JP2017124548A - 液体吐出装置および液体吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストでかつ画像品質を劣化させずにハイライト領域の粒状感を改善させる液体吐出装置および液体吐出方法を提供する。【解決手段】活性エネルギ線硬化性のカラーインクを記録媒体に吐出するカラーインク吐出部３１１と、活性エネルギ線硬化性の透明インクを記録媒体に吐出する透明インク吐出部３１２と、記録媒体に吐出されたインクに活性エネルギ線を付与する付与部３１３と、画像データに基づいて低階調領域を特定する特定部２２と、カラーインク吐出部３１１と透明インク吐出部３１２との吐出タイミングおよび付与部３１３の付与状態を制御する制御部２４と、を備え、制御部２４は、特定部２２で特定された低階調領域で、透明インク吐出部３１２によって透明インクを吐出し、透明インクを吐出した後に付与部３１３にて活性エネルギ線を付与し、複数の透明インクを硬化することによって形成された凹凸形成面の凹部にカラーインクを吐出する。【選択図】図３

Description

本発明は、液体吐出装置および液体吐出方法に関する。

従来、インクの液滴を吐出する記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、記録媒体上にインクをドット状に滴下して画像形成を行なう画像形成装置が利用されている。このような画像形成装置では、記録ヘッドが搭載されるキャリッジを主走査方向に移動させ、記録用紙を主走査方向と直交する副走査方向に搬送させながら、記録媒体上に画像が形成される。

このような画像形成装置でＵＶ（UltraViolet）インクを用いて印刷された画像では、光沢度にムラが発生してしまう。そのため、従来では、光沢ムラを低減させる目的で、カラーインクに加えてクリアインクを吐出させ、クリアインクの吐出量によって画質の光沢度を制御する画像形成装置が開示されている。

ところで、上記のような画像形成処理での階調表現は、ドットの疎密で表現される。そのため、低階調領域であるハイライト領域ではドットが目立ち、粒状感が悪くなってしまう。粒状感を向上させるために、ドット径を小さくしたり、色材濃度を下げた淡色インクを追加したりする方法がある。しかし、これらの方法では、コストが増加したり、画像品質が劣化したりするなどの課題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低コストでかつ画像品質を劣化させずにハイライト領域の粒状感を改善させる液体吐出装置および液体吐出方法を提供することを目的の１つとする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の液体吐出装置は、入力される画像データに基づいて、記録媒体上にドットを形成する液体吐出装置において、活性エネルギ線硬化性のカラーインクを前記記録媒体に吐出するカラーインク吐出部と、活性エネルギ線硬化性の透明インクを前記記録媒体に吐出する透明インク吐出部と、前記記録媒体に吐出されたインクに活性エネルギ線を付与する付与部と、前記画像データに基づいて、低階調領域を特定する特定部と、前記カラーインク吐出部と前記透明インク吐出部との吐出タイミングおよび前記付与部の付与状態を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記特定部によって特定された前記低階調領域において、前記透明インク吐出部によって前記透明インクを吐出し、前記透明インクを吐出した後に前記付与部にて前記活性エネルギ線を付与し、複数の前記透明インクを硬化することによって形成された凹凸形成面の凹部に前記カラーインクを吐出することを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体上に透明インクを吐出し、硬化させて得られる凹凸形成面の凹部にカラーインクを吐出したので、低コストでかつ画像品質を劣化させずにハイライト領域の粒状感を改善させることができるという効果を有する。

図１は、第１の実施の形態による粒状感を低減させる方法の一例を模式的に示す図である。 図２は、第１の実施の形態による画像形成装置の構成の一例を模式的に示す図である。 図３は、第１の実施の形態による液体吐出装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。 図４は、低階調領域処理条件の一例を示す図である。 図５は、画像形成処理部のハードウェア構成の一例を模式的に示すブロック図である。 図６は、第１の実施の形態による液体吐出方法の手順の一例を示すフローチャートである。 図７は、第１の実施の形態による平滑化処理の様子を模式的に示す断面図である。 図８は、第１の実施の形態による複数の高低差を有する凹凸形成面の一例を模式的に示す断面図である。 図９は、第１の実施の形態による透明インクを複数スキャンに分けて吐出し、硬化する場合の一例を模式的に示す断面図である。 図１０は、第２の実施の形態による粒状感を低減させる方法の一例を模式的に示す図である。 図１１は、第２の実施の形態による複数の高低差を有する凹凸形成面の一例を模式的に示す断面図である。 図１２は、第２の実施の形態で印字された状態の一例を模式的に示す断面図である。

以下に添付図面を参照して、液体吐出装置および液体吐出方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、粒状感が出る低階調領域で、カラーインクの見かけ上のドット径を小さくすることで粒状感の悪化を抑える場合について説明する。

