JP2020023147A - 液体吐出装置、プログラムおよび液体吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】十分なマット調画像を得ることを目的とする。【解決手段】液体を吐出するヘッドと、媒体に対する前記ヘッドからの前記液体の吐出を制御して、少なくとも２層以上からなる画像を前記媒体に形成する制御部と、を備え、前記制御部は、最上層の画像の解像度を下層の画像の解像度以上の解像度で形成し、かつ、前記下層の画像のドット上及びドット間に前記最上層の画像のドットを形成する。【選択図】図６

Description

本発明は、液体吐出装置、プログラムおよび液体吐出方法に関する。

従来、インクにより画像を形成するインクジェット印刷において、マット調の画像を形成することは既に知られている。

例えば、特許文献１には、クリアインクのドット径を小さくすることでドット間に隙間が開くようにして凹凸を形成し、低光沢（マット光沢）の領域を形成する技術が開示されている。

しかしながら、従来のマット調画像を形成する技術によれば、下地となるメディア表面の凹凸の影響（メディア光沢の影響）を受けてしまうという問題があった。

このような問題に対して、下塗りの１層目の画像でメディアを完全被覆し、マット調画像の形成の為の上塗りの２層目を印字することでメディア影響を排除することも考えられるが、十分なマット光沢の形成に必要な凹凸が形成できず、十分なマット調画像を得ることはできない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、十分なマット調画像を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、液体を吐出するヘッドと、媒体に対する前記ヘッドからの前記液体の吐出を制御して、少なくとも２層以上からなる画像を前記媒体に形成する制御部と、を備え、前記制御部は、最上層の画像の解像度を下層の画像の解像度以上の解像度で形成し、かつ、前記下層の画像のドット上及びドット間に前記最上層の画像のドットを形成する、ことを特徴とする。

本発明によれば、十分なマット調画像を得ることができる、という効果を奏する。

図１は、第１の実施の形態にかかるインクジェット記録装置の概略構成を示す図である。 図２は、インクジェット記録装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 図３は、ヒータの構成を概略的に示す図である。 図４は、キャリッジを上面から見た状態を概略的に示す図である。 図５は、１層目のドットのドット配置を示す図である。 図６は、図５に示す１層目のドット上に２層目のドットを重ねたドット配置を示す図である。 図７は、マルチパスとインターレースで作られるマスクパターンの一例を示す図である。 図８は、画像形成処理の流れを概略的に示すフローチャートである。 図９は、第２の実施の形態にかかるドット配置例を示す図である。 図１０は、副滴のドットの形成位置の変形例を示す図である。 図１１は、図５に示す画像データのドット配置で１層目を形成する際の駆動波形の例を示す図である。 図１２は、図１１の駆動波形を用いてヘッドから１層目のインク滴の吐出状態を示す図である。 図１３は、２層目のインク滴の吐出状態を示す図である。

以下に添付図面を参照して、液体吐出装置、プログラムおよび液体吐出方法の実施の形態を詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかるインクジェット記録装置１００の概略構成を示す図である。図１に示すように、液体吐出装置であるインクジェット記録装置１００は、広幅シリアル型インクジェット記録装置である。

インクジェット記録装置１００は、装置本体１００ａの左右に側板２１Ａ，２１Ｂを備える。側板２１Ａ，２１Ｂは、ガイド部材であるメインガイドロッド３１を横架する。また、インクジェット記録装置１００は、サブ板金ガイド３２を備える。メインガイドロッド３１及びサブ板金ガイド３２は、キャリッジ３３を摺動自在に保持する。キャリッジ３３は、主走査モータ１１７（図２参照）によって回転駆動されるタイミングベルトを介して、矢印Ａの方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。また、キャリッジ３３は、媒体Ｐ（図３参照）の端部を検知する光学センサ３７を搭載する。

キャリッジ３３は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、オレンジ（Ｏ）、グリーン（Ｇ）、クリア（Ｃｌ）など各色のインク滴（液体）を吐出する記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ（区別しないときは「ヘッド３４」という。）を備える。ヘッド３４は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向Ａと直交する副走査方向に配列する。ヘッド３４は、ノズルからのインク滴吐出方向を下方に向けて装着されている。記録ヘッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃは、それぞれ副走査方向にずらされて設置される。キャリッジ３３は、ヘッド３４に対応して各色のインクを供給するため、サブタンクを搭載する。

インクジェット記録装置１００は、各色のインクカートリッジ１０ｙ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｋ、１０ｏ、１０ｇ、１０ｃｌを着脱自在に装着するカートリッジ装填部１を備える。サブタンクは、カートリッジ装填部１に装着された各色のインクカートリッジ１０ｙ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｋ、１０ｏ、１０ｇ、１０ｃｌから、供給ポンプユニットによって各色の供給チューブ３６を介してインクを補充供給される。

