(57)【要約】【課題】印刷システムの設計の複雑化を防ぐ。また、信頼性やメンテナンス性の高い印刷システムを提供する。【解決手段】インクジェット方式で印刷を行う印刷システム１０であって、媒体５０に対してインクを吐出するノズルを有するインクジェットヘッド１０２と、媒体５０における被印刷面の裏面を支持することにより、インクジェットヘッド１０２のノズルと対向させて媒体５０を支持する媒体支持部であるプラテン１０６と、少なくとも媒体５０とインクジェットヘッド１０２のノズルとの間の領域の気圧を大気圧よりも低い圧力に減圧する減圧手段である真空ポンプ１６とを備え、プラテン１０６において媒体５０を支持する面と、インクジェットヘッド１０２のノズル面との距離は、５ｍｍ以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット方式で印刷を行う印刷システムであって、
媒体に対してインクを吐出するノズルを有するインクジェットヘッドと、
前記媒体における被印刷面の裏面を支持することにより、前記インクジェットヘッドの前記ノズルと対向させて前記媒体を支持する媒体支持部と、
少なくとも前記媒体と前記インクジェットヘッドの前記ノズルとの間の領域の気圧を大気圧よりも低い圧力に減圧する減圧手段と
を備え、
前記媒体支持部において前記媒体を支持する面と、前記インクジェットヘッドのノズル面との距離は、５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の印刷システム。
【請求項２】
前記媒体支持部において前記媒体を支持する面と、前記ノズル面との距離は、１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の印刷システム。
【請求項３】
前記インクジェットヘッドは、前記ノズルから、液滴の容量が３ｐｌ以下のインクを吐出することを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷システム。
【請求項４】
前記インクに含まれる主成分の２５℃における飽和蒸気圧は、１／２０気圧以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の印刷システム。
【請求項５】
前記インクは、モノマー及びオリゴマーの少なくとも一方を前記主成分として含み、当該主成分の重合により硬化するインクであることを特徴とする請求項４に記載の印刷システム。
【請求項６】
前記インク中に５％以上含まれる成分の２５℃における飽和蒸気圧は、１／２０気圧以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の印刷システム。
【請求項７】
前記減圧手段は、前記媒体と前記ノズルとの間の領域の気圧を、０．５気圧以下に減圧することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の印刷システム。
【請求項８】
インクジェット方式で印刷を行うインクジェットプリンタであって、
媒体に対してインクを吐出するノズルを有するインクジェットヘッドと、
前記媒体における被印刷面の裏面を支持することにより、前記インクジェットヘッドの前記ノズルと対向させて前記媒体を支持する媒体支持部と
を備え、
前記媒体支持部において前記媒体を支持する面と、前記インクジェットヘッドのノズル面との距離は、５ｍｍ以上であり、
少なくとも前記媒体と前記インクジェットヘッドの前記ノズルとの間の領域の気圧は、大気圧よりも低い圧力に減圧されることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項９】
インクジェット方式で印刷を行う印刷方法であって、
媒体を支持する面と、インクジェットヘッドのノズル面との距離を５ｍｍ以上空けて、前記媒体における被印刷面の裏面を支持することにより、前記インクジェットヘッドのノズルと対向させて前記媒体を支持し、
少なくとも前記媒体とインクジェットヘッドのノズルとの間の領域の気圧を大気圧よりも低い圧力に減圧し、
前記インクジェットヘッドの前記ノズルにより、インクを前記媒体に対して吐出することを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷システム、インクジェットプリンタ、及び印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットプリンタを用いて高精細画像を印刷する技術が広く用いられている。インクジェットプリンタは、インクの微小な液滴をインクジェットヘッドのノズルから媒体に向かって吐出することにより、印刷を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
