JP6699152B2 - 液体吐出ユニット、液体吐出装置および液体吐出方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出ユニット、液体吐出装置および液体吐出方法に関する。

近年、インクジェットプリンタは、紙などの浸透系メディアのみでなく、フィルムなどの非浸透系メディアへの印刷においても利用されている。非浸透系メディアの中でも、透過性のあるメディアに対しては、白、シルバーといった背景インクが使用されている。

従来のインクジェットプリンタのキャリッジは、カラーインクを吐出するノズル列を有するカラーインク用吐出ヘッドと、背景インクを吐出するノズル列を有する背景インク用吐出ヘッドと、を備える。カラーインク用吐出ヘッドと背景インク用吐出ヘッドの各ノズルは、メディア搬送方向である副走査方向に複数配列されている。そして、背景インク用吐出ヘッドは、副走査方向に直交する主走査方向にカラーインク用吐出ヘッドと重ならない位置に配置される。

実際の画像形成では、主走査方向上の異なる位置のヘッドが用いられる。そのため、背景インク用吐出ヘッドを副走査方向にずらして配置した分、キャリッジが副走査方向に大型化してしまうという問題点があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、カラーインク用吐出ヘッドと背景インク用吐出ヘッドとが設けられるキャリッジを有する液体吐出ユニットにおいて、キャリッジの副走査方向のサイズを従来に比して小さくすることができる液体吐出ユニット、液体吐出装置および液体吐出方法を提供することを目的の１つとする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１の方向に移動可能であり、第１の液体を吐出する第１のノズル列を有する第１のヘッドと、前記第１のヘッドに対して前記第１の方向と直交する第２の方向にずれた位置に配置され、前記第１の液体と異なる第２の液体を吐出する第２のノズル列を有し、かつ前記第１の方向に、前記第１のノズル列と前記第２のノズル列とが重複する第１の重複領域を有し、前記第１のヘッドと共に移動可能な第２のヘッドと、前記第１の重複領域の前記第１のノズル列および前記第１の重複領域の前記第２のノズル列が液体を吐出する場合に、前記第１の液体および前記第２の液体が被吐出物上の異なる位置に付着するよう前記第１の液体および前記第２の液体の吐出を制御する制御部と、を備え、前記第２のヘッドのノズルと前記第１のヘッドのノズルとが、前記第２の方向での位置が一致するように配置され、前記第１のヘッドのノズルから吐出する液体の色と前記第２のヘッドのノズルから吐出する液体の色とが異なることを特徴とする液体吐出ユニットである。

本発明によれば、第１のヘッドに対して、第１の方向で一部が重なるように第２のヘッドを配置したので、第１のヘッドと第２のヘッドとが配置された領域の第２の方向のサイズを、従来に比して小さくすることができるという効果を有する。

図１は、第１の実施の形態による液体吐出装置の構成の一例を示す側面図である。 図２は、第１の実施の形態によるキャリッジの構成の一例を模式的に示す上面図である。 図３は、第１の実施の形態による記録ヘッドにおけるノズルの配置例の一例を示す平面図である。 図４は、第１の実施の形態による液体吐出装置の主として制御部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図５は、第１の実施の形態による液体吐出ユニットの印刷モードで使用されるヘッドの状態の一例を示す図である。 図６は、印刷モードによるインク層の積層状態の違いを模式的に示す断面図である。 図７は、第１の実施の形態による表刷り印刷における記録ヘッドのスキャンごとの吐出ブロックの一例を示す図である。 図８は、第１の実施の形態による表刷り印刷時の各スキャンにおけるドット配置順の一例を示す図である。 図９は、記録ヘッドの配置がメディア搬送量の自然数倍でない場合の表刷り印刷における印刷の状態を説明する図である。 図１０は、第２の実施の形態によるキャリッジの構造の一例を模式的に示す図である。 図１１は、第３の実施の形態によるキャリッジの構造の一例を模式的に示す図である。 図１２は、第３の実施の形態によるキャリッジの構造の他の例を模式的に示す図である。

以下に添付図面を参照して、液体吐出ユニット、液体吐出装置および液体吐出方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態による液体吐出装置の構成の一例を示す側面図であり、図２は、第１の実施の形態によるキャリッジの構成の一例を模式的に示す上面図である。また、図３は、第１の実施の形態による記録ヘッドにおけるノズルの配置例の一例を示す平面図である。この例では、液体吐出装置として、シリアル型のインクジェット記録装置を例に挙げる。インクジェット記録装置１０は、本体の内部に、プラテン１１、ロールメディア収納部１２、巻取りロール１３、搬送部１４、および画像形成部２０を備える。

プラテン１１は、液体吐出時にメディア１００を非記録面側から支持する。ロールメディア収納部１２は、給紙手段であり、巻かれたメディア（被吐出物）１００がセットされている。ロールメディア収納部１２には、幅方向のサイズが異なるメディア１００をセットすることができる。巻取りロール１３は、排紙手段であり、画像形成されたメディア１００を巻取り、回収する。メディア１００がロールメディア収納部１２からプラテン１１を経て巻取りロール１３に到達するように、プラテン１１、ロールメディア収納部１２および巻取りロール１３が配置される。

搬送部１４は、メディア１００を搬送方向に搬送させる機能を有する部材である。この例では、プラテン１１を挟んでその下方に配置される送りローラ１４１と、プラテン１１の上方に配置される押えローラ１４２と、によって搬送部１４が構成される。送りローラ１４１と押えローラ１４２との間にメディア１００が挟み込まれる。送りローラ１４１を前方（図１中の矢印方向）に回転させることによって、プラテン１１上に搬入されたメディア１００を、プラテン１１上を前方に向けて搬送することができる。

