JP2015112761A - Image processing system, image recorder, and image recording method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像処理装置、画像記録装置および画像記録方法に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus, an image recording apparatus, and an image recording method.
インクを吐出するための複数の吐出口を配列した記録ヘッドを記録媒体に対して走査させながらインクを吐出する記録走査と、記録媒体の搬送を行う副走査とを繰り返し行い、記録媒体上に画像を形成する記録方法が従来より知られている。このような記録方法では、記録媒体上の単位領域に対して複数回の記録走査を行う、いわゆるマルチパス記録方式が一般に用いられる。 A recording head in which a plurality of ejection openings for ejecting ink are arranged is scanned with respect to the recording medium, and the recording scanning for ejecting the ink and the sub-scanning for transporting the recording medium are repeated, and an image is printed on the recording medium. Conventionally, a recording method for forming an image is known. In such a recording method, a so-called multi-pass recording method in which a recording scan is performed a plurality of times on a unit area on a recording medium is generally used.
このようなマルチパス記録方式においては、得られる画像の粒状感を低減するために、一般に1回の走査では複数のインク滴を互いに離間した位置に吐出することが知られている。特許文献1には、複数の走査それぞれでの記録位置を定めるマスクパターンとして記録許容画素のパターンの低周波成分が高周波成分よりも少ないマスクパターンを使用して記録を行うことが開示されている。
In such a multi-pass printing method, it is generally known that a plurality of ink droplets are ejected at positions separated from each other in one scan in order to reduce the graininess of an obtained image.
一方、近年では上述のような記録方法において様々な種類のインクや記録媒体が使用されている。このインクと記録媒体の組合せとして、明度の高い画像を形成するために、顔料を含むインクとインクの浸透性が低い記録媒体を用いることが知られている。 On the other hand, in recent years, various types of inks and recording media have been used in the above-described recording methods. As a combination of the ink and the recording medium, it is known to use an ink containing a pigment and a recording medium with low ink permeability in order to form an image with high brightness.
しかしながら、上述のようなインクと記録媒体を用いて画像を記録する場合、記録媒体の表面上にインクを定着させることで画像を記録するため、耐擦過性が十分でなくなってしまう場合があることが知られている。特許文献2には、画像表面の動摩擦係数が高い場合に画像の耐擦過性が低下することが開示されている。同文献には、所定の変性シロキサン化合物を含有したインクを使用することで画像表面における動摩擦係数を相対的に小さくし、これにより耐擦過性を向上させると記載されている。
However, when an image is recorded using the ink and the recording medium as described above, the image is recorded by fixing the ink on the surface of the recording medium, so that the scratch resistance may not be sufficient. It has been known.
しかしながら、マルチパス記録方式において1回の走査でドットを分散させてインクを吐出して記録を行う場合に、使用するインクの種類によっては十分に画像表面における動摩擦係数を小さくすることができず、所望の耐擦過性が得られない可能性があることがわかった。 However, in the multi-pass printing method, when performing printing by dispersing dots in one scan and ejecting ink, the dynamic friction coefficient on the image surface cannot be sufficiently reduced depending on the type of ink used, It has been found that the desired scratch resistance may not be obtained.
以下にこの課題について詳細に説明する。 This problem will be described in detail below.
図1は浸透性の低い記録媒体3上に対して顔料を含有するインクを吐出した際に形成されるインク滴50の定着の過程を説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a process of fixing
図1(a)は記録媒体3の表面にインクを付与した際のインクの様子を示す図である。顔料インクは含有する水分などの揮発成分が蒸発することによって定着が行われる。ここで、上述の揮発成分の蒸発はインク滴と空気との界面である気液境界面で発生するため、気液境界面の付近ではインクに含まれる顔料や樹脂などの濃度が急激に上昇する。このような顔料の濃度の急激な上昇が生じた場合、インク中における顔料の分散状態が崩れてしまい、顔料が気液境界面に析出してしまうことがある。また、樹脂の濃度が上昇するということはインク中において高分子成分である樹脂の量が多くなる、ということを意味するため、これに伴って気液境界面における粘度が上昇する。これらの気液境界面における顔料の析出と粘度の上昇により、気液境界面にはインクの膜(以下、単にインク膜とも称する)が形成される。
FIG. 1A is a diagram showing the state of ink when ink is applied to the surface of the
図1(b)は図1(a)の後にインク膜51が形成された際のインクの様子を示す図である。インク滴50の表面には上述の顔料の析出と粘性の上昇によりインク膜51が形成されるため、インク滴50の内部に残存する揮発成分の蒸発が抑制されてしまう。
FIG. 1B is a diagram showing the state of ink when the
図1(c)は画像の記録が完了した際のインクの様子を示す図である。上述の反応により、記録後においても揮発成分がインク滴50内に残存した状態でインクドットが積層されてしまう。
FIG. 1C is a diagram illustrating the state of ink when image recording is completed. Due to the above-described reaction, ink dots are stacked with volatile components remaining in the
図2は画像を記録する間に上述のインク膜が形成された場合に画像の耐擦過性が低下する推定メカニズムについて説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining an estimation mechanism that reduces the scratch resistance of an image when the above-described ink film is formed during image recording.
図2(a)は界面活性剤を含有するインクを記録媒体上に吐出した直後のインク滴50を示す図である。
FIG. 2A is a diagram illustrating the
インク滴50が形成された直後には界面活性剤52はインク中において自由運動している。ここで、界面活性剤52は一般に親水基と疎水基から構成されている。そのため、上述の自由運動により界面活性剤52が空気と接触する位置まで移動した場合、界面活性剤は疎水基が空気と、親水基がインク滴と接触するような向きに配向し、それ以上自由運動を行わなくなる。
Immediately after the
図2(b)は界面活性剤を含有するインクを記録媒体上に吐出し、ある程度時間が経過した後のインク滴50を示す図である。
FIG. 2B is a diagram illustrating the
上述のように界面活性剤52は疎水基が空気と、親水基がインク滴と接触する向きに配向している。この状態にて顔料の析出と粘性の上昇が起こり、インク膜51が形成される。なお、ここでは簡単のため界面活性剤52の疎水基がインク膜51を貫通して空気と接触するような状態を図示しているが、実際には図示するほど明確に配向するとは限らない。
As described above, the
図2(c)は図2(a)、図2(b)に示す先の吐出により形成されたインク滴50aが記録媒体3上に定着した後、インク滴50aと近接する位置に後の走査によりインク滴50bを形成した際の画像表面の様子を示す図である。
FIG. 2C shows a subsequent scan at a position close to the
後の吐出にて形成されたインク滴50bも先に吐出されたインク滴50aと同様に、界面活性剤52は疎水基が空気と、親水基がインク滴と接触する向きに配向し、この状態にてインク膜51が形成される。
In the same manner as the
ここで、後の吐出により形成されたインク滴50bは先の吐出により形成されたインク滴50aの一部を被覆するように形成される。したがって、先の吐出により形成されたインク滴50aの一部はインク滴50bに覆われてしまい、画像表面には露出しない。
Here, the
そのため、先のインク滴に含有される界面活性剤のうち、一方は画像表面に露出する位置に分布する界面活性剤52aであり、その他は画像表面に露出しない位置に分布する界面活性剤52bである。
Therefore, one of the surfactants contained in the previous ink droplet is a
更に、先の吐出により形成されたインク50aの画像表面に露出しない位置に分布した界面活性剤52bは、インク膜51により移動が抑制されているため、画像表面に露出することができない。
Furthermore, since the
ここで、画像表面に分布する界面活性剤の量は動摩擦係数の値に影響を与えることが知られている。具体的には、画像表面にて分布する界面活性剤の量が多い場合、画像表面における疎水性は強くなる。そのため、画像表面に接触した物との相互作用が小さくなり、これにより動摩擦係数が低下する。なお、この動摩擦係数の低下は、界面活性剤がフッ素系界面活性剤またはシリコン系界面活性剤である場合に特に顕著に発生する。 Here, it is known that the amount of the surfactant distributed on the image surface affects the value of the dynamic friction coefficient. Specifically, when the amount of the surfactant distributed on the image surface is large, the hydrophobicity on the image surface becomes strong. For this reason, the interaction with the object in contact with the image surface is reduced, and the dynamic friction coefficient is thereby reduced. This decrease in the coefficient of dynamic friction occurs particularly remarkably when the surfactant is a fluorine-based surfactant or a silicon-based surfactant.
上記の理由により、図2(c)のように画像が形成された場合、先の吐出により形成されたインク滴50a内に画像表面に露出することができない界面活性剤52bが生じてしまう。そのため、例えば含有する界面活性剤の量が少ないインクを使用する場合、想定していたよりも画像表面に露出する界面活性剤が少なくなり、これに伴って画像の動摩擦係数が高くなってしまう場合がある。このように動摩擦係数が高い場合、画像の耐擦過性が低下してしまう虞がある。
For the above reasons, when an image is formed as shown in FIG. 2C, a
本発明は上記の課題を鑑みて為されたものであり、画像表面に露出する界面活性剤の量が少なくなることによる高い動摩擦係数に由来する耐擦過性の低下を抑制した記録を行うことを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and performs recording while suppressing a decrease in scratch resistance due to a high dynamic friction coefficient due to a decrease in the amount of surfactant exposed on the image surface. It is the purpose.
そこで、本発明は、少なくとも顔料および界面活性剤を含有する第1のインクと、少なくとも顔料および界面活性剤を含有する第2のインクと、を少なくとも含む複数のインクを吐出する記録ヘッドと記録媒体上とを走査方向に相対的に複数回走査させながら、前記記録媒体上の単位領域に対してインクを吐出するための、前記単位領域内の複数の画素相当の小領域のそれぞれに対するインクの吐出を決定する記録データを生成する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のインクの吐出または非吐出を定める第1の画像データと、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のインクの吐出または非吐出を定める第2の画像データと、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が配置されたそれぞれ複数の第1、第2のマスクパターンと、前記第1、第2の画像データと、から前記複数回の走査のそれぞれにおける記録に用いられる複数の第1、第2の前記記録データを生成する生成手段と、を備え、前記複数の第2のマスクパターンのうちの1つのマスクパターンに配置された、互いに隣接して配置された複数の記録許容画素により構成される記録許容画素群および他の記録許容画素と隣接しない記録許容画素のそれぞれを1つの単位とした場合の、前記単位内の前記記録許容画素の数の平均は、前記複数の第1のマスクパターンのうちの1つのマスクパターンに配置された前記単位内の前記記録許容画素の数の平均よりも多く、前記複数の第1のマスクパターンに基づいて前記第2の画像データから生成した複数の前記記録データにしたがって記録した画像における動摩擦係数は、前記複数の第1のマスクパターンに基づいて前記第1の画像データから生成した複数の前記記録データにしたがって記録した画像における動摩擦係数よりも大きく、前記生成手段は、前記複数の第1のマスクパターンに基づいて前記第1の画像データから前記複数の第1の記録データを生成し、且つ、前記複数の第2のマスクパターンに基づいて前記第2の画像データから前記複数の第2の記録データを生成することを特徴とする。 Accordingly, the present invention provides a recording head and a recording medium that eject a plurality of inks including at least a first ink containing at least a pigment and a surfactant, and a second ink containing at least a pigment and a surfactant. Ink ejection to each of a small area corresponding to a plurality of pixels in the unit area for ejecting ink to the unit area on the recording medium while scanning the upper side a plurality of times in the scanning direction. An image processing apparatus for generating recording data for determining the first image data for determining whether or not to eject the first ink for each of the plurality of small areas in the unit area; and the unit area Acquisition means for acquiring the second image data for determining ejection or non-ejection of the second ink for each of the plurality of small regions in the plurality of small regions; Corresponding to each of the plurality of scans from a plurality of first and second mask patterns each having a print permission pixel and a non-print permission pixel, and the first and second image data. Generating means for generating a plurality of first and second recording data used for recording in each of them, and arranged adjacent to each other arranged in one mask pattern of the plurality of second mask patterns The number of the print permitting pixels in the unit when each of the print permitting pixel group composed of the plurality of record permitting pixels and the record permitting pixels not adjacent to the other record permitting pixels is set as one unit. Of the plurality of first mask patterns is larger than an average of the number of the print permitting pixels in the unit arranged in one mask pattern of the plurality of first mask patterns. The dynamic friction coefficient in the image recorded according to the plurality of recording data generated from the second image data based on the plurality of recordings generated from the first image data based on the plurality of first mask patterns. Greater than the dynamic friction coefficient in the image recorded according to the data, the generating means generates the plurality of first recording data from the first image data based on the plurality of first mask patterns; and The plurality of second recording data is generated from the second image data based on the plurality of second mask patterns.
本発明に係る画像処理装置によれば、画像表面に露出する界面活性剤の量が少なくなることによる高い動摩擦係数に由来する耐擦過性の低下を抑制した記録を行うことが可能となる。 According to the image processing apparatus of the present invention, it is possible to perform recording while suppressing a decrease in scratch resistance due to a high dynamic friction coefficient due to a decrease in the amount of surfactant exposed on the image surface.
(第1の実施形態)
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。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
図3は本発明の第1の実施形態に係る画像記録装置1000の内部の構成を部分的に示す斜視図である。また、図4は本発明の第1の実施形態に係る画像記録装置1000の内部の構成を部分的に示す側面図である。
FIG. 3 is a perspective view partially showing an internal configuration of the
画像記録装置1000の内部にはプラテン2が配置されており、このプラテン2には記録媒体3を吸着させて浮き上がらないようにするために多数の吸引孔34が形成されている。この吸引孔34はダクトと繋がっており、さらにダクトの下部に吸引ファン36が配置され、この吸引ファン36が動作することでプラテン2に対する記録媒体3の吸着を行っている。
A
キャリッジ6は、紙幅方向に延伸して設置されたメインレール5に支持され、X方向(走査方向)に往復移動することが可能なように構成されている。キャリッジ6は、後述するインクジェット方式の記録ヘッド7を搭載している。なお、記録ヘッド7は、発熱体を用いたサーマルジェット方式、圧電素子を用いたピエゾ方式等、さまざまな記録方式を適用することが可能である。キャリッジモータ8は、キャリッジ6をX方向に移動させるための駆動源であり、その回転駆動力はベルト9でキャリッジ6に伝達される。
The carriage 6 is supported by a main rail 5 installed extending in the paper width direction, and is configured to reciprocate in the X direction (scanning direction). The carriage 6 is equipped with an ink
記録媒体3は、ロール状に巻かれた媒体23から巻き出すことで給送される。記録媒体3は、プラテン2の上でX方向と交差するY方向(搬送方向)に搬送される。記録媒体3は、先端をピンチローラ16と搬送ローラ11に挟持されており、搬送ローラ11が駆動することによって搬送が行われる。また、記録媒体3はプラテン2よりY方向の下流ではローラ31と排送ローラ32に挟持され、さらにターンローラ33を介して記録媒体3は巻取りローラ24に巻きつけられている。
The
図4は本実施形態で使用する記録ヘッドを示す。 FIG. 4 shows a recording head used in this embodiment.
