JP4064313B2 - 立体イメージの形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は立体イメージの形成方法に関し、より詳細には、形成される立体の階調と立体形成速度との両立を図った、インクジェット方式による立体イメージの形成方法に関する。なお、本明細書中で、イメージという言葉は、いわゆる画像情報の他に文字等のテキスト情報を含むものとする。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、インクジェット方式は、カラー画像を出力するための、構造が簡単で、装置の小型化が容易な方式として広く利用されている。
【０００３】
通常、インクジェット方式によるプリンタ（インクジェット・プリンタ）には、サーマルヘッド方式あるいは電気機械変換素子（ピエゾ素子）方式が用いられている。そして、このインクジェット・プリンタに使用される記録体としては、一般に、染料系インクが使用され、これらの記録方式上、記録用紙等の被記録体にインクを染み込ませることで、記録（印刷）が行われる。
【０００４】
このインクジェット方式による立体イメージの形成方法については、例えば特許文献１に開示されているような、発泡インクを用いるインクジェット式のプリンタによる方法が知られている。このプリンタでは、発泡インクを用いることで、比較的容易に立体イメージを形成できるとしている。すなわち、発泡インクの吐出量を制御することで、図８に示すように、立体イメージを形成することができるとしている。なお、ここで、１１，２１，３１は、それぞれ各色の発泡インクにより形成される像を示している。
【０００５】
また、非特許文献１には、図９に示すように、吐出回数を重ねることにより、立体形成が可能な静電インクジェット技術が開示されている。この技術は、高解像度，高アスペクトの立体を形成することを目的とするもので、また、立体階調とは独立に、画像ドットサイズを制御可能とした技術であるとしている。なお、ここで、４１は同一の色の粒子を示している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２３６０８６号公報
【非特許文献１】
村上他：「静電力を用いた超高精細インクジェット記録技術の開発」、日本画像学会誌、Ｖol.40.Ｎo.1(2001).pp.40-47
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、いずれも、インクジェット方式を用いて立体イメージを形成するという点では、後述する本発明と共通する点を有するものであるが、それぞれ、以下に説明するような問題点を有するものである。
【０００８】
すなわち、特許文献１に開示されている発泡インクを用いる技術に関しては、発泡インクは記録媒体Ｐ上で等方的に膨張するため、図８からも明らかなように、アスペクト比が固定されてしまい、色画像と高さ階調を独立に制御することができないという致命的な問題がある。
【０００９】
また、非特許文献１に開示されている技術は、色画像と高さ階調を独立に制御するというような、インクジェット方式を用いて立体イメージを形成するという技術の基本的な考え方は示しているが、任意の階調を得る階調設定方法，立体イメージ形成の高速化（図９の例では、４回の繰り返し記録が行われている）などに関しての具体的開示はない。
【００１０】
従って、これらの、従来知られているインクジェット方式を用いる立体イメージ形成方法では、商業的に利用可能な速度、すなわち高度な生産性を以って、インクジェット方式により立体イメージを形成することは不可能であった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来の技術における問題を解消し、商業的に利用可能な速度、すなわち高度な生産性を以って、インクジェット方式により立体イメージを形成可能とすること、すなわち、形成される立体イメージの階調と立体イメージ形成速度との両立を図った立体イメージの形成方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、インクジェット方式により支持体上に立体イメージを形成する立体イメージの形成方法であって、それぞれ、径の異なる立体画像形成粒子を含む２種以上のインクを用い、形成する立体イメージの高さに基づいて前記立体画像形成粒子の組み合わせを決定し、決定に基づいて前記２種以上のインクをそれぞれ前記支持体上に吐出し、前記支持体上に少なくとも１つ以上の前記立体画像形成粒子を積層させて前記立体イメージを形成することを特徴とする立体イメージの形成方法を提供する。
【００１３】
ここで、本発明に係る立体イメージの形成方法においては、前記径の異なる立体画像形成粒子の内の、大サイズの立体画像形成粒子を含むインクにより大きな凹凸を形成し、小サイズの立体画像形成粒子のみを含むインクにより小さな凹凸を形成することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る立体イメージの形成方法においては、前記立体画像形成粒子により、画像形成と立体形成とを同時に行うことを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明に係る立体イメージの形成方法においては、前記インクは、少なくとも１色のインクを含み、前記少なくとも１色のインクが、それぞれ、径の異なる立体画像形成粒子を含む２種以上のインクによって構成され、前記立体イメージの階調は、前記２種以上のインクに含まれる前記径の異なる立体画像形成粒子によって実現されることを特徴とする。
【００１６】
なお、本発明に係る立体イメージの形成方法においては、前記インクは、複数色のインクを含み、前記複数色のインクの内の少なくとも１色のインクが大サイズの前記立体画像形成粒子を含み、他の色のインクが小サイズの前記立体画像形成粒子のみを含み、前記立体イメージの階調は、前記少なくとも１色のインクに含まれる大サイズの前記立体画像形成粒子および前記他の色のインクに含まれる小サイズの前記立体画像形成粒子によって実現されてもよい。
【００１７】
また、本発明に係る立体イメージの形成方法においては、前記インクは、大サイズまたは小サイズの透明粒子を含むインクと、前記透明粒子とは異なるサイズの前記立体画像形成粒子を含む少なくとも１色のインクとからなり、前記立体イメージの階調は、前記透明粒子含有インクに含まれる前記大サイズまたは小サイズの透明粒子および前記少なくとも１色のインクに含まれる前記立体画像形成粒子によって実現されてもよい。
【００１８】
さらに、前記立体画像形成粒子は、シアン，マゼンタ，イエローおよびブラックの内の１色を司る粒子と透明粒子であり、これらの粒子により画像を形成するものであることが好ましい。
【００１９】
またさらに、前記立体画像形成粒子は、シアン，マゼンタ，イエローおよびブラックの内の１色を司る粒子であり、これらの粒子により反射観察用画像を形成するものであることも好ましい。
【００２０】
なお、本発明において用いるインクについては、次のように定義される。
（１）大サイズ粒子を含むインク：これには、小サイズ粒子を含んでいてもよいが、含まないことが好ましい。
