(57)【要約】【課題】印刷柄の上では全く使用しないノズルが存在したとしてもインク詰まりを起こすことがないようにしたインクジェット印刷技術を利用した建築板印刷装置を提供すること。【解決手段】形成しようとする印刷画像中に、該印刷画像に悪影響を及ぼさない程度で、あえて、印刷柄からするとインクを吐出しないノズルの一部からインクを吐出してフラッシングドットを形成する建築板印刷装置。これにより、例えば濃度高、濃度中、濃度低の３種類の濃度を有するカラードットが混在した独特な風合いの自然な意匠表現が可能となる。【選択図】図１
2005066909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築板に印刷する柄パターンを記憶する柄パターン記憶手段と、
入力される駆動信号に応じてノズルからのインクの吐出を制御する制御手段と、
印刷のためにインクを吐出する第１駆動信号及びインク詰まり防止のためであって印刷としては目立たない程度にインクを吐出する第２駆動信号を発生する駆動信号発生回路と、
前記柄パターン記憶手段から読出した柄パターンに応じて、インクを吐出するノズルに対して前記第１駆動信号を、かつ、インクを吐出しないノズルの一部に対して第２駆動信号を制御手段に出力する選択回路と
を備えることを特徴とするインクジェット式の建築板印刷装置。
【請求項２】
建築板に印刷する柄パターンを記憶する柄パターン記憶手段と、
入力される駆動信号に応じて１つのドットについて複数のノズルからのインクの吐出を制御する制御手段と、
印刷のためにインクを吐出する第１駆動信号及びインク詰まり防止のためであって印刷としては目立たない程度にインクを吐出する第２駆動信号を発生する駆動信号発生回路と、
前記柄パターン記憶手段から読出した柄パターンに応じた濃度になるように前記第１駆動信号を、かつ、該濃度が最も濃い濃度ではない場合に第１駆動信号を出力しない少なくとも一部のノズルに対して第２駆動信号を制御手段に出力する選択回路と
を備えることを特徴とするインクジェット式の建築板印刷装置。
【請求項３】
前記第２駆動信号は、黒のインクに対して、他の色のインクに対するよりも出力の頻度が少ないことを特徴とする請求項１又は２記載の建築板印刷装置。
【請求項４】
前記駆動信号発生回路は、第１駆動信号を発生するものと第２駆動信号を発生するものの２つから成り、前記選択回路は、各ノズル毎に備えられ前記２つの駆動信号発生回路からの共通の２つの駆動信号を選択的に各ノズルの制御手段に出力することを特徴とする請求項１又は２記載の建築板印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット印刷技術を利用した建築板印刷装置に係り、詳しくはノズルのインク詰まりを未然に防止できる建築板印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェット式印刷装置は、インクの増粘傾向を解消するために、印刷には関係しないインク滴をノズルから噴射させるという動作を行わせており、これを「フラッシング」と呼んでいる（例えば、特許文献１参照）。かかるフラッシング動作では、インク滴を必ず噴出させるので、ノズルが詰まってしまう前に、かかる動作を行わせることにより、効果的にインク詰まりの発生を未然に防止できる。
【０００３】
このフラッシング動作は通常のシリアルプリンタの場合、印刷動作が行われない部分に印刷ヘッドが移動して行われるようになっているが、ヘッド固定型のラインプリンタの場合には、板と板との走行間隔に該当する合間の時間を利用して行うことになる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１７０６１６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、建築板という大きな被印刷面を有するものの印刷を行う場合には、１枚の板の印刷中において、様々な色柄模様を再現する上で、使用頻度が少なくなるノズルが存在する場合が多々ある。そのような使用頻度が少ないノズルについては、その部分におけるインク状態が、増粘移行傾向になっていくおそれは十分にあり、そのことは、先述した板と板との走行間隔に該当する時間を利用してのフラッシングを行うだけでは、部分的に発生するインク増粘移行傾向を確実に解消できるという保証がない。