JP2022155472A - 画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】メタリックカラーのような色彩のある高光沢の画像表現ができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】本発明の一態様に係る画像形成装置は、記録媒体上に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記記録媒体上の前記液体に光を照射する照射部と、前記液体吐出ヘッドと、前記照射部と、が設けられたキャリッジと、前記キャリッジを前記記録媒体に対して主走査方向に相対移動させる主走査移動と、前記キャリッジを前記記録媒体に対して前記主走査方向と直交する前記副走査方向に相対移動させる副走査移動と、を交互に行う移動部と、を備え、前記液体は、メタリックインクと、カラーインクと、を含み、前記液体吐出ヘッドは、前記主走査移動のうち、第１主走査移動において前記記録媒体に前記メタリックインクを吐出した領域に対し、前記第１主走査移動より後の第２主走査移動において、前記カラーインクを吐出し、前記照射部は、前記カラーインクを吐出した後の前記領域に前記光を照射する。【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラムに関する。

従来、記録媒体上に液体を吐出する複数のノズルが副走査方向にノズル列として設けられている液体吐出ヘッドと、記録媒体と、を主走査方向及び主走査方向に直交する副走査方向のそれぞれに相対移動させながら液体を吐出して、記録媒体に画像を形成する画像形成装置が知られている。

また、紫外線硬化型の金属粒子を含むメタリックインクを吐出して画像を形成する際、レベリング工程と仮硬化工程と本硬化工程を実施して画像の輝度を向上させる印刷方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１の印刷方法では、メタリックインクのみの画像形成しか開示されておらず、メタリックカラーのような色彩のある高光沢の画像表現はできない。このメタリックカラーとは、ある領域にメタリックインクとカラーインクを重ね合わせることで表現するものである。

本発明は、メタリックカラーのような色彩のある高光沢の画像表現ができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る画像形成装置は、記録媒体上に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記記録媒体上の前記液体に光を照射する照射部と、前記液体吐出ヘッドと、前記照射部と、が設けられたキャリッジと、前記キャリッジを前記記録媒体に対して主走査方向に相対移動させる主走査移動と、前記キャリッジを前記記録媒体に対して前記主走査方向と直交する前記副走査方向に相対移動させる副走査移動と、を交互に行う移動部と、を備え、前記液体は、メタリックインクと、カラーインクと、を含み、前記液体吐出ヘッドは、前記主走査移動のうち、第１主走査移動において前記記録媒体に前記メタリックインクを吐出した領域に対し、前記第１主走査移動より後の第２主走査移動において、前記カラーインクを吐出し、前記照射部は、前記カラーインクを吐出した後の前記領域に前記光を照射する。

本発明によれば、メタリックカラーのような色彩のある高光沢の画像表現ができる。

第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成例の図であり、図１（ａ）は装置前面側から視た斜視図、図１（ｂ）は装置背面側から視た斜視図である。 第１実施形態に係るキャリッジの構成例の図である。 第１実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成例の図である。 第１実施形態に係るコントローラユニットの機能構成例の図である。 第１実施形態に係る画像形成装置の動作例のフローチャートである。 用紙への画像形成の様子を示す図であり、図６（ａ）乃至図６（ｄ）は第１回目乃至第４回目の主走査移動での画像形成例を示す図である。 比較例に係るキャリッジの構成の図である。 実施形態に係る画像形成装置の全体構成の他の例の斜視図である。 変形例に係る画像形成装置のキャリッジの構成例を示す図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一の構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

また以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための画像形成装置を例示するものであって、本発明を以下に示す実施形態に限定するものではない。以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張している場合がある。

実施形態に係る画像形成装置は、記録媒体上に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、記録媒体上の液体に光を照射する照射部と、液体吐出ヘッドと、照射部と、が設けられたキャリッジと、キャリッジを記録媒体に対して主走査方向に相対移動させる主走査移動と、キャリッジを記録媒体に対して主走査方向と直交する副走査方向に相対移動させる副走査移動と、を交互に行う移動部と、を備える。

液体は、メタリックインクと、カラーインクと、を含む。メタリックインク及びカラーインクは、例えば紫外線硬化型であり、照射部は紫外線を照射することで、液体を硬化させる。

また実施形態では、液体吐出ヘッドは、主走査移動のうち、第１主走査移動において記録媒体にメタリックインクを吐出した領域に対し、第１主走査移動より後の第２主走査移動において、カラーインクを吐出し、照射部は、カラーインクを吐出した後の領域に前記光を照射する。これにより、メタリックインクの吐出から硬化開始までの時間を長く確保することで、記録媒体に形成された画像の光沢度を向上させる。

ここで、メタリックとは金属的な光沢を有するものの表現である。

以下、用紙に紫外線硬化型のインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置を一例として実施形態を説明する。ここで、インクは液体の一例であり、用紙は記録媒体の一例である。用紙は普通紙又は光沢紙等の各種のものを含む。但し、記録媒体は用紙に限定されるものではなく、プラスチックフイルム、プリプレグ又は銀箔等であってもよい。

また、実施形態の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷は何れも同義語とする。さらに、液体は、液体吐出ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。

より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

また、液体吐出ヘッドとは、ノズルから液体を吐出・噴射する機能部品である。液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータ等を使用するものが含まれる。

以下の説明では、主走査方向をＸ軸方向とし、主走査方向と略直交する副走査方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方に直交する方向をＺ軸方向とする。なお、Ｘ軸方向で矢印が向いている方向を＋Ｘ方向、＋Ｘ方向の反対方向を－Ｘ方向と表記し、Ｙ軸方向で矢印が向いている方向を＋Ｙ方向、＋Ｙ方向の反対方向を－Ｙ方向と表記し、Ｚ軸方向で矢印が向いている方向を＋Ｚ方向、＋Ｚ方向の反対方向を－Ｚ方向と表記する。但し、これらは画像形成装置の向きを制限するものではなく、画像形成装置の向きは任意である。

