以下、本発明の実施形態について説明する。なお、作用機能が同じ働きを担う構成要素及び処理には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を適宜省略する場合がある。
(第1実施形態)
図1に、本実施形態に係るインクジェット記録装置10の主要構成部を示した概略構成図の一例を示す。
インクジェット記録装置10は、例えば、制御部20、記憶部30、ヘッド駆動部40、印字ヘッド50、レーザ駆動部60、レーザ乾燥装置70、給紙ロール80、排出ロール90、搬送ローラ100、及び用紙速度検出センサ110等を含む。
制御部20は、図示しない用紙搬送モータを駆動することで、用紙搬送モータと例えばギヤ等の機構を介して接続された搬送ローラ100の回転を制御する。給紙ロール80には、記録媒体として用紙搬送方向に長尺状の連続紙Pが巻きつけられており、搬送ローラ100の回転に伴って連続紙Pが用紙搬送方向に搬送される。
また、制御部20は、例えば記憶部30に記憶される、ユーザが連続紙Pに描画させたい画像の情報、すなわちユーザ画像情報を取得し、ユーザ画像情報に含まれる画像の画素毎の色情報に基づいてヘッド駆動部40を制御する。そして、ヘッド駆動部40は、制御部20から指示されたインク滴の吐出タイミングに従って、ヘッド駆動部40に接続された印字ヘッド50を駆動して、印字ヘッド50からインク滴を吐出させ、搬送される連続紙P上にユーザ画像情報に対応した画像を形成する。以降、ユーザ画像情報に従って連続紙Pに形成される画像をユーザ画像という。
なお、ユーザ画像情報の画素毎の色情報には、画素の色を一意に示す情報が含まれる。本実施形態の例では、例えば、ユーザ画像の画素毎の色情報がイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各々の濃度によって表されているものとするが、ユーザ画像の色を一意に示す他の表現方法を用いても構わない。
印字ヘッド50は、Y色、M色、C色、及びK色の4色それぞれに対応した4つの印字ヘッド50Y、50M、50C、及び50Kを含み、各色の印字ヘッド50に設けられたインク吐出口から対応する色のインク滴を吐出する。なお、印字ヘッド50においてインク滴を吐出するための駆動方法は特に限定されず、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知のものが適用される。
レーザ駆動部60にはレーザ乾燥装置70に含まれるレーザ素子のオンオフを制御するFET(Field Effect Transistor)等のスイッチング素子が含まれる。レーザ駆動部60は、制御部20からの指示に基づいてスイッチング素子を駆動し、パルスのデューティー比を制御することでレーザ素子から照射されるレーザの照射強度を調整する。具体的には、パルスのデューティー比が小さくなるに従ってレーザの照射強度が弱くなり、パルスのデューティー比が大きくなるに従ってレーザの照射強度が強くなる。
そして、制御部20はレーザ駆動部60を制御することで、レーザ乾燥装置70から連続紙Pの画像形成面に向けてレーザを照射させ、連続紙Pに形成されたユーザ画像のインク滴を乾燥させて、連続紙Pへのユーザ画像の定着を図る。
その後、連続紙Pは搬送ローラ100の回転に伴って排出ロール90まで搬送され、排出ロール90に巻き取られる。
用紙速度検出センサ110は、例えば連続紙Pの画像形成面と対向する位置に配置され、連続紙Pの搬送方向における搬送速度を検出する。制御部20は、用紙速度検出センサ110から通知される搬送速度、及び印字ヘッド50からレーザ乾燥装置70までの距離を用いて、印字ヘッド50から連続紙Pに吐出したインク滴がレーザ乾燥装置70のレーザ照射範囲内に搬送されるタイミングを算出する。そして、制御部20は、連続紙P上のインク滴がレーザ乾燥装置70のレーザ照射範囲内に搬送されるタイミングで、レーザ乾燥装置70からインク滴にレーザが照射されるよう、レーザ駆動部60を制御する。
なお、用紙速度検出センサ110において連続紙Pの搬送速度を検出するための検出方法は特に限定されず、公知のものが適用される。また、用紙速度検出センサ110は、本実施形態に係るインクジェット記録装置10に必須のものではない。例えば、連続紙Pの搬送速度が予め定められている場合には、用紙速度検出センサ110が不要となる場合がある。
また、インクとしては水性インク、溶媒が蒸発するインクである油性インク、紫外線硬化型インク等が存在するが、本実施の形態では水性インクを使用するものとする。以下、単に「インク」又は「インク滴」とある場合は、「水性インク」又は「水性インク滴」を意味しているものとする。また、本実施形態に係るYMCK各色のインクには、IR(infrared)吸収剤が添加され、インクがレーザを吸収する度合いが調整されるが、必ずしもYMCK各色のインクにIR吸収剤を添加しなくてもよい。
このように、インクジェット記録装置10は、連続紙Pに吐出されたインク滴を乾燥するレーザ乾燥装置70を含む。
図2は、レーザ乾燥装置70のレーザ照射面の一例を示した図である。なお、レーザ乾燥装置70のレーザ照射面とは、連続紙Pの画像形成面と対向する面をいう。
