【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタ、コピー機、ファクシミリなどのプリンタ装置では、黒、シアン、マゼンタ、イエローなどの色インクを減法混色することにより、様々な色を生成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクの減法混色によって多くの色を生成しているため、インクを載せる紙などの媒体自体の明度より明るい表現が不可能であるという問題があった。このため、例えば太陽や日光などの明るさ・まぶしさを表現する際に大幅な制約があるばかりでなく、紙の明度の制約から必然的にコントラストの低い画像になりがちであった。
【０００４】
明度の高い紙を使用しても上記のような問題は生じるが、このような紙は一般に高価であるため明度の低い紙が使われることが多く、その場合、明度・コントラストともに一層低いものになっていた。
【０００５】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、明度の高い表現を可能とし、幅広い階調・コントラストを実現したプリンタ方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリント方法は、色インクを媒体上へ付着させてカラー画像を形成するプリント方法において、色インクに加えて、白インクを用いることを特徴とする。
【０００７】
上述したような本発明に係るプリント方法では、色インクに加えて、白インクを用いているので、明度の高い表現が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
本発明の概念を図１に示す。本発明では、白インク１を、色インク２とともに使用することにより、高い明度、コントラストを実現する。なお、白インクは、かならずしも白である必要はなく、紙などの媒体よりも明度の高いものであれば、何色であってもよい。
【００１０】
ホスト３は、出力装置４の制御を行う装置であり、例えばコンピュータや、デジタルカメラ、テレビ、ビデオ、携帯端末などであり、このホストは、出力装置４に内蔵されていてもよい。ここでは、ホスト３より、出力装置４へ画像データが送られ、出力装置４がそれを印刷するという状況を想定している。
【００１１】
ホスト３では、出力する画像について、色インクおよび白インクの特性を考慮した色変換を行い、各ピクセルにおける各インクの出力量を算出し、その結果を出力装置４へ送る。
【００１２】
出力装置４では、これに応じた、色インク２および白インク１を、吐出・溶融・昇華などの手法で、紙などの媒体５に付着させ、出力画像を得る。簡便のため、紙などの媒体と呼ぶが、これは、普通紙、専用紙、光沢紙、はがき、ＯＨＰシート、布など、インクを付着させられるものであれば特に限定されない。
【００１３】
出力装置４は、例えばプリンタ、コピー機、ファクシミリなどの印刷装置であり、印刷の手法は、インクジェット型、昇華型、レーザー型等いずれであってもかまわない。
【００１４】
出力装置４は、インクやトナーを保持しておくインクカートリッジ６を有している。便宜上、インクカートリッジと呼ぶが、インクを保持・格納しておくものであれば、タンクであってもリボンであっても形状は特に限定されない。インクカートリッジ６には各種インクがあり、通常、モノクロプリンタであれば、黒インク、カラープリンタであれば、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）などの色インクが用いられる。
【００１５】
次に、白インクを用いた色変換処理について説明する。
【００１６】
白インクを用いた色変換処理の一例を図２に示す。ＣＭＹの入力レベルが下がるに従い、徐々に白インクの量を増やしていく。このときの、白インクの量を決定するカーブは、例えば、単純に線形に白のレベルをあげていく方式や、ぎらぎらした部分だけを特別に強調したい場合だけに白インクを適用する方式など、目的に応じていろいろ考えられる。
【００１７】
次に、インクジェットプリンタを用いた場合を例に挙げて、白インクが実際に紙にどのような形で印刷されるかについて説明する。
【００１８】
シアン、マゼンダ、イエロー、黒の色インクを用いた従来のプリンタでは、図３に示すように、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の色インクを紙に吐出し、様々なパターンを形成する。
【００１９】
本発明では、図４に示すように、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の色インクに加え、白インク（Ｗ）を紙に吐出することにより、紙自体の明度よりも明るい色の表現が可能となる。これはあくまでインクジェットプリンタを用いたときの例であり、他方式でも同様な処理が可能である。また、図４では模式的に表現してあるが、実際はこのようにシアン、マゼンタ、イエロー、黒および白が規則的に配置されているわけではなく、吐出の仕方によっては重なったりしている場合もある。また、白インクを色インクと同様に吐出させてもよいし、色インクと白インクとを混合して吐出させてもよい。
【００２０】
このように、本発明では、色インクに加えて白インクを用いることで、明るい部分を表現可能にすることができる。これにより、幅広い階調、コントラストを実現することができる。また、ダイナミックレンジも拡大する。
【００２１】
なお、インクジェットプリンタにおいて、ＣＭＹを用いたグレーの色を黒に置き換えることにより、画質を向上させるとともに、インク消費量を減らす、ＵＣＲ（Ｕｎｄｅｒ Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｍｏｖａｌ）と呼ばれる技術が知られている。本発明は、ＣＭＹの置き換えを目指してはいないという点でＵＣＲとは本質的に異なるものである。
【００２２】
このような白インクは、例えば以下のようにして調製される。なお、ここではインクジェット型プリンタに用いるインクを例に挙げて説明する。
【００２３】
白インクの着色材が顔料であり、以下の一種以上を含有する。白インクの着色剤としては、亜鉛、鉛、バリウム、チタン、アンチモン等の酸化物、硫酸塩、炭酸塩などの白色無機顔料を挙げることができ、なかでもアナターゼ型二酸化チタン、ルチル型二酸化チタン、ブルッカイト型二酸化チタン等の結晶構造を有する二酸化チタンを好適に用いることができる。
【００２４】
白インクは、上記顔料とともに、少なくとも水を含んでいる。また、有機溶媒を含有していることが好ましい。有機溶媒としては、好ましくは、低沸点有機溶媒であり、その好ましい例としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｉｓｏ−ブタノール、ペンタノール等が挙げられる。特に一価のアルコールが好ましい。
