特開 2023-27653 液体吐出装置及び液体吐出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023027653

(43)【公開日】2023-03-02

(54)【発明の名称】液体吐出装置及び液体吐出方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20230222BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 205

B41J2/01 207

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021132908

(22)【出願日】2021-08-17

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】末次 由里

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EA06

2C056EB08

2C056EB40

2C056EC07

2C056EC69

2C056EE18

2C056FA10

2C056FB03

2C056HA37

2C056HA58

(57)【要約】

【課題】画像品質の低下を抑制可能な液体吐出装置を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様に係る液体吐出装置は、記録媒体に第１液体を付与する第１ヘッドと、第２液体を吐出する第２ヘッドと、前記第１液体と同じ色の第３液体を吐出する第３ヘッドと、前記記録媒体における前記第１液体の付与状態を検知した検知信号を出力する検知部と、前記第１ヘッドと前記検知部とを前記記録媒体に対して相対移動させる第１移動機構と、前記第２ヘッドと前記第３ヘッドとを前記記録媒体に対して相対移動させる第２移動機構と、前記検知部による前記検知信号に基づき、前記第３ヘッドによる吐出を制御する制御部と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

記録媒体に第１液体を付与する第１ヘッドと、
第２液体を吐出する第２ヘッドと、
前記第１液体と同じ色の第３液体を吐出する第３ヘッドと、
前記記録媒体における前記第１液体の付与状態を検知した検知信号を出力する検知部と、
前記第１ヘッドと前記検知部とを前記記録媒体に対して相対移動させる第１移動機構と、
前記第２ヘッドと前記第３ヘッドとを前記記録媒体に対して相対移動させる第２移動機構と、
前記検知部による前記検知信号に基づき、前記第３ヘッドによる吐出を制御する制御部と、を有する液体吐出装置。

【請求項2】

前記第１液体は白色の液体であり、
前記第２液体は白色以外の色の液体であり、
前記第３液体は白色の液体である請求項１に記載の液体吐出装置。

【請求項3】

前記第１移動機構及び前記第２移動機構は、前記第１ヘッド、前記検知部、前記第２ヘッド及び前記第３ヘッドを、所定の移動方向に沿って移動させ、
前記第１移動機構及び前記第２移動機構に対し、前記所定の移動方向と直交する方向に沿って前記記録媒体を相対移動させる副走査移動機構を有し、
前記第２移動機構は、前記所定の移動方向と直交する方向における前記第１移動機構の下流側に設けられている請求項１又は２に記載の液体吐出装置。

【請求項4】

複数の前記第３ヘッドを有し、
前記第１移動機構は、所定の移動方向に沿って前記第１ヘッドを移動させ、
前記第２移動機構は、前記所定の移動方向に沿って前記第２ヘッド及び前記第３ヘッドを移動させ、
前記第３ヘッドは、前記所定の移動方向における前記第２ヘッドの上流側及び下流側の両側に配置されている請求項１乃至３の何れか１項に記載の液体吐出装置。

【請求項5】

液体吐出装置による液体吐出方法であって、前記液体吐出装置が、
第１ヘッドにより、記録媒体に第１液体を付与し、
第２ヘッドにより、第２液体を吐出し、
第３ヘッドにより、前記第１液体と同じ色の第３液体を吐出し、
検知部により、前記記録媒体における前記第１液体の付与状態を検知した検知信号を出力し、
第１移動機構により、前記第１ヘッドと前記検知部とを前記記録媒体に対して相対移動させ、
第２移動機構により、前記第２ヘッドと前記第３ヘッドとを前記記録媒体に対して相対移動させ、
制御部により、前記検知部による前記検知信号に基づき、前記第３ヘッドによる吐出を制御する液体吐出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、液体吐出装置において、白色以外の記録媒体に下地用の液体（第１液体）として白色の液体を付与した後、記録媒体に付与された第１液体上に白色以外の色の液体（第２液体）を吐出することにより、画像を形成するものが知られている。

【0003】

また、液体を吐出するヘッドが備える複数のノズルのうち、吐出不良が発生した吐出不良ノズルに対してクリーニング処理を施すために、二次元イメージセンサによる撮像画像から吐出不良ノズルを検出する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

記録媒体に第１液体を付与する液体吐出装置では、第１液体が付与されていない領域があると、第２液体により形成した画像の品質が低下する場合がある。特許文献１の構成では、記録媒体における第１液体の付与状態を検知しないため、上記の画像品質の低下を抑制することはできない。

【0005】

本発明は、画像品質の低下を抑制可能な液体吐出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る液体吐出装置は、記録媒体に第１液体を付与する第１ヘッドと、第２液体を吐出する第２ヘッドと、前記第１液体と同じ色の第３液体を吐出する第３ヘッドと、前記記録媒体における前記第１液体の付与状態を検知した検知信号を出力する検知部と、前記第１ヘッドと前記検知部とを前記記録媒体に対して相対移動させる第１移動機構と、前記第２ヘッドと前記第３ヘッドとを前記記録媒体に対して相対移動させる第２移動機構と、前記検知部による前記検知信号に基づき、前記第３ヘッドによる吐出を制御する制御部と、を有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、画像品質の低下を抑制可能な液体吐出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る液体吐出装置の構成例を説明する図である。

