JP2019166700A - 液体吐出装置、液体吐出方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本願において、「液体吐出装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を液滴として吐出させる装置である。この「液体吐出装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排出に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。
また、本願における浸透性記録媒体は、液体吐出ヘッドから吐出される液滴に含まれる成分を凝集させる前処理液が付与されていることが好ましい。浸透性記録媒体に前処理液を付与する方法としては特に限定されないが、例えば、液体吐出装置に前処理装置を設けて前処理液を塗布する方法、液体吐出装置とは別に前処理装置を用意して前処理液を塗布する方法、及び手動で前処理液を塗布する方法などが挙げられる。
また、浸透性記録媒体に前処理液を付与する処理に代えて、浸透性記録媒体にコロナ放電をかける処理を行うことで液体吐出ヘッドから吐出される液滴に含まれる成分を凝集させてもよい。なお、前処理液が付与された浸透性記録媒体に対しコロナ放電をかけてもよい。
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。
なお、ホワイト(W1)の液体、及びホワイト(W2)の液体は、共に所定の色の液体である。本願において「共に所定の色」とは、ホワイト、ブラック、グレー、シルバー、ゴールド、及びカラーなどに分類される色の範囲内において、比較される対象同士、すなわち第一の液滴、及び第二の液滴が同じ色に分類されることを意味する。カラーには、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブルー、オレンジ、及びバイオレットなどが含まれる。なお、淡シアンとシアン、淡マゼンタとマゼンタ、淡イエローとイエロー、淡グレーとグレーなど、濃淡がある場合であっても同じ色に分類されるものとする。なお、「所定の色」には、例えば、クリアインクのような透明または無色の場合も含まれる。
図5は、一実施形態に係る液体吐出装置のハードウェア構成図である。図5の(A)は、液体吐出装置1Aのハードウェア構成を示し、図5の(B)は、液体吐出装置1Bのハードウェア構成を示す。以下、液体吐出装置1A,1Bのうち任意のものを液体吐出装置1と表す。
図6は、一実施形態に係る液体吐出装置の機能ブロック図である。液体吐出装置1は、吐出制御部701を有している。これは、ROM102に記憶されているプログラムに従ったCPU101からの命令によって動作することで実現される機能である。
続いて、液体吐出装置1により液滴として吐出される液体の一例であるインクについて説明する。インクは、例えば、有機溶剤、水、色材、樹脂、添加剤などを含有する。
本発明に使用する有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。
本願は、後述する液滴の吐出制御を行うため、浸透性記録媒体に対して浸透性を促進する上記の有機溶剤を含むインク用いたとしても、液体が浸透性記録媒体に対して浸透する速度を抑制することができ、インクの裏抜けを抑制することができる。また、浸透性記録媒体が布帛である場合、インクの浸透性が高いため、特にインクの裏抜けの課題が発生しやすい。そのため、インク開発の要請上、上記の有機溶剤を含むインクを用いなければならない場合であっても、後述する液滴の吐出制御を行うことで、液体が浸透性記録媒体に対して浸透する速度を抑制することができ、インクの裏抜けを抑制することができるため特に好ましい。また、前処理液を付与した浸透性記録媒体に対して上記の有機溶剤を含むインクを付与する場合、後述する液滴の吐出制御を行うことで浸透性記録媒体表面近傍に存在する前処理液とインクが反応して凝集する時間を十分に確保することができ、浸透性記録媒体表面近傍において色材が留まることができる。そのため、画像濃度が向上し、特にインクを背景画像形成用で用いる場合において浸透性記録媒体の色に対する隠蔽性を高めることができる。
インクにおける水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、10質量%以上90質量%以下が好ましく、20質量%〜60質量%がより好ましい。
色材としては特に限定されず、顔料、染料を使用可能である。顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、1種単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。また、混晶を使用しても良い。顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。
