JP2021020329A - 液体を吐出する装置及び液体を吐出する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】下地層及び／又はコーティング層と画像層とを同一プロセスで形成可能であり、かつ高画質化と生産性向上の両立を実現できる液体を吐出する装置を提供する。【解決手段】ヘッドユニットと、硬化線を照射する照射部４００と、主走査方向に往復移動するキャリッジ２００とを備え、ヘッドユニットは、副走査方向に沿って配列された無彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッド及び有彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッドを有し、副走査方向の最も上流側及び／又は最も下流側に無彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッドが配置され、照射部４００は、少なくとも副走査方向に沿って配列された点灯制御が可能な複数の光源を有し、吐出された液体に硬化線の照射を行い、ｎ回目の走査時に無彩色の液体を吐出した後、（ｎ＋２）回目以降の走査時に、ｎ回目に吐出した無彩色の液体に対応する光源を点灯し、硬化線の照射を行う液体を吐出する装置。【選択図】図３

Description

本発明は、液体を吐出する装置及び液体を吐出する方法に関する。

液体吐出ヘッドから液体（例えば、インク等）を吐出させ、対象物上に所望の画像を形成する装置（インクジェット記録装置）が知られている。また、ＵＶ（紫外線）硬化型インク等の活性エネルギー線硬化型の液体を用いて画像を形成する装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。

ＵＶ硬化型インクを用いたインクジェット記録装置においては、インクを媒体上に吐出するとともに、吐出されたインクにＵＶを照射することでインクを硬化して媒体上に画像を形成する。このような画像形成において、インク着弾後からＵＶ照射までの時間に差異があると、インクの拡散状態に応じたドット径やドット同士の繋がり具合のばらつきが生じ、硬化後の画像の色調や光沢感が均一でなくなり高精細な画像が得られないという問題がある。また、ドットサイズのばらつきにより、硬化後の画像表面に凹凸が生じてしまうという問題もある。

これに対し、特許文献１では、液体吐出ヘッドをｎ回往復走査させることによって一つのバンドを形成するのに必要なインクを吐出させて画像記録を行わせる制御部を備え、１回目の走査から（ｎ−１）回目の走査で吐出されたインクに対しては各走査において照射を行い、ｎ回目の走査で吐出されたインクに対しては（ｎ＋１）回目以降の走査において照射を行う技術が提案されている。

また、特許文献２では、インク滴が吐出されてから当該インクへの紫外線の照射が開始されるまでの時間である照射前時間が、複数種類のインクのそれぞれ毎に設定されており、紫外線照射部は、それぞれのインクに対して設定された照射前時間が経過したタイミングで、それぞれのインクへ紫外線を照射する技術が提案されている。

一方、ＵＶ硬化型インクを用いた画像形成において、有彩色インク（カラーインク）による画像層の下地層またはコーティング層として無彩色インク（ホワイトインク、クリアインク）を形成することにより、色鮮やかな色彩表現が可能となり、意匠性の高い画像が得られることが知られている。さらに、透明媒体上に複数の異なる画像層を形成することにより、表裏いずれからも観ることができる機能性を備えた画像を形成できることが知られている。

このように無彩色インク層と有彩色インク層を積層する態様において、少なくとも下地層を構成する無彩色インク層は可能な限り平坦である事が要求され、また有彩色インク層についても高精細な画像形成が要求される。
上述のように、着弾したインクのレベリングが不十分であると、ドットサイズの差異に起因した画像品質の低下が生じるおそれがあるため、十分なレベリング時間が得られるように制御を行う必要があるが、無彩色インクと有彩色インクとではインクの種類や照射タイミングなどに応じた異なる制御が要求されるため、従来の装置による対応が困難な場合がある。
これに対し、無彩色インクからなる下地層及び／又はコーティング層と有彩色インクからなる画像層とを別装置や別プロセスでそれぞれ形成する方法も考えられるが、生産性の著しい低下を招くこととなる。

そこで本発明は、下地層及び／又はコーティング層と画像層とを同一プロセスで形成可能であり、かつ高画質化と生産性向上の両立を実現できる液体を吐出する装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の液体を吐出する装置は、媒体に硬化線の照射によって硬化する液体を吐出する複数の液体吐出ヘッドを有するヘッドユニットと、前記媒体に吐出された液体に硬化線を照射する照射部と、前記ヘッドユニット及び前記照射部を搭載し、前記媒体の搬送方向と垂直な方向を主走査方向とし、前記媒体の搬送方向と平行な方向を副走査方向としたとき、主走査方向に往復移動するキャリッジと、を備え、前記ヘッドユニットは、副走査方向に沿って配列された無彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッド及び有彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッドを有し、副走査方向の最も上流側及び／又は最も下流側に前記無彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッドが配置され、前記照射部は、少なくとも副走査方向に沿って配列された点灯制御が可能な複数の光源を有し、前記液体吐出ヘッドに対応して吐出された液体に硬化線の照射を行い、ｎ回目の走査時に無彩色の液体を吐出した後、（ｎ＋２）回目以降の走査時に、ｎ回目に吐出した前記無彩色の液体に対応する光源を点灯し、硬化線の照射を行うことを特徴とする。

