JP2014008669A - 画像形成方法、液滴吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像物の品質を向上させること。
【解決手段】画像層の材料を含む第1機能液を液滴として吐出して第1機能液層を形成し、背景層の材料を含む第2機能液を液滴として吐出して第2機能液層を形成し、前記第1機能液層と前記第2機能液層との間に、前記画像層と前記背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第3機能液を液滴として吐出して第3機能液層を形成し、機能液積層体を形成する。
【選択図】図5
【解決手段】画像層の材料を含む第1機能液を液滴として吐出して第1機能液層を形成し、背景層の材料を含む第2機能液を液滴として吐出して第2機能液層を形成し、前記第1機能液層と前記第2機能液層との間に、前記画像層と前記背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第3機能液を液滴として吐出して第3機能液層を形成し、機能液積層体を形成する。
【選択図】図5
Description
本発明は、画像形成方法および液滴吐出装置に関する。
従来、白インクを吐出させる白色ヘッドと、カラーインクを吐出するプロセスカラーヘッドと、白インクの吐出とカラーインクの吐出の順序を制御する制御手段と、を備えたインクジェットプリンターが知られている(例えば、特許文献1参照)。このように構成すれば、例えば、グラビア印刷に比べ、版の作成等にかかるコストや時間を削減でき、また、透明又は不透明の包装材に対し臨機応変に対応して印刷することができる。
しかしながら、上記のインクジェットプリンターでは、白インクとカラーインクを吐出した際、吐出された白インクとカラーインクとが接触して混色が発生し、画像品質が低下してしまう、という課題があった。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例にかかる画像形成方法は、画像層の材料を含む第1機能液を液滴として吐出して第1機能液層を形成し、背景層の材料を含む第2機能液を液滴として吐出して第2機能液層を形成し、前記第1機能液層と前記第2機能液層との間に、前記画像層と前記背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第3機能液を液滴として吐出して第3機能液層を形成し、機能液積層体を形成することを特徴とする。
この構成によれば、第1機能液層と第2機能液層との間に第3機能液層が形成される。第3機能液層の形成によって、第1機能液層と第2機能液層とが接触しない。すなわち、第1機能液層と第2機能液層との混色や滲み等の発生を防止することができる。従って、画像層と背景層とが仕切り層によって仕切られるため、滲み等の発生が無く、画像の品質を向上させることができる。
[適用例2]上記適用例にかかる画像形成方法では、前記第1機能液の吐出と前記第2機能液の吐出と前記第3機能液の吐出とを同時期に行うことを特徴とする。
この構成によれば、同時期に第1機能液層と第2機能液層と第3機能液層とが形成されるため、生産性を向上させることができる。
[適用例3]上記適用例にかかる画像形成方法では、前記第1機能液層における前記第1機能液の吐出密度よりも高くなるように前記第3機能液を吐出することを特徴とする。
この構成よれば、第1機能液層よりも緻密な状態で第3機能液層が形成されるので、第1機能液層と第2機能液層との接触を確実に防止することができる。
[適用例4]上記適用例にかかる画像形成方法では、前記機能液積層体を硬化することを特徴とする。
この構成によれば、各機能液層を形成する度に、当該機能液層を硬化させるのでなく、液状態である機能液積層体を一括して硬化する。これにより、生産性を向上させることができる。
[適用例5]本適用例にかかる液滴吐出装置は、画像層の材料を含む第1機能液を液滴として吐出する第1吐出ヘッドと、背景層の材料を含む第2機能液を液滴として吐出する第2吐出ヘッドと、前記画像層と前記背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第3機能液を液滴として吐出する第3吐出ヘッドと、前記第1吐出ヘッドと前記第2吐出ヘッドと前記第3吐出ヘッドとが搭載されたキャリッジを備え、前記キャリッジの移動方向に対して、前記第1吐出ヘッドと前記第2吐出ヘッドとの間に前記第3吐出ヘッドを配置したことを特徴とする。
この構成によれば、キャリッジの移動方向に対して、第1吐出ヘッドと第2吐出ヘッドとの間に第3吐出ヘッドが配置される。従って、例えば、キャリッジを一方方向に移動させながら各ヘッドから機能液を吐出させた場合、第1吐出ヘッドから吐出された第1機能液によって形成された第1機能液層と第2吐出ヘッドから吐出された第2機能液によって形成された第2機能液層との間に、第3吐出ヘッドから吐出された第3機能液によって第3機能液層を形成することが可能となる。当該第3機能液層の形成により、第1機能液層と第2機能液層との接触が防止され、第1機能液層と第2機能液層との混色や滲み等の発生を低減させることができる。従って、画像層と背景層とが、仕切り層によって互いに接触がないので、画像品質を向上させることができる。
