(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定速度で搬送される基材に対し、インクジェット印刷装置の制御手段に記憶された画像データに基づいて、インクジェットヘッドを動作させて画像を描画するインクジェット印刷方法であって、前記インクジェットヘッドはノズル孔からインク滴を連射するものであるインクジェット印刷方法において、
画像データ通りの濃さにて図柄が印刷されるときの搬送速度をＶとし、
単位時間当たりに該インクジェットヘッドから噴射することができるインク滴の最大値をインク滴最大連射速度Ｂとした場合、
印刷すべき画像の色が濃く、搬送速度を速度Ｖとした場合には、前記インク滴最大連射速度Ｂでも、目標とする濃さにて画像を印刷することができないときには、
前記制御手段は、インクジェット印刷装置が搬送速度Ｖで印刷することのできるドット密度の最大値Ａ’を、以下の式によって算出し、
ドット密度の最大値Ａ’  
＝インク滴連射速度の最大値Ｂ  
÷｛標準速度Ｖ×幅Ｃ｝  
（幅Ｃは、インクジェットヘッドの搬送方向と垂直方向の幅である。）
Ａ／Ａ’以上の値をＮとし、（Ａは画像データのうち最も色の濃い箇所における、最もドット密度の高いもののドット密度である。）
画像データを搬送方向にＮ倍に引き伸ばし、搬送速度をＶ／Ｎとして印刷することを特徴とするインクジェット印刷方法。
【請求項２】
請求項１において、前記インクは無機顔料を含有しており、前記基材は建材であることを特徴とするインクジェット印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材に対してインクジェット印刷を行うインクジェット印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写装置、パソコン、ファクシミリ等の機器の情報出力装置の一つとして、インクジェット方式のプリントヘッドを用いてデジタル画像を被印刷物に印刷する装置が用いられている。このインクジェット方式は非接触式の印刷方式であるため、凹凸面に印刷を行うことができるという利点がある。このインクジェットによる印刷はタイル等の窯業系建材の加飾にも用いられている。
【０００３】
例えば、特開２００４−１１４５００号には、ノズル列の配列ピッチが異なる複数のノズルヘッドを設置し、被印刷面の傾斜が大きいほど、配列ピッチの小さいノズルヘッドを用いて印刷することが記載されている。これにより、傾斜の大きい被印刷面における印刷解像度の低下が回避される。
【特許文献１】特開２００４−１１４５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無機顔料を含んだインクを用いてインクジェット印刷を行う場合、無機顔料をインク中に安定に分散させるために、インクを低粘度にする必要がある。このため、高濃度の無機顔料インクを得ることが困難であり、濃い色の図柄を印刷することが困難であるという問題がある。
【０００５】
かかる問題を解決するために、被印刷物を複数回インクジェット印刷することが考えられるが、この場合、生産性が低下するだけでなく、図柄の印刷ずれが避け難い。
【０００６】
本発明は、濃い色の図柄を効率よく印刷することができるインクジェット印刷方法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（請求項１）のインクジェット印刷方法は、定速度で搬送される基材に対し、インクジェット印刷装置の制御手段に記憶された画像データに基づいて、インクジェットヘッドを動作させて画像を描画するインクジェット印刷方法であって、前記インクジェットヘッドはノズル孔からインク滴を連射するものであるインクジェット印刷方法において、画像データ通りの濃さにて図柄が印刷されるときの搬送速度をＶとし、単位時間当たりに該インクジェットヘッドから噴射することができるインク滴の最大値をインク滴最大連射速度Ｂとした場合、印刷すべき画像の色が濃く、搬送速度を速度Ｖとした場合には、前記インク滴最大連射速度Ｂでも、目標とする濃さにて画像を印刷することができないときには、前記制御手段は、インクジェット印刷装置が搬送速度Ｖで印刷することのできるドット密度の最大値Ａ’を、以下の式によって算出し、
