JP2017001389A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を小型化すること。【解決手段】記録ヘッドを記録用メディアに対して相対的に主走査方向または副走査方向に走査して画像をプリントする画像形成装置であって、前記記録ヘッドは、第一のノズル列および該第一のノズル列よりも短い第二のノズル列を備え、前記第一のノズル列は、前記第二のノズル列と主走査方向に重ならない位置に配置され、前記第二のノズル列の長さ方向において長さ単位における単位時間あたりに吐出される液体吐出量が、前記第一のノズル列の長さ方向において長さ単位における単位時間あたりの液体吐出量よりも大きいことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

白インクを背景形成用インクとして、その背景形成用インクの上にYMCKのインクによる
画像を形成し、プリントする技術が知られている。このため、種々の提案がなされている（例えば特許文献１、２参照）。

特許文献１には、白インク等の地色層表面に画像を重ねプリントする目的で、画像プリント用ノズル列が副走査方向前部に、地色層プリント用ノズル列が副走査方向後部に、主走査方向に重なり合わないように、配置することが開示されている。

特許文献２には、背景形成用インクと画像記録用インクとを重ねて記録する目的で、画像記録用ノズル列と背景形成用ノズル列とが副走査方向に平行に配置され、記録モードに応じて、インクを吐出させるノズルを選択して制御する技術が開示されている。

いずれの特許文献においても、白インク用ノズル列の長さと、画像形成用ノズル列の長さは同じであり、それが副走査方向にずれて配置しているので、キャリッジが副走査方向に大型化してしまう。また、キャリッジの大型に伴い、キャリッジに対抗するプラテン部分も副走査方向に長さが必要となり、本体も大型化してしまうという問題もある。

開示の技術は、装置を小型化することを目的としている。

開示の技術は、記録ヘッドを記録用メディアに対して相対的に主走査方向または副走査方向に走査して画像をプリントする画像形成装置であって、前記記録ヘッドは、第一のノズル列および該第一のノズル列よりも短い第二のノズル列を備え、前記第一のノズル列は、前記第二のノズル列と主走査方向に重ならない位置に配置され、前記第二のノズル列の長さ方向において長さ単位における単位時間あたりに吐出される液体吐出量が、前記第一のノズル列の長さ方向において長さ単位における単位時間あたりの液体吐出量よりも大きいことを特徴とする。

本発明によれば、装置を小型化することができる。

画像形成装置の模式的側面説明図である。 （ａ）は、本実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示すハードウェアブロック図であり、（ｂ）は、（ａ）の機能ブロック図である。 記録ヘッドのノズル構成の説明図である。 プリント動作を説明するための説明図である。 画像形成用記録ヘッドの駆動方法を説明するための説明図である。 背景形成用記録ヘッドの駆動方法を説明するための説明図である。 本実施形態の駆動波形の一例を示すものである。 本実施形態の駆動波形の一例を示すものである。 他の実施形態の説明図である。 他の実施形態の説明図である。 他の実施形態の説明図である。 他の実施形態の説明図である。 他の実施形態の説明図である。 裏刷りする場合の構成を示す図である。 透明な記録用メディアに、表刷りの両方に対応できる構成を示す図である。 他の実施形態の説明図である。 本実施形態の画像形成装置としてのインクジェット記録装置を示す図である。 図１に示した画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。

＜背景＞
白インク等の背景形成用インクを、KCMY等の画像形成用インクの前に打つために、背景形成用ノズル列を、画像形成用ノズル列の副走査方向上流に配列すると、副走査方向にキャリッジの大きさが大きくなってしまう。そこで、発明者は、背景形成用ノズル列をキャリッジに備えた画像形成装置において、キャリッジを小さくするためにこの発明発想に至った。

＜実施の形態＞
[構成]
本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一例について図１を参照して説明する。

図１は、画像形成装置の模式的側面説明図である。

このインクジェット記録装置は、シリアル型インクジェット記録装置であり、記録装置本体１の内部には、記録ヘッド２、プラテン３、ロールメディア収納部４、ローラ３３等が配列されている。

ロールメディア収納部４に収容されたロール状の記録用メディア３０から引き出されたシート状の記録用メディア２９は、キャリッジ１５の真下に搬送される。記録用メディア２９の搬送は、キャリッジ１５の長さではなく、所定のパス分、すなわち、後述する背景形成用ノズル列の分である。

キャリッジ１５の記録ヘッド２の記録用メディア２９の搬送方向下流には、記録用メディア２９を切断する切断部２１３としてのカッター１０が備えられている。プリント完了時にはカッター１０が上下に移動し、記録用メディア２９を切断することができる。