[適用例6]上記適用例にかかる液滴吐出装置では、前記キャリッジの移動方向における両端部に前記第2吐出ヘッドを配置し、前記両端部に配置された各前記2吐出ヘッドと前記第1吐出ヘッドとの間のそれぞれに前記第3吐出ヘッドを配置したことを特徴とする。
この構成によれば、キャリッジの往復動において、第1機能液層と第2機能液層と第3機能液層とを形成することが可能となり、さらに生産性を向上させることができる。
[適用例7]上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記キャリッジを移動させながら、前記第1機能液と前記第2機能液と前記第3機能液を吐出させる制御部を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、キャリッジが一方方向に移動する過程において同時期に第1機能液層と第2機能液層と第3機能液層とを形成することが可能となり、生産性を向上させることができる。
[適用例8]上記適用例にかかる液滴吐出装置では、前記第3吐出ヘッドの吐出密度が前記第1吐出ヘッドの吐出密度よりも高いことを特徴とする。
この構成よれば、第1機能液層よりも緻密な状態で第3機能液層を形成することが可能となり、第1機能液層と第2機能液層との接触を確実に防止することができる。
[適用例9]上記適用例にかかる液滴吐出装置は、吐出された前記第1機能液と前記第2機能液と前記第3機能液を硬化させる硬化部を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、吐出された機能液を効率よく硬化させることができる。これにより、生産性を向上させることができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。
(液滴吐出装置の構成)
まず、液滴吐出装置の構成について説明する。なお、本実施形態では、機能液として、光の照射を受けることによって硬化が促進する機能液を吐出する構成について説明する。
まず、液滴吐出装置の構成について説明する。なお、本実施形態では、機能液として、光の照射を受けることによって硬化が促進する機能液を吐出する構成について説明する。
図1は、液滴吐出装置の構成を示す斜視図である。図1に示すように、液滴吐出装置1は、吐出ユニット2と、ワーク搬送装置3と、吐出ユニット搬送装置9と、メンテナンス装置11と、これらの装置等を制御する制御部10(図4参照)等を有している。
吐出ユニット2は、キャリッジ7を備え、キャリッジ7には、ヘッドユニット13と硬化部としての紫外線照射装置15が設けられている。ヘッドユニット13は、第1〜第3吐出ヘッド31,32,33を備えている。液滴吐出装置1では、ヘッドユニット13とワークWとを相対的に移動させながら吐出ヘッド31,32,33から機能液を液滴として吐出させる。これによって、ワークW上に液滴が着弾され、所望の画像を描画することができる。なお、図中のY軸方向はワークWの移動方向を示し、X軸方向は平面視でY軸方向とは直交する方向を示している。また、X軸方向及びY軸方向によって規定されるXY平面と直交する方向は、Z軸方向として規定される。
ワーク搬送装置3は、図1に示すように、定盤21と、ガイドレール23aと、ガイドレール23bと、ワークテーブル25と、テーブル位置検出装置27と、を有している。定盤21は、Y軸方向に沿って延びるように据えられている。ガイドレール23a及びガイドレール23bは、定盤21の上面21a上に配設されている。ガイドレール23a及びガイドレール23bは、それぞれ、Y軸方向に沿って延在している。ガイドレール23aとガイドレール23bとは、互いにX軸方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
ワークテーブル25は、ガイドレール23a及びガイドレール23bを挟んで定盤21の上面21aに対向した状態で設けられている。ワークテーブル25は、ガイドレール23a及びガイドレール23b上に載置されている。ワークテーブル25は、ワークWが載置される面である載置面25aを有している。載置面25aは、定盤21側とは反対側(上側)に向けられている。ワークテーブル25は、ガイドレール23a及びガイドレール23bによってY軸方向に沿って案内され、定盤21上をY軸方向に沿って往復動可能に構成されている。テーブル位置検出装置27は、定盤21の上面21aに設けられており、Y軸方向に延在している。テーブル位置検出装置27は、ガイドレール23aとガイドレール23bとの間に設けられている。テーブル位置検出装置27は、ワークテーブル25のY軸方向における位置を検出する。