インクジェットプリンタにおいて、ノズルから吐出されたインクの液滴は、媒体に達するまでの間、空気抵抗の影響を受ける。そのため、ノズルと媒体との距離を大きくすると、空気抵抗の影響が大きくなり、適切に印刷を行うことが困難になる。そこで、ノズルと媒体との距離は、通常、例えば数ｍｍ程度（例えば２〜３ｍｍ程度）に小さく設定される。
【０００４】
ここで、例えばノズルと媒体との距離を単に小さくすると、そのままでは、印刷時において、インクジェットヘッドに媒体が接触するおそれが生じる。そのため、インクジェットプリンタにおいては、媒体とインクジェットヘッドとの接触を防ぐための各種機構が設けられている。この機構としては、例えば高い精度で複数のローラを組み合わせた機構等が用いられる。
【０００５】
しかし、このような機構を用いる場合、インクジェットプリンタの設計の複雑化を招くおそれがある。そのため、従来、例えば、印刷システムの設計の複雑化を防ぐことが求められている。また、複雑な機構は、故障、製造不良等発生による信頼線の低下や、メンテナンス性の低下等の原因になるおそれもある。そのため、従来、更に、信頼性やメンテナンス性のより高い印刷システムを提供することが求められている。特に、例えば産業用途のインクジェットプリンタにおいては、信頼性やメンテナンス性を低下させる原因をできるだけ少なくすることが望まれる。そこで、本発明は、上記の課題を解決できる印刷システム、インクジェットプリンタ、及び印刷方法を提供することを目的とする。
【０００６】
尚、本発明の完成後、関連する先行技術を出願人が調査したところ、インクジェットヘッドによるパターニング装置に関する特許文献１を発見した。しかし、特許文献１の構成は、本発明とは全く異なる目的を実現するための構成である。そのため、例えばこの構成をそのままインクジェットプリンタに適用したとしても、本発明にはならない。
【特許文献１】特開２００４−１３４４９０号公報
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は、以下の構成を有する。
（構成１）インクジェット方式で印刷を行う印刷システムであって、媒体に対してインクを吐出するノズルを有するインクジェットヘッドと、媒体における被印刷面の裏面を支持することにより、インクジェットヘッドのノズルと対向させて媒体を支持する媒体支持部と、少なくとも媒体とインクジェットヘッドのノズルとの間の領域の気圧を大気圧よりも低い圧力に減圧する減圧手段とを備え、媒体支持部において媒体を支持する面と、インクジェットヘッドのノズル面との距離は、５ｍｍ以上である。減圧手段は、例えば、少なくとも、媒体とノズルとの間の全体を減圧することが好ましい。媒体は、例えば紙、フィルム、布等の平面状（２次元）の媒体である。
【０００８】
媒体とインクジェットヘッドとの接触を防ぐためには、両者の距離を大きく開けることが考えられる。しかし、インクジェットヘッドのノズルから吐出されたインクの液滴は、媒体に達するまでの間、空気抵抗の影響を受ける。そして、媒体に達するまでの距離が大きくなると、インクの着弾位置のずれやインクのミスト化等の問題が大きくなり、インクジェット方式で適切に印刷を行うことが困難になる。
【０００９】
これに対し、構成１のように構成した場合、減圧により、空気抵抗の影響を適切に抑えることができる。また、これにより、インクジェットヘッドのノズル面と媒体との距離を、適切に大きく設定できる。そのため、このように構成すれば、例えば、複雑な機構等を用いることなく、媒体とインクジェットヘッドとの接触を適切に防ぐことができる。また、これにより、例えば、印刷システムの設計の複雑化を適切に防ぐことができる。更には、例えば、信頼性やメンテナンス性の高い印刷システムを提供できる。
【００１０】
尚、媒体支持部において媒体を支持する面と、インクジェットヘッドのノズル面との距離とは、例えば、媒体支持部において媒体と接触している面と、インクジェットヘッドのノズル面との最小距離である。インクジェットヘッドのノズル面とは、例えば、インクジェットヘッドにおいてノズルの開口部がある面である。また、媒体支持部に支持されている媒体の被印刷面と、ノズル面との最小距離は、例えば４ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上である。
【００１１】
（構成２）媒体支持部において媒体を支持する面と、ノズル面との距離は、１０ｍｍ以上である。このように構成すれば、例えば、媒体とインクジェットヘッドとの接触を、より適切に防ぐことができる。媒体の被印刷面と、ノズル面との最小距離は、例えば９ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上である。
【００１２】
（構成３）インクジェットヘッドは、ノズルから、液滴の容量が３ｐｌ以下のインクを吐出する。このように構成すれば、媒体とインクジェットヘッドとの接触を防ぎつつ、高精細な画像を適切に印刷できる。
