JP5717705B2 - インクジェットプリンタおよびインクジェット印刷方法 - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェットヘッドからインク滴を噴射させて、複数のインク滴の配列からなる画像を印刷するインクジェットプリンタおよびインクジェット印刷方法に関する。
インクジェットプリンタを用いた印刷方法においては、紫外線硬化型インクをインクジェットヘッドから噴射して印刷媒体に着弾させた後、紫外線を照射してインク滴を硬化および定着させて画像を印刷する方法が広く知られている。例えば、特許文献１に記載のように、記録メディアへの印刷後にインクの硬化を促進させるための小型化された構成を備えた画像形成装置が提案されている。
ところで、紫外線硬化型インクは、印刷媒体が非吸収性の物質であっても用いることができるという利点がある。しかし一方では、印刷媒体の特性や環境温度の影響を受けて変化し、紫外線をあてて硬化し定着させるまでは、印刷媒体の接触角と表面張力で決まる安定領域に達するまで広がり続けるという欠点もある。
紫外線硬化型インクには、顔料を含まない透明な紫外線硬化型インクがあり、このインクは、光沢感のある画像、カラープリントの上に施されるオーバーコートあるいは印刷媒体へのコーティング等に用いられている。しかし、インクジェットヘッドから印刷媒体に着弾したインクの粘度や、画像の濃淡によっては印刷表面に凹凸が形成され、その凹凸による反射率の違いから光沢ムラが発生するという問題がある。これを防止するため、インクの粘度を下げたり、一定時間経過させて凹凸を平坦化した後、紫外線を照射する対策がなされている。この方法によれば、プリント画像の平坦化は可能であるが、平坦化の過程でインクが滲み、画像の境界が不鮮明になるという問題がある。特に、透明なガラス等の印刷媒体に目盛を設ける場合や、位置合わせ用のマークを設ける場合には、滲みにより位置合わせ精度が低下するという問題もある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、滲みのない鮮明でかつ高光沢な画像を得ることができるインクジェットプリンタおよびインクジェット印刷方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）
複数の画像領域に区分けされる画像領域部分と当該画像領域部分を区分けする境界部分とからなる画像データに基づいて、液滴状のインクを噴射する複数の吐出口が配設されてなるインクジェットヘッドを、印刷媒体に対して相対的に走査させることにより、該印刷媒体の表面に複数のインク滴の配列からなる画像を印刷するインクジェット印刷方法であって、
前記インクがエネルギー線硬化型インクであり、
前記境界部分を印刷する境界印刷工程と、
前記境界部分印刷後に、前記境界部分にエネルギー線を照射させて硬化させる境界硬化工程と、
前記境界硬化工程で硬化された前記境界部分に隣接する前記画像領域部分を印刷する画像領域印刷工程と、
前記印刷された画像領域部分をエネルギー線により硬化させる画像領域硬化工程とをこの順に有することを特徴とするインクジェット印刷方法。
（構成２）
前記境界硬化工程は、前記インクジェットヘッドの走査軸と同一軸上の、該インクジェットヘッドの走査方向前方および後方の少なくとも一方に配置され、該インクジェットヘッドと連動するエネルギー線照射手段によって行われることを特徴とする構成１記載のインクジェット印刷方法。
（構成３）
前記画像領域硬化工程は、前記インクジェットヘッドに対して前記印刷媒体の搬送方向前方に配置されたエネルギー線照射手段によって行われることを特徴とする構成１または２記載のインクジェット印刷方法。
（構成４）
前記境界部分を構成するインクおよび前記画像領域部分を構成するインクの少なくとも一方が、クリアインクであることを特徴とする構成１、２または３記載のインクジェット印刷方法。
（構成５）
前記境界部分を構成するインクと前記画像領域部分を構成するインクとが、互いの境界において重なるように印刷することを特徴とする構成４記載のインクジェット印刷方法。（構成６）
前記境界部分は前記画像領域部分よりも小さなインク滴の配列により形成されるように印刷することを特徴とする構成１から５のいずれかに記載のインクジェット印刷方法。
（構成７）
二種類以上の異なるノズル径を有する、インク吐出用のノズルを備えたインクジェットヘッドを用いて、前記印刷を行うことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット印刷方法。
（構成８）
前記画像領域硬化工程は、前記画像領域印刷工程で印刷された画像領域部分のインクを平坦化させた後、該画像領域部分にエネルギー線を照射させて硬化させることを特徴とする構成１から７のいずれかに記載のインクジェット印刷方法。
（構成９）
印刷対象の画像データを、複数の画像領域に区分けされる画像領域部分と当該画像領域部分を区分けする境界部分とに分割する画像データ分割工程を、前記境界印刷工程よりも前に有することを特徴とする構成１から８のいずれかに記載のインクジェット印刷方法。（構成１０）
複数の画像領域に区分けされる画像領域部分と当該画像領域部分を区分けする境界部分とからなる画像データに従って、インク滴を吐出させるインクジェットヘッドを印刷媒体に対して相対的に走査させて印刷するインクジェットプリンタであって、