ワークテーブル25は、図示しない移動機構及び動力源によって、Y軸方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、ワークテーブル25をY軸方向に沿って移動させるための動力源として、テーブル搬送モーターが採用されている。テーブル搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。テーブル搬送モーターからの動力は、移動機構を介してワークテーブル25に伝達される。これにより、ワークテーブル25は、ガイドレール23a及びガイドレール23bに沿って、すなわちY軸方向に沿って往復動することができる。つまり、ワーク搬送装置3は、ワークテーブル25の載置面25aに載置されたワークWを、Y軸方向に沿って往復動させることができる。
吐出ユニット搬送装置9は、図1に示すように、架台61と、ガイドレール63と、キャリッジ位置検出装置65と、を有している。架台61は、X軸方向に延在しており、ワーク搬送装置3及びメンテナンス装置11をX軸方向に跨いでいる。架台61は、ワークテーブル25の定盤21側とは反対側で、ワーク搬送装置3及びメンテナンス装置11のそれぞれに対向している。架台61は、支柱67aと支柱67bとによって支持されている。支柱67a及び支柱67bは、定盤21を挟んでX軸方向に互いに対峙する位置に設けられている。支柱67a及び支柱67bは、それぞれ、ワークテーブル25よりもZ軸方向の上方に突出している。これにより、架台61とワークテーブル25との間、及び架台61とメンテナンス装置11との間には、それぞれ隙間が保たれている。
ガイドレール63は、架台61の定盤21側に設けられている。ガイドレール63は、X軸方向に沿って延在しており、架台61のX軸方向における幅にわたって設けられている。前述したキャリッジ7は、ガイドレール63に支持されている。キャリッジ7は、ガイドレール63によってX軸方向に沿って案内され、X軸方向に往復動可能な状態でガイドレール63に支持されている。キャリッジ位置検出装置65は、架台61とキャリッジ7との間に設けられており、X軸方向に延在している。キャリッジ位置検出装置65は、キャリッジ7のX軸方向における位置を検出する。
キャリッジ7は、図示しない移動機構及び動力源によって、X軸方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、キャリッジ7をX軸方向に沿って移動させるための動力源として、後述するキャリッジ搬送モーターが採用されている。キャリッジ搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。キャリッジ搬送モーターからの動力は、移動機構を介してキャリッジ7に伝達される。これにより、キャリッジ7は、ガイドレール63に沿って、すなわちX軸方向に沿って往復動することができる。つまり、吐出ユニット搬送装置9は、キャリッジ7に支持されたヘッドユニット13を、X軸方向に沿って往復動させることができる。
メンテナンス装置11は、図1に示すように、定盤71と、ガイドレール73aと、ガイドレール73bと、保守テーブル75と、キャッピングユニット76と、フラッシングユニット77と、ワイピングユニット79と、を有している。定盤71は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、X軸方向に支柱67aを挟んで定盤21と対峙する位置に設けられている。ガイドレール73a及びガイドレール73bは、定盤71の上面71a上に配設されている。ガイドレール73a及びガイドレール73bは、それぞれ、Y軸方向に沿って延在している。ガイドレール73aとガイドレール73bとは、互いにX軸方向に隙間をあけた状態で並んでいる。保守テーブル75は、ガイドレール73a及びガイドレール73bを挟んで定盤71の上面71aに対向した状態で設けられている。保守テーブル75は、定盤71から浮いた状態でガイドレール73a及びガイドレール73b上に載置されている。
保守テーブル75には、キャッピングユニット76や、フラッシングユニット77、ワイピングユニット79などの保守ユニットが載置される。本実施形態では、保守ユニットは、キャッピングユニット76と、フラッシングユニット77と、ワイピングユニット79と、を含んでいる。保守テーブル75は、ガイドレール73a及びガイドレール73bによってY軸方向に沿って案内され、定盤71上をY軸方向に沿って往復動可能に構成されている。
フラッシングユニット77は、保守テーブル75の定盤71側とは反対側に設けられている。ここで、ワークWへのパターンの描画とは無関係に、吐出ヘッド33から機能液を吐出させる動作は、フラッシング動作と呼ばれる。フラッシング動作には、例えば、ノズル内に滞留する機能液がノズル内で固化してしまうことを予防する効果がある。フラッシングユニット77は、フラッシング動作のときに、吐出ヘッド33から吐出される機能液を受ける装置である。
キャッピングユニット76は、吐出ヘッド33に蓋をすることで、機能液における液体成分がノズルから蒸発することを低く抑える。これにより、吐出ヘッド33における吐出性能を維持しやすくすることができる。ワイピングユニット79は、吐出ヘッド33のノズル面を拭く装置である。液滴吐出装置1では、ノズル面に機能液が付着することがある。ノズル面に機能液が付着すると、吐出ヘッド33における吐出性能が低下することがある。ワイピングユニット79は、ノズル面を拭くことによって、ノズル面35に付着している機能液を払拭する。これにより、吐出ヘッド33における吐出性能を維持しやすくすることができる。なお、ワイピングユニット79でノズル面を拭く動作は、ワイピング動作と呼ばれる。
