JP2017109493A - 記録装置および記録方法 - Google Patents
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Abstract
Description
一方で、インクジェット記録装置では、画像の高画質化と共に記録動作の高速化も望まれている。そこで、例えば、特許文献2には、インクをより迅速に凝集させて記録用紙に定着させるために、前処理液に有機酸を用いる方法が提案されている。
そこで、本発明の目的は、記録動作の高速化を実現しながら、画像の高画質化を維持する記録装置および記録方法を提供することである。
本実施形態のインクジェット記録装置(以下、単に「記録装置」という)10は、記録ヘッド(インク吐出ヘッド)1と、前処理液吐出ヘッド2と、後処理液吐出ヘッド3とを有している。各ヘッドはそれぞれ吐出口を備え、供給される液体を吐出することができる。さらに、記録装置10は、給紙ローラ4と、排紙ローラ5と、用紙搬送ローラに張架された用紙搬送ベルト6とを有している。このような記録装置1では、給紙ローラ4および用紙搬送ベルト6により給紙および搬送される記録用紙(記録媒体)に対し、まず、前処理液吐出ヘッド2によりインクと反応する反応液が前処理液として吐出される。その後、インク付与手段としての記録ヘッド1によりインクが吐出され画像記録が行われる。そして、後処理液吐出ヘッド3により前処理液に含まれる酸を中和するための中和液である後処理液が記録用紙に吐出された後、排紙ローラ5により記録用紙が記録装置10から排出される。なお、記録ヘッド1は、記録用紙の搬送方向と直交する方向に複数の吐出口列が固定して並べられたライン型ヘッドであってもよく、キャリッジが記録用紙の搬送方向と直交する方向に往復移動しながら順次記録を行うシリアル型ヘッドであってもよい。
システム制御部20は、CPU、ROM、およびRAMを有し、記録装置10全体の制御を行う制御手段として機能する。CPUは後述するデータの演算を行い、ROMは後述するようにシステム制御部が各部を制御するために実行するプログラムを格納するメモリとして機能する。RAMはCPUが演算するために読み出されたデータ、あるいは演算結果を一次的に格納するメモリとして機能する。インターフェース(I/F)制御部21は、外部装置または記録される画像データが記憶保持されたメディアとの間で画像データおよびコマンドの通信制御を行う。ユーザインターフェース(UI)制御部22は、メニューや設定画面、記録装置10の状態を表示しユーザからの操作の受付を制御する。給紙機構制御部23、用紙搬送機構制御部24、および排紙機構制御部28は、システム制御部20からの指示に基づいて、記録用紙を給紙、搬送、および排出するために、それぞれ給紙ローラ4、用紙搬送ベルト6、および排紙ローラ5を制御する。記録ヘッド制御部26は、システム制御部20からの指示に基づいて、I/F制御部21で受信した画像データに基づいた画像を記録用紙に記録するために、記録ヘッド1を制御する。前処理液吐出機構制御部25は、システム制御部20からの指示に基づいて、前処理液を記録用紙に吐出するために、前処理液吐出ヘッド2を制御する。後処理液吐出ヘッド制御部27は、システム制御部20からの指示に基づいて、後処理液を記録用紙に吐出するために、後処理液吐出ヘッド3を制御する。
まず、I/F制御部21を介して、記録装置10の外部装置等から画像データを受信し(ステップS1)、受信した画像データに基づいて、システム制御部20は、前処理液吐出データを生成する(ステップS2)。そして、受信した画像データと生成した前処理液吐出データに基づいて、システム制御部20は、前処理液による黄変現象を抑制するための黄変現象抑制処理を実行し(ステップS3)、後処理液吐出データを生成する。すなわち、黄変現象抑制処理とは、記録画像の印字条件(インクの吐出条件)と前処理液の付与条件とに基づいて、黄変現象が発生する領域(以下、「変色領域」という)を特定し、その特定した変色領域に対する後処理液の付与条件を決定する処理である。変色領域の特定に際しては、記録用紙上で前処理液が付与され、かつ、インクが付与されない領域の少なくとも一部を後処理液の付与領域とし、記録用紙上の他の領域を後処理液の付与領域としないように後処理液の付与領域を特定する。黄変現象抑制処理の具体的な処理内容については後述する。最終的に、画像データ、前処理液吐出データ、および後処理液吐出データに基づいて、記録用紙に画像が記録され(ステップS4)、記録動作が終了する。
