JP7714928B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷装置に関する。

従来の印刷装置として、例えば、特許文献１の液体噴射装置が知られている。この液体噴射装置は、光硬化性の液体を印刷媒体に噴射する液体噴射ヘッド、及び、印刷媒体上の液体に光を照射する光源部を備えている。

特開２０１５－８５６４８号公報

特許文献１の液体噴射装置において、光源部から照射された光により印刷媒体上の液体が硬化し印刷媒体に定着することにより画像が印刷される。ここで、印刷媒体における光の照度が低いと、液体が硬化する前に印刷媒体上において液体が拡がり易い。このため、印刷媒体上に噴射された他の液体と接すると、液体同士が混じり合い、滲みに起因する画質の低下を招いてしまう。

一方、印刷媒体における光の照度が高いと、液体が十分に拡がる前に硬化する。これにより、液体の硬化物により印刷媒体の表面が凸凹し、この凹凸によって拡散光が生じるため、拡散光に起因する画質の低下を招いてしまう。

本発明はこのような事態に鑑み、滲み及び凹凸に起因する画質の低下を抑制することができる印刷装置を提供することを目的としている。

本発明のある態様に係る印刷装置は、エネルギーの付与により硬化する液体を印刷媒体又は前記印刷媒体上の印刷面に吐出するヘッドと、前記液体に前記エネルギーを付与するエネルギー付与部と、前記ヘッド及び前記エネルギー付与部と前記印刷媒体とを相対的に移動させる移動装置と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ヘッドと前記印刷媒体とを相対的に移動させながら、前記ヘッドから前記印刷面に前記液体を吐出させ、前記エネルギー付与部と前記印刷媒体とを相対的に移動させながら、前記液体を、その粘度が上昇するが流動性を有する流動状態とするように、前記エネルギー付与部から前記液体に第１エネルギーを付与させ、前記エネルギー付与部と前記印刷媒体とを相対的に移動させながら、前記第１エネルギーが付与された前記液体を硬化させるように、前記エネルギー付与部から前記液体に第２エネルギーを付与させ、前記第印刷面の状態に応じて、前記第１エネルギーを付与してから前記第２エネルギーを付与するまでに前記エネルギー付与部から前記印刷面上の前記液体に付与される前記第１エネルギーの積算エネルギー量を決定する。

本発明は、液体を硬化するエネルギーを２段階に分けて付与している。また、印刷面の状態に応じた第１エネルギーの積算エネルギー量を印刷面上の液体に付与するため、印刷面の状態の違いに伴う流動状態の差が低減されている。よって、印刷面の状態に関わらずに、液体の滲み及び凹凸に起因する画質の低下を抑制することができる。

本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。

印刷装置の斜視図である。 図１の印刷装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１のヘッドユニットを下方から視た概略図である。 図４（ａ）は、印刷面である印刷媒体の表面及びヘッドを概略的に示す図である。図４（ｂ）は、印刷面である被膜の表面及びヘッドを概略的に示す図である。図４（ｃ）は、印刷面である第１液体層の表面及びヘッドを概略的に示す図である。図４（ｄ）は、印刷面である第２液体層の表面及びヘッドを概略的に示す図である。 印刷装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図６（ａ）は、第１液体層及び第２液体層を形成した印刷媒体を概略的に示す断面図である。図６（ｂ）は、仮硬化した液体層上に本硬化した液体層を形成した印刷媒体を概略的に示す断面図である。 図７（ａ）は、エネルギー付与部の光源をフィルタで覆ったヘッドユニットを下方から視た概略図である。図７（ｂ）は、エネルギー付与部の光源をシャッタで覆ったヘッドユニットを下方から視た概略図である。 図８（ａ）は、エネルギー付与部の光源を複数のフィルタ部分で覆ったヘッドユニットを下方から視た概略図である。図８（ｂ）は、エネルギー付与部の光源を複数のシャッタ部分で覆ったヘッドユニットを下方から視た概略図である。 図９（ａ）はヘッド及び第１エネルギー付与部が印刷媒体の対向領域Ａ１に対向しているヘッドユニットを概略的に示す図である。図９（ｂ）は第２エネルギー付与部が印刷媒体の対向領域Ａ２に対向しているヘッドユニットを概略的に示す図である。 ２つのエネルギー付与部を備えた印刷装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

（実施の形態１）
＜印刷装置の構成＞
本発明の実施の形態１に係る印刷装置１０は、図１に示すように、例えば、ヘッド２０から印刷媒体Ａに向かって液体を吐出し、エネルギー付与部３０からエネルギーを液体に付与して、画像を印刷するインクジェットプリンタである。なお、印刷装置１０はインクジェットプリンタに限定されない。印刷媒体Ａとしては、布帛及び紙等のシートなどが挙げられる。液体は、付与されたエネルギーにより硬化するインク等の液体である。

印刷装置１０は、ヘッドユニット１１、移動装置４０及び制御装置６０（図２）を備えている。ヘッドユニット１１はヘッド２０及びエネルギー付与部３０を有し、移動装置４０は搬送装置５０及びキャリッジ４２を有している。なお、制御装置６０の詳細については後述する。また、ヘッド２０及びエネルギー付与部３０が並ぶ第２方向を左右方向と称し、第２方向に交差（例えば、直交）する第１方向を前後方向と称し、左右方向及び前後方向に交差（例えば、直交）する方向を上下方向と称する。但し、印刷装置１０の配置はこれに限定されない。

移動装置４０は、一対の移動レール４１、キャリッジ４２、駆動ベルト４３、移動モータ４４を有し、ヘッドユニット１１を左右方向に移動させる。一対の移動レール４１は、左右方向に延びる長尺部材であって、前後方向において互いの間にヘッドユニット１１を挟むように互いに平行に配置されている。キャリッジ４２は、ヘッドユニット１１を搭載し、移動レール４１に沿って左右方向に移動可能に支持されている。駆動ベルト４３は、無端ベルトであって、左右方向に移動レール４１に沿って延び、キャリッジ４２に接続され、プーリを介して移動モータ４４に連結されている。移動モータ４４が駆動ベルト４３を駆動することにより、移動レール４１に沿ってキャリッジ４２が左右方向に往復移動する。これにより、移動装置４０は、左右方向において印刷媒体Ａとヘッド２０及びエネルギー付与部３０とを相対的に移動させる。

