JP2017165010A - 印刷装置、印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体へインクを吐出する際に記録媒体の表面に存在する反応液の量を適切な量に抑える。
【解決手段】記録媒体を支持する支持部と、反応液を吐出する反応液吐出部と、 反応液によって凝集する色材を含むインクを吐出するインク吐出部と、反応液吐出部に反応液を吐出させることで記録媒体に反応液を付与してから、インク吐出部にインクを吐出させることで記録媒体にインクを付与する制御部とを備え、制御部は、記録媒体への反応液の付与を完了してから記録媒体へのインクの付与を開始するまでの時間間隔を、記録媒体の単位面積に対して反応液が付与された部分の面積が占める割合に応じて調整する。
【選択図】図７

Description

この発明は、記録媒体に反応液を付与してから、反応液によって凝集する色材を含むインクを記録媒体に付与することで画像を印刷する技術に関するものである。

特許文献１のインクジェット記録装置は、インクを吐出するノズル列と反応液（処理液）を吐出するノズル列とを有する記録ヘッドを往復移動させて、記録媒体に画像を記録する。具体的には、往路を移動する記録ヘッドから記録媒体へ反応液を吐出した後に、復路を移動する記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出する。これによって、インクの色材を反応液によって凝集して、記録媒体に定着させることができる。

特開２０１３−０３５１２９号公報 特開２０１３−０００９９７号公報

ただし、記録媒体へインクを吐出する際に記録媒体の表面に存在する反応液の量が多すぎると、記録媒体に着弾したインクの液滴の周りに反応液の膜が生じて、インクの液滴が十分に広がらず、画像に掠れが生じる場合があった。

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、記録媒体へインクを吐出する際に記録媒体の表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることを可能とする技術の提供を目的とする。

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、以下の態様として実現することが可能である。

本発明の第１態様は、記録媒体を支持する支持部と、反応液を吐出する反応液吐出部と、 反応液によって凝集する色材を含むインクを吐出するインク吐出部と、反応液吐出部に反応液を吐出させることで記録媒体に反応液を付与してから、インク吐出部にインクを吐出させることで記録媒体にインクを付与する制御部とを備え、制御部は、記録媒体への反応液の付与を完了してから記録媒体へのインクの付与を開始するまでの時間間隔を、記録媒体の単位面積に対して反応液が付与された部分の面積が占める割合に応じて調整する。

本発明の第２態様は、記録媒体に反応液を付与する工程と、反応液によって凝集する色材を含むインクを記録媒体に付与する工程とを備え、記録媒体への反応液の付与を完了してから記録媒体へのインクの付与を開始するまでの時間間隔が、記録媒体の単位面積に対して反応液が付与された部分の面積が占める割合に応じて調整される。

このように構成された本発明（第１態様、第２態様）では、記録媒体への反応液の付与を完了してから記録媒体へのインクの付与を開始するまでの時間間隔が、記録媒体の単位面積に対して反応液が付与された部分の面積が占める割合に応じて調整される。これによって、時間間隔に記録媒体から蒸発する反応液の量が調整され、すなわち記録媒体に存在する反応液の量が調整される。その結果、記録媒体へインクを吐出する際に記録媒体の表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることが可能となっている。

この際、制御部は、記録媒体の単位面積に対して反応液が付与された部分の面積が占める割合が多いほど時間間隔を長くするように、印刷装置を構成しても良い。これによって、記録媒体へインクを吐出する際に記録媒体の表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることができる。

また、装置内部の温度を検出する温度検出部を備え、制御部は、温度検出部が検出する温度に応じて時間間隔を調整するように、印刷装置を構成しても良い。かかる構成では、反応液の蒸発速度に応じて時間間隔を調整することで、記録媒体へインクを吐出する際に記録媒体の表面に存在する反応液の量を適切な量により確実に抑えることを可能としている。

この際、制御部は、温度検出部が検出する温度が低いほど時間間隔を長くするように、印刷装置を構成しても良い。これによって、装置内部の温度が低く、反応液の蒸発速度が遅い場合であっても、記録媒体へインクを吐出する際に記録媒体の表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることができる。

また、反応液が吐出された記録媒体を乾燥させる乾燥部を備え、制御部は、乾燥部の乾燥能力に応じて時間間隔を調整するように、印刷装置を構成しても良い。かかる構成では、反応液の乾燥速度、すなわち蒸発速度に応じて時間間隔を調整することで、記録媒体へインクを吐出する際に記録媒体の表面に存在する反応液の量を適切な量により確実に抑えることを可能としている。

この際、制御部は、乾燥部の乾燥能力が低いほど時間間隔を長くするように、印刷装置を構成しても良い。これによって、乾燥部の乾燥能力が低く、反応液の蒸発速度が遅い場合であっても、記録媒体へインクを吐出する際に記録媒体の表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることができる。

また、制御部は、記録媒体の浸透性に応じて時間間隔を調整するように、印刷装置を構成しても良い。かかる構成では、反応液が記録媒体内部に浸透する速度に応じて時間間隔を調整することで、記録媒体へインクを吐出する際に記録媒体の表面に存在する反応液の量を適切な量により確実に抑えることを可能としている。

この際、制御部は、記録媒体の浸透性が低いほど時間間隔を長くするように、印刷装置を構成しても良い。かかる構成では、記録媒体の浸透性が低く、反応液が記録媒体に浸透する速度が遅い場合であっても、記録媒体へインクを吐出する際に記録媒体の表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることができる。

また、反応液吐出部およびインク吐出部が支持部の上方から一方側へ退避する第１位置と、反応液吐出部およびインク吐出部が支持部の上方から他方側へ退避する第２位置との間で、反応液吐出部およびインク吐出部を伴って移動可能なキャリッジを備え、制御部は、支持部の上方を移動する反応液吐出部から記録媒体へ反応液を吐出する反応液付与動作を第１位置と第２位置との間でキャリッジが移動する途中で実行してから、支持部の上方を移動するインク吐出部から記録媒体へインクを吐出するインク付与動作を第１位置と第２位置との間でキャリッジが移動する途中で実行し、反応液付与動作を完了してからインク付与動作を開始するまでの時間間隔を、反応液付与動作で記録媒体の単位面積に対して反応液が付与された部分の面積が占める割合に応じて調整するように、印刷装置を構成しても良い。かかる構成では、記録媒体へインクを吐出する際に記録媒体の表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることが可能となっている。