インクジェット記録装置１００は、キャリッジ３３の主走査方向Ａの一方側の非印字領域に、維持回復機構８１を備える。維持回復機構８１は、ヘッド３４のノズルの状態を維持、または回復する。維持回復機構８１は、ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ、８２ｂ、８２ｃ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするための払拭ユニット８３などを備えている。また、ヘッド３４の維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための交換可能な廃液タンクを備えている。

次に、インクジェット記録装置１００のハードウェア構成について説明する。

ここで、図２はインクジェット記録装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。図２に示すように、インクジェット記録装置１００は、制御部１０１を備える。

制御部１０１は、装置全体の制御を司るＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２を備える。また、制御部１０１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０４と、不揮発性メモリ（NVRAM：Non‐Volatile RAM）１０５と、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１０６とを備える。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３と、ＲＡＭ１０４と、不揮発性メモリ１０５と、ＡＳＩＣ１０６とを接続する。

ＲＯＭ１０３は、ＣＰＵ１０２が実行するプログラムや、その他の固定データ等を格納する。ＲＡＭ１０４は、画像データ等を一時格納する。不揮発性メモリ１０５は、インクジェット記録装置１００の電源が遮断されている間もデータを保持する。ＡＳＩＣ１０６は、各種信号処理や並び替え等を行なう画像処理、その他装置全体を制御するための入出力信号を処理する。

ＣＰＵ１０２が実行するプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成しても良い。

さらに、ＣＰＵ１０２が実行するプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることで提供するように構成しても良い。また、ＣＰＵ１０２が実行するプログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成しても良い。

また、インクジェット記録装置１００は、Ｉ／Ｆ１０７と、印刷制御部１０８と、主走査モータ駆動部１０９と、副走査モータ駆動部１１０と、ファン制御部１１１と、ヒータ制御部１１２と、Ｉ／Ｏ１１３とを備える。ＣＰＵ１０２は、Ｉ／Ｆ１０７と、印刷制御部１０８と、主走査モータ駆動部１０９と、副走査モータ駆動部１１０と、ファン制御部１１１と、ヒータ制御部１１２と、Ｉ／Ｏ１１３とを接続する。

また、インクジェット記録装置１００は、操作パネル１１４と、環境センサ１１５とを備える。制御部１０１のＣＰＵ１０２は、操作パネル１１４と、環境センサ１１５とを接続する。

また、インクジェット記録装置１００は、ヘッドドライバ１１６と、主走査モータ１１７と、副走査モータ１１８と、ファン１１９と、ヒータ１２０と、を備える。ヘッドドライバ１１６と、主走査モータ１１７と、副走査モータ１１８と、ファン１１９と、ヒータ１２０とは、それぞれ制御部１０１に接続される。

Ｉ／Ｆ１０７は、ホスト側との間でデータや信号を送受するインタフェースである。具体的には、Ｉ／Ｆ１０７は、情報処理装置、画像読取装置、撮像装置等のホストのプリンタドライバが生成した画像データ等を、ケーブルやネットワーク等を介して受信する。つまり、制御部１０１に対する印刷データの生成出力は、ホスト側のプリンタドライバによって行なわれても良い。

ＣＰＵ１０２は、Ｉ／Ｆ１０７に含まれる受信バッファ内の画像データを読み出して解析する。そして、ＡＳＩＣ１０６は、画像処理やデータの並び替え処理等を行なう。ＡＳＩＣ１０６は、画像データを印刷制御部１０８やヘッドドライバ１１６に転送する。

印刷制御部１０８は、ヘッド３４を駆動するための駆動波形を生成するとともに、ヘッド３４がノズルから液体（インク）を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段を選択駆動させる印刷データ及びそれに伴う各種データを、ヘッドドライバ１１６に出力する。

主走査モータ駆動部１０９は、主走査モータ１１７を駆動する。主走査モータ１１７は、駆動によりタイミングベルトを回転駆動させ、ヘッド３４を備えたキャリッジ３３を主走査方向Ａに移動させる。

副走査モータ駆動部１１０は、副走査モータ１１８を駆動する。副走査モータ１１８は、駆動により、ヘッド３４による液体（インク）の吐出対象となる対象物である媒体Ｐ（図３参照）を副走査方向に搬送する搬送ローラ１２３（図３参照）を動作させる。

例えば、媒体Ｐとしては、ロールタイプの用紙以外にも、軟包装メディアと呼ばれるＰＥＴやＰＶＣ、ＯＰＰ、シート状のメディア等を使用することができる。

ファン制御部１１１は、所定の温度及び風量の送風が行なわれるように、ファン１１９の出力を制御する。

ヒータ制御部１１２は、設定された温度となるようにヒータ１２０の制御を行なう。本実施の形態において、ヒータ１２０は、プリヒータ１２０ａ、プリントヒータ１２０ｂ、プリントヒータ１２０ｃ、ポストヒータ１２０ｄ、乾燥ヒータ１２０ｅ（いずれも図３参照）に対応する。なお、ヒータ１２０については後述する。