【００１３】
ここで、インクの液滴が受ける空気抵抗の影響は、液滴のサイズが小さくなる程、大きくなる。そのため、空気中では、液滴の容量が小さくなると、ノズル面と媒体との距離を大きくすることがより困難になる。これに対し、構成３のように構成すれば、液滴の容量が小さい場合にも、ノズル面と媒体との距離を、適切に大きく設定できる。また、これにより、媒体とインクジェットヘッドとの接触を適切に防ぐことができる。
【００１４】
尚、インクの液滴の容量は、好ましくは１ｐｌ以下、より好ましくは０．５ｐｌ以下、更に好ましくは０．１ｐｌ以下である。インクの液滴の容量が例えば１ｐｌ以下になると、空気抵抗の影響が特に大きくなり、急激に液滴の飛翔速度が低下する。そして、液滴の飛翔速度が低下すると、インクのミスト化等の問題が生じ、媒体へインクの液滴が適切に到達しなくなる。そのため、このように液滴の容量が小さい場合、ノズル面と媒体との距離を大きくすることが特に困難になる。これに対し、構成３のように構成すれば、このように液滴の容量が小さい場合にも、ノズル面と媒体との距離を、適切に大きく設定できる。また、これにより、より高精細な画像を適切に印刷できる。
【００１５】
（構成４）インクに含まれる主成分の２５℃における飽和蒸気圧は、１／２０気圧以下である。この飽和蒸気圧は、例えば１０ｍｍＨｇ以下、より好ましくは、５ｍｍＨｇ以下である。また、インク全体の蒸気圧も、例えば大気圧の１／２０以下であることが好ましい。
【００１６】
本願の発明者は、更なる鋭意研究により、液体のインクを吐出する構造であるインクジェットプリンタにおいては、単に減圧を行おうとしても、インクが安定に使用できる減圧の範囲が狭いため、適切に空気抵抗を低減できないことを見出した。例えば従来公知のインクを用いる場合、ノズルと媒体との間を減圧しようとしても、インクの蒸気圧の影響によりインクの成分が蒸発して、インクの特性が変化するため、十分に減圧を行うことは困難である。そのため、減圧手段を単に用いたとしても、十分に減圧をすることができず、インクの液滴が受ける空気抵抗の影響を、十分かつ適切に軽減することは困難である。
【００１７】
これに対し、このように構成した場合、例えば、インクの蒸気圧の影響を適切に抑えることができる。また、これにより、例えばノズルと媒体との間を適切に減圧できる。そのため、このように構成すれば、例えば、インクの液滴が受ける空気抵抗の影響を、十分かつ適切に低減できる。また、これにより、ノズル面と媒体との距離を、適切かつ十分に大きく設定できる。
【００１８】
尚、インクの主成分とは、例えば、インクに含まれる割合が最も多い成分である。インク中の主成分の含有量は、例えば５０％以上、好ましくは６５％以上（例えば６５〜８５％）である。また、インクに含まれる主成分の飽和蒸気圧とは、例えば、印刷を行う環境下での飽和蒸気圧である。例えば、この飽和蒸気圧は、２５℃、１気圧の大気圧中における蒸気圧であってよい。
【００１９】
（構成５）インクは、モノマー及びオリゴマーの少なくとも一方を主成分として含み、当該主成分の重合により硬化するインクである。このインクは、例えば光（例えば可視光）、紫外線、電子線、放射線、あるいは熱等により重合硬化する。例えば、このインクは、紫外線ＵＶ硬化型インク、又は熱硬化型インクであってよい。このインクは、電子線等の照射により硬化するインクであってもよい。
【００２０】
インクの成分（揮発成分）の飽和蒸気圧が低い場合、例えば水性インクやソルベントインクのように、インクの成分を蒸発させてインクを乾燥させようとすると、非常に多くの時間がかかることとなる。しかし、例えば蒸発を早めるために媒体を加熱するとすれば、高い温度まで加熱することが必要になり、熱による媒体の変形等が生じるおそれもある。また、十分にインクを乾燥させることができないと、滲み等の発生により、印刷の品質が低下することとなる。そのため、この印刷システムで用いるインクが、媒体への定着をインクの乾燥により行うインクであるとすると、適切に印刷を行うことが困難になるおそれがある。
【００２１】
これに対し、このように構成した場合、光（例えば可視光）、紫外線、電子線、放射線、あるいは熱等により主成分が重合硬化するインクを用いることにより、インクの成分の蒸発によらずに、媒体にインクを定着させることができる。そのため、このように構成すれば、インクの成分の飽和蒸気圧が低い場合であっても、適切に印刷を行うことができる。
【００２２】
尚、インクは、モノマー及びオリゴマーの両方を主成分として含んでもよい。モノマー及びオリゴマーの両方を主成分として含むとは、例えば、モノマーとオリゴマーの合計の含有量が、他のいずれの成分よりも多いことである。この場合、主成分の含有量とは、モノマーとオリゴマーの合計の含有量であってよい。
【００２３】
