JP2017081096A

JP2017081096A - 印刷装置および印刷方法

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Publication number: JP2017081096A
Application number: JP2015214618A
Authority: JP
Inventors: 政久大竹; Masahisa Otake
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2017-05-18
Anticipated expiration: 2035-10-30
Also published as: US20170120640A1; US9868307B2; CN106985522A; EP3162582B1; JP6641890B2; CN106985522B; EP3162582A1

Abstract

【課題】着弾位置のずれによる濃度ムラの発生を十分に抑制することができる印刷装置および印刷方法を提供する。【解決手段】キャリッジユニットは、インクを吐出する第１のヘッド１３１Ａと、同色のインクを吐出する第２のヘッド１３１Ｂと、を有し、第２のヘッドは、第１のヘッドとｘ軸方向（主走査方向）に隣接し、かつ、ｙ軸方向（搬送方向）に重なるよう配置されている。キャリッジユニットの往路において、第１のヘッドが印刷する第１の画像の印刷濃度は、記録媒体の搬送方向下流に向かって漸減しており、かつ、第１の画像は、ｘ軸方向において、第１のノズルからのインクによるドットが少なくとも２つ繋げられたドット群を含む。また、キャリッジユニットの往復動における復路において、第２のノズルは、第１の画像の印刷濃度の減少を補完する第２の画像を印刷する。【選択図】図３

Description

本発明は、印刷装置および印刷方法に関する。

可撓性を有するシート状の記録媒体にインクジェット方式により印刷を施す印刷装置が知られている。このような印刷装置は、一般に、記録媒体上にインクを吐出する複数の印刷ヘッドを備えている。これら印刷ヘッドは、隣り合う印刷ヘッド同士が配列方向において一部重複するように配置されている。

この印刷ヘッド同士の重複領域（オーバーラップ領域）においては、隣り合う印刷ヘッドの双方からインクを吐出して画像を完成させている。

しかしながら、このような印刷装置のオーバーラップ領域では、着弾位置のずれによる濃度ムラが発生する問題があった。

このような問題を解決するため、隣り合う印刷ヘッドのうちの、先行してインクを吐出する印刷ヘッドの印刷画素と重複する印刷画素を、後行してインクを吐出する印刷ヘッドの印刷画素内に発生させる試みが行われている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記方法では、着弾位置のずれによる濃度ムラの発生を十分に抑制することができず、特に、記録媒体の搬送方向における濃度ムラの発生を抑制するのが困難であった。

特開２０１１−１２１２４９号公報

本発明の目的は、着弾位置のずれによる濃度ムラの発生を十分に抑制することができる印刷装置および印刷方法を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の印刷装置は、記録媒体を搬送しつつ該記録媒体上にインクを吐出して印刷を施す印刷装置であって、
前記記録媒体と対向するように配置され、前記記録媒体の搬送方向と交差する主走査方向に往復動するキャリッジユニットを有し、
前記キャリッジユニットは、前記記録媒体の搬送方向に配置され、前記インクを吐出する複数の第１のノズルを有する第１のヘッドと、前記記録媒体の搬送方向に配置され、前記第１のノズルと同色の前記インクを吐出する複数の第２のノズルを有する第２のヘッドと、を有し、
前記第２のヘッドは、前記第１のヘッドと前記主走査方向に隣接し、かつ、前記記録媒体の搬送方向に重なるよう配置されており、
前記キャリッジユニットの往復動における往路において、前記第１のヘッドが前記記録媒体に印刷する第１の画像の印刷濃度は、前記記録媒体の搬送方向の下流側に向かって漸減しており、かつ、前記第１の画像は、前記主走査方向において、前記第１のノズルから吐出された前記インクによるドットが少なくとも２つ繋げられたドット群を含み、
前記キャリッジユニットの往復動における復路において、前記第２のノズルは、前記記録媒体に、前記第１の画像の印刷濃度の減少を補完する第２の画像を印刷するよう構成されていることを特徴とする。

これにより、主走査方向および搬送方向における着弾位置のずれによる濃度ムラを十分に抑制することができる。

本発明の印刷装置では、前記第２の画像は、前記主走査方向において、前記第２のノズルから吐出された前記インクによるドットが少なくとも２つ繋げられたドット群を含むのが好ましい。