Ｉ／Ｏ１１３は、環境センサ１１５からの情報を取得し、インクジェット記録装置１００の各部の制御に要する情報を抽出する。例えば、環境センサ１１５は、環境温度や環境湿度等を検出する。なお、Ｉ／Ｏ１１３は、環境センサ１１５以外の各種センサからの検知信号も入力する。操作パネル１１４は、解像度のユーザー指定などの各種情報の入力や表示を行なう。

ここで、印刷制御処理の概略について説明する。

ＣＰＵ１０２は、Ｉ／Ｆ１０７の受信バッファ内の画像データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ１０６にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行なって印刷制御部１０８に転送する。

印刷制御部１０８は、所要のタイミングでヘッドドライバ１１６に印刷データや駆動波形を出力する。詳細には、印刷制御部１０８は、ＲＯＭ１０３に格納されてＣＰＵ１０２で読み出される駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換して増幅することにより、１つの駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動波形を生成する。

なお、画像出力するための印刷データ（例えば、ドットパターンデータ）の生成は、例えばＲＯＭ１０３にフォントデータを格納して行なっても良いし、ホスト側のプリンタドライバで印刷データをビットマップに展開して画像形成装置１００に転送するようにしても良い。

ヘッドドライバ１１６は、入力される印刷データ（例えば、ドットパターンデータ）に基づいて、印刷制御部１０８から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを、選択的にヘッド３４の圧力発生手段に対して印加することにより、ヘッド３４を駆動する。

次に、ヒータ１２０について詳述する。

ここで、図３はヒータ１２０の構成を概略的に示す図である。図３に示すように、インクジェット記録装置１００は、ファン１１９と、プリヒータ１２０ａと、プリントヒータ１２０ｂと、プリントヒータ１２０ｃと、ポストヒータ１２０ｄと、乾燥ヒータ１２０ｅとを備える。

なお、図３に示すように、インクジェット記録装置１００は、副走査モータ１１８から駆動力を付与される搬送ローラ１２３（搬送ローラ１２３ａ、搬送ローラ１２３ｂ等）を備える。媒体Ｐは、副走査モータ１１８から駆動力を付与された搬送ローラ１２３ａ、搬送ローラ１２３ｂ等によって矢印Ｂ方向（副走査方向）に搬送され、ヘッド３４からの液体（インク）の吐出によって液体塗布面が形成される。

媒体Ｐは、プリヒータ１２０ａ側にセットされている。プリヒータ１２０ａ側から送られてきた媒体Ｐは、まず、プリヒータ１２０ａによって液体塗布面の形成に適した温度に予熱される。例えば、プリヒータ１２０ａ（上位マージン＋２℃、下位マージン０℃）は、アルミ箔コードヒータで、搬送ガイド板１３０の裏面に貼られ、搬送ガイド板１３０自体を暖めることで媒体Ｐを暖める。予熱された媒体Ｐは、搬送ローラ１２３ａ及び搬送ローラ１２３ｂによってヘッド３４が配置された画像形成部５０へと送られる。

インクジェット記録装置１００は、画像形成部５０において、プリントヒータ１２０ｂ、プリントヒータ１２０ｃによって保温された媒体Ｐに対してヘッド３４からインク等の液体を吐出して液体塗布面を形成する。例えば、プリントヒータ１２０ｂやプリントヒータ１２０ｃ（上位マージン＋０．５℃、下位マージン−０．５℃）は、アルミ材であるプラテン１３１の中にコードヒータを埋め込み、プラテン１３１自体を暖めることで媒体Ｐを暖める。暖められた空気は、蒸気とともに上昇する。ファン１１９は、暖められた空気の滞留によってインクジェット記録装置１００の上部が過剰に温度上昇することを防ぐために、空気の対流を促す。

次いで、インクジェット記録装置１００は、画像形成部５０において、液体塗布面が形成された媒体Ｐをさらに下流へと送り、ポストヒータ１２０ｄ及び熱風を送る乾燥ヒータ１２０ｅによって、インク等の液体を乾燥させ定着させる。例えば、ポストヒータ１２０ｄ（上位マージン＋２℃、下位マージン０℃）は、アルミ箔コードヒータであり、搬送ガイド板１３２の裏面に貼られ、搬送ガイド板１３２自体を暖めることで媒体Ｐを暖める。また、乾燥ヒータ１２０ｅ（上位マージン＋０．５℃、下位マージン−０．５℃）は、ＩＲヒータであり、媒体Ｐの液体塗布面にＩＲを輻射して乾燥させる。インクジェット記録装置１００は、乾燥及び定着が済んだ媒体Ｐを、さらに、下流においてロール状に巻き取っていく。

