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JP5076735B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。
従来、少量多品種の需要に対して臨機応変に対応できる画像記録装置として、記録ヘッドの一端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させるインクジェット記録装置が開発され、現在、その技術は種々の技術分野で応用されている。
また、近時は、紫外線等の活性エネルギー線を照射することによって硬化、定着する光硬化型のインクを用いて記録を行うインクジェット記録装置も開発が進められている。このような光硬化型のインクを用いて記録を行うインクジェット記録装置は、紙や布帛等の通常の記録媒体のみならず、樹脂フィルムや金属類等のインク吸収性の乏しい記録媒体に対しても画像を記録することができるとともに、高精細な画像を簡易に得ることができる記録装置として各種用途での使用が期待されている。このように高精細な画像を記録可能なインクジェット記録装置に対しては、さらに記録媒体上に記録される画像の階調表現を豊かにすることが要請されることも多い。
このような要請に応えるものとして、例えば、記録ヘッドから1ドットに吐出する最大インク液滴量を変更することにより、記録媒体に応じた濃度に調整することのできるインクジェット記録装置が開発されている(例えば特許文献1等参照)。
特開2005−104116号公報
ところで、ユーザは、一般に記録媒体の光沢度や質感を基準として記録に使用する記録媒体を選定することが多く、インクジェット記録装置で記録した後も当該記録媒体に近い光沢度・質感での仕上がりを希望することが多い。そこで、例えば、光沢度の高いアート紙に記録する場合には、画像の記録されている部分も含めて光沢度の高い仕上がりになることが好ましく、逆にマット調である上質紙等に記録する場合には、記録媒体の質感に合わせて画像のところも光沢度を抑えた仕上がりになることが好ましい。
そこで、もともとの記録媒体の光沢度と記録後の光沢度との間で違和感が生じないようにするためには、記録媒体の種類等に応じて、記録される画像の方も光沢度を変化させたいとの要請がある。画像の光沢度を変化させる手法としては、インクに照射する活性エネルギー線の強度を変える等、様々なものがある。
しかしながら、画像の光沢度を変化させる各種の手法を用いた場合に、実際の画像の仕上がり具合としてどの程度の光沢度の画像が得られるかは、実際に画像を記録してみなければ分からない。このため、本記録を行う前にテストパターン画像を記録して、画像の光沢度を確認し、所望の光沢度を得るのに適した条件を設定する必要がある。
しかし、従来、特許文献1に記載の技術のように、本記録前に濃度等を確認するテストパターンを有するものは存在するが、画像の光沢度を確認するテストパターン画像を記録するものはなかった。このため、画像の光沢度を確認しないまま本記録を行い、所望の光沢度を得られずに条件を変えて再度記録を行う等、所望の光沢度の画像を得るのに時間がかかるとともに、インクや記録媒体が無駄になるとの問題があった。
そこで、本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、画像の光沢度を任意に変更できるとともに、本記録前に所望の光沢度を得られるか否かの確認を行うことのできる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。
前記の問題を解決するために、本発明のインクジェット記録装置は、
インクを記録媒体に吐出させる複数の記録ヘッドと、
前記複数の記録ヘッドにより記録される画像の光沢度を変更可能な光沢度可変手段と、
前記記録媒体を加熱する加熱手段と、を備え、
前記光沢度可変手段は、画像を記録する本記録前に前記複数の記録ヘッドから吐出されるそれぞれの前記インク毎の複数のパッチから構成される1つのテストパターン画像を一枚の記録媒体上に形成する際、前記テストパターン画像中に、画像の光沢度の異なる前記インク毎の複数のパッチを含むように、前記加熱手段による加熱温度を変更することを特徴とする
本発明のインクジェット記録装置によれば、記録媒体の温度を変えて画像記録を行うことにより、画像の光沢度の異なる複数のパッチを含んで構成されるテストパターン画像を一枚の記録媒体2上に形成することができるので、本記録を行う前に1回テストパターン画像の記録を行うことにより、所望の光沢度や濃度を得るのに適した温度条件を知ることができる。このため、記録媒体の温度条件の異なるテストパターン画像を複数枚記録する必要がなく、インクや記録媒体の無駄を省くことができるとともに、本記録前においてヒータの調整・設定にかかる時間を短縮できる
以下、本発明に係るインクジェット記録装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
まず、図1から図6を参照しつつ、本発明に係るインクジェット記録装置の第1の実施形態について説明する。
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2を非記録面(裏面)側から支持するプラテン3が設けられている。
プラテン3の上方には、記録媒体2の幅方向に延在する棒状のガイドレール4が設けられている。このガイドレール4には、キャリッジ5が支持されており、キャリッジ5は後述するキャリッジ駆動機構24(図3参照)によりガイドレール4に沿って記録媒体2の幅方向(以下「主走査方向X」と称する。)に往復移動自在となっている。