前記インクがエネルギー線硬化型インクの場合、
前記インクジェットヘッドによる前記画像領域部分の印刷前に、前記インクジェットヘッドにより印刷された前記境界部分を硬化させ、さらに、前記境界部分を硬化させた後に、前記インクジェットヘッドにより印刷された前記画像領域部分を硬化させるエネルギー線照射手段
を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
（構成１１）
前記エネルギー線照射手段は、
前記インクジェットヘッドによる前記画像領域部分の印刷前に、前記インクジェットヘ
ッドにより印刷された前記境界部分を硬化させる第一のエネルギー線照射手段と、
前記第一のエネルギー線照射手段により前記境界部分を硬化させた後に、前記インクジェットヘッドにより印刷された前記画像領域部分を硬化させる第二のエネルギー線照射手段と
から構成されることを特徴とする構成１０に記載のインクジェットプリンタ。
（構成１２）
印刷媒体を支持するプラテンと
前記印刷媒体を搬送する搬送手段と、
複数の吐出口を備え、前記印刷媒体に対して相対的に走査して、画像の境界部分および画像領域部分をこの順に印刷するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの走査軸と同一軸上の、該インクジェットヘッドの走査方向前方および後方の少なくとも一方に配置され、該インクジェットヘッドと連動し、前記境界部分を硬化させる第一のエネルギー線照射手段と、
前記インクジェットヘッドに対して前記印刷媒体の搬送方向前方に配置され、前記インクジェットヘッドと連動し、前記画像領域部分を硬化させる第二のエネルギー線照射手段と、
を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
（構成１３）
印刷媒体を支持するプラテンと
前記印刷媒体を搬送する搬送手段と、
複数の吐出口を備え、前記印刷媒体に対して相対的に走査して、画像の境界部分および画像領域部分をこの順に印刷するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの走査軸と同一軸上の、該インクジェットヘッドの走査方向前方および後方の少なくとも一方に配置され、かつ該走査軸上を双方向に移動可能なエネルギー線照射手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
（構成１）
複数の画像領域に区分けされる画像領域部分と当該画像領域部分を区分けする境界部分とからなる画像データに基づいて、液滴状のインクを噴射する複数の吐出口が配設されてなるインクジェットヘッドを、印刷媒体に対して相対的に走査させることにより、該印刷媒体の表面に複数のインク滴の配列からなる画像を印刷するインクジェット印刷方法であって、
前記インクがエネルギー線硬化型インクであり、
前記境界部分を印刷する境界印刷工程と、
前記境界部分印刷後に、前記境界部分にエネルギー線を照射させて硬化させる境界硬化工程と、
前記境界硬化工程で硬化された前記境界部分に隣接する前記画像領域部分を印刷する画像領域印刷工程と、
前記印刷された画像領域部分をエネルギー線により硬化させる画像領域硬化工程とをこの順に有することを特徴とするインクジェット印刷方法。
（構成２）
前記境界硬化工程は、前記インクジェットヘッドの走査軸と同一軸上の、該インクジェットヘッドの走査方向前方および後方の少なくとも一方に配置され、該インクジェットヘッドと連動するエネルギー線照射手段によって行われることを特徴とする構成１記載のインクジェット印刷方法。
（構成３）
前記画像領域硬化工程は、前記インクジェットヘッドに対して前記印刷媒体の搬送方向前方に配置されたエネルギー線照射手段によって行われることを特徴とする構成１または２記載のインクジェット印刷方法。
（構成４）
前記境界部分を構成するインクおよび前記画像領域部分を構成するインクの少なくとも一方が、クリアインクであることを特徴とする構成１、２または３記載のインクジェット印刷方法。
（構成５）
前記境界部分を構成するインクと前記画像領域部分を構成するインクとが、互いの境界において重なるように印刷することを特徴とする構成４記載のインクジェット印刷方法。（構成６）
前記境界部分は前記画像領域部分よりも小さなインク滴の配列により形成されるように印刷することを特徴とする構成１から５のいずれかに記載のインクジェット印刷方法。
（構成７）
二種類以上の異なるノズル径を有する、インク吐出用のノズルを備えたインクジェットヘッドを用いて、前記印刷を行うことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット印刷方法。
（構成８）
前記画像領域硬化工程は、前記画像領域印刷工程で印刷された画像領域部分のインクを平坦化させた後、該画像領域部分にエネルギー線を照射させて硬化させることを特徴とする構成１から７のいずれかに記載のインクジェット印刷方法。
（構成９）
印刷対象の画像データを、複数の画像領域に区分けされる画像領域部分と当該画像領域部分を区分けする境界部分とに分割する画像データ分割工程を、前記境界印刷工程よりも前に有することを特徴とする構成１から８のいずれかに記載のインクジェット印刷方法。（構成１０）