搬送装置５０は、ステージ５１、搬送レール５２、ステージ支持台５３及び搬送モータ５４（図２）を有している。ステージ５１は、その上面がヘッド２０の下面である吐出面２０ａ及びエネルギー付与部３０の下面に対向し、その上面に印刷媒体Ａが載置され、印刷媒体Ａを支持して、上下方向において印刷媒体Ａとヘッド２０とのギャップを規定する。搬送レール５２は、前後方向に延びている。ステージ支持台５３は、例えば、ステージ５１を支持し、搬送レール５２に沿って前後方向に移動可能に支持され、搬送モータ５４に連結されている。搬送モータ５４がステージ支持台５３を駆動することにより、ステージ５１を前後方向に移動する。これにより、搬送装置５０は、例えば、印刷媒体Ａを前方に搬送する。

＜ヘッドユニットの構成＞
図３に示すように、ヘッド２０は、複数のノズル２３、液体流路２８、流路形成体２４、及び、複数の駆動素子２５（図２）を有している。複数のノズル２３は、前後方向において互いに等間隔に並んでノズル列を成している。複数のノズル列は、左右方向において互いに等間隔に並んでいる。

流路形成体２４は、例えば、直方体形状であって、その内部にノズル２３及び液体流路２８が形成されている。ノズル２３は、流路形成体２４の吐出面２０ａにて開口している。液体流路２８は、タンク２９（図１）及びノズル２３に接続されており、その間に共通流路２６及び複数の個別流路２７を有している。共通流路２６は、タンク２９に接続され、前後方向に延び、共通流路２６から複数の個別流路２７が分岐している。個別流路２７は、その上流端が共通流路２６に接続され、その下流端がノズル２３に接続されている。このため、液体は、タンク２９から共通流路２６に流れ、共通流路２６において前後方向に流れる間に個別流路２７に分流し、ノズル２３に供給される。

駆動素子２５は、圧電素子等であって、個別流路２７に対応して設けられ、個別流路２７の容積を変動させるよう駆動する。これにより、個別流路２７の液体に、ノズル２３から液体を吐出する圧力が付与される。これにより、液体が印刷媒体Ａの印刷面Ｄ又は印刷媒体Ａ上の印刷面Ｄに着弾する。なお、この印刷面Ｄについては後述する。

エネルギー付与部３０は、印刷面Ｄ上の液体にエネルギーを付与するデバイスである。このエネルギー付与部３０として、以下では、エネルギーとして光を照射する光照射部について説明する。この場合、液体には、光により硬化する光硬化性液体が用いられる。

但し、エネルギー付与部３０は光照射部に限定されない。例えば、エネルギー付与部３０には、熱エネルギー及びマイクロ波等の電波によるエネルギーを発生する電波発生器であってもよい。この場合、液体には、電波により硬化する液体が用いられる。

また、エネルギー付与部３０は、熱を付与するヒータであってもよい。このヒータとして、輻射式のヒータ、温風ヒータ及び接触式ヒータ等が例示される。この場合、液体には、ラテックスインク等、熱により硬化する液体が用いられる。

エネルギー付与部３０は、ヘッド２０が液体を吐出しながら移動する方向においてヘッド２０の上流に配置されている。例えば、ヘッド２０が左側に移動する際に液体を吐出し、右側に移動する際には液体を吐出しない。この場合、エネルギー付与部３０は、印刷時の左側への移動方向においてヘッド２０の上流である右側に配置されている。エネルギー付与部３０は、液体を印刷面Ｄ上に吐出するヘッド２０に追随して移動しながら、印刷面Ｄ上の液体に光を照射する。

エネルギー付与部３０は、複数の光源３３、及び、光源３３が搭載された回路基板３４を有している。回路基板３４は、例えば、絶縁性材料から成り、矩形の平板形状であって、光源３３が搭載された下面を有している。光源３３は、エネルギーとして光を照射するエネルギー源であって、例えば、ＬＥＤ等の発光素子であって、制御装置６０により駆動されて、ノズル２３から吐出された液体を硬化する光（例えば、紫外線又は赤外線）を発光する。複数の光源３３は、前後方向に並んで光源列を構成している。複数の光源列は、左右方向に間隔を空けながら並べられている。

＜制御装置の構成＞
図２に示すように、制御装置６０は、演算部６１及び記憶部６２を有している。記憶部６２は、演算部６１がアクセス可能なメモリであって、ＲＡＭ及びＲＯＭ等により構成されている。ＲＡＭは、印刷データ等の各種データを一時的に記憶する。ＲＯＭは、各種データ処理を行うためのプログラムを記憶している。なお、制御装置６０は、集中制御する単独の制御装置であってもよいし、分散制御する複数の制御装置であってもよい。また、プログラムは、記憶部６２以外の他の記憶媒体に記憶されていてもよい。さらに、プログラムは、単独の記憶媒体に記憶されていてもよく、また、複数の記憶媒体に分割されて記憶されていてもよい。

演算部６１は、ＣＰＵ等のプロセッサ、及び、ＡＳＩＣ等の集積回路等の回路により構成されている。演算部６１は、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、制御装置６０は、駆動素子２５、光源３３、移動モータ４４及び搬送モータ５４を制御して、印刷処理を実行する。

ここで、制御装置６０は、ヘッド駆動回路６３を介してヘッド２０の駆動素子２５に接続され、駆動素子２５の駆動を制御する。これにより、駆動素子２５によるヘッド２０からの液体の吐出が制御される。また、制御装置６０は、エネルギー付与駆動回路６４を介してエネルギー付与部３０の光源３３に接続され、光源３３の駆動を制御する。これにより、光源３３の点灯及び消灯が制御される。

制御装置６０は、移動駆動回路６５を介して移動モータ４４に接続され、移動モータ４４の駆動を制御する。制御装置６０は、搬送駆動回路６６を介して搬送モータ５４に接続され、搬送モータ５４の駆動を制御する。これにより、移動モータ４４及び搬送モータ５４の駆動、停止及び回転速度等が制御される。

