(57)【要約】【課題】マーキングの輪郭がぼやけることなく明確化でき、ベタ画像の形成時にも、画像の表面の平坦化が図れるマーキング方法の提供。【解決手段】本発明では、マーキングを以下の（１）〜（５）の手順で行う。（１）記録媒体に親水処理を施す（Ｓ１）。（２）その親水処理を施した録媒体上に、親水性の紫外線硬化型インクを吐出して所望の輪郭パターンを形成する（Ｓ２、Ｓ３）。（３）その輪郭パターンを紫外線で硬化する（Ｓ４）。（４）硬化後の輪郭パターン内に上記のインク滴を着弾させ、輪郭パターン内をマーキングする（Ｓ５、Ｓ６）。（５）輪郭パターン内のマーキングを紫外線で硬化する（Ｓ７）。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に親水処理を施し、前記親水処理が施された前記記録媒体上に所望の輪郭パターンを親水性のインクで形成し、前記形成された前記輪郭パターンを所定の光線で硬化し、前記硬化後の前記輪郭パターン内の前記記録媒体上に前記親水性のインクをマーキングするマーキング方法。
【請求項２】
記録媒体に親水処理を施し、前記親水処理が施された前記記録媒体上に所望の輪郭パターンを親水性の紫外線硬化型インクで形成し、前記形成された前記輪郭パターンを紫外線で硬化し、前記硬化後の前記輪郭パターン内の前記記録媒体上に前記親水性の紫外線硬化型インクをマーキングするマーキング方法。
【請求項３】
前記マーキングの終了後、さらに前記マーキングに係るパターンを紫外線で硬化することを特徴とする請求項２に記載のマーキング方法。
【請求項４】
前記輪郭パターンは、単一のインク滴が前記親水処理のために前記記録媒体上で濡れ広がり、一連の繋がりを有する線状パターンであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載のマーキング方法。
【請求項５】
紫外線硬化型インクのインク滴を吐出して記録媒体に所望のパターンをマーキングさせる記録ヘッドを含むインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドは、前記記録媒体上に所望の輪郭パターンを形成する第１記録ヘッドと、前記記録媒体上に形成された前記輪郭パターン内をマーキングする第２記録ヘッドとを備え、
前記第１記録ヘッドと前記第２記録ヘッドとを選択的に使用することを特徴とするマーキング装置。
【請求項６】
前記記録媒体は、親水処理があらかじめ施されており、
前記紫外線硬化型インクは、親水性のインクであることを特徴とする請求項５に記載のマーキング装置。
【請求項７】
前記第１記録ヘッドで形成される前記輪郭パターンに紫外線を照射し、または前記第２記録ヘッドで形成される前記マーキングのパターンに紫外線を照射する紫外線光源を、さらに備えたことを特徴とする請求項５または請求項６に記載のマーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マーキング方法、およびマーキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクを用いたマーキング方法として、特許文献１に記載の画像記録方法（以下、従来方法）が知られている。
従来方法は、記録媒体に向けてインクを吐出し、その記録媒体に着弾したインク液滴に向けて活性エネルギー線を照射してそのインク液滴を硬化させる記録工程を複数回繰り返して画像を記録する方法である。そして、１回目の記録工程の際には、同一の画素を形成するものでないインク液滴同士が記録媒体に着弾後に接触しないようにインクを吐出する。２回目以降の記録工程の際には、記録媒体上で硬化されたインク液滴間を埋めるようにインクを吐出させる。
【０００３】
このような従来方法によれば、ベタ画像に近い画像を記録する場合に、記録媒体に着弾したインク液滴が移動せずに光沢のある画像記録が可能となる。
しかし、従来方法では以下のような不具合がある。