保守テーブル75は、図示しない移動機構及び動力源によって、Y軸方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、保守テーブル75をY軸方向に沿って移動させるための動力源として、後述するテーブル搬送モーターが採用されている。テーブル搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。テーブル搬送モーターからの動力は、移動機構を介して保守テーブル75に伝達される。これにより、保守テーブル75は、ガイドレール73a及びガイドレール73bに沿って、すなわちY軸方向に沿って往復動することができる。つまり、メンテナンス装置11は、キャッピングユニット76や、フラッシングユニット77、ワイピングユニット79などの保守ユニットを、Y軸方向に沿って往復動させることができる。これにより、平面視で吐出ヘッド33がメンテナンス装置11に重なっている状態において、吐出ヘッド33をキャッピングユニット76、フラッシングユニット77及びワイピングユニット79のそれぞれに対向させることができる。
図2は、吐出ユニットの構成を示す模式図である(吐出ユニット2を図1中のA視方向に見たときの正面図である)。図2に示すように、吐出ユニット2は、キャリッジ7を備え、キャリッジ7には、ヘッドユニット13と紫外線照射装置15が設けられている。本実施形態にかかるヘッドユニット13は、ヘッドプレート14と、複数の吐出ヘッド31,32,33を有している。
具体的には、画像層の材料を含む第1機能液を液滴として吐出する第1吐出ヘッド31と、背景層の材料を含む第2機能液を液滴として吐出する第2吐出ヘッド32と、画像層と背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第3機能液を液滴として吐出する第3吐出ヘッド33を備えている。なお、本実施形態では、第1機能液、第2機能液及び第3機能液は、光の照射により硬化する機能液であり、当該機能液は、樹脂材料、光重合開始剤及び溶媒を、成分として含んでいる。これらの成分に、顔料や染料等の色素や、親液性や撥液性等の機能性材料を添加することによって固有の機能を有する機能液を生成することができる。顔料や染料等の色素を含有する機能液は、例えば、ワークWに描画する画像層や背景層、画像層と背景層との間の仕切り層を形成するための塗料として用いることができる。
第1吐出ヘッド31は、画像層の材料を含む第1機能液としてのカラーインクを液滴として吐出するヘッドとして適用することができる。例えば、図2に示すように、第1吐出ヘッド31は、シアンに対応する第1吐出ヘッド31C、マゼンタに対応する第1吐出ヘッド31M、イエローに対応する第1吐出ヘッド31Y、ブラックに対応する第1吐出ヘッド31K等として適用することができる。また、第2吐出ヘッド32は、画像層の背景となる背景層の材料を含む第2機能液として、例えば、白色インクを液滴として吐出するヘッドとして適用することができる。また、第3吐出ヘッド33は、画像層と背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第3機能液として、例えば、透明インク(クリアインク)を液滴として吐出するヘッドとして適用することができる。透明インク(クリアインク)であれば、カラーインクあるいは白色インクと混ざっても色合いが変わり難い。
そして、第1吐出ヘッド31、第2吐出ヘッド32及び第3吐出ヘッド33はキャリッジ7に搭載されている。ここで、キャリッジ7の移動方向(図2の例では、X軸方向)に対して、第1吐出ヘッド31と第2吐出ヘッド32との間に第3吐出ヘッド33が配置されている。なお、本実施形態では、複数の第1吐出ヘッド31C,31M,31Y,31Kを含む一群と、第2吐出ヘッド32との間に第3吐出ヘッド33が配置されている。また、本実施形態では、キャリッジ7の移動方向(X軸方向)における両端部にそれぞれ第2吐出ヘッド32a,32bが配置され、キャリッジ7の両端部に配置された各第2吐出ヘッド32a,32bと第1吐出ヘッド31(31C,31M,31Y,31K)の一群との間のそれぞれに第3吐出ヘッド33a,33bが配置されている。なお、キャリッジ7の移動方向(X軸方向)において、第1吐出ヘッド31と第2吐出ヘッド32との間に第3吐出ヘッド33が配置された構成であれば、第1吐出ヘッド31の数等は特に限定されない。
