WO2011099560A1

WO2011099560A1 - 画像形成装置及び画像形成方法

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Publication number: WO2011099560A1
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Inventors: 将勝大川; 優子菱田; 朝隆古旗
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Abstract

　この画像形成装置は、走査方向において往復移動可能なキャリッジに搭載されて紫外線硬化型インクを吐出するインク吐出手段と、前記キャリッジに搭載されているとともに少なくとも前記インク吐出手段の走査方向後方に配置されて前記インク吐出手段から吐出された紫外線硬化型インクに紫外線を照射する紫外線照射手段と、前記インク吐出手段及び前記紫外線照射手段を制御する制御手段とを備えている。そして、前記制御手段は、前記インク吐出手段の紫外線硬化型インクの吐出と、前記紫外線照射手段の紫外線の照射を、キャリッジの往路及び復路のいずれにおいて行うかを制御して、マット状画像、光沢画像、シボ状画像の各画像を形成するモードを選択的に切替可能としたものである。

Description

画像形成装置及び画像形成方法

　本発明は、紫外線硬化型インクを吐出して記録媒体に画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法に関する。

　一般に、インクジェットプリンタなどの画像形成装置では、スクリーン印刷などを行って記録媒体であるメディアに画像を形成することが知られている。そして、このような画像形成装置では、インクの種類を変更することで、多様な質感の画像を形成するも可能であった。

特開２００８－２１３１５２号公報

　しかしながら、従来の画像形成装置は、多様な質感の画像を形成するためには、所望の質感に応じて適宜インクの種類を変更しなければならないという問題があった。

　そこで、本発明は、マット状、光沢、シボ状の質感の画像を１種類のインクで形成することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

　本発明に係る画像形成装置は、紫外線硬化型インクを液滴として吐出して記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、走査方向において往復移動可能なキャリッジに搭載されて紫外線硬化型インクを吐出するインク吐出手段と、キャリッジに搭載されるとともに少なくともインク吐出手段の走査方向後方に配置されてインク吐出手段から吐出された紫外線硬化型インクに紫外線を照射する紫外線照射手段と、インク吐出手段及び紫外線照射手段を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、キャリッジの往路及び復路の少なくとも一方において、インク吐出手段に紫外線硬化型インクを吐出させるとともに、紫外線照射手段から紫外線を照射させる、マット状画像形成モードと、キャリッジの往路において、インク吐出手段に紫外線硬化型インクを吐出させ、キャリッジの復路において、紫外線照射手段から紫外線を照射させる、光沢画像形成モードと、キャリッジの往路において、インク吐出手段に吐出量を変化させて紫外線硬化型インクを吐出させ、キャリッジの復路において、紫外線照射手段から紫外線を照射させる、シボ状画像形成モードと、を選択的に切替可能であることを特徴とする。

　本発明に係る画像形成装置において、マット状画像形成モードが選択されると、インク吐出手段から紫外線硬化型インクが吐出された直後に紫外線照射手段から紫外線を照射される。この結果、記録媒体に着弾した液滴状の紫外線硬化型インクが平滑化される前に硬化するため、表面が凹凸に形成されて光を発散するマット状の画像が形成される。また、光沢画像形成モードが選択されると、インク吐出手段から紫外線硬化型インクが吐出された後、キャリッジが往復移動により再度同じ位置に戻ってくるまで紫外線照射手段から紫外線が照射されない。この結果、紫外線が照射されるまでの間に記録媒体に着弾した液滴状の紫外線硬化型インクが記録媒体に沿って広がり平滑化されるため、表面が平滑化された光沢感のある画像が形成される。また、シボ状画像形成モードが選択されると、光沢画像形成モードと同様に、インク吐出手段から紫外線硬化型インクが吐出された後、キャリッジが往復移動により再度同じ位置に戻ってくるまで紫外線照射手段から紫外線が照射されない。このため、記録媒体に着弾した液滴状の紫外線硬化型インクが記録媒体に沿って広がり平滑化される。このとき、インク吐出手段からは吐出量が変化されて紫外線硬化型インクが吐出されるため、記録媒体に着弾した液滴状の紫外線硬化型インクの平滑度合いが場所によって不均一となる。この結果、記録媒体に着弾した液滴状の紫外線硬化型インクは、平滑化されながらも適度な凹凸が生じるため、シボ状の画像が形成される。このように、３つの画像形成モードを選択的に切り替え、選択した画像形成モードに応じて、キャリッジの往路及び復路において、インク吐出手段及び紫外線照射手段を制御することで、インクの種類を変更することなく、マット状、光沢、シボ状の質感の画像を形成することができる。

　この場合、インク吐出手段は、第一インク吐出手段と、第一インク吐出手段の走査方向後方に配置される第二インク吐出手段と、を備えることを特徴とする。このようにすることで、第二インク吐出手段から吐出される紫外線硬化型インクは、第一インク吐出手段から吐出される紫外線硬化型インクの上層に塗布されるため、第二インク吐出手段の吐出制御を調整することで、画像の質感を変えることができる。

　また、制御部は、シボ状画像形成モードを選択する場合、第二インク吐出手段に画素を間引いて紫外線硬化型インクを吐出させることが好ましい。このように、シボ状画像形成モードを選択した場合は、第二インク吐出手段から画素を間引いて紫外線硬化型インクを吐出させることで、記録媒体に着弾した液滴状の紫外線硬化型インクの液滴密度を不均一化させることができる。これにより、記録媒体に着弾した液滴状の紫外線硬化型インクを平滑化しながらも適度な凹凸を生じさせることができるため、適切にシボ状の画像を形成することができる。

