JP7309427B2 - インクジェット記録装置、記録方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態における記録システムの一例を示す図である。記録システムは、インクジェット記録装置(以下、単に記録装置とも言う)1と、画像処理装置2と、画像供給装置3とを有する。画像供給装置3は、画像データを画像処理装置2に供給する。画像処理装置2は、画像供給装置3から供給された画像データに所定の画像処理を施すことで記録データを作成し、作成した記録データを記録装置1に送信する。記録装置1は、画像処理装置2から送信された記録データに基づき、インクを用いて記録媒体に画像を記録する。
図2は、本実施形態における記録部13を構成する記録ヘッド130を説明する図である。記録ヘッド130は、キャリッジ131と、ノズル列132と、光学センサ133とを有する。4つのノズル列132と光学センサ133とを搭載したキャリッジ131は、ベルト134を介して伝達されるキャリッジモ-タの駆動力によって、図中x方向(所謂、主走査方向)に沿って往復移動可能である。キャリッジ131が記録媒体に対し相対的にx方向に移動する最中、ノズル列132の各ノズルカラーインクが記録データに基づいて重力方向(図中-z方向)に吐出される。これにより、プラテン135上に配された記録媒体に主走査1回分の画像が記録される。1回分の主走査が完了すると、記録媒体は主走査1回分の幅に対応する距離だけ搬送方向に沿って(図中-y方向に)搬送される。このような主走査と搬送動作とを交互に繰り返すことにより、記録媒体に徐々に画像が形成される。光学センサ133は、キャリッジ131とともに移動しながら検出動作を行うことにより、プラテン135上に記録媒体が存在するか判定する。記録ヘッド130は、記録媒体の所定の領域に対して複数回走査しながら画像を記録することが可能である。
図3は、記録ヘッド130を装置上面(z方向)から見た場合のノズル列の配置を示す図である。記録ヘッド130には、4つのノズル列が配置されている。即ち、Cインクに対応するノズル列132C、Mインクに対応するノズル列132M、Yインクに対応するノズル列132Y、Meインクに対応するノズル列132Meが、x方向における位置が異なるように配置されている。ノズル列132CのノズルからCインクが、ノズル列132MのノズルからMインクが、ノズル列132YのノズルからYインクが、ノズル列132MeからMeインクが、それぞれ吐出される。各ノズル列において、インク滴を吐出するための複数のノズルが所定のピッチでy方向に沿って配列されている。なお、各ノズル列に含まれるノズルの数は、一例に過ぎず、これに限られるものではない。
本実施形態で使用されるメタリックインク(Meインク)は、銀粒子を含有する。金属粒子の融点は、物質の種類と粒子のサイズとに依存しており、粒径が小さいほど、融点が低くなる。Meインクに含まれる数~数百nm程度の粒径の小さな銀粒子は、記録媒体の記録面に着弾した後、水分の減少とともに分散状態が破壊され、近くの銀粒子と融着し銀の融着膜を形成する。このように銀の融着膜が記録媒体上に形成されることで、光沢感を有する記録画像が形成される。
本実施形態に用いられる銀粒子は、銀を主成分とする粒子であって、銀粒子における銀の純度は50質量%以上であればよい。例えば、副成分として、他の金属、酸素、硫黄、炭素等を含んでもよく、合金であってもよい。
銀粒子の分散方式は特に限定されない。例えば、界面活性剤により分散させた銀粒子または分散樹脂により分散させた樹脂分散銀粒子などを用いることができる。勿論、分散方式の異なる金属粒子を組み合わせて使用することも可能である。
本実施形態に用いられる銀粒子含有インクは、よりバランスのよい吐出安定性を得るために、インク中に界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤は、上述のアニオン性、非イオン性、カチオン性、両イオン性活性剤を用いることができる。
本実施形態に用いられる銀粒子含有インクには、水及び水溶性有機溶剤を含有する水性媒体を用いることが好ましい。インク中の水溶性有機溶剤の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として10質量%以上50質量%以下、より好ましくは20質量%以上50質量%以下とする。また、インク中の水の含有量(質量%)は、インク全質量を基準として50質量%以上88質量%以下とすることが好ましい。
本実施形態の記録媒体は、基材と、少なくとも1層のインク受容層とを有している。本実施形態においては、インクジェット記録方法に用いるインクジェット用記録媒体であることが好ましい。
