JP2011062905A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像におけるムラの発生を抑制する。
【解決手段】インターレース印刷を行う印刷装置では、ヘッドユニットの１回の主走査により紫外線が照射される単位照射領域９２が、１回の主走査によりインクが吐出される単位吐出領域９１よりも副走査方向におけるインク付与前側に位置する先行照射領域９２１、および、インターレース印刷の副走査方向における先端よりもインク付与済み側に位置する後続照射領域９２２を含む。これにより、印刷媒体９上に付与されたインクを硬化させるとともに、先行照射領域９２１を予熱してインクの拡散特性に対する温度差の影響を抑制し、画像におけるムラの発生を抑制することができる。また、照射制御部により、先行照射領域９２１の副走査方向における範囲が変更可能とされることにより、印刷媒体９の予熱に必要な範囲を必要最小限に抑えることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、インクジェット方式の印刷装置に関する。

従来より、インクの微小な液滴を吐出する多数の吐出口が配列されたヘッドを、印刷媒体に対して相対的に走査することにより印刷を行うインクジェット方式の印刷装置が用いられており、近年では、紫外線硬化性のインクを用いて撥液性の印刷媒体等に画像を印刷することも行われている。

例えば、特許文献１では、包装機に組み込まれたインクジェットプリントシステムにおいて、包材上に吐出された紫外線硬化性インクに発光ダイオードから紫外線を照射することにより、インクを迅速に乾燥させる技術が開示されている。当該インクジェットプリントシステムでは、複数の発光ダイオードを複数のブロックにグループ分けし、低速にて印字が行われる場合には、高速にて印字が行われる場合に点灯されるブロック数よりも少ない個数のブロックが点灯されることにより、包材上のインクに対する紫外線の累積照射量が印字速度に関わらず一定とされる。

特許文献２のインクジェット記録装置では、記録媒体に向けて光硬化性のインクを吐出する記録ヘッドと記録媒体に光を照射する照射部とが隣接して設けられており、記録ヘッドからのインクの吐出範囲に照射部からの光が照射される。当該インクジェット記録装置では、記録ヘッドの複数の吐出口と照射部の複数の照射体とがそれぞれ対応づけられ、複数の照射体のうち、インクを吐出していない吐出口に対応する照射体を点灯させないように制御することにより、照射部の消費電力を抑制することが図られている。

特開２００９−４０００２号公報 特開２００４−１８１９４３号公報

ところで、インクジェット方式の印刷装置において行われる印刷方法の１つとして、インクを吐出するヘッドを主走査方向に往復移動しつつ、ヘッドの１回の主走査が完了する毎に、印刷媒体を主走査方向に垂直な副走査方向にヘッドの幅よりも小さい所定距離だけ移動することにより、印刷媒体上の各位置に対して複数回のヘッドの主走査が行われるインターレース印刷が知られている。

光の照射によりインクを硬化させる印刷装置においてインターレース印刷が行われる場合、印刷媒体上において主走査方向に伸びる一の領域に注目すると、印刷媒体に光を照射する光照射部が、当該領域上をインクヘッドと共に複数回通過することになるため、当該領域の温度は光照射部の通過により次第に上昇する。当該領域には複数回のヘッドの主走査により形成されたドットが混在しており、印刷媒体上におけるインクの微小液滴の拡散速度は、通常、印刷媒体の温度が高くなるに従って大きくなるため、複数回の主走査のうち最初の主走査時に形成されたドットよりも、２回目以降の主走査時に形成されたドットの印刷媒体上における拡散の程度が大きくなる。そして、印刷媒体上の各領域において、このような拡散の程度の差が生じることにより、印刷媒体上に印刷された画像にムラが生じてしまう。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、画像におけるムラの発生を抑制することを主な目的としている。

請求項１に記載の発明は、インクジェット方式の印刷装置であって、所定の配列方向に配列された複数の吐出口からインクの微小液滴を印刷媒体に向けて吐出する吐出部と、前記吐出部に対して位置が固定され、前記吐出部から前記印刷媒体上に付与されたインクに放射線を照射することにより前記インクを硬化させる硬化部と、前記吐出部および前記硬化部を前記配列方向と交差する主走査方向に前記印刷媒体に対して相対的に移動する主走査機構と、前記吐出部および前記硬化部の前記主走査方向への移動が行われる毎に、前記印刷媒体を前記吐出部および前記硬化部に対して前記主走査方向に垂直な副走査方向に相対的に移動する副走査機構と、前記吐出部、前記主走査機構および前記副走査機構を制御することにより、インターレース印刷を行う印刷制御部と、 前記吐出部および前記硬化部の前記主走査方向への１回の移動により前記印刷媒体上に放射線が照射される領域である単位照射領域を制御する照射制御部とを備え、前記単位照射領域が、前記１回の移動によりインクが吐出される単位吐出領域よりも前記副走査方向におけるインク付与前側の領域である先行照射領域と、インターレース印刷の前記副走査方向における先端よりもインク付与済み側に位置する後続照射領域とを含み、前記照射制御部により、前記先行照射領域の前記副走査方向における範囲が変更可能とされる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の印刷装置であって、前記照射制御部により、前記後続照射領域の前記副走査方向における範囲が変更可能とされる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の印刷装置であって、前記後続照射領域の少なくとも一部が前記単位吐出領域と重なる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の印刷装置であって、前記後続照射領域が、前記単位吐出領域全体と重なる。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の印刷装置であって、インターレース印刷の前記副走査方向における前記先端と前記後続照射領域とが前記副走査方向において離間している。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の印刷装置であって、前記後続照射領域が、前記単位吐出領域よりも前記インク付与済み側まで広がる。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の印刷装置であって、前記硬化部が、前記複数の吐出口の配列に沿って配列されるとともに前記印刷媒体上に付与されたインクに前記放射線を照射する複数の発光素子を備え、前記照射制御部が、前記複数の発光素子の点灯および消灯を個別に制御することにより、前記先行照射領域の前記副走査方向における範囲を変更する。