　そして、制御部は、光沢画像形成モードを選択する場合、第二インク吐出手段による紫外線硬化型インクの１走査における吐出量を１４００～３４００ｐｇ／ｍｍ^２とすることが好ましい。このように、光沢画像形成モードを選択する場合に、走査方向後方に配置される第二インク吐出手段から一走査で吐出される紫外線硬化型インクの吐出量を、単位面積当たり１４００～３４００ｐｇ／ｍｍ^２と多くすることで、記録媒体に着弾した隣接する紫外線硬化型インク同士が混合されやすくなるため、紫外線硬化型インクの平滑化を促進させることができる。これにより、キャリッジが往復する間に、記録媒体に着弾した紫外線硬化型インクの凹凸を十分に平滑化することができる。

　また、紫外線照射手段は、紫外線発光ダイオードを備えることが好ましい。例えば、メタルハライドランプなどのＯＮ／ＯＦＦを高速に切り換えることができない紫外線照射手段を用いると、別途、シャッターとシャッターの開閉装置が必要になる。そこで、紫外線照射手段として紫外線発光ダイオードを用いることで、紫外線照射のＯＮ／ＯＦＦを高速に切り換えることができるため、シャッターなどの特別な装置を設けることなく、紫外線の照射必要時にのみ紫外線を出射することができ、省エネルギー化を図ることができる。

　本発明に係る画像形成方法は、走査方向において往復移動可能なキャリッジに搭載されて紫外線硬化型インクを液滴として吐出するインク吐出手段と、キャリッジに搭載されるとともにインク吐出手段の走査方向後方に配置されてインク吐出手段から吐出された紫外線硬化型インクに紫外線を照射する紫外線照射手段と、インク吐出手段及び紫外線照射手段を制御する制御手段と、備える画像形成装置により記録媒体に画像を形成する画像形成方法であって、マット状の画像を形成する場合は、キャリッジの往路及び復路の少なくとも一方において、インク吐出手段に紫外線硬化型インクを吐出させるとともに、紫外線照射手段から紫外線を照射させ、光沢感のある画像を形成する場合は、キャリッジの往路において、インク吐出手段に紫外線硬化型インクを吐出させ、キャリッジの復路において、紫外線照射手段から紫外線を照射させ、シボ状の画像を形成する場合は、キャリッジの往路において、インク吐出手段に吐出量を変化させて紫外線硬化型インクを吐出させ、キャリッジの復路において、紫外線照射手段から紫外線を照射させることを特徴とする。

　本発明に係る画像形成方法において、マット状の画像を形成する場合は、インク吐出手段から紫外線硬化型インクが吐出された直後に紫外線照射手段から紫外線を照射される。この結果、記録媒体に着弾した液滴状の紫外線硬化型インクが平滑化される前に硬化するため、表面が凹凸に形成されて光を発散するマット状の画像が形成される。また、光沢感のある画像を形成する場合は、インク吐出手段から紫外線硬化型インクが吐出された後、キャリッジが往復移動により再度同じ位置に戻ってくるまで紫外線照射手段から紫外線が照射されない。この結果、紫外線が照射されるまでの間に記録媒体に着弾した液滴状の紫外線硬化型インクが記録媒体に沿って広がり平滑化されるため、表面が平滑化された光沢感のある画像が形成される。また、シボ状の画像を形成する場合は、光沢画像形成モードと同様に、インク吐出手段から紫外線硬化型インクが吐出された後、キャリッジが往復移動により再度同じ位置に戻ってくるまで紫外線照射手段から紫外線が照射されない。このため、記録媒体に着弾した液滴状の紫外線硬化型インクが記録媒体に沿って広がり平滑化される。このとき、インク吐出手段からは吐出量が変化されて紫外線硬化型インクが吐出されるため、記録媒体に着弾した液滴状の紫外線硬化型インクの平滑度合いが場所によって不均一となる。この結果、記録媒体に着弾した液滴状の紫外線硬化型インクは、平滑化されながらも適度な凹凸が生じるため、シボ状の画像が形成される。このように、キャリッジの往路及び復路において、インク吐出手段及び紫外線照射手段を制御することで、インクの種類を変更することなく、マット状、光沢、シボ状の質感の画像を形成することができる。

　本発明によれば、マット状、光沢、シボ状の質感の画像を１種類のインクで形成することができる。

実施形態に係るインクジェットプリンタを含むインクジェットプリンタシステムの構成を示す図である。実施形態に係るインクジェットプリンタを示す概略図である。図３Ａ及び図３Ｂは、マット状画像形成モードにおけるインクジェットプリンタの動作例を示す図であり、図３Ａはキャリッジの往路、図３Ｂはキャリッジの復路を示している。図４Ａ及び図４Ｂは、光沢画像形成モードにおけるインクジェットプリンタの動作例を示す図であり、図４Ａはキャリッジの往路、図４Ｂはキャリッジの復路を示している。図５Ａ及び図５Ｂは、シボ状画像形成モードにおけるインクジェットプリンタの動作例を示す図であり、図５Ａはキャリッジの往路、図５Ｂはキャリッジの復路を示している。図６Ａ及び図６Ｂは、シボ状画像形成モードにおけるインクジェットプリンタの他の動作例を示す図であり、図６Ａはキャリッジの往路、図６Ｂはキャリッジの復路を示している。

　以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法の好適な実施形態について詳細に説明する。実施形態に係るインクジェットプリンタは、紫外線硬化型インクを液滴として吐出し、メディアに着弾した紫外線硬化型インクに紫外線を照射して硬化させることで、マット状、光沢、シボ状の質感の画像をメディアに形成する画像形成装置である。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。

