JP5526583B2 - 画像記録装置及び画像記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、光硬化性液体の硬化装置及び硬化方法に関する。

光硬化性インクを用いたインクジェット印刷において、インクの総吐出量や単位面積当たりの吐出量に応じて光の照射条件を変える印刷方法が提案されている。このような印刷方法では、着弾後のインクドットの硬化度を変化させることにより、あらゆる記録媒体に対して高精度な印刷が可能となる（例えば特許文献１参照）。

また、インクドット着弾後に、光の照射条件を変えて予備硬化して、インクドットを重ねるまでのインターバルを制御する方法が提案されている。このような方法では、高速かつ高画質な印刷に適した打滴インターバルで印刷をすることにより、ドット毎の着弾干渉を防ぐことができる（例えば特許文献２参照）。

特開２００３−１９１５９４号公報 特開２００６−２４８０４２号公報

通常のインクジェット印刷では、インクを噴出するヘッドを複数有する装置を用いて印刷を行うのが一般的である。しかしながら、従来の技術では、ヘッドを複数有する場合についての考慮が十分ではない。例えば、第１ヘッドで形成されたドットは第１照射部からは適切な照射量の光を受けるが、搬送される過程で、下流側の照射部からも照射を受ける。この場合、搬送されるに従って、ドットには過剰な光が照射され、硬化しすぎによるドット同士のはじきや、印刷ムラ等の問題が生じる。また、各ヘッドのインク噴出量の大小に関わらず、同じ量の光が照射されることにより、複数ヘッドで印字を重ねた際に、ドットが過剰な光照射を受けることがある。

本発明はインクドットに過剰な光が照射されるのを防止することを目的としている。

上記目的を達成するための主たる発明は、媒体を搬送する搬送ユニットと、光が照射されると硬化する液体を媒体に噴出することで前記媒体にドットを形成する第１ヘッドと、前記第１ヘッドにより形成されたドットに光を照射する第１照射部と、光が照射されると硬化する液体を媒体に噴出することで前記媒体にドットを形成する第２ヘッドと、前記第１ヘッドにより形成されたドットと、前記第２ヘッドにより形成されたドットに光を照射する第２照射部と、を有し、前記第１ヘッド、前記第２ヘッド、前記第１照射部及び前記第２照射部は、前記媒体の搬送方向に前記１ヘッド、前記第１照射部、前記第２ヘッド、前記第２照射部の順に位置しており、前記第１照射部の第１照射出力が、前記第１ヘッドの第１液体噴出量及び前記第２ヘッドの第２液体噴出量に応じて決定され、前記第２照射部の第２照射出力が、前記第２液体噴出量に応じて決定される画像記録装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

プリンターの構成を示すブロック図である。 第１実施形態の印刷領域周辺を示す概略図である。 第３実施形態の印刷領域周辺を示す概略図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

媒体を上流側から下流側へと搬送する搬送ユニットと、光が照射されると硬化する液体を媒体に噴出することでドットを形成する上流側ヘッドと、上流側ヘッドの下流に設けられ、上流側ヘッドにより形成されたドットに光を照射する上流側照射部と、上流側照射部の下流に設けられ、光が照射されると硬化する液体を媒体に噴出することでドットを形成する下流側ヘッドと、下流側ヘッドの下流に設けられ、上流側ヘッドにより形成されたドットと、下流側ヘッドにより形成されたドットに光を照射する下流側照射部と、を有し、上流側照射部の照射出力が、下流側ヘッドの液体噴出量に応じて決定されるドット硬化装置が明らかとなる。
このようなドット硬化装置によれば、インクドットに過剰な光が照射されるのを防止することができる。

かかるドット硬化装置であって、上流側照射部の照射出力が、上流側ヘッド及び下流側ヘッドの液体噴出量に応じて決定されることが望ましい。
このようなドット硬化装置によれば、インクドットにより適切な量の光を照射することができる。

かかるドット硬化装置であって、下流側ヘッドの液体噴出量が大きくなると、上流側ヘッドの照射出力は小さくなり、下流側ヘッドの液体噴出量が小さくなると、上流側ヘッドの照射出力が大きくなることが望ましい。
このようなドット硬化装置によれば、上流側で形成されたインクドットについて過剰な光が照射されるのを防止しやすくなる。

かかるドット硬化装置であって、上流側照射部の照射出力が、上流側ヘッド及び下流側ヘッドの液体噴出量に対応するテーブルデータにより決定されることが望ましい。
このようなドット硬化装置によれば、適切な量の光を照射をしつつ、印刷処理を高速
に行うことができる。

かかるドット硬化装置であって、上流側照射部の照射出力が、上流側ヘッド及び下流側ヘッドの液体噴出量の和により決定されることが望ましい。
このようなドット硬化装置によれば、印刷領域ごとに、より詳細で適切な光を照射することができる。

かかるドット硬化装置であって、前記照射部を、媒体幅方向に複数有することが望ましい。
このようなドット硬化装置によれば、媒体幅方向についても、光の照射量をコントロールすることができる。