これにより、主走査方向における着弾位置のずれによる濃度ムラをより確実に抑制することができる。

本発明の印刷装置では、前記第１のヘッドと前記第２のヘッドとの重なる領域における、前記往路または前記復路での前記第１のヘッドが前記記録媒体に印刷する第３の画像と前記第２のヘッドが前記記録媒体に印刷する第４の画像は、主走査方向において同じ印刷濃度で、かつ、互いに補完するよう構成され、
前記第３の画像は、前記主走査方向において、前記第１のノズルから吐出された前記インクによるドットが少なくとも２つ繋げられたドット群を含み、
前記第４の画像は、前記第２のノズルから吐出された前記インクによるドットが少なくとも２つ繋げられたドット群を含むのが好ましい。

これにより、主走査方向における着弾位置のずれによる濃度ムラをさらに確実に抑制することができる。

本発明の印刷方法は、本発明の印刷装置を用いて記録媒体上に印刷を施すことを特徴とする。

本発明の印刷装置の好適な実施形態を示す側面図である。図１に示す印刷装置の主要部のブロック図である。図１に示す印刷装置が備えるキャリッジユニットにおける第１のヘッドおよび第２のヘッドの配置の一例を示す平面図である。キャリッジユニットの往路（復路）における第１のヘッドによるインクのドット配置の一例を示す部分拡大図である。第１のヘッドと第２のヘッドとの重複領域における各ノズルによるインクのドット配置の一例を示す部分拡大図である。

以下、本発明の印刷装置および印刷方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の印刷装置の好適な実施形態を示す側面図である。図２は、図１に示す印刷装置の主要部のブロック図である。図３は、図１に示す印刷装置が備えるキャリッジユニットにおける第１のヘッドおよび第２のヘッドの配置を示す平面図である。図４は、キャリッジユニットの往路（復路）における第１のヘッドによるインクのドット配置の一例を示す部分拡大図である。図５は、第１のヘッドと第２のヘッドとの重複領域における各ノズルによるインクのドット配置の一例を示す部分拡大図である。なお、以下では、説明の都合上、図１中の紙面奥行き方向を「ｘ軸方向」、左右方向を「ｙ軸方向」、上下方向を「ｚ軸方向」と言う。また、図３〜５中の座標軸は、それぞれ、図１中の座標軸と対応している。また、図４、５中におけるマス目は、インクのドットの配置を示している。

本発明の印刷装置１は、記録媒体としてのワークＷを搬送しつつ、当該ワークＷ上に印刷を施す装置であり、本発明の印刷方法を実行することができる。

図１、図２に示すように、印刷装置１は、機台１１と、ワークＷを搬送する搬送機構部（搬送部）１２と、ワークＷ上にインクＱを付与して印刷を施す印刷機構部（記録部）１３と、ワークＷ上のインクＱを乾燥する乾燥部２と、印刷時の各種諸条件の入力、設定が行われる入力操作部１４と、これら各部の作動をそれぞれ制御する制御部１５とを備えている。また、印刷装置１は、制御部１５が外部電力供給源２０と電気的に接続されている。

本実施形態では、ワークＷを搬送する搬送方向と直交する方向（主走査方向）がｘ軸方向、搬送方向と平行な方向（副走査方向）がｙ軸方向、ｘ軸方向およびｙ軸方向と直交する方向がｚ軸方向となっている。

搬送機構部１２は、ロール状に巻回された長尺のワークＷを繰り出す繰出装置３と、印刷済みのワークＷを巻き取る巻取装置４と、機台１１上に配設され、印刷時のワークＷを支持する支持装置５とを備えている。

繰出装置３は、機台１１よりワークＷの送り方向（ｙ軸方向）上流側に配設されている。繰出装置３は、ワークＷがロール状に巻回され、当該ワークＷを送り出す送出しローラー（繰出リール）３１と、送出しローラー３１と支持装置５との間でワークＷにテンションを掛けるテンショナー３２とを有している。送出しローラー３１は、モーター（図示せず）が接続されており、当該モーターの作動により回転することができる。

なお、ワークＷには、インク吸収性を有し、薄いフィルム状のものと、インク非吸収性を有し、薄いフィルム状のものとを用いることができる。前者の場合は、例えば、普通紙、上質紙、及び光沢紙などのインクジェット記録用専用紙、その他、織布等が挙げられる。後者の場合は、例えば、インクジェット印刷用に表面処理をしていない（すなわち、インク吸収層を形成していない）プラスチックフィルム、並びに紙等の基材上にプラスチックがコーティングされているもの及びプラスチックフィルムが接着されているものが挙げられる。当該プラスチックとしては、特に限定されないが、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、及びポリプロピレンが挙げられる。

