KR101321039B1

KR101321039B1 - 잉크젯 프린터 및 잉크젯 인쇄방법

Info

Publication number: KR101321039B1
Application number: KR1020127004393A
Authority: KR
Inventors: 마사루 오니시
Original assignee: 가부시키가이샤 미마키 엔지니어링
Priority date: 2009-08-21
Filing date: 2010-08-20
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2030-08-20
Also published as: CN102470668A; US20120147109A1; JP5615822B2; CN102470668B; JP5717705B2; EP2468509B1; EP2468509A4; EP2468509A1; KR20120046266A; WO2011021403A1; US9370942B2; JPWO2011021403A1; JP2012245791A

Abstract

본 발명은 잉크젯 프린터에 있어서 번짐이 없는 고광택의 화상을 프린트할 수 있는 안쇄방법을 제공한다. 잉크젯 헤드(14)를 Y방향으로 주사시키고, 미디어(31) 위에 윤곽부분(32, 33)을 인쇄한다. 다음으로, 윤곽부분의 인쇄 직후에 잉크젯 헤드의 주사 축과 동일한 축에 배치된 제 1 자외선 조사수단(15, 16)에 의하여 자외선을 조사하고, 윤곽부분의 잉크를 경화시켜서 번짐을 방지한다. 그리고, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 잉크젯 헤드에 의하여 윤곽부분(32)과 윤곽부분(33) 사이의 솔리드 부분(34)을 인쇄하고, 미디어(31)의 주사방향(X 방향) 전방측에 배치된 제 2 자외선 조사수단(17)에 의하여 솔리드 부분의 잉크를 경화시킨다.

Description

잉크젯 프린터 및 잉크젯 인쇄방법{Inkjet Printer and Inkjet Printing Method}

본 발명은 잉크젯 헤드로부터 잉크방울을 분사시켜서, 복수의 잉크방울의 배열로 이루어지는 화상을 인쇄하는 잉크젯 프린터 및 잉크젯 인쇄방법에 관한 것이다.

잉크젯 프린터를 사용한 인쇄방법에 있어서는, 자외선 경화형 잉크를 잉크젯 헤드로부터 분사하여 인쇄매체에 착탄시킨 후, 자외선을 조사하여 잉크방울을 경화 및 정착시켜서 화상을 인쇄하는 방법이 널리 알려져 있다. 예를 들어, 일본공개특허공보 2009-012289호에 기재된 바와 같이, 기록 미디어에 대한 인쇄 후에 잉크의 경화를 촉진시키기 위한 소형화된 구성을 구비한 화상형성장치가 제안되고 있다.

그런데, 자외선 경화형 잉크는, 인쇄매체가 비흡수성의 물질이라도 사용할 수 있다는 이점이 있다. 하지만, 한편으로는, 인쇄매체의 특성이나 환경 온도의 영향을 받아서 변하며, 자외선을 조사해서 경화하여 정착시키기까지는 인쇄매체의 접촉각과 표면장력으로 결정되는 안정영역에 도달할 때까지 계속해서 번진다는 결점도 있다.

자외선 경화형 잉크로는 안료를 포함하지 않는 투명한 자외선 경화형 잉크가 있고, 이러한 잉크는 광택감이 있는 화상, 컬러 프린트 위에 실시되는 오버 코팅 또는 인쇄매체에 대한 코팅 등에 사용되고 있다. 하지만, 잉크젯 헤드로부터 인쇄매체에 착탄한 잉크의 점도나, 화상의 농담(濃淡)에 따라서는 인쇄 표면에 요철이 형성되어, 그 요철에 의한 반사율의 차이로부터 광택 얼룩이 발생하는 문제가 있다. 이것을 방지하기 위하여, 잉크의 점도를 낮추거나, 일정 시간을 경과시켜서 요철을 평탄화한 후에 자외선을 조사하는 대책이 이루어지고 있다. 이러한 방법에 따르면, 프린트 화상의 평탄화는 가능하지만, 평탄화의 과정에서 잉크가 번져서 화상의 경계가 희미해지는 문제가 있다. 특히, 투명한 글라스 등의 인쇄매체에 눈금을 그리는 경우나, 위치 맞춤용 마크를 그리는 경우에는 번짐에 의해 위치 맞춤 정밀도가 저하되는 문제도 있다.

본 발명은 상기 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 번짐이 없는 선명하고 고광택의 화상을 얻을 수 있는 잉크젯 프린터 및 잉크젯 인쇄방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 다음의 구성을 가진다.

(구성 1)

복수의 화상영역으로 구분되는 화상영역부분과 그 화상영역부분을 구분하는 경계부분으로 이루어지는 화상 데이터에 근거하여, 액체방울 형상의 잉크를 분사하는 복수의 토출구가 설치되어 이루어지는 잉크젯 헤드를 인쇄매체에 대하여 상대적으로 주사시킴으로써, 그 인쇄매체의 표면에 복수의 잉크방울의 배열로 이루어지는 화상을 인쇄하는 잉크젯 인쇄방법으로서,

상기 잉크가 에너지선 경화형 잉크이고,

상기 경계부분을 인쇄하는 경계인쇄공정과,

상기 경계부분인쇄 후에 상기 경계부분에 에너지선을 조사하여 경화시키는 경계경화공정과,

상기 경계경화공정에서 경화된 상기 경계부분에 인접하는 상기 화상영역부분을 인쇄하는 화상영역 인쇄공정과,

상기 인쇄된 화상영역부분을 에너지선에 의하여 경화시키는 화상영역 경화공정을 이 순서대로 가지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄방법.