制御装置６０は、商用電源等の外部電源Ｂに電源回路６７を介して接続されている。電源回路６７は、外部電源Ｂからの直流電圧を、印刷装置１０における駆動素子２５、光源３３、移動モータ４４及び搬送モータ５４等の各部に対する出力電圧に変換し、その出力電圧の電力を各部に供給する。この電力の供給は制御装置６０により制御される。

＜印刷処理＞
このような印刷装置１０において、制御装置６０は、印刷データを取得し、印刷データに基づいて印刷処理を実行する。印刷データは、印刷媒体Ａに印刷される画像を示す画像データ（例えば、ラスタデータ）を含んでいる。印刷データは、記憶部６２に記憶されていてもよいし、ネットワーク、コンピュータ及び記憶媒体等の外部機器から取得されてもよい。

制御装置６０が、移動モータ４４を制御して、ヘッドユニット１１を左右方向に移動させる移動動作を実行する。また、制御装置６０は、駆動素子２５を制御して、ヘッド２０から液体を吐出させる吐出動作を実行する。さらに、制御装置６０は、光源３３を制御して、光源３３から光を放射させる放射動作を実行する。さらに、制御装置６０は、搬送モータ５４を制御して、印刷媒体Ａを前後方向に搬送させる搬送動作を実行する。そして、印刷装置１０が移動動作、吐出動作及び放射動作を含む走査と、搬送動作とを交互に繰り返し、印刷処理を進めていく。

＜走査＞
印刷処理の走査では、制御装置６０は、ヘッド２０と印刷媒体Ａとを相対的に移動させながら、ヘッド２０から印刷面Ｄに液体を吐出させる。制御装置６０は、エネルギー付与部３０と印刷媒体Ａとを相対的に移動させながら、液体を、その粘度が上昇するが流動性を有する流動状態とするように、エネルギー付与部３０から液体に第１エネルギーを付与させる。制御装置６０は、エネルギー付与部３０と印刷媒体Ａとを相対的に移動させながら、第１エネルギーが付与された液体を硬化させるように、エネルギー付与部３０から液体に第２エネルギーを付与させる。制御装置６０は、印刷面Ｄの状態に応じて、第１エネルギーを付与してから第２エネルギーを付与するまでにエネルギー付与部３０から印刷面Ｄ上の液体に付与される第１エネルギーの積算エネルギー量を決定する。

第１エネルギーの積算エネルギー量は、単位面積当たり且つ単位時間当たりに液体に付与された第１エネルギーと、第１エネルギーが液体に付与された時間との積である。第２エネルギーの積算エネルギー量は、単位面積当たり且つ単位時間当たりに液体に付与された第２エネルギーと、第２エネルギーが液体に付与された時間との積である。

例えば、エネルギーが光である場合、第１エネルギーは第１照度（ｍＷ／ｃｍ^２）の光であり、第２エネルギーは第２照度（ｍＷ／ｃｍ^２）の光である。また、第１エネルギーの積算エネルギー量は、単位面積当たり且つ単位時間当たりに液体に照射された光の第１照度（ｍＷ／ｃｍ^２）と、この光が液体に照射された時間（ｓ）とを掛け合わせた積算光量（ｍＪ／ｃｍ^２）であり、以下、第１積算光量と称する。第２エネルギーの積算エネルギー量は、単位面積当たり且つ単位時間当たりに液体に照射された光の第２照度（ｍＷ／ｃｍ^２）と、この光が液体に照射された時間（ｓ）とを掛け合わせた積算光量（ｍＪ／ｃｍ^２）であり、以下、第２積算光量と称する。

例えば、第１照度は、１０以上且つ５００以下（ｍＷ／ｃｍ^２）であり、好ましくは１０以上且つ１００以下（ｍＷ／ｃｍ^２）である。第２照度は、１０００以上且つ１００００（ｍＷ／ｃｍ^２）であり、好ましくは、１０００以上且つ３０００（ｍＷ／ｃｍ^２）である。第１積算光量は、０．６以上且つ３０以下（ｍＪ／ｃｍ^２）であり、好ましくは、０．６以上且つ５．９以下（ｍＪ／ｃｍ^２）である。第２積算光量は、６０以上且つ６００以下（ｍＪ／ｃｍ^２）であり、好ましくは、６０以上且つ１９０以下（ｍＪ／ｃｍ^２）である。

第１積算光量は、液体の粘度を上昇させるが、液体が流動性を有する流動状態とするエネルギーであって、印刷面Ｄの状態に応じて決定される。第１積算光量は、液体の表面が硬化しその内部が流動可能な仮硬化状態とする積算光量、及び、液体の全体が硬化する本硬化状態とする積算光量よりも小さい。また、第２積算光量は、流動状態の液体を本硬化するエネルギーであって、予め定められている。

流動状態では、印刷面Ｄに着弾したときなど、第１積算光量が付与される前の液体の粘度よりも液体の粘度が高く、且つ、仮硬化状態に至っておらず、液体の表面が流動可能な状態である。例えば、第１積算光量の付与前の液体の粘度は、５以上且つ３０以下（ｍＰａ・ｓ）であるのに対して、第１積算光量の付与後の流動状態の液体の粘度は、１００００以上且つ１０００００以下（ｍＰａ・ｓ）である。

印刷面Ｄは、図４（ａ）～図４（ｄ）に示すように、印刷媒体Ａの表面、印刷媒体Ａ上の被膜Ｅの表面、及び、印刷媒体Ａ上において１層又は複数層の流動状態の液体の層Ｃ１、Ｃ２のうちヘッド２０に対向する層の表面のいずれかの１つの表面を含んでいる。

具体的には、図４（ａ）のように、印刷媒体Ａ上に被膜Ｅ及び液体層Ｃ１、Ｃ２が形成されておらず、印刷媒体Ａの表面が外部に現れてヘッド２０の吐出面２０ａ及びエネルギー付与部３０の光源３３に対向している場合には、印刷面Ｄは印刷媒体Ａの表面である。この場合、ヘッド２０から印刷面Ｄである印刷媒体Ａの表面に液体が吐出されて着弾し、さらに、エネルギー付与部３０から印刷媒体Ａの表面上の液体に第１照度の光が照射される。これにより、図４（ｃ）のように、流動状態の液体層Ｃ１が印刷媒体Ａ上に形成される。