【００２５】
白インクは、さらに記録ヘッドのノズルの目詰まりを防止させるために湿潤剤を含んでいるのが好ましい。湿潤剤の好ましい例としては、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオグリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、尿素、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾール、イミダゾール、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどが挙げられ、さらに、糖類を含むこともでき、糖類の例としては、単糖類、二糖類オリゴ糖類（三糖類、および四糖類を含む）および多糖類が挙げられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール（ソルビット）、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオースなどが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。
【００２６】
また、白インクは、多価アルコールのアルキルエーテル誘導体のような浸透剤を含んでいるのが好ましい。多価アルコールのアルキルエーテル誘導体の具体例としては、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、およびプロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルから選ばれた一種または二種以上の混合物を挙げることができる。トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルおよびそれを含む混合物の利用が好ましい。
【００２７】
白インクへの上記顔料の添加量は、上記顔料の耐光性及び耐水性に加え、良好な色相を有する画像を実現できる範囲で適宜決められるが、例えば、０．５〜１０重量％の範囲が好ましい。
【００２８】
着色材として顔料を使用する場合、上記顔料は、分散剤又は界面活性剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料分散液として添加されるのが好ましい。上記分散剤としては、一般的に顔料分散の分散剤として既に利用されているものはいずれも利用することができるが、例えば高分子化合物、界面活性剤を利用することができ、より好ましくは高分子化合物である。
【００２９】
高分子分散剤の好ましい例としては天然高分子が挙げられ、その具体例としては、にかわ、ゼラチン、カゼイン、アルブミンなどの蛋白質類、アラビアゴム、トラガントゴム、などの天然ゴム類、サボニンなどのグルコシド類、アルギン酸およびアルギン酸プロピレングリコールエステル、アルギン酸トリエタノールアミン、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸ナトリウムなどのアルギン酸誘導体、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘導体などが挙げられる。
【００３０】
さらに高分子分散剤の好ましい例として合成高分子が挙げられ、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸カリウム−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体などのアクリル系樹脂、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体などのスチレン−アクリル系樹脂、スチレン−マレイン酸、スチレン−無水マレイン酸、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニルマレイン酸エステル共重合体およびこれらの塩が挙げられる。
【００３１】
これらの中で、特に疎水性基をもつモノマーと親水性基を持つモノマーとの共重合体、および、疎水性基と親水性基とを併せ持ったモノマーからなる重合体が好ましい。上記の塩としては、ジエチルアミン、アンモニア、エチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノメチルプロパノールモルホリンなどとの塩が挙げられる。これらの共重合体は、重量平均分子量が３，０００〜３０，０００程度であるものが好ましく、より好ましくは５，０００〜１５，０００程度である。
【００３２】
また、好ましい界面活性剤の例としては、アニオン性界面活性剤（例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩など）、非イオン性界面活性剤（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アルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなど）が挙げられ、これらは、単独または二種以上を混合して用いられることができる。
【００３３】
また、白インクは、着色材の分散安定性をより向上させる目的で、ｐＨ調整剤を添加することができる。白インクのｐＨを５〜１２の範囲に調整するのが好ましく、より好ましくは、６〜１０の範囲である。ｐＨ調整剤としては、具体的には水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸リチウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、シュウ酸ナトリウム、シュウ酸カリウム、シュウ酸リチウム、ホウ酸ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム、フタル酸水素カリウム、酒石酸水素カリウムなどのカリウム金属類、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン塩酸塩、トリエタノールアミン、モルホリン、プロパノールアミンなどのアミン類などが好ましい。
【００３４】
更に、白インクは、粘度調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防腐・防黴剤などを含むことができる。
【００３５】
