特許 6514440 インクジェット装置、インクジェット印刷方法及び印刷処理プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6514440

(24)【登録日】2019年4月19日

(45)【発行日】2019年5月15日

(54)【発明の名称】インクジェット装置、インクジェット印刷方法及び印刷処理プログラム

(51)【国際特許分類】

   B05C 9/06 20060101AFI20190425BHJP

   B05D 1/26 20060101ALI20190425BHJP

   B05D 1/36 20060101ALI20190425BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20190425BHJP

【ＦＩ】

   B05C9/06

   B05D1/26 Z

   B05D1/36 Z

   B05C5/00 101

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-75216(P2014-75216)

(22)【出願日】2014年4月1日

(65)【公開番号】特開2015-196132(P2015-196132A)

(43)【公開日】2015年11月9日

【審査請求日】2017年3月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003562

【氏名又は名称】東芝テック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000235

【氏名又は名称】特許業務法人 天城国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】江藤 義郎

(72)【発明者】

【氏名】小倉 慎平

【審査官】 伊藤 寿美

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１４６０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８２５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０７６３０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｃ ５／００ −２１／００

Ｂ０５Ｄ １／００ − ７／２６

Ｂ４１Ｊ ２／０１ ，

２／１６５− ２／２０，

２／２１ − ２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

記録媒体にインクを塗布するインクジェットヘッドを有し、前記インクによって前記記録媒体に構成した塗膜を乾燥する印字部と、
前記記録媒体の第１層目の塗膜上に前記インクジェットヘッドを用いて多層的に塗膜を構成する際に、複数回に分けてインクの塗布と乾燥を行うように前記印字部を制御し、下層の塗膜のインクの塗付量よりも少ない量のインクで、各層毎に周辺部が互いに接触しないように複数に分割してインクの塗膜を構成する制御部と、
備えるインクジェット装置。

【請求項2】

記録媒体にインクを塗布するインクジェットヘッドを有し、前記インクによって前記記録媒体に構成した塗膜を乾燥する印字部と、
前記記録媒体の第１層目の塗膜上に前記インクジェットヘッドを用いて多層的に塗膜を構成する際に、複数回に分けてインクの塗布と乾燥を行うように前記印字部を制御し、各層毎に周辺部が互いに接触しない複数の位置に分割してインクの塗膜を構成する制御部と、
備えるインクジェット装置。

【請求項3】

前記第１層目の塗膜の上に多層的に塗膜を構成する際に、前記記録媒体が水平面に対して傾斜している場合、前記制御部は、前記傾斜に合わせて前記インクの塗布位置を制御し、２層目以降のインクの塗布と乾燥により構成される塗膜の厚さが均等になるようにする請求項１又は２記載のインクジェット装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記第１層目の塗膜を乾燥する際の乾燥温度に対して、２層目以降の塗膜の乾燥温度を下げる請求項１乃至３いずれか一に記載のインクジェット装置。

【請求項5】

記録媒体にインクジェットヘッドを用いてインクを塗布し、塗布したインクを乾燥させて第１層目の塗膜を構成し、
前記第１層目の塗膜の上に前記インクジェットヘッドを用いて多層的に塗膜を構成する際に、複数回に分けてインクの塗布と乾燥を行い、下層の塗膜のインクの塗付量よりも少ない量のインクで、各層毎に周辺部が互いに接触しないように複数に分割してインクの塗膜を構成するインクジェット印刷方法。

【請求項6】

前記第１層目の塗膜を乾燥する際の乾燥温度に対して、２層目以降の塗膜の乾燥温度を下げる請求項５記載のインクジェット印刷方法。

【請求項7】

記録媒体にインクを塗布するインクジェットヘッドを有し、前記インクによって記録媒体に構成した塗膜を乾燥する印字部を制御するための印刷処理プログラムであって、コンピュータに、
前記記録媒体に前記インクジェットヘッドを用いて第１層目の塗膜を構成する第１の印刷処理機能と、
前記第１層目の塗膜の上に前記インクジェットヘッドを用いて多層的に塗膜を構成する際に、複数回に分けてインクの塗布と乾燥を行い、下層の塗膜のインクの塗付量よりも少ない量のインクで、各層毎に周辺部が互いに接触しないように複数に分割してインクの塗膜を構成する第２の印刷処理機能と、
を実現させるための印刷処理プログラム。