白色顔料のカラーインデックス(C.I.)としては、特に限定されないが、例えば、C.I.Pigment White 1(塩基性炭酸鉛)、4(酸化亜鉛)、5(硫化亜鉛と硫酸バリウムの混合物)、6(酸化チタン)、6:1(他の金属酸化物を含有する酸化チタン)、7(硫化亜鉛)、18(炭酸カルシウム)、19(クレー)、20(雲母チタン)、21(硫酸バリウム)、22(天然硫酸バリウム)、23(グロスホワイト)、24(アルミナホワイト)、25(石膏)、26(酸化マグネシウム・酸化ケイ素)、27(シリカ)、28(無水ケイ酸カルシウム)が挙げられる。
白色顔料は、上記の通り前景画像の発色性を高めることができるが、酸化チタンなどの白色無機顔料を用いた場合、顔料の比重が大きいため、他の色材を用いた場合に比べて浸透性記録媒体に対する色材の浸透性が促進される。しかし、本願は、後述する液滴の吐出制御を行うため、浸透性記録媒体に対して浸透性を促進する上記の白色無機顔料を含むインク用いたとしても、液体が浸透性記録媒体に対して浸透する速度を抑制することができ、インクの裏抜けを抑制することができる。また、浸透性記録媒体が布帛である場合、インクの浸透性が高いため、特にインクの裏抜けの課題が発生しやすい。そのため、インクの用途上、上記の白色無機顔料を含むインクを用いなければならない場合であっても、後述する液滴の吐出制御を行うことで、液体が浸透性記録媒体に対して浸透する速度を抑制することができ、インクの裏抜けを抑制することができるため特に好ましい。また、前処理液を付与した浸透性記録媒体に対して上記の白色無機顔料を含むインクを付与する場合、後述する液滴の吐出制御を行うことで浸透性記録媒体表面近傍に存在する前処理液とインクが反応して凝集する時間を十分に確保することができ、浸透性記録媒体表面近傍において色材が留まることができる。そのため、画像濃度が向上し、特にインクを背景画像形成用で用いる場合において浸透性記録媒体の色に対する隠蔽性を高めることができる。
インク中に含有する樹脂の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いても良い。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合してインクを得ることが可能である。前記樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、1種を単独で用いても、2種類以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、pH調整剤等を加えても良い。
次に、浸透性記録媒体に付与される液体である前処理液について説明する。前処理液は、例えば、凝集剤、有機溶剤、水を含有し、必要に応じて界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤等を含有しても良い。有機溶剤、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防腐防黴剤、防錆剤は、インクに用いる材料と同様の材料を使用でき、その他、公知の処理液に用いられる材料を使用できる。凝集剤の種類は特に限定されず、水溶性カチオンポリマー、酸、多価金属塩等が挙げられる。
前処理液の浸透性記録媒体に対する付着量は、0.1mg/cm2以上30.0mg/cm2以下であることが好ましく、0.4mg/cm2以上10mg/cm2以下であることがより好ましい。
次に、液体が付与される浸透性記録媒体について説明する。浸透性記録媒体としては、布帛等が好ましい。布帛としては、例えば、絹、綿、羊毛、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の天然繊維又は合成繊維が挙げられ、1種類の繊維からなる布帛、2種類以上の繊維の混紡からなる布帛であってもよい。また、布帛としては、上記に挙げた繊維を、織物、編物、不織布等いずれの形態にしたものでもよい。
図7は、背景画像を形成する液滴の吐出を制御する処理の一例を示すフロー図である。以下、液体吐出装置1Bにおいて背景画像を形成する液滴の吐出を制御する処理について説明するが、液体吐出装置1Aにおいても同様の処理により、背景画像を形成する液滴の吐出を制御することができる。以下、背景画像を形成する背景用インクの液滴として、色が同一であるホワイト(w1)インクの液滴(第一の液滴の一例)、及びホワイト(w2)インクの液滴(第二の液滴の一例)を用いてブラックの浸透性記録媒体に背景画像を形成する処理について説明する。なお、本実施形態の方法によると、上記の液滴の組み合わせに限らず、背景画像を形成可能な共に所定の色である第一の液滴および第二の液滴を用いることができる。例えば、シアン(c1)インクの液滴(第一の液滴の一例)、及びシアン(c2)インクの液滴(第二の液滴の一例)を用いる場合、マゼンタ(m1)インクの液滴(第一の液滴の一例)、及びマゼンタ(m2)インクの液滴(第二の液滴の一例)を用いる場合、イエロー(y1)インクの液滴(第一の液滴の一例)、及びイエロー(y2)インクの液滴(第二の液滴の一例)を用いる場合、ブラック(b1)インクの液滴(第一の液滴の一例)、及びブラック(b2)インクの液滴(第二の液滴の一例)を用いる場合などが挙げられる。なお、第一の液滴として用いる液体の組成が、第二の液滴として用いる液体の組成と同一であっても異なってもよい。第一の液滴、及び第二の液滴として用いる液体の組成が同一である場合、これらの液滴は、同一の液体吐出ヘッドから吐出されても異なる液体吐出ヘッドから吐出されてもよく、同一の液体吐出ヘッドに設けられた同一のノズルから吐出されてもよい。第一の液滴、及び第二の液滴として用いる液体の組成が異なる場合、これらの液滴は、同一の液体吐出ヘッドから吐出されても異なる液体吐出ヘッドから吐出されてもよい。