図１は、第１の実施の形態による粒状感を低減させる方法の一例を模式的に示す図である。第１の実施の形態では、粒状感が悪くなる低階調領域で、透明インクによって形成される下地の凹部にカラーインクを吐出して、見かけ上のドット径を小さくする。具体的には、まず、図１（ａ）に示されるように、記録媒体１００上に透明インクを吐出し、硬化させる。これによって、凸部１０１が形成される。また、複数の隣接する凸部１０１に囲まれた領域は、凹部１０２となる。凸部１０１は、カラーインクの下地となる。なお、硬化は、光または熱などの活性エネルギ線を液体状の透明インクに付与することで行われる。

ついで、図１（ｂ）に示されるように、凹部１０２に、カラーインク１０３を吐出し、硬化させる。これによって、カラーインク１０３の見かけ上のドット径ｒ１は、記録媒体１００上に直接吐出して形成されたドット径に比して小さくなる。その結果、粒状感改善効果が得られる。

なお、透明インクを吐出してから活性エネルギ線を付与するまでの時間を変えることで、あるいは活性エネルギ線の付与強度を変えることで、凸部１０１の高さを変えることができる。図１（ａ）は、透明インクを吐出してから活性エネルギ線を付与するまでの時間が短い場合、あるいは活性エネルギ線の強度が強い場合を示している。また、図１（ｃ）は、透明インクを吐出してから活性エネルギ線を付与するまでの時間が長い場合、あるいは活性エネルギ線の強度が弱い場合を示している。

これらの図に示されるように、透明インクを吐出してから活性エネルギ線を付与するまでの時間が短いほど、あるいは活性エネルギ線の強度が強いほど、吐出された透明インクの形状に近い形で（吐出された透明インクと略同じ高さで）硬化するので、凸部１０１の高さが高くなる。その結果、複数の凸部１０１の輪郭によって構成される凹凸形成面の高低差Ｈは高くなる傾向にある。なお、凹凸形成面の高低差Ｈは、凸部１０１の最も高い位置と凹部の最も低い位置との間の差分である。

また、透明インクを吐出してから活性エネルギ線を付与するまでの時間が長いほど、あるいは活性エネルギ線の強度が弱いほど、吐出された透明インクが横方向に広がった形状で（吐出された透明インクよりも低い高さで）硬化する。そのため、凸部１０１の高さが低くなり、隣接する凸部１０１と接触する。その結果、凹凸形成面の高低差Ｈは低くなる傾向にある。

また、凹凸形成面の高低差Ｈが高くなるほど、凹部１０２に吐出されたカラーインク１０３の上面の径（カラーインク１０３の見かけ上のドット径）ｒ１は小さくなる。つまり、凹凸形成面の高低差（凸部１０１の高さ）を変えることで、凹部１０２に形成されるカラーインク１０３の見かけ上のドット径を変えることができる。第１の実施の形態では、このような方法によって、低階調領域での粒状感を抑える液体吐出装置および液体吐出方法について説明する。

図２は、第１の実施の形態による画像形成装置の構成の一例を模式的に示す図であり、（ａ）は画像形成装置の全体構成を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は記録ヘッドの構成を模式的に示す断面図である。なお、ここでは、画像形成装置１０として、シリアル型のインクジェット記録装置を例に挙げる。

画像形成装置１０は、画像形成処理部２０と、記録部３０と、を備える。画像形成処理部２０は、ホストと接続され、ホストからの指示にしたがって、画像データを記録媒体１００に印刷するための指示を生成する。また、画像形成処理部２０は、生成した指示に基づいて、記録部３０を制御する。ホストとして、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などを例示することができる。また、画像形成処理部２０と記録部３０とは、通信可能に接続されている。

記録部３０は、記録ヘッド３１と、稼働ステージ３２と、駆動部３３と、を備える。記録ヘッド３１は、主走査方向Ｘに走査され、記録媒体１００は、主走査方向Ｘに直交する副走査方向Ｙに走査される。記録ヘッド３１は、図２（ｂ）に示されるように、カラーインク吐出部３１１と、透明インク吐出部３１２と、付与部３１３と、を有する。カラーインク吐出部３１１、透明インク吐出部３１２および付与部３１３は、主走査方向Ｘに沿って配列される。

カラーインク吐出部３１１は、カラーインクを吐出する。カラーインクは、色材を含むインクである。カラーインクとして、たとえばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを用いることができる。透明インク吐出部３１２は、透明インクを吐出する。透明インクは、無色透明なインクである。この例では、カラーインクおよび透明インクは、光（たとえば紫外線）が照射されることで硬化する光硬化性樹脂を含む。

カラーインク吐出部３１１と透明インク吐出部３１２とは、たとえば、用意される色のインクごとに、すなわち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックおよび透明のインクごとに、ヘッドを設ける構成としてもよい。また、カラーインク吐出部３１１と透明インク吐出部３１２とは、たとえば用意されるそれぞれの色のインクを保持するタンクと、それぞれのタンクに接続される１つのヘッドと、を備え、１つのヘッドからそれぞれの色のインクを切り換えて吐出する構成としてもよい。

記録ヘッド３１には、インクを吐出する複数のノズルが設けられる。ノズルは、副走査方向Ｙに沿って配列される。ノズルから記録媒体１００上にインクが吐出されることによって、ドットが記録される。ノズルは、記録部３０における、稼働ステージ３２との対向面に設けられている。

