(57)【要約】【課題】記録媒体４の記録面にベタ塗箇所と高精細な箇所を塗り分けて記録し、記録画像の品質を向上させる。【解決手段】本発明の液体噴射装置１、粘度又は表面張力を互いに異にする同一色からなる第一の液体３ａ及び第二の液体３ｂと、第一及び第二の液体３ａ、３ｂを記録媒体４にそれぞれ吐出する第一液体噴射ヘッド２ａ及び第二液体噴射ヘッド２ｂと、第一及び第二液体噴射ヘッド２ａ、２ｂに対して記録媒体４を相対的に移動させる移動機構５と、を備える。【選択図】図１
2016093902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘度又は表面張力を互いに異にする同一色からなる複数種類の液体と、
前記複数種類の液体を記録媒体にそれぞれ吐出する複数の液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドに対して前記記録媒体を相対的に移動させる移動機構と、
を備える液体噴射装置。
【請求項２】
前記複数種類の液体は、色材を含有しない透明色である請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記複数種類の液体は、温度２５℃における粘度が５ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓの範囲にある請求項１又は２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記複数種類の液体は、温度２５℃において粘度差が互いに５ｍＰａ・ｓ〜９５ｍＰａ・ｓの範囲にある請求項３に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記複数種類の液体は、温度２５℃における表面張力が２０ｍＮ／ｍ〜５０ｍＮ／ｍの範囲にある請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記複数種類の液体は、温度２５℃において表面張力差が互いに５ｍＮ／ｍ〜３０ｍＮ／ｍの範囲にある請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記複数種類の液体は紫外線硬化型の液体であり、
前記紫外線硬化型の液体を硬化させる紫外線発生源を更に備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
前記紫外線発生源は、前記液体噴射ヘッドよりも前記記録媒体が移動する移動方向の下流側に位置する請求項７に記載の液体噴射装置。
【請求項９】
前記紫外線発生源はＬＥＤ型紫外線発生源である請求項７又は８に記載の液体噴射装置。
【請求項１０】
前記複数種類の液体は、粘度又は表面張力を互いに異にする第一の液体と第二の液体を含み、
前記液体噴射ヘッドは、前記第一の液体を吐出する第一液体噴射ヘッドと、前記第二の液体を吐出する第二液体噴射ヘッドとを含む請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１１】
前記第一の液体を仮硬化させる第一紫外線発生源と、前記第一の液体及び前記第二の液体を硬化させる第二紫外線発生源とを含む請求項１０に記載の液体噴射装置。
【請求項１２】
前記第一液体噴射ヘッドは前記第二液体噴射ヘッドよりも前記記録媒体が相対的に移動する移動方向の上流側に位置し、
前記第一紫外線発生源は、前記第一液体噴射ヘッドと前記第二液体噴射ヘッドの間に位置し、前記第二紫外線発生源は、前記第二液体噴射ヘッドよりも前記移動方向の下流側に位置する請求項１１に記載の液体噴射装置。
【請求項１３】
画像データを取得して前記液体噴射ヘッド及び前記移動機構を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、取得した画像データから同一色の画素が前記記録媒体の記録面において連続する連続領域と同一色の画素が前記記録面において連続しない非連続領域とを特定し、前記第一液体噴射ヘッドから前記第一の液体を吐出して前記連続領域を記録し、前記第二液体噴射ヘッドから前記第二の液体を吐出して前記非連続領域を記録する請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１４】
前記制御部は、同一色の画素が前記記録面において閾値の長さ以上に連続する領域を前記連続領域とし、同一色の画素が前記記録面において連続しない、又は、前記閾値の長さに満たない長さで連続する領域を前記非連続領域としてそれぞれ特定する請求項１３に記載の液体噴射装置。
【請求項１５】
前記制御部は、同一色の画素が前記記録面において連続する領域が閾値の面積以上の広さとなる領域を前記連続領域とし、同一色の画素が前記記録面において連続しない、又は、連続する領域が前記閾値の面積の広さに満たない領域を前記非連続領域としてそれぞれ特定する請求項１３に記載の液体噴射装置。
【請求項１６】
前記記録媒体は印刷物からなり、前記液体噴射ヘッドは前記印刷物の印刷面に前記液体を吐出する請求項１〜１５のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１７】
前記複数種類の液体を加熱する加熱部と、
前記液体噴射ヘッドの温度を検出する温度検出部と、を備える請求項１〜１６のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１８】
