JP2018130902A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体に対する適正な印刷条件を効率的に設定し、印刷装置の生産性を高めること。【解決手段】記録媒体繰出し部１４と、記録媒体繰出し部１４から繰出されたシート１３を巻き取る記録媒体巻取り部１７と、記録媒体繰出し部１４と記録媒体巻取り部１７との間に配置され、シート１３にインクを吐出するヘッドユニット８と、シート１３の搬送経路において、記録媒体繰出し部１４と記録媒体巻取り部１７との間に配置された接触角測定部５０と、判定部４１と、を備え、接触角測定部５０は、テスト液吐出部５１と、シート１３上に着弾したテスト液のシート１３に対する接触角を測定する測定部５２と、を有し、判定部４１は、接触角測定部５０の測定結果に応じて、シート１３の使用の可否を判定することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、印刷装置に関する。

従来からインクなどの液体を記録媒体に対して吐出する液体吐出装置（印刷装置）が使用されている（例えば、特許文献１）。このような印刷装置においては、多種多様な記録媒体に対して印刷が行えることが望ましい。しかしながら、実際には世の中にある全ての種類の記録媒体に一定の印刷品質を保ちつつ印刷を行うことは難しく、専用の記録媒体を使用する、又は使用可能な記録媒体を限定する、といったことを行っている。さらに、使用可能な記録媒体について、一定の印刷品質で印刷可能な印刷モードで印刷するために、あらかじめ試し印刷を繰り返し、最適な印刷モードを設定する必要がある。さらに、同様の試し印刷を繰り返し、使用可能な記録媒体を選別する必要がある。

特開２０１３−３５１８４号公報

ところが、試し印刷を繰り返し最適な印刷モードを設定する場合や、試し印刷を繰り返し使用可能な記録媒体を選別する場合、色々な条件で試し印刷を行う必要があるので長時間必要となり、印刷を開始するまでの期間が長くなり、印刷装置の生産性が低下するという課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る印刷装置は、記録媒体繰出し部と、前記記録媒体繰出し部から繰出された記録媒体を巻き取る記録媒体巻取り部と、前記記録媒体繰出し部と前記記録媒体巻取り部との間に配置され、前記記録媒体にインクを吐出する記録部と、前記記録媒体の搬送経路において、前記記録媒体繰出し部と前記記録媒体巻取り部との間に配置された接触角測定部と、判定部と、を備え、前記接触角測定部は、テスト液吐出部と、前記記録媒体上に着弾したテスト液の前記記録媒体に対する接触角を測定する測定部と、を有し、前記判定部は、前記接触角測定部の測定結果に応じて、前記記録媒体の使用の可否を判定することを特徴とする。

接触角測定部が印刷装置の中に組み込まれ、インライン方式で接触角を測定するので、オフライン方式で接触角を測定する場合と比べて、接触角を短時間で効率的に取得することができる。
接触角は、インクの記録媒体に対する濡れ広がり性を評価するパラメーターである。インクの記録媒体に対する濡れ広がり性が悪いと、インクは記録媒体によってはじかれ、適正な印刷を行うことが難しい。適正なインクの記録媒体に対する濡れ広がり性を有すると、インクは記録媒体に適度になじみ、適正な印刷を行うことができる。すなわち、接触角によって、記録媒体の使用の可否を判定することができる。
本実施形形態に係る印刷装置は、インライン方式により短時間で効率的に接触角を取得し、接触角から記録媒体の使用の可否を判定することができるので、例えば試し印刷を繰り返し、試行錯誤的に記録媒体の使用の可否を判定する場合と比べて、記録媒体の使用の可否を判定するための期間（装置を停止する期間）が短くなり、印刷装置の生産性を高めることができる。

［適用例２］上記適用例に記載の印刷装置では、前記判定部が前記記録媒体を使用可能と判定した場合、前記接触角測定部の測定結果に応じて印刷モードの設定又は使用可能な印刷モードの限定を行うことが好ましい。

判定部が、接触角測定部の測定結果（接触角）に応じて印刷モードの設定又は使用可能な印刷モードの限定を行うと、試し印刷を繰り返し、試行錯誤的に印刷モードの設定又は使用可能な印刷モードの限定を行う場合と比べて、印刷モードの設定又は使用可能な印刷モードの限定を行う期間（装置を停止する期間）が短くなり、印刷装置の生産性を高めることができる。

［適用例３］上記適用例に記載の印刷装置では、前記記録部は、第１方向に移動しつつ前記記録媒体に前記インクを吐出する主走査と、前記第１方向と交差する第２方向に移動する副走査とを繰り返し、前記記録媒体に１フレームの印刷を行い、前記印刷モードは、前記主走査の数であることが好ましい。

１フレームの印刷を行う主走査の数が異なると、最初の主走査と最後の主走査とで、吐出されたインクが記録媒体に保持される時間が異なり、インクが染みこむことによる記録媒体の膨潤の程度が異なり、記録媒体に形成される画像の画質に影響する。すなわち、主走査の数は、１フレームの印刷で形成される画像の画質に影響する印刷モードの一つである。従って、接触角測定部の測定結果（接触角）に応じて、印刷モード（主走査の数）の設定又は使用可能な印刷モード（主走査の数）を限定することが好ましい。

［適用例４］上記適用例に記載の印刷装置では、前記印刷モードは、前記記録媒体に吐出される前記インクの吐出量であることが好ましい。

インクの吐出量は、記録媒体に形成される画像の画質に影響し、１フレームの印刷で形成される画像の画質に影響する印刷モードの一つである。従って、接触角測定部の測定結果（接触角）に応じて、印刷モード（インクの吐出量）の設定又は使用可能な印刷モード（インクの吐出量）を限定することが好ましい。