また、図４（ｂ）のように、印刷媒体Ａの表面が被膜Ｅにより覆われており、被膜Ｅの表面が外部に現れてヘッド２０の吐出面２０ａ及びエネルギー付与部３０の光源３３に対向している場合には、印刷面Ｄは被膜Ｅの表面である。この場合、ヘッド２０から印刷面Ｄである被膜Ｅの表面に液体が吐出されて着弾し、さらに、エネルギー付与部３０から被膜Ｅの表面上の液体に第１照度の光が照射される。これにより、流動状態の液体層が被膜Ｅ上に形成される。

また、図４（ｃ）のように、印刷媒体Ａの表面が１層の液体層Ｃ１により覆われており、液体層Ｃ１の表面が外部に現れてヘッド２０の吐出面２０ａ及びエネルギー付与部３０の光源３３に対向している場合には、印刷面Ｄは液体層Ｃ１の表面である。この場合、ヘッド２０から印刷面Ｄである液体層Ｃ１の表面に液体が吐出されて着弾し、エネルギー付与部３０から液体層Ｃ１の表面に着弾した液体に第１照度の光が照射される。これにより、図４（ｄ）のように流動状態の液体層Ｃ２が液体層Ｃ１上に形成される。なお、印刷媒体Ａの表面が被膜Ｅに覆われ、さらに被膜Ｅの表面が１層の液体層Ｃ１に覆われている場合、この液体層Ｃ１の表面が印刷面Ｄとして用いられてもよい。

さらに、図４（ｄ）のように、印刷媒体Ａの表面が複数層（例えば、２層）の流動状態の液体層Ｃ１、Ｃ２覆われており、液体層Ｃ１上に積層された液体層Ｃ２の表面が外部に現れてヘッド２０の吐出面２０ａ及びエネルギー付与部３０の光源３３に対向している。この場合には、液体層Ｃ１、Ｃ２のうち上下方向において印刷媒体Ａから最も遠い液体層Ｃ２の表面が印刷面Ｄとして用いられる。これにより、ヘッド２０から印刷面Ｄである液体層Ｃ２の表面に液体が吐出されて着弾し、エネルギー付与部３０から液体層Ｃ２の表面に着弾した液体に光が照射される。これにより、流動状態の液体層が液体層Ｃ２上に形成される。なお、印刷媒体Ａの表面が被膜Ｅに覆われ、さらに被膜Ｅの表面が複数の液体層Ｃ１、Ｃ２に覆われている場合、この液体層Ｃ２の表面が印刷面Ｄとして用いられてもよい。

印刷面Ｄが印刷媒体Ａの表面である場合、印刷面Ｄの状態は印刷媒体Ａの材質により変わるものである。印刷面Ｄが印刷媒体Ａ上の被膜Ｅの表面である場合、印刷面Ｄの状態は被膜Ｅの材質により変わるものである。印刷面Ｄが印刷媒体Ａ上の液体層Ｃ１、Ｃ２の表面である場合、印刷面Ｄの状態は液体層Ｃ１、Ｃ２の材質により変わるものである。

材質は、例えば、印刷面Ｄを構成する印刷媒体Ａ、被膜Ｅ又は液体層Ｃ１、Ｃ２の材料及び面粗度など、印刷面Ｄにおける液体の拡がり易さに影響するものである。印刷面Ｄの状態に応じて、印刷面Ｄ上における液体の拡がり易さが異なるため、印刷面Ｄ上の液体を流動状態とする第１積算光量が異なる。

この第１積算光量は、上記の通り、第１照度と液体への光の照射時間との積である。この照射時間は、エネルギー付与部３０の所定の移動速度により決まっているため、予め定められている。このため、第１積算光量は、第１照度に応じて決まる。そこで、印刷面Ｄの状態と第１照度との関係が、記憶部６２に予め記憶されている。制御装置６０は、印刷面Ｄの状態を記憶部６２又は外部装置から取得し、この所定の関係に基づいて印刷面Ｄの状態に応じた第１照度を求めると、この第１照度により第１積算光量が決定される。

ここで、状態が第１状態の印刷面Ｄ上の液体に付与される第１積算光量は、第１状態の印刷面Ｄよりも液体が拡がり難い状態である第２状態の印刷面Ｄ上の液体に照射される第１積算光量よりも大きい。例えば、第１状態の印刷面Ｄが、アクリル樹脂又はガラスなどを材質とする印刷媒体Ａの表面であり、第２状態の印刷面Ｄが、印刷媒体Ａ上に塗布されたホワイトインク被膜Ｅなどを材質とする被膜Ｅの表面である。

この場合、制御装置６０は、第１状態の印刷面Ｄ上の液体に対する第１積算光量を、第２状態の印刷面Ｄ上の液体に対する第１積算光量よりも大きくする。これにより、印刷面Ｄ上において液体が拡がり易いほど、第１積算光量が大きくなる。

これによれば、液体が拡がり易い第１状態の印刷面Ｄでは、大きな第１積算光量を液体に付与することにより、第１状態の印刷面Ｄ上における流動状態の液体の拡がりを低減し、液体の滲みに起因する画質の低下を抑制することができる。一方、液体が拡がり難い第２状態の印刷面Ｄでは、小さな第１積算光量を液体に付与することにより、第２状態の印刷面Ｄ上における流動状態の液体の凹凸を低減し、液体の凹凸に起因する画質の低下を抑制することができる。

また、印刷面Ｄの状態に応じた第１積算光量が印刷面Ｄ上の液体に付与されて、液体が流動状態となる。これにより、印刷面Ｄの状態に応じた流動状態の液体の差が低減し、印刷面Ｄの状態に関わらず一様の流動状態の液体を得ることができる。

そして、制御装置６０は、決定された第１積算光量に応じて、第１照度の光を付与するときに消灯する光源３３の数を変化させる。この場合、複数の光源３３は、互いに同じ強度の光を放射する発光素子である。制御装置６０は、エネルギー付与駆動回路６４により光源３３を制御し、光源３３に電力を供給して光源３３を点灯したり、光源３３への電力供給を停止して光源３３を消灯したりする。