画像形成部２０は、プラテン１１と対向する領域内に配置される。画像形成部２０は、キャリッジ２１を有する。キャリッジ２１のプラテン１１側の面には、記録ヘッド２２が設けられる。記録ヘッド２２は、液体を吐出する複数の吐出口であるノズル孔を配列したノズル列を有する液体吐出ヘッドである。第１の実施の形態では、記録ヘッド２２は、カラーインク（第１の液体）を吐出する第１のノズル列を有するカラーインク用吐出ヘッド２２１（第１のヘッド）と、背景インク（第２の液体）を吐出する第２のノズル列を有する背景インク用吐出ヘッド２２２（第２のヘッド）と、を有する。

図２に示されるように、第１の実施の形態によるインクジェット記録装置１０では、第１の方向である主走査方向で、カラーインク用吐出ヘッド２２１の配置位置に対して背景インク用吐出ヘッド２２２の一部が重なるように配置される。すなわち、第２の方向である副走査方向でのカラーインク用吐出ヘッド２２１の配置位置に対して、背景インク用吐出ヘッド２２２はメディア１００の搬送方向の上流側にずれて配置される。ここで、主走査方向は、キャリッジ２１が移動される方向であり、メディア１００の搬送方向に垂直な方向である。副走査方向は、主走査方向と垂直な方向であり、メディア１００の搬送方向と平行な方向である。また、プラテン１１を基準にして、ロールメディア収納部１２が配置される側を上流側とし、巻取りロール１３が配置される側を下流側としている。つまり、図２に示される吐出用ヘッドの配置は表刷り印刷用の配置となる。後述するが、副走査方向でのカラーインク用吐出ヘッド２２１の配置位置に対して、背景インク用吐出ヘッド２２２をメディア１００の搬送方向の下流側にずれて配置したものは、裏刷り印刷用となる。

キャリッジ２１は、走査方向に延在するガイドシャフト２３によって、摺動可能に保持される。キャリッジ２１は、主走査モータでガイドシャフト２３に沿って、移動（主走査）される。なお、キャリッジ２１にはメディア１００の端部を光学的に検知するセンサが取り付けられている。キャリッジ２１の移動とともに、メディア１００の端部を検知することで、メディア１００端部の主走査方向の位置と、メディア１００の幅と、が算出される。このキャリッジ２１における主走査領域のうち、印刷が行われる記録領域では、副走査方向にメディア１００が間欠的に搬送される。

キャリッジ２１は、サブタンクを搭載し、メインタンクからサブタンクに各吐出用ヘッドに液体であるインクを補充供給する構成となっている。なお、この構成に代えて、キャリッジ２１に各吐出用ヘッドに液体を供給するインクカートリッジを着脱自在に搭載できる構成としてもよい。

図２の例では、カラーインク用吐出ヘッド２２１として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液体吐出ヘッドが設けられる。背景インク用吐出ヘッド２２２は、白、シルバーなどの背景色のインク滴を吐出する１個の液体吐出ヘッドが設けられる。

図３に示されるように、カラーインク用吐出ヘッド２２１と背景インク用吐出ヘッド２２２とは、インクを吐出する複数のノズル２２１ａ，２２２ａを備える。各吐出用ヘッドにおいて、ノズル２２１ａ，２２２ａは、副走査方向に沿って配列される。また、カラーインク用吐出ヘッド２２１と背景インク用吐出ヘッド２２２とが重なる重複領域Ｒｏにおいて、それぞれの吐出用ヘッドのノズル２２１ａ，２２２ａの副走査方向での位置が一致するように、カラーインク用吐出ヘッド２２１と背景インク用吐出ヘッド２２２とは配置される。すなわち、重複領域Ｒｏにおいて、カラーインク用吐出ヘッド２２１および背景インク用吐出ヘッド２２２のノズル２２１ａ，２２２ａは、主走査方向で重なって配置される。

カラーインク用吐出ヘッド２２１と背景インク用吐出ヘッド２２２とから吐出されるインク滴の吐出態様は、各吐出用ヘッドの各ノズル２２１ａ，２２２ａに対応して設けられる駆動素子に印加する駆動パルスによって制御される。駆動素子として、たとえばＰＺＴなどの圧電素子が用いられる。

また、インクジェット記録装置１０は、メディア加熱部３０と、温風ファン３４と、を備える。メディア加熱部３０は、プリントヒータ３１、プリヒータ３２およびポストヒータ３３を備える。プリントヒータ３１は、画像形成部２０が設けられる画像形成領域に設けられ、記録ヘッド２２のノズルから噴射されるインク滴を着弾させるメディア１００を加熱する。プリヒータ３２は、プリントヒータ３１のメディア１００の搬送方向上流側に設けられ、メディア１００を予備的に加熱する。ポストヒータ３３は、プリントヒータ３１のメディア１００の搬送方向下流側に設けられ、メディア１００を引き続き加熱し、着弾したインク滴の乾燥を促す。プリントヒータ３１、プリヒータ３２およびポストヒータ３３には、セラミックまたはニクロム線を用いた電熱ヒータ等が用いられる。