着色材として顔料を使用する場合の白インクの調製は、好ましくは、最初に、上記の分散剤又は界面活性剤を添加した水に顔料を分散させることにより顔料分散液を作り、次いで、その顔料分散液を、水又は水に、必要に応じて、上記の各種添加剤を添加して得た水溶液に混合することによってなされるが、顔料を、水に、必要に応じて、上記の各種添加剤を添加して得た水溶液に混合・分散することによってされてもよい。
【００３６】
つぎに、白インクを用いて印刷を行うプリンタ装置について説明する。
【００３７】
ここでは、プリンタ装置として、定量媒体として色インクを使用し、吐出媒体として白インクを使用して、これら色インクと白インクとを混合吐出する、いわゆるキャリアジェットタイプのプリンタ装置を例に挙げて説明する。
【００３８】
このプリンタ装置１０は、いわゆるシリアル型のプリンタ装置であり、図５に示すように、被印刷物であるプリント紙１１を支持するドラム１２と、このプリント紙１１に記録を行うプリントヘッド部１３により主に構成される。
【００３９】
このとき、プリント紙１１は、ドラム１２の軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラ１４により、ドラム１２に圧着支持されている。また、上記ドラム１２の外周近傍には、送りネジ１５がドラム１２の軸方向に平行に設けられている。すなわち、このプリントヘッド１３は、送りネジ１５が回転することによって、図５中の矢印Ｍで示すようにドラム１２の軸方向に移動するようになっている。
【００４０】
一方、ドラム１２は、プーリ１６、ベルト１７、プーリ１８を介してモータ１９により図５中の矢印ｍで示すように回転駆動される。さらに、送りネジ１５及びモータ１９の回転駆動及びプリントヘッド１３の駆動は、ヘッドドライブ，ヘッド送り制御，ドラム回転制御２０により印画データ及び制御信号２１に基づいて制御される。
【００４１】
次に、このプリンタ装置１０を構成するプリントヘッド１３の構成について示す。ただし、ここでは、いわゆるキャリアジェット方式のプリンタ装置のプリントヘッドを例に挙げて説明する。
【００４２】
上記プリントヘッド１３は、図６に示すように、色インク及び白インクを混合して吐出させ、２種類の圧力室を有する圧力室ユニット２２と、上記２種類の圧力室に対応する第１の電気機械変換ユニット２３及び第２の電気機械変換ユニット２４とにより主に構成される。
【００４３】
上記圧力室ユニット２２は、上述のように色インク及び白インクを混合して吐出させるものであり、図７に拡大して示すように、内部に白インクの吐出口となる第１のノズル２５と、この第１のノズル２５に連通される第１の導入口２６と、色インクを滲み出させる第２のノズル２７と、この第２のノズル２７に連通される第２の導入口２８を有する。そして、この圧力室ユニット２２は、略中央に形成される板状のオリフィスプレート２９と、図６に示すように圧力室側壁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅが隔壁となって形成されて白インクの流路となる第１の圧力室３１と、色インクの流路となる第２の圧力室３２と、振動板３３とを有する。
【００４４】
そして、上記オリフィスプレート２９においては、図７に拡大して示すように、第１のノズル２５及び第２のノズル２７の一端が印字面となる一主面２９ａに臨み、上記第１のノズル２５及び第２のノズル２７に連通する第１の導入口２６及び第２の導入口２８の一端が上記一主面２９ａに対向する裏面２９ｂに臨むようになされている。従って、第１の導入口２６と第１のノズル２５は全体としてオリフィスプレート２９を貫通し、第２の導入口２８と第２のノズル２７も全体としてオリフィスプレート２９を貫通することとなる。また、上記第１のノズル２５及び第２のノズル２７は、図７中θで示すこれらの開口方向間の角度が例えば約４５°をなすように形成されている。
【００４５】
さらに、上記オリフィスプレート２９においては、図６中に示すように、第１のノズル２５及び第２のノズル２７、第１の導入口２６及び第２の導入口２８を挟むように白インク溜まりとなる第１の供給室３４と色インク溜まりとなる第２の供給室３５が、その開口部が印字面となる一主面２９ａに対向する裏面２９ｂに臨むようにして形成されている。
【００４６】
このとき、上記オリフィスプレート２９の裏面２９ｂ側には、隔壁として圧力室側壁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅが形成され、上記圧力室側壁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅが形成されていない部分により第１の供給室２４の開口部と第１の導入口２６の開口部とをつなぎ、流路となる第１の圧力室３１が形成されるとともに、第２の供給室３５の開口部と第２の導入口２８の開口部をつなぎ、流路となる第２の圧力室３２が形成されることとなる。
【００４７】
そして、上記圧力室側壁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ上には、振動板３３が形成され、上記第１の圧力室３１及び第２の圧力室３２が密閉されている。
【００４８】
また、上記第１の電気機械変換ユニット２３は、電気機械変換素子３６と、上記第１の電気機械変換素子３６の一方の端部を固定する第１の支持体３７と、上記第１の電気機械変換素子３６の固定された第１の支持体３７を圧力室ユニット２２に対して固定する第１のホルダー３８とにより構成される。一方の第２の電気機械変換ユニット２４においても同様であり、第２の電気機械変換素子３９が第２の支持体４０にその一端が固定され、これらは第２のホルダー４１により圧力室ユニット２４に対して固定されている。
【００４９】
そして、上記第１の電気機械変換素子３６は振動板３３を介して第１の圧力室３１に対向するように配されており、第２の電気機械変換素子３２も振動板３３を介して第２の圧力室３２に対向するように配されている。上記第１の電気機械変換素子３６及び第２の電気機械変換素子３９は、駆動電圧が印加されることにより、機械的に第１の圧力室３１及び第２の圧力室３２に対して圧力を印加することにより、第１の圧力室３１及び第２の圧力室３２の体積を変化させるものである。
【００５０】
従って、上記のような構成のプリントヘッド１３においては、白インク４２が、図示しない白インクタンクから図示しない供給管や供給溝を通って第１の供給室３４に供給され、ここから図７に示すように第１の圧力室３１を通って第１の導入口２６に連通する第１のノズル２５に充填され、該白インク４２により第１のノズル２５の先端部に第１のメニスカスＤ１が形成される。
【００５１】
一方の色インク４３においても同様であり、図示しない色インクタンクから図示しない供給管や供給溝を通って第２の供給室３５に供給され、ここから図７に示すように第２の圧力室３２を通って第２の導入口２８に連通する第２のノズル２７に充填され、色インク４３により第２のノズル２７の先端部に第２のメニスカスＤ２が形成される。