［第１実施形態］
（画像形成装置１０の全体構成例）
まず、実施形態に係る画像形成装置１０の全体構成を説明する。図１は、画像形成装置１０の全体構成の一例を示す斜視図である。図１（ａ）は装置前面側から視た斜視図、図１（ｂ）は装置背面側から視た斜視図である。

画像形成装置１０は、キャリッジ２００と、用紙Ｐを載置する載置台１３とを備える。キャリッジ２００には、インク吐出ヘッドと、照射ユニットとが設けられている。インク吐出ヘッドは、用紙Ｐ上にインクを吐出する複数のノズルが副走査方向にノズル列として設けられている液体吐出ヘッドの一例である。

インク吐出ヘッドは、ノズルからインクを吐出することによって画像を形成する。ノズルは、載置台１３に向き合うように設けられている。また照射ユニットも載置台１３に向き合うように設けられている。インク吐出ヘッド及び照射ユニットについては、別途図２を参照して詳述する。

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軸方向に移動可能に保持している。キャリッジ２００は、ガイドロッド１９に沿って、用紙Ｐに対して主走査方向に相対移動する主走査移動を行う。

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、載置台１３の下部に設けられたガイドレール２９に沿ってＹ軸方向に移動可能となっている。キャリッジ２００は、ガイドレール２９に沿って、記録媒体に対して副走査方向に相対移動する副走査移動を行う。

さらに、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。

画像形成装置１０は、＋Ｘ方向に沿った主走査移動である往路のみで画像を形成する一方向印刷を行う。

（キャリッジ２００の構成例）
次に図２を参照して、キャリッジ２００の構成を説明する。図２は、キャリッジの構成の一例を示す図である。図２は、図１のキャリッジ２００を－Ｚ方向側から視た図である。

キャリッジ２００は、－Ｚ方向側が開放された箱状部材である。図２に示すように、キャリッジ２００は箱状部材の内部に、メタリックインク吐出ヘッド３００と、カラーインク吐出ヘッド３０１ａ及び３０１ｂと、照射ユニット４００とを備える。

なお、カラーインク吐出ヘッド３０１ａ及び３０１ｂは、吐出するインクの色及び配置された位置を除き同じ構成であるため、以下では、特に区別しない場合にはカラーインク吐出ヘッド３０１と総称する。

メタリックインク吐出ヘッド３００とカラーインク吐出ヘッド３０１も、吐出するインクの種類及び配置された位置を除いて同じ構成である。但し、これらは必ずしも同じ構成でなくてもよい。

キャリッジ２００は、メタリックインク吐出ヘッド３００、カラーインク吐出ヘッド３０１及び照射ユニット４００を、キャリッジ２００の－Ｚ方向側に配置される用紙Ｐに向き合うようにして保持する。

メタリックインク吐出ヘッド３００は、圧力発生部としての圧電素子を有し、駆動信号に応じて収縮し、収縮に伴う圧力変化によって、ノズル列３００ｎに含まれる各ノズルを通してメタリックインクを－Ｚ方向側に吐出する。

実施形態に係るメタリックインクは、紫外線硬化型インクであり、少なくともモノマーまたはオリゴマー、光重合開始剤、メタリック粒子を含んで構成されている。紫外線硬化型インクには、例えばメタクリレート系モノマーを含むインク等を使用できる。メタクリレート系モノマーは皮膚感さ性が比較的弱く、また硬化収縮の度合いが大きいという特性がある。

また紫外線硬化型インクは、さらに添加剤を含んでもよい。添加剤は、例えば、増感剤、分散剤、レベル剤、重合禁止剤であり、適宜選択可能である。

また実施形態では、メタリック粒子は、外径５［μｍ］程度、厚さ０．１［μｍ］以上で０．２［μｍ］以下程度のアルミニウム粒子であり、鱗片状又は扁平状の粒子である。但し、これに限定されるものではなく、アルミニウム以外の金属粒子を用いることができ、形状も鱗片状でなくてもよい。

カラーインク吐出ヘッド３０１は、圧力発生部としての圧電素子を有し、駆動信号に応じて収縮し、収縮に伴う圧力変化によって、ノズル列３０１ｎに含まれる各ノズルを通してカラーインクを－Ｚ方向側に吐出する。

実施形態に係るカラーインクは、紫外線硬化型インクであり、少なくともモノマーまたはオリゴマー、光重合開始剤、着色粒子を含んで構成されている。着色粒子は染料や顔料等の粒子である。着色粒子の色は、例えばシアン、マゼンタ、イエロー及びブラック等であるが、これに限定されるものではなく、画像形成装置１０の用途に応じて適宜選択できる。

紫外線硬化型インクを構成する材料は、上記に特に制限されるものではなく、画像形成装置１０の用途に応じて各種材料を適宜使用できる。インクの粘度、表面張力に関しても同様である。

メタリックインクとカラーインクの少なくとも一方が溶媒を含有すると、揮発性が高くなり、硬化効率又は乾燥効率を向上させる観点で好ましい。またメタリックインクとカラーインクの少なくとも一方が水を含有すると、耐環境性の観点で好ましい。

照射ユニット４００は、用紙Ｐ上のメタリックインク及びカラーインクに光を照射する照射部の一例である。

実施形態では、照射ユニット４００は、紫外線を照射することで、用紙Ｐ上のメタリックインク及びカラーインクを硬化させる。硬化されたメタリックインク及びカラーインクは用紙Ｐに付着して定着する。照射ユニット４００として例えばＵＶ（Ultra Violet）ランプを使用できる。