図2に示すように、レーザ乾燥装置70のレーザ照射面には、用紙搬送方向及び用紙搬送方向と直交する方向である用紙幅方向に、複数の面発光レーザ素子72が格子状に配置されている。そして、面発光レーザ素子72毎に、レーザ駆動部60によってレーザ照射のタイミング及びレーザの照射強度が制御される。
なお、レーザ駆動部60による駆動単位は一例であり、例えばレーザ駆動部60は、用紙搬送方向に一列に並べられた複数の面発光レーザ素子72を含むレーザブロック74毎に、駆動するようにしてもよい。
ここで、面発光レーザ素子72とは、複数のレーザ素子を用紙搬送方向及び用紙幅方向に格子状に配置した垂直共振器型のレーザ素子を含むレーザ素子であり、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)とも称される。なお、図2に示したレーザ乾燥装置70のレーザ照射面に配置されるVCSEL72の数及び配置形状は一例である。
図3は、図2に示したVCSEL72のレーザ照射面の一例を示した図である。なお、VCSEL72のレーザ照射面とは、レーザ乾燥装置70のレーザ照射面と同様に、連続紙Pの画像形成面と対向する面をいう。
前述したように、VCSEL72のレーザ照射面には、複数のレーザ素子76が用紙搬送方向及び用紙幅方向に格子状に配置され、VCSEL72の駆動制御に合わせて各レーザ素子76からレーザが照射される。なお、図3に示すVCSEL72に配置されるレーザ素子76の数及び配置形状は一例である。
次に、本実施形態に係るVCSEL72のレーザ照射範囲と、レーザ照射範囲に含まれるインク滴の関係について説明する。
本実施形態に係る印字ヘッド50は、例えば用紙搬送方向及び用紙幅方向に共に600dpi(dots per inch)の印字解像度を有する。また、本実施形態に係るレーザ乾燥装置70も、用紙搬送方向及び用紙幅方向に共に600dpiの発光解像度を有する。従って、本実施形態に係るインクジェット記録装置10では、VCSEL72のレーザ照射範囲と、インク滴と、が1対1に対応する。すなわち、1つのVCSEL72のレーザ照射範囲内には、1つのインク滴が含まれることになる。
また、本実施形態に係る連続紙Pには、予め枠及び罫線等が印字された記録媒体が用いられるものとする。
この場合、インクジェット記録装置10は、枠及び罫線等が印字された連続紙P上にインク滴を吐出してユーザ画像を形成するが、インク滴が枠及び罫線等の予め連続紙Pに印字されている印字部の上に重複するように吐出された場合、インク滴の濃度に印字部の濃度が加わり、インク滴及び印字部を含む全体の濃度がインク滴の濃度より高くなることがある。そして、濃度が高くなるに従ってレーザの吸収効率も高くなるため、レーザ乾燥装置70からインク滴の滴量に合わせた予め定めた強度のレーザを照射した場合、印字部に重複して吐出されたインク滴が、印字部に重複して吐出されなかったインク滴よりレーザを吸収し、印字部及びインク滴の変色等が発生する場合がある。
従って、以下では、VCSEL72のレーザ照射範囲内に印字部と重複したインク滴が含まれる場合であっても、印字部の変色を抑制するインクジェット記録装置10について説明する。
図4は、インクジェット記録装置10における電気系の要部構成を示す図である。制御部20は、例えば、コンピュータ20で実現される。
図4に示すように、コンピュータ20は、CPU(Central Processing Unit)201、ROM(Read Only Memory)202、RAM(Random Access Memory)203、不揮発性メモリ204、及び入出力インターフェース(I/O)205が、バス206を介して各々接続される。そして、I/O205には、ヘッド駆動部40、レーザ駆動部60、用紙速度検出センサ110、通信回線I/F(Interface)120、操作表示部130、及び用紙搬送モータ140が接続されている。更に、ヘッド駆動部40には印字ヘッド50、レーザ駆動部60にはレーザ乾燥装置70が接続されている。また、搬送ローラ100は、用紙搬送モータ140と例えばギヤ等の駆動機構を介して接続され、用紙搬送モータ140の駆動に伴い搬送ローラ100が回転する。
コンピュータ20は、例えばROM202に予めインストールされているプログラムをCPU201で実行し、プログラムに従ってI/O205に接続される各要素とデータ通信を行うことで、インクジェット記録装置10を制御する。
ヘッド駆動部40は、例えば印字ヘッド50をオンオフ駆動するFET等のスイッチング素子を含み、コンピュータ20からの指示を受け付けてスイッチング素子を駆動する。
印字ヘッド50は、例えば、電圧の変化を力に変換する圧電素子等を含み、ヘッド駆動部40からの駆動指示に従って圧電素子等を動作させ、図示しないインクタンクから供給されたインク滴を、印字ヘッド50のノズル吐出口から連続紙Pに向かって吐出する。
レーザ駆動部60は、例えば、レーザ乾燥装置70に含まれるVCSEL72毎にVCSEL72をオンオフ駆動するFET等のスイッチング素子を含み、コンピュータ20からの指示を受け付けてスイッチング素子を駆動する。