記録ヘッド7は、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のインクをそれぞれ吐出する4つの吐出口列22K、22C、22M、22YがX方向に並んで並列されることにより構成される。これらの吐出口列22K、22C、22M、22Y、のそれぞれは、インクを吐出する1440個の吐出口30が1200dpiの密度でY方向(配列方向)に配列されることで構成されている。なお、本実施形態における一つの吐出口30から一度に吐出されるインクの吐出量は約4.5ngである。
In the
これらの吐出口列22K、22C、22M、22Yは、それぞれ対応するインクを貯蔵する不図示のインクタンクに接続され、インクの供給が行われる。なお、本実施形態にて用いる記録ヘッド7とインクタンクは一体的に構成されるものでも良いし、それぞれが分離可能な構成のものでも良い。
These
(インクの組成)
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。
(Ink composition)
The ink used in this embodiment will be described in detail below.
以下、「部」および「%」とあるのは、特に断りのない限り、質量基準である。 Hereinafter, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
・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及び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。
-Preparation of cyan ink (1) Preparation of dispersion First, using benzyl acrylate and methacrylic acid as raw materials, an AB type block polymer having an acid value of 250 and a number average molecular weight of 3000 is prepared by a conventional method and neutralized with an aqueous potassium hydroxide solution. And diluted with ion-exchanged water to prepare a homogeneous 50% polymer aqueous solution.
上記のポリマー溶液を200g、C.I.ピグメントブルー15:3を100gおよびイオン交換水を700g、を混合し、機械的に所定時間撹拌した後、遠心分離処理によって、粗大粒子を含む非分散物を除去してシアン分散液とする。 200 g of the above polymer solution, C.I. I. 100 g of CI Pigment Blue 15: 3 and 700 g of ion-exchanged water are mixed and mechanically stirred for a predetermined time, and then a non-dispersed material containing coarse particles is removed by centrifugation to obtain a cyan dispersion.
(2)インクの作製
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(富士フイルム社製)にて加圧濾過し、顔料濃度2質量%の顔料インクを調製する。
上記シアン分散液 20部
グリセリン 10部
ジエチレングリコール 10部
アクリル系樹脂 ジョンクリルJ−683(ジョンソンポリマー社製) 2部
フッ素系界面活性剤 ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.03部
イオン交換水 残量
・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%ポリマー水溶液を作製する。
(2) Preparation of ink Ink preparation uses the above-mentioned cyan dispersion liquid, and the following components are added thereto to obtain a predetermined concentration. These components are sufficiently mixed and stirred, and then pressure filtered through a micro filter (manufactured by Fujifilm) having a pore size of 2.5 μm to prepare a pigment ink having a pigment concentration of 2 mass%.
Cyan dispersion 20
上記ポリマー溶液を100g、C.I.ピグメントレッド122を100gおよびイオン交換水を800g、を混合し、機械的に所定時間撹拌した後、遠心分離処理によって、粗大粒子を含む非分散物を除去してマゼンタ分散液とする。
100 g of the polymer solution, C.I. I. 100 g of
(2)インクの作製
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(富士フイルム社製)にて加圧濾過し、顔料濃度4%の顔料インクを調製する。
上記マゼンタ分散液 40部
グリセリン 10部
ジエチレングリコール 10部
アクリル系樹脂 ジョンクリルJ−683(ジョンソンポリマー社製) 2部
フッ素系界面活性剤 ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.05部
イオン交換水 残量
・イエローインクの作製
(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]を準備する。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する。
(2) Preparation of ink Ink preparation uses the above-mentioned magenta dispersion, and the following components are added to this to obtain a predetermined concentration. Then, these components are sufficiently mixed and stirred, and then pressure-filtered with a micro filter (manufactured by Fuji Film) having a pore size of 2.5 μm to prepare a pigment ink having a pigment concentration of 4%.
Magenta dispersion 40
上記ポリマー溶液を300g、C.I.ピグメントイエロー74を100gおよびイオン交換水600gを混合し、機械的に所定時間攪拌した後、遠心分離処理によって粗大粒子を含む非分散物を除去してイエロー分散液とする。 300 g of the polymer solution, C.I. I. 100 g of Pigment Yellow 74 and 600 g of ion-exchanged water are mixed and mechanically stirred for a predetermined time, and then a non-dispersed material containing coarse particles is removed by a centrifugal separation process to obtain a yellow dispersion.
(2)インクの作製
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(富士フィルム社製)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。
上記イエロー分散液 40部
フッ素系界面活性剤 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
イオン交換水 残部
・ブラックインクの作製
(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。
(2) Preparation of ink The following components were mixed, sufficiently stirred and dissolved / dispersed, followed by pressure filtration with a micro filter (manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) having a pore size of 1.0 μm. A pigment ink was prepared.
40 parts of the above-mentioned yellow dispersion Fluorosurfactant Zonyl FSO-100 (manufactured by DuPont) 0.025 parts glycerin 9
上記ポリマー溶液を600g、カーボンブラックを100gおよびイオン交換水を300g、を混合し、機械的に所定時間撹拌した後、遠心分離処理によって、粗大粒子を含む非分散物を除去してブラック分散液とする。 After mixing 600 g of the polymer solution, 100 g of carbon black, and 300 g of ion-exchanged water and mechanically stirring for a predetermined time, the non-dispersed material containing coarse particles is removed by centrifugation to remove the black dispersion liquid. To do.
(2)インクの作製
上記方法で得られた顔料分散液を使用し、下記組成比を有する成分を混合し、十分に撹拌した後、ポアサイズ2.5μmのミクロフィルター(富士フイルム社製)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。
上記ブラック分散液 50.0部
グリセリン 10.0部
トリエチレングリコール1000 10.0部
アクリル系樹脂 ジョンクリルJ−683(ジョンソンポリマー社製) 2部
フッ素系界面活性剤 ゾニールFSO−100(デュポン社製) 0.055部
イオン交換水 残量
なお、記録媒体に対する浸透性が低い、あるいは浸透性のないインクを用いる場合にインクの液相における表面張力が高いと、記録媒体の表面上に着弾したインクが濡れ広がらずに凝集して定着することにより画質の低化を引き起こしてしまう。特にインクの浸透性が低い記録媒体に対して表面張力が30mN/mよりも大きいインクを使用した場合、この画質の低化は顕著に発生する。そのため、それぞれのインクの表面張力は30mN/m以下にすることが好ましい。
(2) Preparation of ink Using the pigment dispersion obtained by the above method, components having the following composition ratios were mixed and sufficiently stirred, and then a micro filter (manufactured by Fuji Film) having a pore size of 2.5 μm was used. The mixture was filtered under pressure to prepare a pigment ink having a pigment concentration of 5% by mass.
Black dispersion 50.0 parts Glycerin 10.0
また、吐出量や吐出速度などのインクの吐出口からの吐出特性や、記録媒体の表面上における浸透性を異なるインクの間でなるべく近づけるため、それぞれのインクは表面張力を可能な限り近い値にすることが好ましい。より具体的には、複数のインクの表面張力をそれぞれ±5mN/mの範囲に揃えることが好ましい。 In addition, each ink has a surface tension that is as close as possible to each other so as to make the ejection characteristics from the ink ejection port, such as the ejection amount and ejection speed, and the permeability on the surface of the recording medium as close as possible. It is preferable to do. More specifically, it is preferable that the surface tensions of the plurality of inks are aligned in a range of ± 5 mN / m.
これらの理由から、本実施形態で使用するそれぞれのインクは、互いに同じ温度環境において表面張力が25mN/mから30mN/mまでの値になるように調整される。 For these reasons, the respective inks used in this embodiment are adjusted so that the surface tension becomes a value from 25 mN / m to 30 mN / m in the same temperature environment.
上述の表面張力の調整は、複数のインクにそれぞれ異なる量の界面活性剤を加えることで行われる。本実施形態では界面活性剤としてノニオン性界面活性剤のうちのフッ素系界面活性剤に分類されるゾニールFSO−100(デュポン社製)を用いる。上記のゾニールFSO−100をシアンインクには0.03質量%、マゼンタインクには0.05質量%、イエローインクには0.025質量%、ブラックインクには0.055質量%だけ添加する。これにより、それぞれのインクの表面張力を25mN/mから30mN/mまでの値に揃える。 The above-described surface tension adjustment is performed by adding different amounts of surfactants to a plurality of inks. In the present embodiment, Zonyl FSO-100 (manufactured by DuPont), which is classified as a fluorosurfactant among nonionic surfactants, is used as the surfactant. Zonyl FSO-100 is added by 0.03% by mass for cyan ink, 0.05% by mass for magenta ink, 0.025% by mass for yellow ink, and 0.055% by mass for black ink. As a result, the surface tension of each ink is adjusted to a value from 25 mN / m to 30 mN / m.
なお、本実施形態では表面張力の調整を行うためにフッ素系界面活性剤を用いたが、フッ素系界面活性剤以外の界面活性剤であっても表面張力の調整は可能である。 In the present embodiment, a fluorosurfactant is used to adjust the surface tension. However, even if a surfactant other than the fluorosurfactant is used, the surface tension can be adjusted.
また、本実施形態におけるそれぞれのインクの液相における表面張力は、KRUSS社製のBubblePressureTesiometer(商品名)を使用して計測を行った。なお、インクの液相における表面張力を測定できるのであれば、上述の計測器だけではなく種々の計測器を用いることができる。 Further, the surface tension in the liquid phase of each ink in the present embodiment was measured using a Bubble Pressure Tesiometer (trade name) manufactured by KRUSS. If the surface tension in the liquid phase of the ink can be measured, not only the above-described measuring instrument but also various measuring instruments can be used.
本実施形態で使用する記録媒体について以下に詳細に説明する。 The recording medium used in this embodiment will be described in detail below.
前述したように、記録媒体に対するインクの浸透性が低いほど記録媒体の表面上にインクの層が形成され易くなるため、インクの浸透性が低い記録媒体を使用する際に後述する実施形態による効果が顕著なものとなる。 As described above, the lower the ink permeability to the recording medium, the easier it is to form an ink layer on the surface of the recording medium. Becomes prominent.
このようなインクの浸透性が低い記録媒体の例としては、普通紙の表面を白色の顔料などでコーティングした塗工紙がある。 As an example of such a recording medium having low ink permeability, there is coated paper in which the surface of plain paper is coated with a white pigment or the like.
本実施形態では上述の塗工紙の一つであるOKトップコート+(王子製紙製、坪量157.0g/m2)を記録媒体3として使用する。
In this embodiment, an OK top coat + (made by Oji Paper Co., Ltd., basis weight 157.0 g / m 2 ), which is one of the coated papers described above, is used as the
本実施形態において記録媒体のインク浸透性を評価するための方法は種々の方法が適用可能である。その手法の一例として、JAPAN TAPPI紙パルプ試験方法No.51の『紙及び板紙の液体吸収性試験方法』に記載されたブリストー法による記録媒体に対するインク浸透性の評価を以下に記載する。 In this embodiment, various methods can be applied as a method for evaluating the ink permeability of the recording medium. As an example of the method, JAPAN TAPPI paper pulp test method No. Evaluation of ink permeability to the recording medium by the Bristow method described in “Liquid absorbency test method for paper and paperboard” 51 is described below.
所定量のインクを所定の大きさの開口スリットを有する保持容器に注入し、スリットを介して、短冊状に加工し円盤に巻きつけられた記録媒体と接触させ、保持容器の位置を固定したまま、円盤を回転させ記録媒体に転移するインク帯の面積(長さ)を測定する。 A predetermined amount of ink is injected into a holding container having an opening slit of a predetermined size, and is contacted with a recording medium processed into a strip shape and wound around a disk through the slit, and the position of the holding container is fixed. Then, the area (length) of the ink band transferred to the recording medium by rotating the disk is measured.
このインク帯の面積から単位面積辺りの1秒間での転移量(ml・m−2)を算出することができる。 A transfer amount (ml · m −2 ) per unit area per unit area can be calculated from the area of the ink band.
一般的な印刷塗工紙についてブリストー法によりインクに対する転移量を測定したところ、1秒間での転移量は20ml・m−2以下であり、特に、OKトップコート+では10ml・m−2よりも若干小さい値が得られた。本実施形態では、この印刷塗工紙のようなインク浸透性の低い記録媒体に対しても記録を行うことができる。 When the transfer amount with respect to the ink was measured by the Bristow method for a general printing coated paper, the transfer amount per second was 20 ml · m −2 or less, and in particular, the OK top coat + was more than 10 ml · m −2. A slightly smaller value was obtained. In the present embodiment, recording can also be performed on a recording medium with low ink permeability such as this printing coated paper.
一方、普通紙のブリストー法による1秒間での転移量は30ml・m−2以上を示すものが多く、一般的には高いインク浸透性を示す。しかしながら、普通紙であってもブリストー法による1秒間での転移量が20ml・m−2より低いものもある。このような記録媒体は普通紙ではあるもののインク浸透性の低い記録媒体であると言える。本実施形態では、印刷塗光紙でなくともこのようなインク浸透性の低い記録媒体にも適用することができる。また、布や革のような記録媒体であって、インク浸透性の低い記録媒体にも用いることができる。また、インクの浸透性がない塩化ビニルにより形成されたシートのような非浸透性の記録媒体も本実施形態において用いることができる。 On the other hand, the amount of transfer per second by the Bristow method for plain paper is often 30 ml · m −2 or more, and generally shows high ink permeability. However, even plain paper has a transfer amount of less than 20 ml · m −2 per second by the Bristow method. Although such a recording medium is plain paper, it can be said that it is a recording medium with low ink permeability. In the present embodiment, the present invention can be applied to such a recording medium with low ink permeability, even if it is not printed coated paper. Further, it can be used for a recording medium such as cloth or leather and having a low ink permeability. Further, a non-permeable recording medium such as a sheet formed of vinyl chloride having no ink permeability can also be used in this embodiment.
本実施形態では、マルチパス記録方式に従って画像を形成する。以下にマルチパス記録方式について詳細に説明する。 In the present embodiment, an image is formed according to a multipass printing method. The multipass recording method will be described in detail below.
図6は4回の記録走査により記録媒体上の単位領域内に記録を行う際に用いる一般的なマルチパス記録方式について示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a general multi-pass printing method used when printing is performed in a unit area on a printing medium by four printing scans.
