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JP4026652B2 - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents

インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 Download PDF

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JP4026652B2 JP2005112060A JP2005112060A JP4026652B2 JP 4026652 B2 JP4026652 B2 JP 4026652B2 JP 2005112060 A JP2005112060 A JP 2005112060A JP 2005112060 A JP2005112060 A JP 2005112060A JP 4026652 B2 JP4026652 B2 JP 4026652B2
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Description

本発明はインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に係り、特に、透明インクを用いて画像記録を行うインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関する。
一般に、少量多品種の需要に対して臨機応変に対応できるインクジェット記録装置として、従来よりインクジェット方式の記録装置(以下「インクジェット記録装置」と称する。)が知られている。インクジェット記録装置は、記録ヘッドの記録媒体に対向する面に設けられたノズルからインクを吐出して記録媒体上に着弾、定着させることにより記録媒体に画像を記録するものであり、従来のグラビア印刷方式やフレキソ印刷方式による画像記録手段と異なって製版工程を必要としないため少量の需要にも簡易かつ迅速に対応することができるという特徴を有している。また、騒音が少なく多色のインクを用いることによってカラーでの画像記録も容易に行うことができるという長所がある。
さらに近年は、様々な記録媒体に対応可能なインクジェット記録装置として、光硬化型インクを用いたインクジェット記録装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このようなインクジェット記録装置においては、紫外線などの光に対して所定の感度を有する光開始剤が含有された光硬化型インクを吐出させ、記録媒体上に着弾したインクに光を照射することで、インクを硬化させ記録媒体上に定着させるものである。このようなインクジェット記録装置は、インク着弾後、光を照射することによりインクが瞬時に硬化するため、記録媒体へのインクの浸透や滲みが少なく、普通紙はもとより、インク受容層を持たずインク吸収性の全くないプラスチックや金属などの記録媒体に対しても画像記録を行うことが可能である。
ここで、このようなインクジェット記録装置のなかでも、シリアル方式のインクジェット記録装置においては、記録ヘッド及び光照射装置を記録媒体の幅方向に往復移動させながら、インクを吐出させるとともに光を照射させて着弾したインクを定着させるようになっている。従って、前記往復移動において往路と復路とで、記録ヘッドから吐出されたインクが光照射されるまでの時間が異なるため、それぞれのドット径やドット同士の繋がり具合が異なってしまい、主走査方向における記録画像の色調や光沢感に差異が生じてしまうという問題がある。そこで、複数色のインクを吐出する記録ヘッドを主走査方向に関して対称となるように二組配置し、主走査方向における往路、復路いずれの場合においてもインクの重なり具合に差異が生じないようにする技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。
また、水系インクを用いて画像記録を行うインクジェット記録装置において、被記録媒体へのインク浸透度に応じて、インクの吐出を調整する技術も知られている(例えば、特許文献3参照)。
さらに、光硬化型インクを用いた場合に、画像のばらつき、インク量の差異による凹凸、局所的な過度の光沢感などが生じることがあり、特に多量のインクを用いた記録領域においてはこの影響が顕著になっている。これは水性または油性インクを用いて記録を行う場合インクの大部分が記録媒体に吸収されるが、光硬化型インクを用いる場合、記録媒体にインクが残留し、インク着弾部分が隆起した状態でインクが硬化することから着弾したインク量の違いにより記録画像表面に凹凸が生じるためであろうと考えられている。
そこで、着色剤を含むインク(以下、「着色インク」)および着色剤を含まないインク(以下、「透明インク」)の両方を使用して、記録媒体には両者のインク量の和が均一になるようにして画像記録を行わせるインクジェット記録装置が知られている(例えば、特許文献4参照)。このような装置によれば、単位面積あたりのインク量を均一にすることが可能であり、インク量のバラツキによる光沢ムラを抑えつつ透明インクによって記録媒体を被覆してその耐久性を向上させることができる。
特開2001−310454号公報 特許3248704号公報 特開2003−25613号公報 特開2003−191601号公報
しかしながら、前記特許文献2に記載されている技術は、記録ヘッドを従来の二倍の個数だけ搭載しなければならないため、装置の大型化、重量化を招くこととなる。
また、特許文献3に記載されている技術は、記録媒体に浸透する水系のインクを用いる場合において、インクの浸透度合いに応じてインク吐出量を調整するものであり、殆ど記録媒体に浸透せず、インクのドット径やドットの繋がり具合などが光照射による硬化のタイミングの違いや照射される光の強度などに左右される光硬化型インクには対応していない。
さらに、特許文献4に記載の技術では、記録画像の光沢感をあるレベルで均一にすることはできても、光沢感を所望のレベルにて均一にすることはできない。従って、所望の光沢感を実現するために透明インクの吐出量を決定することができない。
また、光硬化型インクを用いたシリアル方式のインクジェット記録装置においては、両方向走査において透明インクが着弾してから光照射されるまでの時間が主走査方向に沿った移動の往路と復路とで異なってしまうため、透明インクのドット径が均一にならず光沢ムラが生じてしまうという問題があった。
そこで、本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、光沢ムラを防止することが可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とするものである。
前記課題を解決するために、請求項1に記載の発明はインクジェット記録装置において、
記録媒体に向けて着色インクを吐出させる着色インク用記録ヘッドと、
前記記録媒体に向けて透明インクを吐出させる透明インク用記録ヘッドと、
