JP5539117B2 - インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
最初に本発明の実施形態において用いられる画質向上液および光沢の改善について、以下のように定義する。
次に、本発明の実施形態において、画像内の光沢均一性を評価するための基準となる記録媒体表面の光沢度と写像性およびその評価方法について説明する。
印字画像内の光沢度と写像性は、前述のとおり階調によって異なる(図1)。これに対して、有色インクと共に画質向上液を打ち込むと、これらの重なり方に応じて、さらに写像性や光沢度が変化する。図3は有色インクと画質向上液の重なり方の違いによる印字表面の状態の差を示す図である。図3(a)は画質向上液を打ち込まない場合を示す。図3(b),(C)は、それぞれ、後述する通常打ち記録と後打ち記録によって画質向上液を打ち込む場合を示す。
(i)ハイライト部において通常記録方法で画質向上液を塗布することで、記録用紙表面の屈折率が高まり、光沢度を上げることができる(以下、第1の作用と称す)。
(ii)中間調において通常記録方法で画質向上液を塗布することで、記録用紙表面の凹凸が強められ、光沢度を下げることができる(以下、第2の作用と称す)。
(iii)中間調において通常記録方法で画質向上液を塗布することで、記録用紙表面の凹凸を強めて、写像性も下げることができる(以下、第3の作用と称す)。
(iv)シャドー部において後打ち記録方法で画質向上液を塗布することで、屈折率の高い有色インクの上に屈折率の相対的に低い画質向上液が重なり、記録用紙表面の屈折率を低め、光沢度を下げることができる(以下、第4の作用と称す)。
図4は本実施形態で適用するインクジェット記録装置の外観を示す斜視図であり、図5はインクジェット記録装置の内部を示す斜視図である。
<水性媒体>
本発明で使用するインクには、水及び水溶性有機溶剤を含有する水性媒体を用いることが好ましい。インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として3.0質量%以上50.0質量%以下とすることが好ましい。又、インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として50.0質量%以上95.0質量%以下とすることが好ましい。
顔料は、カーボンブラックや有機顔料を用いることが好ましい。インク中の顔料の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として0.1質量%以上15.0質量%以下とすることが好ましい。
上記したような顔料を水性媒体に分散するための分散剤は、水溶性を有する樹脂であれば何れのものも用いることができる。中でも特に、分散剤の重量平均分子量が1,000以上30,000以下、さらには3,000以上15,000以下のものが好ましい。インク中の分散剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として0.1質量%以上5.0質量%以下とすることが好ましい。
インクセットを構成するインクの表面張力を調整するためには、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤等の界面活性剤を用いることが好ましい。具体的には、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノール類、アセチレングリコール化合物、アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物等を用いることができる。
インクセットを構成するインクは、前記した成分の他に、保湿性維持のために、尿素、尿素誘導体、トリメチロールプロパン、及びトリメチロールエタン等の保湿性固形分を含有してもよい。インク中の保湿性固形分の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として0.1質量%以上20.0質量%以下、更には3.0質量%以上10.0質量%以下とすることが好ましい。また、インクセットを構成するインクは、前記した成分以外にも必要に応じて、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、及び蒸発促進剤等の種々の添加剤を含有してもよい。
以下に示す手順により、顔料分散液1〜4を調製した。なお、以下の記載において、分散剤とは、酸価200、重量平均分子量10,000のスチレン−アクリル酸共重合体を、10質量%水酸化ナトリウム水溶液で中和することにより得られた水溶液のことである。
顔料(C.I.ピグメントレッド122)10部、分散剤20部、イオン交換水70部を混合し、バッチ式縦型サンドミルを用いて3時間分散する。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去した。さらに、ポアサイズ3.0μmのセルロースアセテートフィルター(アドバンテック製)にて加圧ろ過し、顔料濃度が10質量%である顔料分散液1を得る。