【請求項8】

前記第２の印刷処理機能は、前記第１層目の塗膜を乾燥する際の乾燥温度に対して、２層目以降の塗膜の乾燥温度を下げる請求項７記載の印刷処理プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、プリント基板への回路パターンの印刷や、工業製品などへの印刷を施すインクジェット装置、インクジェット印刷方法及び印刷処理プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

ガラス板等の非吸収媒体にインクジェット装置で印刷を行う場合、インクの塗布後に乾燥させるようにしているが、乾燥工程ではインク蒸発時のコーヒーステイン現象により、インク塗布面のエッジ部にインク内固形物が多く堆積し、塗布面の中央部では少量のインク内固形物が堆積した状態となる。このため乾燥後の状態では、インクの膜厚が均一にならないという現象が発生している。

【0003】

また、インク塗布面の膜厚を厚くするためには、インク量を増やす必要があるが、インク量を増やして乾燥させるとインク塗布面のエッジ部の厚みも、中央部も厚みも更に厚くなり、乾燥時にひび割れが発生しやすくなる。また、インク量が多くなることで乾燥時間が長くなり、ガラス板等の基材上でのインク流動性が増し、基材面を水平に保たないと乾燥後の膜厚の均一化が難しくなる。このため、基材面の水平制御をより厳しくする必要がある。

【0004】

特許文献１には、インクジェットヘッドを用いて多層のプリント基板を製造する電子デバイスの製造方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−３０９３６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

発明が解決しようとする課題は、非吸収性の記録媒体にインクを塗布して乾燥させたあと、インクの塗膜がエッジ部と中央部でほぼ均一になるようにしたインクジェット装置、インクジェット印刷方法及び印刷処理プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態に係るインクジェット装置は、記録媒体にインクを塗布するインクジェットヘッドを有し、前記インクによって前記記録媒体に構成した塗膜を乾燥する印字部と、前記記録媒体の第１層目の塗膜上に前記インクジェットヘッドを用いて多層的に塗膜を構成する際に、複数回に分けてインクの塗布と乾燥を行うように前記印字部を制御し、下層の塗膜のインクの塗付量よりも少ない量のインクで、各層毎に周辺部が互いに接触しないように複数に分割してインクの塗膜を構成する制御部と、備える。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係るインクジェット装置の全体的な構成を示す構成図。

【図2】一実施形態に係るインクジェット装置の電気制御部を示すブロック図。

【図3】一実施形態におけるインクの吐出し状態を示す斜視図。

【図4】一実施形態における１層目のインクの印刷処理の一例を示す説明図。

【図5】一実施形態における１層目のインクの塗布・乾燥状態を示す説明図。

【図6】一実施形態における２層目（第１回）のインクの塗布・乾燥状態を示す説明図。

【図7】２層目（第１回）のインクの塗布・乾燥状態を示す他の説明図。

【図8】一実施形態における２層目（第２回）のインクの塗布・乾燥状態を示す説明図。

【図9】一実施形態における傾斜した記録媒体への印刷処理を示す説明図。

【図10】一実施形態における２層目のインクの塗布の他例を示す説明図。

【図11】一実施形態における２層目のインクの乾燥状態を示す説明図。

【図12】一実施形態における記録媒体への印刷処理動作を示すフローチャート。

【図13】一実施形態における記録媒体に印刷する画像パターンの一例を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、発明を実施するための実施形態について、図面を参照して説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付す。

【0010】

（第１の実施形態）
図１は、一実施形態に係るインクジェット装置の全体的な構成を示す構成図である。インクジェット装置１００は、印字部１０と、電気制御部３０、及びパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の情報処理装置５０で構成されている。図１では、印字装置１０と、電気制御部３０の一部を示している。

【0011】

図１において、印字部１０は、記録媒体を設置するステージ１１と、ステージ１１を底板１２上でＸ方向、Ｙ方向に移動可能に支持するＸステージ１３と、Ｙステージ１４を備えている。またインクジェットヘッド１５をＺ方向に移動可能に支持するＺステージ１６を備えている。またステージ１１にはステージヒータ１７を内蔵している。

