JP2023005669A - インク吐出制御装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクの合一を抑制し、かつベタ埋め性などの印刷画像の画質の向上を図ることができるインク吐出制御装置および方法を提供する。【解決手段】印刷媒体に対してインクを吐出して印刷画像を形成する第１および第３のヘッド１１，１３と、印刷媒体に対してインクの凝集剤を含む処理液を塗工する第２のヘッド１２と、第１～第３のヘッド１１～１３を制御して、印刷媒体中の所定領域の印字率が予め設定された閾値に到達するまでインクを吐出した後、処理液を塗工し、その処理液の塗工後に残りの印字率に応じたインクを吐出する２段階インク吐出制御を行う印刷制御装置２０を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、印刷媒体に対してインクを吐出して印刷画像を形成するインク吐出制御装置および方法に関するものである。

従来、紙およびフィルムなどの印刷媒体に対して、インクジェットヘッドからインクを吐出して印刷を施すインクジェット印刷装置が提案されている。

フィルムなどの非浸透基材に対してインクジェット印刷を行う場合、布や紙、また吸収層を塗工した合成紙などの浸透性基材と異なり、インクが基材に吸収されないため、インクドット同士の合一が発生する。インクドット同士の合一とは、隣接するインクドット同士が結合して１つのインクドットになってしまう現象である。

このようなインクドット同士の合一を防ぐ目的で、たとえば特許文献１においては、凝集剤を含む処理液を塗布した後に、インクを吐出して印刷画像を形成する方法が提案されている。

特開２０１９－１１１７６３号公報

しかしながら、水との接触角が高い非浸透基材である、たとえば塩化ビニルフィルムなどの場合には、処理液の基材に対する濡れ性が悪いため、基材に処理液を塗布した場合、図１９に示すように、処理液は、半球の形状に近い液滴の状態で基材上に留まる。

このような処理液の液滴の上にインクが着弾した場合、薄く濡れ拡がった処理液の層の上にインクが着弾する場合と比較して、次のような問題が起こることが明らかになった。

処理液の液滴は、局所的に存在するため凝集力が高い。そのためインクが着弾して処理液の液滴と接触した場合、図２０に示すように、即座に凝集するためにドットゲインが得られない。このことにより、ベタ埋め性などの画質が悪化する上、所望の画像を得るための必要なインク量が増大する。なお、ベタ埋め性とは、インクのドットゲインなどによって基材上をインクドットでどの程度埋めることができるかの基準である。

さらに、処理液の液滴上にインクが着弾した場合、図２１に示すように、インクの着弾位置が狙いの着弾位置からずれてしまったり、インクのドット形状がいびつになるため、画質が悪化する。

なお、処理液が、上述したように液滴にならず、図２２に示すように薄く拡がっている場合には、インクが濡れ拡がりやすく、十分にドットゲインを得ることができ、狙った位置に近いところに着弾させることができ、ドット形状も真円に近い状態とすることができる。

本発明は、インクの合一を抑制しつつ、ベタ埋め性などの印刷画像の画質の向上を図ることができるインク吐出制御装置および方法を提供することを目的とする。

本発明のインク吐出制御装置は、印刷媒体に対してインクを吐出して印刷画像を形成するインク吐出部と、印刷媒体に対してインクの凝集剤を含む処理液を塗工する処理液塗工部と、インク吐出部および処理液塗工部を制御して、印刷媒体中の所定領域の印字率が予め設定された閾値に到達するまでインクを吐出した後、処理液を塗工し、その処理液の塗工後に残りの印字率に応じたインクを吐出する２段階インク吐出制御を行う制御部とを備える。

本発明のインク吐出制御装置によれば、インク吐出部および処理液塗工部を制御して、印刷媒体中の所定領域の印字率が予め設定された閾値に到達するまでインクを吐出した後、処理液を塗工し、その処理液の塗工後に残りの印字率に応じたインクを吐出する２段階インク吐出制御を行うようにしたので、１回目のインク吐出時にインクの合一を抑制することができ、かつその後の処理液の塗工および２回目のインク吐出によって、ドットゲインを十分に確保することができ、ドット形状も真円に近い状態とすることができる。これにより、ベタ埋め性などの印刷画像の画質を向上させることができる。

本発明のインク吐出制御装置の一実施形態を用いたインクジェット印刷装置の概略構成を示す図 図１に示すインクジェット印刷装置を矢印Ａ方向から見た図 第１の実施形態のインクジェット印刷装置のヘッドユニットの概略構成を示す上面図 インクジェット印刷装置の制御系の構成を示すブロック図 印字率とインクドットの合一率との関係の一例を示す図 第１の実施形態のインクジェット印刷装置の印刷動作を説明するための図 第１の実施形態のインクジェット印刷装置の印刷動作を説明するための図 第１の実施形態のインクジェット印刷装置の印刷動作を説明するための図 第２の実施形態のインクジェット印刷装置のヘッドユニットの概略構成を示す上面図 第２の実施形態のインクジェット印刷装置の印刷動作を説明するための図 第２の実施形態のインクジェット印刷装置の印刷動作を説明するための図 ヘッドユニットのその他の構成例を示す図 図１２に示すヘッドユニットを用いた印刷動作を説明するための図 図１２に示すヘッドユニットを用いた印刷動作を説明するための図 図１２に示すヘッドユニットを用いた印刷動作を説明するための図 図１２に示すヘッドユニットを用いた印刷動作を説明するための図 図１２に示すヘッドユニットを用いた印刷動作を説明するための図 ヘッドユニットのその他の構成例を示す図 処理液の液滴が形成されている例を示す図 処理液の液滴にインクが着弾した場合のインクの凝集を説明するための図 処理液の液滴にインクが着弾した場合のインクドットの着弾位置ずれを説明するための図 処理液が濡れ広がる様子を示す図

