JP5047918B2

JP5047918B2 - インクジェットプリンタおよびそれを用いた印刷方法

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Publication number: JP5047918B2
Application number: JP2008255977A
Authority: JP
Inventors: 敏竹沢; 朝隆古旗; 貴之三井; 優子菱田
Original assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Current assignee: Mimaki Engineering Co Ltd
Priority date: 2008-10-01
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2028-10-01
Also published as: KR101099046B1; KR20100037527A; EP2233292A1; US8215761B2; CN101925463B; EP2233292B1; CN101925463A; WO2010038443A1; JP2010083059A; US20100289860A1; EP2233292A4

Description

本発明は、印刷媒体にインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタ、およびそれを用いて行う印刷方法に関する。

従来、プラテンに載置された印刷媒体に対して、プリンタヘッドを左右方向へ往復移動させながらインクを吐出させて印刷媒体に印刷を施すインクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットプリンタには、紫外線が照射されて硬化する性質を有した紫外線硬化型インク（以下、ＵＶインクと称す）を、プリンタヘッドから吐出させて印刷を行うものがある。上記ＵＶインクは、耐候性および耐水性に優れているため、印刷物を例えば屋外広告宣伝ビラ等に用いることが可能となり、水溶性インクを用いた場合と比較して印刷物の使用用途が格段に広がるという利点がある。ＵＶインクを吐出させて印刷を行うインクジェットプリンタは、一般的に、印刷媒体に付着したＵＶインクを硬化させるための紫外線照射装置が搭載されて構成される。近年、この紫外線照射装置における紫外線を発光させる光源として、紫外線発光ダイオード（以下、ＵＶＬＥＤと称す）を用いたインクジェットプリンタが開発されている。

ここで図１０（ａ）に、インクジェットプリンタに搭載された従来の印刷ユニット５００の一例を示す。説明の便宜上、図１０（ａ）に示す矢印方向を前後および左右と定義して説明する。印刷ユニット５００は、ＵＶインクを吐出するプリンタヘッド５１０、右紫外線照射装置５２０Ｒ、左紫外線照射装置５２０Ｌ、およびこれらが搭載されるキャリッジ（図示せず）を主体に構成される。右紫外線照射装置５２０Ｒおよび左紫外線照射装置５２０Ｌは、内部にＵＶＬＥＤが設けられて下方に向けて紫外線を照射可能に構成され、プリンタヘッド５１０の左右両側に固定配設される。これら右紫外線照射装置５２０Ｒおよび左紫外線照射装置５２０Ｌの前後幅は、プリンタヘッド５１０の前後幅と略同一となるように構成されている。プリンタヘッド５１０は、例えばマゼンタ用ヘッド、イエロー用ヘッド、シアン用ヘッドおよびブラック用ヘッド等の、色別プリンタヘッド（図示せず）から構成される。

上記印刷ユニット５００を用いて、印刷媒体５０１の印刷ライン５０８に印刷を施すときには、印刷ユニット５００を印刷ライン５０８の上方で所定のパス数だけ左右に往復移動させながら、色別プリンタヘッドから吐出されたＵＶインクを、所望のパターンで印刷ライン５０８に重ねて付着させる。このとき、右紫外線照射装置５２０Ｒおよび左紫外線照射装置５２０Ｌからは紫外線が発射されており、この紫外線が印刷ライン５０８に照射されることによって、印刷ライン５０８に付着したＵＶインクが硬化される。

上述のようにして、プリンタヘッド５１０から吐出されたＵＶインクが印刷ライン５０８に付着した状態の断面図を、図１０（ｂ）および(ｃ)に示している。図１０（ｂ）においては、前回のパスにおいて印刷ライン５０８に付着し、紫外線が照射されて完全に硬化された完全硬化ＵＶインク５１１の上に、今回のパスにおいて未硬化ＵＶインク５１２が吐出されて付着した状態を示している。完全硬化ＵＶインク５１１は完全に硬化されているため、完全硬化ＵＶインク５１１と未硬化ＵＶインク５１２との親和性が悪く、未硬化ＵＶインク５１２は、表面張力によって粒状に盛り上がった状態で付着する。未硬化ＵＶインク５１２は、上記のように粒状となって付着した後、親和性が悪いためにほとんど濡れ広がらないままの状態で紫外線が照射されて、完全に硬化される。

一方、前回のパスにおいて印刷ライン５０８に付着して、硬化されていない（または、ほとんど硬化されていない）先の未硬化ＵＶインク５１３の上に、今回のパスにおいて後の未硬化ＵＶインク５１４が吐出されて付着した状態を、図１０（ｃ）に示している。先の未硬化ＵＶインク５１３と後の未硬化ＵＶインク５１４との親和性は良いために、後の未硬化ＵＶインク５１４は、粒状となって付着した後に先の未硬化ＵＶインク５１３と混ざり合って滲む。このように、先の未硬化ＵＶインク５１３と後の未硬化ＵＶインク５１４とが混ざり合って、混合ＵＶインク５１５となった状態で紫外線が照射されて、完全に硬化される。このようなＵＶインク同士の滲みを抑えるために、例えば特許文献１には、第１光照射装置１７，１８，１９，２０から発射される紫外線により、記録媒体２に着弾したインクの表面を硬化させた後、第２光照射装置２１からの紫外線により完全に硬化させる構成が開示されている。
特開２００４−２７６５８４号公報

ところで、印刷ユニット５００によって印刷媒体５０１に印刷を施す場合、印刷媒体５０１の表面に重なって付着したそれぞれのＵＶインクが、混ざり合って滲むことなく、且つある程度広がって平滑化した状態で硬化されることにより、所望の印刷媒体５０１（所望印刷物）を得ることができる。しかしながら、図１０（ｂ）に示すように、完全に硬化された完全硬化ＵＶインク５１１の上に、未硬化ＵＶインク５１２が重なって付着すると、完全硬化ＵＶインク５１１と未硬化ＵＶインク５１２とが混ざり合うことがない反面、完全硬化ＵＶインク５１１が未硬化ＵＶインク５１２を弾き、未硬化ＵＶインク５１２が完全硬化ＵＶインク５１１の表面で粒状に盛り上がった状態のまま紫外線が照射されて硬化されることがあった。ＵＶインクが粒状のまま硬化された印刷物を所望印刷物と比較すると、印刷物からの光の反射が異なって見え方が異なるために、印刷品質を低下させる虞があった。

