特開 2024-9461 印刷装置および印刷方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024009461

(43)【公開日】2024-01-23

(54)【発明の名称】印刷装置および印刷方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20240116BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 127

B41J2/01 305

B41J2/01 303

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022111002

(22)【出願日】2022-07-11

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】吉川 英伸

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EB07

2C056EB12

2C056EB37

2C056EC07

2C056EC72

2C056HA37

2C056HA44

(57)【要約】

【課題】インクの着弾精度を向上させる印刷装置および印刷方法を提供すること。
【解決手段】印刷装置１は、媒体Ｍが載置される支持部３１ｍと、支持部３１ｍと対向して配置され、媒体Ｍおよび支持部３１ｍへ放射線硬化型のインクを塗布するヘッド８９ａと、ヘッド８９ａが搭載され、支持部３１ｍに対して相対的に移動するキャリッジ８８と、媒体Ｍおよび支持部３１ｍに塗布されたインクへ放射線を照射する照射部８９ｃと、照射部８９ｃを制御して、塗布されたインクを硬化させる制御部９０と、を備え、支持部３１ｍに塗布されたインクを硬化させて、支持部３１ｍの凹凸を均すための平滑化処理を実行可能である。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

媒体が載置される支持部と、
前記支持部と対向して配置され、前記媒体および前記支持部へ放射線硬化型のインクを塗布するヘッドと、
前記ヘッドが搭載され、前記支持部に対して相対的に移動するキャリッジと、
前記媒体および前記支持部に塗布された前記インクへ放射線を照射する照射部と、
前記照射部を制御して、塗布された前記インクを硬化させる制御部と、を備え、
前記支持部に塗布された前記インクを硬化させて、前記支持部の凹凸を均すための平滑化処理を実行可能な印刷装置。

【請求項2】

前記支持部と前記ヘッドとの距離を測定して、前記支持部の前記凹凸を検出する検出部を備え、
前記制御部は、前記凹凸に応じて、前記支持部に塗布する前記インクの塗布量を変更し、
前記平滑化処理は、前記塗布量の変更と、前記塗布量が変更されて前記支持部に塗布された前記インクの硬化と、を含む、請求項１に記載の印刷装置。

【請求項3】

前記検出部は、前記支持部の第１領域、および前記第１領域と隣り合う第２領域において前記距離を測定し、
前記制御部は、前記塗布量として、前記第１領域における前記インクの第１塗布量、前記第２領域における前記インクの第２塗布量、および前記第１領域と前記第２領域との境界を含む第３領域における前記インクの第３塗布量を設定し、
前記第３塗布量は、前記第１塗布量と前記第２塗布量との平均値である、請求項２に記載の印刷装置。

【請求項4】

前記キャリッジに搭載され、前記支持部に塗布された前記インクを削って均すための加工を行うスクレイパーを備え、
前記平滑化処理は、前記加工と、前記支持部に残存する前記インクの硬化と、を含む、請求項１に記載の印刷装置。

【請求項5】

支持部に対してヘッドから放射線硬化型のインクを塗布し、前記支持部に塗布された前記インクを硬化させて前記支持部の凹凸を均すための平滑化処理を含む印刷方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、印刷装置および印刷方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、インクジェットヘッドからインクの液滴を媒体に付着させて印刷を行う印刷装置が知られていた。該印刷装置では、媒体に対するインクの液滴の着弾精度が印刷品質に影響し易い。例えば、特許文献１には、テストパターンに基づく複数位置の補正値から、印刷ヘッドの往路移動時と復路移動時とにおけるインク吐出のタイミングを補正する印刷制御装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１２４２６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、大判用の印刷装置に適用した場合に、インクの着弾精度を向上させることが難しいという課題があった。詳しくは、補正値が切り替わる領域において着弾の傾向が大きく変化することがあり、着弾精度にばらつきが生じる場合があった。また、大判の印刷装置ではプラテンに凹凸や歪みが生じ易いため、媒体に凹凸などの影響が及んで着弾位置にずれが生じ易くなっていた。すなわち、従来と比べてインクの着弾精度を向上させる印刷装置が求められていた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

印刷装置は、媒体が載置される支持部と、前記支持部と対向して配置され、前記媒体および前記支持部へ放射線硬化型のインクを塗布するヘッドと、前記ヘッドが搭載され、前記支持部に対して相対的に移動するキャリッジと、前記媒体および前記支持部に塗布された前記インクへ放射線を照射する照射部と、前記照射部を制御して、塗布された前記インクを硬化させる制御部と、を備え、前記支持部に塗布された前記インクを硬化させて、前記支持部の凹凸を均すための平滑化処理を実行可能である。

【0006】

印刷方法は、支持部に対してヘッドから放射線硬化型のインクを塗布し、前記支持部に塗布された前記インクを硬化させて前記支持部の凹凸を均すための平滑化処理を含む。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態に係る印刷装置の構成を示す斜視図。