【図2】実施形態に係る液体吐出装置の全体構成例の斜視図である。

【図3】実施形態に係る液体吐出装置の全体構成例の上面図である。

【図4】実施形態に係る液体吐出装置の全体構成例の正面図である。

【図5】実施形態に係るキャリッジ周辺の拡大上面図である。

【図6】実施形態に係るイメージセンサの構成例の正面図である。

【図7】実施形態に係るイメージセンサの構成例のブロック図である。

【図8】実施形態に係る制御部の機能構成例のブロック図である。

【図9】第１実施形態に係る液体吐出装置の動作例を示すフロー図である。

【図10】第２実施形態に係る液体吐出装置の構成例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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詳細に説明する。各図面において、同一構成部には同一符号を付し、重複した説明を適宜省略する。

【0010】

以下に示す図でＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸により方向を示す場合があるが、Ｘ軸に沿うＸ方向は、実施形態に係る液体吐出装置が備えるキャリッジの移動方向である主走査方向を示し、Ｙ軸に沿うＹ方向は記録媒体の移動方向である副走査方向を示し、Ｚ軸に沿うＺ方向は、主走査方向及び副走査方向の両方に直交する方向を示すものとする。

【0011】

またＸ方向で矢印が向いている方向を＋Ｘ方向、＋Ｘ方向の反対方向を－Ｘ方向と表記し、Ｙ方向で矢印が向いている方向を＋Ｙ方向、＋Ｙ方向の反対方向を－Ｙ方向と表記する。またＺ方向で矢印が向いている方向を＋Ｚ方向、＋Ｚ方向の反対方向を－Ｚ方向と表記する。但し、これらのことは、液体吐出装置の使用時における向きを制限するものではなく、液体吐出装置の向きは任意である。

【0012】

［第１実施形態］
＜液体吐出装置１００の構成例＞
実施形態に係る液体吐出装置１００は、インク（液体）を吐出することにより、Ｔシャツ等の布地（記録媒体）に画像を形成する液体吐出方式の画像形成装置である。また液体吐出装置１００は、インクを吐出するヘッドが移動する、いわゆるシリアル方式のインクジェットプリンタである。

【0013】

図１は、液体吐出装置１００の構成を説明する図である。図１に示すように、液体吐出装置１００は、第１キャリッジ１と、第２キャリッジ２と、第１ヘッド３と、第２ヘッド４と、第３ヘッド５と、イメージセンサ６と、制御部７と、を有する。

【0014】

液体吐出装置１００は、第１ヘッド３により黒色の布地Ｇに白色インクを付与して形成した下地領域Ｇａにおいて、白色インクの付与状態をイメージセンサ６により検知する。液体吐出装置１００は、第１ヘッド３に含まれるノズルの吐出不良等により下地領域Ｇａに白色インクが付与されていない抜け領域（以下、「抜け領域」という）が検知された場合には、第３ヘッド５により白色インクを吐出して抜け領域を補修する。この抜け領域は付与状態の一例に対応する。液体吐出装置１００は、抜け領域が補修された下地領域Ｇａ上に第２ヘッド４によりインクを吐出することによって、布地Ｇに高品質な画像を形成できる。以下、液体吐出装置１００が有する各構成部について説明する。

【0015】

第１キャリッジ１は、第１ヘッド３とイメージセンサ６とを布地Ｇに対して相対移動させる第１移動機構の一例である。第１キャリッジ１は、第１ヘッド３とイメージセンサ６とを第１キャリッジ１上に固定し、実線白抜き矢印で示した移動方向１０に沿って移動することにより、第１ヘッド３とイメージセンサ６とを一体に主走査方向に往復移動させる。

【0016】

第２キャリッジ２は、第２ヘッド４と第３ヘッド５とを布地Ｇに対して相対移動させる第２移動機構の一例である。第２キャリッジ２は、第２ヘッド４と第３ヘッド５とを第２キャリッジ２上に固定し、実線白抜き矢印で示した移動方向２０に沿って移動することにより、第２ヘッド４と第３ヘッド５とを一体に主走査方向に往復移動させる。

【0017】

液体吐出装置１００は、第１キャリッジ１及び第２キャリッジ２を主走査方向に、また布地Ｇを副走査方向に、それぞれ移動させながら、各ヘッドからインクを吐出することにより布地Ｇ上に２次元画像を形成する。破線白抜き矢印で示した移動方向３０は、布地Ｇを移動させる方向に対応する。

【0018】

第１ヘッド３は、複数のノズルを含み、該ノズルから白色インクを吐出することにより、黒色の布地Ｇに白色インクを付与する。第１ヘッド３により布地Ｇに付与された白色インクは、布地Ｇに画像を形成するための下地領域Ｇａを形成する。

【0019】

例えば布地Ｇに色ムラ等があると、布地Ｇに直接インクを吐出して画像を形成すると、形成された画像において所望の色やコントラストが得られず、画像品質が低下する場合がある。液体吐出装置１００は、画像形成に先立って形成した下地領域Ｇａの上に画像を形成することにより、布地Ｇにおける色ムラ等を下地領域Ｇａによって吸収し、布地Ｇに形成する画像の品質低下を抑制する。