本発明によれば、下地層及び／又はコーティング層と画像層とを同一プロセスで形成可能であり、かつ高画質化と生産性向上の両立を実現できる液体を吐出する装置を提供することができる。

本発明に係る液体を吐出する装置の一例における全体構成を示す斜視図である。 本発明に係る液体を吐出する装置の一例におけるハードウェア構成のブロック図である。 本発明に係る液体を吐出する装置の一例における正面図である。 本発明に係る液体を吐出する装置の一例における平面図である。 主走査方向、副走査方向及び記録媒体の搬送方向を説明するための上面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。 液体の吐出、硬化線の照射、更に液体の吐出を模式的に説明するための側面図（Ａ）〜（Ｃ）である。 照射部の部分点灯の例を説明するための模式図である。 照射部の部分点灯の他の例を説明するための模式図である。 本実施形態の液体吐出ヘッド及び照射部の配置の例を示す図である。 第１の実施形態で形成される画像の説明図である。 第１の実施形態のプロセスを構成する第１〜第３のステップの説明図である。 第１の実施形態のプロセスを構成する第４〜第６のステップの説明図である。 第１の実施形態のプロセスを構成する第７〜第９のステップの説明図である。 第１の実施形態のプロセスを構成する第１０〜第１２のステップの説明図である。 第２の実施形態で形成される画像の説明図である。 第３の実施形態で形成される画像の説明図である。 第３の実施形態のプロセスを構成する第１〜第３のステップの説明図である。 第３の実施形態のプロセスを構成する第４〜第６のステップの説明図である。 第３の実施形態のプロセスを構成する第７〜第９のステップの説明図である。 第３の実施形態のプロセスを構成する第１０〜第１２のステップの説明図である。

以下、本発明に係る画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

（液体を吐出する装置及び液体を吐出する方法）
まず、本発明に係る液体を吐出する装置の一実施形態について、全体構成を説明する。
図１は、液体を吐出する装置の一例としてのインクジェット記録装置の全体構成を示す斜視図であって、図１（Ａ）は装置前面側から見た斜視図、図１（Ｂ）は装置背面側から見た斜視図である。

このインクジェット記録装置１０は、キャリッジ２００と、記録媒体を載置するステージ１３と、を備える。キャリッジ２００は、複数のノズルが設けられた複数の液体吐出ヘッドを備えたインクジェット方式のキャリッジであり、液体を記録ヘッドのノズルから吐出することによって画像を形成する。ノズルは、ステージ１３との対向面に設けられている。なお、本実施形態では、液体は、一例として、紫外線硬化性を有する。

また、キャリッジ２００のステージ１３との対向面には、紫外線を照射する光源である照射部４００が設けられている。照射部４００は、ノズルから吐出された液体を硬化させる波長の光を照射する。
照射部４００は、少なくとも副走査方向に沿って配列された点灯制御が可能な複数の光源を有する。点灯制御とは、照射部４００における所望の点灯領域、点灯面積を実現するための制御であり、これにより分割点灯が可能となる。

左右の側板１８ａ，１８ｂにはガイドロッド１９が架け渡されており、ガイドロッド１９は、キャリッジ２００をＸ方向（主走査方向）に移動可能に保持している。また、キャリッジ２００、ガイドロッド１９、及び側板１８ａ，１８ｂは一体となって、ステージ１３の下部に設けられたガイドレール２９に沿ってＹ方向（副走査方向）に移動可能となっている。更に、キャリッジ２００は、Ｚ方向（上下方向）に移動可能に保持されている。

次に、他の実施形態についてハードウェア構成の例を示しつつ説明する。
図２は、本実施形態の液体を吐出する装置１のハードウェア構成の一例を示すブロック図であり、図３は、本実施形態の液体を吐出する装置１の正面図の一例を示す模式図であり、図４は、本実施形態の液体を吐出する装置１の平面図の一例を示す模式図である。

