷装置であって、前記ヘッドユニットは、ブラックの紫外線硬化型インクを前記媒体に吐出すること。
このような印刷装置によれば、耐擦性のあるマット調の画像を印刷することができる。
また、(A)イエローの紫外線硬化型インクを媒体に吐出する印刷方法であって、(B)第1モードが設定されている場合、紫外線を照射するLED照射部により、前記媒体の単位面積当たりに吐出される前記紫外線硬化型インクに対して、第1エネルギーの紫外線を照射した後に、前記第1エネルギーよりも強い第2エネルギーの紫外線を照射することと、(C)前記第1モードで印刷される画像よりも高い光沢度の画像が印刷される第2モードが設定されている場合、前記LED照射部により、前記媒体の単位面積当たりに吐出される前記紫外線硬化型インクに対して、前記第1エネルギーよりも強いエネルギーの紫外線を照射することと、(D)を備えることを特徴とする印刷方法である。
このような印刷方法によれば、印刷モードに応じた光沢度の画像を印刷することができ、また、耐擦性のあるマット調の画像を印刷することができる。
===印刷システム===
「印刷装置」をインクジェットプリンター(以下、プリンター)とし、プリンターとコンピューターが接続された印刷システムを例に挙げて、実施形態を説明する。
図1は、プリンター1の全体構成を示すブロック図であり、図2は、媒体Sの搬送方向と交差する幅方向に見たプリンター1の概略断面図である。
本実施形態のプリンター1は、紫外線が照射されると硬化する紫外線硬化型インク(以下、UVインク)を用いて、媒体S(用紙,布,プラスチックフィルム等)に画像を印刷する。UVインクは、光重合開始剤、紫外線硬化樹脂(モノマーやオリゴマー)、着色剤等を含有する。UVインクに紫外線が照射されると、光重合開始剤が光を吸収してラジカル等の活性種を生成し、これにより紫外線硬化樹脂にて重合反応が起こり、UVインクは硬化する。
コンピューター60は、プリンター1と通信可能に接続されており、内部にインストールされているプリンタードライバーによって、プリンター1に画像を印刷させるための印刷データをプリンター1に出力する。プリンタードライバーは、CD−ROMなどの記録媒体に記録されていたり、インターネットを介してコンピューター60にダウンロード可能であったりする。
コントローラー10は、プリンター1の制御を行うための制御ユニットであり、インターフェース部11と、CPU12と、メモリー13と、ユニット制御回路14とを有する。インターフェース部11は、外部装置であるコンピューター60とプリンター1との間でデータの送受信を行う。CPU12は、プリンター1の全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー13は、CPU12のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。そして、CPU12は、メモリー13に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路14を介して各ユニットを制御する。また、プリンター1内の状況を検出器群50が監視し、その検出結果に基づいて、コントローラー10は各ユニットを制御する。
搬送ユニット20は、媒体Sを搬送方向に搬送するためのものであり、搬送ベルト21と、搬送ローラー22a,22bと、を有する。不図示のモーターの回転により、搬送ローラー22a,22bが回転し、搬送ベルト21が回転することによって、搬送ベルト21上の媒体Sは搬送方向の下流側に搬送される。媒体Sは、搬送ベルト21上を搬送される際に、ヘッド31やLED照射部41と対向する。
ヘッドユニット30は、媒体SにUVインクを吐出するためのものであり、複数のヘッド31を有する。本実施形態のプリンター1は4色のUVインク(KCMY)を吐出可能とし、図2に示すように、ブラックのUVインクKを吐出するヘッド31,シアンのUVインクCを吐出するヘッド31,マゼンタのUVインクMを吐出するヘッド31,イエローのUVインクYを吐出するヘッド31が、搬送方向の上流側から順に並んでいる。
各ヘッド31の下面には、UVインクの吐出口である多数のノズル開口が、媒体Sの搬送方向と交差する幅方向に所定の間隔おきに並んで設けられている。また、幅方向に沿うノズル開口の列の長さは、媒体Sの最大幅以上である。ヘッド31の下を媒体Sが通過する際に、ヘッド31が媒体Sに向けてUVインクを吐出することにより、媒体Sに2次元の画像が印刷される。
また、ノズル開口からのインク吐出方式は、駆動素子(ピエゾ素子)に電圧をかけてインク室を膨張・収縮させることによりノズル開口からインクを吐出させるピエゾ方式でもよいし、発熱素子を用いてノズル内に気泡を発生させ、その気泡によってノズル開口からインクを吐出させるサーマル方式でもよい。
照射ユニット40は、媒体S上のUVインクに向けて紫外線(光)を照射して、UVインクを硬化するためのものであり、LED照射部41を有する。本実施形態では、紫外線の照射光源を発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)とし、LED照射部41の下面(媒体Sとの対向面)には、後述の図6に示すように複数のLED(LED素子を有するLEDパッケージ)が配設されている。また、照射ユニット40はヘッド31と同数の4個のLED照射部41を有し、各ヘッド31の搬送方向の下流側にLED照射部41が1個ずつ設けられている。よって、あるヘッド31から媒体S上に吐出されたUVインクは、そのヘッド31の直ぐ下流側に位置するLED照射部41からの紫外線により硬化する。