（２）小サイズ粒子を含むインク：これは小サイズ粒子のみを含み、大サイズ粒子を含まないものをいう。
【００２１】
また、前記径の異なる立体画像形成粒子は、第１立体画像形成粒子と第２立体画像形成粒子とで構成され、前記第１立体画像形成粒子の粒径と前記第２立体画像形成粒子の粒径との比が、前記第１立体画像形成粒子の粒径：前記第２立体画像形成粒子の粒径＝２：１であることも好ましい。
また、前記径の異なる立体画像形成粒子は、第１立体画像形成粒子と第２立体画像形成粒子と第３立体画像形成粒子とで構成され、前記第１立体画像形成粒子の粒径と前記第２立体画像形成粒子の粒径と前記第３立体画像形成粒子の粒径との比が、前記第１立体画像形成粒子の粒径：前記第２立体画像形成粒子の粒径：前記第３立体画像形成粒子の粒径＝３：２：１であるも好ましい。
また、本発明に係る立体イメージの形成方法に用いるインクジェット方式としては、立体画像形成粒子を分散したインクから、静電力により前記粒子を濃縮した状態で吐出し、記録媒体上に付着させる静電インクジェット方式を用いることが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る立体イメージの形成方法を実施するために用い得る、ライン走査型の静電方式インクジェットヘッド（以下、単に本実施形態に係るインクジェットヘッドともいう）を用いる記録装置の、記録ドットに対応する個別電極部分の要部を示す模式的断面図である。
【００２４】
図１に示すインクジェットヘッド６０は、帯電された顔料等の微粒子成分（例えば、トナー等）を含むインクを静電力により吐出させて、画像データに応じて画像を記録媒体Ｐ上に記録するものであり、ヘッド基板６２と、インクガイド６４と、絶縁性基板６６と、吐出電極６８と、記録媒体Ｐを支持する対向電極７０と、記録媒体Ｐの帯電ユニット７２と、信号電圧源７４と、浮遊導電板７６とを備えている。
【００２５】
図示例のインクジェットヘッド６０においては、インクガイド６４は、突状先端部６４ａを持つ所定厚みの絶縁性樹脂製平板からなり、個別電極毎にヘッド基板６２の上に配置されている。また、絶縁性基板６６には、インクガイド６４の配置に対応する位置に、貫通孔７８が開孔されている。インクガイド６４は、絶縁性基板６６に開孔された貫通孔７８を通過し、その先端部分６４ａが絶縁性基板６６の図中上側の表面、すなわち記録媒体Ｐ側の表面よりも上部に突き出している。
【００２６】
なお、インクガイド６４の先端部分６４ａ側は、対向電極７０側へ向かうに従って次第に細くなるよう、三角形または台形状に形成されている。また、インクガイド６４の、インクＱが吐出される先端部分（最先端部）６４ａには、金属が蒸着されていることが好ましい。この金属蒸着により、インクガイド６４の先端部分６４ａの誘電率が実質的に無限大になり、強電界を生じさせ易くできるという効果がある。インクガイド６４の形状は、インクＱ、特に、インクＱ内の帯電微粒子成分を絶縁性基板６６の貫通孔７８を通って先端部分に濃縮させることができれば、特に制限的ではない。
【００２７】
ヘッド基板６２と絶縁性基板６６とは、所定間隔離間して配置されており、両者の間には、インクガイド６４にインクＱを供給するためのインクリザーバ（インク室）として機能するインク流路８０が形成されている。なお、このインク流路８０内のインクＱは、吐出電極６８に印加される電圧と同極性に帯電した微粒子成分を含み、記録時には、図示されていないインク循環機構によって、所定方向（図示例では、インク流路８０内を右側から左側）に所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓのインク流）で循環される。以下、インク中の着色粒子が正帯電している場合を例にとって、説明を行う。
【００２８】
また、吐出電極６８は、図２に示すように、絶縁性基板６６に開孔された貫通孔７８の周囲を囲むように、絶縁性基板６６の図中上側、すなわち記録媒体Ｐ側の表面に、個別電極毎にリング状に、つまり、円形電極６８ａとして配置されている。吐出電極６８は、画像データや印字データ等の吐出データ（吐出信号）に応じたパルス信号（所定のパルス電圧）を発生する信号電圧源７４に接続されている。
【００２９】
対向電極７０は、インクガイド６４の先端部分６４ａに対向する位置に配置され、電極基板７０ａと、この電極基板７０ａの図中下側の表面、すなわちインクガイド６４側の表面に配置される絶縁シート７０ｂで構成され、電極基板７０ａは接地される。また、記録媒体Ｐは、対向電極７０の図中下側の表面、すなわちインクガイド６４側の表面、つまり絶縁シート７０ｂの表面に支持され、例えば静電吸着されており、対向電極７０（絶縁シート７０ｂ）は、記録媒体Ｐのプラテンとして機能する。
【００３０】
ここで、少なくとも記録時には、帯電ユニット７２によって、対向電極７０の絶縁シート７０ｂの表面、すなわち記録媒体Ｐは、吐出電極６８に印加される高電圧（パルス電圧）と逆極性の、所定の負の高電圧に帯電された状態に維持される。その結果、記録媒体Ｐは、帯電ユニット７２により負に帯電して、吐出電極６８に対して負の高電圧に常時バイアスされるとともに、対向電極７０の絶縁シート７０ｂに静電吸着される。
【００３１】
帯電ユニット７２は、記録媒体Ｐを負の高電圧に帯電させるためのスコロトロン帯電器７２ａと、このスコロトロン帯電器７２ａに負の高電圧を供給するバイアス電源７２ｂとを有している。なお、本発明に用いられる帯電ユニット７２の帯電手段は、上述のスコロトロン帯電器７２ａに限定されず、コロトロン帯電器，固体チャージャ，放電針などの種々の放電手段を用いることができる。
なお、図示例においては、対向電極７０を電極基板７０ａと絶縁シート７０ｂとで構成し、記録媒体Ｐを、帯電ユニット７２によって負の高電圧に帯電させることにより絶縁シート７０ｂの表面に静電吸着させているが、対向電極７０を電極基板７０ａのみで構成し、対向電極７０（電極基板７０ａ自体）を負の高電圧のバイアス電圧源に接続するように構成してもよい。
【００３２】
また、浮遊導電板７６は、インク流路８０の下方に配置され、電気的に絶縁状態（ハイインピーダンス状態）となっている。図示例では、ヘッド基板６２の内部に配置されている。この浮遊導電板７６は、画像の記録時に、個別電極に印加された電圧値に応じて誘起された誘導電圧が発生し、インク流路８０内のインクＱにおいて、その微粒子成分を絶縁性基板６６側へ泳動させて濃縮させるためのものである。従って、浮遊導電板７６は、インク流路８０よりもヘッド基板６２側に配置される必要がある。また、浮遊導電板７６は、個別電極の位置よりもインク流路８０の上流側に配置されることが好ましい。
【００３３】
上述の浮遊導電板７６により、インク流路８０内の上層の帯電粒子の濃度が高められるため、絶縁性基板６６の貫通孔７８を通過するインクＱ内の帯電微粒子成分の濃度を高めることができ、インクガイド６４の先端部分６４ａに濃縮させて、インク液滴Ｒとして吐出させるインクＱ内の帯電微粒子成分の濃度を所定濃度に安定させることができる。