また、インクジェット記録装置1には、複数の搬送ローラ6及び図示しないモータ等により構成され、主走査方向Xと直交する副走査方向Yに記録媒体2を送るための記録媒体搬送機構25(図3参照)が設けられている。記録媒体搬送機構25は、搬送ローラ6を回転させることによって、画像記録時において、キャリッジ5の動作に合わせて記録媒体2の搬送と停止とを繰り返し、記録媒体2を副走査方向Y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。
図1に示すように、キャリッジ5には、本実施形態におけるインクジェット記録装置1で使用される各色(ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y))の色インク(色材を含んだインク)に対応した4つの記録ヘッド7が搭載されている。各記録ヘッド7は、外形が略直方体状に形成されており、隣接する記録ヘッド7は互いにほぼ平行となるように並んで配置されている。
なお、インクジェット記録装置1で使用されるインクはこれに限定されず、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)等、各種の色インクや、色材を含まない透明インク、白インク等を使用することもできる。この場合には、各インクに対応した記録ヘッド7がキャリッジ5に搭載される。また、ここに例示したインクをすべて備えている必要はなく、例えば、ブラック(K)のみを備えるものであってもよい。
各記録ヘッド7の記録媒体2に対向する面は、例えば記録媒体2の搬送方向Yに沿って複数のノズル(図示せず)が列状に形成されたインク吐出面となっており、各記録ヘッド7はノズルからそれぞれインクを吐出させるようになっている。
キャリッジ5の内側であり、ブラック(K)の記録ヘッド7とキャリッジ5の内壁との間、及びイエロー(Y)記録ヘッド7とキャリッジ5の内壁との間には、記録媒体2の上に吐出され着弾したインクを硬化定着させる活性エネルギー線としての紫外線を照射する光源である紫外線光源9が配設されている。
図2に示すように、本実施形態において、この紫外線光源9は、列状に配設された複数のLED(Light Emitting Diode)13で構成されるLED光源である。LED13は、光源の寿命が長いという特徴を有し、また、瞬時に点灯するとともに、照射する光(紫外線)の強度を安定させることができるという特性を有する。さらに、紫外線光源9は、後述するように、LED13に出力する電流の電流値を変化させることにより、照射する紫外線の強度を瞬時に変更できるように構成されている。なお、紫外線の強度は、紫外線光源9全体で変更可能となっていてもよいし、個々のLED13ごとに又はLED13をいくつかのブロックに分けて制御する場合には各ブロックごとに、変更可能となっていてもよい。
なお、紫外線光源9におけるLED13の数や配置等は図2に示す例に限定されない。図2では、各LED13が、紫外線光源9全体の大きさに比べて実際よりも大きく表現されている。
また、紫外線光源9の数や配置はここに示したものに限定されず、例えば各記録ヘッド7の間にそれぞれ紫外線光源9を設けるようにしてもよい。
また、例えば、主走査方向Xの一方向に移動する場合にのみ記録を行う構成とする場合には、紫外線光源9を、記録ヘッド7よりも、記録を行う際の主走査における記録ヘッド7の移動方向の下流側にのみ配置する構成としてもよい。
また、紫外線光源9は、記録媒体2の上に着弾したインクに紫外線を照射可能な位置に配置されていればよく、キャリッジ5の上に搭載されている場合に限られない。例えば、紫外線光源9をキャリッジ5の外に設けてもよい。
また、図2に示したように、紫外線光源9のLED13が配置された面とは反対側の面に、光源から発生する熱を放熱するためのヒートシンク14やヒートシンク14により放射された熱を外部に強制的に放出するための冷却ファン15等を設けることも可能である。また、この他にも、ヒートシンク14や冷却ファン15を用いる代わりに紫外線光源9を水冷式としたり、或いは図示しないペルチェ素子等を用いた冷却機構を設けることも可能である。
ここで本実施形態に用いられるインクについて説明する。
本実施形態に用いられるインクは、活性エネルギー線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紫外線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等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、記録媒体2としては、例えば、普通紙、再生紙、上質紙等のような表面塗工が施されていない紙、光沢紙等のような表面塗工が施されている紙、樹脂により表面を被覆した紙等の各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂、発泡フィルム、金属、ガラス等の種々の材質からなる記録媒体2が適用可能である。また、記録媒体2の形態としては、ロール状、カットシート状、板状等の各種形態を適用することができる。
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は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、各種の制御プログラム等を格納するROM(Read Only Memory)、画像データ等を一時記憶するRAM(Random Access Memory)(いずれも図示せず)等を備えて構成される制御部20を備えている。
制御部20は、ROMに記録された制御プログラムをRAMの作業領域に展開してCPUにより実行するようになっている。
また、制御部20には、画像処理部21、記録ヘッド7を駆動するヘッド駆動部23、キャリッジ5を駆動させる駆動機構24、記録媒体を搬送する搬送機構25及び紫外線光源9が電気的に接続されている。
