JP7346114B2 - 記録装置、画像処理装置、記録物、およびプログラム - Google Patents
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Description
まず、図1および図2を参照しながら、本実施形態による記録装置10の構成について説明する。図1は、本実施形態の記録装置10の一部を破断した斜視構成図である。図2は、記録装置10の制御系のブロック構成図である。記録装置10は、記録媒体Mに対して、インクジェット方式により記録ヘッド16からインクを吐出して記録するインクジェット装置である。
次に、図3(a)(b)を参照しながら、記録ヘッド16の構成について説明する。図3(a)は、記録ヘッド16に配置された記録素子基板24を示す図である。図3(b)は、記録素子基板24を、インクを吐出する吐出口側から見た図である。
次に、本実施形態で用いられるインクの組成およびその製造方法の一例について説明する。以下の説明で、「部」および「%」で表される単位は、特に断りのない限り、質量基準となっている。
(1)分散液の作製
顔料10部、アニオン系高分子30部、純水60部を混合する。次に、上記材料を混合した混合液をバッチ式縦型サンドミル(アイメックス社製)に仕込み、0.3mm系のジルコニアビーズを150部充填し、水冷しつつ12時間分散処理を行う。さらに、この分散液を遠心分離機にかけ、粗大粒子を除去する。その後、最終調整物として、固形分が約12.5%、重量平均粒径が120nmのイエロー分散液を得る。
・顔料:〔C.I.ピグメントイエロー74(製品名:Hanse Brilliant Yellow 5GX(クラリアント社製))〕
・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(共重合比(重量比)=30/40/30)、酸価202、重量平均分子量6500、固形分10%の水溶液、中和剤:水酸化カリウム〕
得られたイエロー分散液を含む下記の材料を混合し、十分に攪拌して溶解、分散した後、ポアサイズ1.0μmのミクロフィルタ(富士フイルム社製)にて加圧濾過して、インクを調整する。
・イエロー分散液:40部
・グリセリン:9部
・エチレングリコール:6部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物(商品名:アセチレノールEH):1部
・1,2-ヘキサンジオール:3部
・ポリエチレングリコール(分子量1000):4部
・水:残部
(1)分散液の作製
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%ポリマー水溶液を作製する。
得られたマゼンタ分散液を含む下記の材料を混合し、十分に攪拌混合した後に、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルタ(富士フイルム社製)にて加圧濾過し、顔料濃度4%、分散剤濃度2%のインクを調整する。
・マゼンタ分散液:40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エチレンオキサイド付加物:0.5部
・水:残部
(1)分散液の作製
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%ポリマー水溶液を作製する。
得られたシアン分散液を含む下記の材料を混合し、十分に攪拌混合した後に、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルタ(富士フイルム社製)にて加圧濾過し、顔料濃度2%、分散剤濃度2%のインクを調整する。
・シアン分散液:20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エチレンオキサイド付加物:0.5部
・水:残部
(1)分散液の作製
イエローインクで使用したポリマー溶液(アニオン系高分子):100g、カーボンブラック:100g、およびイオン交換水:300gを混合した混合液を、機械的に0.5時間撹拌する。次に、攪拌した混合液を、マイクロフリュイダイザーを使用して、液体圧力約70MPa下で相互作用チャンバ内に5回通す。その後、遠心分離処理(12,000rpm、20分間)することによって、粗大粒子を含む非分散物を除去してブラック分散液を取得する。得られたブラック分散液は、顔料濃度が10%、分散剤濃度が6%であった。
得られたブラック分散液を含む下記の材料を混合し、十分に撹拌混合した後に、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルタ(富士フイルム社製)にて加圧濾過し、顔料濃度5%、分散剤濃度3%のインクを調製する。
・ブラック分散液:50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エチレンオキサイド付加物:0.5部
・水:残部
本実施形態では、クリアインクは、酸化チタン微粒子を含有するインクとした。
(1)インクの作製
酸化チタン濃度30%の酸化チタン溶液(商品名:STS-02(石原産業社製))を含む下記の材料を混合し、十分に攪拌混合した後に、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルタ(富士フイルム社製)にて加圧濾過し、酸化チタン濃度3%のインクを調整する。