【００５２】
このようなプリンタ装置１０により印刷を行うには、以下のように駆動電圧を制御することにより印刷を行う。なお、以下の説明においては、第１の電気機械変換素子３６及び第２の電気機械変換素子３９として、駆動電圧が印加されることにより伸長する方向の変位を利用するものと収縮する方向の変位を利用するもののうち、後者を使用するものの一例について説明する。
【００５３】
このようなプリンタ装置１０における印字及び制御系のブロック図を図８に示す。上記プリンタ装置１０は、制御部５０によって制御されている。この制御部５０は、信号処理制御回路５２、第１のドライバ５３、第２のドライバ５４、メモリ５５、補正回路５６及び制御駆動部５７によって構成されている。信号処理制御回路５２は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で構成されてなる。
【００５４】
これら第１のドライバ５３及び第２のドライバ５４はそれぞれ第１のノズル２５及び第２のノズル２７の数に応じて設けられている。第１のドライバ５３は、第１のノズル２５から白インク４２を押し出すために設けられた第１の圧力印加手段である第１の電気機械変換素子３６を駆動制御するものであり、第２のドライバ５４は第２のノズル２７から色インク４３を滲み出させるために設けられた第２の圧力印加手段である後述の第２の電気機械変換素子３９を駆動制御するものである。なお、このプリンタ装置においては、上記定量側と吐出側の何れか一方が色インク４３であり、他方が白インク４２とされていれば良い。
【００５５】
これら各第１のドライバ５３及び第２のドライバ５４は信号処理制御回路５２の制御に基づいて、それぞれに対応する第１の圧力印加手段及び第２の圧力印加手段を駆動制御する。
【００５６】
そして、印字データ、操作部信号及び外部制御信号などの信号入力５１は、制御部５０の信号処理制御回路５２に入力され、この信号処理制御回路５２において印字順番に揃えられて、第１のドライバ５３及び第２のドライバ５４を介して吐出信号とともにプリントヘッド５８に送られ、プリントヘッド５８を駆動制御する。印字順番は、プリントヘッド５８や印字部の構成で異なり、また印字データの入力順番との関係もあり、必要に応じてラインバッファメモリや１画面メモリなどのメモリ５５に一旦記録してから取り出す。
【００５７】
なお、信号処理制御回路５２には、補正回路５６が接続されており、γ補正、色インクの色補正および白インクを用いた色補正、各ヘッドのばらつき補正などを行う。補正回路５６には、予め決められた補正データをＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）マップ形式で格納しておき、外部条件、例えばノズル番号、温度、入力信号などに応じて取り出すようにする。
【００５８】
信号処理制御回路５２は、前述のようにＣＰＵやＤＳＰ構成としてソフトウエアで処理し、処理された信号を制御駆動部５７に送る。制御駆動部５７では、ドラム１２及び送りネジ１５を回転駆動するモータ１９の駆動、同期、プリントヘッド５８のクリーニング、プリント紙１１の供給、排出などの制御を行う。また、信号には、印字データ以外の操作部信号や外部制御信号が含まれることは言うまでもない。
【００５９】
このように、色インクと白インクとを混合して吐出することにより、紙自体の明度よりも明るい色の表現が可能となる。これにより、幅広い階調、コントラストを実現することができる。また、ダイナミックレンジも拡大する。
【００６０】
【発明の効果】
本発明では、白インクを用いることで、明るい部分を表現可能にすることができる。これにより、幅広い階調、コントラストを実現することができる。また、ダイナミックレンジも拡大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概念を模式的に示す図である。
【図２】白インクを用いた画像処理の一例を示す図である。
【図３】従来の方法で紙にインクを吐出した様子を模式的に示す図である。
【図４】本発明の方法で紙にインクを吐出した様子を模式的に示す図である。
【図５】本発明を適用したプリンタ装置の一例を示す斜視図である。
【図６】本発明を適用したプリンタ装置に備えられるプリントヘッドの一例を示す断面図である。
【図７】プリントヘッドのオリフィスプレート近傍の一例を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図８】本発明を適用したプリンタ装置の印字及び制御系の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 白インク、 ２ 色インク、 ３ ホスト、 ４ 出力装置、 ５ 媒体、 ６ インクカートリッジ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a printing method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, printer apparatuses such as printers, copiers, and facsimile machines generate various colors by subtractively mixing color inks such as black, cyan, magenta, and yellow.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since many colors are generated by subtractive color mixing of ink, there is a problem that it is impossible to express brighter than the brightness of a medium such as paper on which ink is to be placed. For this reason, for example, not only is there a significant restriction in expressing the brightness and glare of the sun and sunlight, but the image tends to necessarily have a low contrast due to the restriction of the brightness of the paper.