【0012】

また印字部１０には、電気制御部３０（図２）のＸ駆動回路３４、Ｙ駆動回路３５、Ｚ駆動回路３６が接続され、Ｘ駆動回路３４、Ｙ駆動回路３５によってＸステージ１３、Ｙステージ１４を制御して、ステージ１１のＸ方向への移動及びＹ方向への移動を制御する。またＺ駆動回路３６によってＺステージ１６を制御して、インクジェットヘッド１５のＺ方向への移動を制御する。またステージ１１には、ステージヒータ１７と温度センサ１８（図２）が組み込まれている。

【0013】

さらに、インクジェットヘッド１５には、インク供給経路１９からインクチューブを介してインクが供給され、画像転送回路４４から画像転送ケーブルを介して印刷用の画像データが供給される。

【0014】

Ｘステージ１３、Ｙステージ１４、Ｚステージ１６には、ステージ１１を左右（Ｘ方向）、ステージ１１を前後（Ｙ方向）、インクジェットヘッド１５を上下（Ｚ方向）に駆動するためのモータと、電気制御部２０にステージ１１の現在のＸ座標位置とＹ座標位置を伝え、インクジェットヘッド１５のＺ座標位置を伝えるリニアスケールが組み込まれているが、図１では、モータ及びリニアスケールは図示を省略している。

【0015】

尚、図１の実施形態では、インクジェットヘッド１５を上下方向へ移動し、ステージ１１を前後、左右方向へ移動するように構成しているが、ステージ１１を固定位置に設置し、インクジェットヘッド１５を上下方向及び前後、左右方向に移動するように構成しても良い。或いは、インクジェットヘッド１５を固定位置に設置し、ステージ１１を前後、左右方向だけでなく上下方向へ移動するように構成しても良い。

【0016】

ステージ１１の上に記録媒体を設置し、インクジェットヘッド１５を下降してインクを吐出し、ステージ１１を前後、左右方向へ移動することで、記録媒体に任意の画像パターンを印字することができる。印刷基板に配線パターンを印字する場合、インクは導電性のインクが用いられる。記録媒体としては、印刷基板に限らけるものではない。

【0017】

図２は、一実施形態に係るインクジェット装置の電気制御部３０の要部を示すブロック図である。電気制御部３０は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、Ｘ駆動回路３４、Ｙ駆動回路３５、Ｚ駆動回路３６、Ｘ座標位置検出回路３７、Ｙ座標位置検出回路３８、Ｚ座標位置検出回路３９、ステージ温度制御回路４０、ステージ温度検出回路４１、インタフェース（Ｉ／Ｆ）４２、画像メモリ４３、画像転送回路４４を含む。尚、電気制御部３０内の各ユニットはバスライン３０１を介してそれぞれ接続している。

【0018】

ＣＰＵ３１は、インクジェット装置１００の制御部を構成し、ＲＯＭ３２には、ＣＰＵ３１が実行する印刷処理プログラムや固定データを示す情報等を記憶している。なお、ＲＯＭ３２に記憶される固定データには、例えば、インクジェットヘッド１５からインクを塗布して記録を行うときに、記録品質を保つことができるＺ方向の距離等のインクの塗布性能に関する情報や、インクジェットヘッド１５の記録可能幅等のインクジェットヘッド１５の特性を示す特性情報を記憶している。ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１がＲＯＭ３２に記憶されたプログラムを実行するときに使用するワークエリア等を有している。ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３は、電気制御部３０の中枢を構成するコンピュータである。

【0019】

Ｘ駆動回路３４は、ステージ１１を左右方向に沿って移動させるためのＸ軸モータ２１を駆動し、Ｙ駆動回路３５はステージ１１を前後方向に沿って移動させるためのＹ軸モータ２２を駆動する。またＺ駆動回路３６はインクジェットヘッド１５を上下方向に移動させるためのＺ軸モータ２３を駆動する。

【0020】

Ｘ座標位置検出回路３７、Ｙ座標位置検出回路３８、Ｚ座標位置検出回路３９には、それぞれＸ軸リニアスケール２４、Ｙ軸リニアスケール２５、Ｚ軸リニアスケール２６が接続されている。