図4~図7を用いて銀の記録領域が茶色く見えるメカニズムを説明する。本実施形態で用いる銀粒子を含有するMeインク(銀インクと呼んでもよい)は茶色味を呈する液体である。これは、光の電界を受けた金属内部の自由電子の振動(プラズモン)と光の振動とが共鳴する局在表面プラズモン共鳴と呼ばれる現象により、光の特定波長の吸収が起こるためである。この局在表面プラズモン共鳴は、粒子の形状および大きさによって吸収波長が異なる。本実施形態で用いられる銀粒子では可視光域の低波長側に消光スペクトルのピークがあるため、Meインクは、局在表面プラズモン共鳴によって茶色味を呈する液体となる。
ΔE=[{a* m(Le)-ae}2-{b* m(Le)-be}2]0.5…(1)
ただし、
(a*に関する直線の式) a* m(L*)=aa×L*+ba
(傾き) aa=(am-aw)/(Lm-Lw)
(切片) ba=aw-aa×Lw
(b*に関する直線の式) b* m(L*)=ab×L*+bb
(傾き) ab=(bm-bw)/(Lm-Lw)
(切片) bb=bw-ab×Lw
上述の知見を踏まえ、第一の実施形態では、記録装置でMeインクを記録媒体上で重畳させる例について説明する。第一の実施形態では、図8~図10を用いて2回の記録走査で同一座標にMeドットを重ねて記録する形態を説明する。
図8は、本実施形態における、記録装置1の主制御部11によって実行される、画像データに基づき記録データを作成する処理(記録データ作成処理とする)および記録動作を説明するフローチャートである。記録装置1の主制御部11に搭載されたCPUが、ROMに格納されたプログラムをRAMに展開し、該展開したプログラムを実行する。これにより、図8の各処理が実行される。あるいはまた、図8におけるステップの一部または全部の機能をASICおよび電子回路等のハードウェアで実現してもよい。なお、各処理の説明における記号「S」は、当該フローチャートにおけるステップであることを意味する。
次に、本実施形態における具体的な記録動作の例を説明する。画像を形成する際、記録ヘッド130を主走査方向に沿って走査させながら各インクを吐出させる。そして、1回分の主走査が完了した場合、記録媒体を副走査方向(-y方向)に沿って搬送する。このような記録ヘッド130による主走査と、記録媒体の搬送動作とを繰り返すことにより、記録媒体上に段階的に画像が形成されていく。
第一の実施形態では、Meインクの色付きを低減する為に、Meインクを記録媒体上で2回の記録走査で重畳させる例について説明した。Meノズルの不吐または吐出量のばらつきによる画像劣化を低減し、Meインクの記録品位を向上する為には、より多くの記録走査によって画像形成することが考えられる。複数回の記録走査による多記録走査のことをマルチパス記録ともいう。例えば、マルチパス記録では、所定の領域に対してN回(N≧3)以上の記録走査により所定の領域の画像が記録される。マルチパス記録を行う場合、所定の記録対象画素に対する1ドット目の記録走査と2ドット目の記録走査との順序が離れると、色付きに対する十分な効果が得られない場合がある。
第二の実施形態における記録データ作成処理は、基本的に、第一の実施形態における図8のフローチャートと同様の処理とすることができる。第一の実施形態と相違点は、S805における記録データを生成する際に、後述するパスマスクを用いた処理が行われる点である。その他は、同等の処理であるので、ここでの説明は省略する。
図12は、本実施形態における具体的な記録動作を説明する図である。状態1201~1210は、順に本実施形態における10回の記録走査における、ノズル列132C、132M、132Y、132Meの記録媒体上のy方向の相対的な位置関係を示している。カラーのノズル列132C、132M、132Yのy方向のノズル位置が同じであるため、ノズル列132M、132Yの記載は省略し、132Cで代表した図としている。図12の状態1201~1210において左側にノズル列132C、右側にノズル列132Meを示している。ノズル列132Cの網掛け部分およびノズル列132Meの斜線部分は、本実施形態におけるカラーノズルおよびMeノズルの使用ノズル位置を示している。ノズル列132Cでは、-y方向の端部から6ノズルが使用され、ノズル列132Meでは、y方向の端部から10ノズルが使用される。本実施形態では、記録媒体の搬送量を2ノズル分とすることで、先にMeインクを吐出した後、カラーインクを吐出することを可能としている。
第一および第二の実施形態では、Meインクの色付きを低減する為に、Meインクを記録する各記録対象画素に対してMeインクを重畳して記録する形態を説明した。
