JP5287323B2 - 液体吐出方法 - Google Patents
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Description
本発明は、高い密度でドットを形成する場合であっても、滲みを抑制することを目的とする。
媒体の搬送方向と交差する方向である前記媒体の幅方向に第1の間隔で並ぶ複数のノズルを有する第1ノズル列を備えた第1ヘッドと、前記第1ヘッドよりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記媒体の幅方向に前記第1の間隔で並ぶ複数のノズルを有する第2ノズル列を備えた第2ヘッドと、を備えた第1ヘッド群と、
前記媒体の幅方向に前記第1の間隔で並ぶ複数のノズルを有する第3ノズル列を備えた第3ヘッドと、前記第3ヘッドよりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記媒体の幅方向に前記第1の間隔で並ぶ複数のノズルを有する第4ノズル列を備えた第4ヘッドと、を備えた第2ヘッド群と、を有し、
前記第1ノズル列と前記第2ノズル列とは、前記媒体の幅方向において一部が重複しており、前記第3ノズル列と前記第4ノズル列とは、前記媒体の幅方向において一部が重複しており、
電磁波を照射すると硬化する第1液体を前記第1ヘッド群から前記媒体に吐出することによって、前記媒体の幅方向に前記第1の間隔で第1ドットを前記媒体に形成する第1工程と、
前記媒体に形成された前記第1ドットに電磁波を照射する第2工程と、
前記第1液体を前記第2ヘッド群から前記媒体に吐出することによって、前記電磁波が照射された前記第1ドットの間に位置するように前記媒体の幅方向に前記第1の間隔で第2ドットを前記媒体に形成する第3工程と、
前記媒体に形成された前記第2ドットに電磁波を照射する第4工程と
を有し、
前記第1工程の際に、前記媒体の第1領域に前記第1ノズル列を用いて前記第1ドットの一部が形成された後に、前記第1領域とは異なる第2領域に前記第2ノズル列を用いて前記第1ドットの一部が形成され、
前記第3工程の際に、前記媒体の前記第2領域に前記第3ノズル列を用いて前記第2ドットの一部が形成された後に、前記第4ノズル列を用いて前記第1領域に前記第2ドットの一部が形成される、
ことを特徴とする液体吐出方法である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
このような液体吐出方法によれば、高い密度でドットを形成する場合であっても、滲みを抑制することができる。
このような液体吐出方法によれば、媒体を搬送方向に搬送させつつ第1ノズル列及び第2ノズル列から液体を吐出することで高い密度でドットを形成する場合に、滲みを抑制することができる。
このような液体吐出方法によれば、第1領域と第2領域の画質をより均一にすることができる。
このような液体吐出方法によれば、各色のドットの大きさを均一にでき、画質を向上させることができる。
このような液体吐出方法によれば、ドット形成の動作と媒体の搬送を繰り返し行うことで高い密度でドットを形成する場合に、滲みを抑制することができる。
このような液体吐出方法によれば、画像の光沢を向上させることができる。
このような液体吐出方法によれば、インクの滲みを抑制しつつ、ドットの広がりを制御することができる。
このような液体吐出方法によれば、仮硬化と本硬化によって、画質を調整することができる。
第1実施形態では、液体吐出装置としてラインプリンター(プリンター1)を例に挙げて説明する。
図1は、プリンター1の全体構成のブロック図である。また、図2Aは、印刷領域周辺の概略構成図であり、図2Bは、図2Aを横から見た図である。
プリンター1は、紙、布、フィルム等の媒体に画像を印刷する印刷装置であり、外部装置であるコンピューター110から印刷データを受信して、印刷データに従って媒体に画像を印刷する。
なお、ヘッドユニット30の各ヘッド群の構成の詳細ついては後述する。
また、第2仮硬化用照射部42は、第1仮硬化用照射部41の第2照射部41bとクリアインク用ヘッド群33との間に設けられている。
また、本硬化用照射部44は、第1仮硬化用照射部41の第3照射部41cよりも搬送方向下流側に設けられている。
なお、仮硬化と本硬化の詳細については後述する。