巻取装置４は、繰出装置３に対して、機台１１よりもワークＷの送り方向（ｙ軸方向）下流側に配設されている。巻取装置４は、ワークＷをロール状に巻き取る巻取りローラー（巻取リール）４１と、巻取りローラー４１と支持装置５との間でワークＷにテンションを掛けるテンショナー４２、４３、４４とを有している。巻取りローラー４１は、モーター（図示せず）が接続されており、当該モーターの作動により回転することができる。テンショナー４２〜４４は、それぞれ、巻取りローラー４１から遠ざかる方向にこの順に間隔をおいて配置されている。

支持装置５は、繰出装置３と巻取装置４との間に配置されている。支持装置５は、ｙ軸方向に互いに離間して配置された主動ローラー５１および従動ローラー５２と、主動ローラー５１と従動ローラー５２とに掛け渡された無端ベルト５３と、主動ローラー５１と従動ローラー５２との間でワークＷにテンションを掛けるテンショナー５４、５５とを有している。

主動ローラー５１は、モーター（図示せず）が接続されており、当該モーターの作動により回転することができる。また、従動ローラー５２は、無端ベルト５３を介して主動ローラー５１の回転力が伝達され、当該主動ローラー５１と連動して回転することができる。

無端ベルト５３は、その表側の面に粘着性を有する粘着層が形成されたベルトである。この粘着層にワークＷの一部が粘着固定されて、ｙ軸方向に搬送される。そして、この搬送の間に、ワークＷには印刷が施されることとなる。また、印刷が施された後は、ワークＷは無端ベルト５３から剥離する。

テンショナー５４、５５も、主動ローラー５１および従動ローラー５２と同様に、ｙ軸方向に互いに離間して配置されている。

テンショナー５４は、主動ローラー５１との間でワークＷを無端ベルト５３ごと挟むことができ、テンショナー５５は、従動ローラー５２との間でワークＷを無端ベルト５３ごと挟むことができる。これにより、テンショナー５４、５５によってテンションが掛けられたワークＷは、そのテンションが掛けられた状態のまま無端ベルト５３に固定されて搬送される。このような状態により、ワークＷは、搬送中に例えばしわ等が寄ったりするのが防止され、よって、印刷を施した場合、その印刷が正確かつ高品質なものとなる。

印刷機構部１３は、ワークＷ上にインクＱを吐出して印刷による記録を行なう複数のインクジェットヘッド１３１を有するキャリッジユニット１３２と、キャリッジユニット１３２をｘ軸方向に移動可能に支持するＸ軸テーブル（図示せず）とを備えている。各インクジェットヘッド１３１は、それぞれ、例えば、内部にインクＱで満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体と、多数のノズル１３４が開口したノズル面を有するノズルプレートとを備えている。ヘッド本体には、各吐出ノズル毎に対応するピエゾ圧電素子が構成され、ピエゾ圧電素子に電圧が印加されると吐出ノズルからインクＱが液滴として吐出される。

印刷装置１では、繰出装置３により繰出されたワークＷを無端ベルト５３で粘着固定した固定状態でｙ軸方向に間欠送り（副走査）するとともに、固定状態のワークＷに対し、キャリッジユニット１３２をｘ軸方向に往復動（主走査）させながらインクジェットヘッド１３１からインクＱを吐出する。これを印刷が完了して、ワークＷ上に画像が形成されるまで行なうことができる。なお、得られた画像は、多色印刷（カラー印刷）によるものであってもよいし、単色印刷によるものであってもよい。

キャリッジユニット１３２は、図３に示すように、インクジェットヘッド１３１として、同色のインクＱを吐出する第１のヘッド１３１Ａと第２のヘッド１３１Ｂとを備えている。

第１のヘッド１３１Ａと第２のヘッド１３１Ｂとは、互いにｘ軸方向に隣接している。また、第１のヘッド１３１Ａと第２のヘッド１３１Ｂとは、互いにｙ軸方向に重なるよう配置されている。

なお、本実施形態では、図示の構成のように、同色で、かつ、隣接した２つのインクジェットヘッド１３１について着目して説明しているが、実際には、同色のインクＱを吐出するインクジェットヘッド１３１がさらに複数存在し、また、異なる色のインクＱを吐出するインクジェットヘッド１３１が複数存在していてもよい。

キャリッジユニット１３２の往復動において、往路（図３中の右方向）で第１のヘッド１３１Ａが印刷する領域と、ワークＷを間欠送りした後に復路（図３中の左方向）で第２のヘッド１３１Ｂが印刷する領域とは重複するよう構成されている。これにより、間欠送りして印刷した際に、ｘ軸方向にスジが発生するのを防止することができる。

