JP7183882B2

JP7183882B2 - 液体吐出装置及び液体吐出方法

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Publication number: JP7183882B2
Application number: JP2019047617A
Authority: JP
Inventors: 聡高梨
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2022-12-06
Anticipated expiration: 2039-03-14
Also published as: JP2020146957A

Description

本発明は、液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。

従来より、媒体に対して液体を吐出する液体吐出装置が知られている。そして、液体吐出装置の典型例として、シート状の媒体に液体インクを吐出して画像を記録するインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置が知られている。また、インクジェット記録装置において、シートの両面に画像を記録するものも知られている。

シートの両面に画像を記録すると、表面の画像記録に用いたインクによってシートが伸縮し、裏面の画像が所望の位置からずれて記録されるという課題がある。シートに画像を記録するときの位置ずれへの対策として、シートに記録したテストパターンを読み取って、インクジェットヘッドのノズル列それぞれの補正データを生成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、画像を記録するのに先立って補正データを生成するので、シートの表面に記録された画像に合わせて、裏面の位置ズレを補正することができない。また、特許文献１に記載の技術は、１つの補正データをシート全域に適用するので、シートの局所的な伸縮に対応することができない。

本発明は、表面に着弾した液体に対し、裏面への液体の着弾位置をより詳細に調整可能な液体吐出装置を提供することを目的とする。

上記技術的課題を解決するため、本発明の一態様は、被吐出媒体の表面及び裏面に液体を吐出する液体吐出装置であって、前記被吐出媒体上の目標位置を記憶する記憶部と、前記被吐出媒体の前記表面に可視光を反射または吸収する非透明液体を吐出する第１吐出部と、前記被吐出媒体を複数の小領域に区画するために、前記記憶部から読み出した前記表面の前記目標位置に可視光を透過する透明液体を吐出する透明液体吐出部と、前記第１吐出部によって前記非透明液体が吐出された後に、前記被吐出媒体に着弾した前記透明液体の現実位置を読み取る読取部と、前記記憶部から読み出した前記目標位置及び前記読取部によって読み取られた前記現実位置の差に基づいて、前記複数の小領域に対応する前記裏面の小領域のそれぞれに対して、前記非透明液体の着弾位置を個別に演算する演算部と、前記演算部によって演算された前記着弾位置に着弾するように、前記被吐出媒体の前記裏面に前記非透明液体を吐出する第２吐出部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、表面に着弾した液体に対し、裏面への液体の着弾位置をより詳細に調整することができる。

本実施形態に係るインクジェットプリンタのハードウェア構成図。インクジェットプリンタの内部構造を示す模式図。反転の前後における透明プロットの位置を示す概念図。第１目標位置の配置例を示す図。第２目標位置の配置例を示す図。両面プリント処理のフローチャート。画像変形処理のフローチャート。表面に画像及び透明プロットを記録した状態を示す図。透明プロットの目標位置及び現実位置の関係を示す概念図。

［本発明の実施形態］
以下、図１及び図２を参照して、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１００について説明する。図１は、インクジェットプリンタ１００のハードウェア構成図である。図２は、インクジェットプリンタ１００の内部構造を示す模式図である。

図１に示すように、インクジェットプリンタ１００は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１１０、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）１２０、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）１３０、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）１４０、操作パネル１５０、及びＩ／Ｆ１６０が共通バス１８０を介して接続されている構成を備える。

ＣＰＵ１１０は演算手段（演算部）であり、インクジェットプリンタ１００全体の動作を制御するコントローラである。ＲＡＭ１２０は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１３０は、読み出し専用の不揮発性の記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。ＨＤＤ１４０は、情報の読み書きが可能であって記憶容量が大きい不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラムなどが格納される。

インクジェットプリンタ１００は、ＲＯＭ１３０に格納された制御用プログラム、ＨＤＤ１４０などの記憶媒体からＲＡＭ１２０にロードされた情報処理プログラム（アプリケーションプログラム）などを、ＣＰＵ１１０が備える演算機能によって処理する。その処理によって、インクジェットプリンタ１００の種々の機能モジュールを含むソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、インクジェットプリンタ１００に搭載されるハードウェア資源との組み合わせによって、インクジェットプリンタ１００の機能を実現する機能ブロックが構成される。

操作パネル１５０は、画面を表示させるディスプレイ、ディスプレイに重畳されたタッチパネル、及び押しボタン等を含むユーザインタフェースである。タッチパネル及び押しボタンは、後述する各種情報を入力するオペレータの操作を受け付ける。Ｉ／Ｆ１６０は、搬送部２１０と、表面記録部（第１吐出部）２２０と、裏面記録部（第２吐出部）２３０と、プロット記録ヘッド（透明液体吐出部）２４０と、読取部２５０と、乾燥部２６０とを、共通バス１８０に接続するインタフェースである。