本実施形態のインクジェット記録装置1には、外部のホストコンピュータH等からLAN(Local Area Network)等を介して記録媒体2に記録すべき画像データが送信されるようになっており、送信されてきた画像データは、インタフェース(I/F)22を介して画像処理部21に入力されるようになっている。
画像処理部21は、例えばRGBやL等の色空間で符号化された状態で送信されてきた画像データを、インクジェット記録装置1で用いるインク種、すなわちY、M、C、Kの色空間に復号化し、記録媒体2上に記録する画像の各画素ごとの濃度データ(記録用の画像データ)に変換するようになっている。また、画像処理部21は、このようにして変換して形成した画像の各画素ごと濃度データに基づいて、各記録ヘッド7の各ノズルから吐出すべきインク量を決定し、制御部20やヘッド駆動部23に送るようになっている。
なお、ホストコンピュータH等の外部装置は、記録用の画像データをインクジェット記録装置1に送るほか、インクジェット記録装置1の全体の動作制御を行うための入力を行うようになっている。また、ホストコンピュータH等の外部装置において、記録ヘッド7を駆動する駆動周波数の設定のための入力等、インクジェット記録装置1に関する各種設定を行うことが可能となっていてもよい。
制御部20は、ヘッド駆動部23を制御して記録ヘッド7の各ノズルにどのように記録データを割り当てるかを制御する。これにより、各記録ヘッド7のノズルから適切な吐出量のインクが吐出され、記録媒体2上に所定の画像を記録されるようになっている。
また、制御部20は、キャリッジ駆動機構24を制御してキャリッジ5を主走査方向Xに往復走査させるとともに、キャリッジ5の動作に合わせて記録媒体2を副走査方向Yに搬送させるように、記録媒体搬送機構25の動作を制御するようになっている。
さらに、制御部20は、紫外線光源9を制御して記録媒体2上に吐出されたインクに対して紫外線を照射するようになっている。
本実施形態においては、制御部20は、紫外線光源9を構成するLED13に出力する電流の電流値を適宜変更することによりLED13の出力強度(紫外線光源9から照射される紫外線の強度)を変更することが可能となっている。
このように、LED13の出力強度(紫外線光源9から照射される紫外線の強度)を変更することによって、画像の光沢度を変更することができ、制御部20は、光沢度可変手段として機能する。
ここで光沢度とは、光の反射による物体表面の輝きをいい、ある角度で入射した光が反射面に対して正反射した光の量を割合(%)で表したものである。JIS規格では、屈折率1.567であるガラス表面において60度の入射角で光を照射した場合の反射率10%を光沢度の基準(光沢度100%)としている。
光沢度は、例えば光沢度計によって測定される。光沢度計の構成は特に限定されないが、例えば、対象物に対して赤外線等の可視光を照射するLED等の光源と、この光源から照射され、対象物の表面で反射した光を検出するフォトダイオード等の検出器とを備え、光源からの光を所定の入射角で入射させたときの対象物表面での光の反射率を測定するものである。
図4は、LED13に出力する電流の電流値を順次変更した場合における各色インクによって記録された画像の光沢度の変化を示したグラフである。
図4に示すように、ある電流値をLED13に出力する電流の基準電流値としたとき、電流値を基準電流値の1.5倍に上げると、各色インクによって記録された画像の光沢度は、基準電流値における光沢度と比較して一様に上がる。さらに、電流値を基準電流値の2倍に上げると、マゼンタ(M)ではあまり変化が見られなかったものの、その他の各色インクによって記録された画像の光沢度は、電流値が基準電流値の1.5倍である場合における光沢度と比較して一様に上がる。このように、LED13に出力する電流の電流値を上げて紫外線強度を上げると、光沢度もそれに伴って上がることがわかる。
また、制御部20は、画像を記録する本記録前に、図5に示すような、紫外線光源9から照射される紫外線の強度が異なる複数のパッチ18を含んで構成される1つのテストパターン画像17を一枚の記録媒体2上に形成するように紫外線光源9から照射される紫外線の強度を制御するようになっている。具体的には、テストパターン画像17の記録を行う際に、記録の途中で、適宜制御部20が紫外線光源9を構成するLED13に出力する電流の電流値を適宜変更することにより、紫外線光源9から照射される紫外線の強度を順次変更する。
図5は、主走査方向Xの左側(図5において左側)から右側(図5において右側)に行くに従って順次紫外線の強度が強くなるように、5段階の紫外線の強度に対応するパッチ18の列を記録したテストパターン画像17の例を示している。なお、各パッチ18は、記録ヘッド7から吐出されるインクの液滴量としてはすべて同じとなっている。
図5において縦方向の「C」「M」「Y」「K」は、それぞれ記録ヘッド7の吐出するインクである「シアン」「マゼンタ」「イエロー」「ブラック」を表しており、図5において横方向の5A(ampere)、10A、20A…は、LED13に出力される電流の電流値を表している。LED13に出力される電流の電流値が高くなるほど紫外線光源9から照射される紫外線の強度は強くなる。
なお、ここでは4次色(CMYK)のテストパターン画像17を形成する場合を例としているが、単色(例えばブラック(K)のみ)や、2次色(ブルー、レッド、グリーン)、3次色(CMY)のテストパターン画像17を形成するようにしてもよい。
