描画方法、描画装置
【課題】凹凸がない下地層上に描画し、描画層の高解像化を実現する。
【解決手段】描画方法は、ワークＷに下地層であるクリアインクを吐出し、クリア層を形成し、クリアインクを吐出終了位置からカラーインクの吐出開始位置に、インク吐出位置が移動する間にクリア層を硬化させ、硬化されたクリア層の表面にカラーインクを吐出し、描画する。このようにすることによって、クリア層はクリアインクの吐出から硬化までの過程で凹凸がない均一な層にレベリングされる。よって、カラーインクは凹凸がない均一な面に着弾させることができ、カラーインクの着弾径を小さくすることが可能で、高画像解像度化を実現できる。
【解決手段】描画方法は、ワークＷに下地層であるクリアインクを吐出し、クリア層を形成し、クリアインクを吐出終了位置からカラーインクの吐出開始位置に、インク吐出位置が移動する間にクリア層を硬化させ、硬化されたクリア層の表面にカラーインクを吐出し、描画する。このようにすることによって、クリア層はクリアインクの吐出から硬化までの過程で凹凸がない均一な層にレベリングされる。よって、カラーインクは凹凸がない均一な面に着弾させることができ、カラーインクの着弾径を小さくすることが可能で、高画像解像度化を実現できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画方法、および描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
耐光性・耐水性に優れ、屋外のポスター等に使用可能な紫外線硬化性インク（ＵＶインクと呼ばれる）を用いた描画方法が注目されている。ＵＶインクをインクジェット法で印刷する場合、所望の画像解像度を得るためにはインクの着弾径が重要になる。着弾径を適切にコントロールするためには、被描画基材の表面に撥液処理を行う方法、膜厚が均一な下地層を形成する方法等がある。下地層を形成する方法としては、被描画基材の表面に湿潤下塗り層を形成し、この下塗り層が湿潤している間にさらに湿潤インク液滴によって描画を行い、下塗り層とインク液滴とを乾燥硬化させる描画方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００２−５３０２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような特許文献１による描画方法では、下地層が湿潤状態のときに描画インクを吐出することから、下地層の描画インクとの界面には凹凸が存在し、その結果、描画層の表面にも凹凸が発現して均一な描画層ができず、所望の画像解像度等の描画品質が低下してしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る描画方法は、被描画基材に下地層インクを吐出し、下地層を形成する工程と、前記下地層を硬化させる工程と、硬化された前記下地層の表面に描画インクを吐出し、描画する工程と、を含むことを特徴とする。
ここで、下地層インクとは、例えば、クリアインク、ブラックインクやホワイトインクなどの背景色を形成するものであり、描画インクとは、文字や画像などを形成するカラーインクである。
【０００７】
本適用例によれば、下地層を硬化させた後に描画インクを吐出する。下地層は下地層インクの吐出から硬化までの過程で凹凸がない均一な層にレベリングされる。よって、描画インクは凹凸がない均一な面に着弾させることから、描画層は着弾径を小さくすることが可能で、描画品質の高画像解像度化を実現できる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に係る描画方法は、前記下地層を硬化させる工程を、前記下地層インクを吐出終了位置から描画インクの吐出開始位置に、インク吐出位置が移動する間に行うこと、が好ましい。
【０００９】
このようにすれば、描画インクを吐出する前に、下地層を硬化させることから描画品質の高画像解像度化を実現できる。また、インク吐出位置が、下地層インクの吐出終了位置から描画インクの吐出開始位置まで移動する間に硬化処理を行うことで、硬化処理を行うための時間ロスがなく効率的な描画を行うことができるという効果がある。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に係る描画方法は、前記描画インクを吐出する工程の途中において、前記描画インクの吐出と、吐出された領域の硬化と、を行う、ことが好ましい。
【００１１】
描画インクの吐出は、インク吐出位置往復移動させて行う場合がある。このような場合には、例えば、往路で描画インクを吐出した領域の硬化を復路の間に行い、復路で描画インクを吐出した領域の硬化を、再び往路の間に硬化を行うことで、吐出された描画インクを硬化させ、描画品質を高め、高画像解像度化を実現できる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に係る描画方法は、前記下地層を硬化させる工程は、前記下地層インクの吐出後から所定の時間経過後に開始する、ことが好ましい。
【００１３】
例えば、下地層形成後、１秒後に硬化工程を開始するようにすれば、下地層が均一化された時点で硬化させるので、凹凸がない均一な下地層を形成することができる。
【００１４】
［適用例５］本適用例に係る描画装置は、下地層インクを吐出する下地層インクジェットヘッドと、描画インクを吐出する描画インクジェットヘッドと、少なくとも前記下地層インクを硬化させる硬化手段と、が配設されたキャリッジユニットと、前記キャリッジユニットを移動させる駆動手段、および／または被描画基材を移動させる駆動手段と、を備え、前記下地層インクジェットヘッドと、前記描画インクジェットヘッドと、前記硬化手段と、が、前記被描画基材の送り方向に対して直交する方向、または前記被描画基材の送り方向に配置されている、ことを特徴とする。
【００１５】
ここで、下地層インクとは、クリアインク、ブラックインクやホワイトインクなどの背景色を形成するものであり、描画インクとは、文字や画像などを形成するカラーインクである。
本適用例によれば、下地層インクジェットヘッドと、描画インクジェットヘッドと、硬化手段とをキャリッジユニットに配置しているため、下地層インク吐出・硬化・描画インク吐出とを任意の順序およびタイミングで制御することができる。このことから、下地層の硬化後の適切なタイミングで描画インク吐出を行うことができる。よって、下地層は吐出から硬化の過程で凹凸がない均一な層にレベリングされ、描画インクを凹凸がない均一な面に着弾させることから、描画インクの着弾径を小さくすることが可能で、描画品質の高画像解像度化を実現できる。
【００１６】
また、下地層インクジェットヘッドと、描画インクジェットヘッドと、硬化手段とを、被描画基材の送り方向に対して直交する方向に配設すれば、キャリッジユニットを被描画基材の送り方向に対して直交する方向に移動し、かつ送り方向に移動することが可能なシリアル走査に対応可能である。
また、前記下地層インクジェットヘッドと、前記描画インクジェットヘッドと、前記硬化手段と、を、前記被描画基材の送り方向に配設すれば、キャリッジユニットの位置を固定して被描画基材を移動させるラテラル走査に対応可能である。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に記載の描画装置は、少なくとも前記下地層インクが、紫外線硬化性インクであって、前記硬化手段が、紫外線ランプであること、が好ましい。
【００１８】
紫外線硬化性インク（以降、省略してＵＶインクと表す）は、揮発性有機化合物を含まず、紫外線照射によって、瞬時にインクが硬化するので、透明シート等にカラー描画する際の下地層として有効である。紫外線ランプとして例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）：但し紫外線領域の波長）を用いれば、小型・軽量化が可能でキャリッジユニットに取り付けやすく、消費電力の低減も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１に係る描画装置の１例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図２】実施形態１に係る描画方法の主要工程を模式的に示す平面説明図であり、（ａ）はクリア印刷の工程、（ｂ）はクリア層の硬化工程。
【図３】実施形態２の実施例１に係る描画装置のカラーヘッド、クリアヘッド、ＬＥＤの配置を模式的に示す説明図。
【図４】実施例１に係る描画方法の主要工程を模式的に示す平面説明図であり、（ａ）はクリアインク吐出工程、（ｂ）はクリア層の硬化工程、（ｃ）はカラーインク吐出工程。
【図５】実施例２に係る描画装置のカラーヘッド、クリアヘッド、ＬＥＤの配置を模式的に示す説明図。
【図６】実施例２に係る描画方法の主要工程を模式的に示す平面説明図であり、（ａ）はクリアインク吐出工程、（ｂ）はクリア層の硬化工程、（ｃ）は往路のカラーインク吐出工程、（ｄ）は復路のカラーインク吐出工程、（ｅ）は２回目の往路のカラーインク吐出工程。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下に説明する描画装置は、被描画基材に対して、下地層を形成した後、描画インクを吐出し、所望の画像等を描画するものである。また、以下の説明では、被描画基材（以降、ワークＷと表す）の送り方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向、と規定する。まず、描画装置の構成について説明する。