なお、LED照射部41からの光によってUVインクが硬化するように、UVインク内の光重合開始剤が吸収する波長の光を照射するLED照射部41を使用する。本実施形態では、ピーク波長を395nmとするLED照射部41を使用するが、これに限らない。一般的なUVインクが硬化するように、355nm以上420nm以下の範囲にピーク波長を有するLED照射部41を使用するとよい。
また、図2に示すようにヘッド31ごとにLED照射部41を設けるに限らず、例えば、搬送方向の最下流側の位置にLED照射部41を1個だけ配置してもよい。また、媒体Sの単位面積当たりに吐出されるUVインクに対して照射される紫外線の照射エネルギー(mJ/cm)は、紫外線の照射強度(mW/cm)と照射時間(s)の積で定められる。
また、以下の説明では、媒体Sの単位面積当たりのインク吐出量(換言すると、「媒体Sの単位面積に相当する画素数」のうちの「ドットが形成される画素数」の割合)を、「インクDuty」と呼ぶ。そして、媒体Sの単位面積当たりに吐出されるインク量が多い場合にインクDutyが高いとし、逆に、媒体Sの単位面積当たりに吐出されるインク量が少ない場合に、インクDutyが低いとする。また、4色のUVインク(KCMY)を適宜使用して印刷する画像(モノクロ画像を含む)をカラー画像と呼ぶ。
===印刷モード===
ユーザーの用途に応じて画像の光沢度を変えた印刷が行えるように、本実施形態のプリンター1は、「マット調モード」と「グロス調モード」を有する。
マット調モードが設定されている場合、プリンター1は、画像に照射された光が乱反射するように画像表面の凹凸が比較的に大きく、グロス調モードで印刷される画像よりも光沢度の低いマット調の画像を印刷する。
一方、グロス調モードが設定されている場合、プリンター1は、画像表面が滑らかで、マット調モードで印刷される画像よりも光沢度の高いグロス調の画像を印刷する。
===比較例の印刷方法===
図3Aから図3Cは、比較例の印刷方法を説明する図である。図3Aは、低インクDutyのカラー画像を示し、図3Bは、高インクDutyのカラー画像を示す。図3A及び図3Bに示す比較例の印刷方法では、マット調モードが設定されている場合に、カラー画像に対して、最初から強いエネルギーの光(紫外線)を照射し、カラー画像の表層部から内部までを一気に硬化する。
UVインクは比較的に粘度が高いので、媒体Sに着弾した直後のUVインク滴は粒状に隆起した状態となる。そのため、低インクDutyのカラー画像を印刷する場合、図3Aに示すように、各UVインク滴が媒体S上の離れた位置に着弾する。その後、強いエネルギーの光が照射されることにより、粒状のUVインク滴がそれぞれ独立した状態で一気に硬化される。よって、画像表面が凹凸形状となり、光沢度の低いマット調の画像が印刷される。
一方、高インクDutyのカラー画像を印刷する場合、媒体Sの大部分がUVインク滴で覆われ、媒体Sに着弾したUVインク滴同士が繋がるため、図3Bに示すように、UVインクによる画像表面が平坦化される。その後、強いエネルギーの光が照射されることにより、画像の表層部から内部までが一気に硬化される。この場合、画像表面が滑らかな状態で硬化され、画像の光沢度が高くなってしまう。即ち、マット調の画像ではなく、グロス調の画像が印刷される。
つまり、低インクDutyのカラー画像を印刷する場合には、強いエネルギーの光(紫外線)で一気にUVインクを硬化してもマット調の画像を印刷することができるが、高インクDutyのカラー画像を印刷する場合には、強いエネルギーの光(紫外線)で一気にUVインクを硬化してしまうと、マット調の画像を印刷することができない。
図3Cは、カラー画像上にクリアインク滴を吐出した様子を示す図である。図3Bに示すような表面が滑らかな高インクDutyのカラー画像であっても、その上にクリアインク滴を疎らに吐出することで、画像表面を凹凸形状にすることができ、マット調の画像を印刷することができる。しかし、カラー画像を構成するインクと異なるクリアインクで凸部を形成するため、カラー画像からクリアインクが剥がれ易く、耐擦性が悪い。また、カラー画像を印刷するインクに加えてクリアインクを使用するため、コストが上がってしまう。
そこで、本実施形態では、高インクDutyのカラー画像を印刷する場合にも、クリアインクを使用せずに、耐擦性のあるマット調の画像を印刷することを目的とする。
===本実施形態の印刷方法===
図4は、本実施形態の印刷方法を説明する様子を示す図である。本実施形態の印刷方法では、マット調モードが設定されている場合に、例えば、イエローのUVインクによる高インクDutyのイエロー画像に対して、最初に弱いエネルギーの光(紫外線)を照射して画像の表層部だけを硬化した後に、強いエネルギーの光(紫外線)を照射して画像の内部まで画像全体を硬化する。そうすることで、図4に示すように、画像表面にシワを寄せ、画像表面を凹凸形状にすることができる。つまり、マット調の画像を印刷することができる。