顔料(C.I.ピグメントブルー15:3)10部、分散剤20部、イオン交換水70部を混合し、バッチ式縦型サンドミルを用いて5時間分散する。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去した。さらに、ポアサイズ3.0μmのセルロースアセテートフィルター(アドバンテック製)にて加圧ろ過し、顔料濃度が10質量%である顔料分散液2を得る。
顔料(C.I.ピグメントイエロー74)10部、分散剤20部、イオン交換水70部を混合し、バッチ式縦型サンドミルを用いて1時間分散する。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去した。さらに、ポアサイズ3.0μmのセルロースアセテートフィルター(アドバンテック製)にて加圧ろ過し、顔料濃度が10質量%である顔料分散液3を得る。
カーボンブラック顔料(C.I.ピグメントブラック7)10部、分散剤20部、イオン交換水70部を混合し、バッチ式縦型サンドミルを用いて3時間分散する。なお、分散する際の周速は、顔料分散液1を調製する際の2倍とした。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去する。さらに、ポアサイズ3.0μmのセルロースアセテートフィルター(アドバンテック製)にて加圧ろ過し、顔料濃度が10質量%である顔料分散液4を得る。
顔料(C.I.ピグメントレッド149)10部、分散剤20部、イオン交換水70部を混合し、バッチ式縦型サンドミルを用いて3時間分散する。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去した。さらに、ポアサイズ3.0μmのセルロースアセテートフィルター(アドバンテック製)にて加圧ろ過し、顔料濃度が10質量%である顔料分散液1を得る。
顔料(C.I.ピグメントグリーン7)10部、分散剤20部、イオン交換水70部を混合し、バッチ式縦型サンドミルを用いて3時間分散する。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去した。更に、ポアサイズ3.0μmのセルロースアセテートフィルター(アドバンテック製)にて加圧ろ過し、顔料濃度が10質量%である顔料分散液1を得る。
図7に示した各成分を混合し、十分攪拌した後、ポアサイズ0.8μmのセルロースアセテートフィルター(アドバンテック製)にて加圧ろ過を行い、インク1〜11を調製する。
ラジカル開始剤を用いた溶液重合法により合成したスチレン(St)−アクリル酸(AA)共重合体A(St/AA=70/30(質量%)、分子量:10500、実測酸価:203)を用いて、下記組成の液体組成物Aを作成する。なお、塩基性物質としては水酸化カリウムを用い、液体組成物のpHが8.0となるように添加量は調整する。
・スチレン−アクリル酸共重合体A 2部
・グリセリン 7部
・ジエチレングリコール 5部
・水 86部
図12は、本実施形態の特徴構成である、所定領域の画像データに基づく画質向上液の打ち込み量(吐出量)に応じて画質向上液のマスクパターンを選択する処理の流れを示すフローチャートである。図において、ステップS1では、所定領域における各有色インクの印刷データを受信し、ステップS2では、インク打ち込み量の算出を行う。さらに、ステップS3〜S5では、上記印刷データによる記録領域におけるマスクの種類の判定を行い、ステップS6では、使用するマスクを選択するデータ(選択マスクデータ)を生成し、処理を終了する。
ステップS2において、上記単位領域の打ち込み量は、図8の印刷データ作成処理J0006によって生成された印刷データに基づいて算出された各有色インクの打ち込み量の総和(以後、インクの総打ち込み量と称す)とする。なお、打ち込み量の値は、前記単位領域を構成する16個のエリアすべてにドットを打ち込む場合を打ち込み量100%とし、8個のエリアにドットを打ち込む場合を50%とする。最大総打ち込み量は100%とする。
従って、これらのマスクを組み合わせて使用することにより、画像の光沢ムラの発生を軽減することが可能となり、均一な光沢を有する画像を得ることができる。特に、ハイライト部とシャドー部での光沢度と写像性の差が低減され、画像内での光沢の均一性が向上する。
次に、本発明における第2の実施形態について説明する。以下に述べる第2の実施形態の特徴的事項以外の事項については第1の実施形態と同様である。第1実施形態では、画質向上液のマスクにおいて、後打ち記録マスクが通常記録マスクより後半のデューティが高いマスクを使用した。これに対しこの第2の実施形態では、より効率よく光沢度と写像性を制御するために、図15で示すようなマスクを組み合わせて使用するものである。
次に、本発明における第3の実施形態について説明する。以下に述べる第3の実施形態の特徴的事項以外の事項については第1の実施形態と同様である。第1の実施形態では、所定領域に打ち込まれる有色インクの総打ち込み量に応じて画質向上液の付与方法を選択した。これに対し、第3の実施形態では、有色インクの総打ち込み量に加えて、所定領域への記録に使用されるインクの数、すなわち所定領域に記録すべき色が、1次色、2次色、3次色のいずれであるかに応じて画質向上液の記録方法を選択するものとなっている。