（実施形態１）
（描画装置）
【００２１】
図１は、実施形態１に係る描画装置の１例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。なお、本実施形態では、いわゆるロール・ツー・ロール形式で除給材される方式を例示して説明する。描画装置１は、機台２と、ロール状に巻回された長尺のワークＷを繰り出す繰出装置３と、印刷済みのワークＷを巻き取る巻取装置４と、機台２上に配設され、給材されたワークＷを吸着セットするワークステージ５と、Ｘ軸方向に延在し、ワークステージ５を介してワークＷをＸ軸方向に間欠送りするＸ軸テーブル７と、Ｘ軸テーブル７を跨ぐようにＹ軸方向に架け渡されたＹ軸テーブル８と、インクを吐出してワークＷに印刷を行う複数のインクジェットヘッド５０と、を有し、Ｙ軸テーブル８に移動自在に搭載されたキャリッジユニット９と、ワークステージ５のＸ軸方向下流側に設けられ、ワークＷを挟持固定するワーク保持手段６０と、を備えている。
【００２２】
本実施形態では、下地層の印刷とカラー描画とを行うために、それぞれに対応するインクジェットヘッドをＹ軸方向に併設させている。下地層は、例えばクリア層、ブラックまたはホワイトなどの背景色であって、以下に説明する下地層はクリア層を印刷する場合を例示している。従って、インクジェットヘッド５０は、下地層インクジェットヘッドとしてのクリアインクジェットヘッド５１（以降、クリアヘッド５１と表す：図２参照）と、描画インクジェットヘッドとしてのカラーインクジェットヘッド５２（以降、カラーヘッド５２と表す：図２参照）と、を有する。
【００２３】
また、描画装置１は、クリアヘッド５１およびカラーヘッド５２からインクを強制的に排出させる吸引ユニットやノズル面を払拭するワイピングユニットからなる保守装置１１と、描画装置１を統括制御する制御装置１３と、を備えている。保守装置１１は、Ｘ軸テーブル７およびＹ軸テーブル８が交差する印刷領域からＹ軸方向に外れた保守領域に配設されており、保守領域に臨ませたクリアヘッド５１およびカラーヘッド５２の保守を行う。
【００２４】
この描画装置１では、繰出装置３により繰出されたワークＷをワークステージ５で吸着した後、Ｘ軸テーブル７によりワークステージ５を介してワークＷをＸ軸方向に間欠送り（副走査）すると共に、吸着保持されたワークＷの印刷領域に対し、キャリッジユニット９を往復動（主走査）させながらクリアヘッド５１およびカラーヘッド５２からインクを吐出して印刷を行う。
【００２５】
繰出装置３は、機台２よりワークＷの送り方向（Ｘ軸方向）上流側に配設されている。繰出装置３は、ワークＷをロール状に巻回した繰出リール２１と、繰出リール２１を繰り出し回転させる繰出モーター２２と、繰出されたワークＷをＺ軸方向に「Ｖ」字状に屈曲させると共に、ワークＷに軽いバックテンションを付与する繰出側バッファー機構２３と、を備えている。
【００２６】
また、図１（ｂ）に示すように、繰出側バッファー機構２３は、ワークＷに常時バックテンションを付与するようにＺ軸方向に移動可能な繰出側ダンサーローラー２３ａと、繰出側ダンサーローラー２３ａの上流側および下流側に夫々設けられた繰出側ガイドローラー２３ｂと、繰出側ダンサーローラー２３ａのＺ軸方向の位置を検出する上下一対の繰出側センサー２３ｃと、を有している。なお、紙送りの上流側の繰出側ガイドローラー２３ｂは、ニップローラーとなっている。
【００２７】
繰出側バッファー機構２３に保持されるワークＷの長さは、ワークステージ５の移動距離以上の長さに設定されている。本実施形態では、このワークＷの長さを維持できるように、上限側の繰出側センサー２３ｃの検出により繰出モーター２２を駆動し、下限側の繰出側センサー２３ｃの検出により繰出モーター２２を停止させるようになっている。このような構造により、必要量のワークＷを繰り出すことが可能となっている。また、描画動作を複数回繰り返す際には、再びワークＷを繰出リール２１に巻き取る。
【００２８】
巻取装置４は、機台２よりワークＷの送り方向（Ｘ軸方向）下流側に配設されている。巻取装置４は、ワークＷをロール状に巻き取る巻取リールためのと、巻取リール２４を巻き取り回転させる巻取モーター２５と、巻き取られたワークＷをＺ軸方向に「Ｖ」字状に屈曲させると共に、ワークＷに軽いフォワードテンションを付与する巻取側バッファー機構２６と、を備えている。
【００２９】
図１（ｂ）に示すように、巻取側バッファー機構２６は、ワークＷに常時フォワードテンションを付与するようにＺ軸方向に移動可能な巻取側ダンサーローラー２６ａと、巻取側ダンサーローラー２６ａの上流側および下流側にそれぞれ設けられた巻取側ガイドローラー２６ｂと、巻取側ダンサーローラー２６ａのＺ軸方向の位置を検出する上下一対の巻取側センサー２６ｃと、を有している。なお、ワークＷの下流側の繰出側ガイドローラー２３ｂは、ニップローラーとなっている。
【００３０】
巻取側バッファー機構２６は、繰出側バッファー機構２３と同様に、所定の長さのワークＷを維持できるように、下限側の巻取側センサー２６ｃの検出により巻取モーター２５を駆動し、上限側の巻取側センサー２６ｃの検出により巻取モーター２５を停止させるようになっている。このような構造によれば、巻取リール２４のロール径に影響されることなく、必要量のワークＷを巻き取ることが可能となっている。このことによって、下流側に送られたワークＷを、巻取側バッファー機構２６により吸収することができるため、送られたワークＷを巻取リール２４に巻き取ることなく、除給材を行うことができる。また、ワークステージ５上のワークＷに対し、余計な張力をかけることなく、ワークＷを巻取リール２４に巻き取ることができる。
【００３１】
ワークステージ５は、表面に孔（図示省略）が複数個形成され、繰出装置３から送られてきたワークＷを吸着するステージ本体２７と、ステージ本体２７のワークＷの搬送（Ｘ軸）方向上流端部に添設された送込ローラー２８と、ステージ本体２７のワークＷの搬送（Ｘ軸）方向下流端部に添設された送出ローラー２９と、を有している。なお、詳細な説明は省略するが、ステージ本体２７に形成された複数の孔は、それぞれ図外の真空吸引設備および圧縮空気供給設備に連通している。
【００３２】
ワークステージ５は、ステージ本体２７においてワークＷを吸着した状態で、Ｘ軸テーブル７によりＸ軸方向（上流側から下流側）に間欠送りされる。本実施形態では、描画領域に複数回繰り返し描画することがあるため、描画領域分の描画が終了する下流端位置（吐出終了位置）に達すると、Ｘ軸テーブル７により上流端位置（吐出開始位置）に復帰移動する。
【００３３】
送込ローラー２８および送出ローラー２９は、それぞれ自由回転するニップローラーで構成されており、Ｘ軸方向に並んで配設されている。送込ローラー２８および送出ローラー２９は、それぞれの上部をステージ本体２７の上面と略面一となる位置である下降位置と、下降位置よりも僅かに（数ｍｍ程度）上昇した上昇位置と、の間で昇降可能に設けられている。なお、送込ローラー２８および送出ローラー２９の昇降機構としては、シリンダー（空気圧、油圧いずれでもよい。）や、モーターおよびラック・アンド・ピニオン等で構成することが好ましい。
【００３４】
ワークＷは、送込ローラー２８および送出ローラー２９に挟み込まれた状態で、ステージ本体２７の上面に渡される。送込ローラー２８および送出ローラー２９を、下降位置に移動することでステージ本体２７の上面へのワークＷ（記録領域）の吸着保持が可能となり、他方、当該吸着保持を解除（真空吸引を中止）し、圧縮空気をワークＷとステージ本体２７との間に供給して、上昇位置に移動することでワークＷを僅かに浮上させる。このことにより、ワークＷに無理な張力をかけることなく、ステージ本体２７の上面からの除材または給材が可能となる。また、記録領域は、ワークステージ５から離間（浮上）しているため、ワークＷに擦痕等の傷をつけることなく除給材することができる。
【００３５】
下降位置に配置される送込ローラー２８および送出ローラー２９は、Ｘ軸方向に並んで、かつ、ステージ本体２７の上面と略同じ面位置に構成されている。このため、ステージ本体２７上に吸着保持した領域だけでなく、送込ローラー２８に挟み込まれた位置から送出ローラー２９に挟み込まれた位置までの間においてワークＷの平面度を保つことができる。すなわち、描画領域を広く確保することができる。また、送込ローラー２８および送出ローラー２９を昇降させる際には、送込ローラー２８または送出ローラー２９のうち、どちらか一方の昇降を開始した後、遅れて他方の昇降を開始することが好ましい。これにより、下降位置に移動する際には、ワークＷとステージ本体２７との間の空気を押し出すようにしてワークＷをステージ本体２７上に密着させることができ良好な吸着保持を担保することができる。
【００３６】
Ｘ軸テーブル７は、機台２上に配設され、Ｘ軸方向に延在する一対のＸ軸ガイドレール３１と、ワークステージ５をＸ軸ガイドレール３１に沿ってスライド自在に支持するモーター駆動のＸ軸スライダー３２と、を有している。Ｘ軸テーブル７は、キャリッジユニット９（クリアヘッド５１およびカラーヘッド５２）の往動（または復動）時には停止し、次の復動（または往動）までに、印刷幅分、ワークＷをＸ軸方向の下流側に送る。すなわち、Ｘ軸テーブル７は、キャリッジユニット９の印刷走査をした後、ワークステージ５（ワークＷ）を、その印刷した幅に相当する距離だけ間欠送り（改行送り）する。なお、その駆動系は、リニアモーターや、モーターおよびボールネジ機構等で構成することが好ましい。