また、第一の走査、及び第二の走査のそれぞれに関連付けられている位置関連情報は、浸透性記録媒体上における位置を示す情報などが挙げられるが、これに限られない。
また、第一の走査、及び第二の走査のそれぞれに関連付けられている液量関連情報は、液量を示す情報、ノズルサイズが異なることにより吐出可能な液量が異なる液体吐出ヘッドを複数有する液体吐出装置において特定のノズルから液滴を吐出することを示す情報などが挙げられるが、これらに限られない。なお、液量関連情報が液量を示す情報である場合、吐出制御部701は、液量に対応する駆動波形の駆動信号を生成し、液体吐出ヘッド60に供給する。
また、第一の走査、及び第二の走査のそれぞれに関連付けられている位置関連情報、及び液量関連情報は、浸透性記録媒体に第一の液滴、第二の液滴を吐出した際の試験データに基づいて設定されている。また、これら位置関連情報、及び液量関連情報は、浸透性記録媒体の種類ごとに設定されていてもよい。
続いて、実施形態の変形例Aについて、上記の実施形態と異なる点を説明する。変形例Aにおいて、吐出制御部701は、図7に示すように、読み出した背景画像情報に基づき、液体吐出ヘッド60にホワイト(w1)インクの液滴を吐出させる制御を行う(ステップS102)。このステップにより、前処理液が付与された浸透性記録媒体に、ホワイト(w1)インクの付着物からなる第一のパターンが形成される。図10は、ホワイト(w1)インクの液滴(第一の液滴の一例)によって浸透性記録媒体に形成される第一のパターンの一例を表す模式図である。図10に示すように、第一の走査により、二以上の第一の付着物1022が互いに接触しない位置にホワイト(w1)インクの液滴は吐出される。例えば、画像の解像度が600×600dpiであり、図10に示すような互い違いのパターン(市松模様)で第一の付着物を形成する場合、第一の付着物の直径は63μm以下に制限される。
続いて、実施形態の変形例Bについて、上記の実施形態と異なる点を説明する。変形例Bにおいて、記憶部1000に記憶されている背景画像情報1001は、主走査方向における走査毎に、液滴が吐出される位置に関連する位置関連情報と、付着物のサイズに関連するサイズ関連情報と、が関連付けられている。「走査」は、ホワイト(w1)インクの液滴を吐出する第一の走査と、ホワイト(w2)インクの液滴を吐出する第二の走査を含む。第一の走査に関連付けられている「位置関連情報」は、ホワイト(w1)インクの液滴が吐出される位置に関連する情報を示す。第一の走査に関連付けられている「サイズ関連情報」は、ホワイト(w1)インクの液滴が位置関連情報に基づいて浸透性記録媒体に形成する第一の付着物において、第一の付着物同士が互いに接触しないように設定された第一の付着物のサイズに関連する情報を示す。また、第二の走査に関連付けられている「位置関連情報」は、ホワイト(w2)インクの液滴が吐出される位置に関連する情報を示す。第二の走査に関連付けられている「サイズ関連情報」は、ホワイト(w2)インクの液滴が位置関連情報に基づいて浸透性記録媒体に形成する第二の付着物において、第一の付着物と接触するように設定された第二の付着物のサイズに関連する情報を示す。
また、第一の走査、及び第二の走査のそれぞれに関連付けられているサイズ関連情報は、付着物のサイズを示す情報、ノズルサイズが異なることにより形成される付着物のサイズが異なる液体吐出ヘッドを複数有する液体吐出装置において特定のノズルから液滴を吐出することを示す情報などが挙げられるが、これらに限られない。なお、サイズ関連情報が付着物のサイズを示す情報である場合、吐出制御部は、付着物のサイズに対応する駆動波形の駆動信号を生成し、液体吐出ヘッド60に供給する。なお、付着物のサイズを示す情報は、液滴を複数吐出して浸透性記録媒体に付着する前に合体させることで付着物のサイズを調整する情報であってもよい。
また、第一の走査、及び第二の走査のそれぞれに関連付けられているサイズ関連情報は、浸透性記録媒体に第一の液滴、第二の液滴を吐出した際の試験データに基づいて設定されている。また、これらサイズ関連情報は、浸透性記録媒体の種類ごとに設定されていてもよい。