　図１は、実施形態に係るインクジェットプリンタを含むインクジェットプリンタシステムの構成を示す図である。図１に示すように、インクジェットプリンタシステム１０は、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１と、パソコンなどの外部装置２０とにより構成されている。そして、外部装置２０には、インクジェットプリンタ１で形成する画像の画像データを作成するアプリケーション２１と、この画像データに基づいてインクジェットプリンタ１で印刷するための印刷データを生成するＲＩＰ（Raster Image Processor）２２とが組み込まれている。

　図２は、実施形態に係るインクジェットプリンタを示す概略図である。図２に示すように、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１は、走査方向Ｓに往復移動可能なキャリッジ２と、キャリッジ２に搭載されて複数のインクジェットヘッド６が搭載されたヘッドユニット３と、キャリッジ２に搭載されてヘッドユニット３の走査方向Ｓ前方に配置された紫外線照射装置４と、キャリッジ２に搭載されてヘッドユニット３の走査方向Ｓ後方に配置された紫外線照射装置５と、キャリッジ２、インクジェットヘッド６、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５を制御する制御部８と、を備える。そして、このインクジェットプリンタ１は、走査方向Ｓに直交するフィード方向Ｆにメディアをパス幅分ずつ搬送し、また、キャリッジ２を走査方向Ｓに移動させて、インクジェットヘッド６から紫外線硬化型インクを吐出するとともに、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５から紫外線を照射させる走査を行うとで、メディアに画像を形成する。なお、本発明はパス数に限定されないが、本実施形態では、一例として２パスで印刷する場合の印刷動作について説明する。すなわち、インクジェットヘッド６のノズル列をパス数である２で割った幅（パス幅）を、メディアの１回の搬送量とし、同一印刷領域を２回（パス数）の走査で印刷する場合の印刷動作について説明する。

　キャリッジ２は、メディアが搬送されるプラテン（不図示）の上方において走査方向Ｓに延びるガイドレール（不図示）に移動可能に保持されている。そして、キャリッジ２には、駆動モータなどの駆動機構（不図示）が搭載されており、この駆動機構の駆動によりガイドレールに沿った走査方向Ｓの往復移動が可能となる。なお、駆動機構は、キャリッジ２に搭載される必要は無く、キャリッジ２とは別部材としてインクジェットプリンタ１に搭載されても良い。この場合、後述する制御部８によるキャリッジ２の駆動制御は、キャリッジ２とは別部材としてインクジェットプリンタ１に搭載される駆動機構の駆動制御となる。

　ヘッドユニット３は、紫外線硬化型インクを吐出する複数のインクジェットヘッド６（６ａ～６ｆ）が組み込まれたインク吐出装置である。なお、ヘッドユニット３は、キャリッジ２に搭載されているため、キャリッジ２の移動に伴う走査方向Ｓへの移動時に、各インクジェットヘッド６から紫外線硬化型インクを吐出することが可能となっている。そして、インクジェットヘッド６ａ～インクジェットヘッド６ｆは、走査方向Ｓに沿って併設されており、走査方向Ｓにおいて前方から後方に向けて、インクジェットヘッド６ａ、インクジェットヘッド６ｂ、インクジェットヘッド６ｃ、インクジェットヘッド６ｄ、インクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆ、の順に配列されている。

　各インクジェットヘッド６には、紫外線硬化型インクを液滴として吐出する複数のノズル（不図示）が形成されている。この複数のノズルは、フィード方向Ｆに延びるように配列されたノズル列を成している。そして、走査方向Ｓ前側に配置されたインクジェットヘッド６ａ～インクジェットヘッド６ｄからは、有色の紫外線硬化型インク（以下「カラーインク」ともいう）が吐出され、走査方向Ｓ後側に配置されたインクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆからは、透光性を有する紫外線硬化型インク（以下「クリアインク」ともいう）が吐出される。具体的に説明すると、インクジェットヘッド６ａのノズル列からは、ブラック（Ｋ）のカラーインクが吐出される。インクジェットヘッド６ｂのノズル列からは、イエロー（Ｙ）のカラーインクが吐出される。インクジェットヘッド６ｃのノズル列からは、シアン（Ｃ）のカラーインクが吐出される。インクジェットヘッド６ｄのノズル列からは、マゼンタ（Ｍ）のカラーインクが吐出される。また、インクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆの各ノズル列からは、クリアインク（ＣＬ）が吐出される。

　そして、カラーインクを吐出するインクジェットヘッド６ａ～インクジェットヘッド６ｄに形成されるノズル列のうち、フィード方向Ｆにおいて後半分に配置される第一吐出領域Ａ１のノズル列からのみカラーインクが吐出され、フィード方向Ｆにおいて前半分に配置されるノズル列からはカラーインクが吐出されない。一方、クリアインクを吐出するインクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆに形成されるノズル列のうち、フィード方向Ｆにおいて前半分に配置される第二吐出領域Ａ２のノズル列からのみクリアインクが吐出され、フィード方向Ｆにおいて後半分に配置されるノズル列からはクリアインクが吐出されない。このため、フィード方向Ｆに搬送されるメディアには、まず、インクジェットヘッド６ａ～インクジェットヘッド６ｄの第一吐出領域Ａ１から吐出されたカラーインクがメディアの表面に塗布され、その後、メディアがフィード方向Ｆに搬送された後、インクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆの第二吐出領域Ａ２から吐出されたクリアインクがカラーインクの表面（上層）に塗布される。