ドット密度の最大値Ａ’  
＝インク滴連射速度の最大値Ｂ  
÷｛標準速度Ｖ×幅Ｃ｝  
（幅Ｃは、インクジェットヘッドの搬送方向と垂直方向の幅である。）
Ａ／Ａ’以上の値をＮとし、（Ａは画像データのうち最も色の濃い箇所における、最もドット密度の高いもののドット密度である。）画像データを搬送方向にＮ倍に引き伸ばし、搬送速度をＶ／Ｎとして印刷することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２のインクジェット印刷方法は、請求項１において、前記インクは無機顔料を含有しており、前記基材は建材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のインクジェット印刷方法によると、画像データを搬送方向にＮ倍に引き伸ばすと共に基材の搬送速度を１／Ｎ倍にすることにより、基材被印刷部分に吹き付けるインク量をＮ倍とし、１回の印刷で濃い色の図柄を印刷することが可能になる。
【００１０】
本発明は、タイル、サイディング材などの建材に対し無機顔料含有インクによって加飾する場合に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１２】
第１図は本発明方法に用いられるインクジェット印刷装置の一例を示す図であり、（ａ）はインクジェット印刷装置１０の平面図、（ｂ）はインクジェット印刷装置１０の側面図である。第２図は画像４０Ａの正面図、第３図はこの画像４０Ａを搬送方向にＮ倍に引き伸ばした画像４０Ｂの正面図である。
【００１３】
このインクジェット印刷装置１０は、主にベルトコンベア１１と、該ベルトコンベア１１の搬送方向の途中の上方に設けられたヘッドユニット１３とからなる。
【００１４】
このベルトコンベア１１の上面側には、一対のガイド１４及びガイド１５が設けられている。このガイド１４は、シリンダ１６によって、ガイド１５と接近する方向及び離隔する方向に移動可能となっている。
【００１５】
ベルトコンベア１１のうち該ガイド１４，１５よりも下流側に、ヘッドユニット１３が設けられている。このヘッドユニット１３は、色の異なる４種類（Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫ）のインクジェットヘッド１３ａ〜１３ｄが搬送方向にこの順に配列されてなるものである。これらインクジェットヘッド１３ａ〜１３ｄは、ベルトコンベア１１の上面に対して垂直にインク滴を噴射するように設けられている。このヘッドユニット１３はヘッドカバー１２内に配置されている。
【００１６】
ヘッドユニット１３よりも搬送方向上流側の直近部位に、平板形の基材２０の前端を検知するための光学式センサ１９が設けられている。このセンサ１９は、例えばＣＣＤカメラよりなり、撮像データの変化に基づいて基材２０の前端がセンサ１９の鉛直下方に到達したことを検知するよう構成されている。
【００１７】
このヘッドカバー１２内に、制御手段１７が設けられている。この制御手段１７は、ベルトコンベア１１の搬送速度及びヘッドユニット１３の動作を制御可能となっている。また、この制御手段１７は、基材２０の表面に印刷すべき画像４０Ａ（第２図）のデータを記憶する記憶部と、該印刷すべき画像４０Ａのデータを加工処理して加工後の画像４０Ｂ（第３図）のデータとする画像処理部とを有している。
【００１８】
このインクジェット印刷装置１０の仕様の一例は以下の通りである。
