JP6292777B2 - 画像記録装置および画像記録方法 - Google Patents
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Description
以下に図面を参照し、本発明の第1の実施形態を詳細に説明する。
本実施形態で使用するインクについて以下に詳細に説明する。
・ブラックインクインクの作製
(1)分散液の作製
まず、アニオン系高分子P−1[スチレン/ブチルアクリレート/アクリル酸共重合体(重合比(重量比)=30/40/30)酸価202、重量平均分子量6500]を準備した。これを、水酸化カリウム水溶液で中和し、イオン交換水で希釈して均質な10質量%ポリマー水溶液を作製した。
インクの作製は、上記ブラック分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にする。そして、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧濾過し、顔料濃度5質量%の顔料インクを調製した。
ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.05部
グリセリン 10部
トリエチレングリコール 10部
アセチレングリコールEO付加物(川研ファインケミカル株式会社製) 0.5部
トリエタノールアミン 0.5部
イオン交換水 残部
・シアンインクの作製
(1)分散液の作製
まず、ベンジルアクリレートとメタクリル酸とを原料として、常法により、酸価250、数平均分子量3000のAB型ブロックポリマーを作り、水酸化カリウム水溶液で中和し、イオン交換水で希釈して均質な50質量%ポリマー水溶液を作製した。
インクの作製は、上記シアン分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にする。そして、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧濾過し、顔料濃度2質量%の顔料インクを調製した。
ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.05部
グリセリン 10部
ジエチレングリコール 10部
アセチレングリコールEO付加物(川研ファインケミカル株式会社製) 0.5部
トリエタノールアミン 0.5部
イオン交換水 残部
・マゼンタインクの作製
(1)分散液の作製
まず、ベンジルアクリレートとメタクリル酸を原料として、常法により、酸価300、数平均分子量2500のAB型ブロックポリマーを作り、水酸化カリウム水溶液で中和し、イオン交換水で希釈して均質な50質量%ポリマー水溶液を作製した。
インクの作製は、上記マゼンタ分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にする。そして、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧濾過し、顔料濃度4質量%の顔料インクを調製した。
ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.05部
グリセリン 10部
ジエチレングリコール 10部
アセチレングリコールEO付加物(川研ファインケミカル株式会社製) 0.5部
トリエタノールアミン 0.5部
イオン交換水 残部
・イエローインクの作製
(1)分散液の作製
まず、前記アニオン系高分子P−1を、水酸化カリウム水溶液で中和し、イオン交換水で希釈して均質な10質量%ポリマー水溶液を作製した。
以下の成分を混合し、十分に攪拌して溶解・分散後、ポアサイズ1.0μmのミクロフィルター(富士フィルム製)にて加圧濾過して、顔料濃度4質量%の顔料インクを調製した。
ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.025部
グリセリン 9部
エチレングリコール 10部
アセチレングリコールEO付加物(川研ファインケミカル株式会社製) 1部
トリエタノールアミン 0.5部
イオン交換水 残部
・ライトシアンインクの作製
(1)分散液の作製
前記シアンインクについて説明したのと同様の原料および作製方法により、顔料濃度が10質量%のシアン分散液を作製した。
インクの作製は、上記シアン分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にする。そして、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧濾過し、顔料濃度0.4質量%の顔料インクを調製した。
ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.025部
グリセリン 10部
ジエチレングリコール 10部
アセチレングリコールEO付加物(川研ファインケミカル株式会社製) 0.5部
トリエタノールアミン 1.0部
イオン交換水 残部
・ライトマゼンタインクの作製
(1)分散液の作製
前記マゼンタインクについて説明したのと同様の原料および作製方法により、顔料濃度が10質量%のマゼンタ分散液を作製した。
インクの作製は、上記マゼンタ分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にする。そして、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム製)にて加圧濾過し、顔料濃度0.8質量%の顔料インクを調製した。
ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.025部
グリセリン 10部
ジエチレングリコール 10部
アセチレングリコールEO付加物(川研ファインケミカル株式会社製) 0.5部
トリエタノールアミン 1.0部
イオン交換水 残部
なお、本実施形態で使用するそれぞれのインクは、弱塩基性を示すトリエタノールアミンを含有している。トリエタノールアミンはpH調整や酸化防止、ビーディングの抑制等の目的から含有されている。
(C2H5)3N+H2O→(C2H5)3NH++OH−・・・式(1)
式(1)より、トリエタノールアミンを含有するインクに酸(H+)を添加しても、式(1)右辺のOH−と中和してH2OとなるためインクのpHの変化が抑制される。また、上述した通り本実施形態で使用するインクのpHは8.5以上9.5以下である。そのため、本実施形態で使用するトリエタノールアミンは塩基性領域においてpH緩衝能を有することがわかる。また、式(1)による緩衝作用はトリエタノールの含有量が多いほど強く作用する。したがって、本実施形態で使用するライトシアンインク、ライトマゼンタインクはシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクよりも強いpH緩衝能を有することがわかる。
本実施形態では、塩基性領域におけるpH緩衝能が相対的に弱いインク、塩基性領域におけるpH緩衝能が相対的に強いインクの順に記録媒体に付与されるようにインクの吐出順序を制御することで耐擦過性を向上させる。
画像形成領域の変化はほとんどない。また、記録媒体上における画像が形成されていない領域(以下、紙白とよぶ)についても色材が引きずられたあとはほとんどなく、シルボン紙にも色材がほとんど転写していない。
試験の前後で、画像形成領域に削れあとが若干見える。また、紙白については、画像形成領域と紙白の境界から紙白にシルボン紙を引きずった方向に沿って、色材が引きずられたことにより5mm以下の線が数本見える。また、シルボン紙への色材の転写は非常に少ないがよく観察すれば転写していることがわかる程度である。
試験の前後で、画像形成領域に削れあとが見える。また、紙白については、画像形成領域と紙白の境界から紙白にシルボン紙を引きずった方向に沿って、色材が引きずられたことにより5mm以上の線が数本見える。また、シルボン紙への色材の転写については、画像形成部よりは薄いが色材が転写していることがわかる。
試験の前後で、画像形成領域に削れあとがはっきりと見える。また、紙白については画像形成領域と紙白の境界から紙白にシルボン紙を引きずった方向に沿って、色材が引きずられたことにより5mm以上の線が多数見えるが、画像形成領域と紙白との境界は認識することができる。また、シルボン紙への色材の転写については、シルボン紙を引きずったあとの画像形成領域に残る色材量と同程度の色材がシルボン紙に転写している。
試験の前後で、画像形成領域が削れ、記録媒体の下地(表面)が見える。また、紙白については画像形成領域と紙白の境界から紙白にシルボン紙を引きずった方向に沿って、その境界が不明瞭になるほど多くの5mm以上の線が見える。また、シルボン紙への色材の転写については、シルボン紙を引きずったあとの画像形成領域に残る色材量よりも、シルボン紙へ転写した色材の方が多い部分がある。
第1の実施形態では、複数の記録走査のうちの前半の記録走査のみでシアンインクを、後半の記録走査のみでライトシアンインクを吐出する形態について記載した。
第1、第2の実施形態では複数のインクのうちシアンインク、ライトシアンインクのみに着目し、2つのインクの塩基性領域におけるpH緩衝能の強弱に応じてシアンインク、ライトシアンインクの吐出順序を決定する形態を記載した。
