JP7035646B2 - 液体吐出装置、液体吐出方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置、液体吐出方法に関する。

吐出対象物に液体吐出ヘッドからインク等の液体を塗布し、乾燥させて画像等を形成する液体吐出装置が知られている。このような液体吐出装置において、副走査方向（吐出対象物の搬送方向）の解像度を高くしたいという要求がある。

例えば、液体吐出ヘッドがノズル列が吐出対象物の搬送方向と垂直に配置されているラインヘッドである場合、液体吐出ヘッドの吐出周波数と所望の解像度から副走査方向の解像度が決まる。従って、吐出周波数が同じなら、吐出対象物の搬送速度を遅くするほど副走査方向の解像度が高くなる。

しかしながら、副走査方向の解像度を高くするために吐出対象物の搬送速度を遅くすると、生産性が低下する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、生産性の低下を伴うことなく副走査方向の解像度を向上することが可能な液体吐出装置を提供することを目的とする。

本液体吐出装置は、吐出対象物を所定の搬送方向に搬送する搬送部と、前記吐出対象物に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドの移動速度を、往路では前記吐出対象物の搬送速度より所定速度だけ速く、復路では前記吐出対象物の搬送速度より前記所定速度だけ遅くなるように制御する制御部と、を有し、前記液体吐出ヘッドは、ノズル列が前記搬送方向に垂直になるように配置され、前記搬送方向に対して平行に往復移動可能なラインヘッドであることを要件とする。

開示の技術によれば、生産性の低下を伴うことなく副走査方向の解像度を向上することが可能な液体吐出装置を提供できる。

第１の実施の形態に係る液体吐出装置の概略構成を例示する側面図である。 第１の実施の形態に係る液体吐出装置の液体吐出ヘッド近傍を例示する部分平面図である。 第１の実施の形態に係る液体吐出装置の主な制御機構を表すハードウェアブロック図の一例である。 第１の実施の形態に係る液体吐出装置のＣＰＵの機能ブロック図の一例である。 搬送モータとヘッドモータの速度制御方法を説明する図（その１）である。 印刷の動作シーケンスについて説明する図である。 第２の実施の形態に係る液体吐出装置の液体吐出ヘッド近傍を例示する部分平面図である。 第３の実施の形態に係る液体吐出装置のＣＰＵの機能ブロック図の一例である。 搬送モータとヘッドモータの速度制御方法を説明する図（その２）である。 第４の実施の形態に係る液体吐出装置の液体吐出ヘッド近傍を例示する部分平面図である。 液体吐出装置１Ｂを用いた負極の製造工程を説明する図である。 第１の実施の形態の変形例１に係る液体吐出装置の液体吐出ヘッド近傍の概略構成を例示する側面図である。

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。

〈第１の実施の形態〉
図１は、第１の実施の形態に係る液体吐出装置の概略構成を例示する側面図である。図２は、第１の実施の形態に係る液体吐出装置の液体吐出ヘッド近傍を例示する部分平面図である。

図１及び図２を参照すると、液体吐出装置１は、供給トレイ１０の吐出対象物積載部１１上に積載した吐出対象物５００を供給するための供給部１２を有している。供給部１２は、吐出対象物積載部１１から吐出対象物５００を１つずつ分離給送する半月コロ（供給コロ）１２１、及び供給コロ１２１に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１２２を備え、分離パッド１２２は供給コロ１２１側に付勢されている。

なお、吐出対象物５００としては、後述のように様々なものが考えられるが、本実施の形態では吐出対象物５００が紙等の被記録媒体である場合を例にして説明する。又、本実施の形態では吐出する液体としてインクを用い、吐出対象物５００上に画像を形成する場合を例にして説明する。

液体吐出装置１は、供給部１２から供給された吐出対象物５００を液体吐出ヘッド３４の下方側に送り込むために、吐出対象物５００を案内するガイド部材１３と、カウンタローラ１４と、搬送ガイド部材１５と、先端加圧コロ１６を有する押え部材１７とを備えている。又、液体吐出装置１は、給送された吐出対象物５００を静電吸着して液体吐出ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送部である搬送ベルト１８を備えている。

搬送ベルト１８は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１９とテンションローラ２０との間に掛け渡されて、ベルトの搬送方向（副走査方向）に周回するように構成されている。搬送ベルト１８は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えば、ＥＴＦＥピュア材で形成した吐出対象物吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。

液体吐出装置１は、搬送ベルト１８の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２１を備えている。帯電ローラ２１は、搬送ベルト１８の表層に接触し、搬送ベルト１８の回転に従動して回転するように配置され、軸の両端に所定の圧力をかけている。なお、搬送ローラ１９はアースローラの役目も担っており、搬送ベルト１８の中抵抗層（裏層）と接触配置され接地している。