また、図7は上述のマルチパス記録方式におけるそれぞれの記録走査において適用するマスクパターンについて説明するための図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining a mask pattern applied in each printing scan in the above-described multipass printing method.
インクを吐出する吐出口列22に設けられたそれぞれの吐出口30は、副走査方向に沿って4つの記録グループ201、202、203、204に分割される。
Each
各マスクパターン221、222、223、224はそれぞれ複数のインクの吐出を定める記録許容画素とインクの非吐出を定める非記録許容画素が配置されることで構成されている。図7において、黒く塗りつぶされている箇所が記録許容画素を、白抜けで表されている箇所が非記録許容画素を表している。記録許容画素では入力された画像データがインクの吐出を表す画像データである場合にインクを吐出する記録データとする。また、非記録許容画素では、インクの吐出を表す画像データが入力された場合であってもインクを吐出しない記録データとする。
Each
なお、これらのマスクパターン221、222、223、224における記録許容画素は、それぞれ互いに異なる位置であり、且つ、それぞれの論理和が全画素となるような関係となる位置に配置されている。
Note that the print permitting pixels in the
以下は記録媒体上にデューティが100%の画像(以下、ベタ画像とも称する)を形成する例について説明する。 Hereinafter, an example in which an image having a duty of 100% (hereinafter also referred to as a solid image) is formed on a recording medium will be described.
1回目の記録走査では、記録媒体3上の領域211に対して記録グループ201からマスクパターン221に従ってインクが吐出される。この結果、記録媒体上では図6のAの黒色で示す位置にインクが吐出される。
In the first recording scan, ink is ejected from the
次に、記録媒体3を記録ヘッド7に対してY方向の上流側から下流側にL/4の距離だけ相対的に搬送する。
Next, the
この後に2回目の記録走査を行う。2回目の記録走査では、記録媒体上の領域211に対しては記録グループ202からマスクパターン222に、領域212に対しては記録グループ203からマスクパターン221に従ってインクが吐出される。この2回目の記録走査の結果、記録媒体3には図6のBの黒色で示すような画像が形成される。
After this, a second recording scan is performed. In the second recording scan, ink is ejected from the
以下、記録ヘッド7の記録走査と記録媒体3の相対的な搬送を交互に繰り返す。この結果、4回目の記録走査が行われた後には、記録媒体3のDの領域211ではすべての画素に相当する小領域に対してインクの吐出が完了し、ベタ画像が形成される。
Thereafter, the recording scan of the
なお以下の説明では、記録媒体における画素相当の領域を、単に「画素」と記載することがある。 In the following description, an area corresponding to a pixel in a recording medium may be simply referred to as “pixel”.
図8は本実施形態における記録制御系の概略構成を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of a recording control system in the present embodiment.
画像入力部であるホストコンピュータ301は、ハードディスク等の各種の記憶媒体に保存されているRGB形式の多値画像データを、画像記録装置1000内の画像処理部に送信する。
A
画像処理部は、後述するMPU302、ASIC303等から構成されている。また、多値画像データは、ホストコンピュータ301に接続されたスキャナやデジタルカメラ等の外部の画像入力機器からも受け取ることができる。画像処理部は、入力された多値画像データに後述する画像処理を施して2値画像データに変換する。これにより、複数種類のインクを記録ヘッド7から吐出するための記録データである2値画像データが生成される。
The image processing unit includes an
画像出力部である画像記録装置1000は、画像処理部で生成されたインクの2値画像データに基づいて、インクを記録媒体3に付与することで画像を記録する。画像記録装置1000は、ROM304に記録されたプログラムに従ってMPU(Micro Processeor Unit)302により制御される。RAM305は、MPU302の作業領域や一時データ保存領域として機能する。MPU302は、ASIC303を介して、キャリッジ6の駆動系308、記録媒体3の搬送駆動系309、記録ヘッド7の回復駆動系310、および記録ヘッド7の駆動系311の制御を行う。
The
プリントバッファ306は、記録ヘッド7へ転送できる形式に変換された記録データを一時保管する。
The
マスクバッファ307には、記録データを記録ヘッド7に転送する際に適用するマスクパターンが一時的に保管されている。なお、マルチパス記録に用いる複数のマスクパターンはROM304内に用意され、実際の記録時に該当するマスクパターンがROM304から読み出されてマスクバッファ307に格納される。
The
なお、本実施形態では画像処理部は画像記録装置1000に存在する形態について記載したが、ホストコンピュータ301に画像処理部が存在していても良い。
In the present embodiment, the image processing unit is described as being present in the
本実施形態では、界面活性剤の濃度が相対的に低いインクにより記録媒体上に1回の走査によって形成されるドットの連結度を、界面活性剤の濃度が相対的に高いインクにより記録媒体上に1回の走査によって形成されるドットの連結度よりも大きくすることにより、画像の動摩擦係数が所定の閾値より低くなることを抑制し、画像の耐擦過性を向上させる。 In this embodiment, the degree of connectivity of dots formed on a recording medium by a single scan with an ink having a relatively low surfactant concentration is determined on the recording medium by an ink having a relatively high surfactant concentration. By making it larger than the connectivity of dots formed by one scan at a time, the dynamic friction coefficient of the image is suppressed from becoming lower than a predetermined threshold value, and the scratch resistance of the image is improved.
まず、界面活性剤の濃度が相対的に高い第1のインクにおいてドットの連結度を相対的に小さくして記録した場合であっても動摩擦係数が閾値よりも高くなる推定メカニズムについて以下に記載する。 First, an estimation mechanism in which the dynamic friction coefficient is higher than the threshold value even when recording with the first ink having a relatively high surfactant concentration at a relatively low dot connectivity is described below. .
図9は上述の第1のインクをドットの連結度を相対的に低くして記録した際に形成される画像表面を示す図である。なお、図9(a)は記録媒体上に対する1回目の走査でインクを吐出した際に形成される画像表面を、また、図9(a)は記録媒体上に対する2回目の走査でインクを吐出した際に形成される画像表面をそれぞれ示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing an image surface formed when the first ink is recorded with a relatively low dot connectivity. 9A shows an image surface formed when ink is ejected by the first scanning on the recording medium, and FIG. 9A ejects ink by the second scanning on the recording medium. It is a figure which respectively shows the image surface formed when performing.
なお、ここでは例として、第1のインクにおける界面活性剤の濃度が図2に示すインクにおける界面活性剤の濃度の約2倍である場合について記載する。 Here, as an example, the case where the concentration of the surfactant in the first ink is about twice the concentration of the surfactant in the ink shown in FIG. 2 will be described.
1回目の走査により記録媒体3上に第1のインクが吐出されてインク滴60aが定着すると、図9(a)に示すように、気液境界面には図2(b)に示すインク滴の気液境界面に分布する界面活性剤の量に対して2倍の界面活性剤62が分布する。続けて2回目の走査により記録媒体上にインクを吐出してインク滴60bが定着した場合、図9(b)に示すように、図2(c)に示す場合と同様にインク滴60bは先に形成されたインク滴60aの表面の一部を被覆するように形成される。そのため、インク滴60bのインク滴60aに被覆された位置に分布した界面活性剤62bは、インク膜61の存在により移動することができないため、画像表面に露出することができない。
When the first ink is ejected onto the
しかしながら、第1のインクは1滴あたりに含有される界面活性剤の量が多いため、後の走査により形成されたインク滴60bに含有される界面活性剤だけでも十分な動摩擦係数を得ることができる。そのため、第1のインクに関してはドットの連結度を小さくして記録を行ったとしても画像は十分な耐擦過性を有する。
However, since the first ink contains a large amount of the surfactant per droplet, a sufficient dynamic friction coefficient can be obtained only with the surfactant contained in the
次に、界面活性剤の濃度が相対的に低い第2のインクにおいてドットの連結度を相対的に大きくして記録した場合に動摩擦係数の低下を抑制される推定メカニズムについて以下に記載する。 Next, an estimation mechanism that suppresses a decrease in the dynamic friction coefficient when recording with relatively high dot connectivity in the second ink having a relatively low surfactant concentration will be described below.
図10は上述の第2のインクをドットの連結度を相対的に高くして記録した際に形成される画像表面を示す図である。なお、図10(a)は記録媒体に対してインクを吐出した直後の画像表面を、また、図10(b)は記録媒体にインクを吐出した後ある程度の時間が経過し、インク滴が定着した際の画像表面をそれぞれ示す図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating an image surface formed when the above-described second ink is recorded with a relatively high dot connectivity. 10A shows the image surface immediately after ink is ejected onto the recording medium, and FIG. 10B shows that a certain amount of time has elapsed after ink is ejected onto the recording medium, and the ink droplets are fixed. It is a figure which shows the image surface at the time of doing, respectively.
なお、ここでは例として、第2のインクにおける界面活性剤の濃度が図2に示すインクにおける界面活性剤の濃度と同じである場合について記載する。 Here, as an example, a case where the concentration of the surfactant in the second ink is the same as the concentration of the surfactant in the ink shown in FIG. 2 will be described.
第2のインクは、図10(a)に示すように、記録媒体3上にて同じ走査で形成される5つのインク滴70a、70b、70c、70d、70eが互いに接触するような位置に吐出される。このように吐出された場合、5つのインク滴は互いに集合し合うような方向へと移動し、1つの大インク滴を形成しようとする。この段階ではインク膜は形成されていないため、界面活性剤72は複数のインク滴をまたがって自由運動する。そして空気と接触する気液境界面まで移動した際に疎水基が空気と、親水基がインク滴と接触する向きで配向し、それ以上自由運動を行わなくなる。
As shown in FIG. 10A, the second ink is ejected to a position where five
インクを吐出した後ある程度の時間が経過すると、図10(b)に示すように、記録媒体3上にインクが定着する。上述のように、図10(a)に示す5つのインク滴70a、70b、70c、70d、70eは互いに集合し合い、1つの大インク滴70を形成する。更に、大インク滴70と空気との気液境界面では前述の顔料の析出と粘性の上昇によりインク膜71が形成される。
When a certain amount of time elapses after the ink is ejected, the ink is fixed on the
一方、界面活性剤72はいずれも大インク滴70の気液境界面にて分布している。したがって、第2のインクの界面活性剤の濃度と図2に示すインクの界面活性剤の濃度と同じであるにも関わらず、図2(c)に示す画像よりも画像表面にて分布する界面活性剤の量を多くすることができる。これにより動摩擦係数の低下を抑制することができる。そのため、第2のインクに関してはドットの連結度を大きくして記録を行うことで耐擦過性を抑制した画像を記録することが可能となる。
On the other hand, all the
なお、本実施形態におけるドット連結度とは同一の走査で記録媒体上の連続する位置に形成されたドットの数により評価するものとする。 Note that the dot connectivity in this embodiment is evaluated by the number of dots formed at consecutive positions on the recording medium by the same scanning.
図11は本実施形態におけるドット連結度について説明するための図である。 FIG. 11 is a diagram for explaining dot connectivity in the present embodiment.
本実施形態におけるドット連結度は、ある領域内に吐出された複数のドットのうち、連結して大ドットを構成するドットの連結数を測定し、該領域内における該連結数の平均を算出することにより数値化して評価することができる。 In this embodiment, the dot connection degree is obtained by measuring the number of connected dots that form a large dot among a plurality of dots ejected in a certain area, and calculating the average of the number of connected dots in the area. Therefore, it can be evaluated numerically.
例えば、図11(a)に示す9個のドットのそれぞれは1回の走査で互いに離れた位置に形成されるので、6画素×6画素の領域内において連結する複数のドットは存在しない。そのため、該領域内のすべてのドットの連結数は1である。したがって、該領域内のドット連結数の平均であるドット連結数は1であると評価する
また、図11(b)に示す9個のドットは、1回の走査で互いに接触する位置に形成され、記録媒体上に付与された後に連結して大ドットを形成する。この大ドットのドットの連結数は9であると評価する。さらに、6画素×6画素の領域内において該大ドット以外のドットは存在しないため、該領域内のドット連結数の平均であるドット連結度は9であると評価する。
For example, since each of the nine dots shown in FIG. 11A is formed at a position separated from each other by one scan, there are no dots connected in the region of 6 pixels × 6 pixels. Therefore, the number of connections of all dots in the area is 1. Therefore, it is evaluated that the dot connection number, which is the average of the dot connection numbers in the region, is 1. Also, the nine dots shown in FIG. 11B are formed at positions where they contact each other in one scan. After being applied on the recording medium, they are connected to form a large dot. It is evaluated that the number of connected large dots is nine. Further, since there is no dot other than the large dot in the 6 pixel × 6 pixel region, it is evaluated that the dot connection degree that is the average of the number of connected dots in the region is 9.
ドット連結度を制御したことによる動摩擦係数の低下の抑制と、これに伴う耐擦過性の向上の効果の検証方法を以下に記載する。 A method for verifying the effect of suppressing the decrease in the dynamic friction coefficient due to the control of the dot connectivity and the effect of improving the scratch resistance associated therewith will be described below.
まず、動摩擦係数を測定するための試験方法を以下に詳細に記載する。 First, the test method for measuring the dynamic friction coefficient is described in detail below.
図12は動摩擦係数の測定装置を用いて画像表面の動摩擦係数を測定する際の様子を模式的に図示したものである。 FIG. 12 schematically shows a state in which the dynamic friction coefficient of the image surface is measured using a dynamic friction coefficient measuring device.
図12中の稼動ステージ115上にサンプル116を固定し、垂直荷重114を用いて任意の荷重を垂直方向に加えることができる。稼動ステージ115を一定の速度で動かることでサンプル116とアクリル球113の間に働く動摩擦力ロードセル118で検出し、記録部119により稼動している間の動摩擦力を記録することができる。
An arbitrary load can be applied in the vertical direction using the
例えば荷重可変型摩擦摩耗試験機(新東化学株式会社製「HEIDON : トライボギアHHS1200」)を用いて、JIS P8147の水平法に準拠した一定荷重による摩擦測定が可能である。JIS P8147の水平法では、水平な台に置かれた紙とブロック状の重りの下方に固定された紙との間に生じる動摩擦係数を測定する方法が定められている。この規定では、接触部分の面積が(60mm±5mm)×(60mm±5mm)で、圧力2.2kPa±0.6kPa、接触部分と台との相対速度が20mm/秒±2mm/秒で引っ張るよう規定している。 For example, using a load variable friction and wear tester (“HEIDON: Tribogear HHS1200” manufactured by Shinto Chemical Co., Ltd.), it is possible to measure friction with a constant load in accordance with the horizontal method of JIS P8147. In the horizontal method of JIS P8147, a method for measuring a coefficient of dynamic friction generated between paper placed on a horizontal base and paper fixed below a block-like weight is defined. In this rule, the area of the contact portion is (60 mm ± 5 mm) × (60 mm ± 5 mm), the pressure is 2.2 kPa ± 0.6 kPa, and the relative speed between the contact portion and the table is 20 mm / second ± 2 mm / second. It prescribes.