また、制御部は、第１位置から第２位置へキャリッジを移動させつつ反応液付与動作を実行してから、第２位置から第１位置へキャリッジを移動させつつインク付与動作を実行するように、印刷装置を構成しても良い。

この際、制御部は、反応液付与動作を完了してからインク付与動作を開始するまでの間にキャリッジが第２位置で停止する時間を調整することで時間間隔を調整するように、印刷装置を構成しても良い。このようにして時間間隔を調整することで、記録媒体へインクを吐出する際に記録媒体の表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることができる。

また、制御部は、反応液付与動作を完了してからキャリッジが第２位置で停止するまでのキャリッジの移動速度を調整することで時間間隔を調整するように、印刷装置を構成しても良い。このようにして時間間隔を調整することで、記録媒体へインクを吐出する際に記録媒体の表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることができる。

なお、上述した本発明の各態様の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。

本発明を適用したプリンターを備える印刷システムを示す正面図。 記録ユニットの構成を部分的に示す底面図。 図１の印刷装置が備える電気的構成を示すブロック図。 シートに対して反応液を密に付与した場合に生じる現象を示す説明図。 反応液付与動作の一例を示す説明図。 インク付与動作の一例を示す説明図。 キャリッジの移動速度を示すタイミングチャート。 停止期間と反応液のデューティとの関係の一例を示す図。 時間間隔の制御の第１変形例を示す図。 シートの種類による浸透性の違いを示す図。 停止期間と反応液のデューティとの関係の変形例を示す図。

図１は本発明を適用したプリンターを備える印刷システムの一例を模式的に示す正面図である。なお、図１や以下の図面では必要に応じて、装置各部の配置関係を明確にするためにＺ軸を鉛直軸とするＸＹＺ直交座標が併記されている。また、以下の説明では、各座標軸（の矢印）が向く方向を正方向と、その反対方向を負方向と適宜取り扱う。

印刷システム１００は、パーソナルコンピューター等の外部装置から受信した画像データ（ビットマップデータ）から印刷データを生成するホスト装置２００と、ホスト装置２００から受信した印刷データに基づいて画像を印刷するプリンター３００とを備える。このプリンター３００は、長尺なシートＳをロール・トゥ・ロールで搬送しつつ、インクジェット方式を用いてシートＳの表面に画像を印刷するものである。

図１に示すように、プリンター３００は、略直方体形状を有する本体ケース１を備える。本体ケース１内部には、シートＳを巻いたロールＲ１からシートＳを繰り出す繰出部２と、繰り出されたシートＳの表面にインクを吐出して印刷を行う印刷室３と、インクが付着したシートＳを乾燥させる乾燥部４と、乾燥後のシートＳをロールＲ２として巻き取る巻取部５とが配置されている。

より詳しくは、本体ケース１内は、ＸＹ平面に平行に（すなわち水平に）配置された平板状の基台６によってＺ軸方向へ上下に区画されており、基台６の上側が印刷室３となっている。印刷室３内の略中央部では、プラテン３０が基台６の上面に固定されている。プラテン３０は矩形状を有しており、ＸＹ平面に平行なその上面によって、シートＳを下側から支持する。そして、プラテン３０上に支持されたシートＳの表面に対して記録ユニット３１が印刷を行う。

一方、基台６の下側には、繰出部２、乾燥部４および巻取部５が配置されている。繰出部２は、プラテン３０に対してＸ軸負方向の下側（図１の左斜め下）に配置されており、回転可能な繰出軸２１を備えている。そして、この繰出軸２１にシートＳが巻きつけられて、ロールＲ１が支持されている。一方、巻取部５は、プラテン３０に対してＸ軸正方向の下側（図１の右斜め下）に配置されており、回転可能な巻取軸５１を備えている。そして、この巻取軸５１にシートＳが巻き取られて、ロールＲ２が支持されている。また、乾燥部４は、Ｘ軸方向における繰出部２と巻取部５との間で、プラテン３０の直下に配置されている。

そして、繰出部２の繰出軸２１から繰り出されたシートＳが、ローラー７１〜７７により案内されながら印刷室３と乾燥部４とを順番に通過した後に、巻取部５の巻取軸５１に巻き取られる。ちなみに、ローラー７２、７３は、プラテン３０を挟むようにしてＸ軸方向にまっすぐ並んで（すなわち水平に）配置されており、それぞれの頂部がプラテン３０の上面（シートＳを支持する面）と同一の高さとなるように位置調整されている。したがって、ローラー７２に巻き掛けられたシートＳは、ローラー７３に到るまでの間、プラテン３０の上面に摺接しつつ水平（Ｘ軸方向）に移動する。

印刷室３では、プラテン３０の上側に配置された記録ユニット３１によりシートＳへの印刷処理が実行される。この記録ユニット３１は、シートＳの表面に反応液を吐出してからシートＳの表面にインクを吐出することで、シートＳの表面に画像を印刷する。つまり、印刷室３内のＸ軸負方向の端部（図１の左端部）にはカートリッジ装着部８が設けられており、カートリッジ装着部８には、反応液を貯留する反応液カートリッジ８１と、互いに異なる色のインクを貯留する複数のインクカートリッジ８２とが着脱可能に装着されている。そして、記録ユニット３１は、反応液カートリッジ８１から供給された反応液と、インクカートリッジ８２から供給されたインクとをそれぞれインクジェット方式によりシートＳの表面に吐出可能である。