【００３７】
Ｙ軸テーブル８は、機台２をＹ軸方向に跨ぐように架け渡された一対のＹ軸ガイドレール３４と、キャリッジユニット９を吊設したブリッジプレート３５と、ブリッジプレート３５をＹ軸方向にスライド自在に支持するモーター駆動のＹ軸スライダー３６と、を有している。Ｙ軸テーブル８は、キャリッジユニット９を介して印刷時にインクジェットヘッド５０をＹ軸方向に往復動させるほか、インクジェットヘッド５０を保守装置１１に臨ませる。なお、その駆動系は、リニアモーター、モーターおよびボールネジ機構や、ベルトおよびプーリーによる機構等で構成することが好ましい。
【００３８】
キャリッジユニット９は、ブリッジプレート３５に垂設したキャリッジ本体４３と、キャリッジ本体４３に垂設され、複数個のクリアヘッド５１とカラーヘッド５２を有するヘッドユニット４４と、を備えている。キャリッジ本体４３には、ヘッドユニット４４をθ度回転する機構（図示せず）が組み込まれている。ヘッドユニット４４は、複数個のクリアヘッド５１およびカラーヘッド５２を、ヘッドプレート（図示省略）に搭載して構成されており、ヘッドプレートのＹ軸方向両端部には、硬化手段としての紫外線照射ランプが配置されている。本実施形態では、紫外線照射ランプとして一対のＬＥＤランプ７１，７２（図２参照）が搭載されている。つまり、ＬＥＤランプ７１，７２は、インクジェットヘッド５０のＹ軸方向両側に配置されている。なお、ＬＥＤランプ７１，７２は複数の光源素子の集合体よりなる。なお、ＬＥＤランプ７１，７２は、紫外線領域波長の光照射を行う。
【００３９】
クリアヘッド５１およびカラーヘッド５２にはそれぞれ、多数の吐出ノズル（図示せず）が開口され、ヘッド本体には、各吐出ノズル毎に対応するピエゾ圧電素子が構成され、ピエゾ圧電素子に電圧が印加されると吐出ノズルからクリアインク滴またはカラーインク滴が吐出される。
（描画方法）
【００４０】
続いて、前述した実施形態１の描画装置を用いた描画方法について説明する。
図２は、実施形態１に係る描画方法の主要工程を模式的に示す平面説明図である。ここでは、シリアル走査の場合を例示して説明する。クリアヘッド５１とカラーヘッド５２とは、Ｙ軸方向に並列配置されており、クリアヘッド５１およびカラーヘッド５２のＹ軸方向両側にＬＥＤランプ（図中、単にＬＥＤと表す）７１，７２が配置され、これらは、キャリッジユニット９の移動に連動する。つまり、Ｙ軸方向に往復移動する。また、ワークＷは、Ｘ軸方向に移動する。
【００４１】
図２（ａ）は、クリア層の形成工程を示し、図２（ｂ）はクリア層の硬化工程を表している。まず、図２（ａ）に示すように、印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）からクリアヘッド５１をキャリッジユニット９の移動に連動してＹ軸方向に移動しながらクリアインクを吐出する。カラーヘッド５２は吐出せず、ＬＥＤランプ７１，７２はＯＦＦ（光照射せず）状態である。ワークＷが印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）に達したときにクリアヘッド５１からのクリアインク吐出を停止させる。このようにしてクリア層を印刷する。
【００４２】
続いて、図２（ｂ）に示すように、クリア層の硬化処理を行う。ここでは、クリアヘッド５１およびカラーヘッド５２によるインク吐出は停止し、ワークＷを印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）から印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）まで移動しつつ、キャリッジユニット９の移動に連動してＹ軸方向に往復移動しながらＬＥＤランプ７１，７２を点灯（ＯＮ）し、クリア層を硬化させる。なお、ＬＥＤランプ７１，７２からの光照射タイミングは、クリアインク吐出終了時から所定の時間を経過後、例えば１秒後とすることがより好ましい。この際、ＬＥＤランプ７１，７２の照射領域は、ワークＷの幅方向全面を照射できれば、両方共点灯するようにしても、どちらか一方をＯＦＦさせてもよい。
【００４３】
ワークＷが印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）に到達したときに、カラーインク吐出を開始する。なお、図２（ａ）を参照して説明する。印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）からカラーヘッド５２をキャリッジユニット９の移動に連動してＹ軸方向に移動しながらカラーインクを吐出し、描画を開始する。この際、クリアヘッド５１およびＬＥＤランプ７１，７２はＯＦＦし、ワークＷを印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）まで移動させる。
【００４４】
なお、カラーインク吐出の際に、吐出されたカラーインク層を硬化させるようにＬＥＤランプ７１またはＬＥＤランプ７２を点灯（ＯＮ）するようにしてもよく、Ｘ軸方向に往復させて描画する場合には、描画されたカラーインク層を硬化させるようにＬＥＤランプ７１またはＬＥＤランプ７２を交互に点灯（ＯＮ）させるようにしてもよい。
【００４５】
また、キャリッジユニット９をＹ軸方向に移動させることと、Ｘ軸方向にも移動させる構造としてもよく、このような場合は、ワークＷの位置は固定される。キャリッジユニット９をＸ軸方向に移動させる共に、ワークＷをＸ軸方向に移動させることを組み合わせて制御することも可能である。
【００４６】
以上説明した実施形態１によれば、下地層であるクリア層を硬化させた後に描画用のカラーインクを吐出する。クリア層は吐出から硬化までの過程で凹凸がない均一な層にレベリングされる。よって、カラーインクは凹凸がない均一な下地層の表面に着弾させることができるから、カラーインクの着弾径を小さくすることが可能で、描画品質の高画像解像度化を実現できる。
【００４７】
また、カラーインクを吐出する前に、クリア層を硬化させることから描画品質の高画像解像度化を実現できる。また、インク吐出位置が、クリアインクの吐出終了位置からカラーインクの吐出開始位置まで移動する間に硬化処理を行うことで、硬化処理を行うための時間ロスがなく効率的な描画を行うことができるという効果がある。
【００４８】
Ｓ４
また、クリア層を硬化させる工程は、クリアインクの吐出から所定の時間、例えば、１秒後に硬化工程を開始するようにすれば、クリア層の表面が均一化された時点で硬化させるので、凹凸がない均一なクリア層を形成することができる。
【００４９】
また、クリアインクが、紫外線硬化性インク（ＵＶインク）であって、硬化手段が、紫外線ランプとしてのＬＥＤランプ７１，７２を用いている。ＵＶインクは、揮発性有機化合物を含まず、紫外線照射によって、瞬時にインクが硬化するので、透明シート等にカラー描画する際の下地層として有効である。ＬＥＤランプは、小型化・軽量化が可能でキャリッジユニット９に取り付けやすく、消費電力の低減も可能となる。
（実施形態２）
【００５０】
続いて、実施形態２について説明する。前述した実施形態１に係る描画装置がシリアル走査方式であることに対して、実施形態２はラテラル走査方式であることに特徴を有する。描画装置の全体構成は、カラーヘッド、クリアヘッド、ＬＥＤの配置構成以外は実施形態１（図１、参照）と同じであるため相違箇所を中心に説明する。ＬＥＤが一つの場合を実施例１、ＬＥＤが二つの場合を実施例２として説明する。
【００５１】
図３は、実施例１に係る描画装置のカラーヘッド、クリアヘッド、ＬＥＤの配置を模式的に示す説明図である。図３に示すように、カラーヘッド５２、ＬＥＤランプ７１（ＬＥＤ７１と図示）、クリアヘッド５１は、Ｘ軸方向に配置されてキャリッジユニット９に取り付けられている。カラーヘッド５２およびクリアヘッド５１のそれぞれに設けられる吐出ノズル（図示せず）は、ワークＷの幅にわたって形成されている。ワークＷは、ワークステージ５上をＸ軸方向に往復移動可能である。
【００５２】
次に、このような描画装置を用いた描画方法について説明する。
図４は、実施例１に係る描画方法の主要工程を模式的に示す平面説明図である。（ａ）はクリアインク吐出工程、（ｂ）はクリア層の硬化工程、（ｃ）はカラーインク吐出工程（描画工程）を表している。なお、図中の矢印はワークＷの移動方向を表している。
【００５３】
まず、図４（ａ）に示すように、クリアインクを吐出し、下地層であるクリア層を形成する。この際、カラーヘッド５２のインク吐出はせず（ＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７１を消灯（ＯＦＦ）し、クリアヘッド５１からクリアインクを吐出する。ワークＷが、印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）から印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）に達したときにクリアヘッド５１からのクリアインク吐出を停止させる。
【００５４】