本実施形態で行った画像表面の摩擦係数測定試験において、上記JIS規格と異なる部分について図11を用いて説明する。最初に、印字したサンプル116を画像表面がアクリル球113と接するように稼動ステージ115に固定する。次に、上方から50gの垂直荷重73を付加したアクリル球をサンプル116に垂直に接触させて、稼動ステージ115ごとサンプル116を2mm/secのスピードで移動させて引っ掻き傷を発生させる。このとき、サンプル116の固定にかかる力は天秤機構117により除去されている。移動時の水平方向の力と、垂直荷重の力との比から、サンプル116の画像を形成する画像表面の動摩擦係数を測定する。
In the image surface friction coefficient measurement test performed in the present embodiment, portions different from the JIS standard will be described with reference to FIG. First, the printed
本実施形態では、上記の測定方法にしたがって、シアンインク、マゼンタインク及びブラックインクのそれぞれによる画像表面の動摩擦係数を測定した。なお、記録媒体にはインク浸透性の低いOKトップコート+を用いた。また、上述のOKトップコート+に対し6回の走査にて合計100%デューティとなるように同色のインクを吐出してサンプル116を作成した。なお、6回の走査のそれぞれでは分散性の高いマスクパターンを用い、同一の走査でインク滴ができる限り接触しない(ドット連結度が低い)ようにインクの吐出を制御した。また、ここではシアンインク、マゼンタインク、ブラックインクのそれぞれに対応する計3つのサンプル116を作成した。
In the present embodiment, the dynamic friction coefficient of the image surface by each of the cyan ink, the magenta ink, and the black ink was measured according to the measurement method described above. The recording medium used was an OK topcoat + with low ink permeability. In addition, a
表1に上述の測定方法にしたがって測定した各サンプルの動摩擦係数を示す。 Table 1 shows the dynamic friction coefficient of each sample measured according to the above-described measurement method.
表1からわかるように、各走査でのドット連結度が低くなるように記録した各インクの画像における動摩擦係数は、シアンインクが0.781、マゼンタインクが0.661、ブラックインクが0.545であった。すなわち、本実施形態で使用する各インクにおいては、界面活性剤の濃度が高いほど画像の動摩擦係数が低くなることがわかった。 As can be seen from Table 1, the dynamic friction coefficients in the ink images recorded so that the dot connectivity in each scan is low are 0.781 for cyan ink, 0.661 for magenta ink, and 0.545 for black ink. Met. That is, in each ink used in this embodiment, it was found that the higher the surfactant concentration, the lower the dynamic friction coefficient of the image.
次に、耐擦過性を評価するための試験方法を以下に詳細に説明する。 Next, a test method for evaluating the scratch resistance will be described in detail below.
図13は耐擦過性を評価するための試験方法を示す図である。 FIG. 13 is a diagram showing a test method for evaluating scratch resistance.
本実施形態ではISO12647−7 AppendixAに記載されている方法により耐擦過性の評価を行う。 In this embodiment, the scratch resistance is evaluated by the method described in ISO12647-7 Appendix A.
記録媒体3に画像112を記録したサンプルを凹凸のない平坦な場所に置き、画像表面にシルボン紙111(OZU CORPORATION TOKYO「クリーニングワイパー ダスパー」)を4枚重ねにして置く。その上から分銅110(160g/cm2)を乗せ、分銅110が倒れないようにシルボン紙111を一定の速さ(15cm/s程度)で図13中の矢印方向に滑らせる。画像112の記録が終了してから30秒後、60秒後、90秒後に上記の手順を行い、記録媒体3上の画像112の表面の乱れの程度とシルボン紙111への再転写の程度を評価した。画像形成後の耐擦過性の評価と評価基準を以下に示す。
A sample on which the
(評価:◎)
画像112が形成された領域(以下、画像形成領域と称する)の変化はほとんどない。また、サンプル上の画像112が形成されていない領域(以下、紙白と称する)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111にも色材がほとんど転写していない。
(Evaluation: ◎)
There is almost no change in the area where the
(評価:○)
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111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111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。
(Evaluation: ○)
Before and after the test, some shavings are visible in the image forming area. As for paper white, several lines of 5 mm or less can be seen by dragging the color material along the direction in which the
(評価:△)
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111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111への色材の転写については、シルボン紙111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111に転写している。
(Evaluation: △)
Before and after the test, you can see the shavings in the image forming area. As for paper white, a large number of lines of 5 mm or more can be seen by dragging the color material along the direction in which the
本実施形態では、動摩擦係数を測定する際に用いたサンプルと同じサンプルを用い、上述の評価方法にしたがって各サンプルの耐擦過性を評価した。表2に評価された各サンプルの耐擦過性の結果を示す。なお、ここでは画像を形成してから30秒後、60秒後、90秒後のそれぞれの状態において画像の耐擦過性の評価を行った。
In this embodiment, the same sample as that used when measuring the dynamic friction coefficient was used, and the scratch resistance of each sample was evaluated according to the above-described evaluation method. Table 2 shows the results of the scratch resistance of each sample evaluated. Here, the scratch resistance of the image was evaluated in each
表2に示すように、本実施形態で使用する各インクにおいては、ドット連結度を低くして記録した際の動摩擦係数が高いほど耐擦過性が低下することがわかった。また、画像を形成してから耐擦過性の評価を行うまでの時間が短くなるほど耐擦過性が低下することも重ねて明らかになった。 As shown in Table 2, in each ink used in the present embodiment, it was found that the higher the dynamic friction coefficient when recording with a lower dot connectivity, the lower the scratch resistance. It has also been clarified that the scratch resistance decreases as the time from the image formation to the evaluation of the scratch resistance becomes shorter.
更に、ドット連結度を制御することによる耐擦過性の変化について以下に詳細に説明する。 Further, the change in scratch resistance by controlling the dot connectivity will be described in detail below.
表2からわかるように、ドット連結度を低くして記録した場合、動摩擦係数が相対的に高いマゼンタインクおよびシアンインクにて耐擦過性が低くなってしまう場合がある。したがって、本実施形態ではマゼンタインクとシアンインクに関しては、ドット連結度を高くして記録を行う。 As can be seen from Table 2, when recording is performed with a low dot connectivity, there is a case where the magenta ink and the cyan ink having relatively high dynamic friction coefficients have low scratch resistance. Therefore, in the present embodiment, for magenta ink and cyan ink, printing is performed with a high dot connectivity.
なお、表2に示すようにマゼンタインクよりも動摩擦係数が高いシアンインクにおいて耐擦過性の低下がより顕著に生じる。そのため、ここではマゼンタインクのドット連結度をブラックインクのドット連結度よりも高くして(ドット連結度が中である)画像を記録する。且つ、シアンインクのドット連結度をマゼンタインクのドット連結度よりも高くして(ドット連結度が高い)、画像を記録する。これらの画像の耐擦過性を上述の評価方法にしたがって評価した。 Note that, as shown in Table 2, in the cyan ink having a higher dynamic friction coefficient than the magenta ink, the scratch resistance is more remarkably reduced. For this reason, the dot connection degree of magenta ink is set higher than the dot connection degree of black ink (the dot connection degree is medium), and an image is recorded. In addition, the dot connection degree of cyan ink is set higher than that of magenta ink (dot connection degree is high), and an image is recorded. The scratch resistance of these images was evaluated according to the evaluation method described above.
また、ここではそれぞれの画像における粒状感に関しても同様に評価を行った。粒状感の評価に関しては目視により粒状感がほとんど視認できない画像を評価◎、わずかながら粒状感が目立つ画像を評価○として評価した。 In addition, here, the graininess in each image was similarly evaluated. Regarding the evaluation of the graininess, an image in which the graininess was hardly visually recognized was evaluated as ◎, and an image with a slight noticeable graininess was evaluated as ◯.
表3にそれぞれの画像における耐擦過性および粒状感の評価結果を示す。 Table 3 shows the evaluation results of the scratch resistance and graininess in each image.
ブラックインクに関しては、界面活性剤の濃度が高いためドット連結度を低くして記録した場合であっても画像表面に分布する界面活性剤の量が相対的に多くなる。したがって、動摩擦係数は相対的に小さくなるので、表3からわかるようにドット連結度を小さくした場合であっても耐擦過性は画像形成から30秒後で評価○、画像形成から60秒後以降では評価◎であった。 As for the black ink, since the concentration of the surfactant is high, the amount of the surfactant distributed on the image surface is relatively large even when recording is performed with a low dot connectivity. Accordingly, since the dynamic friction coefficient becomes relatively small, as can be seen from Table 3, the scratch resistance is evaluated after 30 seconds from the image formation even when the dot connectivity is reduced. Then, it was evaluated ◎.
一方、上述のとおり、シアンインクとマゼンタインクは界面活性剤の濃度がブラックインクよりも低いため、ドット連結度を低くして記録すると動摩擦係数が十分な耐擦過性を示す値まで小さくならない。しかしながら、ドット連結度を高く、あるいは中くらいにして記録すれば画像表面に分布する界面活性剤の量を多くすることができるため、動摩擦係数を小さくすることができる。これにより、表3に示すように、シアンインクとマゼンタインクにおいても耐擦過性を画像形成から30秒後で評価○、画像形成から60秒後以降では評価◎とすることが可能となった。 On the other hand, as described above, since the cyan ink and the magenta ink have a lower surfactant concentration than the black ink, when the dot connectivity is lowered and recording is performed, the dynamic friction coefficient does not decrease to a value indicating sufficient scratch resistance. However, since the amount of surfactant distributed on the image surface can be increased by recording with a high or medium dot connectivity, the dynamic friction coefficient can be reduced. As a result, as shown in Table 3, the scratch resistance of cyan ink and magenta ink can be evaluated as ◯ after 30 seconds from image formation, and evaluated as ◎ after 60 seconds from image formation.
この結果から、ドット連結度を低くして記録した場合に動摩擦係数が相対的に大きくなるインクのドット連結度を高めることの有効性を実験的に確認することができる。 From this result, it is possible to experimentally confirm the effectiveness of increasing the dot connectivity of ink that has a relatively large dynamic friction coefficient when recording with a low dot connectivity.
一方、ドット連結度を大きくして記録した場合、複数の連続するインク滴が集合した大ドットにより画像を形成するため、ドット連結度を小さくした場合と比べて得られる画像に粒状感が目立ってしまう。しかし、このドット連結度を大きくした場合の粒状感の低化は画像の品質を著しく低下させるまでには至らない。そのため、本実施形態では粒状感抑制と耐擦過性の双方を向上させることができない場合には、耐擦過性の方をより優先的なパラメータとして考える。 On the other hand, when recording with a large dot connectivity, an image is formed by large dots in which a plurality of continuous ink droplets are gathered, so the graininess is conspicuous in the image obtained compared to the case where the dot connectivity is reduced. End up. However, when the dot connectivity is increased, the reduction in graininess does not lead to a significant decrease in image quality. For this reason, in this embodiment, when both the graininess suppression and the scratch resistance cannot be improved, the scratch resistance is considered as a more preferential parameter.
以上の点を鑑み、本実施形態では、ブラックインク、マゼンタインク、シアンインクのドット連結度をそれぞれ低、中、高に設定して記録を行う。このように制御することにより、ブラックインクに関しては粒状感抑制と耐擦過性の双方に優れた画像を記録することが可能となる。また、マゼンタインク、シアンインクに関しては粒状感は多少目立つが、耐擦過性に優れた画像を記録することが可能となる。 In view of the above points, in this embodiment, recording is performed by setting the dot connectivity of black ink, magenta ink, and cyan ink to low, medium, and high, respectively. By controlling in this way, it is possible to record an image excellent in both graininess suppression and scratch resistance with respect to the black ink. Further, with magenta ink and cyan ink, the graininess is somewhat conspicuous, but an image having excellent scratch resistance can be recorded.
図14は本実施形態におけるマルチパス記録方式について説明するための図である。 FIG. 14 is a diagram for explaining the multi-pass printing method in the present embodiment.
本実施形態では6回の記録走査によって記録媒体上の単位領域80に対して画像を完成させる方式を採用する。本実施形態において使用する記録ヘッド7のうち、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインクを吐出する吐出口列22K、22C、22Mに配列されたそれぞれ1440個の吐出口は、記録グループA1からA6、記録グループB1からB6、記録グループC1からC6の、それぞれ長さdを有する6つの記録グループに分割される。ここで、一つの記録グループに含まれる吐出口の個数は240個である。
In the present embodiment, a method is employed in which an image is completed for the unit area 80 on the recording medium by six recording scans. Among the recording heads 7 used in the present embodiment, 1440 discharge ports arranged in the
ここで、記録媒体3上の単位領域80のY方向の長さは記録ヘッド7と記録媒体3とのY方向への1回の相対移動量に相当し、また、分割された吐出口列22K、22C、22Mそれぞれにおける一つの記録グループの長さdに相当する。また、単位領域80のX方向の長さは記録媒体3のX方向の長さに相当する。
Here, the length in the Y direction of the unit area 80 on the
まず、記録媒体3の単位領域80が位置80aにある際に、記録ヘッド7をX方向に走査しながら単位領域80に対し少なくとも吐出口列22Kの記録グループA1、吐出口列22Cの記録グループB1、吐出口列22Mの記録グル―プC1に属する吐出口から後述するマスクパターンに従ってそれぞれのインクが吐出される。その後、記録媒体3はY方向に距離dに対応する距離だけ搬送されて、単位領域80は位置80bへと移動される。この搬送の後、先に記録グループA1、B1、C1に属する吐出口からインクが吐出された記録媒体3上の単位領域80に対し、記録ヘッド7のX方向への走査を伴いながら少なくとも吐出口列22Kの記録グループA2、吐出口列22Cの記録グループB2、吐出口列22Mの記録グループC2に属する吐出口からインクが吐出される。以降、このような距離dに対応する距離の記録媒体3の搬送を間に行いながら、記録媒体3上の単位領域80に対し記録ヘッド7を合計6回走査することにより画像を完成させる。
First, when the unit area 80 of the
本実施形態では、マスクパターン内の複数の記録許容画素の連なりにより構成される記録許容画素群および他の記録許容画素と隣接しない記録許容画素のそれぞれを1つの単位とした記録許容画素の単位(以下、単純に「単位」とも称する)内の記録許容画素の数の平均を制御する。ブラックインクの吐出に用いるマスクパターン、シアンインクの吐出に用いるマスクパターン、マゼンタインクの吐出に用いるマスクパターンのそれぞれで、上述の単位内の記録許容画素の数の平均を異ならせることで、上述のドット連結度を制御する。以下にその制御方法を詳細に説明する。 In the present embodiment, a print permission pixel unit (a print permission pixel group including a plurality of print permission pixels in the mask pattern and a print permission pixel that is not adjacent to other print permission pixels as one unit ( In the following, the average of the number of recording allowable pixels in the “unit” is also controlled. The mask pattern used for black ink discharge, the mask pattern used for cyan ink discharge, and the mask pattern used for magenta ink discharge each have a different average of the number of print-allowable pixels in the unit described above, thereby Control dot connectivity. The control method will be described in detail below.