ちなみに、反応液は、インクに含まれる色材を凝集させる凝集剤を溶媒に溶解させたものである。凝集剤としては、多価金属塩を好適に用いることができる。多価金属塩としては、例えば硝酸カルシウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウムおよびギ酸カルシウムのうちの１または複数を好適に用いることができる。また、反応液の溶媒としては水が好ましく、水に加えて多価アルコール類、多価アルコール誘導体等の水溶性有機溶媒を添加してもよい。

図２は記録ユニットの構成を部分的に示す底面図である。ここでは、図１および図２を用いつつ、記録ユニット３１の詳細を説明する。この記録ユニット３１は、キャリッジ３２と、キャリッジ３２の下面に取り付けられた平板状の支持板３３と、支持板３３の下面に取り付けられた記録ヘッド３４、３５とを有する。支持板３３の下面では、４個の記録ヘッド３５および１個の記録ヘッド３４がＸ軸方向に等ピッチで並び、各記録ヘッド３４、３５では複数のノズルＮがＹ軸方向に平行に並ぶ。そして、記録ヘッド３４は反応液をノズルＮから吐出し、４個の記録ヘッド３５のそれぞれは互いに異なる色のインクをノズルＮから吐出する。

図１に戻って説明を続ける。上述のように構成された記録ユニット３１のキャリッジ３２は、支持板３３および記録ヘッド３４、３５と一体的に移動可能となっている。つまり、印刷室３内には、Ｘ軸方向に平行に延びるＸ軸ガイドレール３７が設けられており、キャリッジ３２はＸ軸モーターＭｘ（図３）の駆動力を受けると、Ｘ軸ガイドレール３７に沿ってＸ軸方向に移動する。

そして、記録ユニット３１は、プラテン３０の上方でキャリッジ３２をＸ軸方向（主走査方向）へ往復移動させつつ記録ヘッド３４、３５から反応液およびインクを吐出することで、プラテン３０の上面で停止するシートＳの表面に画像を印刷する。つまり、記録ユニット３１は、キャリッジ３２をＸ軸方向に平行な往路方向に移動させつつ記録ヘッド３４のノズルＮからシートＳの表面に反応液を吐出する。続いて、記録ユニット３１は、キャリッジ３２をＸ軸方向に平行な復路方向へ移動させつつ各記録ヘッド３５のノズルＮからシートＳの表面にインクを吐出する。これによって、シートＳの表面では、Ｘ軸方向に平行に延びる１ライン分の画像がＹ軸方向に複数並んで、１フレーム分の二次元画像が印刷される。また、二次元画像を構成するインクの色材は反応液の作用により凝集し、シートＳの表面に定着する。

上述のような１フレームの印刷は、シートＳをＸ軸方向に間欠的に移動させながら繰り返し実行される。具体的には、プラテン３０の上面のほぼ全域にわたる所定範囲が印刷領域となっている。そして、この印刷領域のＸ軸方向への長さに対応する距離（間欠搬送距離）を単位として、シートＳをＸ軸方向へ間欠的に搬送するとともに、間欠搬送中にプラテン３０の上面に停止するシートＳに対して１フレームの印刷が行われる。換言すれば、プラテン３０に停止するシートＳに１フレームの印刷が終わると、シートＳが間欠搬送距離だけＸ軸方向に搬送されて、シートＳの未印刷の面がプラテン３０に停止する。続いて、この未印刷面に新たに１フレームの印刷が実行され、これが完了すると、再びシートＳが間欠搬送距離だけＸ軸方向に搬送される。そして、これら一連の動作が繰り返し実行される。

なお、間欠搬送中にプラテン３０の上面に停止しているシートＳを平坦に保つために、プラテン３０は、その上面に停止しているシートＳを吸引する機構を備える。具体的には、プラテン３０の上面には、図示しない多数の吸引孔が開口しており、プラテン３０の下面には吸引部３８が取り付けられている。そして、吸引部３８が動作することで、プラテン３０の上面の吸引孔に負圧が発生して、シートＳがプラテン３０の上面に吸引される。そして、印刷のためにシートＳがプラテン３０上に停止している間は、吸引部３８がシートＳを吸引することでシートＳを平坦に保つ。一方、印刷が終了すると、吸引部３８がシートＳの吸引を停止することでシートＳのスムーズな搬送を可能とする。

さらに、プラテン３０の下面には、ヒーター３９が取り付けられている。このヒーター３９は、プラテン３０を所定温度（例えば４５度）に加熱するものである。これにより、シートＳは記録ヘッド３４、３５による印刷処理を受けつつ、プラテン３０の熱によって１次乾燥されることとなる。そして、この１次乾燥により、シートＳに着弾した反応液やインクの乾燥が促進される。

こうして、１フレームの印刷を受けつつ１次乾燥されたシートＳは、シートＳの間欠搬送に伴ってプラテン３０から乾燥部４へ移動する。この乾燥部４は、乾燥用に加熱した空気により、シートＳに着弾した反応液やインクを完全に乾燥させる乾燥処理を実行する。そして、乾燥処理を受けたシートＳは、シートＳの間欠搬送に伴って巻取部５に到達し、ロールＲ２として巻き取られる。

以上が、印刷システム１００が備える機械的構成の概要である。続いて、上述した図１に図３を加えて、図１の印刷システム１００が備える電気的構成について詳述する。ここで、図３は図１の印刷装置が備える電気的構成を模式的に示すブロック図である。

上述したとおり、印刷システム１００は、プリンター３００を制御するホスト装置２００を備える。このホスト装置２００は、例えばパーソナルコンピューターにより構成されており、プリンター３００の動作を制御するプリンタードライバー２１０を備える。ちなみに、プリンタードライバー２１０は、ホスト装置２００が備えるＣＰＵ(Central Processing Unit)がプリンタードライバー２１０用のプログラムを実行することで構築される。さらに、ホスト装置２００は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＨＤＤ(Hard disk Drive)等で構成された記憶部２２０と、プリンター３００との通信機能を司る通信制御部２３０とを備える。