続いて、図４（ｂ）に示すように、クリア層を硬化させる。この際、クリアヘッド５１およびカラーヘッド５２によるインク吐出はせず（共にＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７１を点灯（ＯＮ）させ、ワークＷが、印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）から印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）に戻ったときにＬＥＤランプ７１を消灯（ＯＦＦ）する。
【００５５】
なお、クリア層を硬化させる工程は、前述した実施形態１と同様に、クリアインクの吐出終了から所定の時間、例えば、１秒後に硬化工程を開始することが好ましい。
【００５６】
続いて、図４（ｃ）に示すように、カラーインクを吐出し描画を行う。この際、クリアヘッド５１によるインク吐出はせず（ＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７１は消灯（ＯＦＦ）し、ワークＷが、印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）から印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）に達するまでカラーインクを吐出し、描画する。
【００５７】
また、カラーインク吐出の際に、描画されたカラーインク層（描画層）を硬化させるようにＬＥＤランプ７１を点灯（ＯＮ）してもよく、描画工程をＸ軸方向に往復させて描画する場合には、描画されたカラーインク層を硬化させるようにＬＥＤランプ７１を点灯（ＯＮ）させるようにしてもよい。
また、ワークＷの位置を固定し、キャリッジユニット９をＹ軸方向に往復移動させる制御方法としてもよい。
【００５８】
従って、実施例１の描画装置および描画方法によれば、実施形態１と同様な効果が得られる。
【００５９】
続いて、実施例２について説明する。実施例２は、ＬＥＤランプを二つ備えていることに特徴を有している。描画装置の全体構成は、上述した実施形態１（図１、参照）と同じなので説明を省略する。
図５は、実施例２に係る描画装置のカラーヘッド、クリアヘッド、ＬＥＤの配置を模式的に示す説明図である。図５に示すように、実施例２ではＬＥＤランプ７１、カラーヘッド５２、ＬＥＤランプ７２、クリアヘッド５１が、Ｘ軸方向に配置されてキャリッジユニット９に取り付けられている。カラーヘッド５２およびクリアヘッド５１のそれぞれに設けられる吐出ノズル（図示せず）は、ワークＷの幅にわたって形成されている。ワークＷは、ワークステージ５上をＸ軸方向に往復移動可能である。
【００６０】
次に、このような描画装置を用いた描画方法について説明する。
図６は、実施例２に係る描画方法の主要工程を模式的に示す平面説明図である。（ａ）はクリアインク吐出工程、（ｂ）はクリア層の硬化工程、（ｃ）は往路（１回目）のカラーインク吐出工程、（ｄ）は復路のカラーインク吐出工程、（ｅ）は２回目の往路のカラーインク吐出工程を表している。なお、図中の矢印はワークＷの移動方法を表している。
【００６１】
まず、図６（ａ）に示すように、クリアインクを吐出し、下地層であるクリア層を形成する。この際、カラーヘッド５２のインク吐出はせず（ＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７１，７２を消灯（ＯＦＦ）し、クリアヘッド５１からクリアインクを吐出する。ワークＷが、印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）から印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）に達したときにクリアヘッド５１からのクリアインク吐出を停止させる。
【００６２】
続いて、図６（ｂ）に示すように、クリア層を硬化させる。この際、クリアヘッド５１およびカラーヘッド５２によるインク吐出はせず（共にＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７１を点灯（ＯＮ）させ、ワークＷが、印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）から印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）に戻ったときにＬＥＤランプ７１を消灯（ＯＦＦ）する。なお、クリア層の硬化をより強くしたい場合には、ＬＥＤランプ７１と共にＬＥＤランプ７２を点灯する。
【００６３】
なお、実施例２においても、クリア層を硬化させる工程は、前述した実施形態１と同様に、クリアインクの吐出から所定の時間、例えば、１秒後に硬化工程を開始することが好ましい。
【００６４】
続いて、図６（ｃ）に示すように、カラーインクを吐出し描画を行う。この際、クリアヘッド５１によるインク吐出はせず（ＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７２は消灯（ＯＦＦ）し、ワークＷが、印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）から印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）に達するまでカラーインクを吐出する。なお、ＬＥＤランプ７１は点灯（ＯＮ）し、カラーインク吐出後のカラー層（描画層）の硬化を行う。カラーインク吐出前にクリア層の硬化をより強くしたい場合にはＬＥＤランプ７２を点灯（ＯＮ）する。
【００６５】
カラーインク吐出による描画は、何回かワークＷを往復移動させて行う場合があるので、その場合の描画方法について説明する。なお、図６（ｃ）に示した描画工程を第１回往路とし、図６（ｄ）はその復路として説明する。復路の場合は、印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）から描画すべき位置までワークＷを移動してカラーインクを吐出し描画を開始する。
【００６６】
この際、クリアヘッド５１によるインク吐出はせず（ＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７１は点灯（ＯＮ）し、ワークＷが、復路における描画開始位置（吐出開始位置）から復路の描画終了位置（吐出終了位置）に達するまでカラーインクを吐出する。なお、ＬＥＤランプ７２は消灯（ＯＦＦ）する。なお、カラーインク吐出後の描画層の硬化をより強くしたい場合には、ＬＥＤランプ７２は点灯（ＯＮ）する。
【００６７】
再び、往路においてカラーインクを吐出して描画を行う（第２回往路）。図６（ｅ）に示すように、図６（ｄ）に示す工程における描画終了位置から描画すべき位置までワークＷを移動してカラーインクを吐出し描画を開始する。この際、クリアヘッド５１によるインク吐出はせず（ＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７２は消灯（ＯＦＦ）し、ワークＷが、３回目の描画開始位置（吐出開始位置）から３回目の描画終了位置（吐出終了位置：）に達するまでカラーインクを吐出し描画する。なお、ＬＥＤランプ７１は点灯（ＯＮ）し、カラーインク吐出後の描画層の硬化を行う。なお、復路（図６（ｄ）、参照）におけるカラーインク吐出後の描画層の硬化をさらに必要とする場合には、ＬＥＤランプ７２を点灯（ＯＮ）する。
さらに、繰り返しカラーインクを吐出し描画を行う場合には、第２回復路の描画、第３回往路の描画というように繰り返せばよい。
【００６８】
従って、実施例２の描画装置および描画方法によれば、前述した実施例１と同様な効果が得られる。
【００６９】
さらに、カラーインクの吐出による描画は、ワークＷを往復移動させて複数回行う場合には、例えば、往路でカラーインクを吐出した後の描画層の硬化を復路の間に行い、復路で描画インクを吐出した描画層の硬化を、再び往路の間に硬化を行うことで、吐出された描画インクを硬化させ、描画品質を高め、高画像解像度化を実現できる。
【符号の説明】
【００７０】
Ｗ…被描画基材としてのワーク、５…ワークステージ、５１…クリアヘッド、５２…カラーヘッド、７１，７２…ＬＥＤランプ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画方法、および描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
耐光性・耐水性に優れ、屋外のポスター等に使用可能な紫外線硬化性インク（ＵＶインクと呼ばれる）を用いた描画方法が注目されている。ＵＶインクをインクジェット法で印刷する場合、所望の画像解像度を得るためにはインクの着弾径が重要になる。着弾径を適切にコントロールするためには、被描画基材の表面に撥液処理を行う方法、膜厚が均一な下地層を形成する方法等がある。下地層を形成する方法としては、被描画基材の表面に湿潤下塗り層を形成し、この下塗り層が湿潤している間にさらに湿潤インク液滴によって描画を行い、下塗り層とインク液滴とを乾燥硬化させる描画方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００２−５３０２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような特許文献１による描画方法では、下地層が湿潤状態のときに描画インクを吐出することから、下地層の描画インクとの界面には凹凸が存在し、その結果、描画層の表面にも凹凸が発現して均一な描画層ができず、所望の画像解像度等の描画品質が低下してしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る描画方法は、被描画基材に下地層インクを吐出し、下地層を形成する工程と、前記下地層を硬化させる工程と、硬化された前記下地層の表面に描画インクを吐出し、描画する工程と、を含むことを特徴とする。