副走査方向における照射ユニット４００の長さは、副走査方向におけるメタリックインク吐出ヘッド３００及びカラーインク吐出ヘッド３０１の各長さより長い方が好ましい。こうすることで、メタリックインク吐出ヘッド３００又はカラーインク吐出ヘッド３０１により、１回の主走査移動で用紙Ｐ上に吐出されたインクの副走査方向における全体に紫外線を照射できる。

図２に示すように、キャリッジ２００では、照射ユニット４００、メタリックインク吐出ヘッド３００及びカラーインク吐出ヘッド３０１が主走査移動における往路の上流側から下流側に向けてこの順で設けられている。カラーインク吐出ヘッド３０１ａ及び３０１ｂは、主走査方向に沿って並んで設けられている。

メタリックインク吐出ヘッド３００は、副走査方向に沿ったカラーインク吐出ヘッド３０１の下流側（＋Ｙ方向側）に、カラーインク吐出ヘッド３０１が配置された位置から所定の副走査幅の２倍分ずれた位置に設けられている。この副走査幅は、ノズル列３００ｎ及び３０１ｎの副走査方向に沿った長さに略等しい。

カラーインク吐出ヘッド３０１と照射ユニット４００は、副走査方向において重なるように設けられ、メタリックインク吐出ヘッド３００と照射ユニット４００は、副走査方向において重ならないように設けられている。

具体的には、メタリックインク吐出ヘッド３００は、副走査方向に沿った照射ユニット４００の下流側（＋Ｙ方向側）に、照射ユニット４００が配置された位置から副走査幅分ずれた位置に設けられている。

（画像形成装置１０のハードウェア構成例）
次に図３を参照して、画像形成装置１０のハードウェア構成を説明する。図３は、画像形成装置１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

図３に示すように、画像形成装置１０は、コントローラユニット３と、検知群４と、搬送ユニット１００と、キャリッジ２００と、メタリックインク吐出ヘッド３００と、カラーインク吐出ヘッド３０１と、照射ユニット４００と、メンテナンスユニット５００とを有する。

これらのうち、コントローラユニット３は、ユニット制御回路３１と、メモリ３２と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３３と、Ｉ／Ｆ（Interface）３４とを有する。

Ｉ／Ｆ３４は、画像形成装置１０と外部装置であるＰＣ（Personal Computer）２と接続するためのインタフェースである。画像形成装置１０とＰＣ２６との接続形態はどのようなものであってもよく、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等で接続できる。

ＣＰＵ３３は、メモリ３２を作業領域に用いて、画像形成装置１０の各ユニットを、ユニット制御回路３１を介して制御する。具体的には、ＣＰＵ３３は、ＰＣ２６から受信する画像データ及び検知群４により検知されたデータに基づいて、各ユニットを制御し、用紙Ｐ上に画像を形成する。

検知群４は、キャリッジ２００の主走査方向の位置を検知するエンコーダセンサ等の画像形成装置１０に備えられている各種センサである。

ＰＣ２６はプリンタドライバがインストールされている。プリンタドライバは、画像形成装置１０に送信するための画像データを生成する。画像データは、画像形成装置１０のキャリッジ２００等を動作させるコマンドデータと、形成対象とする画像に関する画素データとを含んでいる。

搬送ユニット１００は、用紙Ｐを搬送させるための搬送機構を備えるユニットである。また搬送ユニット１００は、キャリッジ２００を用紙Ｐに対して主走査方向に相対移動させる主走査移動と、キャリッジ２００を用紙Ｐに対して副走査方向に相対移動させる副走査移動と、を行う移動部の一例である。搬送ユニット１００は、ガイドロッド１９及びガイドレール２９等を含む。

メンテナンスユニット５００は、メタリックインク吐出ヘッド３００及びカラーインク吐出ヘッド３０１の吐出機能の維持回復機構を有する。維持回復機構は、画像形成装置１０が画像の形成を行わない期間にノズルを乾燥から保護するためにノズル面を覆うためのキャップを含む。

このキャップは、純粋にノズル面を覆い、乾燥から保護するためだけの機能を備えた保湿キャップと、保湿キャップの機能に加え、吸引ポンプに接続し、メタリックインク吐出ヘッド３００及びカラーインク吐出ヘッド３０１から増粘したインクを吸引する吸引キャップ等を含む。

（コントローラユニット３の機能構成例）
次に、画像形成装置１０が備えるコントローラユニット３の機能構成について説明する。図４は、コントローラユニット３の機能構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、コントローラユニット３は、画像処理部１２と、制御部３０とを有する。

画像処理部１２は、データ受理部１２１と、データ生成部１２２と、データ出力部１２３とを有する。

データ受理部１２１は、ＰＣ２６から画像データを受理する。画像データは、形成対象である画像のパターン又は色等の情報を含む。データ生成部１２２は、データ受理部１２１で受理した画像データについて、ＣＭＹＫ変換処理や減階調処理、画像変換処理等の所定のデータ処理を行い、画像データに基づき、用紙Ｐに画像を形成するための記録データを生成する。データ出力部１２３は、生成された記録データを制御部３０に出力する。

制御部３０は、吐出制御部１４と、印刷モード受理部２１と、照射駆動部２２と、第１駆動部２３と、第２駆動部２４と、形成制御部２５とを有する。

吐出制御部１４は、記録データに基づき、メタリックインク吐出ヘッド３００及びカラーインク吐出ヘッド３０１にインクを吐出させる。印刷モード受理部２１は、印刷モードに関する情報を受理する。印刷モードは、カラー又はモノクロの印刷や用紙Ｐの片面又は両面の印刷等を示す情報である