また、この浮遊導電板７６を配置することにより、稼動チャンネル数に応じて誘導電圧が変化するため、浮遊導電板７６への電圧を制御しなくても、吐出に必要な帯電粒子を供給するため、目詰まりを防止することができる。なお、浮遊導電板７６に電源を接続し、所定の電圧を印加するようにしてもよい。
【００３４】
本実施形態に係るインクジェットヘッド６０は、基本的に以上のように構成されるが、以下に、その動作について説明する。
【００３５】
図１に示すインクジェットヘッド６０では、記録時に、図示されていないポンプ等を含むインク循環機構により、吐出電極６８に印加される電圧と同極性（ここでは、正（＋））に帯電した微粒子を含むインクＱが、インク流路８０の内部を図１中の矢印ａ方向、すなわち右側から左側へ向かって循環される。この時、対向電極７０に静電吸着された記録媒体Ｐは、逆極性、すなわち負の高電圧、例えば−１５００Ｖに帯電されている。また、浮遊導電板７６は、絶縁状態（ハイインピーダンス状態）とされている。
【００３６】
ここで、吐出電極６８にパルス電圧が印加されていないか、または、印加されているパルス電圧が低電圧レベル（０Ｖ）である時、吐出電極６８と対向電極７０（記録媒体Ｐ）との間の電圧（電位差）は、例えばバイアス電圧分の１５００Ｖで、インクガイド６４の先端部分６４ａ近傍の電界強度が低く、インクＱは、インクガイド６４の先端部分６４ａからは飛び出さず、すなわち、インク液滴Ｒとして吐出されない。しかし、この時、インク流路８０内のインクＱの一部、特にインクＱ内に含まれる帯電微粒子成分は、泳動現象および毛細管現象などによって、絶縁性基板６６の貫通孔７８を通って、図１中の矢印ｂ方向、すなわち絶縁性基板６６の下側からその上側へ向かって濃縮される。
【００３７】
一方、吐出電極６８に高電圧レベル（例えば、４００〜６００Ｖ）のパルス電圧が印加されると、吐出電極６８と対向電極７０（記録媒体Ｐ）との間の電圧（電位差）は、例えば、バイアス電圧分の１５００Ｖにパルス電圧分の４００〜６００Ｖが重畳され、１９００〜２１００Ｖと高くなるため、インクガイド６４の先端部分６４ａ近傍の電界強度が高くなる。この時、インクガイド６４に沿って上昇し、絶縁性基板６６の上方の先端部分６４ａに上昇したインクＱ、特にインクＱ内に濃縮された帯電微粒子成分は、静電力によってインクガイド６４の先端部分６４ａから、帯電微粒子成分を含むインク液滴Ｒとして飛び出し、例えば−１５００Ｖにバイアスされている対向電極７０（記録媒体Ｐ）に引っ張られて、記録媒体Ｐ上に付着する。
【００３８】
以上のようにして、本実施形態に係るインクジェットヘッド６０と対向電極７０上に支持された記録媒体Ｐとを相対的に移動させながら、画像データに応じたインク吐出によって、記録媒体Ｐにドットを形成して記録を行うことにより、記録媒体Ｐに、画像データに対応する画像を記録することができる。
【００３９】
なお、以上説明した本実施形態に係るインクジェットヘッド６０においては、絶縁性基板６６の上面に、円形電極６８ａを１層構造で配置しているが、吐出電極６８を絶縁性基板６６の両面（上面および下面）に配置する、２層構造とすることも可能である。
【００４０】
以上、本発明の一実施形態に係る立体イメージの形成方法を実施するために用いる、ライン走査型の静電方式インクジェットヘッドを用いる記録装置における基本的な記録動作を説明したが、次に、具体的な立体イメージの形成方法について説明する。
【００４１】
前述の通り、本発明に係る立体イメージの形成方法は、基本的に径の異なる立体画像形成粒子（以下、単に粒子ともいう）を含むインクを２種以上用いることを特徴とするものである。
具体的には、例えば１色のインクを用いる場合であっても、インクとしてはそれぞれが異なる径を有する粒子を含むインクを２種以上用意して、これらの２種以上のインクを用いて、順次、記録媒体上に「重ね打ち」を行うことで、記録媒体表面上における突出状態の異なる（つまり、立体形状が形成された）画像を形成するものである。
【００４２】
ここで、例えば１色のインクを用いる場合に、２種の異なる径（ただし、小サイズ粒子ｍの径をＳ、大サイズ粒子ｎの径をＬとするとき、Ｓ＞（１／２）Ｌであるとする）を有する粒子を含む２種のインクを用いるものとすれば、上述の突出状態としては、少なくとも、下記の各高さに相当する突出状態を表現することが可能である（図３参照）。
【００４３】
（ａ）高さ：０
（ｂ）高さ：小サイズ粒子ｍの径に準ずる高さ（Ｓ）
（ｃ）高さ：大サイズ粒子ｎの径に準ずる高さ（Ｌ）
（ｄ）高さ：小サイズ粒子ｍを２個重ねた状態に準ずる高さ（２Ｓ）
（ｅ）高さ：小サイズ粒子ｍと大サイズ粒子ｎとを重ねた状態に準ずる高さ（Ｓ＋Ｌ）
（ｆ）高さ：大サイズ粒子ｎを２個重ねた状態に準ずる高さ（２Ｌ）
【００４４】
上述の例は、小サイズ粒子ｍを含むインク（ｍ’）と大サイズ粒子ｎを含むインク（ｎ’）とによる記録を、それぞれ２回（合計４回）行うことにより実現される状況である。ここでの記録の繰り返し回数は、画像データ中の、表現すべき高さ諧調の数に応じて決定すればよい。なお、表現すべき高さ諧調の数によっては、全ての組み合わせについて繰り返しを行う必要はなく、記録の繰り返し回数を低減することができる。これが、本発明の利点である。
【００４５】
なお、３色以上の色インクを用いるカラー記録の場合には、各色について上述のような繰り返し記録を行うことになる。この場合における記録の順番、すなわち、１色を複数回繰り返した後に別の色の記録に移るか、粒子のサイズの順に各色の記録を行い、粒子のサイズを変えて行くか等は特に限定されず、適宜決定してよい。
【００４６】
また、粒子として、透明な材料から構成される粒子（クリア粒子）を合わせて用い、このクリア粒子は、前述のような突出部の形成（すなわち、立体の形成）のみを行わせ、突出部が形成された後に、所定の色のインクにより色付け（すなわち、画像化）を行うことも可能である。このようにすると、比較的安価な材料により構成された粒子を用いることが可能になるという利点がある。
【００４７】
以下、具体的な立体イメージの形成例を、各種説明する。なお、ここでは、いずれも大小２種類のサイズ（その比は、２：１であるとする）、または、大中小３種類のサイズ（その比は、３：２：１であるとする）の粒子をそれぞれ含む各色のインクが、２種類または３種類用意されているものとする。また、いずれも３色の色インクを用いるカラー記録の場合であり、図中左側から、第１の色，第２の色，第３の色を表わしている（以下の図についても、同様）。
【００４８】
図４に示す例では、第１の色については小サイズの粒子１３を含むインクのみが、第２の色については大サイズの粒子２３を含むインクのみが、また、第３の色については大サイズの粒子３３を含むインクと小サイズの粒子３４を含むインクの両方が用いられることで、図のような高さ階調が表現される。
この例では、上述の４種類のインクを用いて、合計５回の記録（第２の色については、同一インクにより２回の記録を行っているため）を行うことにより、図４に示すような高さ階調が表現される。
【００４９】
ちなみに、この高さ階調表現を、前述の、非特許文献１に開示されている方法で行った場合には、図９からも明らかなように、合計８回（第１の色：１回、第２の色：４回、第３の色：３回）の記録を行う必要がある。