【0020】

第１ヘッド３は、ヘッド３Ｗ１、３Ｗ２、３Ｗ３及び３Ｗ４の４個のヘッドを含み、各ヘッドから白色インクを吐出する。第１ヘッド３に含まれるヘッドの個数は４個に限定されるものではなく、任意の個数であってもよい。なお、第１ヘッド３は、ヘッド３Ｗ１、３Ｗ２、３Ｗ３及び３Ｗ４の総称表記である。

【0021】

第１ヘッド３が付与する白色インクは第１液体の一例である。布地Ｇは、黒色に限定されるものではなく、他の色であってもよい。第１液体の色も白色に限定されるものではなく、布地の色に合わせて適宜変更可能である。視認性等の観点では、第１液体の色は、布地Ｇの色とは異なるものであることが好ましい。

【0022】

本実施形態では、第１ヘッド３が複数のノズルからインクを吐出する構成を例示するが、これに限定されるものではない。例えば第１ヘッド３は、単ノズルからインクを吐出してもよいし、塗布等の液体吐出以外の方式により布地Ｇにインクを付与してもよい。但し、第１キャリッジ１と第２キャリッジ２の構成部品を共通化する観点では、下地用のインクを付与するための構成部として、液体吐出方式のヘッドを用いることが好ましい。

【0023】

第２ヘッド４は、ヘッド４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ及び４Ｋからなる４個のヘッドを含み、各ヘッドからシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のインクを吐出する。第２ヘッド４により吐出された各色のインクは、布地Ｇに付与された下地領域Ｇａ上に着弾してカラー画像を形成する。なお、以下において、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色インクをカラーインクと総称する場合がある。

【0024】

第２ヘッド４に含まれるヘッドの個数は４個に限定されるものではなく、任意の個数であってもよい。第２ヘッド４は、ヘッド４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ及び４Ｋの総称表記である。シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のインクは、それぞれ第２液体の一例であるが、第２液体の色はこれらに限定されるものではなく、ゴールドやグリーン等の他の色であってもよいし、３色以下の色数であってもよい。また１つの色のインクを複数のヘッドが吐出する構成であってもよい。

【0025】

第３ヘッド５は、白色インクを吐出する。液体吐出装置１００は、第１ヘッド３から吐出された白色インクにより下地領域Ｇａを形成するが、第１ヘッド３に含まれるノズルのうちに吐出不良ノズルがあると、布地Ｇに白色インクが付与されず、下地領域Ｇａに抜け領域が生じる場合がある。この吐出不良には、インクが吐出されない不吐出や、所望の方向に吐出されない吐出曲がり等が含まれる。

【0026】

液体吐出装置１００は、下地領域Ｇａにおける抜け領域に、同じ色である白色インクを第３ヘッド５から吐出して付与することにより、下地領域Ｇａにおける抜け領域を補修することができる。

【0027】

本実施形態では、第３ヘッド５は１個のヘッドからなるが、これに限定されるものではなく、任意の個数であってもよい。また、第３ヘッド５が吐出する白色インクは第３液体の一例であるが、第３液体の色は、白色に限定されるものではなく、第１液体と同じ色であれば、他の色であってもよい。

【0028】

イメージセンサ６は、布地Ｇにおける白色インクの付与状態を検知した検知信号を出力する検知部の一例である。

【0029】

制御部７は、液体吐出装置１００全体の動作を制御する。本実施形態では特に、制御部７は、イメージセンサ６が出力する検知信号に基づき、第３ヘッド５による吐出を制御する。

【0030】

＜液体吐出装置１００の全体構成＞
図２から図４は、液体吐出装置１００の全体構成を例示する図である。図１は斜視図、図２は上面図、図３は正面図である。図５は、第１キャリッジ１及び第２キャリッジ２の周辺を拡大して示す上面図である。

【0031】

液体吐出装置１００は、主走査モータ１１により主走査タイミングベルト１２を駆動させることにより、主ガイドロッド１３及び副ガイドロッド１４に沿ってＸ方向に第１キャリッジ１を移動させる。液体吐出装置１００は、第１キャリッジ１が移動する際に、第１キャリッジ１の位置を検出するために、周期的にスリットが形成又は印刷されたエンコーダーシート１５を第１キャリッジ１上のエンコーダ１５ａにより読み取る。液体吐出装置１００は、読取結果に応じてタイミングを合わせて第１ヘッド３からインクを吐出することにより、布地Ｇに下地領域Ｇａを形成する。

【0032】

液体吐出装置１００は、主走査モータ２１により主走査タイミングベルト２２を駆動させることにより、主ガイドロッド２３及び副ガイドロッド２４に沿ってＸ方向に第２キャリッジ２を移動させる。液体吐出装置１００は、第２キャリッジ２が移動する際に、第２キャリッジ２の位置を検出するために、周期的にスリットが形成又は印刷されたエンコーダーシート２５を第２キャリッジ２上のエンコーダ２５ａにより読み取る。液体吐出装置１００は、読取結果に応じてタイミングを合わせて第２ヘッド４からインクを吐出することにより、下地領域Ｇａに画像を形成する。

【0033】

第１キャリッジ及び第２キャリッジ２上に搭載されている各ヘッドは、それぞれ２列の副走査方向に並んだノズル列を有している。液体吐出装置１００は、第１キャリッジ１及び第２キャリッジ２内のヘッドの直上に、吐出に使用されるインクを一時的に貯留しておくためのヘッドタンクを備えている。ヘッドタンクは、インク供給チューブを通じ、インク供給ポンプを介してインクカートリッジ８と接続されており、必要に応じてインクカートリッジ８からインクの補給を受ける。