印刷面Ｄ上において液体が拡がり易いほど、エネルギー付与部３０における消灯する光源３３の数を減らし点灯する光源３３の数を増やす。これにより、エネルギー付与部３０からの光の第１照度が増加して、液体に付与される第１積算光量が大きくなる。このように、光源３３の点灯及び消灯により第１積算光量を容易に変更することができる。また、エネルギー付与部３０において点灯する光源３３が均一に配置されるように、制御装置６０は光源３３を点灯又は消灯する。これにより、エネルギー付与部３０から液体に均一な光が照射される。

＜印刷装置の制御方法＞
印刷装置１０の制御方法は、例えば、図５のフローチャートに沿って制御装置６０により実行される。図３及び図４（ａ）の例では、制御装置６０は、印刷データを取得し（ステップＳ１）、印刷データに基づいてヘッド２０を左側へ移動させながらヘッド２０から液体を吐出させる（ステップＳ２）。これにより、図３及び図４（ｂ）に示すように、印刷媒体Ａの表面のうち、移動するヘッド２０の吐出面２０ａに対向する印刷面Ｄである対向領域Ａ１に液体が着弾する。

そして、制御装置６０は、印刷媒体Ａの表面の状態を印刷面Ｄの状態として取得し（ステップＳ３）、この状態に応じた第１照度を所定の関係に基づいて取得する。この第１照度と、所定の照射時間とにより第１積算光量が決定される（ステップＳ４）。

制御装置６０は、エネルギー付与部３０をヘッド２０に追随して左側へ移動させながら、エネルギー付与部３０から第１照度の光を照射させる（ステップＳ５）。これにより、図４（ｃ）に示すように、印刷面Ｄ上の液体に、印刷面Ｄの状態に応じた第１積算光量が与えられ、その粘度が上昇するが流動性を有する流動状態の液体層である第１液体層Ｃ１となる。

この図６（ａ）の流動状態の第１液体層Ｃ１において液体は、その上方への突出高さが、図６（ｂ）の仮硬化状態の液体よりも低く、緩やかにカーブすることにより、第１液体層Ｃ１の凹凸は仮硬化状態の液体による層よりも緩やかになる。また、第１液体層Ｃ１の液体の粘度が液体の着弾直後よりも上昇しているため、拡がりが抑えられ、第１液体層Ｃ１において隣接する液体は、着弾直後の液体よりも、隣接する液体同士が接続し難く、液体は滲み難い。

ここで、印刷媒体Ａ上における液体が拡がり易いほど第１積算光量が大きいため、凹凸の低減と滲みの低減とのバランスの向上が図られる。また、印刷面Ｄの状態に応じた第１積算光量が印刷面Ｄ上の液体に付与されているため、印刷面Ｄの状態の違いに伴う流動状態の差を低減し、印刷面Ｄの状態に関わらず流動状態の第１液体層Ｃ１が印刷面Ｄ上に形成される。

そして、制御装置６０は、形成する液体層が最後であるか否かを判定し（ステップＳ６）、第１液体層Ｃ１が最後の液体層でなければ（ステップＳ６：ＮＯ）、印刷媒体Ａを搬送せずに、ヘッドユニット１１を右側に移動する。それから、制御装置６０は、図４（ｃ）に示すように、ヘッド２０を左側に移動させながら液体を吐出する（ステップＳ２）。この場合、対向領域Ａ１上における流動状態の第１液体層Ｃ１の表面は、印刷面Ｄとして、左側に移動するヘッド２０の吐出面２０ａに対向する。このため、液体は、印刷面Ｄである第１液体層Ｃ１の表面に着弾する。

また、制御装置６０は、印刷面Ｄである第１液体層Ｃ１の表面の状態を取得し（ステップＳ３）、この状態に応じた第１照度を所定の関係に基づいて取得する。この第１照度により第１積算光量が決定される（ステップＳ４）。制御装置６０は、エネルギー付与部３０をヘッド２０に追随して左側に移動させながら第１液体層Ｃ１上に第１照度の光を照射する（ステップＳ５）。これにより、図４（ｄ）に示すように、第１液体層Ｃ１上の液体は、第１液体層Ｃ１の表面状態に応じた第１積算光量を受けて、第１液体層Ｃ１上に流動状態の第２液体層Ｃ２が形成される。

ここで、図６（ａ）の第１液体層Ｃ１が流動状態であるため、この上に積層される第２液体層Ｃ２は広がり易い。このため、第２液体層Ｃ２は、図６（ｂ）のような仮硬化状態の液体層上に形成された液体層よりも凹凸を抑えられる。これにより、第２液体層Ｃ２の表面における散乱光が図６（ｂ）の液体層の表面における散乱光よりも抑えられる。

そして、制御装置６０は、形成する液体層が最後であるか否かを判定する（ステップＳ６）。ここで、第２液体層Ｃ２が最後の液体層であれば（ステップＳ６：ＹＥＳ）、図３及び図４（ｄ）に示すように、制御装置６０は、印刷媒体Ａを搬送せずに、ヘッドユニット１１を右側に移動させながら、ヘッド２０から液体を吐出させずに、エネルギー付与部３０から第２照度の光を照射させる（ステップＳ７）。これにより、エネルギー付与部３０から第１液体層Ｃ１及び第２液体層Ｃ２に第２積算光量が付与される。これにより、第１液体層Ｃ１及び第２液体層Ｃ２の液体は、その流動性が低下又は消滅して硬化し、印刷媒体Ａに定着する。このため、液体によって印刷媒体Ａに画像が印刷される。

このように、走査動作により、印刷媒体Ａの対向領域Ａ１に画像が印刷されると、制御装置６０は、印刷データに基づいた印刷処理が終了していなければ（ステップＳ８：ＮＯ）、印刷媒体Ａを前方に搬送する（ステップＳ９）。これにより、左側に移動するヘッド２０の吐出面２０ａは、印刷媒体Ａのうち、対向領域Ａ１よりも後方の領域Ａ２に対向する。そして、制御装置６０は、この対向領域Ａ２に対して、ステップＳ１以降の処理を実行して、画像が印刷される。この走査動作と印刷媒体Ａの搬送動作とが交互に繰り返されて、印刷媒体Ａに印刷データに応じた画像が印刷される。