また、図１０（ｃ）に示すように、硬化されていない先の未硬化ＵＶインク５１３の上に、後の未硬化ＵＶインク５１４が重なって付着すると、後の未硬化ＵＶインク５１４は先の未硬化ＵＶインク５１３と混ざり合って滲んだ状態となり、この状態で紫外線が照射されて硬化されることがあった。ＵＶインク同士が混ざり合って滲んだ状態で硬化されて印刷された印刷物を所望印刷物と比較すると、混ざり合って滲んだ部分の色彩が異なって見えるために、印刷品質を低下させる虞があった。

以上のような課題に鑑みて本発明は、比較的簡易な構成でありながら、印刷媒体の表面にＵＶインクを平滑化した状態で且つ滲まないように重ねて付着させることにより印刷品質を向上させたインクジェットプリンタ、およびそのインクジェットプリンタを用いた印刷方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明に係るインクジェットプリンタは、印刷媒体（例えば、実施形態における印刷シート１）を支持する媒体支持手段（例えば、実施形態におけるプラテン１２ａ）と、前記媒体支持手段に支持された印刷媒体に向けてインクを吐出するプリンタヘッドと、印刷媒体に紫外線を照射して前記印刷媒体に付着したインクを硬化させる紫外線照射手段（例えば、実施形態における右紫外線照射装置２３Ｒ、左紫外線照射装置２３Ｌ）と、前記プリンタヘッドおよび前記紫外線照射手段を前記媒体支持手段に対向させた状態で搭載し、印刷媒体に対して第１方向に相対往復移動されるとともに前記第１方向に対して直交する第２方向に相対搬送移動されるキャリッジとを有して構成される。前記キャリッジ上において、前記紫外線照射手段は前記プリンタヘッドに対して前記第１方向における側方に配設され、前記プリンタヘッドは、印刷媒体に対して所定複数回数に分けて前記所定複数回数に応じた量のインクを、前記キャリッジにより前記第１方向への相対移動される毎に吐出するように構成され、前記プリンタヘッドの前記第２方向におけるヘッド幅をＸ、前記所定複数回数をＡとしたとき、前記プリンタヘッドは、前記第２方向における幅が前記ヘッド幅Ｘと略同一に形成された前記紫外線照射手段に対して、前記第２方向における相対搬送方向上流側にＸ／Ａより大きく突出して配設され、前記紫外線照射手段は、紫外線を照射する複数のＬＥＤが前記第２方向に並ぶように配設されて構成され、前記ＬＥＤは、紫外線の照射強度を制御可能に構成され、前記ＬＥＤの紫外線照射強度を制御する強度制御手段を備えて構成されており、前記第２方向における相対搬送方向上流側に配設された前記ＬＥＤよりも、相対搬送方向下流側に配設された前記ＬＥＤの照射強度の方が高くなるように、前記強度制御手段により照射強度制御が行われることを特徴とする。
なお、前記複数のＬＥＤは、前記第２方向における相対搬送方向上流側よりも相対搬送方向下流側に多く配設された構成が好ましい。

また、上述のインクジェットプリンタにおいて、前記キャリッジは、印刷媒体に対して前記第１方向における一端から他端まで相対移動され且つ前記他端から前記一端に戻るように相対移動されて、前記一端に位置した状態で前記第２方向に相対搬送移動されるような構成が好ましい。

上述のインクジェットプリンタにおいて、前記キャリッジは、印刷媒体に対して前記一端から前記他端まで前記第１方向に相対移動されて、前記他端に位置した状態で前記第２方向に相対搬送移動され、前記他端から前記一端まで前記第１方向に相対移動されるような構成でも良い。

本発明に係る印刷方法は、印刷媒体に対して第１方向に相対往復移動されるとともに前記第１方向に対して直交する第２方向に相対搬送移動されるキャリッジに搭載されたプリンタヘッドからインクを吐出し、前記キャリッジに搭載された紫外線照射手段から印刷媒体に紫外線を照射してインクを硬化させて印刷を施すインクジェットプリンタを用いて行われる印刷方法であって、前記プリンタヘッドは、印刷媒体に対して所定複数回数に分けて前記所定複数回数に応じた量のインクを、前記キャリッジにより前記第１方向への相対移動される毎に吐出するように構成され、前記プリンタヘッドの前記第２方向におけるヘッド幅をＸ、前記所定複数回数をＡとしたとき、前記プリンタヘッドは、前記第２方向における幅が前記ヘッド幅Ｘと略同一に形成された前記紫外線照射手段に対して、前記第２方向における相対搬送方向上流側にＸ／Ａより大きく突出して配設され、前記紫外線照射手段は、紫外線を照射する複数のＬＥＤが前記第２方向に並ぶように配設されて構成され、前記ＬＥＤは、紫外線の照射強度を制御可能に構成され、前記第２方向における相対搬送方向上流側に配設された前記ＬＥＤよりも、相対搬送方向下流側に配設された前記ＬＥＤの照射強度の方が高くなるように、紫外線の照射強度制御が行われ、前記キャリッジを前記第１方向へ相対移動させながら、前記プリンタヘッドにおける、前記紫外線照射手段に対して前記第２方向の相対搬送方向上流側に突出した部分から印刷媒体に向けてインクを吐出させる第１のステップと、印刷媒体に対して前記キャリッジを前記第２方向へ相対搬送移動させ、前記キャリッジを前記第１方向へ移動させながら、前記第１方向における側方に前記紫外線照射手段が位置した部分の前記プリンタヘッドから吐出されたインクを、前記第１のステップにおいて付着したインクに重ねて付着させるとともに前記紫外線照射手段からの紫外線を照射して硬化させる第２のステップとを有する。