【0034】

布地Ｇはプラテン３１上に載置される。プラテン３１は、プラテン昇降機構３２の上に搭載されており、Ｚ方向に沿って位置を調整可能である。またプラテン昇降機構３２は副走査スライダ３３上に搭載されている。

【0035】

副走査スライダ３３は副走査ガイドレール３４に沿って副走査タイミングベルト３５、副走査駆動機構及び制御部７により制御され、副走査方向に移動可能となっている。副走査スライダ３３は、第１キャリッジ１及び第２キャリッジ２の移動方向であるＸ方向と直交するＹ方向に沿って、第１キャリッジ１及び第２キャリッジ２に対し、布地Ｇを相対移動させる副走査移動機構の一例である。

【0036】

制御部７は、液体吐出装置１００に設けられたコントローラボードである。

【0037】

布地Ｇへの画像形成は次のような手順で行われる。まず、液体吐出装置１００のユーザが布地Ｇをプラテン３１上に載置する。その後、ユーザによる操作部３６への操作に応じて、液体吐出装置１００は、プラテン３１を－Ｙ方向側に完全に引き込む動作を行う。この引き込みの際に、液体吐出装置１００は、プラテン３１上の布地Ｇが第１ヘッド３及び第２ヘッド４等に衝突するか否かを高さ検出センサ３７により検出する。布地Ｇが第１ヘッド３及び第２ヘッド４等に衝突する場合には、液体吐出装置１００は、プラテン３１の引き込みをその場で停止する。もしくは液体吐出装置１００は、＋Ｙ方向側における布地Ｇの初期位置までプラテン３１を戻す。プラテン３１の－Ｙ方向側への引き込みが問題なく完了した場合には、液体吐出装置１００は、布地Ｇに形成する画像の元となる画像データの受信を待機する状態となる。

【0038】

液体吐出装置１００は、上記の待機状態において、ＰＣ（Personal Computer）等から印刷データを受信すると、画像形成動作を開始する。また、予め制御部７に画像データが蓄積されている場合には、液体吐出装置１００は、ユーザが操作部３６を介して、蓄積されている画像データを選択することにより、画像形成動作を開始する。

【0039】

液体吐出装置１００は、画像形成が開始されると、まずプラテン３１を画像形成開始位置まで移動させる。その後、液体吐出装置１００は、第１キャリッジ１及び第２キャリッジ２を＋Ｘ方向又は－Ｘ方向へ１回移動させながら白色インク及びカラーインクを吐出することにより画像形成を行う。この１回の移動が完了するタイミングに合わせ、液体吐出装置１００は、次の画像形成のために、プラテン３１を＋Ｙ方向側に適切な移動量分移動させる（改行処理）。

【0040】

プラテン３１の移動完了を待って、第１キャリッジ１及び第２キャリッジ２が＋Ｘ方向又は－Ｘ方向へ１回移動しながら白色インク及びカラーインクを吐出して画像形成を行う。この第１キャリッジ１及び第２キャリッジ２のＸ方向への移動と、その後のプラテン３１のＹ方向への移動を繰り返し行うことにより、布地Ｇの所望の領域に２次元の画像を形成できる。画像形成が完了すると、液体吐出装置１００は、プラテン３１を＋Ｙ方向側の初期位置に戻し、画像形成が完了する。

【0041】

液体吐出装置１００は、画像形成途中において空気に触れることによって乾燥し、粘度が上がったインクを捨て吐出（空吐出）する第１空吐出受け１６を、第１キャリッジ１の－Ｘ方向側に備えている。また液体吐出装置１００は、画像形成途中において空気に触れることによって乾燥し、粘度が上がったインクを捨て吐出する第２空吐出受け２６を、第２キャリッジ２の－Ｘ方向側に備えている。

【0042】

液体吐出装置１００は、所定のタイミングにおける制御部７からの指示に従って、第１空吐出受け１６及び第２空吐出受け２６に、粘度が上がったインクを捨て吐出する。

【0043】

液体吐出装置１００は、第１キャリッジ１の＋Ｘ方向側に、第１ヘッド３の機能の維持回復機構である第１維持機構１７を備えている。また液体吐出装置１００は、第２キャリッジ２の＋Ｘ方向側に、第２ヘッド４及び第３ヘッド５の機能の維持回復機構である第２維持機構２７を備えている。

【0044】

第１維持機構１７は、液体吐出装置１００の非稼働（非画像形成）時にヘッドを乾燥から保護するために、保湿キャップ１８ａ及び吸引キャップ１８ｂを備えている。

【0045】

保湿キャップ１８ａは、ヘッドにおけるノズルが設けられたノズル面を覆い、ノズル面を乾燥から保護する。吸引キャップ１８ｂは、保湿キャップの機能に加え、吸引キャップ１８ｂに接続された吸引ポンプにより、ヘッドから主に増粘したインクを吸引することによって、ヘッドを適切な状態に回復させる機能を備えている。液体吐出装置１００は、吸引ポンプにより吸引されたインクを、廃液チューブを経由し、廃液ボトルに排出する。