この重複する領域において、往路で第１のヘッド１３１ＡがワークＷに印刷する第１の画像は、ワークＷの搬送方向の下流側に向かってその印刷濃度が漸減するように構成される。

具体的には、図４のインクのドット配置図に示すように、重複する領域での往路では、第１のヘッド１３１Ａは、ワークＷのグレーのマス目で示されたドット位置にインクＱを吐出するよう構成されている。そして、インクＱを吐出するマス目の数は、ワークＷの搬送方向の下流（図４中の下方向）に向かって漸減するように構成されている。これにより、間欠送りして印刷した際に、ｙ軸方向における着弾位置のずれによる濃度ムラが発生するのを防止することができる。

また、第１のヘッド１３１Ａによって描画される第１の画像は、ｘ軸方向において、インクによるドットが少なくとも２つ繋げられたドット群を含むよう構成されている。これにより、ｘ軸方向における着弾位置のずれによる濃度ムラが発生するのを防止することができる。

このようなドット群は、図４のインクのドット配置図に示すように、ｘ軸方向における隣接するドット位置（マス目）に対して、第１のヘッド１３１ＡからインクＱを吐出するよう構成することで形成される。

また、往路で第１のヘッド１３１Ａが印刷する領域と、ワークＷを間欠送りした後に復路で第２のヘッド１３１Ｂが印刷する領域との重複領域において、復路で第２のヘッド１３１ＢがワークＷに印刷する第２の画像は、第１の画像の印刷濃度の減少を補完するよう構成されている。

すなわち、重複する領域での復路では、第２のヘッド１３１Ｂは、図４における白いマス目で示されたドット位置にインクＱを吐出するよう構成される。

また、第２のヘッド１３１Ｂによって描画される第２の画像は、ｘ軸方向において、インクによるドットが少なくとも２つ繋げられたドット群を含むよう構成されている。これにより、ｘ軸方向における着弾位置のずれによる濃度ムラが発生するのをより確実に防止することができる。

このようなドット群は、例えば、図４のインクの白いマス目で示されたドット配置図に示すように、ｘ軸方向における隣接するドット位置（マス目）に対して、第２のヘッド１３１ＢからインクＱを吐出することで形成される。

また、第１のヘッド１３１Ａと第２のヘッド１３１Ｂとの重なる領域１３３における、往路または復路での第１のヘッド１３１ＡがワークＷに印刷する第３の画像と第２のヘッド１３１ＢがワークＷに印刷する第４の画像は、ｘ軸方向において同じ印刷濃度で、かつ、互いに補完するよう構成されている。

具体的には、図５に示すように、第１のヘッド１３１Ａからは薄いグレーのマス目に対してインクＱを吐出し、第２のヘッド１３１Ｂからは濃いグレーのマス目に対してインクＱを吐出する。図５において、ｘ軸方向において、薄いグレーのマス目と濃いグレーのマス目の数は同数となっている。

また、領域１３３では、第１のヘッド１３１Ａは、ｘ軸方向において、ドットが２つ繋げられたドット群を含む第３の画像を形成するように構成されている。

また、領域１３３では、第２のヘッド１３１Ｂは、ｘ軸方向において、ドットが２つ繋げられたドット群を含む第４の画像を形成するように構成されている。

このような構成とすることで、領域１３３で形成する画像に、着弾位置のずれによる濃度ムラが発生するのをより確実に抑制することができる。

インクＱには、溶媒としての水に着色剤としての染料または顔料を含有した、例えばシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色がある。そして、各色のインクＱがそれぞれインクジェットヘッド１３１から独立して吐出される。

図１に示すように、乾燥部２は、印刷機構部１３よりもワークＷの搬送方向下流側であって、支持装置５と巻取装置４の巻取りローラー４１との間に配置されている。乾燥部２は、チャンバー２１と、チャンバー２１内に配置されたヒーターと、ヒーターに電圧を印加する電圧印加部とを有している。

チャンバー２１は、インクＱが未乾燥状態のワークＷが入る入口と、インクＱが乾燥した状態のワークＷが出る出口とを有している。また、入口と出口との間は、ワークＷが通過する通過路となっている。

ヒーターは、通過路に臨んで配置され、電圧印加部と電気的に接続されている。このヒーターは、例えば赤外線ヒーターで構成された発熱体であり、外部電力供給源２０からの電力がそのまま電圧印加部を介して供給される。これにより、電圧が印加されることとなり、その結果、ヒーターは発熱することができる。そして、この熱により、通過路を通過中のワークＷ上にある未乾燥状態のインクＱを乾燥させることできる。