以下、図面を参照して本発明のインク吐出制御装置の第１の実施形態を用いたインクジェット印刷装置について詳細に説明する。本実施形態のインクジェット印刷装置は、インク吐出制御の構成に特徴を有するものであるが、まずは、インクジェット印刷装置全体の構成について説明する。図１は、本実施形態のインクジェット印刷装置１の概略構成図である。また、図２は、図１に示すインクジェット印刷装置１を矢印Ａ方向から見た図である。なお、以下に示す実施形態の説明では、図１に矢印で示す上下左右前後を、インクジェット印刷装置１における上下左右前後方向とする。

本実施形態のインクジェット印刷装置１は、図１に示すように、基台２と、脚台３と、プラテン４と、レール部５と、ヘッドユニット１０とを備えている。なお、本実施形態においては、ヘッドユニット１０が、本発明のインク吐出部に相当する。

基台２は、前後方向に延設された柱状部材であって、左右方向に間隔を空けて平行に配置されている。２本の基台２の底面には、それぞれ２つの車輪２ａが設けられている。

各基台２上には、それぞれ脚台３が立設されている。そして、互いに向かい合う２つの脚台３の上面に、プラテン４が支承されている。

プラテン４の前後には、弧状に形成された前方用ガイド４ａおよび後方用ガイド４ｂが延設されている。また、プラテン４の下部には、図２に示すように、ファン４ｄが設置されたバキューム室４ｃが設けられている。なお、図１においては、バキューム室４ｃは図示省略している。

バキューム室４ｃのファン４ｄが回転することによってバキューム室４ｃ内が負圧となり、プラテン４に形成された吸引孔（図示省略）に吸引力が発生する。プラテン４の吸引孔に発生した吸引力によって、プラテン４上に印刷媒体Ｐが吸着する。

また、プラテン４の後方には、図２に示すように、駆動ローラ６および加圧ローラ７が対向して設けられている。なお、図１においては、駆動ローラ６および加圧ローラ７は図示省略している。

駆動ローラ６は、プラテン４の延伸方向に延設された長尺状のローラであって、後述する搬送駆動モータ６１（図４参照）によって回転する。

加圧ローラ７は、駆動ローラ６と同様に、プラテン４の延伸方向に延設された長尺状のローラであって、図示省略した昇降機構によって昇降可能に支持されている。

そして、後方用ガイド４ｂ上の印刷媒体Ｐが、駆動ローラ６と加圧ローラ７によって挟持され、加圧ローラ７によって印刷媒体Ｐが押圧された状態で駆動ローラ６が回転することによって、印刷媒体Ｐが前方に送り出される。

インクジェット印刷装置１の基台２の前側には、印刷媒体Ｐを巻き取る芯体８ａを着脱可能に保持する巻き取り側芯体保持部８が設けられている。巻き取り側芯体保持部８は、トルクリミッタ（図示省略）を介して巻き取り駆動モータ８１（図４参照）に連係しており、巻き取り駆動モータ８１によって巻き取り側芯体保持部８が回転するよう構成されている。

また、インクジェット印刷装置１の基台２の後ろ側には、印刷媒体Ｐがロール状に巻かれたロール体の芯体９ａを着脱可能に保持する供給側芯体保持部９が設けられている。供給側芯体保持部９は、トルクリミッタ（図示省略）を介して供給駆動モータ９１（図４参照）に連係しており、供給駆動モータ９１によって供給側芯体保持部９が回転するよう構成されている。

そして、図２に示すように、供給側芯体保持部９に保持されたロール体（印刷媒体Ｐ）が引き出され、後方用ガイド４ｂ、駆動ローラ６と加圧ローラ７との間、プラテン４上、前方用ガイド４ａを経由して、巻き取り側芯体保持部８に保持された芯体８ａに巻き取られるように構成されている。

２つの脚台３の上部には、図示省略した支持部材を介してレール部５が架設されている。レール部５は、左右方向に延設されたレール（図示省略）とレール上においてヘッドユニット１０を左右方向に往復移動させる主走査駆動モータ５１（図４参照）を備えている。

印刷媒体Ｐとしては、ポリ塩化ビニル、ナイロンおよびＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）などの平滑化フィルムを用いることができる。なお、ポリ塩化ビニルに対する水の接触角は８７°程度であり、ナイロンフィルムに対する水の接触角は７０°程度であり、ＰＥＴに対する水の接触角は９０°程度である。本発明は、水の接触角が６０°以上の印刷媒体Ｐに印刷を行う場合に特に有効である。

次に、本実施形態のヘッドユニット１０について説明する。図３は、ヘッドユニット１０の概略構成を示す上面図である。

本実施形態のヘッドユニット１０は、図３に示すように、第１のヘッド１１と、第２のヘッド１２と、第３のヘッド１３とを備えている。本実施形態においては、第１のヘッド１１が、本発明の第１のインク吐出ヘッドに相当し、第２のヘッド１２が、本発明の処理液吐出ヘッド（処理液塗工部）に相当し、第３のヘッド１３が、第２のインク吐出ヘッドに相当し、第１および第３のヘッド１１，１３によってインク吐出部が構成される。本実施形態では、ヘッドユニット１０を上述したような構成としたので、より簡易な吐出制御によって、後述する２段階インク吐出制御を行うことができる。

第１のヘッド１１は、第１のインクジェットヘッド１１ａ、第２のインクジェットヘッド１１ｂ、第３のインクジェットヘッド１１ｃおよび第４のインクジェットヘッド１１ｄの４つのインクジェットヘッドが設けられている。

第１～第４のインクジェットヘッド１１ａ～１１ｄは、インクを吐出するノズルが前後方向（印刷媒体Ｐの搬送方向）に多数配列されたものである。第１～第４のインクジェットヘッド１１ａ～１１ｄは、それぞれ異なる色のインクを吐出するインクジェットヘッドであり、たとえばＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）およびＫ（ブラック）のインクを吐出する。インクとしては、水性顔料インクを用いることが好ましい。