・酸化チタン溶液:10部
・グリセリン:10部
・トリエチレングリコール:5部
・2ピロリドン:5部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物:0.5部
・水:残部
本実施形態では、メタリックインクとして、銀ナノ粒子インクNBSIJ-MU01(三菱製紙社製)を用いた。
以上の構成により、記録する画像を表わす画像データに基づいて記録処理を実行する場合には、まず、コントローラ30において、画像データに基づいてインク毎の吐出、不吐出を表す記録データを生成する生成処理が実行される。画像データは、メタリックインクを用いて記録する記録領域に関するメタリック画像データ(第1情報)を含む。また、画像データは、メタリックカラーではない、すなわちメタリックインクを用いずにカラーインクで記録される記録領域および当該領域における色情報に関するカラー画像データ(第2情報)を含む。つまり、メタリック画像データは、メタリックインクの記録「1」または非記録「0」を示す2値データである。一方、カラー画像データは、RGB形式の多値画像データである。なお、本実施形態では、画像データは、ユーザによりホストコンピュータ23から入力される。
本実施形態では、メタリックカラーで記録する記録領域には、メタリックインクにより形成されたメタリック層に、カラーインクにより形成されるカラー層を積層し、カラー層上にさらに、クリアインクにより形成されるクリア層を積層する。このとき、クリア層の膜厚を調整し、クリア層における薄膜干渉を利用して、メタリックカラーの色相を調整するとともに、メタリックカラーを高明度、高彩度で発現させる。また、カラー層の膜厚を調整することで、クリア層表層で発生した裏面反射光(後述する)をカラー層に吸収させるとともに、カラー層からの拡散光の発生を抑制する。
m×λ=n×2d×cosθ+λ/2(mは自然数) ・・・ (1)
正反射光の色味については、クリアインクの付与量によって決まるクリア層の膜厚と、クリア層の屈折率によって、上記(1)式より一意的に決定することができる。図6は、クリアインクの付与量と、薄膜干渉により発現する正反射光の色味との関係を示したグラフである。なお、図6では、インク付与量を記録密度で表し、薄膜干渉により強調される正反射光の色味を色相角で表している。金色(色相角82°)の正反射光を発現するには、図6のグラフから、クリアインクの付与量は記録密度90%となる。なお、一般的に、薄膜干渉による干渉色を発現させるには、100~800nm程度の膜厚と、可視光領域において1.5~2.5程度の屈折率を有するクリア層を用いることが好ましい。
メタリックインクの付与量は、使用するメタリックインクの種類毎に、例えば、隠蔽性、光輝性などの特性を考慮して実験的に求められる。本実施形態では、金色(色相角82°)の正反射光を得るためのメタリックインクの付与量を、記録密度180%とした。
クリア層の表層での裏面反射光は、クリア層表面における薄膜干渉により強調される正反射光の色相の反対色となる。そのため、裏面反射光を吸収するためのカラー層としては、薄膜干渉による正反射光の色味と同じ、または、近似するように、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクおよびブラックインクの付与量を決定する。
記録装置10は、生成処理により生成されたインク毎の記録データに基づいて記録動作を行う。なお、本実施形態では、記録装置10は、記録ヘッド16による16パスのマルチパス記録を行う。即ち、このマルチパル記録では、生成した各インクに対応する記録データについて、記録ヘッド16の1回の走査で記録可能な領域(単位領域)を、予め記憶されているマスクパターンに従って間引いた記録データを生成する。そして、生成した記録データに基づいて記録ヘッド16を16回記録走査させることで上記領域における画像を完成させる。
なお、上記実施形態は、以下の(1)乃至(6)に示すように変形するようにしてもよい。
16 記録ヘッド
30 コントローラ
44 記録制御部
Claims (19)
- 光輝性を備えるメタリックカラー画像を記録するための記録装置であって、
光輝性を発現するメタリックインクと、有色色材を含有するカラーインクと、有色色材を含有しないクリアインクと、を記録媒体に付与することが可能な記録ヘッドと、
メタリックカラー画像の色相を示す色相情報に基づき、メタリックインク、カラーインク、およびクリアインクのそれぞれについて、単位面積あたりの付与量を設定する設定手段と、
前記設定手段で設定された付与量に基づいて、メタリックインクにより形成されたメタリック層上に、カラーインクにより形成されたカラー層を形成し、該カラー層上にクリアインクによるクリア層を形成するように、前記記録ヘッドによるメタリックカラー画像の記録を制御する制御手段と、を備え、
前記設定手段は、メタリックカラー画像を記録する記録領域における、拡散光の明度を、正反射光の明度で除した値が0.2以下となるようにカラーインクの付与量を設定することを特徴とする記録装置。 - 前記設定手段は、クリア層において、薄膜干渉により強調される正反射光が、前記色相情報が示す色相を呈する膜厚となるようにクリアインクの付与量を設定することを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