【図2】印刷装置の構成を示すブロック図。

【図3】印刷方法を示すフロー図。

【図4】平滑化処理の方法を示す模式側面図。

【図5】平滑化処理の方法を示す模式側面図。

【図6】平滑化処理の方法を示す模式側面図。

【図7】平滑化処理の方法を示す模式平面図。

【図8】第２実施形態に係る印刷装置の構成を示す斜視図。

【図9】印刷方法を示すフロー図。

【図10】平滑化処理の方法を示す模式側面図。

【図11】平滑化処理の方法を示す模式側面図。

【図12】平滑化処理の方法を示す模式側面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に述べる実施の形態では、媒体Ｍに印刷を実行する後述する印刷装置、および該印刷に適用される印刷方法を例示して、図面を参照して説明する。上記印刷装置はインクジェットプリンターであり、後述する平滑化処理を実行可能である。媒体Ｍは、紙、樹脂などのシート、および不織布、ニット、布帛などの布である。

【0009】

以下の各図においては、必要に応じて相互に直交する座標軸としてＸＹＺ軸を付し、各矢印が指す方向を＋方向とし、＋方向と反対の方向を－方向とする。Ｙ軸は印刷装置の前後方向に沿い、印刷装置の＋Ｙ方向を前方とする。Ｘ軸は印刷装置の左右方向に沿い、印刷装置の＋Ｘ方向を右方とする。Ｚ軸は鉛直方向に沿う仮想軸であって、印刷装置における＋Ｚ方向を上方とし、－Ｚ方向を下方とする。Ｘ軸に沿う方向が左右方向であり、Ｙ軸に沿う方向が前後方向であり、Ｚ軸に沿う方向が上下方向である。

【0010】

１．第１実施形態
図１に示すように、本実施形態に係る印刷装置１は、本体部１０、検出部２０、媒体支持機構３０、フレーム駆動部６０、移動部７０、および記録部８０を備える。また、図示を省略するが、印刷装置１は、各種構成の稼働を統合的に制御する制御部９０も備える。なお、印刷装置１では、媒体Ｍが載置される媒体支持機構３０が移動せず、媒体Ｍおよび媒体支持機構３０に対して、移動部７０が相対的に移動して印刷が成される。

【0011】

本体部１０は、一対のベース部１１、媒体支持機構３０、および駆動機構５０を含む。印刷装置１は、一対のベース部１１を介して接地面に固定される。本体部１０は印刷装置１の各構成を支持する。ベース部１１は、長さ方向がＸ軸に沿う細長い部材である。一対のベース部１１は、＋Ｚ方向からの平面視にて、印刷装置１の＋Ｙ方向の端部付近と、－Ｙ方向の端部付近とに配置される。

【0012】

媒体支持機構３０は、テーブル３１、および高さ移動機構３２を含む。テーブル３１は、＋Ｚ方向からの平面視にて矩形の平板である。上記平板の上方を向く主面は、支持部３１ｍである。テーブル３１は４つのテーブル脚部３１ｎを有する。４つのテーブル脚部３１ｎは、テーブル３１の四隅の下方に配置される。

【0013】

支持部３１ｍには媒体Ｍが載置される。支持部３１ｍは、金属や樹脂などから成る略平坦な平面である。支持部３１ｍは、印刷装置１が経た運搬や設置作業などによって、表面に窪みや歪みなどの凹凸が生じることがある。該凹凸は、支持部３１ｍに載置される媒体Ｍに及んで、媒体Ｍの被印刷面である上方の面に凹凸を生じさせる場合があった。媒体Ｍの被印刷面の凹凸は、印刷装置１の印刷品質を低下させるおそれがある。これに対して、印刷装置１は、後述する平滑化処置によって支持部３１ｍの平面度を向上させて、印刷品質を確保するものである。

【0014】

高さ移動機構３２は、昇降モーター３３、昇降ベルト３７、および昇降機構３９を含む。高さ移動機構３２は支持部３１ｍを上下方向に移動させる。昇降機構３９は、４つのテーブル脚部３１ｎの各々に設けられる。

【0015】

昇降機構３９は、図示を省略するが、Ｚ軸に沿って配置されるボールねじ、該ボールねじに螺合するナット、およびプーリーを有する。ボールねじは、ベース部１１に回転可能に支持される。ナットはテーブル脚部３１ｎに固定される。プーリーはボールねじの上方に固定される。プーリーの回転に伴ってボールねじが回転して、ナット共にテーブル脚部３１ｎがＺ軸に沿って移動する。プーリーは昇降モーター３３に駆動されて回転する。

【0016】

昇降モーター３３は、制御部９０の制御によって回転作動する。制御部９０は、昇降モーター３３の回転方向、および回転量を制御する。昇降ベルト３７は、無端ベルトであって、昇降モーター３３の出力軸と４つの昇降機構３９のプーリーとに環状に張架される。昇降ベルト３７は、昇降モーター３３の回転駆動力を４つの昇降機構３９のプーリーに伝達して、該プーリーを回転させる。