プリヒータ１２０ａと、プリントヒータ１２０ｂと、プリントヒータ１２０ｃと、ポストヒータ１２０ｄとには、温度制御のためのサーミスタがそれぞれ設けられている。プリヒータ１２０ａと、プリントヒータ１２０ｂと、プリントヒータ１２０ｃと、ポストヒータ１２０ｄとは、スリープモードから覚めると点灯し、媒体Ｐやモードに応じた設定温度に制御される。

インクジェット記録装置１００は、各ヒータが立ち上がれば、液体塗布面の形成が可能な状態になり、液体塗布面の形成のための初期動作を開始する。

インクジェット記録装置１００の制御部１０１は、液体塗布面の形成が開始されると、乾燥ヒータ１２０ｅの点灯を開始する。なお、液体塗布面が形成された媒体Ｐが乾燥ヒータ１２０ｅの場所まで搬送されるのには数十秒かかる。インクジェット記録装置１００の制御部１０１は、液体塗布面が形成された媒体Ｐが到着するまでに、フィラメント温度を目的の温度になるように（出力する電磁波の波長になるように）、乾燥ヒータ１２０ｅについて予備加熱を行なう。その後、インクジェット記録装置１００の制御部１０１は、液体塗布面が形成された媒体Ｐが到着したら、副走査の停止タイミングと同期して乾燥ヒータ１２０ｅを点灯する。

なお、点灯タイミングは、媒体Ｐの種類やモードにより変更可能となっている。なお、乾燥ヒータ１２０ｅをスリープモードの解除と同時に点灯させない理由は、不要に輻射加熱することによる媒体Ｐの劣化を防止するためである。

乾燥温度が高い場合、媒体Ｐに着弾した水分の蒸発が速いためドットが媒体Ｐ上に広がるレベリングと呼ばれる現象の程度が小さくなる。ドット密度が高く隣接ドット間の距離が短い場合、ドット同士が合一し大きなひとかたまりのドットとなりやすい。すなわち、乾燥温度が高いとレベリングし難くなりドットの合一を防ぎ独立したドットを得られやすくなる。逆に、乾燥温度を低くすればドットがレベリングしやすくなりドットが合一しやすくなる。ドットが独立していれば印刷表面が凹凸になりやすく光沢度は低下し、ドットが合一していれば表面が平滑になり光沢度は上昇する。このように乾燥温度も光沢度調整に利用することができる。

次に、キャリッジ３３について説明する。

ここで、図４はキャリッジ３３を上面から見た状態を概略的に示す図である。図４に示すように、インクジェット記録装置１００の制御部１０１は、媒体Ｐを副走査方向Ｂに搬送し、副走査方向Ｂに直交する主走査方向Ａにキャリッジ３３を走査して画像を形成する。

ところで、画像を形成する場合には、作像する画像の解像度に応じてスキャン数を変更して高解像度の画像を形成することができる。例えば、キャリッジ３３の移動方向（主走査方向Ａ）に対してヘッド３４の駆動周波数を高くしてより高い周波数でインクを吐出することにより、同じキャリッジ３３の移動速度でも主走査方向Ａの解像度を高くすることができる。また、同じ場所のパス数を増やし吐出タイミングを変えることでパス毎のドットの着弾位置を変えて高解像度化することができる。作像する解像度に応じて駆動周波数の変更のみで行っても良いし、駆動周波数とスキャン数を組み合わせても良い。

一方、媒体Ｐの移動方向（副走査方向Ｂ）に対しては、媒体Ｐの送り量を小さくすることで高解像度化が可能となる。例えば、ヘッド３４のノズルの間隔が３００ｄｐｉピッチであった場合、インターレース処理を行うことによって１回目のパスで形成されたドットの間に次のパスでドットを形成すれば６００ｄｐｉとすることができる。

インクジェット記録装置１００は、１層目を形成した後に重ねて２層目を形成する２層重ね印字を行う。より詳細には、インクジェット記録装置１００の制御部１０１は、１層目の印刷で原稿により指定された範囲すべてを印刷完了後、媒体Ｐを搬送方向と逆方向に移動させ、同じ開始位置から２層目を重ねて形成する。

なお、インクジェット記録装置１００の制御部１０１は、スキャン毎に１層目と２層目とを連続して形成してもかまわない。また、インクジェット記録装置１００の制御部１０１は、任意のエリア毎に１層目を完成後、２層目を形成する方法でも良い。なお、重ね塗りは２層に限るものではなく、２層以上の多層構造としてもかまわない。