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、印刷柄の上では全く使用しないノズルが存在したとしてもインク詰まりを起こすことがないようにしたインクジェット印刷技術を利用した建築板印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の建築板印刷装置は、建築板に印刷する柄パターンを記憶する柄パターン記憶手段と、入力される駆動信号に応じてノズルからのインクの吐出を制御する制御手段と、印刷のためにインクを吐出する第１駆動信号及びインク詰まり防止のためであって印刷としては目立たない程度にインクを吐出する第２駆動信号を発生する駆動信号発生回路と、前記柄パターン記憶手段から読出した柄パターンに応じて、インクを吐出するノズルに対して前記第１駆動信号を、かつ、インクを吐出しないノズルの一部に対して第２駆動信号を制御手段に出力する選択回路とを備えるインクジェット式のものである。
【０００８】
また、本発明の建築板印刷装置は、建築板に印刷する柄パターンを記憶する柄パターン記憶手段と、入力される駆動信号に応じて１つのドットについて複数のノズルからのインクの吐出を制御する制御手段と、印刷のためにインクを吐出する第１駆動信号及びインク詰まり防止のためであって印刷としては目立たない程度にインクを吐出する第２駆動信号を発生する駆動信号発生回路と、前記柄パターン記憶手段から読出した柄パターンに応じた濃度になるように前記第１駆動信号を、かつ、該濃度が最も濃い濃度ではない場合に第１駆動信号を出力しない少なくとも一部のノズルに対して第２駆動信号を制御手段に出力する選択回路とを備えるインクジェット式のものである。
【０００９】
また、前記第２駆動信号は、黒のインクに対して、他の色のインクに対するよりも出力の頻度が少ないことで、色調への影響（くすみ）が軽減される。
【００１０】
また、前記駆動信号発生回路は、第１駆動信号を発生するものと第２駆動信号を発生するものの２つから成り、前記選択回路は、各ノズル毎に備えられ前記２つの駆動信号発生回路からの共通の２つの駆動信号を選択的に各ノズルの制御手段に出力することで、回路規模を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、形成しようとする印刷画像中に、該印刷画像に悪影響を及ぼさない程度で、あえて、インク滴を噴射してフラッシングドットを形成するという積極的なノズル詰まり防止策をとるため、ノズル部のインク詰まりの防止効果は、より一層確実なものとなる。
【００１２】
また、走行する建築板（移動する被印刷領域）に対して、正確にカラードット及びフラッシングドットを形成していくことで、例えば濃度高、濃度中、濃度低の３種類の濃度を有するカラードットが混在した独特な風合いの自然な意匠表現が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態による建築板印刷装置の構成を示す図である。図１(a)は、第１の実施の形態の例を示す図であり、図１(b)は、その変化例を示す図である。第１の実施の形態の建築板印刷装置の構成は主に柄パターン記憶手段１１、選択回路１２、駆動信号発生回路１３、及び制御手段１４から成る。
【００１５】
この建築板印刷装置は、インクジェット式の印刷を建築板の被印刷面に施すものであり、柄パターン記憶手段１１は、建築板の被印刷面に意匠柄パターンの印刷を施すための各インクジェットノズルの吐出パターンを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリである。選択回路１２は、柄パターン記憶手段１１から読み出された各インクジェットノズルの吐出パターンに基づいて駆動信号発生回路１３からインクを吐出するノズルに対して印刷のためにインクを吐出する第１駆動信号及びインクを吐出しないノズルの一部に対してインク詰まり防止のためであって印刷としては目立たない程度にインクを吐出する第２駆動信号を発生させる。駆動信号発生回路１３は、発生する第１駆動信号及び第２駆動信号を制御手段１４に出力する。制御手段１４は、入力される駆動信号が印刷のためにインクを吐出する第１駆動信号であるのか、インク詰まり防止のためであって印刷としては目立たない程度にインクを吐出する第２駆動信号であるのかに応じてノズルからのインクの吐出をそれぞれ制御する具体的には圧電素子などである。