【0017】

昇降モーター３３の回転方向は、支持部３１ｍを上方に移動させる正方向と、支持部３１ｍを下方に移動させる逆方向とに切り替えられる。印刷装置１では、昇降モーター３３の回転作動によって、支持部３１ｍが上昇および下降する。支持部３１ｍの上昇および下降は、媒体Ｍの厚さや形状などに応じて、媒体Ｍの被印刷面と後述するヘッド８９ａとの距離、所謂プラテンギャップを適切な数値に調整する。

【0018】

駆動機構５０は、第１ガイド軸５１ａ、第２ガイド軸５１ｂ、およびフレーム駆動部６０を有する。駆動機構５０は、移動部７０をＹ軸に沿って移動させる。第１ガイド軸５１ａおよび第２ガイド軸５１ｂは、Ｙ軸に沿うガイドフレームである。第１ガイド軸５１ａは、一対のベース部１１の上方、かつ－Ｘ方向の端部に架け渡されて固定される。第２ガイド軸５１ｂは、一対のベース部１１の上方、かつ＋Ｘ方向の端部に架け渡されて固定される。

【0019】

移動部７０は、メインフレーム７１、第１脚部７３ａ、および第２脚部７３ｂを含む。移動部７０は、所謂ガントリーフレームであって、本体部１０に対して、相対的にＹ軸に沿って移動する。移動部７０は、支持部３１ｍに対して、後述するキャリッジ８８を上下方向に対向させながら移動可能に支持する。

【0020】

メインフレーム７１は、Ｘ軸に沿って長い略板状部材である。Ｘ軸に沿う方向において、メインフレーム７１の長さはベース部１１の長さより長い。第１脚部７３ａの下方の端部は、第１ガイド軸５１ａによってＹ軸に沿って移動可能に支持される。第２脚部７３ｂの下方の端部は、第２ガイド軸５１ｂによってＹ軸に沿って移動可能に支持される。

【0021】

メインフレーム７１の下方は、第１脚部７３ａおよび第２脚部７３ｂの上方の端部に固定される。詳しくは、メインフレーム７１において、－Ｘ方向の端部が第１脚部７３ａに支持され、＋Ｘ方向の端部が第２脚部７３ｂに支持される。メインフレーム７１は、第１脚部７３ａおよび第２脚部７３ｂと共に、第１ガイド軸５１ａおよび第２ガイド軸５１ｂによってガイドされながら、後述するフレーム駆動部６０の駆動によりＹ軸に沿って移動する。

【0022】

フレーム駆動部６０は、フレーム移動モーター６１、伝達ベルト６３，６７、および変速機構６５を有する。フレーム移動モーター６１は、制御部９０の制御により回転作動する。伝達ベルト６３は、無端ベルトであって、フレーム移動モーター６１の出力軸と変速機構６５とに環状に帳架される。伝達ベルト６３は、フレーム移動モーター６１の回転駆動力を変速機構６５に伝達する。

【0023】

変速機構６５は、図示しない第１プーリーおよび第２プーリーを有する。第１プーリーには伝達ベルト６３が巻き掛けられ、第２プーリーには伝達ベルト６７が巻き掛けられる。変速機構６５は、伝達ベルト６３から第１プーリーに伝達される回転駆動力によって、第２プーリーを回転させる。第２プーリーの回転は伝達ベルト６７を回転駆動する。変速機構６５は、第１プーリーの径と第２プーリーの径との比に対応する減速比にて、フレーム移動モーター６１の回転駆動力を伝達ベルト６７に伝達する。

【0024】

伝達ベルト６７は、無端ベルトであって、変速機構６５と、一対のベース部１１の各々の－Ｙ方向の端部に配置されるプーリー１３とに環状に帳架される。伝達ベルト６７は、第１ガイド軸５１ａに沿って配置される。プーリー１３は、自転可能にベース部１１に支持される。伝達ベルト６７には、ベルト接続部７９ａを介して第１脚部７３ａが固定される。

【0025】

これにより、伝達ベルト６７が回転駆動されると、第１脚部７３ａをＹ軸に沿って移動させる駆動力が生じる。該駆動力により、メインフレーム７１を含む上記ガントリーフレームがＹ軸に沿って移動する。

【0026】

フレーム移動モーター６１の回転方向は、メインフレーム７１に対して、＋Ｙ方向に移動させる正方向、および－Ｙ方向に移動させる逆方向に切り替えられる。印刷装置１では、フレーム移動モーター６１の回転作動によって、メインフレーム７１が前方および後方へ移動する。

【0027】

メインフレーム７１には、キャリッジ支持フレーム８１、伝達機構８２、キャリッジガイド軸８３、およびキャリッジ駆動モーター８７が配置される。メインフレーム７１は、キャリッジ８８ごと記録部８０および検出部２０などを左右方向に移動可能に支持する。記録部８０は、キャリッジ８８、ヘッド８９ａ、および照射部８９ｃを含む。

【0028】

キャリッジ支持フレーム８１は、Ｘ軸に沿う方向に長い略板状の部材である。キャリッジ支持フレーム８１には、Ｘ軸に沿ってキャリッジガイド軸８３が固定される。キャリッジ８８は、キャリッジ支持フレーム８１およびキャリッジガイド軸８３によって、左右方向に移動可能に支持される。