以下、インクジェット記録装置１００の制御部１０１が２層で画像を形成する手法の一例について説明する。

図５は１層目のドットＸのドット配置を示す図、図６は図５に示す１層目のドットＸ上に２層目のドットＹを重ねたドット配置を示す図である。図５に示すように、１層目は媒体Ｐのメディア光沢の影響を排除する為に、媒体Ｐに対する被覆率が８０％以上となるように格子状にドットＸが配置されたベタパターンである。図６に示すように、２層目は図５に示す１層目のドットＸ上に、１層目の２倍の解像度で２層目のドットＹを配置したものである。図６に示すように、１層目のドットＸと同位置及びドットＸ間の空隙に２層目のドットＹを配置する為、表面凹凸が増加し入射光が散乱しやすくなり光沢度が低下する。

なお、図６においては一例として２倍の解像度としているが、上層の解像度は下層の２倍に限らず、下層以上の解像度となる装置で設定可能な解像度であれば任意の解像度で作像して良い。例えば、多層構造にした場合、最上層の表面凹凸に影響を与えるのは最上層に隣接する層である。そのため、少なくとも最上層に隣接する層を最上層の画像の解像度以下の解像度で形成することで、十分なマット調画像を得ることができる、という効果を奏する。

また、２層目の媒体Ｐに対する被覆率は２０〜８０％の範囲であることが望ましい。２０％以下では表面凹凸の数が少ないことなどから十分なマット調を得ることが難しく、８０％以上ではドットＹ同士が合一してしまい表面平滑性が高くなることで光沢度が高くなる為である。

また、２層目のドットＹは１層目のドットＸよりドット径が小さいハーフトーンで形成することが望ましい。インク滴量が多くドット径が大きくなると、１層目の空隙をインクで完全に埋めてしまい、かつ隣接ドットが合一するため表面平滑性が高くなり光沢度が上昇する為である。

なお、それぞれの層は単一のドット径となるインク滴で形成しても良いし、大滴、中滴、小滴など様々な滴サイズのインク滴により異なる大きさのドット径を組み合わせて形成しても良い。

なお、図６においては、例として２層の場合を挙げているが、２層に限らず最上層とその下層での組み合わせでも同様である。

下層の画像を、媒体Ｐに対する被覆率が８０％以上となる格子状のベタパターンで形成することにより、メディア隠蔽率を高くしメディア光沢の影響を排除することができる。また、最上層の画像を、媒体Ｐに対する被覆率が２０％以上８０％以下のハーフトーンで形成することにより、下層のドット空隙を隠蔽し、かつドット合一しない範囲で表面微細凹凸を形成し入射光を散乱させマット調の画像を得られる効果がある。

次に、インクジェット記録装置１００の制御部１０１がマルチパスとインターレース方式によりドットを配置する記録方式について説明する。

図７は、マルチパスとインターレースで作られるマスクパターンの一例を示す図である。図７に示す例は、媒体Ｐの同一領域に対して同一のノズル群または異なるノズル群によって複数回の主走査方向Ａのパスと、副走査方向Ｂに媒体Ｐを搬送する搬送量を調整するものである。これにより、媒体Ｐの同一領域に対してインターレースを行って画像を形成するインターレース方式を組み合わせて画像を形成するマルチスキャン方式のドットの記録順は、例えば図７（ａ）に示すようにマトリクス化することができる。このマトリクスは、マスクパターン（あるいは記録シーケンスマトリクス）と称される。

一例として挙げた図７（ａ）に示すマスクパターンは、２パス、１／２インターレース、総スキャン数を４スキャンとして印字を行う作像方法である。図７（ａ）に示すマスクパターンの数字１に該当するドットは図７（ｂ）に示す１回目のパスで印字し、同じく数字２に該当するドットは副走査送り後の２回目のパスで印字し、同じく数字３に該当するドットは次の副走査送り後の３回目のパスで印字し、同じく数字４に該当するドットは更に次の副走査送り後の４回目のパスで印字することになる。

なお、図７（ｃ）に示すように、１パス、１／２インターレース、２スキャンで作像することも可能である。

画像を形成するに当たり、上記のように複数のドット配置のマスクパターンを選択することができる。複数層を形成する場合において、最上層はドットの配置が分散している図７（ａ）のマスクパターンを使用することでドットの合一を抑制し、下層はドットが連続して打たれる図７（ｃ）のパターンを使用することでドットの合一が促進されベタ埋まりを確保することができる。

例えば、図７（ｄ）は図７（ａ）のマスクパターンにより２パス目まで作像したドットの状態、図７（ｅ）は図７（ｃ）のマスクパターンにより２パス目まで作像したドットを上から見た図である。

１パス目のドットを白丸、２パス目のドットを黒丸で示してある。図７（ｄ）の隣接ドット間距離は図７（ｅ）に比較して広く、４パスで画像を完成させるまでにドットが乾燥するためにドット間の合一が起こりにくい。一方、図７（ｅ）の状態では１パス目で隣接ドットが合一し、さらに２パス目で形成された黒丸のドット同士及び白丸のドットと黒丸のドットも合一する。