なお、前述した第1、第2の実施形態と同様の部分については説明を省略する。
第1から第3の実施形態では、トリエタノールアミンが添加されることにより塩基性におけるpH緩衝能を有するインクを使用する形態について記載した。
なお、前述した第1、第2の実施形態と同様の部分については説明を省略する。
本実施形態で用いるインクの組成について説明する。本実施形態はシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクの4色のインクを用いる。夫々のインクの分散液の作製、インクの作製方法は第1の実施形態のシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクと同様であるが、インクに添加する成分が異なっている。本実施形態に特徴的な添加剤として、それぞれのインクには弱塩基性を示す物質である炭酸ナトリウムが添加されている。表3に本実施形態のインクの組成について示す。
第1から第4の実施形態では、記録媒体上の単位領域に対して複数回の記録走査によって記録を行う、いわゆるマルチパス記録方式の記録装置において、複数のインクの吐出順序を制御する方法について記載した。
7 記録ヘッド
52、54 インク滴
53 インク膜
304 ROM
Claims (24)
- それぞれ顔料を含有する第1のインクおよび第2のインクを少なくとも吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドと記録媒体とを走査方向に相対的に走査させる走査手段と、
前記走査手段による走査をさせながら、前記記録媒体上の単位領域内に複数含まれる画素相当の小領域に対して前記記録ヘッドから前記第1、第2のインクを吐出するように制御する制御手段と、を備える画像記録装置であって、
前記第2のインクは、前記第1のインクよりも塩基性領域におけるpH緩衝能が強く、
前記制御手段は、前記第1、第2のインクのいずれもが吐出される前記単位領域内の前記小領域のうち、前記第2のインクが前記第1のインクよりも後に吐出される前記単位領域内の前記小領域が、前記第1のインクが前記第2のインクよりも後に吐出される前記単位領域内の前記小領域よりも多くなるように前記第1、第2のインクの吐出を制御することを特徴とする画像記録装置。 - 前記走査手段は、前記記録ヘッドを前記単位領域に対して複数回、前記走査方向に走査させ、
前記制御手段は、前記第1、第2のインクのいずれもが吐出される前記単位領域内の前記小領域のうち、前記第2のインクが前記第1のインクよりも後の走査にて吐出される前記単位領域内の前記小領域が、前記第1のインクが前記第2のインクよりも後の走査にて吐出される前記単位領域内の前記小領域よりも多くなるように前記第1、第2インクの吐出を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置。 - 前記制御手段は、前記第1、第2のインクのいずれもが吐出される前記単位領域内の前記小領域のうち、前記単位領域内のいずれの前記小領域に対しても前記第2のインクが前記第1のインクよりも後に吐出されるように前記第1、第2のインクの吐出を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の画像記録装置。
- 前記走査手段は、前記記録ヘッドを前記単位領域に対して複数回、前記走査方向に走査させ、
前記制御手段は、前記第1、第2のインクのいずれもが吐出される前記単位領域内の前記小領域のうち、前記記録媒体上の単位領域内のいずれの前記小領域に対しても前記第2のインクが前記第1のインクよりも後の走査にて吐出されるように前記第1、第2のインクの吐出を制御することを特徴とする請求項3に記載の画像記録装置。 - 前記第1、第2のインクは、それぞれpHが8.5以上9.5以下の値を示すことを特徴する請求項1から4のいずれか1項に記載の画像記録装置。
- 50mlの前記第2のインクに対し1規定の塩酸水溶液を1ml添加した際のpHの値の変化は、1.5以下であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像記録装置。
- 50mlの前記第2のインクに対し1規定の塩酸水溶液を1ml添加した際のpHの値の変化は、1.0以下であることを特徴とする請求項6に記載の画像記録装置。
- 前記第1、第2のインクは、それぞれ有機アミンを含有することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の画像記録装置。
- 前記有機アミンはトリエタノールアミンであることを特徴とする請求項8に記載の画像記録装置。