【0021】

Ｘ座標位置検出回路３７は、Ｘ軸リニアスケール２４から出力されるパルス信号をカウントすることによりステージ１１のＸ座標を検出し、ステージ１１をＸステージ１３に沿って移動させるときに左右方向の位置を検出する。Ｙ座標位置検出回路３８は、Ｙ軸リニアスケール２５から出力されるパルス信号をカウントすることによりステージ１１のＹ座標を検出し、ステージ１１をＹステージ１４に沿って移動させるときに前後方向の位置を検出する。Ｚ座標位置検出回路３９は、Ｚ軸リニアスケール２６から出力されるパルス信号をカウントすることによりインクジェットヘッド１５のＺ座標を検出し、インクジェットヘッド１５をＺ軸に沿って移動させるときに上下方向の位置を検出する。

【0022】

ステージ温度制御回路４０は、ステージヒータ１７の温度を制御する。ステージ温度検出回路４１には温度センサ１８が接続され、ステージ温度制御回路４０は、ステージ温度検出回路４１の温度検出結果をもとにステージヒータ１７の温度を制御する。

【0023】

インタフェース（Ｉ／Ｆ）４２は、外部の情報端末５０（例えばＰＣ）と通信を行うもので、ＰＣ５０から記録媒体に記録するための画像データを受信すると、ＣＰＵ３１の制御のもとに、受信した画像データを画像メモリ４３へ出力する。画像メモリ４３は、インタフェース４２が出力した画像データを一時的に保存する。そして、ＣＰＵ３１の制御のもとに一時的に保存した画像データを画像転送回路４４へ出力する。画像転送回路４４は、画像データ及びその画像データに付加された記録制御情報をインクジェットヘッド１５に転送する。

【0024】

インクジェットヘッド１５は、Ｚステージ１６に沿った上下方向の移動と一体となって移動するとともに、画像転送回路４４が出力した画像データ及びその画像データに付加された記録制御情報に基づいて記録媒体の記録面へインクを塗布する。このとき、ステージ１１に載置された記録媒体は、ステージ１１のＸステージ１３に沿った左右方向の移動及びＹステージ１４に沿った前後方向の移動と一体となって移動しながら画像を形成する。

【0025】

またＣＰＵ３１は、ステージ１１の温度センサ１８の情報を元に温度を計算し、ステージヒータ１７を制御して温度をコントロールし、記録媒体上に塗布したインクの乾燥具合を制御する。

【0026】

尚、図２のインクジェット装置は、上記以外にインクジェットヘッド１５へのインク供給経路、インクジェットヘッド１５のノズル面を清掃するメンテナンス装置等を含むが、これらの記載は省く。

【0027】

以下、インクジェットヘッド１５による印刷処理（即ち、インクの塗布及びインクの乾燥の処理）の一例を具体的に説明する。

【0028】

インクジェット装置１００は、ＰＣ５０からの画像データを受け、インクジェットヘッド１５からインクを吐出し、記録媒体にインクを塗布する。インクジェットヘッド１５は、インクを吐き出す複数のノズルと、複数のノズルに対応して圧電素子を設け、圧電素子への駆動電圧信号を画像データに応じて制御することにより、複数のノズルから吐出すインク量やインク滴の吐出し回数を調整したり、どのノズルからインクを吐出すかを制御することができる。

【0029】

図３は、インクジェットヘッド１５の複数のノズルからインクを吐出し、記録媒体６０上にインク６１を塗布した状態を示し、（ａ）はインク６１の塗付量が多い例を示し、（ｂ）はインク６１の塗付量が少ない例を示している。

【0030】

図４は、複数のノズルからインクを塗布し、多列的にインクを塗布して乾燥した状態を示す。図４（ａ）は、記録媒体６０の面が水平に保たれている状態の平面図を示し、図４（ｂ）は、断面図を示す。また図４（ｃ）は、記録媒体６０の面が水平面に対して傾斜している状態の平面図を示し、図４（ｄ）は断面図を示す。

【0031】

図４では、乾燥後の塗膜６２の状態を示しており、乾燥工程でコーヒーステイン現象が発生し、塗膜６２のエッジ部では厚くなり、中央部では薄くなり、塗膜６２の厚さが不均一となることがある。コーヒーステイン現象により塗膜の厚さが厚くなった部分（以下、コーヒーリングと呼ぶ）を符号６３で示す。