【００１９】
［インクジェットヘッド１３ａ〜１３ｄ］  
インク滴の着弾後の直径：４〜１００μｍ  
搬送方向と直交方向に配列されたノズル孔の間隔：２〜５０μｍ  
連射周波数：１０００〜３００００Ｈｚ（１ｋＨｚ〜３０ｋＨｚ）  
【００２０】
なお、連射周波数とは、１秒間当りに各ノズル孔からインク滴を噴射させる回数を意味する。例えば、１秒当りに１個のノズル孔からインク滴がＸ回噴射された場合、連射周波数はＸ（Ｈｚ）である。
【００２１】
［ベルトコンベア１１］  
搬送速度：１〜３０ｍ／ｍｉｎ  
【００２２】
次に、このインクジェット印刷装置１０を用いた本発明方法の一例を説明する。
【００２３】
［印刷すべき画像４０Ａの色が薄い場合］
印刷すべき画像４０Ａの色が薄く、ベルトコンベア１１の搬送速度を標準速度Ｖとした場合に該画像４０Ａを目的とする濃さにして描画することができるときには、以下のようにして印刷を行う。
【００２４】
即ち、ベルトコンベア１１の搬送速度を標準速度Ｖとし、制御手段１７の記憶部に記憶された画像４０Ａのデータに従ってヘッドユニット１３を制御する。
【００２５】
センサ１９が、ベルトコンベア１１によって搬送速度Ｖ（標準速度）で搬送される基材２０の前端を検知すると、該センサ１９から制御手段１７に検知信号が送信される。検知信号の送信から所定時間が経過し、基材２０がヘッドカバー１２内に搬送されたときに、インクジェットヘッド１３ａ〜１３ｄからインク滴が吹き付けられて、該基材２０の上面に図柄が印刷される。図柄の形状は画像４０Ａの通りである。
【００２６】
［印刷すべき画像４０Ａの色が濃い場合］
印刷すべき画像４０Ａの色が濃く、ベルトコンベア１１の搬送速度を標準速度Ｖとした場合には、目標とする濃さにて画像４０Ａを印刷することができないときには、以下のようにして印刷を行う。
【００２７】
制御手段１７の画像処理部が、記憶部に記憶された画像４０Ａ（第２図）のデータを搬送方向にＮ倍に引き伸ばして、加工後の画像４０Ｂ（第３図）のデータを作成する。この画像４０Ｂは、画像４０Ａと比べて、寸法が搬送方向にＮ倍に引き伸ばされていると共に、以下に説明する通り、色の濃さが１／Ｎ倍となっている。
【００２８】
即ち、第４図に示す通り、この画像４０Ａは、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの４色のドット５０によって表される。第４図では、ドット５０同士は、搬送方向に間隔Ｌをあけ、搬送方向と直角方向に間隔Ｗをあけて配置されている。これに対し、画像４０Ｂにあっては、第５図に示す通り、ドット５０同士が、搬送方向に間隔Ｌ’＝Ｎ・Ｌをあけ、搬送方向と直角方向に間隔Ｗをあけて配置されている。このため、画像４０Ｂのドット密度は画像４０Ａのドット密度の１／Ｎ倍となっており、色の濃さが１／Ｎ倍となっている。このＮの値を適宜決定することにより、画像４０Ｂは、このインクジェット印刷装置１０で印刷することが可能な程度に色の薄いものとなる。なお、このＮの決定方法は後述する。
【００２９】
基材２０は、ベルトコンベア１１によって搬送速度Ｖ／Ｎの一定速度で搬送される。センサ１９が基材２０の前端を検知すると、該センサ１９から制御手段１７に検知信号が送信される。検知信号の送信から所定時間が経過し、基材２０がヘッドカバー１２内に搬送されたときに、インクジェットヘッド１３ａ〜１３ｄから画像４０Ｂのデータに従ってインク滴が吹き付けられて、基材２０の上面に図柄が印刷される。
【００３０】
このようにして基材２０の上面に印刷された図柄は、以下に説明する通り、形状及び色の濃さが画像４０Ａと同一になる。
【００３１】