- 前記第1、第2のインクは、それぞれアニオン性基によって分散又は溶解している色材を含有することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の画像記録装置。
- 前記記録ヘッドは、顔料を含有し、塩基性領域におけるpH緩衝能が前記第2のインクよりも強い第3のインクを更に吐出可能であり、
前記制御手段は、前記第2、第3のインクのいずれもが吐出される前記単位領域内の前記小領域のうち、前記第3のインクが前記第2のインクよりも後に吐出される前記単位領域内の前記小領域が、前記第2のインクが前記第3のインクよりも後に吐出される前記単位領域内の前記小領域よりも多くなるように前記第2、第3のインクの吐出を制御することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の画像記録装置。 - 前記記録媒体を、前記記録ヘッドの所定の前記走査と前記所定の走査の次の前記走査の間に前記走査方向と交差する搬送方向に上流側から下流側に搬送する搬送手段を更に備え、
前記記録ヘッドは、前記第1のインクを吐出する複数の吐出口が配列された第1の吐出口列と、前記第2のインクを吐出する複数の吐出口が配列された第2の吐出口列とを有し、
前記第2の吐出口列は、前記第1の吐出口列に対して前記走査方向に異なる位置であり、前記下流側にずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の画像記録装置。 - 前記記録媒体を、前記記録ヘッドの所定の前記走査と前記所定の走査の次の前記走査の間に前記走査方向と交差する搬送方向に上流側から下流側に搬送する搬送手段を更に備え、
前記記録ヘッドは、前記第1のインクを吐出する複数の吐出口が配列された第1の吐出口列と、前記第2のインクを吐出する複数の吐出口が配列された第2の吐出口列とを有し、
前記第1および第2の吐出口列は、前記走査方向に異なる位置であり、前記搬送方向に対応する位置に配置されており、
前記第1の吐出口列の前記下流側の端部に配列された所定数の吐出口と前記第2の吐出口列の前記上流側の端部に配列された所定数の吐出口を記録に使用しないことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の画像記録装置。 - 前記制御手段は、画像のデータに記録許容画素と非記録許容画素が配置されたマスクパターンを適用することにより前記第1、第2のインクの吐出を制御し、
前記第2の吐出口列の所定の前記走査において所定数の吐出口に適用されるマスクパターンに配置された前記記録許容画素の位置は、前記第1の吐出口列の前記所定の走査よりも後の前記走査において所定数の吐出口に適用されるマスクパターンに配置された前記記録許容画素の位置と同じであることを特徴とする請求項12または13に記載の画像記録装置。 - 前記記録媒体は、前記第1および第2のインクに対するブリストー法によるインクの1秒間における転移量が20ml・m−2以下の記録媒体であることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の画像記録装置。
- 前記記録媒体の紙面pHは、前記第1のインクのpHよりも低い値を示すことを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載の画像記録装置。
- それぞれ顔料を含有する複数のインクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドと記録媒体とを走査方向に相対的に走査させる走査手段と、
前記走査手段による走査をさせながら、前記記録媒体上の単位領域内に複数含まれる画素相当の小領域に対して前記記録ヘッドから前記複数のインクを吐出するように制御する制御手段と、を備える画像記録装置であって、
前記複数のインクは、第1のインクグループと、前記第1のインクグループに属するいずれのインクよりも塩基性領域におけるpH緩衝能が強い第2のインクグループと、に分類され、
前記制御手段は、前記第1のインクグル―プに属するインク、前記第2のインクグループに属するインクのいずれもが吐出される前記単位領域内の前記小領域のうち、前記第2のインクグループに属するインクが前記第1のインクグループに属するインクよりも後に吐出される前記単位領域内の前記小領域が、前記第1のインクグループに属するインクが前記第2のインクグループに属するインクよりも後に吐出される前記単位領域内の前記小領域よりも多くなるように前記複数のインクの吐出を制御することを特徴とする画像記録装置。 - それぞれ顔料を含有する第1のインクおよび第2のインクを少なくとも吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドと記録媒体とを走査方向に相対的に走査させる走査手段と、