記録ヘッド２は、図示しない両側板にガイドロッド（ガイドレールとも言う）13が掛け渡され、これらのガイドロッド１３及にキャリッジ１５が紙面に垂直な主走査方向に摺動可能に保持されている。

キャリッジ１５は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ホワイト（Ｗ）の各色のインク滴を吐出する記録ヘッド２が搭載されている。記録ヘッド２には、記録ヘッド２にインクを供給するサブタンクが一体的に備えられている。

キャリッジ１５の主走査方向に沿ってキャリッジ１５の主走査位置を検知するためのエンコーダシートが配置され、キャリッジ１５に設けたエンコーダセンサによってエンコーダシートが読取られるようになっている。

キャリッジ１５における主走査領域のうち、記録領域では、記録用メディア２９が用紙吸引搬送部によってキャリッジ１５の主走査方向と直交する副走査方向に間欠的に搬送される。キャリッジ１５には記録用メディア２９の端部を光学的に検知するセンサーが取り付けられている。キャリッジ１５の移動とともに、記録用メディア２９の端部を検知することで、記録用メディア２９の端部の主走査方向の位置と、記録用メディア２９の幅を算出する。

また、ロールメディア収納部４は給紙手段であり、ロールメディアとしての記録用メディア３０がセットされているが、幅方向のサイズが異なるロールメディアをセットすることが可能である。

搬送手段６０は、プラテン３を挟んで、その下方と上方とに対向させて備えられた送りローラ３４と押えローラ３５とで構成されている。送りローラ３４と押えローラ３５との間に記録用メディア２９を挟み込んで、送りローラ３４を矢印方向に回転させることにより、プラテン３上に搬入された記録用メディア２９を、プラテン３上を前方に向けて搬送できる構造を有する。

プラテン３の記録用メディア搬送方向上流には、記録用メディア２９を予備的に加熱するプリヒータ４０と、記録ヘッド２のノズルから噴射されるインク滴を着弾させる記録用メディア２９を加熱する乾燥部２１２としてのプリントヒータ４１とが設けられている。プラテン３の下流側にポストヒータ４２が設けられている。記録用メディア２９を引き続き加熱し、着弾したインク滴の乾燥を促す。

さらに、ポストヒータ４２の下流側に、記録用メディア２９のインクが着弾した記録面に温風を吹き付ける温風ファン４３が設けられている。温風ファン４３により、記録用メディア２９の記録面のインクに直接温風を当てることにより、記録面周辺の雰囲気の湿度を下げ、完全に乾燥させることができる。

プリヒータ４０とプリントヒータ４１、ポストヒータ４２には、セラミックやニクロム線を用いた電熱ヒーター等が用いられている。

本記録装置では、乾燥装置が搭載されており、塩化ビニル、PET（ポリエチレンテレフラレート）、アクリル等のインクがしみこまない非浸透の記録用メディアにもプリントが可能である。非浸透の記録用メディアに対しては、溶剤系のインクあるいは、樹脂成分の多い水性レジンインクが非浸透記録用メディアにも定着が良好である。

インクジェット記録装置は、キャリッジ１５が記録用メディア２９の幅方向（主走査方向）に往復運動しながらインクを吐出して画像を形成する。インクジェット記録装置は、片方向プリントと双方向プリントとが可能である。片方向プリントは、キャリッジ１５の動作が往路のときにのみインクを吐出して画像を形成するプリントである。双方向プリントは、キャリッジ１５の動作が往路復路両方でインクを吐出して画像を形成するプリントである。プリント速度の点で、双方向プリントが有利であり、双方向プリントが主に用いられる。

次に、本実施形態に係る画像形成装置の制御構成について図２を参照して説明する。

図２（ａ）は、本実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示すハードウェアブロック図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の機能ブロック図である。

図２（ａ）に示すように、画像形成装置は、システム制御部２０１、ROM２０２、RAM２０３、操作部２０４、表示部２０５、記録ヘッド２０６、維持機構２０７、サブスイッチ２０８、主走査位置検知部２０９、メインスイッチ検知部２１０、搬送部２１１、乾燥部２１２、及び切断部２１３を含む。尚、ROMはRead Only Memoryの略であり、RAMはRandom Access Memoryの略である。

システム制御部２０１は、装置各部を制御して画像形成装置を動作させる装置制御部である。システム制御部２０１は、本実施形態に係る画像形成装置を動作させるためのプログラムに従ってCPU（Central Processing Unit）等の演算装置が演算を行うことにより構成される。

尚、システム制御部２０１は、単一のCPU等によって構成される他、複数のCPUやASIC、FPGA等の組み合わせでもよい。尚、ASICはApplication Specific Integrated Circuitの略であり、FPGAはField Programmable Gate Arrayの略である。