システム制御部20は、画像データのドット位置(記録媒体のインクの付与位置)を基準にして、前処理液をどのような範囲に吐出するかを決定する。このとき、前処理液の吐出範囲は、画像データに基づいて吐出されるインク滴を記録用紙上で前処理液と確実に接触させるために、記録ヘッド1および前処理液吐出ヘッド2の液体吐出精度や用紙搬送ベルト6の搬送精度も考慮して決定される。図4(b)から図4(f)には、図4(a)の画像データ(1ドット)のドット位置を基準にした場合の前処理液の吐出範囲が示されており、図4(b)から図4(f)にかけて、吐出範囲が広くなる順に並べて示されている。
複数色の画像データが存在する場合、各色の画像データの論理和で求められるドットに対して、前処理液をどのような範囲に吐出させるかを算出することができる。あるいは、前処理液の吐出範囲は、各色の画像データに対応した前処理液データのドット配置を算出し、その結果を論理和することで算出することもできる。
第1の黄変現象抑制処理は、画像データのドットのうち後述する孤立ドットを検出し、その孤立ドットの分布から変色領域を特定して、後処理液吐出データを生成する処理である。以下、図5のフローチャートに沿って、第1の黄変現象抑制処理について説明する。
まず、画像データが格納されたメモリから、画像領域のうち処理すべき単位領域(以下「注目領域」という)分の画像データを取得し、同様に、前処理液吐出データが格納されたメモリから、注目領域分の前処理液吐出データを取得する。取得した画像データおよび前処理液吐出データのそれぞれのドット配置の一例が図6に示されている。図6(a)は、注目領域のサイズを12×12画素としたときの画像データのドット配置を示しており、複数色からなる画像データを論理和演算した後のドット配置を示している。一方、図6(b)は、図6(a)の画像データのドット配置に対応する、前処理液吐出データのドット配置を示している。具体的には、図6(a)の画像データの各ドットD1に対し、図4(d)に示した方法に従い、前処理液吐出データのドットD2を9ドット配置した(すなわち、周囲8方向に1ドットずつ拡張した)ドット配置を示している。なお、注目領域のサイズは、図示した12×12画素に限定されるものではない。
次に、注目領域の画像データのドットのうち、ドット分布から孤立した孤立ドットが検出される。本実施形態では、画像データのあるドットに着目したときに、周囲8方向に隣接するドットが存在しない場合、そのドットが孤立ドットとして検出され、隣接するドットが存在する場合、そのドットが非孤立ドットとして検出される。図7(a)には、図6(a)に示す画像データのドット配置が、孤立ドットD10と非孤立ドットD11とに分けて示されている。
次に、ステップS13で検出された孤立ドットの数がカウントされ、その孤立ドット数Kが所定数N以上であるか否かが判定される。孤立ドットが多く存在することは、前処理液のドットが露出して黄変現象が目立ちやすい領域が多く存在することを意味している。そのため、注目領域内の孤立ドット数Kに応じて、注目領域において黄変現象が視認されるかどうかが判定され、黄変現象を抑制すべきかどうかが判定される。すなわち、孤立ドット数が所定数以上である場合には、黄変現象が視認され、黄変現象抑制処理を実施する必要があると判定され、所定数以上でない場合には、黄変現象の視認は困難であり、黄変現象抑制処理を実施する必要がないと判定される。孤立ドット数Kの閾値(所定数)Nは、注目領域のサイズに応じて適宜設定可能であり、例えば、上述した12×12画素のサイズの場合、9ドットに設定される。
ステップS14において孤立ドット数Kが所定数N以上であると判定された場合、その孤立ドットの近傍領域が変色領域として特定される。このとき、最終的な変色領域の特定は、孤立ドットの周囲に前処理液のドットがどのように配置(付与)されているかに応じて行われる。図7(b)には、変色領域の一例として、図6(a)に示す画像データのドット配置と図6(b)に示す前処理液吐出データのドット配置とに基づいて特定された変色領域A10が示されている。この例では、変色領域A10は、孤立ドットD10の周囲の前処理液が付与されている領域と一致しているが、前処理液の特性によっては、前処理液の付与領域よりも小さい領域であってもよく、大きい領域であってもよい。