本発明に係るインクジェットプリンタにおいては、プリンタヘッドが、紫外線照射手段に対して相対搬送方向上流側に所定距離だけ突出した状態で、キャリッジ上に配設されている。この構成から、上記相対搬送方向に直交する相対往復方向にキャリッジを移動させながら、プリンタヘッドからインクを吐出させることで、所定距離だけ相対搬送方向上流側に突出した部分のプリンタヘッドから吐出されたインクに対しては、印刷媒体に付着直後その上方を紫外線照射手段が通過することなく、直接紫外線が照射されないようになっている。よって、キャリッジ上におけるプリンタヘッドと紫外線照射手段との位置を調節して配設するという簡易な構成でありながら、例えば印刷媒体に滴状となって付着したインクは、付着直後に滴状のまま硬化されることがなく、印刷媒体の表面で十分に濡れ広がって平滑化できる。さらにこのとき、印刷媒体に付着したインクに対しては、直接的ではないが極僅かながら紫外線照射手段から紫外線が照射されて、インクの表面のみが硬化された状態となるので、インク同士が混ざって滲むことを防止できる。

なお、プリンタヘッドは、所定複数回数に分けて、キャリッジにより相対往復方向へ相対移動される毎に吐出するように構成され、プリンタヘッドの相対搬送方向におけるヘッド幅をＸ、所定複数回数をＡとしたとき、所定距離がＸ／Ａより大きく構成されたことが好ましい。例えば４回に分けてインクを吐出する場合、所定間隔をＸ／４より大きくなるように構成することで、印刷時に、相対搬送方向における上流部分において、インクが１回も付着されていない印刷領域にインクを吐出する際に、この印刷領域に吐出されて付着したインクに対して付着直後に直接紫外線が照射されることを防止できる。よって、印刷媒体に滴状となって付着したインクは、付着直後に滴状のまま硬化されることがなく、印刷媒体の表面で十分に濡れ広がって平滑化できる。

上記キャリッジは、印刷媒体に対して第１方向における一端から他端まで相対移動され、且つ他端から一端に戻るように相対移動された後、一端において第２方向に相対搬送移動される構成が好ましい。このように構成した場合、印刷媒体に対して隙間が空かないようにインクジェットプリンタを移動させてインクを付着させることができるので、高品質な印刷が可能となる。

また、キャリッジが、印刷媒体の一端および他端に相対移動される毎に、第２方向に相対搬送移動される構成でも良い。このように構成した場合、短時間のうちに印刷媒体に対してインクジェットプリンタを移動させることができるので、印刷時間を短縮することができる。

また、紫外線照射手段を構成する複数のＬＥＤは、相対搬送方向上流側よりも相対搬送方向下流側に多く配設されたことが好ましい。このように構成した場合、紫外線照射手段のうちで相対搬送方向下流側の紫外線照射強度をより高く設定することができるので、例えば所定複数回数の全てのインクが付着された印刷媒体にこの強度の高い紫外線を照射することで、インクを完全に硬化させて印刷媒体に確実に固定させることができる。

さらに、相対搬送方向上流側よりも、相対搬送方向下流側に配設されたＬＥＤの照射強度の方が高くなるように、強度制御手段により照射強度制御が行われることが好ましい。このように構成した場合、相対搬送方向上流側において比較的低い強度の紫外線が照射されるので、インクは完全に硬化されることなく十分に広がって平滑化できるとともに、相対搬送方向下流側において高強度の紫外線が照射されて、インクを完全に硬化させて印刷媒体に確実に固定させることができる。

本発明に係る印刷方法によれば、紫外線照射手段に対して相対搬送方向上流側に突出した部分のプリンタヘッドから印刷媒体に向けてインクを吐出させる第１のステップと、側方に紫外線照射手段が位置した部分のプリンタヘッドから吐出されたインクを、第１のステップにおいて付着したインクに重ねて付着させるとともに紫外線照射手段から紫外線を照射して硬化させる第２のステップとを有する。そのため、第１のステップにおいて、印刷媒体に滴状となって付着したインクは、付着直後に滴状のまま硬化されることがなく印刷媒体の表面で十分に濡れ広がって平滑化できるとともに、第２のステップにおいて吐出されたインクを、このように平滑化したインクに重ねて付着させて硬化させることで、全体としてインクを平滑化した状態で硬化させることができる。よって、所望印刷物と比較しても大差のない高品質な印刷が可能となる。

以下、図面を参照ながら、本発明の好ましい実施形態について実施例１〜５を挙げて説明する。なお、以下に説明する実施例１〜５においては、４パスで印刷を行う場合（ＵＶインクを４回重ねて付着させて印刷を行う場合）の構成を例示している。説明の便宜上、各図面に示す矢印方向を前後、左右および上下と定義して説明を行う。

図１〜３を参照しながら、本発明に係るプリンタの一例としてのインクジェットプリンタ１０の全体構成について説明する。図１はインクジェットプリンタ１０を前方から見た図を、図２はインクジェットプリンタ１０を左方から見た図を、図３は印刷ユニットの周辺をそれぞれ示している。

インクジェットプリンタ１０は、図１に示すように、左右の支持脚１１ａ，１１ｂを有した支持脚１１と、支持脚１１により支持された中央ボディ部１２と、中央ボディ部１２の左側に設けられた左ボディ部１３と、中央ボディ部１２の右側に設けられた右ボディ部１４と、左右ボディ部１３，１４を繋ぐとともに中央ボディ部１２の上側に離間して平行に延びた上ボディ部１５とを備えて構成される。中央ボディ部１２には、その上面に露出して左右に延びたプラテン１２ａが設けられている。

上ボディ部１５の下部には、複数のクランプ装置１５ａが左右に並んで取り付けられている（図３参照）。このクランプ装置１５ａの前方先端部には、ピンチローラ１５ｃが回転自在に取り付けられている。ピンチローラ１５ｃの下方には、左右に延びる円筒状の送りローラ１２ｂがプラテン１２ａに露出して配設されており、この送りローラ１２ｂは、中央ボディ部１２の内部に設置されたローラ駆動モータ（図示せず）が駆動されて回転するようになっている。クランプ装置１５ａは、ピンチローラ１５ｃが送りローラ１２ｂに押し付けられた状態のクランプ位置と、ピンチローラ１５ｃが送りローラ１２ｂに対して離間した状態のアンクランプ位置とに設定可能となっている。この構成より、印刷対象である長尺シート状の印刷シート１を、ピンチローラ１５ｃと送りローラ１２ｂとの間に挟み、クランプ装置１５ａをクランプ位置に設定した上で、ローラ駆動モータを駆動させることにより、印刷シート１を所望距離だけ前方または後方に送ることができるようになっている。