[0004]
Although the above-mentioned problems occur even when high-brightness paper is used, such papers are generally expensive and low-brightness papers are often used, in which case both brightness and contrast are further reduced. Had become.
[0005]
The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and an object of the present invention is to provide a printer method which enables high-brightness expression and realizes a wide range of gradations and contrasts.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A printing method according to the present invention is characterized in that a white ink is used in addition to the color ink in the printing method of forming a color image by depositing a color ink on a medium.
[0007]
In the printing method according to the present invention as described above, since the white ink is used in addition to the color ink, a high-brightness expression can be achieved.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0009]
FIG. 1 shows the concept of the present invention. In the present invention, high brightness and contrast are realized by using the white ink 1 together with the color ink 2. Note that the white ink does not necessarily need to be white, and may be any color as long as it is lighter than a medium such as paper.
[0010]
The host 3 is a device that controls the output device 4, and is, for example, a computer, a digital camera, a television, a video, a mobile terminal, or the like. The host may be built in the output device 4. Here, it is assumed that image data is sent from the host 3 to the output device 4 and the output device 4 prints the image data.
[0011]
The host 3 performs color conversion on the output image in consideration of the characteristics of the color ink and the white ink, calculates the output amount of each ink at each pixel, and sends the result to the output device 4.
[0012]
In the output device 4, the color ink 2 and the white ink 1 corresponding thereto are adhered to a medium 5 such as paper by a method such as ejection, melting, and sublimation to obtain an output image. For the sake of simplicity, it is called a medium such as paper, but this is not particularly limited as long as ink can be attached thereto, such as plain paper, special paper, glossy paper, postcard, OHP sheet, cloth, and the like.
[0013]
The output device 4 is a printing device such as a printer, a copier, a facsimile, and the like, and the printing method may be any of an ink jet type, a sublimation type, a laser type, and the like.
[0014]
The output device 4 has an ink cartridge 6 for holding ink and toner. For convenience, the ink cartridge is referred to as an ink cartridge, but the shape of the tank or ribbon is not particularly limited as long as the ink is held and stored. The ink cartridge 6 includes various types of ink. Normally, a monochrome printer uses black ink, and a color printer uses black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). Is used.
[0015]
Next, a color conversion process using white ink will be described.
[0016]
FIG. 2 shows an example of a color conversion process using white ink. As the input level of CMY decreases, the amount of white ink is gradually increased. At this time, the curve for determining the amount of white ink may be, for example, a method of simply increasing the level of white in a linear manner, or a method of applying white ink only when it is necessary to emphasize only the glaring part specially. There are various possibilities depending on the purpose.
[0017]
Next, how the white ink is actually printed on paper will be described with reference to an example in which an inkjet printer is used.
[0018]
In a conventional printer using cyan, magenta, yellow, and black color inks, as shown in FIG. 3, cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) color inks are printed on paper. Discharge to form various patterns.
[0019]
In the present invention, as shown in FIG. 4, in addition to cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) color inks, white ink (W) is ejected on paper to form paper. It is possible to express a color that is lighter than its own brightness. This is only an example when an ink jet printer is used, and the same processing can be performed by another method. In addition, although schematically shown in FIG. 4, actually, cyan, magenta, yellow, black, and white are not regularly arranged as described above, and may overlap depending on the ejection method. There is also. Further, the white ink may be ejected similarly to the color ink, or the color ink and the white ink may be mixed and ejected.
[0020]
As described above, in the present invention, by using the white ink in addition to the color ink, a bright portion can be expressed. Thereby, a wide range of gradations and contrasts can be realized. Also, the dynamic range is expanded.
[0021]
In an ink jet printer, a technique called UCR (Under Color Removal) has been known which improves image quality and reduces ink consumption by replacing gray color using CMY with black. The present invention differs fundamentally from UCR in that it does not aim to replace CMY.
[0022]
Such a white ink is prepared, for example, as follows. Here, the description will be made by taking ink used in an ink jet printer as an example.
[0023]
The coloring material of the white ink is a pigment and contains one or more of the following. Examples of the coloring agent of the white ink include zinc, lead, barium, titanium, oxides such as antimony, and white inorganic pigments such as sulfates and carbonates, among which anatase-type titanium dioxide, rutile-type titanium dioxide, Titanium dioxide having a crystal structure such as brookite-type titanium dioxide can be suitably used.