媒体が搬送方向に搬送されながら、上流側カラーヘッド群31aからUVインクを吐出することによって、紙幅方向に1/360インチ間隔でドットが媒体に形成され、そのドットは第1照射部41aからのUV照射を受けて第1仮硬化される。さらに、媒体が搬送されながら、下流側カラーヘッド群31bからUVインクを吐出することによって、上流側カラーヘッド群31aによって形成された紙幅方向のドット間に、1/360インチ間隔でドットが形成される。つまり、紙幅方向に1/720インチ間隔でドットが形成される。そのドットは第2照射部41bからのUV照射を受けて第1仮硬化される。さらに、媒体上に形成された各ドットは第2仮硬化用照射部42からのUV照射を受けて第2仮硬化される。その後、クリアインク用ヘッド群33によって各ドットの上にクリアインクが塗布され、塗布されたクリアインクは、第3照射部41cからのUV照射を受けて第1仮硬化される。そして、媒体上の各ドットは本硬化用照射部44からのUV照射を受けて本硬化される。このようにして媒体に画像が印刷される。
次に図2A、2B示すヘッドユニット30の構成について説明する。
本実施形態のヘッドユニット30は、前述したように、上流側カラーヘッド群31aと、下流側カラーヘッド群31bと、クリアインク用ヘッド群33を備えている。
クリアインク用ヘッド群33は、第1クリアヘッド331、第2クリアヘッド332、第3クリアヘッド333、第4クリアヘッド334の4個のヘッドを有している。第1クリアヘッド331と第3クリアヘッド333は、図2A中の下側に位置しており、第2クリアヘッド332と、第4クリアヘッド334は図2A中の上側に位置している。例えば、第1クリアヘッド331は第1カラーヘッド311と紙幅方向の位置が同じであり、第2クリアヘッド332は第2カラーヘッド312と紙幅方向の位置が同じである。
図3A〜図3Cは、各ヘッドのノズル配置とドット形成について説明するための図である。
図3Aは、第1カラーヘッド311のブラックの2個のノズル列のノズル配置の説明図である。なお、第1カラーヘッド311のブラックの2個のノズル列について説明するが、他のカラーヘッドのブラックの2個のノズル列も同様であり、また、他の色のノズル列のブラックと同様になっている。さらに、各クリアヘッド(第1クリアヘッド331〜第4クリアヘッド334)のノズル列も図3Aと同様になっている。
図に示すように、第1カラーヘッド311と第2カラーヘッド312は、ノズル列方向(紙幅方向)の位置が一部重複している。
通常ノズル(重複ノズル以外のノズル)は、媒体が1/720インチ搬送される毎にインクを吐出する。これにより、搬送方向に1/720インチ間隔でドットが形成される。また、各ヘッドの位置が重複していない部分では、1個のドット列(搬送方向に並ぶドットの列)を1個のノズルで形成する。例えば、図3Bに示す最上段のドット列は、第2カラーヘッド312のノズル#177Aで形成されており、最下段のドット列は第1カラーヘッド311のノズル#4Bで形成されている。これにより、ノズル列方向(紙幅方向)に1/360インチ間隔で各ドット列が並ぶことになる。
重複ノズルは、通常ノズルと比べて半分のドットを形成する。例えば、図3Bに示すように、第1カラーヘッド311のノズル#1Aによって、搬送方向に1ドットおき(1/360インチ間隔)にドットを形成する。
また、一方の重複ノズルで形成したドットの間(搬送方向の間)に他方の重複ノズルでドットを形成する。例えば、第2カラーヘッド312のノズル#179Aは、第1カラーヘッド311のノズル#1Aによって搬送方向に1ドットおき(1/360インチ間隔)に形成されたドットの間にドットを形成する。このように、重複する2個のノズルによって、1個のドット列が形成される。言い換えると、重複ノズル2個で、通常の1個のノズルと同じ機能を果たす。
このように、1つのヘッド群によって、紙幅方向に1/360インチ間隔でドットが形成される。
図中の白丸は、第2カラーヘッド312のブラックのノズルによって形成されたドットを示している。なお、白丸のドット形成は、図3Bの右側の通りである。
また、図中の黒丸は、第4カラーヘッド314のブラックのノズルによって形成されたドットを示している。図に示すように、第4カラーヘッド314のノズルは、第2カラーヘッド312のノズルによって紙幅方向に1/360インチ間隔で形成されたドットの間にドットを形成する。例えば、第4カラーヘッド314のノズル#1Aは、第2カラーヘッド312のノズル#1Aとノズル#1Bによって形成された2個のドット列の間に、ドット列を形成する。これにより、1/720インチの解像度(720dpi)でブラックのドットを形成可能である。
図4A〜図4Cは、媒体上に着弾したUVインク(ドット)の形状と、UVの照射タイミングの説明図である。なお、図4A、図4B、図4Cの順で照射タイミングが遅くなっている。