複数の前記液体噴射ヘッドはライン型であり、
前記移動機構は、前記記録媒体を搬送することにより前記液体噴射ヘッドに対して前記記録媒体を相対的に移動させる請求項１〜１７のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被記録媒体に液滴を噴射して記録する液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字や図形を記録する、或いは素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成するインクジェット方式の液体噴射装置が利用されている。この方式は、インクや液体材料などの液体を液体タンクから供給管を介してチャンネルに導き、チャンネルに充填される液体に圧力を印加してチャンネルに連通するノズルから液体を吐出する。液体の吐出の際には、液体噴射ヘッドや記録媒体を移動させて文字や図形を記録する、或いは所定形状の機能性薄膜を形成する。
【０００３】
この種の液体噴射装置は、液滴の噴射を制御することによってオンデマンドで画像を描画でき、様々な分野に利用されている。また、液体噴射装置は単に画像を描画するだけでなく、記録媒体全面にわたって液体を塗布してアンダーコート層やオーバーコート層を形成することにも用いられている。一般的な液体噴射装置は、プロセスカラー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の液体を吐出して描画する。また、プロセスカラーに加えて特色（オレンジ、グリーンなど）の液体を吐出する装置も知られている。また、アンダーコート層やオーバーコート層の形成には白色や透明色の液体が使用される。これらいずれの液体においても、記録媒体にベタ塗記録する場合と精細性が求められる箇所を記録する場合とでは液体に要求される特性が異なる。
【０００４】
ベタ塗記録は、記録媒体上に着弾した液滴が記録媒体上で濡れ広がることが要求される。着弾後の液滴が濡れ広がることで塗膜の平滑性や光沢性が発揮される。濡れ広がり性が悪い場合は液体吐出量を増加させて印刷する必要があり、印字速度を上げることが困難となる。記録媒体上で着弾した液滴の濡れ広がり性を高めるには、低粘度の液体もしくは低表面張力の液体を使用する手法が挙げられる。ただし、上記のような濡れ広がりやすい液体を使用した場合は、ベタ塗記録時の塗膜平滑性を向上させる効果は得られるが、細線や細字のような精細性が要求される記録箇所に対しては、記録媒体上での液滴の滲みなどにより、所望の精細性が得られないという課題がある。
【０００５】
特許文献１には、カラーインク層の上にオーバーコート層を形成し、表面を平坦化して光沢のある画像や装飾的な着色を可能とする液体噴射装置が記載される。カラーインク層及びオーバーコート層は紫外線硬化型のインクを使用する。まず、記録媒体上にカラーインクを印字し、カラーインクが完全に硬化しない程度の微弱な紫外線を照射して半硬化状態にする（第一ＵＶ照射）。次に、オーバーコート用クリアインクを重ね塗りし、微弱な紫外線を照射して両インクを馴染ませる（第二ＵＶ照射）。最後に、強力な紫外線を塗膜に照射して完全硬化させて（第三ＵＶ照射）、光沢度の高い塗膜面を得る、というものである。
【０００６】
特許文献２には、カラーインクよりも表面張力を高くしたクリアインクを記録媒体に塗布した後に、カラーインクをその塗布層上に着弾させて画像を形成する液体噴射装置が記載される。このとき、記録媒体に記録した紫外線硬化型インクが記録媒体の奥深くに浸透して紫外線がインクに適切に照射されず、インクが硬化しない現象が発生する場合がある。記録媒体として例えば上質紙を用いるときにこの現象が顕著となる。そこで、記録媒体にコート用のクリアインクを塗布し紫外線を照射して仮硬化させ、次に、カラーインクを仮硬化したクリアインク上に塗布して印字することにより、画質の劣化を防止する。
【０００７】
特許文献３には、着色インクよりも低粘度の透明な処理インクを着色インクよりも１滴以上多く吐出する液体噴射装置が記載される。記録媒体や着色インクの種類に応じて記録品質に差が生じる。そこで、着色インクの表面に透明な処理インクを塗布して記録品質を維持する。この場合に、透明インクを着色インクよりも低粘度に設定しておき、かつ、透明インクのドロップ量を着色インクのドロップ量よりも多く吐出させて、記録媒体上における透明インクの隠蔽性を確保する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１９５００２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１５９６３号公報
【特許文献３】特開２０１４−１０４６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の液体噴射装置では、紫外線照射を３段階で実施する必要があり、装置構成が複雑になる。また、特許文献２の液体噴射装置では、カラーインクの着弾後の特性制御には有効であるが、カラーインクをベタ塗箇所と精細性が求められる箇所との間で塗り分けることは困難である。また、特許文献３の液体噴射装置では、透明インクのベタ塗りの塗布用途については高い効果が得られるが、高精細な箇所では透明インクが広がり、画質が劣化するという課題が残る。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の液体噴射装置は、粘度又は表面張力を互いに異にする同一色からなる複数種類の液体と、前記複数種類の液体を記録媒体にそれぞれ吐出する複数の液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドに対して前記記録媒体を相対的に移動させる移動機構と、を備えることとした。