（１）従来方法は上記の工程からなり、記録媒体上で硬化されたインク液滴間を埋めるようにインクを吐出させるので、マーキング（印刷）の輪郭が明確にならず、ぼやけてしまう。
（２）ベタ画像を形成する場合に、画像の表面が平坦化（均一化）されにくい。
【特許文献１】特開２００７−１５２６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の目的は、マーキングの輪郭がぼやけることなく明確化でき、ベタ画像の形成時にも、画像の表面の平坦化が図れるマーキング方法およびマーキング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、各発明は、以下のような構成からなる。
第１の発明は、記録媒体に親水処理を施し、前記親水処理が施された前記記録媒体上に所望の輪郭パターンを親水性のインクで形成し、前記形成された前記輪郭パターンを所定の光線で硬化し、前記硬化後の前記輪郭パターン内の前記記録媒体上に前記親水性のインクをマーキングする。
【０００６】
第２の発明は、記録媒体に親水処理を施し、前記親水処理が施された前記記録媒体上に所望の輪郭パターンを親水性の紫外線硬化型インクで形成し、前記形成された前記輪郭パターンを紫外線で硬化し、前記硬化後の前記輪郭パターン内の前記記録媒体上に前記親水性の紫外線硬化型インクをマーキングする。
第３の発明は、第２の発明において、前記マーキングの終了後、さらに前記マーキングに係るパターンを紫外線で硬化する。
【０００７】
第４の発明は、第１〜第３の発明において、前記輪郭パターンは、単一のインク滴が前記親水処理のために前記記録媒体上で濡れ広がり、一連の繋がりを有する線状パターンである
第５の発明は、紫外線硬化型インクのインク滴を吐出して記録媒体に所望のパターンをマーキングさせる記録ヘッドを含むインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドは、前記記録媒体上に所望の輪郭パターンを形成する第１記録ヘッドと、前記記録媒体上に形成された前記輪郭パターン内をマーキングする第２記録ヘッドとを備え、前記第１記録ヘッドと前記第２記録ヘッドとを選択的に使用する。
【０００８】
第６の発明は、第５の発明において、前記記録媒体は、親水処理があらかじめ施されており、前記紫外線硬化型インクは、親水性のインクである。
第７の発明は、第５または第６の発明において、前記第１記録ヘッドで形成される前記輪郭パターンに紫外線を照射し、または前記第２記録ヘッドで形成される前記マーキングのパターンに紫外線を照射する紫外線光源を、さらに備えている。
このような構成からなる本発明によれば、マーキングの輪郭がぼやけることなく明確化でき、例えばベタ画像の形成時にも、画像の表面の平坦化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
（マーキング方法の実施形態）
本発明のマーキング方法に係る実施形態は、記録媒体にインクを用いて所望の画像パターンを形成するものである。
この実施形態に適用される記録媒体は、普通紙、光沢紙などの各種紙、樹脂、金属、ガラスなどの材質からなるものである。特に、金属、樹脂のようにインク受容層を持たないものに好適である。
【００１０】
この実施形態で使用されるインクは親水性のインクであり、具体的には親水性の紫外線硬化型インクである。また、紫外線硬化型インクの色は、黒の他に、各種のカラー（白、クリア、ＹＭＣＫなど）を使用する。
この実施形態に係るマーキング方法について、図１〜図４を参照して説明する。
図１は、マーキング方法の手順を説明するフローチャートである。図２は、そのフローチャートに対応する記録媒体上のインクの状態を示す模式図である。
【００１１】
このマーキング方法では、最初に記録媒体に親水処理を施す（ステップＳ１）。この親水処理は、例えばエキシマランプによる記録媒体への紫外線照射によって行う。