(구성 2)

상기 경계경화공정은, 상기 잉크젯 헤드의 주사 축과 동일한 축 위의 이 잉크젯 헤드의 주사방향 전방 및 후방 중 적어도 한쪽에 배치되며, 이 잉크젯 헤드와 연동하는 에너지선 조사수단에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 잉크젯 인쇄방법.

(구성 3)

상기 화상영역 경화공정은, 상기 잉크젯 헤드에 대하여 상기 인쇄매체의 반송방향 전방에 배치된 에너지선 조사수단에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 잉크젯 헤드 인쇄방법.

(구성 4)

상기 경계부분을 구성하는 잉크 및 상기 화상영역부분을 구성하는 잉크 중 적어도 한쪽이 클리어 잉크인 것을 특징으로 하는 구성 1, 2 또는 3에 기재된 잉크젯 인쇄방법.

(구성 5)

상기 경계부분을 구성하는 잉크와 상기 화상영역부분을 구성하는 잉크가 서로의 경계에 있어서 겹쳐지도록 인쇄하는 것을 특징으로 하는 구성 4에 기재된 잉크젯 인쇄방법.

(구성 6)

상기 경계부분은 상기 화상영역부분보다 작은 잉크방울의 배열에 의하여 형성되도록 인쇄하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 잉크젯 인쇄방법.

(구성 7)

2종류 이상의 서로 다른 노즐 직경을 가지는 잉크 토출용 노즐을 구비한 잉크젯 헤드를 사용하여 상기 인쇄를 하는 것을 특징으로 하는 구성 6에 기재된 잉크젯 인쇄방법.

(구성 8)

상기 화상영역 경화공정은, 상기 화상영역 인쇄공정에서 인쇄된 화상영역부분의 잉크를 평탄화시킨 후, 그 화상영역부분에 에너지선을 조사하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 잉크젯 인쇄방법.

(구성 9)

인쇄대상의 화상 데이터를 복수의 화상영역으로 구분되는 화상영역부분과 그 화상영역부분을 구분하는 경계부분으로 분할하는 화상 데이터 분할공정을 상기 경계인쇄공정보다 앞서 가지는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 8 중 어느 하나에 기재된 잉크젯 인쇄방법.

(구성 10)

복수의 화상영역으로 구분되는 화상영역부분과 그 화상영역부분을 구분하는 경계부분으로 이루어지는 화상 데이터에 따라서, 잉크방울을 토출시키는 잉크젯 헤드를 인쇄매체에 대하여 상대적으로 주사시켜서 인쇄하는 잉크젯 프린터로서,

상기 잉크가 에너지선 경화형 잉크인 경우,

상기 잉크젯 헤드에 의한 상기 화상영역부분의 인쇄 전에 상기 잉크젯 헤드에 의하여 인쇄된 상기 경계부분을 경화시키고, 상기 경계부분을 더욱 경화시킨 후, 상기 잉크젯 헤드에 의하여 인쇄된 상기 화상영역부분을 경화시키는 에너지선 조사수단을 가지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.

(구성 11)

상기 에너지선 조사수단은,

상기 잉크젯 헤드에 의한 상기 화상영역부분의 인쇄 전에 상기 잉크젯 헤드에 의하여 인쇄된 상기 경계부분을 경화시키는 제 1 에너지선 조사수단과,

상기 제 1 에너지선 조사수단에 의하여 상기 경계부분을 경화시킨 후, 상기 잉크젯 헤드에 의하여 인쇄된 상기 화상영역부분을 경화시키는 에너지선 조사수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 구성 11에 기재된 잉크젯 프린터.

(구성 12)

인쇄매체를 지지하는 플래턴과,

상기 인쇄매체를 반송하는 반송수단과,

복수의 토출구를 구비하고, 상기 인쇄매체에 대하여 상대적으로 주사하여 화상의 경계부분 및 화상영역부분을 이 순서대로 인쇄하는 잉크젯 헤드와,

상기 잉크젯 헤드의 주사 축과 동일한 축 위의 이 잉크젯 헤드의 주사방향 전방 및 후방 중 적어도 한쪽에 배치되며, 이 잉크젯 헤드와 연동하여 상기 경계부분을 경화시키는 제 1 에너지선 조사수단과,

상기 잉크젯 헤드에 대하여 상기 인쇄매체의 반송방향 전방에 배치되며, 상기 잉크젯 헤드와 연동하여 상기 화상영역부분을 경화시키는 제 2 에너지선 조사수단을 가지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.

(구성 13)

인쇄매체를 지지하는 플래턴과,

상기 인쇄매체를 반송하는 반송수단과,

복수의 토출구를 구비하고, 상기 인쇄매체에 대하여 상대적으로 주사하여, 화상의 경계부분 및 화상영역부분을 이 순서대로 인쇄하는 잉크젯 헤드와,

상기 잉크젯 헤드의 주사 축과 동일한 축 위의 이 잉크젯 헤드의 주사방향 전방 및 후방 중 적어도 한쪽에 배치되며, 이 주사 축 위의 위치와 상기 인쇄매체의 반송방향 전방의 소정의 위치 사이를 쌍방향으로 이동할 수 있는 에너지선 조사수단을 구비한 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.