図１に示すように、左ボディ部１３の前面側には、操作スイッチ類や表示装置類等から構成された操作部１３ａが設けられ、また、左ボディ部１３の内部には、制御部１３ｂが設けられており、この制御部１３ｂによりインクジェットプリンタ１０の各構成部（例えば、後述するＵＶＬＥＤモジュール３１）の稼動が制御される。右ボディ部１４の上部には、カートリッジ取付部１６が設けられており、このカートリッジ取付部１６に対して、色ごとに複数のカートリッジ式のインクタンク１８が前方から着脱可能に取り付けられている。図３に示すように、上ボディ部１５の内部には左右に延びたガイドレール１５ｂが設けられ、このガイドレール１５ｂに沿って左右へ往復移動可能に印刷ユニット２０が取り付けられている。

印刷ユニット２０は、図３に示すように、キャリッジ２１、プリンタヘッド２２、左紫外線照射装置２３Ｌおよび右紫外線照射装置２３Ｒを主体に構成される。キャリッジ２１は、その後面がガイドレール１５ｂと嵌合して、ガイドレール１５ｂに沿って左右に往復移動自在となっており、また、プリンタヘッド２２、左紫外線照射装置２３Ｌおよび右紫外線照射装置２３Ｒの取り付けベースとなっている。プリンタヘッド２２は、例えばマゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色のプリンタヘッド２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｃ，２２Ｋから構成され、上述のインクタンク１８と例えばゴム製のチューブを介して接続されている。また、プリンタヘッド２２Ｍ，２２Ｙ，２２Ｃ，２２Ｋの下面には、それぞれ下方に向けてＵＶインクを吐出する複数のノズル開口（図示せず）が形成されている。

以下に、図４および図５を追加参照して、プリンタヘッド２２（２２Ｋ）の左方に配設された左紫外線照射装置２３Ｌについて説明する。図４（ａ）は、図３中のＩＶ（ａ）−ＩＶ（ａ）部分の断面図を、図４（ｂ）は、図４（ａ）中のＩＶ（ｂ）−ＩＶ（ｂ）部分の断面図を、図５（ａ）および（ｂ）は、印刷ユニット２０を上方から見た図をそれぞれ示している。なお、プリンタヘッド２２（２２Ｍ）の右方に配設された右紫外線照射装置２３Ｒは、左紫外線照射装置２３Ｌと同一構成となっているので、ここでの説明は省略する。

左紫外線照射装置２３Ｌは、図４（ａ）に示すように、例えば前後に並んだ複数のＵＶＬＥＤモジュール３１、および下方に向けて開放されたカバー３２を主体に構成される。ＵＶＬＥＤモジュール３１は、図４（ｂ）に示すように、紫外線を発光可能なＵＶＬＥＤチップ３３が基部３４の下端部に固定されるとともに、この基部３４がモジュール本体３５の上方から挿入されて固定されている。この構成により、ＵＶＬＥＤチップ３３から発光された紫外線は、印刷シート１に照射される。なお、ＵＶＬＥＤチップ３３の下方に、光学レンズ（図示せず）がモジュール本体３５に固定され、基部３４、モジュール本体３５および光学レンズによって囲まれた領域に封止樹脂（図示せず）が封入される構成でも良い。この場合は、ＵＶＬＥＤチップ３３から発光された紫外線は、光学レンズを通過して所定の放射角度で下方に向けて照射されるようになっている。なお、上記においては、ＵＶＬＥＤモジュール３１が前後一列に並んだ状態を例示したが、前後左右に平面的に並べられても良い。

図５（ａ）に示すように、左紫外線照射装置２３Ｌの前後幅は、プリンタヘッド２２の前後幅Ｘと略同一となっている。また、例えば４パスで印刷を行う場合、左紫外線照射装置２３Ｌに対して、プリンタヘッド２２が突出距離Ｘ／４だけ後方に突出した状態でキャリッジ２１に搭載されている。

以上ここまでは、インクジェットプリンタ１０の全体構成について説明したが、以下に、上記印刷ユニット２０により印刷シート１に印刷を施す場合の印刷方法について、図５〜７を参照しながら説明する。図６（ａ）および（ｂ）は、印刷ユニット２０を上方から見た図を、図７は、パス毎にＵＶインクが重ねて付着される状態の断面図をそれぞれ示している。なお、以下に説明する印刷方法は、４パスで印刷を行う場合を例示している。

まず、印刷方法について大まかに説明すると、図３に示すように、プラテン１２ａの上面に載置された印刷シート１に対して、印刷ユニット２０をガイドレール１５ｂに沿って左右へ往復移動させながら、プリンタヘッド２２の下面に形成されたノズル開口からＵＶインクを吐出させて、所望のパターンで印刷シート１に付着させる。例えば印刷ユニット２０が左方に移動されている場合には、右紫外線照射装置２３Ｒを駆動させ、一方、印刷ユニット２０が右方に移動されている場合には、左紫外線照射装置２３Ｌを駆動させるようにして、印刷シート１に紫外線を照射して付着したＵＶインクを硬化させて印刷を施す。

ところで、所望のパターンとなるように一度に１００％のＵＶインクを吐出させると、多量のＵＶインクが、印刷シート１の表面に未硬化の状態で付着することになり、このＵＶインク同士は未硬化のために混ざって滲みが発生することがあり、印刷品質の低下に繋がる虞があった。そこで、インクジェットプリンタ１０においては、例えばプリンタヘッド２２から２５％のインクを吐出させながら印刷ユニット２０を左右へ往復移動させ、印刷シート１上を合計４回プリンタヘッド２２が通過して最終的に１００％のインクを付着させることで、上記滲みの発生を抑えながら印刷を行うようになっている。この印刷方法について、以下に詳細に説明する。