親水処理は、記録媒体の表面全体、または記録媒体の表面中のマーキングが必要な部分などに施す。マーキングが必要な部分に親水処理を施す場合には、親水処理を施す部分の面積がマーキングされる部分の面積よりも大きくする。また、親水処理を施す手段としては、エキシマランプ以外に、低圧水銀ランプによる紫外線照射処理、プラズマ処理、コロナ処理等がある。
【００１２】
次に、その親水処理の施された記録媒体上に、親水性の紫外線硬化型インク滴を吐出して着弾させる（ステップＳ２）。このように、記録媒体上にインク滴を着弾させた直後の一例を示すと、図２（Ａ）のようになる。
記録媒体上に着弾したドット状のインク滴は、記録媒体が親水処理されているので、記録媒体上で濡れ広がり、滑らかな線状の輪郭パターンが形成される（ステップＳ３）。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の状態から輪郭パターンが形成された状態を示す。
【００１３】
ここで、記録媒体上へインク滴の着弾した状態、およびその着弾したインクの濡れ広がりにより線状の輪郭パターンが形成された状態についてそれぞれ拡大すると、図３（Ａ）（Ｂ）のようになる。
なお、輪郭パターンは、図３に示すようにインク滴の１ドットを最小単位とし、これらが濡れ広がることによって一連に繋がり、細い線が閉じた状態になったものが好ましい（図２（Ｂ）参照）。
【００１４】
次に、上記のように形成された記録媒体上の輪郭パターンに対して紫外線を照射し、その輪郭パターンを硬化させる（ステップＳ４）。これにより、輪郭パターンは撥水性を有するようになるが、輪郭パターン内の記録媒体は親水性を有したままである。
その後、輪郭パターン内の記録媒体上に、その輪郭パターンの大きさに応じて複数のインク滴を着弾させる（ステップＳ５）。このように、輪郭パターン内の記録媒体上に複数（多数）のインク滴を着弾させ、その着弾の終了直後の一例を示すと、図２（Ｃ）のようになる。
【００１５】
このとき、複数のインク滴が着弾した記録媒体上の輪郭パターン内は親水性を有している。このため、その着弾した複数のインク滴は輪郭パターン内の記録媒体上で濡れ広がり、輪郭パターンの外部にインクが濡れ広がることはなく、記録媒体上の輪郭パターン内がマーキングされる（ステップＳ６）。このようにして得られるマーキング（マーキングパターン）の一例を示すと、図２（Ｄ）のようになる。
【００１６】
次に、上記のように得られたマーキングに対して紫外線を照射し、そのマーキングを硬化させる（ステップＳ７）。これにより、硬化されたマーキングの表面は、図４に示すように平坦化された状態になる。
なお、上記の例では、輪郭パターンとして方形のものとしたが、上記の形状に限定されることはなく、各種の画像、文字などの輪郭を示すパターンであれば良い。
【００１７】
また、紫外線の光源としては、紫外線ランプ、または紫外線発光ダイオードなどが使用される。
さらに、紫外線硬化型インク滴を吐出するためのインク滴吐出手段としては、インクジェット、ディスペンサーなどが使用される。
以上説明したように、マーキング方法の実施形態によれば、以下の各効果を実現することができる。
【００１８】
（１）輪郭パターンを形成するようにしたので、輪郭の明確なマーキングができ、視認性が向上する。
（２）記録媒体に親水処理を施すようにしたので、輪郭パターンを形成するインクドットの濡れが広がり、滑らかで明確な線状の輪郭パターンを形成できる。
（３）記録媒体に親水処理を施すようにしたので、マーキング表面の平坦化を図ることができる。
（４）記録媒体に親水処理を施すようにしたので、親水性の優れないインクであっても有効である。
（５）記録媒体に親水処理を施すようにしたので、少量のインクでも濡れ広がるので、インクの使用量を軽減できる。
（６）輪郭パターンの紫外線硬化によって、輪郭パターンが撥水性を持つので、輪郭パターン内のインクが必要以上に広がることがない。
（７）紫外線硬化型インクを使用するので、金属やプラスチックのようなインク受容層を持たない記録媒体でもマーキングができる。
【００１９】
（マーキング装置の実施形態）
次に、本発明のマーキング装置の実施形態の構成について、図面を参照しながら説明する。