請求項８に記載の発明は、請求項５に記載の印刷装置であって、前記硬化部が、前記複数の吐出口の配列に沿って２次元配列されるとともに前記印刷媒体上に付与されたインクに前記放射線を照射する複数の発光素子を備え、前記照射制御部が、前記複数の発光素子の点灯領域の前記主走査方向における範囲を変更する。

請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載の印刷装置であって、前記先行照射領域の前記副走査方向の幅が、前記単位吐出領域の前記副走査方向の幅の０．１倍以上２倍以下である。

本発明では、インクの硬化と並行して単位吐出領域よりもインク付与前側の領域を予熱することにより、インクの微小液滴の印刷媒体上における拡散特性が、印刷媒体上の温度差の影響を受けることを抑制し、画像におけるムラの発生を抑制することができる。また、先行照射領域を変更可能とすることにより、印刷媒体の予熱に必要な範囲を印刷媒体の種類に応じて必要最小限に抑えることができる。

本発明の一の実施の形態に係る印刷装置の正面図である。 ヘッドユニットの側面図である。 ヘッドユニットの底面図である。 本体制御部の機能構成を示すブロック図である。 印刷途上の印刷媒体の一部を示す平面図である。 印刷途上の印刷媒体の一部を示す平面図である。 比較例の印刷装置のヘッドユニットの底面図である。 比較例の印刷装置における印刷途上の印刷媒体の一部を示す平面図である。 印刷途上の印刷媒体の一部を示す平面図である。 印刷途上の印刷媒体の一部を示す平面図である。 印刷途上の印刷媒体の一部を示す平面図である。 印刷途上の印刷媒体の一部を示す平面図である。 印刷途上の印刷媒体の一部を示す平面図である。

図１は、本発明の一の実施の形態に係る印刷装置１の構成を示す正面図である。印刷装置１は、プラスチックにて形成されるフィルム状の印刷媒体９上にインクジェット方式にてカラー印刷を行う装置であり、本実施の形態では、画像が印刷された印刷媒体９は広告等を目的とする展示、あるいは、自動車や電車等の車体のラッピングに用いられる。

印刷装置１の本体１２は、インクの微小液滴を印刷媒体９に向けて吐出するヘッドユニット２１、ヘッドユニット２１を図１中のＸ方向へと印刷媒体９に沿って移動するヘッド移動機構２２、ヘッドユニット２１の下方（（−Ｚ）側）にてＸ方向に垂直かつ水平なＹ方向へと印刷媒体９を移動する送り機構３、並びに、ヘッドユニット２１、ヘッド移動機構２２および送り機構３に接続される本体制御部６を備え、本体制御部６には、各種演算処理を行うＣＰＵや各種情報を記憶するメモリ等を有するコンピュータ１１が接続される。印刷装置１では、本体１２がコンピュータ１１からの信号を受けて印刷媒体９上に画像を印刷する。

送り機構３は、図示省略のモータに接続された２つのベルトローラ３１、および、２つのベルトローラ３１の間に掛けられたベルト３２を有する。また、送り機構３の（−Ｙ）側かつ（−Ｚ）側には、ロール状の印刷媒体９（供給ロール）を保持する供給部５１が設けられ、送り機構３の（＋Ｙ）側かつ（−Ｚ）側にはロール状の印刷媒体９（巻取ロール）を保持する巻取部５２が設けられる。供給部５１から引き出された印刷媒体９は、保持部であるベルト３２上にて保持され、ベルト３２と共にヘッドユニット２１の下方を通過して（＋Ｙ）側へと移動し、巻取部５２にて巻き取られる。以下の説明では、単に印刷媒体９という場合は搬送途上の部位（すなわち、ベルト３２上の印刷媒体９の部位）を指すものとする。