照射駆動部２２は、照射ユニット４００を駆動させ、紫外線を照射させる。

第１駆動部２３は、キャリッジ２００を副走査方向へ移動させ、キャリッジ２００と用紙Ｐを副走査方向に相対移動させる。第２駆動部２４は、キャリッジ２００を主走査方向へ移動させ、キャリッジ２００と用紙Ｐを主走査方向に相対移動させる。

形成制御部２５は、画像処理部１２から記録データを受け付け、受け付けた記録データに応じて、メタリックインク吐出ヘッド３００及びカラーインク吐出ヘッド３０１から記録データの各画素に対応するインクを吐出するように、吐出制御部１４、照射駆動部２２、第１駆動部２３及び第２駆動部２４を制御する。

＜画像形成装置１０の動作例＞
次に図５を参照して、画像形成装置１０の動作を説明する。図５は、画像形成装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。図５は、画像形成装置１０がＰＣ２６から画像データを受理し、記録データを形成後、画像の形成制御を開始するタイミングをトリガーにした動作を示している。また図５は、画像形成装置１０が５回の主走査移動で画像を形成する場合の動作を示している。

まず、ステップＳ５１において、形成制御部２５は、キャリッジ２００を副走査方向に移動させ、画像を記録するための初期位置に停止させる。

続いて、ステップＳ５２において、形成制御部２５は、昇降機構を駆動させ、メタリックインク吐出ヘッド３００及びカラーインク吐出ヘッド３０１によるインクの吐出に適した高さにキャリッジ２００を移動させる。高さはＺ方向に沿う位置を意味する。

この高さは、例えばメタリックインク吐出ヘッド３００及びカラーインク吐出ヘッド３０１と、用紙Ｐとの間のギャップが１ｍｍになる高さ等である。形成制御部２５は、メタリックインク吐出ヘッド３００及びカラーインク吐出ヘッド３０１の高さを検出する高さセンサの検出信号に基づき、昇降機構を駆動制御すると好適である。

続いて、ステップＳ５３において、形成制御部２５は、第１回目の主走査移動として、キャリッジ２００を往路に移動させる。

第１回目の主走査移動の際に、ステップＳ５４において、メタリックインク吐出ヘッド３００は、用紙Ｐの第１領域にメタリックインクを吐出する。第１回目の主走査移動が終了後、形成制御部２５は、キャリッジ２００を停止させ、その後、復路に主走査移動させ、主走査方向における元の位置に戻して停止させる。なお、一方向印刷における復路の主走査移動では、メタリックインク吐出ヘッド３００及びカラーインク吐出ヘッド３０１はインクの吐出を行わない。この点は、一方向印刷における復路の主走査移動においても同様である。

続いて、ステップＳ５５において、形成制御部２５は、キャリッジ２００を副走査方向に副走査幅分移動させる。

続いて、ステップＳ５６において、形成制御部２５は、第２回目の主走査移動として、キャリッジ２００を往路に移動させる。

第２回目の主走査移動の際に、ステップＳ５７において、メタリックインク吐出ヘッド３００は、用紙Ｐの第２領域にメタリックインクを吐出する。第２領域は、第１領域に対し、副走査方向に沿った下流側（＋Ｙ方向側）に副走査幅分ずれた領域である。

また、第２回目の主走査移動の際に、ステップＳ５８において、照射ユニット４００は、用紙Ｐの第１領域に吐出されたメタリックインクに対して、紫外線を照射する。これにより、用紙Ｐの第１領域に吐出されたメタリックインクは硬化して用紙Ｐに定着する。

なお、照射ユニット４００は、形成制御の開始後、ＵＶランプを常時点灯して紫外線を照射し続けている。用紙Ｐの第１領域に吐出されたメタリックインク及びカラーインクに照射ユニット４００が向き合った際にメタリックインク及びカラーインクに紫外線が照射される。用紙Ｐの第１領域に吐出されたメタリックインク及びカラーインクに照射ユニット４００が向き合うとは、用紙Ｐを平面視する方向において、第１領域と照射ユニット４００が重なることをいう。

但し、照射ユニット４００は、用紙Ｐの第１領域に吐出されたメタリックインク及びカラーインクに照射ユニット４００が向き合った時のみにＵＶランプを点灯し、それ以外の時にはＵＶランプを消灯するように制御されてもよい。これらの点は、以降における照射ユニット４００による紫外線の照射においても同様である。

ここで、メタリックインク吐出ヘッド３００は、照射ユニット４００の＋Ｙ方向側に副走査幅分ずれた位置に設けられている。従って、照射ユニット４００は、第１回目の主走査移動の際には、第１回目の主走査移動で用紙Ｐに吐出されたメタリックインクに向き合わないため、該メタリックインクに紫外線は照射されない。

一方、第２回目の主走査移動の際には、第１回目の主走査移動で用紙Ｐに吐出されたメタリックインクに向き合うため、該メタリックインクに紫外線が照射される。これにより、第１回目の主走査移動で用紙Ｐに吐出されたメタリックインクの吐出から硬化開始までの時間が長く確保される。

第２回目の主走査移動が終了後、形成制御部２５は、キャリッジ２００を停止させ、その後、復路に主走査移動させ、主走査方向における元の位置に戻して停止させる。

続いて、ステップＳ５９において、形成制御部２５は、キャリッジ２００を副走査方向に副走査幅分移動させる。

続いて、ステップＳ６０において、形成制御部２５は、第３回目の主走査移動として、キャリッジ２００を往路に移動させる。

第３回目の主走査移動の際に、ステップＳ６１において、カラーインク吐出ヘッド３０１は、用紙Ｐの第１領域にカラーインクを吐出する。

また、第３回目の主走査移動の際に、ステップＳ６２において、メタリックインク吐出ヘッド３００は、用紙Ｐの第３領域にメタリックインクを吐出する。第３領域は、第２領域に対し、副走査方向に沿った下流側（＋Ｙ方向側）に副走査幅分ずれた領域である。