図15は本実施形態における記録許容画素の単位の定義および記録許容画素の単位内の記録許容画素の数について説明するための図である。 FIG. 15 is a diagram for describing the definition of the unit of the print permission pixel and the number of print permission pixels in the unit of the print permission pixel in the present embodiment.
上述のように、記録許容画素群は隣接する位置に配置された複数の記録許容画素から構成される。例えば、図15(a)では2画素×2画素の4つの画素からなる、正方形の形状の記録許容画素群を示している。この場合、単位内の記録許容画素の数は4となる。 As described above, the print permission pixel group includes a plurality of print permission pixels arranged at adjacent positions. For example, FIG. 15A shows a recording-allowed pixel group having a square shape, which is composed of four pixels of 2 pixels × 2 pixels. In this case, the number of recording allowable pixels in the unit is 4.
また、本実施形態では他のいずれの記録許容画素とも隣接しない記録許容画素であっても記録許容画素の単位と称する。図15(b)では隣接する記録許容画素が1つもない記録許容画素を示している。この場合の単位内の記録許容画素の数は1とする。 Further, in the present embodiment, even if a print permission pixel is not adjacent to any other print permission pixel, it is referred to as a unit of print permission pixel. FIG. 15B shows a print permitting pixel having no adjacent record permitting pixel. In this case, the number of recording allowable pixels in the unit is 1.
また、特定の方向に偏って連続した複数の記録許容画素も本実施形態における記録許容画素群であり、図15(a)に示したような等方的な形状に限定されるものではない。図15(c)では特定の方向に偏って連続した、L字型の記録許容画素群を示している。この場合、単位内の記録許容画素の数は7である。 In addition, a plurality of print permitting pixels that are biased and continued in a specific direction are also a print permitting pixel group in the present embodiment, and are not limited to the isotropic shape as shown in FIG. FIG. 15C shows an L-shaped print permitting pixel group that is biased and continuous in a specific direction. In this case, the number of recording allowable pixels in the unit is seven.
また、本実施形態における連続する記録許容画素とは、X方向およびY方向に連続する記録許容画素だけではなく、斜め方向に連続する記録許容画素も含むものである。すなわち、一つの記録許容画素に対してはX方向に2つ、Y方向に2つ、斜め方向に4つの計8つの記録許容画素が隣接して配置される可能性がある。図15(d)では斜め方向に隣接した記録許容画素群を示している。この場合、単位内の記録許容画素の数は5である。 Further, the continuous print permitting pixels in this embodiment include not only the print permitting pixels continuous in the X direction and the Y direction but also the print permitting pixels continuous in the oblique direction. That is, there is a possibility that a total of eight print permitting pixels, two in the X direction, two in the Y direction, and four in the oblique direction, are adjacent to one print permitting pixel. FIG. 15D shows a print permission pixel group adjacent in the oblique direction. In this case, the number of recording allowable pixels in the unit is five.
図16は本実施形態における記録許容画素の単位内の記録許容画素の数の平均の算出方法について説明するための図である。 FIG. 16 is a diagram for explaining a method of calculating the average number of print permitting pixels within the unit of print permitting pixels in the present embodiment.
本実施形態では、簡単のため、単位領域80内の所定の画素数からなる判定領域における記録許容画素の単位内の記録許容画素の数の平均を算出し、その値を単位領域内の記録許容画素の単位内の記録許容画素の数の平均として用いる。なお、図16は、単位領域のうちの判定領域に対応するマスクパターンの領域として、X方向に5画素、Y方向に5画素の25個の画素からなる領域を例示している。本実施形態における単位内の記録許容画素の数の平均は、判定領域に対応するマスクパターンの領域に含まれる単位の数を算出し、該判定領域に対応するマスクパターンの領域内のそれぞれの単位内の記録許容画素の数を算出する。さらに、該それぞれの単位内の記録許容画素の数の和を算出し、該和を単位の数で割った値をそれぞれのマスクパターンにおける単位内の記録許容画素の数の平均とする。 In the present embodiment, for the sake of simplicity, the average of the number of recording allowable pixels in the unit of the recording allowable pixels in the determination area having the predetermined number of pixels in the unit area 80 is calculated, and the value is calculated as the recording allowable in the unit area. Used as the average of the number of pixels allowed for recording within the unit of pixels. FIG. 16 exemplifies a region composed of 25 pixels of 5 pixels in the X direction and 5 pixels in the Y direction as the mask pattern region corresponding to the determination region in the unit region. In the present embodiment, the average number of print-allowable pixels in a unit is calculated by calculating the number of units included in the mask pattern area corresponding to the determination area, and each unit in the mask pattern area corresponding to the determination area. The number of recording allowable pixels is calculated. Further, the sum of the number of print permitting pixels in each unit is calculated, and a value obtained by dividing the sum by the number of units is set as an average of the number of print permitting pixels in the unit in each mask pattern.
例えば、図16(a)に示す判定領域に対応するマスクパターンの領域内には、互いに隣接する記録許容画素は存在しない。上述の定義に従って換言すると、単位内の記録許容画素の数が1である単位が合計8個配置されている。したがって、図16(a)に示すマスクパターンにおける単位内の記録許容画素の数の平均は、それぞれの単位内の記録許容画素の数の和である8(=1×8)を単位の数である8で割った値である1となる。 For example, there are no print permitting pixels adjacent to each other in the mask pattern area corresponding to the determination area shown in FIG. In other words, in accordance with the above definition, a total of eight units having one recordable pixel in the unit are arranged. Therefore, the average number of print permitting pixels in a unit in the mask pattern shown in FIG. 16A is 8 (= 1 × 8), which is the sum of the number of print permitting pixels in each unit, as the number of units. The value divided by 8 is 1.
一方、図16(b)に示す判定領域に対応するマスクパターンの領域内には、それぞれ互いに隣接する4つの記録許容画素から記録許容画素の単位T1、T2が構成されている。したがって、図16(b)に示すマスクパターンにおける単位内の記録許容画素の数の平均は、それぞれの単位内の記録許容画素の数の和である8(=4×2)を単位の数である2で割った値である4となる。 On the other hand, in the mask pattern area corresponding to the determination area shown in FIG. 16B, four print permitting pixels adjacent to each other constitute the print permitting pixel units T1 and T2. Therefore, the average number of print permitting pixels in a unit in the mask pattern shown in FIG. 16B is 8 (= 4 × 2), which is the sum of the number of print permitting pixels in each unit, as the number of units. The value obtained by dividing by 2 is 4.
以下に本実施形態で適用するマスクパターンについて詳細に説明する。 The mask pattern applied in this embodiment will be described in detail below.
図17(a)は本実施形態のブラックインクを吐出する吐出口列22Kに適用するマスクパターンを示す図である。また、図17(b)は本実施形態のマゼンタインクを吐出する吐出口列22Mに適用するマスクパターンを示す図である。また、図17(c)は本実施形態のシアンインクを吐出する吐出口列22Cに適用するマスクパターンを示す図である。
FIG. 17A is a diagram showing a mask pattern applied to the
ブラックインクを吐出する吐出口列22Kの記録グループA1から記録グループA6までの記録グループには、それぞれマスクパターン121からマスクパターン126までのマスクパターンが適用される。なお、図17には簡単のため25個の画素からなるマスクパターンを記載しているが、これはマスクパターンの繰り返し単位を示している。実際には図示のそれぞれのマスクパターンがX方向、Y方向に進むにしたがって繰り替えし用いられる。
Mask patterns from
ここで、マスクパターン121からマスクパターン126までのマスクパターンのそれぞれには、ほぼ同じ数の記録許容画素が配置される。なお、これらのマスクパターン121〜126それぞれの記録許容画素は互いに異なる位置であり、且つ、それぞれの記録許容画素の論理和が全画素となるような位置に配置されている。
Here, in each of the mask patterns from the
このようなマスクパターンを適用することにより、1回目から6回目までの記録走査においてブラックインクをほぼ同じ量ずつ吐出することができる。さらに、1回目から6回目までの記録走査によって記録媒体上の単位領域内のすべての吐出可能な位置にブラックインクを付与することができる。 By applying such a mask pattern, the black ink can be ejected by almost the same amount in the first to sixth recording scans. Furthermore, black ink can be applied to all the ejectable positions in the unit area on the recording medium by the first to sixth recording scans.
なお、これらの点はマゼンタインクを吐出する吐出口列22Mの記録グループC1から記録グループC6までのそれぞれの記録グループに適用されるマスクパターン131からマスクパターン136までのそれぞれのマスクパターンについても同様である。更に、上述の点はシアンインクを吐出する吐出口列22Cの記録グループB1から記録グループB6までのそれぞれの記録グループに適用されるマスクパターン141からマスクパターン146までのそれぞれのマスクパターンについても同様である。
Note that these points are the same for the
ここで、ブラックインクに対応するマスクパターン121〜126のうち、マスクパターン121、122、123、125、126における上述の定義に従って算出した単位内の記録許容画素の数の平均は1である。また、マスクパターン124における単位内の記録許容画素の数の平均は1.25である。
Here, among the
これに対し、マゼンタインクに対応するマスクパターン131〜136のうち、マスクパターン131、131、134、135、136における上述の定義に従って算出した単位内の記録許容画素の数の平均は2である。また、マスクパターン132における単位内の記録許容画素の数の平均は2.5である。このように、マゼンタインクに対応するマスクパターン131〜136のそれぞれは、ブラックインクに対応するマスクパターン121〜126のいずれよりも単位内の記録許容画素の数の平均が多くなるように各記録許容画素が配置される。
On the other hand, among the
更に、シアンインクに対応するマスクパターン141〜146のうち、マスクパターン141、142、143、145、146における上述の定義に従って算出した単位内の記録許容画素の数の平均は4である。また、マスクパターン144における単位内の記録許容画素の数の平均は5である。このように、シアンインクに対応するマスクパターン141〜146のそれぞれは、マゼンタインクに対応するマスクパターン131〜136のいずれよりも単位内の記録許容画素の数の平均が多くなるように各記録許容画素が配置される。
Further, among the
以上に記載のマスクパターンを適用することにより、1回の走査で記録媒体上に吐出されるドット連結度が必ずシアンインク、マゼンタインク、ブラックインクの順に高くなるようにインクの吐出を制御することができる。 By applying the mask pattern described above, the ejection of ink is controlled so that the degree of dot connectivity ejected onto the recording medium in one scan is always higher in the order of cyan ink, magenta ink, and black ink. Can do.
図18は本実施形態の画像処理部における画像処理の過程を説明するためのフローチャートである。 FIG. 18 is a flowchart for explaining the process of image processing in the image processing unit of this embodiment.
色変換処理ステップS31では、画像入力部であるホストコンピュータ301から取得されたRGB形式の多値データが、記録に用いるインクの色に対応する多値データに変換される。
In the color conversion processing step S31, the RGB multi-value data acquired from the
次に、2値化処理ステップS32では、色変換処理ステップS31にて変換されたインクの色に対応する多値データのそれぞれが、記憶されていたパターンに従って2値の画像データに展開される。この2値化処理により、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクのそれぞれを吐出するための2値データが生成される。 Next, in the binarization processing step S32, each of the multi-value data corresponding to the ink color converted in the color conversion processing step S31 is developed into binary image data according to the stored pattern. By this binarization processing, binary data for ejecting each of black ink, cyan ink, magenta ink, and yellow ink is generated.
インク判定ステップS33では、2値化処理ステップS32により生成されたそれぞれのインクに対応する2値データに基づき、界面活性剤の濃度に応じて3つのインクグループのいずれに分類されるかを判定する。そして、インクグループ毎に異なるマスクパターン処理を設定する。 In the ink determination step S33, based on the binary data corresponding to each ink generated in the binarization processing step S32, it is determined which of the three ink groups is classified according to the surfactant concentration. . Different mask pattern processing is set for each ink group.
まず、界面活性剤の濃度が高く、ドットの連結度を低くして記録した場合における動摩擦係数が最も高いインクグループに属するブラックインクに対応する2値データは、ドット連結度低マスクパターン設定処理S34へと進む。ここで、ブラックインクに対応する2値データは図17(a)に示すマスクパターンが設定される。 First, the binary data corresponding to the black ink belonging to the ink group having the highest dynamic friction coefficient when the surfactant concentration is high and the dot connectivity is low is recorded in the dot connectivity low mask pattern setting process S34. Proceed to Here, the mask pattern shown in FIG. 17A is set as the binary data corresponding to the black ink.
次に、界面活性剤の濃度が中程度であり、ドット連結度を低くして記録した場合の動摩擦係数も中程度であるインクグループに属するマゼンタインクに対応する2値データは、ドット連結度中マスクパターン設定処理S35へと進む。ここで、マゼンタインクに対応する2値データは図17(b)に示すマスクパターンが設定される。 Next, binary data corresponding to magenta ink belonging to an ink group in which the surfactant concentration is medium and the dynamic friction coefficient when recording with a low dot connectivity is medium is medium dot connectivity. The process proceeds to mask pattern setting process S35. Here, the mask pattern shown in FIG. 17B is set for binary data corresponding to magenta ink.
更に、界面活性剤の濃度が低く、ドット連結度を低くして記録した場合の動摩擦係数が最も低いインクグループに属するシアンインク、イエローインクに対応する2値データは、ドット連結度高マスクパターン設定処理S36へと進む。ここで、シアンインクに対応する2値データは図17(c)に示すマスクパターンが設定される。 Further, binary data corresponding to cyan ink and yellow ink belonging to the ink group having the lowest dynamic friction coefficient when recording with a low surfactant concentration and a low dot connection degree is set as a mask pattern with a high dot connection degree. It progresses to process S36. Here, the mask pattern shown in FIG. 17C is set for binary data corresponding to cyan ink.