付与部３１３は、カラーインクまたは透明インクを硬化させる波長の光を、記録媒体１００上に吐出したカラーインクまたは透明インクに照射する。付与部３１３は、カラーインク吐出部３１１および透明インク吐出部３１２の主走査方向Ｘ方向両側に設けられる。

なお、この例では、カラーインクと透明インクとは、光硬化性樹脂を含む場合を例に挙げているが、光硬化性樹脂ではなく熱硬化性樹脂を含むものであってもよい。この場合には、付与部３１３は、記録媒体１００上に吐出したカラーインクまたは透明インクに対して、光ではなく熱を付与する構成となる。また、図２では、画像形成処理部２０と記録ヘッド３１とで液体吐出装置４０が構成される。

稼働ステージ３２は、インクが吐出される記録媒体１００を保持する。駆動部３３は、記録ヘッド３１および稼働ステージ３２を、主走査方向Ｘ、副走査方向Ｙ、および主走査方向Ｘと副走査方向Ｙとの両方に垂直な鉛直方向Ｚに相対的に移動させる。ここでは、主走査方向Ｘおよび副走査方向Ｙからなる平面は、稼働ステージ３２における記録ヘッド３１との対向面に沿ったＸＹ平面に相当する。

図３は、第１の実施の形態による液体吐出装置の機能構成を模式的に示すブロック図である。液体吐出装置４０は、画像形成処理部２０と、記録ヘッド３１と、を備える。記録ヘッド３１は、図２で説明したように、カラーインク吐出部３１１と、透明インク吐出部３１２と、付与部３１３と、を備える。また、画像形成処理部２０は、低階調領域処理条件記憶部２１と、特定部２２と、画像処理部２３と、制御部２４と、を有する。

低階調領域処理条件記憶部２１は、低階調領域に対して実施する処理を規定した低階調領域処理条件を記憶する。図４は、低階調領域処理条件の一例を示す図である。低階調領域処理条件は、たとえば、階調と、見かけ上のドット径と、凹凸形成面の高低差と、照射時間と、カラーインク着弾位置と、を含む。

階調は、粒状感が出る階調値（閾値）の範囲が示される。見かけ上のドット径は、階調で指定された範囲で、吐出するカラーインクの見かけ上のドット径を指定するものである。この見かけ上のドット径は、階調で指定された範囲において粒状感を抑制することができるカラーインクのドット径である。

凹凸形成面の高低差は、硬化した透明インクで形成される凹凸形成面での凸部１０１の高さと凹部１０２の高さとの差である。これは、階調で指定された範囲において、見かけ上のドット径を得るための凸部１０１の形状を規定するものである。

照射時間は、凹凸形成面の高低差と見かけ上のドット径とで規定された凸部１０１を得るための透明インクを滴下してから活性エネルギ線を照射するまでの時間であり、付与条件の１つである。ただし、活性エネルギ線の強度は所定の値であるとする。この照射時間を短くすると、図１（ｂ）に示されるように、透明インクは吐出位置からほとんど広がらずに硬化されるので、硬化した透明インクである凸部１０１の高さは高くなり、凹部１０２の高さは略記録媒体１００の上面の位置となる。その結果、凹部１０２の径は小さくなる。

また、照射時間を長くすると、図１（ｃ）に示されるように、透明インクは吐出位置から広がって硬化されるので、硬化した透明インクである凸部１０１の高さは低くなり、裾野は隣接する凸部１０１と重なるようになる。これによって、凹部１０２の高さは、記録媒体１００の上面の位置よりも高くなる。その結果、隣接する凸部１０１によって囲まれた凹部１０２の径は大きくなる。

カラーインク着弾位置は、カラーインクを吐出する位置を示す。ここでは、隣接する凸部１０１に囲まれた凹部１０２にカラーインクを着弾する場合の実施の形態であるので、凹部となる。

なお、照射時間に代えて、活性エネルギ線の照射強度としてもよい。照射強度の場合には、照射強度を強くすると、図１（ｂ）に示されるように、透明インクは吐出位置からほとんど広がらずに硬化されるので、硬化した透明インクによって構成される凸部１０１の高さは高くなり、凹部１０２の高さは略記録媒体１００の上面の位置となる。その結果、凹部１０２の径は小さくなる。また、照射強度を弱くすると、図１（ｃ）に示されるように、透明インクは吐出位置から広がって硬化されるので、凸部１０１の高さは低くなり、裾野は隣接する凸部１０１と重なるようになる。これによって、凹部１０２の高さは記録媒体１００の上面の位置よりも高くなる。その結果、隣接する凸部１０１によって囲まれた凹部１０２の径は大きくなる。

また、階調は、粒状感が出る階調値の範囲全体を指定するものでもよいが、粒状感の度合いに応じて複数の範囲を指定するものでもよい。

特定部２２は、入力された画像データを解析し、低階調領域処理条件に該当する低階調領域を特定する。これは、画像データ中の階調値が、低階調領域処理条件中の階調で規定される閾値以下であるか否かの判定を、領域ごとに行う。そして、階調値が閾値よりも大きい場合には、低階調領域として特定せず、階調値が閾値以下である場合に、低階調領域として特定する。