ROM２０２は、不揮発性の記憶媒体であり、上述した画像形成装置を動作させるためのプログラムが格納されている素子である。

RAM２０３は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、画像形成装置が動作するうえで必要な各種の情報や、印刷中にメインスイッチがオフされたときに印刷動作をどのようにするか等の設定内容を記憶する素子である。

操作部２０４は、各種のハードボタン若しくはタッチパネル等によって構成され、操作者が画像形成装置を操作するためのユーザインタフェースである。

表示部２０５は、画像形成装置の操作方法や動作状態、操作者へのメッセージ等を表示するユーザインタフェースであり、例えば液晶表示素子が用いられる。

記録ヘッド２０６は、図１に示す記録ヘッド２であり、記録用メディアとしての用紙に対して実際の画像形成出力を行う装置である。

上述したように、本実施形態に係る画像形成装置は、インクジェットタイプであり、記録ヘッド２０６はインクを吐出することにより用紙に対して画像をプリント出力する。

維持機構２０７は、記録ヘッド２０６のメンテナンスのためのクリーニングを行う機構である。

サブスイッチ２０８は、システム制御部２０１の制御により切り替えを行うリレーであって、手動のメインスイッチのオフ操作時に、商用電源からの電流経路の開閉を行う。即ち、サブスイッチ２０８が電源供給切り替え部として機能する。尚、リレーの代わりにトランジスタで構成してもよい。主走査位置検知部２０９は、記録ヘッド２０６の主走査上の位置を検知する。メインスイッチ検知部２１０は、手動で切り替えられるメインスイッチのオンオフ状態を検知する。

ここで、図２(ｂ)に示す画像形成装置は、記憶手段３０１、操作手段３０２、表示手段３０３、スイッチ検知手段３０４、検査位置検知手段３０５、制御手段３０６、搬送手段３０７、記録手段３０８、切断手段３０９、乾燥手段３１０、及び維持手段３１１を有する。

図２（ｂ）に示す記憶手段３０１は図２（ａ）に示すROM２０２及びRAM２０３によって実現される。図２（ｂ）に示す操作手段３０２は図２（ａ）に示す操作部２０４によって実現される。図２（ｂ）に示す表示手段３０３は図２（ａ）に示す表示部２０５によって実現される。図２（ｂ）に示すスイッチ検知手段３０４は図２（ａ）に示すメインスイッチ検知部２１０によって実現される。図２（ｂ）に示す検査位置検知手段３０５は図２（ａ）に示す主走査位置検知部２０９によって実現される。図２（ｂ）に示す制御手段３０６は図２（ａ）に示すシステム制御部２０１によって実現される。図２（ｂ）に示す搬送手段３０７は図１に示す搬送手段60であって、図２（ａ）に示す搬送部２１１によって実現される。図２（ｂ）に示す記録手段３０８は図２（ａ）に示す記録ヘッド２０６によって実現される。図２（ｂ）に示す切断手段３０９は図２（ａ）に示す切断部２１３によって実現される。図２（ｂ）に示す乾燥手段３１０は図２（ａ）に示す乾燥部２１２によって実現される。図２（ｂ）に示す維持手段３１１は図２（ａ）に示す維持機構２０７によって実現される。

図２（ａ）に示す構成の他、画像形成装置の制御構成としては、各種のセンサーの検知信号を取得する構成や、画像形成装置各部に含まれる用紙搬送用のローラが含まれる。また、画像形成装置は、記録ヘッド２０６が搭載されているキャリッジ１５（図１参照）を主走査方向の動かすための主走査モータ等の機械的な構成を制御する構成等が含まれる。

図３は、記録ヘッドのノズル構成の説明図である。

図３では、記録ヘッド上面から透過的にノズル列を視認したときの様子が示されている。画像形成用記録ヘッド４０ａは、画像形成用の４つのノズル列から構成される。

それぞれのノズル列は、ノズル番号No.1のノズルからノズル番号No.192のノズルの192個のノズルを有する。

図３において、記録用メディアの搬送方向下流側のノズルから上流側のノズルに向かってノズル番号No.1からノズル番号No.192の番号が付されている。これらのノズル間のピッチＰは、150dpiである。

これら複数のノズル列は、イエローインクＹを噴射するノズル列NYと、マゼンタインクＭを噴射するノズル列NMと、シアンインクＣを噴射するノズル列NCと、ブラックインクＫを噴射するノズル列NKとを含む。