【0029】

キャリッジ８８が左右方向に移動する範囲において、左方の端部の位置はホームポジションである。図示を省略するが、ホームポジションには、ヘッド８９ａのフラッシングやクリーニングを行うメンテナンス機構が設けられる。図１では、ホームポジションにあるキャリッジ８８を破線にて表示している。

【0030】

キャリッジ駆動ベルト８５は、無端ベルトであって、キャリッジ支持フレーム８１の左方の端部に設けられる伝達機構８２と、キャリッジ支持フレーム８１の右方の端部に設けられる図示しないプーリーとに帳架される。キャリッジ駆動ベルト８５は、キャリッジガイド軸８３に沿って配置される。

【0031】

キャリッジ駆動モーター８７は、制御部９０の制御により回転作動する。伝達機構８２は、プーリー８２ａ、２段プーリー８２ｂ、およびベルト８２ｃを有する。プーリー８２ａは、キャリッジ駆動モーター８７の出力軸に固定される。ベルト８２ｃは、無端ベルトであって、プーリー８２ａと２段プーリー８２ｂとに帳架される。

【0032】

２段プーリー８２ｂは、図示しない小プーリー、および小プーリーより大径の大プーリーを含む。大プーリーにはベルト８２ｃが巻き掛けられ、小プーリーにはキャリッジ駆動ベルト８５が巻き掛けられる。ベルト８２ｃは、キャリッジ駆動モーター８７の回転に伴って回転駆動されて、２段プーリー８２ｂの大プーリーを回転させる。２段プーリー８２ｂの回転によって小プーリーも回転して、小プーリーの回転はキャリッジ駆動ベルト８５を回転駆動する。

【0033】

キャリッジ駆動モーター８７の回転駆動力は、大プーリーの径と小プーリーの径との比に対応する減速比にて、キャリッジ駆動ベルト８５に伝達される。キャリッジ駆動ベルト８５には、キャリッジ８８の－Ｙ方向の部位が連結される。キャリッジ駆動ベルト８５が回転駆動されると、キャリッジ８８はＸ軸に沿って移動する。

【0034】

キャリッジ８８の下方には、＋Ｘ方向から－Ｘ方向に向かって、ヘッド８９ａ、検出部２０、照射部８９ｃが上記の順番にて搭載される。ヘッド８９ａ、検出部２０、照射部８９ｃは、下方を向いて設置される。これにより、ヘッド８９ａ、検出部２０、照射部８９ｃは、キャリッジ８８がホームポジションより＋Ｘ方向へ移動すると、支持部３１ｍと対向して配置される。

【0035】

上述した構成により、キャリッジ８８は、ＸＹ平面に沿いながら、支持部３１ｍに対して相対的に移動する。すなわち、ヘッド８９ａ、検出部２０、および照射部８９ｃは、支持部３１ｍと上下方向に対向しながら、支持部３１ｍに対して相対的に移動する。

【0036】

ヘッド８９ａは、支持部３１ｍおよび支持部３１ｍに載置される媒体Ｍへ放射線硬化型のインクを塗布する。図示を省略するが、ヘッド８９ａは、下方を向く位置にノズル面を有する。ノズル面は、印刷装置１によって印刷が行われる際に、支持部３１ｍと上下方向に対向する。ノズル面には複数のノズル列が配置される。ここで、以下の説明では、放射線硬化型のインクを単にインクということもある。

【0037】

複数のノズル列の各々は、複数のノズルから成り、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなどの色を呈するインクを個別に吐出する。これらのインクは、図示しないインク容器から配管を介してヘッド８９ａに供給される。ヘッド８９ａから吐出されるインクは、上述した各色のインクの他、クリアインクや処理液などの液体であってもよい。

【0038】

本実施形態では、インクとして、放射線硬化型のインクのうち紫外線硬化型のインクを適用する。放射線硬化型のインクは、硬化性のモノマーを主成分とするため、媒体Ｍの内部に浸透し難く、かつ硬化しても体積が大きくは減少しない。つまり、溶媒成分が蒸発することで固化する非硬化性の水性インクや溶剤インクとは異なり、放射線硬化型のインクは塗布された液滴が比較的に盛り上がったドットと成る。印刷装置１および後述する印刷方法では、放射線硬化型のインクの上記特性を利用して、支持部３１ｍに塗布されたインクを硬化させて、支持部３１ｍの凹凸を均すための平滑化処理を行う。平滑化処理の詳細については後述する。

【0039】

ヘッド８９ａでは、インク吐出の駆動手段であるアクチュエーターとして、圧電素子を用いている。圧電素子以外の駆動手段として、例えば、アクチュエーターとしての振動板を静電吸着により変位させる電気機械変換素子や、加熱によって生じる気泡にてインクを吐出する電気熱変換素子を用いてもよい。