なお、印刷装置１における印刷媒体（印刷対象）は、紙や布等のロール材や、プラスチック、ガラス、金属等にて形成される板材、あるいは、枚葉紙等であってもよく、板材や枚葉紙等の印刷の際には、印刷媒体は、供給部５１および巻取部５２を利用することなく、ベルト３２上に載置される。

ヘッド移動機構２２には、Ｘ方向に細長い環状に設けられたタイミングベルト２２２が設けられ、モータ２２１がタイミングベルト２２２を往復移動することにより、印刷媒体９の幅に対応するＸ方向にヘッドユニット２１が滑らかに移動する。

図２は、図１中の（＋Ｙ）側から（−Ｙ）方向を向いて見た場合のヘッドユニット２１、および、ヘッドユニット２１の周囲の構成を示す側面図である。図２に示すように、ヘッドユニット２１では、互いに同様の構造とされる複数のヘッド２１１がＸ方向に配列されており、複数のヘッド２１１では、紫外線硬化性を有する複数の色のインクがそれぞれ吐出可能とされる。各ヘッド２１１には、インクを貯溜するインクボトル（図示省略）が接続される。本実施の形態では、ヘッドユニット２１とベルト３２上の印刷媒体９との間のＺ方向の距離は２〜３ｍｍである。

ヘッドユニット２１は４個のヘッド２１１を有し、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローのインクを吐出するが、もちろん、ヘッドユニット２１はライトシアン、ライトマゼンタ、ホワイト等の他の色のインクを吐出してもよい。

図３は、ヘッドユニット２１の底面図である。インクを吐出する吐出部であるヘッド２１１には、それぞれがインクの微小液滴を印刷媒体９に向けて（図２中の（−Ｚ）方向に）吐出する複数の吐出口２１２が形成され、複数の吐出口２１２は印刷媒体９に平行なＸＹ平面上において所定の配列方向（本実施の形態では、Ｙ方向）に一定のピッチにて配列される。各ヘッド２１１では、一列に並ぶ複数の吐出口２１２を吐出口列として、Ｘ方向に複数の吐出口列が配列されており、Ｙ方向に関して、一の吐出口列にて互いに隣接する２つの吐出口２１２の間に、他の吐出口列の１つの吐出口２１２が配置され、印刷媒体９上において各吐出口列における吐出口２１２のピッチ以下のピッチにてＹ方向に一列に並ぶ複数のドットの形成が可能とされる。

図２および図３に示すヘッドユニット２１では、複数のヘッド２１１の（−Ｘ）側および（＋Ｘ）側のそれぞれに、印刷媒体９に対して放射線の１つである紫外線を照射する放射線照射部４が設けられる。各放射線照射部４は、複数のヘッド２１１に対して位置が固定されており、ヘッド２１１から印刷媒体９上に付与されたインクに紫外線を照射することにより、当該インクを硬化させる硬化部である。

図３に示すように、各放射線照射部４は、Ｘ方向およびＹ方向に沿って配列される（すなわち、ヘッド２１１における複数の吐出口２１２の配列方向に沿って２次元配列される）複数の発光素子４１１を備え、各発光素子４１１により、複数のヘッド２１１から印刷媒体９上に付与されたインクに紫外線が照射される。本実施の形態では、発光素子４１１として紫外線を出射する発光ダイオードが利用され、Ｘ方向およびＹ方向における発光素子４１１のピッチは約５ｍｍとされる。なお、放射線照射部４では、図３中の各発光素子４１１に代えて、複数の微小な発光素子がＸ方向およびＹ方向に沿って配列されたものが設けられてもよい。

以下の説明では、図３中の縦方向であるＸ方向に沿って１列に配列される複数の発光素子４１１を「縦発光素子列」と呼び、Ｙ方向に沿って１列に配列される複数の発光素子４１１を「横発光素子列」と呼ぶ。放射線照射部４では、各横発光素子列のＹ方向の長さは、各ヘッド２１１における複数の吐出口２１２の配列のＹ方向の長さよりも長く、各横発光素子列は、複数の吐出口２１２の配列の両端部よりも外側（すなわち、（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側）まで伸びている。なお、図３では、図示の都合上、縦発光素子列に含まれる発光素子４１１の個数、および、横発光素子列に含まれる発光素子４１１の個数を実際よりも少なく描いている。

図４は、本体制御部６の機能構成を示すブロック図である。図４に示すように、本体制御部６は、複数のヘッド２１１、ヘッド移動機構２２および送り機構３に接続される印刷制御部６１、複数の放射線照射部４に接続される照射制御部６２、並びに、入力受付部６３を備える。図４では、複数のヘッド２１１のうち１つのヘッド２１１、および、複数の放射線照射部４のうち１つの放射線照射部４のみを示している。