第２のヘッド１２は、処理液を吐出するノズルが前後方向（印刷媒体Ｐの搬送方向）に多数配列されたものである。第２のヘッド１２の構成としては、インクジェットヘッドと同様である。処理液は、インク液滴の合一と滲みを抑制し、発色性を向上させるための液体であるが、既に公知（たとえば特開２０２０－１３８４５６号公報に記載されている前処理剤Ｂ）なものを用いることができる。

具体的には、処理液は、少なくとも水、凝集剤および界面活性剤を含むことが好ましい。また、上記凝集剤は、カチオン性の水溶性カチオン樹脂であることが好ましい。なお、凝集剤としては、水溶性カチオン樹脂に限らず、多価金属塩、有機酸・無機酸などがある。

第３のヘッド１３は、第１のヘッド１１と同様の構成であり、第５のインクジェットヘッド１３ａ、第６のインクジェットヘッド１３ｂ、第７のインクジェットヘッド１３ｃおよび第８のインクジェットヘッド１３ｄの４つのインクジェットヘッドが設けられている。

第５～第８のインクジェットヘッド１３ａ～１３ｄも、それぞれ異なる色のインクを吐出するインクジェットヘッドであり、たとえばＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）およびＫ（ブラック）のインクを吐出する。

第１のヘッド１１、第２のヘッド１２および第３のヘッド１３は、図３に示すように、印刷媒体Ｐの搬送方向（前後方向）に並べて配列される。

第１～第３のヘッド１１～１３は、キャリッジ１０ａによって保持されており、その吐出面がキャリッジ１０ａから露出するように設置されている。

図４は、本実施形態のインクジェット印刷装置１の制御系の構成を示すブロック図である。インクジェット印刷装置１は、印刷制御装置２０からの制御信号に応じて、図４に示す制御対象の各部を動作させる。なお、本実施形態においては、印刷制御装置２０が、本発明の制御部に相当する。

印刷制御装置２０とインクジェット印刷装置１とは、ＬＡＮ（Local Area Network）またはインターネット回線などの通信回線によって接続されており、互いに通信可能に構成されている。通信回線は、有線でも無線でもよい。

印刷制御装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリおよびハードディスクなどを備えたコンピュータから構成される。印刷制御装置２０は、入力された印刷ジョブなどに基づいて、半導体メモリまたはハードディスクなどの記憶媒体に予め記憶された印刷制御プログラムを実行し、かつ電気回路を動作させることによって図４に示す各部を制御する。

印刷制御装置２０は、印刷対象の原稿画像に対してＲＩＰ（Raster Image Processor）処理を施し、ビットマップ形式のラスターデータからなる印刷画像を生成する。そして、印刷制御装置２０は、生成した印刷画像に基づいて、第１のヘッド１１および第３のヘッド１３を制御してインク吐出を行う。

また、印刷制御装置２０は、高印字率領域特定部２０ａを備えている。高印字率領域特定部２０ａは、印刷画像内における高印字率領域を特定する。高印字率領域とは、印刷画像の印字率が予め設定された閾値以上の領域である。

なお、本明細書における印字率は、印刷媒体Ｐ内の所定の領域に所定のドット密度で印字した場合に、上記所定の領域内が全てドットで埋まる状態を１００％とする。たとえば単色のインクで印字する場合には、印刷媒体Ｐ内の所定の領域内が全て単色のインクドットで埋まる場合、すなわち単色のインクのベタ画像となる場合を印字率１００％とする。また、複数の色のインクで印字する場合には、印刷媒体Ｐ内の所定の領域内が各色のインクドットで埋まる場合を印字率１００％とする。

図５は、２０００μｍ×３０００μｍの領域に対して処理液無しでインクを吐出した場合における印字率とインクドットの合一率との関係の一例を示す図である。合一率とは、合一している着弾ドット数／着弾ドット数総数である。図５に示す例では、印字率４５％程度であればインクドットの合一が少ないため、処理液を用いなくても印刷画像への悪影響が少ない印字率であると言える。このことから、本実施形態では、高印字率領域とする閾値として、たとえば４０％に設定する。なお、高印字率領域の閾値の設定方法としては、これに限らず、実際に印字率を変化させて印刷を行い、印刷画像を視認した場合にインクドットの合一が多くなる手前の印字率を閾値に設定するようにしてもよい。

そして、印刷制御装置２０は、上述した高印字率領域特定部２０ａによって高印字率領域を特定することによって、印刷画像内に高印字率領域が存在するか否かを確認し、高印字率領域が存在する場合には、その高印字率領域に対してのみ、２段階インク吐出制御を行って印刷画像を形成する。なお、高印字率領域を特定するためのパラメータとして印字率の代わりにインク量やドット密度などを用いてもよく、印刷媒体Ｐ上に吐出されるインク量やドット密度に関するパラメータであれば印字率というパラメータに限定されない。以下、本実施形態の２段階インク吐出制御について説明する。

印刷制御装置２０は、高印字率領域に対して２段階インク吐出制御を行う際には、まず、第１のヘッド１１を制御することによって、印刷媒体Ｐに対してインクを吐出して印刷画像を形成するが、この際、印刷媒体Ｐに対する印字率が、予め設定された閾値に到達するまでインクを吐出する。予め設定された閾値とは、最終的に得られる印刷画像の印字率よりも低い印字率であり、たとえば２０％～４０％に設定される。

印刷制御装置２０は、第１のヘッド１１によるインク吐出を行った後、第２のヘッド１２を制御することによって、高印字率領域に対して処理液として処理液を吐出する。

次いで、印刷制御装置２０は、第２のヘッド１２による処理液の吐出を行った後に、第３のヘッド１３を制御することによって、処理液を吐出した領域に対して、残りの印字率に応じたインクを吐出する。残りの印字率とは、最終的に得られる印刷画像の印字率に到達するまでの残りの印字率である。たとえば第１のヘッド１１によるインク吐出の印字率が４０％である場合には、第３のヘッド１３によるインク吐出の印字率は残りの６０％である。