また、イエローインクに含有される界面活性剤の濃度はシアンインクよりも低いため、ドット連結度高マスクパターン設定処理S36ではイエローインクに対応する2値データに対しても図17(c)に示すマスクパターンが設定される。なお、イエローインクは他のインクに比べて明度が高いため、ドット連結度を高くして記録した場合であっても人間の視覚特性上、粒状性はさほど目立たない。したがって、イエローインクに関しては界面活性剤の濃度が高い場合であってもドット連結度を高くして記録しても画質に対する影響は小さい。 Further, since the concentration of the surfactant contained in the yellow ink is lower than that of the cyan ink, in the dot connectivity high mask pattern setting process S36, binary data corresponding to the yellow ink is also shown in FIG. A mask pattern is set. Since yellow ink has higher lightness than other inks, the granularity is not so noticeable in terms of human visual characteristics even when recording is performed with a high dot connectivity. Therefore, regarding the yellow ink, even when the surfactant concentration is high, even if the dot connectivity is increased, the image quality is hardly affected.
更に、マスクパターン処理ステップS37では、ドット連結度低マスクパターン設定処理ステップS34、ドット連結度中マスクパターン設定処理ステップS35およびドット連結度高マスクパターン設定処理ステップS36においてそれぞれの2値データに設定されたマスクパターンを用いてマスクパターン処理を行い、それぞれのインクに関して複数回の走査に分配された記録データを生成する。 Further, in the mask pattern processing step S37, the respective binary data are set in the dot connectivity low mask pattern setting processing step S34, the medium dot connectivity mask pattern setting processing step S35 and the dot connectivity high mask pattern setting processing step S36. Mask pattern processing is performed using the mask pattern, and print data distributed to a plurality of scans is generated for each ink.
このように生成された記録データに基づき、画像記録装置1000の記録ヘッド7からインクの吐出を実行し、画像を形成する。
Based on the generated recording data, ink is ejected from the
以上の構成によれば、界面活性剤の濃度が相対的に低く、ドット連結度を低くして記録した場合に動摩擦係数が高くなってしまうマゼンタインク、シアンインクのドット連結度を高くすることができる。そのため、マゼンタインク、シアンインクの画像の耐擦過性の低下を抑制することが可能となる。一方で、界面活性剤の濃度が十分に高く、ドット連結度を低くして記録した場合であっても動摩擦係数が十分に低いシアンインクはドット連結度を低いままにする。そのため、粒状感の抑制と耐擦過性の向上の双方に優れた画像を得ることができる。 According to the above configuration, it is possible to increase the dot connectivity of magenta ink and cyan ink, in which the surfactant coefficient is relatively low and the coefficient of dynamic friction increases when recording is performed with a low dot connectivity. it can. For this reason, it is possible to suppress a reduction in the scratch resistance of the magenta ink image and the cyan ink image. On the other hand, even when the surfactant concentration is sufficiently high and the dot connectivity is low, the cyan ink having a sufficiently low dynamic friction coefficient keeps the dot connectivity low. Therefore, it is possible to obtain an image excellent in both suppression of graininess and improvement in scratch resistance.
(第2の実施形態)
上述の第1の実施形態では、ドット連結度を低くして記録した場合に動摩擦係数が高くなるインクをすべての走査において吐出する形態について記載した。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, a mode has been described in which ink with a high dynamic friction coefficient is ejected in every scan when recording is performed with a low dot connectivity.
これに対し、本実施形態では単位領域に対する複数回の走査のうち、特定の走査ではドット連結度を低くして記録した場合に動摩擦係数が高くなるインクを吐出しない形態について記載する。 On the other hand, this embodiment describes a mode in which, among a plurality of scans with respect to a unit region, ink is not ejected that increases the dynamic friction coefficient when printing is performed with a low dot connectivity in a specific scan.
なお、前述した第1の実施形態と同様の部分については説明を省略する。 Note that description of the same parts as those of the first embodiment described above will be omitted.
本実施形態では、ドット連結度を低くして記録した場合の動摩擦係数が最も高くなるシアンインクを1回目および6回目の走査では吐出しないようにインクの吐出を制御する。 In the present embodiment, ink ejection is controlled so that cyan ink having the highest dynamic friction coefficient when recording is performed with a low dot connectivity is not ejected in the first and sixth scans.
図19は本実施形態のシアンインクを吐出する吐出口列22Cに適用するマスクパターンを示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a mask pattern applied to the
本実施形態では、1、6回目の走査にそれぞれ対応するシアンインクの吐出口列22Cのうち、記録グループB1、B6に適用するマスクパターン151、156には記録許容画素は配置されない。
In the present embodiment, no print permitting pixels are arranged in the
一方で、2〜5回目の走査にそれぞれ対応するシアンインクの吐出口列22Cのうちの記録グループB2〜B5に適用するマスクパターン152〜155には、それぞれ図17(c)に示すマスクパターン142〜145よりも多くの記録許容画素が配置されている。また、マスクパターン152〜155それぞれの記録許容画素は、互いに異なる位置であり、且つ、それぞれの記録許容画素の論理和が全画素となるような補完的な位置に配置されている。
On the other hand, the
更に、それぞれの単位内の記録許容画素の数の平均は、マスクパターン142、143、144において6、マスクパターン145において7となる。したがって、いずれも図15(b)に示すマスクパターン131〜136における単位内の記録許容画素の数の平均よりも更に高くすることが可能となる。
Furthermore, the average number of print-allowable pixels in each unit is 6 for the
以上の構成によれば、1回目、6回目の走査ではシアンインクを吐出しない。一方で、すべての走査でインクを吐出する場合と比べて2回目から5回目の走査における1回の走査でのインクの吐出量を多くすることができるため、ドット連結度をより大きくすることができる。したがって、ドット連結度を高くして記録した場合の動摩擦係数が最も高いインクであるシアンインクの画像における耐擦過性をより向上させることが可能となる。 According to the above configuration, cyan ink is not ejected in the first and sixth scans. On the other hand, since the amount of ink discharged in one scan in the second to fifth scans can be increased compared to the case where ink is ejected in all scans, the dot connectivity can be increased. it can. Accordingly, it is possible to further improve the scratch resistance in an image of cyan ink, which is an ink having the highest dynamic friction coefficient when recording with a high dot connectivity.
(第3の実施形態)
第1、第2の実施形態では、界面活性剤の濃度が低いほどドット連結度を低くして記録した場合における動摩擦係数が高い複数のインクを使用して記録する場合について記載した。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, a case has been described in which recording is performed using a plurality of inks having a high dynamic friction coefficient when recording is performed with a lower dot connectivity as the surfactant concentration is lower.
これに対し、本実施形態では、界面活性剤の濃度が同じであっても動摩擦係数が異なる複数のインクを使用して記録する場合について記載する。 On the other hand, in the present embodiment, a case will be described in which recording is performed using a plurality of inks having different dynamic friction coefficients even when the surfactant concentration is the same.
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。 The description of the same parts as those in the first and second embodiments described above will be omitted.
(インクの組成)
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。
(Ink composition)
The ink used in this embodiment will be described in detail below.
なお、それぞれのインクの分散液およびインクの作製方法は第1の実施形態のインクと同様である。また、イエローインクに関しては第1の実施形態で使用したインクと同じものを用いる。 Each ink dispersion and ink preparation method are the same as those of the ink of the first embodiment. Further, the same yellow ink as that used in the first embodiment is used.
表4に本実施形態で使用するシアンインク、マゼンタインク、ブラックインクの組成を示す。 Table 4 shows the compositions of cyan ink, magenta ink, and black ink used in this embodiment.
第1、第2の実施形態で使用した各インクではフッ素系界面活性剤であるゾニールFSO−100(デュポン社製)を界面活性剤として加えていた。これに対し、表4に示すように、本実施形態ではノニオン性界面活性剤であるアセチレノールEH(川研ファインケミカル製)を界面活性剤として使用する。なお、アセチレノールEHは各インクに対して同量だけ加えた。 In each ink used in the first and second embodiments, fluorinated surfactant Zonyl FSO-100 (manufactured by DuPont) was added as a surfactant. On the other hand, as shown in Table 4, in this embodiment, acetylenol EH (manufactured by Kawaken Fine Chemicals), which is a nonionic surfactant, is used as a surfactant. The same amount of acetylenol EH was added to each ink.
第1の実施形態と同様にして表4に示す各インクのサンプルを作成し、第1の実施形態に記載した測定方法にしたがって各サンプルの動摩擦係数を測定した。更に、同様のサンプルを用いて第1の実施形態に記載した評価方法にしたがって各サンプルの耐擦過性を評価した。 Samples of each ink shown in Table 4 were prepared in the same manner as in the first embodiment, and the dynamic friction coefficient of each sample was measured according to the measurement method described in the first embodiment. Furthermore, the scratch resistance of each sample was evaluated according to the evaluation method described in the first embodiment using the same sample.
表5に各インクのサンプルにおける動摩擦係数および耐擦過性を示す。 Table 5 shows the dynamic friction coefficient and scratch resistance of each ink sample.
表5からわかるように、本実施形態で使用するインクはそれぞれ含有する界面活性剤の濃度が同じであるにも関わらず、マゼンタインク、ブラックインク、シアンインクの順にドット連結度を低くして記録した際の動摩擦係数が高くなった。これは、マゼンタインクに含有される顔料や樹脂と界面活性剤との親和性がブラックインクやシアンインクに含有される顔料や樹脂と界面活性剤との親和性よりも強いためであると推定される。すなわち、マゼンタインクの顔料や樹脂と界面活性剤との親和性が相対的に強い場合、インク滴内で自由運動をしている際に顔料等と吸着する界面活性剤が生じてくる。このような界面活性剤は顔料等と吸着した状態で安定してしまうため、定着後にもインク滴の内部に残存し、画像表面に露出する位置に分布することができない。そのため、本実施形態で使用するマゼンタインクのように、動摩擦係数が高くなってしまうと考えられる。 As can be seen from Table 5, the inks used in this embodiment are printed with magenta ink, black ink, and cyan ink in order of decreasing dot connectivity, although the concentrations of the surfactants contained are the same. The coefficient of dynamic friction during the process increased. This is presumed to be because the affinity between the surfactant and the pigment or resin contained in the magenta ink is stronger than the affinity between the surfactant or the pigment or resin contained in the black ink or cyan ink. The That is, when the affinity between the magenta ink pigment or resin and the surfactant is relatively strong, a surfactant that adsorbs to the pigment or the like during free movement in the ink droplet is generated. Since such a surfactant is stabilized when adsorbed with a pigment or the like, it remains inside the ink droplet after fixing and cannot be distributed at a position exposed on the image surface. Therefore, it is considered that the dynamic friction coefficient is increased as in the magenta ink used in the present embodiment.
上述のように、本実施形態で使用する各インクは、マゼンタインク、ブラックインク、シアンインクの順に含有される顔料等と界面活性剤との親和性が強いため、この順に動摩擦係数も高くなる。したがって、表5に示すように、マゼンタインク、ブラックインク、シアンインクの順に耐擦過性が低下する。 As described above, each ink used in the present embodiment has a strong affinity between the surfactant and the pigment contained in the order of magenta ink, black ink, and cyan ink, and therefore the dynamic friction coefficient also increases in this order. Therefore, as shown in Table 5, the scratch resistance decreases in the order of magenta ink, black ink, and cyan ink.
以上の点を鑑み、本実施形態では、シアンインクはドット連結度を低く、ブラックインクはドット連結度を中程度に、また、マゼンタインクはドット連結度を高くして記録することにより耐擦過性の低下を抑制する。すなわち、シアンインクに対応する2値データには図17(a)に示す単位内の記録許容画素の数の平均が相対的に少ないマスクパターンを設定し、記録を行う。また、ブラックインクに対応する2値データには図17(b)に示す単位内の記録許容画素の数の平均が中程度のマスクパターンを設定して記録を行う。また、マゼンタインクに対応する2値データには図17(c)に示す単位内の記録許容画素の数の平均が相対的に多いマスクパターンを設定し、記録を行う。表6に上述のように記録した画像における耐擦過性および粒状感の評価結果を示す。 In view of the above points, in this embodiment, cyan ink has low dot connectivity, black ink has medium dot connectivity, and magenta ink has high dot connectivity for recording. Suppresses the decline. That is, for binary data corresponding to cyan ink, a mask pattern having a relatively small average number of print allowable pixels in the unit shown in FIG. 17A is set and printing is performed. Further, for binary data corresponding to black ink, printing is performed by setting a mask pattern in which the average number of print allowable pixels in the unit shown in FIG. 17B is medium. Further, for binary data corresponding to magenta ink, a mask pattern having a relatively large average number of print-allowable pixels in the unit shown in FIG. 17C is set and printing is performed. Table 6 shows the evaluation results of the scratch resistance and graininess in the image recorded as described above.
表6からわかるように、含有される顔料等と界面活性剤との親和性が相対的に強いため、ドット連結度を低くして記録した場合における動摩擦係数が相対的に高くなってしまうマゼンタインク、ブラックインクに関し、ドット連結度を相対的に高くすることにより画像の耐擦過性を向上させることができる。 As can be seen from Table 6, since the affinity between the contained pigment and the surfactant is relatively strong, the dynamic friction coefficient is relatively high when recording is performed with a low dot connectivity. As for black ink, it is possible to improve the scratch resistance of an image by relatively increasing the dot connectivity.
以上の構成によれば、含有される顔料などと界面活性剤との親和性が相対的に強いことによりドット連結度を低くして記録した場合の動摩擦係数が高いマゼンタインク、シアンインクのドット連結度を高くすることができる。これにより、画像の耐擦過性の低下を抑制することが可能となる。一方で、顔料等と界面活性剤との親和性が十分に低く、ドット連結度を低くして記録した場合であっても動摩擦係数が十分に低いシアンインクはドット連結度を低いままにし、粒状感の抑制と耐擦過性の向上の双方に優れた画像を記録することが可能となる。 According to the above configuration, magenta ink and cyan ink dot linking have a high dynamic friction coefficient when recording with a low dot linking degree due to the relatively strong affinity between the contained pigment and the surfactant. The degree can be increased. Thereby, it is possible to suppress a decrease in the scratch resistance of the image. On the other hand, cyan ink with a sufficiently low dynamic coefficient of friction, even when recording with a sufficiently low affinity for pigments and surfactants and a low dot connectivity, keeps the dot connectivity low and granular. An image excellent in both suppression of feeling and improvement in scratch resistance can be recorded.
(第4の実施形態)
本実施形態では、動的表面張力が相対的に高いインクと相対的に低いインクを使用する場合について記載する。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, a case where ink having relatively high dynamic surface tension and ink having relatively low dynamic surface tension is used will be described.
なお、前述した第1から第3の実施形態と同様の部分については説明を省略する。 The description of the same parts as those in the first to third embodiments described above will be omitted.
