JP5076641B2

JP5076641B2 - 液滴吐出装置及び液滴吐出方法

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Publication number: JP5076641B2
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Inventors: 浩一村山
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Priority date: 2007-05-23
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2012-11-21
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Description

本発明は、印刷用紙に液体を吐出して印刷を行う液滴吐出装置及び液滴吐出方法に関する。

上記した液滴吐出装置は、例えば、複数の微細なノズルから液体としてのインクを印刷用紙に吐出して印刷を行っている。印刷用紙は、例えば、普通紙（ＰＰＣ：Plain Paper Copier）である。また、インクは、色材と溶剤（水分）とを有して構成されている。

この普通紙にインクを吐出した際、インクに含まれる水分が普通紙を構成する繊維に染み込み、普通紙が膨張する。そして、印刷用紙における単位面積当りの領域毎で、水分量（インク量）にばらつきがあると、寸法変化にばらつきが生じる。よって、印刷した部分が伸びてしわが寄る、所謂コックリング現象（波打ち現象）と呼ばれる現象が発生する。これにより、印刷用紙の搬送性が悪くなったり、印刷部分の表示品質が悪くなったりするという問題が生じる。

そこで、コックリング現象を低減する方法として、例えば、特許文献１に記載のような方法が知られている。これによれば、印刷した部分の画像濃度（色濃度）をＣＣＤ（Charge Coupled Device）で検出し、その検出した情報に基づいて使用インク（例えば、イエロー、シアン、マゼンタ）の量を算出し、更に、透明インクを画像の反転像としてその部分に印刷することで、印刷用紙の全体に水分を均一に付与することができる。

特開平４−３５８８３６号公報

しかしながら、高画質の印刷を行う場合のように、濃いインクと薄いインクとを使い分けたり、イエロー、シアン、マゼンタ以外の、ブルー、レッド、バイオレット、グリーン等のインクを使用したりするプリンタにおいては、色濃度だけから印刷されている使用インク量を特定することが難しい。これにより、印刷用紙に付与された水分量が不均一になる。また、印刷した部分をＣＣＤで検出してから再度印刷するため、印刷するまでにタイムラグが生じ、これにより、その間に水分が乾燥して、印刷用紙に悪影響を及ぼすことが考えられる。その結果、コックリング現象が発生するという問題がある。

更に、印刷した後に透明インクを吐出するため、色材が印刷用紙の内部に流し込まれることになり、これにより、発色性が低下したり、印刷用紙の裏面から色材が見える裏抜け現象が発生したりするという問題がある。

本発明は、上記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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
本発明の一態様の液滴吐出装置は、印刷する画像の画像データに従って画素に色材を有する第１液体量の第１液体を吐出する第１ノズルと、前記画素に吐出される総液体量が複数の画素において一定になるように、前記画素に透明性を有する第２液体量の第２液体を吐出する第２ノズルと、前記画像データに基づいて、前記総液体量と前記第１液体量との差分から前記第２液体量を求める演算処理部と、を有し、前記第１ノズルは、複数のノズルが配列された第１のノズル列と、複数のノズルが配列された第２のノズル列と、を含み、前記第２ノズルは、複数のノズルが配列された第３のノズル列と、複数のノズルが配列された第４のノズル列と、を含み、前記第１ノズル及び前記第２ノズルが走査移動を行って印刷し、前記第２ノズルの位置は、吐出ヘッドが走査移動する方向において前記第１ノズルの位置より先行する位置に配置され、前記第１のノズル列及び前記第２のノズル列は前記吐出ヘッドが走査移動する方向に配列され、前記第１のノズル列の前記複数のノズルの位置と前記第２のノズル列の前記複数のノズルの位置は前記吐出ヘッドが走査移動する方向と交差する方向にずれるよう配置され、前記第３のノズル列及び前記第４のノズル列は前記吐出ヘッドが走査移動する方向に配列され、前記第３のノズル列の前記複数のノズルの位置と前記第４のノズル列の前記複数のノズルの位置は前記吐出ヘッドが走査移動する方向と交差する方向にずれるよう配置されることを特徴とする。
本発明の一態様の液滴吐出方法は、印刷する画像の画像データに従って第１ノズルから画素に色材を有する第１液体量の第１液体を吐出する第１液体吐出工程と、前記画素に吐出される総液体量が複数の画素において一定になるように、第２ノズルから前記画素に透明性を有する第２液体量の第２液体を吐出する第２液体吐出工程と、前記画像データから、それぞれの前記画素に吐出する前記第１液体量、及び、前記総液体量から前記第１液体量を除いた前記第２液体量を求める演算工程と、を有し、前記第１ノズルは、複数のノズルが配列された第１のノズル列と、複数のノズルが配列された第２のノズル列と、を含み、前記第２ノズルは、複数のノズルが配列された第３のノズル列と、複数のノズルが配列された第４のノズル列と、を含み、前記第１ノズル及び前記第２ノズルが走査移動を行って印刷し、前記第２ノズルの位置は、吐出ヘッドが走査移動する方向において前記第１ノズルの位置より先行する位置に配置され、前記第１のノズル列及び前記第２のノズル列は前記吐出ヘッドが走査移動する方向に配列され、前記第１のノズル列の前記複数のノズルの位置と前記第２のノズル列の前記複数のノズルの位置は前記吐出ヘッドが走査移動する方向と交差する方向にずれるよう配置され、前記第３のノズル列及び前記第４のノズル列は前記吐出ヘッドが走査移動する方向に配列され、前記第３のノズル列の前記複数のノズルの位置と前記第４のノズル列の前記複数のノズルの位置は前記吐出ヘッドが走査移動する方向と交差する方向にずれるよう配置されることを特徴とする。