また、媒体を上流側から下流側へと搬送することと、光が照射されると硬化する液体を、上流側ヘッドから媒体に噴出することでドットを形成することと、上流側ヘッドの下流に設けられた上流側照射部から、上流側ヘッドにより形成されたドットに光を照射することと、上流側照射部の下流に設けられた下流側ヘッドから、光が照射されると硬化する液体を媒体に噴出することでドットを形成することと、下流側ヘッドの下流に設けられた下流側照射部から、上流側ヘッドにより形成されたドットと下流側ヘッドにより形成されたドットに光を照射することと、を備え、上流側照射部の照射出力が、下流側ヘッドの液体噴出量に応じて決定されることを特徴とする液体硬化方法が明らかとなる。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
第１実施形態では、ドットを形成する記録装置としてラインプリンター（プリンター１）を例に挙げて説明する。

＜プリンターの構成＞
図１は、プリンター１の全体構造を示すブロック図である。
プリンター１は、紙・布・フィルム等の媒体に文字や画像を記録（印刷）する記録装置であり、外部装置であるコンピューター１１０と通信可能に接続されている。

コンピューター１１０にはプリンタードライバーがインストールされている。プリンタードライバーは、表示装置（不図示）にユーザーインターフェースを表示させ、アプリケーションプログラムから出力された画像データを印刷データに変換させるためのプログラムである。このプリンタードライバーは、フレキシブルディスクＦＤやＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体（コンピューターが読み取り可能な記録媒体）に記録されている。また、プリンタードライバーはインターネットを介してコンピューター１１０にダウンロードすることも可能である。なお、このプログラムは、各種の機能を実現するためのコードから構成されている。プリンタードライバーによる印刷処理については後で説明する。
コンピューター１１０はプリンター１に画像を印刷させるため、印刷させる画像に応じた印刷データをプリンター１に出力する。

本実施形態のプリンター１は、紫外線（以下、ＵＶ）を照射することによって硬化する紫外線硬化型インク（以下、ＵＶインク）を噴出することにより、媒体に画像を印刷する。ＵＶインクは、紫外線硬化樹脂を含むインクであり、ＵＶの照射を受けると紫外線硬化樹脂において光重合反応が起こることにより硬化する。なお、本実施形態のプリンター1は、ＵＶインクとして、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の４色のＵＶインクを用いて印刷を行う。

プリンター１は、搬送ユニット２０、ヘッドユニット３０、照射ユニット４０、検出器群５０、及びコントローラー６０を有する。コントローラー６０は、外部装置であるコンピューター１１０から受信した印刷データに基づいて各ユニットを制御し、媒体に画像を印刷する。プリンター１内の状況は検出器群５０によって監視されており、検出器群５０は検出結果をコントローラー６０に出力する。コントローラー６０は検出器群５０から出力された検出結果に基づいて各ユニットを制御する。

＜搬送ユニット＞
搬送ユニット２０は、媒体（例えば紙Ｓなど）を所定の方向（以下、搬送方向という）に搬送させるためのものである。この搬送ユニット２０は、上流側搬送ローラー２３Ａ及び下流側搬送ローラー２３Ｂと、ベルト２４とを有する（図２）。不図示の搬送モータが回転すると、上流側搬送ローラー２３Ａ及び下流側搬送ローラー２３Ｂが回転し、ベルト２４が回転する。給紙ローラー（不図示）によって給紙された媒体は、ベルト２４によって印刷可能な領域（ヘッドと対向する領域）まで搬送される。印刷可能な領域を通過した紙Ｓはベルト２４によって外部へ排紙される。なお、搬送中の紙Ｓはベルト２４に静電吸着又はバキューム吸着されている。

＜ヘッドユニット＞
ヘッドユニット３０は、媒体にＵＶインクを噴出するためのものである。なお、本実施形態ではＵＶインクとして、画像を形成するためのカラーインクを噴出する。
ヘッドユニット３０は搬送中の媒体に対して各インクを噴出することによってドットを形成し、画像を媒体に印刷する。本実施形態のプリンター１はラインプリンターであり、ヘッドユニット３０の各ヘッドは媒体幅分のドットを一度に形成することができる。なお、図２では、搬送方向の上流側から順に、ブラックのＵＶインクを噴出するブラックインクヘッドＫ、シアンのＵＶインクを噴出するシアンインクヘッドＣ、マゼンダのＵＶインクを噴出するマゼンダインクヘッドＭ、及び、イエローのＵＶインクを噴出するイエローインクヘッドＹの各ヘッド３１（図２）が設けられている。以下、カラーインクを噴出する各色ヘッドのことをカラーインク用ヘッドともいう。

カラーインク用ヘッドは各々、カラーインクを噴出するための噴出口であるノズルを複数備えている。各ノズルには、それぞれインクチャンバー及び圧電素子であるピエゾ素子（共に不図示）が設けられている。ピエゾ素子はユニット制御回路６４により生成される駆動信号により駆動される。そして、ピエゾ素子の駆動によりインクチャンバーが伸縮・膨張し、インクチャンバーに満たされたインクがノズルから噴出される。

各ノズルは、駆動信号に従ってピエゾ素子に印加されるパルスにより、量の異なる複数種のインク液滴を噴出することができる。例えば、各ノズルからは、大ドットを形成し得る量の大インク滴、中ドットを形成し得る量の中インク滴、及び小ドットを形成し得る量の小インク滴空からなる３種類のインクを噴出させることができる。

