JP6244628B2 - インクジェット印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット印刷装置に関するものである。

従来、溶剤系のメタリックインク及びカラーインクを液滴として吐出する印刷ヘッドを備えた印刷装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１０１４５２号公報

しかしながら、上記の印刷装置では、溶剤系インクを記録媒体に塗布し、塗布された溶剤系インクを加熱等して、溶剤系インクに含まれる溶剤成分が蒸発され、表面が平坦化された画像層を形成することができるものの、凹凸形状を有する画像層を形成することができない、という課題があった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係るインクジェット印刷装置は、紫外線硬化型インクを液滴として吐出する第１吐出ヘッドと、紫外線を照射する紫外線照射部と、溶剤系インクを液滴として吐出する第２吐出ヘッドと、を備え、記録媒体に向けて前記紫外線硬化型インクを吐出し、前記記録媒体上に塗布された前記紫外線硬化型インクに前記紫外線を照射させて凹凸部を有する第１画像層を形成させ、前記記録媒体における前記第１画像層が形成された領域以外の領域に前記溶剤系インクを吐出させる制御部と、を備えたことを特徴とする。

本適用例によれば、記録媒体に対して紫外線硬化型インクを液滴として吐出し、記録媒体上に塗布された紫外線硬化型インクに対して紫外線を照射することにより、当該紫外線硬化型インクに含まれる色剤としての顔料及び樹脂成分により記録媒体上に凹凸部を有する画像層を形成することができる。この場合、例えば、光輝性顔料を含む紫外線硬化型インクを吐出し、当該インクを硬化させることにより、記録媒体上に凹凸部の形成によってキラキラ感を有する画像層を形成することができる。さらに、記録媒体に対して溶剤系インクを液滴として吐出し、塗布された溶剤系インクに含まれる溶剤成分が蒸発または記録媒体に浸透することにより、記録媒体上に表面が平坦な平坦部を有する画像層を形成することができる。なお、当該平坦部は、紫外線硬化型インクによって形成される凹凸部に比べ表面が平坦な画像層である。そして、例えば、光輝性顔料を有する溶剤系インクを吐出し、当該インクを固化させることにより、記録媒体上に平坦部の形成によってピカピカ感を有する画像層を形成することができる。従って、同一の記録媒体上に凹凸部を有する画像層と平坦部を有する画像層を含んだ質感の異なる画像を形成することができる。これにより、意匠性の高い画像を形成することができる。なお、上記したキラキラ感は記録媒体上に粒状感がある状態であり、ピカピカ感は記録媒体上に粒状感がない状態であるとも言える。

［適用例２］上記適用例に係るインクジェット印刷装置では、顔料を含まない紫外線硬化型インクを液滴として吐出する第３吐出ヘッドをさらに備え、前記制御部では、前記記録媒体に対して前記溶剤系インクを吐出させる前に、前記記録媒体における前記第１画像層が形成された領域以外の領域に前記顔料を含まない紫外線硬化型インクを吐出させ、前記記録媒体上に塗布された前記顔料を含まない紫外線硬化型インクに前記紫外線を照射させて下地層を形成し、前記下地層上に前記溶剤系インクを吐出させることを特徴とする。

本適用例によれば、記録媒体に対して色剤としての顔料を含まない紫外線硬化型インクを液滴として吐出し、記録媒体上に塗布された紫外線硬化型インクに対して紫外線を照射することにより、記録媒体上に透明性を有する下地層を形成することができる。これにより、例えば、プラスチックフィルム等の非吸液性の記録媒体上に溶剤系インクによる画像層を形成する場合であっても、非吸液性の記録媒体上に確実に下地層を形成することができる。そして、当該画像層上に溶剤系インクを塗布すると、塗布された溶剤系インクが濡れ広がり、この状態で溶剤系インクに含まれる溶剤成分が蒸発して固化することにより、表面が平坦な平坦部を有する画像層を形成することができる。

［適用例３］上記適用例に係るインクジェット印刷装置では、前記第１吐出ヘッドと、前記紫外線照射部と、前記第２吐出ヘッドとが搭載されたヘッドユニットを備え、前記ヘッドユニットと前記記録媒体とが相対的に移動する移動方向において、前記記録媒体に対して前記ヘッドユニットが移動する前記移動方向の上流側に前記第１吐出ヘッドが配置され、前記第１吐出ヘッドの下流側に前記紫外線照射部が配置され、前記紫外線照射部の下流側に前記第２吐出ヘッドが配置されたことを特徴とする。

この構成によれば、例えば、記録媒体に対してヘッドユニットを移動させながら、ヘッドユニットの移動方向に対して上流側に配置された第１吐出ヘッドから紫外線硬化型インクが吐出され、記録媒体に紫外線硬化型インクが塗布される。次いで、紫外線照射部から紫外線が照射され、塗布された紫外線硬化型インクが硬化される。これにより、記録媒体上に凹凸部を有する画像層が形成される。次いで、第２吐出ヘッドから溶剤系インクが吐出される。これにより、録媒体上に表面が平坦な平坦部を有する画像層を形成することができる。従って、ヘッドユニットの移動方向において、上流側から第１吐出ヘッド、紫外線照射部、第２吐出ヘッドの順に配置することにより、ヘッドユニットを移動方向に一回移動させる間に容易に凹凸部を有する画像層と平坦部を有する画像層とを形成することができる。