レーザ乾燥装置70は、例えば、レーザ駆動部60からの駆動指示に従って、指定された強度でVCSEL72から連続紙Pに向かってレーザを照射する。
通信回線I/F120は、図示しない通信回線に接続され、通信回線に接続されている図示しないパーソナルコンピュータ等の情報機器と、データ通信を行うためのインターフェースである。この図示しない通信回線は、有線、無線、及び有線と無線の混在の何れの形態であってもよく、例えば、図示しない情報機器からユーザ画像情報を受け付けるようにしてもよい。
操作表示部130はインクジェット記録装置10のユーザからの指示を受け付けると共に、ユーザに対してインクジェット記録装置10の動作状況等に関する各種情報を通知する。操作表示部130は、例えば、プログラムによって操作指示の受け付けを実現する表示ボタンや各種情報が表示されるタッチパネル式のディスプレイ、及び、テンキーやスタートボタンなどのハードウェアキー等を含む。
以上の要素を含むインクジェット記録装置10の処理は、プログラムを実行することにより、コンピュータ20を利用してソフトウエアにより実現することができる。
なお、プログラムは、ROM202に予めインストールされて提供される形態に限られず、CD−ROMやメモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された状態で提供される形態であってもよい。また、通信回線I/F120を経由して配信される形態等であってもよい。
以下では、本実施形態に係るインクジェット記録装置10の作用に関して詳細に説明する。
図5は、例えば、ユーザからユーザ画像情報を受け付けた際に、コンピュータ20のCPU201によって実行される乾燥プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。
なお、本実施形態の例では、制御部20はユーザ画像情報を予め定めた大きさのブロックに分割し、各々のブロックに対して図5に示す乾燥処理を実行する。具体的には、制御部20は、例えばユーザ画像情報を、用紙搬送方向及び用紙幅方向に共に60画素分の領域を有するユーザ画像ブロックに分割し、ユーザ画像ブロックに分割されたユーザ画像情報をユーザ画像ブロック情報として記憶部30に記憶する。なお、ユーザ画像ブロックの大きさは一例であり、用紙搬送方向及び用紙幅方向に共に60画素分の大きさを有する領域に限定されないことは言うまでもない。
また、記憶部30には、ユーザ画像が形成される前の連続紙Pの画像形成面における画像の情報、すなわち印字部の位置及び印字部の濃度を含む情報で表される連続紙Pの画像形成面における画像の情報が、ユーザ画像ブロックと同じ大きさのブロックに分割されて記憶されている。ここで、連続紙Pの画像形成面における画像の情報を記録媒体画像情報といい、記録媒体画像情報によって連続紙Pに形成される画像を記録媒体画像、記録媒体画像情報を分割した各々のブロックを記録媒体画像ブロック、記録媒体画像ブロックに含まれる記録媒体画像情報を記録媒体画像ブロック情報、という。
制御部20は、例えばユーザ画像情報をユーザ画像ブロックに分割する際、ユーザ画像と記録媒体画像との位置関係から、各ユーザ画像ブロックで表されるユーザ画像が形成される記録媒体画像ブロックを特定し、ユーザ画像ブロックにおけるユーザ画像ブロック情報と、記録媒体画像ブロックにおける記録媒体画像ブロック情報と、を対応づけて、記憶部30に記憶する。
なお、記録媒体画像情報は、連続紙Pの画像形成面を図示しないスキャナ等の読み取り装置で読み取ることで取得される。インクジェット記録装置10に読み取り装置が含まれる場合には、これを利用して記録媒体画像情報を読み込み、記憶部30に記憶する。インクジェット記録装置10に読み取り装置が含まれない場合は、インクジェット記録装置10の外部に設けられた読み取り装置を利用して記録媒体画像情報を読み込み、読み込んだ記録媒体画像情報を、例えば通信回線I/F120を経由して記憶部30に記憶するようにしてもよい。また、連続紙Pの画像形成面に印字部を印字する際に用いた画像情報が存在する場合、当該画像情報を記録媒体画像情報として記憶部30に記憶するようにしてもよい。
なお、インクジェット記録装置10で、印字部の位置及び濃度が異なる複数種類の連続紙Pを用いる場合、連続紙P毎に記録媒体画像情報を読み込み、記憶部30に記憶する。そして、ユーザが使用する連続紙Pの種類を操作表示部130から指定することで、制御部20は、指定された種類の連続紙Pに対応する記録媒体画像ブロック情報を選択する。しかし、使用される連続紙Pの種類の判定方法はこれに限られない。例えば、印字ヘッド50より用紙搬送方向上流の位置に連続紙Pの印字部を読み取るカメラを設置し、制御部20は、当該カメラで取得した印字部の位置、濃度等の情報から、使用される連続紙Pの種類を判定してもよい。
ここでは説明を簡略化するため、1つのユーザ画像ブロックに対する乾燥処理を説明する。他のユーザ画像ブロックについても、図5に示す乾燥処理と同様の処理を実行することで、連続紙Pに画像情報に対応した画像が形成される。
まず、ステップS10において、制御部20は、記憶部30からユーザ画像ブロックに対応するユーザ画像ブロック情報を取得する。