続いて、実施形態の変形例Cについて、上記の実施形態と異なる点を説明する。変形例Cにおいて、吐出制御部701は、図7に示すように、記憶部1000に記憶されている背景画像情報1001を読み出す(ステップS101)。本実施形態において、記憶部1000に記憶されている背景画像情報1001は、主走査方向における走査毎に、液滴が吐出される位置に関連する位置関連情報と、液滴の液量に関連する液量関連情報と、背景画像の解像度に関連する解像度関連情報と、が関連付けられている。「走査」は、ホワイト(w1)インクの液滴を吐出する第一の走査と、ホワイト(w2)インクの液滴を吐出する第二の走査を含む。第一の走査に関連付けられている「位置関連情報」は、ホワイト(w1)インクの液滴が吐出される位置に関連する情報を示す。第一の走査に関連付けられている「液量関連情報」は、ホワイト(w1)インクの液滴が位置関連情報に基づいて浸透性記録媒体に形成する第一の付着物において、第一の付着物同士が互いに接触しないように設定されたホワイト(w1)インクの液滴の液量に関連する情報を示す。第一の走査に関連付けられている「解像度関連情報」は、ホワイト(w1)インクの液滴により形成される背景画像(第一のパターン)の解像度に関連する情報を示す。また、第二の走査に関連付けられている「位置関連情報」は、ホワイト(w2)インクの液滴が吐出される位置に関連する情報を示す。第二の走査に関連付けられている「液量関連情報」は、ホワイト(w2)インクの液滴が位置関連情報に基づいて浸透性記録媒体に形成する第二の付着物において、第一の付着物と接触するように設定されたホワイト(w2)インクの液滴の液量に関連する情報を示す。第二の走査に関連付けられている「解像度関連情報」は、ホワイト(w2)インクの液滴により形成される背景画像(第二のパターン)の解像度に関連する情報を示す。
上記で説明した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、電子回路を含む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)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。
6,60 液体吐出ヘッド
701 吐出制御部
Claims (12)
- 共に所定の色である第一の液滴および第二の液滴を浸透性記録媒体に対し吐出する液体吐出ヘッドと、
前記第一の液滴を前記浸透性記録媒体に吐出させて、互いに接触しない複数の第一の付着物からなる第一のパターンを形成した後、前記第二の液滴を前記浸透性記録媒体に吐出させて、前記第一のパターンを形成するいずれかの前記第一の付着物に接触する第二の付着物からなる第二のパターンを形成する吐出制御手段と、
を有する液体吐出装置。 - 前記吐出制御手段は、前記第一の液滴より液量の多い前記第二の液滴を吐出させる請求項1に記載の液体吐出装置。
- 前記吐出制御手段は、前記第一の付着物のサイズよりも前記第二の付着物のサイズが大きくなるように前記第一液滴及び前記第二の液滴を吐出させる請求項1に記載の液体吐出装置。
- 前記吐出制御手段は、前記第一のパターンより解像度の低い前記第二のパターンを形成させる請求項2に記載の液体吐出装置。
- 前記第一の液滴を形成する第一の液体の表面張力は、前記第二の液滴を形成する第二の液体の表面張力より高い請求項1に記載の液体吐出装置。
- 前記第一の液滴、及び前記第二の液滴は、白色無機顔料を含む請求項1乃至5のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
- 前記第一の液滴、及び前記第二の液滴は、グリコールエーテル類、又は1,2−アルキルジオールを含む請求項1乃至6のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
- 前記浸透性記録媒体は、布帛である請求項1乃至7のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
- 前記浸透性記録媒体は、前記第一の液滴および前記第二の液滴に含まれる成分を凝集させる前処理液が付与されている請求項1乃至8のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
- 前記吐出制御手段は、前記第一のパターン及び第二のパターンから背景画像を形成する請求項1乃至9のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
- 共に所定の色である第一の液滴および第二の液滴を浸透性記録媒体に対し吐出する液体吐出ヘッド、を有する液体吐出装置に、
前記第一の液滴を前記浸透性記録媒体に吐出させて、互いに接触しない複数の第一の付着物からなる第一のパターンを形成した後、前記第二の液滴を前記浸透性記録媒体に吐出させて、前記第一のパターンを形成するいずれかの前記第一の付着物に接触する第二の付着物からなる第二のパターンを形成する吐出制御処理を実行させる液体吐出方法。 - 共に所定の色である第一の液滴および第二の液滴を浸透性記録媒体に対し吐出する液体吐出ヘッド、を有する液体吐出装置に、
前記第一の液滴を前記浸透性記録媒体に吐出させて、互いに接触しない複数の第一の付着物からなる第一のパターンを形成した後、前記第二の液滴を前記浸透性記録媒体に吐出させて、前記第一のパターンを形成するいずれかの前記第一の付着物に接触する第二の付着物からなる第二のパターンを形成する吐出制御処理を実行させるプログラム。
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