＜照射ユニット＞
照射ユニット４０は、媒体に着弾したＵＶインクのドット（インクドット）に向けてＵＶを照射するものである。ヘッドユニット３０の各ヘッドにより媒体上に形成されたドットは、照射ユニット４０からＵＶの照射を受けることにより硬化する。
照射ユニット４０は仮硬化用照射部４１、及び本硬化用照射部４２を備えている。

仮硬化用照射部４１は、形成されたドットを仮硬化させるためのＵＶを照射する。仮硬化とは、形成されたドット同士が接触してにじむのを防止するために行う硬化のことをいう。本実施形態において、仮硬化用照射部４１は、ＵＶ照射の光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を備える。ＬＥＤは入力電流の大きさを制御することによって、照射エネルギーを容易に変更することが可能である。

本実施形態では、ヘッドユニット３０の各ヘッドのノズルから噴出される液体の、液体噴出率に応じて照射エネルギーを制御することで、ドットの硬化度を変化させている。
照射エネルギーの制御の詳細については後で説明する。
仮硬化用照射部４１は、ヘッドユニット３０の各色カラーインク用ヘッドの、搬送方向の下流側にそれぞれ設けられる（図２）。仮硬化用照射部４１の媒体幅方向の長さは媒体幅以上である。

本硬化用照射部４２は、媒体上に形成されたドットを本硬化させるためのＵＶを照射する。本実施形態において本硬化とは、ドットを完全に固化させるために行う硬化のことである。本硬化用照射部４２は、ＵＶ照射の光源として、ランプ（メタルハライドランプ、水銀ランプなど）を備えている。
本硬化用照射部４２は、媒体の搬送方向の最も下流側に位置する仮硬化用照射部４１のさらに下流側に設けられる（図２）。仮硬化用照射部４１によって仮硬化されたカラーインクドットを完全に固化させるためである。本硬化用照射部４２の媒体幅方向の長さは媒体幅以上である。

＜検出器群＞
検出器群５０には、ロータリー式エンコーダー（不図示）や、紙検出センサー（不図示）などが含まれる。ロータリー式エンコーダーは上流側搬送ローラー２３Ａや下流側搬送ローラー２３Ｂの回転量を検出する。ロータリー式エンコーダーの検出結果に基づいて媒体の搬送量を検出することができる。紙検出センサーは給紙中の媒体の先端の位置を検出する。

＜コントローラー＞
コントローラー６０は、プリンター制御を行うための制御ユニット（制御部）である。コントローラー６０はインターフェース部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリー６３と、ユニット制御回路６４とを有する。インターフェース部６１は外部装置であるコンピューター１１０とプリンター１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ６２はプリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー６３はＣＰＵ６２のプログラムを格納する領域や作業領域を確保するためのものであり、ＲＡＭ・ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。
ＣＰＵ６２はメモリー６３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路６４を介して各ユニットを制御する。

＜印刷動作について＞
プリンター１がコンピューター１１０から印刷データを受信すると、コントローラー６０は、まず、搬送ユニット２０によって給紙ローラー（不図示）を回転させ、印刷すべき媒体をベルト２４上に送る。媒体はベルト２４上を一定速度で停まることなく搬送され、ヘッドユニット３０、照射ユニット４０の各ユニットを通過する。この間に、ヘッドユニット３０の各ヘッドのノズルからＵＶインクを断続的に噴出させることによって媒体上にドットを形成する。そして、照射ユニット４０の仮照射部４１からＵＶを照射してドットを仮硬化させる。仮硬化のためのＵＶ照射量は、あらかじめ入力されたテーブルデータに従って、各ヘッドの液体噴出率に基づいて決められる。
この動作をＫＣＭＹ各色について繰り返した後、本硬化用照射部４２からＵＶを照射して、各色カラードットを完全に硬化させる。こうして媒体に画像が印刷される。
最後にコントローラー６０は、画像の印刷が終了した媒体を排紙する。

＜プリンタードライバーによる印刷処理について＞
プリンタードライバーは、アプリケーションプログラムから画像データを受け取り、プリンター１が解釈できる形式の印刷データに変換し、印刷データをプリンターに出力する。アプリケーションプログラムから画像データを印刷データに変換する際に、プリンタードライバーは、解像度変換処理、色変換処理、ハーフトーン処理、ラスタライズ処理、コマンド付加処理などを行う。以下に、プリンタードライバーが行う各種の処理について説明する。

解像度変換処理は、アプリケーションプログラムから出力された画像データ（テキストデータ、イメージデータなど）を、媒体に印刷する際の解像度（印刷解像度）に変換する処理である。例えば、印刷解像度が７２０×７２０ｄｐｉに指定されている場合、アプリケーションプログラムから受け取ったベクター形式の画像データを７２０×７２０ｄｐｉの解像度のビットマップ形式の画像データに変換する。

なお、解像度変換処理後の画像データの各画素データは、ＲＧＢ色空間により表される各階調（例えば２５６階調）のＲＧＢデータである。画素とは、画像を構成する単位要素であり，この画素が２次元的に並ぶことによって画像が形成される。

色変換処理は、ＲＧＢデータをＫＣＭＹ色空間のデータに変換する処理である。ＫＣＭＹ色空間の画像データは、プリンターが有するインクの色に対応したデータである。この色変換処理は、ＲＧＢデータの階調値とＫＣＭＹデータの階調値とを対応づけたテーブル（色変換ルックアップテーブルＬＵＴ）に基づいて行われる。なお、色変換処理後の画素データは、ＫＣＭＹ色空間により表される２５６階調のＫＣＭＹデータである。