図２に示すように、本実施形態の液体を吐出する装置１は、コントローラユニット３と、検知群４と、搬送部である搬送ユニット１００と、キャリッジ２００と、ヘッドユニット３００（液体吐出ヘッドの一例）と、照射ユニット４００（照射部の一例）と、メンテナンスユニット５００と、を備える。また、コントローラユニット３は、ユニット制御回路３５と、メモリ３６と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３３と、Ｉ／Ｆ３４と、を備える。なお、硬化装置は、図２の破線で示すように、少なくともコントローラユニット３と照射ユニット（以下、「照射部」という）４００とを含む装置であればよい。

Ｉ／Ｆ３４は、液体を吐出する装置１を外部のＰＣ（Personal Computer）２と接続するためのインタフェースである。液体を吐出する装置１とＰＣ２との接続形態はどのようなものであってもよく、例えば、ネットワークを介した接続や通信ケーブルで両者を直接接続する形態などが挙げられる。

検知群４は、例えば、図３及び図４に示す高さセンサ４１など液体を吐出する装置１に備えられている各種センサなどが挙げられる。

ＣＰＵ３３は、メモリ３６を作業領域に用いて、液体を吐出する装置１の各ユニットの動作を、ユニット制御回路３５を介して制御する。具体的には、ＣＰＵ３３は、ＰＣ２から受信する記録データ及び検知群４により検知されたデータに基づいて、各ユニットの動作を制御し、媒体（記録媒体）１０１上に液体塗布面１０２である画像を形成する。

なお、ＰＣ２には、プリンタドライバがインストールされており、このプリンタドライバにより画像データから、液体を吐出する装置１に送信される記録データが生成される。記録データは、液体を吐出する装置１の搬送ユニット１００などを動作させるコマンドデータと、画像（液体塗布面１０２）に関する画素データと、を含む。画素データは、画素ごとに２ビットのデータで構成されており、４階調で表現される。

搬送ユニット１００は、ステージ１３０及び吸着機構１２０を有する。吸着機構１２０は、ファン１１０及びステージ１３０に設けられた複数の吸着孔１００ａを有する。吸着機構１２０は、ファン１１０を駆動して吸着孔１００ａから媒体１０１を吸着することにより、媒体１０１を搬送ユニット１００に一時的に固定する。吸着機構１２０は静電吸着を用いて用紙を吸着してもよい。搬送ユニット１００は、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３５）からの駆動信号に基づいて、Ｙ軸方向（副走査方向）の移動が制御される。

搬送ユニット１００は、図４に示すように搬送制御部２１０、ローラ１０５、及びモータ１０４を有する。搬送制御部２１０は、モータ１０４を駆動してローラ１０５を回転することで、媒体１０１をＹ軸方向（副走査方向）に移動する。

搬送ユニット１００は、媒体１０１ではなく、キャリッジ２００をＹ軸方向（副走査方向）に移動してもよい。すなわち、搬送ユニット１００は、媒体１０１とキャリッジ２００とをＹ軸方向（副走査方向）に相対的に移動させる。

例えば、搬送ユニット１００は、図４の右側に示すように、キャリッジ２００をＸ軸方向（主走査方向）に案内する二本のガイド２０１を支持する側板４０７ｂと、側板４０７ｂを支持する台４０６と、台４０６に固定されたベルト４０４と、ベルト４０４が掛け回された駆動プーリ４０３及び従動プーリ４０２と、駆動プーリ４０３を回転駆動するモータ４０５と、搬送制御部２１０とを有する。

更に、搬送ユニット１００は、図４の左側に示すように、キャリッジ２００をＸ軸方向（主走査方向）に案内する二本のガイド２０１を支持する側板４０７ａと、側板４０７ａをスライド移動可能に支持する台４０８と、台４０８に形成され、側板４０７ａを副走査方向に案内する溝４０９と、を有する。

搬送ユニット１００は、搬送制御部２１０でモータ４０５を駆動することにより、駆動プーリ４０３を回転させ、ベルト４０４をＹ軸方向（副走査方向）に移動する。キャリッジ２００が支持された台４０６がベルト４０４の移動と共にＹ軸方向（副走査方向）に移動することで、キャリッジ２００をＹ軸方向（副走査方向）に移動することができる。側板４０７ａは台４０６のＹ軸方向（副走査方向）への移動に伴い、台４０８の溝４０９に沿ってＹ軸方向（副走査方向）に移動する。

ヘッドユニット３００は、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、ＣＬ、ＷのＵＶ硬化型インク（液体の一例）をそれぞれ吐出する複数の液体吐出ヘッドにより構成され、キャリッジ２００の下面に備えられている。
本実施形態において液体吐出ヘッドは、副走査方向に沿って複数の液体吐出ヘッド（上段のヘッド３０，中段のヘッド３１，下段のヘッド３２）が階段状（千鳥状）に配列されている。本実施形態では、図９に示すようにＵＶ硬化型インクを吐出する９個の液体吐出ヘッドが３個ずつ３列に配置されているが、液体吐出ヘッドの個数、配置はこれに限られるものではなく、適宜変更することができる。
各液体吐出ヘッドには、ノズル列が幅方向に並んで長手方向に沿って設けられている。