また、インクは、例えば、重合の開始剤を更に含む。この開始剤の飽和蒸気圧は、例えば１０ｍｍＨｇ以下、好ましくは、５ｍｍＨｇ以下である。このように構成すれば、例えば、インクの蒸気圧の影響を、より適切に抑えることができる。また、これにより、例えば、インクの液滴が受ける空気抵抗の影響を、より適切に低減できる。
【００２４】
また、インクは、例えば、顔料、分散剤、ゲル化防止剤、及び表面調整剤等を更に含む。インクは、各種の添加剤を更に含んでもよい。このインクにおいては、例えば、実質的な成分の飽和蒸気圧が、いずれも１０ｍｍＨｇ以下であることが好ましい。インクの実質的な成分の飽和蒸気圧は、より好ましくは、例えば、いずれも５ｍｍＨｇ以下である。
【００２５】
インクの実質的な成分とは、例えば、インクジェットヘッド内においてインクの組成物としてインク中に残る成分である。インクの実質的な成分は、このような組成物の全てであることが好ましい。また、実用上、インクの実質的な成分は、このような組成物のうち、例えば、含有量が少ない一部の成分を除いた９５％以上の部分とすることも考えられる。
【００２６】
（構成６）インク中に５％以上含まれる成分の２５℃における飽和蒸気圧は、１／２０気圧以下である。この飽和蒸気圧は、例えば１０ｍｍＨｇ以下、より好ましくは、５ｍｍＨｇ以下である。このように構成すれば、例えば、インクの蒸気圧の影響をより適切に抑えることができる。尚、インク中に５％以上含まれる成分が複数ある場合、これらの全ての成分の２５℃における飽和蒸気圧が、上記の範囲にあることが好ましい。
【００２７】
（構成７）減圧手段は、媒体とノズルとの間の領域の気圧を、０．５気圧以下に減圧する。減圧手段は、媒体とノズルとの間の領域の気圧を、好ましくは０．１気圧以下、より好ましくは０．０１気圧以下に減圧する。このように構成すれば、空気抵抗の影響を、より大きく軽減できる。また、これにより、液滴の容量が小さい場合にも、より適切に印刷を行うことができる。
【００２８】
（構成８）インクジェット方式で印刷を行うインクジェットプリンタであって、媒体に対してインクを吐出するノズルを有するインクジェットヘッドと、媒体における被印刷面の裏面を支持することにより、インクジェットヘッドのノズルと対向させて媒体を支持する媒体支持部とを備え、媒体支持部において媒体を支持する面と、インクジェットヘッドのノズル面との距離は、５ｍｍ以上であり、少なくとも媒体とインクジェットヘッドのノズルとの間の領域の気圧は、大気圧よりも低い圧力に減圧される。このように構成すれば、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
（構成９）インクジェット方式で印刷を行う印刷方法であって、媒体を支持する面と、インクジェットヘッドのノズル面との距離を５ｍｍ以上空けて、媒体における被印刷面の裏面を支持することにより、インクジェットヘッドのノズルと対向させて媒体を支持し、少なくとも媒体とインクジェットヘッドのノズルとの間の領域の気圧を大気圧よりも低い圧力に減圧し、インクジェットヘッドのノズルにより、インクを媒体に対して吐出する。このようにすれば、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、例えば、印刷システムの設計の複雑化を防ぐことができる。また、例えば、信頼性やメンテナンス性の高い印刷システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る印刷システム１０の構成の一例を示す。印刷システム１０は、媒体５０に対してインクジェット方式で印刷を行う印刷システムであり、インクジェットプリンタ１４、及び真空ポンプ１６を備える。印刷システム１０は、例えば屋外広告やポスター、又は出版物等を印刷する産業用途の印刷システムであってよい。また、本例において、媒体５０は、例えば紙、フィルム、布等の平面状（２次元）の媒体である。
【００３２】
ここで、本例の印刷システム１０において、少なくともインクジェットプリンタ１４は、減圧室１２内に設けられる。減圧室１２は、インクジェットプリンタ１４を内部に収容する気密室であり、真空ポンプ１６により減圧される。また、印刷システム１０は、外部のホストＰＣ１８の制御に応じて、印刷を行う。ホストＰＣ１８は、インクジェットプリンタ１４の印刷動作を制御するコンピュータである。
【００３３】
インクジェットプリンタ１４は、インクジェット方式で印刷を行う印刷装置であり、インクジェットヘッド１０２、ガイドレール１０４、インクカートリッジ１０８、及びプラテン１０６を有する。インクジェットヘッド１０２は、媒体５０の被印刷面に対してインクを吐出するノズルを有する印刷ヘッドである。本例において、インクジェットヘッド１０２は、例えば、ノズルから、液滴の容量が３ｐｌ以下のインクを吐出する。液滴の容量は、好ましくは１ｐｌ以下、より好ましくは０．５ｐｌ以下、更に好ましくは０．１ｐｌ以下である。