　なお、第一吐出領域Ａ１の各インクジェットヘッド６、すなわち、インクジェットヘッド６ａ～インクジェットヘッド６ｄのそれぞれが、特許請求の範囲に記載した第一インク吐出手段に対応し、第二吐出領域Ａ２の各インクジェットヘッド６、すなわち、インクジェットヘッド６e及びインクジェットヘッド６ｆのそれぞれが、特許請求の範囲に記載した第二インク吐出手段に対応する。

　紫外線照射装置４は、メディアに塗布された紫外線硬化型インクに紫外線を照射して、この紫外線硬化型インクを硬化させるものである。紫外線照射装置４は、紫外線発光ダイオード（以下“ＵＶＬＥＤ”という）を主構成要素としており、ＵＶＬＥＤの点灯により紫外線が出射され、ＵＶＬＥＤの消灯により紫外線の出射が停止される。そして、紫外線照射装置４は、メディアが搬送されるプラテン（不図示）の方向にＵＶＬＥＤが向けられており、ＵＶＬＥＤが点灯することで、プラテンに搬送されたメディアに紫外線が照射され、ＵＶＬＥＤが消灯することで、メディアへの紫外線の照射が停止される。なお、紫外線照射装置４は、キャリッジ２に搭載されているため、キャリッジ２の移動に伴う走査方向Ｓへの往復移動時に、紫外線を出射することが可能となっている。

　紫外線照射装置５は、紫外線照射装置４と同様に、メディアに塗布された紫外線硬化型インクに紫外線を照射して、この紫外線硬化型インクを硬化させるものである。紫外線照射装置５は、紫外線発光ダイオード（以下“ＵＶＬＥＤ”という）を主構成要素としており、ＵＶＬＥＤの点灯により紫外線が出射され、ＵＶＬＥＤの消灯により紫外線の出射が停止される。そして、紫外線照射装置５は、メディアが搬送されるプラテン（不図示）の方向にＵＶＬＥＤが向けられており、ＵＶＬＥＤが点灯することで、プラテンに搬送されたメディアに紫外線が照射され、ＵＶＬＥＤが消灯することで、メディアへの紫外線の照射が停止される。なお、紫外線照射装置５は、キャリッジ２に搭載されているため、キャリッジ２の移動に伴う走査方向Ｓへの往復移動時に、紫外線を出射することが可能となっている。

　制御部８は、キャリッジ２、インクジェットヘッド６、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５を統括制御することにより、インクジェットプリンタ１の印刷制御を行うものである。この制御部８は、マット状の質感の画像を形成するマット状画像形成モードと、光沢感のある画像を形成する光沢画像形成モードと、シボ状の質感の画像を形成するシボ状画像形成モードとを選択的に切替可能となっている。なお、画像形成モードの選択は、ＲＩＰ２２から送信される印刷データに基づいて行っても良く、インクジェットプリンタ１の設定に基づいて行っても良い。そして、制御部８は、選択された画像形成モードに応じて、キャリッジ２の駆動制御と、インクジェットヘッド６のインク吐出制御と、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５の紫外線照射制御を行うことで、マット状の質感の画像と、光沢感のある画像と、シボ状の質感の画像とを、それぞれ形成することが可能となっている。なお、制御部８は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されており、後述する制御部８の各制御は、ＣＰＵやＲＡＭ上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませ、ＣＰＵの制御のもとで動作させることで実現される。

　ここで、上述したＲＩＰ２２の機能について説明する。

　ＲＩＰ２２は、アプリケーション２１により作成されたＥＰＳ形式やＴＩＦＦ形式などの画像データに基づいて、インクジェットプリンタ１で印刷するためのドット形式の印刷データを生成し、この印刷データをインクジェットプリンタ１に送信してインクジェットプリンタ１に画像を形成させるものである。この印刷データは、所定解像度ピッチの画像ごとに、紫外線硬化型インクの吐出の有無、紫外線硬化型インクの吐出回数、紫外線硬化型インクの吐出量などで構成されている。そして、この印刷データは、インクジェットヘッド６ａ～インクジェットヘッド６ｆにそれぞれ対応付けられており、印刷データの各画素が、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２の各ノズル（不図示）に対応付けられている。

　このＲＩＰ２２は、通常、全ての画素で紫外線硬化型インクが吐出される印刷データを生成するが、印刷データの一部の画素を間引く間引き処理を行うことが可能となっている。間引き処理は、所定の画素に対して、紫外線硬化型インクの吐出有無を有から無に変更する処理である。なお、間引かれる所定の画素は、所定のマスクにより特定してもよく、乱数や所定の数式などにより特定しても良い。また、この間引き処理は、印刷データを生成してから行っても良く、印刷データを生成する際に行っても良い。

　ここで、一例として、全ての画素に対して紫外線硬化型インクを吐出させて、印刷濃度が１００％の画像を形成する印刷データを用いて、間引き処理を説明する。この場合、間引き処理される前の印刷データのままだと、全ての画素において紫外線硬化型インクの吐出有無が有に設定されているため、全ての画素に紫外線硬化型インクが吐出される。このため、例えば、間引き処理される前の印刷データに基づいて、第二吐出領域Ａ２におけるインクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆの双方から１００％濃度の紫外線硬化型インクが吐出されると、印刷濃度が２００％となり、紫外線硬化型インクの液滴密度が略均一となる。これに対して、間引き処理が行われると、印刷データにおける一部の画素に対して、紫外線硬化型インクの吐出有無が有から無に変更されるため、一部の画素には紫外線硬化型インクが吐出されない。このため、間引き処理された印刷データに基づいて、第二吐出領域Ａ２から紫外線硬化型インクが吐出されると、メディアに吐出される紫外線硬化型インクは、一部の画素には紫外線硬化型インクが吐出されないため、印刷濃度が２００％未満となり、紫外線硬化型インクの液滴密度が不均一となる。