印刷制御部６１では、コンピュータ１１から入力される元画像のデータが、印刷データ生成部６１１により印刷データに変換される。入力受付部６３では、本体制御部６に接続されたキーボードやマウス、あるいは、バーコードリーダ等である入力部１３からの入力信号が受け付けられる。入力受付部６３にて受け付けられる入力信号には、印刷媒体９（図２参照）の種類を示す情報やヘッド２１１から吐出されるインクの種類を示す情報、印刷される画像の質感（例えば、グロス調またはマット調）を示す情報等の印刷情報が含まれる。照射制御部６２は、参照テーブル６２２を記憶する記憶部６２１を有し、入力受付部６３にて受け付けられた入力信号に従って参照テーブル６２２が示す放射線照射部４の制御に係る条件が特定される。そして、当該条件に従って放射線照射部４の複数の発光素子４１１（図３参照）の点灯および消灯が個別に制御されることにより、放射線照射部４から出射される紫外線の印刷媒体９上における照射領域が制御される。

印刷媒体９に印刷が行われる際には、印刷制御部６１により複数のヘッド２１１、ヘッド移動機構２２および送り機構３が制御され、図２に示すヘッドユニット２１がインクを吐出しつつ、ヘッド２１１の吐出口２１２の配列方向（Ｙ方向）に交差する（＋Ｘ）方向に連続的に移動し、印刷媒体９の（＋Ｘ）側へと到達した後に、印刷媒体９が（＋Ｙ）方向に所定距離だけ移動する。以下の説明では、Ｘ方向を主走査方向と呼び、Ｙ方向を副走査方向と呼ぶ。印刷装置１では、ヘッド移動機構２２が、ヘッドユニット２１を印刷媒体９に対して主走査方向に相対的に移動する主走査機構となっており、送り機構３が、印刷媒体９をヘッドユニット２１に対して副走査方向に相対的に移動する副走査機構となっている。

本実施の形態では、印刷媒体９の（＋Ｙ）方向への１回の移動距離は、ヘッドユニット２１のＸ方向（すなわち、主走査方向）への１回の移動により印刷媒体９上にインクが吐出される領域（以下、「単位吐出領域」という。）のＹ方向の幅の１／４とされる。以下の説明では、印刷媒体９の１回の移動距離を「単位移動距離」という。本実施の形態では、単位移動距離は約１ｍｍである。

印刷装置１では、印刷媒体９が（＋Ｙ）方向へ単位移動距離だけ移動すると、ヘッドユニット２１がインクを吐出しつつ（−Ｘ）方向に連続的に移動し、印刷媒体９の（−Ｘ）側へと到達した後に、印刷媒体９が（＋Ｙ）方向に単位移動距離だけ移動する。ヘッドユニット２１の（−Ｘ）方向への移動時における単位吐出領域の（−Ｙ）側の一部は、ヘッドユニット２１の前回の移動時における単位吐出領域の（＋Ｙ）側の一部と重なっている。このように、印刷装置１では、ヘッドユニット２１が印刷媒体９に対してＸ方向に相対的に主走査されるとともに、１回の主走査が完了する毎に（すなわち、Ｘ方向への１回の移動が行われる毎に）Ｙ方向に相対的に副走査され、印刷媒体９上の各位置に対してヘッドユニット２１の主走査が複数回（本実施の形態では、４回）行われることにより、インターレース印刷が行われる。

図５は、印刷途上の印刷媒体９の一部を示す平面図である。図５では、印刷媒体９上に吐出されたインクのドットを円にて示しており、また、ヘッドユニット２１（図２参照）の最新の主走査（以下、「ｎ回目の主走査」という。）によりインクが吐出された単位吐出領域９１を太い二点鎖線にて囲んで示す（図６、並びに、図９ないし図１３においても同様）。

上述のように、印刷装置１では、印刷媒体９上の各位置に対して複数回の印刷が行われるため、単位吐出領域９１中のドットはｎ回目の主走査のみにて形成されたものではなく、（ｎ−３）回目〜ｎ回目の主走査により形成されたものである。なお、図５（および図６、並びに、図９ないし図１３）では、図の理解を容易にするために、最新の主走査であるｎ回目の主走査により形成されたドットを他のドットよりも太い線にて示す。また、一の色（例えば、ブラック）のインクのドットのみを図示しており、ドットの大きさや隣接するドット間の距離を実際よりも大きく描いている。さらに、単位吐出領域９１に含まれるドットのＸ方向およびＹ方向の個数を実際よりも少なく描いている。

図５に示すように、単位吐出領域９１を、Ｙ方向に配列された４つの同形状の帯状の領域９１１〜９１４に分けると、最も（＋Ｙ）側の領域９１１は、（ｎ−３）回目〜ｎ回目の主走査によりドットが形成されて印刷が完了した領域である。領域９１１の（−Ｙ）側に隣接する領域９１２では、（ｎ−２）回目〜ｎ回目の主走査によりドットが形成されており、次の主走査（（ｎ＋１）回目の主走査）にてドットが形成されることにより印刷が完了する。領域９１２の（−Ｙ）側に隣接する領域９１３では、（ｎ−１）回目およびｎ回目の主走査によりドットが形成されており、続く２回の主走査（（ｎ＋１）回目および（ｎ＋２）回目の主走査）にてドットが順次形成されることにより印刷が完了する。最も（−Ｙ）側の領域９１４では、ｎ回目の主走査により形成されたドットのみが配置されており、続くの３回の主走査（（ｎ＋１）回目〜（ｎ＋３）回目の主走査）にてドットが順次形成されることにより印刷が完了する。