液滴吐出装置1には、第1機能液、第2機能液及び第3機能液を硬化させる紫外線照射装置15が設けられている。本実施形態では、紫外線照射装置15が、吐出ユニット2のキャリッジ7に設けられている。具体的には、図2に示すように、紫外線照射装置15a,15bが、ヘッドユニット13を挟むようにキャリッジ7のX軸方向における両端部に設けられている。紫外線照射装置15a,15bは、紫外線を発する光源43を有している。光源43から−Z軸方向に紫外線が照射される。そして、第1〜第3吐出ヘッド31,32,33から吐出されたインクに紫外線を照射することにより吐出されたインクが硬化される。光源43としては、例えば、LED、LD、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等の種々の光源43が採用され得る。
図3は、吐出ヘッドの構成を示す断面図である。なお、本実施形態では、第1吐出ヘッド31を例に挙げて説明する。図3に示すように、第1吐出ヘッド31は、ノズルプレート46と、キャビティープレート47と、振動板48と、圧電素子49を有している。ノズルプレート46には、複数のノズル37が設けられている。キャビティープレート47は、ノズルプレート46のノズル面35とは反対側の面に設けられている。キャビティープレート47には、複数のキャビティー51が形成されている。各キャビティー51は、各ノズル37に対応して設けられており、対応する各ノズル37に連通している。各キャビティー51には、図示しないタンクから機能液が供給される。なお、本実施形態の液滴吐出装置1では、機能液としての各カラーインク(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)を貯留する複数のタンクを備えており、各インクが貯留されたタンクと各インクに対応する第1吐出ヘッド31(31C、31M、31Y、31K)とが接続され、各第1吐出ヘッド31のキャビティー51に各インクが供給されるように構成されている。
振動板48は、キャビティープレート47のノズルプレート46側とは反対側の面に設けられている。振動板48は、Z軸方向に振動(縦振動)することによって、キャビティー51内の容積を拡大したり、縮小したりする。複数の圧電素子49は、それぞれ、振動板48のキャビティープレート47側とは反対側の面に設けられている。各圧電素子49は、各キャビティー51に対応して設けられており、振動板48を挟んで各キャビティー51に対向している。各圧電素子49は、駆動信号に基づいて、伸張する。これにより、振動板48がキャビティー51内の容積を縮小する。このとき、キャビティー51内の機能液に圧力が付与される。その結果、ノズル37から、機能液が液滴55として吐出される。吐出ヘッド33による液滴55の吐出法は、インクジェット法の1つである。インクジェット法は、塗布法の1つである。
なお、第2吐出ヘッド32及び第3吐出ヘッド33についても第1吐出ヘッド31と基本的な構成は同様であるため説明を省略する。但し、第3吐出ヘッド33の吐出密度が第1吐出ヘッド31の吐出密度よりも高くなるように設定してもよい。この場合、例えば、第1吐出ヘッド31のノズル密度よりも第3吐出ヘッド33のノズル密度を高くする。具体的には、第1吐出ヘッド31のノズルピッチよりも第3吐出ヘッドのノズルピッチを狭くする。これにより、第3吐出ヘッド33の吐出密度を第1吐出ヘッド31の吐出密度よりも高くすることができる。
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子49が採用されているが、機能液に圧力を付与するための加圧手段は、これに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子も採用され得る。また、加圧手段としては、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなども採用され得る。さらに、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって機能液に圧力を付与する構成も採用され得る。
次に、制御部の構成について説明する。図4は、液滴吐出装置の制御部の構成を示すブロック図である。図4に示すように、制御部10は、指令部100と駆動部110とを備えている。指令部100は、各種プログラムを実行するためのCPU(Central Processing Unit)101、データおよびプログラム等を一時的に記憶するためのRAM(Random Access Memory)102、各種データ、各種プログラム等があらかじめ不揮発的に記憶されているROM(Read Only Memory)103、およびインターフェイス104を具備している。そして、CPU101がインターフェイス104を介して入力される各種信号を、RAM102、ROM103のデータに基づき処理し、インターフェイス104を介して駆動部110へ制御信号を出力する。
駆動部110は、各種ドライバーを含み、吐出ユニット2、ワーク搬送装置3、吐出ユニット搬送装置9、メンテナンス装置11等に接続されている。そして、指令部100の制御信号に基づいて、各装置等を制御する。例えば、吐出ユニット搬送装置9及び第1〜第3吐出ヘッド31,32,33を所定のプログラムに基づいて駆動制御し、キャリッジ7をX軸方向に移動させながら、第1〜第3吐出ヘッド31,32,33から第1機能液と第2機能液と第3機能液を吐出させ、ワークW上に液滴55を塗布させることができる。