- 前記設定手段は、カラー層において、クリア層において薄膜干渉により強調される正反射光と同等の色相で発色するように、カラーインクの付与量を設定することを特徴とする請求項1または2に記載の記録装置。
- 前記設定手段はさらに、メタリックインクが付与されないカラー画像を記録する記録領域におけるカラーインクの付与量を設定することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記設定手段は、メタリックカラー画像を記録する記録領域における、拡散光の色相と、正反射光の色相との差が、色相角にして30°以下となるようにカラーインクの付与量を設定することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の記録装置。
- 拡散光の色相は、JIS Z 8722条件aで規定される測定方式で測定されることを特徴とする請求項5に記載の記録装置。
- 正反射光の色相は、黒板ガラスにおける正反射強度を分光反射率100%として、メタリックカラー画像を記録する記録領域における入射角45°の正反射光の分光反射率を元に、JIS Z 9729に基づいて求められることを特徴とする請求項5または6に記載の記録装置。
- 拡散光の色相は、JIS Z 8722条件aで規定される測定方式で測定されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の記録装置。
- 正反射光の色相は、黒板ガラスにおける正反射強度を分光反射率100%として、メタリックカラー画像を記録する記録領域における入射角45°の正反射光の分光反射率を元に、JIS Z 9729に基づいて求められることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記制御手段は、メタリックインクによる光輝性が発現するために必要な所定の時間が経過した後に、カラーインクを付与することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の記録装置。
- メタリックインクは、銀微粒子を含むインクであることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の記録装置。
- クリアインクは、酸化チタン微粒子を含むインクであることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の記録装置。
- 光輝性を発現するメタリックインクと、有色色材を含有するカラーインクと、有色色材を含有しないクリアインクとを用いて記録媒体にメタリックカラー画像を記録するための画像データの処理を行う画像処理装置であって、
光輝性を備えたメタリックカラー画像を記録する記録領域に関する第1情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した前記第1情報およびメタリックカラーの色相を示す色相情報に基づいて、記録領域において、メタリックインクによりメタリック層を形成し、該メタリック層上にカラーインクによりカラー層を形成し、該カラー層上にクリアインクによりクリア層を形成するための、メタリックインク、カラーインク、およびクリアインクのそれぞれの、単位面積あたりの付与量を設定する設定手段と、を有し、
前記設定手段は、メタリックカラー画像を記録する記録領域における、拡散光の明度を、正反射光の明度で除した値が0.2以下となるようにカラーインクの付与量を設定することを特徴とする画像処理装置。 - 前記設定手段は、クリア層において、薄膜干渉により強調される正反射光が、前記色相情報が示す色相を呈する膜厚となるようにクリアインクの付与量を設定することを特徴とする請求項13に記載の画像処理装置。
- 前記設定手段は、カラー層において、クリア層で薄膜干渉により強調される正反射光と同等の色相で発色するようにカラーインクの付与量を設定することを特徴とする請求項13または14に記載の画像処理装置。
- 前記取得手段はさらに、前記画像データから、メタリックインクを用いずにカラーインクにより記録する記録領域および該記録領域における色情報に関する第2情報を取得し、
前記設定手段はさらに、前記取得手段で取得した前記第2情報に基づいて、記録領域におけるカラーインクの付与量を設定することを特徴とする請求項13から15のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 請求項13から16のいずれか1項に記載の画像処理装置として、コンピュータを機能させるためのプログラム。
- 記録媒体上に光輝性を発現するメタリックインクによりメタリック層が形成され、有色色材を含有するカラーインクにより形成されたカラー層が該メタリック層上に形成され、有色色材を含有しないクリアインクにより形成されたクリア層が該カラー層上に形成され、拡散光の明度を正反射光の明度で除した値が0.2以下である記録物。
- 拡散光の色相と正反射光の色相との差が、色相角にして30°以下である請求項18に記載の記録物。
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