搬送ベルト１８は、搬送モータによって搬送ローラ１９を回転駆動させて、図１及び図２において矢印で図示した搬送方向に周回移動する。

液体吐出装置１は、画像情報に従って液体吐出ヘッド３４から吐出されるインクによって所定の構造が形成された吐出対象物５００を排出するための排出部２２を有している。排出部２２は、搬送ベルト１８から吐出対象物５００を分離するための分離爪２２１と、排出ローラ２２２と、排出コロ２２３とを備えている。排出ローラ２２２の下方には、排出トレイ２３を備えている。

搬送ベルト１８の裏側には、液体吐出ヘッド３４による印写領域に対応してガイド部材２４を配置している。ガイド部材２４は、上面が搬送ベルト１８を支持する２つのローラ（搬送ローラ１９とテンションローラ２０）の接線よりも液体吐出ヘッド３４側に突出させることで搬送ベルト１８の高精度な平面性を維持するようにしている。

液体吐出装置１の背面部には、両面ユニット２７が着脱自在に装着されている。この両面ユニット２７は搬送ベルト１８の逆方向回転で戻される吐出対象物５００を取り込んで反転させて再度カウンタローラ１４と搬送ベルト１８との間に供給する。又、両面ユニット２７の上面は手差しトレイ２８としている。

図２に示すように、液体吐出ヘッド３４はラインヘッドであり、吐出対象物５００にインク等の液体を吐出する。液体吐出ヘッド３４は、搬送方向と直交する方向に千鳥状に配置されたインクジェットヘッドである第１吐出ヘッド３４ａ、第２吐出ヘッド３４ｂ、第３吐出ヘッド３４ｃ、及び第４吐出ヘッド３４ｄを有している。第１吐出ヘッド３４ａ、第２吐出ヘッド３４ｂ、第３吐出ヘッド３４ｃ、及び第４吐出ヘッド３４ｄにおいて、ノズル列は搬送方向と垂直な方向に配置されている。

第１吐出ヘッド３４ａ、第２吐出ヘッド３４ｂ、第３吐出ヘッド３４ｃ、及び第４吐出ヘッド３４ｄを千鳥状に配置することにより、液体吐出ヘッド３４は、画像形成領域の幅方向、すなわち吐出対象物５００の搬送方向と直交する方向の全領域に画像形成を行うことができる。

なお、図２では、１つの液体吐出ヘッド３４を図示しているが、搬送方向の上流側から、例えばブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に配置された４つの液体吐出ヘッド３４を備えても構わない。或いは、所定の色に対応する２つ、３つ、又は５つ以上の液体吐出ヘッド３４を備えても構わない。

液体吐出ヘッド３４は、図１及び図２に示す矢印Ａ方向（搬送方向に対して平行な方向）に往復移動可能に構成されている。例えば、液体吐出ヘッド３４を摺動自在に保持するガイド軸を搬送方向と平行な方向に設け、モータによりタイミングベルトを介して液体吐出ヘッド３４を矢印Ａ方向に往復移動させることができる。

このように構成された液体吐出装置１においては、供給トレイ１０から吐出対象物５００が１つずつ分離供給され、略鉛直上方に供給された吐出対象物５００はガイド部材１３で案内され、搬送ベルト１８とカウンタローラ１４との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド部材１５で案内されて先端加圧コロ１６で搬送ベルト１８に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、制御回路によってＡＣバイアス供給部から帯電ローラ２１に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト１８が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト１８上に吐出対象物５００が給送されると、吐出対象物５００が搬送ベルト１８に吸着され、搬送ベルト１８の周回移動によって吐出対象物５００が副走査方向に搬送される。

そこで、吐出対象物５００を副走査方向に搬送しながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド３４からインクを吐出することにより、吐出対象物５００に記録する。そして、記録終了信号又は吐出対象物５００の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、吐出対象物５００を排出トレイ２３に排出する。

図３は、第１の実施の形態に係る液体吐出装置の主な制御機構を表すハードウェアブロック図の一例である。制御部６００は、液体吐出装置１全体の制御を司るＣＰＵ６０２と、ＣＰＵ６０２が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ６０３と、吐出対象物５００に関するデータ等を一時格納するＲＡＭ６０４と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリであるＮＶＲＡＭ６０５と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ６０６とを備えている。

