(57)【要約】【課題】非吸収性の記録媒体に対してベタ印刷する場合、インクジェット用インクは低粘度であるため、インク乾燥後のベタ部のエッジ厚みが不均一となる。【解決手段】記録媒体とインクジェットヘッドを、水平面に対して傾斜させ、インクジェットヘッドの主印刷方向を傾斜させた前記記録媒体の横幅方向にして印刷させる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドのノズル面と記録媒体を対向させて該インクジェットヘッドを移動させながら記録させるインクジェット記録方法において、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体を水平面に対して傾斜させ、前記インクジェットヘッドの主印刷方向を傾斜させた前記記録媒体の横幅方向にして、前記記録媒体の印刷領域に印刷することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項２】
前記記録媒体が非吸収性の記録媒体であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録方法。
【請求項３】
前記記録媒体の印刷領域が、ベタ印刷部のエッジ部分であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録方法。
【請求項４】
前記記録媒体の印刷領域のベタ印刷部のエッジ部分を、請求項３に記載のインクジェット記録方法で印刷させた後、前記インクジェットヘッドのノズル面と前記記録媒体を、水平面に対し平行に設定し、前記印刷領域の残部を印刷させることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項５】
請求項１に記載のインクジェット記録方法で非吸収性の記録媒体に記録することを特徴するインクジェット記録装置
【請求項６】
請求項４に記載のインクジェット記録方法で非吸収性の記録媒体に記録することを特徴するインクジェット記録装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式を用いたインクジェット記録装置とその記録方法に関する。特に、非吸収性の記録媒体に塗膜を形成するインクジェット記録装置と記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路基板上に液体材料の膜を形成する方法として、スクリーン印刷やフレキソ印刷などの各種印刷法、スピンコート法などが知られている。例えば、スピンコート法によりレジストを塗布する場合、大量に廃レジストが発生し、コストが高く、環境への配慮が必要である等の問題がある。また、工程毎のマスクを用意する必要があるとともに、工程数が多くなり、歩留まりが低い等の問題がある。
【０００３】
こうした問題を改善する目的で、近年、インクジェット技術を利用した印刷方法（以下インクジェット印刷法と称する）が検討されている。インクジェット印刷法には、マスクが不要で、直接描画でき、非接触プロセスによる低汚染、溶液消費量の低減、段取り時間の短縮等の特長があるため、注目されている。
【０００４】
しかしながら、インクジェット印刷法に用いられるインクは、安定吐出の観点から、粘度の低いインクを使用しなければならない。そのため、含有される固形分を減らして濃度を低くする必要がある。フレキソ印刷法で用いられるインクの粘度が、３０ｍＰａ・ｓ以上であるのに対して、インクジェット印刷法で用いられるインクの粘度は、３０ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１０ｍＰａ・ｓ以下である。
【０００５】
このようなインクジェット印刷法による吸収性のある記録媒体への印刷では、例えば、水平方向にインクを吐出する場合、記録媒体の記録領域が鉛直となるために付着したインクが流れて濃度むらを生じてしまうという問題がある。また、鉛直下方にインクを吐出する場合には、インクジェットヘッドのノズル部に液体（インクや蒸発した水等）が付着して、吐出状態が悪くなるという問題がある。これらの問題を解決するため、記録媒体の搬送方向を水平面に対し２５度〜４０度となるように傾斜させて印刷する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平４−１４６１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電子回路基板のような非吸収性の記録媒体にインクジェット印刷法で膜状の印刷物（以下塗膜と称する）を形成する場合に、使用するインクの乾燥性や記録媒体の表面状態（物理的な凹凸や濡れ性）の影響で、インク乾燥後の塗膜中央部と端部の膜厚が均一とならないという問題がる。
【０００８】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたもので、非吸収性の記録媒体に塗膜印刷する場合において、中央部と端部の膜厚が均一な塗膜を形成することができるインクジェット記録方法とその記録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】