(画像形成方法)
次に、画像形成方法について説明する。画像形成方法は、画像層の材料を含む第1機能液を液滴として吐出して第1機能液層を形成し、背景層の材料を含む第2機能液を液滴として吐出して第2機能液層を形成し、第1機能液層と第2機能液層との間に、画像層と背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第3機能液を液滴として吐出して第3機能液層を形成し、機能液積層体を形成するものである。なお、本実施形態では、液滴吐出装置1を用いて、ワークWとして、例えば、透明性を有するフィルム等の基材上に画像を形成する方法について説明する。
次に、画像形成方法について説明する。画像形成方法は、画像層の材料を含む第1機能液を液滴として吐出して第1機能液層を形成し、背景層の材料を含む第2機能液を液滴として吐出して第2機能液層を形成し、第1機能液層と第2機能液層との間に、画像層と背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第3機能液を液滴として吐出して第3機能液層を形成し、機能液積層体を形成するものである。なお、本実施形態では、液滴吐出装置1を用いて、ワークWとして、例えば、透明性を有するフィルム等の基材上に画像を形成する方法について説明する。
図5は、画像形成方法を示す説明図である。なお、本実施形態では、説明を容易にするため、カラーインクを吐出する複数の第1吐出ヘッド31のうち、一つのみ示している。まず、図5(a)に示すように、ワークWに対してキャリッジ7を−X軸方向に移動させながら、第1吐出ヘッド31から画像層の材料を含む第1機能液を液滴55aとして吐出する。これにより、ワークW上に液滴55aが塗布され第1機能液層210aが形成される。
次いで、図5(b)に示すように、ワークWに対してキャリッジ7をさらに−X軸方向に移動させながら、第1吐出ヘッド31から画像層の材料を含む第1機能液を液滴55aとして吐出するとともに、第3吐出ヘッド33aから仕切り層の材料を含む第3機能液を液滴55cとして吐出する。すなわち、第1機能液を乾燥や固化、硬化させない状態、流動性が残った状態で、第3機能液を付与するように、第1機能液の吐出と第3機能液の吐出を同時期に行う。これにより、ワークW上に液滴55aが塗布され第1機能液層210aが形成されるとともに、第1機能液層210a上に第3機能液層220aが形成される。なお、本実施形態では、第1機能液層210aにおける第1機能液の吐出密度よりも高くなるように第3機能液を吐出する。この場合、例えば、第1吐出ヘッド31のノズル密度よりも第3吐出ヘッド33のノズル密度を高くすればよい。
次いで、図5(c)に示すように、ワークWに対してキャリッジ7をさらに−X軸方向に移動させながら、第1吐出ヘッド31から画像層の材料を含む第1機能液を液滴55aとして吐出するとともに、第3吐出ヘッド33aから仕切り層の材料を含む第3機能液を液滴55cとして吐出し、さらに、第2吐出ヘッド32aから背景層の材料を含む第2機能液を液滴55bとして吐出する。すなわち、第1機能液を乾燥や固化、硬化させない状態、流動性が残った状態で、第3機能液を付与し、第3機能液を乾燥や固化、硬化させない状態、流動性が残った状態で、第2機能液を付与するように、第1機能液の吐出と第2機能液の吐出と第3機能液の吐出を同時期に行う。これにより、ワークW上に液滴55aが塗布され第1機能液層210aが形成されるとともに、第1機能液層210a上に第3機能液層220aが形成され、さらに、第3機能液層220a上に第2機能液層230aが形成される。そして、第1機能液層210aと、第2機能液層230aと、第1機能液層210aと第2機能液層230aとの間に形成された第3機能液層220aと、が積層された機能液積層体200aが形成される。
次いで、図5(d)に示すように、ワークWに対してキャリッジ7をさらに−X軸方向に移動させながら、第1吐出ヘッド31から画像層の材料を含む第1機能液を液滴55aとして吐出し、第3吐出ヘッド33aから仕切り層の材料を含む第3機能液を液滴55cとして吐出し、第2吐出ヘッド32aから背景層の材料を含む第2機能液を液滴55bとして吐出する。そして、紫外線照射装置15aから紫外線を照射する。紫外線が照射された機能液積層体200aの一部が硬化される。詳細には、第1機能液層210aの一部が硬化され画像積層体300の一部が形成される。第3機能液層220aの一部が硬化され仕切り層220の一部が形成される。そして、第2機能液層230aの一部が硬化され背景層230の一部が形成される。
次いで、第1機能液層210aと、第2機能液層230aと、第3機能液層220aと、が積層された機能液積層体200aが形成された後、ワークWに対してキャリッジ7をさらに−X軸方向に移動させ、機能液積層体200aの全体に紫外線を照射する。これにより、図5(e)に示すように、ワークW上に、画像層210と、背景層230と、画像層210と背景層230と間に形成された仕切り層220と、を含む印刷表示物400が形成される。