温風ファン３４は、ポストヒータ３３のメディア１００の搬送方向下流側に設けられ、メディア１００のインクが着弾した記録面に温風を吹き付ける。温風ファン３４によって、記録面のインクに直接温風が当たる。これによって、記録面周辺の雰囲気の湿度を下げ、巻取りロール１３でメディア１００が巻き取られる前に完全にインクを乾燥させる。

このように、インクジェット記録装置１０には、乾燥機構が搭載されており、塩化ビニル、ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate）、アクリルなどのインクがしみこまない非浸透系メディアにも印字が可能である。非浸透系メディアに対しては、溶剤系のインク、または樹脂成分の多い水性レジンインクが良好である。

キャリッジ２１がメディア１００の幅方向に往復運動しながらインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置１０では、片方向印字と双方向印字とを行うことができる。片方向印字は、キャリッジ２１の動作が往路のときにのみインクを吐出して画像を形成する方法である。双方向印字は、キャリッジ２１の動作が往路復路両方でインクを吐出して画像を形成する方法である。印刷速度は、片方向印字に比して双方向印字の方が速いため、双方向印字で印刷を行うことが望ましい。

図４は、第１の実施の形態による液体吐出装置の主として制御部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５３、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）５４、およびＩ／Ｏ５５を備える。

ＣＰＵ５１は、インクジェット記録装置１０全体の制御を司る。ＲＯＭ５２は、インクジェット記録装置１０の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリであり、ＣＰＵ５１が実行するプログラムおよびその他の固定データを格納する。ＲＡＭ５３は、画像データまたは印字データ等を一時的に格納する。ＡＳＩＣ５４は、画像データまたは印字データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理、またはその他インクジェット記録装置１０全体を制御するための入出力信号を処理する。Ｉ／Ｏ５５は、エンコーダ７１およびホイールエンコーダ７２からの検出パルス、温度センサ７３、インク温度センサ７４およびその他の各種センサからの検知信号を入力する。温度センサ７３は、プリントヒータ３１、プリヒータ３２およびポストヒータ３３の温度を計測する。インク温度センサ７４は、記録ヘッド２２の近傍に設置されており、記録ヘッド２２が吐出するインクの温度を検出する。

また、制御部５０は、ホストＩ／Ｆ５６、ヘッド駆動制御部６１、主走査モータ駆動部６２、搬送モータ制御部６３、ヒータ制御部６４および温風ファン制御部６５を備える。ホストＩ／Ｆ５６は、ホスト１５０側との間でデータおよび信号の送受を行なう。ホスト１５０として、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などを例示することができる。

ヘッド駆動制御部６１は、記録ヘッド２２を駆動制御するためのデータ転送手段を含む。なお、記録ヘッド２２とヘッド駆動制御部６１とが、液体吐出ユニットを構成する。ヘッド駆動制御部６１は、画像データ（処理済みデータ、吐出データ）をシリアルデータで記録ヘッド２２内部の駆動回路に転送する。また、このときヘッド駆動制御部６１は、画像データの転送および転送の確定などに必要な転送クロックおよびラッチ信号、記録ヘッド２２からインク（液体）を吐出する際に使用する駆動波形を生成し、記録ヘッド２２内部の駆動回路へ入力する。ここで、インクは温度によって粘度が変動するため、ヘッド駆動制御部６１は、インク温度センサ７４で検出されたインク温度に応じて生成する駆動波形を変更する。ヘッド駆動制御部６１によってインク粘度に対応した駆動波形が生成されることで、インクの粘度変化に伴う吐出バラつきが抑制される。駆動回路は、入力された画像データに対応する駆動波形を選択的に、記録ヘッド２２の各ノズルの圧電素子（アクチュエータ）に入力する。

主走査モータ駆動部６２は、ＣＰＵ５１の制御下で、主走査モータの駆動を制御して、キャリッジ２１の主走査方向の移動を制御する。主走査モータ７５は、回転駆動することで、タイミングベルトを介して、キャリッジ２１を主走査方向に移動させる。エンコーダ７１は、主走査モータ７５の回転を検出して、検出結果をＩ／Ｏ５５を介してＣＰＵ５１に出力する。

搬送モータ制御部６３は、メディア搬送モータ７６を駆動する。メディア搬送モータ７６は、たとえば図１の送りローラ１４１を回転させるモータである。搬送モータ制御部６３は、ＣＰＵ５１側から与えられる目標値と、ホイールエンコーダ７２からの検出パルスをサンプリングして得られる実搬送速度値とに基づいて制御値を算出する。そして、搬送モータ制御部６３は、その制御値に基づき内部のモータ駆動回路を介してメディア搬送モータ７６を駆動する。

ヒータ制御部６４は、プリントヒータ３１、プリヒータ３２およびポストヒータ３３の制御を行う。ヒータ制御部６４は、プリントヒータ３１、プリヒータ３２およびポストヒータ３３の温度を、それぞれの近傍に設けられた各温度センサ７３を用いて監視する。また、ヒータ制御部６４は、各温度センサ７３から取得した温度データに基づいて、プリントヒータ３１、プリヒータ３２およびポストヒータ３３を制御する。また、ヘッドタンクおよびインク経路上に設けられたヒータについても同様に制御する。温風ファン制御部６５は、所定の温度の、所定の風量の送風が行われるように温風ファン３４を制御する。

また、制御部５０には、インクジェット記録装置１０に必要な情報の入力および表示を行なうための操作パネル１６０が接続されている。操作パネル１６０は、例えばタッチパネル等で構成される。