【0040】

照射部８９ｃは、支持部３１ｍおよび媒体Ｍに塗布されたインクへ放射線としての紫外線を照射する。支持部３１ｍや媒体Ｍに塗布されたインクに対して紫外線を照射することにより、インク中のモノマーの重合反応が促進されてインクが硬化する。照射部８９ｃによる放射線の照射は、制御部９０によって制御される。

【0041】

照射部８９ｃは、例えば、紫外線発光ダイオードを備える。照射部８９ｃとして、発光ダイオードや半導体レーザーなどの発光素子の他に、紫外線ランプを用いてもよい。

【0042】

放射線としては、紫外線の他に、電子線、赤外線、可視光線、およびエックス線などが挙げられる。これらの中でも、放射線のピーク波長に対して良好な硬化性を有するモノマーや、放射線源を入手し易いことから、放射線として紫外線を用いることが好ましい。紫外線硬化型以外のインクを用いる場合には、該インクの種類に応じて、照射部８９ｃとして公知の照射機構を適用する。

【0043】

支持部３１ｍに載置された媒体Ｍに対して、Ｘ軸に沿う方向およびＹ軸に沿う方向へキャリッジ８８を走査させながら、ヘッド８９ａから所定のタイミングにてインクを塗布し、媒体Ｍに塗布されたインクに照射部８９ｃから紫外線を照射して硬化させる。これにより、所望の画像などが印刷される。照射部８９ｃによる紫外線の照射量、照射タイミング、および照射領域などは、制御部９０によって制御される。

【0044】

検出部２０は、印刷装置１による媒体Ｍへの印刷に先立って、支持部３１ｍに平滑化処理を施すために支持部３１ｍの凹凸を検出する。つまり、支持部３１ｍに対して、Ｘ軸に沿う方向およびＹ軸に沿う方向へキャリッジ８８を走査させながら、検出部２０にて支持部３１ｍとヘッド８９ａのノズル面との距離を測定する。これにより、支持部３１ｍの凹凸情報が得られる。

【0045】

検出部２０は非接触式の距離測定センサーである。検出部２０としては、光学式、音波式、および超音波式などが挙げられる。本実施形態では、検出部２０として、以下に述べる薄膜圧電素子を含む超音波センサーを採用する。

【0046】

超音波センサーは、厚さ方向に貫通する開口部を有する基板、開口部を塞ぐ振動板、振動板の背面の開口部と対応する位置に設けられた薄膜圧電素子、および開口部の内側にあって振動板を介して薄膜圧電素子と対向する弾性層を備える。振動板の振動領域と薄膜圧電素子とが１つの超音波トランスデューサーを構成する。

【0047】

超音波センサーでは、薄膜圧電素子の２つの電極間に所定周波数のパルス電圧を印加することにより、薄膜圧電素子が撓んで振動領域が振動して開口部から超音波が送信される。また、超音波センサーに向かって伝播した超音波が振動板の振動領域を振動させると、薄膜圧電素子の２つの電極間に電位差が発生する。該電位差を検出することにより、超音波の発振および受信の時期を検出することが可能となる。さらに、検出部２０は、温湿度センサーを含み、計測した温湿度から音速を算出する。

【0048】

以上の構成により、超音波を測定対象に送信して、測定対象にて反射された超音波を受信することにより、超音波センサーと測定対象との間の距離を測定することができる。なお、本実施形態の超音波センサーは、測定対象が近距離にある場合に特化した小型の超音波センサーである。

【0049】

薄膜圧電素子を含む超音波センサーによれば、薄膜圧電素子を用いない超音波センサーと比べて、支持部３１ｍに対する距離の測定における空間分解能が向上する。また、光学式や音波式のセンサーと比べて小型化が容易であるため、検出部２０を小型で軽量なものとすることができる。さらに、超音波センサーは、光学式と比べて、測定対象の色や表面の反射率に影響されにくいという利点も備える。なお、検出部２０は、支持部３１ｍの凹凸検出の効率や測定精度を向上させる観点から、複数個の距離測定センサーを有してもよい。

【0050】

図２に示すように、制御部９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２６、システムバス１２７、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２８、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２９、ヘッド駆動部１３０、モーター駆動部１３１、および入出力部１３５を備える。制御部９０は、例えば、上述した印刷装置１の主基板に設けられる。

【0051】

ＣＰＵ１２６は印刷装置１の全体の制御を司る。ＣＰＵ１２６は、システムバス１２７を介して、ＲＯＭ１２８、ＲＡＭ１２９、ヘッド駆動部１３０、およびモーター駆動部１３１と電気的に接続される。ＲＯＭ１２８には、ＣＰＵ１２６が実行する各種制御プログラムやメンテナンスシーケンスなどが格納される。ＲＡＭ１２９は一時的にデータを格納する。ヘッド駆動部１３０はヘッド８９ａを駆動する。

【0052】

ヘッド駆動部１３０はヘッド８９ａと電気的に接続される。モーター駆動部１３１は、昇降モーター３３、フレーム移動モーター６１、およびキャリッジ駆動モーター８７と電気的に接続される。制御部９０は、フレーム移動モーター６１およびキャリッジ駆動モーター８７によるキャリッジ８８の移動と、ヘッド８９ａのインクの吐出とを関連付けて実行させる。