図２に示すように、インクジェットプリンタ１００は、搬送部２１０に連帳シートＳを搬送路Ｐに沿って搬送させ、搬送路Ｐ上の連帳シートＳに対して各ヘッド２２０～２４０にインク（液体）を吐出させることによって、連帳シートＳに画像を記録する液体吐出装置の一例である。但し、液体吐出装置の具体例は、インクジェットプリンタ１００に限定されない。すなわち、液体吐出装置は、被吐出媒体に画像を記録する装置に限定されず、処理液を塗布する装置などであってもよい。

連帳シートＳは、搬送部２１０によって搬送される被吐出媒体の一例である。連帳シートＳは、長尺帯状の用紙であって、各ヘッド２２０～２４０からインクが吐出された後に、所定の長さに裁断される。但し、被吐出媒体の具体例は連帳シートＳに限定されず、例えば、予め所定の大きさ（例えば、Ａ４、Ｂ５など）にカットされたカット紙であってもよい。また、被吐出媒体の典型例としては、吸収したインクが乾燥することによって伸縮する繊維を織り込んだ紙や布である。

搬送路Ｐは、図２に破線で示すように、連帳シートＳが通過可能なインクジェットプリンタ１００の内部空間であって、各ヘッド２２０～２４０に対面する位置を通過する。より詳細には、搬送路Ｐは、各ヘッド２２０～２４０と、後述するガイドローラ２１３、２１４、２１５との間の空間を指す。なお、図１では、直線状の搬送路Ｐを示しているが、搬送路Ｐの形状はこれに限定されず、例えば、一部が湾曲していてもよい。

搬送部２１０は、例えば、連帳シートＳを搬送方向（図２における左方向）に搬送する搬送ローラ２１１、２１２を備える。搬送ローラ２１１は、各ヘッド２２０～２４０より搬送路Ｐの上流側に配置されている。搬送ローラ２１１は、搬送モータの駆動力が伝達されて回転し、予め巻回された連帳シートＳを搬送路Ｐに送り出す。搬送ローラ２１２は、各ヘッド２２０～２４０より搬送路Ｐの下流側に配置されている。搬送ローラ２１２は、搬送モータの駆動力が伝達されて回転し、各ヘッド２２０～２４０からインクが吐出された連帳シートＳを巻き取る。

また、搬送部２１０は、搬送ローラ２１１、２１２の間に配置されるガイドローラ２１３、２１４、２１５を含む。ガイドローラ２１３～２１５は、搬送路Ｐを挟んで各ヘッド２２０～２４０と反対側に配置されている。ガイドローラ２１３～２１５は、搬送路Ｐ上を搬送される連帳シートＳに当接されて、搬送される連帳シートＳの動きによって回転させられるアイドルローラである。

さらに、搬送部２１０は、連帳シートＳを反転させる反転機構２１６を含む。図３は、反転機構２１６の前後において、連帳シートＳを上から見た図である。図３に示すように、連帳シートＳは、反転機構２１６を通過する際に、搬送方向に延びる仮想線周りに回転して、表裏が反転する。反転機構２１６は、各種のローラなどを含む既知の構成で実現できる。以下、反転機構２１６を通過する前の連帳シートＳの上面を「表面」と表記し、反転機構２１６を通過した後の連帳シートＳの上面を「裏面」と表記する。

表面記録部２２０は、搬送路Ｐ上を搬送される連帳シートＳの表面に向けて有色インクを吐出することによって、連帳シートＳの表面に画像を記録する。表面記録部２２０は、各々が異なる色のインクを吐出する複数の記録ヘッド２２１、２２２、２２３、２２４を備える。本実施形態では、記録ヘッド２２１がブラック（Ｂｋ）インクを、記録ヘッド２２２がシアン（Ｃ）インクを、記録ヘッド２２３がマゼンタ（Ｍ）インクを、記録ヘッド２２４がイエロー（Ｙ）インクを吐出する。但し、表面記録部２２０が吐出する色の数及び組み合わせは、前述の例に限定されない。

記録ヘッド２２１～２２４は、例えば、搬送方向に交差（直交）する連帳シートＳの幅方向の全域にインク吐出孔が設けられたフルライン型の記録ヘッドである。但し、記録ヘッド２２１～２２４の具体例はこれに限定されず、例えば、インク吐出孔が形成されたキャリッジが幅方向（主走査方向）に移動しながらインクを吐出するキャリッジ型でもよい。また、記録ヘッド２２１～２２４がインクを吐出する具体的な原理は特に限定されないが、例えば、ＣＰＵ１１０から印加された駆動電圧によってピエゾ素子が振動することによって、ノズルからインクが吐出されてもよい。

裏面記録部２３０は、搬送路Ｐ上を搬送される連帳シートＳの裏面に向けて有色インクを吐出することによって、連帳シートＳの裏面に画像を記録する。裏面記録部２３０は、各々が異なる色のインクを吐出する複数の記録ヘッド２３１、２３２、２３３、２３４を備える。記録ヘッド２３１～２３４の具体的な構造及び吐出するインクの色などは、記録ヘッド２２１～２２４と共通するので、再度の説明は省略する。