このように記録回数が多くなるということは、それだけ記録時間がかかるということであり、立体イメージ形成の高速化に逆行するものである。
【００５０】
次に、図５に示す例は、第１の色については小サイズの粒子１３を含むインクのみが、第２の色については大サイズの粒子２４を含むインクのみが、また、第３の色については中サイズの粒子３３を含むインクのみがそれぞれ用いられることで、図のような高さ階調が表現される。
この例では、上述の３種類のインクを用いて、合計３回の記録（各色について１回ずつの記録を行っているため）を行うことにより、図５に示すような高さ階調が表現される。
【００５１】
この場合についても、この高さ階調表現を、前述の、非特許文献１に開示されている方法で行った場合には、図９から明らかなように、合計６回（第１の色：１回、第２の色：３回、第３の色：２回）の記録を行う必要がある。
それに対して、本実施例では３回の記録で済むわけで、立体イメージ形成の時間が約半分になり、高速化に大きく貢献できる。
【００５２】
また、図６に示す例は、大サイズのクリア粒子を補助的に用いる例を示すものである。すなわち、図６に示す例では、最初に大サイズのクリア粒子５４（を含むインク）を用いて大体の高さ階調を形成した後に、小サイズ粒子１３，２５，３４（を含む各色のインク）を用いて、細かい高さ階調を形成するという方法である。
【００５３】
ここでは、合計７回（クリア：２回、第１の色：１回、第２の色：２回、第３の色：２回）の記録を行うことにより、図６に示すような、非常に変化に富んだ高さ階調が表現される。
この高さ階調表現を、前述の、非特許文献１に開示されている方法で行った場合には、図９から明らかなように、合計９回（クリア：４回、第１の色：１回、第２の色：２回、第３の色：２回）の記録を行う必要がある。
【００５４】
また、図７に示す例は、図６に示した例とは逆に、小サイズのクリア粒子を補助的に用いる例を示すものである。すなわち、図７に示す例では、最初に各色の大サイズ粒子１４，２３，３３（を含むインク）を用いて高さ階調を形成した後に、小サイズのクリア粒子５５（を含むインク）を用いて、細かい高さ階調を形成するという方法である。
【００５５】
ここでは、合計５回（第１の色：１回、第２の色：１回、第３の色：２回、クリア：１回）の記録を行うことにより、図７に示すような、やはり非常に変化に富んだ高さ階調が表現される。
この高さ階調表現を、前述の、非特許文献１に開示されている方法で行った場合には、図９から明らかなように、合計９回（第１の色：２回、第２の色：２回、第３の色：４回、クリア：１回）の記録を行う必要がある。
【００５６】
上記各実施例においては、いずれの場合も、記録回数が５０％〜２３％程度減少し、立体イメージ形成速度の向上が達成されている。また、サイズの異なる粒子を含むインクを用いるようにしたことで、立体イメージ形成速度を向上させつつ、形成される立体イメージの高さ階調においても好ましい表現が可能になるという利点もある。
【００５７】
なお、上記実施形態ないし実施例は、いずれも本発明の一例を示したものであり、本発明はこれらに限定されるべきものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜の変更または改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【００５８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、高度な生産性を以って、インクジェット方式により立体イメージを形成可能とすること、すなわち、形成される立体イメージの階調と立体イメージ形成速度との両立を図った立体イメージの形成方法を提供することができるという顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドを用いる記録装置の、記録ドットに対応する個別電極部分の要部を示す模式的断面図である。
【図２】 実施形態に係るインクジェットヘッドの個別電極の概略構成を示す模式斜視図である。
【図３】 ２種の異なる径を有する粒子を含む２種のインクを用いた場合に実現できる突出状態（高さ階調）を説明する図である。
【図４】 立体イメージ形成の具体的な実施例を示す図（その１）である。
【図５】 立体イメージ形成の具体的な実施例を示す図（その２）である。
【図６】 立体イメージ形成の具体的な実施例を示す図（その３）である。
【図７】 立体イメージ形成の具体的な実施例を示す図（その４）である。
【図８】 従来の立体イメージ形成の具体例を示す図（その１）である。
【図９】 従来の立体イメージ形成の具体例を示す図（その２）である。
【符号の説明】
１３，２５，３４，５５ 小サイズ粒子
１４，２３，３３，５４ 中サイズ粒子
２４ 大サイズ粒子
６０ インクジェットヘッド
６２ ヘッド基板
６４ インクガイド
６４ａ 先端部分
６６ 絶縁性基板
６８ 吐出電極
６８ａ 円形電極
７０ 対向電極
７０ａ 電極基板
７０ｂ 絶縁シート
７２ 帯電ユニット
７２ａ スコロトロン帯電器
７２ｂ バイアス電圧源
７４ 信号電圧源
７６ 浮遊導電板
７８ 貫通孔
８０ インク流路
【発明の属する技術分野】
本発明は立体イメージの形成方法に関し、より詳細には、形成される立体の階調と立体形成速度との両立を図った、インクジェット方式による立体イメージの形成方法に関する。なお、本明細書中で、イメージという言葉は、いわゆる画像情報の他に文字等のテキスト情報を含むものとする。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、インクジェット方式は、カラー画像を出力するための、構造が簡単で、装置の小型化が容易な方式として広く利用されている。
【０００３】
通常、インクジェット方式によるプリンタ（インクジェット・プリンタ）には、サーマルヘッド方式あるいは電気機械変換素子（ピエゾ素子）方式が用いられている。そして、このインクジェット・プリンタに使用される記録体としては、一般に、染料系インクが使用され、これらの記録方式上、記録用紙等の被記録体にインクを染み込ませることで、記録（印刷）が行われる。
【０００４】
このインクジェット方式による立体イメージの形成方法については、例えば特許文献１に開示されているような、発泡インクを用いるインクジェット式のプリンタによる方法が知られている。このプリンタでは、発泡インクを用いることで、比較的容易に立体イメージを形成できるとしている。すなわち、発泡インクの吐出量を制御することで、図８に示すように、立体イメージを形成することができるとしている。なお、ここで、１１，２１，３１は、それぞれ各色の発泡インクにより形成される像を示している。
【０００５】
また、非特許文献１には、図９に示すように、吐出回数を重ねることにより、立体形成が可能な静電インクジェット技術が開示されている。この技術は、高解像度，高アスペクトの立体を形成することを目的とするもので、また、立体階調とは独立に、画像ドットサイズを制御可能とした技術であるとしている。なお、ここで、４１は同一の色の粒子を示している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２３６０８６号公報