【００１６】
図１(b)は、第１実施の形態の変化例の構成を示す図であり、この建築板印刷装置の構成は、主に柄パターン記憶手段２１、選択回路２２、駆動信号発生回路２３、及び制御手段２４から成る。この変化例の場合は、選択回路２２は、駆動信号発生回路２３で発生する２つの信号である第１駆動信号及び第２駆動信号を、柄パターン記憶手段２１に記憶されている各インクジェットノズルの吐出パターンに基づいて、制御手段２４に出力するものである。図１(a)に示される例の場合には各ノズルに対して駆動信号発生回路１３が必要であるが、図１(b)に示されるこの例の場合には、多数のノズルに対して第１駆動信号を発生するものと第２駆動信号を発生するものの２つの駆動信号発生回路２３を備えるだけですむ。
【００１７】
図２は、第１実施の形態による建築板印刷装置の配置例を示す図である。建築板が建築板搬送方向に搬送される間に、その上部にシアン色の印刷ヘッドＨＣ、マゼンタ色の印刷ヘッドＨＭ、黄色の印刷ヘッドＨＹ、及び黒色の印刷ヘッドＨＫが備えられる。各印刷ヘッドＨＣ、ＨＭ、ＨＹ、ＨＫは固定ヘッドのヘッド分離方式となる。
【００１８】
図３は、第１実施の形態による建築板印刷装置の印刷ヘッド下面のノズル配列例を示す図である。建築板搬送方向に直交する方向に直線状にノズルをノズルピッチｐ（＝Ｖ／ｆ、Ｖ＝建築板搬送速度、ｆ＝インク吐出周波数）の間隔で並べて、それを更に建築板搬送方向にノズルピッチｐの間隔で３個のノズルを配置する。
【００１９】
ノズルＮｏ.（３）の水平ライン直下の位置を建築板の横方向被印刷ラインが通過した時点において、１個のカラードットが形成終了するように、時間差をつけて、３個のノズルの動作時期を制御する。
【００２０】
具体的には、濃度低（インク１滴で１カラードットを形成する）場合は、ノズルＮｏ.（３）のノズルのみ駆動する。濃度中（インク２滴で１カラードットを形成する）場合にはノズルＮｏ.（２）に続いて、ノズルＮｏ.（３）を駆動する。その時間差Δｔ＝ｐ／Ｖである。濃度高（インク３滴で１カラードットを形成する）場合には、ノズルＮｏ.（１）→（２）→（３）の順に各ノズルを駆動する。
【００２１】
図４は、第１実施の形態による建築板印刷装置の印刷動作を説明する図である。例えば、被印刷矩形領域Ａ１（ｐ×ｐ）は、ｔ＝１でノズルＮｏ.（１）が駆動され、ｔ＝３でノズルＮｏ.（２）が駆動され、ｔ＝５でノズルＮｏ.（３）が駆動されることで、濃度高のカラードット（黒く塗りつぶした丸）が印刷される。なお、斜線を施した丸は濃度中のカラードットを、白丸は、濃度低のカラードットをそれぞれ示す。
【００２２】
同様に、建築板の横方向（建築板搬送方向に直交する方向）に並列する各被印刷矩形領域Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、・・・についてもそれぞれ３個のノズルＮｏ.（１）、（２）、（３）の各駆動時期が制御される。タイマによる計時範囲は、ｔ＝０〜ｔ＝６であり、パルスカウントにより制御される。
【００２３】
また、被印刷矩形領域Ａ１に続く、建築板の縦方向（建築板搬送方向）における被印刷矩形領域Ａ２については、建築板の意匠面の先端ラインがｔ＝２の時点に到達した時点を、新たな基準時点ｔ＝０として、Ａ１と同様に印刷制御される。Ａ２に並列するＢ２、Ｃ２、Ｄ２、・・・についても同様である。
【００２４】
また、インク滴の重畳数の差は、印刷されるカラードットの濃度差とドット径の若干の差となって現れる。
【００２５】
上記印刷制御を、図１に示す各色印刷ヘッドごとに実行することで、各色カラードット構成による各色印刷画像が形成される。なお、原則として、各色印刷画像は重ならないように印刷するものとしている。
【００２６】
図５は、第１実施の形態による建築板印刷装置の画素形成の例を示す図である。本実施の形態では、縦横各４カラードットの合成１６のカラードット構成によって１画素を形成する。ただし、各色カラードットの配置は、便宜上のものであって、適当に配置して表現している。
【００２７】