複数の画像領域に区分けされる画像領域部分と当該画像領域部分を区分けする境界部分とからなる画像データに従って、インク滴を吐出させるインクジェットヘッドを印刷媒体に対して相対的に走査させて印刷するインクジェットプリンタであって、
前記インクがエネルギー線硬化型インクの場合、
前記インクジェットヘッドによる前記画像領域部分の印刷前に、前記インクジェットヘッドにより印刷された前記境界部分を硬化させ、さらに、前記境界部分を硬化させた後に、前記インクジェットヘッドにより印刷された前記画像領域部分を硬化させるエネルギー線照射手段
を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
（構成１１）
前記エネルギー線照射手段は、
前記インクジェットヘッドによる前記画像領域部分の印刷前に、前記インクジェットヘ
ッドにより印刷された前記境界部分を硬化させる第一のエネルギー線照射手段と、
前記第一のエネルギー線照射手段により前記境界部分を硬化させた後に、前記インクジェットヘッドにより印刷された前記画像領域部分を硬化させる第二のエネルギー線照射手段と
から構成されることを特徴とする構成１０に記載のインクジェットプリンタ。
（構成１２）
印刷媒体を支持するプラテンと
前記印刷媒体を搬送する搬送手段と、
複数の吐出口を備え、前記印刷媒体に対して相対的に走査して、画像の境界部分および画像領域部分をこの順に印刷するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの走査軸と同一軸上の、該インクジェットヘッドの走査方向前方および後方の少なくとも一方に配置され、該インクジェットヘッドと連動し、前記境界部分を硬化させる第一のエネルギー線照射手段と、
前記インクジェットヘッドに対して前記印刷媒体の搬送方向前方に配置され、前記インクジェットヘッドと連動し、前記画像領域部分を硬化させる第二のエネルギー線照射手段と、
を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
（構成１３）
印刷媒体を支持するプラテンと
前記印刷媒体を搬送する搬送手段と、
複数の吐出口を備え、前記印刷媒体に対して相対的に走査して、画像の境界部分および画像領域部分をこの順に印刷するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの走査軸と同一軸上の、該インクジェットヘッドの走査方向前方および後方の少なくとも一方に配置され、かつ該走査軸上を双方向に移動可能なエネルギー線照射手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
本発明の構成１によれば、エネルギー線硬化型インクを用いて、画像データのうち境界部分を印刷し、その直後に境界部分をエネルギー線により硬化させることにより、硬化された境界部分が画像領域部分のインクが広がり過ぎるのを防止して、滲みを無くし、高鮮明な画像を印刷することができる。
本発明の構成２によれば、境界硬化工程を、インクジェットヘッドの走査軸と同一軸上の、インクジェットヘッドの走査方向前方および後方の少なくとも一方に配置され、インクジェットヘッドと連動するエネルギー線照射手段によって、境界印刷工程の直後に行うことにより、良好に境界部分の滲みを防止することができるので、鮮明な画像を得ることができる。
本発明の構成３によれば、画像領域硬化工程を、インクジェットヘッドに対して印刷媒体の搬送方向前方に配置されたエネルギー線照射手段によって行なうことにより、画像領域部分が平坦化する時間を確保することができるので、高光沢な画像を得ることができる。
本発明の構成３によれば、画像領域硬化工程を、インクジェットヘッドに対して印刷媒体の搬送方向前方に配置されたエネルギー線照射手段によって行なうことにより、画像領域部分が平坦化する時間を確保することができるので、高光沢な画像を得ることができる。
本発明の構成４によれば、境界部分を構成するインクおよび画像領域部分を構成するインクの少なくとも一方がクリアインクである場合には、鮮明でかつ高光沢な画像を得ることができる。
本発明の構成５によれば、境界部分を構成するインクと画像領域部分を構成するインクとが、互いの境界において重なるように印刷することにより、境界部分と画像領域部分との間に発生し得る隙間を防止することができる。
本発明の構成６によれば、前記境界部分は前記画像領域部分よりも小さなインク滴の配列により形成されるように印刷することにより、境界部分においては所望の形状をより正確に得ることができ、画像領域部分においては効率よく迅速に印刷を行うことができる。
本発明の構成６によれば、前記境界部分は前記画像領域部分よりも小さなインク滴の配列により形成されるように印刷することにより、境界部分においては所望の形状をより正確に得ることができ、画像領域部分においては効率よく迅速に印刷を行うことができる。
本発明の構成７によれば、二種類以上の異なるノズル径を有する、インク吐出用のノズルを備えたインクジェットヘッドを用いて、上述の構成６における印刷を行うことにより、構成６と同様の効果を得ることができる。