［適用例４］上記適用例に係るインクジェット印刷装置では、前記ヘッドユニットにおける前記紫外線照射部と前記第２吐出ヘッドとの間に前記第３吐出ヘッドを配置するとともに、前記第３吐出ヘッドと前記第２吐出ヘッドとの間に、さらに、前記紫外線照射部を配置したことを特徴とする。

この構成によれば、例えば、記録媒体に対してヘッドユニットを移動させながら、ヘッドユニットの移動方向に対して上流側に配置された第１吐出ヘッドから紫外線硬化型インクが吐出され、記録媒体に紫外線硬化型インクが塗布される。次いで、紫外線照射部から紫外線が照射され、塗布された紫外線硬化型インクが硬化される。これにより、記録媒体上に凹凸部を有する画像層が形成される。次いで、第３ヘッドから顔料を含まない紫外線硬化型インクが吐出される。次いで、紫外線照射部から紫外線が照射され、記録媒体上に透明性を有する下地層が形成される。次いで、下地層上に向けて第２吐出ヘッドから溶剤系インクが吐出される。これにより、録媒体上に表面が平坦な平坦部を有する画像層が形成される。従って、例えば、プラスチックフィルム等の非吸液性の記録媒体上に溶剤系インクによる画像層を形成する場合であっても、非吸液性の記録媒体上に確実に下地層を形成し、当該画像層上に溶剤系インクを塗布することにより、塗布された溶剤系インクが濡れ広がり、この状態で溶剤系インクに含まれる溶剤成分が蒸発して固化することにより、表面が平坦な平坦部を有する画像層を形成することができる。

［適用例５］上記適用例に係るインクジェット印刷装置では、前記第２吐出ヘッドの下流側に、さらに、前記紫外線照射部を配置し、前記第２吐出ヘッドの下流側に配置された前記紫外線照射部の下流側に、さらに、前記第３吐出ヘッドを配置し、前記紫外線照射部の下流側に配置された前記第３吐出ヘッドの下流側に、さらに、前記紫外線照射部を配置し、前記第３吐出ヘッドの下流側に配置された前記紫外線照射部の下流側に、さらに、前記第１吐出ヘッドを配置したことを特徴とする。

この構成によれば、ヘッドユニットが移動する往路及び復路において、容易に凹凸部を有する画像層と平坦部を有する画像層とを形成することができる。

［適用例６］上記適用例に係るインクジェット印刷装置では、前記第１吐出ヘッドと、前記紫外線照射部と、前記第２吐出ヘッドとが搭載されたヘッドユニットを有し、前記ヘッドユニットが移動する第１移動方向と交差して前記ヘッドユニットと前記記録媒体とが相対的に移動する第２移動方向において、前記記録媒体に対して前記ヘッドユニットが移動する前記第２移動方向の上流側に前記第１吐出ヘッド及び前記紫外線照射部が配置され、前記第１吐出ヘッドの下流側に前記第２吐出ヘッドが配置されたことを特徴とする。

この構成によれば、第２移動方向に対してヘッドユニットの上流側に配置された第１吐出ヘッドから紫外線硬化型インクが吐出され、記録媒体に紫外線硬化型インクが塗布される。次いで、紫外線照射部から紫外線が照射され、塗布された紫外線硬化型インクが硬化される。これにより、記録媒体上に凹凸部を有する画像層が形成される。次いで、第２吐出ヘッドから溶剤系インクが吐出される。これにより、録媒体上に表面が平坦な平坦部を有する画像層を形成することができる。従って、ヘッドユニットの第２移動方向において、上流側から第１吐出ヘッド、紫外線照射部、第２吐出ヘッドの順に配置することにより、ヘッドユニットを移動方向に一回移動させる間に容易に凹凸部を有する画像層と平坦部を有する画像層とを形成することができる。

［適用例７］上記適用例に係るインクジェット印刷装置では、前記第１移動方向に対して前記第１吐出ヘッドに並列、または、前記第２方向に対して前記第１吐出ヘッドと前記第２吐出ヘッドとの間に、さらに、前記第３吐出ヘッド及び前記紫外線照射部を配置したことを特徴とする。

この構成によれば、ヘッドユニットの第２移動方向におけるサイズを小型化させることができる。

［適用例８］上記適用例に係るインクジェット印刷装置では、前記記録媒体に塗布された前記溶剤系インクを加熱させる加熱部を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、記録媒体上に塗布された溶剤系インクが加熱されるので、効率よく平坦面を有する画像層が形成でき、印刷物の製造効率をさらに高めることができる。

インクジェット印刷装置の構成を示す概略図。 第１実施形態に係るヘッドユニットの構成を示す概略図。 吐出ヘッドの構成を示す断面図。 第１実施形態に係るインクジェット印刷装置の動作方法を示す工程図。 第２実施形態に係るヘッドユニットの構成を示す概略図。 第２実施形態に係るインクジェット印刷装置の動作方法を示す工程図。 第１変形例に係るヘッドユニットの構成を示す概略図。 第２変形例に係るヘッドユニットの構成を示す概略図。

以下、本発明の第１及び第２実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせて示している。

（第１実施形態）
まず、インクジェット印刷装置の構成について説明する。図１は、インクジェット印刷装置の構成を示す概略図である。インクジェット印刷装置は、紫外線硬化型インクを液滴として吐出する第１吐出ヘッドと、紫外線を照射する紫外線照射部と、溶剤系インクを液滴として吐出する第２吐出ヘッドと、を備え、記録媒体に向けて紫外線硬化型インクを吐出し、記録媒体上に塗布された紫外線硬化型インクに紫外線を照射させて凹凸部を有する第１画像層を形成させ、記録媒体における第１画像層が形成された領域以外の領域に溶剤系インクを吐出させる制御部を備えた装置である。以下、具体的に説明する。

