(57)【要約】【課題】画像物の品質を向上させること。【解決手段】画像層の材料を含む第１機能液を液滴として吐出して第１機能液層を形成し、背景層の材料を含む第２機能液を液滴として吐出して第２機能液層を形成し、前記第１機能液層と前記第２機能液層との間に、前記画像層と前記背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第３機能液を液滴として吐出して第３機能液層を形成し、機能液積層体を形成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像層の材料を含む第１機能液を液滴として吐出して第１機能液層を形成し、
背景層の材料を含む第２機能液を液滴として吐出して第２機能液層を形成し、
前記第１機能液層と前記第２機能液層との間に、前記画像層と前記背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第３機能液を液滴として吐出して第３機能液層を形成し、機能液積層体を形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成方法において、
前記第１機能液の吐出と前記第２機能液の吐出と前記第３機能液の吐出とを同時期に行うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像形成方法において、
前記第１機能液層における前記第１機能液の吐出密度よりも高くなるように前記第３機能液を吐出することを特徴とする画像形成方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の画像形成方法において、
前記機能液積層体を硬化することを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
画像層の材料を含む第１機能液を液滴として吐出する第１吐出ヘッドと、
背景層の材料を含む第２機能液を液滴として吐出する第２吐出ヘッドと、
前記画像層と前記背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第３機能液を液滴として吐出する第３吐出ヘッドと、
前記第１吐出ヘッドと前記第２吐出ヘッドと前記第３吐出ヘッドとが搭載されたキャリッジを備え、
前記キャリッジの移動方向に対して、前記第１吐出ヘッドと前記第２吐出ヘッドとの間に前記第３吐出ヘッドを配置したことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液滴吐出装置において、
前記キャリッジの移動方向における両端部に前記第２吐出ヘッドを配置し、
前記両端部に配置された各前記第２吐出ヘッドと前記第１吐出ヘッドとの間のそれぞれに前記第３吐出ヘッドを配置したことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の液滴吐出装置において、
前記キャリッジを移動させながら、前記第１機能液と前記第２機能液と前記第３機能液を吐出させる制御部を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項８】
請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
前記第３吐出ヘッドの吐出密度が前記第１吐出ヘッドの吐出密度よりも高いことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項９】
請求項５〜請求項８のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
吐出された前記第１機能液と前記第２機能液と前記第３機能液を硬化させる硬化部を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成方法および液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、白インクを吐出させる白色ヘッドと、カラーインクを吐出するプロセスカラーヘッドと、白インクの吐出とカラーインクの吐出の順序を制御する制御手段と、を備えたインクジェットプリンターが知られている（例えば、特許文献１参照）。このように構成すれば、例えば、グラビア印刷に比べ、版の作成等にかかるコストや時間を削減でき、また、透明又は不透明の包装材に対し臨機応変に対応して印刷することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８５４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のインクジェットプリンターでは、白インクとカラーインクを吐出した際、吐出された白インクとカラーインクとが接触して混色が発生し、画像品質が低下してしまう、という課題があった。