このように画像表面にシワが寄る現象は、最初に弱いエネルギーの光を照射して画像の表層部だけを硬化することで、画像の表層部の方が内部よりも硬化による体積収縮が大きくなり、画像の表層部と内部とで体積バランスが崩れることにより発生すると考えられる。
また、画像表面にシワが寄る現象は、マゼンタやシアンのUVインクによる画像よりも、イエローのUVインクによる画像において顕著に現れた。これは、UVインクの硬化に寄与する光の波長領域、即ち、光重合開始剤が吸収する光の波長領域が、青色光の波長領域に含まれているか、又は、それに近いことが原因と考えられる。そのため、青色光を吸収するために青色光の波長領域に吸収領域を有するイエローインクでは、マゼンタやシアンインクに比べて、硬化に寄与する波長の光が着色剤で吸収され易く、画像内部まで光が届き難い。即ち、イエローインクでは、マゼンタやシアンインクに比べて、硬化に寄与する波長の光の透過性が悪い。そのため、本実施形態の印刷方法のように最初に弱いエネルギーの光を照射する場合、イエロー画像の内部の光重合開始剤まで光が届かず、画像の表層部だけが硬化する。ゆえに、本実施形態の印刷方法によれば、イエロー画像の表面にシワを寄せて画像表面を凹凸形状にすることができ、マット調のイエロー画像を印刷することができる。
同様に、ブラックのUVインクにおいても、マゼンタやシアンのUVインクに比べて、硬化に寄与する波長の光が着色剤で吸収され易く、画像内部の光重合開始剤まで光が届き難い。そのため、ブラックのUVインクによる画像に対しても、最初に弱いエネルギーの光を照射することで、画像の表層部だけを硬化することができる。その結果、ブラック画像の表面にもシワを寄せて画像表面を凹凸形状にすることができ、マット調のブラック画像を印刷することができる。
また、インクDutyが高く、厚みのある画像ほど、表面にシワが寄る現象が発生し易く、マット調の画像になり易い。これは、画像の厚さが厚いほど、画像内部の光重合開始剤まで光が届き難く、画像内部が硬化し難くなるからである。従って、図3Bに示す比較例の印刷方法では高インクDutyの画像ほど光沢度が高くなってしまうが、本実施形態の印刷方法によれば、高インクDutyの画像ほど、表面にシワが寄り易く、マット調の画像になり易い。
また、逆に言えば、グロス調モードが設定されている場合に、最初に弱いエネルギーの光(紫外線)を照射して画像の表層部だけを硬化してしまうと、画像表面が凹凸形状になってしまう。よって、光沢度の高いグロス調の画像を印刷することができない。
そこで、本実施形態のプリンター1では、マット調モード(第1モードに相当)が設定されている場合、媒体Sの単位面積当たりに吐出されるUVインクに対して、弱いエネルギー(第1エネルギーに相当)の紫外線が照射された後に、それよりも強いエネルギー(第2エネルギーに相当)の紫外線が照射されるように、コントローラー10が制御を行う。一方、グロス調モード(第2モードに相当)が設定されている場合、媒体Sの単位面積当たりに吐出されるUVインクに対して、マット調モード時の最初の照射エネルギー(第1エネルギー)よりも強いエネルギーの紫外線が最初から照射されるように、コントローラー10が制御を行う。
そうすることで、マット調モード時には、イエローやブラックインクを使用した画像の表層部だけが最初に硬化するため、画像表面にシワを寄せ、画像表面を凹凸形状にすることができる。ゆえに、高インクDutyの画像を印刷する場合にも、クリアインクを使用することなく、光沢度の低いマット調の画像を印刷することができる。また、弱いエネルギーの光(紫外線)の後に強いエネルギーの光(紫外線)を照射するため、画像全体が硬化し、媒体Sに画像を定着させることができる。また、クリアインクを使用せずに画像表面を凹凸形状にするため、耐擦性のあるマット調の画像を印刷することができる。また、クリアインクを使用しないので、コストを下げることもできる。
なお、低インクDutyの画像を印刷する場合には、最初に弱いエネルギーの紫外線を照射しなくても、即ち、最初から強いエネルギーの紫外線を照射しても、図3Aに示すようにマット調の画像を印刷することができる。しかし、本実施形態では、マット調モードが設定されている場合には、インクDutyに関係なく、弱いエネルギーの紫外線を照射してから強いエネルギーの紫外線を照射する。そうすることで、コントローラー10の制御を容易にすることができる。
一方、グロス調モード時には画像全体を一気に硬化することができ、画像表面を滑らかな状態で硬化することができる。従って、図3Bに示すように、高インクDutyの画像を印刷する場合には、画像表面を平滑化でき、光沢度の高いグロス調の画像を印刷することができる。なお、低インクDutyの画像を印刷する場合には、画像の上からリアインクを吐出することによって、画像表面を平滑化し、光沢度の高いグロス調の画像を印刷するとよい。
また、前述のように、最初に弱いエネルギーの光(紫外線)を照射したとしても、マゼンタやシアンインクによる画像では、イエローやブラックインクによる画像に比べて、画像の内部まで硬化し易く、画像表面にシワが寄り難い。即ち、マット調の画像になり難い。しかし、マゼンタやシアンインクは、一般的に、イエローやブラックインクと重ねて使用される。そのため、マゼンタやシアンインクの画像表面が凹凸形状になり難くとも、イエローやブラックインクの画像表面が凹凸形状になるため、画像全体の表面を凹凸形状にすることができ、マット調の画像を印刷することができる。