본 발명의 구성 1에 따르면, 에너지선 경화형 잉크를 사용하여 화상 데이터 중 경계부분을 인쇄하는 경계부분의 인쇄를 행하고, 그 직후에 경계부분을 에너지선에 의하여 경화시킴으로써, 경화된 경계부분이 화상영역부분의 잉크가 너무 퍼지는 것을 방지해서 번지지 않게 하여, 매우 선명한 화상을 인쇄할 수 있다.

본 발명의 구성 2에 따르면, 경계경화공정을, 잉크젯 헤드의 주사 축과 동일한 축 위의 잉크젯 헤드의 주사방향 전방 및 후방 중 적어도 한쪽에 배치되며, 잉크젯 헤드와 연동하는 에너지선 조사수단에 의하여 경계인쇄공정의 직후에 행함으로써, 양호하게 경계부분의 번짐을 방지할 수 있으므로, 선명한 화상을 얻을 수 있다.

본 발명의 구성 3에 따르면, 화상영역 경화공정을, 잉크젯 헤드에 대하여 인쇄매체의 반송방향 전방에 배치된 에너지선 조사수단에 의하여 행함으로써, 화상영역부분이 평탄화되는 시간을 확보할 수 있으므로, 고광택의 화상을 얻을 수 있다.

본 발명의 구성 4에 따르면, 경계부분을 구성하는 잉크 및 화상영역부분을 구성하는 잉크 중 적어도 한쪽이 클리어 잉크인 경우에는, 선명하고 고광택의 화상을 얻을 수 있다.

본 발명의 구성 5에 따르면, 경계부분을 구성하는 잉크와 화상영역부분을 구성하는 잉크가 서로의 경계에서 겹쳐지도록 인쇄함으로써, 경계부분과 화상영역부분 사이에서 발생할 수 있는 틈을 방지할 수 있다.

본 발명의 구성 6에 따르면, 상기 경계부분은 상기 화상영역부분보다 작은 잉크방울의 배열에 의하여 형성되도록 인쇄함으로써, 경계부분에서는 원하는 형상을 보다 정확하게 얻을 수 있고, 화상영역부분에서는 효율적이고 신속하게 인쇄할 수 있다.

본 발명의 구성 7에 따르면, 2종류 이상의 서로 다른 노즐 직경을 가지는 잉크 토출용 노즐을 구비한 잉크젯 헤드를 사용하여 상술한 구성 6에서의 인쇄를 행함으로써, 구성 6과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 구성 8에 따르면, 화상영역부분의 잉크를 평탄화시킨 후, 그 화상영역부분에 에너지선을 조사하여 경화시키므로, 화상영역부분에서의 빛의 산란을 방지할 수 있어, 고광택의 화상을 얻을 수 있다.

본 발명의 구성 9에 따르면, 인쇄대상의 화상 데이터를 복수의 화상영역으로 구분되는 화상영역부분과 그 화상영역부분을 구분하는 경계부분으로 분할하므로, 필요에 따라서 경계를 설치함으로써 다양한 인쇄화상을 표현할 수 있다.

본 발명의 구성 10 및 11에 따르면, 화상영역부분의 인쇄 전에 경계부분을 경화시킨 후에 인쇄된 화상영역부분을 경화시킴으로써, 경계부분에서 확실히 나누어진 상태로 화상영역부분이 인쇄되므로, 화상영역부분끼리 번지는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 구성 12에 따르면, 잉크젯 헤드의 주사 축과 동일한 축 위의 이 잉크젯 헤드의 주사방향 전방 및 후방 중 적어도 한쪽에 배치되며, 이 잉크젯 헤드와 연동하여 경계부분을 경화시키는 제 1 에너지선 조사수단과, 잉크젯 헤드에 대하여 인쇄매체의 반송방향 전방에 배치되며, 잉크젯 헤드와 연동하여 화상영역부분을 경화시키는 제 2 에너지선 조사수단을 구비함으로써, 경계부분을 인쇄하여 그 직후에 이 경계부분을 경화시킬 수 있고, 이어서 화상영역부분을 인쇄하여, 이 화상영역부분은 일정 시간이 경과한 후에 경화시킬 수 있다. 즉, 경계부분을 인쇄 직후에 경화시키므로, 번짐이 없는 선명한 경계를 형성할 수 있다. 그리고, 이러한 경계부분이 화상영역부분의 잉크의 과잉된 퍼짐을 억제할 수 있다. 또한, 화상영역부분을 일정 시간이 경과한 후에 경화시킴으로써, 화상영역부분을 평탄화할 수 있으므로, 고광택의 화상을 얻을 수 있다.

본 발명의 구성 13에 따르면, 잉크젯 헤드의 주사 축과 동일한 축 위의 잉크젯 헤드의 주사방향 전방 및 후방 중 적어도 한쪽에 배치되며, 상기 주사 축 위의 위치와 인쇄매체의 반송방향 전방의 소정 위치 사이를 쌍방향으로 이동할 수 있는 에너지선 조사수단을 구비함으로써, 잉크젯 헤드를 인쇄한 부분을 직후에 에너지선 조사할 수 있고, 또한 그 조사수단을 인쇄매체의 반송방향 전방으로 이동시킴으로써, 인쇄매체에 인쇄되어 반송된 화상에 일정한 시간이 경화한 후에 에너지선을 조사할 수 있다. 즉, 경계부분을 인쇄하여 그 직후에 이 경계부분을 경화시켜서 번짐을 방지하여 선명한 경계를 형성하고, 이어서 화상영역부분을 인쇄하여 이 화상영역부분을 일정한 시간이 경과한 후에 평탄화하여 경화시킴으로써 선명하며 고광택의 화상을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 잉크젯 프린터의 주요부 개략 상면도이다.
도 2는 본 발명의 잉크젯 프린터의 자외선 조사수단의 배치도이다.
도 3은 본 발명의 인쇄방법을 나타내는 상면도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 인쇄방법을 나타내는 상면도 및 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에서의 윤곽부분 및 솔리드 부분의 인쇄방법을 나타내는 개략도이다.