図５（ａ）に、印刷の途中段階において、例えば印刷ユニット２０が印刷シート１の左端よりも左方に位置した状態を示している。このとき、印刷シート１における印刷領域１ａ〜１ｄは、ＵＶインクが付着されていない未印刷の状態、印刷領域１ｅに１パス分（２５％）、印刷領域１ｆに２パス分（５０％）、印刷領域１ｇに３パス分（７５％）、印刷領域１ｈに４パス分（１００％）のＵＶインクが付着していると仮定する。なお、これら印刷領域１ａ〜１ｈの前後幅は、左紫外線照射装置２３Ｌに対するプリンタヘッド２２の後方への突出距離Ｘ／４に相当するとともに、後述するようにローラ駆動モータによる１回分の送り量に相当する。

図５（ａ）に示す状態において、印刷ユニット２０を右動させながらプリンタヘッド２２の下面のノズル開口から１パス分（２５％）のＵＶインクを吐出させるとともに、左紫外線照射装置２３Ｌを稼動させて、印刷シート１に紫外線を照射して付着したＵＶインクを硬化させる。このようにして、印刷シート１の右端まで印刷ユニット２０を移動させることにより、印刷領域１ｄに１パス分（２５％）、印刷領域１ｅに２パス分（５０％）、印刷領域１ｆに３パス分（７５％）、印刷領域１ｇに４パス分（１００％）のＵＶインクが付着した状態となる。さらに、印刷領域１ｅ〜１ｈには、左紫外線照射装置２３Ｌからの紫外線が照射されて、付着したＵＶインクが硬化される（以下、これを「１パス目」と称す）。なお、この１パス目においては、印刷領域１ｈにはＵＶインクが付着されないが、左紫外線照射装置２３Ｌからの紫外線が照射されることで、前回のパスまでに付着されたＵＶインクを、確実に硬化させて印刷シート１に固定することができる。

上述のように、左紫外線照射装置２３Ｌに対してプリンタヘッド２２が、突出距離Ｘ／４だけ後方へ突出した状態で配設されているので、印刷領域１ｄには１パス分（２５％）のＵＶインクが付着されるが、その上方を左紫外線照射装置２３Ｌが通過しないために直接的に紫外線が照射されることはない。よって、印刷領域１ｄの表面に滴状となって付着したＵＶインクは、その後十分に濡れ広がって平滑化できる。ところで、印刷領域１ｄの表面には、左紫外線照射装置２３Ｌの後端部から漏れた極僅かな紫外線が照射される。この極僅かな紫外線により、印刷領域１ｄに付着したＵＶインクの表面が僅かに硬化されるので、ＵＶインク同士が混ざって滲むことを防止できる。この状態を分かりやすく示したものが図７である。図７（ａ）に示す印刷領域１ｄに滴状となって付着したＵＶインク２２ａは、印刷シート１の右端に印刷ユニット２０が移動するまでの間に、図７（ｂ）のＵＶインク２２ｂのように、互いに混ざって滲むことなく且つ十分に濡れ広がって平滑化可能である。

印刷シート１の右端まで印刷ユニット２０が移動した後、ローラ駆動モータを駆動させて、例えば印刷領域１ａ〜１ｈの前後幅（突出距離Ｘ／４）だけ印刷シート１を前方に送る（図５（ｂ）参照）。なお、厳密に突出距離Ｘ／４だけ印刷シート１を前方に送った場合、次のパスにおける印刷との間に隙間を生じることがあり、このような事態を回避するために、突出距離Ｘ／４よりも僅かに余分に送る構成が好ましい。

この図５（ｂ）に示す状態において、印刷ユニット２０を左動させながらノズル開口から１パス分のＵＶインクを吐出させるとともに、右紫外線照射装置２３Ｒを稼動させて、印刷シート１に紫外線を照射して付着したＵＶインクを硬化させる。このようにして、印刷シート１の左端まで印刷ユニット２０を移動させることにより、印刷領域１ｃに１パス分、印刷領域１ｄに２パス分、印刷領域１ｅに３パス分、印刷領域１ｆに４パス分のＵＶインクが付着した状態となる。このとき、印刷領域１ｄにおいては、図７（ｃ）に示すように、十分に濡れ広がったＵＶインク２２ｂに重なるようにＵＶインク２２ｃが付着される。上述のように、ＵＶインク２２ｂは、その表面が僅かに硬化された状態となっているため、付着したＵＶインク２２ｃは、ＵＶインク２２ｂと混ざり合って滲むことなく且つＵＶインク２２ｂの表面においてある程度広がることができる。また、ＵＶインク２２ｂとＵＶインク２２ｃとの親和性が比較的良好で互いに弾き合うことがないので、これらのＵＶインクの密着性を向上させることができる。このように、ＵＶインク２２ｂおよびＵＶインク２２ｃは、十分に濡れ広がった状態で且つ十分に密着した状態で、右紫外線照射装置２３Ｒからの紫外線が照射されて硬化される（以下、これを「２パス目」と称す）。

上述のようにして、印刷シート１の左端まで印刷ユニット２０が移動した後、ローラ駆動モータを駆動させて、印刷シート１を前方に送る（図６（ａ）参照）。この図６（ａ）に示す状態において、印刷ユニット２０を右動させながら１パス分のＵＶインクを吐出させるとともに、左紫外線照射装置２３Ｌを稼動させる。このようにして、印刷シート１の右端まで印刷ユニット２０を移動させることにより、印刷領域１ｂに１パス分、印刷領域１ｃに２パス分、印刷領域１ｄに３パス分、印刷領域１ｅに４パス分のＵＶインクが付着した状態となる。このとき、印刷領域１ｄにおいては、図７（ｄ）に示すように、平滑化した状態で硬化されたＵＶインク２２ｂおよびＵＶインク２２ｃに重なるように、ＵＶインク２２ｄが付着した後、左紫外線照射装置２３Ｌからの紫外線が照射されて硬化される（以下、これを「３パス目」と称す）。