背景形成用記録ヘッド４０ｂは、背景形成用の１つのノズル列から構成される。ノズル番号No.1からノズル番号No.96の96個のノズルを有する。記録用メディアの搬送方向下流側のノズルから上流側のノズルに向かってノズル番号No.1からノズル番号No.96の番号が付されている。

これらのノズル間のピッチＰは、背景形成用記録ヘッド４０ｂと同様150dpiである。ここでは背景形成用インクの一例としてホワイトインクを例とし、このノズル列は、ホワイトインクＷを噴射するホワイトインクノズル列NWを含む。背景形成用ノズル列の長さは、画像形成用ノズル列の長さよりも短くなっている。

[動作１]
図４は、プリント動作を説明するための説明図である。

ここでは、一例として背景形成用ノズル列の長さは、画像形成用ノズル列の1/2の長さとしており、画像形成用ノズル列は画像形成用記録ヘッド４０ａ、背景形成用ノズル列は背景形成用記録ヘッド４０ｂに搭載されている。画像形成用記録ヘッド４０ａと背景形成用記録ヘッド４０ｂとはキャリッジ１５に搭載される。ここでは、画像形成用ノズル列と背景形成用ノズル列を別々の記録ヘッドとしたが、同一の記録ヘッドにすることも可能である。

背景形成用ノズル列はノズル数が少ないので、インク滴の吐出周波数を、背景形成用のノズルの２倍で駆動する。そのためノズル数が少なくとも、画像プリントと同じ速度でプリントすることができる。

例えば、画像形成用ノズル列で形成される画像を４パス、1/4インターレースの16スキャンでプリントする場合、背景形成用ノズル列で形成される背景は、２パス、1/4インターレースの８スキャンで形成する。150dpiのノズル列で1/4インターレースでプリントすることにより、副走査方向に600dpiの画像が形成される。

ここで、「１パス」とはプリント可能な色のインクで示した画素を全て一度に印刷することを言う。従って、２パスは２回の記録ヘッド走査で主走査方向の画像が完成することを意味する。また、「インターレース」の印刷モードは、複数回の記録ヘッドの走査で副走査方向の出力データをプリントするモードを意味する。

背景プリントはベタ画像ができればよく、ハーフトーンや高精細プリントは必要ない。そのため多値ドットは必要なく２値ドットで十分であり、駆動波形は単純な形状で可能となるため、吐出周波数を高くすることが可能である。

また背景形成は画像形成よりも少ないスキャン数でプリントすることになるが、背景色のみのベタ画像をプリントするだけであり色境界も存在しないため、色境界にじみの対策も必要ない。そのためスキャン数を少なくしても画像の不具合は生じない。

上述のように、吐出周波数で違いを出すと、背景形成用のノズル列の長さ方向（副走査方向）における単位長さにおいての単位時間に吐出される液体吐出量が、前記画像形成用のノズル列長さ方向（副走査方向）における単位長さにおいての単位時間に吐出される液体吐出量よりも大きくなる。

例えば、単位長さを１ｃｍとし、単位時間を１秒間とした場合について考える。ここでは、画像形成用のノズル列において、副走査方向の長さ１ｃｍの間に設けられた各ノズルから１秒間に吐出されるインク滴の吐出量を第一の液体吐出量とする。また、背景形成用のノズル列において、副走査方向の長さ１ｃｍの間に設けられた各ノズルから１秒間に吐出されるインク滴の吐出量を第二の液体吐出量とする。

このとき、本実施形態では、第二の液体吐出量が、第一の液体吐出量よりも多くなるように、画像形成用のノズル列及び背景形成用のノズル列からのインク滴の吐出を制御する。

尚、背景形成用ノズル列はノズル数が少ない場合で説明したが、ノズルの数は従来と同等で、ノズル列のノズルのピッチを短くすることでノズル列の長さを短くしてもよい。また、後述するようにノズル列を複数列にすることでも実現できる。

[動作２]
次に、この記録ヘッドの駆動方法について図５、図６を参照して説明する。

図５は、画像形成用記録ヘッドの駆動方法を説明するための説明図であり、図６は、背景形成用記録ヘッドの駆動方法を説明するための説明図である。

まず、画像形成用記録ヘッド４０ａの駆動方法に関して説明する。

駆動波形生成部から一吐出周期内に基準電位としての中間電位V1から立下り、所定のホールド時間経過後基準電位V1に向けて立ち上がる、複数のパルスである駆動信号P1、P2、P3を含む共通駆動波形を出力する。尚、立下りは液室容積を拡大する方向の電位変化であり、立ち上がりは液室容積を収縮する方向の電位変化である（図５（ａ））。