前記着色インク用記録ヘッドと前記透明インク用記録ヘッドとを前記記録媒体の幅方向に往復移動させる移動手段と、
前記記録媒体を間欠搬送させる搬送手段と、
前記記録媒体に向けてインクを硬化させる光を照射させる光照射装置と、
前記移動手段により前記着色インク用記録ヘッドと前記透明インク用記録ヘッドと前記光照射装置とを移動させながら、前記着色インク用記録ヘッドにより着色インクを吐出させてから前記光照射装置により光照射させた後に、前記透明インク用記録ヘッドにより透明インクを吐出させてから一定の時間経過後に前記光照射装置により光照射させるように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、移動手段により着色インク用記録ヘッドと透明インク用記録ヘッドと光照射装置とを移動させながら、着色インクを吐出させてから光照射させた後に、透明インクを吐出させてから一定の時間経過後に光照射させる。従って、透明インクは記録媒体に着弾してから光照射されるまでの時間が一定になるので、透明インク用記録ヘッドの移動方向に拠らずドット径が均等になり、光沢ムラが防止できる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記着色インク用記録ヘッドには前記移動手段による往復移動の両方向走査において着色インクを吐出させ、前記透明インク用記録ヘッドには前記移動手段による往復移動のうち片方向走査においてのみ透明インクを吐出させるように制御することを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、着色インク用記録ヘッドには移動手段による往復移動の両方向走査において着色インクを吐出させ、透明インク用記録ヘッドには移動手段による往復移動のうち片方向走査においてのみ透明インクを吐出させる。従って、透明インクは吐出されてから光照射されるまでの時間が一定になるので、ドット径が均等になり光沢ムラが防止できる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、一回の走査において、前記透明インク用記録ヘッドにより透明インクが吐出される領域の搬送方向における長さ寸法が、前記着色インク用記録ヘッドにより着色インクが吐出される領域の搬送方向における長さ寸法の略二倍になるように制御していることを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、一回の走査において、透明インク用記録ヘッドにより透明インクが吐出される領域の搬送方向における長さ寸法は、着色インク用記録ヘッドにより着色インクが吐出される領域の搬送方向における長さ寸法の略二倍になる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記着色インク用記録ヘッド及び前記透明インク用記録ヘッドは同一のキャリッジに搭載されており、前記移動手段は前記キャリッジを前記記録媒体の幅方向に往復移動させることを特徴とする。
請求項4に記載の発明によれば、着色インク用記録ヘッドと透明インク用記録ヘッドとを同一のキャリッジに搭載させて往復移動させながら、それぞれの記録ヘッドから所定のインクを吐出させる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記光照射装置は前記キャリッジの両側部に配置されており、
前記透明インク用記録ヘッドは、前記キャリッジに左右対称に配置されていることを特徴とする。
請求項5に記載の発明によれば、透明インク用記録ヘッドはキャリッジに左右対称に配置されており、キャリッジの両側部には光照射装置が配置されている。従って、移動方向に拠らず透明インク用記録ヘッドとそれより移動方向後側の光照射装置との距離は等しくなり、透明インク用記録ヘッドにより吐出された透明インクが記録媒体に着弾してから移動方向後側の光照射装置により光照射されるまでの時間は均一になる。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記透明インク用記録ヘッドと前記光照射装置とをそれぞれ一対ずつ備えており、往方向及び復方向の各走査においてそれぞれ使用する前記透明インク用記録ヘッドと前記光照射装置とを各走査を行う際に切り換えるように制御していることを特徴とする。
請求項6に記載の発明によれば、前記透明インク用記録ヘッドと前記光照射装置とをそれぞれ一対ずつ備えており、往方向及び復方向の各走査においてそれぞれ使用する前記透明インク用記録ヘッドと前記光照射装置とを各走査を行う際に切り換える。従って、各走査方向に関わらず、透明インクが記録媒体に着弾してから光照射されるまでの時間は均一になる。
ここで、使用する透明インク用記録ヘッドと光照射装置との組み合わせは二通り考えられるが、光照射装置からの距離によって透明インクのドット径は異なるので、ユーザの所望の光沢感に応じて使用する透明インク用記録ヘッドと光照射装置とを決定することとしてもよい。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記透明インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの画素数を、当該透明インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの記録可能な最大画素数の0.6〜0.8倍になるように制御することを特徴とする。
請求項7に記載の発明によれば、透明インク用記録ヘッドは、単位面積あたりの画素数をその記録可能な最大画素数の0.6〜0.8倍の画素数になるように透明インクを吐出させるので、透明インクが適度に間引かれて、隣接する透明インクのドット同士が透明インク用記録ヘッドの吐出バラツキに応じて繋がることを防止する。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記透明インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの画素数を、前記着色インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの記録可能な最大画素数の0.5倍以下になるように制御することを特徴とする。
請求項8に記載の発明によれば、透明インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの画素数は、着色インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの記録可能な画素数の0.5倍以下であるので、透明インク用記録ヘッドは片方向走査においてのみ透明インクを吐出させても、着色インク用記録ヘッドと略同等の速度で画像記録を行う。