液体吐出ヘッドはピエゾを備えており、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３５）によりピエゾに駆動信号が印加されると、ピエゾは、収縮運動を起こし、収縮運動による圧力変化が生じることにより、ＵＶ硬化型インクを媒体１０１上に吐出する。これにより、媒体１０１上には、液体塗布面１０２（液体塗布面の一例）が形成される。

吐出されるＵＶ硬化型インクとしては、例えば、重合性化合物、及び非重合性樹脂粒子を含有し、更に必要に応じて、重合開始剤、その他の成分を含有してなるものが挙げられる。重合性化合物としては、多官能重合性化合物を含有することが好ましく、必要に応じて、単官能重合性化合物、オリゴマー、その他の成分を含有してもよい。
好適なＵＶ硬化型インクとして、例えば、メタクリレート系モノマーを含むインクが挙げられる。メタクリレート系モノマーは皮膚感さ性が比較的弱いという利点があるが、一般のインクに比べ硬化収縮の度合いが大きいという特性がある。
また、無彩色（白色）のＵＶ硬化型インクとしては、例えば、金属微粒子の含有量が１０〜１３％の範囲にあるインクや、Ｎ−ビニルカプロラクタムを含有するインクが挙げられる。これらの成分を含有することによりレベリング性が向上する。

照射部４００は、キャリッジ２００の側面（Ｘ軸方向の面）に備えられており、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３５）からの駆動信号に基づいて、ＵＶ光を照射する。
照射部４００はＵＶ光を照射する光源を備え、光源としては、例えばＬＥＤが挙げられる。ＬＥＤを用いることにより、点灯と消灯の切り替えが容易であり、照射タイミングの制御を適切に行うことができる。

キャリッジ２００は、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３５）からの駆動信号に基づいて、Ｚ軸方向（高さ方向）及びＸ軸方向（主走査方向）の移動が制御される。

キャリッジ２００は、ガイド２０１に沿って主走査方向（Ｘ軸方向）に走査移動する。走査部２０６は、駆動プーリ２０３、従動プーリ２０４、駆動ベルト２０２、及びモータ２０５を有する。キャリッジ２００は、駆動プーリ２０３及び従動プーリ２０４の間に掛け回された駆動ベルト２０２に固定されている。モータ２０５で駆動ベルト２０２を駆動することにより、キャリッジ２００は主走査方向に左右に走査移動する。ガイド２０１は、装置本体の側板２１１Ａ及び２１１Ｂに支持されている。高さ調整部２０７はモータ２０９及びスライダ２０８を有する。高さ調整部２０７は、モータ２０９を駆動してスライダ２０８を上下動させることで、ガイド２０１を上下させる。ガイド２０１が上下移動することによりキャリッジ２００が上下動し、キャリッジ２００の媒体１０１に対する高さを調整することができる。

以下、液体を吐出する装置１の画像形成動作について説明する。
まず、搬送ユニット１００は、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３５）からの駆動信号に基づいて、Ｙ軸方向（副走査方向）に移動し、媒体１０１を、画像（液体塗布面１０２）を形成させるための初期位置に位置させる。

続いて、キャリッジ２００は、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３５）からの駆動信号に基づいて、ヘッドユニット３００によるＵＶ硬化型インクの吐出に適した高さ（例えば、ヘッドユニット３００と媒体１０１とのヘッド間ギャップが１ｍｍとなる高さ）に移動する。なお、ヘッドユニット３００の高さは、高さセンサ４１により検知されることで、ＣＰＵ３３に把握される。

続いて、キャリッジ２００は、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３５）からの駆動信号に基づいて、Ｘ軸方向（主走査方向）に往復移動し、この往復移動の際に、ヘッドユニット３００は、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３５）からの駆動信号に基づいて、ＵＶ硬化型インクを吐出する。これにより、媒体１０１上には、１走査分の画像（液体塗布面１０２）が形成される。

続いて、媒体１０１上に１走査分の画像（液体塗布面１０２）が形成されると、搬送ユニット１００は、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３５）からの駆動信号に基づいて、Ｙ軸方向（副走査方向）に１走査分移動する。

以下、画像（液体塗布面１０２）の形成が完了するまで、１走査分の画像（液体塗布面１０２）を形成する動作と搬送ユニット１００をＹ軸方向へ１走査分移動させる動作とが交互に行われる。