ここで、パルスP1、P2で２個の液滴を吐出させて飛翔中に合体させることで大滴を形成させ、また、パルスP2の波形要素は立下り電位をパルスP1よりも低くすることでパルスP2だけで中滴を吐出できるようにしている。また、パルスP3の波形要素は立下り電位をパルスP2よりも低くし、かつ、段階的に立ち上げることで、パルスP3だけで小滴を吐出できるようにしている。

また、駆動波形生成部からは、大滴を選択するときには図５（ｂ）、（ｃ）に示すようにパルスP1、P2に対応する区間T1、T2でＨレベルになる大滴制御信号M0を出力する。また、駆動波形生成部からは、中滴を選択するときには図５（ｅ）、（ｆ）に示すようにパルスP2に対応する区間T2でＨレベルになる中滴制御信号M1を出力する。

また、駆動は液生成部からは、小滴を吐出させるときには図５（ｈ）、（ｉ）に示すように区間T3でＨレベルになる小滴制御信号M2を出力する。

[動作３]
一方、背景形成用記録ヘッド４０ｂbの駆動方法に関して説明する。

図６（ａ）に示すように、駆動波形の一吐出周期内には、大滴を形成するための２つのパルスP1、P2を含む。大滴を吐出する場合には、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように大滴制御信号M0を出力する。

このように、背景形成用ノズルを有する背景形成用記録ヘッド４０ｂは大滴のみ吐出すればよいので、画像形成用記録ヘッドの駆動波形よりも単純な波形とすることができ、一吐出周期は、画像形成用記録ヘッドの駆動波形よりも小さくすることができる。よって、背景形成用記録ヘッドは、画像形成用記録ヘッドよりも高周波で駆動することができる。ここで示した駆動波形は一例でありこれに限るものではない。

背景形成用ノズル列は副走査方向に短く、キャリッジは副走査方向に小さくすることが可能である。それに伴いプラテンも副走査方向の大きさを小さくでき、プリンタ装置全体の小型化が可能である。

[動作４]
本実施形態のノズル構成は、図３に示すものと同様である。

画像形成用のインク滴サイズより、背景形成用のインク滴サイズの方を大きくした。画像形成用記録ヘッドによる画像の記録用メディア上のドット密度よりも、背景形成用記録ヘッドによる背景の記録用メディア上のドット密度よりも小さくてもベタを埋めることができる。

図７、図８は、本実施形態の駆動波形の一例を示すものである。

本実施形態は、画像形成用記録ヘッドと背景形成用記録ヘッドの駆動周波数は同じとしたものであり、一色当たりの大滴サイズが画像形成用記録ヘッドよりも背景形成用記録ヘッドの方が大きい。

パルスP1、P2、P3で３個の液滴を吐出させて飛翔中に合体させることで大滴を形成させる。また、パルスP2の波形要素で中滴を吐出できるようにする。また、パルスP3の波形要素は立下り電位をパルスP2よりも低くし、かつ、段階的に立ち上げることで、パルスP3だけで小滴を吐出できるようにしている。

また、駆動波形生成部からは、大滴を選択するときには図７（ｂ）、（ｃ）に示すようにパルスP1、P2、P3に対応する区間でＨレベルになる大滴制御信号M0を出力する。中滴を選択するときには図７（ｅ）、（ｆ）に示すようにパルスP3に対応する区間でＨレベルになる中滴制御信号M1を出力する。小滴を吐出させるときには図７（ｈ）、（ｉ）に示すようにパルスP2に対応する区間でＨレベルになる小滴制御信号M2を出力する。

背景形成用記録ヘッド４０ｂの駆動方法に関して説明する。

図８（ａ）に示すように、駆動波形の一吐出周期内には、大滴を形成するための３つのパルスP4、P5、P6を含む。大滴を吐出する場合には、図８（ｂ）、（ｃ）に示すように大滴制御信号M0を出力する。本波形は大滴のみを形成するように設計することができ、各パルスP4、P5、P6は、画像形成用記録ヘッド４０ａの駆動波形のパルスP1、P2、P3よりも立ち上がり電位差が大きく、段階的な立ち上がりも設けていない。そのためパルスP4、P5、P6それぞれで形成されるインク滴サイズは、パルスP1、P2、P3のそれよりも大きい。３つのパルスで形成される３個の液滴を合体した大滴は、画像形成用記録ヘッドで形成される大滴よりも大きなものが得られる。