このような構成の液体吐出装置における動作の概要について説明する。制御部５０は、ホストＩ／Ｆ５６を介して、ホスト１５０側からの印刷データ等をケーブルまたはネットワークを介して受信する。そして、ＣＰＵ５１は、ホストＩ／Ｆ５６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析する。続いて、ＡＳＩＣ５４にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ない、この処理済みデータ（画像データ）をヘッド駆動制御部６１を介して記録ヘッド２２に転送する。なお、画像を出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ５２にフォントデータを格納して行ってもよいし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開して、インクジェット記録装置１０側に転送するようにしてもよい。

つぎに、第１の実施の形態によるインクジェット記録装置１０での液体吐出方法について説明する。以下では、まず印刷モードについて説明した後、印刷シーケンスについて説明する。

＜印刷モード＞
印刷モードには、表刷り印刷、裏刷り印刷、および白なし印刷がある。図５は、第１の実施の形態による液体吐出ユニットの印刷モードで使用されるヘッドの状態の一例を示す図であり、図６は、印刷モードによるインク層の積層状態の違いを模式的に示す断面図である。各図において、（ａ）は表刷り印刷モードの場合を示し、（ｂ）は裏刷り印刷モードの場合を示し、（ｃ）は白なし印刷モードの場合を示している。また、図５において、印刷に使用される吐出用ヘッドにはハッチングが付されている。

表刷り印刷では、図５（ａ）に示されるように、カラーインク用吐出ヘッド２２１と、カラーインク用吐出ヘッド２２１に対してメディア１００の搬送方向上流側に配置される背景インク用吐出ヘッド２２２と、を有する記録ヘッド２２が用いられる。最初に、メディア１００の搬送方向上流側の背景インク用吐出ヘッド２２２から背景インクがメディア１００上に滴下される。背景インクは乾燥されて背景インク層１０１となる。その後、カラーインク用吐出ヘッド２２１からカラーインクが背景インク層１０１上に滴下される。カラーインクは乾燥されてカラーインク層１０２となる。その結果、表刷り印刷で形成された画像の断面は、図６（ａ）に示されるようになる。

裏刷り印刷では、図５（ｂ）に示されるように、カラーインク用吐出ヘッド２２１と、カラーインク用吐出ヘッド２２１に対してメディア１００の搬送方向下流側に配置される背景インク用吐出ヘッド２２２と、を有する記録ヘッド２２が用いられる。最初に、メディア１００の搬送方向上流側のカラーインク用吐出ヘッド２２１からカラーインクがメディア１００上に滴下される。カラーインクは乾燥されてカラーインク層１０２となる。その後、背景インク用吐出ヘッド２２２から背景インクがカラーインク層１０２上に滴下される。背景インクは乾燥されて背景インク層１０１を形成する。その結果、裏刷り印刷で形成された画像の断面は、図６（ｂ）に示されるように、メディア１００上のカラー画像を覆うように背景が形成される。

白なし印刷では、図５（ｃ）に示されるように、カラーインク用吐出ヘッド２２１のみ使用され、背景インク用吐出ヘッド２２２は使用されない。つまり、白なし印刷は、表刷り印刷用の記録ヘッド２２でも、裏刷り印刷用の記録ヘッド２２でも、行うことができる。最初に、カラーインク用吐出ヘッド２２１からカラーインクがメディア１００上に滴下される。そして、カラーインクを乾燥させて、カラーインク層１０２を形成する。その結果、白なし印刷で形成された画像の断面は、図６（ｃ）に示されるようになる。このように背景インク層１０１を持たないため、主に非透過性メディアで使用される。

＜印刷シーケンス＞
図７は、第１の実施の形態による表刷り印刷における記録ヘッドのスキャンごとの吐出ブロックの一例を示す図である。背景インク用吐出ヘッド２２２の上流側端部からカラーインク用吐出ヘッド２２１の下流側端部までの間を、メディア１００の搬送方向（副走査方向）に沿って７等分し、７つの領域に区切っている。そして、メディア１００の搬送方向の上流側の領域から下流側の領域に向かって、第１のブロック、第２のブロック、・・・、第７のブロックとする。

図８は、第１の実施の形態による表刷り印刷時の各スキャンにおけるドット配置順の一例を示す図である。なお、この図において、○印は背景インクのドットを示し、□印はカラーインクのドットを示している。また、ハッチングが付されている○印または□印は、該当するスキャンで形成されるドットを示している。さらに、○印または□印内に記載される数字は、何スキャン目か（記録ヘッド２２のどのブロックを使用したか）を示すものである。

また、以下の説明では、カラーインクと背景インクともに４回のスキャン（ドット形成）で画像を完成させたときの例であり、１スキャン目に形成した背景インクのドットが４スキャン目には乾燥していることを前提とする。つまり、ドット形成後、２スキャン分の時間経過でドットが乾燥することを前提としている。

まず、図８（ａ）に示されるように、１スキャン目では、背景インク用吐出ヘッド２２２の第１のブロックに属するノズルを使用して背景インクの第１のドット３０１をメディア１００上に形成する。キャリッジ２１は主走査方向に走査されるので、たとえば図の左側から右側に向けて背景インクの第１のドット３０１が滴下される。主走査方向における隣接する第１のドット３０１間の距離を第１のピッチとする。

また、主走査方向でのある位置にキャリッジ２１が存在する際に、副走査方向には第１のブロックに存在するノズルから複数の背景インクの第１のドット３０１が滴下される。この例では、３つの第１のドット３０１が滴下される。副走査方向における隣接する第１のドット３０１間の距離を第２のピッチとする。その結果、１スキャン目には、メディア１００上に９点の第１のドット３０１が形成される。