＜変形例１＞
上記実施の形態では、制御装置６０は、決定した第１積算光量に応じて、第１照度の光を付与するときに消灯する光源３３の数を変化させた。これに代えて、変形例１に係る印刷装置１０は、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、透過する光の強度を低下させるフィルタ３５、又は、透過する光を遮断するシャッタ３６をさらに備える。制御装置６０は、決定した第１積算光量に応じて、第１照度の光を付与するときにフィルタ３５、又は、シャッタ３６により覆う光源３３の数を変化させる。

図７（ａ）の例では、フィルタ３５は、矩形の平板形状であって、偏光フィルタ等、入射光のうち所定性質の光を透過させ、それ以外の光を吸収又は反射して透過させない光学素子である。フィルタ３５は、光源３３を覆うことができるように、上下方向においてエネルギー付与部３０とステージ５１（図１）との間に配置されている。

フィルタ３５は、前後方向における長さが、エネルギー付与部３０において前後方向に複数の光源３３が並ぶ光源列の長さよりも長い。フィルタ３５の前端が、光源列における最前の光源３３よりも前側に配置され、フィルタ３５の後端が、光源列における最後の光源３３よりも後側に配置されている。これにより、フィルタ３５は光源列毎に光源３３を覆うことができる。

フィルタ３５は、図２に示すフィルタアクチュエータ３７により左右方向に移動する。フィルタアクチュエータ３７は、フィルタ駆動回路６８を介して制御装置６０に接続されており、その移動が制御装置６０により制御される。

エネルギー付与部３０の全ての光源３３が点灯している。ここで、例えば、フィルタ３５をエネルギー付与部３０の光源３３の配置範囲よりも右側に配置すると、エネルギー付与部３０の全ての光源３３がフィルタ３５に覆われずに、全ての光源３３からの光がステージ上の印刷媒体Ａに照射される。

フィルタ３５を左側に移動すると、光源列毎に光源３３がフィルタ３５により覆われる。覆われた光源３３からの光はフィルタ３５を透過し、透過した光の強度が低下する。これ以外の光源３３は、フィルタ３５よりも左側に配置されてフィルタ３５に覆われずに、その光の強度が低下しない。

このため、フィルタ３５を左側に移動して、フィルタ３５により覆われる光源３３の数が増えるに伴い、エネルギー付与部３０から印刷媒体Ａに照射される光の第１照度が低下し、液体に付与される第１積算光量が低下する。ここで、左右方向に移動するエネルギー付与部３０においてフィルタ３５は光源列毎に光源３３を覆うため、左右方向及び前後方向において液体に均等に光を照射することができる。

図７（ｂ）の例では、シャッタ３６は、光を透過させない光学素子であり、図２に示すシャッタアクチュエータ３８により左右方向に移動する。シャッタアクチュエータ３８は、シャッタ駆動回路６９を介して制御装置６０に接続されており、その移動が制御装置６０により制御される。

フィルタ３５は光の強度を低下して光を透過させるのに対し、シャッタ３６は透過光を遮断する。これ以外については、シャッタ３６はフィルタ３５と同様である。このため、シャッタ３６を左側に移動して、シャッタ３６により覆われる光源３３の数が増えるに伴い、エネルギー付与部３０から印刷媒体Ａに照射される光の第１照度が低下し、液体に付与される第１積算光量が低下する。ここで、左右方向に移動するエネルギー付与部３０においてシャッタ３６は光源列毎に光源３３を覆うため、左右方向及び前後方向において液体に均等に光を照射することができる。

なお、図８（ａ）に示すように、フィルタ３５は複数枚（例えば、３枚）のフィルタ部分３５ａ、３５ｂ、３５ｃに分割されていてもよい。この場合、複数枚のフィルタ部分は前後方向に並んで配置されており、各フィルタ部分は独立してフィルタアクチュエータ３７により左右方向に移動可能である。

例えば、３枚のフィルタ部分のうち、前端のフィルタ部分３５ａ及び後端のフィルタ部分３５ｃよりも、これらの間に配置されている中央のフィルタ部分３５ｂを左側に配置する。これにより、前端のフィルタ部分３５ａにより覆われる光源３３の数、及び、後端のフィルタ部分３５ｃにより覆われる光源３３の数よりも、中央のフィルタ部分３５ｂにより覆われる光源３３の数は多くなる。このため、中央のフィルタ部分３５ｂにより覆われるエネルギー付与部３０の中央部分から放射される光の強度を小さくなり、この中央部分から印刷面Ｄの中央に照射される光の照度が小さくなる。

よって、印刷面Ｄの中央では複数の光源３３の光が重なり照度が大きくなり易いに対し、エネルギー付与部３０の中央部分から放射される光の強度を小さくすることにより、印刷面Ｄにおける光の照度を均一化することができる。なお、図８（ｂ）に示すように、シャッタ３６もフィルタ３５と同様に、複数のシャッタ部分３６ａ、３６ｂ、３６ｃに分割してもよい。これにより、印刷面Ｄにおける光の照度の均一化が図られる。

＜変形例２＞
上記実施の形態では、制御装置６０は、決定した第１積算光量に応じて、第１照度の光を付与するときに消灯する光源３３の数を変化させた。これに代えて、変形例２に係る印刷装置１０では、制御装置６０は、決定した第１積算光量に応じて、第１照度の光を付与するときに光源３３から照射する光の強度を変化させる。

この場合、光源３３は、供給された電力に応じて放射する光の強度が変更可能な発光素子である。光源３３の発光素子は、供給される電力が小さいほど、小さい強度の光を放射する。これにより、印刷面Ｄにおける液体に照射される光の第１照度が低下し、液体に付与される第１積算光量が減少する。制御装置６０は、図２に示すエネルギー付与駆動回路６４により光源３３に供給する電力を制御する。この制御には、例えば、ＰＷＭ制御により光の強度を変更する制御が含まれる。