画像処理部２３は、入力された画像データ中に低階調領域が存在する場合に、この低階調領域での凹凸形成面の高低差と、カラーインクによって形成される見かけ上のドット径と、を低階調領域処理条件にしたがって決定する。また、低階調領域以外の領域における画像形成条件も決定する。

制御部２４は、画像処理部２３での決定に基づいて、カラーインク吐出部３１１と透明インク吐出部３１２とのインクの吐出タイミング、および付与部３１３の活性エネルギ線の付与状態を含む画像形成指示を決定する。具体的には、画像処理部２３で決定された低階調領域での凹凸形成面の高低差と、見かけ上のドット径と、を実現するための透明インクの着弾座標と、活性エネルギ線の照射時間と、カラーインクの着弾位置と、を含む画像形成指示を決定する。そして、制御部２４は、この画像形成指示を記録部３０に送信する。記録部３０では、この指示に従って各部の処理が実行される。

図５は、画像形成処理部のハードウェア構成の一例を模式的に示すブロック図である。画像形成処理部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３と、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）２０４と、不揮発性メモリ２０５と、ホストＩ／Ｆ２０６と、を有する。

ＣＰＵ２０１は、画像形成装置１０全体の制御を司る。ＲＯＭ２０２は、画像形成装置１０の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリであり、ＣＰＵ２０１が実行するプログラムおよびその他の固定データを格納する。ＲＡＭ２０３は、画像データまたは印字データ等を一時的に格納する。ＡＳＩＣ２０４は、画像データまたは印字データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理、またはその他画像形成装置１０全体を制御するための入出力信号を処理する。不揮発性メモリ２０５は、低階調領域処理条件などを記憶する。不揮発性メモリ２０５として、たとえばＮＡＮＤ型フラッシュメモリまたはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）などを用いることができる。ホストＩ／Ｆ２０６は、ホスト側との間でデータおよび信号の送受を行なう。

なお、図３における特定部２２と制御部２４の機能は、たとえばそれぞれの処理が記述されたプログラムをＣＰＵ２０１が実行することによって実現される。また、図３における画像処理部２３の機能は、たとえばＡＳＩＣ２０４によって実現される。

このような構成の画像形成装置１０における動作の概要について説明する。画像形成処理部２０は、ホストＩ／Ｆ２０６を介して、ホスト側からの印刷データ等をケーブルまたはネットワークを介して受信する。そして、ＣＰＵ２０１は、ホストＩ／Ｆ２０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析する。ここで、ＣＰＵ２０１は、低階調領域処理条件を満たす領域が画像データ中にあるかを判定し、透明インクによって形成する凹凸形成面の高低差と、カラーインクによって形成される見かけ上のドット径と、を決定する。続いて、ＡＳＩＣ２０４にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ない、この処理済みデータ（画像データ）を記録ヘッド３１に転送する。そして、ＣＰＵ２０１は、ＡＳＩＣ２０４での決定に基づいて、透明インクの着弾座標、透明インクのレベリングの強弱すなわち透明インクの吐出から活性エネルギ線の付与までの時間と、カラーインクの着弾位置と、を含む画像形成指示を決定し、記録ヘッド３１の制御を行う。なお、画像を出力するためのドットパターンデータの生成は、たとえばＲＯＭ２０２にフォントデータを格納して行ってもよいし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開して、画像形成装置１０側に転送するようにしてもよい。

つぎに、液体吐出方法について説明する。図６は、第１の実施の形態による液体吐出方法の手順の一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、低階調領域での液体吐出方法を主にして説明を行う。まず、画像形成処理部２０に画像データが入力されると（ステップＳ１１）、特定部２２は、画像データ中の低階調領域処理条件に該当する低階調領域を特定する（ステップＳ１２）。

ついで、画像処理部２３は、低階調領域を含む領域の印字条件を決定する（ステップＳ１３）。印字条件として、たとえば凹凸形成面の高低差とカラーインクの見かけ上のドット径とが決定される。印字条件として、画像処理部２３は、たとえば低階調領域処理条件から、該当する階調に対応する凹凸形成面の高低差と見かけ上のドット径とを取得する。

その後、制御部２４は、低階調領域を含む領域の制御条件を決定する（ステップＳ１４）。制御条件として、透明インクの着弾座標と、透明インクの吐出から活性エネルギ線の照射までの照射時間と、カラーインクの着弾位置と、を挙げることができる。透明インクの吐出から活性エネルギ線の照射までの照射時間に代えて、活性エネルギ線の照射強度としてもよい。これらの制御条件は、たとえば低階調領域処理条件中の該当する階調に対応する照射時間とカラーインク着弾位置とから取得される。この制御条件は、ステップＳ１３で決定された印字条件を記録部３０で実現するための条件である。そして、この制御条件は、画像形成指示として記録ヘッド３１に送られる。