実施形態に係る印刷装置の概要を示す概略図。 ヘッドユニットの状態を示す概略図。 水のキャストコート紙に対する接触角と適正な印刷モードとの関係を示す表。 凝固開始剤を含まないＵＶインクのグロスフィルムに対する接触角と適正なインクの吐出量との関係を示す表。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の各図においては、各層や各部位を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部位の縮尺を実際とは異ならせしめてある。

（実施形態）
「印刷装置の概要」
図１は、実施形態に係る印刷装置の概要を示す概略図である。図２は、ヘッドユニットをヘッドの底面側から見た図であり、ヘッドユニットの状態を示す概略図である。
以降の説明では、「左右方向」や「上下方向」は、図１に矢印で示した方向を基準として示すものとする。また、図１において、手前側を前側とし、奥側を後側とする。図２では、主走査方向Ｘが右方向と左方向とを含む状態で示され、副走査方向Ｙが前方向と後方向とを含む状態で示されている。
なお、図１及び図２における左右方向が「第１方向」の一例である主走査方向Ｘとなり、前後方向が「第２方向」の一例である副走査方向Ｙとなる。
最初に、図１及び図２を参照して、印刷装置１００の概要を説明する。

図１に示すように、印刷装置１００は、画像データを生成する画像生成装置１１０と、画像生成装置１１０から受信した画像データを基に印刷データを生成するホスト装置１２０と、ホスト装置１２０から受信した印刷データに基づく画像を印刷する印刷装置本体１１とを有する。
画像生成装置１１０は、例えばパーソナルコンピューターにより構成され、その本体１１１内のＣＰＵが画像作成用プログラムを実行することで構築される画像生成部１１２を備える。作業者は、画像生成部１１２を起動して入力装置１１３の操作で、モニター１１４上で印刷用の画像を作成する。入力装置１１３を用いて所定の操作をすると、その画像に係る画像データが通信インターフェイスを介してホスト装置１２０へ送信される。

ホスト装置１２０は、例えばパーソナルコンピューターにより構成され、その本体１２１内のＣＰＵがプリンタードライバー用プログラムを実行することで構築されるプリンタードライバー１２２を備える。プリンタードライバー１２２は、画像データを基に印刷データを生成し、その印刷データを印刷装置本体１１に設けられた制御装置Ｃへ送信する。
さらに、ホスト装置１２０は表示部１２３を有している。表示部１２３は、例えばタッチパネルを有する液晶表示装置で構成され、印刷制御に必要な各種情報が表示される。作業者は、表示部１２３のタッチパネルを介して各種設定を登録することができる。
制御装置Ｃは、プリンタードライバー１２２から受信した印刷データに基づいて印刷装置本体１１を制御し、印刷データに基づく画像を印刷装置本体１１に印刷させる。さらに、制御装置Ｃは、判定部４１を有する。

印刷装置本体１１では、直方体状の本体ケース１２の中に、「記録媒体」の一例である長尺状のシート１３をロールＲ１から繰り出す記録媒体繰出し部１４と、接触角測定部５０と、シート１３にインクを吐出し印刷を施す「記録部」の一例であるヘッドユニット８と、シート１３に吐出されたインクを硬化（乾燥硬化）させる硬化部１６と、インクが硬化したシート１３をロールＲ２として巻き取る記録媒体巻取り部１７とが設けられている。
すなわち、印刷装置本体１１では、シート１３の搬送方向に沿って、記録媒体繰出し部１４と、接触角測定部５０と、ヘッドユニット８と、硬化部１６と、記録媒体巻取り部１７とが順に設けられている。

本体ケース１２の中を上下に区画する平板状の基台１８よりも上側の領域が、印刷室１５になる。印刷室１５内の底部中央位置には、シート１３の印刷エリアを支持するための矩形板状の支持台１９が、基台１８上に支持された状態で配置されている。そして、本体ケース１２内の基台１８より下側の領域には、シート１３の搬送方向の上流側となる左側寄りの位置に記録媒体繰出し部１４が配置され、シート１３の搬送方向の下流側となる右側寄りの位置に記録媒体巻取り部１７が配置されている。接触角測定部５０は、記録媒体繰出し部１４と記録媒体巻取り部１７との間、詳しくは、シート１３の搬送経路において記録媒体巻取り部１７とヘッドユニット８との間に配置されている。硬化部１６は、シート１３の搬送経路においてヘッドユニット８と記録媒体巻取り部１７との間に配置されている。
なお、接触角測定部５０は、ヘッドユニット８と記録媒体巻取り部１７との間に配置される構成であってもよい。

硬化部１６は、シート１３に温風を供給し加熱する温風送風機構（図示省略）と、シート１３にＵＶ光を照射するＵＶ照射機構（図示省略）とを有している。印刷装置本体１１は、水性インク又はＵＶインクの何れかが使用可能であり、水性インクを使用する場合は温風送風機構によってシート１３に吐出された水性インクを乾燥硬化させ、ＵＶインクを使用する場合はＵＶ照射機構によってシート１３に吐出されたＵＶインクを硬化させる。
接触角測定部５０の詳細は、後述する。

記録媒体繰出し部１４には、巻き軸２８が回転自在に設けられ、ロールＲ１がその巻き軸２８に対して一体回転可能に支持されている。そして、シート１３は、巻き軸２８が回転することによりロールＲ１から繰り出されるようになっている。ロールＲ１から繰り出されたシート１３は、巻き軸２８の右側に位置する第１ローラー２１に巻き掛けられて上方へ案内される。

第１ローラー２１によって搬送方向が鉛直上方向に変換されたシート１３は、支持台１９の左側であって第１ローラー２１と上下方向で対応する位置に配置された第２ローラー２２に左側下方から巻き掛けられる。そして、第２ローラー２２に巻き掛けられて搬送方向が水平右方向に変換されたシート１３は、支持台１９の上面に摺接するようになっている。