【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］本適用例にかかる画像形成方法は、画像層の材料を含む第１機能液を液滴として吐出して第１機能液層を形成し、背景層の材料を含む第２機能液を液滴として吐出して第２機能液層を形成し、前記第１機能液層と前記第２機能液層との間に、前記画像層と前記背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第３機能液を液滴として吐出して第３機能液層を形成し、機能液積層体を形成することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、第１機能液層と第２機能液層との間に第３機能液層が形成される。第３機能液層の形成によって、第１機能液層と第２機能液層とが接触しない。すなわち、第１機能液層と第２機能液層との混色や滲み等の発生を防止することができる。従って、画像層と背景層とが仕切り層によって仕切られるため、滲み等の発生が無く、画像の品質を向上させることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる画像形成方法では、前記第１機能液の吐出と前記第２機能液の吐出と前記第３機能液の吐出とを同時期に行うことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、同時期に第１機能液層と第２機能液層と第３機能液層とが形成されるため、生産性を向上させることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる画像形成方法では、前記第１機能液層における前記第１機能液の吐出密度よりも高くなるように前記第３機能液を吐出することを特徴とする。
【００１１】
この構成よれば、第１機能液層よりも緻密な状態で第３機能液層が形成されるので、第１機能液層と第２機能液層との接触を確実に防止することができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる画像形成方法では、前記機能液積層体を硬化することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、各機能液層を形成する度に、当該機能液層を硬化させるのでなく、液状態である機能液積層体を一括して硬化する。これにより、生産性を向上させることができる。
【００１４】
［適用例５］本適用例にかかる液滴吐出装置は、画像層の材料を含む第１機能液を液滴として吐出する第１吐出ヘッドと、背景層の材料を含む第２機能液を液滴として吐出する第２吐出ヘッドと、前記画像層と前記背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第３機能液を液滴として吐出する第３吐出ヘッドと、前記第１吐出ヘッドと前記第２吐出ヘッドと前記第３吐出ヘッドとが搭載されたキャリッジを備え、前記キャリッジの移動方向に対して、前記第１吐出ヘッドと前記第２吐出ヘッドとの間に前記第３吐出ヘッドを配置したことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、キャリッジの移動方向に対して、第１吐出ヘッドと第２吐出ヘッドとの間に第３吐出ヘッドが配置される。従って、例えば、キャリッジを一方方向に移動させながら各ヘッドから機能液を吐出させた場合、第１吐出ヘッドから吐出された第１機能液によって形成された第１機能液層と第２吐出ヘッドから吐出された第２機能液によって形成された第２機能液層との間に、第３吐出ヘッドから吐出された第３機能液によって第３機能液層を形成することが可能となる。当該第３機能液層の形成により、第１機能液層と第２機能液層との接触が防止され、第１機能液層と第２機能液層との混色や滲み等の発生を低減させることができる。従って、画像層と背景層とが、仕切り層によって互いに接触がないので、画像品質を向上させることができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例にかかる液滴吐出装置では、前記キャリッジの移動方向における両端部に前記第２吐出ヘッドを配置し、前記両端部に配置された各前記２吐出ヘッドと前記第１吐出ヘッドとの間のそれぞれに前記第３吐出ヘッドを配置したことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、キャリッジの往復動において、第１機能液層と第２機能液層と第３機能液層とを形成することが可能となり、さらに生産性を向上させることができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、前記キャリッジを移動させながら、前記第１機能液と前記第２機能液と前記第３機能液を吐出させる制御部を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、キャリッジが一方方向に移動する過程において同時期に第１機能液層と第２機能液層と第３機能液層とを形成することが可能となり、生産性を向上させることができる。
【００２０】
［適用例８］上記適用例にかかる液滴吐出装置では、前記第３吐出ヘッドの吐出密度が前記第１吐出ヘッドの吐出密度よりも高いことを特徴とする。
【００２１】
この構成よれば、第１機能液層よりも緻密な状態で第３機能液層を形成することが可能となり、第１機能液層と第２機能液層との接触を確実に防止することができる。
【００２２】
［適用例９］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、吐出された前記第１機能液と前記第２機能液と前記第３機能液を硬化させる硬化部を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、吐出された機能液を効率よく硬化させることができる。これにより、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】液滴吐出装置の構成を示す斜視図。