前記走査手段による走査をさせながら、前記記録媒体上の単位領域内に複数含まれる画素相当の小領域に対して前記記録ヘッドから前記第1、第2のインクを吐出するように制御する制御手段と、を備える画像記録装置であって、
前記第2のインクの前記記録媒体上に吐出された前記第1のインクにおいて酸析反応により形成されたインクの膜を再溶解させる作用は、前記第1のインクの前記記録媒体上に吐出された前記第2のインクにおいて酸析反応により形成されたインクの膜を再溶解させる作用よりも強く、
前記制御手段は、前記第1、第2のインクのいずれもが吐出される前記単位領域内の前記小領域のうち、前記第2のインクが前記第1のインクよりも後に吐出される前記単位領域内の前記小領域が、前記第1のインクが前記第2のインクよりも後に吐出される前記単位領域内の前記小領域よりも多くなるように前記第1、第2のインクの吐出を制御することを特徴とする画像記録装置。 - それぞれ顔料を含有する第1のインクおよび第2のインクを少なくとも吐出する記録ヘッドの記録媒体上の単位領域に対する走査方向への複数回の相対的な走査を行いながら、
前記単位領域内に複数含まれる画素相当の小領域のそれぞれに設定された、インクの吐出を決定する記録データを生成するための画像処理装置であって、
前記単位領域内の複数の前記小領域それぞれに対し前記第1のインクを吐出または非吐出を定め、前記複数回の走査において前記単位領域内に記録すべき前記第1のインクの画像に対応する第1の2値データと、前記単位領域内の複数の前記小領域それぞれに対し前記第2のインクを吐出または非吐出を定め、前記複数回の走査において前記単位領域内に記録すべき前記第2のインクの画像に対応する第2の2値データと、を取得する取得手段と、
前記複数回の走査のそれぞれに対応し、記録許容画素と非記録許容画素とが配置された複数の第1、第2のマスクパターンを有し、前記第1、第2のマスクパターンに基づいて前記第1、第2の2値データから前記複数回の走査のそれぞれに対応する複数の前記記録データを生成する生成手段と、を備え、
前記第2のインクは、前記第1のインクよりも塩基性領域におけるpH緩衝能が強く、
前記第1、第2のマスクパターンは、前記複数回の走査のうちの少なくとも前記第2のインクを吐出する所定の走査より前の走査のそれぞれに対応する前記第1のマスクパターンに配置された前記記録許容画素の論理和により得られる記録許容画素と同じ位置に配置された前記所定の走査に対応する前記第2のマスクパターン内の前記記録許容画素の数が、前記所定の走査より前の走査のそれぞれに対応する前記第2のマスクパターンに配置された前記記録許容画素の論理和により得られる記録許容画素と同じ位置に配置された前記所定の走査に対応する前記第1のマスクパターン内の前記記録許容画素の数よりも多くなるように、前記記録許容画素が配置されていることを特徴とする画像処理装置。 - 前記第1、第2のインクは、それぞれpHが8.5以上9.5以下の値を示すことを特徴する請求項19に記載の画像処理装置。
- 50mlの前記第2のインクに対し1規定の塩酸水溶液を1ml添加した際のpHの値の変化は、1.5以下であることを特徴とする請求項19または20に記載の画像処理装置。
- 前記第1、第2のインクは、それぞれ有機アミンを含有することを特徴とする請求項19から21のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- コンピュータに読み取られることにより、当該コンピュータを請求項19から22のいずれかに記載の画像処理装置として機能させることを特徴とするプログラム。
- それぞれ顔料を含有する第1のインクおよび第2のインクを少なくとも吐出する記録ヘッドと記録媒体とを走査方向に相対的に走査させながら、前記記録媒体上の単位領域内に複数含まれる画素相当の小領域に対して前記記録ヘッドから前記第1、第2のインクを吐出する画像記録方法であって、
前記第2のインクは、前記第1のインクよりも塩基性領域におけるpH緩衝能が強く、
前記第1、第2のインクのいずれもが吐出される前記単位領域内の前記小領域のうち、前記第2のインクが前記第1のインクよりも後に吐出される前記単位領域内の前記小領域が、前記第1のインクが前記第2のインクよりも後に吐出される前記単位領域内の前記小領域よりも多くなるように前記第1、第2のインクを吐出することを特徴とする画像記録方法。
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