記録媒体上に付与された直後におけるインクの動的表面張力が相対的に低い場合、短い時間で表面張力が低下するため、界面活性剤の移動が顕著に発生する。そのため、インク滴の表面に分布する界面活性剤が相対的に多くなる。これにより、動的表面張力が相対的に低いインクにおいては、ドット連結度を低くして記録した場合であっても画像表面における動摩擦係数は小さくなり、耐擦過性に優れた画像を記録できる。一方でインクの動的表面張力が相対的に高い場合には界面活性剤の移動が阻害されるので、結果として画像表面の動摩擦係数が大きくなり、画像の耐擦過性が低下してしまう。これを利用して、本実施形態では、インクの動的表面張力に応じてドット連結度を制御する。 When the dynamic surface tension of the ink immediately after being applied on the recording medium is relatively low, the surface tension is lowered in a short time, so that the surfactant moves remarkably. For this reason, the surfactant distributed on the surface of the ink droplet is relatively increased. As a result, in the case of ink having a relatively low dynamic surface tension, the dynamic friction coefficient on the image surface is small even when recording is performed with a low dot connectivity, and an image with excellent scratch resistance can be recorded. On the other hand, when the dynamic surface tension of the ink is relatively high, the movement of the surfactant is hindered. As a result, the dynamic friction coefficient of the image surface increases, and the scratch resistance of the image decreases. By utilizing this, in this embodiment, the dot connectivity is controlled according to the dynamic surface tension of the ink.
インクの動的表面張力の測定方法および結果を以下に詳細に説明する。 The method for measuring the dynamic surface tension of the ink and the results will be described in detail below.
本実施形態では最大泡圧法によってインクの動的表面張力を測定する。最大泡圧法とは、測定する液体中に浸したプローブ(細管)の先端部分で形成された気泡を放出するために必要な最大圧力を測定して、この最大圧力から表面張力を求める方法である。また、寿命時間は、最大泡圧法において、プローブの先端部分で気泡を形成する際に気泡が先端部分から離れた後に新しい気泡の表面が形成された時点から、最大泡圧時(気泡の曲率半径とプローブ先端部分の半径が等しくなる時点)までの時間である。 In this embodiment, the dynamic surface tension of the ink is measured by the maximum bubble pressure method. The maximum bubble pressure method is a method for determining the surface tension from the maximum pressure by measuring the maximum pressure required to release bubbles formed at the tip of a probe (capillary tube) immersed in the liquid to be measured. . In addition, the lifetime is determined from the time when the bubble is formed at the tip of the probe in the maximum bubble pressure method, from the point when a new bubble surface is formed after the bubble leaves the tip, and at the time of the maximum bubble pressure (the radius of curvature of the bubble). And the time until the radius of the probe tip becomes equal).
本実施形態では、BubblePressureTesiometer型式:BP2(KRUSS社製)を用い、上述の最大泡圧法によって上記の複数のインクの動的表面張力を測定した。なお、本実施形態では第1、第2の実施形態で使用したインクと同じインクを使用した。 In this embodiment, the dynamic surface tension of the plurality of inks was measured by the above-described maximum bubble pressure method using a Bubble Pressure Tesiometer model: BP2 (manufactured by KRUSS). In this embodiment, the same ink as that used in the first and second embodiments is used.
図20は寿命時間10msecから寿命時間1000msecまでの間における複数の寿命時間において本実施形態で使用する各インクの25℃における動的表面張力を測定した結果を示す図である。 FIG. 20 is a diagram showing the result of measuring the dynamic surface tension at 25 ° C. of each ink used in the present embodiment in a plurality of lifetimes from the lifetime of 10 msec to the lifetime of 1000 msec.
図20からわかるように、ブラックインクの動的表面張力はどの寿命時間で測定した場合であってもシアンインク、マゼンタインクの動的表面張力よりも小さくなる。また、初めの数10msecの間の寿命時間ではシアンインクとマゼンタインクの動的表面張力はほぼ同じ値であるが、それ以降はシアンインクの方がマゼンタインクの動的表面張力よりも大きくなる。更に、インク滴が記録媒体上に形成されてから1000msec程度経過するとインク滴の界面が安定化するため、寿命時間1000msecにおける各インクの動的表面張力は静的表面張力とほぼ同じ値となる。 As can be seen from FIG. 20, the dynamic surface tension of the black ink is smaller than the dynamic surface tension of the cyan ink and magenta ink regardless of the lifetime. In addition, the dynamic surface tension of cyan ink and magenta ink is substantially the same in the lifetime of the first several tens of milliseconds, but after that, the cyan ink has a larger dynamic surface tension than the magenta ink. Further, when about 1000 msec elapses after the ink droplet is formed on the recording medium, the interface of the ink droplet is stabilized, so that the dynamic surface tension of each ink at the lifetime of 1000 msec becomes almost the same value as the static surface tension.
以上の点を鑑み、本実施形態では動的表面張力が最も低いブラックインクは図17(a)に示すマスクパターンを、動的表面張力が中程度のマゼンタインクは図17(b)に示すマスクパターンを、動的表面張力が最も高いシアンインクは図17(c)に示すマスクパターンを適用して記録を行う。 In view of the above points, in the present embodiment, the black ink having the lowest dynamic surface tension has the mask pattern shown in FIG. 17A, and the magenta ink having the middle dynamic surface tension has the mask shown in FIG. 17B. A cyan ink having the highest dynamic surface tension is recorded by applying the mask pattern shown in FIG.
以上の構成によれば、動摩擦係数や界面活性剤の含有量等を測定しなくとも、動的表面張力の測定のみを行うことにより動摩擦係数を推定することが可能となる。 According to the above configuration, the dynamic friction coefficient can be estimated only by measuring the dynamic surface tension without measuring the dynamic friction coefficient, the surfactant content, and the like.
含有される顔料などと界面活性剤との親和性が相対的に強いことによりドット連結度を低くして記録した場合に動摩擦係数が高くなるマゼンタインク、シアンインクのドット連結度を高くし、画像の耐擦過性の低下を抑制することが可能となる。一方で、顔料等と界面活性剤との親和性が十分に低く、ドット連結度を低くして記録した場合であっても動摩擦係数が十分に低いシアンインクはドット連結度を低いままにし、粒状感の抑制と耐擦過性の向上の双方に優れた画像を記録することが可能となる。 Magenta ink and cyan ink increase the dot connection of the magenta ink and cyan ink, which increase the coefficient of dynamic friction when recording with a low dot connection due to the relatively strong affinity between the contained pigment and surfactant. It is possible to suppress a decrease in scratch resistance. On the other hand, cyan ink with a sufficiently low dynamic coefficient of friction, even when recording with a sufficiently low affinity for pigments and surfactants and a low dot connectivity, keeps the dot connectivity low and granular. An image excellent in both suppression of feeling and improvement in scratch resistance can be recorded.
なお、ここでは寿命時間10msecから寿命時間1000msecまでの間における複数の寿命時間における動的表面張力を測定して動摩擦係数の指標として用いる形態を記載したが、他の形態による実施も可能である。ここで、発明者らが種々のインク対し同様の実験を行った結果、寿命時間100msecにおける動的表面張力が最も動摩擦係数に影響を与えることがわかっている。そのため、各インクの寿命時間100msecにおける動的表面張力のみを測定し、動摩擦係数の指標として用いても良い。 Here, although the embodiment has been described in which the dynamic surface tension at a plurality of lifetimes between the lifetime of 10 msec and the lifetime of 1000 msec is measured and used as an index of the dynamic friction coefficient, other embodiments are also possible. Here, as a result of the inventors conducting similar experiments on various inks, it has been found that the dynamic surface tension at the lifetime of 100 msec has the greatest influence on the dynamic friction coefficient. Therefore, only the dynamic surface tension of each ink at a lifetime of 100 msec may be measured and used as an index of the dynamic friction coefficient.
また、本実施形態はインクに複数の界面活性剤が含有されている場合や、界面活性剤と顔料や樹脂との親和性が高い場合等に特に有効に適用できる。 In addition, this embodiment can be applied particularly effectively when the ink contains a plurality of surfactants or when the affinity between the surfactant and the pigment or resin is high.
(第5の実施形態)
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、複数のインクのドット連結度を制御する方法について記載した。
(Fifth embodiment)
In the first to fourth embodiments, a method for controlling the dot connectivity of a plurality of inks in a so-called multi-pass printing apparatus that prints a unit area on a printing medium by a plurality of printing scans. Was described.
これに対し、本実施形態では、記録媒体の幅方向の全域に対応した長さを有するそれぞれのインクに対応する記録ヘッドを複数用いる。このような記録ヘッドと記録媒体との相対的な記録走査を1回行うことで記録を行う記録装置において、複数のインクの吐出順序を制御する。 On the other hand, in this embodiment, a plurality of recording heads corresponding to the respective inks having a length corresponding to the entire width direction of the recording medium are used. In such a recording apparatus that performs recording by performing a relative recording scan of the recording head and the recording medium once, the ejection order of a plurality of inks is controlled.
なお、前述した第1から第3の実施形態と同様の部分については説明を省略する。 The description of the same parts as those in the first to third embodiments described above will be omitted.
図21は、本実施形態に係る記録装置の内部の構成を部分的に示す側面図である。 FIG. 21 is a side view partially showing an internal configuration of the recording apparatus according to the present embodiment.
6つの記録ヘッド600、601、602、603、604、605には、それぞれ1つの記録ヘッドにつきシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクを吐出する所定数の吐出口(不図示)がZ方向に配列されている。よって、あるインクを吐出する吐出口列はそれぞれ6つずつ配列されている。吐出口列のZ方向の長さは、記録媒体3上のZ方向の全域に記録を行うことが可能なように、記録媒体3のZ方向の長さ以上である。
Each of the six recording heads 600, 601, 602, 603, 604, and 605 has a predetermined number of ejection ports (not shown) that eject cyan ink, magenta ink, yellow ink, and black ink for each recording head in the Z direction. Is arranged. Therefore, six discharge port arrays for discharging a certain ink are arranged. The length of the ejection port array in the Z direction is equal to or longer than the length of the
搬送ベルト400は、記録媒体3を搬送するベルトである。また、搬送ベルト400は給送部401と排送部402とによってZ方向と交差するW方向に回転される。
The
記録媒体3は、給送部401により給送され、搬送ベルト400によりW方向に搬送される。
The
本実施形態では、図21に示すブラックインクを吐出するそれぞれ6つの吐出口列に対し図17(a)に示すマスクパターンを適用し、図21に示すマゼンタインクを吐出する6つの吐出口列に図17(a)に示すマスクパターンを適用する。すなわち、記録ヘッド600〜605内のブラックインクを吐出する吐出口列には、図17(a)に示すマスクパターン121〜126を、図17(a)におけるY方向が図21に示すZ方向に対応するように適用する。また、図21に示す記録ヘッド600〜605内のマゼンタインクを吐出する吐出口列には、同様にして、図17(b)に示すマスクパターン131〜136を適用する。更に、図21に示す記録ヘッド600〜605内のシアンインクを吐出する吐出口列には、図17(c)に示すマスクパターン141〜146を適用する。
In the present embodiment, the mask pattern shown in FIG. 17A is applied to each of the six ejection port arrays that eject black ink shown in FIG. 21, and the six ejection port arrays that eject magenta ink shown in FIG. The mask pattern shown in FIG. That is, the
以上の構成によれば、記録媒体上の単位領域に対して1回の記録走査にて記録を行う記録装置であっても、ドット連結度を低くして記録した場合の動摩擦係数の高さに応じてドット連結度を制御することができる。これにより、画像の粒状感をできる限り抑制しながら画像の耐擦過性を向上することが可能となる。 According to the above configuration, even in a recording apparatus that performs recording in one recording scan with respect to a unit area on a recording medium, the dynamic friction coefficient when recording is performed with a low dot connectivity. Accordingly, the dot connectivity can be controlled. Thereby, it is possible to improve the scratch resistance of the image while suppressing the graininess of the image as much as possible.
更に、1回の記録走査で画像を完成することができるため、記録時間の短縮化を達成することも可能となる。 Further, since an image can be completed by one recording scan, it is possible to reduce the recording time.
なお、本実施形態で用いた吐出口列のZ方向の長さは記録媒体の幅に相当する長さであったが、短尺な吐出口列をZ方向に複数配列することで長尺化を行った、いわゆるつなぎヘッドを記録ヘッドとして使用することも可能である。 Although the length in the Z direction of the ejection port array used in this embodiment is a length corresponding to the width of the recording medium, the length can be increased by arranging a plurality of short ejection port arrays in the Z direction. It is also possible to use a so-called connecting head as a recording head.
なお、以上に記載した各実施形態には、界面活性剤としてノニオン性界面活性剤を用いたが、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、あるいは両イオン性界面活性剤を含有するインクであっても本発明による効果を得ることができる。 In each of the embodiments described above, a nonionic surfactant is used as a surfactant. However, an ink containing an anionic surfactant, a cationic surfactant, or an amphoteric surfactant is used. Even if it exists, the effect by this invention can be acquired.
本発明による効果を特に顕著に奏するアニオン性活性剤は、例えば、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルジアリールエーテルジスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩がある。また、例えばアルキルリン酸塩、ナフタレンスルホン酸フォルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩、グリセロールボレイト脂肪酸エステル等についても同様である。 Examples of the anionic activator that exhibits the effects of the present invention particularly remarkably include fatty acid salts, alkyl sulfate esters, alkyl aryl sulfonates, alkyl diaryl ether disulfonates, and dialkyl sulfosuccinates. The same applies to alkyl phosphates, naphthalene sulfonic acid formalin condensates, polyoxyethylene alkyl phosphate ester salts, glycerol borate fatty acid esters, and the like.
また、本発明による効果を特に顕著に奏する非イオン性活性剤は、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステルがある。また、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、フッ素系、シリコン系等についても同様である。 Further, examples of the nonionic active agent that exhibits the effects of the present invention particularly remarkably include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene oxypropylene block copolymer, sorbitan fatty acid ester, and glycerin fatty acid ester. The same applies to polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene alkylamines, fluorine-based, silicon-based and the like.
また、本発明による効果を特に顕著に奏するカチオン性活性剤は、例えばアルキルアミン塩、第4級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、アルキルイミダゾリウム塩等がある。 In addition, examples of the cationic activator that exhibits the effects of the present invention particularly remarkably include alkylamine salts, quaternary ammonium salts, alkylpyridinium salts, and alkylimidazolium salts.