制御部６００は、ホスト側（データ送信側）とのデータ、信号の送受を行うためのホストＩ／Ｆ６０１と、液体吐出ヘッド３４を駆動制御するためのヘッド駆動部６０８と、搬送ベルト１８を周回移動させる搬送モータ６１１を駆動するための搬送モータ駆動部６０９と、液体吐出ヘッド３４を往復移動させるヘッドモータ６１２を駆動するためのヘッドモータ駆動部６１０と、各種のセンサ６１３からの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ６０７等を備えている。又、制御部６００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル６１４が接続されている。

制御部６００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナ等の画像読み取り装置、デジタルカメラ等の撮像装置等のホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してホストＩ／Ｆ６０１で受信する。

そして、ＣＰＵ６０２は、ホストＩ／Ｆ６０１に含まれる受信バッファ内のデータを読み出して解析し、ＡＳＩＣ６０６にて必要な処理（データの並び替え処理等）を行ってヘッド駆動部６０８にデータを転送する。なお、インクを吐出するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ６０３に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データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。

ヘッド駆動部６０８は、画像データ（ドットパターンデータ）を受け取ると、このドットパターンデータを、クロック信号に同期して、液体吐出ヘッド３４にシリアルデータで送出し、又、所定のタイミングでラッチ信号を液体吐出ヘッド３４に送出する。

ヘッド駆動部６０８は、駆動波形（駆動信号）のパターンデータを格納したＲＯＭ（ＲＯＭ６０３で構成することもできる。）と、このＲＯＭから読出される駆動波形のデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器を含む波形生成回路及びアンプ等で構成される駆動波形発生回路を含む。

図４は、第１の実施の形態に係る液体吐出装置のＣＰＵの機能ブロック図の一例である。図４に示すように、ＣＰＵ６０２は、機能ブロックとして、印刷制御部６０２１と、副走査速度算出部６０２２と、ヘッド制御部６０２３と、搬送モータ制御部６０２４と、ヘッドモータ制御部６０２５とを有している。

印刷制御部６０２１は、ユーザからの印刷開始の指示や印刷条件を受けて、モータやヘッドの制御部にモータ駆動、停止の指示や、吐出の指示を出す。副走査速度算出部６０２２は、搬送速度や吐出周波数、副走査方向解像度等の情報を収集し、これらの情報から液体吐出ヘッド３４の移動速度を算出して、ヘッドモータ制御部６０２５に伝える。

ヘッド制御部６０２３は、与えられた波形データや吐出周波数等の吐出条件で、指定されたタイミングと滴数でヘッド駆動部６０８に駆動の指示を出す。搬送モータ制御部６０２４は、外部からの指示に従って、指定された搬送速度で搬送するように、搬送モータ駆動部６０９を制御する。ヘッドモータ制御部６０２５は、外部からの指示タイミングや指定速度に従って、ヘッドモータ駆動部６１０を制御する。

図５は、搬送モータとヘッドモータの速度制御方法を説明する図（その１）であり、吐出対象物５００（搬送ベルト１８）の搬送速度と、副走査方向に平行に動く液体吐出ヘッド３４の移動速度との関係について示している。図５において、破線は吐出対象物５００の搬送速度Ｖｓ（ｔ）を示し、実線は液体吐出ヘッド３４の移動速度Ｖｈ（ｔ）を示している。又、図５において、横軸が時間、縦軸が速度を表し、正の速度は搬送下流方向への移動を、負の速度は上流方向への移動を表す。

図５において、時刻ｔ０からｔ５までが、液体吐出ヘッド３４が１回往復動作する場合の速度の変化を表している。印刷中、液体吐出ヘッド３４は図５の時刻ｔ０からｔ５までの動作を繰り返す。以下に、各期間の動作について説明する。

時刻ｔ０～ｔ１は、液体吐出ヘッド３４が移動を開始して速度Ｖｈｍａｘまで加速する期間である。Ｖｈｍａｘは、式（１）を満たす値として予め算出されている。式（１）において、Ｖｓは吐出対象物５００の搬送速度、ｆｈは液体吐出ヘッド３４の吐出周波数、Ｄは副走査方向の印刷の解像度である。このように、液体吐出ヘッド３４の移動速度を、往路では吐出対象物５００の搬送速度Ｖｓより所定速度だけ速くなるように制御する。ここで、所定速度は、液体吐出ヘッド３４の吐出周波数ｆｈを副走査方向（搬送方向）の解像度Ｄで除算した値である。