このように、光源３３の供給電力を調整することにより、エネルギー付与部３０から印刷面Ｄ上の液体に付与される第１積算光量を容易に変更することができる。また、エネルギー付与部３０における全ての光源３３を一括して制御してもよいし、光源３３を個別に制御してもよい。例えば、前後方向における両端ほど光源３３の強度が高くなるようにすると、印刷面Ｄにおける照度の均一化が図られる。

＜変形例３＞
上記実施の形態及び全ての変形例の印刷装置１０では、ヘッドユニット１１は、１つのヘッド２０及び１つのエネルギー付与部３０を有していた。これに対し、変形例３に係る印刷装置１０では、図９（ａ）に示すように、ヘッドユニット１１は、１つのヘッド２０及び２つのエネルギー付与部３０を有している。

図９の例では、エネルギー付与部３０は第１エネルギー付与部３１及び第２エネルギー付与部３２を有している。第１エネルギー付与部３１は、ヘッド２０の右側であって、第２エネルギー付与部３２の後方に配置されている。光源３３は、第１エネルギー付与部３１の第１光源３３ａ、及び、第２エネルギー付与部３２の第２光源３３ｂを有している。

この印刷装置１０の制御方法は、例えば、図１０のフローチャートに沿って制御装置６０により実行される。この図１０では、図５のステップＳ９を実行せずに、図５のステップＳ６とステップＳ７との間においてステップＳ１０の処理が実行される。このステップＳ１０では、印刷媒体が搬送される。

具体的には、図１０（ａ）に示すように、制御装置６０は、印刷データを取得して（ステップＳ１）、印刷データに基づいて左側に移動するヘッド２０から液体を吐出させて（ステップＳ２）、印刷面Ｄである印刷媒体Ａの対向領域Ａ１に液体を着弾させる。そして、制御装置６０は、印刷媒体Ａの表面の状態を印刷面Ｄの状態として取得し（ステップＳ３）、この状態に応じた第１積算光量を決される（ステップＳ４）。

制御装置６０は、ヘッド２０に追随するエネルギー付与部３０から第１照度の光を印刷面Ｄ上の液体に照射させる（ステップＳ５）。これにより、印刷面Ｄ上の液体は、第１積算光量を受けて流動状態になり、対向領域Ａ１に流動状態の第１液体層Ｃ１が形成される。

この第１液体層Ｃ１が、対向領域Ａ１に形成する最後の層でなければ（ステップＳ６：ＮＯ）、制御装置６０は、ステップＳ２～ステップＳ５の処理を繰り返して、対向領域Ａ１に流動状態の液体層を形成する。一方、第１液体層Ｃ１が、対向領域Ａ１に形成する最後の層であれば（ステップＳ６：ＹＥＳ）、図１０（ｂ）に示すように、制御装置６０は、印刷媒体Ａを前方に搬送させる（ステップＳ１０）。これにより、対向領域Ａ１では第１液体層Ｃ１が第２エネルギー付与部３２に対向し、対向領域Ａ１の後方の対向領域Ａ２では印刷媒体Ａがヘッド２０に対向する。

そして、制御装置６０は、ヘッドユニット１１を右側に戻してから左側に移動させながら、第２エネルギー付与部３２から第２照度の光を放出させる（ステップＳ７）。これにより、対向領域Ａ１では第１液体層Ｃ１は第２積算光量を受けて硬化して、対向領域Ａ１に画像が印刷される。

また、制御装置６０は、印刷処理が終了していなければ（ステップＳ８：ＮＯ）、ヘッド２０から液体を吐出させる（ステップＳ２）。そして、制御装置６０は、対向領域Ａ２における印刷媒体Ａの表面の状態を印刷面Ｄの状態として取得した上（ステップＳ３）、この状態に応じた第１積算光量を決定した上、第１エネルギー付与部３１から第１照度の光を放出させる（ステップＳ５）。これにより、対向領域Ａ２では印刷面Ｄである印刷媒体Ａに液体が着弾してから、この液体に第１照度の光が照射されて、印刷面Ｄ上に流動状態の第１液体層Ｃ１が形成される。この第１液体層Ｃ１が、対向領域Ａ１に形成する最後の層でなければ（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ１０以降の処理が実行されて、対向領域Ａ２に画像が印刷される。

このように、ヘッドユニット１１は、１つのヘッド２０及び第１エネルギー付与部３１及び第２エネルギー付与部３２を有している。これにより、ヘッドユニット１１を移動しながら、第２照度の光の照射による対向領域Ａ１における液体層の硬化、及び、第１照度の光の照射による対向領域Ａ２における流動状態の液体層の形成を同時に行える。

＜その他の変形例＞
上記全ての実施の形態及び変形例では、印刷面Ｄの状態に応じて第１積算光量を第１照度により調整したが、印刷面Ｄの状態に応じて第１積算光量を照射時間により調整してもよい。例えば、制御装置６０は、印刷面Ｄの状態とヘッドユニット１１の移動速度とが対応する所定の対応関係に基づいて、印刷面Ｄの状態に応じた移動速度を求める。ここで、ヘッドユニット１１の移動速度を遅くするほど、ヘッドユニット１１のエネルギー付与部３０から液体への光の照射時間が長くなり、液体に付与される第１積算光量が増加する。

上記全ての実施の形態及び変形例では、制御装置６０は、流動状態の第２液体層Ｃ２を形成した後に、ヘッドユニット１１を右側に移動させながら、ヘッド２０から液体を吐出させずに、エネルギー付与部３０から第２照度の光を照射させた。しかしながら、制御装置６０は、流動状態の液体の第２液体層Ｃ２を形成した後に、ヘッドユニット１１を右側に移動させてから左側に移動させながら、ヘッド２０から液体を吐出させずに、エネルギー付与部３０から第２照度の光を照射させてもよい。

上記全ての実施の形態及び変形例では、移動装置４０は、左右方向において、印刷媒体Ａを移動させずに、印刷媒体Ａに対してヘッドユニット１１を移動させて、印刷媒体Ａとヘッドユニット１１とを相対的に移動させた。これに対し、移動装置４０は、左右方向において、ヘッド２０を移動させずに、ヘッド２０に対してステージ５１を移動させて、ステージ５１上の印刷媒体Ａとヘッドユニット１１とを相対的に移動させてもよい。また、移動装置４０は、左右方向においてヘッド２０及びステージ５１を移動させて、ステージ５１上の印刷媒体Ａとヘッドユニット１１とを相対的に移動させてもよい。