【非特許文献１】
村上他：「静電力を用いた超高精細インクジェット記録技術の開発」、日本画像学会誌、Ｖol.40.Ｎo.1(2001).pp.40-47
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、いずれも、インクジェット方式を用いて立体イメージを形成するという点では、後述する本発明と共通する点を有するものであるが、それぞれ、以下に説明するような問題点を有するものである。
【０００８】
すなわち、特許文献１に開示されている発泡インクを用いる技術に関しては、発泡インクは記録媒体Ｐ上で等方的に膨張するため、図８からも明らかなように、アスペクト比が固定されてしまい、色画像と高さ階調を独立に制御することができないという致命的な問題がある。
【０００９】
また、非特許文献１に開示されている技術は、色画像と高さ階調を独立に制御するというような、インクジェット方式を用いて立体イメージを形成するという技術の基本的な考え方は示しているが、任意の階調を得る階調設定方法，立体イメージ形成の高速化（図９の例では、４回の繰り返し記録が行われている）などに関しての具体的開示はない。
【００１０】
従って、これらの、従来知られているインクジェット方式を用いる立体イメージ形成方法では、商業的に利用可能な速度、すなわち高度な生産性を以って、インクジェット方式により立体イメージを形成することは不可能であった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来の技術における問題を解消し、商業的に利用可能な速度、すなわち高度な生産性を以って、インクジェット方式により立体イメージを形成可能とすること、すなわち、形成される立体イメージの階調と立体イメージ形成速度との両立を図った立体イメージの形成方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、インクジェット方式により支持体上に立体イメージを形成する立体イメージの形成方法であって、それぞれ、径の異なる立体画像形成粒子を含む２種以上のインクを用い、形成する立体イメージの高さに基づいて前記立体画像形成粒子の組み合わせを決定し、決定に基づいて前記２種以上のインクをそれぞれ前記支持体上に吐出し、前記支持体上に少なくとも１つ以上の前記立体画像形成粒子を積層させて前記立体イメージを形成することを特徴とする立体イメージの形成方法を提供する。
【００１３】
ここで、本発明に係る立体イメージの形成方法においては、前記径の異なる立体画像形成粒子の内の、大サイズの立体画像形成粒子を含むインクにより大きな凹凸を形成し、小サイズの立体画像形成粒子のみを含むインクにより小さな凹凸を形成することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る立体イメージの形成方法においては、前記立体画像形成粒子により、画像形成と立体形成とを同時に行うことを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明に係る立体イメージの形成方法においては、前記インクは、少なくとも１色のインクを含み、前記少なくとも１色のインクが、それぞれ、径の異なる立体画像形成粒子を含む２種以上のインクによって構成され、前記立体イメージの階調は、前記２種以上のインクに含まれる前記径の異なる立体画像形成粒子によって実現されることを特徴とする。
【００１６】
なお、本発明に係る立体イメージの形成方法においては、前記インクは、複数色のインクを含み、前記複数色のインクの内の少なくとも１色のインクが大サイズの前記立体画像形成粒子を含み、他の色のインクが小サイズの前記立体画像形成粒子のみを含み、前記立体イメージの階調は、前記少なくとも１色のインクに含まれる大サイズの前記立体画像形成粒子および前記他の色のインクに含まれる小サイズの前記立体画像形成粒子によって実現されてもよい。
【００１７】
また、本発明に係る立体イメージの形成方法においては、前記インクは、大サイズまたは小サイズの透明粒子を含むインクと、前記透明粒子とは異なるサイズの前記立体画像形成粒子を含む少なくとも１色のインクとからなり、前記立体イメージの階調は、前記透明粒子含有インクに含まれる前記大サイズまたは小サイズの透明粒子および前記少なくとも１色のインクに含まれる前記立体画像形成粒子によって実現されてもよい。
【００１８】
さらに、前記立体画像形成粒子は、シアン，マゼンタ，イエローおよびブラックの内の１色を司る粒子と透明粒子であり、これらの粒子により画像を形成するものであることが好ましい。
【００１９】
またさらに、前記立体画像形成粒子は、シアン，マゼンタ，イエローおよびブラックの内の１色を司る粒子であり、これらの粒子により反射観察用画像を形成するものであることも好ましい。
【００２０】
なお、本発明において用いるインクについては、次のように定義される。
（１）大サイズ粒子を含むインク：これには、小サイズ粒子を含んでいてもよいが、含まないことが好ましい。
（２）小サイズ粒子を含むインク：これは小サイズ粒子のみを含み、大サイズ粒子を含まないものをいう。
【００２１】
また、前記径の異なる立体画像形成粒子は、第１立体画像形成粒子と第２立体画像形成粒子とで構成され、前記第１立体画像形成粒子の粒径と前記第２立体画像形成粒子の粒径との比が、前記第１立体画像形成粒子の粒径：前記第２立体画像形成粒子の粒径＝２：１であることも好ましい。
また、前記径の異なる立体画像形成粒子は、第１立体画像形成粒子と第２立体画像形成粒子と第３立体画像形成粒子とで構成され、前記第１立体画像形成粒子の粒径と前記第２立体画像形成粒子の粒径と前記第３立体画像形成粒子の粒径との比が、前記第１立体画像形成粒子の粒径：前記第２立体画像形成粒子の粒径：前記第３立体画像形成粒子の粒径＝３：２：１であるも好ましい。
また、本発明に係る立体イメージの形成方法に用いるインクジェット方式としては、立体画像形成粒子を分散したインクから、静電力により前記粒子を濃縮した状態で吐出し、記録媒体上に付着させる静電インクジェット方式を用いることが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る立体イメージの形成方法を実施するために用い得る、ライン走査型の静電方式インクジェットヘッド（以下、単に本実施形態に係るインクジェットヘッドともいう）を用いる記録装置の、記録ドットに対応する個別電極部分の要部を示す模式的断面図である。
【００２４】
図１に示すインクジェットヘッド６０は、帯電された顔料等の微粒子成分（例えば、トナー等）を含むインクを静電力により吐出させて、画像データに応じて画像を記録媒体Ｐ上に記録するものであり、ヘッド基板６２と、インクガイド６４と、絶縁性基板６６と、吐出電極６８と、記録媒体Ｐを支持する対向電極７０と、記録媒体Ｐの帯電ユニット７２と、信号電圧源７４と、浮遊導電板７６とを備えている。
【００２５】