이하, 본 발명에 따른 잉크젯 프린터 및 인쇄방법에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1에 잉크젯 프린터의 주요부 개략 상면도를 나타내고, 도 2 및 도 3에 인쇄공정을 나타내는 상면도 및 단면도를 나타낸다.

우선, 본 발명의 잉크젯 프린터에 대하여 설명한다.

본 발명의 잉크젯 프린터(10)는, 미디어(인쇄매체)(12)를 지지하는 플래턴(지지체)(11)과, 미디어(12)를 반송하는 핀치 롤러(19, 20)와, 복수의 토출구를 구비하고, 미디어(12)에 대하여 상대적으로 2차원으로 주사하여서 화상의 경계부분(윤곽부분) 및 화상영역부분(솔리드 부분(solid portion))을 이 순서대로 인쇄하는 잉크젯 헤드(14)와, 잉크젯 헤드(14)의 주사 축(가이드 레일(18))과 동일한 축 상의 이 잉크젯 헤드(14)의 주사방향 전방 및 후방에 배치되며, 잉크젯 헤드(14)와 연동하여 윤곽부분을 경화시키는 제 1 자외선 조사수단(15, 16)과, 잉크젯 헤드(14)에 대하여 인쇄매체의 반송방향 전방에 배치되고, 잉크젯 헤드와 연동하여 솔리드 부분을 경화시키는 제 2 자외선 조사수단(17)을 가지는 것이다. 한편, 잉크젯 헤드의 주사방향은 Y방향이며, 미디어의 반송방향은 X방향이다. Y방향과 X방향은 서로 직교하고 있다.

미디어(12)는 플래턴(11)에 의하여 지지되는 동시에, 핀치 롤러(19, 20) 및 이송 롤러(미도시)에 의하여 사이에 끼이고, 잉크젯 헤드(14)가 잉크를 토출하면서 미디어(12)의 Y방향의 일단에서 타단까지 주사하고, 그것이 끝나는 동시에 롤러가 회전함으로써 X방향으로 반송된다.

미디어(12)는 PET, PP, PC 및 아크릴 등의 플라스틱 소재, 금속, 글라스, 염화비닐, 고무 소재 또는 종이 등의 거의 모든 소재로 이루어지는 것을 사용할 수 있다.

잉크젯 헤드(14)는 그 아랫면에 나란히 배치된 노즐(미도시)로부터 피에조(piezo) 방식 등에 의하여 잉크방울을 분사하는 구조를 가지고 있고, 유닛 프레임(13)에 고정되어, 주사수단(미도시)에 의하여 가이드 레일(18) 위를 Y방향으로 주사할 수 있게 되어 있다. 주사수단은 전동 모터 및 이 모터 제어용 전자회로 등으로 구성되어 있다.

자외선 조사수단(15, 16, 17)은 UVLED(Ultra Violet Light Emitting Diode의 약자; 자외선 발광 다이오드)가 내장되어 있고, 유닛 프레임(13)에 잉크젯 헤드(14)와 함께 배치되어, 이동수단(미도시)에 의하여 Y방향으로 주사할 수 있게 되어 있다. 자외선 조사수단(15, 16)은 잉크젯 헤드의 주사 축(가이드 레일(18))과 동일한 축 위의 주사방향 전방 및 후방에 배치되어 있다. 한편, 자외선 조사수단(17)은 잉크젯 헤드(14)에 대하여 미디어(12)의 주사방향(X방향) 전방측에 배치되어 있다. 자외선 조사수단(15, 16, 17)은 잉크젯 헤드에 의하여 분사되어 미디어(12) 위에 착탄된 자외선 경화형 잉크에 자외선을 조사하여서 잉크를 경화하여 정착시키는 것이다.

자외선 조사수단(17)은 미디어(12) 위에 착탄된 솔리드 부분의 잉크가 평탄화하기 위하여 충분한 시간을 확보할 수 있는 위치로 하는데, 잉크젯 헤드의 주사속도나 미디어의 반송속도, 환경온도, 잉크의 종류에 따라서 적절히 조정하는 것이 바람직하다.

자외선 조사수단은 특별히 한정되지 않지만, 전류나 발광 펄스폭을 변경함으로써 자유롭게 조사광량의 조정이나 ON/OFF 제어가 가능하며 소비전력이 적은 상기와 같은 UVLED 램프를 사용하는 것이 가장 적합하다. 하지만, 셔터를 설치함으로써 자외선 광량을 변경할 수 있으므로, 메탈 할라이드 램프, 크세논 램프, 고압수은 등의 다른 램프를 사용할 수도 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 에너지선 경화수단으로서 자외선을 사용한 경우에 대하여 설명하였는데, 자외선으로 한정되는 것이 아니며, 전자빔 등의 다른 에너지선을 사용하여도 좋다.