［適用例１］本適用例にかかる液滴吐出装置は、印刷する画像の画像データに従って画素に色材を有する第１液体量の第１液体を吐出する第１ノズルと、前記画素に吐出する総液体量が複数の画素において一定になるように、前記画素に透明性を有する第２液体量の第２液体を吐出する第２ノズルと、前記画像データに基づいて、前記総液体量と前記第１液体量との差分から前記第２液体量を求める演算処理部と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、複数の画素（単位面積当りの領域）において、画像データに従って第１ノズルから吐出される第１液体に第２ノズルから吐出される第２液体を加えて、それぞれの画素を一定の液体量にするので、印刷用紙の全体に亘って均一な液体量（水分量）を付与することが可能となる。よって、印刷用紙を画素単位で同じ量だけ伸ばすことができ、コックリング現象（波打ち現象：しわ）が発生することを抑えることができる。その結果、印刷用紙の搬送性や印刷部分の表示品質を向上させることができる。

［適用例２］本適用例にかかる液滴吐出装置は、印刷する画像の画像データに従って画素に色材を有する第１液体量の第１液体を吐出する第１ノズルと、前記画素に打ち込まれる液体の総打ち込み量が複数の画素において一定になるように、前記画素に透明性を有する第２液体量の第２液体を吐出する第２ノズルと、前記画像データに基づいて、前記総打ち込み量と前記第１液体量との差分から前記第２液体量を求める演算処理部と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、複数の画素において、画像データに従って画素に打ち込まれる第１液体に第２液体を加えて、それぞれの画素を一定の総打ち込み量にするので、印刷用紙の全体に亘って均一な液体量（水分量）を付与することが可能となる。よって、印刷用紙を画素単位で同じ量だけ伸ばすことができ、コックリング現象（波打ち現象：しわ）が発生することを抑えることができる。その結果、印刷用紙の搬送性や印刷部分の表示品質を向上させることができる。

［適用例３］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記第１ノズル及び前記第２ノズルが走査移動を行って印刷し、前記第２ノズルの位置は、吐出ヘッドが走査移動する方向において前記第１ノズルの位置より先行する位置に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、第２ノズルの位置が第１ノズルの位置より走査方向に先行して配置されているので、印刷用紙に第２液体を吐出した後に第１液体を吐出させることができる。よって、第２液体によって印刷用紙の奥に第１液体が流れ込むことを防ぐことが可能となる。これにより、色材を有する第１液体を印刷用紙の表面近傍に留めることが可能となり、印刷部分の発色性を向上させることができる。加えて、第１液体が印刷用紙の裏面まで浸透する裏抜け現象が発生することを抑えることができる。

［適用例４］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記第１ノズル及び前記第２ノズルが走査移動を行わずに印刷し、前記第２ノズルの位置は、印刷用紙の搬送方向において前記第１ノズルの位置より給紙側に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、第２ノズルの位置が第１ノズルの位置より給紙側に配置されているので、印刷用紙に第２液体を吐出した後に第１液体を吐出させることができる。よって、第２液体によって印刷用紙の奥に第１液体が流れ込むことを防ぐことが可能となる。これにより、色材を有する第１液体を印刷用紙の表面近傍に留めることが可能となり、印刷部分の発色性を向上させることができる。加えて、第１液体が印刷用紙の裏面まで浸透する裏抜け現象が発生することを抑えることができる。

［適用例５］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記演算処理部からの命令に基づいて前記第１ノズル及び前記第２ノズルを制御するドライバを有し、前記ドライバは、前記画素に前記第２ノズルから前記第２液体を吐出するタイミングと、前記画素において前記第１ノズルから最後に前記第１液体を吐出するタイミングとの時間差が、百ミリ秒以内になるように、前記第１液体及び前記第２液体の吐出を制御することが好ましい。

この構成によれば、第２液体を吐出してから百ミリ秒以内に、その画素における最後の第１液体を吐出するので、第２液体によってコックリング現象が発生する前に、第１液体の吐出を終了させることができる。よって、印刷用紙の全体に亘って均一な寸法変化にさせることができる。

［適用例６］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記総液体量又は前記総打ち込み量は、前記複数の画素において前記画像データに基づく前記第１液体量が最も多い画素の液体量であることが好ましい。

この構成によれば、ある画像を印刷するのに最も第１液体量の多い画素を基準となる総液体量又は総打ち込み量とするので、最も第１液体量の多い画素には第１液体量のみで総液体量又は総打ち込み量を得ることができる。よって、印刷用紙の全体において均一な液体量を付与するのに、必要最小限の液体量で、コックリング現象防止の効果を得ることができる。

［適用例７］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記第１ノズルは、複数色の液体を前記画素に吐出するために、それぞれの色の液体に対応する各色ノズルを複数有し、前記第１液体は、前記複数色の液体が混合されてなることが好ましい。

この構成によれば、複数色の液体を混合して画素（印刷色）を構成する場合でも、画像データに基づいて画素に吐出する各色液体量の総和の第１液体量を求めているので、例えば、印刷された画像濃度から各色の吐出量を求める場合と比較して、総液体量の誤差を少なくすることができる。よって、印刷用紙の全体に亘って均一な液体量（水分量）を付与することができる。