図示例のインクジェットヘッド６０においては、インクガイド６４は、突状先端部６４ａを持つ所定厚みの絶縁性樹脂製平板からなり、個別電極毎にヘッド基板６２の上に配置されている。また、絶縁性基板６６には、インクガイド６４の配置に対応する位置に、貫通孔７８が開孔されている。インクガイド６４は、絶縁性基板６６に開孔された貫通孔７８を通過し、その先端部分６４ａが絶縁性基板６６の図中上側の表面、すなわち記録媒体Ｐ側の表面よりも上部に突き出している。
【００２６】
なお、インクガイド６４の先端部分６４ａ側は、対向電極７０側へ向かうに従って次第に細くなるよう、三角形または台形状に形成されている。また、インクガイド６４の、インクＱが吐出される先端部分（最先端部）６４ａには、金属が蒸着されていることが好ましい。この金属蒸着により、インクガイド６４の先端部分６４ａの誘電率が実質的に無限大になり、強電界を生じさせ易くできるという効果がある。インクガイド６４の形状は、インクＱ、特に、インクＱ内の帯電微粒子成分を絶縁性基板６６の貫通孔７８を通って先端部分に濃縮させることができれば、特に制限的ではない。
【００２７】
ヘッド基板６２と絶縁性基板６６とは、所定間隔離間して配置されており、両者の間には、インクガイド６４にインクＱを供給するためのインクリザーバ（インク室）として機能するインク流路８０が形成されている。なお、このインク流路８０内のインクＱは、吐出電極６８に印加される電圧と同極性に帯電した微粒子成分を含み、記録時には、図示されていないインク循環機構によって、所定方向（図示例では、インク流路８０内を右側から左側）に所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓのインク流）で循環される。以下、インク中の着色粒子が正帯電している場合を例にとって、説明を行う。
【００２８】
また、吐出電極６８は、図２に示すように、絶縁性基板６６に開孔された貫通孔７８の周囲を囲むように、絶縁性基板６６の図中上側、すなわち記録媒体Ｐ側の表面に、個別電極毎にリング状に、つまり、円形電極６８ａとして配置されている。吐出電極６８は、画像データや印字データ等の吐出データ（吐出信号）に応じたパルス信号（所定のパルス電圧）を発生する信号電圧源７４に接続されている。
【００２９】
対向電極７０は、インクガイド６４の先端部分６４ａに対向する位置に配置され、電極基板７０ａと、この電極基板７０ａの図中下側の表面、すなわちインクガイド６４側の表面に配置される絶縁シート７０ｂで構成され、電極基板７０ａは接地される。また、記録媒体Ｐは、対向電極７０の図中下側の表面、すなわちインクガイド６４側の表面、つまり絶縁シート７０ｂの表面に支持され、例えば静電吸着されており、対向電極７０（絶縁シート７０ｂ）は、記録媒体Ｐのプラテンとして機能する。
【００３０】
ここで、少なくとも記録時には、帯電ユニット７２によって、対向電極７０の絶縁シート７０ｂの表面、すなわち記録媒体Ｐは、吐出電極６８に印加される高電圧（パルス電圧）と逆極性の、所定の負の高電圧に帯電された状態に維持される。その結果、記録媒体Ｐは、帯電ユニット７２により負に帯電して、吐出電極６８に対して負の高電圧に常時バイアスされるとともに、対向電極７０の絶縁シート７０ｂに静電吸着される。
【００３１】
帯電ユニット７２は、記録媒体Ｐを負の高電圧に帯電させるためのスコロトロン帯電器７２ａと、このスコロトロン帯電器７２ａに負の高電圧を供給するバイアス電源７２ｂとを有している。なお、本発明に用いられる帯電ユニット７２の帯電手段は、上述のスコロトロン帯電器７２ａに限定されず、コロトロン帯電器，固体チャージャ，放電針などの種々の放電手段を用いることができる。
なお、図示例においては、対向電極７０を電極基板７０ａと絶縁シート７０ｂとで構成し、記録媒体Ｐを、帯電ユニット７２によって負の高電圧に帯電させることにより絶縁シート７０ｂの表面に静電吸着させているが、対向電極７０を電極基板７０ａのみで構成し、対向電極７０（電極基板７０ａ自体）を負の高電圧のバイアス電圧源に接続するように構成してもよい。
【００３２】
また、浮遊導電板７６は、インク流路８０の下方に配置され、電気的に絶縁状態（ハイインピーダンス状態）となっている。図示例では、ヘッド基板６２の内部に配置されている。この浮遊導電板７６は、画像の記録時に、個別電極に印加された電圧値に応じて誘起された誘導電圧が発生し、インク流路８０内のインクＱにおいて、その微粒子成分を絶縁性基板６６側へ泳動させて濃縮させるためのものである。従って、浮遊導電板７６は、インク流路８０よりもヘッド基板６２側に配置される必要がある。また、浮遊導電板７６は、個別電極の位置よりもインク流路８０の上流側に配置されることが好ましい。
【００３３】
上述の浮遊導電板７６により、インク流路８０内の上層の帯電粒子の濃度が高められるため、絶縁性基板６６の貫通孔７８を通過するインクＱ内の帯電微粒子成分の濃度を高めることができ、インクガイド６４の先端部分６４ａに濃縮させて、インク液滴Ｒとして吐出させるインクＱ内の帯電微粒子成分の濃度を所定濃度に安定させることができる。
また、この浮遊導電板７６を配置することにより、稼動チャンネル数に応じて誘導電圧が変化するため、浮遊導電板７６への電圧を制御しなくても、吐出に必要な帯電粒子を供給するため、目詰まりを防止することができる。なお、浮遊導電板７６に電源を接続し、所定の電圧を印加するようにしてもよい。
【００３４】
本実施形態に係るインクジェットヘッド６０は、基本的に以上のように構成されるが、以下に、その動作について説明する。
【００３５】
図１に示すインクジェットヘッド６０では、記録時に、図示されていないポンプ等を含むインク循環機構により、吐出電極６８に印加される電圧と同極性（ここでは、正（＋））に帯電した微粒子を含むインクＱが、インク流路８０の内部を図１中の矢印ａ方向、すなわち右側から左側へ向かって循環される。この時、対向電極７０に静電吸着された記録媒体Ｐは、逆極性、すなわち負の高電圧、例えば−１５００Ｖに帯電されている。また、浮遊導電板７６は、絶縁状態（ハイインピーダンス状態）とされている。
【００３６】
ここで、吐出電極６８にパルス電圧が印加されていないか、または、印加されているパルス電圧が低電圧レベル（０Ｖ）である時、吐出電極６８と対向電極７０（記録媒体Ｐ）との間の電圧（電位差）は、例えばバイアス電圧分の１５００Ｖで、インクガイド６４の先端部分６４ａ近傍の電界強度が低く、インクＱは、インクガイド６４の先端部分６４ａからは飛び出さず、すなわち、インク液滴Ｒとして吐出されない。しかし、この時、インク流路８０内のインクＱの一部、特にインクＱ内に含まれる帯電微粒子成分は、泳動現象および毛細管現象などによって、絶縁性基板６６の貫通孔７８を通って、図１中の矢印ｂ方向、すなわち絶縁性基板６６の下側からその上側へ向かって濃縮される。
【００３７】
一方、吐出電極６８に高電圧レベル（例えば、４００〜６００Ｖ）のパルス電圧が印加されると、吐出電極６８と対向電極７０（記録媒体Ｐ）との間の電圧（電位差）は、例えば、バイアス電圧分の１５００Ｖにパルス電圧分の４００〜６００Ｖが重畳され、１９００〜２１００Ｖと高くなるため、インクガイド６４の先端部分６４ａ近傍の電界強度が高くなる。この時、インクガイド６４に沿って上昇し、絶縁性基板６６の上方の先端部分６４ａに上昇したインクＱ、特にインクＱ内に濃縮された帯電微粒子成分は、静電力によってインクガイド６４の先端部分６４ａから、帯電微粒子成分を含むインク液滴Ｒとして飛び出し、例えば−１５００Ｖにバイアスされている対向電極７０（記録媒体Ｐ）に引っ張られて、記録媒体Ｐ上に付着する。