図１に示すように、インクジェット印刷装置１には、直方体形状に形成される基台２が備えられている。本実施形態では、この基台２の長手方向をＹ軸方向とし、同Ｙ軸方向と直交する方向をＸ軸方向とする。

基台２の上面２ａには、Ｙ方向に延びる一対の案内レール３ａ、３ｂが同Ｙ軸方向全幅にわたり凸設されている。その基台２の上側には、一対の案内レール３ａ、３ｂに対応する図示しない走査手段を備えたステージ４が取り付けられている。走査手段は、例えば、直動機構であり、当該直動機構は、例えば案内レール３ａ、３ｂに沿ってＹ方向に延びるネジ軸（駆動軸）と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、その駆動軸が、所定のパルス信号を受けてステップ単位で正逆転するＹ軸モーター（図示しない）に連結されている。そして、所定のステップ数に相対する駆動信号がＹ軸モーターに入力されると、Ｙ軸モーターが正転又は逆転して、ステージ４が同ステップ数に相当する分だけ、Ｙ軸方向に沿って所定の速度で往動又は、復動する（Ｙ軸方向に走査する）ようになっている。

そのステージ４の上面には、記録媒体７を載置する載置面６が形成されている。また、載置面６には、例えば、吸引式のワークチャック機構が設けられ、記録媒体７が所定の位置に固定されるように構成されている。なお、記録媒体７は、吸液性を有すものや非吸液性を有するものであってもよく、例えば、プラスチックフィルム（ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等）、各種印刷用紙、ダンボール、金属部材（アルミ箔や銅箔等）等である。また、これらの記録媒体７の表面（印刷面）には、例えば、受容層などのコーティング層が形成されていてもよい。さらに、各種プラスチックフィルムを貼り合わせたものでもよいし、金属部材の表面に蒸着膜が形成されたものであってもよい。

基台２のＸ軸方向両側には、一対の支持台８ａ、８ｂが立設され、その一対の支持台８ａ、８ｂには、Ｘ軸方向に延びる案内部材９が架設されている。案内部材９は、ステージ４のＸ軸方向における幅よりも長く形成されている。その案内部材９の下側には、Ｘ軸方向に延びる案内レール１０がＸ軸方向全幅にわたり凸設されている。

そして、案内レール１０に沿って移動可能とするヘッドユニット２０が配置されている。そのヘッドユニット２０の直動機構は、例えば、案内レール１０に沿ってＸ軸方向に延びるネジ軸（駆動軸）と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、その駆動軸が、所定のパルス信号を受けてステップ単位で正逆転するＸ軸モーター（図示しない）に連結されている。そして、所定のステップ数に相当する駆動信号をＸ軸モーターに入力すると、Ｘ軸モーターが正転又は逆転して、ヘッドユニット２０が同ステップ数に相当する分だけＸ軸方向に沿って往動又は復動する（Ｘ軸方向に走査する）。

また、インクジェット印刷装置１には、ヘッドユニット２０に搭載された吐出ヘッドに各種インクを供給するインクセット５０が設けられている。インクセット５０には、紫外線の照射によって硬化が促進される紫外線硬化型インクと溶剤系インク等とを含んでいる。なお、紫外線硬化型インクは色剤としての顔料や染料及び光硬化性の樹脂成分を含むインクであり、光硬化性の樹脂成分が固化することで記録媒体上に画像を形成するタイプのインクである。溶剤系インクは色剤としての顔料または染料及び溶剤成分を含むインクであり、溶剤成分が蒸発または記録媒体に浸透することで記録媒体上に画像を形成するタイプのインクである。溶剤成分としては水系、アルコール系、有機溶剤系等、特に限定されない。これらのインクはそれぞれインク容器５１に貯留される。そして、複数のインク容器５１は、収納ホルダー５２に格納されている。また、各インク容器５１と各インク容器５１に対応する吐出ヘッドとは配管６０によって接続され、インク容器５１内のインクを吐出ヘッドに供給可能に構成されている。なお、インクセット５０は、紫外線硬化型インク及び溶剤系インクに加え、他のインクも搭載可能であり、例えば、記録媒体７の種類や画像の形成方法等により適宜任意のインクを搭載することができる。

また、インクジェット印刷装置１には、記録媒体７に塗布された溶剤系インクを加熱させる加熱部を備えている。なお、本実施形態では、ステージ４の内部に加熱部としてのヒーター１９が配置されている。そして、ヒーター１９を駆動させることにより、ステージ４の載置面６が加熱させれ、これにより、載置面６に載置された記録媒体７が加熱され、記録媒体７上に塗布された溶剤系インクが加熱されることにより、溶剤インクに含まれる溶剤成分の蒸発を促進することができる。

次に、ヘッドユニットの構成について説明する。図２は、ヘッドユニットの構成を示す概略図である。図２に示すように、ヘッドユニット２０には、紫外線硬化型インクを液滴として吐出する第１吐出ヘッド５４０と、紫外線を照射する紫外線照射部５１０と、溶剤系インクを液滴として吐出する第２吐出ヘッド５５０とが搭載されている。そして、ヘッドユニット２０と記録媒体７とが相対的に移動する移動方向（本実施形態では＋Ｘ軸方向）において、記録媒体７に対してヘッドユニット２０が移動する移動方向の上流側に第１吐出ヘッド５４０が配置され、第１吐出ヘッド５４０の下流側に紫外線照射部５１０が配置され、紫外線照射部５１０の下流側に第２吐出ヘッド５５０が配置されている。