また、第３回目の主走査移動の際に、ステップＳ６３において、照射ユニット４００は、用紙Ｐの第２領域に吐出されたメタリックインクに対して紫外線を照射する。これと並行して照射ユニット４００は、用紙Ｐの第１領域に吐出されたカラーインクに対して紫外線を照射する。これにより、用紙Ｐの第２領域に吐出されたメタリックインクと、用紙Ｐの第１領域に吐出されたカラーインクは硬化して用紙Ｐに定着する。

ここで、メタリックインク吐出ヘッド３００と、カラーインク吐出ヘッド３０１とを含むインク吐出ヘッドは、主走査移動のうち、第１回目の主走査移動において用紙Ｐにメタリックインクを吐出した第１領域に対し、第１回目の主走査移動より後の第３回目の主走査移動において、カラーインクを吐出し、照射ユニット４００は、カラーインクを吐出した後に紫外線を照射する。

またカラーインクは、第３回目の主走査移動においてカラーインク吐出ヘッド３０１により吐出され、照射ユニット４００はカラーインクを吐出した後の同主走査移動である第３回目の主走査移動において紫外線を照射する。

第１回目の主走査移動は第１主走査移動の一例であり、第３回目の主走査移動は第２主走査移動の一例である。第２回目の主走査移動は、第１主走査移動より後で第２主走査移動よりも前の第３主走査移動の一例である。照射ユニット４００は第３主走査移動において用紙Ｐの領域に紫外線を照射する。

第２回目の主走査移動で用紙Ｐに吐出されたメタリックインクに、第３回目の主走査移動で紫外線が照射されるため、メタリックインクの吐出から硬化開始までの時間が長く確保される。

メタリックインク吐出ヘッド３００は、カラーインク吐出ヘッド３０１に対し、副走査方向の下流側に副走査幅の２倍分ずれた位置に設けられている。そのため、第３回目の主走査移動において、メタリックインク吐出ヘッド３００は、用紙Ｐの第３領域にメタリックインクを吐出し、カラーインク吐出ヘッド３０１は、用紙Ｐの第１領域にカラーインクを吐出できる。

また、カラーインク吐出ヘッド３０１と照射ユニット４００は、副走査方向において重なるように設けられているため、第３回目の主走査移動で用紙Ｐに吐出されたカラーインクには、第３回目の主走査移動で紫外線が照射される。

第３回目の主走査移動が終了後、形成制御部２５は、キャリッジ２００を停止させ、その後、復路に主走査移動させ、主走査方向における元の位置に戻して停止させる。

続いて、ステップＳ６４において、形成制御部２５は、キャリッジ２００を副走査方向に副走査幅分移動させる。

続いて、ステップＳ６５において、形成制御部２５は、第４回目の主走査移動として、キャリッジ２００を往路に移動させる。

第４回目の主走査移動の際に、ステップＳ６６において、カラーインク吐出ヘッド３０１は用紙Ｐの第２領域にカラーインクを吐出する。

また、第４回目の主走査移動の際に、ステップＳ６７において、照射ユニット４００は、用紙Ｐの第３領域に吐出されたメタリックインクに対して紫外線を照射する。また、これと並行して照射ユニット４００は、用紙Ｐの第２領域に吐出されたカラーインクに対して紫外線を照射する。これにより、用紙Ｐの第３領域に吐出されたメタリックインクと、用紙Ｐの第２領域に吐出されたカラーインクは硬化して用紙Ｐに定着する。

ここで、カラーインクは第３回目の主走査移動においてカラーインク吐出ヘッド３０１により吐出され、照射ユニット４００はカラーインクを吐出した後の次の主走査移動である第４回目の主走査移動において紫外線を照射する。

第４回目の主走査移動が終了後、形成制御部２５は、キャリッジ２００を停止させ、その後、復路に主走査移動させ、主走査方向における元の位置に戻して停止させる。

続いて、ステップＳ６８において、形成制御部２５は、キャリッジ２００を副走査方向に副走査幅分移動させる。

続いて、ステップＳ６９において、形成制御部２５は、第５回目の主走査移動として、キャリッジ２００を往路に移動させる。

第５回目の主走査移動の際に、ステップＳ７０において、カラーインク吐出ヘッド３０１は、用紙Ｐの第３領域にカラーインクを吐出する。

また、第５回目の主走査移動の際に、ステップＳ７１において、照射ユニット４００は、用紙Ｐの第３領域に吐出されたカラーインクに対して紫外線を照射する。これにより、用紙Ｐの第３領域に吐出されたカラーインクは硬化して用紙Ｐに定着する。

このようにして、画像形成装置１０は、５回の主走査移動により用紙Ｐの第１領域乃至第３領域に画像を形成できる。

なお、図５及び図６では、５回の主走査移動により画像を形成する動作を例示したが、画像形成装置１０は、図５におけるステップＳ５５乃至ステップＳ５９の動作を繰り返し行い、主走査移動の回数を増やすこともできる。主走査移動の回数を増やすことで、用紙Ｐのより大きな領域に画像を形成できる。

（画像形成装置１０の作用効果）
次に、画像形成装置１０の作用効果について説明する。

金属粒子を含むメタリックインク等のインクを用いて画像形成を行う場合には、メタリックインクの光沢度を向上させることが重要になる。特に、紫外線硬化インクはインクが厚くなりやすく、厚みに応じて光沢性が変化するため、光沢度に改善の余地がある。