本発明の構成８によれば、画像領域部分のインクを平坦化させた後、該画像領域部分にエネルギー線を照射させて硬化させため、画像領域部分での光の散乱を防止することができ、高光沢な画像を得ることができる。
本発明の構成９によれば、印刷対象の画像データを、複数の画像領域に区分けされる画像領域部分と当該画像領域部分を区分けする境界部分とに分割するため、必要に応じて境界を設けることで種々の印刷画像を表現することができる。
本発明の構成８によれば、画像領域部分のインクを平坦化させた後、該画像領域部分にエネルギー線を照射させて硬化させため、画像領域部分での光の散乱を防止することができ、高光沢な画像を得ることができる。
本発明の構成９によれば、印刷対象の画像データを、複数の画像領域に区分けされる画像領域部分と当該画像領域部分を区分けする境界部分とに分割するため、必要に応じて境界を設けることで種々の印刷画像を表現することができる。
本発明の構成１０及び１１によれば、画像領域部分の印刷前に境界部分を硬化させた後に印刷された画像領域部分を硬化させることにより、境界部分で確実に分けられた状態で画像領域部分が印刷されるため、画像領域部分同士の滲みを防ぐことができる。
本発明の構成１２によれば、インクジェットヘッドの走査軸と同一軸上の、該インクジェットヘッドの走査方向前方および後方の少なくとも一方に配置され、該インクジェットヘッドと連動し、境界部分を硬化させる第一のエネルギー線照射手段と、インクジェットヘッドに対して印刷媒体の搬送方向前方に配置され、インクジェットヘッドと連動し、画像領域部分を硬化させる第二のエネルギー線照射手段とを備えていることにより、境界部分を印刷して、その直後に該境界部分を硬化させることができ、続いて画像領域部分を印刷し、該画像領域部分は一定時間経過後に硬化させることができる。すなわち、境界部分を印刷直後に硬化させるので、滲みの無い鮮明な境界を形成することができる。そして、この境界部分が、画像領域部分のインクの過剰な広がりを抑制することができる。また、画像領域部分を一定時間経過後に硬化させることにより、画像領域部分を平坦化することができるので、高光沢な画像を得ることができる。
本発明の構成１３によれば、インクジェットヘッドの走査軸と同一軸上の、インクジェットヘッドの走査方向前方および後方の少なくとも一方に配置され、かつ前記走査軸上の位置と印刷媒体の搬送方向前方の所定位置との間を双方向に移動可能なエネルギー線照射手段とを備えていることにより、インクジェットヘッドで印刷した部分を直後にエネルギー線照射可能であり、さらに、その照射手段を印刷媒体の搬送方向前方に移動させることにより、印刷媒体に印刷され搬送された画像に、一定の時間経過後にエネルギー線を照射することができる。すなわち、境界部分を印刷して、その直後に該境界部分を硬化させて滲
みを防止して鮮明な境界を形成し、続いて画像領域部分を印刷し、該画像領域部分を一定時間経過後に平坦化して硬化させることにより鮮明でかつ高光沢な画像を得ることができる。
みを防止して鮮明な境界を形成し、続いて画像領域部分を印刷し、該画像領域部分を一定時間経過後に平坦化して硬化させることにより鮮明でかつ高光沢な画像を得ることができる。
以下、本発明に係るインクジェットプリンタおよび印刷方法について、図面を参照しながら説明する。図１にインクジェットプリンタにおける要部概略上面図を示し、図２および図３に、印刷工程を示す上面図および断面図を示す。
まず、本発明のインクジェットプリンタについて説明する。
まず、本発明のインクジェットプリンタについて説明する。
本発明のインクジェットプリンタ１０は、メディア（印刷媒体）１２を支持するプラテン（支持体）１１と、メディア１２を搬送するピンチローラ１９および２０と、複数の吐出口を備え、メディア１２に対して相対的に二次元に走査して、画像の境界部分（輪郭部分）および画像領域部分（ベタ部分）をこの順に印刷するインクジェットヘッド１４と、インクジェットヘッド１４の走査軸（ガイドレール１８）と同一軸上の、該インクジェットヘッド１４の走査方向前方および後方に配置され、インクジェットヘッド１４と連動し、輪郭部分を硬化させる第一の紫外線照射手段１５および１６と、インクジェットヘッド１４に対して印刷媒体の搬送方向前方に配置され、インクジェットヘッドと連動し、ベタ部分を硬化させる第二の紫外線照射手段１７とを有するものである。なお、インクジェットヘッドの走査方向はＹ方向であり、メディアの搬送方向はＸ方向である。Ｙ方向とＸ方向は、互いに直交している。
メディア１２は、プラテン１１により支持されるとともに、ピンチローラ１９および２０及び送りローラ（図示せず）によって挟まれ、インクジェットヘッド１４がインクを吐出しながら、メディア１２のＹ方向の一端から他端まで走査し終わると同時に、ローラが回転することによりＸ方向へ搬送される。
メディア１２は、ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＣおよびアクリル等のプラスチック素材、金属、ガラス、塩化ビニール、ゴム素材あるいは紙等のほぼ全ての素材からなるものを用いることができる。
インクジェットヘッド１４は、その下面に並んで配されたノズル（図示せず）からピエゾ（piezo）方式等によりインク滴を噴射させる構造を有しており、ユニット架台１３に固定され、走査手段（図示せず）により、ガイドレール１８上をＹ方向に走査可能となっている。走査手段は、電動モータ及び該モータ制御用の電子回路等から構成されている。