また、支持台１９の右側には、左側の第２ローラー２２と支持台１９を挟んで対向する第３ローラー２３が設けられている。第２ローラー２２及び第３ローラー２３は各々の周面の頂部が支持台１９の上面と同じ高さとなるように位置調整されている。

支持台１９の上面から下流側（右側）に搬送されたシート１３は、第３ローラー２３に右側上方から巻き掛けられて搬送方向が鉛直下方向に変換され、ロールＲ２として記録媒体巻取り部１７に巻き取られる。

印刷室１５内における支持台１９の前後方向両側には、図中に二点鎖線で示された左右方向に延びるガイドレール２９が一対設けられている。一対のガイドレール２９には、矩形状のキャリッジ３１が主走査方向Ｘに往復移動可能に支持されている。キャリッジ３１の下面側にはヘッドユニット８が保持されている。ヘッドユニット８は、キャリッジ３１と一緒に主走査方向Ｘに往復移動可能になっている。
さらに、キャリッジ３１は、不図示のガイドレールに沿って副走査方向Ｙ（図１では紙面と直交する前後方向）への移動も可能となっている。これにより、ヘッドユニット８は主走査方向Ｘと副走査方向Ｙとの２方向への移動が可能となっている。

支持台１９の上面のほぼ全域に亘る一定範囲が印刷領域となっており、シート１３は、この印刷領域に対応する印刷エリア単位で間欠的に搬送される。支持台１９の下側には吸引装置３４が設けられている。吸引装置３４は、支持台１９の上面に開口する多数の吸引孔（図示省略）に負圧を及ぼすように駆動され、その負圧による吸引力によりシート１３は支持台１９の上面に吸着される。

そして、ヘッドユニット８が主走査方向Ｘに移動しながらノズル３，６（図２参照）からインクを吐出する液体吐出動作と、ヘッドユニット８を次回の主走査位置まで副走査方向Ｙへ移動させる改行動作とが交互に繰り返され、シート１３の印刷エリアに印刷が施される。
印刷エリアへの印刷が終わると、吸引装置３４の負圧が解除され、シート１３の支持台１９上への吸着が解除される。その後、シート１３は、搬送方向（図１における右方向）に搬送され、次の印刷エリアが支持台１９上に配置されるようになっている。

また、本体ケース１２内には、異なる色のインクをそれぞれ収容した複数個（例えば８個）のインクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ８が着脱可能に装着されている。８個のインクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ８は、例えば黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、白（Ｗ）、クリア（オーバーコート用の透明色）等の各インクを収容する。もちろん、インクの種類（色数）は適宜設定でき、黒のインクだけでモノクロ印刷する構成や、インクを２色、あるいは８色以外で３色以上の任意の色数とした構成も採用できる。

各インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ８はインク供給路等（図示省略）を通じてヘッドユニット８に接続されている。各ヘッドユニット８は各インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ８から供給されたインクを吐出してシート１３に印刷を施す。このため、印刷装置本体１１では、カラー印刷が可能となっている。

図２に示すように、ヘッドユニット８には、複数（本実施形態では８個）の第１ヘッド１と、複数（本実施形態では７個）の第２ヘッド４とが、主走査方向Ｘにおける左方向に沿って順に配置されている。さらに、複数の第１ヘッド１及び複数の第２ヘッド４は、副走査方向Ｙに沿って千鳥状に配置されている。すなわち、副走査方向Ｙに沿って一定ピッチで配列された第１ヘッド１及び第２ヘッド４は、副走査方向Ｙに半ピッチ分ずれた状態で配置されている。

各ヘッド１，４の底面となるノズル形成面３３には、多数個（本実施形態では１８０個）のノズル３，６が副走査方向Ｙに沿って一定間隔（本実施形態では１８０ｄｐｉ）で配列されたノズル列２，５が、主走査方向Ｘに所定間隔をおいて複数列（本実施形態では８列）形成されている。詳しくは、第１ヘッド１には、インクを吐出するノズル３が副走査方向Ｙに複数配列されたノズル列２が、主走査方向Ｘに所定間隔をおいて８列配置されている。第２ヘッド４には、インクを吐出するノズル６が副走査方向Ｙに複数配列されたノズル列５が、主走査方向Ｘに所定間隔をおいて８列配置されている。

さらに、８列のノズル列２，５のそれぞれには、８個のインクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ８のうちそれぞれ対応する１個のインクカートリッジからインクの供給を受け、それぞれ異なる種類のインクを吐出する。

このように、ヘッドユニット８は、複数のノズル３が副走査方向Ｙに一列に配列されたノズル列２と、主走査方向Ｘにおいてノズル列２と平行に配列され、複数のノズル６が副走査方向Ｙに一列に配列されたノズル列５と、を備えている。主走査方向Ｘから見た場合、ノズル３及びノズル６は、それぞれ一定間隔（例えば、１８０ｄｐｉ）で配置されている。さらに、主走査方向Ｘから見た場合、ノズル列２の端に配置されるノズル３とノズル列５の端に配置されるノズル６との間隔は、上述した一定間隔（例えば、１８０ｄｐｉ）と同じになるように、第１ヘッド１及び第２ヘッド４とが配置されている。
かかる構成によって、ヘッドユニット８は、ノズル３，６が一定間隔（例えば、１８０ｄｐｉ）で副走査方向Ｙに配列された長尺のヘッドとみなすことができる。
なお、主走査方向Ｘから見た場合、ノズル列２の端に配置されるノズル３とノズル列５の端に配置されるノズル６とが重なるように、第１ヘッド１及び第２ヘッド４を配置してもよい。