　そして、ＲＩＰ２２は、インクジェットプリンタ１にマット状及び光沢の質感の画像を形成させる場合、生成した印刷データのままインクジェットプリンタ１に送信する。一方、ＲＩＰ２２は、インクジェットプリンタ１にシボ状の質感の画像を形成させる場合、第一吐出領域Ａ１に対応付けられた印刷データとして、生成した印刷データのままインクジェットプリンタ１に送信し、第二吐出領域Ａ２に対応付けられた印刷データとして、間引き処理を行った印刷データ（間引きされた一部の画素からは紫外線硬化型インクが吐出されない印刷データ）をインクジェットプリンタ１に送信する。

　そして、インクジェットプリンタ１の制御部８は、マット状画像形成モードが選択されると、キャリッジ２の往路及び復路の少なくとも一方において、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２から、ＲＩＰ２２から送信された印刷データに基づいて紫外線硬化型インクを吐出させるとともに、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５の少なくともキャリッジ２の移動方向後方に配置された一方から紫外線を出射させる。なお、本実施形態では、キャリッジ２の往路及び復路の双方向において、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５の双方から紫外線を出射させるものとする。

　また、制御部８は、光沢画像形成モードが選択されると、キャリッジ２の往路において、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２から、ＲＩＰ２２から送信された印刷データに基づいて紫外線硬化型インクを吐出させ、キャリッジ２の復路において、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５の少なくとも一方から紫外線を出射させる。なお、本実施形態では、キャリッジ２の復路において、紫外線照射装置４からのみ紫外線を出射させるものとする。

　また、制御部８は、シボ状画像形成モードが選択されると、キャリッジ２の往路において、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２から、ＲＩＰ２２から送信された印刷データに基づいて吐出量を変化させて紫外線硬化型インクを吐出させ、キャリッジ２の復路において、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５の少なくとも一方から紫外線を出射させる。なお、本実施形態では、キャリッジ２の往路において、第二吐出領域Ａ２から、ＲＩＰ２２にて間引き処理された印刷データに基づいて紫外線硬化型インクを吐出させ、キャリッジ２の復路において、紫外線照射装置４からのみ紫外線を出射させるものとする。

　次に、図３Ａ及び図３Ｂを参照しながら、インクジェットプリンタ１の動作について説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、マット状画像形成モードにおけるインクジェットプリンタの動作例を示す図であり、図３Ａはキャリッジの往路、図３Ｂはキャリッジの復路を示している。図４Ａ及び図４Ｂは、光沢画像形成モードにおけるインクジェットプリンタの動作例を示す図であり、図４Ａはキャリッジの往路、図４Ｂはキャリッジの復路を示している。図５Ａ及び図５Ｂは、シボ状画像形成モードにおけるインクジェットプリンタの動作例を示す図であり、図５Ａはキャリッジの往路、図５Ｂはキャリッジの復路を示している。なお、以下に説明するインクジェットプリンタ１の印刷動作は、制御部８の制御により行われる。すなわち、制御部８において、ＣＰＵなどで構成される処理部（不図示）が、ＲＯＭなどの記憶装置に記録されたプログラムに従い、キャリッジ２、インクジェットヘッド６、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５を統括制御することで、以下の処理が行われる。

　まず、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、マット状画像形成モードが選択された場合について説明する。
マット状画像形成モードでは、まず、ＲＩＰ２２が、アプリケーション２１で生成された画像データに基づいて印刷データを生成する。このとき、ＲＩＰ２２は、印刷データの間引き処理を行わない。そして、ＲＩＰ２２は、この印刷データをインクジェットプリンタ１に送信する。一方、インクジェットプリンタ１は、ＲＩＰ２２から送信された印刷データを取得すると、キャリッジ２を走査方向Ｓにおいて往復移動させてスキャンする。

　そして、図３Ａに示すように、キャリッジ２が走査方向Ｓにおいて往動するキャリッジ２の往路では、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２を駆動して、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２から紫外線硬化型インクの液滴を吐出させるとともに、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５を点灯させる。すると、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２から吐出された液滴状の紫外線硬化型インクは、メディアに着弾した直後に紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５から出射された紫外線に照射される。この結果、メディアに着弾した液滴状の紫外線硬化型インクが平滑化される前に硬化するため、表面が凹凸に形成されて光を発散するマット状の画像が形成される。

　一方、図３Ｂに示すように、キャリッジ２が走査方向Ｓにおいて復動するキャリッジ２の復路では、キャリッジ２の往路と同様に、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２を駆動して、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２から紫外線硬化型インクの液滴を吐出させるとともに、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５を点灯させる。これにより、キャリッジ２の往路と同様に、表面がマット状の画像が形成される。

　次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、光沢画像形成モードが選択された場合について説明する。光沢画像形成モードでは、まず、ＲＩＰ２２が、アプリケーション２１で生成された画像データに基づいて印刷データを生成する。