ハーフトーン処理は、高階調数のデータを、プリンターが形成可能な階調数のデータに変換する処理である。例えば、ハーフトーン処理により、２５６階調を示すデータが、２階調を示す１ビットデータや、４階調を示す２ビットデータに変換される。ハーフトーン処理では、ディザ法・γ補正・誤差拡散法などが利用される。ハーフトーン処理されたデータは、印刷解像度（例えば７２０×７２０ｄｐｉ）と同等の解像度である。ハーフトーン処理後の画像データでは、画素ごと１ビット又は２ビットの画素データが対応しており、この画素データは各画素でのドット形成状況（ドットの有無、ドットの大きさ）を示すデータになる。

ラスタライズ処理は、マトリクス状に並ぶ画素データを、プリンター１に転送すべきデータ順に、画素データごとに並び替える。例えば、各ノズル列のノズルの並び順に応じて、画素データを並び替える。

コマンド付加処理は、ラスタライズ処理されたデータに、印刷方法に応じたコマンドデータを付加する処理である。コマンドデータとしては、例えば媒体の搬送速度を示す搬送データなどがある。

これらの処理を経て生成された印刷データは、プリンタードライバーによりプリンター１に送信される。

＜仮硬化用照射部４１のＵＶ照射出力制御について＞
各ヘッドの液体噴出率について説明する。本実施形態では、前述のハーフトーン処理により、各画素におけるドットの形成状況がデータ化されているので、このデータを用いて液体噴出率を算出する。具体的には、画素ごとに形成されるドットの大きさのデータ（例えば大ドット、中ドット、小ドット、又はドットなし）から印刷媒体上に占めるドットの面積を換算し、印刷が行われる媒体全体（全ての画素）の面積で割った値を、そのヘッドにおける液体噴出率とする。すなわち、全ての画素について大ドットが形成された場合に、そのヘッドにおける液体噴出率が１００％となる。

例えば、半数の画素について大ドットが形成された場合は、そのヘッドにおける液体噴出率は５０％であり、半数の画素について中ドット（大ドットの半分のインク量とする）が形成された場合は、液体噴出率は２５％となる。

各ヘッドにおける液体噴出率が算出されると、コントローラー６０は、あらかじめ設定されているテーブルデータから各ヘッドの液体噴出率の組み合わせを参照し、各仮硬化用照射部４１から、テーブルデータに規定された出力でＵＶを照射させる。

第１実施形態においては、このようにしてドットに照射されるＵＶの出力が制御される。

＜テーブルデータについて＞
本実施形態で使用するテーブルデータの例を表１に示す。表１では、本実施形態におけるＫＣＭＹの４色のカラーインク用ヘッドを、搬送方向上流側から順番にそれぞれ第１〜第４ヘッドとする（図２）。そして、各ヘッドにおける液体噴出率を０％、１〜５０％、５１〜１００％の範囲に区分し、各ヘッドの液体噴出率の組み合わせにより、第１〜第４仮硬化用照射部のＵＶ照射出力を規定している。液体噴出率の区分を３通り、ヘッド数を４とした場合、全ての組み合わせを考慮すると８１通りのデータからなるテーブルが作成できる。表１では、その中から代表的な特徴を表す１４通りの例について示している。

液体噴出率の範囲区分については任意に設定することができ、例えば、液体噴出率を２０％ごとに区切ることで、より詳細なテーブルデータを作成することも可能である。

なお、仮硬化用照射部４１が照射するＵＶの最大照射量（照射出力１００％の状態）は、対応するヘッドの液体噴出率が１００％のときに、形成された全てのドットを適切に硬化することができる照射量である。

ヘッドの液体噴出率と、対応する照射部（仮硬化用照射部４１）におけるＵＶ照射出力との関係について、表１を用いて説明する。

（単一のヘッドによる噴出の場合）
例１〜５に、任意の１箇所の単一ヘッドから液体を噴出する場合における、液体噴出率とＵＶ照射出力との関係を示す。

まず、液体噴出率が０％のときは、ドットはまったく形成されないため、ＵＶ照射は不要であり、ＵＶ照射出力も０％である。次に、液体噴出率が１〜５０％の場合は、対応する照射部からのＵＶ照射出力を５０％としている。これは、媒体上に噴出されるＵＶインクの量が多くないことから、ＵＶ照射過多によりドットが硬化しすぎるのを防止するためである（例１参照）。そして、液体噴出率が５１〜１００％のときは、ＵＶの照射出力を１００％とする。媒体上に形成されている多数のドットが、硬化不良を起こさないために十分な出力でＵＶを照射する必要があるからである（例２〜５参照）。
このように、液体噴出率の大きさによってＵＶ照射出力を変化させることで、ヘッドごとに形成されるドットに対して適切な量のＵＶを照射し、適度にドットを硬化させることができる。
なお、ここでいうＵＶとは、ドットを仮硬化するために仮硬化用照射部４１によって照射されるＵＶのことである。

テーブルデータに設定されるＵＶ照射出力の値は、使用するＵＶインクの性質や媒体の種類を考慮しつつ、実際の印刷状態を確認した上で適宜調整される。例えば、例１において、液体噴出率１〜５０％の場合のＵＶ照射出力を、５０％ではなく３０％と設定してもよい。