【００３４】
また、インクジェットヘッド１０２は、ガイドレール１０４に沿って所定のスキャン方向であるＹ方向へ往復運動することにより、Ｙ方向における媒体５０の各位置にインクを吐出する。更に、インクジェットヘッド１０２は、Ｙ方向と直交するＸ方向へ媒体５０に対して相対的に移動することにより、Ｘ方向における媒体５０の各位置に、インクを吐出する。
【００３５】
尚、インクジェットプリンタ１４は、例えば、媒体５０を搬送することにより、媒体５０に対して相対的に、Ｘ方向へインクジェットヘッド１０２を移動させる。この場合、インクジェットプリンタ１４は、例えば、媒体５０を搬送するローラ等を更に備える。インクジェットプリンタ１４は、例えば媒体５０の搬送を行わずに、インクジェットヘッド１０２の側を移動させてもよい。
【００３６】
ガイドレール１０４は、Ｙ方向へのインクジェットヘッド１０２の移動をガイドする部材であり、例えば、ホストＰＣ１８の指示に応じて、インクジェットヘッド１０２にスキャン動作を行わせる。インクカートリッジ１０８は、インクジェットヘッド１０２が吐出するインクを貯蔵するカートリッジであり、例えばチューブ等のインク供給経路を介して、インクジェットヘッド１０２へインクを供給する。
【００３７】
プラテン１０６は、媒体支持部の一例であり、インクジェットヘッド１０２のノズルと対向させて媒体５０を支持する。本例において、プラテン１０６は、媒体５０を挟んでインクジェットヘッド１０２と対向する台状部材であり、媒体５０における被印刷面の裏面を上面に支持する。
【００３８】
また、本例において、プラテン１０６とインクジェットヘッド１０２との間のギャップサイズＬｇは、５ｍｍ以上（例えば５〜５０ｍｍ）である。ギャップサイズＬｇとは、プラテン１０６において媒体５０を支持する面であるプラテン１０６の上面と、インクジェットヘッド１０２のノズル面との距離であり、例えば、プラテン１０６において媒体５０と接触している面と、インクジェットヘッド１０２のノズル面との最小距離である。ギャップサイズＬｇは、例えば１０ｍｍ以上（例えば１０〜５０ｍｍ、好ましくは１５〜３０ｍｍ）とすることが好ましい。
【００３９】
本例によれば、媒体５０とインクジェットヘッド１０２との距離を大きくすることにより、例えば複雑な機構等を用いることなく、媒体５０とインクジェットヘッド１０２との接触を適切に防ぐことができる。これにより、例えば、印刷システム１０の設計の複雑化を防ぐことができる。また、信頼性やメンテナンス性の高い印刷システム１０を提供できる。
【００４０】
尚、プラテン１０６上に支持される媒体５０において、被印刷面とインクジェットヘッド１０２のノズル面との距離Ｌ１は、ギャップサイズＬｇより、媒体５０の厚み分だけ小さくなる。距離Ｌ１は、例えば４ｍｍ以上、好ましくは５ｍｍ以上である。また、例えばギャップサイズＬｇを１０ｍｍ以上とする場合、距離Ｌ１は、例えば９ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上である。
【００４１】
真空ポンプ１６は、減圧手段の一例であり、例えばオペレータの操作に応じて、減圧室１２内の圧力を減圧する。これにより、真空ポンプ１６は、インクジェットプリンタ１４におけるインクジェットヘッド１０２のノズルと媒体５０との間の領域の気圧を、大気圧よりも低い圧力に減圧する。本例において、真空ポンプ１６は、この領域の気圧を、例えば０．５気圧以下（例えば０．００１〜０．５気圧）、好ましくは０．１気圧以下、より好ましくは０．０１気圧以下に減圧する。本例によれば、この減圧により、例えば、インクジェットヘッド１０２と媒体５０との間でインクの液滴が受ける空気抵抗の影響を適切に抑えることができる。また、これにより、インクジェットヘッド１０２のノズル面と媒体５０との距離Ｌ１を、適切に大きく設定できる。
【００４２】
尚、本発明の変形例において、真空ポンプ１６は、インクジェットプリンタ１４が備える構成として設けられてもよい。この場合、例えば、インクジェットプリンタ１４自体が印刷システム１０となる。また、インクジェットプリンタ１４の全体を収容する減圧室１２に代えて、例えばインクジェットプリンタ１４が備える構成として、減圧室が設けられてもよい。この減圧室は、例えば、少なくともインクジェットヘッド１０２と媒体５０との間の領域を囲む気密室である。この場合、真空ポンプ１６は、この減圧室内を減圧することにより、インクジェットヘッド１０２のノズルと媒体５０との間の領域の気圧を、大気圧よりも低い圧力に減圧する。減圧室は、インクジェットプリンタ１４に取り外し可能に取り付けられる印刷ユニット内に設けられてもよい。また、印刷システム１０で用いられる媒体５０は、例えば立体的な媒体等の、被印刷面に凹凸を有する媒体であってもよい。
【００４３】