印刷シート１の右端まで印刷ユニット２０が移動した後、ローラ駆動モータを駆動させて、印刷シート１を前方に送る（図６（ｂ）参照）。この図６（ｂ）に示す状態において、印刷ユニット２０を左動させながら１パス分のＵＶインクを吐出させるとともに、右紫外線照射装置２３Ｒを稼動させる。このようにして、印刷シート１の左端まで印刷ユニット２０を移動させることにより、印刷領域１ａに１パス分、印刷領域１ｂに２パス分、印刷領域１ｃに３パス分、印刷領域１ｄに４パス分のＵＶインクが付着した状態となる。このとき、印刷領域１ｄにおいては、図７（ｅ）に示すように、硬化されたＵＶインク２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに重なるようにＵＶインク２２ｅが付着した後、右紫外線照射装置２３Ｒからの紫外線が照射されて硬化される（以下、これを「４パス目」と称す）。なお、次のパスにおいて、左紫外線照射装置２３Ｌからの紫外線が照射されることで、ＵＶインク２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅが完全に硬化されて印刷シート１に固定され、印刷領域１ｄに対する印刷が完了する。

なお、上記においては、印刷領域１ｄに対する印刷過程を中心に説明したが、印刷シート１における印刷領域全体に対しても、同様の過程を経て印刷が施される。つまり、１パス目においては、ＵＶインクを２５％だけ付着させるとともに、その付着したＵＶインクの上方に紫外線照射装置を通過させない構成となっている。そのため、この１パス目において、上記ＵＶインクはほとんど硬化されずに、印刷シートの表面で十分に濡れ広がって平滑化できる。このように、十分に平滑化したＵＶインクに対して、２〜４パス目において吐出されたＵＶインクを順次重ねて付着させることができるので、例えば１パス目において滴状のまま硬化されたＵＶインクに対して、ＵＶインクを順次重ねる場合と比較して、全体としてＵＶインクを平滑化させた状態で硬化させることができる。そのため、キャリッジ２１上において、右紫外線照射装置２３Ｒ（左紫外線照射装置２３Ｌ）に対してプリンタヘッド２２を、後方にずらして搭載するという簡易な構成でありながら、所望印刷物と比較して見え方に大差のない高品質な印刷が可能となる。

図８（ａ）を参照しながら、本発明の好ましい実施形態の１つである実施例２について説明する。図８（ａ）は、印刷ユニットを上方から見た図を示している。実施例２の構成は、上述の実施例１と比較して、印刷ユニットが異なる点を除いては同一となっているため、実施例１と同一部材には同一の番号を付してその説明を省略する。なお、上記に関しては、後述する実施例３〜５においても同様である。以下に、実施例１とは異なる構成の印刷ユニット６０について説明する。

印刷ユニット６０は、キャリッジ２１、プリンタヘッド２２、左紫外線照射装置６３Ｌおよび右紫外線照射装置６３Ｒを主体に構成される。左紫外線照射装置６３Ｌおよび右紫外線照射装置６３Ｒは同一構成となっているため、左紫外線照射装置６３Ｌについて説明する。キャリッジ２１に搭載された状態において、左紫外線照射装置６３Ｌの前端位置は、プリンタヘッド２２の前端位置と略一致し、また、左紫外線照射装置６３Ｌに対してプリンタヘッド２２が、突出距離Ｘ／４だけ後方に突出している。このような構成より、実施例１と同様の効果を発揮することができるとともに、さらに、左紫外線照射装置６３Ｌおよび右紫外線照射装置６３Ｒの前後幅を短く形成できるので、印刷ユニット６０を前後方向にコンパクトに構成することが可能となる。

図８（ｂ）を参照しながら、本発明の好ましい実施形態の１つである実施例３について説明する。以下においては、実施例１とは異なる印刷ユニット７０の説明を中心に行う。

印刷ユニット７０は、キャリッジ２１、プリンタヘッド２２、左紫外線照射装置７３Ｌおよび右紫外線照射装置７３Ｒを主体に構成される。左紫外線照射装置７３Ｌをとりあげて説明すると、キャリッジ２１に搭載された状態において、左紫外線照射装置７３Ｌの前端位置は、プリンタヘッド２２の前端位置と略一致し、また、左紫外線照射装置７３Ｌに対してプリンタヘッド２２が、突出距離Ｘ／４だけ後方に突出している。左紫外線照射装置７３Ｌは、前方にいくほど多くのＵＶＬＥＤモジュール３１が配設された構成となっている。例えば、前端側の前側領域７３ａには３つ、前側領域７３ａの後方に続く中間領域７３ｂには２つ、中間領域７３ｂの後方に続く後方領域７３ｃには１つのＵＶＬＥＤモジュール３１が、それぞれ配設されている。なお、上記前側領域７３ａ、中間領域７３ｂおよび後方領域７３ｃは、それぞれ前後幅がＸ／４となっている。

このような構成より、印刷時に各ＵＶＬＥＤモジュール３１を稼動させることで、配設されたＵＶＬＥＤモジュール３１の個数に比例した強度の紫外線を照射することができる。例えば、前側領域７３ａから「強」、後方領域７３ｃから「弱」、中間領域７３ｂから「中」の照射強度となった紫外線を照射させることが可能となる。よって、１パス目においては直接紫外線照射を行わず、２パス目から４パス目に進むに応じて、強度の高い紫外線を照射してＵＶインクを硬化させることができる。例えば、１〜３パス目において付着したＵＶインクに対して、完全に硬化させるには不十分な弱い強度の紫外線を照射して、滲みを防止しつつ十分に平滑化させておき、４パス目において完全に硬化させるのに十分な強度の紫外線を照射して、１〜４パス目において付着したＵＶインク全てを完全に硬化させる印刷が可能となる。そうすることにより、全体としてＵＶインクを平滑化させた状態で硬化させることができて、所望印刷物と比較して見え方に大差のない高品質な印刷が可能となる。

図９（ａ）を参照しながら、本発明の好ましい実施形態の１つである実施例４について説明する。以下においては、実施例１とは異なる印刷ユニット８０の説明を中心に行う。

印刷ユニット８０は、キャリッジ２１、プリンタヘッド２２、左紫外線照射装置８３Ｌおよび右紫外線照射装置８３Ｒを主体に構成される。左紫外線照射装置８３Ｌをとりあげて説明すると、キャリッジ２１に搭載された状態において、左紫外線照射装置８３Ｌの前端位置は、プリンタヘッド２２の前端位置と略一致し、また、左紫外線照射装置８３Ｌに対してプリンタヘッド２２が、突出距離Ｘ／４だけ後方に突出している。左紫外線照射装置８３Ｌにおいて、前後幅Ｘ／４となった前側領域８３ａ、中間領域８３ｂおよび後方領域８３ｃのそれぞれには、３つのＵＶＬＥＤモジュール３１が左右に並んで配設されている。