そして、媒体１０１上での画像（液体塗布面１０２）の形成が完了すると、ＵＶ硬化型インクが平滑化される時間（以下、「レベリング時間」と称する場合がある）まで待機され、この後、照射部４００によるＵＶ光の照射が行われる。

次に、画像形成の一例を図５及び図６を用いて説明する。
図５は、主走査方向、副走査方向及び記録媒体の搬送方向を説明するための上面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。図５（Ａ）では、媒体１０１、照射部４００（照射部の一例）が図示されている。照射部４００は主走査方向Ｘに走査され、硬化線４２０を照射する。また、図５（Ｂ）は図５（Ａ）における側面図であり、照射部４００から硬化線４２０が照射される。なお、硬化線４２０は模式的に図示するものである。

図６は、液体の吐出、硬化線の照射、更に液体の吐出の一例を模式的に説明するための側面図（Ａ）〜（Ｃ）であり、図６における（Ａ）〜（Ｃ）は時間の経過を表している。図示されるキャリッジ２００は、液体吐出及び光照射を行う部材を備えており、主走査方向Ｘ、すなわち副走査方向Ｙと直交する方向（紙面の奥方向）に走査される。
なお、主走査方向の一端から他端へ走査する処理をスキャンとも称する。

まず、図６（Ａ）に示されるように、スキャン時に液体６０の吐出のみを行う。この時点では、硬化線を照射しないため、液体６０は硬化せず、表面張力により液滴の表面が平滑になる。この工程をレベリングなどとも称する。

次いで、図６（Ｂ）に示されるように、次のスキャンでは硬化線４２０の照射のみを行う。液体の吐出と硬化線の照射をスキャンごとに分けることで、液体の表面形状が平滑になる。一方、液体を吐出しながら硬化線を照射した場合、液体が滴の状態で硬化するため、表面形状が凹凸になる。

次いで、図６（Ｃ）に示されるように、上記の硬化線４２０の照射により、硬化膜６２が形成され、次のスキャンでは図６（Ａ）のように液体６０の吐出のみが行われる。

次に、本発明に係る液体を吐出する装置の照射部４００における分割点灯について図７及び図８に基づき説明する。図７及び図８における照射部４００は、媒体１０１側から見た場合を模式的に示している。
本実施形態における照射部４００は、複数のＬＥＤ光源を有し、該複数のＬＥＤ光源を部分点灯させることにより、副走査方向の照射位置を可変させる。

図７は画像形成の一例を示すものである。図７の例は、１回のスキャンにおいて液体の吐出と硬化線の照射を行う場合を示している。そのため、液体の吐出の直後に硬化線の照射が行われることとなる。この場合、１スキャンに相当する幅の照射面積となるようにＬＥＤ光源を部分点灯させ、使用しない部分は消灯させる。

図８は画像形成の他の例を示すものである。図８（Ａ）は、ある時点のスキャン（第１スキャンと称する）を示し、図８（Ｂ）は更にその次のスキャン（第２スキャンと称する）を示す。本例では、図８（Ａ）に示されるように、第１スキャンに液体の吐出のみを行い、吐出された液体にすぐに硬化線を照射しない。次いで、液体吐出ヘッド及び照射部が副走査方向に移動し、移動した後で行う第２スキャンのタイミングで硬化線の照射を行う。このとき、図７と同様に使用ヘッドの幅の分だけＬＥＤ光源を部分点灯させ、液体を硬化させる。これにより、吐出された液体が媒体上で濡れ広がった状態で硬化される。

本発明に係る液体を吐出する装置は、媒体１０１に硬化線の照射によって硬化する液体を吐出する複数の液体吐出ヘッドを有するヘッドユニット３００と、媒体１０１に吐出された液体に硬化線を照射する照射部４００と、ヘッドユニット３００及び照射部４００を搭載し、媒体１０１の搬送方向と垂直な方向を主走査方向とし、前記媒体の搬送方向と平行な方向を副走査方向としたとき、主走査方向に往復移動するキャリッジ２００と、を備える。

図９にキャリッジ２００の一例を示す。
図９に示すように、ヘッドユニット３００は、図中矢印で示す副走査方向に沿って配列された無彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッド及び有彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッドを有し、副走査方向の最も上流側及び／又は最も下流側に無彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッドが配置されている。
図９の例では、副走査方向に沿って各３個の液体吐出ヘッド（上段のヘッド３０，中段のヘッド３１，下段のヘッド３２）、主走査方向に沿って各３個の液体吐出ヘッド（無彩色インクとしてＷ及びＣＬ、有彩色インクとしてＹ、Ｋ、Ｃ及びＭを吐出するノズル列を備えたヘッド）が配置されている。上段の無彩色インクを吐出する液体吐出ヘッドを「３０ＷＣＬ」、中段の有彩色インクを吐出する液体吐出ヘッドを「３１ＹＫ」及び「３１ＣＭ」のように示し、以降の図中においても同様である。
さらに、主走査方向下流側にはプライマー（Ｐｒ）を吐出する液体吐出ヘッドが同様に３個配置されている。