第一の紫外線照射手段１５、１６および第二の紫外線照射手段１７は、ＵＶＬＥＤ（Ultra Violet Light Emitting Diodeの略；紫外線発光ダイオード）が内蔵されており、ユニット架台１３にインクジェットヘッド１４とともに配置され、移動手段（図示せず）によりＹ方向に走査可能となっている。第一の紫外線照射手段１５および１６は、インクジェットヘッドの走査軸（ガイドレール１８）と同一軸上の走査方向前方および後方に配置されている。一方、第二の紫外線照射手段１７は、インクジェットヘッド１４に対してメディア１２の搬送方向（Ｘ方向）前方側に配置されている。第一の紫外線照射手段１５、１６および第二の紫外線照射手段１７は、インクジェットヘッドにより噴射されメディア１２上に着弾した紫外線硬化型インクに、紫外線を照射してインクを硬化させて定着させるものである。
第二の紫外線照射手段１７は、メディア１２上に着弾したベタ部分のインクが平坦化するために十分な時間を確保できる位置とするが、インクジェットヘッドの走査速度やメディアの搬送速度、環境温度、インクの種類により適宜調整することが望ましい。
紫外線照射手段としては、特に限定されるものではないが、電流や発光パルス幅を変更することにより、自由に照射光量の調整やＯＮ／ＯＦＦ制御が可能で消費電力が少ない上記のようなＵＶＬＥＤランプを用いるのが最も適している。しかし、シャッターを設けることにより、紫外線光量を変化できることで、メタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀などの他のランプを用いることもできる。
また、上記実施形態では、エネルギー線硬化手段として紫外線を用いた場合について説明したが、紫外線に限らず、電子ビーム等の他のエネルギー線を用いてもよい。
上記のように、本発明のインクジェットプリンタ１０は、プラテン（支持体）１１上に支持されたメディア１２表面に、インクジェットヘッド１４をＹ方向に走査させて、所定の箇所の輪郭部分を印刷しながら、直後に、第一の紫外線照射手段１５または１６により該輪郭部分のインクを硬化させる。続いて、インクジェットヘッドをＹ方向に走査させて所定の箇所のベタ部分を印刷し終えた後、メディア１２をＸ方向に搬送して、該ベタ部分を第二の紫外線照射手段１７により硬化させるものである。
次に、他の形態の紫外線照射手段と印刷方法について説明する。図２にその紫外線照射手段の位置を示す概略上面図を示す。
図２（ａ）に示すように、紫外線照射手段２５および２６は、インクジェットヘッド２４の走査軸と同一軸上（位置Ａ）であって、走査方向（Ｙ方向）の前方および後方に配置され、かつ該走査軸上の位置と印刷媒体の搬送方向前方の所定位置との間を双方向に移動可能となっている。インクジェットヘッド２４により画像の輪郭部分を印刷した後（境界印刷工程）、紫外線照射手段２５および２６がその直後に輪郭部分のインクを硬化させる（境界硬化工程）。これにより、輪郭部分のインク滴の広がりが無いため滲みが無く、鮮明な画像を得ることができる。
図２（ａ）に示すように、紫外線照射手段２５および２６は、インクジェットヘッド２４の走査軸と同一軸上（位置Ａ）であって、走査方向（Ｙ方向）の前方および後方に配置され、かつ該走査軸上の位置と印刷媒体の搬送方向前方の所定位置との間を双方向に移動可能となっている。インクジェットヘッド２４により画像の輪郭部分を印刷した後（境界印刷工程）、紫外線照射手段２５および２６がその直後に輪郭部分のインクを硬化させる（境界硬化工程）。これにより、輪郭部分のインク滴の広がりが無いため滲みが無く、鮮明な画像を得ることができる。
次に、インクジェットヘッド２４により画像のベタ部分を印刷した後（画像領域印刷工程）、印刷媒体が搬送されると同時に、図２（ｂ）に示すように、紫外線照射手段２５および２６が、印刷媒体の搬送方向である位置Ｂに移動手段（図示せず）により移動して、ベタ部分のインクの硬化を行う。位置Ｂにおいてベタ部分のインクの硬化を行うことにより（画像領域硬化工程）、ベタ部分のインクが平坦化する時間を確保している。位置Ｂは、印刷媒体が搬送される時間、画像のベタ部分の印刷領域や環境温度等を考慮して適宜決定することが望ましい。平坦化した後、インクを硬化させることにより、高鮮明でかつ高光沢な画像を得ることができる。
上記のように、本発明によれば、輪郭部分を印刷した直後に硬化させるので、輪郭の滲みがない鮮明な画像を得ることができ、さらに、ベタ部分を平坦化した後、硬化させるので光沢感のある画像を得ることができる。すなわち、本発明によれば、滲みの防止とインクの平坦化の両方を可能とし、鮮明かつ高光沢な画像を得ることができる。
輪郭部分の印刷は、１ドットライン分以上２乃至１５ドットライン幅以下の細い線幅とすることが望ましいが、インクやメディアおよびプリンタの位置精度によって異なるためこれに限るものではなく、適宜調整することが望ましい。
次に、本発明の印刷方法について図１、図３および図４を参照しながら説明する。紫外線照射手段は、図１に示す形態を用いて説明する。
図３（ａ）に示すように、インクジェットヘッド１４をＹ方向に走査させて、メディア３１上に輪郭部分３２および３３を印刷する。