ついで、制御条件にしたがった透明インクの吐出処理が行われる（ステップＳ１５）。制御部２４から記録ヘッド３１へとステップＳ１４で決定された制御条件を含む画像形成指示が出される。この画像形成指示には、たとえば透明インクの着弾位置と、活性エネルギ線の照射時間または活性エネルギ線の強度と、が含まれているものとする。この画像形成指示に従って、記録ヘッド３１は透明インク滴を記録媒体１００上の予め設定された位置に着弾する。

その後、着弾した透明インク滴に活性エネルギ線を照射して硬化させ、図１（ａ）に示されるように、記録媒体１００上に複数の凸部１０１が配列した凹凸形成面を形成する。このとき、透明インクを着弾してから活性エネルギ線の付与までの時間の長さ、あるいは活性エネルギ線の付与強度の強さを可変とすることで、凹凸形成面の高低差（凸部１０１の高さ）を制御することができる。たとえば、吐出から活性エネルギ線の付与までの時間を短くする、あるいは、活性エネルギ線の付与強度を強くすることで、透明インクの硬化速度が速くなり、凹凸形成面のレベリングが悪くなる。つまり、図１（ａ）に示されるように、高低差の大きい凹凸形成面が形成されることになる。一方、吐出から活性エネルギ線の付与までの時間を長くする、あるいは、活性エネルギ線の付与強度を弱くすることで、透明インクの硬化速度が遅くなり、凹凸形成面のレベリングが良好となる。つまり、図１（ｃ）に示されるように、平滑に近い凹凸形成面が形成されることになる。このように、凹凸形成面の高さを変えるのは、凹部１０２に吐出されるカラーインクの見かけ上のドット径を調整するためである。以上が、透明インクの吐出処理である。

その後、制御部２４は、透明インクの吐出処理が終了したかを判定する（ステップＳ１６）。透明インクの吐出処理が終了していない場合（ステップＳ１６でＮｏの場合）には、ステップＳ１５に戻る。

また、透明インクの吐出処理が終了している場合（ステップＳ１６でＹｅｓの場合）には、制御条件にしたがったカラーインクの吐出処理が行われる（ステップＳ１７）。ここでは、制御部２４から記録ヘッド３１へとステップＳ１４で決定された制御条件を含む画像形成指示が出される。この画像形成指示には、たとえばカラーインクの着弾位置が含まれている。これによって、ステップＳ１５で形成された隣接する複数の凸部１０１によって囲まれた領域の凹部１０２にカラーインクが着弾される。そして、図１（ｂ）に示されるように、活性エネルギ線を付与することで、カラーインクを硬化させる。このように、凹部１０２にカラーインクを着弾させると、平面に着弾させる場合に比して見かけ上のドット径が小さくなる。その結果、カラーインクのヘッドのノズル径を絞ることなく、小ドット化を実現することができる。

その後、制御部２４は、カラーインクの吐出処理が終了したかを判定する（ステップＳ１８）。カラーインクの吐出処理が終了していない場合（ステップＳ１８でＮｏの場合）には、ステップＳ１７に戻る。

また、カラーインクの吐出処理が終了している場合（ステップＳ１８でＹｅｓの場合）には、制御条件にしたがった透明インクを使用した凹凸形成面の平滑化処理が行われる（ステップＳ１９）。ここでは、隣接する凸部１０１間の凹部１０２にカラーインク１０３が配置された凹凸形成面を覆うように透明インクが吐出される。

図７は、第１の実施の形態による平滑化処理の様子を模式的に示す断面図である。図７（ａ）は、平滑化処理を施す前の状態を示す図であり、図７（ｂ）は、平滑化処理を施した後の状態を示す図である。図７（ａ）に示されるように、平滑化処理を施さない場合には、入射光が凸部１０１で拡散反射して光沢が下がる場合がある。一方、図７（ｂ）に示されるように、凹凸形成面を覆うように透明インク１０４を滴下し、凹凸形成面の上面を平滑化することで、略正反射させることができる。これによって、拡散反射の反射率が下がり、光沢が上がる。なお、一般的に、拡散反射が含まれると、光沢度は下がり、濃度が下がる。そのため、平滑化処理は、濃度を上げる効果も有する。

その後、制御部２４は、平滑化処理が終了したかを判定する（ステップＳ２０）。平滑化処理が終了していない場合（ステップＳ２０でＮｏの場合）には、ステップＳ１９に戻る。また、平滑化処理が終了した場合（ステップＳ２０でＹｅｓの場合）には、液体吐出処理が終了する。

なお、第１の実施の形態では、低階調領域での粒状感を抑えることを目的としているので、ステップＳ１９以降の処理を行わず、ステップＳ１８でカラーインクの吐出処理が終了した場合に、液体吐出処理が終了するようにしてもよい。

また、図１（ｂ）、（ｃ）の例では、低階調領域に形成する凹凸形成面の高低差を同じとした場合を示した。しかし、低階調領域処理条件で階調の範囲を複数に区分けしており、低階調領域での階調値に幅がある場合には、１つの低階調領域に複数の高低差を有する凹凸形成面が設けられることになる。