また、ホスト装置２００は、作業者とのインターフェースとして、液晶ディスプレイ等で構成されるモニター２４０と、キーボードやマウス等で構成される入力機器２５０とを備える。ちなみに、モニター２４０および入力機器２５０は、タッチパネル式のディスプレイにより一体的に構成されても良い。モニター２４０には、印刷対象の画像の他にメニュー画面が表示されている。したがって、作業者は、モニター２４０を確認しつつ入力機器２５０を操作することで、メニュー画面から印刷設定画面を開いて、シートＳの種類、シートＳのサイズ、印刷品質、版数等の各種の印刷条件を設定することができる。

プリンタードライバー２１０は主制御部２１１を有し、主制御部２１１がモニター２４０の表示や、入力機器２５０からの入力の処理を制御する。具体的には、主制御部２１１は、メニュー画面や印刷設定画面等の各種画面をモニター２４０に表示させるともに、各種画面において入力機器２５０から入力された内容に応じた処理を行う。これにより、主制御部２１１は、作業者からの入力に応じてプリンター３００を制御するために必要な制御信号を生成する。

さらに、プリンタードライバー２１０は、外部装置から受信した画像データに対して画像処理を実行する画像処理部２１３を有する。画像処理部２１３は記録ヘッド３５を画像データに応じて駆動するために必要となる印刷データを生成する。具体的には、画像処理部２１３は、この画像データに対して色変換処理およびハーフトーン処理を実行する。つまり、外部装置から受信した画像データは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの色成分で構成され、各画素の画素値を多階調（例えば２５６階調）で表す。そこで、画像処理部２１３は、プリンター３００で印刷可能な複数の色成分（例えば、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）にＲ、Ｇ、Ｂの色成分を変換する色変換処理を画像データに実行する。そして、画像処理部２１３は、色変換処理後の画像データに対してディザマトリックスを用いたハーフトーン処理を実行する。このハーフトーン処理によって、各画素の画素値を多階調で表わす画像データが、各画素へのインクドットの吐出の有無を示す二値データである印刷データに変換される。

そして、主制御部２１１で生成された制御信号や、画像処理部２１３で生成された印刷データは通信制御部２３０を介して、プリンター３００の本体ケース１内に設けられたプリンター制御部４００に転送される。この通信制御部２３０は、プリンター制御部４００との間で双方向のシリアル通信が可能となっており、プリンター制御部４００に制御信号や印刷データを転送するとともに、その応答信号をプリンター制御部４００から受信して主制御部２１１に送信する。

このプリンター制御部４００は、記憶部４１０と、ヘッドコントローラー４２０と、メカコントローラー４３０とを備える。記憶部４１０はＨＤＤ等で構成されており、印刷処理の実行に必要なプログラムや、ホスト装置２００から送信されてきた制御信号および印刷データを記憶する。

ヘッドコントローラー４２０は、プリンタードライバー２１０から送信されてきた制御信号や印刷データや、記憶部４１０に記憶された反応液データに基づいて、記録ヘッド３４、３５を制御する。つまり、記憶部４１０には、仮想的にシートＳの表面に対してマトリックス状に配列された複数の画素のうち反応液を付与する画素を示した反応液データが記憶されており、ヘッドコントローラー４２０は、記録ヘッド３４からの反応液の吐出をこの反応液データに基づき制御する。これによって、反応液データが示す各画素に反応液が着弾する。また、ヘッドコントローラー４２０は、記録ヘッド３５からのインクの吐出を印刷データに基づき制御することで、印刷データが示す各画素へインクを着弾させる。

この際、記録ヘッド３４、３５からの吐出タイミングは、キャリッジ３２のＸ軸方向への移動に基づいて制御される。つまり、印刷室３内には、キャリッジ３２のＸ軸方向の位置を検出するリニアエンコーダーＥ３２が設けられている。そして、ヘッドコントローラー４２０は、リニアエンコーダーＥ３２の出力を参照することで、キャリッジ３２のＸ軸方向への移動に応じたタイミングで、記録ヘッド３４、３５から反応液やインクを吐出させる。

一方、メカコントローラー４３０は、シートＳの間欠搬送やキャリッジ３２の駆動を主に制御する。具体的には、メカコントローラー４３０は、繰出部２、ローラー７１〜７７および巻取部５で構成されるシート搬送系を駆動する搬送モーターＭｓを制御して、シートＳの間欠搬送を実行する。また、メカコントローラー４３０は、Ｘ軸モーターＭｘを制御することで、１フレーム分の印刷のためのＸ軸方向への移動をキャリッジ３２に実行させる。

さらに、メカコントローラー４３０は、印刷処理のための上記制御のほかに種々の制御を実行できる。例えばメカコントローラー４３０は、プラテン３０上面の温度を検出する温度センサーＳ３０の出力に基づいてヒーター３９をフィードバック制御したり、乾燥部４の内部の温度を検出する温度センサーＳ４の出力に基づいて乾燥部４をフィードバック制御したりといった温度制御を実行する。この際、シートＳの種類あるいは印刷する画像の内容等に応じて、ヒーター３９や乾燥部４の温度を変更・設定しても良い。さらに、プリンター３００の本体ケース１内には、本体ケース１内の雰囲気の温度を検出する温度センサーＳ１が設けられており、メカコントローラー４３０は温度センサーＳ１の出力に基づいて、各種の制御を実行することもできる。

以上が、図１の印刷システムが備える電気的構成の概要である。上述のとおり、プリンター３００で実行される印刷処理では、記録ヘッド３４から反応液をシートＳの表面に吐出してから、記録ヘッド３５からインクをシートＳの表面に吐出することで、インクを反応液の作用によりを凝集させてシートＳの表面に定着させる。このような印刷処理では、インクを確実に凝集させるためには、シートＳに対して反応液をある程度密に付与することが求められ、換言すれば、シートＳの単位面積に対して反応液が付与される面積の割合を一定程度に維持する必要がある。ただし、そのためには次のような課題があった。