上述したように、本実施形態の印刷制御装置２０は、印刷媒体Ｐの印字率が所定の閾値になるまでインク吐出を行った後、処理液を吐出し、その処理液の吐出の後に残りの印字率に応じたインク吐出を行う。

これにより、１回目のインク吐出時にはドットゲインを十分に確保することができ、狙った位置に近いところに着弾させることができ、ドット形状も真円に近い状態とすることができる。次いで処理液の塗工および２回目のインク吐出によって、処理液を先に吐出することによるインクのドットゲインの低下、着弾位置ズレ、ドット形状悪化などの悪影響を最小限に抑えつつ、ドット合一や滲みを抑制した画像を形成することができる。したがって、ベタ埋め性などの印刷画像の画質を向上させることができる。

なお、印刷制御装置２０は、高印字率領域以外の印刷画像の領域については、第１のヘッド１１または第３のヘッド１３を制御して印刷画像を形成するか、もしくは第１のヘッド１１と第３のヘッド１３の両方を制御して印刷画像を形成するが、第２のヘッド１２による処理液の吐出は行わないように制御する。本実施形態においては、高印字率領域に対してのみ２段階インク吐出制御を行うようにし、それ以外の領域には、処理液を吐出しないようにしたので、処理液の量を削減することができる。

次に、本実施形態のインクジェット印刷装置１の印刷動作の全体の流れについて、図６～図８を参照しながら説明する。

まず、図２に示すように、供給側芯体保持部９にロール体が設置され、そのロール体（印刷媒体Ｐ）が引き出され、後方用ガイド４ｂ、駆動ローラ６と加圧ローラ７との間、プラテン４上、前方用ガイド４ａを経由して、巻き取り側芯体保持部８に保持された芯体８ａに巻き付けられる。

そして、印刷制御装置２０は、供給側芯体保持部９、巻き取り側芯体保持部８および駆動ローラ６を回転させることによって、印刷媒体Ｐを送り出し、印刷初期位置まで到達した時点で印刷媒体Ｐの送り出しを一旦停止する。

次に、印刷制御装置２０は、主走査駆動モータ５１を動作させ、レール部５上においてヘッドユニット１０を第１の方向（たとえば右方向）に移動させる。そして、印刷制御装置２０は、図６に示すように、ヘッドユニット１０の移動とともに、ヘッドユニット１０の第１のヘッド１１を動作させ、第１の走査ラインにインクを吐出する。この際、第１の走査ラインに高印字率領域が存在する場合には、その高印字率領域については、印字率が所定の閾値に到達するまでインクを吐出する。なお、最初の第１の走査ラインの走査の際には、第２のヘッド１２および第３のヘッド１３は動作させない。

次いで、印刷制御装置２０は、図７に示すように、第２のヘッド１２の直下に、第１の走査ラインが配置されるように、印刷媒体Ｐを１走査ライン分だけ送り出す。

そして、印刷制御装置２０は、レール部５上においてヘッドユニット１０を第１の方向とは逆の第２の方向（たとえば左方向）に移動させる。印刷制御装置２０は、この際、第１の走査ラインに高印字率領域が存在する場合には、第２のヘッド１２を制御し、高印字率領域に対してのみ処理液を吐出し、高印字率領域以外の領域には、処理液を吐出しない。また、印刷制御装置２０は、第１の走査ラインに高印字率領域が存在しない場合には、処理液を吐出しない。

また、印刷制御装置２０は、上述したように第１の走査ラインに処理液を吐出するとともに、第１のヘッド１１を動作させ、第１の走査ラインの次の第２の走査ラインにインクを吐出する。この際のインク吐出（印字率）の制御は、第１の走査ラインの場合と同様である。

続いて、印刷制御装置２０は、印刷媒体Ｐを１走査ライン分だけ送り出し、図８に示すように、第３のヘッド１３の直下に第１の走査ラインを配置し、第２のヘッド１２の直下に第２の走査ラインを配置し、第１のヘッド１１の直下に、第２の走査ラインの次の第３の走査ラインを配置させる。

そして、印刷制御装置２０は、レール部５上においてヘッドユニット１０を第１の方向に移動させ、その移動とともに、第１～第３のヘッド１１～１３を動作させることによって、第１の走査ラインに２回目のインク吐出を行い、第２の走査ラインに処理液を吐出し、第３の走査ラインに１回目のインク吐出を行う。

印刷制御装置２０は、第１の走査ラインに高印字率領域が存在する場合には、その高印字領域に対して、残りの印字率に応じたインクを吐出して印刷画像を形成する。なお、第２の走査ラインへの処理液の吐出制御については、上述した第１の走査ラインの場合と同様である。また、第３の走査ラインへのインク吐出（印字率）制御については、第１の走査ラインの場合と同様である。

次いで、印刷制御装置２０は、印刷媒体Ｐを１走査ライン分だけ送り出し、第３のヘッド１３の直下に第２の走査ラインを配置し、第２のヘッド１２の直下に第３の走査ラインを配置し、第１のヘッド１１の直下に、第３の走査ラインの次の第４の走査ラインを配置させる。

そして、印刷制御装置２０は、レール部５上においてヘッドユニット１０を第２の方向に移動させ、その移動とともに、第１～第３のヘッド１１～１３を動作させることによって、第２の走査ラインに２回目のインク吐出を行い、第３の走査ラインに処理液を吐出し、第４の走査ラインに１回目のインク吐出を行う。

印刷制御装置２０は、第２の走査ラインに高印字率領域が存在する場合には、その高印字領域に対して、残りの印字率に応じたインクを吐出して印刷画像を形成する。なお、第３の走査ラインへの処理液の吐出制御については、上述した第１の走査ラインの場合と同様である。また、第４のラインへのインク吐出（印字率）制御については、第１の走査ラインの場合と同様である。