ヘッドユニット８（キャリッジ３１）は、図２における主走査方向Ｘへ移動しながらシート１３にインクを吐出する動作（主走査）と、ヘッドユニット８が副走査方向Ｙへの移動する改行動作（副走査）とを交互に繰り返し、印刷解像度に応じたＭ回の主走査を行うことで、１回の印刷（１フレームの印刷）を行う。すなわち、本願における主走査は、ヘッドユニット８が主走査方向Ｘに移動しながらシート１３にインクを吐出することである。本願における副走査は、ヘッドユニット８を副走査方向Ｙへ移動させヘッドユニット８の改行を行うことである。

図２の左側には、４パス印刷の状態が模式的に示されている。
例えば、４パス印刷では、まずヘッドユニット８を主走査方向Ｘにおける左方向へ１回移動させる主走査を行って１パス目を印刷し、１パス目の印刷を終えると、ヘッドユニット８を副走査方向Ｙにおける後方向へ改行量Δｙだけ移動させる改行動作を行って、ヘッドユニット８を次の主走査開始位置（次パス開始位置）に配置する。続いて、その位置から、ヘッドユニット８を主走査方向Ｘにおける右方向へ１回移動させる主走査を行って２パス目を印刷する。２パス目の印刷後に、ヘッドユニット８を副走査方向Ｙにおける後方向へ改行量Δｙだけ移動させる改行動作を行って、ヘッドユニット８を３パス目の主走査開始位置に配置する。以降、同様に主走査及び改行（副走査）を行って、３パス目及び４パス目の各印刷を行う。
このように、４パス印刷とは、１パス目の印刷と２パス目の印刷と３パス目の印刷と４パス目の印刷とによって、１フレームの印刷を行うことである。例えば、６パス印刷とは、１パス目の印刷と２パス目の印刷と３パス目の印刷と４パス目の印刷と５パス目の印刷と６パス目の印刷とによって、１フレームの印刷を行うことである。

印刷装置１００では、４パス印刷と６パス印刷と８パス印刷と１６パス印刷とが選択可能になっている。また、４パス印刷におけるパス（主走査）の数は４であり、６パス印刷におけるパス（主走査）の数は６であり、８パス印刷におけるパス（主走査）の数は８であり、１６パス印刷におけるパス（主走査）の数は１６である。
換言すれば、印刷装置１００は、１フレームの印刷における主走査の数が異なる印刷モードを有している。すなわち、印刷装置１００は、１フレームの印刷における主走査の数が４である印刷モード（４パス印刷）と、１フレームの印刷における主走査の数が６である印刷モード（６パス印刷）と、１フレームの印刷における主走査の数が８である印刷モード（８パス印刷）と、１フレームの印刷における主走査の数が１６である印刷モード（１６パス印刷）とが選択可能になっている。

「印刷装置の課題と対策」
ところで、本実施形態では、シート１３としてラベル紙が使用されている。詳しくは、シート１３は、ヘッドユニット８側に配置されヘッドユニット８からインクが吐出される記録基材１３ａと、支持台１９側に配置され支持台１９の上面に吸着される剥離基材１３ｂと、記録基材１３ａと剥離基材１３ｂとの間に配置される粘着層（図示省略）とで構成される（図１参照）。換言すれば、シート１３は、画像の印刷対象面の反対側が粘着層となった記録基材１３ａと、この粘着層を覆って設けられた剥離基材１３ｂとで構成される。そして、記録基材１３ａと剥離基材１３ｂとは容易に剥離可能になっており、最終ユーザーは、剥離基材１３ｂから記録基材１３ａを剥がし、記録基材１３ａを所望の対象物に貼り付けて使用する。

記録基材１３ａは、例えば、キャストコート紙、コート紙、アート紙、マットコート紙、上質紙、グロスフィルム（樹脂フィルム）などを使用することができる。また、記録基材１３ａが、キャストコート紙、コート紙、アート紙、マットコート紙、及びグロスフィルムである場合、インクの濡れ広がり性を適正に制御するコート層が、記録基材１３ａの画像の印刷対象面に形成されている。すなわち、記録基材１３ａが、キャストコート紙、コート紙、アート紙、マットコート紙、及びグロスフィルムである場合、記録基材１３ａは母材とコート層とで構成され、そしてコート層が画像が形成される印刷対象面になる。

記録基材１３ａの画像の印刷対象面にコート層を設けることで、記録基材１３ａの画像の印刷対象面にコート層を設けない場合と比べて、記録基材１３ａの画像の印刷対象面に吐出されたインクの濡れ広がり性が適度に制御され、鮮明な画像を形成しやすくなる。換言すれば、コート層を設けることで、画像に対する母材の影響が少なくなり、画像の画質を高めやすくなる。
また、記録基材１３ａが上質紙である場合、記録基材１３ａの画像の印刷対象面にコート層が形成されていなく、記録基材１３ａの中ににじみ防止剤が添加されている。
剥離基材１３ｂは、例えば、紙や樹脂フィルムで構成される。

上述したように、印刷装置１００は、水性インク又はＵＶインクの何れかを使用することができる。
水性インクは、色材、色材を分散させる溶剤（水）、添加剤（例えば、界面活性剤、樹脂類、ｐＨ調整剤、緩衝液、定着剤、防腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、キレート剤、酸素吸収剤など）などを含む。また、水性インクの概略８０重量％は水である。さらに、水性インクは、キャストコート紙、コート紙、アート紙、マットコート紙、上質紙、グロスフィルム（樹脂フィルム）などで構成される多様な記録基材１３ａに対して、画像を形成する場合に使用される。
ＵＶインクは、ＵＶ光を照射することで硬化し、色材と、色材が分散されたモノマー樹脂と、凝固開始剤、有機溶剤などを含む。また、ＵＶインクの概略８０重量％はモノマー樹脂である。さらに、ＵＶインクは、主にグロスフィルム（樹脂フィルム）で構成される記録基材１３ａに対して画像を形成する場合に使用される。