時刻ｔ１～ｔ２は、往路の印刷期間である。液体吐出ヘッド３４は速度Ｖｈｍａｘで移動している。式（１）の通り、速度Ｖｈｍａｘは搬送速度Ｖｓよりｆｈ／Ｄだけ相対速度が速いため、吐出周波数がｆｈ（Ｈｚ）であれば、副走査方向の印刷の解像度が所望のＤ（ｄｐｉ）となる。時刻ｔ２は、式（２）を満たすように定められる。式（２）において、Ｌは予め定められた搬送方向の印刷長である。すなわち、液体吐出ヘッド３４は時刻ｔ１～ｔ２の間に、距離Ｌだけ移動しながら印刷する。

時刻ｔ２～ｔ３は、往路から復路に切り替えるための減速期間である。この間の液体吐出ヘッド３４の移動速度Ｖｈ（ｔ）は、式（３）を満たすように制御する。このため、時刻ｔ２と時刻ｔ３において、吐出対象物５００からみた液体吐出ヘッド３４の位置は同じとなり、往路の印刷終了位置が復路の印刷開始位置と同じ位置となる。

時刻ｔ３～ｔ４は、復路の印刷期間である。液体吐出ヘッド３４は速度Ｖｈｍｉｎで移動している。式（４）の通り、速度Ｖｈｍｉｎは搬送速度Ｖｓよりｆｈ／Ｄだけ相対速度が遅い。時刻ｔ４は、式（５）を満たすように定められる。式（５）において、Ｌは予め定められた搬送方向の印刷長である。すなわち、液体吐出ヘッド３４は時刻ｔ３～ｔ４の間に、距離Ｌだけ移動しながら印刷する。このように、液体吐出ヘッド３４の移動速度を、復路では吐出対象物５００の搬送速度Ｖｓより所定速度だけ遅くなるように制御する。ここで、所定速度は、液体吐出ヘッド３４の吐出周波数ｆｈを副走査方向（搬送方向）の解像度Ｄで除算した値である。

時刻ｔ４～ｔ５～ｔ６は、時刻ｔ０に液体吐出ヘッド３４が存在していた位置に戻るための移動期間である。速度Ｖｈｒｅｔ及び時刻ｔ６は、式（６）を満たすように定められる。式（６）を満たすことにより、時刻ｔ６の液体吐出ヘッド３４の位置は時刻ｔ０のときの位置に戻る。

図６は、印刷の動作シーケンスについて説明する図である。図６において、Ｓ１～Ｓ４は印刷準備である。印刷制御部６０２１は印刷前にヘッド駆動の波形データをヘッド制御部６０２３に転送しておき、搬送速度は予めユーザが指定しておく。これは最初に一度行えばよく、それ以降何度印刷を行っても、ここで与えられた波形データと搬送速度で印刷を行う。

Ｓ５～Ｓ７は印刷開始である。印刷制御部６０２１はユーザから印刷開始の要求を受け取り、印刷を開始する。そのときに印刷物に応じた副走査方向の解像度がユーザから指定される。副走査速度算出部６０２２は、予め取得しておいた搬送速度や吐出周波数と、副走査方向の解像度から液体吐出ヘッド３４の移動速度のＶｈｍａｘ及びＶｈｍｉｎを算出して、ヘッドモータ制御部６０２５に通知する。

Ｓ８～Ｓ１９は往路印刷である。搬送モータ制御部６０２４は搬送を開始し、ヘッドモータ制御部６０２５は液体吐出ヘッド３４の移動を開始する。規定の速度に達したら、ヘッド制御部６０２３は液体吐出ヘッド３４による往路の吐出を開始し、規定の印刷長だけ印刷したら往路の吐出を終了する。

Ｓ２０～Ｓ２１は切り替え期間である。ヘッドモータ制御部６０２５は、往路が終わったら復路を開始するために、液体吐出ヘッド３４の移動速度をＶｈｍｉｎに減速する。ヘッドモータ制御部６０２５は前述の式（３）を満たすように液体吐出ヘッド３４の速度を制御し、往路の印刷終了位置まで移動したら、ヘッド制御部６０２３は液体吐出ヘッド３４による復路の吐出を開始する。

Ｓ２２～Ｓ２６は復路印刷である。ヘッドモータ制御部６０２５は液体吐出ヘッド３４を速度Ｖｈｍｉｎで移動させながら、ヘッド制御部６０２３はユーザから指定された副走査方向の解像度で印刷する。

Ｓ２７～Ｓ３２は終了処理である。ヘッドモータ制御部６０２５は液体吐出ヘッド３４を速度をＶｈｒｅｔに変速して、ホームポジションに戻す。搬送モータ制御部６０２４は搬送を停止して印刷を終了する。印刷が終了したら、印刷制御部６０２１はユーザからの次の印刷要求を待つ。