プロット記録ヘッド２４０は、搬送路Ｐ上を搬送される連帳シートＳの表面に向けて透明インクを吐出することによって、連帳シートＳの表面に透明プロットを記録する。プロット記録ヘッド２４０の具体的な構造は、記録ヘッド２２１～２２４、２３１～２３４と共通であってもよい。一方、プロット記録ヘッド２４０は、透明インクを吐出する点で、有色インクを吐出する記録ヘッド２２１～２２４、２３１～２３４と異なる。

ここで、有色インクとは、可視光を反射または吸収する性質を持つ非透明液体の一例である。具体的には、白色インクは全ての可視光を反射し、黒色インクは全ての可視光を吸収し、その他の有色インクは一部の可視光を反射し、他の可視光を吸収する。すなわち、有色インクは、人間の視覚を通じて知覚可能な色の液体である。

これに対して、透明インクは、可視光を透過する性質を持つ透明液体の一例である。換言すれば、透明インクは、可視光を反射及び吸収しないインクである。さらに換言すれば、透明インクは、特定の不可視光（例えば、紫外線、赤外線、Ｘ線、ガンマ線など）を反射または吸収する性質を持つインクである。すなわち、透明インクは、人間の視覚を通じて知覚不能で、且つ読取部２５０によって知覚可能な液体である。

読取部２５０は、連帳シートＳに着弾した透明インクを読み取ることが可能なスキャナである。透明インクが紫外線を反射する性質を有する場合、読取部２５０は、例えば、連帳シートＳに向けて紫外線を出力するＬＥＤと、連帳シートＳで反射された紫外線を受光するフォトダイオードとを備える。このように、読取部２５０の具体的な構成は、透明インクの性質に応じて適宜選択される。

乾燥部２６０は、第１乾燥部２６１と、第２乾燥部２６２とを含む。第１乾燥部２６１は、連帳シートＳの表面に着弾したインクを乾燥させる。第２乾燥部２６２は、連帳シートＳの裏面に着弾したインクを乾燥させる。乾燥部２６０は、既知の構成を採用することができ、例えば、搬送路Ｐの近傍に配置される加熱ドラムを含んでもよいし、連帳シートＳに送風するファン等を含んでもよい。

インクジェットプリンタ１００の構成要素は、例えば、図２に示す位置関係で配置される。但し、各構成要素の位置関係は図２の例に限定されず、各構成要素の役割を果たすことができるあらゆる配置を採用することができる。また、図２に示す構成要素の一部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で省略することができる。

表面記録部２２０、裏面記録部２３０、及びプロット記録ヘッド２４０は、いずれも搬送路Ｐの上方に配置されて、搬送路Ｐ上の連帳シートＳに対して同一方向（上方）からインクを吐出する。但し、裏面記録部２３０の配置は図２の例に限定されない。他の例として、裏面記録部２３０は、搬送路Ｐを挟んで表面記録部２２０と反対側（すなわち、搬送路Ｐの下方）に配置されて、搬送路Ｐ上の連帳シートＳに対して下方からインクを吐出してもよい。この場合、反転機構２１６は省略される。

表面記録部２２０は、搬送ローラ２１１より搬送路Ｐの下流側で、搬送ローラ２１２、反転機構２１６、裏面記録部２３０、プロット記録ヘッド２４０、読取部２５０、及び乾燥部２６０より搬送路Ｐの上流側に配置されている。裏面記録部２３０は、搬送ローラ２１１、反転機構２１６、表面記録部２２０、プロット記録ヘッド２４０、読取部２５０、及び第１乾燥部２６１より搬送路Ｐの下流側で、搬送ローラ２１２及び第２乾燥部２６２より搬送路Ｐの上流側に配置されている。

被吐出媒体が連帳シートの場合、表面記録部２２０及び裏面記録部２３０は独立したハードウェアによって実現される。一方、被吐出媒体がカット紙の場合、表面記録部２２０及び裏面記録部２３０は、共通のハードウェア（以下、「画像記録部（液体吐出部）」と表記する。）で実現されてもよい。この場合、インクジェットプリンタ１００は、画像記録部によって表面に画像が記録されたカット紙を、表裏を反転させて再び画像記録部に対面する位置に導くスイッチバックパス（反転搬送路）を備える。

プロット記録ヘッド２４０は、搬送ローラ２１１及び表面記録部２２０より搬送路Ｐの下流側で、搬送ローラ２１２、反転機構２１６、裏面記録部２３０、読取部２５０、乾燥部２６０より搬送路Ｐの上流側に配置されている。但し、プロット記録ヘッド２４０の配置は前述の例に限定されない。他の例として、プロット記録ヘッド２４０は、表面記録部２２０より搬送路Ｐの上流側に配置されて、搬送路Ｐ上の連帳シートＳの裏面に透明インクを吐出してもよい。すなわち、透明インクが着弾するのは、連帳シートＳの表面に限定されない。