　このとき、ＲＩＰ２２は、第二吐出領域Ａ２のインクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆから吐出する紫外線硬化型インク（クリアインク）の１走査（１ｐａｓｓ）における吐出量がそれぞれ１４００～３４００ｐｇ／ｍｍ^２となるように、印刷データを生成する。このため、インクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆから吐出される紫外線硬化型インクの総吐出量は、２８００～６８００ｐｇ／ｍｍ^２となる。更に複数ｐａｓｓで画像を形成する場合は、インクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆから吐出される紫外線硬化型インクの各総吐出量は、１４００～３４００ｐｇ／ｍｍ^２のｐａｓｓ数倍となる。例えば、１２ｐａｓｓで画像を形成する場合は、インクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆのそれぞれから吐出される紫外線硬化型インクが、１４００～３４００ｐｇ／ｍｍ^２の１２倍の１６．８～４０．８ｎｇ／ｍｍ^２となり、インクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆから吐出される紫外線硬化型インクを合わせると、３３．６～８１．６ｎｇ／ｍｍ^２となる。なお、単位面積あたりの紫外線硬化型インクの吐出量を増加させる手段は、如何なる手段であってもよく、例えば、キャリッジ２の移動速度を落としてインクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆから吐出する各液滴の液適量を増加させる手段や、インクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆから吐出する液滴の吐出密度を高くする手段や、第二吐出領域Ａ２に搭載するインクジェットヘッドの数を増やす手段などが挙げられる。なお、インクジェットヘッド６ａ～インクジェットヘッド６ｄから吐出する紫外線硬化型インク（カラーインク）は、形成するカラー画像に応じて適宜その吐出量が設定される。

　そして、ＲＩＰ２２は、印刷データの間引き処理を行うことなく、この印刷データをインクジェットプリンタ１に送信する。一方、インクジェットプリンタ１は、ＲＩＰ２２から送信された印刷データを取得すると、キャリッジ２を走査方向Ｓにおいて往復移動させてスキャンする。

　そして、図４Ａに示すように、キャリッジ２が走査方向Ｓにおいて往動するキャリッジ２の往路では、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２を駆動して、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２から紫外線硬化型インクの液滴を吐出させるとともに、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５を消灯させる。このとき、第二吐出領域Ａ２のインクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆから吐出するクリアインクの１走査（１ｐａｓｓ）における吐出量がそれぞれ１４００～３４００ｐｇ／ｍｍ^２となるように、インクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆのインク吐出制御を行う。このため、インクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆの双方から１走査（１ｐａｓｓ）で吐出される紫外線硬化型インクの総吐出量は、２８００～６８００ｐｇ／ｍｍ^２となる。すると、第二吐出領域Ａ２から吐出された液滴状の紫外線硬化型インクは、メディアに着弾した後、メディア上において徐々に濡れ広がって厚みが小さくなり、表面の凹凸が平滑化される。しかも、紫外線硬化型インクの総吐出量が２８００～６８００ｐｇ／ｍｍ^２となり、紫外線硬化型インクの液滴密度が高いため、隣接する液滴間で接触及び混合が発生しやすくなり、平滑化が促進される。

　一方、図４Ｂに示すように、キャリッジ２が走査方向Ｓにおいて復動するキャリッジ２の復路では、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２の駆動を停止して紫外線硬化型インクの吐出を停止させ、紫外線照射装置４を点灯させるとともに、紫外線照射装置５を消灯させる。すると、キャリッジ２の往路において吐出されてメディアに着弾した紫外線硬化型インクに紫外線が照射され、紫外線硬化型インクが硬化するが、キャリッジ２の往路で紫外線硬化型インクが吐出されてからキャリッジ２の復路で紫外線が照射されるまでの間に、メディアに着弾した紫外線硬化型インクが十分に平滑化される。そして、このように紫外線硬化型インクが平滑化された状態で硬化するため、光沢感のある画像が形成される。

　次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、シボ状画像形成モードが選択された場合について説明する。シボ状画像形成モードでは、まず、ＲＩＰ２２が、アプリケーション２１で生成された画像データに基づいて印刷データを生成する。このとき、ＲＩＰ２２は、第二吐出領域Ａ２に対応付けられた印刷データに対して間引き処理を行う。そして、ＲＩＰ２２は、この印刷データをインクジェットプリンタ１に送信する。一方、インクジェットプリンタ１は、ＲＩＰ２２から送信された印刷データを取得すると、キャリッジ２を走査方向Ｓにおいて往復移動させてスキャンする。

　そして、図５Ａに示すように、キャリッジ２が走査方向Ｓにおいて往動するキャリッジ２の往路では、第一吐出領域Ａ１を駆動して、第一吐出領域Ａ１から印刷データに基づいて紫外線硬化型インクの液滴を吐出させ、第二吐出領域Ａ２を駆動して、第二吐出領域Ａ２から間引き処理した印刷データに基づいて紫外線硬化型インクの液滴を吐出させるとともに、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５を消灯させる。すると、第二吐出領域Ａ２からは、画素が間引きされて紫外線硬化型インクの液滴が吐出され、間引きされた画素には紫外線硬化型インクが吐出されない。そして、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２から吐出された液滴状の紫外線硬化型インクは、光沢画像形成モードと同様に、メディアに着弾した後、メディア上において徐々に広がって厚みが小さくなる。このとき、第二吐出領域Ａ２のうち間引きされた画素からは紫外線硬化型インクが吐出されておらず、穴あき状態となるため、メディア上の紫外線硬化型インクの液滴密度が不均一化され、紫外線硬化型インクの平滑度合いも場所により不均一となる。このため、メディアに着弾した液滴状の紫外線硬化型インクは、平滑化されながらも適度な凹凸が生じる。