ここで、下地層インクとは、例えば、クリアインク、ブラックインクやホワイトインクなどの背景色を形成するものであり、描画インクとは、文字や画像などを形成するカラーインクである。
【０００７】
本適用例によれば、下地層を硬化させた後に描画インクを吐出する。下地層は下地層インクの吐出から硬化までの過程で凹凸がない均一な層にレベリングされる。よって、描画インクは凹凸がない均一な面に着弾させることから、描画層は着弾径を小さくすることが可能で、描画品質の高画像解像度化を実現できる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に係る描画方法は、前記下地層を硬化させる工程を、前記下地層インクを吐出終了位置から描画インクの吐出開始位置に、インク吐出位置が移動する間に行うこと、が好ましい。
【０００９】
このようにすれば、描画インクを吐出する前に、下地層を硬化させることから描画品質の高画像解像度化を実現できる。また、インク吐出位置が、下地層インクの吐出終了位置から描画インクの吐出開始位置まで移動する間に硬化処理を行うことで、硬化処理を行うための時間ロスがなく効率的な描画を行うことができるという効果がある。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に係る描画方法は、前記描画インクを吐出する工程の途中において、前記描画インクの吐出と、吐出された領域の硬化と、を行う、ことが好ましい。
【００１１】
描画インクの吐出は、インク吐出位置往復移動させて行う場合がある。このような場合には、例えば、往路で描画インクを吐出した領域の硬化を復路の間に行い、復路で描画インクを吐出した領域の硬化を、再び往路の間に硬化を行うことで、吐出された描画インクを硬化させ、描画品質を高め、高画像解像度化を実現できる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に係る描画方法は、前記下地層を硬化させる工程は、前記下地層インクの吐出後から所定の時間経過後に開始する、ことが好ましい。
【００１３】
例えば、下地層形成後、１秒後に硬化工程を開始するようにすれば、下地層が均一化された時点で硬化させるので、凹凸がない均一な下地層を形成することができる。
【００１４】
［適用例５］本適用例に係る描画装置は、下地層インクを吐出する下地層インクジェットヘッドと、描画インクを吐出する描画インクジェットヘッドと、少なくとも前記下地層インクを硬化させる硬化手段と、が配設されたキャリッジユニットと、前記キャリッジユニットを移動させる駆動手段、および／または被描画基材を移動させる駆動手段と、を備え、前記下地層インクジェットヘッドと、前記描画インクジェットヘッドと、前記硬化手段と、が、前記被描画基材の送り方向に対して直交する方向、または前記被描画基材の送り方向に配置されている、ことを特徴とする。
【００１５】
ここで、下地層インクとは、クリアインク、ブラックインクやホワイトインクなどの背景色を形成するものであり、描画インクとは、文字や画像などを形成するカラーインクである。
本適用例によれば、下地層インクジェットヘッドと、描画インクジェットヘッドと、硬化手段とをキャリッジユニットに配置しているため、下地層インク吐出・硬化・描画インク吐出とを任意の順序およびタイミングで制御することができる。このことから、下地層の硬化後の適切なタイミングで描画インク吐出を行うことができる。よって、下地層は吐出から硬化の過程で凹凸がない均一な層にレベリングされ、描画インクを凹凸がない均一な面に着弾させることから、描画インクの着弾径を小さくすることが可能で、描画品質の高画像解像度化を実現できる。
【００１６】
また、下地層インクジェットヘッドと、描画インクジェットヘッドと、硬化手段とを、被描画基材の送り方向に対して直交する方向に配設すれば、キャリッジユニットを被描画基材の送り方向に対して直交する方向に移動し、かつ送り方向に移動することが可能なシリアル走査に対応可能である。
また、前記下地層インクジェットヘッドと、前記描画インクジェットヘッドと、前記硬化手段と、を、前記被描画基材の送り方向に配設すれば、キャリッジユニットの位置を固定して被描画基材を移動させるラテラル走査に対応可能である。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に記載の描画装置は、少なくとも前記下地層インクが、紫外線硬化性インクであって、前記硬化手段が、紫外線ランプであること、が好ましい。
【００１８】
紫外線硬化性インク（以降、省略してＵＶインクと表す）は、揮発性有機化合物を含まず、紫外線照射によって、瞬時にインクが硬化するので、透明シート等にカラー描画する際の下地層として有効である。紫外線ランプとして例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）：但し紫外線領域の波長）を用いれば、小型・軽量化が可能でキャリッジユニットに取り付けやすく、消費電力の低減も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１に係る描画装置の１例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図２】実施形態１に係る描画方法の主要工程を模式的に示す平面説明図であり、（ａ）はクリア印刷の工程、（ｂ）はクリア層の硬化工程。
【図３】実施形態２の実施例１に係る描画装置のカラーヘッド、クリアヘッド、ＬＥＤの配置を模式的に示す説明図。
【図４】実施例１に係る描画方法の主要工程を模式的に示す平面説明図であり、（ａ）はクリアインク吐出工程、（ｂ）はクリア層の硬化工程、（ｃ）はカラーインク吐出工程。
【図５】実施例２に係る描画装置のカラーヘッド、クリアヘッド、ＬＥＤの配置を模式的に示す説明図。
【図６】実施例２に係る描画方法の主要工程を模式的に示す平面説明図であり、（ａ）はクリアインク吐出工程、（ｂ）はクリア層の硬化工程、（ｃ）は往路のカラーインク吐出工程、（ｄ）は復路のカラーインク吐出工程、（ｅ）は２回目の往路のカラーインク吐出工程。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下に説明する描画装置は、被描画基材に対して、下地層を形成した後、描画インクを吐出し、所望の画像等を描画するものである。また、以下の説明では、被描画基材（以降、ワークＷと表す）の送り方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向、と規定する。まず、描画装置の構成について説明する。
（実施形態１）
（描画装置）
【００２１】
図１は、実施形態１に係る描画装置の１例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。なお、本実施形態では、いわゆるロール・ツー・ロール形式で除給材される方式を例示して説明する。描画装置１は、機台２と、ロール状に巻回された長尺のワークＷを繰り出す繰出装置３と、印刷済みのワークＷを巻き取る巻取装置４と、機台２上に配設され、給材されたワークＷを吸着セットするワークステージ５と、Ｘ軸方向に延在し、ワークステージ５を介してワークＷをＸ軸方向に間欠送りするＸ軸テーブル７と、Ｘ軸テーブル７を跨ぐようにＹ軸方向に架け渡されたＹ軸テーブル８と、インクを吐出してワークＷに印刷を行う複数のインクジェットヘッド５０と、を有し、Ｙ軸テーブル８に移動自在に搭載されたキャリッジユニット９と、ワークステージ５のＸ軸方向下流側に設けられ、ワークＷを挟持固定するワーク保持手段６０と、を備えている。
【００２２】
本実施形態では、下地層の印刷とカラー描画とを行うために、それぞれに対応するインクジェットヘッドをＹ軸方向に併設させている。下地層は、例えばクリア層、ブラックまたはホワイトなどの背景色であって、以下に説明する下地層はクリア層を印刷する場合を例示している。従って、インクジェットヘッド５０は、下地層インクジェットヘッドとしてのクリアインクジェットヘッド５１（以降、クリアヘッド５１と表す：図２参照）と、描画インクジェットヘッドとしてのカラーインクジェットヘッド５２（以降、カラーヘッド５２と表す：図２参照）と、を有する。
【００２３】
また、描画装置１は、クリアヘッド５１およびカラーヘッド５２からインクを強制的に排出させる吸引ユニットやノズル面を払拭するワイピングユニットからなる保守装置１１と、描画装置１を統括制御する制御装置１３と、を備えている。保守装置１１は、Ｘ軸テーブル７およびＹ軸テーブル８が交差する印刷領域からＹ軸方向に外れた保守領域に配設されており、保守領域に臨ませたクリアヘッド５１およびカラーヘッド５２の保守を行う。
【００２４】
この描画装置１では、繰出装置３により繰出されたワークＷをワークステージ５で吸着した後、Ｘ軸テーブル７によりワークステージ５を介してワークＷをＸ軸方向に間欠送り（副走査）すると共に、吸着保持されたワークＷの印刷領域に対し、キャリッジユニット９を往復動（主走査）させながらクリアヘッド５１およびカラーヘッド５２からインクを吐出して印刷を行う。