次に、後処理液の吐出条件決定処理が実行され、ステップS15において特定された変色領域A10に対して後処理液をどのように付与するかが定義される。ここで、図8(a)のフローチャートを参照して、後処理液の吐出条件決定処理について説明する。
次に、記録用紙の色情報と、変色領域における画像データの色情報とが取得される(ステップS43〜S44)。記録用紙の色情報は、文字通り、記録用紙の色を示す情報であり、画像データの色情報は、インクの付与条件で求められる情報である。例えば、記録用紙の色が、黄変現象が視認しにくい色(例えば黄色)である場合には、後処理液の消費量を抑えることができる。また、前処理液1ドットに対してインクを何ドット付与するかによっても、黄変現象の程度が異なるため、記録データの色情報に基づいて、最適な後処理液の量を設定することができる。したがって、これらの情報は、どの程度の量の後処理液を付与すべきか(すなわち、後処理液の付与量)を決定するために必要な情報である。
ステップS16において後処理液の吐出条件決定処理が実施されたか、ステップS14において注目領域の孤立ドット数Kが所定数N以上でないと判定された場合、画像データの全画像領域に対して処理が完了したか否かが判定される。全画像領域に対して処理が完了していないと判定された場合、次の注目領域に移動し、ステップS11〜S16が繰り返し行われる。そして、ステップS17において全画像領域に対して処理が完了したと判定された場合、すなわち、全画像領域分の後処理液吐出データが生成されたと判定された場合、黄変現象抑制処理は終了する。
第2の黄変現象抑制処理は、画像データのドット数と前処理液吐出データのドット数との差に基づいて変色領域を特定し、後処理液吐出データを生成する処理である。以下、図10のフローチャートを参照して、第2の黄変現象抑制処理について説明する。なお、図5のフローチャートに示す第1の黄変現象抑制処理と同様の処理には同一の符号を付して、説明を省略する。
本実施形態では、変色領域をより詳細に特定するために、注目領域を所定サイズの複数のドットカウント領域に分割し、対象となるドットカウント領域ごとに、差し引きドット数が所定数C以上であるか否かが判定される。そして、差し引きドット数が所定数C以上(すなわち、前処理液の吐出領域の面積からインクの吐出領域の面積を差し引いた面積が所定値以上)であると判定されたドットカウント領域が変色領域として特定される。図11(a)には、ドットカウント領域のサイズを4×4画素としたときの、ドットカウント領域A20ごとの差し引きドット数が数字で示されている。この数字が大きいほど、そのドットカウント領域A20で黄変現象が発生しやすいことを表している。図11(b)には、図11(b)のドットカウント領域A20のうち、差し引きドット数が11ドット以上であるドットカウント領域を変色領域A21として特定した例が示されている。この例では、差し引きドット数は、未反応の酸の量を反映する情報として用いられている。
第3の黄変現象抑制処理は、前処理液吐出データのドットのみが存在する画素領域を検出し、その画素領域のサイズから変色領域を特定して、後処理液吐出データを生成する処理である。以下、図13のフローチャートを参照して、第3の黄変現象抑制処理について説明する。なお、図5のフローチャートに示す第1の黄変現象抑制処理と同様の処理には同一の符号を付して、説明を省略する。
次に、所定画素W×H以上のサイズの単独画素領域が存在するか否かが判定される(ステップS32)。そして、所定画素W×H(WとHとはともに複数)以上のサイズの単独画素領域が存在すると判定された場合、その単独画素領域が変色領域として特定される(ステップS33)。図13(a)に示す領域A30は、2×2画素のサイズの単独画素領域に対応し、図13(b)には、その2×2画素以上のサイズの単独画素領域を変色領域A31として特定した例が示されている。変色領域として特定される単独画素領域のサイズは、上述した2×2画素以上に限定されるものではなく、前処理液の付与条件や記録画像の印字条件に基づいて、適宜変更可能である。例えば画素領域を1×1画素とした場合、記録媒体上で前処理液が付与される領域のうちの、インクが付与されない領域の一部を後処理液の付与領域とし、記録媒体上で前処理液が付与される領域のうちの、他の部分は後処理液の付与領域とならないようになる。