紫外線照射部５１０は紫外線を発する光源を有している。光源としては、例えば、ＬＥＤ、ＬＤ、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等の種々の光源を適用することができる。そして、紫外線照射部５１０から照射された紫外線により、記録媒体７上に塗布された紫外線硬化型インクの硬化を促進させることができる。

次に、吐出ヘッドの構成について説明する。図３は、吐出ヘッドの構成を示す断面図である。なお、本実施形態では、第１吐出ヘッド５４０の構成を例に挙げて説明する。図３に示すように、第１吐出ヘッド５４０は、ノズルプレート３０を備えている。ノズルプレート３０には、ノズル３１が形成されている。ノズルプレート３０の上側であってノズル３１と相対する位置には、ノズル３１と連通するキャビティ３２が形成されている。そして、第１吐出ヘッド５４０のキャビティ３２には、インクセット５０から各インクが供給される。

キャビティ３２の上側には、上下方向（Ｚ方向：縦振動）に振動して、キャビティ３２内の容積を拡大縮小する振動板３４と、上下方向に伸縮して振動板３４を振動させる加圧手段としての圧電素子３５が配設されている。そして、圧電素子３５が駆動信号を受けると、圧電素子３５が伸張して、振動板３４がキャビティ３２内の容積を縮小する。その結果、第１吐出ヘッド５４０のノズル３１からは、縮小した容積分のインクが液滴Ｄとして吐出される。なお、本実施形態では、加圧手段として、縦振動型の圧電素子３５を用いたが、特に、これに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子を用いてもよい。また、圧力発生手段として、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用してもよい。さらには、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によってインクを液滴として吐出させる構成を有する吐出ヘッドであってもよい。なお、第２吐出ヘッド５５０の構成も第１吐出ヘッド５４０の構成と同様なので説明を省略する。

次に、本実施形態に係るインクジェット印刷装置の動作方法について説明する。図４は、第１実施形態に係るインクジェット印刷装置の動作方法を示す工程図である。なお、本実施形態では、インクセット５０として、第１画像層を形成するための紫外線硬化型インクとしての紫外線硬化型メタリックインクと第２画像層を形成するための溶剤系インクとしての溶剤系メタリックインクを搭載した場合について説明する。また、吸液性を有する記録媒体７に対して画像を形成する場合について説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、記録媒体７上の所定の領域Ａｒ１に紫外線硬化型メタリックインクを塗布する。具体的には、ヘッドユニット２０をさらに＋Ｘ軸方向に移動させながら、第１吐出ヘッド５４０から紫外線硬化型メタリックインクを液滴Ｄとして吐出させ、記録媒体７上に紫外線硬化型メタリックインクのインクドット１１０ａを付着させる。

次いで、図４（ｂ）に示すように、記録媒体７上に塗布されたインクドット１１０ａに対して紫外線を照射する。具体的には、ヘッドユニット２０を＋Ｘ軸方向に移動させ、＋Ｘ軸方向において第１吐出ヘッド５４０の下流側に配置された紫外線照射部５１０からインクドット１１０ａに向けて紫外線を照射させる。これにより、第１吐出ヘッド５４０から吐出され、記録媒体７に塗布されたインクドット１１０ａに対して紫外線が照射され、効率よくインクドット１１０ａを硬化させることができる。そして、紫外線硬化型メタリックインクに含まれる顔料及び樹脂成分により凹凸部１０１を有する第１画像層２００が形成される。また、所定の領域Ａｒ２では、＋Ｘ軸方向に移動された第１吐出ヘッド５４０から紫外線硬化型メタリックインクを液滴Ｄとして吐出させ、記録媒体７上に紫外線硬化型メタリックインクのインクドット１１０ａを付着させる。

次いで、図４（ｃ）に示すように、所定の領域Ａｒ３に溶剤系インクを塗布する。具体的には、ヘッドユニット２０をさらに＋Ｘ軸方向に移動させ、＋Ｘ軸方向において第１吐出ヘッド５４０の下流側に配置された紫外線照射部５１０から所定の領域Ａｒ２に塗布されたインクドット１１０ａに向けて紫外線を照射させ、凹凸部１０１を有する第１画像層２００が形成するとともに、記録媒体７における第１画像層２００が形成された領域Ａｒ１，Ａｒ２以外の領域Ａｒ３に、＋Ｘ軸方向において紫外線照射部５１０の下流側に配置された第２吐出ヘッド５５０から溶剤系メタリックインクを液滴Ｄとして吐出させ、記録媒体７上に溶剤系メタリックインク１２０ａを塗布させる。記録媒体７上に塗布された溶剤系メタリックインク１２０ａは第１画像層２００によって区画された領域Ａｒ３において濡れ広がる。

次いで、図４（ｄ）に示すように、記録媒体７上に塗布された溶剤系メタリックインク１２０ａを加熱する。本実施形態では、記録媒体７を載置するステージ４に内蔵された加熱部としてのヒーター１９を駆動させ、溶剤系メタリックインク１２０ａを加熱させる。これにより、溶剤系メタリックインク１２０ａに含まれる溶剤成分が蒸発され、平坦部１５１を有する第２画像層３００が形成される。なお、詳細には当該第２画像層３００は、第１画像層２００に比べ表面が平坦な画像層である。これにより、記録媒体７と、記録媒体７上に紫外線硬化型メタリックインクによって形成された凹凸部１０１を有する第１画像層２００と、記録媒体７上における第１画像層２００が形成された領域Ａｒ１，Ａｒ２以外の領域Ａｒ３に溶剤系メタリックインクによって形成された平坦部１５１を有する第２画像層３００と、を含む印刷物１０００が形成される。