読取部２５０は、搬送ローラ２１１、反転機構２１６、表面記録部２２０、プロット記録ヘッド２４０、及び第１乾燥部２６１より搬送路Ｐの下流側で、搬送ローラ２１２、裏面記録部２３０、及び第２乾燥部２６２より搬送路Ｐの上流側に配置されている。また、読取部２５０は、搬送路Ｐを挟んでプロット記録ヘッド２４０と反対側に配置されて、搬送路Ｐの下方から連帳シートＳの表面に着弾した透明インクを読み取る。但し、読取部２５０の配置は前述の例に限定されない。他の例として、読取部２５０は、反転機構２１６より搬送路Ｐの上流側で、且つ搬送路Ｐに対してプロット記録ヘッド２４０と同じ側に配置されてもよい。

図３に示すように、プロット記録ヘッド２４０は、連帳シートＳ内の破線で示す画像記録領域内の複数の目標位置に透明インクを吐出することによって、複数の透明プロットＰ_１１～Ｐ_４３を記録する。画像記録領域は、例えば、表面記録部２２０から吐出された有色インクが着弾し得る領域である。また、画像記録領域は、例えば、連帳シートＳが裁断された後に所定の大きさ（例えば、Ａ３、Ａ４、Ｂ５など）のカット紙となる領域である。

目標位置は、画像記録領域を複数の小領域に区画し得る位置である。図３の例において、小領域は、矩形（長方形、正方形）である。そして、目標位置は、小領域の頂点の位置に設定される。以下、目標位置を結んだ小領域の形状を「目標形状」と表記する。但し、小領域の目標形状は矩形に限定されない。

また、図３の例では、搬送方向に直交する幅方向（主走査方向）の左端、中央、右端のそれぞれにおける搬送方向の４箇所（計１２箇所）を目標位置としている。すなわち、図３の例では、画像記録領域が６つの小領域に区画されている。さらに、目標位置は、例えば、画像記録領域内に等間隔で設定される。すなわち、図３の例では、全ての小領域の形状及び大きさは同一である。但し、小領域の形状及び大きさは、互いに異なっていてもよい。

目標位置は、連帳シートＳ上で予め定められた原点Ｏを基準とする座標（搬送方向及び幅方向の距離）で特定される。各目標位置の座標は、記憶部（ＲＡＭ１２０、ＲＯＭ１３０、ＨＤＤ１４０）に予め記憶されている。すなわち、コントローラは、記憶部から目標位置の座標を読み出すと共に、スキャナで原点Ｏを示す画像（図３では◆で示す）を読み取る。そして、コントローラは、連帳シートＳ上において、原点Ｏから各目標位置の座標だけ離間した位置に透明インクが着弾するように、プロット記録ヘッド２４０に透明インクを吐出させる。

図４及び図５は、記憶部に記憶された目標位置のバリエーションを示す図である。記憶部には、Ｍ個の第１目標位置の座標セットと、Ｎ個の第２目標位置の座標セットとが記憶されている。例えば、図４は、Ｍが１２の場合の第１目標位置の配置を例示している。また、図５は、Ｎが２０の場合を例示している。すなわち、Ｍ＜Ｎであり、第１目標位置及び第２目標位置の少なくとも一部は異なる位置である。但し、記憶部に記憶されている座標セットの数、各座標セットに含まれる座標（すなわち、目標位置）の数及び配置は、図４及び図５の例に限定されない。

透明プロットＰ_１１～Ｐ_４３は、反転機構２１６の前後において、左右反転される。すなわち、反転機構２１６を通過する前に画像記録領域の左前端に位置する透明プロットＰ_１１は、反転機構２１６を通過した後に画像記録領域の右前端に位置する。換言すれば、連帳シートＳの表面及び裏面において、対応する小領域は、画像記録領域内で左右反転される。透明プロットＰ_１１、Ｐ_１２、Ｐ_２１、Ｐ_２２で囲まれる小領域は、連帳シートＳの表面において左前端に位置し、連帳シートＳの裏面において右前端に位置する。

図３の例では、透明プロットＰ_１１～Ｐ_４３を“＋”形状としているが、具体的な形状はこれに限定されず、画像記録領域を複数の小領域に区画し得る形状であれば、どのような形状であってもよい。他の例として、“●”、“◆”などでもよいし、小領域の各辺を構成する罫線（搬送方向及び幅方向に延びる直線）であってもよい。同様に、原点Ｏを示す画像も“◆”に限定されない。また、原点Ｏを示す画像は、有色インクで記録されてもよいし、透明インクで記録されてもよい。

次に、図６及び図７を参照して、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１００の動作を説明する。図６は、両面プリント処理のフローチャートである。図７は、画像変形処理のフローチャートである。図６の両面プリント処理は、例えば、連帳シートＳの両面に画像を記録する指示が、操作パネル１５０を通じて入力された場合に開始される。