上記全ての実施の形態及び変形例では、駆動素子２５に圧電素子が用いられたが、これに限定されない。駆動素子２５には、例えば、気泡を発生する発熱抵抗体などのサーマルアクチュエータ、及び、静電力を発生する電極などの静電アクチュエータが用いられてもよい。

なお、上記全実施の形態は、互いに相手を排除しない限り、互いに組み合わせてもよい。また、上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明に係る印刷装置は、滲み及び凹凸に起因する画質の低下を抑制することができる印刷装置等として有用である。

１０ ：印刷装置
２０ ：ヘッド
３０ ：エネルギー付与部
３１ ：第１エネルギー付与部
３２ ：第２エネルギー付与部
３３ ：光源
３５ ：フィルタ
３６ ：シャッタ
４０ ：移動装置
４２ ：キャリッジ
５０ ：搬送装置
６０ ：制御装置

Claims (8)

1. エネルギーの付与により硬化する液体を印刷媒体又は前記印刷媒体上の印刷面に吐出するヘッドと、
   前記液体に前記エネルギーを付与するエネルギー付与部と、
   前記ヘッド及び前記エネルギー付与部と前記印刷媒体とを相対的に移動させる移動装置と、
   制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記ヘッドと前記印刷媒体とを相対的に移動させながら、前記ヘッドから前記印刷面に前記液体を吐出させる処理と、
   前記エネルギー付与部と前記印刷媒体とを相対的に移動させながら、前記液体を、その粘度が上昇するが流動性を有する流動状態とするように、前記エネルギー付与部から前記液体に第１エネルギーを付与させる処理と、を繰り返すことにより、前記印刷面に、前記液体を含む複数の液体層を重ねて配置し、
   前記エネルギー付与部と前記印刷媒体とを相対的に移動させながら、前記第１エネルギーが付与された前記液体層中の前記液体を硬化させるように、前記エネルギー付与部から前記液体に第２エネルギーを付与させ、
   前記液体に前記第１エネルギーを付与する各々の前記処理の前において、
   前記印刷媒体の表面に最初の前記液体層を配置するときは、予め前記印刷媒体の前記表面の状態に応じて、前記エネルギー付与部から前記印刷媒体の前記表面上の前記液体に付与される第１エネルギー量を決定し、且つ、
   前記印刷面に２以上の前記液体層を重ねて配置するときは、予め直前に形成された最上位の前記液体層の表面の状態に応じて、前記第１エネルギーを付与してから前記第２エネルギーを付与するまでに前記エネルギー付与部から前記印刷面上の前記液体に付与される前記第１エネルギーの積算エネルギー量を決定する、印刷装置。
2. 前記印刷面は、前記印刷媒体の表面、前記印刷媒体上の被膜の表面、及び、前記印刷媒体上における１層又は複数層の前記流動状態の前記液体の層のうち前記ヘッドに対向する層の表面のいずれかの１つの表面である、請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記印刷面が前記印刷媒体の表面である場合、前記印刷面の状態は前記印刷媒体の材質により変わるものであり、
   前記印刷面が前記印刷媒体上の前記被膜の表面である場合、前記印刷面の状態は前記被膜の材質により変わるものであり、
   前記印刷面が前記印刷媒体上の前記液体の層の表面である場合、前記印刷面の状態は前記液体の層の材質により変わるものである、請求項２に記載の印刷装置。
4. 前記制御装置は、前記積算エネルギー量を決定するときに、前記状態が第１状態の前記印刷面上の前記液体に付与される前記積算エネルギー量が、前記第１状態の前記印刷面よりも前記液体が拡がり難い前記状態である第２状態の前記印刷面上の前記液体に付与される前記積算エネルギー量よりも大きくする、請求項１～３のいずれか一項に記載の印刷装置。
5. 前記エネルギー付与部は、前記エネルギーとしての光を照射する複数の光源を有し、
   前記制御装置は、決定した前記積算エネルギー量に応じて、前記第１エネルギーを付与するときに消灯する前記光源の数を変化させる、請求項１～４のいずれか一項に記載の印刷装置。
6. 前記エネルギー付与部は、前記エネルギーとしての光を照射する複数の光源を有し、
   透過する前記光の強度を低下させるフィルタ、又は、透過する前記光を遮断するシャッタをさらに備え、
   前記制御装置は、決定した前記積算エネルギー量に応じて、前記第１エネルギーを付与するときに前記フィルタ、又は、前記シャッタにより覆う前記光源の数を変化させる、請求項１～４のいずれか一項に記載の印刷装置。
7. 前記エネルギー付与部は、前記エネルギーとしての光を照射する光源を有し、
   前記制御装置は、決定した前記積算エネルギー量に応じて、前記第１エネルギーを付与するときに前記光源から照射する前記光の強度を変化させる、請求項１～４のいずれか一項に記載の印刷装置。
8. 前記エネルギー付与部は、第１方向に並び、前記第１エネルギーを前記液体に付与する第１エネルギー付与部、及び、前記第２エネルギーを前記液体に付与する第２エネルギー付与部を有し、
   前記第１エネルギー付与部は、前記第１方向に直交する第２方向において前記ヘッドと並び、
   前記移動装置は、前記第１方向において前記印刷媒体を搬送する搬送装置と、前記ヘッド、前記第１エネルギー付与部及び前記第２エネルギー付与部を搭載し、前記第２方向に移動するキャリッジと、を有し、
   前記制御装置は、
   前記キャリッジを前記第２方向に移動させながら、前記ヘッドから前記印刷面に前記液体を吐出させるとともに、前記第１エネルギー付与部から前記印刷面上の前記液体に前記第１エネルギーを付与させ、
   前記印刷媒体を前記第１方向に搬送させ、
   前記キャリッジを前記第２方向に移動させながら、前記第２エネルギー付与部から、前記複数の液体層のうち前記印刷面の最上位に位置する液体層中の前記液体に前記第２エネルギーを付与させるとともに、前記ヘッドから、更に前記印刷面に前記液体を吐出させる、請求項１～７のいずれか一項に記載の印刷装置。