また、ブラックインクよりもイエローインクの方が、マゼンタやシアンインクと重ねて使用される確率が高い。そこで、図2に示すように、イエローインクを吐出するヘッド31を搬送方向の最下流側に配置する。そうすることで、マゼンタやシアンインクの画像上に、表面が凹凸形状になり易いイエローインクの画像を重ねて形成することができる。そのため、イエローインクの画像表面を画像全体の表面にすることができ、画像全体の表面がより凹凸形状になり易い。よって、マット調の画像をより確実に印刷することができる。ただし、これに限らず、例えば、ブラックインクを吐出するヘッド31を搬送方向の最下流側に配置してもよく、この場合にも、表面が凹凸形状になり易いブラックインクの画像表面を画像全体の表面にすることができ、より確実にマット調の画像を印刷することができる。
===印刷方法:実施例1===
図5は、実施例1における印刷方法を示すフローであり、図6A及び図6Bは、実施例1におけるLED照射部41の下面に配設されたLEDを示す図である。図6Aは、グロス調モード時のLED照射部41を示す図であり、図6Bは、マット調モード時のLED照射部41を示す図である。なお、図2に示すように各ヘッド31の搬送方向下流側に配置されたLED照射部41が、図6Aや図6Bに示すLED照射部41に該当する。
各LED照射部41の下面では、媒体Sの搬送方向と交差する幅方向に沿って10個のLED(n1〜n10)が所定の間隔おきに並ぶ「LED列」が10個形成されている。そして、10個のLED列(L1〜L10)は、搬送方向に沿って所定の間隔おきに並んでいる。以下の説明のために、搬送方向上流側に位置するLED列から順に小さい番号を付し(L1,L2…)、幅方向の上側に位置するLEDから順に小さい番号を付す(n1,n2…)。
実施例1では、マット調モード時のLED照射部41(図6B)における搬送方向上流側の部位(以下、上流部)の方が、マット調モード時のLED照射部41(図6B)における搬送方向下流側の部位(以下、下流部)、及び、グロス調モード時のLED照射部41(図6A)よりも、単位面積当たりのLEDの点灯数が少なくなるように制御する。そうすることで、マット調モード時には、媒体S上のUVインクに対して、弱いエネルギーの紫外線(光)を照射した後に、強いエネルギーの紫外線を照射することができ、グロス調モード時には、媒体S上のUVインクに対して、最初から強いエネルギーの紫外線を照射することができる。
なお、ここでは、LED照射部41のうち、搬送方向上流側から4個のLED列(L1〜L4)を含む領域を「上流部」とし、搬送方向下流側から6個のLED列(L5〜L10)を含む領域を「下流部」とする。ただし、これに限らず、上流部に属するLED列の数を、増やしてもよいし、減らしてもよい。
以下、図5のフローに従って、具体的な印刷方法の流れについて説明する。まず、コントローラー10は、印刷ジョブを受信すると(S01)、印刷モードがグロス調モードに設定されているのか、それとも、マット調モードに設定されているのかを確認する(S02)。例えば、プリンタードライバーをインストールしているコンピューター60においてユーザーが印刷モードを設定する場合、コントローラー10は、プリンタードライバーから印刷モードに関する情報を取得して印刷モードを確認する。
そして、印刷モードが「グロス調モード」に設定されている場合(S02→Y)、コントローラー10は、図6Aに示すように、LED照射部41が有する全てのLEDを点灯する。そのため、搬送方向の位置によらずに単位面積当たりのLEDの点灯数は一定となる。よって、グロス調モード時には、搬送方向の位置によらずに、LED照射部41の照射強度Icを強く、且つ、一定にすることができる。
一方、印刷モードが「マット調モード」に設定されている場合(S02→N)、コントローラー10は、図6Bに示すように、LED照射部41の上流部が有するLED列(L1〜L4)に属するLEDを1個おきに点灯し、下流部が有するLED列(L5〜L10)に属する全てのLEDを点灯する。そのため、上流部の方が下流部に比べて、単位面積当たりのLEDの点灯数が少なくなる。よって、LED照射部41の上流部の照射強度Iuを、下流部の照射強度Ilよりも弱くすることができる(Iu<Il)。また、マット調モード時のLED照射部41(図6B)における上流部の方が、グロス調モード時のLED照射部41(図6A)に比べて、単位面積当たりのLEDの点灯数が少なくなる。よって、マット調モード時のLED照射部41における上流部の照射強度Iuを、グロス調モード時のLED照射部41の照射強度Icよりも弱くすることができる(Iu<Il,Ic)。
図6Cは、搬送方向や幅方向に隣り合うLEDの両方を点灯する場合を説明する図である。LEDから照射された光は徐々に広がるため、搬送方向や幅方向に隣り合うLEDの両方を点灯すると照射範囲の一部が重複する。照射範囲が重複する領域では照射強度が強くなり、その領域を通過するUVインクに照射される光(紫外線)のエネルギーは強くなる。