また、本発明による効果を特に顕著に奏する両イオン性活性剤は、アルキルベタイン、アルキルアミンオキサイド、ホスファジルコリン等がある。また、ここでいうシリコン系界面活性剤にはシリコンオイルも含むものとする。シリコンオイルの例としては、FZ−2104、FZ−2130、FZ−2191(東レ・ダウコーニング社製)、KF−615A(信越化学社製)、TSF4452(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製)などがある。 In addition, examples of the zwitterionic activator that exhibits the effects of the present invention particularly remarkably include alkylbetaines, alkylamine oxides, and phosphadylcholines. In addition, the silicon-based surfactant here includes silicon oil. Examples of silicone oil include FZ-2104, FZ-2130, FZ-2191 (manufactured by Toray Dow Corning), KF-615A (manufactured by Shin-Etsu Chemical), TSF4452 (manufactured by Momentive Performance Materials Japan). and so on.
また、以上の各実施形態には、加熱のみにより溶媒の蒸発を行う形態について記載したが、他の形態による実施も可能である。例えば、溶媒の蒸発を促進するために加熱に加えて送風を行う形態であっても良い。このような送風を行う場合、気液境界面における溶媒中の水の蒸発が顕著に発生するため、インク膜が形成されるまでの時間が短縮される。そのため、送風を行わない場合に比べてインク滴の内部に取り残され、画像表面に露出することができない界面活性剤が多くなり、これによって画像の動摩擦係数が高くなってしまう。したがって、このような送風を行う場合には送風を行わない場合に比べてドット連結度を高くすることが好ましい。 In each of the above embodiments, the form in which the solvent is evaporated only by heating has been described, but other forms are also possible. For example, in order to accelerate | stimulate evaporation of a solvent, the form which ventilates in addition to a heating may be sufficient. When such air blowing is performed, the evaporation of water in the solvent at the gas-liquid boundary surface occurs remarkably, so that the time until the ink film is formed is shortened. As a result, the amount of surfactant that remains in the ink droplets and cannot be exposed on the surface of the image is increased as compared with the case where no air is blown, thereby increasing the dynamic friction coefficient of the image. Therefore, it is preferable to increase the dot connection degree when such air blowing is performed as compared with the case where air is not blown.
また、各実施形態では有色のインクを用いて説明したが、インクに色が付いている必要性はない。例えば、無色のインクと有色のインクを用いる形態であって、無色のインクが動的表面張力が相対的に低いインクであり、有色のインクが動的表面張力が相対的に高いインクである場合、無色のインクのドット連結度を高くし、且つ、有色のインクのドット連結度を低くして記録すれば良い。 Further, although each embodiment has been described using colored ink, it is not necessary that the ink is colored. For example, when a colorless ink and a colored ink are used, the colorless ink is an ink having a relatively low dynamic surface tension, and the colored ink is an ink having a relatively high dynamic surface tension. Recording can be performed by increasing the dot connectivity of colorless ink and decreasing the dot connectivity of colored ink.
また、各実施形態では動摩擦係数に応じて3つのインクグループに分割し、インクグループごとに適切なドット連結度のマスクパターンを適用する形態について記載したが、他の形態による実施も可能である。例えば、動摩擦係数に応じて2つのインクグループに分割する形態であっても良い。また、動摩擦係数に応じて4つ以上のインクグループに分類する形態であっても良い。 Moreover, although each embodiment described the form which divides | segments into three ink groups according to a dynamic friction coefficient, and applies the mask pattern of an appropriate dot connection degree for every ink group, implementation by another form is also possible. For example, the ink may be divided into two ink groups according to the dynamic friction coefficient. Further, it may be classified into four or more ink groups according to the dynamic friction coefficient.
また、以上で説明した第1から第4の実施形態ではマスクパターンを使用してドット連結度の制御を行っている。しかしながら、本発明はそれぞれの画素ごとに記録を行うことが可能な手段を有していれば十分に適用することができ、その手段はマスクパターンに限定されるものではない。例えば、記録装置内に設けられた振りまき回路により画素ごとに記録データをそれぞれ複数の記録走査に対応する複数のバッファにシーケンシャルに振りまいて、各画素の記録をいずれの記録走査で記録するかを決定しても良い。上記の振りまき回路によれば、各画素に対してインクを何回目に吐出するかを制御することができる。すなわち、複数の隣接した画素に対し、同一の走査で吐出するように同一のバッファに振りまきを行えば、マスクパターンを使わずとも記録媒体上の隣接する位置に複数のインク滴を付与することができる。このように、振りまき回路を用いてドット連結度の制御を行う形態でも本発明の効果を得ることができる。 In the first to fourth embodiments described above, the dot connectivity is controlled using a mask pattern. However, the present invention can be sufficiently applied as long as it has means capable of recording for each pixel, and the means is not limited to the mask pattern. For example, the recording data for each pixel is sequentially distributed to a plurality of buffers corresponding to a plurality of recording scans by a swing circuit provided in the recording apparatus, and it is determined in which recording scan the recording of each pixel is recorded. You may do it. According to the above-described swing circuit, it is possible to control how many times the ink is ejected to each pixel. That is, if a plurality of adjacent pixels are sprinkled in the same buffer so as to be ejected in the same scan, a plurality of ink droplets can be applied to adjacent positions on the recording medium without using a mask pattern. it can. As described above, the effect of the present invention can be obtained even in a form in which the dot connectivity is controlled using the swing circuit.
3 記録媒体
7 記録ヘッド
22 吐出口列
51、61、71 インク膜
52、62、72 界面活性剤
80 単位領域
3
Claims (15)
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のインクの吐出または非吐出を定める第1の画像データと、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のインクの吐出または非吐出を定める第2の画像データと、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が配置されたそれぞれ複数の第1、第2のマスクパターンと、前記第1、第2の画像データと、から前記複数回の走査のそれぞれにおける記録に用いられる複数の第1、第2の前記記録データを生成する生成手段と、を備え、
前記複数の第2のマスクパターンのうちの1つのマスクパターンに配置された、互いに隣接して配置された複数の記録許容画素により構成される記録許容画素群および他の記録許容画素と隣接しない記録許容画素のそれぞれを1つの単位とした場合の、前記単位内の前記記録許容画素の数の平均は、前記複数の第1のマスクパターンのうちの1つのマスクパターンに配置された前記単位内の前記記録許容画素の数の平均よりも多く、
前記複数の第1のマスクパターンに基づいて前記第2の画像データから生成した複数の前記記録データにしたがって記録した画像における動摩擦係数は、前記複数の第1のマスクパターンに基づいて前記第1の画像データから生成した複数の前記記録データにしたがって記録した画像における動摩擦係数よりも大きく、
前記生成手段は、前記複数の第1のマスクパターンに基づいて前記第1の画像データから前記複数の第1の記録データを生成し、且つ、前記複数の第2のマスクパターンに基づいて前記第2の画像データから前記複数の第2の記録データを生成することを特徴とする画像処理装置。 A recording head for discharging a plurality of inks including at least a first ink containing at least a pigment and a surfactant, and a second ink containing at least a pigment and a surfactant, and a recording medium, in the scanning direction. Recording data for determining ink ejection to each of a small area corresponding to a plurality of pixels in the unit area for ejecting ink to the unit area on the recording medium while relatively scanning a plurality of times. An image processing device to generate,
First image data that determines ejection or non-ejection of the first ink for each of the plurality of small areas in the unit area, and the second ink for each of the plurality of small areas in the unit area Acquisition means for acquiring second image data for determining ejection or non-ejection of
Corresponding to each of the plurality of scans, the plurality of first and second mask patterns in which print permitting pixels and non-printing allowance pixels are arranged, and the first and second image data, respectively. Generating means for generating a plurality of first and second recording data used for recording in each of the scans;
A print permitting pixel group composed of a plurality of print permitting pixels arranged adjacent to each other and arranged in one mask pattern of the plurality of second mask patterns, and recording not adjacent to other record permitting pixels In the case where each of the permissible pixels is defined as one unit, the average number of the permissible recording pixels in the unit is within the unit arranged in one mask pattern of the plurality of first mask patterns. More than the average of the number of pixels allowed for recording,
A dynamic friction coefficient in an image recorded according to the plurality of recording data generated from the second image data based on the plurality of first mask patterns is calculated based on the first mask pattern based on the plurality of first mask patterns. Greater than the dynamic friction coefficient in the image recorded according to the plurality of recording data generated from the image data,
The generation unit generates the plurality of first recording data from the first image data based on the plurality of first mask patterns, and the first generation data based on the plurality of second mask patterns. An image processing apparatus that generates the plurality of second recording data from two image data.
前記取得手段は、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3のインクの吐出を定める第3の画像データを更に取得し、
前記複数の第1のマスクパターンに基づいて前記第3の画像データから生成した複数の前記記録データにしたがって記録した画像における動摩擦係数は、前記複数の第1のマスクパターンに基づいて前記第2の画像データから生成した複数の前記記録データにしたがって記録した画像における動摩擦係数よりも大きく、
前記生成手段は、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が配置されたそれぞれ複数の第3のマスクパターンに基づいて前記第3の画像データから前記複数回の走査のそれぞれにおける記録に用いられる複数の第3の前記記録データを更に生成し、
前記複数の第3のマスクパターンのうちの1つのマスクパターンに配置された前記単位内の前記記録許容画素の数の平均は、前記複数の第2のマスクパターンのうちの1つのマスクパターンに配置された前記単位内の前記記録許容画素の数の平均よりも多いことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の画像処理装置。 The plurality of inks further includes a third ink containing at least a pigment and a surfactant,
The acquisition means further acquires third image data for determining ejection of the third ink for each of the plurality of small regions in the unit region,
A dynamic friction coefficient in an image recorded according to the plurality of recording data generated from the third image data based on the plurality of first mask patterns is calculated based on the second mask based on the plurality of first mask patterns. Greater than the dynamic friction coefficient in the image recorded according to the plurality of recording data generated from the image data,
The generation unit corresponds to each of the plurality of scans, and generates the plurality of times from the third image data based on a plurality of third mask patterns in which print permission pixels and non-print permission pixels are arranged. A plurality of third recording data used for recording in each of the scans;
An average of the number of print permitting pixels in the unit arranged in one mask pattern of the plurality of third mask patterns is arranged in one mask pattern of the plurality of second mask patterns. 12. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus is larger than an average of the number of the print allowable pixels in the unit.
前記記録ヘッドと記録媒体とを走査方向に相対的に複数回走査させる走査手段と、
前記走査手段による走査を伴って前記記録媒体上の単位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、前記第1、第2のインクの吐出を制御する制御手段と、を有する画像記録装置であって、
前記第2のインクのドットにおけるドット連結度が所定の閾値よりも小さくなるように記録した画像における動摩擦係数は、前記第1のインクのドットにおけるドット連結度が前記所定の閾値よりも小さくなるように記録した画像における動摩擦係数よりも大きく、
前記制御手段は、所定の前記走査で前記単位領域上に形成された前記第2のインクのドットにおけるドット連結度が前記所定の走査で前記単位領域上に形成された前記第1のインクのドットにおけるドット連結度よりも大きくなるように、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。 A recording head that ejects a plurality of inks including at least a first ink containing at least a pigment and a surfactant; and a second ink containing at least a pigment and a surfactant;
Scanning means for scanning the recording head and the recording medium a plurality of times relatively in the scanning direction;
Control for controlling ejection of the first and second inks so that the first and second inks are ejected from the recording head to a unit area on the recording medium with scanning by the scanning unit. And an image recording apparatus comprising:
The dynamic friction coefficient in an image recorded so that the degree of dot connection in the second ink dot is smaller than a predetermined threshold value is set so that the degree of dot connection in the first ink dot is smaller than the predetermined threshold value. Larger than the dynamic friction coefficient in the image recorded in
The control means is configured such that the dot connectivity of the second ink dots formed on the unit area by the predetermined scanning is the first ink dots formed on the unit area by the predetermined scanning. An image recording apparatus, wherein the ejection of the first and second inks is controlled so as to be larger than a dot connection degree.
前記記録ヘッドと記録媒体とを走査方向に相対的に複数回走査させる走査手段と、
前記走査手段による走査を伴って前記記録媒体上の単位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、前記第1、第2のインクの吐出を制御する制御手段と、を有する画像記録装置であって、
前記第2のインクのドットにおけるドット連結度が所定の閾値よりも小さくなるように記録した画像の表面に露出する前記界面活性剤の量は、前記第1のインクのドットにおけるドット連結度が前記所定の閾値よりも小さくなるように記録した画像の表面に露出する前記界面活性剤の量よりも少なく、
前記制御手段は、所定の前記走査で前記単位領域上に形成された前記第2のインクのドットにおけるドット連結度が前記所定の走査で前記単位領域上に形成された前記第1のインクのドットにおけるドット連結度よりも大きくなるように、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。 A recording head that ejects a plurality of inks including at least a first ink containing at least a pigment and a surfactant; and a second ink containing at least a pigment and a surfactant;
Scanning means for scanning the recording head and the recording medium a plurality of times relatively in the scanning direction;
Control for controlling ejection of the first and second inks so that the first and second inks are ejected from the recording head to a unit area on the recording medium with scanning by the scanning unit. And an image recording apparatus comprising:
The amount of the surfactant exposed on the surface of the image recorded so that the dot connectivity in the second ink dot is smaller than a predetermined threshold is determined by the dot connectivity in the first ink dot. Less than the amount of the surfactant exposed on the surface of the recorded image to be smaller than a predetermined threshold,
The control means is configured such that the dot connectivity of the second ink dots formed on the unit area by the predetermined scanning is the first ink dots formed on the unit area by the predetermined scanning. An image recording apparatus, wherein the ejection of the first and second inks is controlled so as to be larger than a dot connection degree.
前記第2のインクのドットにおけるドット連結度が所定の閾値よりも小さくなるように記録した画像における動摩擦係数は、前記第1のインクのドットにおけるドット連結度が前記所定の閾値よりも小さくなるように記録した画像における動摩擦係数よりも大きく、
所定の前記走査で前記単位領域上に形成された前記第2のインクのドットにおけるドット連結度が前記所定の走査で前記単位領域上に形成された前記第1のインクのドットにおけるドット連結度よりも大きくなるように、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方法。
Relative in the scanning direction is a recording head that discharges a plurality of inks including at least a first ink containing at least a pigment and a surfactant, and a second ink containing at least a pigment and a surfactant, and the recording medium. The first and second inks are ejected so that the first and second inks are ejected from the recording head to the unit area on the recording medium with the scanning. An image recording method for controlling and recording,
The dynamic friction coefficient in an image recorded so that the degree of dot connection in the second ink dot is smaller than a predetermined threshold value is set so that the degree of dot connection in the first ink dot is smaller than the predetermined threshold value. Larger than the dynamic friction coefficient in the image recorded in
The dot connectivity in the second ink dots formed on the unit area in the predetermined scan is greater than the dot connectivity in the first ink dots formed on the unit area in the predetermined scan. And controlling the ejection of the first and second inks so as to be larger.
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