次に、印刷媒体９に対するインクの吐出と並行して行われる照射制御部６２（図４参照）による放射線照射部４の制御について説明する。印刷装置１では、入力受付部６３（図４参照）にて受け付けられる入力信号に含まれる上述の印刷情報に基づいて放射線照射部４の複数の発光素子４１１（図３参照）が個別に制御され、ヘッドユニット２１（図２参照）の１回の主走査（すなわち、Ｘ方向への１回の移動）により印刷媒体９上に紫外線が照射される領域（以下、「単位照射領域」という。）の形状が制御される。

図６は、印刷途上の印刷媒体９の一部を示す平面図である。図６では、図の理解を容易にするために、単位照射領域９２を二点鎖線にて囲んだ上で平行斜線を付す（図９ないし図１３においても同様）。また、図６では、印刷媒体９の（−Ｘ）側に放射線照射部４の複数の発光素子４１１を図示しており、放射線照射部４が（＋Ｘ）方向に主走査される際に単位照射領域９２に紫外線を照射する発光素子４１１に平行斜線を付す（図９ないし図１３においても同様）。実際には、発光素子４１１のＹ方向のピッチに比べて、印刷媒体９上のドットのＹ方向のピッチは非常に小さい。

印刷装置１では、入力受付部６３にて受け付けられる入力信号に含まれる印刷情報が変更されることにより、単位照射領域９２の形状も様々に変更される。図６に示す単位照射領域９２の形状は、比較的短時間の紫外線の照射により硬化するインクにてマット調の印刷が行われる場合の印刷情報に対応するものである。

図６に示すように、単位照射領域９２は、単位吐出領域９１よりも（−Ｙ）側（すなわち、副走査方向におけるインク付与前側であり、印刷の進行方向前側ともいえる。）の領域である先行照射領域９２１、および、単位吐出領域９１の（−Ｙ）側のエッジよりも（＋Ｙ）側（すなわち、インターレース印刷の副走査方向における先端よりもインク付与済み側（印刷の進行方向後側））に位置する後続照射領域９２２を含む。

印刷装置１では、照射制御部６２（図４参照）により放射線照射部４の複数の発光素子４１１が個別に制御されることにより、先行照射領域９２１および後続照射領域９２２のそれぞれの副走査方向における範囲が個別に変更可能とされており、図６に示す例では、後続照射領域９２２全体が単位吐出領域９１全体と重なる。換言すれば、後続照射領域９２２と単位吐出領域９１とが一致し、後続照射領域９２２の（＋Ｙ）側のエッジおよび（−Ｙ）側のエッジが、単位吐出領域９１の（＋Ｙ）側のエッジおよび（−Ｙ）側のエッジとそれぞれおよそ重なる。また、先行照射領域９２１の（＋Ｙ）側のエッジは、後続照射領域９２２の（−Ｙ）側のエッジ、および、単位吐出領域９１の（−Ｙ）側のエッジと重なる。先行照射領域９２１のＹ方向の幅は、インクや印刷媒体９の種類等により決定される印刷媒体９上におけるインクの拡散特性に基づいて決定され、好ましくは、単位吐出領域９１の副走査方向の幅の０．１倍以上２倍以下とされる。

ここで、比較例として、図７に示すように、各放射線照射部８４にＹ方向に沿って１列に配列される複数の発光素子８４１１が設けられ、発光素子８４１１の配列のＹ方向の長さが、各ヘッド８２１１の複数の吐出口８２１２の配列のＹ方向の長さにほぼ等しい印刷装置を想定すると、比較例の印刷装置におけるインターレース印刷では、図８に示すように、印刷媒体８９上の単位照射領域８９２が単位吐出領域８９１に一致し、ヘッドユニット８２１の１回の主走査において、単位吐出領域８９１よりも（−Ｙ）側（すなわち、副走査方向におけるインク付与前側）には放射線照射部８４からの光は照射されない。

図８中の単位吐出領域８９１および単位照射領域８９２を、ヘッドユニット８２１のｎ回目の主走査に対応するものとすると、単位吐出領域８９１をＹ方向に関して４等分した最も（−Ｙ）側の領域８９１４では、ｎ回目の主走査により形成されたドットのみが配置されており、続くの３回の主走査（（ｎ＋１）回目〜（ｎ＋３）回目の主走査）にてドットが順次形成される。領域８９１４には１回の主走査による紫外線の照射が行われているため、領域８９１４の温度は、紫外線の照射が行われる前の温度（すなわち、領域８９１４内のドットが形成される際の温度）よりも高くなっている。