［適用例８］本適用例にかかる液滴吐出方法は、印刷する画像の画像データに従って画素に色材を有する第１液体量の第１液体を吐出する第１液体吐出工程と、前記画素に吐出する総液体量が複数の画素において一定になるように、前記画素に透明性を有する第２液体量の第２液体を吐出する第２液体吐出工程と、前記画像データから、それぞれの前記画素に吐出する前記第１液体量、及び、前記総液体量から前記第１液体量を除いた前記第２液体量を求める演算工程と、を有することを特徴とする。

この方法によれば、複数の画素において、画像データに従って画素に吐出される第１液体の第１液体量に第２液体の第２液体量を加えてそれぞれの画素を一定の液体量にするので、印刷用紙の全体に亘って均一な液体量（水分量）を付与することが可能となる。よって、印刷用紙を画素単位で同じ量だけ伸ばすことができ、コックリング現象（波打ち現象：しわ）が発生することを抑えることができる。その結果、印刷用紙の搬送性や印刷部分の表示品質を向上させることができる。

［適用例９］本適用例にかかる液滴吐出方法は、印刷する画像の画像データに従って画素に色材を有する第１液体量の第１液体を吐出する第１液体吐出工程と、前記画素に打ち込まれる液体の総打ち込み量が複数の画素において一定になるように、前記画素に透明性を有する第２液体量の第２液体を吐出する第２液体吐出工程と、前記画像データに基づいて、前記総打ち込み量と前記第１液体量との差分から前記第２液体量を求める演算工程と、を有することを特徴とする。

この方法によれば、複数の画素において、画像データに従って画素に打ち込まれる第１液体に第２液体を加えて、それぞれの画素を一定の総打ち込み量にするので、印刷用紙の全体に亘って均一な液体量（水分量）を付与することが可能となる。よって、印刷用紙を画素単位で同じ量だけ伸ばすことができ、コックリング現象（波打ち現象：しわ）が発生することを抑えることができる。その結果、印刷用紙の搬送性や印刷部分の表示品質を向上させることができる。

［適用例１０］上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記第２液体吐出工程は、前記第１液体吐出工程より先に行われることが好ましい。

この方法によれば、第１液体より先に第２液体を吐出するので、第２液体によって印刷用紙の奥に第１液体が流れ込むことを防ぐことができる。よって、色材を有する第１液体を印刷用紙の表面近傍に留めることが可能となり、印刷部分の発色性を向上させることができる。

［適用例１１］上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記画素に前記第２液体を吐出するタイミングと、前記画素において最後に前記第１液体を吐出するタイミングとの時間差が、百ミリ秒以内になるように、前記第１液体及び前記第２液体を吐出することが好ましい。

この方法によれば、第２液体を吐出してから百ミリ秒以内に、その画素における最後の第１液体を吐出するので、第２液体によってコックリング現象が発生する前に、第１液体の吐出を終了させることができる。よって、印刷用紙の全体に亘って均一な寸法変化にさせることができる。

以下、本発明を具体化した実施形態について、図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の液滴吐出装置の構造を示す模式断面図である。以下、液滴吐出装置の構造を、図１を参照しながら説明する。

図１に示すように、液滴吐出装置としてのインクジェットプリンタ１１は、ヘッドが走査移動する走査ヘッド方式（シリアル方式）を採用しており、キャリッジガイド１２と、吐出ヘッド１３と、搬送ローラ１４とを有する。

キャリッジガイド１２は、吐出ヘッド１３を印刷用紙１５の幅Ｗの方向に走査移動させるための案内に用いられ、印刷用紙１５の幅Ｗの方向に延びてフレーム１６に固定されている。また、キャリッジガイド１２は、印刷用紙１５の幅Ｗより長く延在されて設けられている。これにより、吐出ヘッド１３の移動距離を印刷用紙１５の幅Ｗより長く移動させることが可能となり、印刷用紙１５の全面に縁を残すことなく印刷することができる。

印刷用紙１５は、上記したように、普通紙（ＰＰＣ用紙）であり、主成分がセルロース繊維で構成されている。この繊維の絡み合った隙間などに液体としてのインクが浸透する。

吐出ヘッド１３は、キャリッジに着脱可能に設けられており、キャリッジと共にキャリッジガイド１２の軸方向に走査移動することが可能となっている。また、吐出ヘッド１３は、インクを吐出するインクノズル３２，３４（図２参照）を複数有している。なお、吐出ヘッド１３は、吐出ヘッド１３を所定の位置に移動させるためのステップモータ（図示せず）と繋がっている。

搬送ローラ１４は、印刷用紙１５を所定搬送量で搬送すると共に、印刷する際に印刷用紙１５を支持するために用いられる。そして、印刷用紙１５の搬送移動と吐出ヘッド１３の走査移動とによって、印刷用紙１５に印刷を行うことができる。なお、印刷用紙１５は、例えば、図１の紙面における奥側から手前側に向かって搬送される。なお、搬送ローラ１４は、搬送ローラ１４に回転力を与えることが可能なモータ（図示せず）と接続されている。

また、図１に示すように、インクジェットプリンタ１１は、紙種設定入力部２１と、演算処理部２２と、メモリ２３と、印刷データ送信部２４と、ヘッドドライバ２５と、搬送ドライバ２６とを有する。それぞれの詳細については後述する。

図２は、吐出ヘッドをインクを吐出する側から見た模式平面図である。以下、吐出ヘッドの構造を、図２を参照しながら説明する。なお、図２に示す吐出ヘッド１３ａは、双方向への走査移動において、一方向のみインクの吐出が行われる。