このように、液体吐出装置１は、ノズル列が吐出対象物５００の搬送方向に垂直になるように配置され、吐出対象物５００の搬送方向に対して平行に往復移動可能なラインヘッドである液体吐出ヘッド３４を有している。そして、液体吐出ヘッド３４の移動速度を吐出対象物５００の搬送方向に対して必要な速度に制御する。これにより、吐出対象物の搬送速度を遅くすることなく、副走査方向の解像度を高くすることが可能となる。すなわち、生産性の低下を伴うことなく、副走査方向の解像度を向上することができる。

〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、液体吐出ヘッドを搬送方向に対して平行に往復移動可能であり、かつ搬送方向に対して垂直に往復移動可能である液体吐出装置の例を示す。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図７は、第２の実施の形態に係る液体吐出装置の液体吐出ヘッド近傍を例示する部分平面図である。

図７を参照すると、液体吐出装置１Ａでは、液体吐出ヘッド３４は、図７に示す矢印Ａ方向及びＣ方向（搬送方向と平行な方向）に往復移動可能に構成されている。更に、液体吐出ヘッド３４は、図７に示す矢印Ｂ方向及びＤ方向（搬送方向と垂直な方向）に往復移動可能に構成されている。

例えば、液体吐出ヘッド３４を摺動自在に保持するガイド軸を搬送方向と平行な方向に設け、モータによりタイミングベルトを介して液体吐出ヘッド３４を矢印Ａ方向及びＣ方向に往復移動させる第１の機構を設けることができる。

又、第１の機構全体を摺動自在に保持するガイド軸を搬送方向と垂直な方向に設け、モータによりタイミングベルトを介して液体吐出ヘッド３４を含む第１の機構全体を矢印Ｂ方向及びＤ方向に往復移動させる第２の機構を設けることができる。

これにより、液体吐出ヘッド３４は搬送方向と平行な方向に往復移動でき、更に、搬送方向と垂直な方向に往復移動できる。

液体吐出装置１Ａにおいて、液体吐出ヘッド３４が液体を突出するタイミングは任意として構わないが、例えば、矢印Ａ方向又はＣ方向に移動しているときに吐出するようにできる。これにより、主走査方向（副走査方向と直交する方向）の解像度を高くすることができる。又、Ａ方向で移動中にノズル詰まりが発生した場合に、Ｃ方向に移動中に補償することができる。

〈第３の実施の形態〉
第３の実施の形態では、吐出対象物の搬送速度の変化に追従して液体吐出ヘッドの移動速度を変化させることができる液体吐出装置の例を示す。なお、第３の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図８は、第３の実施の形態に係る液体吐出装置のＣＰＵの機能ブロック図の一例である。図８に示すように、ＣＰＵ６０２は、機能ブロックとして、印刷制御部６０２１と、副走査速度算出部６０２２と、ヘッド制御部６０２３と、搬送モータ制御部６０２４と、ヘッドモータ制御部６０２５と、搬送速度監視部６０２６とを有している。

すなわち、ＣＰＵ６０２の機能ブロックとして搬送速度監視部６０２６が追加された点が、第１の実施の形態と相違する。印刷制御部６０２１、副走査速度算出部６０２２、ヘッド制御部６０２３、搬送モータ制御部６０２４、及びヘッドモータ制御部６０２５の機能については、前述の通りである。

図９は、搬送モータとヘッドモータの速度制御方法を説明する図（その２）であり、吐出対象物５００の搬送速度と、副走査方向に平行に動く液体吐出ヘッド３４の移動速度との関係について示している。図９において、破線は吐出対象物５００の搬送速度Ｖｓ（ｔ）を示し、実線は液体吐出ヘッド３４の移動速度Ｖｈ（ｔ）を示している。又、図９において、横軸が時間、縦軸が速度を表し、正の速度は搬送下流方向への移動を、負の速度は上流方向への移動を表す。

図５との相違点は、時刻ｔ２において、吐出対象物５００の搬送速度がＶｓからＶｓ２に変化（減速）している点である。このように、吐出対象物５００の搬送速度は、他の機器の都合等により変化する場合があり得る。