[0024]
The white ink contains at least water together with the pigment. Further, it preferably contains an organic solvent. The organic solvent is preferably a low-boiling organic solvent, and preferred examples thereof include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, iso-propyl alcohol, n-butanol, sec-butanol, tert-butanol and iso-butanol. And pentanol. Particularly, a monohydric alcohol is preferable.
[0025]
The white ink preferably further contains a wetting agent to prevent nozzle clogging of the recording head. Preferred examples of the wetting agent include diethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thioglycol, hexylene glycol, glycerin, and trimethylolethane. , Trimethylolpropane, urea, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazole, imidazole, N-methyl-2-pyrrolidone, and the like, and can further contain a saccharide. Examples of the saccharide include Monosaccharides, disaccharide oligosaccharides (including trisaccharides and tetrasaccharides) and polysaccharides, preferably glucose, mannose, fructose, ribose, xylose, arabinose, galactose, aldonic acid, glucose Shitoru (sorbit), maltose, cellobiose, lactose, sucrose, trehalose, and maltotriose. Here, the polysaccharide means a sugar in a broad sense, and is used to include substances widely existing in nature such as cellulose.
[0026]
Also, the white ink preferably contains a penetrant such as an alkyl ether derivative of a polyhydric alcohol. Specific examples of the alkyl ether derivative of the polyhydric alcohol include one or a mixture of two or more selected from diethylene glycol mono-n-butyl ether, triethylene glycol mono-n-butyl ether, and propylene glycol mono-n-butyl ether. be able to. Preference is given to using triethylene glycol mono-n-butyl ether and mixtures containing it.
[0027]
The amount of the pigment to be added to the white ink is appropriately determined within a range in which an image having a good hue can be realized in addition to the light resistance and water resistance of the pigment. preferable.
[0028]
When a pigment is used as a colorant, the pigment is preferably added as a pigment dispersion obtained by dispersing the pigment in an aqueous medium with a dispersant or a surfactant. As the dispersant, any of those generally used as a dispersant for pigment dispersion can be used.For example, a polymer compound and a surfactant can be used, and more preferably a high-dispersion agent is used. It is a molecular compound.
[0029]
Preferred examples of the polymer dispersant include natural polymers, and specific examples thereof include glue, gelatin, casein, proteins such as albumin, gum arabic, natural gums such as tragacanth gum, and glucosides such as savonin. And alginic acid and propylene glycol alginate, triethanolamine alginate, alginic acid derivatives such as ammonium alginate and sodium alginate, and cellulose derivatives such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose and ethylhydroxyethylcellulose.
[0030]
Further preferred examples of the polymer dispersant include synthetic polymers, polyvinyl alcohols, polyvinylpyrrolidones, polyacrylic acid, acrylic acid-acrylonitrile copolymer, potassium acrylate-acrylonitrile copolymer, vinyl acetate-acrylic acid Acrylic resins such as ester copolymers, acrylic acid-alkyl acrylate copolymers, styrene-acrylic acid copolymers, styrene-methacrylic acid-alkyl acrylate copolymers, styrene-α-methylstyrene-acryl Acid copolymer, styrene-acrylic resin such as styrene-α-methylstyrene-acrylic acid-alkyl acrylate copolymer, styrene-maleic acid, styrene-maleic anhydride, vinylnaphthalene-acrylic acid copolymer, Vinyl acetate-ethylene Copolymers, vinyl acetate-fatty acid vinyl ethylene copolymers, vinyl acetate maleate copolymers, and salts thereof.
[0031]
Among them, a copolymer of a monomer having a hydrophobic group and a monomer having a hydrophilic group, and a polymer of a monomer having both a hydrophobic group and a hydrophilic group are particularly preferable. Examples of the salt include salts with diethylamine, ammonia, ethylamine, triethylamine, propylamine, isopropylamine, dipropylamine, butylamine, isobutylamine, triethanolamine, diethanolamine, aminomethylpropanol morpholine, and the like. These copolymers preferably have a weight average molecular weight of about 3,000 to 30,000, more preferably about 5,000 to 15,000.
[0032]
Examples of preferred surfactants include anionic surfactants (for example, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium laurate, ammonium salts of polyoxyethylene alkyl ether sulfate, etc.), nonionic surfactants (for example, Oxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl amine, polyoxyethylene alkyl amide, etc., and these may be used alone or in combination of two or more. Can be used in combination.
[0033]
Further, a pH adjuster can be added to the white ink for the purpose of further improving the dispersion stability of the colorant. It is preferable to adjust the pH of the white ink to a range of 5 to 12, and more preferably to a range of 6 to 10. Specific examples of the pH adjuster include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, sodium phosphate, potassium phosphate, lithium phosphate, and diphosphate. Potassium metals such as potassium hydrogen, dipotassium hydrogen phosphate, sodium oxalate, potassium oxalate, lithium oxalate, sodium borate, sodium tetraborate, potassium hydrogen phthalate, potassium hydrogen tartrate, ammonia, methylamine, ethylamine And amines such as diethylamine, tris (hydroxymethyl) aminomethane hydrochloride, triethanolamine, morpholine and propanolamine.
[0034]
Further, the white ink may contain a viscosity modifier, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antiseptic / antifungal agent and the like.