図２に示すように、吐出ヘッド１３ａは、その下面（インクの吐出面）に、第１液体としての色付インク３１を吐出することが可能な第１ノズルとしての色付インクノズル３２が形成されている。詳述すると、吐出ヘッド１３ａは、例えば、ブラックインク３１Ｂｋ、シアンインク３１Ｃ、イエローインク３１Ｙ、マゼンタインク３１Ｍなどの色付インク３１を吐出することが可能な、ブラックインクノズル３２Ｂｋ、シアンインクノズル３２Ｃ、イエローインクノズル３２Ｙ、マゼンタインクノズル３２Ｍの色付インクノズル３２の列が形成されている。各色の色付インクノズル３２は、例えば、２列ずつ形成されている。なお、用いるインクは、上記した４色に限定されず、ノズル列を増やすことにより６色でもよいし、更に多いインク色を用いるようにしてもよい。

更に、吐出ヘッド１３ａは、色付インクノズル３２の走査移動する方向の最前列に（走査移動する方向に先行して）、第２液体としての透明インク３３を吐出することが可能な第２ノズルとしての透明インクノズル３４の列が配置されている。つまり、走査移動において一方向のみインク３１，３３の吐出を行う吐出ヘッド１３ａの場合、色付インク３１より先に透明インク３３を吐出することが可能になっている。透明インクノズル３４は、例えば、２列ずつ形成されている。

印刷用紙１５に、色付インク３１より先に透明インク３３を吐出することにより、色付インク３１が印刷用紙１５の奥に入り込んでしまうことを防ぐことができ、発色が低下することを抑えることができる。また、インクノズル３２，３４は、印刷用紙１５の搬送方向に沿って、一定の間隔でそれぞれ整列されている。

次に、インクノズル３２，３４の配置、及び、吐出ヘッド１３ａの走査移動速度について説明する。ここで、透明インクノズル３４の列に対して、最も遠くにあるマゼンタインクノズル３２Ｍの列までの距離を、最大ノズル列距離Ｌ_n（ｍｍ）とする。また、吐出ヘッド１３ａの移動速度をＳ_c（ｍｍ／ｍｓ）（図１参照）とする。

本実施形態では、Ｌ_n／Ｓ_c＜１００（ｍｓ）となるように、インクノズル３２，３４を配列したり、吐出ヘッド１３ａの走査移動速度を調整したりする。詳しくは、コックリング現象のような印刷用紙１５の寸法変化は、数十ミリ秒〜数秒の間に発生すると考えられている。よって、コックリング現象が殆ど発生しない百ミリ秒以内に、透明インク３３と色付インク３１とを吐出し、単位面積当りの領域（各画素）の水分量が一定になるようにすることにより、同時に繊維を膨張させることが可能となり、印刷用紙１５の全体を均一な寸法変化にさせることができる。

色付インク３１は、上記したように、各色の色材と溶剤とが混合されて構成されている。

透明インク３３は、透明性の液体であり、透明インクノズル３４から吐出するための粘度や表面張力を備えており、印刷物として保存性や安全性を損なわない液体であればよい。透明インク３３としては、例えば、色材を含まないインク（溶剤）が好ましい。これによれば、色付インクの組成を大きく変えないので、インクの浸透性や濡れ方を合わせることができる。また、透明インク３３として水を用いるようにしてもよい。

また、色付インク３１の滲みを防止するために、透明インク３３に添加する成分として、例えば、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｃａ（カルシウム）、Ｂａ（バリウム）等の可溶性の塩、水に可溶なポリアミン類などが挙げられる。なお、インクノズル３２，３４には、インクノズル３２，３４を駆動してインク３１，３３を吐出させるためのピエゾ素子が設けられている。

ピエゾ素子は、その両端に設けられた電極間に所定時間幅の電圧を印加すると、電圧の印加時間に応じて伸張し、インク３１，３３の流路の側壁を変形させる。これにより、インク３１，３３の流路の体積がピエゾ素子の伸張に応じて収縮し、この収縮分に相当するインク量がインク滴（液滴）となって各色のインクノズル３２，３４から吐出される。

なお、透明インクノズル３４は、印刷する際、ピエゾ素子へのパルス幅をコントロールすることで、混合された複数色の色付インク３１の総量と同等の量の透明インク３３を吐出することが可能となっている。また、吐出するインク量を変えることも可能となっている。

図３は、吐出ヘッドをインクを吐出する側から見た模式平面図である。以下、吐出ヘッドの構造を、図３を参照しながら説明する。なお、図３に示す吐出ヘッド１３ｂは、双方向への走査移動において、双方向ともインク３１，３３の吐出が行われる。

図３に示す吐出ヘッド１３ｂは、色付インクノズル３２の両端に透明インクノズル３４が形成されている部分が、図２に示す吐出ヘッド１３ａと異なっている。つまり、走査移動において双方向とも色付インク３１の吐出を行う場合、常に色付インク３１より先に透明インク３３を吐出することが可能となっている。

また、吐出する色付インク３１や透明インク３３の材料、ピエゾ素子の構成などは、上記した内容と同じである。

図４は、印刷用紙に画像を印刷する際に各画素（各単位面積当りの領域）に吐出する透明インク量の求め方を示す模式平面図である。以下、各画素に吐出する透明インク量の求め方、及び、透明インクの吐出方法を、図１のブロック図及び図４を参照しながら説明する。