即ち、制御手段１７は、搬送速度を標準速度Ｖとした場合に画像４０Ｂを基材２０に印刷するように、インクジェットヘッド１３ａ〜１３ｂを制御する。ところが、実際の搬送速度はＶ／Ｎである。このため、基材２０に実際に印刷される図柄は、画像４０Ｂと比べて寸法が搬送方向に１／Ｎ倍に縮小され、かつ、色の濃さがＮ倍（即ち、搬送方向のドット間隔がＮ倍）となる。この図柄は、画像４０Ａに相当するものである。
【００３２】
上記のＮは、例えば以下のようにして決定される。制御手段１７の記憶部に記憶されている画像４０Ａは、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの４種類の色のドットによって表される。制御手段１７は、この画像４０Ａの最も色の濃い箇所における、上記４種類のドットのうち最もドット密度の高いもののドット密度Ａ（滴／ｍ２）を算出する。
【００３３】
また、制御手段１７は、インクジェット印刷装置１０が搬送速度Ｖ（標準速度）で印刷することのできるドット密度の最大値Ａ’（滴／ｍ２）を、以下の式によって算出する。
【００３４】
ドット密度の最大値Ａ’（滴／ｍ２）  
＝インク滴連射速度の最大値Ｂ（滴／ｍｉｎ）  
÷｛標準速度Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）×幅Ｃ（ｍ）｝  
【００３５】
なお、インク滴連射速度の最大値Ｂ（滴／ｍｉｎ）とは、単位時間当たりに該インクジェットヘッド１３ａ〜１３ｄから噴射することができるインク滴の個数の最大値のことである。このインク滴連射速度の最大値Ｂは、インクジェットヘッド１３ａ〜１３ｄの性能及びインクの粘度等の性状によって決定される。また、幅Ｃ（ｍ）とは、インクジェットヘッド１３ａ〜１３ｄの搬送方向と垂直方向の幅のことである。
【００３６】
そして、Ａ／Ａ’により、Ｎを算出する。このＮの算出は、制御手段１７によって実施される。
【００３７】
このようにして算出したＮを採用して印刷する場合、最もドット密度の高い箇所を印刷するときに、いずれか１つのヘッドユニット１３ａ〜１３ｄのインク滴連射速度が最大値Ｂ（滴／ｍｉｎ）となる。このため、インクジェット印刷装置１０の性能を十分に発揮し、画像データ４０Ａ通りの濃度及び形状の図柄を、迅速に描画することができる。
【００３８】
但し、Ｎの決定方法は上記方法に限定されるものではない。例えば、ＮをＡ／Ａ’よりも大きい値とし、ヘッドユニット１３ａ〜１３ｄのインク滴連射速度が最大値にまで達しないようにして、装置性能に多少の余裕をもたせてもよい。
【００３９】
上記実施の形態では、画像４０Ａの色が薄い場合と濃い場合とで印刷方法を異ならせたが、画像４０Ａの色が薄い場合にも、色が濃い場合と同様の印刷方法で印刷してもよい。この場合、標準速度Ｖよりも速い速度にて印刷することができるようになる。
【００４０】
次に、上面が凹凸面となっている基材２０Ａに画像４０Ａと同一の形状及び色の濃さの図柄６０を印刷する方法について説明する。
【００４１】
第６図（ａ）は凹凸を有する基材２０Ａに図柄６０を印刷した状態を示す平面図、第６図（ｂ）は第６図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。第７図（ａ）は画像４０Ａを予備加工した後の予備画像４０Ａ’の正面図、第７図（ｂ）は予備画像４０Ａ’の加工後の画像２０Ｂ’の正面図である。
【００４２】
この基材２０Ａの上面は、平坦な平面部（頂面及び谷底面）２０ａと、これらの平面部２０ａ、２０ａ同士の間の傾斜角θの傾斜面部２０ｂとからなる。
【００４３】
上記の実施の形態では、基材２０の上面が平面であったため、記憶部に記憶された画像４０Ａ（第２図）のデータをそのまま搬送方向にＮ倍に引き伸ばして加工後の画像４０Ｂ（第３図）のデータを作成した。しかしながら、以下に説明する通り、上面が凹凸面となっている基材２０Ａに印刷する場合には、先ずこの画像４０Ａのデータを基材２０Ａ上面の凹凸状態に基づいて補正して予備画像４０Ａ’（第７図（ａ））のデータを作成し、この予備画像４０Ａ’のデータを搬送方向にＮ倍に引き伸ばして加工後の画像４０Ｂ’（第７図（ｂ））を作成する。