図４はシートに対して反応液を密に付与した場合に生じる現象を模式的に示す説明図である。図４の「反応液データＤｌ」の欄に例示する反応液データＤｌは、ハッチングが施された画素Ｐｘに対する反応液の吐出を示し、５０％のデューティを示す。一方、図４の「反応液ドットｄｔ」の欄では、シートＳの表面に対して、当該反応液データＤｌに従って反応液を吐出した結果が模式的に示されている。「反応液ドットｄｔ」の欄に示すように、画素Ｐｘに着弾した反応液の液滴、すなわち反応液ドットｄｔは盛り上がった形状を有しており、画素Ｐｘで一様に濡れ広がった理想的な形状と比較してその量は多くなる。特にＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)あるいはＰＰ(polypropylene)等のフィルム系のシートＳを用いた場合、シートＳの浸透性が低いために、シートＳの表面に残留する反応液の量が多く、かかる傾向が顕著となる。これに対して、シートＳの表面に存在する反応液の量が多すぎると、シートＳに着弾したインクの液滴の周りに反応液の膜が生じて、インクの液滴が十分に広がらず、画像に掠れが生じる場合があった。

つまり、インクを確実に凝集させるために、シートＳの単位面積に対して反応液が付与される面積の割合は維持しつつも、画像の掠れを抑制するために、シートＳの表面に存在する反応液の量そのものは過多とならないように制御することが求められる。そこで、プリンター制御部４００は、シートＳに反応液を付与する反応液付与動作を完了してから、シートＳにインクを付与するインク付与動作を開始するまでの時間間隔を調整する。これによってこの時間間隔に適当な量の反応液を蒸発させて、インクを付与する際にシートＳに存在する反応液の量を適切化することができる。続いては、この点について説明する。

図５は反応液付与動作の一例を模式的に示す説明図である。この反応液付与動作は、Ｘ軸方向に平行な往路方向Ｘａにキャリッジ３２を移動させつつ、シートＳ表面の印刷対象範囲Ｒの上方を通過する記録ヘッド３４から反応液を吐出することで実行される。時刻ｔ１１において、キャリッジ３２は、退避位置Ｌａから往路方向Ｘａへの移動を開始する。ここで、退避位置Ｌａはプラテン３０よりも往路方向Ｘａの上流側に設けられた位置であり、キャリッジ３２が退避位置Ｌａに位置する状態では、記録ヘッド３４、３５はプラテン３０の上方からＸ軸方向の一方側（往路方向Ｘａの上流側）へ退避し、換言すれば、平面視において記録ヘッド３４、３５がプラテン３０からＸ軸方向の一方側へ外れる。

続いて、時刻ｔ１２〜ｔ１３の間、記録ヘッド３４がシートＳの印刷対象範囲Ｒの上方を通過しつつ反応液を吐出することで、反応液付与動作が実行される。そして、時刻ｔ１４において、キャリッジ３２は退避位置Ｌｂに到達すると、この退避位置Ｌｂで停止する。ここで、退避位置Ｌｂはプラテン３０よりも往路方向Ｘａの下流側に設けられた位置であり、キャリッジ３２が退避位置Ｌｂに位置する状態では、記録ヘッド３４、３５はプラテン３０の上方からＸ軸方向の他方側（往路方向Ｘａの下流側）へ退避し、換言すれば、平面視において記録ヘッド３４、３５がプラテン３０からＸ軸方向の他方側へ外れる。

図６はインク付与動作の一例を模式的に示す説明図である。このインク付与動作は、Ｘ軸方向に平行で往路方向Ｘａの反対を向く復路方向Ｘｂにキャリッジ３２を移動させつつ、シートＳ表面の印刷対象範囲Ｒの上方を通過する複数（４個）の記録ヘッド３５からインクを吐出することで実行される。時刻ｔ２１において、キャリッジ３２は、退避位置Ｌｂから復路方向Ｘｂへの移動を開始する。続いて、時刻ｔ２２〜ｔ２３の間、複数の記録ヘッド３５がシートＳの印刷対象範囲Ｒの上方を通過しつつインクを吐出することで、インク付与動作が実行される。そして、時刻ｔ２４において、キャリッジ３２は退避位置Ｌａに到達すると、この退避位置Ｌａで停止する。

このように、プラテン３０の上方を移動する記録ヘッド３４からシートＳへ反応液を吐出する反応液付与動作が、キャリッジ３２が退避位置Ｌａから退避位置Ｌｂへ移動する途中で実行される。続いて、プラテン３０の上方を移動する記録ヘッド３５からシートＳへインクを吐出するインク付与動作が、キャリッジ３２が退避位置Ｌｂから退避位置Ｌａへ移動する途中で実行される。

図７は反応液付与動作とインク付与動作とを一連に実行するキャリッジの移動速度を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートにおいて、横軸は時間を表わし、縦軸はキャリッジ３２の移動速度Ｖを表わす。また、縦軸において、横軸より上側は往路方向Ｘａへの移動速度Ｖを表わし、横軸より下側は復路方向Ｘｂへの移動速度Ｖを表わす。

時刻ｔ１１においてキャリッジ３２の往路方向Ｘａへの移動が開始すると、キャリッジ３２の移動速度Ｖは時間経過とともに増大し、時刻ｔ１２より前に所定速度Ｖａに到達する。そして、時間が時刻ｔ１３となるまで、キャリッジ３２の移動速度Ｖは所定速度Ｖａで一定に維持される。かかる速度制御によって、時刻ｔ１２〜ｔ１３における反応液付与動作の実行期間を通じてキャリッジ３２の移動速度Ｖを安定させられる。そして、時刻ｔ１３において反応液付与動作が完了すると、キャリッジ３２の移動速度Ｖは時間経過とともに減少し、時刻ｔ１４においてゼロとなる。

続いて時刻ｔ２１においてキャリッジ３２の復路方向Ｘｂへの移動が開始すると、キャリッジ３２の移動速度Ｖは時間経過とともに増大し、時刻ｔ２２より前に所定速度Ｖｂに到達する。そして、時間が時刻ｔ２３となるまで、キャリッジ３２の移動速度Ｖは所定速度Ｖｂで一定に維持される。かかる速度制御によって、時刻ｔ２２〜ｔ２３におけるインク付与動作の実行期間を通じてキャリッジ３２の移動速度Ｖを安定させられる。そして、時刻ｔ２３においてインク付与動作が完了すると、キャリッジ３２の移動速度Ｖは時間経過とともに減少し、時刻ｔ２４においてゼロとなる。