図１に示す紙種設定入力部２１は、普通紙（ＰＰＣ用紙）、塗工紙、微塗工紙など、印刷が行われる印刷用紙１５の紙種の選択を行う。例えば、コックリング現象を起こし易い普通紙や微塗工紙を選択した場合、透明インク３３の吐出を行うようにする。一方、塗工紙のような専用紙を選択した場合、透明インク３３の吐出を行わないようにする。

演算処理部２２は、インクジェットプリンタ１１全体の制御を行っており、例えば、メモリ２３に格納されているプログラムを読み出し、そのプログラムに従って各種の制御を行う。

また、演算処理部２２は、印刷用紙１５における各単位面積当りの領域である画素４１（図４参照）において、印刷する画像４２（画像データ）を基に、それぞれの画素４１にどれだけの量の色付インク３１を吐出するかを計算する。そして、そのインク量を基に、全ての画素４１において打ち込まれる総液体量としての総インク量が一定になるように、それぞれの画素４１に吐出する第２液体としての透明インク量を求める。

ここで、吐出量及び打ち込み量について説明する。吐出量は、吐出ヘッド１３から吐出されるインクの量を主体としている。一方、打ち込み量は、印刷用紙１５に吐出されたインクの量を主体としている。つまり、打ち込み量は、吐出ヘッド１３から吐出された吐出量と、吐出ヘッドの移動速度と、紙送り速度とによって決められる。

しかし、本実施形態では、吐出量と打ち込み量との意味を厳密に区分けしないこととする。例えば、ある一色のインクにおいて、吐出量は、画素４１に１回又は複数回に亘って吐出したインク量の総和を指す。また、打ち込み量も、１回又は複数回の吐出によって画素４１に打ち込まれたインク量の総和を指している。

また、画素４１において、各色のインクを合わせて印刷色としたものを色付インク３１とし、色付インク３１の量の総和を色付インク量とする。また、画素４１において、色付インク３１と透明インク３３との量の総和を総インク量とする。ここでは、印刷用紙１５に吐出する総吐出量（総インク量）、又は、印刷用紙１５に打ち込まれる総打ち込み量（総インク量）が、複数の画素４１において一定となるように、各画素４１に吐出する透明インク量を制御している。

ここで、画素４１とは、特に限定された領域ではなく、印刷用紙１５においてマトリックス状に区切られた一つの領域をいう。また、画素４１は、他の画素４１と共に平均化できる面積であることが好ましい。また、画素４１は、インク３１，３３がある程度広がっていくので、必要以上に狭く設定しなくてもよい。よって、画素４１は、ドット単位より広い領域であることが好ましい。これによれば、単位面積当りに吐出するインク量を算出するのに、効率よく求めることができる。また、広い面積であれば、透明インク３３を大ドットで吐出して対応させることもできる。

また、一つの画素４１において、印刷色を表現するためには、各色の色付インク３１の組み合わせと、それぞれの色付インク３１の吐出量とによって決定される。演算処理部２２（図１参照）は、それぞれの画素４１において、どの色付インク３１をどれだけの量吐出するかを計算する。そして、印刷用紙１５の全体に均一なインク量（水分量）を付与するために、各画素４１に吐出する色付インク３１に透明インク３３を加えた総インク量を求める。

総インク量の求め方としては、例えば、印刷用紙１５全体の中で、最も多く色付インク３１が打ち込まれる画素４１ａ（図４参照）を総インク量の基準とする。例えば、４色インクを使用する場合、一つの画素４１において、ブラックインク３１Ｂｋ、シアンインク３１Ｃ、イエローインク３１Ｙ、マゼンタインク３１Ｍの打ち込み量の総和が一番多い画素４１の総インク量を基準インク量Ａとする。

次に、基準インク量Ａを基に、ある画素４１ｂ（図４参照）における透明インク３３の吐出量を求める式を説明する。なお、次の式において、「基準インク量Ａ」以外は、画素４１ｂに吐出される色付インク量のことを述べている。「透明インク３３の吐出量」＝「基準インク量Ａ」−（「ブラックインク３１Ｂｋ量」＋「シアンインク３１Ｃ量」＋「イエローインク３１Ｙ量」＋「マゼンタインク３１Ｍ量」）。ここで、画素４１ｂに吐出される色付インク３１の総和が、第１液体量としての色付インク量Ｂとなる。つまり、画素４１ｂに吐出する透明インク量は、Ａ−Ｂによって求めることができる。また、ある画素４１ｃ（図４参照）において、何も色付インク３１を印刷しない場合は、基準インク量Ａ分の透明インク３３を吐出する。

演算処理部２２は、それぞれの画素４１について、以上の式を基に透明インク３３の吐出量を計算する。そして、各画素４１に、各画素４１に応じた透明インク３３を吐出することにより、印刷用紙１５全体に、均一なインク量（水分量）を付与することができる。

更に、演算処理部２２は、透明インク３３の吐出タイミングと、色付インク３１の吐出タイミングとの時間差が、百ミリ秒以内になるように、吐出ヘッド１３の走査移動速度（図３に示す吐出ヘッド１３ｂであれば印刷用紙１５の搬送速度）や、吐出ヘッド１３から吐出されるインク３１，３３の量などを演算する。

メモリ２３は、例えば、各種処理を実行するためのプログラムを格納したり、作業領域などを確保したりするために用いられる。

印刷データ送信部２４は、印刷する画像４２の画像データを演算処理部２２に送信する。詳述すると、例えば、パソコンなどから送られた画像データが、印刷データ送信部２４を介して演算処理部２２に送信される。演算処理部２２は、この画像データを基に、各画素４１における色付インク３１の総吐出量を計算したり、透明インク３３の吐出量を計算したりする。

