JP5258460B2 - インクジェット記録装置、インクジェット記録方法およびデータ生成装置 - Google Patents
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Description
図1から図14は、本発明の第1の実施形態の説明図である。以下、その第1の実施形態を(全体的構成)、(インクと処理液の組成)、(記録動作)、(画像処理システムの構成例)、(処理液の吐出データの生成方法)の項目に分けて説明する。
図1は、本実施形態のインクジェット記録装置の要部を示した斜視図である。記録ヘッド22は、カラー顔料インク用の記録ヘッドと、処理液用の記録ヘッドと、を有する。これらの記録ヘッドに備えられた吐出口から、記録媒体1に対してカラー顔料インクや処理液が吐出されることにより、記録が行われる。記録ヘッド22は、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のカラー顔料インク、および処理液(H)をそれぞれ吐出する5つの記録ヘッド22K、22C、22M、22Yを有する。また、インクタンク21は、記録ヘッド22K、22C、22M、22Y、22Hの夫々に供給する、対応する色のインクおよび処理液を貯蔵する5つのインクタンク21K、21C、21M、21Y、21Hを有する。そして、これらの記録ヘッド22およびインクタンク21は、主走査方向(矢印X方向)に移動可能になっている。
次に、本実施形態で用いる顔料インクと処理液の組成について説明する。
(1)分散液の作製
まず、スチレン/ブチルアクリレート/アクリル酸共重合体(共重合比(重量比)=30/40/30)、酸価202、重量平均分子量6500、固形分10%のポリマー水溶液を、水酸化カリウムで中和した。上記ポリマー水溶液30部と、顔料[C.I.ピグメントイエロー74(製品名:Hansa Brilliant Yellow 5GX(クラリアント社製))]10部と、イオン交換水60部と、を混合し、機械的に撹拌した。次に、上記材料をバッチ式縦型サンドミル(アイメックス製)に仕込み、0.3mm径のジルコニアビーズを150部充填し、水冷しつつ、12時間分散処理を行った。更に、この分散液を遠心分離機にかけて粗大粒子を除去した。そして、最終調製物として、固形分が約12.5%、重量平均粒径が120nmのイエロー顔料分散体を得た。
インクの作製は、上記イエロー顔料分散体を使用し、これに以下の成分を混合し、十分に攪拌した後、ポアサイズ1.0μmのミクロフィルター(富士フィルム製)を用いて加圧濾過し、インクを調製した。
・上記イエロー顔料分散体 40部
・グリセリン 9部
・エチレングリコール 6部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物(商品名:アセチレノールEH)1部
・1,2−ヘキサンジオール 3部
・ポリエチレングリコール(分子量1000) 4部
・イオン交換水 37部
(1)分散液の作製
まず、ベンジルアクリレートとメタクリル酸を原料として、常法により、酸価300、数平均分子量2500のAB型ブロックポリマーを作り、更に、水酸化カリウム水溶液で中和し、イオン交換水で希釈して均質な50質量%ポリマー水溶液を作成した。上記ポリマー溶液の100gと、C.I.ピグメントレッド122の100gと、イオン交換水の300gと、を混合し、機械的に0.5時間撹拌した。次に、マイクロフリュイダイザーを使用し、上記混合物を、液体圧力約70MPa下で相互作用チャンバ内に5回通すことによって処理した。更に、この分散液を遠心分離処理にかけて、粗大粒子を除去した。そして、最終調製物として、顔料濃度が10質量%、分散剤濃度が5質量%のマゼンタ分散液を得た。
インクの作製は、上記マゼンタ分散液を使用し、これに以下の成分を混合し、十分に撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)を用いて加圧濾過し、顔料濃度4質量%、分散剤濃度2質量%のインクを調製した。
・上記マゼンタ分散液 40部
・グリセリン 10部
・ジエチレングリコール 10部
・アセチレングリコールEO付加物 0.5部
・イオン交換水 39.5部
(1)分散液の作製
まず、ベンジルアクリレートとメタクリル酸を原料として、常法により、酸価250、数平均分子量3000のAB型ブロックポリマーを作り、更に、水酸化カリウム水溶液で中和し、イオン交換水で希釈して均質な50質量%ポリマー水溶液を作成した。上記のポリマー溶液の180gと、C.I.ピグメントブルー15:3の100gと、イオン交換水の220gと、を混合し、機械的に0.5時間撹拌した。次に、マイクロフリュイダイザーを使用し、この混合物を、液体圧力約70MPa下で相互作用チャンバ内に5回通すことによって処理した。更に、この分散液を遠心分離処理にかけて粗大粒子を除去した。そして、最終調製物として、顔料濃度が10質量%、分散剤濃度が10質量%のシアン分散液を得た。
インクの作製は、上記シアン分散液を使用し、これに以下の成分を混合し、十分に撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)を用いて加圧濾過し、顔料濃度2質量%、分散剤濃度2質量%のインクを調製した。
・上記シアン分散液 20部