照射部４００は、少なくとも副走査方向に沿って配列された点灯制御が可能な複数の光源４１２を有し、液体吐出ヘッドに対応して吐出された液体に硬化線の照射を行う。そして、ｎ回目の走査時に無彩色の液体を吐出した後、（ｎ＋２）回目以降の走査時に、ｎ回目に吐出した無彩色の液体に対応する光源を点灯し、硬化線の照射を行う。

ここで、無彩色の液体は、下地層及び／又はコーティング層の形成に関与する液体である。
無彩色の液体が下地層の形成に関与する液体である場合において、副走査方向の最も上流側に配置された液体吐出ヘッド（３０ＷＣＬ）から吐出された無彩色の液体の硬化が完了した後、その下流に配置された液体吐出ヘッド（３１ＹＫ、３１ＣＭ、３２ＹＫ、３２ＣＭ）から吐出された有彩色の液体の吐出及び硬化を行う。
また、無彩色の液体がコーティング層の形成に関与する液体である場合において、少なくとも副走査方向の最も上流側に配置された液体吐出ヘッド（３０ＹＫ、３０ＣＭ）から吐出された有彩色の液体の硬化が完了した後、最も下流側に配置された液体吐出ヘッド（３２ＷＣＬ）から吐出された無彩色の液体の吐出及び硬化を行う。

硬化線の照射によって硬化する液体の吐出から、吐出された液体に対する硬化線照射までの時間の長さ（タイミング）は任意で設定することができる。照射部４００は、設定されたタイミングで照射を行う。
複数種類の液体について、それぞれ異なるタイミングで照射を行うように設定することで、媒体に吐出された液体のドットサイズを適切に制御し、所望の品質の画像を得ることができる。特に、十分なレベリング時間を確保することにより、平滑な面を有する塗膜を形成することができる。平滑な下地面を形成することで、その上に形成される有彩色の画像層を高精細なものとすることができる。

硬化線照射までの時間は、例えば、それぞれの種類の液体に対して、硬化後に形成すべき目標のドットサイズ、硬化に必要な硬化線の累積強度、及び媒体上において液体が拡がる速さ（拡散速度）等に応じて設定される。
目標のドットサイズは、液体毎に異なっていてもよい。例えば、無彩色の液体（白色またはクリア等の下地層やコーティングなどの全面印刷用のインク）と、有彩色の液体（ＣＭＹＫインク等のカラー画像形成用のインク）とを吐出する場合、前者のドットサイズを後者のドットサイズよりも大きく設定することが好ましい。
下地層は特に平滑性と高隠蔽性を確保するために、十分なレベルング時間を設けることが好ましい。

（第１の実施形態）
本実施形態において形成される画像を図１０に示す。
図１０に示すように、本実施形態では、媒体１０１としての有色基材上に、下地層としての無彩色インクからなる硬化膜６２が形成され、その上に有彩色インクを硬化させた塗膜層６０ｂが形成される。形成された画像（印刷物）は、矢印Ｖで示す視野方向から観察される。

有色基材上に画像形成を行う場合、下地の色の影響を受けやすい。そのため、下地層として無彩色（白色）インク層を形成し、高画質化を目指すことが知られている。下地層に求められる塗膜品質としては、その上に画像形成の為の有彩色（カラー）インク層が形成されるため、少なくとも平滑である事が求められる。平滑な面を得るためには、レベリング時間を長く設ける必要がある。

レベリング時間確保のために画像形成速度を低下させると、生産性の低下につながる。また、下地層の形成を別プロセスで行うとしても同様に生産性の低下につながる。
本実施形態においては、上述の液体を吐出する装置を用い、下地層と画像層とを同一プロセスで形成可能であり、かつ高画質化と生産性向上の両立を実現することができる。

本実施形態のプロセスを構成する各ステップを図１１〜図１４に示す。
図１１は第１〜第３のステップ、図１２は第４〜第６のステップ、図１３は第７〜第１９のステップ、図１４は第１０〜第１２のステップをそれぞれ示している。
各図において、左側はキャリッジ２００の媒体１０１対向面の模式図及び媒体１０１上に吐出された液体の模式図を示したものであり、右側はキャリッジ２００及び媒体１０１の側面模式図である。
本実施形態に係る液体を吐出する方法は、副走査方向に沿って配列された無彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッド及び有彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッドから液体を吐出する工程と、副走査方向に沿って配列された個別に点灯制御が可能な複数の光源を有する照射部から、前記液体吐出ヘッドに対応して吐出された液体に硬化線の照射を行う工程と、を有し、ｎ回目の走査時に無彩色の液体を吐出した後、（ｎ＋２）回目以降の走査時に、ｎ回目に吐出した前記無彩色の液体に対応する光源を点灯し、硬化線の照射を行う。