ヘッドドライバ２５は、吐出ヘッド１３を所定の方向に所定の距離移動させたり、インクノズル３２，３４から吐出されるインク３１，３３の吐出量及び吐出するタイミングを制御したりするために用いられる。例えば、ヘッドドライバ２５は、吐出ヘッド１３を移動させるために、演算処理部２２から送られた信号に基づいて、吐出ヘッド１３とベルトを介して接続されているステップモータの回転を制御する。

搬送ドライバ２６は、印刷時に所定の方向（搬送方向）に所定の搬送量で印刷用紙１５を搬送させるために用いられる。搬送ドライバ２６は、搬送ローラ１４に回転力を伝える各モータと接続されており、モータの回転を制御する。

ここで、コックリング現象について説明する。コックリング現象は、印刷用紙１５を構成する画素４１に、一定量以上のインクを打ち込んだ際、その部分のセルロース繊維が水分により膨張し、部分的な寸法変化を起こす。画素４１において、インクの打ち込み量が多い部分は寸法変化が大きく、打ち込み量が少ない部分は寸法変化が小さい。つまり、インクを打ち込まない部分は、殆ど寸法変化が見られない。

また、印刷用紙１５の面内で寸法変化のばらつきがあると、その部分で応力が発生し、印刷用紙１５にしわが寄ることになる（コックリング現象）。しかしながら、面積当りのインクの打ち込み量が、印刷用紙１５のどの部分においても一定であれば、印刷用紙１５は均一に伸び、特定部分に応力が発生することも無いため、コックリング現象の発生を抑えることができる。

また、透明インク３３を色付インク３１の後に打ち込むと、色付インク３１の色材が透明インク３３によって面方向に滲みやすくなる。また、印刷用紙１５の厚み方向の奥に押し込められるため、発色を損なう恐れがある。よって、上記したように、透明インク３３を打ち込んだ後で、色付インク３１を打ち込むことが望ましい。

以上により、高画質印刷を目的とした、濃いインクと薄いインクとを使い分けたり、イエロー、マゼンタ、シアン以外のブルー、レッド、バイオレッド、グリーン等のインクを使用したりするインクジェットプリンタ１１においても、コックリング現象による搬送不良（膨張した印刷用紙１５と吐出ヘッド１３との干渉など）や、印刷物の外観が損なうことを防ぐことができる。加えて、印刷用紙１５の裏面に色付インク３１が浸透する、所謂裏抜け現象を抑えることができる。

また、ある画像４２を印刷するのに、最も色付インク量が多い画素４１ａを総インク量の基準とするので、基準となる画素４１ａは、透明インク３３を必要とせずに、色付インク３１のみで一定のインク量（基準インク量Ａ）を得ることができる。よって、印刷用紙１５の全体に均一なインク量を付与するのに、必要最小限の透明インク量で対応することができる。

また、画素４１において、複数色のインクを混合して印刷色を表現する場合でも、印刷する画像４２の画像データに基づいて、各色のインク量を総和した総インク量を求めるので、例えば、印刷された画像濃度から総インク量を求める場合と比較して、求める総インク量の誤差を少なくすることができる。よって、印刷用紙１５の全体に亘って、均一なインク量（水分量）を付与することができる。

また、上記したインクジェットプリンタ１１は、コンシューマ向けやビジネス向けの一般のプリンタに適用することができる。

以上詳述したように、第１実施形態のインクジェットプリンタ１１及び吐出方法によれば、以下に示す効果が得られる。

（１）第１実施形態によれば、複数の画素４１において、印刷する画像４２の画像データを基に色付インクノズル３２から吐出される色付インク３１に、透明インクノズル３４から吐出される透明インク３３を加えて一定のインク量（基準インク量Ａ）にするので、印刷用紙１５の全体に亘って均一なインク量（水分量）を付与することが可能となる。よって、印刷用紙１５を画素４１単位で同じ量だけ伸ばすことができ、コックリング現象（波打ち現象：しわ）が発生することを抑えることができる。その結果、印刷用紙１５の搬送性や印刷部分の表示品質を向上させることができる。

（２）第１実施形態によれば、印刷用紙１５の画素４１（単位面積当りの領域）に、透明インク３３を吐出してから百ミリ秒以内に、その画素４１において最後に吐出する色付インク３１を吐出するので、透明インク３３によってコックリング現象が発生する前に、色付インク３１の吐出を終了させることができる。また、各インク３１，３３に含まれる水分の乾燥時間を各画素４１において均一にすることができる。よって、印刷用紙１５の全体に亘って均一な寸法変化にさせることができる。

（３）第１実施形態によれば、色付インク３１より先に透明インク３３を吐出するので、透明インク３３によって印刷用紙１５の奥に色付インク３１が流れ込むことを防ぐことが可能となる。これにより、色付インク３１を印刷用紙１５の表面近傍に留めることが可能となり、印刷部分の発色性を向上させることができる。加えて、色付インク３１が印刷用紙１５の裏面まで浸透する裏抜け現象が発生することを抑えることができる。