印刷時には、例えば前側領域８３ａにおける３つ、中間領域８３ｂにおける２つ、後方領域７３ｃにおける１つのＵＶＬＥＤモジュール３１をそれぞれ稼動させるように、制御部１３ｂが各ＵＶＬＥＤモジュール３１を制御する。図９（ａ）においては、稼動状態に制御されているＵＶＬＥＤモジュール３１に対して、分かりやすいようにハッチングを施している。このように稼動制御を行うことにより、上記実施例３で述べたように、前側領域８３ａから「強」、後方領域８３ｃから「弱」、中間領域８３ｂから「中」の照射強度となった紫外線を照射させることが可能となり、実施例３と同様の効果を発揮することができる。

図９（ｂ）を参照しながら、本発明の好ましい実施形態の１つである実施例５について説明する。以下においては、実施例１とは異なる印刷ユニット９０の説明を中心に行う。

印刷ユニット９０は、キャリッジ２１、プリンタヘッド２２、左紫外線照射装置９３Ｌおよび右紫外線照射装置９３Ｒを主体に構成される。左紫外線照射装置９３Ｌをとりあげて説明すると、キャリッジ２１に搭載された状態において、左紫外線照射装置９３Ｌの前端位置は、プリンタヘッド２２の前端位置と略一致し、また、左紫外線照射装置９３Ｌに対してプリンタヘッド２２が、突出距離Ｘ／４だけ後方に突出している。左紫外線照射装置９３Ｌにおいて、前後幅Ｘ／４となった前側領域９３ａ、中間領域９３ｂおよび後方領域９３ｃのそれぞれには、３つのＵＶＬＥＤモジュール３１が左右に並んで配設されている。

印刷時において、制御部１３ｂにより、各ＵＶＬＥＤモジュール３１から照射される紫外線の強度が制御されるようになっている。具体的には、例えば前側領域９３ａにおける３つのＵＶＬＥＤモジュール３１からは「強」、中間領域９３ｂにおける３つのＵＶＬＥＤモジュール３１からは「中」、後方領域９３ｃにおける３つのＵＶＬＥＤモジュール３１からは「弱」の強度の紫外線を、それぞれ発射させるように強度制御が行われる。このように強度制御されることにより、全体として前側領域９３ａから「強」、中間領域９３ｂから「中」、後方領域９３ｃから「弱」の強度となった紫外線が照射可能となり、よって、上述の実施例３と同様の効果を発揮することができる。

上述の実施形態において、実施例３と実施例５とを組み合わせた構成も可能である。図８（ｂ）に示すように、前側領域７３ａに３つ、中間領域７３ｂに２つ、後方領域７３ｃに１つのＵＶＬＥＤモジュール３１をそれぞれ配設し、制御部１３ｂにより、各領域のＵＶＬＥＤモジュール３１から発射される紫外線の強度を制御する。例えば、前側領域７３ａを「強」、中間領域７３ｂを「中」、後方領域７３ｃを「弱」の照射強度のなるように、各ＵＶＬＥＤモジュール３１を制御する。こうすることにより、後方領域７３ｃから照射される紫外線強度をより小さくできるとともに、前側領域７３ａからの紫外線強度を一層大きくすることができる。よって、例えば用いるＵＶインクの種類によっては、完全に硬化させるために比較的強度の高い紫外線を照射する必要があるが、このようなＵＶインクを用いた場合に有効となる。

上述の実施形態において、４回に分けてＵＶインクを付着させて印刷を施す４パスによる印刷方法を例示して説明したが、本発明はこの印刷方法に限定されない。例えば８パスにより印刷を行う場合、突出距離をＸ／８に設定するとともに、ローラ駆動モータによる印刷シート１の１回分の送り量をＸ／８と設定することにより、本発明を適用した印刷が可能となる。

上述の実施形態において、プリンタヘッド２２から１パス分（２５％）のＵＶインクを吐出させるとともに、印刷ユニット２０が印刷シート１の左端および右端に移動される毎に、印刷シート１が前方に送られる場合を例示したが、この構成に限定されない。例えば、図５（ａ）に示す状態において、プリンタヘッド２２から１パス分の半分（１２.５％）のＵＶインクを吐出させながら、印刷ユニット２０を印刷シート１の右端まで移動させた後、印刷シート１を前方に送らずそのままの前後位置において、印刷ユニット２０を印刷シート１の左端まで移動させる。こうすることで結果的に、印刷領域１ｄに１パス分（２５％）のＵＶインクを付着させることができる。その後、図５（ａ）に示す印刷ユニット２０が印刷シート１の左端に位置した状態において、印刷シート１を前方に送り、再びプリンタヘッド２２から１２.５％のＵＶインクを吐出させながら、印刷ユニット２０を左右へ往復移動させる。この作動を繰り返して行うことで、印刷シート１の全体に印刷を施すことができる。このようにして印刷を行った場合、印刷シート１に対して一度に付着するＵＶインク量を減らすことができるので、付着したＵＶインク同士の滲みを低減することが可能となる。

上述の実施形態において、本発明を、印刷ユニットを左右方向へ往復移動させるとともに、印刷シート１を前方へ送りながら印刷を施すタイプのインクジェットプリンタに適用した構成例を示したが、この構成例に限定されない。例えば平板状のベッドに印刷媒体を載置して固定しておき、印刷ユニットを左右方向へ往復移動させるとともに、前後方向へ送りながら印刷を施すいわゆるフラットベッドタイプのインクジェットプリンタに対しても、本発明を適用可能である。

上述の実施例２〜５において、紫外線照射装置の前端位置とプリンタヘッド２２の前端位置とが略一致した構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば実施例１に示したように、プリンタヘッド２２に対して左紫外線照射装置（右紫外線照射装置）が前方へ突出した構成でも良い。