図８は、第１の実施の形態による複数の高低差を有する凹凸形成面の一例を模式的に示す断面図である。この図に示されるように、領域Ｒ１では、凸部１０１Ａによって形成される凹凸形成面の高低差は、Ｈ１である。領域Ｒ２では、凸部１０１Ｂによって形成される凹凸形成面の高低差は、Ｈ１よりも低いＨ２である。領域Ｒ３では、凸部１０１Ｃによって形成される凹凸形成面の高低差は、Ｈ２よりも低いＨ３である。そして、各領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３で、隣接する凸部１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ間の凹部１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃにカラーインク１０３が設けられている。

この図に示されるように、凸部１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃの高さが低くなると、凹凸形成面のレベリングが強くなる。すなわち、凹凸形成面の高低差が小さくなる。その結果、透明インクのレベリングが強くなるほど（平坦に近づくほど）、見かけ上のドット径ｒ１が大きくなる。

このように同じ量のインクを吐出したとしても、凹凸形成面の高低差Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３によって見かけ上のドット径ｒ１を制御することができるので、２値プリンタでも多値表現を可能とする。

図９は、第１の実施の形態による透明インクを複数スキャンに分けて吐出し、硬化する場合の一例を模式的に示す断面図である。この図は、図６のステップＳ１５での透明インクを吐出した状態を示している。図９（ａ）に示されるように、１スキャン目で領域Ｒ１１に透明インクが吐出され、付与部３１３によって凹凸形成面の高低差がＨ１１となるように透明インクが硬化され、凸部１０１Ｄが形成される。つぎに、２スキャン目で領域Ｒ１２に透明インクが吐出され、付与部３１３によって凹凸形成面の高低差がＨ１１よりも低いＨ１２となるように硬化され、凸部１０１Ｅが形成される。凹凸形成面の高低差を変えるのは、たとえば透明インクを記録媒体１００上に吐出してから付与部３１３による活性エネルギ線を照射するまでの時間を変えることで、あるいは活性エネルギ線の強度を変えることで行われる。なお、この場合には、図６のステップＳ１３で複数スキャンにおける各スキャンでの印字条件を決定し、ステップＳ１４で複数スキャンにおける各スキャンでの印字条件を満たすための制御条件を決定する。

その後、図９（ｂ）に示されるように、複数スキャンによって形成した凹凸形成面のそれぞれの凹部１０２Ｄ，１０２Ｅに複数スキャンによってカラーインク１０３が吐出され、硬化される。以上によって、低階調領域に複数の高低差を有する凹凸形成面が形成される。

第１の実施の形態では、画像形成時に低階調領域では、透明インクを吐出し、硬化させて凸部１０１を形成し、隣接する凸部１０１間の凹部１０２にカラーインク１０３を吐出した。これによって、カラーインク１０３の見かけ上のドット径ｒ１が平面に吐出した場合に比して小さくなるので、粒状感を抑制することができるという効果を有する。また、カラーインク１０３を吐出するノズル径を小さくすることなく、現在使用している液体吐出装置４０を用いて小ドット化を実現することができるという効果も有する。

さらに、付与部３１３での透明インクの硬化速度を調整することで、凹凸形成面の高低差が変化し、凹部１０２の径も変化する。これによって、低階調領域における階調に応じて、カラーインク１０３の見かけ上のドット径の大きさを任意に変えることができるという効果も有する。また、透明インクを複数スキャンに分けて吐出し、硬化する際に、各スキャンでの透明インクの吐出から活性エネルギ線の照射までの時間あるいは活性エネルギ線の照射強度を変えた。これによって、透明インクで形成する凹凸形成面の高さを局所的に変えることができるという効果を有する。

さらに、隣接する凸部１０１間の凹部１０２にカラーインク１０３を吐出した後、透明インクで凹凸形成面を平滑化するようにした。これによって、拡散反射による反射率が下がり、光沢を上げることができるという効果も有する。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、粒状感が出る低階調領域でカラーインクの見かけ上のドット径を小さくすることで、粒状感の悪化を抑えていた。第２の実施の形態では、粒状感が出る低階調領域でカラーインクの濃度を下げて粒状感の悪化を抑える場合について説明する。

図１０は、第２の実施の形態による粒状感を低減させる方法の一例を模式的に示す図である。第２の実施の形態では、粒状感が悪くなる低階調領域で下地の硬化した透明インクによって形成される凸部１０１上にカラーインクを吐出して、ドット濃度を下げる。具体的には、まず、図１０（ａ）に示されるように、記録媒体１００上に透明インクを吐出し、硬化させる。これによって、複数の凸部１０１が配列された凹凸形成面が形成される。なお、硬化は、光または熱などの活性エネルギ線を凸状の透明インクに付与することで行われる。

ついで、図１０（ｂ）に示されるように、硬化した凸部１０１上に、カラーインク１０３を吐出し、硬化させる。これによって、平面に吐出した場合に比してカラーインク１０３の見かけ上のドット径が大きくなるが、液滴が凸部１０１の上面に広がって単位面積当たりの色材濃度が下がる。その結果、淡色インクを印字した場合と同様に粒状感改善効果が得られる。