画像データのオブジェクトに対して前処理液の付与領域のマージンを多く取る必要がある場合、オブジェクト周辺において黄変現象が発生することになる。第4の黄変現象抑制処理は、このような画像データのオブジェクト周辺における黄変現象を抑制するためのものである。以下、図14(a)から図14(e)のドット配置例を参照して、第4の黄変現象抑制処理について説明する。
このような画像データのオブジェクト周辺における変色領域に対しても、第1の黄変現象抑制処理と同様に、前処理液の付与条件や記録画像の印字条件、記録媒体の特性に応じて、後処理液をどのように付与するのかを決定することができる。図14(e)には、図14(d)の変色領域A40に対して、後処理液のドットD43が一様に配置された例が示されている。
印刷物の光沢性や堅牢性を向上させるために、後処理液として、前処理液の有機酸によって凝集する無色透明の樹脂を含むものも用いることができる。第5の黄変現象抑制処理は、このような樹脂を含有した後処理液の付与条件を決定する処理であり、第1から第4の黄変現象抑制処理と組み合わせて実行することができる。これにより、黄変現象を抑制するだけでなく、印刷物の光沢性や堅牢性を向上させることができる。
図15(a)から図15(d)には、第5の黄変現象抑制処理によって生成された後処理液吐出データのドット配置例が示されている。図15(a)は、図6(a)の画像データの各ドットD1に対し、同じ画素領域に1ドットずつ上述の樹脂含有後処理液を配置した配置例を示している。なお、印刷物の光沢性や堅牢性を向上させるために必要なドット数が付与されていればよく、画像データの各ドットに対して1ドットに限定されるものではない。また、図15(b)は、図15(a)に示す樹脂を含有した後処理液のドットD50に対し、図7(c)に示す後処理液のドットD12を組み合わせて配置した例を示している。同様に、図15(c)および図15(d)は、図15(a)に示す樹脂を含有した後処理液のドットD50に対し、図11(c)に示す後処理液のドットD21および図13(c)に示すドットD31をそれぞれ組み合わせて配置した例を示している。
図16(a)および図16(b)は、システム制御部で実行されるデータ生成フローのブロック図である。図16(a)には、CMYKの量子化したデータに基づいて前処理液吐出データおよび後処理液吐出データを算出する場合のフローが示されている。一方、図16(b)には、量子化前のRGBデータに基づいて前処理液吐出データおよび後処理液吐出データを算出する場合のフローが示されている。
図16(b)に示す例では、RGBデータデコードB11においてデコードされたRGBデータを基に、前処理液吐出データ生成部B24において前処理液吐出データが生成され、前処理液量子化データ生成部B26において前処理液吐出データが量子化される。また、後処理液吐出データは、RGBデータおよび量子化前の前処理液吐出データに基づいて後処理液データ生成部B25において生成され、後処理液量子化データ生成部B27において量子化される。一方で、RGBデータは、図18(a)に示す例と同様に、CMYKデータ変換部B12においてCMYK色空間のデータに変換された後、CMYK量子化データ生成部B13においてCMYKデータとして量子化される。
本実施形態の記録装置10は、グラビアオフセット方式の前処理液塗布ローラ7によって前処理液を記録用紙に付与する点で、前述の実施形態(図1参照)と異なっている。このため、前処理液は、前処理液塗布ローラ7によって記録用紙に対して全面的に付与されることになる。したがって、本実施形態では、図6(b)に示すようなドットが選択的に配置された前処理液吐出データではなく、図18に示すような記録用紙の全面にドットD3が配置された前処理液吐出データ(前処理液付与データ)が生成されることになる。この点でも、本実施形態の記録装置10は、前述の実施形態と異なっている。なお、この他の構成については、前述の実施形態と同様である。