請求項9に記載の発明は、請求項1〜8のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記透明インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの画素数を、前記着色インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの記録可能な最大画素数の0.25倍以下になるように制御することを特徴とする。
請求項9に記載の発明によれば、透明インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの画素数を、着色インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの記録可能な最大画素数の0.25倍以下になるように制御して透明インクが吐出される。従って、透明インク用記録ヘッドは片方向走査においてのみ透明インクを吐出させても、着色インク用記録ヘッドと略同等の速度で画像記録を行うことが可能であるとともに、隣接する透明インクのドット同士が透明インク用記録ヘッドの吐出バラツキに応じて繋がることを防止する。
請求項10に記載の発明は、請求項1〜9のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記透明インク用記録ヘッドから吐出された透明インクの単位面積における着弾位置をランダムに決定することを特徴とする。
請求項10に記載の発明によれば、透明インク用記録ヘッドにより透明インクは間引きして吐出される際に、単位面積あたりの着弾位置がランダムになるように吐出される。従って、ノズル曲がりなどによる着弾位置のバラツキによる光沢ムラを低減させることが可能である。
請求項11に記載の発明は、請求項1〜10のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記着色インク用記録ヘッドの記録解像度は、前記透明インク用記録ヘッドの記録解像度以上であることを特徴とする。
請求項11に記載の発明によれば、着色インク用記録ヘッドの記録解像度は透明インク用記録ヘッドの記録解像度以上であるので、透明インク用記録ヘッドの記録速度が着色インク用記録ヘッドの記録速度より遅くなることを防止する。
請求項12に記載の発明は、請求項1〜11のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記着色インク用記録ヘッドの記録解像度は、前記透明インク用記録ヘッドの記録解像度の2n倍(nは自然数)であることを特徴とする。
請求項12に記載の発明によれば、着色インク用記録ヘッドの記録解像度は透明インク用記録ヘッドの記録解像度の2n倍であるので、着色インク用記録ヘッドによる着色インクの吐出は両方向走査において行いつつ、透明インク用記録ヘッドによる透明インクの吐出は片方向走査においてのみ行うことが可能である。
請求項13に記載の発明は、請求項1〜12のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部はユーザからの指示を入力する入力部に接続されており、
前記入力部からの指示に基づいて前記透明インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの画素数を変更させるように制御することを特徴とする。
請求項13に記載の発明によれば、透明インク用記録ヘッドは入力部によるユーザからの指示に基づいて、その単位面積あたりの画素数を変更して透明インクを吐出させる。すると、単位面積における透明インクの記録面積率が変更されて、光沢感が変化する。
請求項14に記載の発明は、請求項1〜13のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記透明インク用記録ヘッドの一画素あたりのインク量を前記着色インク用記録ヘッドの一画素あたりのインク量と略同等以下に調整するように制御していることを特徴とする。
請求項14に記載の発明によれば、透明インク用記録ヘッドの一画素あたりのインク量は、着色インク用記録ヘッドの一画素あたりのインク量と略同等かそれ以下に調整されている。従って、透明インク用記録ヘッドが一画素を構成する透明インクを吐出するのに要する時間は、着色インク用記録ヘッドが一画素を構成する着色インクを吐出するのに要する時間以上になることはない。
請求項15に記載の発明は、請求項13に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記入力部からのユーザの指示に基づいて、前記透明インク用記録ヘッドの一画素あたりのインク量を調整するように制御していることを特徴とする。
請求項15に記載の発明によれば、透明インク用記録ヘッドの一画素あたりのインク量は、一画素を構成するインクのドット数や一つのドットのインク量を調整することにより、入力部からのユーザの指示に基づいて調整されている。従って、ユーザからの指示によって透明インクの吐出量が調整されて、光沢感が変化する。
請求項16に記載の発明は、インクジェット記録方法において、
記録媒体に向けて着色インクを吐出させる着色インク用記録ヘッドと、
前記記録媒体に向けて透明インクを吐出させる透明インク用記録ヘッドと、
前記着色インク用記録ヘッドと前記透明インク用記録ヘッドとを前記記録媒体の幅方向に往復移動させる移動手段と、
前記記録媒体を間欠搬送させる搬送手段と、
前記記録媒体に向けてインクを硬化させる光を照射させる光照射装置と、
前記移動手段により前記着色インク用記録ヘッドと前記透明インク用記録ヘッドと前記光照射装置とを移動させながら、前記着色インク用記録ヘッドにより着色インクを吐出させてから前記光照射装置により光照射させた後に、前記透明インク用記録ヘッドにより透明インクを吐出させてから一定の時間経過後に前記光照射装置により光照射させるように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。
請求項16に記載の発明によれば、移動手段により着色インク用記録ヘッドと透明インク用記録ヘッドと光照射装置とを移動させながら、着色インクを吐出させてから光照射させた後に、透明インクを吐出させてから一定の時間経過後に光照射させる。従って、透明インクは記録媒体に着弾してから光照射されるまでの時間が一定になるので、透明インク用記録ヘッドの移動方向に拠らずドット径が均等になり、光沢ムラが防止できる。
請求項1,請求項2又は請求項16に記載の発明によれば、着色インクによる画像記録を行ってから透明インクのドット径を均一に硬化させることができるので、光沢ムラを防止して画質を向上させることができる。
請求項3に記載の発明によれば、着色インク用記録ヘッドが両方向走査において着色インクを吐出する領域あたりの最大記録画素数と、透明インク用記録ヘッドが片方向走査において透明インクを吐出する領域あたりの最大記録画素数とを略同等にすることができる。従って、記録速度を低下させずに均一な光沢感で画像記録を行うことができる。
請求項4に記載の発明によれば、一つの移動手段を用いて二種類の記録ヘッドによる画像記録が可能であり、移動手段の簡易化及び小型化並びにコストの低下が可能である。