【図２】吐出ユニットの構成を示す説明図。
【図３】吐出ヘッドの構成を示す概略図。
【図４】液滴吐出装置の制御部の構成を示すブロック図。
【図５】画像形成方法を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。なお、以下の各図においては、各層や各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。
【００２６】
（液滴吐出装置の構成）
まず、液滴吐出装置の構成について説明する。なお、本実施形態では、機能液として、光の照射を受けることによって硬化が促進する機能液を吐出する構成について説明する。
【００２７】
図１は、液滴吐出装置の構成を示す斜視図である。図１に示すように、液滴吐出装置１は、吐出ユニット２と、ワーク搬送装置３と、吐出ユニット搬送装置９と、メンテナンス装置１１と、これらの装置等を制御する制御部１０（図４参照）等を有している。
【００２８】
吐出ユニット２は、キャリッジ７を備え、キャリッジ７には、ヘッドユニット１３と硬化部としての紫外線照射装置１５が設けられている。ヘッドユニット１３は、第１〜第３吐出ヘッド３１，３２，３３を備えている。液滴吐出装置１では、ヘッドユニット１３とワークＷとを相対的に移動させながら吐出ヘッド３１，３２，３３から機能液を液滴として吐出させる。これによって、ワークＷ上に液滴が着弾され、所望の画像を描画することができる。なお、図中のＹ軸方向はワークＷの移動方向を示し、Ｘ軸方向は平面視でＹ軸方向とは直交する方向を示している。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向によって規定されるＸＹ平面と直交する方向は、Ｚ軸方向として規定される。
【００２９】
ワーク搬送装置３は、図１に示すように、定盤２１と、ガイドレール２３ａと、ガイドレール２３ｂと、ワークテーブル２５と、テーブル位置検出装置２７と、を有している。定盤２１は、Ｙ軸方向に沿って延びるように据えられている。ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂは、定盤２１の上面２１ａ上に配設されている。ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂは、それぞれ、Ｙ軸方向に沿って延在している。ガイドレール２３ａとガイドレール２３ｂとは、互いにＸ軸方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
【００３０】
ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂを挟んで定盤２１の上面２１ａに対向した状態で設けられている。ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂ上に載置されている。ワークテーブル２５は、ワークＷが載置される面である載置面２５ａを有している。載置面２５ａは、定盤２１側とは反対側（上側）に向けられている。ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂによってＹ軸方向に沿って案内され、定盤２１上をＹ軸方向に沿って往復動可能に構成されている。テーブル位置検出装置２７は、定盤２１の上面２１ａに設けられており、Ｙ軸方向に延在している。テーブル位置検出装置２７は、ガイドレール２３ａとガイドレール２３ｂとの間に設けられている。テーブル位置検出装置２７は、ワークテーブル２５のＹ軸方向における位置を検出する。
【００３１】
ワークテーブル２５は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｙ軸方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、ワークテーブル２５をＹ軸方向に沿って移動させるための動力源として、テーブル搬送モーターが採用されている。テーブル搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。テーブル搬送モーターからの動力は、移動機構を介してワークテーブル２５に伝達される。これにより、ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂに沿って、すなわちＹ軸方向に沿って往復動することができる。つまり、ワーク搬送装置３は、ワークテーブル２５の載置面２５ａに載置されたワークＷを、Ｙ軸方向に沿って往復動させることができる。
【００３２】
吐出ユニット搬送装置９は、図１に示すように、架台６１と、ガイドレール６３と、キャリッジ位置検出装置６５と、を有している。架台６１は、Ｘ軸方向に延在しており、ワーク搬送装置３及びメンテナンス装置１１をＸ軸方向に跨いでいる。架台６１は、ワークテーブル２５の定盤２１側とは反対側で、ワーク搬送装置３及びメンテナンス装置１１のそれぞれに対向している。架台６１は、支柱６７ａと支柱６７ｂとによって支持されている。支柱６７ａ及び支柱６７ｂは、定盤２１を挟んでＸ軸方向に互いに対峙する位置に設けられている。支柱６７ａ及び支柱６７ｂは、それぞれ、ワークテーブル２５よりもＺ軸方向の上方に突出している。これにより、架台６１とワークテーブル２５との間、及び架台６１とメンテナンス装置１１との間には、それぞれ隙間が保たれている。