（２つのヘッドによる噴出の場合）
例６〜８に、２つのヘッドからＵＶインクを噴出する場合の、液体噴出率とＵＶ照射出力との関係を示す。

まず、２ヘッドのうち、下流側のヘッドに着目する。
下流側のヘッドにおいては、例６の第２照射部や、例８の第３照射部に示すように、前述の単一ヘッドの場合と同じ出力（液体噴出率１〜５０％ならＵＶ照射出力５０％、液体噴出率５１〜１００％ならＵＶ照射出力１００％）でＵＶが照射される。
これは、該下流側ヘッドにより形成されるドットが、媒体の搬送過程において最後に形成されるドットであり、さらに下流においてドットが形成されることはないためである。つまり、該下流側ヘッドにより形成されたドットを適切に硬化させるためのＵＶ照射のみを考慮すれば良く、他の照射部による影響を考慮する必要がないため、単一ヘッドによりドットが形成される場合と同様に考えることができる。

次に、上流側のヘッドに着目する。
表２に、上流側のＵＶ照射出力を、前述の下流側ヘッドの場合と同様にして定めた場合のデータを比較例１として示す。

比較例１では、上流側ヘッド（第１ヘッド）の液体噴出率が５１〜１００％であるため、下流側ヘッドにおける場合と同様に、第１照射部のＵＶ照射出力は１００％としている。

しかし、上流側のヘッド（比較例１においては第１ヘッド）により形成されたドットは、対応する上流側照射部（比較例１においては第１照射部）からＵＶ照射を受けるのに加えて、搬送過程で下流側照射部（比較例１においては第２照射部）からもＵＶの照射を受ける。その結果、該ドットは上流と下流の照射部により過剰にＵＶを照射され、必要以上に硬化されることになる。硬化しすぎたドットは、下流側ヘッドにより新たに噴出される液体をはじくため、下流側のドットは正確な位置に定着せず、ドット同士のにじみを防止することは可能であるものの、印刷ムラ等、画像乱れの原因となる。

そこで、本実施形態で使用するテーブルデータにおいては、上流側ヘッドの液体噴出率に対して、対応する上流側照射部のＵＶ照射出力を通常の１／２の値とする。例えば、例６の第１ヘッドの液体噴出率は５１〜１００％であるが、対応する第１照射部のＵＶ照射出力は１００％ではなく、５０％としている。

このように、上流側でＵＶ照射をする際に、下流側で受ける分のＵＶを考慮して、照射出力を制限することによって、上流側で形成されるドットへの過剰なＵＶ照射を防止することが可能になる。その結果、ドットを適切に硬化させ、ドット同士の「はじき」や「印刷ムラ」の問題を解消することができる。

一方、例６において、上流側ヘッド（第１ヘッド）で形成されるドットは、ＵＶ照射量を制限されているとはいえ、最終的には上流側照射部（第１照射部）から５０％、下流側照射部（第２照射部）から１００％と、合わせて１５０％分のＵＶ照射を受けることになり、ＵＶ照射過多になっているようにも考えられる。

しかし、例６において最下流となる第２照射部から過剰なＵＶ照射を受け、ドットが硬化しすぎたとしても、該第２照射部以降にはヘッドは設けられておらず、更なる液体噴出が行われることはないため、ドット同士の「はじき」等の問題は起こらない。また、最下流の仮硬化用照射部のさらに下流においては、ドットは本硬化用照射部４２からのＵＶ照射を受け、結局、完全に硬化されることになることから、最下流照射部で過剰なＵＶ照射を受けることについての問題は生じない。

（３以上の複数ヘッドによる噴出の場合）
例９〜１４に、３以上の複数ヘッドからＵＶインクを噴出する場合の、液体噴出率とＵＶ照射出力との関係を示す。

まず、最下流に設けられるヘッドについて説明する。最下流ヘッドでは、単一ヘッドの場合と同様にしてＵＶ照射出力が決められる。例えば、例９の第３ヘッドでは液体噴出率が５１〜１００％であるから、対応する第３照射部のＵＶ照射出力は１００％となる。
これは、上述の２ヘッドの場合と全く同様に、最下流ヘッド以降では新たにドットが形成されないことを理由としている。
一方、上流側ヘッド（最下流以外の複数ヘッドを意味する）においては、上述の２ヘッドの場合と同様、ＵＶ照射出力を通常の１／２とする（例９〜１１参照）。
例えば例９の第１及び第２ヘッドの液体噴出率は共に５１〜１００％であるが、対応する第１及び第２照射部のＵＶ照射出力は通常の１／２の値である５０％となる。
このように、上流側のＵＶ照射出力を制限することで、上流側で形成されるドットへの過剰なＵＶ照射を防止する。

ただし、ヘッド数が多くなるときは注意を要する。
表３に、ヘッド数が４つのときに、上述の方法でＵＶ照射出力を決めた場合を比較例２として示す。

比較例２では、上流側の第１〜第３ヘッドの液体噴出率がそれぞれ５１〜１００％であるため、ＵＶ照射出力はそれぞれ通常の１／２の５０％としている。しかし、この場合、第１ヘッドにより形成されるドットは、搬送過程において、第１〜第３照射部により合計で１５０％分のＵＶ照射を受けることになる。第３照射部を通過した段階で、ドットはＵＶの過剰照射を受けて必要以上に硬化され、その下流の第４ヘッドから噴出される液体をはじくことが考えられる。つまり、比較例２の場合では、ドット同士の「はじき」の問題を解消できていない。