　一方、図５Ｂに示すように、キャリッジ２が走査方向Ｓにおいて復動するキャリッジ２の復路では、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２の駆動を停止して紫外線硬化型インクの吐出を停止させ、紫外線照射装置４を点灯させるとともに、紫外線照射装置５を消灯させる。すると、キャリッジ２の往路において吐出されてメディアに着弾した紫外線硬化型インクに紫外線が照射され、紫外線硬化型インクが硬化するが、キャリッジ２の往路で紫外線硬化型インクが吐出されてからキャリッジ２の復路で紫外線が照射されるまでの間に、平滑化されながらも適度な凹凸が生じる。そして、このように、紫外線硬化型インクが適度な凹凸が生じた状態で硬化するため、シボ状の質感の画像が形成される。

　このように、本実施形態によれば、マット状画像形成モード、光沢画像形成モード及びシボ状画像形成モードを選択的に切り替え、第一吐出領域Ａ１、第二吐出領域Ａ２、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５を各画像形成モードに応じて制御することで、紫外線硬化型インクの種類を変えることなく、一種類の紫外線硬化型インクで、マット状、光沢、シボ状の質感の画像を形成することが可能となる。

　そして、マット状画像形成モードを選択した場合は、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２の双方から紫外線硬化型インクを吐出させることで、画像形成速度を高速化することができる。また、光沢画像形成モードを選択した場合は、一走査における紫外線硬化型インクの吐出量を増やすことで、紫外線硬化型インクの平滑化を促進させることができる。また、シボ状画像形成モードを選択した場合は、第二吐出領域Ａ２から画素を間引いて紫外線硬化型インクを吐出させることで、メディアに着弾した液滴状の紫外線硬化型インクの液滴密度を不均一化させることができる。これにより、メディアに着弾した液滴状の紫外線硬化型インクを平滑化しながらも適度な凹凸を生じさせることができるため、適切にシボ状の画像を形成することができる。

　また、光沢画像形成モードを選択する場合に、走査方向Ｓ後方に配置される第二吐出領域Ａ２の各インクジェットヘッド６から一走査で吐出される紫外線硬化型インクの吐出量を、単位面積当たり１４００～３４００ｐｇ／ｍｍ^２と多くすることで、メディアに着弾した隣接する紫外線硬化型インクの液滴同士が混合されやすくなるため、紫外線硬化型インクの平滑化を促進させることができる。これにより、キャリッジが往復する間に、メディアに着弾した紫外線硬化型インクの凹凸を十分に平滑化することができる。

　更に、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５にＵＶＬＥＤを用いることで、紫外線照射のＯＮ／ＯＦＦを高速に切り換えることができるため、紫外線照射のＯＮ／ＯＦＦを高速に切り換えることができないメタルハイドライトなどを用いた場合に必要となるシャッターなどの特別な装置を設けることなく、紫外線の照射必要時にのみ紫外線を出射することができ、省エネルギー化を図ることができる。

　以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態において、マット状画像形成モードでは、キャリッジ２の往路と復路の双方において、紫外線硬化型インクを吐出するものとして説明したが、例えば図６Ａ及び図６Ｂに示すように、往路及び復路の何れか一方のみにおいて、紫外線硬化型インクを吐出するものとしてもよい。この場合、キャリッジ２が走査方向Ｓにおいて往動するキャリッジ２の往路では、図６Ａに示すように、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２を駆動して、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２から紫外線硬化型インクの液滴を吐出させるとともに、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５を点灯させる。一方、キャリッジ２が走査方向Ｓにおいて復動するキャリッジ２の復路では、図６Ｂに示すように、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２の駆動を停止するとともに、紫外線照射装置４及び紫外線照射装置５を点灯させる。なお、キャリッジ２の復路で紫外線を照射させるのは、紫外線硬化型インクの硬化を促進させるためであるため、特にキャリッジ２の復路で紫外線を照射させなくても構わない。

　また、上記実施形態において、シボ状画像形成モードでは、ＲＩＰ２２において印刷データの間引き処理を行うことで、制御部８が画素を間引いて第二吐出領域Ａ２から紫外線硬化型インクを吐出させるものとして説明したが、制御部８において印刷データの間引き処理を行うものとしても良い。

　また、上記実施形態において、シボ状画像形成モードでは、第二吐出領域Ａ２から画素を間引いて紫外線硬化型インクの液滴を吐出させることで、インクジェットヘッド６から吐出する紫外線硬化型インクの吐出量を変化させるものとして説明したが、如何なる手段により第二吐出領域Ａ２から吐出する紫外線硬化型インクの吐出量を変化させても良い。例えば、各画素における紫外線硬化型インクの吐出量を増減させるものとしても良い。

　また、上記実施形態において、カラーインクを吐出する第一吐出領域Ａ１は、フィード方向Ｆにおいて後半分のノズル列とし、クリアインクを吐出する第二吐出領域Ａ２は、インクジェットヘッド６のフィード方向Ｆにおいて前半分のノズル列として説明したが、第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２は、ノズル列の全域としても良い。この場合、第一吐出領域Ａ１と第二吐出領域Ａ２とは、フィード方向Ｆにおいて同一位置であるため、カラーインクの吐出とクリアインクの吐出とを分けて行う。すなわち、まず、メディアをフィード方向Ｆに搬送して、第一吐出領域Ａ１からカラーインクを吐出してカラー画像を印刷した後、一度メディアをフィードバックする。そして、再度メディアをフィード方向Ｆに搬送して、第二吐出領域Ａ２からクリアインクを吐出して、カラー画像の表面にクリアインクを塗布する。一方、既にカラー画像が印刷されている場合など、カラー画像を印刷する必要の無い場合は、第一吐出領域Ａ１からカラーインクを吐出することなく、第二吐出領域Ａ２、すなわち、インクジェットヘッド６ｅ及びインクジェットヘッド６ｆにおけるノズル列の全域からクリアインクを吐出して行う。