상기와 같이, 본 발명의 잉크젯 프린터(10)는, 플래턴(지지체)(11) 위에 지지된 미디어(12)의 표면에 잉크젯 헤드(14)를 Y방향으로 주사시켜서, 소정 장소의 윤곽부분을 인쇄하면서, 그 직후에 제 1 자외선 조사수단(15, 16)에 의하여 그 윤곽부분의 잉크를 경화시킨다. 이어서, 잉크젯 헤드를 Y방향으로 주사시켜서 소정 장소의 솔리드 부분을 인쇄하고, 그것이 끝난 후에 미디어(12)를 X방향으로 반송하여, 그 솔리드 부분을 제 2 자외선 조사수단(17)에 의하여 경화시키는 것이다.

다음으로, 다른 형태의 자외선 조사수단과 인쇄방법에 대하여 설명한다. 도 2에 그 자외선 조사수단의 위치를 나타내는 개략 상면도를 나타낸다.

도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 자외선 조사수단(25, 26)은, 잉크젯 헤드(24)의 주사 축과 동일한 축 위(위치 A)이고, 주사방향(Y방향)의 전방 및 후방에 배치되며, 이 주사 축 위의 위치와 인쇄매체의 반송방향 전방의 소정의 위치 사이를 쌍방향으로 이동할 수 있게 되어 있다. 잉크젯 헤드(24)에 의하여 화상의 윤곽부분을 인쇄한 후(경계인쇄공정), 자외선 조사수단(25, 26)이 그 직후에 윤곽부분의 잉크를 경화시킨다(경계경화공정). 이에 의해, 윤곽부분의 잉크방울이 퍼지지 않아 번짐이 없어, 선명한 화상을 얻을 수 있다.

그리고, 잉크젯 헤드(24)에 의하여 화상의 솔리드 부분을 인쇄한 후(화상영역 인쇄공정), 인쇄매체가 반송되는 동시에, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 자외선 조사수단(25, 26)이 인쇄매체의 반송방향인 위치 B로 이동수단(미도시)에 의해 이동하여 솔리드 부분의 잉크를 경화시킨다. 위치 B에 있어서 솔리드 부분의 잉크를 경화시킴으로써(화상영역 경화공정), 솔리드 부분의 잉크가 평탄화되는 시간을 확보하고 있다. 위치 B는, 인쇄매체가 반송되는 시간, 화상의 솔리드 부분의 인쇄영역이나 환경온도 등을 고려하여 적절하게 결정하는 것이 바람직하다. 평탄화한 후에 잉크를 경화시킴으로써, 매우 선명하며 고광택의 화상을 얻을 수 있다.

상기와 같이, 본 발명에 따르면, 윤곽부분을 인쇄한 직후에 경화시키므로, 윤곽의 번짐이 없는 선명한 화상을 얻을 수 있고, 더욱이 솔리드 부분을 평탄화한 후 경화시키므로, 광택감이 있는 화상을 얻을 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 번짐의 방지와 잉크의 평탄화 모두를 가능하게 하여, 선명하면서 고광택의 화상을 얻을 수 있다.

윤곽부분의 인쇄는 1 도트라인 이상 2~15 도트라인 폭 이하의 가느다란 선폭으로 하는 것이 바람직한데, 잉크나 미디어 및 프린터의 위치 정밀도에 따라서 다르기 때문에 이것으로 한정되는 것은 아니며, 적절히 조정하는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명의 인쇄방법에 대하여 도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면서 설명한다. 자외선 조사수단은 도 1에 나타내는 형태를 이용하여 설명한다.

도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 잉크젯 헤드(14)를 Y방향으로 주사시켜서 미디어(31) 위에 윤곽부분(32, 33)을 인쇄한다.

그리고, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 윤곽부분의 인쇄 직후에 잉크젯 헤드의 주사 축과 동일한 축에 배치된 제 1 자외선 조사수단(15, 16)(도 1 참조)에 의하여 자외선을 조사하고, 윤곽부분의 잉크를 경화시켜서 제방과 같이 한다. 경화된 윤곽부분이 솔리드 부분의 잉크의 번짐을 방지하게 되어서 매우 선명한 화상을 얻을 수 있다.

다음으로, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 잉크젯 헤드에 의하여 윤곽부분(32)과 윤곽부분(33) 사이의 솔리드 부분(34)을 자외선에 조사하지 않거나, 또는 경화에까지 이르지 않는 약한 자외선을 조사하면서 인쇄한다. 솔리드 부분의 잉크는 경화된 윤곽부분에 의하여 퍼짐이 막히므로, 번짐을 방지할 수 있어 매우 선명한 화상을 얻을 수 있다.

마지막으로, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 미디어(31)가 X방향으로 반송되어, 그 X방향 전방측에 배치된 제 2 자외선 조사수단(17)(도 1 참조)에 의하여 솔리드 부분의 잉크를 경화시킨다. 제 2 자외선 조사수단(17)이 미디어(12)의 주사방향(X방향) 전방측에 배치되어 있으므로, 솔리드 부분을 이 솔리드 부분이 평탄화된 후에 조사할 수 있어, 고광택의 화상을 얻을 수 있다.