以後、印刷制御装置２０は、上記と同様に、１走査ライン分の印刷媒体Ｐの送り出しと、レール部５上におけるヘッドユニット１０の第１の方向または第２の方向への移動とを交互に繰り返しながら、第ｎの走査ラインへの２回目のインク吐出、第ｎ－１の走査ラインへの処理液の吐出および第ｎ－１の走査ラインへの１回目のインク吐出を順次繰り返して行う。

次に、本発明のインク吐出制御装置の第２の実施形態を用いたインクジェット印刷装置について説明する。第２の実施形態のインクジェット印刷装置は、第１の実施形態のインクジェット印刷装置１とヘッドユニット１０の構成が異なり、２段階インク吐出制御の方法が異なる。それ以外の構成については、第１の実施形態のインクジェット印刷装置１と同様である。以下、第１の実施形態のインクジェット印刷装置１と異なる点を中心に説明する。

図９は、第２の実施形態のインクジェット印刷装置におけるヘッドユニット１５の上面図である。ヘッドユニット１５は、図９に示すように、第１のヘッド１６、第２のヘッド１７および第３のヘッド１８を備えている。

ヘッドユニット１５の第１のヘッド１６は、第１の実施形態のヘッドユニット１０の第１のヘッド１１と同様である。そして、第１の実施形態のヘッドユニット１０においては、第２のヘッド１２と第３のヘッド１３を前後方向（印刷媒体Ｐの搬送方向）に並べるようにしたが、第２の実施形態のヘッドユニット１５においては、第２のヘッド１７と第３のヘッド１８を左右方向（ヘッドユニット１０の移動方向）に並べるようにしている。

第２のヘッド１７の構成および機能については、第１の実施形態の第２のヘッド１２と同様であり、印刷媒体Ｐに対して処理液を吐出するものである。また、第３のヘッド１８の構成および機能については、第１の実施形態の第３のヘッド１３と同様であり、２回目のインク吐出を行うものである。

第１～第３のヘッド１６～１８は、キャリッジ１５ａによって保持されており、その吐出面がキャリッジ１５ａから露出するように設置されている。

そして、第１の実施形態においては、第２のヘッド１２によって印刷媒体Ｐに対して処理液を吐出した後、１走査ライン分の走査時間だけ間隔を空けて第３のヘッド１３によって印刷媒体Ｐに対して２回目のインク吐出を行うようにしたが、第２の実施形態においては、第２のヘッド１７からの処理液の吐出と第３のヘッド１８からの処理液の吐出とを同時期に行うようにしている。具体的には、第２のヘッド１７と第３のヘッド１８とで同一の走査ラインを走査している間に、第２のヘッド１７からの処理液の吐出と第３のヘッド１８からの処理液の吐出とを行う。

したがって、上述した同時期とは、たとえばキャリッジ１５ａの左右方向の幅を３０ｃｍとし、ヘッドユニット１５の左右方向（印刷媒体Ｐの搬送方向に直交する方向）の移動速度を１ｍ／ｓとした場合、キャリッジ１５ａの左右方向の一端から他端までの移動時間は０．３ｓであるので、同時期とは、処理液の吐出タイミングと２回目のインクの吐出タイミングとの時間間隔が、０．５ｓ以下であって、好ましくは０．３ｓ以下である。

好ましい処理液の吐出タイミングと２回目のインクの吐出タイミングとの時間間隔について説明する。特に、水の接触角が６０°以上の印刷媒体においては、処理液を吐出する量によっては処理液が着弾した直後から時間経過とともに着弾液滴同士の合一が進んでしまい、処理液の塗工ムラになってしまうことがある。そのため、処理液の吐出タイミングと２回目のインクの吐出タイミングとの時間間隔は短い方が好ましく、上記時間間隔は、１ｓ以下であることが好ましい。

したがって、同時期とは、１ｓ以下とすることが好ましく、より好ましくは０．５ｓ以下であり、さらに好ましくは０．３ｓ以下である。なお、上述した時間間隔の範囲内であれば、処理液の吐出タイミングと２回目のインクの吐出タイミングとはどちらが先でもよい。

次に、第２の実施形態のインクジェット印刷装置の印刷動作の全体の流れについて、図１０および図１１を参照しながら説明する。

まず、図２に示すように、供給側芯体保持部９にロール体が設置され、そのロール体（印刷媒体Ｐ）が引き出され、後方用ガイド４ｂ、駆動ローラ６と加圧ローラ７との間、プラテン４上、前方用ガイド４ａを経由して、巻き取り側芯体保持部８に保持された芯体８ａに巻き付けられる。

そして、印刷制御装置２０は、供給側芯体保持部９、巻き取り側芯体保持部８および駆動ローラ６を回転させることによって、印刷媒体Ｐを送り出し、印刷初期位置まで到達した時点で印刷媒体Ｐの送り出しを一旦停止する。

次に、印刷制御装置２０は、主走査駆動モータ５１を動作させ、レール部５上においてヘッドユニット１５を第１の方向（たとえば右方向）に移動させる。そして、印刷制御装置２０は、図１０に示すように、ヘッドユニット１５の移動とともに、ヘッドユニット１５の第１のヘッド１６を動作させ、第１の走査ラインにインクを吐出して印刷画像を形成する。この際、第１の走査ラインに高印字率領域が存在する場合には、その高印字率領域については、印字率が所定の閾値に到達するまでインクを吐出する。なお、最初の第１の走査ラインの走査の際には、第２のヘッド１７および第３のヘッド１８は動作させない。

次いで、印刷制御装置２０は、図１１に示すように、第２のヘッド１７および第３のヘッド１８の直下に、第１の走査ラインが配置されるように、印刷媒体Ｐを１走査ライン分だけ送り出す。

そして、印刷制御装置２０は、レール部５上においてヘッドユニット１５を第１の方向とは逆の第２の方向（たとえば左方向）に移動させる。印刷制御装置２０は、この際、第１の走査ラインに高印字率領域が存在する場合には、第２のヘッド１７を制御し、高印字率領域に対してのみ処理液を吐出し、高印字率領域以外の領域には、処理液を吐出しない。また、印刷制御装置２０は、第１の走査ラインに高印字率領域が存在しない場合には、処理液を吐出しない。また、印刷制御装置２０は、上述した第２のヘッド１７からの処理液の吐出と同時期に、第３のヘッド１８から２回目のインク吐出を行う。