図6は、ユーザ画像ブロック情報の一例を模式的に示した図である。図6に示すように、ユーザ画像ブロック情報111は、ユーザ画像ブロックにおけるインク滴の吐出位置、インク滴の色、及び各位置において連続紙Pに吐出するインク滴の量を表す情報を含む。なお、インク滴の量はユーザ画像の濃度によって定められ、濃度が高い箇所ほど多くの滴量が必要になる。
図6に例示したユーザ画像ブロック情報111では、例えば大滴画像領域112は大滴のK色のインク滴を吐出する領域である。また、例えば中滴画像領域114は中滴のK色のインク滴を吐出する領域であり、小滴画像領域116は小滴のK色のインク滴を吐出する領域である。ここで、大滴とは11pL程度の滴量、中滴とは8pL程度の滴量、小滴とは5pL程度の滴量をいう。
また、ここでは大滴画像領域112、中滴画像領域114、及び小滴画像領域116の色はK色に指定されているものとして説明するが、各画像領域の指定色がK色に限られないことは言うまでもない。
そして、制御部20は、予め記憶部30に記憶されているユーザ画像レーザ吸収指数変換テーブルを参照して、ユーザ画像ブロック情報111からユーザ画像レーザ吸収指数データを生成する。
図7は、ユーザ画像レーザ吸収指数変換テーブルの一例を示す図である。図7に示すように、ユーザ画像レーザ吸収指数変換テーブル118は、インク滴の色及びインク滴の滴量の組み合わせから、ユーザ画像ブロックにおける各画素のレーザ吸収指数を設定するためのテーブルである。
例えばインク滴の色がK色の場合、画素におけるインク滴の滴量が大滴であれば“3”、中滴であれば“2”、小滴であれば“1”、インク滴が吐出されなければ“0”の値がレーザ吸収指数として設定される。また、YMCの各色についても、インク滴の滴量によってK色の場合と同様の値が設定される。レーザ吸収指数はレーザの吸収の度合いを示す指数であり、レーザ吸収指数の値が大きくなるに従ってレーザの吸収の度合いが高くなることを示す。インク滴の滴量が多くなるに従って、インク滴に含まれるレーザ吸収物質(炭素やIR吸収剤等)の量が増加することから、大滴におけるレーザ吸収指数が高く設定される。
なお、図7に示したユーザ画像レーザ吸収指数変換テーブル118は一例であり、YMCK各色に含まれるIR吸収剤の量等に応じて、レーザ吸収指数を示す設定値を変更してもよい。また、インク滴の滴量を大滴、中滴、小滴、及びインク滴なしの4分類とは異なる分類数、例えば3分類や5分類等に分類してもよい。
図8は、図7に示したユーザ画像レーザ吸収指数変換テーブル118を参照して、ユーザ画像ブロック情報111からユーザ画像レーザ吸収指数データを生成した際の一例を示す図である。
この場合、ユーザ画像レーザ吸収指数データ121には、大滴画像領域112における各画素のレーザ吸収指数として“3”、中滴画像領域114における各画素のレーザ吸収指数として“2”、小滴画像領域116における各画素のレーザ吸収指数として“1”、インク滴の吐出の必要がない各画素のレーザ吸収指数として“0”が設定される。なお、ユーザ画像レーザ吸収指数データ121ではレーザ吸収指数が“0”の場合、画素を表すマス目の中に0の数値を記載せず空欄として表示している。
以上により、ユーザ画像ブロック情報に対応したユーザ画像レーザ吸収指数データ121が生成される。
次に、ステップS20において、制御部20は、記憶部30からステップS10の処理で取得したユーザ画像ブロック情報に対応づけられた記録媒体画像ブロック情報を取得する。
図9は、記録媒体画像ブロック情報の一例を模式的に示す図である。図9に示すように、記録媒体画像ブロック情報131は、記録媒体画像ブロックにおける印字部の位置、印字部の色、及び各位置における印字部の濃度を表す情報である。
図9に例示した記録媒体画像ブロック情報131では、例えば高濃度印字領域132は、高濃度の印字部を含む領域である。また、例えば中濃度印字領域134は、中濃度の印字部を含む領域であり、小濃度印字領域136は、小濃度の印字部を含む領域である。ここで、各画素の濃度値が8ビット、すなわち256階調で表される場合、高濃度とは画素の濃度値が0以上63以下、中濃度とは画素の濃度値が64以上191以下、小濃度とは画素の濃度値が192以上223以下をいう。このように、本実施形態に係る記録媒体画像ブロック情報131では、印字部の濃度が高くなるに従って、濃度値が小さくなるように設定されている。
なお、画素の濃度値が224以上255以下の領域は、連続紙Pに印字部が含まれていない無印字領域138として扱われる。なお、画素の濃度値が224以上255以下の濃度を無濃度という場合がある。また、高濃度、中濃度、小濃度、及び無濃度を表す濃度値の範囲は一例であり、前述の範囲に限定されない。
また、一例として、高濃度印字領域132、中濃度印字領域134、小濃度印字領域136、及び無印字領域138の色はK色に指定されているものとして説明するが、各印字領域の指定色がK色に限られないことは言うまでもない。
そして、制御部20は、予め記憶部30に記憶されている記録媒体レーザ吸収指数変換テーブルを参照して、記録媒体画像ブロック情報131から記録媒体レーザ吸収指数データを生成する。