ドット形成直後にドットの広がりを止めるようにUVを照射した場合、例えば図4Aのようになる。この場合、滲みを抑制することができるが、ドットによって構成される媒体表面の凹凸が大きくなるため光沢が悪化する。
一方、ドットが十分に広がってから初めてUVを照射した場合、例えば図4Cのようになる。この場合、光沢は良好になる。但し、他のインクとの間で滲みが生じやすくなる。
第1仮硬化は、ドット間の滲みを防止するための硬化である。但し、第1仮硬化におけるUVの照射量は少なく、第1仮硬化後もドットは広がり続けている。本実施形態のプリンター1では、第1照射41aによって、上流側カラーヘッド群31aにより形成されたドットを第1仮硬化する。また、第2照射部41bによって、下流側カラーヘッド群31bにより形成されたドットを第1仮硬化する。
第1仮硬化の照射量<第2仮硬化の照射量<本硬化の照射量
となっている。
図5A〜図5Hは、第1実施形態のドット形成の様子の説明図である。
媒体が搬送方向に搬送されることにより、媒体は、まず上流側カラーヘッド群31aの下を通る。このときコントローラー60は上流側カラーヘッド群31aからインクを吐出させる。これにより、図5Aに示すように媒体には、紙幅方向に1/360インチ間隔でドットが形成される。
図6は比較例の印刷領域周辺の概略構成図である。本実施形態(図2B)と比べると、第1照射部41aが設けられていない。また、図7A〜図7Cは、比較例のドット形成の様子の説明図である。
図7Aでは、第1実施形態(図5)と同様に上流側カラーヘッド群31aによって、紙幅方向に1/360インチ間隔でドットが形成される。
そして、比較例では、図7Bに示すように、図7Aのドット(上流側カラーヘッド群31aにより形成されたドット)を仮硬化させる前に、下流側カラーヘッド群31bによって、ドット間にドットを形成している。このため、インクの滲みが生じることになる。(図中の左右方向に隣接するドット同士でインクの滲みが生じる)
その後、図7Cに示すように、第2照射部41bによって、媒体に形成されたドットの仮硬化(第1仮硬化)を行なう。しかし、既にインクの滲みが生じているので、本実施形態と比べて、画質は向上しない。第1仮硬化以降は、第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
ドットを形成してから仮硬化までの時間が長いほど、ドットの径が広がる。例えば図2Aの構成では、第1カラーヘッド311により形成されたドットは、第2カラーヘッド312で形成されたドットよりも大きくなる。また、第3カラーヘッド313により形成されたドットは第4カラーヘッド314により形成されたドットよりも大きくなる。この結果、図2Aにおいて、媒体の下側に形成されるドットは、媒体の上側に形成されるドットよりも大きくなる。このため、媒体の下側と上側とで画質が異なってしまう。
図8は、第1実施形態の第1変形例の印刷領域周辺の概略構成図である。図2Aと比べると、第3カラーヘッド313と第4カラーヘッド314の搬送方向の上流下流の位置関係が異なる。
図8の構成では、第1カラーヘッド311により形成されたドットは第2カラーヘッド312により形成されたドットよりも大きくなる。但し、第3カラーヘッド313により形成されたドットは第4カラーヘッド314により形成されたドットよりも小さくなる。これにより、媒体の上側と下側での画質が均質になる。
図3B及び図3Cでは、搬送方向に1/720インチのドット間隔でドットを形成している。このため、紙幅方向に隣接するドット同士のインクの滲みは抑制できても、搬送方向に隣接するドット同士のインクの滲みは抑制できていない。
この第2変形例では、ヘッドの構成やノズルの配置は変更せず、ドットの配置を変更している。
また、第2実施形態では、印刷時の搬送速度を速くすれば、各ドットが搬送方向に長くなり、搬送方向にドット間隔を広げたことによる隙間を目立たなくすることができる。
第1実施形態では、各カラーヘッドにCMYKの4色のノズル列が設けられている。このため、上流側カラーヘッド群31aによるドット形成では、先ず第1カラーヘッド311によって媒体の下側(図2Aの下側)にCMYKの各色の360dpiの画像が形成された後、第2カラーヘッド312によって媒体の上側にCMYKの各色の360dpiの画像が形成される。例えば、ブラックに注目すると、第1カラーヘッド311によって媒体の下側にドットが形成されてから、第2カラーヘッド312によって媒体の上側にドットが形成されるまでに時間差が生じる。なぜなら、第1カラーヘッド311によって媒体の下側にドットが形成されてから、第2カラーヘッド312によって媒体の上側にドットが形成されるまでの間に、他の色のドットが形成されるからである。この時間差の影響で、媒体の下側と上側のドットの大きさが異なってしまい、これにより媒体の下側と上側で画質が異なってしまう。なお、この問題は、ドット形成後もドットが広がり続けるUVインク特有の問題である。