図７（ｄ）に示す状態は、４スキャンで図７（ｅ）に示す状態と同じ状態になる。しかしながら、図７（ａ）のマスクパターンによる作像によれば、ドットの乾燥を伴いながら画像が形成されるため、図７（ｃ）のマスクパターンによる作像よりもドットの合一が起こりにくい。

したがって、多層構造の画像を形成するにあたり、下層の画像形成では、解像度決定後その解像度の中で最も合一しやすいマスクパターンを選択し、最上層の画像形成では、その解像度の中で最もドット配置が分散しているマスクパターンを選択することで、効果的に光沢度を低下させることができる。

また、ドットを配置して画像を形成する際、ハーフトーン画像の形成ではディザ法や誤差拡散法などの中間調処理が行われ、中間調処理のマスクパターンが使用される。中間調処理のマスクパターンとドット記録順のマスクパターンの組み合わせでドットが合一し易いパターン、ドットが分散しやすいパターンを選択して使用することが望ましい。

なお、本実施の形態においては、マルチパスにより画像を形成する際にキャリッジ３３が摺動範囲端部で動作を停止するウェイト時間（画像の形成にかかるヘッド３４の往復移動の切り替え時の待機時間）を設けることができる。下層の画像形成においては、ドットの合一を促進するために、ウェイト時間を設けないか、もしくは、短時間のウェイト時間を設けることが望ましい。一方、最上層の画像形成ではドットの乾燥を促し合一を防ぐために、ある程度長いウェイト時間を設けることが望ましい。

すなわち、下層の画像の形成にかかるヘッド３４の往復移動の切り替え時の待機時間をＴ１、最上層の画像の形成にかかるヘッド３４の往復移動の切り替え時の待機時間をＴ２とした時、
Ｔ１≦Ｔ２
とする。これにより、ドットの乾燥を促しドット合一を抑制することでマット調の画像を得られる効果がある。

また、ドットの合一はスキャン速度やスキャン数である程度制御可能である。合一を促進するためには、スキャン速度をなるべく速く、スキャン数を少なくすると良い。一方、ドットの合一を抑制するためには、スキャン速度を遅く、スキャン数を多くするなどの方法があるが、さらにスキャン間に完全にキャリッジ３３の動作を停止する制御を行うことでさらに効果的にドット合一を防ぐことが可能となる。ウェイト時間は、乾燥温度、使用するメディア（媒体Ｐ）やインクの乾燥性、生産性とのバランスなどから適宜決めることができる。

次に、インクジェット記録装置１００の制御部１０１の制御による画像形成処理の流れについて説明する。図８は、画像形成処理の流れを概略的に示すフローチャートである。

図８に示すように、まず、制御部１０１は、Ｉ／Ｆ１０７を通じて画像データを取得する（ステップＳ１）。

次に、制御部１０１は、情報処理装置、画像読取装置、撮像装置等のホスト、外部装置や操作パネル１１４からの解像度のユーザー指定の有無を判断する（ステップＳ２）。制御部１０１は、解像度のユーザー指定が有る場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、ステップＳ３に進む。一方、制御部１０１は、解像度のユーザー指定が無く、推奨の解像度を自動設定する場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ６に進む。

ステップＳ３では、制御部１０１は、ユーザー指定に応じて、最上層の解像度を設定する。

続く、ステップＳ４では、制御部１０１は、ユーザー指定に応じて、下層の解像度を設定する。

次に、制御部１０１は、最上層の解像度が下層の解像度以上になっているかを判断する（ステップＳ５）。制御部１０１は、最上層の解像度が下層の解像度以上になっていないと判断した場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ３に戻る。一方、制御部１０１は、最上層の解像度が下層の解像度以上になっていると判断した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、制御部１０１は、最上層のデータと下層のデータとをそれぞれの解像度設定でレンダリングし、印刷データを生成する。

続くステップＳ７では、制御部１０１は、最上層と下層とのそれぞれの層の画像形成におけるスキャン間に完全にキャリッジ３３の動作を停止するウェイト時間について、ユーザーからの設定を受け付ける。

そして、ステップＳ８では、制御部１０１は、印刷データに基づき、最上層と下層とのそれぞれの作像シーケンスに基づく印刷データを出力する。

このように本実施の形態によれば、複数層の画像形成時に、最上層の画像の解像度を下層の画像の解像度以上の高解像度で形成することでドットの数を増加させることができ、かつ、下層の画像のドット上及びドット間に最上層の画像のドットを形成することで表面凹凸の数を増加させることができるので、十分なマット調画像を得ることができる。