【0053】

ＣＰＵ１２６は、システムバス１２７を介して、検出部２０および照射部８９ｃと電気的に接続される。制御部９０は、フレーム移動モーター６１およびキャリッジ駆動モーター８７によるキャリッジ８８の移動と、検出部２０による支持部３１ｍの凹凸の検出および照射部８９ｃによる紫外線の照射と、を関連付けて実行させる。

【0054】

ＣＰＵ１２６は、システムバス１２７を介して、入出力部１３５と電気的に接続される。入出力部１３５は、ＰＣ（Personal Computer）などの外部機器２００と電気的に接続される。外部機器２００は、印刷装置１における各種操作の指示や、画像などの印刷データを印刷装置１に入力する。

【0055】

図３に示すように、本実施形態に係る印刷方法は工程Ｓ１１から工程Ｓ１６を含む。本実施形態の印刷方法は、支持部３１ｍへのインクの塗布量の変更と、変更された塗布量にて支持部３１ｍに対してヘッド８９ａからインクを塗布し、支持部３１ｍに塗布されたインクを硬化させて支持部３１ｍの凹凸を均す平滑化処理を含む。これにより、支持部３１ｍの凹凸に応じてインクの塗布量が変更されるため、支持部３１ｍの凹凸が均され易くなる。そのため、支持部３１ｍの平滑化を促進させることができる。

【0056】

なお、本明細書において凹凸を均すための平滑化処理とは、凹凸を均そうとする行為を指していい、その結果を担保するものではない。具体的には、平滑化処理を行った後の支持部３１ｍの凹凸度合が、平滑化処理を行う前の支持部３１ｍの凹凸度合よりも低減する処理を平滑化処理とする。

【0057】

ここで、以下の説明では、メインフレーム７１を含むガントリーフレームを単にガントリーフレームということもある。また、支持部３１ｍとヘッド８９ａのノズル面との距離を、単にギャップということもある。さらに、インクが塗布されてインクの硬化膜が支持部３１ｍに形成されている場合には、インクの硬化膜の上方の面とヘッド８９ａとの距離をギャップということもある。

【0058】

工程Ｓ１１では、支持部３１ｍの凹凸を検出部２０が検出する。詳しくは、図４に示すように、支持部３１ｍに対して、キャリッジ８８をＸ軸に沿う方向に走査する。このとき、ガントリーフレームは移動させない。これにより、＋Ｚ方向からの平面視にて、走査された略矩形状の領域の凹凸情報が得られる。そして、検出部２０から制御部９０へ、上記領域の凹凸情報が送信される。

【0059】

具体的には図５に示すように、上記凹凸情報には、上記領域内において、ヘッド８９ａと支持部３１ｍとのギャップが最小となるギャップ最小位置Ｐ１におけるギャップ値Ｇ１と、ギャップが最大となるギャップ最大位置Ｐ２のギャップ値Ｇ２とが含まれる。

【0060】

次に、ガントリーフレームをＹ軸に沿って移動させる。このとき、上記領域に対して、Ｙ軸に沿う方向において隙間が生じないように、隣接する領域についてキャリッジ８８をＸ軸に沿う方向に走査させる。以上の処理を繰り返し実行して、支持部３１ｍの凹凸情報を得る。そして工程Ｓ１２へ進む。

【0061】

工程Ｓ１２では、測定された領域ごとに、支持部３１ｍの凹凸に応じて支持部３１ｍに塗布するインクの塗布量を変更、決定する。詳しくは、ＣＰＵ１２６にて、支持部３１ｍの各領域について、該当領域の凹凸を均して支持部３１ｍの平滑化が向上するように、該当領域へのインクの塗布量を演算する。

【0062】

より具体的には、ヘッド８９ａの下方の面はラインＬｈにてＸ軸に沿って走査される。これに対して、ギャップ最小位置Ｐ１はラインＬｈに沿うラインＬ１上にあり、ギャップ最大位置Ｐ２はラインＬｈに沿うラインＬ２上にある。そのため、ギャップ最大位置Ｐ２には、ギャップ値Ｇ２とギャップ値Ｇ１との差分を埋めるインクを塗布して、ギャップ最小位置Ｐ１にはインクを塗布しない。

【0063】

さらに、図示を省略するが、支持部３１ｍにおいてラインＬ１とラインＬ２との間に位置する領域、換言すればギャップの値がギャップ値Ｇ１より大きく、ギャップ値Ｇ２より小さい領域では、該領域のギャップの値とギャップ値Ｇ１との差分を埋めるインクを塗布する。このように支持部３１ｍの凹凸に応じてインクの塗布量を変更する。