以上、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

ヘッドユニット２０では、記録媒体７に対して＋Ｘ軸方向に移動させる移動方向において上流側に紫外線硬化型メタリックインクを吐出させる第１吐出ヘッド５４０が配置され、第１吐出ヘッド５４０の下流側に紫外線照射部５１０が配置され、さらに、紫外線照射部５１０の下流側に溶剤系メタリックインクを吐出させる第２吐出ヘッド５５０が配置されている。そして、ヘッドユニット２０を＋Ｘ軸方向に移動させながら、上流側から下流側に配置された第１吐出ヘッド５４０、紫外線照射部５１０、第２吐出ヘッド５５０の順に動作させることにより、容易に同一の記録媒体７上に凹凸部１０１を有するとともにキラキラ感を有する第１画像層２００と平坦部１５１を有するとともにピカピカ感を有する第２画像層３００を含む質感の異なる印刷物１０００を形成することができる。

なお、上記の第１実施形態では、紫外線硬化型インクとして紫外線硬化型メタリックインクを用いたが、これに限定されない。例えば、紫外線硬化型インクとして紫外線硬化型カラーインクであってもよい。また、溶剤系インクとして溶剤系メタリックインクを用いたが、これに限定されず、例えば、溶剤系インクとして溶剤系カラーインクであってもよい。されら、これらのインクを組み合わせてもよい。なお、上記の場合、所望するインクをインクセット５０に搭載するとともに、各インクに対応する吐出ヘッドを備えればよい。このようにすれば、さらにカラーバリエーションに富んだ印刷物１０００を形成することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。インクジェット印刷装置は、紫外線硬化型インクを液滴として吐出する第１吐出ヘッドと、紫外線を照射する紫外線照射部と、溶剤系インクを液滴として吐出する第２吐出ヘッドと、を備え、記録媒体に向けて紫外線硬化型インクを吐出し、記録媒体上に塗布された紫外線硬化型インクに紫外線を照射させて凹凸部を有する第１画像層を形成させ、記録媒体における第１画像層が形成された領域以外の領域に溶剤系インクを吐出させる制御部を備えた装置である。そして、さらに、顔料を含まない紫外線硬化型インクを液滴として吐出する第３吐出ヘッドをさらに備え、制御部では、記録媒体に対して溶剤系インクを吐出させる前に、記録媒体における第１画像層が形成された領域以外の領域に顔料を含まない紫外線硬化型インクを吐出させ、記録媒体上に塗布された顔料を含まない紫外線硬化型インクに紫外線を照射させて下地層を形成し、下地層上に溶剤系インクを吐出させる装置である。以下、具体的に説明する。

なお、本実施形態に係るインクジェット印刷装置１の構成は、第１実施形態と同様なので説明を省略し、異なる部分、すなわち、ヘッドユニット構造について説明する。

図５は、本実施形態に係るヘッドユニットの構成を示す概略図である。図５に示すように、本実施形態のヘッドユニット２１には、紫外線硬化型インクを液滴として吐出する第１吐出ヘッド５４０と、紫外線を照射する紫外線照射部５１０ａ，５１０ｂと、溶剤系インクを液滴として吐出する第２吐出ヘッド５５０と、顔料を含まない紫外線硬化型インクを液滴として吐出する第３吐出ヘッド５４１が搭載されている。そして、ヘッドユニット２１における第１吐出ヘッド５４０と第２吐出ヘッド５５０との間に第３吐出ヘッド５４１が配置されるとともに、第１吐出ヘッド５４０と第３吐出ヘッド５４１との間、及び、第３吐出ヘッド５４１と第２吐出ヘッド５５０との間に、それぞれ紫外線照射部５１０ａ，５１０ｂが配置されている。

さらに、詳細には、ヘッドユニット２１と記録媒体７とが相対的に移動する移動方向（本実施形態では＋Ｘ軸方向）において、記録媒体７に対してヘッドユニット２１が移動する移動方向の上流側に第１吐出ヘッド５４０が配置され、第１吐出ヘッド５４０の下流側に紫外線照射部５１０ａが配置され、当該紫外線照射部５１０ａの下流側に第３吐出ヘッド５４１が配置され、第３吐出ヘッド５４１の下流側に紫外線照射部５１０ｂが配置され、当該紫外線照射部５１０ｂの下流側に第２吐出ヘッド５５０が配置されている。

紫外線照射部５１０ａ，５１０ｂは紫外線を発する光源を有している。光源としては、例えば、ＬＥＤ、ＬＤ、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等の種々の光源を適用することができる。そして、紫外線照射部５１０ａ，５１０ｂから照射された紫外線により、記録媒体７上に塗布された紫外線硬化型インクの硬化を促進させることができる。なお、第１吐出ヘッド５４０、第２吐出ヘッド５５０及び第３吐出ヘッド５４１の構成については第１実施形態と同様なので説明を省略する。