그리고, 상술한 윤곽부분과 솔리드 부분에서의 인쇄방법의 예에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다. 기본적으로는 윤곽부분을 구성하는 잉크를 제 1 잉크, 솔리드 부분을 구성하는 잉크를 제 2 잉크라고 편의상 일컬을 때, 미디어에 착탄시키는 잉크방울의 상대적인 크기가 제 1 잉크의 잉크방울은 작게, 제 2 잉크의 잉크방울은 크게 인쇄한다. 이러한 잉크방울의 크기는 윤곽부분에서는 '윤곽부분을 형성하기에 적합한 크기의 잉크방울'이고, 솔리드 부분에서는 '솔리드 부분을 형성하기에 적합한 크기의 잉크방울'이다. 윤곽부분은, 도 3에서도 이해할 수 있는 바와 같이, 솔리드 부분(34)을 둘러싸는 좁은 영역이므로 작은 크기의 잉크방울로 형성하고, 솔리드 부분은 윤곽부분(32, 33) 사이에 끼인 영역을 메우도록 인쇄하므로 큰 크기의 잉크방울로 형성하는 것이 좋다. 이러한 방법으로 인쇄함으로써, 윤곽부분에서는 원하는 형상을 보다 정확하게 얻을 수 있고, 솔리드 부분에서는 효율적이며 신속하게 인쇄를 할 수 있다.

상술한 바와 같은 인쇄를 하는 방법으로서, 예를 들어 이른바 다계조용 잉크젯 헤드를 사용하여 미디어에 인쇄를 하는 방법을 들 수 있다. 다계조용 잉크젯 헤드에 있어서는, 인쇄시에 다음과 같은 방식을 채택함으로써, 상술한 잉크방울의 크기를 제어하는 인쇄를 할 수 있다.

본 실시형태와 같이 피에조 방식에 의한 인쇄가 가능한 잉크젯 헤드를 사용하는 경우, 이러한 잉크젯 헤드의 노즐로부터 잉크방울을 분사시킬 때에 인가하는 구동전압 펄스의 수를 제어함으로써, 한곳에 분사하는 잉크방울의 수를 조정한다.

도 5의 (a)는 4계조의 잉크젯 헤드를 사용하였을 때의 구동전압 펄스수 제어에 의한 잉크방울의 수와, 이에 대응하는 미디어에 착탄되는 잉크 도트의 상대적인 크기의 단계적인 변화를 나타내는 것이다. 도 5의 (a)에 따르면, 4계조의 잉크젯 헤드에 있어서는, 잉크가 떨어지는 것을 0~3방울의 4단계로 하도록 구동전압 펄스를 제어하여, 0방울일 때에는 도트 없음(40), 1방울일 때에는 작은 도트(42), 2방울일 때에는 중간 도트(44), 3방울일 때에는 큰 도트(46)가 되도록 설정한다. 그리고, 예를 들어 윤곽부분의 인쇄시에는 잉크방울을 1방울 떨어뜨리도록 구동전압 펄스를 제어하여, 윤곽부분을 구성하는 상술한 제 1 잉크는 작은 도트(42)를 떨어뜨린다. 또한, 솔리드 부분의 인쇄시에는 잉크방울을 3방울 떨어뜨리도록 구동전압 펄스를 제어하여, 솔리드 부분을 구성하는 상술한 제 2 잉크는 큰 도트(46)를 떨어뜨린다.

그 밖에, 가변 도트 방식에서의 인쇄가 가능한 잉크젯 헤드의 경우, 이러한 방식으로 상술한 제 1 잉크 및 제 2 잉크를 구성하여도 좋다. 가변 도트 방식의 경우, 인쇄매체에 착탄시키는 하나의 도트의 크기를 직접 여러 단계로 제어할 수 있으므로, 윤곽부분과 솔리드 부분의 각각에 있어서 최적의 도트 크기가 되도록 설정하여 인쇄를 한다.

다음으로, 인쇄방식에 따른 제어가 아니라, 미디어에 착탄시키는 도트의 크기의 변경에 따른 잉크젯 헤드를 이용하여 상기 인쇄를 하는 방법도 생각할 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 구성 7에 따르면, 2종류 이상의 서로 다른 노즐 직경을 가지는 잉크 토출용 노즐을 구비한 잉크젯 헤드를 사용하여, 상술한 바와 같이 원하는 도트 크기를 얻기 위한 인쇄를 한다. 구체적으로는, 잉크 분사용 노즐 직경이 크고 작은 수단계의 크기를 가지는 잉크젯 헤드를 사용한다. 이와 같은 헤드를 사용하여 수단계의 크기의 노즐 중 원하는 도트 크기로 인쇄하기 위하여, 윤곽부분의 인쇄시와 솔리드 부분의 인쇄시의 각각에 있어서 최적의 크기의 노즐을 선택하여 인쇄한다.

즉, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 윤곽부분의 인쇄시에는 작은 노즐(50)을 사용하여 인쇄를 하고, 솔리드 부분의 인쇄시에는 큰 노즐(52)을 사용하여 인쇄한다. 이와 같이, 인쇄시에 선택하는 노즐의 상대적인 크기를, 윤곽부분을 인쇄할 할 때에 대하여 솔리드 부분을 인쇄할 때가 커지도록 하고, 그 결과, 인쇄매체에 착탄시키는 도트의 크기도, 윤곽부분에 착탄시키는 작은 도트(54)에 대하여 솔리드 부분에 착탄시키는 도트는 큰 도트(56)로 커지도록 한다.

이와 같은 잉크젯 헤드를 사용하여 인쇄를 함으로써, 상술한 바와 같이, 윤곽부분에서는 보다 정확한 형상으로 인쇄를 할 수 있고, 솔리드 부분에서는 효율적이며 신속하게 인쇄를 할 수 있게 된다.