まず、インクジェットプリンタ１００のコントローラは、オペレータに指示された画像を連帳シートＳの表面に記録する（Ｓ６０１）。ステップＳ６０１の処理は、第１吐出ステップの一例である。具体的には、コントローラは、搬送モータを駆動して搬送ローラ２１１、２１２に連帳シートＳを搬送させ、記録ヘッド２２１～２２４に所定のタイミングで駆動電圧を印加して有色インクを吐出させる。

次に、コントローラは、連帳シートＳの表面における有色インクの着弾量の偏りを、予め定められた閾値と比較する（Ｓ６０２）。そして、コントローラは、着弾量の偏りが閾値未満だと判定した場合に（Ｓ６０２：Ｙｅｓ）、図４に示す第１目標位置の座標セットを記憶部から読み出す（Ｓ６０３）。一方、コントローラは、着弾量の偏りが閾値以上だと判定した場合に（Ｓ６０２：Ｎｏ）、図５に示す第２目標位置の座標セットを記憶部から読み出す（Ｓ６０４）。ステップＳ６０３、Ｓ６０４は、読出ステップの一例である。本実施形態では、図４に示す座標セットが読み出されたものとして、以下の処理を説明する。

一例として、コントローラは、画像データを複数の単位領域に区画し、各単位領域に着弾するインクの着弾量を積算する。そして、コントローラは、最も着弾量が多い単位領域と、最も着弾量が少ない単位領域との着弾量の差を、「着弾量の偏り」として演算してもよい。なお、単位領域とは、前述の小領域とは異なる形状及び大きさでよい。

他の例として、コントローラは、表面に記録する画像が図柄（例えば、写真、イラスト）及び文字の一方のみを含む場合に、着弾量の偏りが閾値未満だと判定してもよい（Ｓ６０２：Ｙｅｓ）。一方、コントローラは、表面に記録する画像が図柄及び文字の両方を含む場合に、着弾量の偏りが閾値以上だと判定してもよい（Ｓ６０２：Ｎｏ）。但し、Ｓ６０２における判定の具体的な方法は、これらに限定されない。

次に、コントローラは、ステップＳ６０３、Ｓ６０４で読み出した座標セットで示される複数の目標位置に対して、プロット記録ヘッド２４０に透明インクを吐出させることによって、連帳シートＳの表面に透明プロットを記録する（Ｓ６０５）。ステップＳ６０５の処理は、透明液体吐出ステップの一例である。具体的には、コントローラは、搬送モータを駆動して搬送ローラ２１１、２１２に連帳シートＳを搬送させ、所定のタイミングでプロット記録ヘッド２４０に駆動電圧を印加して透明インクを吐出させる。

図８は、連帳シートＳの表面に画像及び透明プロットＰ_１１～Ｐ_４３が記録された状態を示す図である。図８に示す画像は、棒グラフの図柄と、“ｘ”で表される文字列とを含む。すなわち、棒グラフが記録された左前端領域は有色インクの着弾量が多く、文字のみが記録された右後端領域は有色インクの着弾量が少なく、何も記録されていない左後端領域は有色インクが着弾していない。また、図８の例では、透明プロットＰ_１１～Ｐ_４３が画像に重なって記録されていないが、仮に透明プロットＰ_１１～Ｐ_４３が画像に重なっていても、画像の視認性に影響はない。

次に、コントローラは、連帳シートＳの表面に着弾した有色インク及び透明インクを第１乾燥部２６１に乾燥させる（Ｓ６０６）。次に、コントローラは、反転機構２１６に連帳シートＳを表裏反転させる（Ｓ６０７）。図９は、図８の連帳シートＳを乾燥させた後の透明プロットＰ_１１～Ｐ_４３の位置を示す図である。図９では、連帳シートＳの表面に記録された透明プロットＰ_１１～Ｐ_４３を、裏面側から透かして見た状態を図示している。そのため、図８及び図９では、透明プロットＰ_１１～Ｐ_４３の位置が左右反転している。

表面に画像を記録するために使用されたインクは、連帳シートＳの表面からある程度吸収されて乾燥する。この乾燥によって、連帳シートＳは伸縮する。伸縮の向きや量は連帳シートＳの種類によって異なるが、例えば、インクの着弾量が大きいほど収縮量が大きく、且つ搬送方向より幅方向に大きく収縮する。そのため、ステップＳ６０５で目標位置に記録された透明プロットＰ_１１～Ｐ_４３の一部は、連帳シートＳが伸縮したことによって、記録されたときの位置からずれた位置に移動する。

図９において、黒塗りの十字形状のマークで示す透明プロットは、連帳シートＳに着弾したインクを乾燥させた後の透明プロットの現実的な位置を示す。このように乾燥による連帳シートＳの伸縮等により変位した位置を「現実位置」とする。一方、白塗りの十字形状のマークで示す透明プロットは、透明プロットの目標位置を示す。すなわち、図９の例示においては、透明プロットＰ_１１、Ｐ_１３、Ｐ_２３～Ｐ_４１は、目標位置と現実位置とが一致していることになる。一方、透明プロットＰ_１２、Ｐ_２１、Ｐ_２２は目標位置に存在せず、透明プロットＰ’_１２、Ｐ’_２１、Ｐ’_２２として現実位置に位置している。現実位置の透明プロットを結んだ小領域の形状を「現実形状」と表記する。