図１１の第１のステップ（ｎ回目の走査）において、上段の液体吐出ヘッド３０ＷＣＬから無彩色（白色）の液体が吐出される。このとき、硬化線の照射は行われない。
第２のステップ（ｎ＋１回目の走査）及び第３のステップ（ｎ＋２回目の走査）においても同様に、液体吐出ヘッド３０ＷＣＬから無彩色の液体が吐出され、硬化線の照射は行われない。以前の走査で吐出された液体はレベリングされる。

図１２の第４のステップ（ｎ＋３回目の走査）から第６のステップ（ｎ＋５回目の走査）において、既に吐出されレベリングされた未硬化の液体に対して硬化線の照射が行われ、下地層の硬化膜６２が形成される。

次いで、図１３の第７〜第９のステップにおいては、中段の液体吐出ヘッド３１ＹＫ及び３１ＣＭから硬化膜６２上に有彩色の液体が吐出され、直ちに硬化線の照射が行われる。続く図１４の第１０〜第１２のステップにおいても、下段の液体吐出ヘッド３２ＹＫ及び３２ＣＭから有彩色の液体が吐出され、直ちに硬化線の照射が行われる。

以上のステップにより、副走査方向のキャリッジの移動が往路一回のみで無彩色の下地層上に有彩色の画像層が形成される。
また、無彩色の液体は、吐出後少なくとも後続のキャリッジの主走査方向往復の間硬化線の照射は行われず、その間にレベリングされる。これにより、平滑な下地層が形成される。

（第２の実施形態）
本実施形態において形成される画像を図１５に示す。
図１５に示すように、本実施形態では、媒体１０１としての透明基材上に、下地層としての無彩色（白色）インクからなる硬化膜６２が形成され、その上に有彩色インクを硬化させた塗膜層６０ｂが形成される。形成された画像（印刷物）は、矢印Ｖで示す視野方向から観察される。透明基材を用いることにより、光の透過する部分と透過しない部分を有する画像となり、例えば、昼夜で異なる画像が観察できる態様、バックライトＬ等を用いて透明基材の背面から光を透過させて観察する態様等の用途が考えられる。
本実施形態の画像は、媒体１０１として透明基材を用いる以外は、上述の第１の実施形態と同様に形成することができる。

（第３の実施形態）
本実施形態において形成される画像を図１６に示す。
図１６に示すように、本実施形態では、媒体１０１としての透明基材上に、有彩色インクを硬化させた塗膜層６０ｂが形成され、その上に無彩色（白色）インクからなる硬化膜６２が形成される。形成された画像（印刷物）は、矢印Ｖで示す視野方向から観察される。

本実施形態のプロセスを構成する各ステップを図１７〜図２０に示す。
図１７は第１〜第３のステップ、図１８は第４〜第６のステップ、図１９は第７〜第１９のステップ、図２０は第１０〜第１２のステップをそれぞれ示している。
各図において、左側はキャリッジ２００の媒体１０１対向面の模式図及び媒体１０１上に吐出された液体の模式図を示したものであり、右側はキャリッジ２００及び媒体１０１の側面模式図である。

図１７の第１のステップ（ｎ回目の走査）において、上段の液体吐出ヘッド３０ＹＫ及び３０ＣＭから有彩色の液体が吐出され、直ちに硬化線の照射が行われる。
第２のステップ（ｎ＋１回目の走査）及び第３のステップ（ｎ＋２回目の走査）においても同様に、液体吐出ヘッド３０ＹＫ及び３０ＣＭから有彩色の液体が吐出され、硬化線の照射が行われる。

図１８の第４のステップ（ｎ＋３回目の走査）から第６のステップ（ｎ＋５回目の走査）において、中段の液体吐出ヘッド３１ＹＫ及び３１ＣＭから有彩色の液体が吐出され、直ちに硬化線の照射が行われる。

次いで、図１９の第７のステップ（ｎ回目の走査）において、下段の液体吐出ヘッド３２ＷＣＬから無彩色（白色）の液体が吐出される。このとき、硬化線の照射は行われない。
第８のステップ（ｎ＋１回目の走査）及び第９のステップ（ｎ＋２回目の走査）においても同様に、液体吐出ヘッド３２ＷＣＬから無彩色の液体が吐出され、硬化線の照射は行われない。以前の走査で吐出された液体はレベリングされる。