また、本実施の形態によれば、インクを水性用インクのクリアインクとすることにより、マット調でかつ光透過性を得られる効果がある。また、インクを水性用インクのクリアインクとすることにより、擦りガラスフィルム等に利用できる効果がある。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。

第２の実施の形態は、１層目のドットＸ上に２層目の主滴によるドットＹを配置すると同時に、副滴によるドットＺを形成する点が、第１の実施の形態と異なる。以下、第２の実施の形態の説明では、第１の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態と異なる箇所について説明する。

図９は、第２の実施の形態にかかるドット配置例を示す図である。インクジェット記録装置１００の制御部１０１は、図９に示すように、第１の実施の形態で説明した図５に示す１層目のドットＸ上に、１層目の２倍の解像度で２層目の主滴によるドット（第１のドット）Ｙを配置すると同時に、２層目の主滴によるドットＹ以外の位置に副滴によるドット（第２のドット）Ｚを形成する。

図９に示すように、副滴によるドットＺは、２層目の主滴によるドットＹ以外の位置に形成される。これにより、表面の微細な凹凸がさらに増加し、光沢度を低下させることができる。また、２層目の主滴によるドットＹと同時に２層目の副滴によるドットＺが形成されるため、低い光沢度の画像を、生産性を高めて形成することができる。

なお、副滴のドットＺの形成位置は、図９のように必ずしも２層目の主滴によるドットＹの形成位置の間に全て形成されなくてもよく、副滴によるドットＺの数や大きさが限定されるものでもない。

ここで、図１０は副滴のドットＺの形成位置の変形例を示す図である。図１０（ａ）に示すように、インクジェット記録装置１００の制御部１０１は、副滴によるドットＺを、主滴によるドットＹより小さく形成してもよい。

また、インクジェット記録装置１００の制御部１０１は、図１０（ｂ）に示すように、副滴によるドットＺを、主滴によるドットＹより小さく、且つ、複数個を連続して形成してもよい。これにより、より光沢度を低下させることができ、マット効果を高くすることができる。

また、インクジェット記録装置１００の制御部１０１は、図１０（ｃ）に示すように、副滴によるドットＺを、２層目の形成済みの主滴によるドットＹ上に形成してもよく、更に副走査方向にずれた位置に形成してもよい。

次に、１層目のドットＸ上に、１層目の２倍の解像度で２層目の主滴によるドットＹを配置すると同時に、副滴によるドットＺを形成する手法例について説明する。

ここで、図１１は図５に示す画像データのドット配置で１層目を形成する際の駆動波形の例を示す図である。また、図１２は、図１１の駆動波形を用いてヘッド３４から１層目のインク滴の吐出状態を示す図である。

インクジェット記録装置１００の制御部１０１は、図１１に示す駆動波形を用い、インク滴をヘッド３４から吐出する。図１２に示すように、インク滴は、インク滴Ｄ１、インク滴Ｄ１よりも小滴であるインク滴Ｄ２に分離した状態で吐出されるが、インク滴Ｄ２の速度がインク滴Ｄ１の速度より速いために媒体Ｐへ着弾する前に二つのインク滴Ｄ１，Ｄ２が空中で融合して滴Ｄとなり、媒体Ｐ上における画像データの記録解像度の位置にドットＸが形成される。

図１３は、２層目のインク滴の吐出状態を示す図である。インクジェット記録装置１００の制御部１０１は、２層目のインク滴をヘッド３４から吐出する際に、図１３に示すように、媒体Ｐとヘッド３４とのギャップを１層目形成時よりも狭くする。

媒体Ｐとヘッド３４とのギャップを１層目形成時よりも狭くする手法としては、キャリッジ３３を摺動自在に保持するメインガイドロッド３１及びサブ板金ガイド３２を上下方向に昇降可能とすることが考えられる。例えば、メインガイドロッド３１及びサブ板金ガイド３２にカム部材を設け、当該カム部材を回転させることでキャリッジ３３を昇降させ、媒体Ｐとヘッド３４とのギャップ（距離）を変更することができる。カム部材を回転させる手段は、カム部材を回転させる駆動源を配置して、当該駆動源をインクジェット記録装置１００の制御部１０１が駆動制御することにより実現される。

そして、インクジェット記録装置１００の制御部１０１は、図１１に示す１層目と同様の駆動波形を用いて、例えば図６に示したように解像度が２倍になるタイミングでインク滴をヘッド３４から吐出する。インク滴は、インク滴Ｄ１（主滴）、インク滴Ｄ１よりも小滴であるインク滴Ｄ２（副滴）に分離した状態で吐出されるが、図１３に示すようにヘッド３４と媒体Ｐとの距離が近くなると、インク滴Ｄ２（副滴）の速度がインク滴Ｄ１（主滴）の速度より速くても、インク滴Ｄ１（主滴）は、インク滴Ｄ２（副滴）と融合前に、インク滴Ｄ２（副滴）から離れた位置に着弾する。