次に、本実施形態に係るインクジェット印刷装置の動作方法について説明する。図６は、第２実施形態に係るインクジェット印刷装置の動作方法を示す工程図である。なお、本実施形態では、インクセット５０として、第１画像層を形成するための紫外線硬化型インクとしての紫外線硬化型メタリックインクと第２画像層を形成するための溶剤系インクとしての溶剤系メタリックインクと下地層を形成するための顔料を含まない紫外線硬化型インク（紫外線硬化型クリアインク）を搭載した場合について説明する。また、本実施形態では、第１実施形態と異なり、非吸液性の記録媒体７に対して印刷する場合について説明する。

まず、図６（ａ）に示すように、記録媒体７上の所定の領域Ａｒ１に紫外線硬化型メタリックインクを塗布する。具体的には、ヘッドユニット２１を＋Ｘ軸方向に移動させながら、第１吐出ヘッド５４０から紫外線硬化型メタリックインクを液滴Ｄとして吐出させ、記録媒体７上に紫外線硬化型メタリックインクのインクドット１１０ａを付着させる。

次いで、図６（ｂ）に示すように、記録媒体７上に塗布されたインクドット１１０ａに対して紫外線を照射する。具体的には、ヘッドユニット２１をさらに＋Ｘ軸方向に移動させ、＋Ｘ軸方向において第１吐出ヘッド５４０の下流側に配置された紫外線照射部５１０ａからインクドット１１０ａに向けて紫外線を照射させる。これにより、第１吐出ヘッド５４０から吐出され、記録媒体７に塗布されたインクドット１１０ａに対して紫外線が照射され、効率よくインクドット１１０ａを硬化させ、紫外線硬化型メタリックインクに含まれる顔料及び樹脂成分により凹凸部１０１を有する第１画像層２００が形成される。また、所定の領域Ａｒ２では、＋Ｘ軸方向に移動された第１吐出ヘッド５４０から紫外線硬化型メタリックインクを液滴Ｄとして吐出させ、記録媒体７上に紫外線硬化型メタリックインクのインクドット１１０ａを付着させ、その後、さらにヘッドユニット２１を＋Ｘ軸方向に移動させ、＋Ｘ軸方向において第１吐出ヘッド５４０の下流側に配置された紫外線照射部５１０ａからインクドット１１０ａに向けて紫外線を照射させる。これにより、凹凸部１０１を有する第１画像層２００が形成される。

次いで、図６（ｃ）に示すように、記録媒体７上の所定の領域Ａｒ３に顔料を含まない紫外線硬化型インクとしての紫外線硬化型クリアインクを塗布する。具体的には、ヘッドユニット２１を、さらに＋Ｘ軸方向に移動させながら、第３吐出ヘッド５４１から紫外線硬化型クリアインクを液滴Ｄとして吐出させ、記録媒体７上に紫外線硬化型クリアインク１３０ａを塗布する。記録媒体７上に塗布された紫外線硬化型クリアインク１３０ａは第１画像層２００によって区画された領域Ａｒ３において濡れ広がる。

次いで、図６（ｄ）に示すように、塗布された紫外線硬化型クリアインク１３０ａに対して紫外線を照射する。具体的には、ヘッドユニット２１を、さらに＋Ｘ軸方向に移動させ、＋Ｘ軸方向において第３吐出ヘッド５４１の下流側に配置された紫外線照射部５１０ｂから紫外線硬化型クリアインク１３０ａに向けて紫外線を照射させる。これにより、紫外線硬化型クリアインク１３０ａの硬化が促進され、紫外線硬化型クリアインクからなる透明性を有する下地層１３０が形成される。

次いで、図６（ｅ）に示すように、領域Ａｒ３に形成された下地層１３０上に溶剤系インクを塗布する。具体的には、ヘッドユニット２１を、さらに＋Ｘ軸方向に移動させ、＋Ｘ軸方向において紫外線照射部５１０ｂの下流側に配置された第２吐出ヘッド５５０から溶剤系メタリックインクを液滴Ｄとして吐出させ、下地層１３０上に溶剤系メタリックインク１２０ａを塗布させる。この際、下地層１３０上に塗布された溶剤系メタリックインク１２０ａは下地層１３０の表面に渡って濡れ広がる。

次いで、図６（ｆ）に示すように、記録媒体７上に塗布された溶剤系メタリックインク１２０ａを加熱する。本実施形態では、記録媒体７を載置するステージ４に内蔵された加熱部としてのヒーター１９を駆動させ、溶剤系メタリックインク１２０ａを加熱させる。これにより、溶剤系メタリックインク１２０ａに含まれる溶剤成分が蒸発され、平坦部１５１を有する第２画像層３００が形成される。なお、詳細には当該第２画像層３００は、第１画像層２００に比べ表面が平坦な画像層である。これにより、非吸液性を有する記録媒体７と、当該記録媒体７上に紫外線硬化型メタリックインクによって形成された凹凸部１０１を有する第１画像層２００と、記録媒体７上における第１画像層２００が形成された領域Ａｒ１，Ａｒ２以外の領域Ａｒ３に溶剤系メタリックインクによって形成された平坦部１５１を有する第２画像層３００と、記録媒体７と第２画像層３００との間に顔料を含まない紫外線硬化型インク（紫外線硬化型クリアインク）によって形成された透明性を有する下地層１３０と、を含む印刷物１１００が形成される。