【００３３】
ガイドレール６３は、架台６１の定盤２１側に設けられている。ガイドレール６３は、Ｘ軸方向に沿って延在しており、架台６１のＸ軸方向における幅にわたって設けられている。前述したキャリッジ７は、ガイドレール６３に支持されている。キャリッジ７は、ガイドレール６３によってＸ軸方向に沿って案内され、Ｘ軸方向に往復動可能な状態でガイドレール６３に支持されている。キャリッジ位置検出装置６５は、架台６１とキャリッジ７との間に設けられており、Ｘ軸方向に延在している。キャリッジ位置検出装置６５は、キャリッジ７のＸ軸方向における位置を検出する。
【００３４】
キャリッジ７は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｘ軸方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、キャリッジ７をＸ軸方向に沿って移動させるための動力源として、後述するキャリッジ搬送モーターが採用されている。キャリッジ搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。キャリッジ搬送モーターからの動力は、移動機構を介してキャリッジ７に伝達される。これにより、キャリッジ７は、ガイドレール６３に沿って、すなわちＸ軸方向に沿って往復動することができる。つまり、吐出ユニット搬送装置９は、キャリッジ７に支持されたヘッドユニット１３を、Ｘ軸方向に沿って往復動させることができる。
【００３５】
メンテナンス装置１１は、図１に示すように、定盤７１と、ガイドレール７３ａと、ガイドレール７３ｂと、保守テーブル７５と、キャッピングユニット７６と、フラッシングユニット７７と、ワイピングユニット７９と、を有している。定盤７１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、Ｘ軸方向に支柱６７ａを挟んで定盤２１と対峙する位置に設けられている。ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂは、定盤７１の上面７１ａ上に配設されている。ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂは、それぞれ、Ｙ軸方向に沿って延在している。ガイドレール７３ａとガイドレール７３ｂとは、互いにＸ軸方向に隙間をあけた状態で並んでいる。保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂを挟んで定盤７１の上面７１ａに対向した状態で設けられている。保守テーブル７５は、定盤７１から浮いた状態でガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂ上に載置されている。
【００３６】
保守テーブル７５には、キャッピングユニット７６や、フラッシングユニット７７、ワイピングユニット７９などの保守ユニットが載置される。本実施形態では、保守ユニットは、キャッピングユニット７６と、フラッシングユニット７７と、ワイピングユニット７９と、を含んでいる。保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂによってＹ軸方向に沿って案内され、定盤７１上をＹ軸方向に沿って往復動可能に構成されている。
【００３７】
フラッシングユニット７７は、保守テーブル７５の定盤７１側とは反対側に設けられている。ここで、ワークＷへのパターンの描画とは無関係に、吐出ヘッド３３から機能液を吐出させる動作は、フラッシング動作と呼ばれる。フラッシング動作には、例えば、ノズル内に滞留する機能液がノズル内で固化してしまうことを予防する効果がある。フラッシングユニット７７は、フラッシング動作のときに、吐出ヘッド３３から吐出される機能液を受ける装置である。
【００３８】
キャッピングユニット７６は、吐出ヘッド３３に蓋をすることで、機能液における液体成分がノズルから蒸発することを低く抑える。これにより、吐出ヘッド３３における吐出性能を維持しやすくすることができる。ワイピングユニット７９は、吐出ヘッド３３のノズル面を拭く装置である。液滴吐出装置１では、ノズル面に機能液が付着することがある。ノズル面に機能液が付着すると、吐出ヘッド３３における吐出性能が低下することがある。ワイピングユニット７９は、ノズル面を拭くことによって、ノズル面３５に付着している機能液を払拭する。これにより、吐出ヘッド３３における吐出性能を維持しやすくすることができる。なお、ワイピングユニット７９でノズル面を拭く動作は、ワイピング動作と呼ばれる。
【００３９】