次に、図３（ｂ）に示すように、輪郭部分の印刷直後に、インクジェットヘッドの走査軸と同一軸に配置された第一の紫外線照射手段１５あるいは１６（図１参照）により紫外線を照射して、輪郭部分のインクを硬化させて堤防のようにする。硬化した輪郭部分がベタ部分のインクの滲みを防止することとなり、高鮮明な画像を得ることができる。
次に、図４（ａ）に示すように、インクジェットヘッドにより、輪郭部分３２と輪郭部分３３との間のベタ部分３４を、紫外線を照射することなく、あるいは硬化に至らない弱い紫外線を照射しながら印刷する。ベタ部分のインクは、硬化した輪郭部分により広がりが堰きとめられるので、滲みを防止でき、高鮮明な画像を得ることができる。
最後に、図４（ｂ）に示すように、メディア３１がＸ方向に搬送され、そのＸ方向前方側に配置された第二の紫外線照射手段１７（図１参照）により、ベタ部分のインクを硬化させる。第二の紫外線照射手段１７がメディア１２の搬送方向（Ｘ方向）前方側に配置されていることにより、ベタ部分を該ベタ部分が平坦化した後に照射することができるので、高光沢な画像を得ることができる。
次に、上述の輪郭部分と、ベタ部分とにおける印刷方法の例につき図５を参照して説明する。基本的には、輪郭部分を構成するインクを第１のインク、ベタ部分を構成するインクを第２のインクと便宜的に称したとき、メディアに着弾させるインク滴の相対的な大きさが、第１のインクのインク滴は小さく、第２のインクのインク滴は大きくなるように印刷する。このインク滴の大きさは、輪郭部分においては「輪郭部分を形成するのに適した大きさのインク滴」であり、ベタ部分においては「ベタ部分を形成するのに適した大きさのインク滴」である。輪郭部分は、図３からも理解できるように、ベタ部分３４を囲む狭い領域であるため、小さいサイズのインク滴で形成し、ベタ部分は輪郭部分３２及び３３に挟まれた領域を埋めるように印刷するため、大きいサイズのインク滴で形成するのが良い。このような方法で印刷を行うことにより、輪郭部分においては所望の形状をより正確に得ることができ、ベタ部分においては効率よく迅速に印刷を行うことができる。
上述のような印刷を行う方法として、例えばいわゆる多階調用のインクジェットヘッドを用いてメディアに印刷を行う方法が挙げられる。多階調用のインクジェットヘッドにおいては、印刷時に以下のような方式を採択することにより、上述したインク滴の大きさを制御する印刷を行うことができる。
本実施の形態のようにピエゾ方式による印刷が可能なインクジェットヘッドを用いる場合、このインクジェットヘッドのノズルからインク滴を噴射させるときに印加する駆動電圧パルスの数を制御することにより、一箇所に噴射するインク滴の数を調整する。
図５の（ａ）は、４階調のインクジェットヘッドを用いたときの、駆動電圧パルス数制御によるインク滴の数と、これに対応する、メディアに着弾されるインクのドットの相対的な大きさの段階的な変化を示したものである。図５（ａ）によれば、４階調のインクジェットヘッドにおいては、インクの滴下を０滴〜３滴の４段階行うように駆動電圧パルスを制御し、０滴のときはドットなし４０、１滴のときは小ドット４２、２滴のときは中ドット４４、３滴のときは大ドット４６となるように設定する。そして例えば、輪郭部分の印刷時には、インク滴を１滴滴下するように駆動電圧パルスを制御し、輪郭部分を構成する上述の第１のインクは小ドット４２を滴下する。また、ベタ部分の印刷時には、インク滴を３滴滴下するように駆動電圧パルスを制御し、ベタ部分を構成する上述の第２のインクは大ドット４６を滴下する。
その他、バリアブルドット方式での印刷が可能なインクジェットヘッドの場合、この方式で上述の第１のインク及び第２のインクを構成しても良い。バリアブルドット方式の場合、印刷媒体に着弾させる一つのドットの大きさを、直接数段階に制御することができるので、輪郭部分とベタ部分とのそれぞれにおいて、最適なドットサイズとなるように設定し、印刷を行う。
次に、印刷方式による制御ではなく、メディアに着弾させるドットのサイズの変更に適応したインクジェットヘッドを用いて上記の印刷を行う方法も考えられる。
例えば、本発明の構成７によれば、二種類以上の異なるノズル径を有する、インク吐出用のノズルを備えたインクジェットヘッドを用いて、上述のように所望のドットサイズを得るための印刷を行う。具体的には、インク噴射用のノズル径が大小何段階かの大きさを有するインクジェットヘッドを使用する。このようなヘッドを使用し、数段階の大きさのノズルのうち、所望のドットサイズに印刷するために、輪郭部分の印刷時とベタ部分の印刷時とのそれぞれにおいて、最適な大きさのノズルを選択して印刷する。
すなわち、図５の（ｂ）に示すように、輪郭部分の印刷時には、小ノズル５０を用いて印刷を行い、ベタ部分の印刷時には大ノズル５２を用いて印刷する。このように、印刷時に選択するノズルの相対的な大きさを、輪郭部分の印刷を行うときに対してベタ部分の印刷を行うときの方が大きくなるようにし、その結果印刷媒体に着弾させるドットのサイズも、輪郭部分に着弾させる小ドット５４に対してベタ部分に着弾させるドットは大ドット５６と、大きくなるようにする。