請求項5又は6に記載の発明によれば、透明インク用記録ヘッドにより吐出された透明インクは、記録媒体に着弾してから所定時間経過後に光照射されるので、透明インクのドット径が均一になり光沢ムラを防止することができる。
請求項7に記載の発明によれば、透明インクのドット同士が透明インク用記録ヘッドの吐出バラツキに応じて繋がることを防止することができる。
請求項8に記載の発明によれば、透明インク用記録ヘッドと着色インク用記録ヘッドとの画像記録速度を略同等にすることが可能なので、記録速度を低下させずに均一な光沢感で画像記録を行うことができる。
請求項9に記載の発明によれば、透明インク用記録ヘッドは片方向走査においてのみ透明インクを吐出させる際に、透明インク用記録ヘッドと着色インク用記録ヘッドとの画像記録速度を略同等にすることが可能であるとともに、隣接する透明インクのドット同士が透明インク用記録ヘッドの吐出バラツキに応じて繋がることを防止することができる。
請求項10に記載の発明によれば、ノズル曲がりなどによる着弾位置のバラツキによる光沢ムラを低減させることが可能である。
請求項11に記載の発明によれば、透明インク用記録ヘッドの記録速度が着色インク用記録ヘッドの記録速度より遅くなることを防止するので、記録速度を低下させずに均一な光沢感で画像記録を行うことができる。
請求項12に記載の発明によれば、透明インク用記録ヘッドにより片方向走査において画像記録を行いつつ、記録速度を低下させずに均一な光沢感で画像記録を行うことができる。
請求項13又は15に記載の発明によれば、入力部によるユーザからの指示に基づいて光沢感を変更させるとともに、光沢ムラを防止して画質を向上させることが可能である。
請求項14に記載の発明によれば、記録速度を低下させずに均一な光沢感で画像記録を行うことができる。
以下に、本発明に係るインクジェット記録装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
図1に示すように、本実施形態において、インクジェット記録装置1は、シリアルプリント方式によるインクジェット記録装置1であり、このインクジェット記録装置1には、平板状に形成され記録媒体を非記録面から支持するプラテン2が設けられている。
プラテン2の下方には、主走査方向A,Bと直交する搬送方向Xに記録媒体を送るための搬送手段3(図3参照)が設けられている。搬送手段3は複数の搬送ローラ4,4などにより構成されており、搬送ローラ4を回転させることによって、記録媒体を搬送方向Xの上流側から下流側に間欠的に搬送するようになっている。
プラテン2の上方には、プラテン2の長手方向に延在する棒状のガイドレール5,5が設けられている。ガイドレール5には、図2に示すような、キャリッジ6が支持されている。キャリッジ6には移動手段7(図3参照)が接続されており、ガイドレール5に沿って主走査方向Aと主走査方向Bとに往復走査自在となっている。
キャリッジ6には、本実施形態におけるインクジェット記録装置1で使用される着色インクの各色(ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y))に対応した四つの着色インク用記録ヘッド8…が順に搭載されている。着色インク用記録ヘッド8はそれぞれ外形が略直方体状になるように形成されており、その長手方向が搬送方向Xに沿って互いに平行となるように配置されている。着色インク用記録ヘッド8の記録媒体に対向する面には、複数のインク吐出口9…が搬送方向Xに沿って等間隔に設けられている。
そして、着色インク用記録ヘッド8は、入力された画像情報に基づいてインク吐出口9から各色のインク液滴を吐出させるようになっている。同時に、各着色インク用記録ヘッド8にはそれぞれインクを備えるインクタンク(図示省略)が接続されており、各着色インクを供給されるようになっている。ここで、インクジェット記録装置1で使用されるインクの色はこれらに限定されず、例えば、ライトイエロー(LY)、ライトマゼンタ(LM)、ライトシアン(LC)などの色を使用することもできる。この場合には、各色に対応した記録ヘッドがキャリッジに搭載されることとなる。
キャリッジ6の上面であってイエロー(Y)のインクを吐出する着色インク用記録ヘッド8の搬送方向下流側には、透明インクを着色インクの上に吐出させる透明インク用記録ヘッド10が搭載されている。透明インク用記録ヘッド10の外形は着色インク用記録ヘッド8の外形と略同様であり、その長手方向が搬送方向Xに沿うように配置されている。また、透明インク用記録ヘッド10の記録媒体に対向する面にも、複数のインク吐出口9が搬送方向Xに沿って等間隔に設けられている。
図2に示すように、主走査方向A,Bにおける着色インク用記録ヘッド8及び透明インク用記録ヘッド10の両側には、光照射装置としての紫外線照射装置11,11がそれぞれ配設されている。紫外線照射装置11には、記録媒体に吐出されたインク液滴を硬化定着させる光としての紫外線を照射する光源12が備えられている。
本実施形態に用いられる「インク」は、光としての紫外線が照射されることにより硬化する性質を具備する光硬化型インクであり、主成分として、少なくとも重合性化合物(公知の重合性化合物を含む。)と、光開始剤と、色材とを含むものである。上記光硬化型インクは、重合性化合物としてラジカル重合性化合物を含むラジカル重合系インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクとに大別されるが、この両系のインクが本実施形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能である。また、ラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクを本実施形態に用いられるインクとして適用してもよい。しかしながら、酸素による重合反応の阻害作用が少ない又は無いカチオン重合系インクの方が機能性、汎用性に優れるため、特に、カチオン重合系インクを用いることが好ましい。カチオン重合系インクは、少なくともオキセタン化合物,エポキシ化合物,ビニルエーテル化合物などのカチオン重合性化合物と、光カチオン開始剤と、色材とを含む混合物である。
また、本実施形態に用いられる「記録媒体」としては、普通紙、再生紙、光沢紙などの各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂、金属、ガラスなどの種々の材質からなる記録媒体が適用可能である。また、記録媒体の形態としては、ロール状、カットシート状、板状などの各種形態が適用可能である。
次に、図3を参照しつつ、本実施形態におけるインクジェット記録装置1の制御構成について説明する。