比較例の印刷装置や本実施の形態に係る印刷装置１において利用されるインクの粘度は、インク温度の上昇に従って漸次減少し、インク温度が所定の温度帯まで到達するとおよそ一定になる。したがって、印刷媒体上に付与されたインクの拡散速度は、印刷媒体の温度上昇に従って増大し、印刷媒体の温度が所定の温度帯まで到達するとおよそ一定となる。以下の説明では、印刷媒体上におけるインクの拡散速度がおよそ一定となる印刷媒体の温度帯を「静定温度帯」という。

比較例の印刷装置では、ヘッドユニット２１の（ｎ＋１）回目の主走査の際に、ｎ回目の主走査によるドットの形成時よりも温度が高い印刷媒体８９に向けてインクが吐出されるため、（ｎ＋１）回目の主走査により領域８９１４に形成されるドットは、ｎ回目の主走査により領域８９１４に形成されたドットよりも大きく拡がった状態で硬化する。同様に、（ｎ＋２）回目の主走査により領域８９１４に形成されるドットは、ｎ回目および（ｎ＋１）回目の主走査により領域８９１４に形成されたドットよりも大きく拡がった状態で硬化し、（ｎ＋３）回目の主走査により領域８９１４に形成されるドットは、ｎ回目〜（ｎ＋１）回目の主走査により領域８９１４に形成されたドットよりも大きく拡がった状態で硬化する。このように、形成されるタイミングによって拡散状態が異なるドットが１つの領域８９１４に混在することにより、比較例の印刷装置により印刷された画像にムラが生じてしまう。

これに対し、本実施の形態に係る印刷装置１では、図６に示すように、単位照射領域９２が、単位吐出領域９１よりも（−Ｙ）側に位置する先行照射領域９２１、および、単位吐出領域９１の（−Ｙ）側のエッジよりも（＋Ｙ）側に位置する後続照射領域９２２を含むため、印刷媒体９上に付与されたインクに後続照射領域９２２にて紫外線を照射して硬化させるとともに、先行照射領域９２１における紫外線の照射により、印刷媒体９上のインクが付与される前の領域（以下、「インク付与前領域」という。）の一部が予め加熱される（すなわち、予熱される）。

そして、印刷媒体９上のインク付与前領域において、先行照射領域９２１における予熱により温度が静定温度帯まで到達した領域に対して、ヘッド２１１の主走査が行われてインクドットが形成される。その結果、インクの微小液滴の印刷媒体９上における拡散速度等の拡散特性が、インクの吐出タイミングのずれ（すなわち、何回目の主走査において吐出されたか）による印刷媒体９上の温度差の影響を受けることを抑制し、印刷装置１において印刷される画像においてムラの発生を抑制することができる。

また、照射制御部６２により、先行照射領域９２１のＹ方向における範囲が変更可能とされることにより、印刷媒体９の予熱に必要な範囲を、印刷媒体９の種類やインクの種類に応じて必要最小限に抑えることができる。これにより、印刷媒体９の全体を予熱する場合に比べて、予熱に係るコストを低減することができるとともに、加熱により印刷媒体９にあまり好ましくない影響が生じる場合に当該影響を低減することができる。なお、一の領域に対する予熱は、当該領域にインクが初めて吐出される回の主走査よりも前の複数回の主走査に亘って行われてもよく、１回前の主走査のみにて行われてもよい。

印刷装置１では、先行照射領域９２１の（＋Ｙ）側のエッジが単位吐出領域９１の（−Ｙ）側のエッジに重なることにより（すなわち、先行照射領域９２１がインターレース印刷の副走査方向における先端に接することにより）、印刷媒体９上のインク付与前領域において、予熱が完了した領域に対し、予熱が行われた最後の主走査に続く次の主走査にてインクが吐出される。これにより、予熱が完了した領域の温度が静定温度帯にて維持された状態で当該領域にインクのドットを形成することができ、印刷される画像におけるムラの発生をさらに抑制することができる。

印刷装置１では、印刷媒体９の予熱前の温度と静定温度帯との差が比較的大きい場合や、印刷媒体９の比熱が大きい場合等には、インク付与前領域の各位置に対する予熱を多数回繰り返すことが必要になるため、先行照射領域９２１のＹ方向の幅を比較的大きくする必要がある。また、印刷媒体９の温度が僅かな加熱にて静定温度帯に到達する場合や、インクが迅速に硬化するためインクの拡散特性に対する温度差の影響が現れにくい場合等には、先行照射領域９２１のＹ方向の幅は小さい方が好ましい。上述のように、印刷装置１では、先行照射領域９２１のＹ方向の幅が、単位吐出領域９１のＹ方向の幅の０．１倍以上２倍以下とされるため、様々な種類の印刷媒体やインクに対して、インクの硬化と並行した印刷媒体の予熱制御を適切に行うことができる。

図６に示す例では、単位照射領域９２の後続照射領域９２２が単位吐出領域９１全体と重なるため、１回の主走査により印刷媒体９上に形成された全てのドットに対して、当該主走査において紫外線が照射される。これにより、印刷媒体９上に吐出されたインクを速やかに硬化させることができ、印刷される画像のマット性を高めることができる。