【００４４】
［予備画像４０Ａ’の作成］
制御手段１７の記憶部に記憶されている画像４０Ａ（第２図）のデータにおいて、傾斜面部２０ｂに印刷される画像部分の濃度を１／ｃｏｓθ倍にして、予備画像４０Ａ’（第７図（ａ））のデータを作成する。このようにして作成された予備画像４０Ａ’は、形状が画像４０Ａと同一であり、かつ平面部４０ａの色の濃さが画像４０Ａの対応する箇所の色の濃さと同一であるが、傾斜面部４０ｂの色の濃さ（即ち、ドット密度）が画像４０Ａの対応する箇所の１／ｃｏｓθ倍となっている。即ち、傾斜面部４０ｂにあっては、搬送方向のドット間隔が画像４０Ａのｃｏｓθ倍となっている。
【００４５】
この予備画像４０Ａ’の作成方法の一例としては、まず基材２０Ａをセンサ１９の下方に搬送し、センサ１９によって基材２０Ａの上面の凹凸状態を測定する。この基材２０Ａの凹凸に関するデータと画像４０Ａのデータに基づき、制御手段１７が予備画像４０Ａ’のデータを演算する。
【００４６】
このように予備画像４０Ａ’を作成する理由は以下の通りである。
【００４７】
第８図に示す通り、搬送速度及びインク滴連射速度（単位時間当たりにインクジェットヘッド１３ａから噴射されるインク滴の滴数）を一定にして基材２０Ａを印刷すると、搬送方向のインク滴の間隔は、平面部２０ａではｄとなり、傾斜面部２０ｂではｄ／ｃｏｓθとなる。ここでは、θ＝４５°であるため、傾斜面部２０ｂでのインク滴の間隔は√２ｄとなる。このように傾斜面部２０ｂのインク滴の間隔は平面部２０ａよりも１／ｃｏｓθ倍大きくなるため、傾斜面部２０ｂに印刷された図柄部分は色が薄く見えてしまう。
【００４８】
従って、画像４０Ａと濃さが同一に見える図柄を基材２０Ａに印刷するためには、印刷面の傾斜によって色が薄くなることを考慮に入れ、傾斜面部４０ｂに印刷される図柄部分の色の濃さ（即ち、ドット密度）を、平面に印刷する場合の１／ｃｏｓθ倍とする必要がある。
【００４９】
［画像４０Ｂ’の作成］
画像４０Ａ’（第７図（ａ））のデータを搬送方向にＮ倍に引き伸ばして、加工後の画像４０Ｂ’（第７図（ｂ））のデータを作成する。この画像４０Ｂ’は画像４０Ａ’と比べて、寸法が搬送方向にＮ倍に引き伸ばされていると共に、色の濃さ（ドット密度）が１／Ｎ倍となっている。
【００５０】
［Ｎの決定］
上記実施の形態（基材２０に印刷する場合）では、画像４０Ａのデータに基づいてＮを算出したが、本実施の形態では、画像４０Ａ’のデータに基づいてＮを算出する。
【００５１】
具体的には、上記のＮは以下のようにして決定される。予備画像４０Ａ’は、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの４種類の色のドットによって表される。制御手段１７は、この画像４０Ａ’の最も色の濃い箇所における、上記４種類のドットのうち最もドット密度の高いもののドット密度Ａ’’（滴／ｍ２）を算出する。
【００５２】
また、制御手段１７は、インクジェット印刷装置１０が搬送速度Ｖ（標準速度）で印刷することのできるドット密度の最大値Ａ’（滴／ｍ２）を、以下の式によって算出する。
【００５３】
ドット密度の最大値Ａ’（滴／ｍ２）  
＝インク滴連射速度の最大値Ｂ（滴／ｍｉｎ）  
÷｛標準速度Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）×幅Ｃ（ｍ）｝  
【００５４】
なお、インク滴連射速度の最大値Ｂ（滴／ｍｉｎ）とは、単位時間当たりに該インクジェットヘッド１３ａ〜１３ｄから噴射することができるインク滴の個数の最大値のことである。このインク滴連射速度の最大値Ｂは、インクジェットヘッド１３ａ〜１３ｄの性能及びインクの粘度等の性状によって決定される。また、幅Ｃ（ｍ）とは、インクジェットヘッド１３ａ〜１３ｄの搬送方向と垂直方向の幅のことである。