また、さらに背景形成用ノズル列は小さなインク滴を吐出する必要がないので、ノズル径を画像形成用ノズル列よりも大きくすることもできる。

背景は、高精細やハーフトーンが必要ないので、ドット密度を下げ、大きな滴サイズでベタを埋めても画像品質は低下しない。

[動作５]
図９、図１０は、他の実施形態の説明図である。

本実施形態では、図３に示した構成の画像形成用記録ヘッド４０ａを２つの記録ヘッド４０ａ１、４０ａ２で構成した例である。

ここでは、画像形成用記録ヘッド４０ａ１、４０ａ２はそれぞれのノズル列は、ノズル番号No.1からノズル番号No.96の96個のノズルを有し、画像形成用記録ヘッド４０ａ１、４０ａ２で、192個のノズルとなる。副走査方向の画像形成用ノズル列の長さは、背景形成用ノズル列の長さより短く、本実施形態では１／２となっている。

[動作６]
図１１は、他の実施形態の説明図である。

本実施形態は、背景用のノズル列を２列としたものである。本構成では、図３、図４に示した構成と同様に、画像形成用ノズル列で形成される画像を４パス、1/4インターレースの16スキャンでプリントする場合、背景形成用ノズル列で形成される背景は、２パス、1/4インターレースの８スキャンで形成する。背景形成用ノズル列は２列あるので、図３、図４に示した実施形態のように周波数を高くしなくてもベタ形成が可能である。よって図示しない駆動波形生成部は、背景用ノズル列と画像形成用ノズル列とで共通の設計のものを使用することもできる。

[動作７]
図１２、図１３は、他の実施形態の説明図である。

本実施形態では、図１１に示した構成の画像形成用記録ヘッド４０ａを４つの画像形成用記録ヘッド４０ａ１、４０ａ２、４０ａ３、４０ａ４で構成した例である。ここでは、画像形成用記録ヘッド４０ａ１、４０ａ２、４０ａ３、４０ａ４はそれぞれのノズル列は、ノズル番号No.1からノズル番号No.96の96個のノズルを有し、画像形成用記録ヘッド４０ａ１と画像形成用記録ヘッド４０ａ３、画像形成用記録ヘッド４０ａ２と画像形成用記録ヘッド４０ａ４で、192個のノズルとなる。副走査方向の画像形成用ノズル列の長さは、背景形成用ノズル列の長さより短く、本実施形態では１／２となっている。画像形成用記録ヘッド４０ａ１、４０ａ２、４０ａ３、４０ａ４と背景形成用記録ヘッド４０ｂとはノズル数とノズル列数が同じである。よって、共通の部品を用いて記録ヘッドを構成することができ、コストも低減できる。

透明な記録用メディアにプリントする場合、記録用メディアの表面に白インク等の背景形成用インクをベタでプリントし、その上から画像をプリントする、いわゆる表刷りをする。記録用メディア表面にまず画像をプリントし、その上から背景用のインクをベタでプリントする、いわゆる裏刷りというように、白インク層とカラーインク層とを重ねて形成する技術がある。表刷りの例はこれまでの実施形態で示してきた。

[動作８]
図１４は、裏刷りする場合の構成を示す図である。

背景形成用記録ヘッド４０ｂは、画像形成用記録ヘッド４０ａの搬送方向（副走査方向）の下流側にある。この構成により、画像形成用記録ヘッドで形成された画像の上に、背景形成用記録ヘッドで白ベタが形成される。透明な記録用メディアと非プリント面から見ることにより、画像を見ることができる。

また、本実施形態は、背景形成用記録ヘッドのノズル列で白インク以外に画像の堅牢性を向上させるため、画像の上に透明液を塗布する場合にも適用できる。

[動作９]
図１５は、透明な記録用メディアに、表刷りの両方に対応できる構成を示す図である。表刷りの場合は、画像形成用記録ヘッド４０ａと背景形成用記録ヘッド４０ｂ２と用いて印刷し、裏刷りの場合は画像形成用記録ヘッド４０ａと背景形成用記録ヘッド４０ｂ１とを用いて印刷する。

[動作１０]
図１６は、他の実施形態の説明図である。

背景形成用ノズル列NWの長さを、画像形成用ノズル列NY，NM，NC，NKの長さの１／４とした実施形態である。

画像形成用記録ヘッド４０ａのそれぞれのノズル列は、ノズル番号No.1のノズルからノズル番号No.192のノズルの192個のノズルを有する。背景形成用記録ヘッド４０ｂは、背景形成用ノズル列である背景形成用の１つのノズル列から構成され、ノズル番号No.1からノズル番号No.48の48個のノズルを有する。

画像形成用ノズル列で形成される画像を４パス、1/4インターレースの16スキャンでプリントする場合、背景形成用ノズル列で形成される背景は、１パス、1/4インターレースの４スキャンで形成する。パス数が少ない分、背景形成用ノズル列は前述のような、高周波で駆動したり、滴サイズを大きくしたり、あるいはそれらの組合せによりベタを形成する。