この場合、制御部20は、まず主走査方向Xの一番左側で記録を行う際には、LED13に出力する電流の電流値を5Aに設定し、各記録ヘッド7から吐出させる。そして記録媒体2上に着弾したインクに対して紫外線光源9から紫外線を照射させる。各色インクに対応した一列分のパッチ18が完成すると、制御部20は、LED13に出力する電流の電流値を10Aに設定し、同様に記録動作を行う。以下も同様に、主走査方向Xの左側から右側に移動するに伴ってLED13に出力する電流の電流値を順次上げながら、各色インクに対応したパッチ18の列を記録していき、これにより、照射される紫外線の強度の異なるパッチ18を記録したテストパターン画像17を完成させる。なお、本実施形態では、5段階の紫外線の強度に対応するパッチ18を記録する例を示したが、テストパターン画像はこれに限定されない。紫外線の強度の段階をさらに多くしてもよいし、逆に2段階、3段階等としてもよい。
次に、本実施形態における作用について説明する。
ホストコンピュータHや図示しない外部装置からインタフェース(I/F)22を介して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画像処理部21で復号化処理等の所定の処理が行われ、画像処理部21に備えられた図示しない記憶部(メモリ)等に記憶される。そして、画像記録に必要なデータが全て揃うと、制御部20は記録動作に移行するように装置各部の制御を行う。すなわち、制御部20が記録媒体搬送機構25を制御することにより記録媒体2が順次副走査方向Yの上流側から下流側に搬送される。また、制御部20がキャリッジ駆動機構24を制御することによりキャリッジ5に搭載された記録ヘッド7を記録媒体2の上を主走査方向Xに沿って走査させるとともに、制御部20はヘッド駆動部23を制御することにより各記録ヘッド7を動作させ、主走査方向Xの往路及び復路において所定の吐出量のインクを所定の画素に吐出させる。また、制御部20は紫外線光源9を制御して記録媒体2上に吐出されたインクに紫外線を照射させる。
本実施形態においては、前述のように、画像を記録する本記録前に、紫外線光源9から照射される紫外線の強度が異なる複数のパッチ18を含んで構成されるテストパターン画像17(図5参照)を一枚の記録媒体上に形成する。具体的には、テストパターン画像17を記録する際に、制御部20がLED13に出力する電流の電流値を順次変更することにより、照射される紫外線の強度の異なるパッチ18の列を順次形成していく。これにより、光沢度の異なるものを含む複数のパッチ18からなるテストパターン画像17が完成する。
テストパターン画像17の記録が終了すると、ユーザは、図示しない光沢度計によりテストパターン画像17を構成する各パッチ18の光沢度を測定する。
そして、ユーザは、光沢度計によって測定した結果に基づいて、記録媒体2等の種類等に応じた最適な光沢度の得られる電流値を決定し、インクジェット記録装置1の図示しない入力部等を操作することによって、決定した電流値を本記録においてLED13に出力する電流の電流値として入力・設定する。なお、この入力を行う入力部は、インクジェット記録装置1の側に設けられていてもよいし、ホストコンピュータH等、外部装置に設けられていてもよい。ユーザの入力・設定により、本記録時において紫外線光源9から照射される紫外線の強度が設定され、制御部20は、この設定に応じて紫外線光源9を制御する。これにより、記録媒体2上に着弾したインクに対して、設定に応じた強度の紫外線が照射され、所望の光沢度の画像が形成される。
なお、テストパターン画像17について、光沢度に代えて、又は光沢度と併せて、濃度差についても測定し、画像の濃度に応じて、記録媒体2等の種類等に応じた最適な電流値を決定するようにしてもよい。
図6は、ある電流値をLED13に出力する電流の基準電流値としたときの画像の濃度を0.00とした場合において、LED13に出力する電流の電流値を順次変更した場合における各色インクによって記録された画像の濃度の変化を、基準電流値のときの濃度との比較(濃度差)で示したグラフである。
図6に示すように、電流値を基準電流値の1.5倍に上げると、イエロー(Y)では若干濃度が下がる傾向が見られたが、その他の各色インクによって記録された画像の濃度は、基準電流値における濃度と比較して一様に高くなる。さらに、電流値を基準電流値の2倍に上げると、イエロー(Y)及びシアン(C)では若干濃度が下がる傾向が見られたが、画像全体の濃度に大きく影響を与えるブラック(K)及びマゼンタ(M)によって記録された画像の濃度は、電流値が基準電流値の1.5倍である場合における濃度と比較して高くなる。このように、LED13に出力する電流の電流値を上げて紫外線強度を上げると、濃度もそれに伴って高くなることがわかる。
このように、LED13に出力する電流の電流値を順次変更しながら画像記録を行うことにより、濃度の異なる複数のパッチを含んだテストパターン画像17を形成することができるので、ユーザは各パッチの濃度を測定して、所望の濃度に対応する電流値を決定し、入力・設定することにより、本記録において所望の濃度の画像を得ることができる。
以上のように、本実施形態によれば、LED13に出力する電流の電流値を記録の途中で順次変更しながら画像記録を行うことにより、紫外線光源9から照射される紫外線の強度の異なる複数のパッチ18を含んで構成されるテストパターン画像17を一枚の記録媒体2上に形成することができるので、本記録を行う前に1回だけテストパターン画像17の記録を行うことにより、所望の光沢度や濃度を得るのに適した紫外線の強度、すなわち、所望の光沢度・濃度を得るためにLED13に出力すべき電流の電流値を知ることができる。このため、紫外線の強度の異なるテストパターン画像17を複数枚記録する必要がなく、インクや記録媒体2の無駄を省くことができるとともに、本記録前において紫外線の強度等の調整・設定にかかる時間を短縮できる。