なお、ワークWに対して、キャリッジ7をX軸方向に移動させて印刷表示物400を形成する場合には、第1吐出ヘッド31と第2吐出ヘッド32bと第3吐出ヘッド33bを用いて液滴55a,55b,55cを吐出して、第1機能液層210aと、第2機能液層230aと、第3機能液層220aと、が積層された機能液積層体200aを形成する。そして、紫外線照射装置15bを駆動させて紫外線を照射して、ワークW上に、画像層210と、背景層230と、画像層210と背景層230と間に形成された仕切り層220と、を含む印刷表示物400を形成する。
以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
画像層210となる第1機能液層210aと、背景層230となる第2機能液層230aと、第1機能液層210aと第2機能液層230aとの間に仕切り層220となる第3機能液層220aと、を含む機能液積層体200aが形成される。第3機能液層220aの形成によって、第1機能液層210aと第2機能液層230aとが接触しないので、第1機能液層210aと第2機能液層230aとの混色や滲み等の発生を防止することができる。従って、仕切り層220によって画像層210と背景層230とが確実に区分けされるので、画像の品質を向上させることができる。また、各層を乾燥や固化、硬化させない状態、流動性が残った状態で重ねるため、各層毎に、乾燥や固化、硬化する工程が省け、生産性が向上する。これにより、複数層の機能液を重ねて吐出し、まとめて乾燥や固化、硬化させることが可能であり、ワークWとキャリッジ7を1回の相対移動により機能液を吐出し、一度に複数層を形成することもできる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
(変形例1)上記実施形態では、ワークW上に画像層210となる第1機能液層210aを形成し、第1機能液層210a上に仕切り層220となる第3機能液層220aを形成し、第3機能液層220a上に背景層230となる第2機能液層230aを形成する画像形成方法について説明したが、この構成に限定されない。例えば、ワークW上に背景層230となる第2機能液層230aを形成し、第2機能液層230a上に仕切り層220となる第3機能液層220aを形成し、第3機能液層220a上に画像層210となる第1機能液層210aを形成してもよい。この場合、例えば、図5に示す例では、ワークWに対してキャリッジ7を−X軸方向に移動させながら、第2吐出ヘッド32b、第3吐出ヘッド33b、第1吐出ヘッド31順で液滴55b,55c,55aを吐出し、ワークW上に背景層230となる第2機能液層230aを形成し、第2機能液層230a上に仕切り層220となる第3機能液層220aを形成し、第3機能液層220a上に画像層210となる第1機能液層210aを形成する。そして、紫外線照射装置15aから紫外線を照射して、ワークW上に背景層230を形成し、背景層230上に仕切り層220を形成し、仕切り層220上に画像層210を形成する。このようにしても、第1機能液層210aと第2機能液層230aは、第3機能液層220aによって仕切られるため、互いに接触しない。これにより、滲み等がなく、高品質の画像を形成することができる。
(変形例2)上記実施形態では、液滴55a,55b,55cを同時期に吐出させたが、この構成に限定されない。例えば、まず、液滴55aを吐出して第1機能液層210aを形成した後に、液滴55cを吐出して、第1機能液層210a上に第3機能液層220aを形成する。そして、その後、液滴55bを吐出して第3機能液層220a上に第2機能液層230aを形成してもよい。このようにしても、第1機能液層210aと第2機能液層230aは、第3機能液層220aの形成によって互いに接触しないので、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
(変形例3)上記実施形態では、機能液として紫外線硬化インクを例に説明したが、これに限定されない。例えば、レジンインクや熱硬化型インク等であってもよい。この場合、例えば、液滴を吐出させて機能液積層体を形成するとともに、加熱して機能液積層体を硬化すればよい。このようにしても上記同様の効果を得ることができる。
(変形例4)上記実施形態では、キャリッジ7の移動方向の両端部に第2吐出ヘッド32a,32bを配置するとともに、第1吐出ヘッド31と各第2吐出ヘッド32a,32bとの間に第3吐出ヘッド33a,33bを配置した。さらに、キャリッジ7の両端部に紫外線照射装置15a,15bを備えたが、この構成に限定されない。例えば、2つの第2吐出ヘッド32a,32bのうち第2吐出ヘッド32bを、第3吐出ヘッド33a,33bのうち第3吐出ヘッド33bを、2つの紫外線照射装置15a,15bのうち紫外線照射装置15bを、それぞれ省略してもよい。この場合、例えば、図5に示す例では、ワークWに対してキャリッジ7を−X軸方向に移動させたときのみ、液滴55a,55b,55cを吐出させればよい。このようにしても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。さらには、キャリッジ7を回転させる回転手段を備えてもよい。この場合、キャリッジ7を−X軸方向に移動させたのち、キャリッジ7を180度回転させ、キャリッジ7を+X軸方向に移動させながら液滴55a,55b,55cを吐出できる。このようにすれば、吐出ユニット2の構成を簡略化させることができる。