図14は、第三の実施形態における、記録装置1の主制御部11によって実行される、記録データ作成処理を説明する図である。図14中のS1401、およびS1422~S1424はそれぞれ、図8中のS801、およびS822~S824と処理が同じである為、説明を省略する。
第一走査の濃度 = 入力濃度
第二走査の濃度 = 入力濃度 (入力濃度<128の場合)
255-入力濃度 (入力濃度≧128の場合)
とすることで、入力濃度=128の時に最もMeインクの重畳が多くなり、入力濃度が128を超えてからは徐々にMeインクの重畳度は低くなり、入力濃度が最大の255となった場合には重畳度を0としている。ここで、Meインクの重畳度とは、所定の単位面積におけるMeドットが重畳される程度・比率を指す。例えば、重畳度(重畳比率)が0の場合には、所定の領域には、第一走査のみでMeドットが形成される。重畳度(重畳比率)が1の場合、所定の領域には、1回目の記録走査で用いたMeインクの濃度と同じ濃度で第二走査のMeインクのドットが記録されMe重畳ドットが形成される。重畳度(重畳比率)が0.5の場合、所定の領域には、1回目の記録走査で用いたMeインクの濃度の半分程度の濃度で第二走査のMeインクのドットが記録されMe重畳ドットが形成される。
第一走査の濃度 = 1次元テーブルA[入力濃度]
第二走査の濃度 = 1次元テーブルB[入力濃度]
という様にテーブル参照を行う形としても良い。
第三の実施形態では、メタリック画像を記録するための記録データに基づいて、Meインクの色付きの程度を推定する形態として、記録対象画素の濃度に基づいて記録対象画素の色付きの程度を推定する形態を説明した。すなわち、高階調部においてMeインクの使用量を低減する形態を説明した。これにより、Meインクの使用量の増加を抑えつつ、Meインクの色付きを低減する例を説明した。
図17は、第四の実施形態における記録データ作成処理を示すフローチャートである。図17中のS1701、およびS1722~S1724はそれぞれ、図8中のS801、およびS822~S824と処理が同じである為、説明を省略する。
S1902において主制御部11は、当該注目画素[x][y]にMeインクの第一走査ドットが存在するかを判定する。判定結果がNoの場合にはS1913に進む。判定結果がYesの場合にS1903に進む。
これまでの実施形態では、記録媒体の種類の違いについては特に言及しないで説明した。しかしながら、Meインクの色付きの程度は記録媒体の種類に応じて異なり得る。本実施形態では、記録媒体の種類に応じてMeインクを重畳させる程度を切り替える例を説明する。すなわち、Meインクの記録対象画素を重畳ドットとする割合を異ならせた複数の記録モードを設定可能な形態を説明する。
以上説明した各実施形態においては、各処理を記録装置1の主制御部11が実行するものとして説明したが、このような形態に限定されない。具体的には、各実施形態で説明した各処理の全部または一部を、画像処理装置2の主制御部21が実行しても良い。
13 記録部
130 記録ヘッド
133 ノズル列
Claims (22)
- インクジェット記録装置であって、
銀粒子を含有するメタリックインクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを走査するキャリッジと、
メタリック画像の階調を表すメタリック画像データを取得し、記録媒体の所定の領域に対してキャリッジによって前記記録ヘッドを複数回走査させながら、前記記録ヘッドから記録媒体に前記メタリックインクを吐出させて記録媒体上にドットを形成することによって前記メタリック画像を記録する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記記録ヘッドに、2回以上の異なる記録走査において前記メタリックインクを前記記録媒体の同一画素位置に対して吐出させることで重畳ドットを形成して前記メタリック画像を記録し、
前記制御手段は、前記所定の領域における第一走査においては、前記メタリック画像に基づく濃度で前記所定の領域にメタリックインクを吐出させ、
前記制御手段は、前記所定の領域における前記第一走査の後の第二走査においては、
前記メタリック画像の濃度が所定の濃度以下の場合、前記メタリック画像の濃度に基づく第一走査の画像濃度で前記所定の領域にメタリックインクを吐出させ、
前記メタリック画像の濃度が前記所定の濃度を超える場合、前記第一走査の画像濃度より低い濃度で前記所定の領域にメタリックインクを吐出させることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記重畳ドットを形成する前記2回以上の異なる記録走査は、前記記録ヘッドの走査方向が同一の方向において行われる記録走査であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。