図10は、記録媒体レーザ吸収指数変換テーブルの一例を示す図である。図10に示すように、記録媒体レーザ吸収指数変換テーブル141は、印字部の色及び印字部の濃度の組み合わせから、記録媒体画像ブロックにおける各画素のレーザ吸収指数を設定するためのテーブルである。
例えば、印字部の色がK色の場合、画素の濃度が高濃度であれば“3”中濃度であれば“2”、小濃度であれば“1”、無濃度であれば“0”の値がレーザ吸収指数として設定される。これは、濃度が高い部分ほど、レーザの吸収効率が高くなるためである。また、YMCの各色についても、画素の濃度によって図10に示すように“0”以上“2”以下のレーザ吸収指数が設定される。
なお、記録媒体レーザ吸収指数変換テーブル141は、印字部の濃度が同じ高濃度であっても、印字部の色によってレーザ吸収指数が異なるよう設定される場合がある。これは、K色の印字部はC色及びM色よりレーザを吸収しやすく、反対に、Y色の印字部はC色及びM色よりレーザを吸収しにくい性質があり、この性質を記録媒体レーザ吸収指数変換テーブル141に反映したためである。
また、図10に示した記録媒体レーザ吸収指数変換テーブル141は一例であり、YMCK各色に含まれるIR吸収剤の量等に応じて、レーザ吸収指数を示す設定値を変更してもよい。また、画像の濃度を高濃度、中濃度、小濃度、無濃度の4分類とは異なる分類数にしてもよい。
また、印字部におけるレーザの吸収量は湿度によっても変化する場合があることから、図示しない湿度センサで湿度を測定し、湿度に応じてレーザ吸収指数を示す設定値を変更してもよい。
図11は、図10に示した記録媒体レーザ吸収指数変換テーブル141を参照して、記録媒体画像ブロック情報131から記録媒体レーザ吸収指数データを生成した際の一例を示す図である。
この場合、記録媒体レーザ吸収指数データ142には、高濃度印字領域132における各画素のレーザ吸収指数として“3”、中濃度印字領域134における各画素のレーザ吸収指数として“2”、小濃度印字領域136における各画素のレーザ吸収指数として“1”、無印字領域138における各画素のレーザ吸収指数として“0”が設定される。
なお、記録媒体レーザ吸収指数データ142ではレーザ吸収指数が“0”の場合、画素を表すマス目の中に0の数値を記載せず空欄で表示している。
以上により、記録媒体画像ブロック情報に対応した記録媒体レーザ吸収指数データ142が生成される。
次に、ステップS30において、制御部20は、予め記憶部30に記憶されているレーザ照射強度変換テーブルを参照して、ステップS10の処理で記憶部30から取得したユーザ画像ブロック情報111を用いてレーザ照射強度データを生成する。
図12は、レーザ照射強度変換テーブルの一例を示す図である。図12に示すように、レーザ照射強度変換テーブル150は、インク滴の色及びインク滴の滴量の組み合わせに基いて、VCSEL72からユーザ画像ブロックにおける各画素に照射するレーザの照射強度を設定するためのテーブルである。
例えばインク滴の色がK色の場合、画素におけるインク滴の滴量が大滴であれば3[J/cm2]、中滴であれば2[J/cm2]、小滴であれば1[J/cm2]、インク滴が吐出されなければ0[J/cm2]の値がVCSEL72によるレーザの照射強度として設定される。また、YMCの各色についても、インク滴の滴量によってK色の場合と同様の値が設定される。
なお、図12に示したレーザ照射強度変換テーブル150は一例であり、YMCK各色に含まれるIR吸収剤の量等に応じて、レーザの照射強度を示す設定値を変更してもよい。また、インク滴の滴量を大滴、中滴、小滴、及びインク滴なしの4分類とは異なる分類数、例えば3分類や5分類等に分類してもよい。
図13は、図12に示したレーザ照射強度変換テーブル150を参照して、ユーザ画像ブロック情報111からレーザ照射強度データを生成した際の一例を示す図である。
この場合、レーザ照射強度データ152には、大滴画像領域112における各画素のレーザの照射強度として“3”、中滴画像領域114における各画像のレーザの照射強度として“2”、小滴画像領域116における各画素のレーザの照射強度として“1”、インク滴の吐出の必要がない各画素のレーザの照射強度として“0”が設定される。
なお、レーザ照射強度データ152ではレーザの照射強度が“0”の場合、画素を表すマス目の中に0の数値を記載せず空欄で表示している。
このようにして設定されたレーザ照射強度データ152の画素毎の設定値は、各画素を照射する各々のVCSEL72におけるレーザの照射強度を示す。
そして、ステップS40では、制御部20は、小濃度以上の濃度値を有する印字部と、小滴以上の滴量を有するインク滴が吐出されるユーザ画像と、が重なり合う画素におけるレーザの照射強度が、ステップS30の処理で生成したレーザ照射強度データ152に設定されたレーザ照射強度より低くなるように、レーザ照射強度データ152を補正するためのレーザ照射強度補正係数テーブルを生成する。なお、以降では、小濃度以上の濃度値を有する印字部と、小滴以上の滴量を有するインク滴が吐出されるユーザ画像と、が重なり合う位置に対応する画素を重複画素という。