【００２５】
繰出装置３は、機台２よりワークＷの送り方向（Ｘ軸方向）上流側に配設されている。繰出装置３は、ワークＷをロール状に巻回した繰出リール２１と、繰出リール２１を繰り出し回転させる繰出モーター２２と、繰出されたワークＷをＺ軸方向に「Ｖ」字状に屈曲させると共に、ワークＷに軽いバックテンションを付与する繰出側バッファー機構２３と、を備えている。
【００２６】
また、図１（ｂ）に示すように、繰出側バッファー機構２３は、ワークＷに常時バックテンションを付与するようにＺ軸方向に移動可能な繰出側ダンサーローラー２３ａと、繰出側ダンサーローラー２３ａの上流側および下流側に夫々設けられた繰出側ガイドローラー２３ｂと、繰出側ダンサーローラー２３ａのＺ軸方向の位置を検出する上下一対の繰出側センサー２３ｃと、を有している。なお、紙送りの上流側の繰出側ガイドローラー２３ｂは、ニップローラーとなっている。
【００２７】
繰出側バッファー機構２３に保持されるワークＷの長さは、ワークステージ５の移動距離以上の長さに設定されている。本実施形態では、このワークＷの長さを維持できるように、上限側の繰出側センサー２３ｃの検出により繰出モーター２２を駆動し、下限側の繰出側センサー２３ｃの検出により繰出モーター２２を停止させるようになっている。このような構造により、必要量のワークＷを繰り出すことが可能となっている。また、描画動作を複数回繰り返す際には、再びワークＷを繰出リール２１に巻き取る。
【００２８】
巻取装置４は、機台２よりワークＷの送り方向（Ｘ軸方向）下流側に配設されている。巻取装置４は、ワークＷをロール状に巻き取る巻取リールためのと、巻取リール２４を巻き取り回転させる巻取モーター２５と、巻き取られたワークＷをＺ軸方向に「Ｖ」字状に屈曲させると共に、ワークＷに軽いフォワードテンションを付与する巻取側バッファー機構２６と、を備えている。
【００２９】
図１（ｂ）に示すように、巻取側バッファー機構２６は、ワークＷに常時フォワードテンションを付与するようにＺ軸方向に移動可能な巻取側ダンサーローラー２６ａと、巻取側ダンサーローラー２６ａの上流側および下流側にそれぞれ設けられた巻取側ガイドローラー２６ｂと、巻取側ダンサーローラー２６ａのＺ軸方向の位置を検出する上下一対の巻取側センサー２６ｃと、を有している。なお、ワークＷの下流側の繰出側ガイドローラー２３ｂは、ニップローラーとなっている。
【００３０】
巻取側バッファー機構２６は、繰出側バッファー機構２３と同様に、所定の長さのワークＷを維持できるように、下限側の巻取側センサー２６ｃの検出により巻取モーター２５を駆動し、上限側の巻取側センサー２６ｃの検出により巻取モーター２５を停止させるようになっている。このような構造によれば、巻取リール２４のロール径に影響されることなく、必要量のワークＷを巻き取ることが可能となっている。このことによって、下流側に送られたワークＷを、巻取側バッファー機構２６により吸収することができるため、送られたワークＷを巻取リール２４に巻き取ることなく、除給材を行うことができる。また、ワークステージ５上のワークＷに対し、余計な張力をかけることなく、ワークＷを巻取リール２４に巻き取ることができる。
【００３１】
ワークステージ５は、表面に孔（図示省略）が複数個形成され、繰出装置３から送られてきたワークＷを吸着するステージ本体２７と、ステージ本体２７のワークＷの搬送（Ｘ軸）方向上流端部に添設された送込ローラー２８と、ステージ本体２７のワークＷの搬送（Ｘ軸）方向下流端部に添設された送出ローラー２９と、を有している。なお、詳細な説明は省略するが、ステージ本体２７に形成された複数の孔は、それぞれ図外の真空吸引設備および圧縮空気供給設備に連通している。
【００３２】
ワークステージ５は、ステージ本体２７においてワークＷを吸着した状態で、Ｘ軸テーブル７によりＸ軸方向（上流側から下流側）に間欠送りされる。本実施形態では、描画領域に複数回繰り返し描画することがあるため、描画領域分の描画が終了する下流端位置（吐出終了位置）に達すると、Ｘ軸テーブル７により上流端位置（吐出開始位置）に復帰移動する。
【００３３】
送込ローラー２８および送出ローラー２９は、それぞれ自由回転するニップローラーで構成されており、Ｘ軸方向に並んで配設されている。送込ローラー２８および送出ローラー２９は、それぞれの上部をステージ本体２７の上面と略面一となる位置である下降位置と、下降位置よりも僅かに（数ｍｍ程度）上昇した上昇位置と、の間で昇降可能に設けられている。なお、送込ローラー２８および送出ローラー２９の昇降機構としては、シリンダー（空気圧、油圧いずれでもよい。）や、モーターおよびラック・アンド・ピニオン等で構成することが好ましい。
【００３４】
ワークＷは、送込ローラー２８および送出ローラー２９に挟み込まれた状態で、ステージ本体２７の上面に渡される。送込ローラー２８および送出ローラー２９を、下降位置に移動することでステージ本体２７の上面へのワークＷ（記録領域）の吸着保持が可能となり、他方、当該吸着保持を解除（真空吸引を中止）し、圧縮空気をワークＷとステージ本体２７との間に供給して、上昇位置に移動することでワークＷを僅かに浮上させる。このことにより、ワークＷに無理な張力をかけることなく、ステージ本体２７の上面からの除材または給材が可能となる。また、記録領域は、ワークステージ５から離間（浮上）しているため、ワークＷに擦痕等の傷をつけることなく除給材することができる。
【００３５】
下降位置に配置される送込ローラー２８および送出ローラー２９は、Ｘ軸方向に並んで、かつ、ステージ本体２７の上面と略同じ面位置に構成されている。このため、ステージ本体２７上に吸着保持した領域だけでなく、送込ローラー２８に挟み込まれた位置から送出ローラー２９に挟み込まれた位置までの間においてワークＷの平面度を保つことができる。すなわち、描画領域を広く確保することができる。また、送込ローラー２８および送出ローラー２９を昇降させる際には、送込ローラー２８または送出ローラー２９のうち、どちらか一方の昇降を開始した後、遅れて他方の昇降を開始することが好ましい。これにより、下降位置に移動する際には、ワークＷとステージ本体２７との間の空気を押し出すようにしてワークＷをステージ本体２７上に密着させることができ良好な吸着保持を担保することができる。
【００３６】
Ｘ軸テーブル７は、機台２上に配設され、Ｘ軸方向に延在する一対のＸ軸ガイドレール３１と、ワークステージ５をＸ軸ガイドレール３１に沿ってスライド自在に支持するモーター駆動のＸ軸スライダー３２と、を有している。Ｘ軸テーブル７は、キャリッジユニット９（クリアヘッド５１およびカラーヘッド５２）の往動（または復動）時には停止し、次の復動（または往動）までに、印刷幅分、ワークＷをＸ軸方向の下流側に送る。すなわち、Ｘ軸テーブル７は、キャリッジユニット９の印刷走査をした後、ワークステージ５（ワークＷ）を、その印刷した幅に相当する距離だけ間欠送り（改行送り）する。なお、その駆動系は、リニアモーターや、モーターおよびボールネジ機構等で構成することが好ましい。
【００３７】
Ｙ軸テーブル８は、機台２をＹ軸方向に跨ぐように架け渡された一対のＹ軸ガイドレール３４と、キャリッジユニット９を吊設したブリッジプレート３５と、ブリッジプレート３５をＹ軸方向にスライド自在に支持するモーター駆動のＹ軸スライダー３６と、を有している。Ｙ軸テーブル８は、キャリッジユニット９を介して印刷時にインクジェットヘッド５０をＹ軸方向に往復動させるほか、インクジェットヘッド５０を保守装置１１に臨ませる。なお、その駆動系は、リニアモーター、モーターおよびボールネジ機構や、ベルトおよびプーリーによる機構等で構成することが好ましい。
【００３８】
キャリッジユニット９は、ブリッジプレート３５に垂設したキャリッジ本体４３と、キャリッジ本体４３に垂設され、複数個のクリアヘッド５１とカラーヘッド５２を有するヘッドユニット４４と、を備えている。キャリッジ本体４３には、ヘッドユニット４４をθ度回転する機構（図示せず）が組み込まれている。ヘッドユニット４４は、複数個のクリアヘッド５１およびカラーヘッド５２を、ヘッドプレート（図示省略）に搭載して構成されており、ヘッドプレートのＹ軸方向両端部には、硬化手段としての紫外線照射ランプが配置されている。本実施形態では、紫外線照射ランプとして一対のＬＥＤランプ７１，７２（図２参照）が搭載されている。つまり、ＬＥＤランプ７１，７２は、インクジェットヘッド５０のＹ軸方向両側に配置されている。なお、ＬＥＤランプ７１，７２は複数の光源素子の集合体よりなる。なお、ＬＥＤランプ７１，７２は、紫外線領域波長の光照射を行う。
【００３９】
クリアヘッド５１およびカラーヘッド５２にはそれぞれ、多数の吐出ノズル（図示せず）が開口され、ヘッド本体には、各吐出ノズル毎に対応するピエゾ圧電素子が構成され、ピエゾ圧電素子に電圧が印加されると吐出ノズルからクリアインク滴またはカラーインク滴が吐出される。
（描画方法）
【００４０】
続いて、前述した実施形態１の描画装置を用いた描画方法について説明する。
図２は、実施形態１に係る描画方法の主要工程を模式的に示す平面説明図である。ここでは、シリアル走査の場合を例示して説明する。クリアヘッド５１とカラーヘッド５２とは、Ｙ軸方向に並列配置されており、クリアヘッド５１およびカラーヘッド５２のＹ軸方向両側にＬＥＤランプ（図中、単にＬＥＤと表す）７１，７２が配置され、これらは、キャリッジユニット９の移動に連動する。つまり、Ｙ軸方向に往復移動する。また、ワークＷは、Ｘ軸方向に移動する。