【００１１】
また、前記複数種類の液体は、色材を含有しない透明色であることとした。
【００１２】
また、前記複数種類の液体は、温度２５℃における粘度が５ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓの範囲にあることとした。
【００１３】
また、前記複数種類の液体は、温度２５℃において粘度差が互いに５ｍＰａ・ｓ〜９５ｍＰａ・ｓの範囲にあることとした。
【００１４】
また、前記複数種類の液体は、温度２５℃における表面張力が２０ｍＮ／ｍ〜５０ｍＮ／ｍの範囲にあることとした。
【００１５】
また、前記複数種類の液体は、温度２５℃において表面張力差が互いに５ｍＮ／ｍ〜３０ｍＮ／ｍの範囲にあることとした。
【００１６】
また、前記複数種類の液体は紫外線硬化型の液体であり、前記紫外線硬化型の液体を硬化させる紫外線発生源を更に備えることとした。
【００１７】
また、前記紫外線発生源は、前記液体噴射ヘッドよりも前記記録媒体が移動する移動方向の下流側に位置することとした。
【００１８】
また、前記紫外線発生源はＬＥＤ型紫外線発生源であることとした。
【００１９】
また、前記複数種類の液体は、粘度又は表面張力を互いに異にする第一の液体と第二の液体を含み、前記液体噴射ヘッドは、前記第一の液体を吐出する第一液体噴射ヘッドと、前記第二の液体を吐出する第二液体噴射ヘッドとを含むこととした。
【００２０】
また、前記第一の液体を仮硬化させる第一紫外線発生源と、前記第一の液体及び前記第二の液体を硬化させる第二紫外線発生源とを含むこととした。
【００２１】
また、前記第一液体噴射ヘッドは前記第二液体噴射ヘッドよりも前記記録媒体が相対的に移動する移動方向の上流側に位置し、前記第一紫外線発生源は、前記第一液体噴射ヘッドと前記第二液体噴射ヘッドの間に位置し、前記第二紫外線発生源は、前記第二液体噴射ヘッドよりも前記移動方向の下流側に位置することとした。
【００２２】
また、画像データを取得して前記液体噴射ヘッド及び前記移動機構を制御する制御部を更に備え、前記制御部は、取得した画像データから同一色の画素が前記記録媒体の記録面において連続する連続領域と同一色の画素が前記記録面において連続しない非連続領域とを特定し、前記第一液体噴射ヘッドから前記第一の液体を吐出して前記連続領域を記録し、前記第二液体噴射ヘッドから前記第二の液体を吐出して前記非連続領域を記録することとした。
【００２３】
また、前記制御部は、同一色の画素が前記記録面において閾値の長さ以上に連続する領域を前記連続領域とし、同一色の画素が前記記録面において連続しない、又は、前記閾値の長さに満たない長さで連続する領域を前記非連続領域としてそれぞれ特定することとした。
【００２４】
また、前記制御部は、同一色の画素が前記記録面において連続する領域が閾値の面積以上の広さとなる領域を前記連続領域とし、同一色の画素が前記記録面において連続しない、又は、連続する領域が前記閾値の面積の広さに満たない領域を前記非連続領域としてそれぞれ特定することとした。
【００２５】
また、前記記録媒体は印刷物からなり、前記液体噴射ヘッドは前記印刷物の印刷面に前記液体を吐出することとした。
【００２６】
また、前記複数種類の液体を加熱する加熱部と、前記液体噴射ヘッドの温度を検出する温度検出部と、を備えることとした。
【００２７】
また、複数の前記液体噴射ヘッドはライン型であり、前記移動機構は、前記記録媒体を搬送することにより前記液体噴射ヘッドに対して前記記録媒体を相対的に移動させることとした。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の液体噴射装置は、粘度又は表面張力を互いに異にする同一色からなる複数種類の液体と、複数種類の液体を記録媒体にそれぞれ吐出する複数の液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドに対して記録媒体を相対的に移動させる移動機構と、を備える。これにより、ベタ塗箇所と高精細な箇所を塗り分けて記録することができるので、記録画像の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第一実施形態に係る液体噴射装置の構成図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る液体噴射装置により記録媒体に記録される液滴の状態を説明するための図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る液体噴射装置の駆動方法を表すフロー図である。
【図４】本発明の第二実施形態に係る液体噴射装置の構成図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係る液体噴射装置のブロック図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る液体噴射装置の駆動方法を表すフロー図である。
【図７】本発明の第三実施形態に係る液体噴射装置の模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（第一実施形態）