また、印刷制御装置２０は、上述したように第１の走査ラインに処理液および２回目のインクを吐出するとともに、第１のヘッド１６を動作させ、第１の走査ラインの次の第２の走査ラインにインクを吐出する。この際のインク吐出（印字率）の制御は、第１の走査ラインの場合と同様である。

続いて、印刷制御装置２０は、印刷媒体Ｐを１走査ライン分だけ送り出し、第２のヘッド１７および第３のヘッド１８の直下に第２の走査ラインを配置し、第１のヘッド１６の直下に、第２の走査ラインの次の第３の走査ラインを配置させる。

そして、印刷制御装置２０は、レール部５上においてヘッドユニット１５を第１の方向に移動させ、その移動とともに、第１～第３のヘッド１６～１８を動作させることによって、第２の走査ラインに第３のヘッド１８からの２回目のインク吐出と同時期に、第２のヘッド１７から処理液の吐出を行う。また、印刷制御装置２０は、第３の走査ラインに第１のヘッド１６から１回目のインク吐出を行う。第２の走査ラインへの２回目のインク吐出（印字率）制御と処理液の吐出については、第１の走査ラインの場合と同様である。また、第３の走査ラインへの１回目のインク吐出（印字率）制御については、第１の走査ラインの場合と同様である。

以後、印刷制御装置２０は、上記と同様に、１走査ライン分の印刷媒体Ｐの送り出しと、レール部５上におけるヘッドユニット１０の第１の方向および第２の方向への移動とを交互に繰り返しながら、第ｎの走査ラインへの２回目のインク吐出および処理液の吐出、第ｎ－１の走査ラインへの１回目のインク吐出を順次繰り返して行う。

第２の実施形態のインクジェット印刷装置によれば、第１の実施形態のインクジェット印刷装置１と同様に、インクの合一を抑制することができ、かつベタ埋め性などの印刷画像の画質を向上させることができる。さらに、処理液の吐出と２回目のインクの吐出とを同時期としたので、着弾した処理液の液滴が合一するのを抑制することができ、またトータルの印刷時間を短くすることができる。

なお、ヘッドユニットの構成については、図３および図７に示すヘッドユニット１０，１５の構成に限らず、たとえば図１２に示すヘッドユニット３０のような構成としてもよい。図１２に示すヘッドユニット３０は、第１のヘッド３１、第２のヘッド３２および第３のヘッド３３を備えている。

ヘッドユニット３０の第１のヘッド３１は、第２の実施形態のヘッドユニット１５の第１のヘッド１６と同様である。そして、第２の実施形態のヘッドユニット１５においては、第２のヘッド１７と第３のヘッド１８を左右方向（ヘッドユニット１０の移動方向）に並べ、かつ前後方向（印刷媒体Ｐの搬送方向）ついて同じ位置に配置しているが、ヘッドユニット３０では、第２のヘッド３２と第３のヘッド３３の前後方向の位置をずらして配置している。

第２のヘッド３２の構成および機能については、第２の実施形態の第２のヘッド１７と同様であり、印刷媒体Ｐに対して処理液を吐出するものである。また、第３のヘッド３３の構成および機能については、第２の実施形態の第３のヘッド１８と同様であり、２回目のインク吐出を行うものである。

図１２に示すヘッドユニット３０を用いて印刷画像を形成する場合には、図１３に示すように第１のヘッド３１によって、第１の走査ラインへの１回目のインク吐出が終了した後、印刷媒体Ｐが、図１４に示す位置まで到達した時点から第２のヘッド３２からの処理液の吐出を開始することによって、第１の走査ラインへの処理液の吐出を開始する。また、第１のヘッド３１からのインク吐出を開始することによって、第１の走査ラインの次の第２の走査ラインへの１回目のインク吐出を開始する。

なお、図１２に示すヘッドユニット３０を用いる場合には、第１および第２の実施形態のように、１回のヘッドユニット１０，１５の移動の際に、前後方向に並ぶ全てのノズルからインクまたは処理液を吐出させるのではなく、インクまたは処理液の印字領域に応じたノズルからのみインクまたは処理液を吐出させる。

そして、印刷媒体Ｐが、図１５に示す位置まで到達した時点から第３のヘッド３３からの２回目のインク吐出を開始することによって、第１の走査ラインへの２回目のインク吐出を開始する。そして、印刷媒体Ｐが、図１６に示す位置に到達するまで第２のヘッド３２からの処理液の吐出することによって、第１の走査ラインへの処理液の吐出を完了する。また、このとき第１のヘッド３１による第２の走査ラインへの１回目のインク吐出を完了する。また、このときから第１のヘッド３１により第２の走査ラインの次の第３の走査ラインへのインク吐出を開始する。

次いで、印刷媒体Ｐが、図１７に示す位置まで到達した時点まで第３のヘッド３３からの２回目のインク吐出を開始することによって、第１の走査ラインへの印字を完了する。

以後、上記と同様に、印刷媒体Ｐの送り出しと、ヘッドユニット３０の第１の方向および第２の方向への移動とを交互に繰り返しながら、所定の走査ラインへの１回目のインク吐出、処理液の吐出および２回目のインク吐出が順次行われる。

なお、１回目のインク吐出を行うインクジェットヘッドと２回目のインク吐出を行うインクジェットヘッドは必ずしも別々に設ける必要はなく、たとえば図１８に示すヘッドユニット４０のように、インクを吐出する第１のヘッド４１と、処理液を吐出する第２のヘッド４２とから構成するようにしてもよい。このような構成の場合、上述したヘッドユニット１０，１５，３０と同様の印字結果が得られるように、第１のヘッド４１からインクを吐出するノズルと、第２のヘッド４２から処理液を吐出するノズルを選択的に制御するようにすればよい。