図８（ｂ）に示されるように、２スキャン目では、背景インク用吐出ヘッド２２２の第２のブロックに属するノズルを使用して背景インクの第２のドット３０２をメディア１００上に形成する。第２のドット３０２は、第１のドット３０１から主走査方向に第１のピッチの半分だけずれ、さらにメディア１００の搬送方向下流側に第２のピッチの半分だけずれた位置に配置される。第２のドットの形成時も、キャリッジ２１の主走査方向への移動に伴って、９点の第２のドット３０２が形成される。なお、２スキャン目は、図中右側から左側に向けてキャリッジ２１が走査されたものとする。以降、奇数スキャン目では、図中左側から右側に向けてキャリッジ２１が走査され、偶数スキャン目では、図中右側から左側に向けてキャリッジ２１が走査されるものとする。

図８（ｃ）に示されるように、３スキャン目では、背景インク用吐出ヘッド２２２の第３のブロックに属するノズルを使用して背景インクの第３のドット３０３をメディア１００上に形成する。第３のドット３０３は、第２のドット３０２から主走査方向に第１のピッチの半分だけずれた位置に配置される。第３のドット３０３の形成時も、キャリッジ２１の主走査方向への移動に伴って、９点のドットが形成される。

図８（ｄ）に示されるように、４スキャン目では、背景インク用吐出ヘッド２２２とカラーインク用吐出ヘッド２２１との第４のブロックに属するノズルが使用される。背景インク用吐出ヘッド２２２の第４のブロックに属するノズルから背景インクの第４ａのドット３０４ａがメディア１００上に滴下される。また、カラーインク用吐出ヘッド２２１の第４のブロックに属するノズルからカラーインクの第４ｂのドット３０４ｂが背景インクの第１のドット３０１上に滴下される。なお、４スキャン目にインクが乾燥している前提であるので、第４ｂのドット３０４ｂは、乾燥した第１のドット３０１上に滴下されることになる。このように、４スキャン目では、背景インクとカラーインクとが異なる位置に同時に滴下されるようにヘッド駆動制御部６１によって制御される。第４ａのドット３０４ａと第４ｂのドット３０４ｂの形成時には、キャリッジ２１の主走査方向への移動に伴って、１８点のドットが形成される。

図８（ｅ）に示されるように、５スキャン目では、カラーインク用吐出ヘッド２２１の第５のブロックに属するノズルを使用してカラーインクの第５のドット３０５を、乾燥した第２のドット３０２上に形成する。第５のドット３０５の形成時には、キャリッジ２１の主走査方向への移動に伴って、９点のドットが形成される。

図８（ｆ）に示されるように、６スキャン目では、カラーインク用吐出ヘッド２２１の第６のブロックに属するノズルを使用してカラーインクの第６のドット３０６を、乾燥した第３のドット３０３上に形成する。第６のドット３０６の形成時も、キャリッジ２１の主走査方向への移動に伴って、９点のドットが形成される。

そして、図８（ｇ）に示されるように、７スキャン目では、カラーインク用吐出ヘッド２２１の第７のブロックに属するノズルを使用してカラーインクの第７のドット３０７を、乾燥した第４ａのドット３０４ａ上に形成する。第７のドット３０７の形成時も、キャリッジ２１の主走査方向への移動に伴って、９点のドットが形成される。

その後は、メディア１００が搬送方向下流側に第２のピッチの３倍分だけ搬送され、上記した図８（ａ）〜（ｇ）の処理が繰り返し行われることになる。

また、以上では、表刷り印刷の場合を説明したが、裏刷り印刷の場合には、カラーインクのドットと背景インクのドットとの形成順が逆になる点を除いて、同じである。すなわち、裏刷り印刷の場合には、図８において、○印がカラーインクのドットを示し、□印が背景インクのドットを示すことになる。

ここで、カラーインク用吐出ヘッド２２１と背景インク用吐出ヘッド２２２との重複領域の長さ（以下、重複ノズル長という）と１スキャン当たりの印字長との関係について説明する。図３に示されるように重複ノズル長をＬとし、図７に示されるように１スキャン当たりの印字長（メディア搬送量）をａとすると、次式（１）に示す関係を有する。
Ｌ＝ｎ・ａ （ただし、ｎは自然数） ・・・（１）

図８の例では、ｎ＝１の場合を示していた。ｎは、背景インク用吐出ヘッド２２２とカラーインク用吐出ヘッド２２１との印字スキャンを共通化する回数と同数となる。つまり、ｎを大きくすることで、ノズルを効率よく使用することができる結果、スキャン回数を減らすことができ、印刷速度を高めることができる。

図９は、記録ヘッドの配置がメディア搬送量の自然数倍でない場合の表刷り印刷における印刷の状態を説明する図であり、（ａ）はｎ＝０の場合であり、（ｂ）はｎ＜１の場合であり、（ｃ）は自然数倍でないｎ＞１の場合である。なお、ここでも、４スキャン目にインクが乾燥すること、つまり、ドット形成後、２スキャン分の時間経過でドットが乾燥することを前提とする。