図3に示すように、インクジェット記録装置1には、移動手段7、搬送手段3、各記録ヘッド及び光源12に接続されるとともに、これらを制御するための制御部13が設けられている。制御部13には、例えば、CPU(Central Processing Unit)、各種の処理プログラムなどを格納するROM(Read Only Memory)、画像データなどの各種データなどを一時記憶するRAM(Random Access Memory)など(いずれも図示せず)が備えられている。そして、制御部13は、ROMに記録された処理プログラムをRAMの作業領域に展開してCPUによりこの処理プログラムを実行するようになっている。
制御部13には、インクジェット記録装置1はユーザの所望の光沢感や画像記録条件などを入力する入力部14が接続されている。入力部14は例えばキーボードや操作パネルであり、ユーザは入力部14を操作することにより所望の光沢感や画像記録速度などを選択、設定することができるようになっている。具体的には、制御部13は透明インクを間引きさせながら吐出させることにより、透明インク用記録ヘッド10の記録する単位面積あたりの画素数や一画素あたりのインク量を調整して光沢感を調整するようになっている。ここで、一画素あたりのインク量は、一画素を構成する透明インクのドット数や一回で吐出されるインク量を調整することにより調整されるようになっている。
従って、ユーザが光沢感のある画像を記録するように入力部14を操作すると、透明インクが吐出される単位面積あたりの画素数又は一画素あたりの透明インク量が増加されて光沢感が強まる。
制御部13は、キャリッジ6を一定速度で主走査方向A,Bに往復走査させるように移動手段7を制御するとともに、キャリッジ6の移動方向切換の際には記録媒体を搬送方向Xに所定量ずつ間欠搬送させるように搬送手段3を制御するようになっている。ここで、搬送手段3による間欠搬送の搬送量は一回の搬送につき、後述する一つのバンド幅にあたる量である。また、制御部13は、画像記録の際には光源12が点灯するように制御して各走査で吐出されて記録媒体に着弾した着色インク及び透明インクに対して紫外線を照射させるようになっている。
また、制御部13は、図示しない外部装置から送られてきた記録画像に関する画像データに基づいて着色インク用記録ヘッド8により着色インクを吐出させるようになっている。ここで、制御部13は、6走査で一領域を構成する着色インクを吐出させるように着色インク用記録ヘッド8を制御している。従って、着色インク用記録ヘッド8のインク吐出口9を6個の群に分けて、各走査の際にそれぞれのインク吐出口9の各群によって記録媒体に向けて着色インクの吐出を行わせるようになっている(図4参照)。ここで、一領域を構成する着色インクの吐出に要する走査数は適宜変更可能であり、当該走査数に応じて着色インク用記録ヘッド8のインク吐出口9を各群に分けて制御するようになっている。
一方、制御部13は、記録する単位面積あたりの画素数や一画素あたりのインク量を調整させて、透明インク用記録ヘッド10により透明インクを吐出させるようになっている。また、制御部13は、透明インク用記録ヘッド10にはキャリッジ6の片方向走査の際にのみ透明インクを吐出させるように制御している。従って、本実施形態においては、着色インク用記録ヘッド8は主走査方向A,Bに沿って移動する際に着色インクを吐出させ、透明インク用記録ヘッド10は主走査方向Bに沿って移動する際にのみ透明インクを吐出させるようになっている。
本実施形態においては、透明インク用記録ヘッド10は着色インク用記録ヘッド8より搬送方向下流側に設けられているので、記録媒体は着色インク用記録ヘッド8に対向してから透明インク用記録ヘッド10に対向するようになっている。従って、記録媒体には着色インクが定着してから、搬送方向Xに搬送されてその上に透明インクが吐出されるようになっている。
ここで、制御部13は、透明インク用記録ヘッド10によって吐出される透明インクを適度に間引くように制御している。具体的には、透明インク用記録ヘッド10の単位面積における記録可能な最大画素数の0.6〜0.8倍の画素数で記録するように制御させるようになっている。このようにして、透明インク用記録ヘッド10の記録する単位面積あたりの画素数を適度に間引くことで、着弾した透明インクの近隣のドット同士が無秩序に繋がることを防止することができる。
また、制御部13は、透明インク用記録ヘッド10の記録する単位面積あたりの画素数を、着色インク用記録ヘッド8の記録する単位面積あたりの記録可能な最大画素数の0.5倍以下になるように制御するようになっている。このように制御することで、透明インク用記録ヘッド10は片方向走査においてのみ透明インクを吐出させても着色インク用記録ヘッド8と略同等の速度で画像記録を行うことが可能である。
さらに、制御部13は、透明インク用記録ヘッド10の記録する単位面積あたりの画素数を、着色インク用記録ヘッド8の記録する単位面積あたりの記録可能な最大画素数の0.25倍以下になるように制御するのが好ましい。このように制御することで、透明インク用記録ヘッド10は片方向走査においてのみ透明インクを吐出させても、着色インク用記録ヘッド8と略同等の速度で画像記録を行うことが可能であるとともに、隣接する透明インクのドット同士が透明インク用記録ヘッド10の吐出バラツキに応じて繋がることを防止することができる。そして、前記範囲におけるより細かい間引き量は入力部14によって入力されたユーザからの指示に基づいて決定されるので、ユーザの所望の光沢感に調整される。
ここで、本実施形態のように、着色インク用記録ヘッド8の解像度と透明インク用記録ヘッド10の解像度とが同一である際には、着色インク用記録ヘッド8による記録解像度は透明インク用記録ヘッド10による記録解像度の2n(nは自然数)倍であることが望ましい。なお、「記録ヘッドの解像度」とは、記録ヘッドに配設されたノズルなどに基づく値であり、「記録ヘッドによる記録解像度」とは、記録ヘッドによって実際に記録される画像に基づく値である。
さらに、制御部13は、ノイズ付加手段15を備えており、透明インクの吐出信号をランダム拡散させることにより、透明インク用記録ヘッド10から吐出される透明インクの単位面積における着弾位置をランダムに決定するように制御している。
次に、本実施形態におけるインクジェット記録方法について、一つのバンドの画像記録工程を例に挙げて説明する。ここで、本実施形態においては6走査で一つのバンドを構成する着色インクを吐出させ、その後の6走査における偶数回目の走査で透明インクを吐出させて一つのバンドの画像記録が完了するものとして説明する。また、用いる着色インク用記録ヘッド8の解像度と透明インク用記録ヘッド10の解像度とは同じである。従って、図4には、記録媒体と着色インク用記録ヘッド8との各走査における位置関係を示したものであり、着色インク用記録ヘッド8の各走査数(数字)と走査方向(矢印)とを図中に示す。
図示しない外部装置から入力された画像データがインクジェット記録装置1に送られると、送られた画像データは制御部13のRAMに記憶される。そして、ユーザが入力部14から所望の光沢感や画像記録速度など各種の画像記録条件が入力すると、制御部13は、入力された情報など各種の条件に適合するように、記録媒体の一領域を構成する着色インクの吐出に必要な走査数を決定するとともに透明インクの単位面積あたりの画素数を決定させて、画像記録を開始させる。