レーザ照射強度補正係数テーブルにおける画素毎のレーザ照射強度補正係数を算出する演算式は、重複画素におけるレーザ照射強度を、重複画素に対応するレーザ照射強度データ152の設定値より小さい値に補正するものであれば、何れの演算式を用いてもよい。
例えば、制御部20は、(1)式を用いて、レーザ照射強度補正係数テーブルにおける画素i毎のレーザ照射強度補正係数Ciを算出する。
(数1)
Ci=Ai/(Ai+Bi) ・・・(1)
ここで、iはユーザ画像ブロックに含まれる各々の画素を識別する添え字であり、Aiは、画素iに対応するユーザ画像レーザ吸収指数データ121の設定値、Biは、画素iに対応する記録媒体レーザ吸収指数データ142の設定値を表す。
図14は、ユーザ画像レーザ吸収指数データ121及び記録媒体レーザ吸収指数データ142の画素iに対する各設定値を、(1)式に代入することで生成したレーザ照射強度補正係数テーブルの一例を示す図である。なお、図14のレーザ照射強度補正係数テーブル154は、説明の都合上、ユーザ画像レーザ吸収指数データ121及び記録媒体レーザ吸収指数データ142から生成したレーザ照射強度補正係数テーブルのうち、図13における領域153Aに対応する領域のレーザ照射強度補正係数を抜粋して表している。しかし、レーザ照射強度補正係数テーブル154は、実際には60画素×60画素分のレーザ照射強度補正係数を含むテーブルである。
このように、(1)式を用いた場合、レーザ照射強度補正係数テーブル154では、重複画素におけるレーザ照射強度補正係数が1未満の値となる。
なお、レーザ照射強度補正係数テーブル154ではレーザ照射強度補正係数が“0”の場合、画素を表すマス目の中に0の数値を記載せず空欄で表示している。
以上により、レーザ照射強度補正係数テーブル154が生成される。
次に、ステップS50において、制御部20は、ステップS40で生成したレーザ照射強度補正係数テーブル154を用いて、ステップS30で生成したレーザ照射強度データ152を補正する。
具体的には、制御部20は、画素毎にレーザ照射強度データ152のレーザ照射強度と、レーザ照射強度補正係数テーブル154のレーザ照射強度補正係数とを乗じることで、レーザ照射強度データ152を補正する。
図15は、補正したレーザ照射強度データの一例を示す図である。図15に示すように、補正したレーザ照射強度データである補正レーザ照射強度データ152Aでは、重複画素に対応するレーザの照射強度が、同じ重複画素に対応するレーザ照射強度データ152のレーザの照射強度より低くなる。
例えば、大滴画像領域112と高濃度印字領域132との重複画素を含む領域160では、レーザの照射強度が3[J/cm2]から1.5[J/cm2]へ低減され、中滴画像領域114と高濃度印字領域132との重複画素を含む領域162は、レーザの照射強度が2[J/cm2]から0.8[J/cm2]へ低減される。また、小滴画像領域116と高濃度印字領域132との重複画素を含む領域164は、レーザの照射強度が1[J/cm2]から0.3[J/cm2]へ低減される。同様に、他の重複画素を含む領域でのレーザの照射強度も、レーザ照射強度データ152におけるレーザの照射強度より低減される。
なお、補正レーザ照射強度データ152Aではレーザの照射強度が0[J/cm2]の場合、画素を表すマス目の中に0の数値を記載せず空欄で表示している。
ステップS60において、制御部20はヘッド駆動部40を制御して、印字ヘッド50から、ステップS10の処理で記憶部30から取得したユーザ画像ブロック情報111で指定された吐出位置に、指定された色のインク滴を指定された量だけ連続紙Pに吐出させる。
そして、ステップS70において、制御部20は、連続紙P上の各々のインク滴が、対応するVCSEL72のレーザ照射範囲内に搬送されるタイミングで、VCSEL72からインク滴にレーザが照射されるよう、レーザ駆動部60を制御する。
このように本実施形態に係るインクジェット記録装置10では、重複画素におけるインク滴を照射するVCSEL72のレーザの照射強度を、レーザ照射強度データ152で設定されたレーザの照射強度より低減した上で、VCSEL72からレーザ照射を行う。
従って、レーザ乾燥装置70のVCSEL72から、重複画素におけるインク滴の色及び滴量から設定したレーザ照射強度データ152におけるレーザの照射強度で、インク滴及び印字部にレーザを照射した場合に比べて、重複画素における印字部及びインク滴の変色を抑制する効果が期待される。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係るインクジェット記録装置10の作用に関して詳細に説明する。
第1実施形態に係るインクジェット記録装置10では、印字ヘッド50の印字解像度が用紙搬送方向及び用紙幅方向に共に600dpiであり、レーザ乾燥装置70の発光解像度も用紙搬送方向及び用紙幅方向に共に600dpiであった。すなわち、第1実施形態に係るインクジェット記録装置10では、VCSEL72のレーザ照射範囲と、インク滴と、が1対1に対応する状況であった。