以上、本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下の効果を得ることができる。

ヘッドユニット２１では、記録媒体７に対して＋Ｘ軸方向に移動させる移動方向において上流側に紫外線硬化型メタリックインクを吐出させる第１吐出ヘッド５４０が配置され、第１吐出ヘッド５４０の下流側に紫外線照射部５１０ａが配置され、さらに、紫外線照射部５１０ａの下流側に紫外線硬化型クリアインクを吐出させる第３吐出ヘッド５４１が配置され、第３吐出ヘッド５４１の下流側に紫外線照射部５１０ｂが配置され、さらに、紫外線照射部５１０ｂの下流側に溶剤系メタリックインクを吐出させる第２吐出ヘッド５５０が配置されている。そして、ヘッドユニット２１を＋Ｘ軸方向に移動させながら、上流側から下流側に配置された第１吐出ヘッド５４０、紫外線照射部５１０ａ、第３吐出ヘッド５４１、紫外線照射部５１０ｂ、そして、第２吐出ヘッド５５０の順に動作させることにより、容易に同一の記録媒体７上に凹凸部１０１を有するとともにキラキラ感を有する第１画像層２００と平坦部１５１を有するとともにピカピカ感を有する第２画像層３００を含む質感の異なる印刷物１１００を形成することができる。

そして、非吸液性の記録媒体７上に対して下地層１３０を形成し、当該下地層１３０上に第２画像層３００を形成した。これにより、第２画像層３００の材料となる溶剤系メタリックインクを弾かせることなく下地層１３０上に濡れ広がらせ、確実に第２画像層３００を形成することができる。また、下地層１３０は、顔料を含まない紫外線硬化型クリアインクから形成されるため、記録媒体７の表面を弾くことなく形成される。これにより、下地層１３０上に平坦部１５１を有する第２画像層３００を形成することができる。さらには、記録媒体７と第２画像層３００との間に下地層１３０を介在させることにより、第２画像層３００と記録媒体７との密着性を向上させることができるとともに、耐擦性を向上させることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）上記第１及び第２実施形態にかかるヘッドユニット２０，２１では、＋Ｘ軸方向に移動させた場合における第１吐出ヘッド５４０、第２吐出ヘッド５５０、第３吐出ヘッド５４１、紫外線照射部５１０，５１０ａ，５１０ｂの配置について規定したが、これに限定されない。例えば、＋Ｘ軸方向に加え、−Ｘ軸方向への移動も加味したヘッドユニットの構成であってもよい。図７は、変形性１にかかるヘッドユニットの構成を示す概略図である。

図７に示すように、変形例１にかかるヘッドユニット２２には、紫外線硬化型インクを液滴として吐出する２つの第１吐出ヘッド５４０ａ，５４０ｂと、紫外線を照射する紫外線照射部５１０ａ，５１０ｂ，５１０ｃ，５１０ｄと、溶剤系インクを液滴として吐出する第２吐出ヘッド５５０と、顔料を含まない紫外線硬化型インクを液滴として吐出する２つの第３吐出ヘッド５４１ａ，５４１ｂが搭載されている。

さらに、詳細には、ヘッドユニット２２と記録媒体７とが相対的に移動する移動方向（本実施形態では＋Ｘ軸方向）において、記録媒体７に対してヘッドユニット２２が移動する移動方向の上流側に第１吐出ヘッド５４０ａが配置され、当該第１吐出ヘッド５４０ａの下流側に紫外線照射部５１０ａが配置され、当該紫外線照射部５１０ａの下流側に第３吐出ヘッド５４１ａが配置され、第３吐出ヘッド５４１ａの下流側に紫外線照射部５１０ｂが配置され、当該紫外線照射部５１０ｂの下流側に第２吐出ヘッド５５０が配置されている。さらに、第２吐出ヘッド５５０の下流側に紫外線照射部５１０ｃが配置され、当該紫外線照射部５１０ｃの下流側に第３吐出ヘッド５４１ｂが配置され、当該第３吐出ヘッド５４１ｂの下流側に紫外線照射部５１０ｄが配置され、当該紫外線照射部５１０ｄの下流側には第１吐出ヘッド５４０ｂが配置されている。

換言すれば、本変形例１にかかるヘッドユニット２２では、ヘッドユニット２２の移動方向（＋Ｘ軸方向及び−Ｘ軸方向）において、第２吐出ヘッド５５０を中心に配置し、当該第２吐出ヘッド５５０を挟むように紫外線照射部５１０ｂ，５１０ｃが配置され、当該紫外線照射部５１０ｂ，５１０ｃを挟むように第３吐出ヘッド５４１ａ，５４１ｂが配置され、当該第３吐出ヘッド５４１ａ，５４１ｂを挟むように紫外線照射部５１０ａ，５１０ｄが配置され、当該紫外線照射部５１０ａ，５１０ｄを挟むように第１吐出ヘッド５４０ａ，５４０ｂが配置されている。

そして、当該ヘッドユニット２２を搭載したインクジェット印刷装置１の動作方法としては、例えば、＋Ｘ軸方向に移動させる場合には、第１吐出ヘッド５４０ａ、紫外線照射部５１０ａ、第３吐出ヘッド５４１ａ、紫外線照射部５１０ｂ、第２吐出ヘッド５５０を駆動させる。一方、−Ｘ軸方向に移動させる場合には、第１吐出ヘッド５４０ｂ、紫外線照射部５１０ｄ、第３吐出ヘッド５４１ｂ、紫外線照射部５１０ｃ、第２吐出ヘッド５５０を駆動させる。