このようなインクジェットヘッドを用いて印刷を行うことにより、上述したように、輪郭部分においてはより正確な形状で印刷を行うことが可能であり、ベタ部分においては効率よく迅速に印刷を行うことが可能となる。
なお、輪郭部分を構成するインクとベタ部分を構成するインクとが、互いの境界において重なるように印刷することが望ましい。これにより、輪郭部分とベタ部分との間に発生し得る隙間を防止することができる。特に、画像全体を紫外線硬化型のクリアインクで印刷する場合には、輪郭部分とベタ部分が重なっても問題が無く、高光沢な画像を得ることができる。
あるいは、輪郭部分をクリアインクで印刷および硬化して、ベタ部分をカラーインクで印刷および硬化を行ってもよい。
さらには、画像におけるベタ部分の領域が広い場合、クリアインクで画像の輪郭部分を印刷するときに、ベタ部分を複数箇所に分割するための分割細線を同時に印刷するようにしてもよい。この場合、細線は格子状であってもよいし、縞状、あるいはランダムな線であってもよい。これにより、平坦化の時間を短縮することができ、印刷時間の短縮が可能であり、生産性が向上すると同時に、平坦化を確実に再現性良く行うことが可能である。
また、ベタ部分を第二の紫外線照射手段１７によって、ベタ部分のインクが平坦化した後に紫外線を照射すると、光沢感のある発色性のよい画像を得ることができるが、マット感を出したい領域がある場合には、ベタ部分の印刷後、第一の紫外線照射手段１５および１６によって、直後に紫外線を照射することにより可能である。
以上、本発明のインクジェットプリンタおよび印刷方法について説明してきたが、本発明はこれらの例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更可能である。
尚、上記実施形態では、「境界部分」を「輪郭部分」として説明したが、この「境界部分」は、区別させて視認させたい領域同士の境界という程度の意味である。例えば、対象の画像データ中の隣接する画像領域同士に５％以上の階調差がある部分に、境界を設定する。特に、二つの隣接する画像領域部分同士が１本の直線によって区分け可能な場合には、境界部分は直線状となる。尚、ここで、５％以上としたのは、単なる例示に過ぎず、どのようなしきい値を定めても構わない。但し、ここでは、５％よりも小さい場合は、階調表現における模様と扱う場合を想定する。
このような場合、境界の設定は、例えば、画素データを微分して、その変化点を検出し、その変化点を結んだデータ列で境界データを設定するものとする。その結果、境界部分は画像領域中に存在する場合もあり、あるいは、画像領域の縁を囲む形を取る場合もある。
そして、印刷対象の画像データを、画像領域部分と境界部分とに分割する画像データ分割工程は、境界印刷工程よりも前に行うものとする。その画像データ分割工程は、インクジェットプリンタに画像データを転送するコンピュータがプログラムを実行することで実現すればよい。
又、上記実施形態では、メディア１２とインクジェットヘッド１４とが相対的に二次元に走査する場合を例に説明したが、メディア１２とインクジェットヘッド１４とが相対的に三次元に移動させる場合であってもよい。例えば、凹凸面を有するメディアの表面に対して印刷するときに、凹凸面の形状に合わせてヘッドギャップが一定になるように、インクジェットヘッド１４を上下動させる場合がある。
又、上記実施形態では、画像を印刷するインクジェットプリンタを例に説明したが、インクジェット技術により液滴を吐出させて媒体上に着弾させるのであれば、プリンタに限らない。例えば、インクジェット技術によりカラーフィルタを形成する場合にも適用できる。つまり、インクジェット技術により格子状に輪郭を形成しエネルギー線硬化させてブラックマトリックスを形成し、そのブラックマトリックス内にカラーインクを着弾させる場合である。
インクジェットヘッドからインク滴を噴射させて、複数のインク滴の配列からなる画像を印刷するインクジェットプリンタおよびインクジェット印刷方法に適用できる。
１０ インクジェットプリンタ
１１ プラテン
１２ 印刷媒体
１３ ユニット架台
１４ インクジェットヘッド
１５、１６ 第一の紫外線照射手段
１７ 第二の紫外線照射手段
１８ ガイドレール
１９、２０ ピンチローラ
３２、３３ 輪郭部分（境界部分）
３４ ベタ部分（画像領域部分）
４０ ドットなし
４２ 小ドット
４４ 中ドット
４６ 大ドット
５０ 小ノズル
５２ 大ノズル
５４ 小ドット
５６ 大ドット
１１ プラテン
１２ 印刷媒体
１３ ユニット架台
１４ インクジェットヘッド
１５、１６ 第一の紫外線照射手段
１７ 第二の紫外線照射手段
１８ ガイドレール
１９、２０ ピンチローラ
３２、３３ 輪郭部分（境界部分）
３４ ベタ部分（画像領域部分）
４０ ドットなし
４２ 小ドット
４４ 中ドット
４６ 大ドット
５０ 小ノズル
５２ 大ノズル
５４ 小ドット
５６ 大ドット
Claims (12)
- 複数の画像領域に区分けされる画像領域部分と当該画像領域部分を区分けする境界部分とからなる画像データに基づいて、液滴状のインクを噴射する複数の吐出口が配設されてなるインクジェットヘッドを、印刷媒体に対して相対的に走査させることにより、該印刷媒体の表面に複数のインク滴の配列からなる画像を印刷するインクジェット印刷方法であって、
前記インクがエネルギー線硬化型インクであり、
前記境界部分を印刷する境界印刷工程と、