ここで、本例で用いられるインクについて、詳しく説明する。本例において、インクは、主成分としてモノマーを含み、当該モノマーの重合により硬化するインクである。このようなインクとしては、例えば、紫外線の照射に応じてモノマーが重合して硬化するＵＶ硬化型のインクを用いることができる。
【００４４】
この場合、ＵＶ硬化型のインクは、例えば、顔料、分散剤、開始剤（増感剤）、ゲル化防止剤、表面調整剤、モノマー、及びオリゴマーを含む。このうち、モノマーの含有量は、例えば６５〜８５％、オリゴマーの含有量は、例えば１０〜２０％である。顔料の含有量は、例えば４％程度、開始剤の含有量は、例えば７％程度である。分散剤、ゲル化防止剤、及び表面調整剤の含有量は、それぞれ数％である。
【００４５】
また、この場合、主成分であるモノマーの２５℃での飽和蒸気圧は、例えば１／２０気圧以下（例えば０．０１〜１０ｍｍＨｇ）、好ましくは５ｍｍＨｇ以下（例えば２〜３ｍｍＨｇ）である。また、含有量の多い成分であるオリゴマー、及び開始剤の飽和蒸気圧も、１／２０気圧以下（例えば０．０１〜１０ｍｍＨｇ）、好ましくは５ｍｍＨｇ以下（例えば２〜３ｍｍＨｇ）であることが望ましい。また、インク中に１％以上含まれるその他の成分の飽和蒸気圧も、１／２０気圧以下（例えば０．０１〜１０ｍｍＨｇ）、好ましくは５ｍｍＨｇ以下（例えば２〜３ｍｍＨｇ）であることが望ましい。
【００４６】
本例によれば、真空ポンプ１６により減圧室１２内を減圧する場合に、インクの蒸気圧の影響を適切に抑えることができる。また、これにより、減圧室１２内を適切に減圧し、インクの液滴が受ける空気抵抗を十分かつ適切に低減できる。
【００４７】
また、本例においては、モノマーの重合により硬化するインクを用いることにより、インクの成分の蒸発によらずに、媒体５０にインクを定着させることができる。そのため、本例によれば、成分の飽和蒸気圧が低いインクを用いて、適切に印刷を行うことができる。
【００４８】
尚、モノマーの重合により硬化するインクとしては、例えば加熱により硬化する熱硬化型インクや、紫外線以外の光（可視光等）、電子線、又は放射線の照射により硬化するインクを用いることもできる。これらの場合も、各成分の飽和蒸気圧は、上記と同一又は同様とすることが好ましい。このようにすれば、ＵＶ硬化型インクを用いる場合と同様に、成分の飽和蒸気圧が低いインクを用いて、適切に印刷を行うことができる。
【００４９】
また、インクとして、例えばモノマー以外の成分を主成分とするインクを用いることも考えられる。例えば、オリゴマーを主成分として含むインクを用いることも考えられる。また、モノマー及びオリゴマーの両方を主成分として含むインクを用いることも考えられる。これらの場合、当該主成分の飽和蒸気圧は、１／２０気圧以下、例えば１０ｍｍＨｇ以下、好ましくは５ｍｍＨｇ以下とすることが望ましい。
【００５０】
本例によれば、例えば、インクジェットヘッド１０２のノズルと媒体５０との間の領域を、適切に減圧できる。そのため、インクの液滴が受ける空気抵抗の影響を抑え、インクジェットヘッド１０２のノズル面と媒体５０との距離Ｌ１を、適切に大きく設定できる。以下、インクが受ける空気抵抗の影響について更に詳しく説明する。
【００５１】
図２は、インクの液滴の運動エネルギーと空気抵抗の関係について説明するグラフである。本グラフにおいては、運動エネルギー及び空気抵抗の各成分を示す曲線及び直線が座標点（１，１）で交わるように、正規化を行っている。
【００５２】
インクの速度をｖとした場合、液滴の運動エネルギーＥは、Ｅ＝（１／２）ｍｖ２となる。また、液滴の半径をｒとした場合、液滴の質量ｍは体積に比例するため、質量ｍは、ｒ３に比例することとなる。そのため、液滴の速度ｖが一定の場合、液滴の運動エネルギーｖは、ｒ３に比例することとなる。
【００５３】
また、液滴が受ける空気抵抗には、液滴の半径ｒに比例する成分の空気抵抗ＲＳと、液滴の断面積に比例する成分の空気抵抗ＲＬとがあることが知られている。また、液滴の断面積は、ｒ２に比例するため、空気抵抗ＲＬは、ｒ２に比例する。
【００５４】
そのため、例えば液滴の半径ｒが十分に小さい場合、空気抵抗ＲＳの成分の方が大きくなり、液滴は、実質的に半径ｒに比例する空気抵抗を受ける。また、液滴の半径ｒが十分に大きい場合、空気抵抗ＲＬの成分の方が大きくなり、液滴は、実質的に半径ｒの２乗（ｒ２）に比例する空気抵抗を受ける。そして、液滴の半径ｒが、両者の間の大きさの場合、液滴は、空気抵抗ＲＳの成分と空気抵抗ＲＬの成分とを合わせた空気抵抗を受ける。この場合、インクの液滴が実際に受ける空気抵抗は、グラフにおいて、空気抵抗ＲＬを示す曲線と、空気抵抗ＲＳを示す直線とに挟まれる領域の値を取ることとなる。
【００５５】