保守テーブル７５は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｙ軸方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、保守テーブル７５をＹ軸方向に沿って移動させるための動力源として、後述するテーブル搬送モーターが採用されている。テーブル搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。テーブル搬送モーターからの動力は、移動機構を介して保守テーブル７５に伝達される。これにより、保守テーブル７５は、ガイドレール７３ａ及びガイドレール７３ｂに沿って、すなわちＹ軸方向に沿って往復動することができる。つまり、メンテナンス装置１１は、キャッピングユニット７６や、フラッシングユニット７７、ワイピングユニット７９などの保守ユニットを、Ｙ軸方向に沿って往復動させることができる。これにより、平面視で吐出ヘッド３３がメンテナンス装置１１に重なっている状態において、吐出ヘッド３３をキャッピングユニット７６、フラッシングユニット７７及びワイピングユニット７９のそれぞれに対向させることができる。
【００４０】
図２は、吐出ユニットの構成を示す模式図である（吐出ユニット２を図１中のＡ視方向に見たときの正面図である）。図２に示すように、吐出ユニット２は、キャリッジ７を備え、キャリッジ７には、ヘッドユニット１３と紫外線照射装置１５が設けられている。本実施形態にかかるヘッドユニット１３は、ヘッドプレート１４と、複数の吐出ヘッド３１，３２，３３を有している。
【００４１】
具体的には、画像層の材料を含む第１機能液を液滴として吐出する第１吐出ヘッド３１と、背景層の材料を含む第２機能液を液滴として吐出する第２吐出ヘッド３２と、画像層と背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第３機能液を液滴として吐出する第３吐出ヘッド３３を備えている。なお、本実施形態では、第１機能液、第２機能液及び第３機能液は、光の照射により硬化する機能液であり、当該機能液は、樹脂材料、光重合開始剤及び溶媒を、成分として含んでいる。これらの成分に、顔料や染料等の色素や、親液性や撥液性等の機能性材料を添加することによって固有の機能を有する機能液を生成することができる。顔料や染料等の色素を含有する機能液は、例えば、ワークＷに描画する画像層や背景層、画像層と背景層との間の仕切り層を形成するための塗料として用いることができる。
【００４２】
第１吐出ヘッド３１は、画像層の材料を含む第１機能液としてのカラーインクを液滴として吐出するヘッドとして適用することができる。例えば、図２に示すように、第１吐出ヘッド３１は、シアンに対応する第１吐出ヘッド３１Ｃ、マゼンタに対応する第１吐出ヘッド３１Ｍ、イエローに対応する第１吐出ヘッド３１Ｙ、ブラックに対応する第１吐出ヘッド３１Ｋ等として適用することができる。また、第２吐出ヘッド３２は、画像層の背景となる背景層の材料を含む第２機能液として、例えば、白色インクを液滴として吐出するヘッドとして適用することができる。また、第３吐出ヘッド３３は、画像層と背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第３機能液として、例えば、透明インク（クリアインク）を液滴として吐出するヘッドとして適用することができる。透明インク（クリアインク）であれば、カラーインクあるいは白色インクと混ざっても色合いが変わり難い。
【００４３】
そして、第１吐出ヘッド３１、第２吐出ヘッド３２及び第３吐出ヘッド３３はキャリッジ７に搭載されている。ここで、キャリッジ７の移動方向（図２の例では、Ｘ軸方向）に対して、第１吐出ヘッド３１と第２吐出ヘッド３２との間に第３吐出ヘッド３３が配置されている。なお、本実施形態では、複数の第１吐出ヘッド３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｋを含む一群と、第２吐出ヘッド３２との間に第３吐出ヘッド３３が配置されている。また、本実施形態では、キャリッジ７の移動方向（Ｘ軸方向）における両端部にそれぞれ第２吐出ヘッド３２ａ，３２ｂが配置され、キャリッジ７の両端部に配置された各第２吐出ヘッド３２ａ，３２ｂと第１吐出ヘッド３１（３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｋ）の一群との間のそれぞれに第３吐出ヘッド３３ａ，３３ｂが配置されている。なお、キャリッジ７の移動方向（Ｘ軸方向）において、第１吐出ヘッド３１と第２吐出ヘッド３２との間に第３吐出ヘッド３３が配置された構成であれば、第１吐出ヘッド３１の数等は特に限定されない。
【００４４】
液滴吐出装置１には、第１機能液、第２機能液及び第３機能液を硬化させる紫外線照射装置１５が設けられている。本実施形態では、紫外線照射装置１５が、吐出ユニット２のキャリッジ７に設けられている。具体的には、図２に示すように、紫外線照射装置１５ａ，１５ｂが、ヘッドユニット１３を挟むようにキャリッジ７のＸ軸方向における両端部に設けられている。紫外線照射装置１５ａ，１５ｂは、紫外線を発する光源４３を有している。光源４３から−Ｚ軸方向に紫外線が照射される。そして、第１〜第３吐出ヘッド３１，３２，３３から吐出されたインクに紫外線を照射することにより吐出されたインクが硬化される。光源４３としては、例えば、ＬＥＤ、ＬＤ、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等の種々の光源４３が採用され得る。
【００４５】