なお、本実施形態においては、紫外線光源9から照射される紫外線の強度の異なる複数のパッチ18を含んで構成されるテストパターン画像17を記録した後、ユーザがテストパターン画像17中の各パッチ18の光沢度や濃度を測定し、所望の光沢度や濃度を得ることのできる紫外線の強度、すなわち、所望の光沢度や濃度を得るためにLED13に出力すべき電流の電流値を決定して、インクジェット記録装置1に対して入力・設定するように構成したが、紫外線の強度やこれを得るために必要なLED13に出力すべき電流の電流値の設定の仕方はこれに限定されない。
例えば、インクジェット記録装置1に、画像の光沢度や濃度を測定するセンサ等を設けて、テストパターン画像17を構成する各パッチ18の光沢度や濃度を自動的に測定してもよい。そして、この場合には、予め記録媒体2の種類に応じた最適な光沢度や濃度と、当該光沢度や濃度を得るための紫外線の強度やLED13に出力すべき電流の電流値とを対応付けたテーブル等を記憶させておき、制御部20は、センサ等による測定結果に基づいて、本記録に使用する記録媒体2において最適な画像の光沢度や濃度を得るための紫外線の強度やLED13に出力すべき電流の電流値を設定するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、図1に示したように紫外線光源9をブラック(K)の記録ヘッド7とキャリッジ5の内壁との間、及びイエロー(Y)記録ヘッド7とキャリッジ5の内壁との間に設ける場合について説明したが、記録ヘッド7が主走査方向Xの一方向の走査の際にだけインクを吐出する場合等には、紫外線光源9を記録ヘッド7の群の主走査方向Xの下流側(記録時における記録ヘッド7の走査方向の下流側)のみに設けることも可能である。
また、本実施形態においては、主走査方向Xの左側から右側に行くに従って順次紫外線の強度が強くなるように、照射される紫外線の強度の異なる複数のパッチ18の列を記録したテストパターン画像17の例(図5参照)を示したが、インクジェット記録装置1によって形成されるテストパターン画像17の形式はこれに限定されない。例えば、主走査方向Xの右側から左側に行くに従って順次紫外線の強度が強くなるように、テストパターン画像を形成してもよい。
また、例えば、図7に示すように、副走査方向Yの上流側から下流側に行くに従って順次紫外線の強度が強くなるように、照射される紫外線の強度の異なるパッチ18の列を記録したテストパターン画像17を形成するようにしてもよい。この場合、例えば5段階の紫外線の強度に対応するパッチ18の列を形成するには、紫外線光源9を構成するLED13を5つのブロックに分けて、副走査方向Yの上流側から下流側に行くに従って順次紫外線の強度が強くなるように、副走査方向Yの最上流に位置するブロックを構成するLED13には5A、次のブロックを構成するLED13には10A…というように順次LED13に出力する電流の電流値を変化させていき、副走査方向Yの最下流に位置するブロックを構成するLED13には最も高い40Aの電流を出力するようにする。
また、本実施形態では、紫外線光源9がLED13によって構成されている場合を例として説明したが、紫外線光源9は、LED13と同様に、瞬時に点灯し或いは照射する光(紫外線)の強度を瞬時に変化させることができるという特性を有するものであればよく、LED13に限定されない。例えば、紫外線光源9を、上記のような特性を有する半導体レーザ(Laser Diode:LD)等で構成することも可能である。
また、本発明に係るインクジェット記録装置1としては、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式のいずれの記録ヘッド5を用いるものでも構わない。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、いずれの吐出方式の記録ヘッドを用いるものでも構わない。
また、本実施形態では、活性エネルギー線としての紫外線を照射することにより硬化する紫外線硬化型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、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活性エネルギー線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、紫外線以外の活性エネルギー線で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の活性エネルギー線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、紫外線以外の活性エネルギー線で硬化する光硬化型のインクを用いる場合は、紫外線光源に代えて、その活性エネルギー線を照射する光源を適用する。
その他、本発明が上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
[第2の実施形態]
次に、図8及び図9を参照しつつ、本発明に係るインクジェット記録装置の第2の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態は、ラインプリント方式によるインクジェット記録装置である点のみが第1の実施形態と異なるものであるため、以下においては、特に第1の実施形態と異なる点について説明する。
本実施形態において、インクジェット記録装置30は、ラインプリント方式にて画像の記録を行うものであり、図8に示すように、記録媒体2の幅方向(記録時の搬送方向Aと直交する方向)にわたって配置される支持部材31を備えている。支持部材31上には、本実施形態におけるインクジェット記録装置30で使用される各色(ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y))の色インクに対応した4つの記録ヘッド32が、記録時の搬送方向Aと直交する方向(記録媒体2の幅方向)に延在して互いにほぼ平行となるように並んで搭載されている。また、各記録ヘッド32よりも搬送方向Aの下流側には、記録ヘッド32から吐出され記録媒体2上に着弾したインクに活性エネルギー線としての紫外線を照射する光源としての紫外線光源33が配設されている。