本実施の形態では、吐出対象物５００の搬送速度が変化した場合、搬送速度の変化に追従して液体吐出ヘッド３４の移動速度を変化させる。

具体的には、図８に示した搬送速度監視部６０２６が吐出対象物５００の搬送速度の監視を行い、搬送速度が変化したら副走査速度算出部６０２２に通知する。搬送速度監視部６０２６から通知を受けた副走査速度算出部６０２２が変化後の搬送速度Ｖｓ２を基準にしてＶｈｍａｘ及びＶｈｍｉｎを再計算し、ヘッドモータ制御部６０２５が液体吐出ヘッド３４の移動速度を変化させる。なお、搬送速度の監視は、例えば、吐出対象物５００の搬送速度を測定可能なエンコーダを設け、エンコーダの出力に基づいて行うことができる。或いは、搬送速度監視部６０２６が他の機器と通信して搬送速度に関する情報を入手してもよい。

これにより、図９に示したように、時刻ｔ２において吐出対象物５００の搬送速度がＶｓからＶｓ２に変化したことに追従して、液体吐出ヘッド３４の移動速度をＶｈｍａｘからＶｈｍａｘ２に変化させることができる。なお、Ｖｈｍａｘ２＝Ｖｈｍａｘ＋（Ｖｓ－Ｖｓ２）を満たすように、Ｖｈｍａｘ２が決定される。又、ＶｈｍｉｎもＶｓではなく、Ｖｓ２を基準に算出される。すなわち、式（４）のＶｓをＶｓ２に置換したものがＶｈｍｉｎとなる。

このように、ヘッドモータ制御部６０２５が、吐出対象物５００の搬送速度が変化した場合に、液体吐出ヘッド３４の移動速度を吐出対象物５００の搬送速度の変化と同じだけ同じ方向に変化させることで、より多様な機器と連携した液体吐出装置を実現することができる。

〈第４の実施の形態〉
第４の実施の形態では、吐出対象物の搬送方向に対して複数の液体吐出ヘッドが配置されている液体吐出装置の例を示す。なお、第４の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１０は、第４の実施の形態に係る液体吐出装置の液体吐出ヘッド近傍を例示する部分平面図である。

図１０を参照すると、液体吐出装置１Ｂでは、搬送方向に液体吐出ヘッド３４に加え、乾燥部５０及び液体吐出ヘッド６４が配置された点が、液体吐出装置１（図１等参照）と相違する。

乾燥部５０は、液体吐出ヘッド３４に対して搬送下流方向に配置されている。乾燥部５０は、液体吐出ヘッド３４により吐出対象物５００上に吐出されたインクを例えば赤外線や温風により加熱し、溶媒を蒸発させて乾燥させることができる。

液体吐出ヘッド６４は、乾燥部５０に対して搬送下流方向に配置されている。液体吐出ヘッド６４はラインヘッドであり、吐出対象物５００にインク等の液体を吐出する。液体吐出ヘッド６４は搬送方向と直交する方向に千鳥状に配置されたインクジェットヘッドである第１吐出ヘッド６４ａ、第２吐出ヘッド６４ｂ、第３吐出ヘッド６４ｃ、及び第４吐出ヘッド６４ｄを有している。第１吐出ヘッド６４ａ、第２吐出ヘッド６４ｂ、第３吐出ヘッド６４ｃ、及び第４吐出ヘッド６４ｄにおいて、ノズル列は搬送方向と垂直な方向に配置されている。

液体吐出ヘッド６４は、液体吐出ヘッド３４と同様に、搬送方向と平行な方向に往復移動可能に構成してもよいし、液体吐出ヘッド６４で吐出するインク等に対しては特に副走査方向の解像度が要求されない場合には固定（往復移動しない構成）としてもよい。すなわち、吐出対象物５００の搬送方向に対して複数の液体吐出ヘッドが配置されている場合には、全ての液体吐出ヘッドを搬送方向と平行な方向に往復移動可能に構成してもよいし、固定されている液体吐出ヘッドが含まれていてもよい。

なお、図１０では、搬送方向に２つの液体吐出ヘッドを配置したが、搬送方向に３つ以上の液体吐出ヘッドを配置してもよい。又、乾燥部に代えて、或いは乾燥部に加えて、他の機能を有する装置を配置してもよい。他の装置としては、例えば、吐出対象物５００上で乾燥したインクを加熱しながら加圧し、吐出対象物５００上で乾燥したインクの厚みばらつきを低減する装置等が挙げられる。

液体吐出装置１Ｂは紙等の被記録媒体上に画像を形成する場合に使用することができるが、例えば、電子部品の製造にも使用することができる。すなわち、液体吐出装置１Ｂは、吐出対象物が電子部品を構成する部材であり、この部材上に液体を吐出して所定の層を積層する場合等にも使用することができる。他の実施の形態で示した液体吐出装置についても同様である。