次に、本発明における第4の実施形態について説明する。以下に述べる第4の実施形態の特徴的事項以外の事項については第1の実施形態と同様である。第1の実施形態では、所定領域に打ち込まれる有色インクの総打ち込み量に応じて画質向上液のマスクを選択したが、この第4の実施形態では、有色インク各々の打ち込み量に応じてマスクを選択するものとなっている。これは、記録された画像の写像性は、使用するインクの打ち込み量だけでなく、それらの組み合わせによっても変化するためである。
次に、本発明における第5の実施形態について説明する。以下に述べる本実施形態の特徴的事項以外の事項については第1の実施形態と同様である。第1の実施形態では4×4個のエリアをマスクの単位領域とし、その単位領域に相当する記録データに基づいて有色インクの総打ち込み量を算出し、その総打ち込み量に基づいて画質向上液のマスクを選択するようになっている。これに対し、この第5の実施形態では、16×16個のエリアのマスクの単位領域において有色インクの打ち込み量の情報を算出する。
次に、本発明における第6の実施形態について説明する。なお、以下に述べる第6の実施形態の特徴以外の事項については第1の実施形態と同様である。この第6の実施形態では、有色インクの打ち込み量に対応する情報として、量子化前の多値の画像データ(256階調の画像データ)を用いる。すなわち、この第6の実施形態では、図19に示すように、前段処理J0002後の画像データ(256値)の入力に基づいて画質向上液のマスクの選択を行うものとなっている。なお、図19において、後段・マスク選択処理J0003aおよびマスク選択データ生成処理J0003bを除くその他の処理は、上記第1の実施形態と同様である。
第1の実施形態では、図8に示すように、前段処理J0002、後段処理J0003、γ処理J0004、量子化部J0005および記録データ作成処理J0006がホスト装置110で実行されるものとなっている。また、ドット配置パターン化処理J0007およびマスク処理J0008が記録装置(プリンタ)210で実行される形態を採る。しかし、本発明はこの形態に限られるものではない。例えば、ホスト装置110で実行している処理J0002〜J0005の一部を記録装置210にて実行する形態であってもよいし、すべての処理をホスト装置110にて実行する形態であってもよい。あるいは、処理J0002〜J0008を記録装置210にて実行する形態であってもよい。
5 キャリッジ
100 コントローラ
101 ASIC
103 ROM
104 RAM
110 ホスト装置
210 記録装置
M1,A 通常記録マスク(第1マスク)
M2,B 後打ちマスク
Claims (14)
- 色材を含有し互いに色が異なる複数種類の有色インクと、前記有色インクによって記録媒体に記録された画像の光沢度と写像性の少なくとも一方を変化させる画質向上液とを吐出する記録ヘッドを備え、前記記録ヘッドは、記録媒体の単位領域に対して複数回走査して、前記記録媒体に画像の記録を行い、前記画像に前記画質向上液を付与するインクジェット記録装置であって、
前記単位領域における記録に使用される有色インクの種類の数に従って複数回の走査それぞれにおいて前記単位領域に付与される画質向上液の量を制御する制御手段を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記制御手段は、前記記録ヘッドから前記単位領域に前記画質向上液を吐出させるための記録データを、前記複数回の走査それぞれに対し、前記単位領域における複数のエリア中の記録許容エリアの比率を決定するマスクを用いて、前記複数回の走査それぞれに対応する記録データに分割することにより、前記単位領域に付与される画質向上液の量を制御する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。
- 前記マスクとして、第1のマスクと、複数回の走査の中の後半の走査に対して記録許容エリアの比率が第1のマスクの前記比率よりも高い第2のマスクと、を格納するメモリと、
前記有色インクの総量と前記インクの種類の数とに従って、前記第1のマスクと前記第2のマスクのいずれか一方を選択する選択手段と、をさらに備え、
前記インクの種類の数が第1の数であるとき、前記選択手段は、前記単位領域に付与される有色インクの総量が所定量未満である場合には前記第1のマスクを選択し、前記単位領域に付与される有色インクの総量が所定量以上である場合には前記第2のマスクを選択することを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。 - 前記第2のマスクは、前記有色インクで画像を完成させた後に、形成された画像の上に画質向上材を吐出するために行われる走査に対して、前記記録データを生成する際に使用されるマスクであることを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録装置。
- 前記第1のマスクは、前記画質向上液を吐出するために、前記有色インクで画像を完成させる走査に対する前記記録データを発生させる際に使用され、
前記第2のマスクは、透明な画質向上液を吐出するために、前記画像が有色インクで完成された後に実行される走査に対する前記記録データを発生させる際に使用されることを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録装置。 - 前記マスクとして、第1のマスクと、複数回の走査の中の後半の走査に対しての前記記録許容エリアの比率が第1のマスクの前記比率よりも高い第2のマスクと、を格納するメモリと、