図１は本発明の第一実施形態に係る液体噴射装置１の構成図である。本第一実施形態は本発明の基本的な構成を表す。液体噴射装置１は、粘度又は表面張力を互いに異にする同一色からなり、容器１１ａ及び容器１１ｂにそれぞれ収容される第一の液体３ａ及び第二の液体３ｂと、第一及び第二の液体３ａ、３ｂを記録媒体４にそれぞれ吐出する第一液体噴射ヘッド２ａ及び第二液体噴射ヘッド２ｂと、第一及び第二液体噴射ヘッド２ａ、２ｂに対して記録媒体４を相対的に移動させる移動機構５と、第一及び第二液体噴射ヘッド２ａ、２ｂと移動機構５を制御する制御部１０とを備える。
【００３１】
第一の液体３ａは第二の液体３ｂよりも粘度又は表面張力が低い。言い換えると、第一の液体３ａは第二の液体３ｂよりも記録媒体４上で広がりやすい。第一の液体３ａはポンプ１５ａ及び配管１２ａを介して第一液体噴射ヘッド２ａに流入する。第二の液体３ｂはポンプ１５ｂ及び配管１２ｂを介して第二液体噴射ヘッド２ｂに流入する。ポンプ１５ａは第一の液体３ａを第一液体噴射ヘッド２ａに、ポンプ１５ｂは第二の液体３ｂを第二液体噴射ヘッド２ｂにそれぞれ送液する。第一及び第二液体噴射ヘッド２ａ、２ｂは、それぞれ液体を収容する図示しない多数のチャンネルを備える。各チャンネルはチャンネル内の液体に圧力変動を生成する図示しない駆動部を備える。駆動部は圧電体からなり、駆動信号に応じて変形し、チャンネル内の液体に圧力波を生成する。この圧力波がチャンネルに連通する図示しないノズルから液滴を吐出させる。移動機構５は、図示しないモータにより軸周りに回転するローラを備え、ローラ間に挟んだ記録媒体４を移動方向Ｍに搬送する。制御部１０は、入力する画像データに基づいて、第一及び第二液体噴射ヘッド２ａ、２ｂに駆動信号を供給して液滴を吐出させるとともに、移動機構５を駆動して記録媒体４に画像を記録する。更に、第一及び第二液体噴射ヘッド２ａ、２ｂの流路又はチャンネルの近傍に温度検出部及び発熱部を設置することができる。制御部１０は、温度検出部から温度情報を取得し、この温度情報に基づいて加熱部を制御して吐出する第一及び第二の液体３ａ、３ｂを所定の温度範囲に維持することができる。
【００３２】
図２は、本発明の第一実施形態に係る液体噴射装置１により記録媒体４に記録される液滴の状態を説明するための図である。図２（ａ）は、記録媒体４に記録される液滴の断面模式図であり、図２（ｂ）は、記録媒体４に記録される液滴の平面模式図である。図２（ａ）の左側は、第一液体噴射ヘッド２ａにより記録される第一の液体３ａの液滴１４ａの断面模式図であり、同図の右側は、第二液体噴射ヘッド２ｂにより記録される第二の液体３ｂの液滴１４ｂの断面模式図である。図２（ｂ）の左図は、第一液体噴射ヘッド２ａにより連続的に記録される液滴１４ａの平面模式図であり、図２（ｂ）の右図は、第二液体噴射ヘッド２ｂにより連続的に記録される液滴１４ｂの平面模式図である。図２（ａ）に示すように、液滴１４ａの直径Ｄａは液滴１４ｂの直径Ｄｂよりも大きく、液滴１４ａの高さＨａは液滴１４ｂの高さＨｂよりも低い。そのため、図２（ｂ）に示すように、第一の液体３ａは、隣接する記録ドットが連続してベタ塗特性が良好となる。その結果、平滑性が向上した光沢のある記録面を得ることができる。これに対し、第二の液体３ｂは、隣接する記録ドットが非連続となり、明瞭な精細画像を記録することができる。また、第二の液体３ｂは、立体性の表現に好適である。このように、粘度又は表面張力を互いに異にする同一色からなる複数種類の液体を画像パターンに応じて塗り分けて記録することが可能であり、記録画像の品質を向上させることができる。
【００３３】
液体は、水性系、溶剤系、油性系、また、紫外線硬化型を使用することができる。また、液体は色材を含有しない透明色又は白インクを使用することができる。例えば、記録媒体４の印刷面にはすでに画像が印刷されており、この印刷面に透明色の液体を重ねて（オーバーコート）記録することができる。第一液体噴射ヘッド２ａから吐出する透明色の第一の液体３ａは、第二液体噴射ヘッド２ｂから吐出する透明色の第二の液体３ｂよりも粘度又は表面張力を低く設定する。そして、すでに印刷されている画像において、平滑性が要求される画像領域に第一の液体３ａを記録して光沢面を表現し、精細画像や凹凸面を表す画像領域に第二の液体３ｂを記録して質感を表現する。このように、第一の液体３ａと第二の液体３ｂを塗り分けることにより、記録画像の品質を著しく向上させることができる。
【００３４】
なお、第一及び第二の液体３ａ、３ｂは、温度２５℃において粘度が５ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓの範囲が好ましい。液体の粘度が上記範囲を超えると液体噴射ヘッドから吐出させる際の吐出性能が低下する。また、第一及び第二の液体３ａ、３ｂは、温度２５℃において表面張力が２０ｍＮ／ｍ〜５０ｍＮ／ｍの範囲が好ましい。液体の表面張力が上記範囲を超えると液体噴射ヘッドから吐出させる際の吐出性能が低下する。また、第一及び第二の液体３ａ、３ｂは、温度２５℃において粘度差が互いに５ｍＰａ・ｓ〜９５ｍＰａ・ｓの範囲にあることが好ましい。この粘度差の範囲内であれば、液滴の濡れ広がり性の差を強調することができる。同様に、第一及び第二の液体３ａ、３ｂは、温度２５℃において表面張力差が互いに５ｍＮ／ｍ〜３０ｍＮ／ｍの範囲にあることが好ましい。この表面張力差の範囲内であれば、液滴の濡れ広がり性の差を強調することができる。なお、液体が２種類よりも多い複数種類の場合も同様である。