前記境界部分印刷後に、前記境界部分にエネルギー線を照射させて硬化させる境界硬化工程と、
前記境界硬化工程で硬化された前記境界部分に隣接する前記画像領域部分を印刷する画像領域印刷工程と、
前記印刷された画像領域部分をエネルギー線により硬化させる画像領域硬化工程と、
をこの順に有し、
前記境界部分は前記画像領域部分よりも小さなインク滴の配列により形成されるように印刷することを特徴とするインクジェット印刷方法。 - 前記境界硬化工程は、前記インクジェットヘッドの走査軸と同一軸上の、該インクジェットヘッドの走査方向前方および後方の少なくとも一方に配置され、該インクジェットヘッドと連動するエネルギー線照射手段によって行われることを特徴とする請求項１記載のインクジェット印刷方法。
- 前記画像領域硬化工程は、前記インクジェットヘッドに対して前記印刷媒体の搬送方向前方に配置されたエネルギー線照射手段によって行われることを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット印刷方法。
- 前記境界部分を構成するインクおよび前記画像領域部分を構成するインクの少なくとも一方が、クリアインクであることを特徴とする請求項１、２または３記載のインクジェット印刷方法。
- 前記境界部分を構成するインクと前記画像領域部分を構成するインクとが、互いの境界において重なるように印刷することを特徴とする請求項４記載のインクジェット印刷方法。
- 二種類以上の異なるノズル径を有する、インク吐出用のノズルを備えたインクジェットヘッドを用いて、前記印刷を行うことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷方法。
- 前記画像領域硬化工程は、前記画像領域印刷工程で印刷された画像領域部分のインクを平坦化させた後、該画像領域部分にエネルギー線を照射させて硬化させることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット印刷方法。
- 印刷対象の画像データを、複数の画像領域に区分けされる画像領域部分と当該画像領域部分を区分けする境界部分とに分割する画像データ分割工程を、前記境界印刷工程よりも前に有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のインクジェット印刷方法。
- 複数の画像領域に区分けされる画像領域部分と当該画像領域部分を区分けする境界部分とからなる画像データに従って、インク滴を吐出させるインクジェットヘッドを印刷媒体
に対して相対的に走査させて印刷するインクジェットプリンタであって、
前記インクがエネルギー線硬化型インクの場合、
前記インクジェットヘッドによる前記画像領域部分の印刷前に、前記インクジェットヘッドにより印刷された前記境界部分を硬化させ、さらに、前記境界部分を硬化させた後に、前記インクジェットヘッドにより印刷された前記画像領域部分を硬化させるエネルギー線照射手段
を有し、
前記境界部分は前記画像領域部分よりも小さなインク滴の配列により形成されるように印刷することを特徴とするインクジェットプリンタ。 - 前記エネルギー線照射手段は、
前記インクジェットヘッドによる前記画像領域部分の印刷前に、前記インクジェットヘッドにより印刷された前記境界部分を硬化させる第一のエネルギー線照射手段と、
前記第一のエネルギー線照射手段により前記境界部分を硬化させた後に、前記インクジェットヘッドにより印刷された前記画像領域部分を硬化させる第二のエネルギー線照射手段と
から構成されることを特徴とする請求項９に記載のインクジェットプリンタ。 - 印刷媒体を支持するプラテンと
前記印刷媒体を搬送する搬送手段と、
複数の吐出口を備え、前記印刷媒体に対して相対的に走査して、画像の輪郭部分およびベタ部分をこの順に印刷するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの走査軸と同一軸上の、該インクジェットヘッドの走査方向前方および後方の少なくとも一方に配置され、該インクジェットヘッドと連動し、前記輪郭部分を硬化させる第一のエネルギー線照射手段と、
前記インクジェットヘッドに対して前記印刷媒体の搬送方向前方に配置され、
前記インクジェットヘッドと連動し、前記ベタ部分を硬化させる第二のエネルギー線照射手段と、
を有し、
前記輪郭部分は前記ベタ部分よりも小さなインク滴の配列により形成されるように印刷することを特徴とするインクジェットプリンタ。 - 印刷媒体を支持するプラテンと
前記印刷媒体を搬送する搬送手段と、
複数の吐出口を備え、前記印刷媒体に対して相対的に走査して、画像の輪郭部分およびベタ部分をこの順に印刷するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの走査軸と同一軸上の、該インクジェットヘッドの走査方向前方および後方の少なくとも一方に配置され、かつ該走査軸上を双方向に移動可能なエネルギー線照射手段と、
を備え、
前記輪郭部分は前記ベタ部分よりも小さなインク滴の配列により形成されるように印刷することを特徴とするインクジェットプリンタ。
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