[動作１１]
本実施形態では、記録モードに応じて、画像形成用記録ヘッド４０ａからインクを吐出させるインク吐出領域をそれぞれ選択して、選択したインク吐出領域からインクを吐出させて画像を形成する。

記録モードとしては、例えば次の３つの記録モードを有する。
・画像形成用にインクのみを用いて画像の記録を行う通常モード
・記録用メディア表面に背景用白インクをベタに吐出し、その背景用白インクの上から画像形成用インクを用いて画像を記録する表刷りモード
・記録用メディア裏面に画像形成用インクを用いて画像を記録し、その上から白インクをベタに吐出してプリントする裏刷りモード
がある。

ここで、各記録モードにおけるインクの吐出領域の選択について説明する。

図１７は、本実施形態の構成を示す図であり、画像形成用ノズル列NY，NM，NC，NKと、背景形成用ノズル列NWとが平行に配列されている。ここでは、それぞれのノズル列はNo.1からNo.384までの384個のノズルからなる。図１８は、図１に示した画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。

通常モードの印刷を行う場合、図１７（ａ）に示すように、画像形成用ノズル列NY，NM，NC，NKのノズル全体（ここではNo.1からNo.384）をインク吐出領域（破線部）として選択するようになっている。ここで、通常モードにおいては、画像形成用インクとして白インク等の背景形成用インクを使用して画像を形成してもよい。この場合、画像形成用ノズル列とは、背景形成を行うためには用いず画像を形成するために用いる白インクを含む。

表刷りモードの印刷を行う場合、図１７（ｂ）に示すように、画像形成用ノズル列NY，NM，NC，NKについては、No.1からNo.256のノズル、背景形成用ノズル列についてはNo.267からNo.384のノズルを吐出領域として選択し、駆動する。裏刷りモードの印刷を行う場合、図１７（ｃ）に示すように、画像形成用ノズル列NY，NM，NC，NKについては、No.129からNo.384のノズル、背景形成用ノズル列についてはNo.1からNo.128のノズルを吐出領域として選択し、駆動する。

すなわち、印刷を行う場合、モードは何かを決定し（S1）、通常モードの場合（S1/通常モード）、記録用メディアの表面に画像形成用インクで画像を形成する（S2）。表刷りモードの場合（S1/表刷りモード）、記録用メディアの表面に背景形成用ノズル列から背景形成用インクをベタに吐出する（S3）。背景形成用インクの上から画像形成用インクで画像を形成する（S4）。裏刷りモードの場合（S1/裏刷りモード）、記録用メディア裏面に画像形成用インクで画像を形成する（S5）。画像形成用インクの上から白インクをベタに吐出する（S6）。

本実施形態では、通常モード、表刷りモード、裏刷りモードのそれぞれに対応でき、通常モードでは駆動ノズル数を多くすることができるので、印刷速度が速くなる。

これまで、ヒーター加熱によりインクを乾燥硬化させ、記録用メディアに画像を定着させる方式を例としていたが、UV光（紫外線）等の放射線のエネルギーにより硬化するインクを用いた場合にも適用できる。

図１７（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の画像形成装置としてのインクジェット記録装置を示す図である。インクジェット記録装置にはガイドロッドを有しており、このガイドロットにキャリッジが支持されている。キャリッジは主走査方向を開度ロットに知って往復移動する。

キャリッジには記録ヘッドが搭載されている。記録ヘッドの両側部には、記録用メディアに吐出されたインクに対して紫外線を照射する光照射装置としての紫外線照射装置が設けられている。紫外線照射装置により記録ヘッドから吐出され記録用メディアに着弾したインクに対して順次紫外線が照射され、記録用メディア上に硬化定着する。

以上、背景形成用インクの一例として白インクを例として説明したが本発明はこれに限定されない。すなわち、白インク以外にシルバー、ゴールド等のメタリックインクや、画像のにじみを低減したり、記録用メディアへの密着性を向上したりするための先塗り液、あるいは、画像保護等のために画像の上にクリアインクを形成する場合にも適用できる。

画像形成用インクという場合は、ブラックインクも含む意味で用いているが、画像形成装置はカラーインクとして、ブラックインクを含まない構成とすることもできる。また、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライトインク、オレンジ、グリーン、レッド等の特色が含まれても良い。

＜作用効果＞
白インク等の背景形成用インクのノズル列を、画像形成用ノズル列の長さよりも短くした。これにより、白インク等の背景形成用インクを用いた場合に従来よりもキャリッジを副走査方向に小型化することができる。それに伴いプラテンの副走査方向の長さを小さくできるので、装置本体を小型化できる。