【００３５】
図３は、本発明の第一実施形態に係る液体噴射装置１の駆動方法を表すフロー図である。図３のフロー図は本発明の液体噴射装置１の基本的な駆動方法を表す。図１に示す制御部１０は、演算処理を行うＣＰＵ、画像データ処理プログラム等を格納するＲＯＭ、ＲＯＭから読み出したプログラムの作業領域として使用し、画像データ等を一時的に格納するＲＡＭ、画像データや制御信号等を入出力する図示しないインターフェース等を含む。
【００３６】
制御部１０は、画像データ取得工程Ｓ１において、外部ＰＣ等から画像データを取得してＲＡＭに一時的に格納する。次に、制御部１０は、連続領域判別工程Ｓ２において、取得した画像データから同一色の画素が記録媒体４の記録面において連続するか連続しないかを判別する。具体的には、制御部１０は、同一色の画素が記録媒体４の記録面において閾値の長さ以上に連続すると判断したときに（Ｓ２のＹｅｓ）、その画素の領域を連続領域Ｒとして特定する（連続領域特定工程Ｓ３ａ）。制御部１０は、同一色の画素が記録媒体４の記録面において連続しない、又は、閾値の長さに満たない長さで連続すると判断したときに（Ｓ２のＮｏ）、その画素の領域を非連続領域Ｄとして特定する（非連続領域特定工程Ｓ３ｂ）。
【００３７】
なお、連続領域判別工程Ｓ２において、同一色の画素の連続性はｘ方向（図２を参照）に連続する場合の他に、ｘ方向に直交するｙ方向に連続する場合や、他の方向に連続する場合を含めることができる。また、連続領域判別工程Ｓ２において、同一色の画素が記録媒体４の記録面において連続する領域の面積を閾値とすることができる。例えば、制御部１０は、同一色の画素が記録媒体４の記録面において連続する領域の面積が閾値の面積、例えば１ｃｍ2以上の広さとなるときに、この画素の領域を連続領域Ｒとして特定する。また、制御部１０は、同一色の画素が記録媒体４の記録面において連続しない、又は、連続する領域の面積が閾値の面積、例えば１ｃｍ2に満たない広さになると判断したときに、その画素の領域を非連続領域Ｄとして特定する。
【００３８】
閾値は予め定めておいてもよいし、第一及び第二の液体３ａ、３ｂの特性や記録媒体４の記録面の性質に応じて設定してもよい。例えば、記録媒体４がアート紙、コート紙、キャストコート紙などの一般塗工紙である場合は記録面の液体に対する濡れ性はよい。しかし、記録媒体４がオフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷等により印刷されている、もしくは電子トナーが付着している印刷物である場合に、これら印刷物の印刷面には印刷インキ中の樹脂や油性成分が残留する、或いは電子トナーに含まれる剥離剤が残留して、液体に対する濡れ性が低い。この場合は閾値の長さや閾値の面積を小さく設定して第一の液体３ａの使用率を上げることによりベタ塗特性を向上させることができる。
【００３９】
次に、制御部１０は、第一の液体吐出工程Ｓ４ａにおいて、第一液体噴射ヘッド２ａから第一の液体３ａを吐出して連続領域Ｒを記録し、第二の液体吐出工程Ｓ４ｂにおいて、第二液体噴射ヘッド２ｂから第二の液体３ｂを吐出して非連続領域Ｄを記録する。なお、第一の液体吐出工程Ｓ４ａ及び第二の液体吐出工程Ｓ４ｂの前後において、制御部１０は、移動機構５を駆動して第一及び第二液体噴射ヘッド２ａ、２ｂに対して記録媒体４を相対的に移動させる（図示しない記録媒体移動工程Ｓ５）。移動機構５は、図１に示すようにローラ等により記録媒体４を移動させることの他に、キャリッジ等に搭載した第一及び第二液体噴射ヘッド２ａ、２ｂを移動させる構成であってもよい。次に、制御部１０は、終了判定工程Ｓ７において、全ての画素について実施したと判断したときは（終了判定工程Ｓ７においてＹｅｓ）記録動作を終了し、未実施の画素が残っていると判断したときは（終了判定工程Ｓ７においてＮｏ）連続領域判別工程Ｓ２から処理を実施する。
【００４０】
なお、以上の説明において、第一液体噴射ヘッド２ａから粘度又は表面張力の低い第一の液体３ａを吐出し、第二液体噴射ヘッド２ｂから粘度又は表面張力の高い第二の液体３ｂを吐出するが、これを、第一液体噴射ヘッド２ａから第二の液体３ｂを吐出し、第二液体噴射ヘッド２ｂから第一の液体３ａを吐出するようにしてもよい。また、液体は、粘度又は表面張力を互いに異にする同一色からなる３つ以上の液体を使用することができる。この場合は、それぞれの液体を吐出する３つ以上の液体噴射ヘッドを使用すればよい。また、異なる色材を含有する複数の液体を使用することができる。例えば、プロセスカラーのそれぞれについて、粘度又は表面張力を互いに異にする複数種類の液体を用い、各液体に対応する複数の液体噴射ヘッドを設ける。また、本実施形態では、液体噴射ヘッドの駆動部に圧電体を用いるが、これに代えて、駆動部として抵抗体からなる発熱素子を用いることができる。また、液体噴射ヘッドを記録媒体４の記録幅を有するライン型に構成すれば、記録速度を向上させることができる。
【００４１】
（第二実施形態）
図４は、本発明の第二実施形態に係る液体噴射装置１の構成図である。図５は本発明の第二実施形態に係る液体噴射装置１のブロック図である。本第二実施形態では、反応性モノマーと光開始剤を含む紫外線硬化型の液体を使用し、紫外線硬化用の紫外線発生源を備える。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