しかし、第2実施形態に係るインクジェット記録装置10では、印字ヘッドの印字解像度は用紙搬送方向及び用紙幅方向に共に600dpiであるが、レーザ乾燥装置の発光解像度は印字解像度より低く設定される。具体的には、第2実施形態に係るレーザ乾燥装置の発光解像度は、用紙搬送方向及び用紙幅方向に共に20dpiとする。すなわち、図16に示すように、1つのVCSELによって照射される連続紙P上のレーザ照射範囲R内には、用紙搬送方向及び用紙幅方向共に、それぞれ30個のインク滴PXが含まれる。
第2実施形態に係るインクジェット記録装置10の主要構成部は、レーザ乾燥装置の発光解像度が、第1実施形態に係るレーザ乾燥装置70の発光解像度と異なるだけで、その他の主要構成部は図1と同様である。従って、第2実施形態に係るインクジェット記録装置10における電気系の要部構成も、図4と同様である。
なお、以降では、第2実施形態に係るレーザ乾燥装置をレーザ乾燥装置70’、及びVCSELをVCSEL72’と表す。
また、図17は、例えば、ユーザからユーザ画像情報を受け付けた際に、コンピュータ20のCPU201によって実行される、第2実施形態に係る乾燥プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図17に示すフローチャートが、第1実施形態に係る乾燥処理のフローチャートの例を示した図5と異なる点は、ステップS35及びステップS45が追加され、ステップS50の処理がステップS55に置き換えられた点である。従って、ここではステップS35、ステップS45、及びステップS55の処理を中心に説明する。
ステップS35において、制御部20は、ステップS30の処理で生成したレーザ照射強度データ152を、レーザ乾燥装置70’の発光解像度に合わせて修正する。まず、制御部20は、レーザ照射強度データ152をレーザ照射範囲R毎に分割する。
図18は、ステップS30の処理で生成した各画素におけるレーザ照射強度データ152と、VCSEL72’のレーザ照射範囲Rとの関係の一例を示した図である。
図18の例では、レーザ照射強度データ152が153A、153B、153C、及び153Dの4つの領域に分割されている。領域153A〜153Dの各々の領域は、VCSEL72’のレーザ照射範囲Rを表す。
レーザの照射強度はVCSEL72’毎に調整されるため、領域153A〜153Dより小さい領域毎にレーザの照射強度を調整することができない。従って、制御部20は、領域153A〜153Dの範囲毎にレーザ照射強度データを設定する必要がある。
この際、制御部20は、各領域153A〜153Dに含まれる画素毎に設定されたレーザ照射強度データ152を用いて、各領域153A〜153Dにおけるレーザ照射強度データを設定する。
例えば、制御部20は、領域153A〜153D毎に、各領域に含まれるレーザ照射強度データ152のうち、最も低いレーザの照射強度を、当該領域におけるレーザの照射強度として設定する。ここで、最も低いレーザの照射強度とは、少なくとも1つ以上のインク滴を含む領域では、連続紙Pにおける各インク滴の吐出位置に対応するレーザ照射強度データ152のレーザの照射強度の中で、最も低いレーザの照射強度をいう。インク滴を含まない領域では、0[J/cm2]となる。
すなわち、領域153A及び領域153Bにおけるレーザの照射強度は1[J/cm2]、領域153C及び領域153Dにおけるレーザの照射強度は0[J/cm2]に設定される。
各領域153A〜153Dにおけるレーザの照射強度を、領域内のレーザ照射強度データ152で設定されたレーザの照射強度のうち、最も低いレーザの照射強度に設定する理由は、各領域153A〜153Dに含まれるインク滴に、レーザ照射強度データ152で設定された、乾燥に必要な照射強度を超えるレーザが照射されないようにするためである。
なお、各領域153A〜153Dにおけるレーザの照射強度の設定方法は、前述の方法に限定されない。例えば、各領域153A〜153Dにおけるレーザの照射強度を、各領域内におけるレーザの照射強度の加重平均に設定するようにしてもよい。ここで、領域内におけるレーザの照射強度の加重平均とは、レーザ照射強度データ152において、領域に含まれる各画素のレーザの照射強度の和を、当該領域に含まれる画素数で除した値をいう。
この場合、領域内の画素毎に設定されたレーザの照射強度の分布状況に合わせてレーザの照射強度が設定される。例えば、領域153Aにおいて、レーザの照射強度として1[J/cm2]が設定されている画素が1つで、残りの画素のレーザの照射強度が3[J/cm2]に設定されている場合、領域153Aにおけるレーザの照射強度を1[J/cm2]に設定するよりも加重平均に設定した方が、全体としてユーザ画像の画質の劣化は抑制される場合がある。なぜなら、仮にレーザの照射強度として1[J/cm2]が設定されている画素に、1[J/cm2]を超える強度のレーザが照射されインク滴が変色した場合であっても、視認することは困難であると考えられるためである。
そして、ステップS45では、制御部20は、ステップS40の処理で生成したレーザ照射強度補正係数テーブル154を、レーザ乾燥装置70’の発光解像度に合わせて修正する。