そこで、マット調モード時のLED照射部41(図6B)における上流部では、搬送方向に隣り合うLED列(例えばL1とL2)にて各々点灯するLEDの幅方向の位置をずらす。具体的に説明すると、奇数番号のLED列(L1,L3)では奇数番号のLED(n1,n3,n5…)を点灯し、偶数番号のLED列(L2,L4)では偶数番号のLED(n2,n4,n6…)を点灯する。そうすることで、LED照射部41の上流部においてLEDの照射範囲が重複する領域を無くしたり減らしたりすることができ、上流部の照射強度Iuをより弱くすることができる。従って、マット調モード時に、最初に画像の表層部だけを硬化することができ、画像表面にシワを寄せることができる。
逆に、マット調モード時のLED照射部41(図6B)における下流部やグロス調モードのLED照射部41(図6A)では、搬送方向及び幅方向に隣り合うLEDが両方点灯するため、LEDの照射範囲が重複し、照射強度Il,Icを強くすることができる。従って、マット調モード時には、LED照射部41の上流部で硬化されなかった画像内部を、下流部によって硬化することができる。また、グロス調モード時には、画像全体を一気に硬化することができ、画像表面を滑らかな状態で硬化することができる。
こうしてLEDの点灯数を制御した後、コントローラー10は、印刷処理を実行する(S05)。その結果、図2に示すように、搬送ベルト21上を搬送される媒体Sに対して、インクの色ごとにヘッド31からインクが吐出され、LED照射部41によって媒体S上のインクが硬化される。なお、LED照射部41の下を通過する媒体Sの搬送速度は一定であるとする。
その結果、グロス調モード時には(図6A)、搬送方向の位置によらずに照射強度Icが一定であり、且つ、強い照射強度IcであるLED照射部41の下を媒体Sは通過する。そのため、媒体S上のUVインクに対して最初から強いエネルギーの光(紫外線)が照射され、画像の表層部から内部まで画像全体が一気に硬化される。従って、表面が滑らかな状態で画像が硬化され、光沢度の高いグロス調の画像を印刷することができる。
一方、マット調モード時には(図6B)、上流部の照射強度Iuが弱く、且つ、下流部の照射強度Ilが強いLED照射部41の下を媒体Sは通過する。そのため、媒体S上のUVインクに対して、最初に上流部により弱いエネルギーの光(紫外線)が照射され、その後に下流部により強いエネルギーの光(紫外線)が照射される。従って、イエローインクやブラックインクによる画像では、最初に画像の表層部だけが硬化するため、画像表面にシワが寄り、画像表面が凹凸形状となる。そのため、イエローインクとブラックインクの少なくとも一方を使用した画像では画像全体の表面が凹凸形状となり、光沢度の低いマット調の画像を印刷することができる。このように、実施例1の印刷方法によれば、クリアインクを使用せずに、耐擦性のあるマット調の画像を印刷することができる。
なお、マット調モード時に、LED照射部41の上流部に属する一部のLEDを消灯しているが、これに限らない。例えば、LEDを消灯する代わりに、UVインクの硬化に寄与する光(紫外線)をカットするフィルターでLEDを覆ってもよい。この場合にも、マット調モード時のLED照射部41における上流部の照射強度Iuを下流部の照射強度Ilよりも弱くすることができる。
===印刷方法:実施例2===
図7Aは、実施例2におけるグロス調モード時のLED照射部41を示す図であり、図7Bは、実施例2におけるマット調モード時のLED照射部41を示す図である。実施例2では、コントローラー10は、印刷モードに応じて「LED列の幅方向の位置」を調整する。そのために、実施例2で使用するLED照射部41では、搬送方向上流側から2番目と4番目のLED列(L2,L4)が幅方向に移動可能な構成となっている。ただし、説明の簡略のために、図7ではLED列の移動機構を省略する。
具体的に説明すると、印刷モードが「グロス調モード」に設定されている場合、コントローラー10は、図7Aに示すように、搬送方向に隣り合うLED列(例えばL1とL2)に各々属するLEDの幅方向の位置を揃え、且つ、全てのLEDを点灯する。そうすることで、図6Cに示すように、搬送方向及び幅方向に隣り合うLEDの照射範囲が重複し、LED照射部41の照射強度Icを強くすることができる。また、全てのLED列(L1〜L10)に各々属するLEDの幅方向の位置が揃うため、搬送方向の位置によらずに、LED照射部41の照射強度Icが一定となる。
そのため、グロス調モード時には、媒体S上のUVインクに対して最初から強いエネルギーの光(紫外線)が照射され、画像の表層部から内部まで画像全体が一気に硬化される。従って、表面が滑らかな状態で画像が硬化され、光沢度の高いグロス調の画像を印刷することができる。
一方、印刷モードが「マット調モード」に設定されている場合、コントローラー10は、図7Bに示すように、LED照射部41の上流部では、搬送方向に隣り合うLED列(例えばL1とL2)に各々属するLEDの幅方向の位置をずらし、下流部では、搬送方向に隣り合うLED列(例えばL5とL6)に各々属するLEDの幅方向の位置を揃える。また、コントローラー10は全てのLEDを点灯する。