このようにすれば、ヘッドユニット２２を＋Ｘ軸方向と−Ｘ軸方向とをどちらに移動させた場合であっても、容易に同一の記録媒体７上に凹凸部１０１を有する第１画像層２００と平坦部１５１を有する第２画像層３００と、記録媒体７と第２画像層３００との間に下地層１３０とを含む印刷物を形成することができる。なお、変形例１において、例えば、吸液性を有する記録媒体７に対して画像を形成する場合には、第３吐出ヘッド５４１ａ，５４１ｂを省略してもよいし、駆動させないように制御してもよい。

（変形例２）上記第１及び第２実施形態にかかるヘッドユニット２０，２１では、ヘッドユニット２０，２１に移動させた場合における第１吐出ヘッド５４０、第２吐出ヘッド５５０、第３吐出ヘッド５４１、紫外線照射部５１０，５１０ａ，５１０ｂの配置について規定したが、これに限定されない。例えば、Ｘ軸方向に交差するＹ軸方向に対して第１吐出ヘッド５４０、第２吐出ヘッド５５０、第３吐出ヘッド５４１、紫外線照射部５１０，５１０ａ，５１０ｂを配置する構成であってもよい。

図８は、変形性２にかかるヘッドユニットの構成を示す概略図（平面図）である。図８に示すように、第１吐出ヘッド５４０と、紫外線照射部５１０ａ，５１０ｂと、第２吐出ヘッド５５０とが搭載されたヘッドユニット２３を有し、ヘッドユニット２３が移動する第１移動方向（Ｘ軸方向）と交差してヘッドユニット２３と記録媒体７とが相対的に移動する第２移動方向（Ｙ軸方向）において、記録媒体７に対してヘッドユニット２３が移動する第２移動方向としての−Ｙ軸方向の上流側に第１吐出ヘッド５４０及び紫外線照射部５１０ａ，５１０ｂが配置され、第１吐出ヘッド５４０の下流側に第２吐出ヘッド５５０が配置されている。なお、本変形例では、第１移動方向（Ｘ軸方向）に対して第１吐出ヘッド５４０に並列、または、第２方向（Ｙ軸方向）に対して第１吐出ヘッド５４０と第２吐出ヘッド５５０との間に、さらに、第３吐出ヘッド５４１及び紫外線照射部５１０ｂを配置してもよい。

このようにしても、ヘッドユニット２３を＋Ｘ軸方向に移動させるとともに、Ｙ軸方向に記録媒体７を移動させながら、第１吐出ヘッド５４０、紫外線照射部５１０ａ、第２吐出ヘッド５５０、さらに、第３吐出ヘッド５４１及び紫外線照射部５１０ｂを駆動させることにより、容易に同一の記録媒体７上に凹凸部１０１を有する第１画像層２００と平坦部１５１を有する第２画像層３００と、記録媒体７と第２画像層３００との間に下地層１３０とを含む印刷物を形成することができる。なお、変形例１において、例えば、吸液性を有する記録媒体７に対して画像を形成する場合には、第３吐出ヘッド５４１ａ，５４１ｂを省略してもよいし、駆動させないように制御してもよい。

１…インクジェット印刷装置、４…ステージ、１９…加熱部としてのヒーター、２０，２１，２２，２３…ヘッドユニット、１０１…凹凸部、１３０…下地層、１５１…平坦部、２００…第１画像層、３００…第２画像層、５１０，５１０ａ，５１０ｂ，５１０ｃ，５１０ｄ…紫外線照射部、５４０，５４０ａ，５４０ｂ…第１吐出ヘッド、５４１，５４１ａ，５４１ｂ…第３吐出ヘッド、５５０…第２吐出ヘッド、１０００，１１００…印刷物。

Claims (3)

1. 第１紫外線硬化型インクを液滴として吐出する第１吐出ヘッドと、
   紫外線を照射する紫外線照射部と、
   溶剤系インクを液滴として吐出する第２吐出ヘッドと、
   顔料を含まない第２紫外線硬化型インクを液滴として吐出する第３吐出ヘッドと、
   が搭載されたヘッドユニットと、
   前記ヘッドユニットを記録媒体に対して第１方向に相対的に移動させながら、前記記録媒体に向けて前記第１紫外線硬化型インクを吐出し、前記記録媒体上に塗布された前記第１紫外線硬化型インクに前記紫外線を照射させて凹凸部を有する第１画像層を形成させた後、
   前記記録媒体を前記第１方向と交差する第２方向に移動させた後、
   前記記録媒体における前記第１画像層が形成された領域以外の領域に前記溶剤系インクを吐出させる制御部と、を備え、
   前記第２吐出ヘッドは前記第１吐出ヘッドに対して第２方向側に配置され、
   前記第３吐出ヘッドは、前記第２方向において前記第１吐出ヘッドと同位置、または前記第１吐出ヘッドと前記第２吐出ヘッドとの間に配置されていることを特徴とするインクジェット印刷装置。
2. 請求項１に記載のインクジェット印刷装置において、
   前記制御部では、前記記録媒体に対して前記溶剤系インクを吐出させる前に、前記記録媒体における前記第１画像層が形成された領域以外の領域に前記第２紫外線硬化型インクを吐出させ、前記記録媒体上に塗布された前記第２紫外線硬化型インクに前記紫外線を照射させて下地層を形成し、前記下地層上に前記溶剤系インクを吐出させることを特徴とするインクジェット印刷装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のインクジェット印刷装置において、
   前記記録媒体に塗布された前記溶剤系インクを加熱させる加熱部を備えたことを特徴とするインクジェット印刷装置。

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