さらに、上述した説明では、記録用紙にインク、前処理液、後処理液が他の媒体を介さずに付与されるものであった。しかし、前処理液、インク、後処理液を一旦転写用媒体に付与した後、転写体用媒体上のインク像他付与されたものを記録用紙に転写するものでもよい。この場合、中和反応は転写用媒体上で行われる。例えば図1において用紙搬送ベルト6を転写用媒体と一体的にベルト状に形成し、搬送される転写用媒体に各液体の付与が行った後、別途搬送される記録用紙へ転写用媒体上のインク像を転写することができる。
2 前処理液吐出ヘッド
3 後処理液吐出ヘッド
10 インクジェット記録装置
20 システム制御部
Claims (20)
- 色材を含むインクを吐出するための吐出口を備え、画像データに基づき、当該画像データが示す画像を記録するために記録媒体に、前記吐出口から前記インクを付与するインク付与手段と、
前記記録媒体のインクの付与位置および当該付与位置の周囲に、前記インクに含まれる成分を凝集させるための酸を含む処理液を付与する処理液付与手段と、
前記酸を中和するための中和液を吐出する吐出口を備え、前記処理液および前記インクが付与された前記記録媒体に、前記吐出口から前記中和液を付与する中和手段と、
前記画像データおよび前記記録媒体における前記処理液の付与位置に対応するデータに基づいて、前記記録媒体上で前記処理液が付与され、かつ、前記インクが付与されない領域の少なくとも一部を前記中和液の付与領域とし、前記記録媒体上の他の領域を前記中和液の付与領域としないように前記中和液の付与領域を決定する決定手段と、を有し、
前記中和手段は、前記決定手段によって決定された前記中和液の付与領域に前記中和液を付与する、記録装置。 - 前記決定手段は、前記画像データおよび前記記録媒体における前記処理液の付与位置を示すデータに基づいて、前記記録媒体上で前記処理液が付与される領域のうちの、前記インクが付与されない領域の一部を前記中和液の付与領域とし、前記記録媒体上で前記処理液が付与される領域のうちの、他の部分を前記中和液の付与領域としないように前記中和液の付与領域を決定する、請求項1に記載の記録装置。
- 前記処理液付与手段は、前記インク付与手段がインクを付与する記録媒体の領域に、前もって前記処理液を全面的に付与する、請求項1または2に記載の記録装置。
- 前記決定手段は、前記画像データおよび前記処理液の付与位置を示すデータに基づき、前記処理液が付与される領域のうち、前記インクが付与されない領域を特定し、特定された領域の広さに応じて、前記特定された領域を前記中和液の付与領域とするか否かを決定する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記決定手段は、前記記録媒体を分割して得られる所定サイズの単位領域ごとの、未反応の酸の量に関する情報を取得し、前記情報に基づき、対象となる単位領域の前記未反応の酸の量が所定の量より少ない場合、前記対象となる単位領域を前記中和液の付与領域とせず、前記対象となる単位領域の前記未反応の酸の量が所定の量より多い場合、前記対象となる単位領域を前記中和液の付与領域に決定する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記決定手段は、前記画像データにおけるドットの情報を取得し、ドット分布から孤立したドットの領域を前記中和液の付与領域として決定する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記決定手段が決定する前記中和液の付与領域は、記録媒体上の前記インクと前記処理液との両方が付与された部分を含む、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記中和液は、前記処理液の前記酸によって凝集する樹脂を含む、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記決定手段は、さらに前記記録媒体の種類に応じて、前記中和液の付与領域を決定する、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記決定手段は、さらに前記記録媒体の色に応じて、前記中和液の付与領域を決定する、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記決定手段は、前記画像データに基づき、前記記録媒体上に付与される前記インクのドットが、隣接する位置に他のインクのドットが付与されない孤立ドットであるかどうかを特定し、前記孤立ドットの周囲を前記中和液の付与領域に決定する、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の記録装置。