上流側カラーヘッド群31a´は、画像印刷のためカラーインクをする。また、上流側カラーヘッド群31a´は、紙幅方向に360dpiでドットを形成する。
上流側カラーヘッド群31a´には、カラーインクの4色(CMYK)の各色のヘッド群が設けられている。
また、ブラック(K)のヘッド群の搬送方向下流側に、C、M、Yの各ヘッド群が順に並んでいる。
前述した実施形態では、液体吐出装置としてラインプリンターが用いられていたが、第3実施形態では、媒体を搬送方向に搬送する搬送動作と、ヘッドを搬送方向と交差する方向に移動させつつインクを吐出してドットを形成するドット形成動作を繰り返し行なうことにより媒体に画像を印刷するプリンター(いわゆるシリアルプリンター)を用いている。
キャリッジ11は、移動方向に往復移動可能であり、キャリッジモータ(不図示)によって駆動される。また、キャリッジ11は、インクを収容するインクカートリッジを着脱可能に保持している。
第3実施形態のプリンターでは、移動方向に移動中のヘッド35のノズルからUVインクを吐出してドットを形成するドット形成動作と、媒体を搬送方向に搬送する搬送動作とを繰り返しを交互に繰り返し、複数のドットから構成される画像を紙に印刷する。なお、以下、ドット形成動作のことを「パス」と呼ぶ。また、n回目のパスのことをパスnと呼ぶ。
図13Aは、最初のドット形成動作(パス1)の説明図である。すなわち往路のパスを示している。なお、同図では説明の簡略化のためヘッド35の4つのノズル列のうちの一つ(例えばブラックインクノズル群K)を示している。また、説明の簡略化のため、ノズル数を8個にしている。
図中の白丸で示されたノズルは、インク吐出不可のノズルであり、図中の黒丸で示されたノズルは、インク吐出可能なノズルである。
パス1では、図13Aで示すように、1/720インチ間隔のノズルのうち、奇数番号のノズルだけを使用する(1個おきに使用する)ことによって、1/360インチ間隔のドット列を形成する。また、ドット形成動作時に、キャリッジ11の横に取り付けられた仮硬化用照射部46aによって、仮硬化を行なう。
その後、媒体を搬送方向に搬送する。
以下、媒体の搬送と、図13A(往路)及び図13B(復路)のドット形成動作とを繰り返す。
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、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言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
前述の実施形態では、液体吐出装置の一例としてプリンターが説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、液体気化装置、有機EL製造装置(特に高分子EL製造装置)、ディスプレイ製造装置、成膜装置、DNAチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の液体吐出装置に、本実施形態と同様の技術を適用しても良い。
前述の実施形態は、紫外線(UV)の照射を受けることによって硬化するインク(UVインク)をノズルから吐出していた。しかし、ノズルから吐出する液体は、UV光で硬化するインクには限られず、可視光によって硬化するインクでも良い。この場合、各照射部は、インクが硬化する波長の可視光(電磁波)を照射する。
前述した実施形態では、画像以外のドットを形成するのに無色透明のクリアインクを用いていたが、クリアインクに限られない。例えば、媒体の表面に光沢性をもたせる半透明な加工液であっても良い。また、加工するのは光沢でなくても良い。媒体の表面の質感を調整するような加工液であっても良い。
前述した実施形態では、カラードット形成後にクリアインクを塗布しているが、クリアインクを塗布しなくても良い。この場合、第3照射部41Cによる照射もしなくても良い。
クリアインクの代わりに、白インク(ホワイトインク)のように、画像の背景を形成するための背景用インクを吐出してもよい。この場合、カラーインクによって画像が形成される領域以外に白インクでドットを形成する。
白インクも、クリアインクと同様に、白インク同士で滲んでも画質に影響はない。白インクを用いる場合、白インクのノズルの配置は、前述のクリアインクと同じ配置でよい。