本実施形態において、紫外線光源33は、図示しない複数のLEDによって構成されており、第1の実施形態と同様に、LEDに出力する電流の電流値を変化させることにより、照射する紫外線の強度を瞬時に変更できるように構成されている。なお、紫外線の強度は、紫外線光源33全体で変更可能となっていてもよいし、個々のLEDごとに又はLEDをいくつかのブロックに分けて制御する場合には各ブロックごとに、変更可能となっていてもよい。
また、インクジェット記録装置30は、第1の実施形態と同様の制御部(図示せず)を備えている。
制御部は、後述するテストパターン画像17の形成の際に、紫外線光源33を構成するLEDをa〜eのブロックに分割し(図8参照)、各ブロックa〜eごとにLEDに出力する電流の電流値を変化させることにより、紫外線光源33から照射される紫外線の強度等を制御可能となっている。
本実施形態においては、画像を記録する本記録前に、照射される紫外線の強度の異なる複数のパッチ18の列からなるテストパターン画像17を一枚の記録媒体2上に形成するようになっている。
図9は、本実施形態で作成されるテストパターン画像17の一例を示したものである。図9に示すように、本実施形態におけるテストパターン画像17は、記録媒体2の幅方向の左側(図9において左側)から右側(図9において右側)に行くに従って順次紫外線の強度が強くなるように、照射される紫外線の強度に応じて5列のパッチ18が記録されたものである。
制御部は、テストパターン画像17の記録を行う際に、記録媒体2の幅方向の左側端部に位置するブロックaを構成するLEDには5A、これに隣接するブロックbを構成するLEDには10A…というように順次LEDに出力する電流の電流値を変化させていき、記録媒体2の幅方向の右側端部に位置するブロックeを構成するLEDには最も高い40Aの電流を出力するように、それぞれのブロックa〜eを構成するLEDに出力する電流の電流値を設定することにより、紫外線光源9から照射される紫外線の強度を各ブロックa〜eごとに制御する。
なお、その他の構成は、第1の実施形態に示したものとほぼ同様であるため、同一箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。
次に、本実施形態における作用について説明する。
本実施形態においては、前述のように、画像を記録する本記録前に、紫外線光源33から照射される紫外線の強度が異なる複数のパッチ18を含んで構成されるテストパターン画像17(図9参照)を一枚の記録媒体上に形成する。具体的には、テストパターン画像17を記録する際に、制御部が紫外線光源33を構成するLEDを5つのブロックに分割して、各ブロックa〜eごとにLEDに出力する電流の電流値を変えることにより、照射される紫外線の強度の異なるパッチ18の列を順次形成していく。これにより、光沢度の異なる複数のパッチを含んだテストパターン画像17を形成することができる。
テストパターン画像17の記録が終了すると、ユーザは、図示しない光沢度計によりテストパターン画像17を構成する各パッチ18の光沢度を測定し、この測定結果に基づいて、記録媒体2等の種類等に応じた最適な光沢度の得られる電流値を決定し、本記録においてLEDに出力する電流の電流値として入力・設定する。制御部は、この設定に応じて紫外線光源33を制御する。これにより、記録媒体2上に着弾したインクに対して、設定に応じた強度の紫外線が照射され、所望の光沢度の画像が形成される。
なお、テストパターン画像17について、光沢度に代わって、又は光沢度と併せて、濃度差についても測定し、画像の濃度に応じて、記録媒体2等の種類等に応じた最適な電流値を決定するようにしてもよいことは、第1の実施形態と同様である。
以上のように、本実施形態によれば、紫外線光源33を構成するLEDを複数のブロックa〜eに分け、各ブロックごとにLEDに出力する電流の電流値を変えて画像記録を行うことにより、紫外線光源33から照射される紫外線の強度の異なる複数のパッチ18を含んで構成されるテストパターン画像17を一枚の記録媒体2上に形成することができるので、本記録を行う前に1回テストパターン画像17の記録を行うことにより、所望の光沢度や濃度を得るのに適した紫外線の強度、すなわち、所望の光沢度・濃度を得るためにLEDに出力すべき電流の電流値を知ることができる。このため、紫外線の強度の異なるテストパターン画像17を複数枚記録する必要がなく、インクや記録媒体2の無駄を省くことができるとともに、本記録前において紫外線の強度等の調整・設定にかかる時間を短縮できる。
なお、本実施形態においては、各記録ヘッド32の、搬送方向Aの下流側に、それぞれ紫外線光源33を設ける構成としたが、紫外線光源33の数及び配置は、ここに例示したものに限定されない。例えば、紫外線光源33を4つの記録ヘッド32のうち、搬送方向Aの最下流に位置するイエロー(Y)の記録ヘッド32の下流側のみに設けるようにしてよい。
その他、本発明が上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは第1の実施形態と同様である。
[第3の実施形態]
次に、図10から図12を参照しつつ、本発明に係るインクジェット記録装置の第3の実施形態について説明する。なお、第3の実施形態は、光沢度可変手段の構成のみが第1の実施形態と異なるものであるため、以下においては、特に第1の実施形態と異なる点について説明する。