【0064】

インクの塗布量の変更は、印刷Ｄｕｔｙの変更によって成される。印刷Ｄｕｔｙと、形成されるインクの硬化膜厚との相関データは、ＲＯＭ１２８に格納される。具体的には、例えば、印刷Ｄｕｔｙ１０％では硬化膜厚が０．１ｍｍとなり、印刷Ｄｕｔｙ２０％では硬化膜厚が０．２ｍｍとなり、印刷Ｄｕｔｙ３０％では、０．３ｍｍとなる。印刷Ｄｕｔｙとインクの硬化膜厚との相関関係は、インクの種類や成分などによって変化することがある。そして工程Ｓ１３へ進む。

【0065】

工程Ｓ１３では、決定されたインクの塗布量にて、キャリッジ８８をＸ軸に沿って移動させながら、ヘッド８９ａから支持部３１ｍへインクを塗布する。凹みを埋めるために、複数回重ねてインクを塗布してもよい。そして工程Ｓ１４へ進む。

【0066】

工程Ｓ１４では、支持部３１ｍに塗布されたインクに対して、照射部８９ｃから紫外線を照射する。これにより、図６に示すように、支持部３１ｍの上方にインクの硬化膜３１ｉが形成される。硬化膜３１ｉの上方の面は、－Ｙ方向からの側面視にて、ラインＬ１と重なる。硬化膜３１ｉの上方の面は、支持部３１ｍと比べて平滑化が進み、平面度が向上する。そして工程Ｓ１５へ進む。

【0067】

工程Ｓ１５では、支持部３１ｍの硬化膜３１ｉの上方の面に媒体Ｍを載置して、媒体Ｍの上方の面にヘッド８９ａからインクを塗布する。次に、工程Ｓ１６では、媒体Ｍに塗布されたインクに対して照射部８９ｃから紫外線を照射する。これにより、インクが硬化して、媒体Ｍに所望の画像などが印刷される。

【0068】

上述した平滑化処理、すなわち工程Ｓ１１からＳ１４は、媒体Ｍへの印刷の都度行う必要はなく、印刷装置１を移動させた後や、分解および再組立てした後などに行えばよい。また、定期的に工程Ｓ１１を実施して、支持部３１ｍまたは硬化膜３１ｉの上方の面に凹凸が発生していないか確認し、平滑化処理を行ってもよい。

【0069】

なお、平滑化処理を行う支持部３１ｍの全領域について、工程Ｓ１１から工程Ｓ１４を順次行わなくともよい。具体的には、ガントリーフレームを移動させずに工程Ｓ１１から工程Ｓ１４を行ってから、ガントリーフレームをＹ軸に移動させて工程Ｓ１１から工程Ｓ１６を行うバッチ式の処理としてもよい。

【0070】

ここで、平滑化処理で形成する硬化膜３１ｉの上方の面において、Ｙ軸に沿う方向の段差の発生を抑える手段について説明する。

【0071】

図７に示すように、支持部３１ｍに、ギャップ最大位置Ｐ２として、第１位置Ｐ２ａおよび第２位置Ｐ２ｂがあるとする。第１位置Ｐ２ａは第１領域Ａａにおいて、ギャップが最大となる位置であり、第２位置Ｐ２ｂは第２領域Ａｂにおいて、ギャップが最大となる位置である。第１領域Ａａおよび第２領域Ａｂは、支持部３１ｍにおいて、Ｘ軸に沿って走査されるヘッド８９ａが各々対向する範囲であり、ヘッド８９ａと共に走査される検出部２０が各々対向する範囲でもある。第１領域Ａａと第２領域Ａｂとは境界Ｂａｂにて隣り合う。

【0072】

第１位置Ｐ２ａのギャップと第２位置Ｐ２ｂのギャップとの関係などによって、平滑化処理にて支持部３１ｍに塗布されるインクの塗布量が変わる場合がある。そのため、第１領域Ａａと第２領域Ａｂとでインクの硬化膜厚が変わって、境界Ｂａｂに段差が生じる可能性がある。これに対して、以下の手段を講じてもよい。

【0073】

検出部２０は、支持部３１ｍの第１領域Ａａ、および第１領域ＡａとＹ軸に沿う方向に隣り合う第２領域Ａｂにおいてギャップを測定する。制御部９０は、インクの塗布量として、第１領域Ａａにおけるインクの第１塗布量、第２領域Ａｂにおけるインクの第２塗布量、および第１領域Ａａと第２領域Ａｂとの境界Ｂａｂを含む第３領域Ａｃにおけるインクの第３塗布量を設定する。

【0074】

このとき、第３塗布量を第１塗布量と第２塗布量との平均値とする。すなわち、第３領域Ａｃには、第１塗布量に対応する印刷Ｄｕｔｙと、第２塗布量に対応する印刷Ｄｕｔｙとの中間の印刷Ｄｕｔｙを適用する。これにより、第１領域Ａａと第２領域Ａｂの境界Ｂａｂ、すなわち第１塗布量と第２塗布量とが切り替わる第３領域Ａｃにおいて、段差の発生を抑えることができる。