この実施形態に係るマーキング装置は、上記のマーキング方法の実施形態を適用した装置であり、図５はそのマーキング装置の要部の概略的な構成を示す正面図である。
このマーキング装置は、図５に示すように、第１記録ヘッド１、第２記録ヘッド２、および紫外線光源３を搭載したキャリッジ４を備え、キャリッジ４は案内部材５に案内されて主走査方向に往復動作ができるようになっている。
【００２０】
第１記録ヘッド１は、記録媒体６上に形成される画像の輪郭パターンを微細な線で形成するものであり、記録媒体６に向けてインク滴を吐出して、記録媒体６にインク滴を着弾させる。第２記録ヘッド２は、記録媒体６上に形成された輪郭パターン内に複数のインク滴を吐出させて着弾させ、この着弾させて複数のインク滴によってその輪郭パターン内をマーキング処理（印刷処理）させる。そして、これら両記録ヘッド１、２は、後述のように選択的に使用される。
【００２１】
さらに具体的には、第１記録ヘッド１は、インク滴を吐出する各ノズルが微細な輪郭パターンを形成できるように、例えばその各ノズルのインク吐出口の径が微細になっている。一方、第２記録ヘッド２は、インク滴を吐出する各ノズルが輪郭パターン内を効率的にインクでマーキング処理できるように、例えばその各ノズルのインク吐出口の径が第１記録ヘッド１の各ノズルのインク吐出口の径に比べて太くなっている。
【００２２】
第１記録ヘッド１、２が使用するインクは、親水性の紫外線硬化型インクである。紫外線光源３は、紫外線を発生する光源であり、発生する紫外線は後述のように記録媒体６上に着弾したインクに向けて照射され、これによりインクが硬化される。
記録媒体６は、記録時に副走査方向（紙面と直交する方向）に移動するようになっている。また、記録媒体６としては、マーキング方法の実施形態の場合と同様のものが使用される。
【００２３】
図６は、図５に示す実施形態の制御系の構成を示すブロック図である。
この実施形態は、図６に示すように、各部を制御する制御回路７を備え、その制御回路７には、第１記録ヘッド１、第２記録ヘッド２、紫外線光源３、およびキャリッジ４が接続されている。
制御回路７は、例えば上位のコンピュータなどから送られてくるパターンデータを取得する。ここで、パターンデータとは、第１記録ヘッド１、２が記録媒体６上に所望の画像などを形成する際に使用するデータである。
また制御回路７は、後述のように所定の手順に基づいて各部を制御する。すなわち、制御回路７は、上記のパターンデータを取得し、この取得したパターンデータに基づいて後述のように第１記録ヘッド１、第２記録ヘッド２、紫外線光源３、およびキャリッジ４をそれぞれ制御する。
【００２４】
次に、このような構成の実施形態のマーキング動作の一例について、図５〜図７を参照して説明する。
この例では、予め親水処理された記録媒体６に、図２（Ｄ）のような画像パターンをマーキングする例について説明する。
制御回路７は、パターンデータを取得すると、この取得したパターンデータに基づき、図２（Ｂ）に示すような輪郭パターンを形成するための輪郭パターン用データと、図２（Ｄ）に示すような輪郭パターンで囲まれた部分をマーキングするためのマーキング用データとをそれぞれ抽出、またはそれらを分割する。
【００２５】
そして、制御回路７は、その抽出した輪郭パターン用データに基づいて輪郭パターンの形成を行う。この輪郭パターンの形成は、キャリッジ４の往復動作により以下のように行う。
すなわち、キャリッジ４の往路動作では、紫外線光源３は消灯され、記録ヘッド１は記録媒体６に向けて所定のタイミングでインク滴の吐出を行う（ステップＳ１１）。これにより、輪郭パターン形成のためのインク滴が記録媒体６上に着弾する（図２（Ａ）参照）。
【００２６】
記録媒体６上に着弾したドット状のインク滴は、記録媒体６が親水処理されているので、記録媒体６上で濡れ広がり、滑らかな線状の輪郭パターンが形成される（図２（Ｂ）参照）。そこで、インク滴の吐出の終了から輪郭パターンが形成されるまで、所定期間の経過を待つ（ステップＳ１２）。