【0032】

また1回でインク量を多く塗布して乾燥させると、記録媒体６０の水平具合の影響が大きくなり、記録媒体６０が傾斜している場合は、液だまり形状が不均一となり、図４（ｃ）、（ｄ）のように乾燥後の膜厚６２も塗布面の中で不均一となってしまう。

【0033】

図５は、記録媒体６０に１層目の塗膜を形成するときのインクの状態を、１層目の塗付時（Ａ）と、１層目の塗付直後（Ｂ）と、１層目の乾燥後（Ｃ）の３つの状態に区分して、平面図（ａ）と断面図（ｂ）で示している。

【0034】

図５（Ａ）のように、所定のインク量で複数のノズルからＹ方向に多列に１層目のインクを塗布すると、塗付直後では記録媒体６０は非吸収媒体のために、塗布したインクは記録媒体６０で広がり、図５（Ｂ）に示すように、インク同士は接触して記録媒体６０に山盛りの状態となる。ＣＰＵ３１は、インクの塗布前あるいは塗布中、塗布終了後にステージヒータ１７を制御して記録媒体６０上のインクを乾燥させる。

【0035】

また乾燥時にはコーヒーステイン現象が発生して、図５（Ｃ）のように塗布直後、インクの周囲部分に固形物が集まり、中央部は固形物が少ない状態で塗布したインクが乾燥してしまい、塗膜のエッジ部分にコーヒーリング６３ができ、膜厚が厚くなり、塗膜の厚さが不均一になってしまう。

【0036】

また、膜厚を厚くするためにはインク量を多くする必要があるが、1回にインク量を多く塗布して乾燥させると、さらにエッジ部分の肉厚が高い状態となり、さらに中央部も厚くなることで乾燥時に塗膜にひび割れが多く発生してしまう。

【0037】

そこで第１の実施形態では、多層的に印刷処理を行い、２層目、３層目…のインクの塗付位置と塗付量を制御することにより、塗膜の厚さが均一になるようにしたものである。以下、具体的に説明する。２層目、３層目…の印刷処理では、複数回に分けてインクの塗付と乾燥を行う。

【0038】

以下、２層目の印刷処理を２回に分けて行う場合について説明する。先ず、記録媒体６０に１層目のインクを塗布して乾燥すると、図５で説明したように、塗膜６２のエッジ部の厚さが厚くなりコーヒーリング６３ができる。そこで２層目のインクを塗布するが、２層目のインクを塗布する際には、１層目の塗布面積に対して、図３（ｂ）のようにノズル当たりの塗布量を少なくするか、或いはインクを吐出すノズルの数を限定して１回目、２回目に分けて塗布を行う。２層目のインクの塗布量を少なくする理由は、塗布後の液だまりの大きさを小さくし、液だまり同士の接触頻度を減らすためである。

【0039】

具体的に説明する。図６は、記録媒体６０に２層目（第１回）の塗膜を形成するときのインクの状態を、２層目の塗付時（Ａ）と、２層目の塗付直後（Ｂ）と、２層目の乾燥後（Ｃ）の３つの状態に区分して、平面図（ａ）と断面図（ｂ）で示している。図６（Ａ）で示すように、２層目の第１回のインク６１の塗布は、塗膜６２の中央部に間隔をあけてＹ方向に塗布する。インク６１は記録媒体６０上で広がり、図６（Ｂ）に示すように、インク同士は接触して記録媒体６０に山盛りの液だまり６４を形成するが、液だまり６４同士は接触しない。２層目（第１回）の塗膜を乾燥すると、図６（Ｃ）のように、液だまり６４の部分のエッジにコーヒーリング６５が形成される。

【0040】

尚、２層目のインクの塗布量を少なくする方法としては、多くの（例えば３つの）ノズルから少ない量のインクを吐出すか、インクを吐出すノズルの数を減らして（例えば２つに減らして）１層目と同じ量のインクを吐出すようにすればよい。