シート１３に水性インクを吐出し、記録基材１３ａに画像を形成する場合、水性インクの溶剤（水）は、記録基材１３ａの母材に浸透し、記録基材１３ａの母材が膨潤し、記録基材１３ａの副走査方向Ｙの寸法（幅方向の寸法）が長くなる。
例えば、６パス印刷で１フレームの印刷を行う場合、最初のパスの印刷（１パス目の印刷）では、記録基材１３ａの母材が膨潤しないので、目標位置にインクを着弾させることができる。ところが、その後のパスの印刷では、それ以前のパスの印刷で記録基材１３ａの母材が膨潤するので、目標位置にインクを着弾させることが難しくなる。特に、最後のパスの印刷（６パス目の印刷）では、最後のパスの以前の印刷（１パス目の印刷、２パス目の印刷、３パス目の印刷、４パス目の印刷、５パス目の印刷）によって、記録基材１３ａの母材が大きく膨潤するので、目標位置とインクの着弾位置とのずれが大きくなる。

印刷装置１００では、インクの着弾位置を補正しながらインクを吐出し、さらに着弾したインクを濡れ広がらせることで、目標位置にインクを配置する。
ところが、記録基材１３ａがキャストコート紙である場合、インクの着弾位置を補正しながらインクを吐出した場合であっても、最後のパスの印刷において目標位置にインクを配置することが難しくなる場合がある。すなわち、最後のパスの印刷において目標位置にインクが配置されず、目標位置に画像が形成されない画像のかすれが生じる場合がある。例えば、黒ベタの画像を形成する場合、最後のパスの印刷で形成された画像では黒ベタが形成されない領域（かすれた領域）が生じる場合がある。

記録基材１３ａがキャストコート紙である場合、製造メーカーによってキャストコート紙の性能が異なり、印刷モード（４パス印刷、６パス印刷、８パス印刷、１６パス印刷）によっては画像のかすれが生じ、印刷モードを調整しても適正な画像が形成されない場合がある。このため、記録基材１３ａがキャストコート紙である場合、記録基材１３ａの選別や、画像のかすれが生じない適正な印刷モードの設定が必要になる。
従来、色々な条件でテストパターンを記録基材１３ａ（シート１３）に印刷する試し印刷を繰り返し、試行錯誤的に評価することによって、記録基材１３ａの選別や適正な印刷モードの設定を実施していた。このため、記録基材１３ａの選別や適正な印刷モードの設定に長時間必要となり、印刷装置１００の生産性が低下するという課題があった。

ＵＶインクは、ＵＶ光を照射して硬化されるので、例えば、熱風を供給して乾燥（硬化）される水性インクと比べて、早く硬化させることができる。ＵＶインクは、水性インクと比べて、早く硬化されるので記録基材１３ａの母材（樹脂フィルム）に浸透しにくく、記録基材１３ａのコート層に残留しやすい。このため、ＵＶインクは、水性インクと比べて、記録基材１３ａのコート層に形成される色材層（固形層）が厚くなり、光沢がある画像を形成することができる。
例えば、ＵＶインクの吐出量が多い場合、ＵＶインクの吐出量が少ない場合と比べて、記録基材１３ａのコート層に形成される固形層が厚くなる。ところが、固形層と記録基材１３ａのコート層との密着性が悪く、固形層が厚くなると、固形層が剥離しやすくなる。

さらに、ＵＶインクの吐出量が多い場合、ＵＶインクの吐出量が少ない場合と比べて、インクの吐出量が多いので記録基材１３ａのコート層に吐出されたＵＶインクは濡れ広がりやすくなる。ところが、インクの吐出量が多くなりすぎると、ＵＶインクは過度に濡れ広がり、隣の目標位置に着弾した他の色のＵＶインクと混ざるおそれがある。仮に、異なる色のＵＶインクが混ざり合うと、記録基材１３ａに形成される画像の色味が変化し、画像の画質が劣化する。このため、ヘッドユニット８から吐出されるＵＶインクの吐出量を適正に調整する必要がある。

従来、色々な吐出条件でテストパターンを記録基材１３ａ（シート１３）に印刷する試し印刷を繰り返し、試行錯誤的に評価することによって、適正なＵＶインクの吐出量の設定を実施していた。このため、適正なＵＶインクの吐出量の設定に長時間必要となり、印刷装置１００の生産性が低下するという課題があった。
なお、ＵＶインクの吐出量の設定は、「印刷モードの設定」の一例である。

本実施形態は、このような課題を解決する有効な構成を有しているので、以下にその概要を説明する。
図３は、水の記録基材（キャストコート紙）に対する接触角と、適正な印刷モードとの関係を示す表である。図４は、凝固開始剤を含まないＵＶインクの記録基材（グロスフィルム）に対する接触角と、適正なインクの吐出量との関係を示す表である。
以降、記録基材１３ａをキャストコート紙に限定して図３の説明を行い、記録基材１３ａをグロスフィルムに限定して図４の説明を行う。

発明者は、水のキャストコート紙に対する接触角と適正な印刷モードとの関係を鋭意評価し、両者に相関関係があり、水性インクを使用してキャストコート紙に印刷する場合、水のキャストコート紙に対する接触角を測定することによって、キャストコート紙の使用の可否を判定することが可能であり、適正な印刷モード（主走査（パス）の数）を設定することが可能であるという事実を見出した。

さらに、発明者は、凝固開始剤を含まないＵＶインクのグロスフィルムに対する接触角と適正な吐出量との関係を鋭意評価し、両者に相関関係があり、ＵＶインクを使用してグロスフィルムに印刷する場合、凝固開始剤を含まないＵＶインクのグロスフィルムに対する接触角を測定することによって、適正な印刷モード（ＵＶインクの吐出量）を設定することが可能であるという事実を見出した。