図６に示す例では、後続照射領域９２２全体が単位吐出領域９１全体と重なっているが、後続照射領域９２２が、図９に示すように、単位吐出領域９１全体と重なるとともに単位吐出領域９１よりも（＋Ｙ）側（すなわち、インク付与済み側であり、印刷の進行方向後側でもある。）まで広がるように、照射制御部６２（図４参照）により放射線照射部４が制御されてもよい。後続照射領域９２２が単位吐出領域９１よりも（＋Ｙ）側まで広がることにより、印刷媒体９上に付与されたインクに対する紫外線の累積照射時間を長くすることができ、印刷媒体９に対するインクの定着度を向上することができる。その結果、印刷媒体９の曲げ等に対する画像の耐久性が向上される。

また、後続照射領域９２２が、図１０に示すように、単位吐出領域９１の（−Ｙ）側のエッジ（すなわち、インターレース印刷の副走査方向における先端）から離間するように、照射制御部６２により放射線照射部４が制御されてもよい。このように、後続照射領域９２２を単位吐出領域９１の（＋Ｙ）側の部位に重ねるとともに単位吐出領域９１の（−Ｙ）側の部位と重ねないようにすることにより、１回の主走査により印刷媒体９上に形成された複数のドットの一部を当該主走査において硬化させずに周囲に拡散させ、印刷される画像のグロス性を高めることができる。

図１０に示す例では、後続照射領域９２２の（＋Ｙ）側のエッジが単位吐出領域９１の（＋Ｙ）側のエッジに重なっているが、図１１に示すように、後続照射領域９２２が、単位吐出領域９１の（−Ｙ）側のエッジから離間するとともに単位吐出領域９１よりも（＋Ｙ）側まで広がるように、放射線照射部４が制御されてもよい。これにより、印刷される画像のグロス性を高めつつ印刷媒体９に対するインクの定着度を向上することもできる。

印刷装置１では、照射制御部６２による放射線照射部４の制御により、単位吐出領域９１の（−Ｙ）側のエッジと後続照射領域９２２の（−Ｙ）側のエッジとの間の距離が様々に変更されることにより、印刷される画像の質感（マット性、グロス性）を様々に変更することができる。画像のグロス性をより高くしたい場合には、例えば、図１２に示すように、後続照射領域９２２全体を単位吐出領域９１の（＋Ｙ）側のエッジよりも（＋Ｙ）側に配置してもよい。

図６、図９、図１０および図１１に示す例のように、後続照射領域９２２の少なくとも一部が単位吐出領域９１と重なることにより、１回の主走査により印刷媒体９上に形成された複数のドットの少なくとも一部に対して、当該主走査において紫外線が照射される。これにより、印刷媒体９上に吐出されたインクを比較的速やかに硬化させることができる。印刷装置１では、後続照射領域９２２のＹ方向における範囲が変更可能とされることにより、上述のように、印刷された画像の質感や印刷媒体９に対するインクの定着度等の印刷状態を容易に変更することができる。

なお、単位照射領域９２の形状と印刷状態との関係は、単位照射領域９２の形状やインクの種類、印刷媒体９の種類等を様々に変更して印刷を行うことにより予め取得され、放射線照射部４の制御に係る条件として記憶部６２１（図４参照）に記憶される。当該関係を取得する際には、単位照射領域９２の形状以外にも、放射線照射部４の各発光素子４１１からの出力や点灯される発光素子４１１の個数を変更することにより、ヘッドユニット２１の１回の主走査により単位照射領域９２に照射される紫外線の累積光量が様々に変更されてもよい。また、印刷の解像度（すなわち、インターレースの数）を様々に変更して印刷が行われ、各解像度に対応する制御条件が記憶部６２１に記憶されてもよい。

印刷装置１では、放射線照射部４がＹ方向に沿って配列される複数の発光素子４１１を備え、これら複数の発光素子４１１の点灯および消灯を個別に制御することにより、単位照射領域９２の先行照射領域９２１および後続照射領域９２２の副走査方向における範囲を容易に変更することができる。

図１０に示す例のように、印刷される画像のグロス性を高める場合には、照射制御部６２により、放射線照射部４において複数の発光素子４１１の点灯領域のＸ方向における範囲が変更され、図１３に示すように、後続照射領域９２２上を通過する複数の発光素子４１１のうち（−Ｘ）側の例えば２列の発光素子４１１のみ（すなわち、主走査方向においてヘッド２１１から離れている一部の発光素子４１１のみ）が点灯されてもよい。これにより、ヘッド２１１（図２参照）による印刷媒体９上へのインクのドット形成から、放射線照射部４によるドットへの紫外線の照射までの経過時間が増大され、インクの拡散の程度を大きくして画像のグロス性をより高めることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