図２０の第１０のステップ（ｎ＋３回目の走査）から第１２のステップ（ｎ＋５回目の走査）において、既に吐出されレベリングされた未硬化の液体に対して硬化線の照射が行われ、コーティング層の硬化膜６２が形成される。

以上のステップにより、副走査方向のキャリッジの移動が往路一回のみで有彩色の画像層上に無彩色のコーティング層が形成される。
また、無彩色の液体は、吐出後少なくとも後続のキャリッジの主走査方向往復の間硬化線の照射は行われず、その間にレベリングされる。これにより、平滑なコーティング層が形成される。
無彩色のコーティング層を形成することにより隠蔽性が確保される。

（第４の実施形態）
上述の第３の実施形態において、無彩色の液体として白色インクではなくクリアインクを用いる以外は同様にして画像（印刷物）を形成することができる。
有彩色の画像層上に平滑なクリアコーティング層が形成されることにより、画質が向上する。

６０ 液体
６０ａ 無彩色インク
６０ｂ 有彩色インク
６２ 硬化膜
１０１ 記録媒体
２００ キャリッジ
３００ ヘッドユニット
３０ 液体吐出ヘッド（上段）
３１ 液体吐出ヘッド（中段）
３２ 液体吐出ヘッド（下段）
４００ 照射部（照射ユニット）
４１２ ＬＥＤ光源
４２０ 硬化線

特許第４３１１４９１号公報 特開２０１０−００５９３４号公報

Claims (7)

1. 媒体に硬化線の照射によって硬化する液体を吐出する複数の液体吐出ヘッドを有するヘッドユニットと、
   前記媒体に吐出された液体に硬化線を照射する照射部と、
   前記ヘッドユニット及び前記照射部を搭載し、前記媒体の搬送方向と垂直な方向を主走査方向とし、前記媒体の搬送方向と平行な方向を副走査方向としたとき、主走査方向に往復移動するキャリッジと、を備え、
   前記ヘッドユニットは、副走査方向に沿って配列された無彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッド及び有彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッドを有し、副走査方向の最も上流側及び／又は最も下流側に前記無彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッドが配置され、
   前記照射部は、少なくとも副走査方向に沿って配列された点灯制御が可能な複数の光源を有し、前記液体吐出ヘッドに対応して吐出された液体に硬化線の照射を行い、
   ｎ回目の走査時に無彩色の液体を吐出した後、（ｎ＋２）回目以降の走査時に、ｎ回目に吐出した前記無彩色の液体に対応する光源を点灯し、硬化線の照射を行うことを特徴とする液体を吐出する装置。
2. 前記無彩色の液体が、下地層及び／又はコーティング層の形成に関与する液体であることを特徴とする請求項１に記載の液体を吐出する装置。
3. 副走査方向の最も上流側に配置された前記液体吐出ヘッドから吐出された無彩色の液体の硬化が完了した後、その下流に配置された前記液体吐出ヘッドから吐出された有彩色の液体の吐出及び硬化を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の液体を吐出する装置。
4. 副走査方向の最も上流側に配置された前記液体吐出ヘッドから吐出された有彩色の液体の硬化が完了した後、最も下流側に配置された前記液体吐出ヘッドから吐出された無彩色の液体の吐出及び硬化を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の液体を吐出する装置。
5. 前記無彩色の液体の金属微粒子の含有量が１０〜１３％の範囲にあることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
6. 前記無彩色の液体が、Ｎ−ビニルカプロラクタムを含有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液体を吐出する装置。
7. 媒体に硬化線の照射によって硬化する液体を吐出する複数の液体吐出ヘッドを有するヘッドユニットと、
   前記媒体に吐出された液体に硬化線を照射する照射部と、
   前記ヘッドユニット及び前記照射部を搭載し、主走査方向に往復移動するキャリッジと、を備える液体を吐出する装置の液体を吐出する方法であって、
   副走査方向に沿って配列された無彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッド及び有彩色の液体を吐出する液体吐出ヘッドから液体を吐出する工程と、
   少なくとも副走査方向に沿って配列された点灯制御が可能な複数の光源を有する照射部から、前記液体吐出ヘッドに対応して吐出された液体に硬化線の照射を行う工程と、を有し、
   ｎ回目の走査時に無彩色の液体を吐出した後、（ｎ＋２）回目以降の走査時に、ｎ回目に吐出した前記無彩色の液体に対応する光源を点灯し、硬化線の照射を行うことを特徴とする液体を吐出する方法。