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態のインクジェットプリンタの構造を示す模式断面図である。以下、インクジェットプリンタの構造を、図５を参照しながら説明する。なお、図５に示すインクジェットプリンタ５１は、図１に示すブロック図の図示を省略している。また、第２実施形態のインクジェットプリンタ５１は、上記した第１実施形態のインクジェットプリンタ１１が走査ヘッド方式であるのに対して、固定ヘッド方式（例えば、ラインヘッド方式）である部分が異なっている。以下、第１実施形態と同じ構成部材には同一符合を付し、ここではそれらの説明を省略又は簡略化する。

図５に示すように、インクジェットプリンタ５１は、吐出ヘッドの位置が固定され紙送りの動作を主体に印刷を行っており、ラインヘッドユニット５２と、給紙側搬送ローラ対５３と、排紙側搬送ローラ対５４と、搬送ローラ５５とを有する。ここで、印刷用紙１５は、図５の紙面における右側から給紙して、左側に排紙するものとする。

ラインヘッドユニット５２は、例えば、印刷用紙１５が給紙される給紙側から順に、透明インクヘッド５６と、マゼンタインクヘッド５７Ｍと、イエローインクヘッド５７Ｙと、シアンインクヘッド５７Ｃと、ブラックインクヘッド５７Ｂｋの色付インクヘッド５７とを有する。

透明インクヘッド５６は、上記したように、ラインヘッドユニット５２における給紙側の最前列に配置されている。つまり、色付インク３１（図２参照）を吐出するより先に、透明インク３３（図２参照）を吐出することが可能となっている。また、インクヘッド５６，５７には、第１実施形態と同様に、各色のインク３１，３３を吐出することが可能なインクノズル３２，３４の列が形成されている。

ここで、透明インクヘッド５６（透明インクノズル）と、透明インクヘッド５６に対して最も遠くに配置されているブラックインクヘッド５７Ｂｋ（ブラックインクノズル）との距離を、最大ヘッド距離Ｌ_h（ｍｍ）とする。また、印刷用紙１５の搬送速度をＳ_m（ｍｍ／ｍｓ）とする。本実施形態では、Ｌ_h／Ｓ_m＜１００（ｍｓ）となるように、インクヘッド５６，５７を配列したり印刷用紙１５の搬送速度を調整したりする。

また、インクヘッド５６，５７に形成されたインクノズル３２，３４の列は、印刷用紙１５の幅（印刷用紙１５の搬送方向に対して垂直方向の幅）より広い範囲に形成されている。これにより、印刷用紙１５の全面に縁を残すことなく印刷することができる。

給紙側搬送ローラ対５３、排紙側搬送ローラ対５４、搬送ローラ５５は、印刷用紙１５を給紙側から搬送側に送るために用いられる。また、それぞれには、回転力を与えることが可能なモータ（図示せず）と接続されている。

以上詳述したように、第２実施形態のインクジェットプリンタ５１及び吐出方法によれば、上記した第１実施形態の（１）、（２）の効果に加えて、以下に示す効果が得られる。

（４）第２実施形態によれば、透明インクヘッド５６（透明インクノズル）の位置が、色付インクヘッド５７より給紙側に配置されているので、画素４１において、印刷用紙１５に透明インク３３を吐出した後に色付インク３１を吐出することが可能となる。よって、透明インク３３によって色付インク３１が印刷用紙１５の奥に流れ込むことを防ぐことが可能となり、色付インク３１を印刷用紙１５の表面近傍に留めることができる。その結果、印刷部分の発色性を向上させることができる。

（５）第２実施形態によれば、ラインヘッド方式を用いているので、一般のプリンタに適用できることに加えて、多量の印刷を行う商用印刷向けのインクジェットプリンタに適用することができる。

なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。

（変形例１）
上記したように、透明インクノズル３４及び色付インクノズル３２の列は、図２及び図３に示すような配列に限定されず、例えば、透明インクノズル３４のみ列数を増やすようにしてもよいし、透明インクノズル３４の直径を大きくするようにしてもよい。これによれば、複数の画素４１において、一定のインク量（基準インク量Ａ）にするために吐出する透明インク３３を効率良く吐出することができる。

（変形例２）
上記したように、印刷用紙１５における単位面積当りのインク量を一定にするために、一定のインク量に達しない画素４１に透明インク３３を吐出することに限定されず、ある判断に従って、透明インク３３を吐出しないようにしてもよい。例えば、通常の文字を印刷する場合には、コックリング現象は殆ど発生しないため、透明インク３３の吐出を行わない。また、印刷内容に画像を含む場合は、透明インクを吐出する。また、文字のみの印刷であっても、文字サイズが大きい場合には、透明インク３３を吐出するなどの判断機能をつけてもよい。判断機能は、例えば、演算処理部２２で行われる。これによれば、効率的に印刷を行うことができる。

第１実施形態に係るインクジェットプリンタの構造を示す模式断面図。吐出ヘッドをインクを吐出する側から見た模式平面図。吐出ヘッドをインクを吐出する側から見た模式平面図。印刷用紙に吐出する透明インク量の求め方を示す模式平面図。第２実施形態に係るインクジェットプリンタの構造を示す模式断面図。