ヘッドの数が多くなると、その分だけ照射部の数も多くなる。したがって、搬送過程でＵＶ照射を受ける機会も多くなり、上流のヘッドで形成されたドットほど過剰なＵＶ照射を受けやすくなるということである。このことはヘッド数が多くなるほど顕著となる。

そこで、本実施形態で使用するテーブルデータにおいては、上流側ヘッドの液体噴出率に対して、対応する照射部のＵＶ照射出力をさらに制限することで、各ヘッドで形成されるドットが最終的に受けるＵＶの総量が過剰にならないよう調整されている(例１２〜１４参照)。

具体的には、例１２において、第１及び第２ヘッドの液体噴出率は共に５１〜１００％であるが、対応する第１及び第２照射部からのＵＶ照射出力は通常の１／４の２５％に制限している。

このように、上流側のＵＶ照射出力を調整することで、上流側で形成されるドットへの過剰なＵＶ照射を防止することができ、ドットを適切に硬化させることで、ドット同士の「はじき」等の問題は生じない。

なお、搬送されるに従ってドットが累積的にＵＶ照射を受けることを考慮すると、上流の照射部ほどＵＶ照射出力を小さくすることが望ましいが、あまりに照射出力が小さいと、適正にドットを硬化させることができなくなるため、適切な値を選択することが重要である。

ヘッドの液体噴出率と、照射部のＵＶ照射出力との関係は、原則として、搬送方向下流側のヘッドの液体噴出率が大きくなるほど、上流側の照射出力は小さくなり、下流側ヘッドの液体噴出率が小さくなるほど、上流側の照射出力は大きくなる。これは、前述のとおり、搬送途中でドットに過剰なＵＶが照射されるのを防止し、ドットが搬送される全過程を通して最適な量のＵＶを照射するためである。

本実施例のようなテーブルデータを用いてＵＶ照射出力を制御することで、上流側のヘッドにより形成されたドットに対して、下流側の照射部で過剰なＵＶが照射されるのを防止し、「はじき」や「印刷ムラ」の少ない良好な印刷を実現することができる。

また、印刷処理中の新たな演算等は不要なため、コントローラー６０に余計な負荷をかけることなく、ドットへの過剰なＵＶ照射を防止することができる。これにより、印刷速度を落とさずに、ドットを適正な量の光で硬化させることが可能となる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
第２実施形態では、ＵＶ照射出力を、テーブルデータに基づいて制御するのではなく、計算式に基づいて制御する。その他、ヘッドユニット３０や照射ユニット４０等プリンターの構成については第１実施形態と同様である。

＜ＵＶ照射出力制御について＞
本実施形態では、各照射部のＵＶ照射出力を以下の数式（式１）により決定する。

ここで、ｎはプリンターに備えられるヘッドの数を表す自然数であり、ｋは実験により定められる係数である。

各ヘッドの液体噴出率は、第１実施形態と同様に、ハーフトーン処理により得られる各画素のドットデータから算出される。各ヘッドにおける液体噴出率が算出されると、コントローラー６０は、式１を用いて各照射部におけるＵＶ照射出力を計算し、ＵＶを照射させる。
第２実施形態では、このようにしてドットに照射されるＵＶの出力が制御される。

＜式１の説明＞
式１において、第ｎ照射部のＵＶ照射出力は、第ｎヘッドの液体噴出率を、第ｎヘッドから最後までの各ヘッドの液体噴出率の和で割ることにより求められる。これは、第ｎヘッド以降のヘッドで噴出される液体の総量を考慮することにより、第ｎヘッドで形成されたドットに対して、搬送過程においてその下流域で照射されるＵＶの総量を推定し、最終的に過剰なＵＶ照射を受けないようにすることを意図している。すなわち、下流ヘッドでの液体噴出量が多い場合には、その分下流照射部におけるＵＶ照射量も多くなることから、上流でのＵＶ照射を制限する必要がある。

式１では、第ｎ番ヘッド以降の全ヘッドから噴出される液体の総量が多いほど、分母である液体噴出率の総和が大きくなることから、第ｎ番照射部のＵＶ照射出力は小さな値となる。これにより、ｎ番ヘッドにより形成されたドットに対して過剰なＵＶが照射されるのを防止できるようになっている。

表４に、式１を用いて液体噴出率とＵＶ照射出力との関係を計算した例を示す。なお、いずれのデータもｋ＝１として計算している。

計算式を用いることで、各照射部におけるＵＶ照射出力の値が細かく算出される為、第１実施形態のようにあらかじめテーブルデータでＵＶ出力値を設定しておく場合よりも、より詳細な制御が可能になる。