【0046】

また、第１維持機構１７は、吸引後のノズル面に残った余分なインクを清掃しノズル状態を回復するためのワイパ１９を備えている。液体吐出装置１００は、ヘッド吸引後にワイパ１９によりノズル面を拭くことにより、余分なインクを掻き落とし、第１ヘッド３に含まれるノズルに、インクと大気との界面であるメニスカスを正常に形成する。

【0047】

第２維持機構２７も同様に、保湿キャップ、吸引キャップ及びワイパを備えており、これらを用いて第２ヘッド４及び第３ヘッド５それぞれに含まれているノズルにメニスカスを正常に形成する。

【0048】

図５に示すように、第１キャリッジ１と第２キャリッジ２は、Ｙ方向に沿って並んで設けられている。第１キャリッジ１は、Ｘ方向に沿って移動することにより、第１ヘッド３及びイメージセンサ６を主走査方向に相対移動させる。第２キャリッジ２は、Ｘ方向に沿って移動することにより、第２ヘッド４及び第３ヘッド５を主走査方向に相対移動させる。

【0049】

＜イメージセンサ６の構成例＞
図６及び図７は、イメージセンサ６の構成の一例を示す図であり、図６は正面図、図７はイメージセンサ６における画像処理部６５の機能構成を含むブロック図である。

【0050】

図６及び図７に示すように、イメージセンサ６は、撮像素子６１と、光源６２と、電気素子実装基板６３と、筐体６４と、画像処理部６５と、データ記憶用メモリ６６と、インターフェース部６７と、を有する。

【0051】

液体吐出装置１００は、第１キャリッジ１によりイメージセンサ６をＸ方向に移動させながら、筐体６４に設けられてた開口部６４ａを通して光源６２からの光を布地Ｇに照射しつつ、撮像素子６１によりＹ方向に沿ったライン画像を撮像する。イメージセンサ６は、撮像されたライン画像に対し、画像処理部６５により所定の処理を実行後、処理後のライン画像を検知信号として、上位ＣＰＵ７０を介して制御部７に出力する。

【0052】

液体吐出装置１００は、撮像されたライン画像を結合することによって、布地Ｇの２次元画像を取得できる。液体吐出装置１００は、第１ヘッド３により下地領域Ｇａを形成しつつ、特に布地Ｇに形成途中である下地領域Ｇａの２次元画像を取得する。

【0053】

撮像素子６１は、受光した光の強度に応じた電圧信号を出力する複数の画素が、Ｙ方向に沿ってライン状に並んだ１次元撮像素子である。１次元撮像素子には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）、フォトダイオードアレイ等を適用可能である。但し、撮像素子は１次元撮像素子に限るものではなく、２次元撮像素子であってもよい。

【0054】

光源６２は、撮像素子６１により受光する光の光強度を確保するために、布地Ｇに光を照射する。光源６２による照射光がなくても必要な受光強度が得られる場合には、イメージセンサ６は、光源６２を備えなくてもよい。光源６２には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）等の小型の光源を適用することが好ましい。

【0055】

電気素子実装基板６３は、撮像素子６１、光源６２、画像処理部６５、データ記憶用メモリ６６及びインターフェース部６７等の電気素子が実装され、それぞれが動作可能に配線された基板である。

【0056】

筐体６４は、撮像素子６１、光源６２及び電気素子実装基板６３等を収容する箱状部材である。筐体６４は、布地Ｇに向き合う底面部に開口部６４ａを備えている。筐体６４内に設けられた光源６２は、開口部６４ａを通して布地Ｇに光を照射する。筐体６４は、布地Ｇとの間において間隙ｄの隙間を持って配置され、間隙ｄを保ったまま布地Ｇ上を移動可能である。

【0057】

間隙ｄは、出来るだけ小さい方が好ましいが、布地Ｇの平面性も考慮し、筐体が布地Ｇと接触しないように定められる。間隙ｄは、例えば１［ｍｍ］から２［ｍｍ］程度である。但し、浮き上がりが発生しやすい布地Ｇである場合には、イメージセンサ６と布地Ｇとが接触しないように、間隙ｄを大きくすることもできる。

【0058】

画像処理部６５は、ＡＤ（Analog/Digital）変換部６５１と、シェーディング補正部６５２と、ガンマ補正部６５３と、画像フォーマット変換部６５４と、を有する。ＡＤ変換部６５１は、撮像素子６１により出力されたアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に変換する。シェーディング補正部６５２は、撮像された画像における光量ムラを補正する画像処理を行う。ガンマ補正部６５３は撮像素子６１のガンマ特性（リニアリティ特性）を補正する画像処理を行う。画像フォーマット変換部６５４は、撮像された画像を、上位ＣＰＵ（Central Processing Unit）７０において処理可能なフォーマットに変換する。

【0059】

画像処理部６５は、上記各機能を電気回路で実現できる他、一部の機能をソフトウェア（ＣＰＵ）によって実現することもできる。また複数の回路又は複数のソフトウェアによってこれらの機能が実現されてもよい。

【0060】

データ記憶用メモリ６６は、画像処理部６５による処理を実行するために、撮像された画像のデータを一時記憶するメモリである。インターフェース部６７は、画像処理部６５と上位ＣＰＵ７０とを通信可能にするインターフェースである。