符号の説明

１１，５１…液滴吐出装置としてのインクジェットプリンタ、１２…キャリッジガイド、１３，１３ａ，１３ｂ…吐出ヘッド、１４…搬送ローラ、１５…印刷用紙、１６…フレーム、２１…紙種設定入力部、２２…演算処理部、２３…メモリ、２４…印刷データ送信部、２５…ヘッドドライバ、２６…搬送ドライバ、３１…第１液体としての色付インク、３１Ｂｋ…ブラックインク、３１Ｃ…シアンインク、３１Ｙ…イエローインク、３１Ｍ…マゼンタインク、３２…第１ノズルとしての色付インクノズル、３２Ｂｋ…ブラックインクノズル、３２Ｃ…シアンインクノズル、３２Ｙ…イエローインクノズル、３２Ｍ…マゼンタインクノズル、３３…第２液体としての透明インク、３４…第２ノズルとしての透明インクノズル、４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…画素、４２…画像、５２…ラインヘッドユニット、５３…給紙側搬送ローラ対、５４…排紙側搬送ローラ対、５５…搬送ローラ、５６…透明インクヘッド、５７Ｂｋ…ブラックインクヘッド、５７Ｃ…シアンインクヘッド、５７Ｙ…イエローインクヘッド、５７Ｍ…マゼンタインクヘッド、５７…色付インクヘッド。

Claims

印刷する画像の画像データに従って画素に色材を有する第１液体量の第１液体を吐出する第１ノズルと、
前記画素に吐出される総液体量が複数の画素において一定になるように、前記画素に透明性を有する第２液体量の第２液体を吐出する第２ノズルと、
前記画像データに基づいて、前記総液体量と前記第１液体量との差分から前記第２液体量を求める演算処理部と、
を有し、
前記第１ノズルは、複数のノズルが配列された第１のノズル列と、複数のノズルが配列された第２のノズル列と、を含み、
前記第２ノズルは、複数のノズルが配列された第３のノズル列と、複数のノズルが配列された第４のノズル列と、を含み、
前記第１ノズル及び前記第２ノズルが走査移動を行って印刷し、
前記第２ノズルの位置は、吐出ヘッドが走査移動する方向において前記第１ノズルの位置より先行する位置に配置され、
前記第１のノズル列及び前記第２のノズル列は前記吐出ヘッドが走査移動する方向に配列され、前記第１のノズル列の前記複数のノズルの位置と前記第２のノズル列の前記複数のノズルの位置は前記吐出ヘッドが走査移動する方向と交差する方向にずれるよう配置され、
前記第３のノズル列及び前記第４のノズル列は前記吐出ヘッドが走査移動する方向に配列され、前記第３のノズル列の前記複数のノズルの位置と前記第４のノズル列の前記複数のノズルの位置は前記吐出ヘッドが走査移動する方向と交差する方向にずれるよう配置されることを特徴とする液滴吐出装置。
請求項１に記載の液滴吐出装置であって、
前記演算処理部からの命令に基づいて前記第１ノズル及び前記第２ノズルを制御するドライバを有し、
前記ドライバは、前記画素に前記第２ノズルから前記第２液体を吐出するタイミングと、前記画素において前記第１ノズルから最後に前記第１液体を吐出するタイミングとの時間差が、百ミリ秒以内になるように、前記第１液体及び前記第２液体の吐出を制御し、
前記第１ノズルは、複数色の液体を前記画素に吐出するために、それぞれの色の液体に対応する各色ノズルを複数有することを特徴とする液滴吐出装置。
請求項１または請求項２に記載の液滴吐出装置であって、
前記総液体量は、前記複数の画素において前記画像データに基づく前記第１液体量が最も多い画素の前記第１液体量であることを特徴とする液滴吐出装置。
印刷する画像の画像データに従って第１ノズルから画素に色材を有する第１液体量の第１液体を吐出する第１液体吐出工程と、
前記画素に吐出される総液体量が複数の画素において一定になるように、第２ノズルから前記画素に透明性を有する第２液体量の第２液体を吐出する第２液体吐出工程と、
前記画像データから、それぞれの前記画素に吐出する前記第１液体量、及び、前記総液体量から前記第１液体量を除いた前記第２液体量を求める演算工程と、
を有し、
前記第１ノズルは、複数のノズルが配列された第１のノズル列と、複数のノズルが配列された第２のノズル列と、を含み、
前記第２ノズルは、複数のノズルが配列された第３のノズル列と、複数のノズルが配列された第４のノズル列と、を含み、
前記第１ノズル及び前記第２ノズルが走査移動を行って印刷し、
前記第２ノズルの位置は、吐出ヘッドが走査移動する方向において前記第１ノズルの位置より先行する位置に配置され、
前記第１のノズル列及び前記第２のノズル列は前記吐出ヘッドが走査移動する方向に配列され、前記第１のノズル列の前記複数のノズルの位置と前記第２のノズル列の前記複数のノズルの位置は前記吐出ヘッドが走査移動する方向と交差する方向にずれるよう配置され、
前記第３のノズル列及び前記第４のノズル列は前記吐出ヘッドが走査移動する方向に配列され、前記第３のノズル列の前記複数のノズルの位置と前記第４のノズル列の前記複数のノズルの位置は前記吐出ヘッドが走査移動する方向と交差する方向にずれるよう配置されることを特徴とする液滴吐出方法。
請求項４に記載の液滴吐出方法であって、
前記第２液体吐出工程は、前記第１液体吐出工程より先に行われることを特徴とする液滴吐出方法。
請求項４または請求項５に記載の液滴吐出方法であって、
前記画素に前記第２液体を吐出するタイミングと、前記画素において最後に前記第１液体を吐出するタイミングとの時間差が、百ミリ秒以内になるように、前記第１液体及び前記第２液体を吐出し、
前記第１ノズルは、複数色の液体を前記画素に吐出するために、それぞれの色の液体に対応する各色ノズルを複数有することを特徴とする液滴吐出方法。