- 所定の領域に対してN回(N≧3)以上の記録走査により前記所定の領域の画像が記録され、
前記重畳ドットは、経時的に隣接する記録走査のそれぞれで前記記録ヘッドが前記メタリックインクを同一画素位置に吐出することで形成されることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録装置。 - 所定の領域に対してN回(N≧3)以上の記録走査により前記所定の領域の画像が記録され、
前記重畳ドットは、記録走査順差が所定の範囲である記録走査により前記記録ヘッドが前記メタリックインクを吐出することで形成されることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記録装置。 - インクジェット記録装置であって、
銀粒子を含有するメタリックインクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを走査するキャリッジと、
メタリック画像の階調を表すメタリック画像データを取得し、記録媒体の所定の領域に対してキャリッジによって前記記録ヘッドを複数回走査させながら、前記記録ヘッドから記録媒体に前記メタリックインクを吐出させて記録媒体上にドットを形成することによってメタリック画像を記録する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記記録ヘッドに、2回以上の異なる記録走査において前記メタリックインクを前記記録媒体の同一画素位置に対して吐出させることで重畳ドットを形成して前記メタリック画像を記録するように構成され、
所定の領域に対してN回(N≧3)以上の記録走査により前記所定の領域の画像が記録され、
前記重畳ドットを形成する任意の2回の記録走査における最小の記録走査順差が所定値以下の記録対象画素の数が、前記最小の記録走査順差が前記所定値を超える記録対象画素の数に比べて多いことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記最小の記録走査順差が1となる記録対象画素の数と、前記最小の記録走査順差が2以上となる記録対象画素の数とを比べると、前記最小の記録走査順差が1となる記録対象画素の数は前記最小の記録走査順差が2以上となる記録対象画素の数よりも多いことを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録装置。
- 前記メタリックインクによって記録されるドットは、すべて重畳ドットであることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記メタリック画像を記録するための記録データに基づいて推定される前記メタリックインクの色付きの程度に基づいて、前記メタリックインクの記録対象画素を前記重畳ドットとする割合が制御されることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記推定されるメタリックインクの色付きの程度が大きいほど、前記メタリックインクの記録対象画素を前記重畳ドットとする割合を大きくすることを特徴とする請求項8に記載のインクジェット記録装置。
- 前記メタリックインクの色付きの程度は、前記メタリック画像の入力階調値により推定されることを特徴とする請求項8または9に記載のインクジェット記録装置。
- 前記メタリックインクの色付きの程度が最大となる入力階調値は、前記メタリック画像の最大の入力階調値より低い階調であることを特徴とする請求項10に記載のインクジェット記録装置。
- 前記メタリックインクの色付きの程度は、前記メタリック画像の記録データにおける記録対象画素の配置情報に基づいて推定されることを特徴とする請求項8に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録対象画素の配置情報は、所定の単位面積あたりのインク吐出量を規定する情報であることを特徴とする請求項12に記載のインクジェット記録装置。
- 前記メタリックインクの記録対象画素には、第一種別の記録対象画素と、隣接する隣接画素に配置されるメタリックインクの記録対象画素の数が、第一種別の記録対象画素よりも多い第二対象画素が含まれ、