図９（ａ）は、ｎ＝０の場合、すなわち重複ノズル長Ｌが０である従来例の場合である。この場合には、図から明らかなように８スキャンが必要になる。

図９（ｂ）に示されるように、ｎ＜１の場合、すなわち重複ノズル長Ｌがメディア搬送量ａ未満の場合、４スキャン目に、第４のブロックに属する背景インク用吐出ヘッド２２２とカラーインク用吐出ヘッド２２１とのノズルが使用される。しかし、カラーインク用吐出ヘッド２２１のノズルから吐出されるインクは、メディア搬送量ａに比して短いｂの領域でしか吐出されない。そのため８スキャン目に４スキャン目で行った領域に対して再度カラーインクを滴下しなければならない。そのため、従来例と同様に、８スキャン必要になり、印刷速度は同じである。

図９（ｃ）に示されるように、ｎ＞１の場合、すなわち重複ノズル長Ｌがメディア搬送量ａよりも長い場合、カラーインク用吐出ヘッド２２１のメディア１００の搬送方向上流側端部は第３のブロック内に存在することになる。すなわち、３スキャン目に、カラーインク用吐出ヘッド２２１からカラーインクを吐出可能な状態となる。しかし、４スキャン目にインクが乾燥することが前提であるため、３スキャン目に、カラーインク用吐出ヘッド２２１からカラーインクを吐出することができない。そのため、カラーインク用吐出ヘッド２２１の使用できるノズル長が短くなる。すなわち、図中で、領域ｃに属するノズルが使用可能なノズル長となる。その結果、印刷速度が第１の実施の形態の場合に比して遅くなってしまう。また、７スキャン目では、メディア搬送量ａに比して短いｄの領域でしか吐出されない。そのため、８スキャン目に７スキャン目で行った領域に対して再度カラーインクを滴下しなければならない。

仮に、３スキャン目で背景インクが乾燥した場合には、従来例に対しては、印刷速度が速くなる。しかし、ｎ＜１の場合と同様に、３スキャン目で印字されなかった領域ｅに対して、７スキャン目で印字を行う必要がある。そのため、背景インク用吐出ヘッド２２２とカラーインク用吐出ヘッド２２１とを重複させた効果を十分に得ることができない。具体的には、ｎ＝２とした場合に比して、１回分スキャン回数が増えてしまう。以上のような理由により、（１）式を満たすように重複ノズル長Ｌを設定することが望ましい。

第１の実施の形態では、カラーインク用吐出ヘッド２２１に対して、主走査方向で一部が重なるように背景インク用吐出ヘッド２２２を配置した。これによって、カラーインク用吐出ヘッド２２１と背景インク用吐出ヘッド２２２とを備えるキャリッジ２１の副走査方向のサイズを、従来に比して小さくすることができるという効果を有する。

また、カラーインク用吐出ヘッド２２１と背景インク用吐出ヘッド２２２との主走査方向で重なった重複領域では、カラーインク用吐出ヘッド２２１からカラーインクを吐出し、背景インク用吐出ヘッド２２２から背景インクを、カラーインクの吐出位置とは異なる位置に同時に吐出した。これによって、従来に比して印刷時のスキャン回数を減らすことができ、印刷速度を上げることができるという効果も有する。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、カラーインク用吐出ヘッドに対して、背景インク用吐出ヘッドを主走査方向で一部が重なるように、副走査方向の上流側または下流側にずらして配置した。そのため、液体吐出ユニットは、表刷り印刷と裏刷り印刷のいずれか一方にしか対応することができない。第２の実施の形態では、表刷り印刷と裏刷り印刷の両方に対応することができる液体吐出ユニットについて説明する。

図１０は、第２の実施の形態によるキャリッジの構造の一例を模式的に示す図である。この図において、第１のヘッドであるカラーインク用吐出ヘッド２２１のメディア１００の搬送方向の上流側に第２のヘッドである背景インク用吐出ヘッド２２２が配置され、下流側に第３のヘッドである背景インク用吐出ヘッド２２３が配置される。また、背景インク用吐出ヘッド２２２は、カラーインク用吐出ヘッド２２１に対して主走査方向で一部が重なるように配置され、背景インク用吐出ヘッド２２３は、カラーインク用吐出ヘッド２２１に対して主走査方向で一部が重なるように配置される。ここで、一部が重なるように配置されるものであり、全部は重ならない。

なお、第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略している。また、このような構造の記録ヘッドを有する液体吐出ユニットでの印刷方法は、第１の実施の形態で説明したものと同様であるので、その説明を省略する。

第２の実施の形態では、カラーインク用吐出ヘッド２２１に対してメディア１００の搬送方向の上流側と下流側とに、背景インク用吐出ヘッド２２２，２２３をそれぞれ配置し、それぞれが主走査方向でカラーインク用吐出ヘッド２２１と一部が重なるようした。これによって、１つの記録ヘッド２２で、表刷り印刷と裏刷り印刷のいずれにも対応することができるという効果を第１の実施の形態の効果に加えて得ることができる。

（第３の実施の形態）
第２の実施の形態では、カラーインク用吐出ヘッドに対してメディア搬送方向の上流側と下流側とのそれぞれに背景インク用吐出ヘッドを配置して、表刷り印刷と裏刷り印刷の両方に対応することができる液体吐出ユニットを示した。第３の実施の形態では、表刷り印刷と裏刷り印刷の両方に対応することができる他の態様の液体吐出ユニットについて説明する。