図10は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の側面図であり、図11は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
本実施形態において、インクジェット記録装置40は、第1の実施形態と同様、シリアルプリント方式で記録を行うインクジェット記録装置である。
インクジェット記録装置40には、第1の実施形態と同様、記録媒体2を非記録面(裏面)側から支持するプラテン3が設けられている。
プラテン3の下方には、記録媒体2を加熱する加熱手段としてのヒータ41が、プラテン3の記録媒体2を支持する面とは反対の面に接するように設けられている。ヒータ41は、例えばシート状に形成されたヒートプレート等であり、記録媒体2を均一に加熱できるように記録媒体2の幅方向に延在し記録媒体2の幅寸法とほぼ等しい長さ寸法を有することが好ましい。ヒータ41は、後述するように、制御部20による制御により記録媒体を加熱する温度を変更可能となっている。
プラテン3の上方には、記録媒体2の幅方向に延在する図示しないガイドレールに支持されたキャリッジ5が設けられており、キャリッジ5には、記録ヘッド7(図11参照)及び活性エネルギー線としての紫外線を照射する紫外線光源9(図11参照)が搭載されている。
キャリッジ5の、記録媒体2と対向する面には、記録媒体2の温度を検出する温度センサ42が設けられている。
図11に示すように、インクジェット記録装置40は、第1の実施形態と同様の制御部20を備えている。
制御部20には、温度センサ42から検出結果が送られるようになっており、制御部20は、この検出結果に応じてヒータ41のON/OFF等を切り替えることにより、記録媒体2の温度が所定の設定温度となるように制御するようになっている。
一般に、記録媒体の温度が高いほどインクの硬化速度が速くなる傾向がある。特に、本実施形態で使用する、活性エネルギー線である紫外線の照射により硬化するインクの場合、種々の環境条件によってインク硬化の度合いが変化するという性質がある。特にカチオン重合系の紫外線硬化型インクの場合には、重合反応の性質上温度や湿度によってインクの硬化反応が影響を受けやすく、高温、低湿の環境下では紫外線硬化反応が活性化して、より硬化速度が速くなるとの特性がある。
ここで、図12を参照しつつ、記録媒体の温度と、光沢度との関係について説明する。
図12に示すように、記録媒体2の温度が30℃の場合には、光沢度は30%程度に留まるが、記録媒体2の温度が40℃の場合には、光沢度は50%となり、45℃では光沢度は60%近くまで高くなる。
本実施形態において、制御部20は、所望の光沢度の画像を得ることのできる温度となるように適宜ヒータ41のON/OFF等を切り替える制御を行うものであり、光沢度変更手段として機能する。
また、本実施形態においては、第1の実施形態及び第2の実施形態と同様に、本記録前に、テストパターン画像の記録を行うようになっている。
その際、例えば、主走査方向Xの左側から右側に行くに従って順次光沢度が高くなるように、5段階の光沢度に対応するパッチの列を記録したテストパターン画像を形成する場合には、制御部20は、光沢度に対応する各パッチの列に対応して、ヒータ41を5つのブロックに分け、主走査方向Xの左側から右側に行くに従って記録媒体2の温度が高くなるようにヒータ41による加熱の温度をブロックごとに変えるように制御を行う。なお、各ブロックにおける記録媒体2の温度が適切な温度となっているか否かについては、温度センサ42からの情報に基づいて判断し、適切な温度になっていると判断すると画像記録を開始させるようになっている。
また、例えば、副走査方向Yの上流側から下流側に行くに従って順次光沢度が高くなるように、5段階の光沢度に対応するパッチの列を記録したテストパターン画像を形成する場合には、制御部20は、まず、記録媒体2を最も高い光沢度となる温度(例えば45℃)まで加熱して1列目のパッチを形成し、次に記録媒体2を搬送して記録媒体2の温度が2段階目の光沢度を得るのに適した温度(例えば40℃)になるようにヒータ41を制御して、2列目のパッチを形成する。同様にして、ヒータ41による記録媒体2の加熱温度を制御しながら5段階の光沢度に対応するパッチの列を形成する。
なお、その他の構成は、第1の実施形態に示したものとほぼ同様であるため、同一箇所には同一の符号を付して、その説明を省略する。
次に、本実施形態における作用について説明する。
本実施形態においては、前述のように、画像を記録する本記録前に、記録媒体2の温度の違いにより画像の光沢度が異なる複数のパッチを含んで構成されるテストパターン画像を一枚の記録媒体上に形成する。具体的には、テストパターン画像を記録する際に、例えば、制御部20がヒータ41を5つのブロックに分割して、各ブロックごとにヒータの加熱温度等を切り替える。これにより、各パッチの列に対応してそれぞれ温度が異なるように加熱された記録媒体2の上にパッチの列が順次形成され、光沢度の異なる複数のパッチを含んだテストパターン画像17を形成することができる。
テストパターン画像の記録が終了すると、ユーザは、図示しない光沢度計によりテストパターン画像を構成する各パッチの光沢度を測定し、この測定結果に基づいて、記録媒体2等の種類等に応じた最適な光沢度の得られる記録媒体2の温度を決定し、本記録における記録媒体2の温度条件として入力・設定する。制御部20は、この設定に応じてヒータ41の加熱温度やヒータ41のON/OFFを制御する。これにより、記録媒体2が適切な温度に加熱され、所望の光沢度の画像が形成される。
なお、テストパターン画像について、光沢度に代えて、又は光沢度と併せて、濃度差についても測定し、画像の濃度に応じて、記録媒体2等の種類等に応じた加熱温度を決定するようにしてもよいことは、第1の実施形態及び第2の実施形態と同様である。