例えば、制御部20は、レーザ照射強度補正係数テーブル154を、図18における領域153A〜153Dと同じ4つの領域に分割する。そして、制御部20は、図14に示した領域153Aに対応するレーザ照射強度補正係数テーブル154のうち、最も小さいレーザ照射強度補正係数を、領域153Aにおけるレーザ照射強度補正係数として設定し、ステップS40で生成したレーザ照射強度補正係数テーブル154を修正する。更に、制御部20は、同様にして領域153B〜153Dにおけるレーザ照射強度補正係数を設定する。
ここで、領域153B〜153Dにおいて最も小さいレーザ照射強度補正係数とは、少なくとも1つ以上のインク滴を含む領域では、連続紙Pにおける各インク滴の吐出位置に対応するレーザ照射強度補正係数の中で、最も小さいレーザ照射強度補正係数をいう。インク滴を含まない領域では、“0”となる。
図19は、ステップS45の処理で修正したレーザ照射強度補正係数テーブル154の一例を示す図である。図19に示すように、領域153Aにおけるレーザ照射強度補正係数は0.3、領域153Bにおけるレーザ照射強度補正係数は1、並びに、領域153C及び領域153Dにおけるレーザ照射強度補正係数は0に設定される。
そして、ステップS55において、制御部20は、ステップS45で修正したレーザ照射強度補正係数テーブル154を用いて、ステップS35で修正したレーザ照射強度データ152を補正する。なお、修正したレーザ照射強度データ152の補正方法は、第1実施形態におけるステップS50の処理と同様であり、制御部20は、画素毎にステップS35で修正したレーザ照射強度データ152のレーザ照射強度と、ステップS45で修正したレーザ照射強度補正係数テーブル154のレーザ照射強度補正係数とを乗じることで、修正したレーザ照射強度データ152を補正する。
この場合、補正前の領域153Aにおけるレーザの照射強度は1[J/cm2]、レーザ照射強度補正係数は0.3であるため、領域153Aを照射するVCSEL72’の照射強度は、両者を乗算して0.3[J/cm2]に設定される。同様に、領域153Bを照射するVCSEL72’の照射強度は1[J/cm2]、領域153C及び領域153Dを照射するVCSEL72’の照射強度は、0[J/cm2]に設定される。
このように本実施形態に係るインクジェット記録装置10では、レーザ照射範囲Rに対応するVCSEL72’のレーザの照射強度及びレーザ照射強度補正係数を、レーザ照射範囲Rに含まれる画素毎に設定されたレーザの照射強度及びレーザ照射強度補正係数のうち最も小さい値に設定する。従って、レーザ照射範囲Rに含まれる画素毎に設定されたレーザの照射強度及びレーザ照射強度補正係数のうち最も小さい値を選択しなかった場合と比較して、印字部に照射されるレーザの照射強度が低く抑えられ、印字部の変色を抑制する効果が期待される。
なお、例えば領域153Aのように、レーザ照射範囲R内にユーザ画像が存在し、且つ、ユーザ画像と重なり合わない印字部が存在する場合、制御部20は、当該領域を照射するVCSEL72’からのレーザ照射を停止するようにしてもよい。例えば、制御部20は、領域153Aにおけるレーザの照射強度を1[J/cm2]から0[J/cm2]にしてもよい。
なお、領域153Bには印字部が含まれないため、制御部20は、ステップS55の処理で補正したレーザ照射強度データ152に設定された値、すなわち1[J/cm2]で領域153Bを照射するように、レーザ駆動部60を制御する。また、領域153C及び領域154Dにはユーザ画像が含まれないため、制御部20は、領域153C及び領域154Dを照射しないように、レーザ駆動部60を制御する。
この場合、何れの領域における印字部にもレーザが照射されないため、VCSEL72’のレーザの照射強度及びレーザ照射強度補正係数を、レーザ照射範囲Rに含まれる画素毎に設定されたレーザの照射強度及びレーザ照射強度補正係数のうち最も小さい値に設定した場合と比較して、印字部の変色を更に抑制する効果が期待される。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記の各実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記の各実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
また、各実施形態では、乾燥処理をソフトウエア構成によって実現した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば当該乾燥処理をハードウェア構成により実現する形態としてもよい。
この場合の形態例としては、例えば、制御部20と同一の処理を実行する機能デバイスを作成して用いる形態がある。この場合は、上記の各実施形態に比較して、処理の高速化が期待される。
また、各実施形態では、記録媒体として連続紙Pを用いたが、記録媒体の種類はこれに限られない。例えば、A4及びA3等のカット紙を用いてもよく、また、記録媒体の材質も紙に限られず、レーザを照射することでインク滴が定着する種類の素材を用いてもよい。
なお、各実施形態におけるレーザの種類は特に限定されない。例えば、赤外線領域の波長を有する赤外レーザを照射するVCSELの他、紫外線領域の波長を有するUV(ultra violet)レーザを照射するVCSELを用いてもよい。