【0041】

図７は、記録媒体６０に２層目（第１回）の塗膜を形成するときにインクの液だまり同士が接触した状態を、２層目の塗付時（Ａ）と、２層目の塗付直後（Ｂ）と、２層目の乾燥後（Ｃ）の３つの状態に区分して、平面図（ａ）と断面図（ｂ）で示している。

【0042】

もし２層目に塗付したインクの間隔が狭く、図７（Ａ）に示すように、インク６１同士が接触すると、図７（Ｂ）に示すように大きな液だまり６６となる。このため、２層目の塗布位置と塗膜の厚さが設定したものと異なり、図７（Ｃ）のように、大きなコーヒーリング６７が形成され、塗膜の厚さが不均一となる。

【0043】

一方、図６のように、２層目の第１回目の印刷処理を行った後、さらに厚膜化や膜厚の均一化を行う場合には、２回目の塗付を行う。

【0044】

図８は、記録媒体６０に２層目（第２回）の印刷処理行うときのインクの状態を、２回目の塗付時（Ａ）と、２回目の塗付直後（Ｂ）と、２回目の乾燥後（Ｃ）の３つの状態に区分して、平面図（ａ）と断面図（ｂ）で示している。図８（Ａ）で示すように、２層目の２回目のインク塗布は、１回目に塗付した塗膜の間にＹ方向に塗布する。インクは記録媒体６０で広がり、図８（Ｂ）に示すように、インク同士は接触して記録媒体６０に山盛りの液だまり６８を形成するが、液だまり６８同士は接触しない。図８（Ｂ）の塗膜を乾燥すると、図８（Ｃ）のように、液だまり６８のエッジ部には形の揃ったコーヒーリング６９が形成される。

【0045】

上述したように、多層的にインクを塗布・乾燥し、かつ各層でインクの塗布位置を変え、塗付量を減らして塗付することにより、塗膜の厚さを均一にすることができる。

【0046】

図９は、水平制御が困難な記録媒体６０に多層の塗膜を形成するときのインクの状態を、１層目の乾燥後（Ａ）と、２層目（第１回）の乾燥後（Ｂ）と、２層目（第２回）の乾燥後（Ｃ）の３つの状態に区分して、平面図（ａ）と断面図（ｂ）で示している。

【0047】

図９のように傾いた記録媒体６０にインクを塗布した場合、図９（Ａ）に示すように液だまりが傾き、乾燥後は図の右側が厚くなった状態で乾燥してしまう。１層目のインクの乾燥後に、１層目の塗布時より少ないインク量で２層目（第１回）をインクの液だまり６４同士が接触しないように塗布して乾燥すると、図７（Ｂ）のように厚膜化と膜厚の均一化が図れる。

【0048】

さらに、２層目の２回目のインクを塗布する場合は、記録媒体６０の傾斜を考慮して、図７（Ｃ）に示すように、記録媒体６０の高さが高い側（図では左側）にあるインクの液だまり６４間のみに２回目のインク６８を塗布し、乾燥を行う。したがって図７（Ｃ）に示すように、記録媒体６０の高さが高い側の塗膜の厚さが増加することになる。記録媒体６０の高さが低い側（図の右側）は、記録媒体の傾斜により、図４（ｄ）でも示すように元々塗膜が厚くなっているため、全体的に厚さが均一化される。

【0049】

上述したように、２層目のインクを塗布する際、一度に多量のインクを塗布・乾燥させるよりもインク量を減らして複数回に分けて印刷処理を施すことにより、インク流動性を抑えかつ乾燥時間も短縮できるため、膜厚の厚さは、一度に多量のインクを塗布・乾燥させる場合より均一化することができる。

【0050】

図１０は、２層目のインクを塗布する際の変形例を示している。図１０（ａ）は、２層目（第１回）のインク７０を塗布する際に、個々のインクが接触しないように互いに離れた位置に塗付する。また２層目（第２回）のインク７１を塗布する際は、図１０（ｂ）に示すように、第１回目のインク７０の間を埋めるように塗布する。

【0051】

また図１０（ｃ）では、２層目（第１回）のインク７３を１層目の塗膜６２の中央部に間隔をあけてＸ方向に塗布した例である。図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）の２層目のインク７３を塗布した直後の状態を示しており、横方向にインクの液だまり７４が形成される。この例でも、横方向のインクの液だまり７４は互いに接触しない形態で塗布、乾燥される。また図１０（ｄ）において、第２回目のインクを塗布する際には、液だまり７４のインクの間に塗付することになる。