放射線照射部４では、必ずしもＸ方向およびＹ方向に２次元配列される複数の発光素子４１１が設けられる必要はなく、例えば、Ｙ方向に沿って１列に配列される複数の発光素子４１１が設けられてもよい。また、放射線照射部４では、必ずしも複数の発光素子４１１が設けられる必要はなく、例えば、複数の光源のそれぞれに複数の光ファイバが接続され、複数の光ファイバの先端がＹ方向に沿って配列されてもよい。

放射線照射部４から印刷媒体９に照射される放射線は、必ずしも紫外線には限定されず、例えば、可視光や電子ビームであってもよい。この場合、ヘッド２１１から吐出されるインクは、放射線照射部４から照射される放射線の種類に合わせて、当該放射線の照射により硬化する性質を有するものに変更される。

印刷装置１では、ヘッド移動機構２２（主走査機構）によるヘッドユニット２１の主走査方向への移動に代えて、例えば、ヘッドユニット２１が固定されて印刷媒体９が主走査方向に移動されてもよい。また、送り機構３（副走査機構）による印刷媒体９の副走査方向への移動に代えて、例えば、印刷媒体９が固定されてヘッドユニット２１が副走査方向に移動されてもよい。換言すれば、主走査機構によりヘッドユニット２１が印刷媒体９に対して相対的に主走査方向に移動され、副走査機構により印刷媒体９がヘッドユニット２１に対して相対的に副走査方向に移動されていればよい。

１ 印刷装置
３ 送り機構
４ 放射線照射部
９ 印刷媒体
２２ ヘッド移動機構
６１ 印刷制御部
６２ 照射制御部
９１ 単位吐出領域
９２ 単位照射領域
２１１ ヘッド
２１２ 吐出口
４１１ 発光素子
９２１ 先行照射領域
９２２ 後続照射領域

Claims (9)

1. インクジェット方式の印刷装置であって、
   所定の配列方向に配列された複数の吐出口からインクの微小液滴を印刷媒体に向けて吐出する吐出部と、
   前記吐出部に対して位置が固定され、前記吐出部から前記印刷媒体上に付与されたインクに放射線を照射することにより前記インクを硬化させる硬化部と、
   前記吐出部および前記硬化部を前記配列方向と交差する主走査方向に前記印刷媒体に対して相対的に移動する主走査機構と、
   前記吐出部および前記硬化部の前記主走査方向への移動が行われる毎に、前記印刷媒体を前記吐出部および前記硬化部に対して前記主走査方向に垂直な副走査方向に相対的に移動する副走査機構と、
   前記吐出部、前記主走査機構および前記副走査機構を制御することにより、インターレース印刷を行う印刷制御部と、
   前記吐出部および前記硬化部の前記主走査方向への１回の移動により前記印刷媒体上に放射線が照射される領域である単位照射領域を制御する照射制御部と、
   を備え、
   前記単位照射領域が、
   前記１回の移動によりインクが吐出される単位吐出領域よりも前記副走査方向におけるインク付与前側の領域である先行照射領域と、
   インターレース印刷の前記副走査方向における先端よりもインク付与済み側に位置する後続照射領域と、
   を含み、
   前記照射制御部により、前記先行照射領域の前記副走査方向における範囲が変更可能とされることを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置であって、
   前記照射制御部により、前記後続照射領域の前記副走査方向における範囲が変更可能とされることを特徴とする印刷装置。
3. 請求項１または２に記載の印刷装置であって、
   前記後続照射領域の少なくとも一部が前記単位吐出領域と重なることを特徴とする印刷装置。
4. 請求項３に記載の印刷装置であって、
   前記後続照射領域が、前記単位吐出領域全体と重なることを特徴とする印刷装置。
5. 請求項１ないし３のいずれかに記載の印刷装置であって、
   インターレース印刷の前記副走査方向における前記先端と前記後続照射領域とが前記副走査方向において離間していることを特徴とする印刷装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の印刷装置であって、
   前記後続照射領域が、前記単位吐出領域よりも前記インク付与済み側まで広がることを特徴とする印刷装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の印刷装置であって、
   前記硬化部が、前記複数の吐出口の配列に沿って配列されるとともに前記印刷媒体上に付与されたインクに前記放射線を照射する複数の発光素子を備え、
   前記照射制御部が、前記複数の発光素子の点灯および消灯を個別に制御することにより、前記先行照射領域の前記副走査方向における範囲を変更することを特徴とする印刷装置。
8. 請求項５に記載の印刷装置であって、
   前記硬化部が、前記複数の吐出口の配列に沿って２次元配列されるとともに前記印刷媒体上に付与されたインクに前記放射線を照射する複数の発光素子を備え、
   前記照射制御部が、前記複数の発光素子の点灯領域の前記主走査方向における範囲を変更することを特徴とする印刷装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の印刷装置であって、
   前記先行照射領域の前記副走査方向の幅が、前記単位吐出領域の前記副走査方向の幅の０．１倍以上２倍以下であることを特徴とする印刷装置。

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