図１１は、第３の実施の形態によるキャリッジの構造の一例を模式的に示す図である。この図において、カラーインク用吐出ヘッド２２１は、キャリッジ２１の下面の副走査方向のほぼ中央部付近に固定されている。背景インク用吐出ヘッド２２２は、カラーインク用吐出ヘッド２２１の主走査方向側の一方の端部に設けられる。キャリッジ２１には、背景インク用吐出ヘッド２２２を副走査方向に移動可能な構成の切替部を有する。

切替部は、たとえばキャリッジ２１の下面のカラーインク用吐出ヘッド２２１に隣接して設けられた背景インク用ガイド２２５と、背景インク用ガイド２２５に沿って移動可能なヘッド保持部と、を有する。ヘッド保持部は、背景インク用吐出ヘッド２２２を保持する。なお、（１）式を満たす位置に背景インク用吐出ヘッド２２２を配置することができるように、背景インク用ガイド２２５の副走査方向側の端部の位置が設定される。

表刷り印刷を行う場合には、切替部によって、たとえば図１１に示される位置に背景インク用吐出ヘッド２２２を配置する。このとき、重なり領域におけるカラーインク用吐出ヘッド２２１のノズルの位置と、背景インク用吐出ヘッド２２２のノズルの位置と、は、主走査方向で重なっている。

一方、裏刷り印刷を行う場合には、切替部によって、たとえば図１１の破線で示される位置２２２Ａに背景インク用吐出ヘッド２２２を配置する。このとき、重なり領域におけるカラーインク用吐出ヘッド２２１のノズルの位置と、背景インク用吐出ヘッド２２２のノズルの位置と、は、主走査方向で重なっている。

なお、切替部による切り替えは、ｎ＝１の場合だけでなく、ｎ≧２となるように切り替えてもよい。また、図１１では、背景インク用吐出ヘッド２２２の方に切替部を設けて背景インク用吐出ヘッド２２２を副走査方向に移動させる場合を示した。しかし、カラーインク用吐出ヘッド２２１の方に切替部を設けて、カラーインク用吐出ヘッド２２１の方を副走査方向に移動させてもよい。第１の実施の形態で説明したものと同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略している。

図１２は、第３の実施の形態によるキャリッジの構造の他の例を模式的に示す図である。この図において、カラーインク用吐出ヘッド２２１と背景インク用吐出ヘッド２２２とは、副走査方向に移動可能に構成さている。キャリッジ２１には、カラーインク用吐出ヘッド２２１と背景インク用吐出ヘッド２２２とを副走査方向に互いに逆向きに移動させる構成の切替部が設けられる。

切替部は、カラーインク用ガイド２２６と、背景インク用ガイド２２５と、カラーインクヘッド保持部と、背景インクヘッド保持部と、を備える。カラーインク用ガイド２２６は、カラーインク用吐出ヘッド２２１の配置領域に設けられる。背景インク用ガイド２２５は、背景インク用吐出ヘッド２２２の配置領域に設けられる。カラーインクヘッド保持部は、カラーインク用ガイド２２６内でカラーインク用吐出ヘッド２２１を保持し、カラーインク用ガイド２２６に沿って移動可能な構成を有する。背景インクヘッド保持部は、背景インク用ガイド２２５内で背景インク用吐出ヘッド２２２を保持し、背景インク用ガイド２２５に沿って移動可能な構成を有する。

なお、カラーインク用ガイド２２６と背景インク用ガイド２２５とは、異なる方向に移動するように構成される。たとえば、カラーインク用ガイド２２６を副走査方向の上流側に移動させると、背景インク用ガイド２２５は下流側に移動する。また、このときの副走査方向への移動量はともに同じであることが望ましい。

また、図１２では、表刷り印刷用の記録ヘッドの配置状態を示している。裏刷り印刷の場合には、カラーインク用吐出ヘッド２２１がメディア１００の搬送方向の上流側に位置し、背景インク用吐出ヘッド２２２がメディア１００の搬送方向の下流側に位置する。これらの場合において、カラーインク用吐出ヘッド２２１と背景インク用吐出ヘッド２２２とは、（１）式を満たすように主走査方向に一部が重なっている。なお、切替部による切り替えは、ｎ＝１の場合だけでなく、ｎ≧２となるように切り替えてもよい。

第３の実施の形態では、カラーインク用吐出ヘッド２２１と背景インク用吐出ヘッド２２２とのうち少なくとも一方を他方に対して副走査方向に移動可能な構成とした。これによって、背景インク用吐出ヘッド２２２が１つであっても、表刷り印刷および裏刷り印刷のいずれにも対応することができるという効果を第１の実施の形態の効果に加えて得ることができる。

上記実施の形態では、液体吐出装置として、主としてインクジェット記録装置１０として説明したが、コピー装置、ファクシミリ装置、プロッタ装置等、およびこれらの複合機に対しても適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

１０ インクジェット記録装置
１１ プラテン
１２ ロールメディア収納部
１３ 巻取りロール
１４ 搬送部
２０ 画像形成部
２１ キャリッジ
２２ 記録ヘッド
２３ ガイドシャフト
３０ メディア加熱部
３１ プリントヒータ
３２ プリヒータ
３３ ポストヒータ
３４ 温風ファン
１４１ 送りローラ
１４２ 押えローラ
２２１ カラーインク用吐出ヘッド
２２２，２２３ 背景インク用吐出ヘッド
２２５ 背景インク用ガイド
２２６ カラーインク用ガイド

特開２０１２−７１５５９号公報

Claims (7)