図面左上に、１６カラードットによる１画素構成の区分領域を示す。Ａ行、Ｂ行、Ｃ行、Ｄ行が、建築板の縦方向（建築板搬送方向）における各被印刷ライン上に並列する被印刷矩形領域となっている。
【００２８】
図面中央に、建築板の横方向（建築板搬送方向に直交する方向）に並列する４本の被印刷ラインについて、建築板の縦方向（建築板の搬送方向）に並列する６個の被印刷矩形領域に対して印刷される各色のカラードット配置例を示す。
【００２９】
図２に示す各色印刷ヘッドごとに、このような各色別のドット画像（○、△、□、●）が独立して形成される。なお、１個のカラードットは、図４に示す制御によって形成されるようになっている。形成される印刷画像としては、各印刷ヘッドを通過するごとに、［Ｃ（シアン）］色画像→［Ｃ＋Ｍ（マゼンタ）］色画像→［Ｃ＋Ｍ＋Ｙ（黄色）］色画像→［Ｃ＋Ｍ＋Ｙ＋Ｋ（黒）］色画像が順々に形成されていく。
【００３０】
いま、図３に示す建築板の縦方向（建築板の搬送方向）に並列する３個のノズルから構成されるものを１つのノズル組として取り扱うものとすれば、各被印刷ラインは、それに専用となるノズル組が印刷を担当することになる。
【００３１】
１つのノズル組について、そのフラッシング動作を、どの時期に行うかについて簡単に説明する。
【００３２】
図５において、各印刷ヘッドにおいて、１画素を構成するカラードットが１回も印刷されない被印刷ラインを調べてみると、図中、斜線を施した連続する４個の矩形領域となる。この非印刷部分に相当する建築板の走行期間を、フラッシング期間に特定する。すなわち、フラッシング動作は、当然のことながら印刷時に行えないので、非印刷時期に行うことにしている。
【００３３】
本実施の形態では、図５中で、マーク▽をつけた非印刷部分に相当する建築板走行時期にフラッシングを行うものとする。すなわち、カラードットと次順のカラードットの間の略中央に位置する矩形領域に相当する時期に、フラッシングを実行させる。
【００３４】
また、非印刷領域が２画素にわたって連続する場合には、最初の画素の２列目と、次順の画素の２列目といった具合に所定の間隔をおいてフラッシング時期を特定する。また、Ｋドットについては、色調への影響（くすみ）が懸念されるので、フラッシングの頻度を減らし、更に、同一被印刷ライン上において、連続してフラッシングが行われないように制御する。
【００３５】
なお、外壁板として使用される建築板に汎用される岩肌のような柄模様意匠傾向からは、上記したフラッシング動作によって形成されたフラッシングドット（混色ドットになる）が、建築板意匠に悪影響を及ぼすことは比較的少ないということが試験の結果からわかっているが、予め、フラッシングドット形成シミュレーションを実行して事前確認しておく。
【００３６】
また、１組のノズルを構成する３個のノズルの動作時期（印刷時期に相当する）についても、すべてのノズルが必ずしも使用されるわけではないので、２個又は１個のノズルしか使用しない場合には、適当な頻度でもってあえて残り１個又は２個のノズルを使用するものとして、わざと印刷ドットの濃度を高に変える。このようにしても、意匠上、大きく目立った違和感は発現されない。
【００３７】
以上のように、正式印刷画像を形成しないフラッシングドットをあえて印刷画像中に形成するという考え方は、印刷ドット径が小さい（例えば、解像度９０のときは０.２８ｍｍ程度、解像度１８０のときは０.１４ｍｍ程度、解像度３６０のときは０.０７ｍｍ程度、解像度７２０のときは０.０３５ｍｍ程度となる。）ことに加えて、建築板の意匠面が極めて大きいこと（例えば、４５５ｍｍ×１８１８ｍｍ程度）、更に、窯業系建築板（セメント板）の表面が、平滑ではなく、微小な凹凸が無数に形成されていることなどが、乱反射効果をもたらし、フラッシングドットの存在を目立たせないようにするのにプラスに作用するという事実に基づいている。そして、フラッシングドットの形成状態を工夫することによって、建築板として施工した場合に、相当距離をおいて外壁面を眺める人の目にとっては、全く、フラッシングドットの存在を認識することができないようにすることが可能である。
【００３８】
本実施の形態では、更に、上述したフラッシングドットの径を印刷ドットの径よりも小さくすることにより、色調への影響度を少なくするようにしている。
【００３９】