なお、透明インクを吐出してから活性エネルギ線を付与するまでの時間、あるいは活性エネルギ線の付与強度を変えることで、図１０（ｃ）に示されるように、凹凸形成面の高低差Ｈを変えることができる。つまり、透明インクを吐出してから活性エネルギ線を付与するまでの時間を短く、あるいは活性エネルギ線の付与強度を強くすると、吐出された透明インクは略そのままの高さで硬化して凸部１０１となる。また、透明インクを吐出してから活性エネルギ線を付与するまでの時間を長く、あるいは活性エネルギ線の付与強度を弱くすると、吐出された透明インクは、吐出時の高さよりも低くなって硬化して凸部１０１となる。これによって、凸部１０１上に形成されるカラーインク１０３の見かけ上のドット径ｒ２を変えることができる。具体的には、凹凸形成面の高低差Ｈを大きくすると、吐出された透明インクと略同じ高さで硬化される凸部１０１上に形成されるカラーインク１０３の見かけ上のドット径ｒ２は小さくなる。また、凹凸形成面の高低差Ｈを小さくすると、凸部１０１上に形成されるカラーインク１０３の見かけ上のドット径ｒ２は大きくなる。

このような凸部１０１上にカラーインク１０３を着弾させる画像形成装置１０および液体吐出装置４０の構成は、第１の実施の形態で説明したものと略同様である。ただし、低階調領域処理条件記憶部２１に記憶される低階調領域処理条件が第１の実施の形態とは異なる。すなわち、第１の実施の形態では、低階調領域処理条件中のカラーインク着弾位置が隣接する凸部１０１間の凹部が指定されていたが、第２の実施の形態では、凸部１０１上にカラーインク１０３を着弾するので、カラーインク着弾位置が凸部となる。

図４に示される低階調領域処理条件で階調の範囲を複数に区分けしており、低階調領域での階調値に幅がある場合には、１つの低階調領域に複数の高低差を有する凸部１０１が設けられることになる。図１１は、第２の実施の形態による複数の高低差を有する凹凸形成面の一例を模式的に示す断面図である。この図に示されるように、領域Ｒ２１では、凸部１０１Ｆによって形成される凹凸形成面の高低差は、Ｈ２１である。領域Ｒ２２では、凸部１０１Ｇによって形成される凹凸形成面の高低差は、Ｈ２１よりも低いＨ２２である。領域Ｒ２３では、凸部１０１Ｈによって形成される凹凸形成面の高低差は、Ｈ２２よりも低いＨ２３である。そして、各領域Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３で、凸部１０１Ｆ，１０１Ｇ，１０１Ｈの上部にカラーインク１０３が吐出され、硬化されている。

この図に示されるように、凸部１０１Ｆ，１０１Ｇ，１０１Ｈの高さが低くなると、凹凸形成面の透明インクのレベリングが強くなる。すなわち、凹凸形成面の高低差が小さくなる。その結果、透明インクのレベリングが強くなるほど（平坦に近づくほど）、見かけ上のドット径ｒ２が大きくなる。

このように同じ量のインクを吐出したとしても、凹凸形成面の高低差によって見かけ上のドット径ｒ２を制御することができるので、２値プリンタでも多値表現を可能とする。以上が、カラーインクの吐出処理である。

なお、第１の実施の形態では、隣接する凸部１０１間の凹部１０２にカラーインク１０３を吐出して見かけ上のドット径を小さくする場合を示し、第２の実施の形態では、凸部１０１の上部にカラーインク１０３を吐出して色材の濃度を低くする場合を示したが、これらの第１と第２の実施の形態を組み合わせてもよい。つまり、ある領域では、第１の実施の形態による凹部１０２にカラーインク１０３を吐出して見かけ上のドット径を小さくし、他の領域では、第２の実施の形態による凸部１０１の上部にカラーインク１０３を吐出して色材の濃度を低くしてもよい。

また、第２の実施の形態による液体吐出方法は、第１の実施の形態の図６で説明したものと同様である。ただし、ステップＳ１７のカラーインクの吐出処理では、図１０（ｂ）に示されるように、凸部１０１上にカラーインク１０３が吐出される点が異なる。また、第２の実施の形態による液体吐出方法で形成された低階調領域の印字部分に、平滑化処理を施してもよい。図１２は、第２の実施の形態で印字された状態の一例を模式的に示す断面図である。図６に示されるような手順で形成された低階調領域の印字部分は、透明インク１０４によって平滑化処理がなされる。

第２の実施の形態では、画像形成時に低階調領域では、透明インクを吐出し、硬化させて凸部１０１を形成し、凸部１０１上にカラーインク１０３を吐出した。これによって、カラーインク１０３の見かけ上のドット径ｒ２が、平面にカラーインクを吐出した場合に比して大きくなるが、単位面積当たりの色材濃度は下がるので、粒状感を抑制することができるという効果を有する。また、粒状感を抑制するための淡色インクを保持するヘッドを設けなくてよいので、液体吐出装置４０の大型化をすることなく、またコストを増加させることなく、粒状感を抑制することができるという効果も有する。