【００４２】
液体噴射装置１は、容器１１ａ及び容器１１ｂにそれぞれ収容され紫外線硬化型である第一の液体３ａ及び第二の液体３ｂと、第一及び第二の液体３ａ、３ｂを記録媒体４にそれぞれ吐出する第一液体噴射ヘッド２ａ及び第二液体噴射ヘッド２ｂとを備える。液体噴射ヘッド１は、更に、第一及び第二液体噴射ヘッド２ａ、２ｂに対して記録媒体４を相対的に移動させる移動機構５と、記録媒体４上の第一の液体３ａを仮硬化させる第一紫外線発生源６ａと、記録媒体４上の第一及び第二の液体３ａ、３ｂを硬化させる第二紫外線発生源６ｂと、これらの各部を制御する制御部１０とを備える。
【００４３】
第一の液体３ａは第二の液体３ｂよりも粘度又は表面張力が低い。第一の液体３ａは配管１２ａ及びポンプ１５ａを介して第一液体噴射ヘッド２ａに流入する。第二の液体３ｂは配管１２ｂ及びポンプ１５ｂを介して第二液体噴射ヘッド２ｂに流入する。ポンプ１５ａは第一の液体３ａを第一液体噴射ヘッド２ａに、ポンプ１５ｂは第二の液体３ｂを第二液体噴射ヘッド２ｂにそれぞれ送液する。第一液体噴射ヘッド２ａは、液体を収容する図示しない多数のチャンネルと、液体の温度を検出する温度検出部８ａと、液体を加熱する加熱部７ａと、チャンネル内の液体に圧力変動を生成する駆動部１６ａとを備える。第二液体噴射ヘッド２ｂも第一液体噴射ヘッド２ａと同様に、図示しない多数のチャンネルと、加熱部７ｂと、温度検出部８ｂと、加熱部７ｂと、駆動部１６ｂを備える。駆動部１６ａ、１６ｂは圧電体からなり、駆動信号に応じて変形し、チャンネル内の液体に圧力波を生成する。この圧力波によりチャンネルに連通するノズルから液滴が吐出される。
【００４４】
移動機構５は、図示しないモータにより軸周りに回転するローラを備え、ローラ間に挟んだ記録媒体４をプラテン１３上に搬送して位置決めする。図４において、移動機構５は第一及び第二液体噴射ヘッド２ａ、２ｂに対して記録媒体４を相対的に左から右の移動方向Ｍに搬送する。従って、第一液体噴射ヘッド２ａは第二液体噴射ヘッド２ｂよりも移動方向Ｍの上流側に位置する。第一紫外線発生源６ａは、第一液体噴射ヘッド２ａと第二液体噴射ヘッド２ｂの間であり、第一液体噴射ヘッド２ａよりも移動方向Ｍの下流側に位置する。第二紫外線発生源６ｂは、第二液体噴射ヘッド２ｂよりも移動方向Ｍの下流側に位置する。第一紫外線発生源６ａは記録媒体４上の第一の液体３ａを仮硬化させ、第二紫外線発生源６ｂは記録媒体４上の第一及び第二の液体３ａ、３ｂを完全に硬化させる。第一又は第二紫外線発生源６ａ、６ｂはＬＥＤ型紫外線発生源を使用することができる。ＬＥＤ型紫外線発生源は他の紫外線発生源よりも低消費電力でコンパクトに構成できる利点がある。発光強度の小さい第一紫外線発生源６ａにＬＥＤ型紫外線発生源を使用するのが好適である。
【００４５】
温度検出部８ａ、８ｂは、サーミスタ等からなり、それぞれ第一及び第二液体噴射ヘッド２ａ、２ｂの流路又はチャンネル近傍に設置される。加熱部７ａ、７ｂは、抵抗体等の発熱体からなり、それぞれ第一液体噴射ヘッド２ａに接続する配管１２ａ及び第二液体噴射ヘッド２ｂに接続する配管１２ｂに、或いは、第一及び第二液体噴射ヘッド２ａ、２ｂに設けられる圧力緩衝部や流路に設置される。第一及び第二の液体３ａ、３ｂ、及び、第一及び第二液体噴射ヘッド２ａ、２ｂは、第一実施形態においての説明と同様なので、説明を省略する。
【００４６】
図６は、本発明の第二実施形態に係る液体噴射装置１の駆動方法を表すフロー図である。制御部１０は、プログラムの演算処理を実行するＣＰＵ、プログラム等を格納するＲＯＭ、演算処理の作業領域として使用するとともに、画像データ等を一時的に格納するＲＡＭ、画像データや制御信号等を入出力する図示しないインターフェース等を備える。
【００４７】
制御部１０は、画像データ取得工程Ｓ１において、外部ＰＣ等から画像データを取得してＲＡＭに一時的に格納する。制御部１０は、ポンプ１５ａを駆動して容器１１ａから第一の液体３ａを第一液体噴射ヘッド２ａに送り出し、第一液体噴射ヘッド２ａのノズル内の液体圧力を所定値に維持する。制御部１０は、更にポンプ１５ｂを駆動して容器１１ｂから第二の液体３ｂを第二液体噴射ヘッド２ｂに送り出し、第二液体噴射ヘッド２ｂのノズル内の液体圧力を所定値に維持する。
【００４８】
制御部１０は、第一液体噴射ヘッド２ａの温度検出部８ａから第一の液体３ａの温度情報を取得し、この温度情報に基づいて第一液体噴射ヘッド２ａの加熱部７ａを制御して第一液体噴射ヘッド２ａの第一の液体３ａを所定の温度範囲に維持する。制御部１０は、更に第二液体噴射ヘッド２ｂの温度検出部８ｂから第二の液体３ｂの温度情報を取得し、この温度情報に基づいて第二液体噴射ヘッド２ｂの加熱部７ｂを制御して第二液体噴射ヘッド２ｂの第二の液体３ｂを所定の温度範囲に維持する。第一又は第二の液体３ａ、３ｂの温度範囲を第一又は第二の液体３ａ、３ｂの性質や記録媒体４の種類に応じて設定することができる。例えば、第一及び第二の液体３ａ、３ｂの種類に応じた温度範囲の設定値を予めＲＯＭに格納しておく。制御部１０は、入力される液体の種類に応じてＲＯＭから温度範囲の設定値を参照し、温度検出部８ａ、８ｂから取得した温度情報に基づいて加熱部７ａ、７ｂを制御することができる。例えば、常温における粘度が高い液体ほど、設定する温度範囲を高くすることが好ましい。高粘度の液体は温度を上げることにより低粘度化し、液体噴射ヘッドから吐出させる際の吐出特性が向上するからである。
【００４９】