第一種別の画素の色付きの程度の推定結果は第二種別の画素の色付きの程度の推定結果よりも大きくなることを特徴とする請求項12または13に記載のインクジェット記録装置。 - 前記メタリックインクの所定の記録対象画素の上下左右に隣接する隣接画素に配置される前記メタリックインクの記録対象画素の数が所定の閾値以下の場合に、前記所定の記録対象画素は、前記重畳ドットとして形成されることを特徴とする請求項12から14のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記メタリックインクの記録対象画素を重畳ドットとする割合を異ならせた複数の記録モードを設定可能であり、
前記メタリックインクを記録する記録媒体の種類に応じて、前記複数の記録モードを切り替え可能であることを特徴とする請求項8から15のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記記録媒体にメタリックインクが吐出された場合に前記記録媒体の表面上で形成されるメタリックドットの1ドットあたりの銀粒子密度が第一の密度の記録媒体の場合には第一記録モードを設定し、前記記録媒体の表面上で形成されるメタリックドットの1ドットあたりの銀粒子密度が前記第一の密度より大きい第二の密度の記録媒体には、前記第一記録モードよりも前記割合が小さい第二記録モードを設定することを特徴とする請求項16に記載のインクジェット記録装置。
- 前記記録ヘッドは、カラーインクをさらに吐出することが可能であり、
前記メタリックインクが所定の画素位置に吐出されてから所定の時間差を設けて、前記カラーインクが前記所定の画素位置に吐出されることを特徴とする請求項1から17のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記所定の濃度が前記メタリック画像の最大値の半分であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記第二走査においては、
前記メタリック画像の濃度が前記所定の濃度以下の第二の濃度の場合より、前記第二の濃度より小さい第三の濃度の場合の方が低い濃度で前記所定の領域にメタリックインクを吐出させることを特徴とする請求項1から4、および19のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。 - 記録方法であって、
メタリック画像の階調を表すメタリック画像データを取得する工程と、
銀粒子を含有するメタリックインクを吐出する記録ヘッドから記録媒体へ、前記記録ヘッドおよび前記記録媒体を、前記記録媒体の所定の領域に対して相対的に複数回移動させながら前記メタリックインクを吐出することによって前記メタリック画像を記録する工程と、
を備え、
前記記録する工程において、前記記録ヘッドが2回以上の異なる記録走査で前記メタリックインクを同一画素位置に対して吐出することで形成される重畳ドットを含むように前記メタリック画像を記録し、かつ、
前記記録する工程において
前記所定の領域における第一走査においては、前記メタリック画像に基づく濃度で前記所定の領域にメタリックインクを吐出させ、
前記所定の領域における前記第一走査の後の第二走査においては、
前記メタリック画像の濃度が所定の濃度以下の場合、前記メタリック画像の濃度に基づく第一走査の画像濃度で前記所定の領域にメタリックインクを吐出させ、
前記メタリック画像の濃度が前記所定の濃度を超える場合、前記第一走査の画像濃度より低い濃度で前記所定の領域にメタリックインクを吐出させることを特徴とする記録方法。 - コンピュータに、記録方法を実行させるためのプログラムであって、
前記記録方法は、
メタリック画像の階調を表すメタリック画像データを取得する工程と、
銀粒子を含有するメタリックインクを吐出する記録ヘッドから記録媒体へ、前記記録ヘッドおよび前記記録媒体を、前記記録媒体の所定の領域に対して相対的に複数回移動させながら前記メタリックインクを吐出することによって前記メタリック画像を記録する工程と、
を備え、
前記記録する工程において、前記記録ヘッドが2回以上の異なる記録走査で前記メタリックインクを同一画素位置に対して吐出することで形成される重畳ドットを含むように前記メタリック画像を記録し、かつ、
前記記録する工程において
前記所定の領域における第一走査においては、前記メタリック画像に基づく濃度で前記所定の領域にメタリックインクを吐出させ、
前記所定の領域における前記第一走査の後の第二走査においては、
前記メタリック画像の濃度が所定の濃度以下の場合、前記メタリック画像の濃度に基づく第一走査の画像濃度で前記所定の領域にメタリックインクを吐出させ、
前記メタリック画像の濃度が前記所定の濃度を超える場合、前記第一走査の画像濃度より低い濃度で前記所定の領域にメタリックインクを吐出させることを特徴とするプログラム。
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