한편, 윤곽부분을 구성하는 잉크와 솔리드 부분을 구성하는 잉크가 서로의 경계에서 겹쳐지도록 인쇄하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 윤곽부분과 솔리드 부분 사이에 발생할 수 있는 틈을 방지할 수 있다. 특히, 화상 전체를 자외선 경화형의 클리어 잉크로 인쇄하는 경우에는, 윤곽부분과 솔리드 부분이 겹쳐도 문제가 없어, 고광택의 화상을 얻을 수 있다.

또는, 윤곽부분을 클리어 잉크로 인쇄 및 경화하고, 솔리드 부분을 컬러 잉크로 인쇄 및 경화하여도 좋다.

더욱이, 화상에서의 솔리드 부분의 영역이 넓은 경우, 클리어 잉크로 화상의 윤곽부분을 인쇄할 때, 솔리드 부분을 여러 곳으로 분할하기 위한 분할 가는 선을 동시에 인쇄하도록 하여도 좋다. 이러한 경우, 가는 선은 격자형상이어도 좋고, 줄무늬 또는 임의의 선이어도 좋다. 이에 의해, 평탄화하는 시간을 단축할 수 있어 인쇄시간의 단축이 가능하여, 생산성이 향상되는 동시에 평탄화를 확실하고 재현성 좋게 할 수 있다.

또한, 솔리드 부분을 제 2 자외선 조사수단(17)에 의하여 솔리드 부분의 잉크가 평탄화된 후에 자외선을 조사하면, 광택감이 있고 발색성이 좋은 화상을 얻을 수 있는데, 매트하게 하고 싶은 영역이 있는 경우에는, 솔리드 부분을 인쇄한 후에 제 1 자외선 조사수단(15, 16)에 의하여, 직후에 자외선을 조사함으로써 가능하다.

이상, 본 발명의 잉크젯 프린터 및 화상방법에 대하여 설명하였는데, 본 발명은 이러한 예로 한정되는 것이 아니며, 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 필요에 따라서 적절히 변경할 수 있다.

그리고, 상기 실시형태에서는 '경계부분'을 '윤곽부분'으로 설명하였는데, 이 '경계부분'은 구별하여 확인하고 싶은 영역끼리의 경계라는 정도의 의미이다. 예를 들어, 대상의 화상 데이터 중에 인접하는 화상영역끼리 5% 이상의 계조 차이가 있는 부분에 경계를 설정한다. 특히, 2개의 인접하는 화상영역부분끼리가 1개의 직선에 의하여 구분 가능한 경우에는, 경계부분은 직선형상이 된다. 또한, 여기에서 5% 이상이라고 한 것은 단순한 예시에 불과하며, 어떠한 임계값을 정하여도 상관 없다. 단, 여기에서는 5%보다 작은 경우에는 계조 표현에서의 모양으로 다루는 경우를 상정한다.

이러한 경우, 경계의 설정은, 예를 들어 화소 데이터를 미분하여 그 변화점을 검출하고, 그 변화점을 연결한 데이터 열로 경계 데이터를 설정하는 것으로 한다. 그 결과, 경계부분은 화상영역 안에 존재하는 경우도 있고, 화상영역 가장자리를 둘러싸는 형태를 취하는 경우도 있다.

그리고, 인쇄대상의 화상 데이터를 화상영역부분과 경계부분으로 분할하는 화상 데이터 분할공정은, 경계인쇄공정보다 앞서 행하는 것으로 한다. 그러한 화상 데이터 분할공정은, 잉크젯 프린터에 화상 데이터를 전송하는 컴퓨터가 프로그램을 실행함으로써 실현하면 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 미디어(12)와 잉크젯 헤드(14)가 상대적으로 2차원으로 주사하는 경우를 예로 설명하였는데, 미디어(12)와 잉크젯 헤드(14)가 상대적으로 3차원으로 이동하는 경우여도 좋다. 예를 들어, 요철면을 가지는 미디어의 표면에 대하여 인쇄할 때, 요철면의 형상에 맞추어 헤드 갭이 일정하게 되도록 잉크젯 헤드(14)를 상하 이동시키는 경우가 있다.

그리고, 상기 실시형태에서는, 화상을 인쇄하는 잉크젯 프린터를 예로 설명하였는데, 잉크젯 기술에 의하여 액체방울을 토출시켜서 매체 위에 착탄시키는 것이라면 프린터로 한정되지 않는다. 예를 들어, 잉크젯 기술에 의하여 컬러 필터를 형성하는 경우에도 적용할 수 있다. 즉, 잉크젯 기술에 의해 격자형상으로 윤곽을 형성하여 에너지선 경화시켜서 블랙 매트릭스를 형성하고, 그 블랙 매트릭스 안에 컬러 잉크를 착탄시키는 경우이다.

잉크젯 헤드로부터 잉크방울을 분사시켜서, 복수의 잉크방울의 배열로 이루어지는 화상을 인쇄하는 잉크젯 프린터 및 잉크젯 인쇄방법에 적용할 수 있다.