さらに、付与部３１３での透明インクの硬化速度を調整することで、凹凸形成面の高低差が変化し、凸部１０１の径も変化する。これによって、低階調領域における階調に応じて、カラーインクの見かけ上のドット径の大きさ、すなわち色濃度を任意に変えることができるという効果も有する。

上記実施の形態では、画像形成装置１０として、主としてインクジェット記録装置として説明したが、コピー装置、ファクシミリ装置、プロッタ装置等、およびこれらの複合機に対しても適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

１０ 画像形成装置
２０ 画像形成処理部
２１ 低階調領域処理条件記憶部
２２ 特定部
２３ 画像処理部
２４ 制御部
３０ 記録部
３１ 記録ヘッド
３２ 稼働ステージ
３３ 駆動部
４０ 液体吐出装置
１００ 記録媒体
３１１ カラーインク吐出部
３１２ 透明インク吐出部
３１３ 付与部

特開２０１２−２５４６１２号公報

Claims (9)

1. 入力される画像データに基づいて、記録媒体上にドットを形成する液体吐出装置において、
   活性エネルギ線硬化性のカラーインクを前記記録媒体に吐出するカラーインク吐出部と、
   活性エネルギ線硬化性の透明インクを前記記録媒体に吐出する透明インク吐出部と、
   前記記録媒体に吐出されたインクに活性エネルギ線を付与する付与部と、
   前記画像データに基づいて、低階調領域を特定する特定部と、
   前記カラーインク吐出部と前記透明インク吐出部との吐出タイミングおよび前記付与部の付与状態を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記特定部によって特定された前記低階調領域において、前記透明インク吐出部によって前記透明インクを吐出し、前記透明インクを吐出した後に前記付与部にて前記活性エネルギ線を付与し、
   複数の前記透明インクを硬化することによって形成された凹凸形成面の凹部に前記カラーインクを吐出することを特徴とする液体吐出装置。
2. 入力される画像データに基づいて、記録媒体上にドットを形成する液体吐出装置において、
   活性エネルギ線硬化性のカラーインクを前記記録媒体に吐出するカラーインク吐出部と、
   活性エネルギ線硬化性の透明インクを前記記録媒体に吐出する透明インク吐出部と、
   前記記録媒体に吐出されたインクに活性エネルギ線を付与する付与部と、
   前記画像データに基づいて、低階調領域を特定する特定部と、
   前記カラーインク吐出部と前記透明インク吐出部との吐出タイミングおよび前記付与部の付与状態を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記特定部によって特定された前記低階調領域において、前記透明インク吐出部によって前記透明インクを吐出し、前記透明インクを吐出した後に前記付与部にて前記活性エネルギ線を付与し、
   複数の前記透明インクを硬化することによって形成された凹凸形成面の凸部に前記カラーインクを吐出することを特徴とする液体吐出装置。
3. 前記制御部は、前記凹凸形成面の高低差が所定値となるように前記透明インクを吐出してから前記付与部での前記活性エネルギ線の付与状態を制御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。
4. 前記制御部は、
   硬化された前記透明インクの高さが、前記透明インクが吐出された時の高さと略同じ高さとなる条件で、前記付与部にて前記活性エネルギ線の付与状態を制御し、
   前記凹部に前記カラーインクを吐出することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
5. 前記制御部は、
   硬化された前記透明インクの高さが、前記透明インクが吐出された時の高さよりも低くなる条件で、前記付与部にて前記活性エネルギ線の付与状態を制御し、
   前記凸部に前記カラーインクを吐出することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
6. 階調ごとに、前記付与部による前記活性エネルギ線の付与条件と、前記カラーインクの着弾位置と、を指定した低階調領域処理条件を記憶する低階調領域処理条件記憶部をさらに備え、
   前記特定部は、前記画像データ中の前記低階調領域処理条件に該当する領域を前記低階調領域として特定し、
   前記制御部は、特定した領域の階調に対応する前記活性エネルギ線の付与条件にしたがって前記付与部による前記活性エネルギ線の付与状態の制御を行うことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の液体吐出装置。
7. 前記活性エネルギ線の付与状態は、前記透明インクを吐出してから前記透明インクに前記活性エネルギ線を付与するまでの時間、あるいは前記透明インクに付与する前記活性エネルギ線の付与強度であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の液体吐出装置。
8. 前記制御部は、前記カラーインクが硬化された前記凹凸形成面の上面が平滑となるように前記透明インクを吐出することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の液体吐出装置。
9. 入力される画像データに基づいて、記録媒体上にドットを形成する液体吐出方法において、
   前記画像データから低階調領域を特定する特定工程と、
   前記記録媒体の前記低階調領域に、活性エネルギ線硬化性の透明インクを吐出する透明インク吐出工程と、
   前記透明インクを吐出した後に、活性エネルギ線を前記透明インクに付与して前記透明インクを硬化させる硬化工程と、
   複数の前記透明インクを硬化することによって形成された凹凸形成面の凹部に活性エネルギ線硬化性のカラーインクを吐出するカラーインク吐出工程と、
   を含むことを特徴とする液体吐出方法。

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