本発明に係るインクジェットプリンタの正面図である。上記インクジェットプリンタの側面図である。印刷ユニット周辺を示した斜視図である。（ａ）は図３中のＩＶ（ａ）−ＩＶ（ａ）部分の断面図を、（ｂ）は図４（ａ）中のＩＶ（ｂ）−ＩＶ（ｂ）部分の断面図をそれぞれ示す。４パスによる印刷方法を説明するための模式図であって、（ａ）は１パス目の状態を、（ｂ）は２パス目の状態をそれぞれ示す。４パスによる印刷方法を説明するための模式図であって、（ａ）は３パス目の状態を、（ｂ）は４パス目の状態をそれぞれ示す。パスごとに（ａ）から（ｅ）へと、順にＵＶインクが重ねられていく状態を模式的に示した断面図である。（ａ）は実施例２に係る印刷ユニットを、（ｂ）は実施例３に係る印刷ユニットを示す平面図である。（ａ）は実施例４に係る印刷ユニットを、（ｂ）は実施例５に係る印刷ユニットを示す平面図である。（ａ）は従来の印刷ユニットを示した平面図であり、（ｂ）は完全に硬化されたＵＶインクの上に別のＵＶインクが付着した状態を示した断面図であり、（ｃ）は硬化されていないＵＶインクの上に別のＵＶインクが付着した状態を示した断面図である。

符号の説明

１印刷シート（印刷媒体）
１０インクジェットプリンタ
１２ａプラテン（媒体支持手段）
１３ｂ制御部（強度制御手段）
２１キャリッジ
２２プリンタヘッド
２３Ｒ右紫外線照射装置（紫外線照射手段）
２３Ｌ左紫外線照射装置（紫外線照射手段）
３１ＵＶＬＥＤモジュール（ＬＥＤ）

Claims

印刷媒体を支持する媒体支持手段と、
前記媒体支持手段に支持された印刷媒体に向けてインクを吐出するプリンタヘッドと、
印刷媒体に紫外線を照射して前記印刷媒体に付着したインクを硬化させる紫外線照射手段と、
前記プリンタヘッドおよび前記紫外線照射手段を前記媒体支持手段に対向させた状態で搭載し、印刷媒体に対して第１方向に相対往復移動されるとともに前記第１方向に対して直交する第２方向に相対搬送移動されるキャリッジとを有したインクジェットプリンタにおいて、
前記キャリッジ上において、前記紫外線照射手段は前記プリンタヘッドに対して前記第１方向における側方に配設され、
前記プリンタヘッドは、印刷媒体に対して所定複数回数に分けて前記所定複数回数に応じた量のインクを、前記キャリッジにより前記第１方向への相対移動される毎に吐出するように構成され、
前記プリンタヘッドの前記第２方向におけるヘッド幅をＸ、前記所定複数回数をＡとしたとき、
前記プリンタヘッドは、前記第２方向における幅が前記ヘッド幅Ｘと略同一に形成された前記紫外線照射手段に対して、前記第２方向における相対搬送方向上流側にＸ／Ａより大きく突出して配設され、
前記紫外線照射手段は、紫外線を照射する複数のＬＥＤが前記第２方向に並ぶように配設されて構成され、
前記ＬＥＤは、紫外線の照射強度を制御可能に構成され、
前記ＬＥＤの紫外線照射強度を制御する強度制御手段を備えて構成されており、
前記第２方向における相対搬送方向上流側に配設された前記ＬＥＤよりも、相対搬送方向下流側に配設された前記ＬＥＤの照射強度の方が高くなるように、前記強度制御手段により照射強度制御が行われることを特徴とするインクジェットプリンタ。
前記複数のＬＥＤは、前記第２方向における相対搬送方向上流側よりも相対搬送方向下流側に多く配設されたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
前記キャリッジは、印刷媒体に対して前記第１方向における一端から他端まで相対移動され且つ前記他端から前記一端に戻るように相対移動されて、前記一端に位置した状態で前記第２方向に相対搬送移動されるように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットプリンタ。
前記キャリッジは、印刷媒体に対して前記一端から前記他端まで前記第１方向に相対移動されて、前記他端に位置した状態で前記第２方向に相対搬送移動され、前記他端から前記一端まで前記第１方向に相対移動されるように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットプリンタ。
印刷媒体に対して第１方向に相対往復移動されるとともに前記第１方向に対して直交する第２方向に相対搬送移動されるキャリッジに搭載されたプリンタヘッドからインクを吐出し、前記キャリッジに搭載された紫外線照射手段から印刷媒体に紫外線を照射してインクを硬化させて印刷を施すインクジェットプリンタを用いて行われる印刷方法であって、
前記プリンタヘッドは、印刷媒体に対して所定複数回数に分けて前記所定複数回数に応じた量のインクを、前記キャリッジにより前記第１方向への相対移動される毎に吐出するように構成され、
前記プリンタヘッドの前記第２方向におけるヘッド幅をＸ、前記所定複数回数をＡとしたとき、
前記プリンタヘッドは、前記第２方向における幅が前記ヘッド幅Ｘと略同一に形成された前記紫外線照射手段に対して、前記第２方向における相対搬送方向上流側にＸ／Ａより大きく突出して配設され、
前記紫外線照射手段は、紫外線を照射する複数のＬＥＤが前記第２方向に並ぶように配設されて構成され、
前記ＬＥＤは、紫外線の照射強度を制御可能に構成され、
前記第２方向における相対搬送方向上流側に配設された前記ＬＥＤよりも、相対搬送方向下流側に配設された前記ＬＥＤの照射強度の方が高くなるように、紫外線の照射強度制御が行われ、
前記キャリッジを前記第１方向へ相対移動させながら、前記プリンタヘッドにおける、前記紫外線照射手段に対して前記第２方向の相対搬送方向上流側に突出した部分から印刷媒体に向けてインクを吐出させる第１のステップと、
印刷媒体に対して前記キャリッジを前記第２方向へ相対搬送移動させ、前記キャリッジを前記第１方向へ移動させながら、前記第１方向における側方に前記紫外線照射手段が位置した部分の前記プリンタヘッドから吐出されたインクを、前記第１のステップにおいて付着したインクに重ねて付着させるとともに前記紫外線照射手段からの紫外線を照射して硬化させる第２のステップとを有することを特徴とする印刷方法。