なお、背景用インクは理路インクには限られない。例えば、媒体がクリーム色であれば、媒体と同じクリーム色のインクを背景用インクとしても良い。
前述の実施形態では、各ヘッドの各色に対して2個のノズル列(A列、B列)が設けられており、この2個のノズル列によって紙幅方向に1/360インチ間隔で複数のノズルが並ぶノズル列が構成されている。言い換えると、ノズルが千鳥列状に配置されることによって、紙幅方向に1/360インチ間隔で複数のノズルが並ぶノズル列が構成されている。但し、ノズル列の構成はこれに限られるものではない。
例えば、単に一直線上にノズルが配置されることによって、ノズル列が構成されていても良い。
前述した実施形態では、第2仮硬化用照射部42による第2仮硬化を行なっていたが、第2仮硬化用照射部42による第2仮硬化を行なわなくても良い。
20 搬送ユニット、23A 上流側搬送ローラ、23B 下流側搬送ローラ、24 ベルト、30 ヘッドユニット、31a 上流側カラーヘッド群、31b 下流側カラーヘッド群、33 クリアインク用ヘッド群、40 照射ユニット、41 第1仮硬化用照射部、41a 第1照射部、41b 第2照射部、41c 第3照射部、42 第2仮硬化用照射部、44 本硬化用照射部、50 検出器群、60 コントローラー、61 インターフェイス部、62 CPU、63 メモリー、64 ユニット制御回路、110 コンピューター、311 第1カラーヘッド、312 第2カラーヘッド、313 第3カラーヘッド、314 第4カラーヘッド、331 第1クリアヘッド、332 第2クリアヘッド、333 第3クリアヘッド、334 第4クリアヘッド
Claims (4)
- 媒体の搬送方向と交差する方向である前記媒体の幅方向に第1の間隔で並ぶ複数のノズルを有する第1ノズル列を備えた第1ヘッドと、前記第1ヘッドよりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記媒体の幅方向に前記第1の間隔で並ぶ複数のノズルを有する第2ノズル列を備えた第2ヘッドと、を備えた第1ヘッド群と、
前記媒体の幅方向に前記第1の間隔で並ぶ複数のノズルを有する第3ノズル列を備えた第3ヘッドと、前記第3ヘッドよりも前記搬送方向の下流側に配置され、前記媒体の幅方向に前記第1の間隔で並ぶ複数のノズルを有する第4ノズル列を備えた第4ヘッドと、を備えた第2ヘッド群と、を有し、
前記第1ノズル列と前記第2ノズル列とは、前記媒体の幅方向において一部が重複しており、前記第3ノズル列と前記第4ノズル列とは、前記媒体の幅方向において一部が重複しており、
電磁波を照射すると硬化する第1液体を前記第1ヘッド群から前記媒体に吐出することによって、前記媒体の幅方向に前記第1の間隔で第1ドットを前記媒体に形成する第1工程と、
前記媒体に形成された前記第1ドットに電磁波を照射する第2工程と、
前記第1液体を前記第2ヘッド群から前記媒体に吐出することによって、前記電磁波が照射された前記第1ドットの間に位置するように前記媒体の幅方向に前記第1の間隔で第2ドットを前記媒体に形成する第3工程と、
前記媒体に形成された前記第2ドットに電磁波を照射する第4工程と
を有し、
前記第1工程の際に、前記媒体の第1領域に前記第1ノズル列を用いて前記第1ドットの一部が形成された後に、前記第1領域とは異なる第2領域に前記第2ノズル列を用いて前記第1ドットの一部が形成され、
前記第3工程の際に、前記媒体の前記第2領域に前記第3ノズル列を用いて前記第2ドットの一部が形成された後に、前記第4ノズル列を用いて前記第1領域に前記第2ドットの一部が形成される、
ことを特徴とする液体吐出方法。 - 請求項1に記載の液体吐出方法であって、
前記第1液体は有色の液体であり、
前記第4工程の後、
前記電磁波を照射すると硬化する無色の第2液体を前記媒体に吐出することによって、前記媒体の幅方向に前記第1の間隔よりも短い第2の間隔で第3ドットを前記媒体に形成する工程と、
前記媒体に形成された前記第3ドットに電磁波を照射する工程と、
を更に有する、液体吐出方法。 - 請求項1または請求項2に記載の液体吐出方法であって、
前記第2工程における電磁波の照射量よりも、前記第4工程における電磁波の照射量の方が大きい、液体吐出方法。 - 請求項1〜3の何れかに記載の液体吐出方法であって、
前記第4工程の後に、更に電磁波の照射を行ない前記媒体に形成された前記第1ドット及び前記第2ドットを仮硬化させ、その後、更に電磁波の照射を行ない前記媒体に形成された前記第1ドット及び前記第2ドットを本硬化させる、液体吐出方法。
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