そのために、コントローラー10は、上流部が有するLED列(L1〜L4)のうち、搬送方向上流側から2番目と4番目のLED列(L2,L4)を幅方向の下側にずらす。LED列(L2,L4)のずらし量は、幅方向に並ぶLEDの間隔の半分の長さとする。その結果、例えば、1番目のLED列(L1)に属する幅方向の上から1番目と2番目のLED(n1,n2)の中央に、2番目のLED列(L2)に属する幅方向の上から1番目のLED(n1)を配置することができる。なお、LED列(L2,L4)のずらし量を、幅方向に並ぶLEDの間隔の半分の長さにするに限らず、それよりも短くしてもよいし、長くしてもよい。
このように、LED照射部41の上流部において、搬送方向に隣り合うLED列に各々属するLEDの幅方向の位置をずらすことで、搬送方向に隣り合うLEDの照射範囲が重複する領域を無くしたり減らしたりすることができ、上流部の照射強度Iuを弱くすることができる。一方、LED照射部41の下流部では、搬送方向に隣り合うLED列に各々属するLEDの幅方向の位置を揃えるため、搬送方向及び幅方向に隣り合うLEDの照射範囲が重複し、下流部の照射強度Ilを強くすることができる。
つまり、マット調モード時のLED照射部41における上流部の照射強度Iuを、下流部の照射強度Ilよりも弱くすることができる。また、マット調モード時のLED照射部41における上流部の照射強度Iuを、グロス調モード時のLED照射部41の照射強度Icよりも弱くすることができる(Iu<Il,Ic)。
そのため、マット調モード時には、媒体S上のUVインクに対して、上流部により最初に弱いエネルギーの光(紫外線)が照射され、その後に下流部により強いエネルギーの光(紫外線)が照射される。従って、イエローやブラックインクによる画像では、最初に画像の表層部だけが硬化して画像表面にシワが寄り、画像表面が凹凸形状となる。よって、イエローインクとブラックインクの少なくとも一方を使用する画像では、画像全体の表面が凹凸形状となり、マット調の画像を印刷することができる。このように、実施例2の印刷方法によれば、クリアインクを使用せずに、耐擦性のあるマット調の画像を印刷することができる。
===印刷方法:実施例3===
図8Aは、実施例3におけるグロス調モード時のLED照射部41を示す図であり、図8Bは、実施例3におけるマット調モード時のLED照射部41を示す図である。実施例3では、コントローラー10は、印刷モードに応じて「LED列の搬送方向の間隔」を調整する。そのために、実施例3で使用するLED照射部41では、搬送方向上流側から3個のLED列(L1〜L3)が搬送方向に移動可能な構成となっている。ただし、説明の簡略のために、図8ではLED列の移動機構を省略する。
具体的に説明すると、印刷モードが「グロス調モード」に設定されている場合、コントローラー10は、図8Aに示すように、LED列の搬送方向の間隔D1を比較的に狭くし、且つ、全てのLEDを点灯する。そうすることで、図6Cに示すように、搬送方向及び幅方向に隣り合うLEDの照射範囲が重複し、LED照射部41の照射強度Icを強くすることができる。また、コントローラー10は、全てのLED列(L1〜L10)の搬送方向の間隔D1を一定にする。そうすることで、搬送方向の位置によらずに、LED照射部41の照射強度Icを一定にすることができる。
そのため、グロス調モード時には、媒体S上のUVインクに対して最初から強いエネルギーの光(紫外線)が照射され、画像の表層部から内部まで画像全体が一気に硬化される。従って、表面が滑らかな状態で画像が硬化され、光沢度の高いグロス調の画像を印刷することができる。
一方、印刷モードが「マット調モード」に設定されている場合、コントローラー10は、図8Bに示すように、LED照射部41の上流部が有するLED列の搬送方向の間隔D2を広くし、下流部が有するLED列の搬送方向の間隔D1を狭くする。そのために、コントローラー10は、搬送方向の上流側から3個のLED列(L1〜L3)を搬送方向の上流側にずらしつつ、LED列(L1〜L4)の搬送方向の間隔D2を広げる。LED列の搬送方向の間隔D2を広げることで、搬送方向に隣り合うLEDの照射範囲が重複する領域を無くしたり減らしたりすることができ、上流部の照射強度Iuを弱くすることができる。
このように、実施例3では、グロス調モード時のLED照射部41(図8A)、及び、マット調モード時のLED照射部41(図8B)における下流部よりも、マット調モード時のLED照射部41(図8B)における上流部の方が、LED列の搬送方向の間隔が広くなるようにする。そうして、グロス調モード時のLED照射部41の照射強度Ic、及び、マット調モード時のLED照射部41における下流部の照射強度Ilよりも、マット調モード時のLED照射部41における上流部の照射強度Iuを弱くする(Iu<Il,Ic)。
そうすることで、マット調モード時には、媒体S上のUVインクに対して、上流部により最初に弱いエネルギーの光(紫外線)が照射され、その後に下流部により強いエネルギーの光(紫外線)が照射される。従って、イエローやブラックインクによる画像では、最初に画像の表層部だけが硬化して画像表面にシワが寄り、画像表面が凹凸形状となる。よって、イエローインクとブラックインクの少なくとも一方を使用する画像では、画像全体の表面が凹凸形状となり、マット調の画像を印刷することができる。このように、実施例3の印刷方法によれば、クリアインクを使用せずに、耐擦性のあるマット調の画像を印刷することができる。