1. 第１の方向に移動可能であり、第１の液体を吐出する第１のノズル列を有する第１のヘッドと、
   前記第１のヘッドに対して前記第１の方向と直交する第２の方向にずれた位置に配置され、前記第１の液体と異なる第２の液体を吐出する第２のノズル列を有し、かつ前記第１の方向に、前記第１のノズル列と前記第２のノズル列とが重複する第１の重複領域を有し、前記第１のヘッドと共に移動可能な第２のヘッドと、
   前記第１の重複領域の前記第１のノズル列および前記第１の重複領域の前記第２のノズル列が液体を吐出する場合に、前記第１の液体および前記第２の液体が被吐出物上の異なる位置に付着するよう前記第１の液体および前記第２の液体の吐出を制御する制御部と、
   を備え、
   前記第２のヘッドのノズルと前記第１のヘッドのノズルとが、前記第２の方向での位置が一致するように配置され、
   前記第１のヘッドのノズルから吐出する液体の色と前記第２のヘッドのノズルから吐出する液体の色とが異なる、
   ことを特徴とする液体吐出ユニット。
2. 前記第１の重複領域の前記第２の方向の長さは、前記第１のヘッドおよび前記第２のヘッドの１スキャン当たりの印字長以上であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ユニット。
3. 前記第１の重複領域の前記第２の方向の長さは、前記１スキャン当たりの印字長の自然数倍であることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ユニット。
4. 前記第１のヘッドおよび前記第２のヘッドのうち少なくとも一方は、前記第２の方向に移動可能に構成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の液体吐出ユニット。
5. 前記第１のヘッドに対して前記第２のヘッドが配置されていない側の前記第２の方向にずれた位置に配置され、前記第２の液体を吐出する第３のノズル列を有し、かつ前記第１の方向に、前記第１のノズル列と前記第３のノズル列とが重複する第２の重複領域を有し、前記第１のヘッドおよび前記第２のヘッドと共に移動可能な第３のヘッドをさらに備え、
   前記制御部は、
   前記第１のヘッドと前記第２のヘッドとを使用する第１のモードでは、前記第１の重複領域の前記第１のノズル列および前記第１の重複領域の前記第２のノズル列が液体を吐出する場合に、前記第１の液体および前記第２の液体が被吐出物上の異なる位置に付着するよう前記第１の液体および前記第２の液体の吐出を制御し、
   前記第１のヘッドと前記第３のヘッドとを使用する第２のモードでは、前記第２のモードで使用される場合には、前記第２の重複領域の前記第１のノズル列および前記第２の重複領域の前記第３のノズル列が液体を吐出する場合に、前記第１の液体および前記第２の液体が前記被吐出物上の異なる位置に付着するよう前記第１の液体および前記第２の液体の吐出を制御することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ユニット。
6. 第１の方向に移動可能であり、第１の液体を吐出する第１のノズル列を有する第１のヘッドと、
   前記第１のヘッドに対して前記第１の方向と直交する第２の方向にずれた位置に配置され、前記第１の液体と異なる第２の液体を吐出する第２のノズル列を有し、かつ前記第１の方向に、前記第１のノズル列と前記第２のノズル列とが重複する第１の重複領域を有し、前記第１のヘッドと共に移動可能な第２のヘッドと、
   被吐出物を前記第２の方向に搬送する搬送手段と、
   前記第１のヘッドおよび前記第２のヘッドを前記第１の方向に走査させるとともに、前記被吐出物を前記第２の方向に移動させる制御部と、
   を備え、
   前記第２のヘッドのノズルと前記第１のヘッドのノズルとが、前記第２の方向での位置が一致するように配置され、
   前記第１のヘッドのノズルから吐出する液体の色と前記第２のヘッドのノズルから吐出する液体の色とが異なり、
   前記制御部は、前記第１の重複領域の前記第１のノズル列および前記第１の重複領域の前記第２のノズル列が液体を吐出する場合に、前記第１の液体および前記第２の液体が前記被吐出物上の異なる位置に付着するよう前記第１の液体および前記第２の液体の吐出を制御することを特徴とする液体吐出装置。
7. 第１の方向に移動可能であり、第１の液体を吐出する第１のノズル列を有する第１のヘッドと、
   前記第１のヘッドに対して前記第１の方向と直交する第２の方向にずれた位置に配置され、前記第１の液体と異なる第２の液体を吐出する第２のノズル列を有し、かつ前記第１の方向に、前記第１のノズル列と前記第２のノズル列とが重複する重複領域を有し、前記第１のヘッドと共に移動可能な第２のヘッドと、
   を備える液体吐出ユニットを用いた液体吐出方法であって、
   前記重複領域以外の前記第１のノズル列が前記第１の液体を吐出する場合に、被吐出物上の所定の位置に前記第１の液体を吐出する工程と、
   前記重複領域の前記第１のノズル列および前記重複領域の前記第２のノズル列が液体を吐出する場合に、前記第１の液体および前記第２の液体が前記被吐出物上の異なる位置に付着するよう前記第１の液体および前記第２の液体を吐出する工程と、
   前記重複領域以外の前記第２のノズル列が前記第２の液体を吐出する場合に、前記被吐出物上の所定の位置に前記第２の液体を吐出する工程と、
   を含み、
   前記第２のヘッドのノズルと前記第１のヘッドのノズルとが、前記第２の方向での位置が一致するように配置され、
   前記第１のヘッドのノズルから吐出する液体の色と前記第２のヘッドのノズルから吐出する液体の色とが異なる、
   ことを特徴とする液体吐出方法。

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