　また、上記実施形態では、インクジェットヘッド６の第一吐出領域Ａ１及び第二吐出領域Ａ２からのみ紫外線硬化型インクを吐出するものとして説明したが、例えば、インクジェットヘッド６ａ～インクジェットヘッド６ｄのノズル列のうちフィード方向Ｆにおいて前半分に配置される領域から、第二吐出領域Ａ２から吐出されるクリアインクに対して５体積％以下のカラーインクを吐出するものとしても良い。これにより、１回の走査で、クリアインクに５体積％以下のカラーインクが混ざり合うため、彩色されたクリアインクの塗膜を形成することができる。

　また、上記実施形態では、各インクジェットヘッド６から一種類のインクのみを吐出するものとして説明したが、ノズル列を走査方向Ｓに複数列形成し、ノズル列毎に、吐出するインクの種類を変えても良い。また、ヘッドユニット３には、カラーインクを吐出するインクジェットヘッドが各色1組ずつしか搭載されないものとして説明したが、各色複数組ずつインクジェットヘッドを搭載するものとしても良い。

　また、上記実施形態では、キャリッジ２の往動から復動への切り替え動作については特に特定しなかったが、例えば、光沢画像形成モードが選択された場合であって、メディアとインクとの相性などにより十分に平滑化しない場合は、キャリッジ２の往動が終了した後、所定時間待機してから復動を開始させても良い。これにより、紫外線硬化型インクがより濡れ広がるため、平滑化をより促進させることができる。

　また、上記実施形態では、２パスで印刷を行うものとして説明したが、パス数に限定されるものではない。例えば、１２パスで印刷を行う場合は、インクジェットヘッド６のノズル列をパス数である１２で割った幅（パス幅）をメディアの１回の搬送量とし、同一印刷領域を１２回（パス数）の走査で印刷する。

　また、上記実施形態では、紫外線照射装置としてＵＶＬＥＤを用いるものとして説明したが、紫外線硬化型インクに紫外線を照射することができれば、メタルハライドランプなど、如何なるものを用いても良い。なお、メタルハライドランプを用いる場合は、シャッター及びシャッターの開閉装置を設けることで、紫外線の照射の有無を選択することができる。

Claims

　紫外線硬化型インクを液滴として吐出して記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
　走査方向において往復移動可能なキャリッジに搭載されて紫外線硬化型インクを吐出するインク吐出手段と、
　前記キャリッジに搭載されるとともに少なくとも前記インク吐出手段の走査方向後方に配置されて前記インク吐出手段から吐出された紫外線硬化型インクに紫外線を照射する紫外線照射手段と、
　前記インク吐出手段及び前記紫外線照射手段を制御する制御手段と、
を備え、
　前記制御手段は、
　前記キャリッジの往路及び復路の少なくとも一方において、前記インク吐出手段に紫外線硬化型インクを吐出させるとともに、前記紫外線照射手段から紫外線を照射させる、マット状画像形成モードと、
　前記キャリッジの往路において、前記インク吐出手段に紫外線硬化型インクを吐出させ、前記キャリッジの復路において、前記紫外線照射手段から紫外線を照射させる、光沢画像形成モードと、
　前記キャリッジの往路において、前記インク吐出手段に吐出量を変化させて紫外線硬化型インクを吐出させ、前記キャリッジの復路において、前記紫外線照射手段から紫外線を照射させる、シボ状画像形成モードと、
を選択的に切替可能であることを特徴とする画像形成装置。
　前記インク吐出手段は、第一インク吐出手段と、前記第一インク吐出手段の走査方向後方に配置される第二インク吐出手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
　前記制御部は、
　前記シボ状画像形成モードを選択する場合、前記第二インク吐出手段に画素を間引いて紫外線硬化型インクを吐出させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
　前記制御部は、
　前記光沢画像形成モードを選択する場合、前記第二インク吐出手段による紫外線硬化型インクの１走査における吐出量を１４００～３４００ｐｇ／ｍｍ^２とすることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
　前記紫外線照射手段は、紫外線発光ダイオードを備えることを特徴とする請求項１項に記載の画像形成装置。
　走査方向において往復移動可能なキャリッジに搭載されて紫外線硬化型インクを液滴として吐出するインク吐出手段と、前記キャリッジに搭載されるとともに前記インク吐出手段の走査方向後方に配置されて前記インク吐出手段から吐出された紫外線硬化型インクに紫外線を照射する紫外線照射手段と、前記インク吐出手段及び前記紫外線照射手段を制御する制御手段と、備える画像形成装置により記録媒体に画像を形成する画像形成方法であって、
　マット状の画像を形成する場合は、前記キャリッジの往路及び復路の少なくとも一方において、前記インク吐出手段に紫外線硬化型インクを吐出させるとともに、前記紫外線照射手段から紫外線を照射させ、
　光沢感のある画像を形成する場合は、前記キャリッジの往路において、前記インク吐出手段に紫外線硬化型インクを吐出させ、前記キャリッジの復路において、前記紫外線照射手段から紫外線を照射させ、
　シボ状の画像を形成する場合は、前記キャリッジの往路において、前記インク吐出手段に吐出量を変化させて紫外線硬化型インクを吐出させ、前記キャリッジの復路において、前記紫外線照射手段から紫外線を照射させることを特徴とする画像形成方法。