【０００９】
本発明のインクジェット記録方法は、上記目的を達成するために、インクジェットヘッドのノズル面と記録媒体を対向させて該インクジェットヘッドを移動させながら記録させるインクジェット記録方法において、前記インクジェットヘッドと前記記録媒体を水平面に対して傾斜させ、前記インクジェットヘッドの主印刷方向を傾斜させた前記記録媒体の横幅方向にして、前記記録媒体の印刷領域に印刷することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のインクジェット記録方法では、記録媒体に、非吸収性の記録媒体を用いる。
【００１１】
さらに、本発明のインクジェット記録方法では、記録媒体の印刷領域のベタ印刷部のエッジ部分を、前記した記録方法で印刷させた後、前記インクジェットヘッドのノズル面と前記記録媒体を、水平面に対し平行に設定し、前記印刷領域の残部を印刷させることを特徴とする。
【００１２】
そして、本発明のインクジェット記録装置では、上記したインクジェット記録方法で非吸収性の記録媒体に記録することを特徴する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のインクジェット記録方法によれば、非吸収性の記録媒体に塗膜印刷する場合において、インクが、乾燥、固化するまでに重力方向に引きずられため、印刷部の中央部と端部の膜厚を均一にすることができる。また、本発明の記録装置によれば、非吸収性の記録媒体に均一な膜厚の被膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１５】
まず、本発明で用いたリニアヘッドの配列方法を説明する。図１は、リニアヘッドを多数配列して一体化させた例である。ノズルプレートに設けられた５個のノズル１間のピッチはそれぞれ、所定解像度ピッチの４倍の設定となっている。リニアヘッドとしてリコープリンティングシステムズ(株)製ＧＥＮ３Ｅ１ヘッドを用いた。ノズル数は９６ノズル、ノズルピッチは０．６７７ｍｍとなる。マルチヘッドユニット３は、ノズルプレート２からなるリニアヘッド４個から構成され、複数のマルチヘッドユニット３が主印刷方向の直角方向に所定解像度ピッチ分だけそれぞれ階段状にずらして固定プレート４に固定されている。
【００１６】
図２は、リニアヘッドの配列方法を変えた場合を示す。固定プレート４は、主印刷方向に対して、それぞれのノズル１間のピッチが所定解像度となるように、複数のノズルプレート２を傾斜させて固定さている。このように、主印刷方向に対して複数のリニアヘッドを傾斜させて配列した場合、固定プレートに対するノズルプレート２の実装密度を高められるばかりでなく、ノズルプレート２を追加した分だけ主印刷方向と直角方向の印刷幅を増加できるため、必要な印刷幅に見合った数のリニアヘッドを固定プレートに取り付ければ良い。
【００１７】
図３は、リニアヘッドを取り付けた固定プレート４を印刷時の主印刷方向を示すため、印刷状態を上から見た場合の図である。非吸収性の記録媒体５上に、マルチヘッドユニットを搭載した固定プレート４が、ノズル１からインクを吐出しながら図中の左側から右側に移動し、膜６を形成する。記録媒体５の全面に印刷する場合には、主印刷方向の印刷が終了した後、主印刷方向と直角となる方向に固定プレート４を移動させながら印刷を繰り返す。また、被記録媒体を本図のように傾斜させて印刷エッジ部を先に印刷した後、図示しない精密ジャッキ、変心カムなどを用いて、被記録媒体を水平面に対して水平にした後、印刷エッジ以外の部分を印刷すると、形成膜表面がより平坦にできる。
【００１８】
図４は、図３の構成で印刷を行った場合に、水平に設置した非吸収性の記録媒体に対して乾燥性の遅いインクを塗布した印刷端部をＡ側から見た時の断面図である。乾燥性の遅いインクは、記録媒体へ着弾してから乾燥、定着するまでに時間を必要とするため、コーヒーステイン現象（乾燥が進むのに伴って、印刷端部（領域Ｃ）に固形分の顔料や樹脂成分などが集中する現象）により、印刷端部が盛り上がってしまい、膜厚の不均一となる。
【００１９】
図５は、図３の構成で印刷を行った場合に、水平に設置した非吸収性の記録媒体に対して乾燥性の速いインクを塗布した印刷端部をＡ側から見た時の断面図である。乾燥性の速いインクは、記録媒体へ着弾してから乾燥、定着するまでの時間が短い。特に印刷端部（領域Ｄ）は隣接するインクが少ない（非印刷領域にインクがない）ために乾燥が速く、膜厚が薄くなって不均一となる。
【００２０】
図６は、本発明による方法で、非吸収性の記録媒体およびインクジェットヘッドノズル面を主印刷方向と直角となる方向に傾斜させ、乾燥性の遅いインクを塗布した場合の印刷端部をＡ側から見た時の断面図である。
【００２１】
インクは、乾燥・固化するまでに、重力方向に引きずられるため、図４の場合と比較して印刷端部のインク厚みが薄くなり、膜厚の均一化を図ることができる。