ここで、液体吐出装置１Ｂを用いた電子部品の製造方法の一例として、蓄電素子に用いる電極（ここでは、負極）の製造方法について説明する。

図１１は、液体吐出装置１Ｂを用いた負極の製造工程を説明する図である。まず、図１１（ａ）に示すように、負極用電極基体３１０を準備する。負極用電極基体３１０は、平面性及び導電性を有する基体であれば、特に制限はなく、一般に蓄電素子である二次電池、キャパシター、中でもリチウムイオン二次電池に好適に用いることができる、アルミ箔、銅箔、ステンレス箔、チタニウム箔及び、それらをエッチングして微細な穴を開けたエッチド箔や、リチウムイオンキャパシターに用いられる穴あき電極基体等を用いることができる。

又、燃料電池のような発電素子で用いられるカーボンペーパー、繊維状の電極を不織又は織状で平面にしたものや、上記穴あき電極基体のうち微細な穴を有するものも使用できる。更に、太陽光素子の場合、上記に加えてガラスやプラスチックス等の平面基体上に、インジウム・チタン系の酸化物や亜鉛酸化物のような、透明な半導体薄膜を形成したものや、導電性電極膜を薄く蒸着したものを用いることができる。

次に、図１１（ｂ）に示すように、負極用電極基体３１０上に負極合材層３２０を形成する。具体的には、例えば、グラファイト粒子等の負極活物質と、セルロース等の増粘剤を、アクリル樹脂等をバインダとして水中に均一に分散して負極活物質分散体を作製する。そして、作製した負極活物質分散体を液体吐出装置１Ｂの液体吐出ヘッド３４を用いて負極用電極基体３１０上に塗布する。この際、要求される副走査方向の解像度に応じて液体吐出ヘッド３４の速度制御を行う。続いて、得られた塗膜を乾燥部５０で乾燥させ、プレスすることで、負極合材層３２０を作製することができる。

次に、図１１（ｃ）に示すように、負極合材層３２０上に多孔質絶縁層３３０を形成する。多孔質絶縁層３３０は、例えば、電離放射線又は赤外線による重合開始剤と、重合性化合物とを含有する前駆体と、を液体に溶解した材料（インク等）を作製し、作製した材料を下地層である負極合材層３２０上に液体吐出装置１Ｂの液体吐出ヘッド６４を用いて塗布する工程により作製できる。塗布する工程の後、材料に電離放射線又は赤外線を照射し、液体を乾燥させる。電離放射線又は赤外線を照射する装置は、液体吐出装置１Ｂ内において液体吐出ヘッド６４に対して搬送下流方向に配置してもよいし、液体吐出装置１Ｂとは別の装置として液体吐出装置１Ｂの後段に配置してもよい。以上により、負極３００が完成する。

このように、搬送方向に複数の液体吐出ヘッドを配置することにより、例えば、電子部品を製造する際に、異なる材料を積層するような場合にも容易に対応することができる。その際、必要に応じ一部の液体吐出ヘッドを固定にすることにより、無駄な搬送方向のスペースがなくなるため、液体吐出装置における搬送方向のサイズを小さくすることができる。

なお、液体吐出装置で電子部品の製造を行う場合、解像度が適切でないと材料密度や厚みの変化を引き起こし、ひいては、電子部品の性能に影響を与えてしまう。そのため、多種多様な電子部品を製造する液体吐出装置においては、自由に解像度を変更できることが求められる。液体吐出装置１Ｂのように吐出対象物５００の搬送方向に対して平行に往復移動可能な液体吐出ヘッド３４を有していることにより、自由に解像度を変更できるため、多種多様な電子部品を製造する際に極めて好適である。他の実施の形態に係る液体吐出装置についても同様である。

〈第１の実施の形態の変形例１〉
第１の実施の形態の変形例１では、吐出対象物をロールトゥロール式で搬送する例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

図１２は、第１の実施の形態の変形例１に係る液体吐出装置の液体吐出ヘッド近傍の概略構成を例示する側面図である。

図１２を参照すると、液体吐出装置１Ｃは、巻き出しローラ５１、搬送ローラ５２及び５３、巻き取りローラ５４を有する点が、液体吐出装置１（図１等参照）と相違する。液体吐出装置１Ｃは、搬送ベルト１８を有していない。

液体吐出装置１Ｃでは、搬送部である巻き出しローラ５１と巻き取りローラ５４との間にウェブ状の吐出対象物５３０が掛け渡されている。巻き出しローラ５１（巻き出し部）と巻き取りローラ５４（巻き取り部）が回転することで、巻き出しローラ５１から送り出された吐出対象物５３０が副走査方向に搬送され、巻き取りローラ５４に巻き取られる。吐出対象物５３０は、例えば連続紙等の被記録媒体であるが、これには限定されない。