＜プログラム＞
以上で説明した本発明に係る装置は、コンピュータで処理を実行させるプログラムによって実現されている。

例えば、
画像形成用インクを吐出する画像形成用ノズル列と、画像の背景を形成する背景形成用インクを吐出する背景形成用ノズル列と、を備えた記録ヘッドを、記録用メディアに対して相対的に主走査方向または副走査方向に走査して画像をプリントする画像形成装置のコンピュータが読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータに、
通常モードの場合は、記録ヘッドの画像形成用ノズル列から画像形成用インクを吐出させて画像をプリントする手順、
表刷りモードの場合は、記録ヘッドの前記背景形成用ノズル列から記録用メディアの表面に背景形成用インクをベタに吐出し、その上から画像形成用ノズル列から画像形成用インクを吐出させて画像をプリントする手順、
裏刷りモードの場合は、記録ヘッドの画像形成用ノズル列から記録用メディアの裏面に画像形成用インクを吐出させて画像をプリントし、その上から背景形成用ノズル列から白インクをベタに吐出させる手順、
を実行させるためのプログラムが挙げられる。

このようなプログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。

＜記憶媒体＞
ここで、記憶媒体としては、例えばCD-ROM、フレキシブルディスク（FD）、CD-R等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体、フラッシュメモリ、RAM、ROM、FeRAM等の半導体メモリやHDDが挙げられる。

CD-ROMは、Compact Disc Read Only Memoryの略である。フレキシブルディスクは、Flexible Disk：FDを意味する。CD-Rは、CD Recordableの略である。FeRAMは、Ferroelectric RAMの略で、強誘電体メモリを意味する。HDDは、Hard Disc Driveの略である。

尚、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。

２、２０６ 記録ヘッド
３ プラテン
４ ロールメディア収納部
１０ カッター
１３ ガイドロッド（ガイドレール）
１５ キャリッジ
２９、３０ 記録用メディア
３３ ローラ
３４ 送りローラ
３５ 押えローラ
３９ 巻き取りローラ
４０ プリヒータ
４０ａ 画像形成用記録ヘッド
４０ｂ 背景形成用記録ヘッド
４１ プリントヒータ
４２ ポストヒータ
４３ 温風ファン
２０１ システム制御部
２０２ ＲＯＭ
２０３ ＲＡＭ
２０４ 操作部
２０５ 表示部
２０７ 維持機構
２０８ サブスイッチ
２０９ 主走査位置検知部
２１０ メインスイッチ検知部
２１１ 搬送部
２１２ 乾燥部
２１３ 切断部

特開２００７−５０５５５号公報 国際公開第２００５／１０５４５２号

Claims (7)

1. 記録ヘッドを記録用メディアに対して相対的に主走査方向または副走査方向に走査して画像をプリントする画像形成装置であって、
   前記記録ヘッドは、第一のノズル列および該第一のノズル列よりも短い第二のノズル列を備え、
   前記第一のノズル列は、前記第二のノズル列と主走査方向に重ならない位置に配置され、前記第二のノズル列の長さ方向において長さ単位における単位時間あたりに吐出される液体吐出量が、前記第一のノズル列の長さ方向において長さ単位における単位時間あたりの液体吐出量よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記第二のノズル列から液体を吐出させる吐出周波数は、前記第一のノズル列から液体を吐出するための吐出周波数よりも高いことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記第二のノズル列から吐出するインク滴サイズは、前記第一のノズル列から吐出する最大のインク滴サイズよりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１または２記載の画像形成装置において、
   前記第一のノズル列は、画像形成用のインクを吐出する画像形成用ノズル列であり、
   前記第二のノズル列は、背景形成用のインクを吐出する背景形成用ノズル列であることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４記載の画像形成装置において、
   一色当たりの前記画像形成用ノズル列のノズル列数よりも、前記背景形成用ノズル列のノズル列数のほうが大きいことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項４記載の画像形成装置において、
   前記画像形成用ノズル列を有する画像形成用記録ヘッドと前記背景形成用ノズル列を有する背景形成用記録ヘッドとでノズル数とノズル列数とが同じであり、
   少なくとも前記画像形成用記録ヘッドが、副走査方向に複数個配列されており、
   副走査方向に配列される数が、前記画像形成用記録ヘッドよりも前記背景形成用記録ヘッドの方が少ないことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項４記載の画像形成装置において、
   前記画像形成用ノズル列と前記背景形成用ノズル列とは副走査方向に平行に配置されて
   いて、
   記録モードに応じて、前記画像形成用ノズル列及び前記背景形成用ノズル列から、それぞれインク滴を吐出させるノズルを選択することを特徴とする画像形成装置。