【００２２】
また、Ｂは図示しないインクタンク内のインク液面に対して、２０ｍｍ上方の高さを示す。Ｂよりも高い位置のノズルは、水頭圧が大きくなり、吐出されるインク量が少ない。
一方、Ｂよりも低い位置のノズルは、水頭圧が小さくなり、吐出されるインク量が多い。
図６においては、印刷端部のインク量が少なくなるため、インク厚みが薄くなり、膜厚の均一化に効果を有する。
【００２３】
図７は、本発明による方法で、非吸収性の記録媒体およびインクジェットヘッドノズル面を主印刷方向と直角となる方向に傾斜させ、乾燥性の速いインクを塗布した場合の印刷端部をＡ側から見た時の断面図である。インクが乾燥、固化するまでにインクが重力方向に引きずられるため、図５の場合と比較して印刷端部のインク厚みが厚くなり、膜厚の均一化を図ることができる。
【００２４】
また、Ｂは図示しないインクタンク内のインク液面に対して、２０ｍｍ上方の高さを示す。Ｂよりも高い位置のノズルは、水頭圧が大きくなり、吐出されるインク量が少なくなる。一方、Ｂよりも低い位置のノズルは、水頭圧が小さくなり、吐出されるインク量が多くなる。図７においては、印刷端部のインク量が多くなるため、インク厚みの均一化に効果を有する。
【００２５】
したがって、ベタ印刷部のエッジ部分で、乾燥性の速いまたは遅いインクの厚みを均一化することにおいて、インクが乾燥、固化するまでにインクが重力方向に引きずられることと、水頭差に対するノズル位置によるインク吐出量が変化することが、相乗的に効果を発している。
【００２６】
本発明の装置に関して、図３を用いて詳細に説明する。本発明の装置は、上記した方法で印刷を行うため、複数のリニアヘッドと記録媒体を所定の角度に傾けて、記録媒体をバッチ処理あるいは連続的に印刷できるように構成されている。印刷は、リコープリンティングシステムズ（株）製ＧＥＮ３Ｅ１ヘッドを図２のように配置した固定プレート４を用いて、主印刷方向の印刷速度を５０ｍｍ／ｓにして行った。記録媒体には、ＩＴＯガラス（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を用い、吐出液には、日産化学工業（株）製液晶配向材サンエバーＳＥ−６２１０を約１０ｍＰａ・ｓの粘度になるように希釈した溶液を用いた。図示しないインクタンク内のインク液面に対して２０ｍｍ上方の高さを示すＢ線と、固定プレート４（すなわち、インクジェットヘッドのノズルプレート面）とのなす角度を２０°にして、ベタ印刷部のエッジ部分の印刷を行った。印刷終了後、１５０℃に設定したホットプレート上に３０分以上放置し、十分に乾燥させた。非接触式表面形状測定器（三鷹光器（株）製ＮＨ−３）にて形成膜の平滑性を測定したところ、エッジ部分での形成膜の盛り上がりや薄膜化は見られなかった。
【００２７】
比較のため、同様の構成で、B線と固定プレート４とのなす角度を０°にして、ベタ印刷部のエッジ部分の印刷を行い、形成膜の平滑性を測定したところ、エッジ部分での形成膜の盛り上がりが発生していた。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、インクジェット方式を利用して直接描画する分野、例えば電子回路基板や、液晶パネル作製などに活用でき、さらには、膜厚を厚くする用途（例えば、三次元造型機など）では、同じ箇所に塗布を繰り返して印刷してインク膜厚を均一する場合に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】リニアヘッドを多数配列して一体化させた図である。
【図２】リニアヘッドの配列方法を変えた図である。
【図３】本発明によるインクジェット記録方法を用いる場合の印刷時の主印刷方向を示すための印刷状態を示した概略斜視図である。
【図４】本発明によるインクジェット記録方法において、水平に設置した非吸収性の記録媒体に対し、乾燥性の遅いインクを塗布した場合の印刷端部の断面図である。
【図５】本発明によるインクジェット記録方法において、水平に設置した非吸収性の記録媒体に対し、乾燥性の速いインクを塗布した場合の印刷端部の断面図である。
【図６】本発明によるインクジェット記録方法において、非吸収性の記録媒体およびインクジェットヘッドノズル面を、主印刷方向と直角となる方向に傾斜させ、乾燥性の遅いインクを塗布した場合の印刷端部の断面図である。
【図７】本発明によるインクジェット記録方法において、非吸収性の記録媒体およびインクジェットヘッドノズル面を、主印刷方向と直角となる方向に傾斜させ、乾燥性の速いインクを塗布した場合の印刷端部の断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ノズル
２  ノズルプレート
３  マルチヘッドユニット
４  固定プレート
５  記録媒体
６  膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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