【００４１】
図２（ａ）は、クリア層の形成工程を示し、図２（ｂ）はクリア層の硬化工程を表している。まず、図２（ａ）に示すように、印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）からクリアヘッド５１をキャリッジユニット９の移動に連動してＹ軸方向に移動しながらクリアインクを吐出する。カラーヘッド５２は吐出せず、ＬＥＤランプ７１，７２はＯＦＦ（光照射せず）状態である。ワークＷが印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）に達したときにクリアヘッド５１からのクリアインク吐出を停止させる。このようにしてクリア層を印刷する。
【００４２】
続いて、図２（ｂ）に示すように、クリア層の硬化処理を行う。ここでは、クリアヘッド５１およびカラーヘッド５２によるインク吐出は停止し、ワークＷを印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）から印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）まで移動しつつ、キャリッジユニット９の移動に連動してＹ軸方向に往復移動しながらＬＥＤランプ７１，７２を点灯（ＯＮ）し、クリア層を硬化させる。なお、ＬＥＤランプ７１，７２からの光照射タイミングは、クリアインク吐出終了時から所定の時間を経過後、例えば１秒後とすることがより好ましい。この際、ＬＥＤランプ７１，７２の照射領域は、ワークＷの幅方向全面を照射できれば、両方共点灯するようにしても、どちらか一方をＯＦＦさせてもよい。
【００４３】
ワークＷが印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）に到達したときに、カラーインク吐出を開始する。なお、図２（ａ）を参照して説明する。印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）からカラーヘッド５２をキャリッジユニット９の移動に連動してＹ軸方向に移動しながらカラーインクを吐出し、描画を開始する。この際、クリアヘッド５１およびＬＥＤランプ７１，７２はＯＦＦし、ワークＷを印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）まで移動させる。
【００４４】
なお、カラーインク吐出の際に、吐出されたカラーインク層を硬化させるようにＬＥＤランプ７１またはＬＥＤランプ７２を点灯（ＯＮ）するようにしてもよく、Ｘ軸方向に往復させて描画する場合には、描画されたカラーインク層を硬化させるようにＬＥＤランプ７１またはＬＥＤランプ７２を交互に点灯（ＯＮ）させるようにしてもよい。
【００４５】
また、キャリッジユニット９をＹ軸方向に移動させることと、Ｘ軸方向にも移動させる構造としてもよく、このような場合は、ワークＷの位置は固定される。キャリッジユニット９をＸ軸方向に移動させる共に、ワークＷをＸ軸方向に移動させることを組み合わせて制御することも可能である。
【００４６】
以上説明した実施形態１によれば、下地層であるクリア層を硬化させた後に描画用のカラーインクを吐出する。クリア層は吐出から硬化までの過程で凹凸がない均一な層にレベリングされる。よって、カラーインクは凹凸がない均一な下地層の表面に着弾させることができるから、カラーインクの着弾径を小さくすることが可能で、描画品質の高画像解像度化を実現できる。
【００４７】
また、カラーインクを吐出する前に、クリア層を硬化させることから描画品質の高画像解像度化を実現できる。また、インク吐出位置が、クリアインクの吐出終了位置からカラーインクの吐出開始位置まで移動する間に硬化処理を行うことで、硬化処理を行うための時間ロスがなく効率的な描画を行うことができるという効果がある。
【００４８】
Ｓ４
また、クリア層を硬化させる工程は、クリアインクの吐出から所定の時間、例えば、１秒後に硬化工程を開始するようにすれば、クリア層の表面が均一化された時点で硬化させるので、凹凸がない均一なクリア層を形成することができる。
【００４９】
また、クリアインクが、紫外線硬化性インク（ＵＶインク）であって、硬化手段が、紫外線ランプとしてのＬＥＤランプ７１，７２を用いている。ＵＶインクは、揮発性有機化合物を含まず、紫外線照射によって、瞬時にインクが硬化するので、透明シート等にカラー描画する際の下地層として有効である。ＬＥＤランプは、小型化・軽量化が可能でキャリッジユニット９に取り付けやすく、消費電力の低減も可能となる。
（実施形態２）
【００５０】
続いて、実施形態２について説明する。前述した実施形態１に係る描画装置がシリアル走査方式であることに対して、実施形態２はラテラル走査方式であることに特徴を有する。描画装置の全体構成は、カラーヘッド、クリアヘッド、ＬＥＤの配置構成以外は実施形態１（図１、参照）と同じであるため相違箇所を中心に説明する。ＬＥＤが一つの場合を実施例１、ＬＥＤが二つの場合を実施例２として説明する。
【００５１】
図３は、実施例１に係る描画装置のカラーヘッド、クリアヘッド、ＬＥＤの配置を模式的に示す説明図である。図３に示すように、カラーヘッド５２、ＬＥＤランプ７１（ＬＥＤ７１と図示）、クリアヘッド５１は、Ｘ軸方向に配置されてキャリッジユニット９に取り付けられている。カラーヘッド５２およびクリアヘッド５１のそれぞれに設けられる吐出ノズル（図示せず）は、ワークＷの幅にわたって形成されている。ワークＷは、ワークステージ５上をＸ軸方向に往復移動可能である。
【００５２】
次に、このような描画装置を用いた描画方法について説明する。
図４は、実施例１に係る描画方法の主要工程を模式的に示す平面説明図である。（ａ）はクリアインク吐出工程、（ｂ）はクリア層の硬化工程、（ｃ）はカラーインク吐出工程（描画工程）を表している。なお、図中の矢印はワークＷの移動方向を表している。
【００５３】
まず、図４（ａ）に示すように、クリアインクを吐出し、下地層であるクリア層を形成する。この際、カラーヘッド５２のインク吐出はせず（ＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７１を消灯（ＯＦＦ）し、クリアヘッド５１からクリアインクを吐出する。ワークＷが、印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）から印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）に達したときにクリアヘッド５１からのクリアインク吐出を停止させる。
【００５４】
続いて、図４（ｂ）に示すように、クリア層を硬化させる。この際、クリアヘッド５１およびカラーヘッド５２によるインク吐出はせず（共にＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７１を点灯（ＯＮ）させ、ワークＷが、印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）から印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）に戻ったときにＬＥＤランプ７１を消灯（ＯＦＦ）する。
【００５５】
なお、クリア層を硬化させる工程は、前述した実施形態１と同様に、クリアインクの吐出終了から所定の時間、例えば、１秒後に硬化工程を開始することが好ましい。
【００５６】
続いて、図４（ｃ）に示すように、カラーインクを吐出し描画を行う。この際、クリアヘッド５１によるインク吐出はせず（ＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７１は消灯（ＯＦＦ）し、ワークＷが、印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）から印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）に達するまでカラーインクを吐出し、描画する。
【００５７】
また、カラーインク吐出の際に、描画されたカラーインク層（描画層）を硬化させるようにＬＥＤランプ７１を点灯（ＯＮ）してもよく、描画工程をＸ軸方向に往復させて描画する場合には、描画されたカラーインク層を硬化させるようにＬＥＤランプ７１を点灯（ＯＮ）させるようにしてもよい。
また、ワークＷの位置を固定し、キャリッジユニット９をＹ軸方向に往復移動させる制御方法としてもよい。
【００５８】
従って、実施例１の描画装置および描画方法によれば、実施形態１と同様な効果が得られる。
【００５９】
続いて、実施例２について説明する。実施例２は、ＬＥＤランプを二つ備えていることに特徴を有している。描画装置の全体構成は、上述した実施形態１（図１、参照）と同じなので説明を省略する。
図５は、実施例２に係る描画装置のカラーヘッド、クリアヘッド、ＬＥＤの配置を模式的に示す説明図である。図５に示すように、実施例２ではＬＥＤランプ７１、カラーヘッド５２、ＬＥＤランプ７２、クリアヘッド５１が、Ｘ軸方向に配置されてキャリッジユニット９に取り付けられている。カラーヘッド５２およびクリアヘッド５１のそれぞれに設けられる吐出ノズル（図示せず）は、ワークＷの幅にわたって形成されている。ワークＷは、ワークステージ５上をＸ軸方向に往復移動可能である。