記録データを分割するために制御手段によって使用される前記第1のマスクまたは第2のマスクの一方を、インクの種類の数に従って選択する選択手段と、をさらに備え、
前記有色インクの総量が所定量であるとき、選択手段は、インクの種類の数が第1の数である場合には前記第1のマスクを選択し、前記インクの種類の数が前記第1の数より大きい第2の数である場合には第2のマスクを選択することを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。 - 前記マスクとして、第1のマスクと、複数回の走査の中の最後の走査に対しての前記記録許容エリアの比率が第1のマスクの前記比率よりも高い第2のマスクと、を格納するメモリと、 記録データを分割するために制御手段によって使用される前記第1のマスクまたは第2のマスクの一方を、有色インクの総量とインクの種類の数に従って選択する選択手段と、をさらに備え、
前記有色インクの総量が所定量であるとき、選択手段は、インクの種類の数が第1の数である場合には前記第1のマスクを選択し、前記インクの種類の数が前記第1の数より大きい前記第2の数である場合には第2のマスクを選択することを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。 - 色材を含有する複数種の有色インクと、画像の光沢度と写像性の少なくとも一方を変化させる画質向上液とを吐出する記録ヘッドを用いて、互いに色の異なる複数種の有色インクを吐出し、前記記録ヘッドは、記録媒体の単位領域を複数回走査して、有色インクで記録媒体に画像を形成し、前記画像に画質向上液を付与するインクジェット記録方法であって、
単位領域における記録に使用される有色インクの種類の数に従って、複数の走査それぞれにおいて、単位領域に付与される画質向上液の量を制御ユニットで制御することを特徴とするインクジェット記録方法。 - 前記記録ヘッドから前記単位領域に前記画質向上液を吐出させるための記録データを、前記複数回の走査それぞれに対し、前記単位領域における複数のエリア中の記録許容エリアの比率を決定するマスクを用いて、前記複数回の走査それぞれに対応する記録データに分割することにより、前記単位領域に付与される画質向上液の量を制御することを特徴とする請求項8に記載のインクジェット記録方法。
- 前記マスクは第1のマスクと、複数回の走査の後半に対する前記記録許容エリアの比率が、第1のマスクの前記比率より高い第2のマスクと、を含み、
前記有色インクの総量と前記インクの種類の数とに従って、前記第1のマスクと前記第2のマスクのいずれか一方を選択し、
前記インクの種類の数が第1の数であるとき、前記単位領域に付与される有色インクの総量が所定量未満である場合には前記第1のマスクを選択し、前記単位領域に付与される有色インクの総量が所定量以上である場合には前記第2のマスクを選択する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。 - 前記第2のマスクは、前記有色インクで画像を完成させた後に、形成された画像の上に画質向上材を吐出するために行われる走査に対して、前記記録データを生成する際に使用されるマスクであることを特徴とする請求項10に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第1のマスクは、前記画質向上液を吐出するために、前記有色インクで画像を完成させる走査に対する前記記録データを発生させる際に使用され、
前記第2のマスクは、透明な画質向上液を吐出するために、前記画像が有色インクで完成された後に実行される走査に対する前記記録データを発生させる際に使用されることを特徴とする請求項10に記載のインクジェット記録方法。 - 前記マスクは第1のマスクと、複数回の走査の中の後半に対して前記記録許容エリアの比率が第1のマスクの前記比率より高い第2のマスクと、を含み、
記録データを分割するために使用される前記第1のマスクまたは第2のマスクの一方を、インクの種類の数に従って選択し、
前記有色インクの総量が所定量であるとき、インクの種類の数が第1の数である場合には前記第1のマスクを選択し、前記インクの種類の数が前記第1の数より大きい第2の数である場合には第2のマスクを選択する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。 - 前記マスクは第1のマスクと、複数回の走査の中の最後の走査に対して前記記録許容エリアの比率が第1のマスクの前記比率よりも高い第2のマスクと、を含み、
記録データを分割するために使用される前記第1のマスクまたは第2のマスクの一方を、有色インクの総量とインクの種類の数に従って選択し、
前記有色インクの総量が所定量であるとき、選択手段は、インクの種類の数が第1の数である場合には前記第1のマスクを選択し、前記インクの種類の数が前記第1の数より大きい前記第2の数である場合には第2のマスクを選択する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。
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