・グリセリン 10部
・ジエチレングリコール 10部
・アセチレングリコールEO付加物 0.5部
・イオン交換水 53.5部
(1)分散液の作製
イエローインクに使用したポリマー水溶液を100g、カーボンブラックを100g、およびイオン交換水を300gを混合し、機械的に0.5時間撹拌する。次に、マイクロフリュイダイザーを使用し、この混合物を、液体圧力約70MPa下で相互作用チャンバ内に5回通すことによって処理した。更に、この分散液を遠心分離処理にかけて粗大粒子を除去した。そして、最終調製物として、顔料濃度が10質量%、分散剤濃度が6質量%のブラック分散液を得た。
インクの作製は、上記ブラック分散液を使用し、これに以下の成分を混合し、十分に撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)を用いて加圧濾過し、顔料濃度5質量%、分散剤濃度3質量%のインクを調製した。
・上記ブラック分散液 50部
・グリセリン 10部
・トリエチレングリコール 10部
・アセチレングリコールEO付加物 0.5部
・イオン交換水 25.5部
(1)処理液の作製
以下の成分を混合し、十分に攪拌して、処理液を調製した。
・市販のアクリルシリコーン共重合体(商品名:サイマックUS−450;東亞合成製)5部
・グリセリン 5部
・エチレングリコール 15部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物(商品名:アセチレノールEH) 0.5部
・イオン交換水 74.5部
次に、本実施形態における記録動作について説明する。本例においては、5回の走査によって、1画素毎(所定領域毎)にインクによる画像層と処理液による透明層を形成するマルチパス記録方式を採用する。その記録方式は、4回の走査時に、各色インクシアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y),ブラック(K)を吐出することによって所定領域に画像を記録し、また、その4回の走査時と、その後の5回目の走査時に、処理液を吐出して透明層を形成する。以下においては、記録動作の説明を簡単にするために、画像の記録に用いるインクは、シアン(C)とマゼンタ(M)インクのみとする。
図3は、本発明の代表的な実施形態であるインクジェット装置における制御系の構成を示すブロック図である。ホストコンピュータ(画像入力部)28は、ハードディスク等の各種記憶媒体に保存されている多値画像データを、インクジェット記録装置301内にある画像処理部29に送信する。多値画像データは、ホストコンピュータ28に接続されたスキャナやデジタルカメラ等の画像入力機器からも受け取ることができる。画像処理部29は、入力された多値画像データに後述する画像処理を施して、2値画像データに変換する。これにより、複数種類の顔料インクを記録ヘッドから吐出するための2値画像データ(インク用吐出データ)が生成可能である。また、処理液を吐出するための2値画像データ(処理液用吐出データ)もここで生成される。画像出力部30は、画像処理部29から送られてきた少なくとも2種類以上の顔料インクと処理液の2値画像データに基づいて、顔料インクおよび処理液を記録媒体に付与することで画像を記録する。
次に、本実施形態の処理液の吐出データの生成方法を、図4を用いて説明する。図4は、図3の画像処理部29のブロック構成図であって、この画像処理部29において、顔料インクの吐出データと、その顔料インクの吐出データに基づいた処理液の吐出データと、が生成される。
図15から図20は、本発明の第2の実施形態の説明図である。本実施形態においては、各色インクの吐出データを複数回の走査に分けるためのマスクパターンを利用して、処理液の吐出データを複数回の走査に分けるためのマスクパターンを設定し、それを予め用意しておく。本例の場合は、最終走査と、その前の走査と、の2回の走査において処理液を吐出することにより、透明層を形成する。また、後述するように、各色インクの吐出データが有る画素、および、その吐出データが無い画素(余白画素)のいずれにおいても、処理液吐出用のマスクパターンにしたがって、処理液を吐出するか否かが決定される。
前述の実施形態において、顔料インクを吐出するためのノズルを構成する吐出口と、処理液を吐出するためのノズルを構成する吐出口と、が主走査方向に並ぶように、記録ヘッドが構成されている。しかし、それらの吐出口が主走査方向と交差する方向(例えば、副走査方向)にずれるように構成された記録ヘッドを用いることもできる。また、処理液吐出用のノズルの数が顔料インク吐出用のノズルよりも多くて、前者のノズルの列が後者のノズルの列よりも長くてもよい。
22 記録ヘッド
23 吐出口
24 インク受容層
25 顔料インク層
26 透明樹脂層
28 画像入力部
29 画像処理部
30 画像出力部
31 2値化手段
32 2値化パターン記憶手段
33 コートインク用データの生成手段
34 論理和(OR)手段
35 コートインク用の吐出パターンの記憶手段
Claims (15)
- インクと処理液とを吐出可能な記録ヘッドを、記録媒体上に対して複数回走査させることによって、前記記録媒体の所定領域に、前記インクによる画像の形成と、前記処理液による前記形成画像の被覆と、を行うインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドから前記インクを吐出するための、前記複数回の走査それぞれに対応するインク用吐出データを取得する取得手段と、