図７のタイミングチャートから判るように、反応液付与動作が完了してからインク付与動作が開始するまでには、時刻ｔ１３から時刻ｔ２２までの時間間隔Ｔ１が存在する。また、この時間間隔Ｔ１は、時刻ｔ１３で反応液付与動作が完了してから時刻ｔ１４でキャリッジ３２が停止するまでの期間Ｔ２と、時刻ｔ１４でキャリッジ３２が停止してから時刻ｔ２１でキャリッジ３２の移動が開始するまでの停止期間Ｔ３と、時刻ｔ２１でキャリッジ３２の移動が開始してから時刻ｔ２２でインク付与動作が開始するまでの期間Ｔ４とを含む。そして、プリンター制御部４００は、時間間隔Ｔ１を調整するために、停止期間Ｔ３を調整する。

具体的には、プリンター制御部４００は、反応液付与動作の開始前に、印刷データが示す画像等に応じて反応液データＤｌのデューティ、すなわちシートＳ表面の単位面積に対して反応液が付与される部分の面積が占める割合を決定する。例えば所定の比率以上で罫線が画像に含まれるような場合には、比較的高いデューティの反応液データＤｌで反応液を付与すると決定する。そして、プリンター制御部４００は、この反応液データＤｌが示すデューティに応じて、停止期間Ｔ３を設定する（図８）。ここで、図８は停止期間と反応液のデューティとの関係の一例を示す図である。同図において、横軸は反応液データＤｌが示す反応液のデューティを示し、縦軸はキャリッジ３２の停止期間Ｔ３を示す。同図に示すように、プリンター制御部４００は反応液データＤｌのデューティが大きいほど、停止期間Ｔ３を長く設定する。そして、停止期間Ｔ３の設定が完了すると、反応液付与動作が開始される。

以上に説明したように本実施形態では、シートＳへの反応液の付与を完了してからシートＳへのインクの付与を開始するまでの時間間隔Ｔ１が、シートＳの単位面積に対して反応液が付与された部分の面積が占める割合に応じて調整される。これによって、時間間隔Ｔ１にシートＳから蒸発する反応液の量が調整され、すなわちシートＳに存在する反応液の量が調整される。その結果、シートＳへインクを吐出する際にシートＳの表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることが可能となっている。

この際、プリンター制御部４００は、シートＳの単位面積に対して反応液が付与された部分の面積が占める割合が多いほど時間間隔Ｔ１を長く設定する。かかる構成では、高いデューディで反応液をシートＳに付与した場合には、それに応じて時間間隔Ｔ１が長く設定される。したがって、この時間間隔Ｔ１において反応液をしっかりと蒸発させて、シートＳの画素Ｐｘに付着（残留）する各反応液ドットｄｔの液量を十分に減少させてから、インク付与動作を開始できる。こうして、インク付与動作の開始時において、シートＳの単位面積に対して反応液が付与される部分の面積の割合は維持しつつも、シートＳの表面に存在する反応液の量そのものは過多とならないような制御が可能となっている。

この際、プリンター制御部４００は、反応液付与動作を完了してからインク付与動作を開始するまでの間にキャリッジ３２が退避位置Ｌｂで停止する停止期間Ｔ３を調整することで時間間隔Ｔ１を調整する。このようにして時間間隔Ｔ１を調整することで、シートＳへインクを吐出する際にシートＳの表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることができる。

ここで、上記実施形態の具体的な数値例を示す。フィルム系のシートＳを用いた場合、シートＳに着弾したインクの液滴の周りに反応液の膜が生じるのを抑制できる反応液の量は、平方インチあたり０．４３２[mg]以下であることが実験で確認された。つまり、反応液データＤｌのデューティを変化しながら印刷画像での掠れの有無を確認する実験を行ったところ、反応液のデューティが２０％より大きいと掠れが生じるとの結果が得られた。この際、記録ヘッド３４のノズルＮの数は６００個であり、解像度は１２００[dpi]であり、記録ヘッド３４が吐出する反応液の液滴の量は３[ng]であったことから、単位面積あたりの反応液の量は、
６００×１２００[dpi]×３[ng]×２０％＝０．４３２[mg/inch²]
と求まった。一方、インクの色材を凝集するためには、反応液のデューティは２０％では足りず、少なくとも４０％が必要であった。

そこで、４０％のデューティを示す反応液データＤｌで記録ヘッド３４から反応液を吐出した後に、反応液の量が０．４３２[mg/inch²]以下となるまで反応液を蒸発させてからインク付与動作を実行した。その結果、インクの色材をしっかりと凝集させつつ掠れの無い印刷画像を得ることができた。

以上に説明したように、上記実施形態では、プリンター３００が本発明の「印刷装置」の一例に相当し、プラテン３０が本発明の「支持部」の一例に相当し、シートＳが本発明の「記録媒体」の一例に相当し、記録ヘッド３４が本発明の「反応液吐出部」の一例に相当し、記録ヘッド３５が本発明の「インク吐出部」の一例に相当し、プリンター制御部４００が本発明の「制御部」の一例に相当し、時間間隔Ｔ１が本発明の「時間間隔」の一例に相当し、キャリッジ３２が本発明の「キャリッジ」の一例に相当し、退避位置Ｌａが本発明の「第１位置」の一例に相当し、退避位置Ｌｂが本発明の「第２位置」の一例に相当する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。したがって、次に示す第１変形例〜第３変形例のように、反応液付与動作の完了からインク付与動作の開始までの時間間隔Ｔ１を種々の制御量に基づき変更することもできる。

第１変形例
図９は反応液付与動作の完了からインク付与動作の開始までの時間間隔の制御の第１変形例を示す図である。同図において、横軸は温度センサーＳ１が検出した本体ケース１内の雰囲気温度を示し、縦軸は第１変形例の制御で用いる係数を示す。同図に示すように、温度センサーＳ１の検出温度が低いほど、係数は大きくなる。