【0061】

＜制御部７の機能構成例＞
図８は、制御部７の機能構成の一例を示すブロック図である。制御部７は、撮像データ演算部７１と、画像データバッファ部７２と、画像データ制御部７３と、吐出ノズルテーブル選択部７４と、解像度情報制御部７５と、吐出ノズルテーブル格納部７６と、画像データ出力部７７と、を有する。制御部７は、こられの機能を電気回路で実現できる他、一部の機能をソフトウェア（ＣＰＵ）によって実現することもできる。また複数の回路又は複数のソフトウェアによってこれらの機能が実現されてもよい。

【0062】

撮像データ演算部７１は、イメージセンサ６により撮像されたライン画像データを受信し、該ライン画像データを結合して得られる２次元画像を画像処理することにより、下地領域Ｇａにおける抜け領域を検出する。撮像データ演算部７１は、検出した抜け領域の場所及び大きさに応じて、抜け領域を補修するために第３ヘッド５から白色インクが吐出される１つ又は複数のノズルを決定し、決定したノズル情報を画像データ制御部７３に出力する。

【0063】

画像データバッファ部７２は、ＰＣ９によりレンダリング後に送信された画像データを格納している。ＰＣ９により画像形成指示が出されると、画像形成指示は、画像データバッファ部７２を介して画像データ制御部７３へ送信される。

【0064】

吐出ノズルテーブル格納部７６は、第１キャリッジ１及び第２キャリッジ２によるＸ方向への移動ごとにおいて吐出するノズルを示すテーブルを格納する。このテーブルは、解像度情報制御部７５により読み出された第１キャリッジ１及び第２キャリッジ２のＸ方向への移動数に応じて、吐出ノズルテーブル選択部７４によって読み出され、画像データ制御部７３に送信される。

【0065】

画像データ制御部７３は、画像データバッファ部７２及び吐出ノズルテーブル選択部７４から受信した情報に基づき、第１ヘッド３、第２ヘッド４及び第３ヘッド５それぞれに送信する画像データを生成する。

【0066】

制御部７は、抜け領域が検出された場合には、第３ヘッド５のうち、抜け領域を補修するために吐出するノズルを指定する情報を、吐出ノズルテーブル格納部７６を介して画像データ出力部７７から第３ヘッド５に送信する。第３ヘッド５は、理想的には吐出をしないことを想定して設けられているが、下地領域Ｇａにおいて抜け領域が検知された場合には、指定されたノズルから白色インクを吐出して抜け領域を補修する。

【0067】

下地領域Ｇａにおいて抜け領域が検出されなかった場合には、制御部７は、第３ヘッド５における各ノズル内のインクを微駆動させるための駆動波形を送信する。微駆動とは、吐出を行わないノズル内のインクが乾燥しないように、ノズル内のインクを振動させるための駆動である。この場合には、第３ヘッド５は、ノズルからインクを吐出せず、振動によりノズル内のインクを動かすことによりインク乾燥を抑制する。

【0068】

液体吐出装置１００は、下地領域Ｇａにおける抜け領域の補修が終了後に、第２ヘッド４によりカラーインクを吐出し、下地領域Ｇａ上にカラー画像を形成する。

【0069】

＜液体吐出装置１００の動作例＞
図９は、液体吐出装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。液体吐出装置１００は、操作部３６を介したユーザによる画像形成開始の操作入力受付、又はＰＣ９からの画像形成開始の指示入力等に応答して、図９に示す布地Ｇへのカラー画像の形成動作を開始する。

【0070】

まず、ステップＳ９１において、液体吐出装置１００は、下地領域Ｇａを形成するために、第１ヘッド３により布地Ｇに白色インクを吐出する。

【0071】

続いて、ステップＳ９２において、液体吐出装置１００は、下地領域Ｇａにおける抜け領域を検知するために、イメージセンサ６により布地Ｇに形成されている下地領域Ｇａを撮像し、撮像したライン画像を検知信号として制御部７に出力する。

【0072】

続いて、ステップＳ９３において、液体吐出装置１００は、イメージセンサ６から入力したライン画像に基づいて、下地領域Ｇａに抜け領域があるか否かを判定する。

【0073】

ステップＳ９３において、抜け領域があると判定された場合には（ステップＳ９３、Ｙｅｓ）、ステップＳ９４において、液体吐出装置１００は、抜け領域を補修するために、第３ヘッド５により白色インクを吐出する。その後、液体吐出装置１００は、動作をステップＳ９５に移行する。一方、ステップＳ９３において、抜け領域がないと判定された場合には（ステップＳ９３、Ｎｏ）、液体吐出装置１００は、動作をステップＳ９５に移行する。

【0074】

続いて、ステップＳ９５において、液体吐出装置１００は、下地領域Ｇａの形成を終了するか否かを判定する。この判定は、例えば画像データに応じて布地Ｇにおける予め定められた領域全体に対して、白色インクを吐出したか否かに基づき判定できる。

【0075】

ステップＳ９５において、下地領域Ｇａの形成を終了しないと判定された場合には（ステップＳ９５、Ｎｏ）、液体吐出装置１００は、ステップＳ９１以降の動作を再度行う。一方、下地領域Ｇａの形成を終了すると判定された場合には（ステップＳ９５、Ｙｅｓ）、ステップＳ９６において、液体吐出装置１００は、下地領域Ｇａ上にカラー画像を形成するために、カラーインクを吐出する。