まず、制御部13は、搬送手段3により記録媒体を記録開始位置まで搬送させてから、移動手段7によりキャリッジ6を記録媒体の上方で主走査方向Aに移動させる。すると、キャリッジ6に追従して着色インク用記録ヘッド8は移動するので、制御部13は着色インク用記録ヘッド8のインク吐出口9を6等分しそれぞれ対向するバンドに応じて着色インクを吐出させる。そして、着色インクが着弾してから、制御部13は光源12により紫外線を照射させる。このようにして、着弾した着色インクを硬化させることにより定着させて、制御部13は1走査目を終了させる。
1走査目が終了してキャリッジ6が停止すると、制御部13は2走査目を開始させる。従って、制御部13は、記録媒体を搬送方向Xの下流側に向けて所定量(1バンド幅)搬送させてから、移動手段7によりキャリッジ6を主走査方向Bに沿って移動させる。そして、制御部13は、着色インク用記録ヘッド8のインク吐出口9からそれぞれ対向するバンドに応じて着色インクを吐出させ、その着色インクが着弾した直後に光源12により紫外線を照射させて2走査目の画像記録を行わせる。
このような走査を6走査目まで繰り返して、記録開始位置から一つ目のバンドを構成する着色インクを吐出させ、紫外線照射により定着させる。図5(a)に示すのは、記録開始位置から一つ目のバンドにおける各画素に何走査目で着色インクが吐出されるかをドットマトリクスとして表したものである。図中の各マスは、それぞれ一画素を表しており、各マスの数字は何走査目でインクが吐出されるかを示している。
その後、制御部13は、搬送手段3により記録媒体を所定量(1バンド幅)搬送させてから7走査目を開始させる。従って、制御部13は、記録媒体を搬送方向Xの下流側に向けて所定量(1バンド幅)搬送させてから、移動手段7によりキャリッジ6を主走査方向Aに沿って移動させる。この際、制御部13は、透明インク用記録ヘッド10による透明インクの吐出は行わせず、キャリッジ6の移動の終了とともに7走査目を終了させる。
図5(b)に示すのは、記録開始位置から二つ目のバンドにおけるドットマトリクスであり、当該バンドは1走査目で着色インク用記録ヘッド8に対向していないので7走査目で着色インクの吐出が終了するようになっている。
7走査目が終了してキャリッジ6が停止すると、制御部13は、搬送手段3により記録媒体を所定量(1バンド幅)搬送させてから8走査目を開始させる。従って、制御部13は、移動手段7によりキャリッジ6を主走査方向Bに沿って移動させるとともに、透明インク用記録ヘッド10のインク吐出口9を6等分しそれぞれ対向するバンドに応じて透明インクを間引きしながら吐出させる。ここで、制御部13はノイズ付加手段15により、透明インクの単位面積における着弾位置がランダムになるように吐出させる。そして、光源12により着弾した透明インクに向けて紫外線を照射させて、着色インクの上に透明インクを定着させて、8走査目を終了させる。
このような走査を繰り返して、キャリッジ6が主走査方向Bに移動する際にのみ透明インクを吐出させ、紫外線照射により定着させる。図6(a),図6(b)に示すのは、各バンドにおいて透明インクが吐出される画素にドットを付したものである。ここで、図6においては各マスの全域にドットを付したが、実際には着弾した透明インクはそれぞれ略円状に広がっているものとする。本実施形態においては、主走査方向Bにキャリッジ6が移動している際にのみ透明インクを吐出させるものとしたので、偶数回目の走査においてのみ透明インクが吐出されて、透明インクの単位面積あたりの画素数は着色インクの画素数の0.5倍となっている。
以上のように、本実施形態によれば、透明インクは片方向走査においてのみ吐出されるので、透明インクが着弾してから紫外線照射されるまでの時間が一定になる。従って、定着した着色インクの上に透明インクをそのドット径が均一になるように定着させることができ、光沢ムラを防止して画質を向上させることができる。
また、二種類の記録ヘッドを同一のキャリッジ6に搭載させ、キャリッジ6を往復移動させながら各インクを吐出させることができるので、移動手段7の簡易化及び小型化が可能でありコストの低下が可能である。
さらに、透明インクを適度に間引くことで、隣接する透明インク同士が記録媒体上で無秩序に繋がってしまうことを防止して均一なドット径で硬化定着され、光沢ムラを防止することができるとともに、記録速度の低下も防止することができる。ここで、透明インク用記録ヘッド10の一画素あたりのインク量は、入力部14を介して設定された光沢感に対応するように間引かれるので、ユーザの所望の光沢感で画像記録を行わせることができる。
ここで、着色インク用記録ヘッド8及び透明インク用記録ヘッド10の解像度が720×720dpiの場合、透明インク用記録ヘッド10の記録解像度と記録される単位面積あたりの画素数とに応じた光沢感の評価を、表1に示す。ここで、表1中の「記録解像度」とは透明インク用記録ヘッド10の記録解像度であり、「画素数」とは透明インク用記録ヘッド10のそれぞれの記録解像度における記録可能な単位面積あたりの最大画素数に対する割合(%)である。また、表1中「◎」は光沢ムラが全く確認できない状態を示す。「○」は光沢ムラが多少確認されるがその影響が小さい状態を示す。「×」は光沢ムラが確認され、画質の劣化が著しい状態を示す。
Figure 0004026652
なお、一つのバンドを構成する着色インク及び透明インクの吐出に要する走査数は適宜変更可能であり、各インクの間引き量も走査数に対応させることとしてもよい。ここで、ドット間引きの方法としては、吐出する回数を少なくする方法と一度に吐出される量を少なくする方法とが挙げられる。そして、吐出する回数を少なくする方法の場合、透明インクを吐出させるための駆動信号の伝達回数の低減が可能であり、記録速度の観点から好ましい。
また、本実施形態においては各走査終了ごとに記録媒体を1バンド幅ずつ搬送させることとしたが、本発明は他の搬送態様により画像記録を行う記録方法においても適用可能である。例えば、記録媒体の搬送を停止させている間に、記録ヘッドに対向する領域に向けて複数回走査で着色インクを吐出させてから、当該記録ヘッドの搬送方向Xにおける長さ寸法だけ記録媒体を搬送させることとしてもよい。
また、本実施形態では、紫外線を照射することにより硬化するインクを用いて画像記録を行うものとしたが、インクは必ずしもこれには限定されず、例えば、紫外線、電子線、X線、可視光線、赤外線等の電磁波といった紫外線以外の光を照射することにより硬化するインクであってもよい。この場合、インクには、紫外線以外の光で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の光で重合性化合物同士の重合反応を開始させる光開始剤とが適用される。また、紫外線以外の光で硬化する光硬化型のインクを用いる場合は、紫外線を照射する光源12に代えて、その光を照射する光源を適用する。