この制御例では、プリンター制御部４００は、反応液付与動作で用いる反応液データＤｌのデューティを決定すると、図８の関係に基づき停止期間Ｔ３を決定する。さらに、プリンター制御部４００は、温度センサーＳ１（温度検出部）が検出した温度から図９の関係に基づき決定した係数を、図８から求めた停止期間Ｔ３に乗じた値を、最終的な停止期間Ｔ３として設定する。こうして停止期間Ｔ３の設定が完了すると、反応液付与動作が開始する。

このように第１変形例では、プリンター制御部４００は、温度センサーＳ１が検出する本体ケース１内の雰囲気の温度に応じて時間間隔Ｔ１を調整する。かかる構成では、本体ケース１内の雰囲気の温度によって変化する反応液の蒸発速度に応じて時間間隔Ｔ１を調整することができ、シートＳへインクを吐出する際にシートＳの表面に存在する反応液の量を適切な量により確実に抑えることを可能となる。

特に、プリンター制御部４００は、温度センサーＳ１が検出する温度が低いほど時間間隔Ｔ１を長く設定する。これによって、本体ケース１内部の温度が低く、反応液の蒸発速度が遅い場合であっても、シートＳへインクを吐出する際にシートＳの表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることができる。

第２変形例
第２変形例では、プリンター制御部４００はヒーター３９のシートＳの乾燥能力、換言すればプラテン３０上面の温度を検出する温度センサーＳ３０の検出温度に応じて時間間隔Ｔ１を調整する。具体的には、第１変形例と同様に、温度センサーＳ３０の検出温度の低下に応じて大きくなる係数を用いた制御が実行される。つまり、図８から求めた停止期間Ｔ３に当該係数を乗じた値を、最終的な停止期間Ｔ３として設定してから、反応液付与動作が開始される。

このように第２変形例では、プリンター制御部４００は、ヒーター３９（乾燥部）の乾燥能力に応じて時間間隔Ｔ１を調整する。かかる構成では、反応液の乾燥速度（蒸発速度）に応じて時間間隔Ｔ１を調整することができ、シートＳへインクを吐出する際にシートＳの表面に存在する反応液の量を適切な量により確実に抑えることが可能となる。

特に、プリンター制御部４００は、ヒーター３９の乾燥能力が低いほど時間間隔Ｔ１を長く設定する。これによって、ヒーター３９の乾燥能力が低く、反応液の乾燥速度が遅い場合であっても、シートＳへインクを吐出する際にシートＳの表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることができる。

第３変形例
ところで、図１０に示すように、シートＳの種類によってシートＳの浸透性は異なり、例えば紙系のシートＳは浸透性が高く、フィルム系のシートＳは浸透性が低い。ここで、図１０はシートの種類による浸透性の違いを示す図である。同図の縦軸には、シートＳ（基材）の種類が示されており、横軸にはシートＳの浸透性（吸水速度）が示されている。ちなみに、浸透性の測定には、協和精工株式会社のＫＭ３５０Ｄ動的走査吸液計によるブリストー法を用いることができる。

そこで、第３変形例では、プリンター制御部４００はシートＳの浸透性に応じて時間間隔Ｔ１を調整する。具体的には、浸透性の低下に応じて大きくなる係数を用いた制御が実行される。つまり、図８から求めた停止期間Ｔ３に当該係数を乗じた値を、最終的な停止期間Ｔ３として設定してから、反応液付与動作が開始する。

このように第３変形例では、プリンター制御部４００は、シートＳの浸透性に応じて時間間隔Ｔ１を調整する。かかる構成では、反応液がシートＳ内部に浸透する速度に応じて時間間隔Ｔ１を調整することができ、シートＳへインクを吐出する際にシートＳの表面に存在する反応液の量を適切な量により確実に抑えることが可能となる。

この際、プリンター制御部４００は、シートＳの浸透性が低いほど時間間隔Ｔ１を長く設定する。これによって、シートＳの浸透性が低く、反応液がシートＳに浸透する速度が遅い場合であっても、シートＳへインクを吐出する際にシートＳの表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることができる。

その他
また、これら第１〜第３変形例以外にも種々の変形を行うことができる。例えば上記実施形態では、反応液データＤｌのデューティの増大に対して停止期間Ｔ３をリニアーに増大させていた（図８）。これに対して、図１１に示すように、反応液データＤｌのデューティの増大に対して停止期間Ｔ３を段階的に増大させても良い。ここで、図１１は停止期間と反応液のデューティとの関係の変形例を示す図である。

また、上記実施形態では、停止期間Ｔ３を調整することで時間間隔Ｔ１を調整していた。しかしながら、期間Ｔ２を調整することで時間間隔Ｔ１を調整しても良い。この変形例では、プリンター制御部４００は、反応液付与動作を完了してからキャリッジ３２が退避位置Ｌｂで停止するまでのキャリッジ３２の移動速度Ｖを調整することで時間間隔Ｔ１を調整する。具体的には、Ｔ１を長くする場合には、時刻ｔ１３以後のキャリッジ３２の減速度を図７の例よりも小さくし、キャリッジ３２の移動速度Ｖがゼロに減少するまでの時間を長くすれば良い。このようにして時間間隔Ｔ１を調整することで、シートＳへインクを吐出する際にシートＳの表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることができる。

あるいは、期間Ｔ４を調整することで時間間隔Ｔ１を調整しても良い。この変形例では、プリンター制御部４００は、キャリッジ３２が退避位置Ｌｂから復路方向Ｘｂへの移動を開始してからインク付与動作を開始するまでのキャリッジ３２の移動速度Ｖを調整することで時間間隔Ｔ１を調整する。具体的には、Ｔ１を長くする場合には、時刻ｔ２１以後のキャリッジ３２の加速度を図７の例よりも小さくし、キャリッジ３２の移動速度Ｖを緩やかに所定の移動速度Ｖｂまで増大させれば良い。このようにして時間間隔Ｔ１を調整することで、シートＳへインクを吐出する際にシートＳの表面に存在する反応液の量を適切な量に抑えることができる。