表５に、第１実施形態で用いたテーブルデータに基づいて設定された、各照射部におけるＵＶ照射出力を、比較例として示す。

表４の例１と、表５の比較例１とでは、各ヘッドの液体噴出率の条件は同じであるが、ＵＶ照射出力が異なる。比較例１では第２照射部のＵＶ照射出力値が２５％なのに対して、本実施形態の例１では３３％となっている。比較例１では、ＵＶ照射出力をあらかじめテーブルデータとして登録しておく必要があるため、液体噴出率が一定の範囲内であれば、ＵＶ照射出力値も一律に定められる。しかし、本実施形態のように、各照射部からのＵＶ照射出力を計算により算出することで、より実際の条件に即した出力でＵＶ照射をすることが可能となる。

本実施形態におけるＵＶ照射出力の制御方法は、特に、各ヘッド間で液体噴出率の値が大きく異なる場合に有効である。

例えば、表４の例２と、表５の比較例２とでは、各ヘッドでの液体噴出率の条件は同じであるが、ＵＶ照射出力の値に大きな違いが表れる。比較例２では、テーブルデータの設定上、第１照射部から第３照射部のＵＶ照射出力は全て同じ値（２５％）であるが、例２のＵＶ照射出力は、上流から下流に向かって徐々に大きくなっている。

ドットを最適な状態で硬化させるためには、本来、各ヘッドの液体噴出量に適した出力のＵＶを照射するべきである。例２に示すように、本実施形態によれば、ヘッドごとにＵＶ照射量が詳細に決定され、全体としても過剰なＵＶ照射がされないよう制御されていることから、より均一なドット硬化を実現することができる。

そして、本実施形態では、下流ヘッドの液体噴出量の総和を考慮してＵＶ照射出力を決定することから、下流側ヘッドの液体噴出量が小さいほど上流側照射部のＵＶ照射出力が大きくなり、下流側ヘッドの液体噴出量が大きいほど上流側照射部のＵＶ照射出力は小さくなるという特徴を有する。

例えば、表４の例４は、例１における第３ヘッドの液体噴出率を６０％から４０％へと小さくした場合を示している。液体噴出率の値を小さくしているため、対応する第３照射部からのＵＶ照射出力も５０％から４０％へと小さくなっている。それに対して、第３ヘッドよりも上流側に設けられた第１及び第２照射部からのＵＶ照射出力は、例１ではそれぞれ２５％、３３％であるのに対して、例４ではそれぞれ２７％、３８％と大きくなっている。逆に、表４の例５は、第３ヘッドの液体噴出率を６０％から８０％へと大きくしているため、対応する第３照射部のＵＶ照射出力は例１の場合よりも大きくなり、上流側の第１及び第２照射部のＵＶ照射出力はそれぞれ例１の場合よりも小さくなっている。

また、ｋ＝１であれば、最終段ヘッドの液体噴出率が０％でない限り、最終段照射部のＵＶ照射出力は必ず１００％となる（例１〜６参照）。例えば、例２の第４ヘッドにおける液体噴出率は８０％であり、例６の第４ヘッドにおける液体噴出率は２０％であるが、例２、例６ともに第４照射部からのＵＶ照射出力は１００％である。この場合、例６では、液体噴出量が少ない割にＵＶ照射量が過剰であるようにも思えるが、第１実施形態で説明したとおり、搬送過程における最終段照射部（例６では第４照射部）以降で新たなドットが形成されることはないため、搬送の最終段階で過剰なＵＶ照射によりドットが硬化しすぎたとしても、「はじき」等の問題は生じない。

＝＝＝第３実施形態＝＝＝
図３に、第３実施形態におけるプリンターの印刷領域周辺を、媒体鉛直上方から見た場合の構成を示す。本実施形態では、媒体上の印刷領域（全画素）を媒体の幅方向に６分割し、それぞれを印刷エリアＡ〜Ｆとしている。そして、分割された印刷エリアに合わせて第１〜第４の各仮照射部４１も媒体の幅方向に６分割され、４１Ａ〜４１Ｆとなっている。その他の構成は第１実施形態の場合と同様である。

＜ＵＶ照射出力制御について＞
本実施形態では、第１実施形態及び第２実施形態の場合と同様、ハーフトーン処理によりデータ化された各画素におけるドットの形成状況から液体噴出率を算出する。ただし、液体噴出率は媒体全体ではなく、各印刷エリアについて算出される。例えば、第１ヘッドから噴出されるブラック（Ｋ）のＵＶインクについての液体噴出率は、媒体幅方向にエリアＡ〜Ｆまでの６種類算出され、第２ヘッドから噴出されるシアン（Ｃ）のＵＶインクについての液体噴出率も、同様に６種類算出される。

印刷エリアＡ〜Ｆについて、それぞれ液体噴出率が算出された後、コントローラー６０は、該エリアごとにテーブルデータを用いる方法（第１実施形態と同様）、又は、該エリアごとに計算式を用いる方法（第２実施形態と同様）により、ＵＶ照射出力を決定し、印刷エリアごとに分割された各仮硬化用照射部４１Ａ〜４１Ｆにより、ＵＶを照射させ、それぞれのエリアについて形成されたドットを硬化させる。

第３実施形態においては、このようにしてドットに照射されるＵＶの出力が制御される。

本実施形態は、媒体幅方向に印刷エリアを分割してＵＶ照射出力を制御することから、媒体の幅方向に液体噴出量の偏りがある場合等に有効である。例えば、媒体の幅方向に濃淡がある画像を印刷する場合、媒体の幅方向に渡って均一な出力でＵＶ照射をする場合には、印刷が薄い部分においてはＵＶ過剰照射によりドットが硬化しすぎ、印刷が濃い部分においてはＵＶ照射不足によりドットの硬化不良が生じるおそれがある。しかし、本実施形態によれば、印刷が濃い部分においても薄い部分においても適切な出力でＵＶが照射されるため、媒体幅方向におけるドット硬化度の差が生じにくい。