[0035]
The preparation of the white ink when using a pigment as a colorant is preferably performed by first dispersing the pigment in water to which the above-described dispersant or surfactant is added to form a pigment dispersion, and then preparing the pigment dispersion. The dispersion is prepared by mixing the dispersion with water or, if necessary, an aqueous solution obtained by adding the various additives described above.The pigment is added to water and, if necessary, the various additives described above. It may be performed by mixing and dispersing in an aqueous solution obtained by adding an agent.
[0036]
Next, a printer apparatus that performs printing using white ink will be described.
[0037]
Here, as a printer device, a so-called carrier jet type printer device that uses color ink as a quantitative medium, uses white ink as a discharge medium, and mixes and discharges these color inks and white ink will be described as an example. explain.
[0038]
This printer device 10 is a so-called serial type printer device. As shown in FIG. 5, the printer device 10 mainly includes a drum 12 that supports a printing paper 11 as a printing material and a print head unit 13 that performs recording on the printing paper 11. Is configured.
[0039]
At this time, the printing paper 11 is pressed and supported on the drum 12 by a paper pressing roller 14 provided in parallel with the axial direction of the drum 12. A feed screw 15 is provided near the outer periphery of the drum 12 in parallel with the axial direction of the drum 12. That is, the print head 13 moves in the axial direction of the drum 12 as shown by an arrow M in FIG.
[0040]
On the other hand, the drum 12 is rotationally driven by a motor 19 via a pulley 16, a belt 17, and a pulley 18, as indicated by an arrow m in FIG. Further, the rotation drive of the feed screw 15 and the motor 19 and the drive of the print head 13 are controlled by a head drive, a head feed control, and a drum rotation control 20 based on print data and a control signal 21.
[0041]
Next, the configuration of the print head 13 constituting the printer 10 will be described. However, here, a print head of a so-called carrier jet type printer device will be described as an example.
[0042]
As shown in FIG. 6, the print head 13 mixes and discharges color ink and white ink, and a pressure chamber unit 22 having two types of pressure chambers and a first chamber corresponding to the two types of pressure chambers. It is mainly constituted by the electromechanical conversion unit 23 and the second electromechanical conversion unit 24.
[0043]
The pressure chamber unit 22 is for mixing and discharging the color ink and the white ink as described above. As shown in an enlarged manner in FIG. 7, the first nozzle 25 serving as a discharge port of the white ink therein is provided. A first inlet 26 communicating with the first nozzle 25, a second nozzle 27 for oozing color ink, and a second inlet 28 communicating with the second nozzle 27. Have. The pressure chamber unit 22 has a plate-shaped orifice plate 29 formed substantially at the center and, as shown in FIG. 6, pressure chamber side walls 30a, 30b, 30c, 30d, and 30e formed as partition walls to form white. It has a first pressure chamber 31 serving as an ink flow path, a second pressure chamber 32 serving as a color ink flow path, and a diaphragm 33.
[0044]
In the orifice plate 29, one end of the first nozzle 25 and one end of the second nozzle 27 face one main surface 29a serving as a printing surface, as shown in an enlarged view in FIG. One end of the first introduction port 26 and the second introduction port 28 communicating with the second nozzle 27 face the rear surface 29b facing the one main surface 29a. Therefore, the first inlet 26 and the first nozzle 25 pass through the orifice plate 29 as a whole, and the second inlet 28 and the second nozzle 27 also pass through the orifice plate 29 as a whole. The first nozzle 25 and the second nozzle 27 are formed such that the angle between these opening directions indicated by θ in FIG. 7 is, for example, about 45 °.
[0045]
Further, in the orifice plate 29, as shown in FIG. 6, the white ink reservoir and the first nozzle 25, the second nozzle 27, the first inlet 26 and the second inlet 28 are sandwiched. The first supply chamber 34 and the second supply chamber 35 serving as a reservoir for color ink are formed such that the opening faces the back surface 29b opposite to the one main surface 29a serving as a printing surface.
[0046]
At this time, pressure chamber side walls 30a, 30b, 30c, 30d, and 30e are formed as partition walls on the back surface 29b side of the orifice plate 29, and the pressure chamber side walls 30a, 30b, 30c, 30d, and 30e are not formed. The opening connects the opening of the first supply chamber 24 and the opening of the first inlet 26 to form a first pressure chamber 31 serving as a flow path and an opening of the second supply chamber 35. And the opening of the second inlet 28 are connected to form a second pressure chamber 32 serving as a flow path.
[0047]
A diaphragm 33 is formed on the pressure chamber side walls 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, and the first pressure chamber 31 and the second pressure chamber 32 are sealed.
[0048]
The first electromechanical conversion unit 23 includes an electromechanical conversion element 36, a first support 37 that fixes one end of the first electromechanical conversion element 36, A first holder 37 for fixing the first support 37 to which the mechanical conversion element 36 is fixed to the pressure chamber unit 22 is provided. The same applies to the second electromechanical conversion unit 24, in which one end of the second electromechanical conversion element 39 is fixed to the second support 40, and these are fixed by the second holder 41 to the pressure chamber unit 24. Fixed against.