図３は、吐出ヘッドの構成を示す断面図である。なお、本実施形態では、第１吐出ヘッド３１を例に挙げて説明する。図３に示すように、第１吐出ヘッド３１は、ノズルプレート４６と、キャビティープレート４７と、振動板４８と、圧電素子４９を有している。ノズルプレート４６には、複数のノズル３７が設けられている。キャビティープレート４７は、ノズルプレート４６のノズル面３５とは反対側の面に設けられている。キャビティープレート４７には、複数のキャビティー５１が形成されている。各キャビティー５１は、各ノズル３７に対応して設けられており、対応する各ノズル３７に連通している。各キャビティー５１には、図示しないタンクから機能液が供給される。なお、本実施形態の液滴吐出装置１では、機能液としての各カラーインク（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）を貯留する複数のタンクを備えており、各インクが貯留されたタンクと各インクに対応する第１吐出ヘッド３１（３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙ、３１Ｋ）とが接続され、各第１吐出ヘッド３１のキャビティー５１に各インクが供給されるように構成されている。
【００４６】
振動板４８は、キャビティープレート４７のノズルプレート４６側とは反対側の面に設けられている。振動板４８は、Ｚ軸方向に振動（縦振動）することによって、キャビティー５１内の容積を拡大したり、縮小したりする。複数の圧電素子４９は、それぞれ、振動板４８のキャビティープレート４７側とは反対側の面に設けられている。各圧電素子４９は、各キャビティー５１に対応して設けられており、振動板４８を挟んで各キャビティー５１に対向している。各圧電素子４９は、駆動信号に基づいて、伸張する。これにより、振動板４８がキャビティー５１内の容積を縮小する。このとき、キャビティー５１内の機能液に圧力が付与される。その結果、ノズル３７から、機能液が液滴５５として吐出される。吐出ヘッド３３による液滴５５の吐出法は、インクジェット法の１つである。インクジェット法は、塗布法の１つである。
【００４７】
なお、第２吐出ヘッド３２及び第３吐出ヘッド３３についても第１吐出ヘッド３１と基本的な構成は同様であるため説明を省略する。但し、第３吐出ヘッド３３の吐出密度が第１吐出ヘッド３１の吐出密度よりも高くなるように設定してもよい。この場合、例えば、第１吐出ヘッド３１のノズル密度よりも第３吐出ヘッド３３のノズル密度を高くする。具体的には、第１吐出ヘッド３１のノズルピッチよりも第３吐出ヘッドのノズルピッチを狭くする。これにより、第３吐出ヘッド３３の吐出密度を第１吐出ヘッド３１の吐出密度よりも高くすることができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子４９が採用されているが、機能液に圧力を付与するための加圧手段は、これに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子も採用され得る。また、加圧手段としては、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなども採用され得る。さらに、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって機能液に圧力を付与する構成も採用され得る。
【００４９】
次に、制御部の構成について説明する。図４は、液滴吐出装置の制御部の構成を示すブロック図である。図４に示すように、制御部１０は、指令部１００と駆動部１１０とを備えている。指令部１００は、各種プログラムを実行するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、データおよびプログラム等を一時的に記憶するためのＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、各種データ、各種プログラム等があらかじめ不揮発的に記憶されているＲＯＭ（Read Only Memory）１０３、およびインターフェイス１０４を具備している。そして、ＣＰＵ１０１がインターフェイス１０４を介して入力される各種信号を、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３のデータに基づき処理し、インターフェイス１０４を介して駆動部１１０へ制御信号を出力する。
【００５０】
駆動部１１０は、各種ドライバーを含み、吐出ユニット２、ワーク搬送装置３、吐出ユニット搬送装置９、メンテナンス装置１１等に接続されている。そして、指令部１００の制御信号に基づいて、各装置等を制御する。例えば、吐出ユニット搬送装置９及び第１〜第３吐出ヘッド３１，３２，３３を所定のプログラムに基づいて駆動制御し、キャリッジ７をＸ軸方向に移動させながら、第１〜第３吐出ヘッド３１，３２，３３から第１機能液と第２機能液と第３機能液を吐出させ、ワークＷ上に液滴５５を塗布させることができる。
【００５１】
（画像形成方法）
次に、画像形成方法について説明する。画像形成方法は、画像層の材料を含む第１機能液を液滴として吐出して第１機能液層を形成し、背景層の材料を含む第２機能液を液滴として吐出して第２機能液層を形成し、第１機能液層と第２機能液層との間に、画像層と背景層とを仕切る仕切り層の材料を含む第３機能液を液滴として吐出して第３機能液層を形成し、機能液積層体を形成するものである。なお、本実施形態では、液滴吐出装置１を用いて、ワークＷとして、例えば、透明性を有するフィルム等の基材上に画像を形成する方法について説明する。
【００５２】