より詳細には、図８に示す連帳シートＳの表面において、棒グラフが記録された左前端領域は、局所的に大きく収縮する。そのため、ステップＳ６０６を実行した後において、棒グラフの近傍に記録された透明プロットＰ_１２、Ｐ_２１、Ｐ_２２は、図９に示すように、透明プロットＰ_１１に近づく向きに変位する。その結果、透明プロットＰ_１１、Ｐ_１２、Ｐ_２１、Ｐ_２２を頂点とする小領域（以下、「収縮領域」と表記する。）は、ステップＳ６０６の実行によって変形（図９の例では縮小）する。

一方、連帳シートＳは搬送部２１０の各種ローラに拘束されているので、連帳シートＳの外形寸法はほとんど変化しない。そのため、画像記録領域の各頂点に位置する透明プロットＰ_１１、Ｐ_１３、Ｐ_４１、Ｐ_４３の位置は、ほとんど変化しない。その結果、収縮領域に隣接する小領域は、ステップＳ６０６の実行によって変形（図９の例では、形状変化及び面積の増大）する。

次に、コントローラは、図７に示す画像変形処理を実行する（Ｓ６０８）。画像変形処理は、透明プロットＰ_１１～Ｐ_４３の目標位置及び現実位置の差に基づいて、裏面の複数の小領域それぞれについて、有色インクの着弾位置を個別に演算する処理である。より詳細には、画像変形処理は、複数の小領域それぞれについて、当該小領域に記録する画像を目標形状から現実形状に変形させて、変形された画像が裏面に記録されるように着弾位置を演算する処理である。

まず、コントローラは、連帳シートＳの表面に記録された原点Ｏ及び現実位置の透明プロットＰ_１１、Ｐ’_１２、Ｐ_１３、Ｐ’_２１、Ｐ’_２２、Ｐ_２３、Ｐ_３１、Ｐ_３２、Ｐ_３３、Ｐ_４１、Ｐ_４２、Ｐ_４３を、読取部２５０に読み取らせる（Ｓ７０１）。ステップＳ７０１の処理は、読取ステップの一例である。また、コントローラは、ＲＡＭ１２０に記憶された変数ｎに初期値（＝１）を代入する（Ｓ７０２）。変数ｎには、画像記録領域内の複数の小領域のうち、処理対象の第ｎ小領域を特定する値が代入される。

図９において、透明プロットＰ_１１、Ｐ’_１２、Ｐ’_２１、Ｐ’_２２を頂点とする小領域を「第１小領域」と表記し、透明プロットＰ’_１２、Ｐ_１３、Ｐ’_２２、Ｐ_２３を頂点とする小領域を「第２小領域」と表記し、透明プロットＰ’_２１、Ｐ’_２２、Ｐ_３１、Ｐ_３２を頂点とする小領域を「第３小領域」と表記し、透明プロットＰ’_２２、Ｐ_２３、Ｐ_３２、Ｐ_３３を頂点とする小領域を「第４小領域」と表記し、透明プロットＰ_３１、Ｐ_３２、Ｐ_４１、Ｐ_４２を頂点とする小領域を「第５小領域」と表記し、透明プロットＰ_３２、Ｐ_３３、Ｐ_４２、Ｐ_４３を頂点とする小領域を「第６小領域」と表記する。

次に、コントローラは、原点Ｏを基準とする座標系において、第１小領域の各頂点となる透明プロットＰ_１１、Ｐ’_１２、Ｐ’_２１、Ｐ’_２２の現実位置の座標を演算する（Ｓ７０３）。より詳細には、コントローラは、原点Ｏと各透明プロットＰ_１１、Ｐ’_１２、Ｐ’_２１、Ｐ’_２２との搬送方向及び幅方向の距離を演算すればよい。

次に、コントローラは、第１小領域の各頂点の透明プロットについて、ステップＳ６０３、Ｓ６０４で読み出した座標セットに含まれる目標位置の座標と、ステップＳ７０３で演算した現実位置の座標とを比較する（Ｓ７０４）。換言すれば、コントローラは、ステップＳ６０６の前後において、第１小領域の形状及び大きさが変化したか否かを判定する。

コントローラは、現実位置の透明プロットＰ’_１２、Ｐ’_２１、Ｐ’_２２が目標位置からずれているので、第１小領域の形状が変化したと判定する（Ｓ７０４：Ｎｏ）。そして、コントローラは、連帳シートＳの第１小領域に記録する画像を、第１小領域の目標形状から現実形状に変形させる（Ｓ７０５）。さらに、コントローラは、現実形状に変形された画像が連帳シートＳの裏面に記録されるように、当該画像を描画するための有色インクの着弾位置を演算する。画像を変形させる具体的な処理内容は、後述する。