[0049]
The first electromechanical transducer 36 is disposed so as to face the first pressure chamber 31 with the diaphragm 33 interposed therebetween, and the second electromechanical transducer 32 is also disposed with the diaphragm 33 interposed therebetween. The second pressure chamber 32 is disposed so as to face the second pressure chamber 32. The first electromechanical transducer 36 and the second electromechanical transducer 39 mechanically apply pressure to the first pressure chamber 31 and the second pressure chamber 32 when a drive voltage is applied. By applying the pressure, the volumes of the first pressure chamber 31 and the second pressure chamber 32 are changed.
[0050]
Accordingly, in the print head 13 having the above-described configuration, the white ink 42 is supplied from the white ink tank (not shown) to the first supply chamber 34 through the supply pipe and the supply groove (not shown). As shown, the first nozzle 25 communicating with the first inlet 26 through the first pressure chamber 31 is filled, and the first meniscus D1 is formed at the tip end of the first nozzle 25 by the white ink 42. It is formed.
[0051]
The same applies to the one color ink 43, which is supplied from a color ink tank (not shown) to a second supply chamber 35 through a supply pipe or a supply groove (not shown). A second meniscus D2 is formed at the tip of the second nozzle 27 by the color ink 43 by filling the second nozzle 27 communicating with the second introduction port 28 through the second inlet port 28.
[0052]
In order to perform printing by such a printer device 10, printing is performed by controlling the drive voltage as described below. In the following description, as the first electromechanical transducer 36 and the second electromechanical transducer 39, one using a displacement in a direction in which a drive voltage is applied and one in a contraction direction are used. An example of the method using the latter will be described.
[0053]
FIG. 8 is a block diagram of a printing and control system in such a printer device 10. The printer device 10 is controlled by a control unit 50. The control unit 50 includes a signal processing control circuit 52, a first driver 53, a second driver 54, a memory 55, a correction circuit 56, and a control driving unit 57. The signal processing control circuit 52 is constituted by a CPU (central processing unit) or a DSP (Digital Signal Processor).
[0054]
The first driver 53 and the second driver 54 are provided according to the numbers of the first nozzles 25 and the second nozzles 27, respectively. The first driver 53 controls the driving of a first electromechanical transducer 36 which is a first pressure applying means provided for pushing out the white ink 42 from the first nozzle 25, and a second driver 53. The driver 54 controls the driving of a second electromechanical transducer 39, which will be described later, which is a second pressure applying means provided to cause the color ink 43 to seep out from the second nozzle 27. In this printer device, it is only necessary that one of the quantitative side and the ejection side is the color ink 43 and the other is the white ink 42.
[0055]
The first driver 53 and the second driver 54 drive and control the corresponding first pressure applying means and second pressure applying means based on the control of the signal processing control circuit 52.
[0056]
A signal input 51 such as print data, an operation unit signal, and an external control signal is input to a signal processing control circuit 52 of the control unit 50. It is sent to the print head 58 together with the ejection signal via the 53 and the second driver 54, and controls the drive of the print head 58. The order of printing differs depending on the configuration of the print head 58 and the printing unit, and also has a relationship with the order of inputting print data. If necessary, the printing order is temporarily recorded in a memory 55 such as a line buffer memory or a one-screen memory and then taken out.
[0057]
A correction circuit 56 is connected to the signal processing control circuit 52, and performs γ correction, color ink color correction, color correction using white ink, and variation correction of each head. Predetermined correction data is stored in the correction circuit 56 in a ROM (read only memory) map format, and is taken out according to external conditions such as a nozzle number, a temperature, and an input signal.
[0058]
The signal processing control circuit 52 performs processing by software as a CPU or DSP configuration as described above, and sends the processed signal to the control driving unit 57. The control drive unit 57 controls the drive and synchronization of the motor 19 that rotationally drives the drum 12 and the feed screw 15, the cleaning of the print head 58, and the supply and discharge of the print paper 11. Needless to say, the signals include operation unit signals and external control signals other than print data.
[0059]
In this manner, by mixing and discharging the color ink and the white ink, it is possible to express a color brighter than the brightness of the paper itself. Thereby, a wide range of gradations and contrasts can be realized. Also, the dynamic range is expanded.
[0060]
【The invention's effect】
In the present invention, a bright portion can be expressed by using white ink. Thereby, a wide range of gradations and contrasts can be realized. Also, the dynamic range is expanded.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing the concept of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of image processing using white ink.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a state in which ink is ejected on paper by a conventional method.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a state in which ink is ejected on paper by the method of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view illustrating an example of a printer device to which the present invention is applied.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an example of a print head provided in a printer device to which the present invention is applied.
FIG. 7 is an enlarged sectional view of a main part showing an example of the vicinity of an orifice plate of the print head in an enlarged manner.
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a printing and control system of a printer device to which the present invention has been applied.
[Explanation of symbols]
1 white ink, 2 color ink, 3 host, 4 output device, 5 medium, 6 ink cartridge