図５は、画像形成方法を示す説明図である。なお、本実施形態では、説明を容易にするため、カラーインクを吐出する複数の第１吐出ヘッド３１のうち、一つのみ示している。まず、図５（ａ）に示すように、ワークＷに対してキャリッジ７を−Ｘ軸方向に移動させながら、第１吐出ヘッド３１から画像層の材料を含む第１機能液を液滴５５ａとして吐出する。これにより、ワークＷ上に液滴５５ａが塗布され第１機能液層２１０ａが形成される。
【００５３】
次いで、図５（ｂ）に示すように、ワークＷに対してキャリッジ７をさらに−Ｘ軸方向に移動させながら、第１吐出ヘッド３１から画像層の材料を含む第１機能液を液滴５５ａとして吐出するとともに、第３吐出ヘッド３３ａから仕切り層の材料を含む第３機能液を液滴５５ｃとして吐出する。すなわち、第１機能液を乾燥や固化、硬化させない状態、流動性が残った状態で、第３機能液を付与するように、第１機能液の吐出と第３機能液の吐出を同時期に行う。これにより、ワークＷ上に液滴５５ａが塗布され第１機能液層２１０ａが形成されるとともに、第１機能液層２１０ａ上に第３機能液層２２０ａが形成される。なお、本実施形態では、第１機能液層２１０ａにおける第１機能液の吐出密度よりも高くなるように第３機能液を吐出する。この場合、例えば、第１吐出ヘッド３１のノズル密度よりも第３吐出ヘッド３３のノズル密度を高くすればよい。
【００５４】
次いで、図５（ｃ）に示すように、ワークＷに対してキャリッジ７をさらに−Ｘ軸方向に移動させながら、第１吐出ヘッド３１から画像層の材料を含む第１機能液を液滴５５ａとして吐出するとともに、第３吐出ヘッド３３ａから仕切り層の材料を含む第３機能液を液滴５５ｃとして吐出し、さらに、第２吐出ヘッド３２ａから背景層の材料を含む第２機能液を液滴５５ｂとして吐出する。すなわち、第１機能液を乾燥や固化、硬化させない状態、流動性が残った状態で、第３機能液を付与し、第３機能液を乾燥や固化、硬化させない状態、流動性が残った状態で、第２機能液を付与するように、第１機能液の吐出と第２機能液の吐出と第３機能液の吐出を同時期に行う。これにより、ワークＷ上に液滴５５ａが塗布され第１機能液層２１０ａが形成されるとともに、第１機能液層２１０ａ上に第３機能液層２２０ａが形成され、さらに、第３機能液層２２０ａ上に第２機能液層２３０ａが形成される。そして、第１機能液層２１０ａと、第２機能液層２３０ａと、第１機能液層２１０ａと第２機能液層２３０ａとの間に形成された第３機能液層２２０ａと、が積層された機能液積層体２００ａが形成される。
【００５５】
次いで、図５（ｄ）に示すように、ワークＷに対してキャリッジ７をさらに−Ｘ軸方向に移動させながら、第１吐出ヘッド３１から画像層の材料を含む第１機能液を液滴５５ａとして吐出し、第３吐出ヘッド３３ａから仕切り層の材料を含む第３機能液を液滴５５ｃとして吐出し、第２吐出ヘッド３２ａから背景層の材料を含む第２機能液を液滴５５ｂとして吐出する。そして、紫外線照射装置１５ａから紫外線を照射する。紫外線が照射された機能液積層体２００ａの一部が硬化される。詳細には、第１機能液層２１０ａの一部が硬化され画像積層体３００の一部が形成される。第３機能液層２２０ａの一部が硬化され仕切り層２２０の一部が形成される。そして、第２機能液層２３０ａの一部が硬化され背景層２３０の一部が形成される。
【００５６】
次いで、第１機能液層２１０ａと、第２機能液層２３０ａと、第３機能液層２２０ａと、が積層された機能液積層体２００ａが形成された後、ワークＷに対してキャリッジ７をさらに−Ｘ軸方向に移動させ、機能液積層体２００ａの全体に紫外線を照射する。これにより、図５（ｅ）に示すように、ワークＷ上に、画像層２１０と、背景層２３０と、画像層２１０と背景層２３０と間に形成された仕切り層２２０と、を含む印刷表示物４００が形成される。
【００５７】
なお、ワークＷに対して、キャリッジ７をＸ軸方向に移動させて印刷表示物４００を形成する場合には、第１吐出ヘッド３１と第２吐出ヘッド３２ｂと第３吐出ヘッド３３ｂを用いて液滴５５ａ，５５ｂ，５５ｃを吐出して、第１機能液層２１０ａと、第２機能液層２３０ａと、第３機能液層２２０ａと、が積層された機能液積層体２００ａを形成する。そして、紫外線照射装置１５ｂを駆動させて紫外線を照射して、ワークＷ上に、画像層２１０と、背景層２３０と、画像層２１０と背景層２３０と間に形成された仕切り層２２０と、を含む印刷表示物４００を形成する。
【００５８】
以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００５９】
画像層２１０となる第１機能液層２１０ａと、背景層２３０となる第２機能液層２３０ａと、第１機能液層２１０ａと第２機能液層２３０ａとの間に仕切り層２２０となる第３機能液層２２０ａと、を含む機能液積層体２００ａが形成される。第３機能液層２２０ａの形成によって、第１機能液層２１０ａと第２機能液層２３０ａとが接触しないので、第１機能液層２１０ａと第２機能液層２３０ａとの混色や滲み等の発生を防止することができる。従って、仕切り層２２０によって画像層２１０と背景層２３０とが確実に区分けされるので、画像の品質を向上させることができる。また、各層を乾燥や固化、硬化させない状態、流動性が残った状態で重ねるため、各層毎に、乾燥や固化、硬化する工程が省け、生産性が向上する。これにより、複数層の機能液を重ねて吐出し、まとめて乾燥や固化、硬化させることが可能であり、ワークＷとキャリッジ７を１回の相対移動により機能液を吐出し、一度に複数層を形成することもできる。