【００５５】
そして、Ａ’’／Ａ’により、Ｎを算出する。このＮの算出は、制御手段１７によって実施される。
【００５６】
［印刷の実行］  
基材２０Ａは、ベルトコンベア１１によって搬送速度Ｖ／Ｎの一定速度で搬送される。センサ１９が基材２０Ａの前端を検知すると、該センサ１９から制御手段１７に検知信号が送信される。検知信号の送信から所定時間が経過し、基材２０Ａがヘッドカバー１２内に搬送されたときに、インクジェットヘッド１３ａ〜１３ｄから画像４０Ｂ’のデータに従ってインク滴が吹き付けられて、基材２０Ａの上面に図柄６０が印刷される。
【００５７】
このようにして基材２０Ａの上面に印刷された図柄６０は、形状及び色の濃さが画像４０Ａと同一になる。
【００５８】
本発明では、上記基材はタイル、サイディング特に窯業系サイディングなどの建材であってもよい。前面が凹凸となったタイルとしては、第９図に示すハンギングタイプのタイル（特開平６−２４８７８０号など）５０が例示される。このタイル５０は、主面５３と、該主面５３と平行な段差面５１と、該主面５３から段差面５１にかけて傾斜する斜面５２とを有する。第９図のタイル５０は、特開平６−２４８７８０号の図７に記載のものであり、同号公報の図３の如く壁面のタイル施工用下地板に掛止される。
【００５９】
第８図は、タイル５０の前面にインクジェット加飾を施すべくタイル５０をベルトコンベアに載せた姿勢を示している。この状態では、主面５３と段差面５１が水平となっており、タイル５０は矢印Ｓ方向に搬送される。主面５３と段差面５１については第６図の平面部２０ａと同一方式にて印刷し、斜面５２については第６図の傾斜面部２０ｂと同一方式にて印刷を施すことにより、主面５３及び段差面５１と斜面５２とで同一の色合いとなるように加飾を施すことができる。
【００６０】
上記実施の形態は本発明の一例であり、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】
【００６１】
【図１】本発明方法に用いられるインクジェット印刷装置の一例を示す図であり、（ａ）はインクジェット印刷装置の平面図、（ｂ）はインクジェット印刷装置の側面図である。
【図２】画像の正面図である。
【図３】図１の画像を搬送方向にＮ倍に引き伸ばした画像の正面図である。
【図４】インク滴の付着状態を説明する模式図である。
【図５】インク滴の付着状態を説明する模式図である。
【図６】（ａ）は凹凸面を有する基材を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】（ａ）は図２の画像を加工した予備画像の正面図、（ｂ）は（ａ）の予備画像を搬送方向にＮ倍に引き伸ばした画像の正面図である。
【図８】第６図（ｂ）のVIII部分の拡大図である。
【図９】タイルの斜視図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  インクジェット印刷装置
１１  ベルトコンベア
１２  ヘッドカバー
１３  ヘッドユニット
１４，１５  ガイド
１６  シリンダ
１７  制御手段
２０，２０Ａ  基材
２０ａ  平面部
２０ｂ  傾斜面部
４０Ａ，４０Ａ’，４０Ｂ，４０Ｂ’  画像データ
５０  タイル
５１  主面
５２  斜面
５３  段差面
【図１】
0004935546.tif 000002
【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】
0004935546.tif 000008
【図８】
0004935546.tif 000009
【図９】
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