次に、コントローラは、全ての小領域に対するステップＳ７０３～Ｓ７０５の処理を実行したか否かを判定する（Ｓ７０６）。そして、コントローラは、一部の小領域に対してステップＳ７０３～Ｓ７０５の処理が実行されていないと判定した場合に（Ｓ７０６：Ｎｏ）、変数ｎをインクリメントして（Ｓ７０７）、次の小領域に対するステップＳ７０３以降の処理を実行する。一方、コントローラは、全ての小領域に対するステップＳ７０３～Ｓ７０５の処理を実行したと判定した場合に（Ｓ７０６：Ｙｅｓ）、画像変形処理を終了する。ステップＳ７０３～Ｓ７０５の処理は、演算ステップの一例である。

本実施形態において、コントローラは、第１～第４小領域の形状が変化したと判定して（Ｓ７０４：Ｎｏ）、裏面の第１～第４小領域に記録する画像を目標形状から現実形状に変形させる（Ｓ７０５）。一方、コントローラは、第５及び第６小領域の形状が変化していないと判定して（Ｓ７０４：Ｙｅｓ）、第５及び第６小領域に対するステップＳ７０５の処理を実行せずに、ステップＳ７０６に進む。

ステップＳ７０５の処理は、既知の画像処理の組み合わせで実現される。一例として、第１小領域のように目標形状と現実形状とが相似形状の場合、コントローラは、縮小率（拡大率）に合わせて画素を間引けば（補間すれば）よい。一方、第２～第４小領域のように目標形状と現実形状とが形状変化を伴う場合、コントローラは、台形補正などの既知の画像変換アルゴリズムを利用すればよい。

次に図６に戻って、コントローラは、画像変形処理で変形された画像を連帳シートＳの裏面に記録する（Ｓ６０９）。ステップＳ６０９の処理は、第２吐出ステップの一例である。具体的には、コントローラは、搬送モータを駆動して搬送ローラ２１１、２１２に連帳シートＳを搬送させ、ステップＳ７０５で演算した着弾位置に有色インクが着弾するタイミングで、記録ヘッド２３１～２３４に駆動電圧を印加して有色インクを吐出させる。

次に、コントローラは、連帳シートＳの裏面に着弾した有色インクを第２乾燥部２６２に乾燥させる（Ｓ６１０）。そして、コントローラは、連帳シートＳの画像が記録された領域を搬送ローラ２１２に巻き取らせて、両面プリント処理を終了する。

上記の実施形態によれば、表面に着弾したインクに対し、裏面へのインクの着弾位置を詳細に調整することができる。より詳細には、表面に画像を記録したことによる連帳シートＳの実際の伸縮量に基づいて、裏面の画像の記録に用いるインクの着弾位置を詳細に調整することができる。例えば、以下の作用効果を奏する。

上記の実施形態によれば、表面に着弾した有色インクによる連帳シートＳの小領域毎の伸縮を、透明インク（透明プロット）の目標位置及び現実位置の差として検出し、裏面に対する有色インクの着弾位置を小領域毎に調整することができる。なお、透明インクは有色インクを上書きすることがないので、連帳シートＳ上の任意の位置（例えば、画像記録領域）に透明インクを吐出することができる。その結果、連帳シートＳ上における小領域の設定の自由度が高まる。

また、上記の実施形態によれば、小領域毎の伸縮に合わせて変形された画像が連帳シートＳの裏面に記録される。ここで、搬送部２１０による拘束から解放された連帳シートＳは、伸縮前の形状に戻ろうとする。そのため、変形させた画像を裏面に記録しておけば、インクジェットプリンタ１００から排出された連帳シートＳの裏面には、本来の形状に近い画像が記録されることになる。

また、有色インクの着弾量が多い領域は伸縮量が大きく、有色インクの着弾量が少ない領域は伸縮量が小さくなる傾向がある。そのため、有色インクの着弾量の偏りが大きいと、小領域毎の伸縮の差が大きくなる。このような場合には、小領域の数を増やすことによって、連帳シートＳの局所的な伸縮に柔軟に対応するのが望ましい。一方、有色インクの吐出量の偏りが小さい場合は、小領域毎の伸縮の差は小さくなる。このような場合には、小領域の数を減らして、コントローラの演算量を低減するのが望ましい。

さらに、連帳シートＳの伸縮量は、着弾した有色インクの乾燥が進むのに従って大きくなる。そこで、乾燥部２６０を備えるインクジェットプリンタ１００に本発明を適用することによって、特に顕著な効果が期待できる。但し、本発明は、乾燥部２６０によって積極的に乾燥させることに代えて、搬送部２１０による搬送中に自然乾燥させるインクジェットプリンタ１００にも適用できる。すなわち、乾燥部２６０は省略可能である。

なお、本発明は、インクジェットプリンタ１００に代表される液体吐出装置としてだけでなく、図６及び図７に示すように、被吐出媒体の表面及び裏面に液体を吐出する液体吐出方法としても観念することができる。