===印刷方法:実施例4===
前述のように、LED照射部41からの光によってUVインクが硬化するように、UVインク内の光重合開始剤が吸収する波長の光を照射するLED照射部41を使用する。そのため、LED照射部41のピーク波長は、光重合開始剤が吸収する光の波長領域内に含まれる。
また、マゼンタやシアンインクの着色剤は、イエローやブラックインクの着色剤に比べて、UVインクの硬化に寄与する波長の光、即ち、光重合開始剤が吸収する波長の光を吸収し難い。よって、マゼンタやシアンインクによる画像に対して最初に弱いエネルギーの光を照射しても、画像内部の光重合開始剤まで光が届き、画像内部まで硬化し易い。そのため、マゼンタやシアンインクによる画像では、画像表面にシワが寄り難く、マット調の画像になり難い。
そこで、実施例4では、シアン及びマゼンタのUVインクに、LED照射部41のピーク波長の光を吸収する補助剤を含有させる。そうすることで、シアンやマゼンタインクの画像に光(紫外線)が照射されたときに、光重合開始剤が吸収する波長の光を補助剤が吸収するため、光の透過性が悪くなる。
そのため、マット調モード時にシアンやマゼンタインクの画像に対して最初に弱いエネルギーの光(紫外線)を照射することで、画像内部の光重合開始剤まで光が届き難くなり、画像内部を硬化させずに表層部だけを硬化させることができる。その結果、画像表面にシワを寄せて画像表面を凹凸形状にすることができ、マット調の画像を印刷することができる。
このように実施例4では、イエローやブラックインクによる画像だけでなく、シアンやマゼンタインクによる画像においても画像表面を凹凸形状にすることができるため、画像全体の表面の凹凸をより大きくすることができ、マット調の画像をより確実に印刷することができる。また、イエローやブラックインクを使用しない場合にも、マット調の画像を印刷することができる。また、シアンとマゼンタのうちの一方の色のUVインクだけに補助剤を含有させてもよい。
なお、LED照射部41のピーク波長(395nm)の光を吸収する補助剤として、以下の組成のものが挙げられる。例えば、1-(フェニル)エタノン、ジ(4-メトキシフェニル)ジケトン、1,2-ビス(フェニル)エタンジオン、α-ヒドロキシ-α-フェニルアセトフェノン、1,2-ジフェニル-2-エトキシエタノン、1,2-ジフェニル-2-(イソブトキシ)エタノン、1,2-ジフェニル-2-(イソプロピルオキシ)エタン-1-オン、1-[(ジフェニルホスフィニル)カルボニル]-2,4,6-トリメチルベンゼン、2-(メトキシカルボニル)ベンゾフェノンが挙げられる。
===変形例===
<変形例1>
図9A及び図9Bは、マット調モード用のLED照射部を説明する図である。上記の実施例では、マット調モードとグロス調モードとで同じLED照射部41を使用しているが、これに限らず、マット調モード用のLED照射部41とグロス調モード用のLED照射部41を別に設けてもよい。その場合、印刷モードに応じて、LEDのオンオフを制御したり、LED照射部41の上流部が有するLED列を幅方向や搬送方向に移動したりする必要がなくなる。
例えば、印刷モードに応じて単位面積当たりのLEDの点灯数を変える場合、図9Aに示すマット調モード用のLED照射部41を使用するとよい。図9Aに示すLED照射部41の上流部では、下流部に比べて、1個おきにLEDが間引かれて配置されている。具体的に説明すると、上流部では、奇数番号のLED列(L1,L3)に属する偶数番号のLED(n2,n4…)が間引かれ、偶数番号のLED列(L2,L4)に属する奇数番号のLED(n1,n3…)が間引かれている。
また、例えば、印刷モードに応じてLED列の搬送方向の間隔を変える場合、図9Bに示すマット調モード用のLED照射部41を使用してもよい。図9Bに示すLED照射部41の上流部では、下流部に比べて、LED列が間引かれて配置されている。具体的に説明すると、上流部では、偶数番号のLED列(L2,L4)が間引かれている。
このようなLED照射部41(図9A,図9B)であっても、上流部の照射強度Iuを下流部の照射強度Ilよりも弱くすることができる。よって、マット調モード時に、媒体S上のUVインクに対して最初に弱いエネルギーの光(紫外線)を照射することができ、マット調の画像を印刷することができる。
<変形例2>
上記の実施例では、マット調モード時に、LED照射部41の上流部の照射強度Iuを下流部の照射強度Ilよりも弱くしているが、これに限らない。例えば、2つのLED照射部41を使用して媒体S上のUVインクに紫外線を照射する場合、最初のLED照射部41が媒体Sと対向する時間を、2番目のLED照射部41が媒体Sと対向する時間よりも短くしてもよい。即ち、最初のLED照射部41と媒体Sの相対移動速度を、2番目のLED照射部41と媒体Sの相対移動速度よりも速くしてもよい。この場合にも、媒体S上のUVインクに対して、最初に弱いエネルギーの光が照射された後に、強いエネルギーの光が照射されるため、マット調の画像が印刷される。
===その他の実施の形態===
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
<プリンターについて>