【００３８】
以上のようにして、本実施形態に係るインクジェットヘッド６０と対向電極７０上に支持された記録媒体Ｐとを相対的に移動させながら、画像データに応じたインク吐出によって、記録媒体Ｐにドットを形成して記録を行うことにより、記録媒体Ｐに、画像データに対応する画像を記録することができる。
【００３９】
なお、以上説明した本実施形態に係るインクジェットヘッド６０においては、絶縁性基板６６の上面に、円形電極６８ａを１層構造で配置しているが、吐出電極６８を絶縁性基板６６の両面（上面および下面）に配置する、２層構造とすることも可能である。
【００４０】
以上、本発明の一実施形態に係る立体イメージの形成方法を実施するために用いる、ライン走査型の静電方式インクジェットヘッドを用いる記録装置における基本的な記録動作を説明したが、次に、具体的な立体イメージの形成方法について説明する。
【００４１】
前述の通り、本発明に係る立体イメージの形成方法は、基本的に径の異なる立体画像形成粒子（以下、単に粒子ともいう）を含むインクを２種以上用いることを特徴とするものである。
具体的には、例えば１色のインクを用いる場合であっても、インクとしてはそれぞれが異なる径を有する粒子を含むインクを２種以上用意して、これらの２種以上のインクを用いて、順次、記録媒体上に「重ね打ち」を行うことで、記録媒体表面上における突出状態の異なる（つまり、立体形状が形成された）画像を形成するものである。
【００４２】
ここで、例えば１色のインクを用いる場合に、２種の異なる径（ただし、小サイズ粒子ｍの径をＳ、大サイズ粒子ｎの径をＬとするとき、Ｓ＞（１／２）Ｌであるとする）を有する粒子を含む２種のインクを用いるものとすれば、上述の突出状態としては、少なくとも、下記の各高さに相当する突出状態を表現することが可能である（図３参照）。
【００４３】
（ａ）高さ：０
（ｂ）高さ：小サイズ粒子ｍの径に準ずる高さ（Ｓ）
（ｃ）高さ：大サイズ粒子ｎの径に準ずる高さ（Ｌ）
（ｄ）高さ：小サイズ粒子ｍを２個重ねた状態に準ずる高さ（２Ｓ）
（ｅ）高さ：小サイズ粒子ｍと大サイズ粒子ｎとを重ねた状態に準ずる高さ（Ｓ＋Ｌ）
（ｆ）高さ：大サイズ粒子ｎを２個重ねた状態に準ずる高さ（２Ｌ）
【００４４】
上述の例は、小サイズ粒子ｍを含むインク（ｍ’）と大サイズ粒子ｎを含むインク（ｎ’）とによる記録を、それぞれ２回（合計４回）行うことにより実現される状況である。ここでの記録の繰り返し回数は、画像データ中の、表現すべき高さ諧調の数に応じて決定すればよい。なお、表現すべき高さ諧調の数によっては、全ての組み合わせについて繰り返しを行う必要はなく、記録の繰り返し回数を低減することができる。これが、本発明の利点である。
【００４５】
なお、３色以上の色インクを用いるカラー記録の場合には、各色について上述のような繰り返し記録を行うことになる。この場合における記録の順番、すなわち、１色を複数回繰り返した後に別の色の記録に移るか、粒子のサイズの順に各色の記録を行い、粒子のサイズを変えて行くか等は特に限定されず、適宜決定してよい。
【００４６】
また、粒子として、透明な材料から構成される粒子（クリア粒子）を合わせて用い、このクリア粒子は、前述のような突出部の形成（すなわち、立体の形成）のみを行わせ、突出部が形成された後に、所定の色のインクにより色付け（すなわち、画像化）を行うことも可能である。このようにすると、比較的安価な材料により構成された粒子を用いることが可能になるという利点がある。
【００４７】
以下、具体的な立体イメージの形成例を、各種説明する。なお、ここでは、いずれも大小２種類のサイズ（その比は、２：１であるとする）、または、大中小３種類のサイズ（その比は、３：２：１であるとする）の粒子をそれぞれ含む各色のインクが、２種類または３種類用意されているものとする。また、いずれも３色の色インクを用いるカラー記録の場合であり、図中左側から、第１の色，第２の色，第３の色を表わしている（以下の図についても、同様）。
【００４８】
図４に示す例では、第１の色については小サイズの粒子１３を含むインクのみが、第２の色については大サイズの粒子２３を含むインクのみが、また、第３の色については大サイズの粒子３３を含むインクと小サイズの粒子３４を含むインクの両方が用いられることで、図のような高さ階調が表現される。
この例では、上述の４種類のインクを用いて、合計５回の記録（第２の色については、同一インクにより２回の記録を行っているため）を行うことにより、図４に示すような高さ階調が表現される。
【００４９】
ちなみに、この高さ階調表現を、前述の、非特許文献１に開示されている方法で行った場合には、図９からも明らかなように、合計８回（第１の色：１回、第２の色：４回、第３の色：３回）の記録を行う必要がある。
このように記録回数が多くなるということは、それだけ記録時間がかかるということであり、立体イメージ形成の高速化に逆行するものである。
【００５０】
次に、図５に示す例は、第１の色については小サイズの粒子１３を含むインクのみが、第２の色については大サイズの粒子２４を含むインクのみが、また、第３の色については中サイズの粒子３３を含むインクのみがそれぞれ用いられることで、図のような高さ階調が表現される。
この例では、上述の３種類のインクを用いて、合計３回の記録（各色について１回ずつの記録を行っているため）を行うことにより、図５に示すような高さ階調が表現される。
【００５１】
この場合についても、この高さ階調表現を、前述の、非特許文献１に開示されている方法で行った場合には、図９から明らかなように、合計６回（第１の色：１回、第２の色：３回、第３の色：２回）の記録を行う必要がある。
それに対して、本実施例では３回の記録で済むわけで、立体イメージ形成の時間が約半分になり、高速化に大きく貢献できる。
【００５２】
また、図６に示す例は、大サイズのクリア粒子を補助的に用いる例を示すものである。すなわち、図６に示す例では、最初に大サイズのクリア粒子５４（を含むインク）を用いて大体の高さ階調を形成した後に、小サイズ粒子１３，２５，３４（を含む各色のインク）を用いて、細かい高さ階調を形成するという方法である。
【００５３】
ここでは、合計７回（クリア：２回、第１の色：１回、第２の色：２回、第３の色：２回）の記録を行うことにより、図６に示すような、非常に変化に富んだ高さ階調が表現される。
この高さ階調表現を、前述の、非特許文献１に開示されている方法で行った場合には、図９から明らかなように、合計９回（クリア：４回、第１の色：１回、第２の色：２回、第３の色：２回）の記録を行う必要がある。
【００５４】
また、図７に示す例は、図６に示した例とは逆に、小サイズのクリア粒子を補助的に用いる例を示すものである。すなわち、図７に示す例では、最初に各色の大サイズ粒子１４，２３，３３（を含むインク）を用いて高さ階調を形成した後に、小サイズのクリア粒子５５（を含むインク）を用いて、細かい高さ階調を形成するという方法である。
【００５５】