また、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その技術的要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。上記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者であれば、開示した内容から様々な変形例を実現することが可能である。そのような変形例も、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１００インクジェットプリンタ
１１０ＣＰＵ
１２０ＲＡＭ
１３０ＲＯＭ
１４０ＨＤＤ
１５０操作パネル
１６０Ｉ／Ｆ
１８０共通バス
２１０搬送部
２１６反転機構
２２０表面記録部
２３０裏面記録部
２４０プロット記録ヘッド
２５０読取部
２６０乾燥部

特開２０１６－１８２７５９号公報

Claims

被吐出媒体の表面及び裏面に液体を吐出する液体吐出装置であって、
前記被吐出媒体上の目標位置を記憶する記憶部と、
前記被吐出媒体の前記表面に可視光を反射または吸収する非透明液体を吐出する第１吐出部と、
前記被吐出媒体を複数の小領域に区画するために、前記記憶部から読み出した前記表面の前記目標位置に可視光を透過する透明液体を吐出する透明液体吐出部と、
前記第１吐出部によって前記非透明液体が吐出された後に、前記被吐出媒体に着弾した前記透明液体の現実位置を読み取る読取部と、
前記記憶部から読み出した前記目標位置及び前記読取部によって読み取られた前記現実位置の差に基づいて、前記複数の小領域に対応する前記裏面の小領域のそれぞれに対して、前記非透明液体の着弾位置を個別に演算する演算部と、
前記演算部によって演算された前記着弾位置に着弾するように、前記被吐出媒体の前記裏面に前記非透明液体を吐出する第２吐出部とを備えることを特徴とする液体吐出装置。
前記透明液体吐出部は、前記表面の前記複数の小領域それぞれについて、当該小領域の各頂点に対応する複数の前記目標位置に前記透明液体を吐出し、
前記演算部は、前記裏面の前記複数の小領域それぞれについて、
当該小領域に記録する画像を、各頂点に対応する前記複数の目標位置を結んだ目標形状から、各頂点に対応する複数の前記現実位置を結んだ現実形状に変形し、
前記現実形状に変形された前記画像が前記裏面に記録されるように、前記着弾位置を演算することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
前記演算部は、前記被吐出媒体上の予め定められた原点を基準とする座標系において、各頂点に対応する前記複数の現実位置それぞれの座標を演算することによって、前記現実形状を特定することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
前記記憶部は、
前記被吐出媒体をＭ個の前記小領域に区画する第１目標位置と、
前記被吐出媒体をＮ（Ｎ＞Ｍ）個の前記小領域に区画し、且つ前記第１目標位置と異なる第２目標位置とを記憶し、
前記透明液体吐出部は、
前記表面における前記非透明液体の着弾量の偏りが閾値未満の場合に、前記記憶部から読み出した前記表面の前記第１目標位置に前記透明液体を吐出し、
前記着弾量の偏りが閾値以上の場合に、前記記憶部から読み出した前記表面の前記第２目標位置に前記透明液体を吐出することを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出装置。
搬送路に沿って前記被吐出媒体を搬送する搬送部と、
前記第１吐出部より前記搬送路の下流側で、且つ前記読取部より前記搬送路の上流側に配置されて、前記被吐出媒体の前記表面に着弾した液体を乾燥させる乾燥部を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
前記透明液体吐出部は、前記第１吐出部より前記搬送路の下流側に配置されて、前記表面に前記透明液体を吐出し、
前記乾燥部は、前記被吐出媒体の前記表面に着弾した前記非透明液体及び前記透明液体を乾燥させることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
搬送路に沿って前記被吐出媒体を搬送する搬送部を備え、
前記第２吐出部は、前記第１吐出部より前記搬送路の下流側において、前記第１吐出部と独立して設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
前記搬送部は、前記第１吐出部及び前記第２吐出部の間において、前記被吐出媒体の表裏を反転させる反転機構を含み、
前記第１吐出部及び前記第２吐出部は、前記搬送路に対して同一方向から前記非透明液体を吐出することを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
被吐出媒体の表面及び裏面に液体を吐出する液体吐出方法であって、
前記被吐出媒体上の目標位置を読み出す読出ステップと、
前記被吐出媒体の前記表面に可視光を反射または吸収する非透明液体を吐出する第１吐出ステップと、
前記被吐出媒体を複数の小領域に区画するために、前記読出ステップで読み出された前記表面の前記目標位置に可視光を透過する透明液体を吐出する透明液体吐出ステップと、
前記第１吐出ステップで前記非透明液体が吐出された後に、前記被吐出媒体に着弾した前記透明液体の現実位置を読み取る読取ステップと、
前記読出ステップで読み出された前記目標位置及び前記読取ステップで読み取られた前記現実位置の差に基づいて、前記複数の小領域に対応する前記裏面の小領域のそれぞれに対して、前記非透明液体の着弾位置を個別に演算する演算ステップと、
前記演算ステップで演算された前記着弾位置に着弾するように、前記被吐出媒体の前記裏面に前記非透明液体を吐出する第２吐出ステップとを含むことを特徴とする液体吐出方法。