このようなメタリックインクの光沢性に関し、発明者の鋭意検討の結果、メタリックインクの吐出から、照射ユニット４００による光の照射までの時間を長くすることにより、画像の光沢性が向上することが分かった。その理由は以下のように推定される。

メタリックインクが媒体に着弾してからすぐに光を照射すれば、メタリックインクは用紙Ｐに着弾した直後の状態で硬化する。一方、メタリックインクが用紙Ｐに着弾してから光を照射までの時間を長くすると、硬化されるまでにメタリックインクは用紙Ｐ上で濡れ拡がる。その結果、インク膜厚が薄くなり、メタリックインクに含まれる多数の金属箔片は媒体と平行に配向しやすくなる。そして、媒体と平行に配向した多数の金属箔片は、光を散乱せずに同じ方向に反射しやすくなるため、画像の光沢感が向上する。

そのため、本実施形態に係る画像形成装置１０は、用紙Ｐ（記録媒体）上にインク（液体）を吐出するインク吐出ヘッド（液体吐出ヘッド）と、用紙Ｐ上のインクに紫外線（光）を照射する照射ユニット４００（照射部）と、インク吐出ヘッドと、照射ユニット４００と、が設けられたキャリッジ２００とを有する。また画像形成装置１０は、キャリッジ２００を用紙Ｐに対して前記主走査方向と直交する主走査方向に相対移動させる主走査移動と、キャリッジ２００を用紙Ｐに対して副走査方向に相対移動させる副走査移動とを交互に行う搬送ユニット１００（移動部）を備える。

インクは、メタリックインクと、カラーインクと、を含む。またインク吐出ヘッドは、主走査移動のうち、第１回目の主走査移動（第１主走査移動）において用紙Ｐにメタリックインクを吐出した領域に対し、第１回目の主走査移動より後の第２回目の主走査移動（第２主走査移動）において、カラーインクを吐出し、照射ユニット４００は、カラーインクを吐出した後の上記領域に紫外線を照射する。

インク吐出ヘッドは、メタリックインクを吐出した主走査移動より後の主走査移動でメタリックインクに紫外線を照射して硬化させるため、カラーインクの吐出から硬化開始までの時間と比較して、メタリックインクの吐出から硬化開始までの時間を長く確保できる。その結果、メタリックインクを用いて形成した画像の光沢性が向上し、メタリックカラーのような色彩のある高光沢の画像表現ができる。

また本実施形態では、メタリックインクの吐出から硬化開始までの時間を長く確保するためにキャリッジ２００の速度を低速にしたり、キャリッジ２００を停止させたりしない。そのため、画像の光沢度を上げつつ、画像形成の生産性を高く確保できる。

また本実施形態では、カラーインクは第２回目の主走査移動（第２主走査移動）においてカラーインク吐出ヘッド３０１により吐出され、照射ユニット４００はカラーインクを吐出した後の同主走査移動である第２回目の主走査移動において紫外線を照射する。これにより、カラーインクの吐出から硬化開始までの時間と比較して、メタリックインクの吐出から硬化開始までの時間を長く確保でき、メタリックインクを用いて形成した画像の光沢性を向上させることができる。

また本実施形態では、用紙Ｐ上に吐出されたメタリックインクを吐出した各領域には、それぞれ照射ユニット４００により紫外線が合計２回照射される。これにより、メタリックインクをより確実に硬化させることができる。

さらに、照射ユニット４００はカラーインクを吐出した後の次の主走査移動である主走査移動においてカラーインクが吐出された用紙Ｐ上の領域に紫外線を照射する動作にしてもよい。これにより、用紙Ｐ上の各領域においてメタリックインクの吐出から２回目の紫外線照射までの時間をさらに長く確保でき、メタリックインクを用いて形成した画像の光沢性をさらに向上させ、メタリックカラーのような色彩のある高光沢の画像表現ができる。

換言すると、第１主走査移動は任意の順番の主走査移動であってもよいし、第２主走査移動は第１主走査移動より後であれば、任意の順番の主走査移動であってもよい。例えば、第１主走査移動は第２回目の主走査移動であってもよいし、第２主走査移動は第１主走査移動より後の４回目の主走査移動であってもよい。

（比較例）
ここで、図７は比較例に係るキャリッジ２００Ｘの構成を示す図である。図７において、本実施形態に係るキャリッジ２００と同様の機能を有する構成部には、便宜的に同じ部品番号を付している。

図７に示すように、キャリッジ２００Ｘでは、カラーインク吐出ヘッド３０１と照射ユニット４００は、副走査方向において重なるように設けられている。またメタリックインク吐出ヘッド３００と照射ユニット４００も、副走査方向において重なるように設けられている。

この構成では、メタリックインク吐出ヘッド３００がメタリックインクを吐出した主走査移動と同じ主走査移動において、用紙Ｐに吐出されたメタリックインクに対して照射ユニット４００が紫外線を照射する。

本実施形態では、メタリックインク吐出ヘッド３００がメタリックインクを吐出したより後の主走査移動以降で紫外線を照射するため、比較例に対して、メタリックインクの吐出から硬化開始までの時間をより長く確保できる。そのため、本実施形態では、比較例に対して、メタリックインクを用いて形成した画像の光沢性をさらに向上させることができる。

また本実施形態では、紫外線硬化型のインクを用いる構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、赤外線等の光エネルギー又は熱エネルギーで硬化するインクを用いてもよいが、硬化効率の観点では紫外線硬化型のインクを用いることが好ましい。

また本実施形態では、メタリックインク吐出ヘッド３００とカラーインク吐出ヘッド３０１が副走査方向に沿って副走査幅の２倍分ずれた配置を例示したが、これに限定されるものではなく、副走査幅の整数倍分ずれた配置であってもよい。