これにより、図９や図１０に示すように、２層目の主滴によるドットＹ以外の位置にも２層目の副滴によるドットＺが形成され、表面の微細な凹凸を増やすことができる。

さらに、例えば図１１に示す駆動波形の引き込みを大きく(立下り電位を低く)、立ち上がり電位の高さを低くすることで、図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、吐出量を減らしてドットＺを小さくすることができる。

また、図１１に示す駆動波形の駆動パルスを増やすことで、図１０（ｂ）（ｃ）に示すように、インク滴Ｄ２（副滴）の滴数を増やし、ドットＺを連続して形成することができる。これにより、表面の微細な凹凸を更に増やし、光沢度低下の効果を上げることができる。

さらにまた、媒体Ｐとヘッド３４とのギャップを更に小さく、若しくは図１１に示す駆動波形の駆動電圧を下げて滴吐出速度を遅らせることにより、図１０（ｃ）に示すように、インク滴Ｄ１（主滴）から離れた位置にインク滴Ｄ２（副滴）を配置する（一部がインク滴Ｄ１（主滴）と重なってもよい）ことができる。

なお、インク滴Ｄ２（副滴）によるドットの形成方法は、本実施形態で開示した方法に限定されない。例えば、２層目のドットの形成時に駆動電圧を変更する、駆動波形やヘッド温度、走査速度を変更するなどの方法でもよい。また、ヘッド３４の近傍へファンを取り付けることにより、風圧によってインク滴の着弾位置をずらしてもよい。

このように本実施形態によれば、主滴による最上層のドット形成時に、副滴による最上層のドットを形成させることにより、ドット数増加、表面の微細な凹凸を増やして光沢度を低下させることができる。

なお、上記実施の形態では、本発明の液体吐出装置を、広幅シリアル型インクジェット記録装置に適用した例を挙げて説明するが、各種のインクジェット記録装置にも適用することができる。

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、液体を吐出させる装置である。液体吐出装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

この液体吐出装置は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

例えば、液体吐出装置として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

また、液体吐出装置は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

また、液体吐出装置は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

また、液体吐出装置としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

３３ ヘッド
１００ 液体吐出装置
１０１ 制御部

特開２０１１−２２４９５５号公報

Claims (10)

1. 液体を吐出するヘッドと、
   媒体に対する前記ヘッドからの前記液体の吐出を制御して、少なくとも２層以上からなる画像を前記媒体に形成する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   最上層の画像の解像度を下層の画像の解像度以上の解像度で形成し、かつ、前記下層の画像のドット上及びドット間に前記最上層の画像のドットを形成する、
   ことを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記制御部は、
   前記下層の画像を、前記媒体に対する被覆率が８０％以上となる格子状のベタパターンで形成し、
   前記最上層の画像を、前記媒体に対する被覆率が２０％以上８０％以下のハーフトーンで形成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記制御部は、
   前記下層の画像の形成にかかる前記ヘッドの往復移動の切り替え時の待機時間をＴ１、前記最上層の画像の形成にかかる前記ヘッドの往復移動の切り替え時の待機時間をＴ２とした時、
   Ｔ１≦Ｔ２
   とする、
   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. 前記液体は、水性用インクのクリアインクである、
   ことを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の液体吐出装置。
5. 前記下層は、前記最上層に隣接する層である、
   ことを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の液体吐出装置。
6. 前記制御部は、
   前記最上層の画像のドット形成において、前記下層の画像のドット上、及び前記下層の画像のドット間に前記最上層の画像の第１のドットを形成するとともに、当該第１のドットとは別に前記最上層の画像の第２のドットを形成する、
   ことを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の液体吐出装置。
7. 前記制御部は、
   前記最上層の画像の第２のドットを、前記第１のドット以外の位置に形成する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
8. 前記制御部は、
   前記最上層の画像の第２のドットを、複数個を連続して形成する、
   ことを特徴とする請求項６または７に記載の液体吐出装置。
9. ヘッドから媒体に対する液体の吐出を制御して、少なくとも２層以上からなる画像を前記媒体に形成する液体吐出装置を制御するコンピュータに、
   最上層の画像の解像度を下層の画像の解像度以上の解像度で形成し、かつ、前記下層の画像のドット上及びドット間に前記最上層の画像のドットを形成する機能を実現させるためのプログラム。
10. ヘッドから媒体に対する液体の吐出を制御して、少なくとも２層以上からなる画像を前記媒体に形成する液体吐出装置における液体吐出方法において、
    最上層の画像の解像度を下層の画像の解像度以上の解像度で形成し、かつ、前記下層の画像のドット上及びドット間に前記最上層の画像のドットを形成する工程を含む、
    ことを特徴とする液体吐出方法。

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