そのため、インクの液滴の運動エネルギーと空気抵抗の関係を考えると、グラフから分かるように、半径ｒが大きい場合、液滴の運動エネルギーＥは、空気抵抗と比べて大きくなる。そして、液滴の運動エネルギーＥが空気抵抗よりも十分に大きければ、液滴は、空気抵抗の影響を受けにくくなる。一方、半径ｒが小さい場合、液滴の運動エネルギーＥは、空気抵抗と比べて小さくなる。そのため、半径ｒが小さくなる程、液滴は、空気抵抗の影響を受けやすくなる。
【００５６】
そして、吐出されたインクの液滴の速度は、液滴の運動エネルギーと空気抵抗とのバランスに応じて、時間とともに減速する。そのため、空気抵抗の影響が大きくなると、吐出された液滴は、直ちに減速し、例えばミスト化等が生じることとなる。その結果、液滴の半径ｒが小さくなると、液滴の飛距離を十分に確保することが困難になる。
【００５７】
尚、近年、印刷される画像の画質に対する高精細化の要求の高まりにより、インクの液滴の容量は小液滴化している。そのため、液滴の飛距離を大きくすることは、より困難になっている。また、その結果、例えば空気中においてギャップサイズＬｇを大きく設定することも、より困難になっている。
【００５８】
図３は、インクの液滴が受ける空気抵抗の影響の一例を示す図である。尚、本例のインクジェットプリンタ１４（図１参照）において、インクジェットヘッド１０２は、複数のノズルを有する。しかし、以下の説明においては、説明の便宜上、インクジェットヘッド１０２の１個のノズル２０２から吐出されるインクの液滴についてのみ説明を行う。
【００５９】
図３（ａ）は、Ｙ方向へ移動中のインクジェットヘッド１０２からインクが吐出される様子の概略の一例を示す。本例において、インクジェットヘッド１０２は、ノズル２０２から、初速度ｖで、鉛直下方へインクを吐出する。また、インクジェットヘッド１０２は、Ｙ方向へ移動速度Ｖで移動する。
【００６０】
ここで、Ｙ方向における位置（Ｙ座標）がＹ０の地点においてインクジェットヘッド１０２がインクを吐出する場合を考える。この場合、仮に、インクジェットヘッド１０２の移動速度Ｖが０であるとすれば、吐出されたインクの液滴は、そのまま、媒体５０上におけるＹ座標がＹ０の位置へ着弾する。
【００６１】
一方、実際の印刷時のように、インクジェットヘッド１０２が移動速度Ｖで移動しつつインクを吐出する場合、インクの着弾位置（到達点）のＹ座標は、Ｙ０からずれることとなる。そして、インクの初速度ｖが小さくなる程、着弾位置のずれは大きくなる。例えば、ある初速度でインクを吐出した場合の着弾位置のＹ座標をＹ１、それよりも小さなある初速度でインクを吐出した場合の着弾位置のＹ座標をＹ２とした場合、後者におけるずれ量ΔＹ２＝Ｙ２−Ｙ０は、前者におけるずれ量ΔＹ１＝Ｙ１−Ｙ０よりも大きくなる。
【００６２】
これに対し、インクジェットプリンタ１４は、例えば、インクジェットヘッド１０２が移動速度Ｖ、インクの初速度ｖ、及びインクジェットヘッド１０２と媒体５０との間の距離等に基づき、着弾位置のずれ量を予測して、インクの吐出のタイミングを制御する。これにより、インクジェットプリンタ１４は、媒体５０上の所望の位置に、インクの液滴を着弾させる。
【００６３】
しかし、例えば空気中のように空気抵抗の大きな状態でインクを吐出する場合、インクジェットヘッド１０２から吐出された後、媒体５０に着弾するまでの間、インクの液滴の速度は、インクの液滴の運動エネルギーと空気抵抗のバランスに応じて、次第に減速する。そのため、例えばプラテン１０６とインクジェットヘッド１０２との間のギャップサイズＬｇが大きい場合、着弾位置のずれ量に対する空気抵抗の影響が大きくなり、ずれ量を適切に予測することが困難になる。その結果、インクの吐出タイミングを適切に制御することが困難になる。そのため、空気中においては、ギャップサイズＬｇを一定の距離より大きく設定することは困難である。
【００６４】
また、例えば液滴の容量が１ｐｌ以下になると、単に着弾位置がずれるだけではなく、例えば空気抵抗の影響で速度が小さくなり過ぎ、ミスト化が生じてしまう。そのため、例えば空気中のように空気抵抗の影響が大きい場合、このように容量が小さな液滴を適切に吐出することは困難である。また、その結果、インクの液滴の容量が小さくなると、ギャップサイズＬｇを大きく設定することは、より困難となる。
【００６５】
尚、空気抵抗の影響を抑えるためには、液滴の質量又は吐出の初速度を大きくすることにより、液滴の運動エネルギーを大きくすればよいようにも考えられる。しかし、近年求められている高精細な画質での印刷を行うためには、液滴の容量を小さくすることが必要である。そのため、液滴の質量を大きくすることは困難である。また、吐出の初速度についても、インクジェットプリンタの構成上、様々な最適化が行われるものであり、簡単に大きくはできない。また、小さな液滴の初速度を大きくし過ぎれば、表面張力で液滴形状を維持できなくなり、適切な吐出を行えなくなる。
【００６６】
図３（ｂ）は、水平方向へインクを吐出する場合の液滴の様子の概略の一例を示す。インクジェットプリンタ１４において、インクジェットヘッド１０２の構成は、ノズル２０２から水平方向へインクを吐出する構成とすることも考えられる。