【００６０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【００６１】
（変形例１）上記実施形態では、ワークＷ上に画像層２１０となる第１機能液層２１０ａを形成し、第１機能液層２１０ａ上に仕切り層２２０となる第３機能液層２２０ａを形成し、第３機能液層２２０ａ上に背景層２３０となる第２機能液層２３０ａを形成する画像形成方法について説明したが、この構成に限定されない。例えば、ワークＷ上に背景層２３０となる第２機能液層２３０ａを形成し、第２機能液層２３０ａ上に仕切り層２２０となる第３機能液層２２０ａを形成し、第３機能液層２２０ａ上に画像層２１０となる第１機能液層２１０ａを形成してもよい。この場合、例えば、図５に示す例では、ワークＷに対してキャリッジ７を−Ｘ軸方向に移動させながら、第２吐出ヘッド３２ｂ、第３吐出ヘッド３３ｂ、第１吐出ヘッド３１順で液滴５５ｂ，５５ｃ，５５ａを吐出し、ワークＷ上に背景層２３０となる第２機能液層２３０ａを形成し、第２機能液層２３０ａ上に仕切り層２２０となる第３機能液層２２０ａを形成し、第３機能液層２２０ａ上に画像層２１０となる第１機能液層２１０ａを形成する。そして、紫外線照射装置１５ａから紫外線を照射して、ワークＷ上に背景層２３０を形成し、背景層２３０上に仕切り層２２０を形成し、仕切り層２２０上に画像層２１０を形成する。このようにしても、第１機能液層２１０ａと第２機能液層２３０ａは、第３機能液層２２０ａによって仕切られるため、互いに接触しない。これにより、滲み等がなく、高品質の画像を形成することができる。
【００６２】
（変形例２）上記実施形態では、液滴５５ａ，５５ｂ，５５ｃを同時期に吐出させたが、この構成に限定されない。例えば、まず、液滴５５ａを吐出して第１機能液層２１０ａを形成した後に、液滴５５ｃを吐出して、第１機能液層２１０ａ上に第３機能液層２２０ａを形成する。そして、その後、液滴５５ｂを吐出して第３機能液層２２０ａ上に第２機能液層２３０ａを形成してもよい。このようにしても、第１機能液層２１０ａと第２機能液層２３０ａは、第３機能液層２２０ａの形成によって互いに接触しないので、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
（変形例３）上記実施形態では、機能液として紫外線硬化インクを例に説明したが、これに限定されない。例えば、レジンインクや熱硬化型インク等であってもよい。この場合、例えば、液滴を吐出させて機能液積層体を形成するとともに、加熱して機能液積層体を硬化すればよい。このようにしても上記同様の効果を得ることができる。
【００６４】
（変形例４）上記実施形態では、キャリッジ７の移動方向の両端部に第２吐出ヘッド３２ａ，３２ｂを配置するとともに、第１吐出ヘッド３１と各第２吐出ヘッド３２ａ，３２ｂとの間に第３吐出ヘッド３３ａ，３３ｂを配置した。さらに、キャリッジ７の両端部に紫外線照射装置１５ａ，１５ｂを備えたが、この構成に限定されない。例えば、２つの第２吐出ヘッド３２ａ，３２ｂのうち第２吐出ヘッド３２ｂを、第３吐出ヘッド３３ａ，３３ｂのうち第３吐出ヘッド３３ｂを、２つの紫外線照射装置１５ａ，１５ｂのうち紫外線照射装置１５ｂを、それぞれ省略してもよい。この場合、例えば、図５に示す例では、ワークＷに対してキャリッジ７を−Ｘ軸方向に移動させたときのみ、液滴５５ａ，５５ｂ，５５ｃを吐出させればよい。このようにしても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。さらには、キャリッジ７を回転させる回転手段を備えてもよい。この場合、キャリッジ７を−Ｘ軸方向に移動させたのち、キャリッジ７を１８０度回転させ、キャリッジ７を＋Ｘ軸方向に移動させながら液滴５５ａ，５５ｂ，５５ｃを吐出できる。このようにすれば、吐出ユニット２の構成を簡略化させることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１…液滴吐出装置、２…吐出ユニット、３…ワーク搬送装置、７…キャリッジ、９…吐出ユニット搬送装置、１０…制御部、１３…ヘッドユニット、１４…ヘッドプレート、１５（１５ａ，１５ｂ）…硬化部としての紫外線照射装置、３１（３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｋ）…第１吐出ヘッド、３２（３２ａ，３２ｂ）…第２吐出ヘッド、３３（３３ａ，３３ｂ）…第３吐出ヘッド、３５…ノズル面、３７…ノズル、４３…光源、４６…ノズルプレート、４７…キャビティープレート、４８…振動板、４９…圧電素子、５１…キャビティー、５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）…液滴、１００…指令部、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＲＡＭ、１０３…ＲＯＭ、１０４…インターフェイス、１１０…駆動部、２００ａ…機能液積層体、２１０…画像層、２１０ａ…第１機能液層、２２０…仕切り層、２２０ａ…第３機能液層、２３０…背景層、２３０ａ…第２機能液層、３００…画像積層体、４００…印刷表示物。
【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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