図３に示すように、水のキャストコート紙に対する接触角が８０°〜９０°である場合、印刷装置１００の適正な印刷モードとして、６パス印刷と８パス印刷と１６パス印刷とが存在する。水のキャストコート紙に対する接触角が９０°〜１１０°である場合、印刷装置１００の適正な印刷モードとして、８パス印刷と１６パス印刷とが存在する。水のキャストコート紙に対する接触角が１１０°よりも大きい場合、印刷装置１００の適正な印刷モードは存在しない（かすれが無い画像を形成することが難しい）。

水のキャストコート紙に対する接触角が大きくなると、水のキャストコート紙に対する接触角が小さい場合と比べて、水性インクは濡れ広がりにくくなる。このため、水のキャストコート紙に対する接触角が８０°〜９０°、９０°〜１１０°、１１０°よりも大きい（１１０°〜）の順に、水性インクはキャストコート紙に対して濡れ広がりにくくなる。
上述したように、キャストコート紙に水性インクを吐出すると、キャストコート紙の母材が膨潤し、キャストコート紙の副走査方向Ｙの寸法（幅方向の寸法）が長くなる。特に、最後のパスの印刷では、キャストコート紙の母材の膨潤が著しくなり、目標位置とインクの着弾位置とのずれが大きくなる。

さらに、水のキャストコート紙に対する接触角が小さく、水性インクが濡れ広がりやすい場合、キャストコート紙のコート層に着弾したインクが目標位置に濡れ広がりやすくなり、画像のかすれが生じにくい。水のキャストコート紙に対する接触角が大きく、水性インクが濡れ広がりにくい場合、キャストコート紙のコート層に着弾したインクが目標位置に濡れ広がりにくいので、画像のかすれが生じやすい。

発明者は、水のキャストコート紙に対する接触角が１１０°よりも大きい場合、キャストコート紙のコート層に着弾したインクが目標位置に濡れ広がらず、画像のかすれが生じ、適切な印刷を施すことが難しいという事実を見出した。すなわち、水の接触角が１１０°よりも大きくなるキャストコート紙を使用した場合、印刷装置１００では、かすれが無い画像を形成することが難しい。従って、水の接触角が１１０°よりも大きくなるキャストコート紙は、印刷装置１００において使用不可能である。
このように、発明者は、水のキャストコート紙に対する接触角を測定することで、キャストコート紙の使用の可否を判定することができるという事実を見出した。

主走査（パス）の数が少なくなると、１回の主走査（パス）で吐出される水性インクの量が多くなる。例えば、６パス印刷は、８パス印刷や１６パス印刷と比べて、１回の主走査（パス）で吐出される水性インクの量が多くなる。１回の主走査（パス）で吐出される水性インクの量が多くなると、１回の主走査（パス）で吐出される水性インクの量が少ない場合と比べて、キャストコート紙の母材が膨潤しやすくなる。すなわち、キャストコート紙の母材の膨潤は、１６パス印刷、８パス印刷、６パス印刷の順に大きくなる。

水性インクが濡れ広がりやすい場合、キャストコート紙の母材の膨潤が大きい場合であっても水性インクが目標位置に濡れ広がることができ、画像のかすれが生じにくい。ところが、水性インクが濡れ広がりにくい場合、キャストコート紙の母材の膨潤が大きい場合に水性インクが目標位置に濡れ広がりにくくなり、画像のかすれが生じやすい。

このため、キャストコート紙の母材の膨潤が大きい場合、水性インクが濡れ広がりやすい条件が適しており、水性インクが濡れ広がりにくい条件は適していない。従って、キャストコート紙の母材の膨潤が大きい６パス印刷は、水性インクが濡れ広がりやすい条件（水のキャストコート紙に対する接触角が８０°〜９０°である条件）が適しており、水性インクが濡れ広がりにくい条件（水のキャストコート紙に対する接触角が９０°〜１１０°である条件）が適していない。
一方、キャストコート紙の母材の膨潤が小さい８パス及び１６パス印刷は、水性インクが濡れ広がりやすい条件（水のキャストコート紙に対する接触角が８０°〜９０°である条件）、及び水性インクが濡れ広がりにくい条件（水のキャストコート紙に対する接触角が９０°〜１１０°である条件）の両方に対して適している。
このように、発明者は、水のキャストコート紙に対する接触角を測定することによって、適正な印刷モード（主走査（パス）の数）を設定（判定）することが可能であるという事実を見出した。

図４に示すように、凝固開始剤を含まないＵＶインクのグロスフィルムに対する接触角が２５°よりも大きいグロスフィルム＃１は、インクの吐出量が多い条件が好ましい。凝固開始剤を含まないＵＶインクのグロスフィルムに対する接触角が２５°よりも小さいグロスフィルム＃２は、インクの吐出量が少ない条件が好ましい。

上述したように、ＵＶインクの吐出量が多い場合、ＵＶインクの吐出量が少ない場合と比べて、グロスフィルムに吐出されたＵＶインクは濡れ広がりやすくなり、他の色のＵＶインクとの混色が生じやすく、画質の低下をまねくおそれがある。一方、ＵＶインクの吐出量が少なくなりすぎると、ＵＶインクが目標位置まで濡れ広がらず、画像のかすれが生じるおそれがある。このため、ＵＶインクを使用する場合、印刷装置１００では適正なＵＶインクの塗布量を設定することが必要になる。