【0075】

本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。媒体Ｍに塗布されるインクの着弾精度を向上させることができる。詳しくは、平滑化処理によって支持部３１ｍの凹凸が低減される。そのため、支持部３１ｍに載置される媒体Ｍに対して、支持部３１ｍの凹凸の影響が及び難くなる。これにより、媒体Ｍに塗布されるインクの着弾位置のばらつきが低減される。すなわち、インクの着弾精度を向上させる印刷装置１および印刷方法を提供することができる。

【0076】

２．第２実施形態
図８に示すように、本実施形態に係る印刷装置２は、キャリッジ８８に搭載されるスクレイパー８９ｄを備える。印刷装置２は、第１実施形態の印刷装置１に対してこの点が異なる。また、本実施形態の印刷方法は、第１実施形態の印刷方法に対してスクレイパー８９ｄを平滑化処理に適用する点が異なる。以下の説明では、第１実施形態と異なる構成について言及し、重複する構成については説明を省略する。

【0077】

スクレイパー８９ｄは、略直方体状のキャリッジ８８において、＋Ｘ方向を向く側面の下方に配置される。スクレイパー８９ｄは、支持部３１ｍに塗布されたインクを削って均すための加工を行う。スクレイパー８９ｄは、＋Ｙ方向からの側面視にて、略三角形の楔状であり、ヘッド８９ａの図示しないノズル面からやや下方に突出すると共に、＋Ｘ方向に向かって突起状に形成される。

【0078】

図９に示すように、本実施形態の印刷方法は工程Ｓ２１から工程Ｓ２６を含む。本実施形態の印刷方法は、スクレイパー８９ｄによる加工と、支持部３１ｍに残存するインクの硬化と、を含む。

【0079】

工程Ｓ２１では、図１０に示すように、ヘッド８９ａから支持部３１ｍに対して、一定の塗布量でインクを塗布する。これにより、支持部３１ｍに一定の厚さの未硬化のインク膜２３１ｉｉｘが形成される。この段階では、支持部３１ｍの凹凸は緩和されない。なお、工程Ｓ２１に先立って、検出部２０にて支持部３１ｍの凹凸を検出して、上述したギャップ最小位置Ｐ１とギャップ最大位置Ｐ２との高低差を埋めるに足る塗布量を設定して、該塗布量にてインクを一定に塗布してもよい。そして工程Ｓ２２へ進む。

【0080】

工程Ｓ２２では、インク膜２３１ｉｘに対して照射部８９ｃから紫外線を照射する。このとき、インク膜２３１ｉｘに照射する紫外線の照射量は、インクを完全に硬化させるに必要な照射量のおよそ半分程度とする。これによって、インク膜２３１ｉｘは、図１１に示すように半硬化膜２３１ｉｙとなり、後段の工程Ｓ２３においてスクレイパー８９ｄによる加工が可能となる。そして工程Ｓ２３へ進む。

【0081】

工程Ｓ２３では、スクレイパーによる加工として、スクレイパー８９ｄの＋Ｘ方向の先端を半硬化膜２３１ｉｙに当接させながら、キャリッジ８８を＋Ｘ方向に移動させる。これにより、半硬化膜２３１ｉｙの上方の一部がはぎ取られて、半硬化膜２３１ｉｙの上方の面において凹凸が低減される。

【0082】

このとき、上述した媒体支持機構３０を作動させて、半硬化膜２３１ｉｙとスクレイパー８９ｄとのＺ軸に沿う方向の距離、つまりスクレイパー８９ｄによってはぎ取られる半硬化膜２３１ｉｙの厚さを調節してもよい。また、その際に、図示しない上記検出部２０および制御部９０にて半硬化膜２３１ｉｙの厚さを特定して、はぎ取る半硬化膜２３１ｉｙの厚を演算してから工程２３を行ってもよい。そして工程Ｓ２４に進む。

【0083】

工程Ｓ２４では、支持部３１ｍの上方に残存する半硬化膜２３１ｉｙに対して、照射部８９ｃから紫外線を照射する。このとき、半硬化膜２３１ｉｙに照射する紫外線の照射量は、工程Ｓ２２にて照射された照射量との合算で、インクを完全に硬化させる照射量とする。これにより、図１２に示す、上方の面の凹凸が低減されたインクの硬化膜２３１ｉが形成される。そして工程Ｓ２５へ進む。

【0084】

工程Ｓ２５は、上記実施形態の印刷方法の工程Ｓ１５と同様に行う。工程Ｓ２６は、上記実施形態の印刷方法の工程Ｓ１６と同様に行う。なお、上述したスクレイパーを用いる平滑化処理は、上記実施形態と同様に媒体Ｍへの印刷の都度行う必要はない。

【0085】

本実施形態によれば、第１実施形態と同様な効果が得られる。

【符号の説明】

【0086】

１，２…印刷装置、２０…検出部、３１ｍ…支持部、８８…キャリッジ、８９ａ…ヘッド、８９ｃ…照射部、８９ｄ…スクレイパー、９０…制御部、Ａａ…第１領域、Ａｂ…第２領域、Ａｃ…第３領域、Ｂａｂ…境界、Ｍ…媒体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】