また、乾燥部２を介してｙ軸方向の両側には、テンショナー４２とテンショナー４３とが配置されている。これにより、ワークＷは、テンションが掛けられた状態で通過路を通過することができる。このような状態により、ワークＷは、通過中に例えばしわ等が寄ったりするのが防止され、よって、インクＱに対する乾燥を確実に行なうことができる。

入力操作部１４は、例えばタッチパネル等で構成されている。印刷装置１の操作者であるオペレーターは、入力操作部１４を介して印刷時の各種諸条件の入力することができる。諸条件としては、特に限定されず、例えば、印刷プログラムや、ワークＷの搬送速度、厚さ等が挙げられる。なお、入力操作部１４は、印刷装置１での情報を表示する表示部を兼ねる。

制御部１５は、搬送機構部１２、印刷機構部１３、乾燥部２および入力操作部１４と電気的に接続されており、これらの作動をそれぞれ制御する機能を有している。図２に示すように、制御部１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５１と、記憶部１５２とを有している。
ＣＰＵ１５１は、前述したような印刷処理等の各種処理用のプログラムを実行する。

記憶部１５２は、例えば不揮発性半導体メモリーの一種であるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等を有し、各種プログラム等を記憶することができる。

制御部１５には、例えば２００Ｖの電圧を印加する外部電力供給源２０が電気的に接続されている。これにより、印刷装置１の各部に電力が供給される。

以上、本発明の印刷装置および印刷方法を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、印刷装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。

また、本発明の印刷装置および印刷方法は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

１……印刷装置１１……機台１２……搬送機構部（搬送部）１３……印刷機構部（記録部）１３１……インクジェットヘッド１３１Ａ……第１のヘッド１３１Ｂ……第２のヘッド１３２……キャリッジユニット１３３……領域１３４……ノズル１４……入力操作部１５……制御部１５１……ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５２……記憶部２……乾燥部２１……チャンバー３……繰出装置３１……送出しローラー（繰出リール）３２……テンショナー４……巻取装置４１……巻取りローラー（巻取リール）４２、４３、４４……テンショナー５……支持装置５１……主動ローラー５２……従動ローラー５３……無端ベルト５４、５５……テンショナー２０……外部電力供給源Ｑ……インクＷ……ワーク

Claims

記録媒体を搬送しつつ該記録媒体上にインクを吐出して印刷を施す印刷装置であって、
前記記録媒体と対向するように配置され、前記記録媒体の搬送方向と交差する主走査方向に往復動するキャリッジユニットを有し、
前記キャリッジユニットは、前記記録媒体の搬送方向に配置され、前記インクを吐出する複数の第１のノズルを有する第１のヘッドと、前記記録媒体の搬送方向に配置され、前記第１のノズルと同色の前記インクを吐出する複数の第２のノズルを有する第２のヘッドと、を有し、
前記第２のヘッドは、前記第１のヘッドと前記主走査方向に隣接し、かつ、前記記録媒体の搬送方向に重なるよう配置されており、
前記キャリッジユニットの往復動における往路において、前記第１のヘッドが前記記録媒体に印刷する第１の画像の印刷濃度は、前記記録媒体の搬送方向の下流側に向かって漸減しており、かつ、前記第１の画像は、前記主走査方向において、前記第１のノズルから吐出された前記インクによるドットが少なくとも２つ繋げられたドット群を含み、
前記キャリッジユニットの往復動における復路において、前記第２のノズルは、前記記録媒体に、前記第１の画像の印刷濃度の減少を補完する第２の画像を印刷するよう構成されていることを特徴とする印刷装置。
前記第２の画像は、前記主走査方向において、前記第２のノズルから吐出された前記インクによるドットが少なくとも２つ繋げられたドット群を含む請求項１に記載の印刷装置。
前記第１のヘッドと前記第２のヘッドとの重なる領域における、前記往路または前記復路での前記第１のヘッドが前記記録媒体に印刷する第３の画像と前記第２のヘッドが前記記録媒体に印刷する第４の画像は、主走査方向において同じ印刷濃度で、かつ、互いに補完するよう構成され、
前記第３の画像は、前記主走査方向において、前記第１のノズルから吐出された前記インクによるドットが少なくとも２つ繋げられたドット群を含み、
前記第４の画像は、前記第２のノズルから吐出された前記インクによるドットが少なくとも２つ繋げられたドット群を含む請求項１または２に記載の印刷装置。
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の印刷装置を用いて記録媒体上に印刷を施すことを特徴とする印刷方法。