また本実施形態では、キャリッジを主走査方向及び副走査方向の両方に移動させる画像形成装置の動作を例示したが、これに限定されるものではない。例えばキャリッジを主走査方向に移動させ、用紙Ｐを副走査方向に移動させる構成にすることもできる。

ここで、図８は、このような画像形成装置の構成の他の例を示す斜視図である。図８では画像形成装置を斜め上方向から一部透視して示している。

図８に示すように、画像形成装置１０ａは、装置本体１０１と、給送装置１０２と、巻取装置１０３とを備える。給送装置１０２は、装置本体１０１の下側に配置されたロール状に巻かれたシート状の用紙Ｐを供給する媒体供給装置である。ロール状に巻かれた用紙Ｐは、記録媒体の一例である。

給送装置１０２には、中空軸部１１５に用紙Ｐが巻かれたロール体１１２が保持されている。巻取装置１０３には、用紙Ｐを巻き取る中空軸部１１４が備えられていて、この中空軸部１１４にロール体１１２が巻き取られる。なお、給送装置１０２及び巻取装置１０３は、装置本体１０１と別体でなく一体的に構成してもよい。

給送装置１０２は、用紙Ｐを装置本体１０１の内部に供給する。装置本体１０１の内部には、矢印のＢ方向で示される搬送方向に供給された用紙Ｐに対して画像形成する画像形成部１０４が配置されている。画像形成部１０４は、両側板にガイド部材であるガイドロッド１及びガイドステー２が掛け渡され、これらのガイドロッド１及びガイドステー２によって、キャリッジ２００が矢印のＡ方向で示される主走査方向へ移動可能に支持される。巻取装置１０３は、画像形成された用紙Ｐを巻き取る。

主走査方向の一方側にはキャリッジ２００を往復移動させる駆動源である主走査モータ８が配置されている。この主走査モータ８によって回転駆動される駆動プーリ９と主走査方向の他方側に配置された従動プーリ２０との間にタイミングベルト１１が掛け回されている。このタイミングベルト１１にキャリッジ２００のベルト保持部が固定され、主走査モータ８を駆動することによってキャリッジ２００を主走査方向に往復移動させる。

このような画像形成装置１０ａの構成でも、図２に示したキャリッジ２００を適用することで、上述した画像形成装置１０と同様の効果が得られる。

（変形例）
図９は、変形例に係る画像形成装置１０ａが有するキャリッジ２００ａの構成例を示す図である。画像形成装置１０ａでは、カラー印刷を高速化するために、カラーインク吐出ヘッド３０１ａ及び３０１ｂからなる組を、副走査方向に沿って２組設ける点が上述した実施形態とは異なる。

画像形成装置１０ａの印刷モード受理部２１は、ユーザによって指定された印刷モードを受け付けるか、もしくは、ＰＣ２６から受信する画像データとともに印刷モードに関する情報を受理する。

画像形成装置１０ａは、印刷モード受理部２１が受け付けた印刷モードがメタリックカラーを含む第一の画像印刷モードの場合は、２組のカラーインク吐出ヘッド３１０ａ及び３０１ｂのうち、図９における＋Ｙ方向側（メタリックインク吐出ヘッド３００側）の１組は使わず、実質的に上述した実施形態と同じようにメタリックインクおよびカラーインクを吐出して印刷を行う。つまり、画像形成装置１０ａは、図９において太い破線枠Ａにより囲んで示したカラーインク吐出ヘッド３０１ａ及び３０１ｂのみを使用して印刷を行う。

一方、画像形成装置１０ａは、受け付けた印刷モードが、メタリックカラーを含まないモードである第二の画像印刷モードである場合には、メタリックインク吐出ヘッド３００を用いずに２組のカラーインク吐出ヘッド３０１ａ及び３０１ｂを用いて印刷を行う。

本変形例では、画像形成装置１０ａは、メタリックカラーを含まないカラー画像印刷モードの場合には、２組のカラーインク吐出ヘッド３０１ａ及び３０１ｂを用いて印刷を行うことにより、高速に画像を印刷することができる。また、これとともに、画像形成装置１０ａは、メタリックカラーを含むカラー画像印刷モードの場合には、メタリックカラーのような色彩のある高光沢の画像表現ができる。なお、これ以外の効果は、画像形成装置１０と同様である。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の実施形態の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

上述した実施形態では、主走査方向及び副走査方向の両方にキャリッジ２００が移動する構成と、主走査方向にキャリッジが移動し、副走査方向に用紙Ｐが移動する構成とを例示したが、これらに限定されるものではない。用紙Ｐとキャリッジが相対移動できればよいため、主走査方向及び副走査方向の両方に用紙Ｐが移動する構成や、主走査方向に用紙Ｐが移動し、副走査方向にキャリッジが移動する構成であってもよい。

また実施形態は、画像形成方法も含む。例えば、画像形成方法は、記録媒体上に液体を吐出する液体吐出ヘッドにより前記液体を吐出する工程と、 照射部により、前記記録媒体上の前記液体に光を照射する工程と、前記液体吐出ヘッドと、前記照射部と、が設けられたキャリッジを前記記録媒体に対して主走査方向に相対移動させる主走査移動と、前記キャリッジを前記記録媒体に対して前記主走査方向と直交する副走査方向に相対移動させる副走査移動と、を交互に行う工程と、を含み、前記液体は、メタリックインクと、カラーインクと、を含み、前記液体吐出ヘッドは、前記主走査移動のうち、第１主走査移動において前記記録媒体に前記メタリックインクを吐出した領域に対し、前記第１主走査移動より後の第２主走査移動において、前記カラーインクを吐出し、前記照射部は、前記カラーインクを吐出した後の前記領域に前記光を照射する。このような画像形成方法により、上述した画像形成装置と同様の効果が得られる。なお、このような画像形成方法は、ＣＰＵ、ＬＳＩ等の回路、ＩＣカード又は単体のモジュール等によって、実現されてもよい。