また、上記説明では、処理液をインクジェットヘッドと同様の第２のヘッドから吐出させるようにしたが、処理液の塗工方法としてはこれに限らず、たとえばスプレー塗布などの塗工方法を用いるようにしてもよい。

以下、本発明の実施例をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

表１に示す実施例１～実施例５は、第１の実施形態のインクジェット印刷装置１を用いて印刷画像を形成した場合の実施例である。

インクは、上表１の評価ではＫの水性顔料インクを用い、下表２に記載の各成分を下表２に示す割合（固形分換算）でプレミックスし、得られた混合液を孔径３μｍのメンブレンフィルターに通過させて得た。

表２記載の原材料の詳細は、下記のとおりである。
「ＣＡＢ－Ｏ－ＪＥＴ ２００」：キャボット社製、水系自己分散ブラック顔料分散体
「タケラック Ｗ－５６６１」：三井化学株式会社製、ウレタン樹脂エマルション
「シルフェイスＳＡＧ００２」：日信化学工業（株）製、シリコーン系界面活性剤

また、処理液は、水溶性カチオン樹脂含有の処理液を用いた。

上表１の評価で用いた処理液は、下表３に記載された各成分を、下表３に示す割合でプレミックスし、得られた混合液を孔径３μｍのメンブレンフィルターに通過させて得た。

下表３に記載の原材料の詳細は、以下のとおりである。
「シャロールＤＣ－３０３Ｐ」：第一工業製薬株式会社製、カチオン性水溶性樹脂、有効成分量４１％（ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド）
「ジプロピレングリコール」：富士フイルム和光純薬株式会社製
「１，２－ブタンジオール」：東京化成工業株式会社製
「シルフェイスＳＡＧ００２」：日信化学工業株式会社製、シリコーン系界面活性剤

印刷媒体としては、白色塩化ビニルフィルムを用いた。

印刷画像としては、黒色のベタ画像を形成した。印刷した黒インクのドット密度は、６００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉ（目標印字率１００％の時のドット密度）とした。

そして、第１の実施形態のインクジェット印刷装置１を用いて上記印刷画像を形成し、次いで温風ヒータを用いて１００℃にて１分間印刷画像を乾燥させた後、ベタ埋め性の評価を行った。ベタ埋め性は、インクの濡れ拡がり性が高く、インク着弾精度が高く、インクのドット形状が真円状に近くなるほど高くなる。

ベタ埋め性評価基準は、３０ｃｍ離した距離からの目視による印刷物の観察で、白点（白色塩化ビニルフィルムの着色していない場所）が全く確認できないレベルの場合を「Ａ」とし、白点が確認できるレベルの場合を「Ｂ」とし、白点が目立っていたり、白スジが発生しているレベルの場合を「Ｃ」とした。

１回目のインク吐出の印字率の閾値および処理液の吐出の有無については、表１に示すとおりである。実施例１～実施例４に示すとおり、１回目のインク吐出の印字率が２５％～４０％の場合には、ベタ埋め性評価は「Ａ」であった。また、実施例５に示すとおり、１回目のインク吐出の印字率を２０％とした場合には、１回目のインク吐出の印字率が実施例１～実施例４よりも低いため、ドットゲインを十分に確保することができ、狙った位置に近いところに着弾させることができ、ドット形状も真円に近い状態とすることができるドットの数が、実施例１～実施例４よりも少なくなり、ベタ埋め性評価は「Ｂ」であった。

表１に示す比較例１は、処理液無しで２回に分けてインク吐出を行うことによって印刷画像を形成した場合であり、比較例２は、処理液無しでインク吐出を１回だけ行うことによって印刷画像を形成した場合であり、比較例３は、処理液を先に吐出した後に、インク吐出を１回だけ行うことによって印刷画像を形成した場合である。比較例１～比較例３では、ベタ埋め性評価は「Ｃ」であった。比較例１と比較例２は、処理液を用いていないため、インクドットが固定されずドットの移動と合一が起こったことで下地の白色が見えるほどベタ埋め性が悪化した。比較例３は、処理液を先に吐出した後にインクの吐出を行ったため、処理液が先に印刷媒体Ｐ上に存在していることから、処理液周辺に着弾したインクはドットゲインが得られず、また処理液が存在する影響で着弾位置が狙いの着弾位置からずれてしまったり、インクのドット形状がいびつになったりしたため、ベタ埋め性が悪化した。

次に、下表４に示す実施例６～実施例１１は、第２の実施形態のインクジェット印刷装置１を用いて印刷画像を形成した場合の実施例である。すなわち、処理液の吐出タイミングと２回目のインク吐出のタイミングとが同時期の場合の実施例である。

１回目のインク吐出の印字率の閾値および処理液の吐出の有無については、表４に示すとおりである。実施例６および実施例７に示すとおり、１回目のインク吐出の印字率が４０％および３５％の場合には、ベタ埋め性評価は「Ｂ」であった。すなわち、実施例６および実施例７は、１回目のインク吐出の印字率の閾値が同じ実施例１および実施例２と比較すると、ベタ埋め性評価は若干劣化した。これは、実施例６および実施例７では、１回目のインク吐出の印字率が４０％および３５％と高い状態で処理液とインクが同時に吐出されることから、処理液が十分に打たれていない領域に２回目のインクが吐出されることが発生するため（局所的に図５における印字率５０％以上の領域が発生するため）ドットの合一が抑えきれない部分がでてくることから、２段階インク吐出制御によるベタ埋め性の改善効果が低下すると考えられる。

実施例８～実施例１０に示すとおり、１回目のインク吐出の印字率が２０％～３０％の場合には、ベタ埋め性評価は「Ａ」であった。実施例８～実施例１０は、実施例６および実施例７よりも１回目のインク吐出の印字率が低い状態で処理液とインクが同時に吐出されることから、インクの合一が進む前に処理液が十分な合一抑制効果を発揮するため、（図５における印字率５０％以上の領域が発生するまでにはマージンがあるため）、ベタ埋め性評価が向上したと考えられる。