【００６０】
次に、このような描画装置を用いた描画方法について説明する。
図６は、実施例２に係る描画方法の主要工程を模式的に示す平面説明図である。（ａ）はクリアインク吐出工程、（ｂ）はクリア層の硬化工程、（ｃ）は往路（１回目）のカラーインク吐出工程、（ｄ）は復路のカラーインク吐出工程、（ｅ）は２回目の往路のカラーインク吐出工程を表している。なお、図中の矢印はワークＷの移動方法を表している。
【００６１】
まず、図６（ａ）に示すように、クリアインクを吐出し、下地層であるクリア層を形成する。この際、カラーヘッド５２のインク吐出はせず（ＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７１，７２を消灯（ＯＦＦ）し、クリアヘッド５１からクリアインクを吐出する。ワークＷが、印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）から印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）に達したときにクリアヘッド５１からのクリアインク吐出を停止させる。
【００６２】
続いて、図６（ｂ）に示すように、クリア層を硬化させる。この際、クリアヘッド５１およびカラーヘッド５２によるインク吐出はせず（共にＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７１を点灯（ＯＮ）させ、ワークＷが、印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）から印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）に戻ったときにＬＥＤランプ７１を消灯（ＯＦＦ）する。なお、クリア層の硬化をより強くしたい場合には、ＬＥＤランプ７１と共にＬＥＤランプ７２を点灯する。
【００６３】
なお、実施例２においても、クリア層を硬化させる工程は、前述した実施形態１と同様に、クリアインクの吐出から所定の時間、例えば、１秒後に硬化工程を開始することが好ましい。
【００６４】
続いて、図６（ｃ）に示すように、カラーインクを吐出し描画を行う。この際、クリアヘッド５１によるインク吐出はせず（ＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７２は消灯（ＯＦＦ）し、ワークＷが、印刷開始位置（吐出開始位置：ＳＴＡＲＴ）から印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）に達するまでカラーインクを吐出する。なお、ＬＥＤランプ７１は点灯（ＯＮ）し、カラーインク吐出後のカラー層（描画層）の硬化を行う。カラーインク吐出前にクリア層の硬化をより強くしたい場合にはＬＥＤランプ７２を点灯（ＯＮ）する。
【００６５】
カラーインク吐出による描画は、何回かワークＷを往復移動させて行う場合があるので、その場合の描画方法について説明する。なお、図６（ｃ）に示した描画工程を第１回往路とし、図６（ｄ）はその復路として説明する。復路の場合は、印刷終了位置（吐出終了位置：ＥＮＤ）から描画すべき位置までワークＷを移動してカラーインクを吐出し描画を開始する。
【００６６】
この際、クリアヘッド５１によるインク吐出はせず（ＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７１は点灯（ＯＮ）し、ワークＷが、復路における描画開始位置（吐出開始位置）から復路の描画終了位置（吐出終了位置）に達するまでカラーインクを吐出する。なお、ＬＥＤランプ７２は消灯（ＯＦＦ）する。なお、カラーインク吐出後の描画層の硬化をより強くしたい場合には、ＬＥＤランプ７２は点灯（ＯＮ）する。
【００６７】
再び、往路においてカラーインクを吐出して描画を行う（第２回往路）。図６（ｅ）に示すように、図６（ｄ）に示す工程における描画終了位置から描画すべき位置までワークＷを移動してカラーインクを吐出し描画を開始する。この際、クリアヘッド５１によるインク吐出はせず（ＯＦＦ）、ＬＥＤランプ７２は消灯（ＯＦＦ）し、ワークＷが、３回目の描画開始位置（吐出開始位置）から３回目の描画終了位置（吐出終了位置：）に達するまでカラーインクを吐出し描画する。なお、ＬＥＤランプ７１は点灯（ＯＮ）し、カラーインク吐出後の描画層の硬化を行う。なお、復路（図６（ｄ）、参照）におけるカラーインク吐出後の描画層の硬化をさらに必要とする場合には、ＬＥＤランプ７２を点灯（ＯＮ）する。
さらに、繰り返しカラーインクを吐出し描画を行う場合には、第２回復路の描画、第３回往路の描画というように繰り返せばよい。
【００６８】
従って、実施例２の描画装置および描画方法によれば、前述した実施例１と同様な効果が得られる。
【００６９】
さらに、カラーインクの吐出による描画は、ワークＷを往復移動させて複数回行う場合には、例えば、往路でカラーインクを吐出した後の描画層の硬化を復路の間に行い、復路で描画インクを吐出した描画層の硬化を、再び往路の間に硬化を行うことで、吐出された描画インクを硬化させ、描画品質を高め、高画像解像度化を実現できる。
【符号の説明】
【００７０】
Ｗ…被描画基材としてのワーク、５…ワークステージ、５１…クリアヘッド、５２…カラーヘッド、７１，７２…ＬＥＤランプ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被描画基材に下地層インクを吐出し、下地層を形成する工程と、
前記下地層を硬化させる工程と、
硬化された前記下地層の表面に描画インクを吐出し、描画する工程と、
を含むことを特徴とする描画方法。
【請求項２】
前記下地層を硬化させる工程を、前記下地層インクを吐出終了位置から描画インクの吐出開始位置に、インク吐出位置が移動する間に行うこと、
を特徴とする請求項１に記載の描画方法。
【請求項３】
前記描画インクを吐出する工程の途中において、
前記描画インクの吐出と、吐出された領域の硬化と、を行う、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の描画方法。
【請求項４】
前記下地層を硬化させる工程は、前記下地層インクの吐出後から所定の時間経過後に開始する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の描画方法。
【請求項５】
下地層インクを吐出する下地層インクジェットヘッドと、
描画インクを吐出する描画インクジェットヘッドと、
少なくとも前記下地層インクを硬化させる硬化手段と、が配設されたキャリッジユニットと、
前記キャリッジユニットを移動させる駆動手段、および／または被描画基材を移動させる駆動手段と、
を備え、
前記下地層インクジェットヘッドと、前記描画インクジェットヘッドと、前記硬化手段と、が、前記被描画基材の送り方向に対して直交する方向、または前記被描画基材の送り方向に配置されている、
ことを特徴とする描画装置。
【請求項６】
少なくとも前記下地層インクが、紫外線硬化性インクであって、
前記硬化手段が、紫外線ランプであること、
を特徴とする請求項５に記載の描画装置。
【請求項１】
被描画基材に下地層インクを吐出し、下地層を形成する工程と、
前記下地層を硬化させる工程と、
硬化された前記下地層の表面に描画インクを吐出し、描画する工程と、
を含むことを特徴とする描画方法。
【請求項２】
前記下地層を硬化させる工程を、前記下地層インクを吐出終了位置から描画インクの吐出開始位置に、インク吐出位置が移動する間に行うこと、
を特徴とする請求項１に記載の描画方法。
【請求項３】
前記描画インクを吐出する工程の途中において、
前記描画インクの吐出と、吐出された領域の硬化と、を行う、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の描画方法。
【請求項４】
前記下地層を硬化させる工程は、前記下地層インクの吐出後から所定の時間経過後に開始する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の描画方法。
【請求項５】
下地層インクを吐出する下地層インクジェットヘッドと、
描画インクを吐出する描画インクジェットヘッドと、
少なくとも前記下地層インクを硬化させる硬化手段と、が配設されたキャリッジユニットと、
前記キャリッジユニットを移動させる駆動手段、および／または被描画基材を移動させる駆動手段と、
を備え、
前記下地層インクジェットヘッドと、前記描画インクジェットヘッドと、前記硬化手段と、が、前記被描画基材の送り方向に対して直交する方向、または前記被描画基材の送り方向に配置されている、
ことを特徴とする描画装置。
【請求項６】
少なくとも前記下地層インクが、紫外線硬化性インクであって、
前記硬化手段が、紫外線ランプであること、
を特徴とする請求項５に記載の描画装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２１３９５４（Ｐ２０１２−２１３９５４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８１６５６（Ｐ２０１１−８１６５６）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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