前記所定領域毎に、前記複数回の走査のうちの前記インクが吐出される最終の走査が前記複数回の走査のうちの何回目となるかを、前記インク用吐出データに基づいて検出するための検出手段と、
を備え、
前記最終の走査が何回目であるかに基づいて、前記所定領域毎の前記最終の走査の次の走査で各前記所定領域に前記記録ヘッドから前記処理液を吐出することを特徴とするインクジェット記録装置。 - 複数の前記所定領域のなかから前記処理液が吐出される所定領域を間引くように、前記記録ヘッドから前記処理液を吐出するための、複数の前記所定領域に対応する処理液用吐出データを処理液用マスクパターンを用いて所定の割合で間引くことを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
- 前記インクによる画像が形成されない前記所定領域に関しては、前記記録ヘッドの前記複数回の走査における少なくとも1回の走査時に前記処理液を吐出することを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録装置。
- 前記インクによる画像が形成されない前記所定領域に関しては、前記記録ヘッドの前記複数回の走査における最初の走査時に前記処理液を吐出することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録ヘッドは、前記インクとして異なる複数のインクを吐出可能であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記処理液は、前記記録媒体及び前記形成画像の表面に透明層を形成するための樹脂成分を含むことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記処理液は有色であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記処理液の色は、前記インクの色よりも薄いことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- インクと処理液とを吐出可能な記録ヘッドを、記録媒体上に対して複数回走査させることによって、前記記録媒体の所定領域に、前記インクによる画像の形成と、前記処理液による前記形成画像の被覆と、を行うインクジェット記録方法であって、
前記記録ヘッドから前記インクを吐出するための、前記複数回の走査それぞれに対応するインク用吐出データを取得する取得工程と、
前記所定領域毎に、前記複数回の走査のうちの前記インクが吐出される最終の走査が前記複数回の走査のうちの何回目となるかを、前記インク用吐出データに基づいて検出するための検出工程と、
を含み、
前記最終の走査が何回目であるかに基づいて、前記所定領域毎の前記最終の走査の次の走査で各前記所定領域に前記記録ヘッドから前記処理液を吐出することを特徴とするインクジェット記録方法。 - 複数の前記所定領域のなかから前記処理液が吐出される所定領域を間引くように、前記記録ヘッドから前記処理液を吐出するための、複数の前記所定領域に対応する処理液用吐出データを処理液用マスクパターンを用いて所定の割合で間引くことを特徴とする請求項9に記載のインクジェット記録方法。
- 前記インクによる画像が形成されない前記所定領域に関しては、前記記録ヘッドの前記複数回の走査における少なくとも1回の走査時に前記処理液を吐出することを特徴とする請求項9または10に記載のインクジェット記録方法。
- 前記インクによる画像が形成されない前記所定領域に関しては、前記記録ヘッドの前記複数回の走査における最初の走査時に前記処理液を吐出することを特徴とする請求項9から11のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
- 前記記録ヘッドは、前記インクとして異なる複数のインクを吐出可能であることを特徴とする請求項9から12のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
- 前記処理液は、前記記録媒体及び前記形成画像の表面に透明層を形成するための樹脂成分を含むことを特徴とする請求項9から13のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
- インクを吐出可能な記録ヘッドの記録媒体に対する複数回の走査によって前記記録媒体の所定領域に形成されるインクの画像に対して、当該画像を被覆するための処理液を前記記録ヘッドから吐出するための吐出データを生成するデータ生成装置であって、
前記所定領域毎に、前記複数回の走査のうちの前記インクが吐出される最終の走査が前記複数回の走査のうちの何回目となるかを取得する取得手段と、
前記最終の走査が何回目であるかに基づいて、前記所定領域毎の前記最終の走査の次の走査で各前記所定領域に前記記録ヘッドから前記処理液を吐出させるように前記吐出データを生成する生成手段と、
を備えることを特徴とするデータ生成装置。
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