【0076】

続いて、ステップＳ９７において、液体吐出装置１００は、画像形成を終了するか否かを判定する。この判定は、例えば画像データに応じて布地Ｇにおける予め定められた領域全体に対して、カラーインクを吐出したか否かに基づき判定できる。

【0077】

ステップＳ９７において、画像形成を終了しないと判定された場合には（ステップＳ９７、Ｎｏ）、液体吐出装置１００は、ステップＳ９６以降の動作を再度行う。一方、画像形成を終了すると判定された場合には（ステップＳ９７、Ｙｅｓ）、液体吐出装置１００は、布地Ｇへのカラー画像の形成を終了する。

【0078】

このようにして、液体吐出装置１００は、布地Ｇにカラー画像を形成することができる。

【0079】

図９の例では、下地領域Ｇａを形成しながら抜け領域を順次検知し、且つ抜け領域があった場合には抜け領域を順次補修する動作を例示したが、これに限定されるものではない。液体吐出装置１００は、下地領域Ｇａを形成しながら抜け領域を順次検知し、下地領域Ｇａ全体の形成が終了した後に、抜け領域を補修するようにしてもよい。或いは、液体吐出装置１００は、下地領域Ｇａ全体の形成が終了した後に抜け領域を検知し、下地領域Ｇａ全体に対して抜け領域の検知が終了した後に、抜け領域を補修するようにしてもよい。

【0080】

また図９の例では、下地領域Ｇａの形成を終了後に、下地領域Ｇａ上にカラー画像を形成する動作を例示したが、液体吐出装置１００は、下地領域Ｇａを形成しながら、形成済みの下地領域Ｇａに順次カラー画像を形成してもよい。

【0081】

＜液体吐出装置１００の作用効果＞
以上説明したように、液体吐出装置１００は、布地Ｇ（記録媒体）に白色インク（第１液体）を付与する第１ヘッド３と、カラーインク（第２液体）を吐出する第２ヘッド４と、白色インク（第１液体と同じ色の第３液体）を吐出する第３ヘッド５と、を有する。また液体吐出装置１００は、布地Ｇにおける白色インクの付与状態を検知した検知信号を出力するイメージセンサ６（検知部）と、第１ヘッド３とイメージセンサ６とを布地Ｇに対して相対移動させる第１キャリッジ１（第１移動機構）と、を有する。また、液体吐出装置１００は、第２ヘッド４と第３ヘッド５とを布地Ｇに対して相対移動させる第２キャリッジ２（第２移動機構）と、イメージセンサ６による検知信号に基づき、第３ヘッド５による吐出を制御する制御部７と、を有する。

【0082】

第１ヘッド３により布地Ｇに白色インクを付与して形成した下地領域Ｇａにおいて、抜け領域が検知された場合に、第３ヘッド５により白色インクを吐出してこの抜け領域を補修する。補修によって、抜け領域がない下地領域Ｇａ上にカラー画像を形成できるため、液体吐出装置１００は、布地Ｇに高品質な画像を形成することができる。そして、画像品質の低下を抑制可能な液体吐出装置を提供することができる。

【0083】

また本実施形態では、記第１液体は白色の液体であり、第２液体は白色以外の色の液体であり、第３液体は白色の液体である。下地領域Ｇａの形成に白色インクを用いると、布地Ｇの色ムラを好適に吸収でき、高品質な画像を形成可能になる一方、下地領域Ｇａに抜け領域があると、抜け領域が目立ちやすくなる。白色インクにより形成した下地領域Ｇａにおける抜け領域を補修することにより、抜け領域がない白色の下地領域Ｇａ上に、高品質な画像を形成可能になる。

【0084】

また本実施形態では、第１キャリッジ１及び第２キャリッジ２は、第１ヘッド３、イメージセンサ６、第２ヘッド４及び第３ヘッド５を、Ｘ方向に沿って移動させる。液体吐出装置１００は、Ｘ方向と直交するＹ方向に沿って、第１キャリッジ１及び第２キャリッジ２に対し、布地Ｇを相対移動させる副走査スライダ３３（副走査移動機構）を有する。第２キャリッジ２は、Ｙ方向における第１キャリッジ１の下流側に設けられている。この構成により、第１ヘッド３により下地領域Ｇａを形成しながら、Ｙ方向における第１ヘッド３の下流側において、形成された下地領域Ｇａにカラー画像を順次形成することができる。下地領域Ｇａ全体の形成が完了するまでカラー画像の形成開始を待たなくてもよいため、液体吐出装置１００は、より短時間に布地Ｇに画像を形成することができる。

【0085】

第３ヘッド５は、画像形成時における第２キャリッジ２の移動方向において、第２ヘッド４の下流側に設けられていることが好ましい。例えば、第２キャリッジ２は－Ｘ方向に移動している時にカラーインクを吐出して画像を形成する場合には、第３ヘッド５は－Ｘ方向における第２ヘッド４の下流側に設けられていることが好ましい。この構成により、画像形成時において第２ヘッド４による吐出の前に下地領域Ｇａを補修できるため、下地領域Ｇａを補修しながらカラー画像を順次形成することができる。

【0086】

［第２実施形態］
第２実施形態に係る液体吐出装置１００ａについて説明する。なお、第１実施形態と同一の構成部には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