このように、搬送ベルト１８を有する構造に代えて、ウェブ状の吐出対象物５３０をロールトゥロール式で搬送する巻き出しローラ５１及び巻き取りローラ５４を有する構造としてもよい。ロールトゥロール式を用いることにより、更に生産性を向上することができる。

なお、第２～第４の実施の形態においても、第１の実施の形態の変形例１と同様にロールトゥロール式とすることにより、更に生産性を向上することができる。

〈液体吐出装置の他の変形例〉
本発明に係る液体吐出装置は、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）等を含むものである。

又、液体吐出装置は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

液体吐出装置の吐出対象物は、液体が付着可能なものであれば特に限定されない。「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの等を意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布等の被記録媒体、電子基板、圧電素子等の電子部品、多孔質体、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セル等の媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着する全てのものが含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等液体が一時的でも付着可能であればよい。

又、「液体」には、インク、樹脂の前駆体溶液、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液、又は、アミノ酸、たんぱく質、カルシウムを含む溶液及び分散液等も含まれる。

又、液体吐出装置としては他にも、用紙の表面を改質する等の目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置等がある。

又、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等は何れも同義語とする。

以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 液体吐出装置
１０ 供給トレイ
１１ 吐出対象物積載部
１２ 供給部
１３ ガイド部材
１４ カウンタローラ
１５ 搬送ガイド部材
１６ 先端加圧コロ
１７ 押え部材
１８ 搬送ベルト
１９ 搬送ローラ
２０ テンションローラ
２１ 帯電ローラ
２２ 排出部
２３ 排出トレイ
２４ ガイド部材
２７ 両面ユニット
２８ 手差しトレイ
３４、６４ 液体吐出ヘッド
３４ａ、６４ａ 第１吐出ヘッド
３４ｂ、６４ｂ 第２吐出ヘッド
３４ｃ、６４ｃ 第３吐出ヘッド
３４ｄ、６４ｄ 第４吐出ヘッド
５０ 乾燥部
５１ 巻き出しローラ
５２、５３ 搬送ローラ
５４ 巻き取りローラ
１２１ 半月コロ（供給コロ）
１２２ 分離パッド
２２１ 分離爪
２２２ 排出ローラ
２２３ 排出コロ
３００ 負極
３１０ 負極用電極基体
３２０ 負極合材層
３３０ 多孔質絶縁層
５００、５１０、５２０、５３０ 吐出対象物

特開２００９－０４５８０１号公報

Claims (9)

1. 吐出対象物を所定の搬送方向に搬送する搬送部と、
   前記吐出対象物に液体を吐出する液体吐出ヘッドと、を有し、
   前記液体吐出ヘッドは、ノズル列が前記搬送方向に垂直になるように配置され、前記搬送方向に対して平行に往復移動可能なラインヘッドであり、
   前記液体吐出ヘッドの移動速度を、往路では前記吐出対象物の搬送速度より所定速度だけ速く、復路では前記吐出対象物の搬送速度より前記所定速度だけ遅くなるように制御する制御部を有する液体吐出装置。
2. 前記所定速度は、前記液体吐出ヘッドの吐出周波数を前記搬送方向の解像度で除算した値である請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記制御部は、前記搬送速度が変化した場合に、前記液体吐出ヘッドの移動速度を前記搬送速度の変化に追従して変化させる請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記搬送方向に対して、複数の前記液体吐出ヘッドが配置されている請求項１乃至３の何れか一項に記載の液体吐出装置。
5. 複数の前記液体吐出ヘッドは、固定されている液体吐出ヘッドを含む請求項４に記載の液体吐出装置。
6. 前記液体吐出ヘッドは、前記搬送方向に対して垂直に往復移動可能である請求項１乃至５の何れか一項に記載の液体吐出装置。
7. 前記吐出対象物は電子部品を構成する部材である請求項１乃至６の何れか一項に記載の液体吐出装置。
8. 所定の搬送方向に搬送されている吐出対象物に対し、
   ノズル列が前記搬送方向に垂直になるように配置されたラインヘッドである液体吐出ヘッドが、前記搬送方向に対して平行に往復移動しながら液体を吐出するとき、制御部が、前記液体吐出ヘッドの移動速度を、往路では前記吐出対象物の搬送速度より所定速度だけ速く、復路では前記吐出対象物の搬送速度より前記所定速度だけ遅くなるように制御する液体吐出方法。
9. 前記吐出対象物は電子部品を構成する部材である請求項８に記載の液体吐出方法。

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