図６は、第１実施の形態による建築板印刷装置の駆動信号発生回路の具体例を示す図である。入力端子ＩＮ１に入力する充電制御パルス(1)はレベルシフト用のトランジスタＱ１を介してトランジスタＱ２、Ｑ３と抵抗Ｒ１よりなる定電流充電回路を動作させ、コンデンサＣを一定の電流値で充電する。それにより、コンデンサＣの端子電圧は所定電圧まで上昇し、ほぼ同じ電圧がトランジスタＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４よりなる電流増幅回路を介して出力端子ＯＵＴに出力する。
【００４０】
同様に、入力端子ＩＮ３に入力する充電制御パルス(3)はレベルシフト用のトランジスタＱ４を介してトランジスタＱ５、Ｑ６と抵抗Ｒ２よりなる定電流充電回路を動作させ、コンデンサＣを一定の電流値で充電する。それにより、コンデンサＣの端子電圧は所定電圧まで上昇し、ほぼ同じ電圧がトランジスタＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４よりなる電流増幅回路を介して出力端子ＯＵＴに出力する。
【００４１】
また、入力端子ＩＮ２に入力する放電制御パルス(2)は、トランジスタＱ７、Ｑ８と抵抗Ｒ３よりなる定電流放電回路を作動させ、コンデンサＣを一定電流で放電する。それにより、コンデンサＣの端子電圧は所定電圧まで下降し、ほぼ同電圧がトランジスタＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４よりなる電流増幅回路を介して出力端子ＯＵＴに出力する。
【００４２】
同様に、入力端子ＩＮ４に入力する放電制御パルス(4)は、トランジスタＱ９、Ｑ１０と抵抗Ｒ４よりなる定電流放電回路を作動させ、コンデンサＣを一定電流で放電する。それにより、コンデンサＣの端子電圧は所定電圧まで下降し、ほぼ同電圧がトランジスタＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４よりなる電流増幅回路を介して出力端子ＯＵＴに出力する。
【００４３】
充電制御パルス(1)と放電制御パルス(2)とで、印刷ドットを形成する第１駆動信号を発生し、充電制御パルス(3)と放電制御パルス(4)とで、フラッシングドットを形成する第２駆動信号を発生する。
【００４４】
図７は、第１実施の形態の制御波形の具体例を示す図である。制御パルス（ＩＮ１〜ＩＮ４）と駆動電圧波形の例を示している。図７(a)は、具体的に図５に示すＣドット画像のＤ行に該当する被印刷ライン上の連続する３個の画素領域に対して、ノズル組におけるノズルＮｏ.（１）のみを使用して、濃度低のカラードットを印刷する場合の駆動電圧波形と制御パルス（ＩＮ１〜ＩＮ４）を示している。この場合、各ノズルＮｏ.（１）、（２）、（３）についてフラッシングを１回ずつ、合計３回行っている。また印刷ＯＮのときの最高電圧値は、例えば４０Ｖであり、フラッシングＯＮのときの最高電圧値は、例えば２５Ｖである。
【００４５】
また、図７(b)は、ノズル組におけるノズルＮｏ.（１）、（２）、（３）の３個のノズルを使用して濃度高のカラードットを形成する場合を含むときの制御波形を示している。この場合は、ノズルＮｏ.（１）についてフラッシングを１回行っている。
【００４６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施の形態による建築板印刷装置の構成を示す図である。
【図２】第１実施の形態による建築板印刷装置の配置例を示す図である。
【図３】第１実施の形態による建築板印刷装置の印刷ヘッド下面のノズル配列例を示す図である。
【図４】第１実施の形態による建築板印刷装置の印刷動作を説明する図である。
【図５】第１実施の形態による建築板印刷装置の画素形成の例を示す図である。
【図６】第１実施の形態による建築板印刷装置の駆動信号発生回路の具体例を示す図である。
【図７】第１実施の形態の制御波形の具体例を示す図である。
【図１】
2005066909.tif 000003
【図２】
2005066909.tif 000004
【図３】
2005066909.tif 000005
【図４】
2005066909.tif 000006
【図５】
2005066909.tif 000007
【図６】
2005066909.tif 000008
【図７】
2005066909.tif 000009