このように、媒体幅方向についてもＵＶ照射量を細かく制御することで、媒体上に形成される全てのドットについて、より適切なＵＶ照射をすることが可能となる。

なお、本実施形態では、媒体幅方向の分割を６分割としたが、分割数は６には限られない。例えば媒体を２分割とした場合でも、ドットへの過剰なＵＶ照射を防止するという効果を得ることができる。逆に、分割が細かければ細かいほど、より詳細な制御が可能になる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

＜記録装置について＞
前述の実施形態では、インクドットに過剰な光が照射されるのを防止する装置の一例としてプリンターが説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造型機、液体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の液体噴出記録装置に、本実施形態と同様の技術を適用してもよい。

＜インクについて＞
前述の実施形態では、紫外線（ＵＶ）の照射を受けることによって硬化するインク（ＵＶインク）をノズルから噴出していた。しかし、噴出する液体は、このようなインクに限られるものではなく、ＵＶ以外の他の電磁波（例えば可視光線など）の照射を受けることによって硬化するものであってもよい。この場合、仮硬化用照射部及び本硬化用照射部から、その液体を硬化させるための電磁波（可視光線など）を照射するようにすればよい。

また、カラーインクの色数、カラーインク用ヘッドの配置の順番等も前述の実施形態のものには限られない。

＜プリンタードライバーについて＞
プリンタードライバーの処理はプリンター側で行っても良い。その場合、プリンターとプリンタードライバーをインストールしたＰＣとで記録装置が構成される。

＜液体噴出量について＞
前述の実施形態では、ＵＶ照射出力決定のための、ヘッドからの液体噴出量を算定する方法として液体噴出率を用いていたが、これに限られるものではない。例えば、実際にヘッドから噴出される液体の量（ｐｌ）を算出したり、媒体に形成されるドットの数をカウントして液体噴出量とする等、液体噴出量に関連して定量化できるデータであれば利用可能である。

１ プリンター
２０ 搬送ユニット、 ２３Ａ 上流側搬送ローラー、 ２３Ｂ下流側搬送ローラー、
２４ ベルト、 ３０ ヘッドユニット、
４０ 照射ユニット、 ４１ 仮硬化用照射部、 ４２ 本硬化用照射部、
５０ 検出器群、 ６０ コントローラー、 ６１ インターフェース部、
６２ ＣＰＵ、 ６３ メモリー、 ６４ ユニット制御回路、
１１０ コンピューター

Claims (6)

1. 媒体を搬送する搬送ユニットと、
   光が照射されると硬化する液体を媒体に噴出することで前記媒体にドットを形成する第１ヘッドと、
   前記第１ヘッドにより形成されたドットに光を照射する第１照射部と、
   光が照射されると硬化する液体を媒体に噴出することで前記媒体にドットを形成する第２ヘッドと、
   前記第１ヘッドにより形成されたドットと、前記第２ヘッドにより形成されたドットに光を照射する第２照射部と、
   を有し、
   前記第１ヘッド、前記第２ヘッド、前記第１照射部及び前記第２照射部は、前記媒体の搬送方向に前記１ヘッド、前記第１照射部、前記第２ヘッド、前記第２照射部の順に位置しており、
   前記第１照射部の第１照射出力が、前記第１ヘッドの第１液体噴出量及び前記第２ヘッドの第２液体噴出量に応じて決定され、
   前記第２照射部の第２照射出力が、前記第２液体噴出量に応じて決定される画像記録装置。
2. 請求項１に記載の画像記録装置であって、
   前記第２液体噴出量が大きくなると、前記第１照射出力は小さくなり、前記第２液体噴出量が小さくなると、前記第１照射出力が大きくなることを特徴とする画像記録装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像記録装置であって、
   前記第１照射出力が、前記第１液体噴出量及び前記第２液体噴出量に対応するテーブルデータにより決定されることを特徴とする画像記録装置。
4. 請求項２に記載の画像記録装置であって、
   前記第１照射出力が、前記第１液体噴出量及び前記第２液体噴出量の和により決定されることを特徴とする画像記録装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像記録装置であって、
   前記第１照射部を、前記媒体の搬送方向と交差する前記媒体の幅方向に複数有することを特徴とする画像記録装置。
6. 媒体を搬送することと、
   光が照射されると硬化する液体を、第１ヘッドから媒体に噴出することで第１ドットを形成することと、
   第１照射部から、前記第１ヘッドにより形成された前記第１ドットに光を照射することと、
   第２ヘッドから、光が照射されると硬化する液体を前記第１ドットが形成された前記媒体に噴出することで第２ドットを形成することと、
   第２照射部から、前記第１ドット及び前記第２ドットに光を照射することと、
   を備え、
   前記第１照射部の照射出力が、前記第１ヘッドの液体噴出量及び前記第２ヘッドの液体噴出量に応じて決定され、
   前記第２照射部の照射出力が、前記第２ヘッドの液体噴出量に応じて決定されることを特徴とする画像記録方法。

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