上記の実施形態では、媒体の幅長さに亘って延びた固定されたヘッドの下を媒体が通過する際に、ヘッドが媒体に対してインクを吐出することにより、媒体に2次元の画像を印刷するプリンターを例に挙げているが、これに限らない。例えば、ヘッドが移動方向に移動しながら媒体にインクを吐出する動作と、ヘッドに対して媒体を搬送方向の下流側に搬送する動作と、を交互に繰り返し、ヘッドよりも搬送方向の下流側に配置されたLED照射部により媒体上の光硬化型インクを硬化するプリンターでもよい。
1 プリンター、10 コントローラー、11 インターフェース部、
12 CPU、13 メモリー、14 ユニット制御回路、
20 搬送ユニット、21 搬送ベルト、22a 搬送ローラー、
22b 搬送ローラー、30 ヘッドユニット、31 ヘッド、
40 照射ユニット、41 LED照射部、
50 検出器群、60 コンピューター

Claims (8)

  1. (A)イエローの紫外線硬化型インクを媒体に吐出するヘッドユニットと、
    (B)紫外線を照射するLED照射部と、
    (C)第1モードが設定されている場合、前記媒体の単位面積当たりに吐出される前記紫外線硬化型インクに対して、第1エネルギーの紫外線が照射された後に、前記第1エネルギーよりも強い第2エネルギーの紫外線が照射されるように制御し、
    前記第1モードで印刷される画像よりも高い光沢度の画像が印刷される第2モードが設定されている場合、前記媒体の単位面積当たりに吐出される前記紫外線硬化型インクに対して、前記第1エネルギーよりも強いエネルギーの紫外線が照射されるように制御する制御部と、
    (D)を備えることを特徴とする印刷装置。
  2. 請求項1に記載の印刷装置であって、
    前記媒体は前記LED照射部に対して搬送方向の下流側へ搬送され、
    前記LED照射部は複数のLEDを備え、
    前記第1モード時の前記LED照射部における前記搬送方向の前記下流側の部位、及び、前記第2モード時の前記LED照射部よりも、前記第1モード時の前記LED照射部における前記搬送方向の前記上流側の部位の方が、単位面積当たりの前記LEDの点灯数が少ない、
    印刷装置。
  3. 請求項2に記載の印刷装置であって、
    前記LED照射部では、前記搬送方向と交差する方向に複数の前記LEDが並ぶLED列が、前記搬送方向に複数並び、
    前記第1モード時の前記LED照射部における前記搬送方向の前記上流側の部位では、前記搬送方向に隣り合う前記LED列にて各々点灯するLEDの前記交差する方向の位置がずれている、
    印刷装置。
  4. 請求項1に記載の印刷装置であって、
    前記媒体は前記LED照射部に対して搬送方向の下流側へ搬送され、
    前記LED照射部では、前記搬送方向と交差する方向に複数のLEDが並ぶLED列が、前記搬送方向に複数並び、
    前記第1モード時の前記LED照射部における前記搬送方向の前記上流側の部位では、前記搬送方向に隣り合う前記LED列に各々属する前記LEDの前記交差する方向の位置がずれており、
    前記第1モード時の前記LED照射部における前記搬送方向の前記下流側の部位、及び、前記第2モード時の前記LED照射部では、前記搬送方向に隣り合う前記LED列に各々属する前記LEDの前記交差する方向の位置が揃っている、
    印刷装置。
  5. 請求項1に記載の印刷装置であって、
    前記媒体は前記LED照射部に対して搬送方向の下流側へ搬送され、
    前記LED照射部では、前記搬送方向と交差する方向に複数のLEDが並ぶLED列が、前記搬送方向に複数並び、
    前記第1モード時の前記LED照射部における前記搬送方向の前記下流側の部位、及び、前記第2モード時の前記LED照射部よりも、前記第1モード時の前記LED照射部における前記搬送方向の前記上流側の部位の方が、前記LED列の前記搬送方向の間隔が広い、
    印刷装置。
  6. 請求項1から請求項5の何れか1項に記載の印刷装置であって、
    前記ヘッドユニットは、シアンとマゼンタのうちの少なくとも一方の紫外線硬化型インクを前記媒体に吐出し、
    前記シアンとマゼンタのうちの少なくとも一方の紫外線硬化型インクは、前記LED照射部のピーク波長の光を吸収する補助剤を含有する、
    印刷装置。
  7. 請求項1から請求項6の何れか1項に記載の印刷装置であって、
    前記ヘッドユニットは、ブラックの紫外線硬化型インクを前記媒体に吐出する、
    印刷装置。
  8. (A)イエローの紫外線硬化型インクを媒体に吐出する印刷方法であって、
    (B)第1モードが設定されている場合、紫外線を照射するLED照射部により、前記媒体の単位面積当たりに吐出される前記紫外線硬化型インクに対して、第1エネルギーの紫外線を照射した後に、前記第1エネルギーよりも強い第2エネルギーの紫外線を照射することと、
    (C)前記第1モードで印刷される画像よりも高い光沢度の画像が印刷される第2モードが設定されている場合、前記LED照射部により、前記媒体の単位面積当たりに吐出される前記紫外線硬化型インクに対して、前記第1エネルギーよりも強いエネルギーの紫外線を照射することと、
    (D)を備えることを特徴とする印刷方法。
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