また、上記実施形態では、キャリッジ３２の往路方向Ｘａへの１回の移動で反応液付与動作を完了するとともに、キャリッジ３２の復路方向Ｘｂへの１回の移動でインク付与動作を完了していた。しかしながら、例えば特開２０１３−０００９９７号公報等に記載のラテラルスキャン方式を用いて、Ｘ軸方向へキャリッジ３２を往復移動させつつ反応液付与動作を実行した後に、Ｘ軸方向へキャリッジ３２を往復移動させつつインク付与動作を実行しても良い。この際、反応液付与動作あるいはインク付与動作においてキャリッジ３２を往復移動させる回数は１往復に限られず、２往復以上でも良い。

また、図８および図９等では模式的な関係を示したが、実験等により適宜修正を加えても良い。例えば図８の関係は、各デューティで反応液を吐出してから、シートＳ表面に存在する液量の時間変化を測定することで求めても良い。あるいは図９の関係は、温度に対する反応液の蒸発速度の変化率を測定することで求めても良い。

また、時間間隔Ｔ１を調整する方法についても適宜変更が可能である。したがって、第１〜第３変形例および上記に記載した変形例を適宜組み合わせることで、時間間隔Ｔ１を調整してもよい。

３００…プリンター、３０…プラテン、３２…キャリッジ、３４…記録ヘッド、３５…記録ヘッド、４００…プリンター制御部、Ｓ…シート、Ｔ１…時間間隔、Ｔ２…期間、Ｔ３…停止期間、Ｔ４…期間、Ｌａ…退避位置、Ｌｂ…退避位置、Ｖ…移動速度、Ｖａ…所定速度、Ｖｂ…所定速度、Ｘａ…往路方向、Ｘｂ…復路方向、ｔ１１〜ｔ１４…時刻、ｔ２１〜ｔ２４…時刻

Claims (13)

1. 記録媒体を支持する支持部と、
   反応液を吐出する反応液吐出部と、
   反応液によって凝集する色材を含むインクを吐出するインク吐出部と、
   前記反応液吐出部に反応液を吐出させることで前記記録媒体に反応液を付与してから、前記インク吐出部にインクを吐出させることで前記記録媒体にインクを付与する制御部と
   を備え、
   前記制御部は、前記記録媒体への反応液の付与を完了してから前記記録媒体へのインクの付与を開始するまでの時間間隔を、前記記録媒体の単位面積に対して反応液が付与された部分の面積が占める割合に応じて調整する印刷装置。
2. 前記制御部は、前記記録媒体の単位面積に対して反応液が付与された部分の面積が占める割合が多いほど前記時間間隔を長くする請求項１に記載の印刷装置。
3. 装置内部の温度を検出する温度検出部を備え、
   前記制御部は、前記温度検出部が検出する温度に応じて前記時間間隔を調整する請求項１または２に記載の印刷装置。
4. 前記制御部は、前記温度検出部が検出する温度が低いほど前記時間間隔を長くする請求項３に記載の印刷装置。
5. 反応液が吐出された前記記録媒体を乾燥させる乾燥部を備え、
   前記制御部は、前記乾燥部の乾燥能力に応じて前記時間間隔を調整する請求項１ないし４のいずれか一項に記載の印刷装置。
6. 前記制御部は、前記乾燥部の乾燥能力が低いほど前記時間間隔を長くする請求項５に記載の印刷装置。
7. 前記制御部は、前記記録媒体の浸透性に応じて前記時間間隔を調整する請求項１ないし６のいずれか一項に記載の印刷装置。
8. 前記制御部は、前記記録媒体の浸透性が低いほど前記時間間隔を長くする請求項７に記載の印刷装置。
9. 前記反応液吐出部および前記インク吐出部が前記支持部の上方から一方側へ退避する第１位置と、前記反応液吐出部および前記インク吐出部が前記支持部の上方から他方側へ退避する第２位置との間で、前記反応液吐出部および前記インク吐出部を伴って移動可能なキャリッジを備え、
   前記制御部は、前記支持部の上方を移動する前記反応液吐出部から前記記録媒体へ反応液を吐出する反応液付与動作を前記第１位置と前記第２位置との間で前記キャリッジが移動する途中で実行してから、前記支持部の上方を移動する前記インク吐出部から前記記録媒体へインクを吐出するインク付与動作を前記第１位置と前記第２位置との間で前記キャリッジが移動する途中で実行し、前記反応液付与動作を完了してから前記インク付与動作を開始するまでの前記時間間隔を、前記反応液付与動作で前記記録媒体の単位面積に対して反応液が付与された部分の面積が占める割合に応じて調整する請求項１ないし８のいずれか一項に記載の印刷装置。
10. 前記制御部は、前記第１位置から前記第２位置へ前記キャリッジを移動させつつ前記反応液付与動作を実行してから、前記第２位置から前記第１位置へ前記キャリッジを移動させつつ前記インク付与動作を実行する請求項９に記載の印刷装置。
11. 前記制御部は、前記反応液付与動作を完了してから前記インク付与動作を開始するまでの間に前記キャリッジが前記第２位置で停止する時間を調整することで前記時間間隔を調整する請求項１０に記載の印刷装置。
12. 前記制御部は、前記反応液付与動作を完了してから前記キャリッジが前記第２位置で停止するまでの前記キャリッジの移動速度を調整することで前記時間間隔を調整する請求項１０または１１に記載の印刷装置。
13. 記録媒体に反応液を付与する工程と、
    反応液によって凝集する色材を含むインクを前記記録媒体に付与する工程と
    を備え、
    前記記録媒体への反応液の付与を完了してから前記記録媒体へのインクの付与を開始するまでの時間間隔が、前記記録媒体の単位面積に対して反応液が付与された部分の面積が占める割合に応じて調整される印刷方法。

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