そして、ステップＳ１２において所定期間が経過すると、キャリッジ４が復路動作を開始する。キャリッジ４の復路動作では、記録媒体６上の輪郭パターン（インク）に対して紫外線光源３からの紫外線を照射させ、その輪郭パターンを硬化させる（ステップＳ１３）。このとき、輪郭パターンは撥水性を有するようになるが、記録媒体６上の輪郭パターン内は親水性を有したままである。
【００２７】
次に、制御回路７は、上記のように抽出されたマーキング用データに基づいて輪郭パターン内のマーキングを行う。このマーキングは、キャリッジ４の往復動作により以下のように行う。
すなわち、キャリッジ４の往路動作では、紫外線光源３は消灯され、記録ヘッド２は記録媒体６に向けて所定のタイミングでインク滴の吐出を行う（ステップＳ１４）。これにより、マーキングのための複数（多数）のインク滴が輪郭パターン内の記録媒体６上に着弾する（図２（Ｃ）参照）。
【００２８】
このとき、複数のインク滴が着弾した記録媒体６上の輪郭パターン内は親水性を有している。このため、その着弾した複数のインク滴は輪郭パターン内の記録媒体６上で濡れ広がり、輪郭パターン内がマーキングされる（図２（Ｄ）参照）。そこで、インク滴の吐出の終了からマーキングされるまで、所定期間の経過を待つ（ステップＳ１５）。
そして、ステップＳ１５において所定期間が経過すると、キャリッジ４が復路動作を開始する。キャリッジ４の復路動作では、上記のように形成された記録媒体６上の輪郭パターン内のマーキングに対して紫外線光源３からの紫外線を照射させ、そのマーキングを硬化させる（ステップＳ１６）。これにより、硬化されたマーキングの表面は、図４に示すように平坦化された状態になる。
以上説明したように、マーキング装置の実施形態によれば、マーキング方法の実施形態と同様な効果を実現できる。
【００２９】
（変形例）
なお、上記のマーキング装置の実施形態では、制御回路７は、パターンデータを取得すると、この取得したパターンデータに基づき、輪郭パターン用データとマーキング用データとをそれぞれ抽出し、この抽出したデータを使用するようにした。
しかし、パターンデータとして、輪郭パターン用データとマーキング用データとをそれぞれ予め用意しておき、この予め用意された２種類のデータを使用して上記のような輪郭パターンの形成とマーキングとを行うようにしても良い。
また、上記のマーキング装置の実施形態では、これら記録ヘッド１、２を２つ設け、選択的に使用するようにした。しかし、記録ヘッドを１つとし、輪郭パターンを形成するときにはノズル１つあたりのインク滴の吐出量を少なくし、マーキングを行うときにはノズル１つあたりのインク滴の吐出量を前記の場合よりも多くするようにしても良い。これらのインク吐出量の制御は、制御回路７で行うようにする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のマーキング方法の実施形態の手順を説明するためのフローチャートである。
【図２】そのフローチャートに対応する記録媒体上のインクの状態を示す模式図である。
【図３】（Ａ）は記録媒体上へインク滴の着弾した状態とその拡大を示す図であり、（Ｂ）は着弾したインクの濡れ広がりにより線状の輪郭パターンが形成された状態とその拡大を示す図である。
【図４】硬化されたマーキングパターンの断面の一例を示す断面図である。
【図５】本発明のマーキング装置の実施形態の要部の概略的な構成を示す正面図である。
【図６】図５の実施形態の制御系の構成例を示すブロック図である。
【図７】その実施形態の動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３１】
１、２・・・記録ヘッド、３・・・紫外線光源、４・・・キャリッジ、５案内部材、６・・・記録媒体、７・・・制御回路
【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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