接触角が２５°よりも小さいグロスフィルム＃２は、接触角が２５°よりも大きいグロスフィルム＃１と比べて、ＵＶインクが濡れ広がりやすいので、ＵＶインクの吐出量が少ない条件が好ましい（濡れ広がりにくい条件が好ましい）。さらに、接触角が２５°よりも大きいグロスフィルム＃１は、接触角が２５°よりも小さいグロスフィルム＃２と比べて、ＵＶインクが濡れ広がりにくいので、ＵＶインクの吐出量が多い条件が好ましい（濡れ広がりやすい条件が好ましい）。
このように、発明者は、凝固開始剤を含まないＵＶインクのグロスフィルムに対する接触角を測定することによって、適正な印刷モード（ＵＶインクの吐出量）を設定（判定）することが可能であるという事実を見出した。

なお、ヘッド１，４（図２参照）は、共通液室（図示省略）と、圧力発生室（図示省略）と、圧電素子（図示省略）と、ノズル３，６（図２参照）とを有している。圧電素子は、撓み振動モードの圧電アクチュエーター、又は縦振動モードの圧電アクチュエーターである。圧力発生室にインクが供給された状態で、圧電素子が圧力発生室の一部を形成する振動板を振動させ、圧力発生室に圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用することで、ノズル３，６からグロスフィルムに対してＵＶインクが吐出される。換言すれば、ヘッド１，４は、圧電素子をパルス駆動させて、ノズル３，６からグロスフィルムに対してＵＶインクを吐出する。

図４におけるＵＶインクの吐出量が多い条件は、１回のパルス駆動で吐出されるインクの吐出量が５ピコリットルよりも多い条件に相当する。すなわち、接触角が２５°よりも大きいグロスフィルム＃１は、接触角が２５°以下のグロスフィルム＃２と比べて、１回のパルス駆動で吐出されるインクの吐出量が５ピコリットルよりも多い条件が好ましい。
図４におけるインクの吐出量が少ない条件は、１回のパルス駆動で吐出されるインクの吐出量が５ピコリットルよりも少ない条件に相当する。すなわち、接触角が２５°以下のグロスフィルム＃２は、接触角が２５°よりも大きいグロスフィルム＃１と比べて、１回のパルス駆動で吐出されるインクの吐出量が５ピコリットルよりも少ない条件が好ましい。

加えて、本実施形態に係る印刷装置１００は、テスト液の記録基材１３ａに対する接触角をインライン方式で測定（取得）することができる構成（接触角測定部５０、判定部４１）を有している（図１参照）。すなわち、本実施形態に係る印刷装置１００は、インライン方式でテスト液の記録基材１３ａに対する接触角を取得するので、オフライン方式でテスト液の記録基材１３ａに対する接触角を取得する場合と比べて、短時間で効率的にテスト液の記録基材１３ａに対する接触角を取得することができる。
接触角測定部５０は、テスト液吐出部５１と、測定部５２とを有している。テスト液吐出部５１は、例えばインクジェット方式で一定量のテスト液を記録基材１３ａに吐出する。吐出されたテスト液は、表面張力によって表面積が小さくなるように形状が変化する、例えば、記録基材１３ａから盛り上がった半球体形状や半楕円体形状などの形状に変化する。測定部５２は、テスト液の形状を撮像する撮像部と、撮像された画像を画像処理しテスト液の記録基材１３ａに対する接触角を算出する処理部とを有する。そして、測定部５２はテスト液の記録基材１３ａに対する接触角を測定する。
判定部４１は、水のキャストコート紙に対する接触角を接触角測定部５０から取得する。

水性インクの場合、テスト液は水であり、測定部５２は、水のキャストコート紙に対する接触角を測定する。ＵＶインクの場合、テスト液は、凝固開始剤を含まないＵＶインクであり、測定部５２は、凝固開始剤を含まないＵＶインクのグロスフィルムに対する接触角を測定する。
印刷装置１００では、判定部４１は、水のキャストコート紙に対する接触角が１１０°よりも大きくなるキャストコート紙は使用不可能と判定し、水のキャストコート紙に対する接触角が１１０°以下のキャストコート紙は使用可能と判定する。すなわち、判定部４１は、接触角測定部５０の測定結果（水のキャストコート紙に対する接触角）に応じて、キャストコート紙（シート１３）の使用の可否を判定する。

キャストコート紙が使用可能と判定される場合、判定部４１は、適正な印刷モード（主走査（パス））の数を設定し、使用可能な印刷モード（主走査（パス））の限定を行う。
例えば、判定部４１は、水のキャストコート紙に対する接触角が８０°〜９０°である場合、６パス印刷と８パス印刷と１６パス印刷とが適正であると判断し、表示部１２３に、６パス印刷と８パス印刷と１６パス印刷とのいずれかが選択可能なアイコンを表示させる。そして、作業者は、表示部１２３のタッチパネルにタッチし、６パス印刷と８パス印刷と１６パス印刷とのいずれかがを選択する。
例えば、判定部４１は、水のキャストコート紙に対する接触角が９０°〜１１０°である場合、８パス印刷と１６パス印刷とが適正であると判断し、表示部１２３に、８パス印刷と１６パス印刷とのいずれかが選択可能なアイコンを表示させる。そして、作業者は、表示部１２３のタッチパネルにタッチし、８パス印刷と１６パス印刷とのいずれかがを選択する。

１フレームの印刷を行う主走査（パス）の数が多くなると、１フレームの印刷を行う主走査（パス）の数が少ない場合と比べて、１フレームの印刷で形成される画像を構成する画素の数が多くなり、高精細な画像を形成することができ、画質を高めることができる。従って、６パス印刷、８パス印刷、１６パス印刷の順にキャストコート紙に形成される画像の画質が高められる。
一方、１フレームの印刷を行う主走査（パス）の数が少なくなると、１フレームの印刷を行う主走査（パス）の数が多い場合と比べて、１フレームの印刷で吐出される水性インクの回数が多くなくなり、１フレームの印刷の所要時間が短くなり、生産性を高めることができる。従って、１６パス印刷、８パス印刷、６パス印刷の順に、印刷装置１００の生産性が高められる。