次に、制御部１０は、連続領域判別工程Ｓ２において、取得した画像データから同一色の画素が記録媒体４の記録面において連続するか連続しないかを判別する。即ち、制御部１０は、同一色の画素が記録媒体４の記録面において閾値の長さ以上に連続すると判断したときに（Ｓ２のＹｅｓ）、その画素の領域を連続領域Ｒとして特定する（連続領域特定工程Ｓ３ａ）。制御部１０は、同一色画素が記録媒体４の記録面において連続しない、又は、閾値の長さに満たない長さで連続すると判断したときに（Ｓ２のＮｏ）、その画素の領域を非連続領域Ｄとして特定する（非連続領域特定工程Ｓ３ｂ）。第一実施形態においての説明と同様に、記録面上の画素の連続性はｘ方向に連続する場合の他にｙ方向に連続する場合や他の方向に連続する場合も含む。また、記録面上の画素が連続する領域の面積が閾値の面積以上の広さとなるときにその領域を連続領域Ｒと特定し、記録面上の画素が連続しない、又は、連続する領域の面積が閾値の面積に満たない広さになるときにその領域を非連続領域Ｄと特定することができる。
【００５０】
次に、制御部１０は、記録媒体移動工程Ｓ５ａにおいて、移動機構５を駆動して記録媒体４を所定距離移動させる。次に、制御部１０は、第一の液体吐出工程Ｓ４ａにおいて、第一液体噴射ヘッド２ａの駆動部１６ａに駆動信号を与えて第一液体噴射ヘッド２ａから第一の液体３ａを吐出して記録媒体４の記録面に連続領域Ｒを記録する。制御部１０は、第一液体噴射ヘッド２ａの温度検出部８ａからの温度情報を参照して駆動信号を生成することができる。例えば、温度が高いときは駆動信号の電圧を下げ、温度が低いときは駆動信号の電圧を上げる。次に、制御部１０は、記録媒体移動工程Ｓ５ｂにおいて、移動機構５を駆動して記録媒体４を所定距離移動させる。次に、制御部１０は、第一の液体仮硬化工程Ｓ６ａにおいて、第一紫外線発生源６ａを駆動して記録媒体４上の第一の液体３ａに紫外線を照射し、仮硬化させる。第一の液体３ａが記録媒体４の記録面に濡れ広がる、或いは滲みやすい場合でも、紫外線を照射して第一の液体３ａを仮硬化させるので濡れ広がりや滲みを抑制することができる。
【００５１】
次に、制御部１０は、記録媒体移動工程Ｓ５ｃにおいて、移動機構５を駆動して記録媒体４を所定距離移動させる。次に、制御部１０は、第二の液体吐出工程Ｓ４ｂにおいて、第二液体噴射ヘッド２ｂの駆動部１６ｂに駆動信号を与えて第二液体噴射ヘッド２ｂから第二の液体３ｂを吐出して記録媒体４の記録面に非連続領域Ｄを記録する。制御部１０は、第二液体噴射ヘッド２ｂの温度検出部８ｂからの温度情報を参照して駆動信号を生成することができる。次に、制御部１０は、記録媒体移動工程Ｓ５ｄにおいて、移動機構５を駆動して記録媒体４を所定距離移動させる。次に、制御部１０は、第一及び第二の液体硬化工程Ｓ６ｂにおいて、第二紫外線発生源６ｂを駆動して記録媒体４の第一及び第二の液体３ａ、３ｂに第一紫外線発生源６ａよりも強い紫外線を照射し、完全硬化させる。そして、制御部１０は、終了判定工程Ｓ７において、全ての画素を実施したか否かを判定し、全ての画素を実施したと判定したときは（終了判定工程Ｓ７においてＹｅｓ）、記録動作を終了し、未実施の画素が残っていると判定したときは（終了判定工程Ｓ７においてＮｏ）、連続領域判別工程Ｓ２から処理を再び実行する。
【００５２】
一般に粘度又は表面張力の低い液体を吐出して連続領域を記録すると、乾燥するまで時間を要するとともに、滲みが発生して高精細の画像の記録が困難になる。本実施形態では、粘度又は表面張力の低い第一の液体３ａを吐出して記録した連続領域Ｒに紫外線を照射して仮硬化し、粘度又は表面張力の高い第二の液体３ｂを吐出して記録した非連続領域Ｄとその連続領域Ｒとに紫外線を照射して完全硬化させる。即ち、第一の液体３ａを吐出した後に第一の液体３ａを仮硬化させるので、濡れ広がりすぎて滲みやブリードといった記録不良を防止することができるとともに、記録速度の低下を防ぎ高速記録を行うことができる。また、連続領域Ｒと非連続領域Ｄを塗り分けることができるので、記録画像の品質を大幅に向上させることができる。
【００５３】
本発明では、同一色からなる複数種類の液体を使い分けることができるので、記録媒体４や記録面の性質に応じて適宜液体を選択することにより高い記録品質を達成することができる。例えば、色材を含有する液体を記録する前に白色の液体を予め記録して（アンダーコート）記録面の性質を均等化することができる。また、色材を含有しない透明色からなる液体を記録媒体４の印刷面に重ねて記録する（オーバーコート）ことができる。この際に、平滑性が要求される画像領域に第一の液体３ａを記録して光沢面を表現し、精細画像や凹凸面を表す画像領域に第二の液体３ｂを記録して質感を表現すれば、記録画像の品質を著しく向上させることができる。また、記録媒体４がオフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷等により印刷されている、もしくは電子トナーが付着している印刷物である場合に、これら印刷物の印刷面は液体に対する濡れ性が低い。その場合は第一の液体３ａの使用率を上げることによりベタ塗特性を向上させることができる。
【００５４】