ここでは、合計５回（第１の色：１回、第２の色：１回、第３の色：２回、クリア：１回）の記録を行うことにより、図７に示すような、やはり非常に変化に富んだ高さ階調が表現される。
この高さ階調表現を、前述の、非特許文献１に開示されている方法で行った場合には、図９から明らかなように、合計９回（第１の色：２回、第２の色：２回、第３の色：４回、クリア：１回）の記録を行う必要がある。
【００５６】
上記各実施例においては、いずれの場合も、記録回数が５０％〜２３％程度減少し、立体イメージ形成速度の向上が達成されている。また、サイズの異なる粒子を含むインクを用いるようにしたことで、立体イメージ形成速度を向上させつつ、形成される立体イメージの高さ階調においても好ましい表現が可能になるという利点もある。
【００５７】
なお、上記実施形態ないし実施例は、いずれも本発明の一例を示したものであり、本発明はこれらに限定されるべきものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜の変更または改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【００５８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、高度な生産性を以って、インクジェット方式により立体イメージを形成可能とすること、すなわち、形成される立体イメージの階調と立体イメージ形成速度との両立を図った立体イメージの形成方法を提供することができるという顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドを用いる記録装置の、記録ドットに対応する個別電極部分の要部を示す模式的断面図である。
【図２】 実施形態に係るインクジェットヘッドの個別電極の概略構成を示す模式斜視図である。
【図３】 ２種の異なる径を有する粒子を含む２種のインクを用いた場合に実現できる突出状態（高さ階調）を説明する図である。
【図４】 立体イメージ形成の具体的な実施例を示す図（その１）である。
【図５】 立体イメージ形成の具体的な実施例を示す図（その２）である。
【図６】 立体イメージ形成の具体的な実施例を示す図（その３）である。
【図７】 立体イメージ形成の具体的な実施例を示す図（その４）である。
【図８】 従来の立体イメージ形成の具体例を示す図（その１）である。
【図９】 従来の立体イメージ形成の具体例を示す図（その２）である。
【符号の説明】
１３，２５，３４，５５ 小サイズ粒子
１４，２３，３３，５４ 中サイズ粒子
２４ 大サイズ粒子
６０ インクジェットヘッド
６２ ヘッド基板
６４ インクガイド
６４ａ 先端部分
６６ 絶縁性基板
６８ 吐出電極
６８ａ 円形電極
７０ 対向電極
７０ａ 電極基板
７０ｂ 絶縁シート
７２ 帯電ユニット
７２ａ スコロトロン帯電器
７２ｂ バイアス電圧源
７４ 信号電圧源
７６ 浮遊導電板
７８ 貫通孔
８０ インク流路
Claims (10)
- インクジェット方式により支持体上に立体イメージを形成する立体イメージの形成方法であって、
それぞれ、径の異なる立体画像形成粒子を含む２種以上のインクを用い、
形成する立体イメージの高さに基づいて前記立体画像形成粒子の組み合わせを決定し、
決定に基づいて前記２種以上のインクをそれぞれ前記支持体上に吐出し、前記支持体上に少なくとも１つ以上の前記立体画像形成粒子を積層させて前記立体イメージを形成することを特徴とする立体イメージの形成方法。 - 前記径の異なる立体画像形成粒子の内の、大サイズの立体画像形成粒子を含むインクにより大きな凹凸を形成し、小サイズの立体画像形成粒子のみを含むインクにより小さな凹凸を形成することを特徴とする請求項１に記載の立体イメージの形成方法。
- 前記立体画像形成粒子により、画像形成と立体形成とを同時に行うことを特徴とする請求項１または２に記載の立体イメージの形成方法。
- 前記インクは、少なくとも１色のインクを含み、前記少なくとも１色のインクが、それぞれ、径の異なる立体画像形成粒子を含む２種以上のインクによって構成され、前記立体イメージの階調は、前記２種以上のインクに含まれる前記径の異なる立体画像形成粒子によって実現されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の立体イメージの形成方法。
- 前記インクは、複数色のインクを含み、前記複数色のインクの内の少なくとも１色のインクが大サイズの前記立体画像形成粒子を含み、他の色のインクが小サイズの前記立体画像形成粒子のみを含み、前記立体イメージの階調は、前記少なくとも１色のインクに含まれる大サイズの前記立体画像形成粒子および前記他の色のインクに含まれる小サイズの前記立体画像形成粒子によって実現されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の立体イメージの形成方法。
- 前記インクは、大サイズまたは小サイズの透明粒子を含むインクと、前記透明粒子とは異なるサイズの前記立体画像形成粒子を含む少なくとも１色のインクとからなり、前記立体イメージの階調は、前記透明粒子含有インクに含まれる前記大サイズまたは小サイズの透明粒子および前記少なくとも１色のインクに含まれる前記立体画像形成粒子によって実現されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の立体イメージの形成方法。
- 前記立体画像形成粒子は、シアン，マゼンタ，イエローおよびブラックの内の１色を司る粒子と透明粒子であり、これらの粒子により画像を形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の立体イメージの形成方法。
- 前記立体画像形成粒子は、シアン，マゼンタ，イエローおよびブラックの内の１色を司る粒子であり、これらの粒子により反射観察用画像を形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の立体イメージの形成方法。
- 前記径の異なる立体画像形成粒子は、第１立体画像形成粒子と第２立体画像形成粒子とで構成され、前記第１立体画像形成粒子の粒径と前記第２立体画像形成粒子の粒径との比が、前記第１立体画像形成粒子の粒径：前記第２立体画像形成粒子の粒径＝２：１であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の立体イメージの形成方法。
- 前記径の異なる立体画像形成粒子は、第１立体画像形成粒子と第２立体画像形成粒子と第３立体画像形成粒子とで構成され、前記第１立体画像形成粒子の粒径と前記第２立体画像形成粒子の粒径と前記第３立体画像形成粒子の粒径との比が、前記第１立体画像形成粒子の粒径：前記第２立体画像形成粒子の粒径：前記第３立体画像形成粒子の粒径＝３：２：１であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の立体イメージの形成方法。
Priority Applications (2)
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