【0052】

図１１は、２層目のインクの塗付量を説明する図である。図１１（ａ）は２層目のインク６４を塗膜６２の中央部に間隔をあけて塗布した状態を示している。２層目以降のインクの塗布は、１層目よりもインク量が少ないため、１層目と同じ乾燥条件では直ぐにインクが乾燥してしまい、図１１（ｂ）に示すように、コーヒーステイン現象により２層目の塗膜のエッジ部に生じるコーヒーリング７５の高さが高くなってしまう。そこでＣＰＵ３１は、２層目のインクの乾燥温度を低くして乾燥時間を長くするように制御する。これにより、図１１（ｃ）に示すように、相対的にコーヒーリング７６の高さを低くすることができる。

【0053】

尚、以上の説明では、第１層、第２層目の印刷処理について説明したが第３層目、第４層目等の印刷処理を行い、第１層の塗膜の上に多層的に上層塗膜を形成する場合も、２層目と同様にインクの塗付と乾燥が行われる。また第２層目の印刷処理では、１回目と２回目に分けてインクの塗付と乾燥を行う例を説明したが、３回等に分けて印刷してもよい。この場合は、前回塗付したインクの塗膜の隙間を埋めるように塗布することが肝要である。また第２層目の印刷処理において、１回目の印刷処理だけで比較的均一な厚さの塗膜が得られる場合は、２回目の印刷処理を省くこともできる。

【0054】

図１２は、記録媒体への印刷処理の動作を説明するフローチャートであり、図１３は、記録媒体に印刷する画像パターンを示す。図１２のフローチャートを図１３の画像パターンと関連づけて説明する。

【0055】

先ず図１２の動作Ａ１の準備段階において、作業者はＰＣ５０を用いて、記録媒体６０にインクを塗布・乾燥したときの完成状態の線幅や線高さが入った画像データを作成し、画像データに含まれる各画素をインク滴の吐出量等に変換したデータに変換する。このとき、最低印字層数：ｍ＝１と定義する。図１３（Ａ）は、画像パターンの一例を示す断面図である。線幅をＬａ，Ｌｂ，Ｌｃとし、Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの線高さをＴａ，Ｔｂ，Ｔｃとしている。

【0056】

動作Ａ２では、画像データを複数の層にスライスして分離する。ここでは、全層数をｎとする。図１３（Ｂ）で示すように、画像パターン（Ａ）を所定の厚みＴ１でスライスして第１層目の画像パターンを作成する。残った上面の画像パターンも同様にスライスする。ただし２層目以降の厚みＴ２は、１層目よりも薄くする（Ｔ１＞Ｔ２）。図１３（Ｃ）は、層数ｎ＝４とし、１層目から４層目までの分離した画像パターンを作成する。図１３（Ｃ）では、分離した画像パターンに対応する画像データを示している。

【0057】

動作Ａ３では、２層目から４層目までの各層の画像パターンを構成する画像データの周囲をカットする。カットする幅は上層に行くほど多くなる。即ち、図１３（Ｄ）に示すように、インクを多層印刷すると、インクを塗布・乾燥したときに下層のエッジにコーヒーリング８１が生じるためであり、上層の画像データは、このコーヒーリング８１の幅の分だけ周辺部をカットする。

【0058】

コーヒーリング８１は、コーヒーステイン現象により塗膜のエッジ部が盛り上がってできる。したがってカットするエッジ幅は、下層のコーヒーリング８１の発生具合から予め計算しておく。図１３（Ｅ）は、周辺部をカットしたカット画像データを示す。１層目から４層目にかけて上層の画像データほど、カット量が多くなっている。動作Ａ４では、各層のカット画像データを作成する。

【0059】

動作Ａ５では、２層目以降、複数回インクを塗布して印字する際に、隣接するインク同士が接触しないように２層目以上のカット画像データを分割する。図１３（Ｆ）は、２層目のカット画像データを分割画像データ１と分割画像データ２に２分割した例を示す。