【0087】

図１０は、液体吐出装置１００ａの構成の一例を説明する図である。液体吐出装置１００ａは、第３ヘッド５ａ及び第３ヘッド５ｂの２つの第３ヘッドを有する。第１キャリッジ１は、Ｘ方向に沿って第１ヘッド３を移動させ、第２キャリッジ２は、Ｘ方向に沿って第２ヘッド４及び第３ヘッド５を移動させる。第３ヘッド５ａ及び第３ヘッド５ｂは、Ｘ方向における第２ヘッド４の上流側及び下流側の両側に配置されている。

【0088】

液体吐出装置１００ａは、第２ヘッド４が＋Ｘ方向に移動している時と－Ｘ方向に移動している時の両方においてカラー画像を形成する、いわゆる双方向印刷を行う。

【0089】

第２ヘッド４が＋Ｘ方向に移動しながらカラー画像を形成する場合には、第３ヘッド５ｂが白色インクを吐出して、下地領域Ｇａにおける抜け領域の補修を行う。一方、第２ヘッド４が－Ｘ方向に移動しながらカラー画像を形成する場合には、第３ヘッド５ａが白色インクを吐出して、下地領域Ｇａにおける抜け領域の補修を行う。

【0090】

この構成により、液体吐出装置１００ａは、双方向印刷を行う際に、第２キャリッジ２が画像形成時に移動する方向における第２ヘッド４の下流側において、抜け領域を補修しながらカラー画像を順次形成可能になる。下地領域Ｇａ全体における抜け領域の検知が完了するまでカラー画像の形成開始を待たなくてよいため、より短時間に布地Ｇに画像を形成することができる。なお、これ以外の効果は第１実施形態と同様である。

【0091】

以上、本発明の実施形態の例について記述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【0092】

上述した実施形態では、第１キャリッジ１及び第２キャリッジ２それぞれが移動することにより、第１ヘッド３とイメージセンサ６とを布地Ｇに対して相対移動させ、また第２ヘッド４と第３ヘッド５とを布地Ｇに対して相対移動させる構成を例示したが、この構成に限定されるものではない。第１キャリッジ１又は第２キャリッジ２は移動せず、布地Ｇが移動することにより、第１ヘッド３とイメージセンサ６とを布地Ｇに対して相対移動させ、また第２ヘッド４と第３ヘッド５とを布地Ｇに対して相対移動させることもできる。また、第１キャリッジ１及び第２キャリッジ２を共通の部材にして一体で移動させてもよい。すなわち、第１移動機構及び第２移動機構を共通の機構にしてもよい。

【0093】

上述した実施形態では、液体吐出装置として主としてインクジェットプリンタを例として説明したが、これに限られるものではない。この液体吐出装置は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

【0094】

液体吐出装置として、例えば、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）がある。

【0095】

また、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。

【0096】

上記「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、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

【0097】

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、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

【0098】

また、「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

【0099】

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。

【0100】

また、液体吐出装置は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置等が含まれる。

【0101】

また、液体吐出装置としては他にも、用紙の表面を改質するなど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などがある。

【0102】

また実施形態の用語において、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

【0103】

実施形態は、液体吐出方法を含む。例えば、液体吐出方法は、液体吐出装置による液体吐出方法であって、前記液体吐出装置が、第１ヘッドにより、記録媒体に第１液体を付与し、第２ヘッドにより、第２液体を吐出し、第３ヘッドにより、前記第１液体と同じ色の第３液体を吐出し、検知部により、前記記録媒体における前記第１液体の付与状態を検知した検知信号を出力し、第１移動機構により、前記第１ヘッドと前記検知部とを前記記録媒体に対して相対移動させ、第２移動機構により、前記第２ヘッドと前記第３ヘッドとを前記記録媒体に対して相対移動させ、制御部により、前記検知部による前記検知信号に基づき、前記第３ヘッドによる吐出を制御する。このような液体吐出方法により、上述した液体吐出装置１００と同様の効果を得ることができる。

【0104】

実施形態の説明で用いた序数、数量等の数字は、全て本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係をこれに限定するものではない。

【0105】

実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP（digital signal processor）、FPGA（field programmable gate array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

【符号の説明】

【0106】

１ 第１キャリッジ（第１移動機構の一例）
２ 第２キャリッジ（第２移動機構の一例）
３ 第１ヘッド
４ 第２ヘッド
５、５ａ、５ｂ 第３ヘッド
６ イメージセンサ（検知部の一例）
６１ 撮像素子
６２ 光源
６３ 電気素子実装基板
６４ 筐体
６５ 画像処理部
６６ データ記憶用メモリ
６７ インターフェース部
７ 制御部
８ インクカートリッジ
７０ 上位ＣＰＵ
７１ 撮像データ演算部
７２ 画像データバッファ部
７３ 画像データ制御部
７４ 吐出ノズルテーブル選択部
７５ 解像度情報制御部
７６ 吐出ノズルテーブル格納部
７７ 画像データ出力部
９ ＰＣ
１０、２０、３０ 移動方向（所定の移動方向の一例）
３１ プラテン
３３ 副走査スライダ（副走査移動機構の一例）
１００、１００ａ 液体吐出装置
Ｇ 布地（記録媒体の一例）
Ｇａ 下地領域

【先行技術文献】

【特許文献】

【0107】

【特許文献1】特開２０１９‐１６２８６１号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】