- 画像データに基づき、当該画像データが示す画像を記録するために記録媒体に色材を含むインクを付与するインク付与工程と、
前記記録媒体のインクの付与位置および当該付与位置の周囲に、前記インクに含まれる成分を凝集させるための酸を含む処理液を付与する処理液付与工程と、
前記処理液および前記インクが付与された前記記録媒体に、前記酸を中和するための中和液を付与する中和工程と、
前記画像データおよび前記記録媒体における前記処理液の付与位置を示すデータに基づいて、前記記録媒体上で前記処理液が付与され、かつ、前記インクが付与されない領域の少なくとも一部を前記中和液の付与領域とし、前記記録媒体上の他の領域を前記中和液の付与領域としないように前記中和液の付与領域を決定する決定工程と、を含み、
前記中和工程において、前記決定工程で決定された前記中和液の付与領域に前記中和液を付与する、記録方法。 - 前記決定工程において、前記画像データおよび前記記録媒体における前記処理液の付与位置を示すデータに基づいて、前記記録媒体上で前記処理液が付与される領域のうちの、前記インクが付与されない領域の一部を前記中和液の付与領域とし、前記記録媒体上で前記処理液が付与される領域のうちの、他の部分を前記中和液の付与領域としないように前記中和液の付与領域を決定する、請求項12に記載の記録方法。
- 前記処理液付与工程では、前記インク付与工程でインクを付与する記録媒体の領域に、前もって前記処理液を全面的に付与する、請求項12または13に記載の記録方法。
- 前記決定工程において、前記画像データおよび前記処理液の付与位置を示すデータに基づき、前記処理液が付与される領域のうち、前記インクが付与されない領域を特定し、特定された領域の広さに応じて、前記特定された領域を前記中和液の付与領域とするか否かを決定する、請求項12乃至14のいずれか1項に記載の記録方法。
- 前記決定工程において、前記記録媒体を分割して得られる所定サイズの単位領域ごとの、未反応の酸の量に関する情報を取得し、前記情報に基づき、対象となる単位領域の前記未反応の酸の量が所定の量より少ない場合、前記対象となる単位領域を前記中和液の付与領域とせず、前記対象となる単位領域の前記未反応の酸の量が所定の量より多い場合、前記対象となる単位領域を前記中和液の付与領域に決定する、請求項12乃至14のいずれか1項に記載の記録方法。
- 前記中和液は、前記処理液の前記酸によって凝集する樹脂を含む、請求項12乃至16のいずれか1項に記載の記録方法。
- 前記決定工程において、さらに前記記録媒体の種類に応じて、前記中和液の付与領域を決定する、請求項12乃至17のいずれか1項に記載の記録方法。
- 前記決定工程において、さらに前記記録媒体の色に応じて、前記中和液の付与領域を決定する、請求項12乃至18のいずれか1項に記載の記録方法。
- 色材を含むインクを吐出するための吐出口を備え、画像データに基づき、当該画像データが示す画像を記録するために記録媒体に、前記吐出口から前記インクを付与するインク付与手段と、
前記記録媒体のインクの付与位置および当該付与位置の周囲に、前記インクに含まれる成分を凝集させるための酸を含む処理液を付与する処理液付与手段と、
前記酸を中和するための中和液を吐出する吐出口を備え、前記処理液および前記インクが付与された前記記録媒体に、前記吐出口から前記中和液を付与する中和手段と、
前記画像データに基づいて、前記記録媒体上で前記処理液が付与され、かつ、前記インクが付与されない領域の少なくとも一部を前記中和液の付与領域とし、前記記録媒体上の他の領域を前記中和液の付与領域としないように前記中和液の付与領域を決定する決定手段と、を有し、
前記中和手段は、前記決定手段によって決定された前記中和液の付与領域に前記中和液を付与する、記録装置。
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