このように、画質と生産性（１フレームの印刷の所要時間）とはトレードオフの関係にあり、作業者は、表示部１２３のタッチパネルにタッチし、適正な印刷モードを選択する。なお、印刷装置１００では、作業者が適正な印刷モードを選択することを省略することができる。詳しくは、事前に必要な情報を制御装置Ｃに登録すれば、判定部４１は水のキャストコート紙に対する接触角を測定した後に、自動的に適正な印刷モードを選択し、自動的にキャストコート紙に対する印刷を開始することができる。

さらに、判定部４１は、凝固開始剤を含まないＵＶインクのグロスフィルムに対する接触角を算出し、適正な印刷モード（ＵＶインクの吐出量）を設定し、自動的にグロスフィルムに対する印刷を開始する。
詳しくは、凝固開始剤を含まないＵＶインクのグロスフィルムに対する接触角が２５°よりも大きいグロスフィルムは、インクの吐出量が多い条件（１回のパルス駆動で吐出されるインクの吐出量が５ピコリットルよりも多い条件）で印刷を開始する。凝固開始剤を含まないＵＶインクのグロスフィルムに対する接触角が２５°よりも小さいグロスフィルムは、インクの吐出量が少ない条件（１回のパルス駆動で吐出されるインクの吐出量が５ピコリットルよりも少ない条件）で印刷を開始する。

以上述べたように、本実施形態に係る印刷装置１００は、インライン方式でテスト液の記録基材１３ａに対する接触角を取得し、取得された接触角に応じて、記録基材１３ａ（シート１３）の使用の可否を判定し、記録基材１３ａ（シート１３）が使用可能である場合に、取得された接触角に応じて印刷モード（主走査の数、インクの吐出量）の設定、又は使用可能な印刷モード（主走査の数、インクの吐出量）の限定を行い、設定された印刷モードに応じた印刷を実施することができる。従って、テストパターンによって試行錯誤的にオフライン方式で評価する場合と比べて、記録基材１３ａ（シート１３）の使用の可否の評価、適正な印刷モードの設定又は使用可能な印刷モードの限定を、短時間で効率的に実施でき、印刷装置１００の生産性を高めることができる。

さらに、図３及び図４に示す結果は一例であり、記録基材１３ａ（シート１３）の構成や製造条件が変化した場合は、図３及び図４に示す結果と異なる結果によって、記録基材１３ａ（シート１３）の使用の可否を判定し、適正な印刷モードの設定又は使用可能な印刷モードの限定を実施する場合がある。すなわち、本発明は、図３及び図４を適用することに限定されない。
本発明の特徴点は、インクの記録媒体に対する接触角をインライン方式で測定し、取得された接触角から、記録媒体の使用の可否を判定し、適正な印刷モードの設定又は使用可能な印刷モードの限定を実施することにある。例えば、接触角をインライン方式で取得し、接触角によって記録媒体の使用の可否を判定する構成は、本発明の技術的適用範囲である。さらに、接触角をインライン方式で取得し、適正な印刷モードの設定又は使用可能な印刷モードの限定を実施する構成は、本発明の技術的適用範囲である。

なお、印刷装置１００は、シート１３が搬送方向に搬送され、ヘッドユニット８が静止した状態でインクを吐出することによって、シート１３に印刷がなされる構成であってもよい。すなわち、印刷装置１００は、ラインヘッドによって印刷がなされるライン方式の印刷装置であってもよい。

さらに、本発明は、上記実施形態と異なる記録媒体に対してパターン（画像）を形成可能な印刷装置（液体吐出装置）に適用することができる。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出ヘッドを有する色材吐出装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材吐出ヘッドを有する電極材吐出装置、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物吐出ヘッドを有する生体有機物吐出装置等にも本発明を適用することができる。

１，４…ヘッド、８…ヘッドユニット、１１…印刷装置本体、１３…シート、１４…記録媒体繰出し部、１５…印刷室、１６…硬化部、１７…記録媒体巻取り部、４１…判定部、５０…接触角測定部、５１…テスト液吐出部、５２…測定部、１００…印刷装置、１１０…画像生成装置、１２０…ホスト装置。

Claims (4)

1. 記録媒体繰出し部と、
   前記記録媒体繰出し部から繰出された記録媒体を巻き取る記録媒体巻取り部と、
   前記記録媒体繰出し部と前記記録媒体巻取り部との間に配置され、前記記録媒体にインクを吐出する記録部と、
   前記記録媒体の搬送経路において、前記記録媒体繰出し部と前記記録媒体巻取り部との間に配置された接触角測定部と、
   判定部と、
   を備え、
   前記接触角測定部は、
   テスト液吐出部と、
   前記記録媒体上に着弾したテスト液の前記記録媒体に対する接触角を測定する測定部と、
   を有し、
   前記判定部は、前記接触角測定部の測定結果に応じて、前記記録媒体の使用の可否を判定することを特徴とする印刷装置。
2. 前記判定部が前記記録媒体を使用可能と判定した場合、前記接触角測定部の測定結果に応じて印刷モードの設定又は使用可能な印刷モードの限定を行うことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記記録部は、第１方向に移動しつつ前記記録媒体に前記インクを吐出する主走査と、前記第１方向と交差する第２方向に移動する副走査とを繰り返し、前記記録媒体に１フレームの印刷を行い、
   前記印刷モードは、前記主走査の数であることを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
4. 前記印刷モードは、前記記録媒体に吐出される前記インクの吐出量であることを特徴とする請求項２又は３に記載の印刷装置。

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