【0060】

以上、動作Ａ１〜動作Ａ５はＰＣ５０の動作であり、ＰＣ５０は、作業者に画像データが完成したことを通知する。以下に２層目のインクを２回に分けて印刷処理する際の動作を説明する。

【0061】

動作Ａ６で作業者は、印字、乾燥作業を行うための装置設定や基材準備を行い、動作Ａ７でＰＣ５０を操作して印字作業を開始する。ＰＣ５０は電気制御部３０に第１層目の画像データを送信し、電気制御部３０のＣＰＵ３１は、ＰＣ５０から送られた画像データを印字用データに変換する。具体的には各画像データに対応して印字位置毎にどのノズルからどの量のインクを吐出するかを計算する。またＣＰＵ３１は、ステージ温度制御回路２４を制御し、ステージ温度センサ１８からの温度検出値を確認しながらステージヒータ１７の温度及び乾燥時間を適正に設定する。

【0062】

動作Ａ８で電気制御部３０は、ＣＰＵ３１の制御のもとに、Ｘ軸リニアスケール２４、Ｙ軸リニアスケール２５、Ｚ軸リニアスケール２６の値を確認しながらＸ軸モータ２１、Ｙ軸モータ２２、Ｚ軸モータ２３を制御し、インクジェットヘッド１５にノズル毎のインク吐出量を出力し、記録媒体６０の所定の位置に所定のインク量を吐出して１層目の印刷を行い、かつ記録媒体６０の乾燥を行う。

【0063】

動作Ａ９で電気制御部３０は、ＣＰＵ３１の制御のもとに、第１層目のインクの塗付と乾燥を終了するとＰＣ５０に第１層目の印刷処理が終了したことを通知する。

【0064】

動作Ａ１０では、ＰＣ５０は、全部の層の印刷処理を完了したか否かを判断する。本例では全層数ｎ＝４なので、ｍ＝ｎとはならず印刷処理は終了していないので、動作Ａ１０の判断がＮＯとなり、動作Ａ１１に移行し上層（第２層目）の印刷処理に移行する。２層目の印刷処理ではｍ＝１＋１＝２と再定義する。

【0065】

動作Ａ１１では、ＣＰＵ３１は、ＰＣ５０から引き続いて第２層目のカット画像データに対応する分割画像データ１を受信し、２層目の第１回の印刷処理（インクの塗付と乾燥）を行う。

【0066】

次に動作Ａ１２では、ＣＰＵ３１は、ＰＣ５０から引き続いて第２層目のカット画像データに対応する分割画像データ２を受信し、２層目の第２回の印刷処理（インクの塗付と乾燥）を行う。動作Ａ１２のあとは動作Ａ１０の動作にもどり、ＰＣ５０は、全部の層の印刷処理（インクの塗付と乾燥）を終了したかを判断する。本例では全層数ｎ＝４なのでｍ＝ｎとはならず、印刷処理は終了していない。したがって、３層目の印刷処理となるのでｍ＝２＋１＝３と再定義し、動作Ａ１１、動作Ａ１２で再び上層（第３層目）の印刷処理に移行する。こうして、ｍ＝４になるまで動作Ａ１０からＡ１２の動作を繰り返し、第４層目の印刷処理を完了すると、動作Ａ１０の判断はＹＥＳとなって動作Ａ１３に進む。

【0067】

動作Ａ１３では、印刷処理を終了した記録媒体をインクジェット装置から取り外し、終了となる。

【0068】

以上説明した実施形態によれば、２層目のインクの塗布後の液だまり同士が接触しないインク量（又はインク塗付位置）でインクを塗布することで、記録媒体にほぼ均一な厚みの印刷を行うことができる。また塗膜の厚みを増すために、複数回に分けて塗布・乾燥させることで、塗膜のエッジや中央部のひび割れが低減される。また記録媒体が傾いている場合でも塗膜の厚さを均一化することができる。

【0069】

尚、本発明のいくつかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0070】

１００…インクジェット装置
１０…印字部
１１…ステージ
１５…インクジェットヘッド
１７…ステージヒータ
３０…電気制御部
３１…ＣＰＵ
３２…ＲＯＭ
３３…ＲＡＭ
３４…Ｘ駆動回路
３５…Ｙ駆動回路
３６…Ｚ駆動回路
４０…ステージ温度制御回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】