なお、以上の説明において、第一の液体３ａを第二液体噴射ヘッド２ｂから吐出し、第二の液体３ｂを第一液体噴射ヘッド２ａから吐出してもよい。また、液体吐出ヘッドは３つ以上使用するものであってもよい。液体は、色材を含有しない透明色であってもよいし、プロセスカラーやその他の色材を含有するものでもよい。また、移動機構５は、液体噴射ヘッドに対して記録媒体４を相対的に移動させるものであればよく、記録媒体４を移動させる駆動機構に加えて液体噴射ヘッドを移動させる駆動機構を含んでもよい。また、本実施形態では、第一紫外線発生源６ａは第一液体噴射ヘッド２ａと第二液体噴射ヘッド２ｂの間に位置し、第二紫外線発生源６ｂは第二液体噴射ヘッド２ｂの下流側に位置するが、第一紫外線発生源６ａを省略して第二紫外線発生源６ｂのみとしてもよい。また、第一及び第二液体噴射ヘッド２ａ、２ｂをそれぞれ記録媒体４の記録幅を有するライン型に構成し、移動機構５により記録媒体４を搬送する構成とすれば、記録速度を大幅に向上させることができる。
【００５５】
（第三実施形態）
図７は、本発明の第三実施形態に係る液体噴射装置１の模式的な斜視図である。液体噴射装置１は、記録媒体４に液体を吐出する液体噴射ヘッド２、２’と、液体噴射ヘッド２、２’を載置するキャリッジユニット４３と、紙等の記録媒体４を主走査方向に搬送する一対の搬送手段４１、４２と、液体噴射ヘッド２、２’を主走査方向と直交する副走査方向に往復移動させる移動手段４０と、液体噴射ヘッド２、２’に液体を供給する配管１２、１２’と、容器１１、１１’に貯留する液体を配管１２、１２’に送り出すポンプ１５、１５’と、を備えている。容器１１、１１’はそれぞれ第一及び第二の液体３ａ、３ｂを貯留する。第一の液体３ａと第二の液体３ｂは同一色からなり、第一の液体３ａは第二の液体３ｂよりも粘度又は表面張力が低い。
【００５６】
各液体噴射ヘッド２、２’はそれぞれ第一及び第二液体噴射ヘッド２ａ、２ｂを備える。配管１２は、第一液体噴射ヘッド２ａに連通する配管１２ａ、及び、第二液体噴射ヘッド２ｂに連通する配管１２ｂを備える。ポンプ１５は、配管１２ａに連通するポンプ１５ａ、及び、配管１２ｂに連通するポンプ１５ｂを備える。搬送手段４１、４２及び移動手段４０が移動機構５を構成する。各液体噴射ヘッド２、２’は、それぞれ第一液体噴射ヘッド２ａと第二液体噴射ヘッド２ｂの間の位置に第一紫外線発生源６ａを備える。第一液体噴射ヘッド２ａは第二液体噴射ヘッド２ｂよりも副走査方向の側、つまり第一液体噴射ヘッド２ａに対して記録媒体４が相対的に移動する移動方向Ｍの上流側に位置する。更に、第二液体噴射ヘッド２ｂのその移動方向Ｍの下流側に第二紫外線発生源６ｂを備える。図示しない制御部１０は、第二実施形態においての説明と同様に、液体噴射ヘッド２、２’、移動手段４０、搬送手段４１、４２、ポンプ１５、１５’、第一及び第二紫外線発生源６ａ、６ｂ等を制御して駆動する。
【００５７】
一対の搬送手段４１、４２は副走査方向に延び、ローラ面を接触しながら回転するグリッドローラとピンチローラを備えている。図示しないモータによりグリッドローラとピンチローラを軸周りに回転させてローラ間に挟み込んだ記録媒体４を主走査方向に搬送する。移動手段４０は、副走査方向に延びた一対のガイドレール３６、３７と、一対のガイドレール３６、３７に沿って摺動可能なキャリッジユニット４３と、キャリッジユニット４３を連結し副走査方向に移動させる無端ベルト３８と、この無端ベルト３８を図示しないプーリを介して周回させるモータ３９を備えている。
【００５８】
キャリッジユニット４３は、複数の液体噴射ヘッド２、２’を載置し、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色であり、各色について粘度又は表面張力を異にする２種類の合計８種類の液滴を吐出する。容器１１、１１’は対応する種類の液体を貯留し、ポンプ１５、１５’、配管１２、１２’を介して液体噴射ヘッド２、２’に供給する。各液体噴射ヘッド２、２’は駆動信号に応じて各種類の液滴を吐出する。液体噴射ヘッド２、２’から液体を吐出させるタイミング、紫外線を照射するタイミング、キャリッジユニット４３を駆動するモータ３９の回転及び記録媒体４の搬送速度を制御することにより、記録媒体４上に任意のパターンを記録することできる。
【００５９】
なお、本実施形態は、移動手段４０と搬送手段４１、４２がキャリッジユニット４３と記録媒体４を移動させて記録する液体噴射装置１であるが、これに代えて、液体噴射ヘッド２を記録媒体４の記録幅を有するライン型に構成し、搬送手段４１、４２が記録媒体４を主走査方向に移動する構成とすることができる。これにより、記録速度を向上させることができる。その他詳細な構成及び特徴は第二実施形態と同様なので、説明を省略する。
【符号の説明】
【００６０】
１  液体噴射装置
２、２’  液体噴射ヘッド、２ａ  第一液体噴射ヘッド、２ｂ  第二液体噴射ヘッド
３ａ  第一の液体、３ｂ  第二の液体
４  記録媒体
５  移動機構
６  紫外線発生源、６ａ  第一紫外線発生源、６ｂ  第二紫外線発生源
７、７ａ、７ｂ  加熱部
８、８ａ、８ｂ  温度検出部
１０  制御部
１１、１１ａ、１１ｂ  容器
１２、１２ａ、１２ｂ  配管
１３  プラテン
１４ａ、１４ｂ  液滴
１５、１５ａ、１５ｂ  ポンプ
１６、１６ａ、１６ｂ  駆動部
Ｍ  移動方向、Ｒ  連続領域、Ｄ  非連続領域
【図１】
2016093902.tif 000003
【図２】
2016093902.tif 000004
【図３】
2016093902.tif 000005
【図４】
2016093902.tif 000006
【図５】
2016093902.tif 000007
【図６】
2016093902.tif 000008
【図７】
2016093902.tif 000009