10: 잉크젯 프린터 11: 플래턴
12: 인쇄매체 13: 유닛 프레임
14: 잉크젯 헤드 15, 16: 제 1 자외선 조사수단
17: 제 2 자외선 조사수단 18: 가이드 레일
19, 20: 핀치 롤러 32, 33: 윤곽부분(경계부분)
34: 솔리드 부분(화상영역부분) 40: 도트 없음
42, 54: 작은 도트 44: 중간 도트
46, 56: 큰 도트 50: 작은 노즐
52: 큰 노즐

Claims

복수의 화상영역으로 구분되는 화상영역부분과 그 화상영역부분을 구분하는 경계부분으로 이루어지는 화상 데이터에 근거하여, 액체방울 형상의 잉크를 분사하는 복수의 토출구가 설치되어 이루어지는 잉크젯 헤드를 인쇄매체에 대하여 상대적으로 주사함으로써, 이 인쇄매체의 표면에 복수의 잉크방울의 배열로 이루어지는 화상을 인쇄하는 잉크젯 인쇄방법으로서,
상기 잉크가 에너지선 경화형 잉크이며,
상기 경계부분을 인쇄하는 경계인쇄공정과,
상기 경계부분 인쇄 후에 상기 경계부분에 에너지선을 조사하여 경화시키는 경계경화공정과,
상기 경계경화공정에서 경화된 상기 경계부분에 인접하는 상기 화상영역부분을 인쇄하는 화상영역 인쇄공정과,
상기 인쇄된 화상영역부분을 에너지선에 의하여 경화시키는 화상영역 경화공정을 이 순서대로 가지고,
상기 화상영역 경화공정은, 상기 화상영역 인쇄공정에서 인쇄된 화상영역부분의 잉크를 평탄화시킨 후, 이 화상영역부분에 에너지선을 조사하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄방법.
제 1 항에 있어서,
상기 경계경화공정은, 상기 잉크젯 헤드의 주사 축과 동일한 축 위의 이 잉크젯 헤드의 주사방향 전방 및 후방 중 적어도 한쪽에 배치되며, 이 잉크젯 헤드와 연동하는 에너지선 조사수단에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 화상영역 경화공정은, 상기 잉크젯 헤드에 대하여 상기 인쇄매체의 반송방향 전방에 배치된 에너지선 조사수단에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 경계부분을 구성하는 잉크 및 상기 화상영역부분을 구성하는 잉크 중 적어도 한쪽이 클리어 잉크인 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄방법.
제 4 항에 있어서,
상기 경계부분을 구성하는 잉크와 상기 화상영역부분을 구성하는 잉크가 서로의 경계에 있어서 겹쳐지도록 인쇄하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 경계부분은 상기 화상영역부분보다 작은 잉크방울의 배열에 의하여 형성되도록 인쇄하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄방법.
제 6 항에 있어서,
2종류 이상의 서로 다른 노즐 직경을 가지는 잉크 토출용 노즐을 구비한 잉크젯 헤드를 사용하여 상기 인쇄를 하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄방법.
삭제
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
인쇄대상의 화상 데이터를 복수의 화상영역으로 구분되는 화상영역부분과 그 화상영역부분을 구분하는 경계부분으로 분할하는 화상데이터 분할공정을 상기 경계인쇄공정보다 앞서 가지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 인쇄방법.
복수의 화상영역으로 구분되는 화상영역부분과 이 화상영역부분을 구분하는 경계부분으로 이루어지는 화상 데이터에 따라서, 잉크방울을 토출시키는 잉크젯 헤드를 인쇄매체에 대하여 상대적으로 주사시켜서 인쇄하는 잉크젯 프린터로서,
상기 잉크가 에너지선 경화형 잉크인 경우,
상기 잉크젯 헤드에 의한 상기 화상영역부분의 인쇄 전에 상기 잉크젯 헤드에 의하여 인쇄된 상기 경계부분을 경화시키고, 상기 경계부분을 경화시킨 후, 상기 잉크젯 헤드에 의하여 인쇄된 상기 화상영역부분을 경화시키는 에너지선 조사수단을 가지며,
상기 화상영역부분의 경화는, 상기 잉크젯 헤드에 의하여 인쇄된 화상영역부분의 잉크를 평탄화시킨 후, 이 화상영역부분에 에너지선을 조사하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
제 10 항에 있어서,
상기 에너지선 조사수단은,
상기 잉크젯 헤드에 의한 상기 화상영역부분의 인쇄 전에 상기 잉크젯 헤드에 의하여 인쇄된 상기 경계부분을 경화시키는 제 1 에너지선 조사수단과,
상기 제 1 에너지선 조사수단에 의하여 상기 경계부분을 경화시킨 후, 상기 잉크젯 헤드에 의하여 인쇄된 상기 화상영역부분을 경화시키는 제 2 에너지선 조사수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
인쇄매체를 지지하는 플래턴과,
상기 인쇄매체를 반송하는 반송수단과,
복수의 토출구를 구비하고, 상기 인쇄매체에 대하여 상대적으로 주사하여 화상의 윤곽부분 및 솔리드 부분을 이 순서대로 인쇄하는 잉크젯 헤드와,
상기 잉크젯 헤드의 주사 축과 동일한 축 위의 이 잉크젯 헤드의 주사방향 전방 및 후방 중 적어도 한쪽에 배치되며, 이 잉크젯 헤드와 연동하여 상기 윤곽부분을 경화시키는 제 1 에너지선 조사수단과,
상기 잉크젯 헤드에 대하여 상기 인쇄매체의 반송방향 전방에 배치되고,
상기 잉크젯 헤드와 연동하여 상기 솔리드 부분을 경화시키는 제 2 에너지선 조사수단을 가지며,
상기 솔리드 부분의 경화는, 상기 잉크젯 헤드에 의하여 인쇄된 솔리드 부분의 잉크를 평탄화시킨 후, 이 솔리드 부분에 상기 제 2 에너지선 조사수단에 의해 에너지선을 조사하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
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