また実施形態は、画像形成プログラムも含む。例えば、画像形成プログラムは、記録媒体上に液体を吐出する液体吐出ヘッドにより前記液体を吐出し、照射部により、前記記録媒体上の前記液体に光を照射し、前記液体吐出ヘッドと、前記照射部と、が設けられたキャリッジを前記記録媒体に対して主走査方向に相対移動させる主走査移動と、前記キャリッジを前記記録媒体に対して前記主走査方向と直交する前記副走査方向に相対移動させる副走査移動と、を交互に行う処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記液体は、メタリックインクと、カラーインクと、を含み、前記液体吐出ヘッドは、前記主走査移動のうち、第１主走査移動において前記記録媒体に前記メタリックインクを吐出した領域に対し、前記第１主走査移動より後の第２主走査移動において、前記カラーインクを吐出し、前記照射部は、前記カラーインクを吐出した後の前記領域に前記光を照射する。このような画像形成プログラムにより、上述した画像形成装置と同様の効果が得られる。

また、実施形態の説明で用いた序数、数量等の数字は、全て本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。

また、機能ブロック図におけるブロックの分割は一例であり、複数のブロックを一つのブロックとして実現する、一つのブロックを複数に分割する、又は一部の機能を他のブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数のブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

また、上記で説明した実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP（digital signal processor）、FPGA（field programmable gate array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

３ コントローラユニット
１０、１０ａ、１０ｂ 画像形成装置
１２ 画像処理部
１３ 載置台
１４ 吐出制御部
１８ａ、１８ｂ 側板
１９ ガイドロッド
２１ 印刷モード受理部
２２ 照射駆動部
２３ 第１駆動部
２４ 第２駆動部
２５ 形成制御部
２９ ガイドレール
６１ 第１領域
６２ 第２領域
６３ 第３領域
１００ 搬送ユニット（移動部の一例）
２００ キャリッジ
３００、３００ａ、３００ｂ メタリックインク吐出ヘッド
３０１、３０１ａ、３０１ｂ カラーインク吐出ヘッド
４００ 照射ユニット（照射部の一例）
３００ｎ、３０１ｎ ノズル列
Ｐ 用紙

特開２０１３‐２３０６２６号公報

Claims (8)

1. 記録媒体上に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記記録媒体上の前記液体に光を照射する照射部と、
   前記液体吐出ヘッドと、前記照射部と、が設けられたキャリッジと、
   前記キャリッジを前記記録媒体に対して主走査方向に相対移動させる主走査移動と、前記キャリッジを前記記録媒体に対して前記主走査方向と直交する副走査方向に相対移動させる副走査移動と、を交互に行う移動部と、を備え、
   前記液体は、メタリックインクと、カラーインクと、を含み、
   前記液体吐出ヘッドは、前記主走査移動のうち、第１主走査移動において前記記録媒体に前記メタリックインクを吐出した領域に対し、前記第１主走査移動より後の第２主走査移動において、前記カラーインクを吐出し、
   前記照射部は、前記カラーインクを吐出した後の前記領域に前記光を照射することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記照射部は前記カラーインクを吐出するときと同じ前記主走査移動である前記第２主走査移動において前記領域に前記光を照射することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記照射部は、前記第１主走査移動より後の前記主走査移動であって前記第２主走査移動よりも前の前記主走査移動である第３主走査移動において前記領域に前記光を照射することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記メタリックインク及び前記カラーインクのそれぞれは、紫外線硬化型であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記メタリックインクと前記カラーインクの少なくとも一方は、溶媒を含有していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記メタリックインクと前記カラーインクの少なくとも一方は、水を含有していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 記録媒体上に液体を吐出する液体吐出ヘッドにより前記液体を吐出する工程と、
   照射部により、前記記録媒体上の前記液体に光を照射する工程と、
   前記液体吐出ヘッドと、前記照射部と、が設けられたキャリッジを前記記録媒体に対して主走査方向に相対移動させる主走査移動と、前記キャリッジを前記記録媒体に対して前記主走査方向と直交する副走査方向に相対移動させる副走査移動と、を交互に行う工程と、を含み、
   前記液体は、メタリックインクと、カラーインクと、を含み、
   前記液体吐出ヘッドは、前記主走査移動のうち、第１主走査移動において前記記録媒体に前記メタリックインクを吐出した領域に対し、前記第１主走査移動より後の第２主走査移動において、前記カラーインクを吐出し、
   前記照射部は、前記カラーインクを吐出した後の前記領域に前記光を照射することを特徴とする画像形成方法。
8. 記録媒体上に液体を吐出する液体吐出ヘッドにより前記液体を吐出し、
   照射部により、前記記録媒体上の前記液体に光を照射し、
   前記液体吐出ヘッドと、前記照射部と、が設けられたキャリッジを前記記録媒体に対して主走査方向に相対移動させる主走査移動と、前記キャリッジを前記記録媒体に対して前記主走査方向と直交する副走査方向に相対移動させる副走査移動と、を交互に行う処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
   前記液体は、メタリックインクと、カラーインクと、を含み、
   前記液体吐出ヘッドは、前記主走査移動のうち、第１主走査移動において前記記録媒体に前記メタリックインクを吐出した領域に対し、前記第１主走査移動より後の第２主走査移動において、前記カラーインクを吐出し、
   前記照射部は、前記カラーインクを吐出した後の前記領域に前記光を照射することを特徴とする画像形成プログラム。

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