ただし、実施例１１に示すとおり、１回目のインク吐出の印字率が１５％の場合には、１回目のインク吐出の印字率が低いため、ドットゲインを十分に確保することができ、狙いに近い位置に着弾をさせることができ、ドット形状も真円に近い状態とすることができるドットの数が、実施例８～１０よりも少なくなる。これによりベタ埋め性の改善効果が低下し、ベタ埋め性評価は「Ｂ」であった。

実施例６～実施例１１から分かるとおり、処理液の吐出タイミングと２回目のインク吐出のタイミングを同時期とした場合、１回目のインク吐出の印字率と２回目のインク吐出の印字率のバランスを調整すれば、ベタ埋め性評価を「Ａ」にすることができた。

なお、実施例６において、印刷中に加熱を行った場合には、ドットの合一を抑制することができたため、ベタ埋め性評価が「Ａ」であった。加熱は、印刷装置に備え付けられたヒータにより行い、４０℃で加熱した。

本発明に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記）

本発明のインク吐出制御装置は、印刷媒体に対してインクを吐出して印刷画像を形成するインク吐出部と、印刷媒体に対してインクの凝集剤を含む処理液を塗工する処理液塗工部と、インク吐出部および処理液塗工部を制御して、印刷媒体中の所定領域の印字率が予め設定された閾値に到達するまでインクを吐出した後、処理液の塗工と残りの印字率に応じたインクの吐出とを同時期に行う２段階インク吐出制御を行う制御部とを備える。

また、発明のインク吐出制御装置においては、印字率が予め設定された閾値以上である印刷画像内の高印字率領域を特定する高印字率領域特定部を備えることができ、制御部は、印刷画像内における高印字率領域に対してのみ２段階インク吐出制御を行うことができる。

また、本発明のインク吐出成語装置において、インク吐出部は、処理液の塗工前のインク吐出を行う第１のインク吐出ヘッドと、処理液の塗工後のインク吐出を行う第２のインク吐出ヘッドと、処理液を吐出する処理液吐出ヘッドとを備えることができる。

本発明のインク吐出制御方法は、印刷媒体中の所定領域の印字率が予め設定された閾値に到達するまでインクを吐出した後、印刷媒体に対してインクの凝集剤を含む処理液を塗工し、その処理液の塗工後に残りの印字率に応じたインクを吐出する。

１ インクジェット印刷装置
２ 基台
２ａ 車輪
３ 脚台
４ プラテン
４ａ 前方用ガイド
４ｂ 後方用ガイド
４ｃ バキューム室
４ｄ ファン
５ レール部
６ 駆動ローラ
７ 加圧ローラ
８ 巻き取り側芯体保持部
８ａ 芯体
９ 供給側芯体保持部
９ａ 芯体
１０，１５，３０，４０ ヘッドユニット
１０ａ，１５ａ キャリッジ
１１ 第１のヘッド
１１ａ 第１のインクジェットヘッド
１１ｂ 第２のインクジェットヘッド
１１ｃ 第３のインクジェットヘッド
１１ｄ 第４のインクジェットヘッド
１２ 第２のヘッド
１３ 第３のヘッド
１３ａ 第５のインクジェットヘッド
１３ｂ 第６のインクジェットヘッド
１３ｃ 第７のインクジェットヘッド
１３ｄ 第８のインクジェットヘッド
１６ 第１のヘッド
１７ 第２のヘッド
１８ 第３のヘッド
２０ 印刷制御装置
２０ａ 高印字率領域特定部
３１ 第１のヘッド
３２ 第２のヘッド
３３ 第３のヘッド
４１ 第１のヘッド
４２ 第２のヘッド
５１ 主走査駆動モータ
６１ 搬送駆動モータ
８１ 巻き取り駆動モータ
９１ 供給駆動モータ
Ｐ 印刷媒体

Claims (5)

1. 印刷媒体に対してインクを吐出して印刷画像を形成するインク吐出部と、
   前記印刷媒体に対して前記インクの凝集剤を含む処理液を塗工する処理液塗工部と、
   前記インク吐出部および前記処理液塗工部を制御して、前記印刷媒体中の所定領域の印字率が予め設定された閾値に到達するまでインクを吐出した後、前記処理液を塗工し、該処理液の塗工後に残りの印字率に応じたインクを吐出する２段階インク吐出制御を行う制御部とを備えたインク吐出制御装置。
2. 印刷媒体に対してインクを吐出して印刷画像を形成するインク吐出部と、
   前記印刷媒体に対して前記インクの凝集剤を含む処理液を塗工する処理液塗工部と、
   前記インク吐出部および前記処理液塗工部を制御して、前記印刷媒体中の所定領域の印字率が予め設定された閾値に到達するまでインクを吐出した後、前記処理液の塗工と残りの印字率に応じたインクの吐出とを同時期に行う２段階インク吐出制御を行う制御部とを備えたインク吐出制御装置。
3. 印字率が予め設定された閾値以上である前記印刷画像内の高印字率領域を特定する高印字率領域特定部を備え、
   前記制御部が、前記印刷画像内における前記高印字率領域に対してのみ前記２段階インク吐出制御を行う請求項１または２記載のインク吐出制御装置。
4. 前記インク吐出部が、前記処理液の塗工前のインク吐出を行う第１のインク吐出ヘッドと、前記処理液の塗工後のインク吐出を行う第２のインク吐出ヘッドと、前記処理液を吐出する処理液吐出ヘッドとを備えた請求項１から３いずれか１項記載のインク吐出制御装置。
5. 印刷媒体中の所定領域の印字率が予め設定された閾値に到達するまでインクを吐出した後、前記印刷媒体に対して前記インクの凝集剤を含む処理液を塗工し、該処理液の塗工後に残りの印字率に応じたインクを吐出するインク吐出制御方法。

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