また、本発明によるインクジェット記録装置1で使用する各記録ヘッドは、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。また、吐出方式としては、例えば、電気−機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気−熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット(登録商標)型等)、静電吸引方式(例えば、電界制御型、スリットジェット型等)及び放電方式(例えば、スパークジェット型等)等のうち、いずれの吐出方式を用いても構わない。
[第二の実施形態]
次に、本発明の第二の実施形態にかかるインクジェット記録装置20について説明する。図7に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置20においては、キャリッジ6には透明インク用記録ヘッド10a,10bが左右対称に配置されている点が第一の実施形態と異なっており、それぞれの両側部に備えられた紫外線照射装置11a,11bからの距離が均一になっている。
従って、キャリッジ6の移動方向を切り換える際には、両方向走査においてそれぞれ使用する透明インク用記録ヘッド10a,10bと紫外線照射装置11a,11bとを切り換えるようになっている。つまり、キャリッジ6を主走査方向Aに移動させる際には、一方の透明インク用記録ヘッド10bから透明インクを吐出させて移動方向後端側の紫外線照射装置11bにより紫外線を照射させる。また、キャリッジ6を主走査方向Bに移動させる際には、他方の透明インク用記録ヘッド10aから透明インクを吐出させて、移動方向後端側の紫外線照射装置11aにより紫外線を照射させる。
このようにして透明インクを定着させることにより、透明インクを吐出されてから紫外線照射により紫外線を照射されるまでの時間が均一になり、透明インクのドット径が均一になり光沢ムラを防止することができる。また、透明インクを適宜間引くことにより隣接する透明インクのドット同士が無秩序に繋がることを防止することができる。従って、キャリッジ6に複数の透明インク用記録ヘッド10…を配置する場合でも、第一の実施形態と略同様の効果を得ることができる。
なお、紫外線照射装置11a,11bからの透明インク用記録ヘッド10a,10bの距離は均一なので、キャリッジ6を主走査方向Aに移動させる際には、透明インク用記録ヘッド10aから透明インクを吐出させて紫外線照射装置11bにより紫外線を照射させ、キャリッジ6を主走査方向Bに移動させる際には、透明インク用記録ヘッド10bから透明インクを吐出させて、紫外線照射装置11aにより紫外線を照射させることとしても同様の効果が得られる。このようにして使用する透明インク用記録ヘッド10a,10bを選択することにより、透明インクが着弾してから紫外線照射されるまでの時間を調整することが可能であり、ユーザの所望の光沢感に調整することが可能である。
また、本実施形態においては透明インク用記録ヘッド10の配置は図7のような例に限られず、図8に示すように、紫外線照射装置11a,11bの間の中央に一つの透明インク用記録ヘッド10を配置させることとしてもよい。
[第三の実施形態]
次に、本発明の第三の実施形態にかかるインクジェット記録装置30について説明する。図9に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置30においては、キャリッジ6には着色インク用記録ヘッド8の略二倍の長さを有する透明インク用記録ヘッド10cが配置されている。また、透明インク用記録ヘッド10cからは、第一の実施形態と同様に片方向走査においてのみ透明インクを吐出させるようになっている。
従って、着色インク用記録ヘッド8が両方向走査において着色インクを吐出した領域に対して、透明インク用記録ヘッド10cは片方向走査のみで透明インクを吐出することが可能である。また、透明インクを適宜間引くことにより、隣接する透明インクのドット同士が無秩序に繋がることを防止して光沢感を均一にすることができ、第一の実施形態と略同等の効果を得ることができる。
なお、透明インク用記録ヘッド10cの長さは着色インク用記録ヘッド8の略二倍の長さとなるように形成されているものとしたが、少なくとも、1回の走査において着色インク用記録ヘッド8から着色インクが吐出されるバンド幅の2倍分に透明インクを吐出できればよい。従って、第一の実施形態のように、着色インク用記録ヘッド8のインク吐出口を複数群に分ける場合、透明インク用記録ヘッド10cは二つの群に対応する領域に透明インクを吐出させることができればよい。
第一の実施形態におけるインクジェット記録装置の平面図である。 第一の実施形態におけるキャリッジの正面図である。 第一の実施形態における制御構成を示すブロック図である。 第一の実施形態におけるインクジェット記録装置の記録方法を示す説明図である。 図5(a)は第一の実施形態における記録開始位置から一つ目のバンドにおける着色インクのドットマトリクスである。図5(b)は第一の実施形態における記録媒体上の記録開始位置から二つ目のバンドにおける着色インクのドットマトリクスである。 図6(a)は第一の実施形態における記録開始位置から一つ目のバンドにおける着色インクに透明インクを吐出させたドットマトリクスである。図6(b)は第一の実施形態における記録開始位置から二つ目のバンドにおける着色インクに透明インクを吐出させたドットマトリクスである。 第二の実施形態におけるキャリッジの平面図である。 第二の実施形態におけるキャリッジの平面図である。 第三の実施形態におけるキャリッジの平面図である。
符号の説明
1,20,30 インクジェット記録装置
3 搬送手段
5 ガイドレール
6 キャリッジ
7 移動手段
8 着色インク用記録ヘッド
9 インク吐出口
10,10a,10b,10c 透明インク用記録ヘッド
11,11a,11b 紫外線照射装置
12 光源
13 制御部
14 入力部
15 ノイズ付加手段

Claims (16)

  1. 記録媒体に向けて着色インクを吐出させる着色インク用記録ヘッドと、
    前記記録媒体に向けて透明インクを吐出させる透明インク用記録ヘッドと、
    前記着色インク用記録ヘッドと前記透明インク用記録ヘッドとを前記記録媒体の幅方向に往復移動させる移動手段と、
    前記記録媒体を間欠搬送させる搬送手段と、
    前記記録媒体に向けてインクを硬化させる光を照射させる光照射装置と、
    前記移動手段により前記着色インク用記録ヘッドと前記透明インク用記録ヘッドと前記光照射装置とを移動させながら、前記着色インク用記録ヘッドにより着色インクを吐出させてから前記光照射装置により光照射させた後に、前記透明インク用記録ヘッドにより透明インクを吐出させてから一定の時間経過後に前記光照射装置により光照射させるように制御する制御部と、
    を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 請求項1に記載のインクジェット記録装置において、