【００６７】
この場合も、空気抵抗の影響により、着弾位置のずれが生じる。また、液滴の容量を小さくすると、液滴の運動エネルギーと空気抵抗のバランスによって、速度の低下によるインクのミスト化が生じる。また、この場合、液滴は、空気抵抗に加え、鉛直下方への重力を受ける。そのため、空気抵抗により速度が低下すると、液滴は、媒体５０に向かわず、鉛直下方へ落下することとなる。従って、この場合、インクジェットヘッド１０２と媒体５０との間の距離を大きくすることは、より困難になる。そのため、この場合も、図３（ａ）を用いて説明した場合と同様に、例えば、ギャップサイズＬｇを一定の距離より大きく設定することは困難である。
【００６８】
図４は、インクの液滴の飛距離について説明する図である。図４（ａ）は、大気圧下における液滴の半径と最大飛距離との関係の一例を示すグラフである。図２に関連して説明したように、インクの液滴の半径が大きくなると、液滴の運動エネルギーは大きくなる。そして、液滴の運動エネルギーが大きい場合、空気抵抗の影響を受けにくくなる。そのため、液滴を適切に吐出し得る最大距離は、インクの液滴の半径に応じて決まる。例えば、グラフに示した場合において、液滴の半径が７μｍの場合、インクの液滴の最大飛距離は２ｍｍとなる。そのため、この場合、空気中において、例えばギャップサイズＬｇを５ｍｍ以上に設定することは困難である。
【００６９】
尚、半径が７μｍの液滴は、容量が約３ｐｌの液滴に相当する。また、例えば液滴の容量が１ｐｌ以下の場合、グラフから分かるように、最大飛距離は、例えば０．５ｍｍ程度以下に大きく低下する。そのため、この場合、空気中において、例えばギャップサイズＬｇを５ｍｍ以上に設定することは、より困難となる。
【００７０】
図４（ｂ）は、インクジェットヘッド１０２のノズル２０２と媒体５０との間の領域の気圧と液滴の最大飛距離との関係の一例を示す表であり、液滴の容量が３ｐｌの場合の関係を示す。液滴の容量が３ｐｌの場合、大気圧（１気圧）下においては、図４（ａ）を用いて説明したように、最大飛距離は、約２ｍｍとなる。
【００７１】
これに対し、本例の印刷システム１０の構成により、ノズル２０２と媒体５０との間の領域の気圧を、０．５気圧、０．１気圧、及び０．０１気圧にそれぞれ減圧すると、空気抵抗の影響が抑えられるため、最大飛距離は、例えば、４ｍｍ、２０ｍｍ、及び２００ｍｍにそれぞれ増大する。そのため、本例のように、真空ポンプ１６による減圧を行えば、ギャップサイズＬｇを十分に大きく設定できることが分かる。
【００７２】
また、具体的な数値の記載は省略するが、例えばインクの容量がより小さい場合も同様に、ノズル２０２と媒体５０との間の領域の気圧を減圧することにより、インクのミスト化等を防ぎ、液滴の最大距離を増大させることができる。例えば、インクの液滴の容量が１ｐｌ以下の場合も、ノズル２０２と媒体５０との間の領域の気圧を十分に減圧することにより、最大飛距離を５ｍｍ以上、更には１０ｍｍ以上にできる。これにより、例えばインクの液滴の容量がより小さい場合にも、本例のように、真空ポンプ１６による減圧を行えば、ギャップサイズＬｇを十分に大きく設定できることが分かる。
【００７３】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、例えば印刷システムに好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態に係る印刷システム１０の構成の一例を示す図である。
【図２】インクの液滴の運動エネルギーと空気抵抗の関係について説明するグラフである。
【図３】インクの液滴が受ける空気抵抗の影響の一例を示す図である。図３（ａ）は、Ｙ方向へ移動中のインクジェットヘッド１０２からインクが吐出される様子の概略の一例示す。図３（ｂ）は、水平方向へインクを吐出する場合の液滴の様子の概略の一例を示す。
【図４】インクの液滴の飛距離について説明する図である。図４（ａ）は、大気圧下における液滴の半径と最大飛距離との関係の一例を示すグラフである。図４（ｂ）は、インクジェットヘッド１０２のノズル２０２と媒体５０との間の領域の気圧と液滴の最大飛距離との関係の一例を示す表である。
【符号の説明】
【００７６】
１０・・・印刷システム、１２・・・減圧室、１４・・・インクジェットプリンタ、１６・・・真空ポンプ（減圧手段）、１８・・・ホストＰＣ、５０・・・媒体、１０２・・・インクジェットヘッド、１０４・・・ガイドレール１０４、１０６・・・プラテン（媒体支持部）、１０８・・・インクカートリッジ、２０２・・・ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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