1…液滴吐出装置、2…吐出ユニット、3…ワーク搬送装置、7…キャリッジ、9…吐出ユニット搬送装置、10…制御部、13…ヘッドユニット、14…ヘッドプレート、15(15a,15b)…硬化部としての紫外線照射装置、31(31C,31M,31Y,31K)…第1吐出ヘッド、32(32a,32b)…第2吐出ヘッド、33(33a,33b)…第3吐出ヘッド、35…ノズル面、37…ノズル、43…光源、46…ノズルプレート、47…キャビティープレート、48…振動板、49…圧電素子、51…キャビティー、55(55a,55b,55c)…液滴、100…指令部、101…CPU、102…RAM、103…ROM、104…インターフェイス、110…駆動部、200a…機能液積層体、210…画像層、210a…第1機能液層、220…仕切り層、220a…第3機能液層、230…背景層、230a…第2機能液層、300…画像積層体、400…印刷表示物。
Claims (9)
- 画像層の材料を含む第1機能液を液滴として吐出して第1機能液層を形成し、
背景層の材料を含む第2機能液を液滴として吐出して第2機能液層を形成し、
前記第1機能液層と前記第2機能液層との間に、前記画像層と前記背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第3機能液を液滴として吐出して第3機能液層を形成し、機能液積層体を形成することを特徴とする画像形成方法。 - 請求項1に記載の画像形成方法において、
前記第1機能液の吐出と前記第2機能液の吐出と前記第3機能液の吐出とを同時期に行うことを特徴とする画像形成方法。 - 請求項1または請求項2に記載の画像形成方法において、
前記第1機能液層における前記第1機能液の吐出密度よりも高くなるように前記第3機能液を吐出することを特徴とする画像形成方法。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の画像形成方法において、
前記機能液積層体を硬化することを特徴とする画像形成方法。 - 画像層の材料を含む第1機能液を液滴として吐出する第1吐出ヘッドと、
背景層の材料を含む第2機能液を液滴として吐出する第2吐出ヘッドと、
前記画像層と前記背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第3機能液を液滴として吐出する第3吐出ヘッドと、
前記第1吐出ヘッドと前記第2吐出ヘッドと前記第3吐出ヘッドとが搭載されたキャリッジを備え、
前記キャリッジの移動方向に対して、前記第1吐出ヘッドと前記第2吐出ヘッドとの間に前記第3吐出ヘッドを配置したことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項5に記載の液滴吐出装置において、
前記キャリッジの移動方向における両端部に前記第2吐出ヘッドを配置し、
前記両端部に配置された各前記第2吐出ヘッドと前記第1吐出ヘッドとの間のそれぞれに前記第3吐出ヘッドを配置したことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項5または請求項6に記載の液滴吐出装置において、
前記キャリッジを移動させながら、前記第1機能液と前記第2機能液と前記第3機能液を吐出させる制御部を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項5〜請求項7のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
前記第3吐出ヘッドの吐出密度が前記第1吐出ヘッドの吐出密度よりも高いことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項5〜請求項8のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
吐出された前記第1機能液と前記第2機能液と前記第3機能液を硬化させる硬化部を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
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JP2021030594A (ja) * | 2019-08-26 | 2021-03-01 | ローランドディー.ジー.株式会社 | インクジェットプリンタ |
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-
2012
- 2012-06-29 JP JP2012146526A patent/JP2014008669A/ja active Pending
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