    前記制御部は、前記着色インク用記録ヘッドには前記移動手段による往復移動の両方向走査において着色インクを吐出させ、前記透明インク用記録ヘッドには前記移動手段による往復移動のうち片方向走査においてのみ透明インクを吐出させるように制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
  3. 請求項1又は2に記載のインクジェット記録装置において、
    前記制御部は、一回の走査において、前記透明インク用記録ヘッドにより透明インクが吐出される領域の搬送方向における長さ寸法が、前記着色インク用記録ヘッドにより着色インクが吐出される領域の搬送方向における長さ寸法の略二倍になるように制御していることを特徴とするインクジェット記録装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
    前記着色インク用記録ヘッド及び前記透明インク用記録ヘッドは同一のキャリッジに搭載されており、前記移動手段は前記キャリッジを前記記録媒体の幅方向に往復移動させることを特徴とするインクジェット記録装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
    前記光照射装置は前記キャリッジの両側部に配置されており、
    前記透明インク用記録ヘッドは、前記キャリッジに左右対称に配置されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
  6. 請求項5に記載のインクジェット記録装置において、
    前記制御部は、前記透明インク用記録ヘッドと前記光照射装置とをそれぞれ一対ずつ備えており、往方向及び復方向の各走査においてそれぞれ使用する前記透明インク用記録ヘッドと前記光照射装置とを各走査を行う際に切り換えるように制御していることを特徴とするインクジェット記録装置。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
    前記制御部は、前記透明インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの画素数を、当該透明インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの記録可能な最大画素数の0.6〜0.8倍になるように制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
  8. 請求項1〜7のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
    前記制御部は、前記透明インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの画素数を、前記着色インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの記録可能な最大画素数の0.5倍以下になるように制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
  9. 請求項1〜8のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
    前記制御部は、前記透明インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの画素数を、前記着色インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの記録可能な最大画素数の0.25倍以下になるように制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
  10. 請求項1〜9のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
    前記制御部は、前記透明インク用記録ヘッドから吐出された透明インクの単位面積における着弾位置をランダムに決定することを特徴とするインクジェット記録装置。
  11. 請求項1〜10のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
    前記着色インク用記録ヘッドの記録解像度は、前記透明インク用記録ヘッドの記録解像度以上であることを特徴とするインクジェット記録装置。
  12. 請求項1〜11のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
    前記着色インク用記録ヘッドの記録解像度は、前記透明インク用記録ヘッドの記録解像度の2n倍(nは自然数)であることを特徴とするインクジェット記録装置。
  13. 請求項1〜12のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
    前記制御部はユーザからの指示を入力する入力部に接続されており、
    前記入力部からの指示に基づいて前記透明インク用記録ヘッドの記録する単位面積あたりの画素数を変更させるように制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
  14. 請求項1〜13のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
    前記制御部は、前記透明インク用記録ヘッドの一画素あたりのインク量を前記着色インク用記録ヘッドの一画素あたりのインク量と略同等以下に調整するように制御していることを特徴とするインクジェット記録装置。
  15. 請求項13に記載のインクジェット記録装置において、
    前記制御部は、前記入力部からのユーザの指示に基づいて、前記透明インク用記録ヘッドの一画素あたりのインク量を調整するように制御していることを特徴とするインクジェット記録装置。
  16. 記録媒体に向けて着色インクを吐出させる着色インク用記録ヘッドと、
    前記記録媒体に向けて透明インクを吐出させる透明インク用記録ヘッドと、
    前記着色インク用記録ヘッドと前記透明インク用記録ヘッドとを前記記録媒体の幅方向に往復移動させる移動手段と、
    前記記録媒体を間欠搬送させる搬送手段と、
    前記記録媒体に向けてインクを硬化させる光を照射させる光照射装置と、
    を備えるインクジェット記録装置を用いて、
    前記移動手段により前記着色インク用記録ヘッドと前記透明インク用記録ヘッドと前記光照射装置とを移動させながら、前記着色インク用記録ヘッドにより着色インクを吐出させてから前記光照射装置により光照射させた後に、前記透明インク用記録ヘッドにより透明インクを吐出させてから一定の時間経過後に前記光照射装置により光照射させることを特徴とするインクジェット記録方法。
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