以上のように、本実施形態によれば、記録媒体2の温度を変えて画像記録を行うことにより、画像の光沢度の異なる複数のパッチを含んで構成されるテストパターン画像を一枚の記録媒体2上に形成することができるので、本記録を行う前に1回テストパターン画像の記録を行うことにより、所望の光沢度や濃度を得るのに適した温度条件を知ることができる。このため、記録媒体2の温度条件の異なるテストパターン画像を複数枚記録する必要がなく、インクや記録媒体2の無駄を省くことができるとともに、本記録前においてヒータ41の調整・設定にかかる時間を短縮できる。
なお、本実施形態においては、ヒータ41としてヒートプレート等を用いる場合について説明したが、ヒータは記録媒体2の温度を調整できるものであればよく、これに限定されない。例えば、ヒータを記録媒体2の記録面側に設けて、記録媒体2を記録面側から一定の距離をおいて加熱するようにしてもよい。この場合には、例えばコイルヒータ、ハロゲンヒータ等、対象物に接触することなく加熱可能な輻射型のヒータを用いることができる。記録媒体2を加熱する機構として輻射型のヒータを用いた場合には、加熱対象物である記録媒体2に直接接触することなく加熱を行うことができるので、記録媒体2の表面を傷つけたり搬送を阻害したりすることなく記録媒体2の記録面を加熱することが可能である。また、記録媒体2を記録面側から加熱できるので、記録媒体2が厚みのあるものである場合等にも効果的に加熱することができる。さらに、ヒータを記録媒体2の記録面側及び非記録面側の両方にそれぞれ設けるようにしてもよい。
また、本実施形態は、光を照射することなく硬化するインクを用いて記録を行う場合にも適用可能である。この場合には、キャリッジ5に紫外線光源を設ける必要がない。
その他、本発明が上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは第1の実施形態及び第2の実施形態と同様である。
[第4の実施形態]
次に、図13を参照しつつ、本発明に係るインクジェット記録装置の第4の実施形態について説明する。なお、第4の実施形態は、光沢度可変手段の構成のみが第1の実施形態等と異なるものであるため、以下においては、特に第1の実施形態等と異なる点について説明する。
図13は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の上面図である。
本実施形態において、インクジェット記録装置50は、第1の実施形態と同様、シリアルプリント方式で記録を行うインクジェット記録装置である。
インクジェット記録装置50には、第1の実施形態等と同様、キャリッジ5が設けられており、本実施形態におけるインクジェット記録装置50は、キャリッジ5が主走査方向Xの左側から右側に移動する際にのみ画像記録を行うようになっている。
キャリッジ5には、本実施形態における画像記録装置100で使用される各色(ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y))に対応した色材を含有する色インクによる記録を行う4つの基本色用の記録ヘッド7が一群として搭載されている。
また、キャリッジ5の上であって、一群として設けられた基本色用の記録ヘッド7よりも主走査方向Xの記録時の移動方向における上流側(図13における左側)には、色材を含有せず記録媒体2の色相を変化させない透明インク(CL)を吐出させる透明インク用の記録ヘッド51が配設されている。なお、透明インク用の記録ヘッド51の数は一つに限定されず、複数設けられていてもよい。
また、透明インク用の記録ヘッド51と基本色用の記録ヘッド7との間、及び透明インク用の記録ヘッド51とキャリッジ5の側壁との間には、活性エネルギー線としての紫外線を照射する紫外線光源9がそれぞれ配設されている。なお、紫外線光源9を設ける位置や数が特に限定されない点は第1の実施形態等と同様である。
さらに、インクジェット記録装置50は、第1の実施形態等と同様の制御部を備えている。
本実施形態において、制御部は、透明インク用の記録ヘッド51から吐出させる透明インクのインク量を制御することによって、画像の光沢度を変化させる光沢度可変手段として機能する。基本色用の記録ヘッド7から吐出された色インクの上に、透明インクが多く吐出されるほど画像の光沢度は高くなる。このため、透明インクのインク量を変えることにより、画像の光沢度を変化させることができる。
また、本実施形態においては、第1の実施形態から第3の実施形態と同様に、本記録前に、テストパターン画像の記録を行うようになっている。
その際、例えば、主走査方向Xの左側から右側に行くに従って順次光沢度が高くなるように、5段階の光沢度に対応するパッチの列を記録したテストパターン画像を形成する場合には、制御部は、主走査方向Xの左端のパッチの列を記録する際には、透明インク用の記録ヘッド51から吐出させる透明インクのインク量を少なくするように制御し、主走査方向Xの右側に行くに従って順次透明インクのインク量を多くしていき、主走査方向Xの右端のパッチの列を記録する際には、吐出させる透明インクのインク量が最も多くなるように制御する。
また、例えば、副走査方向Yの上流側から下流側に行くに従って順次光沢度が高くなるように、5段階の光沢度に対応するパッチの列を記録したテストパターン画像を形成する場合には、制御部は、透明インク用の記録ヘッド51のノズル(図示せず)を副走査方向Yにおいて5つのブロックに分け、テストパターン画像の記録を行う際に、例えば、副走査方向Yの最上流に位置するブロックを構成するノズルからは少量のインクを吐出させ、副走査方向Yの下流側に位置するブロックを構成するノズルほど吐出させるインク量を多くしていき、最下流に位置するブロックを構成するノズルからは最も多くの量のインクを吐出させるように、透明インク用の記録ヘッド51から吐出させる透明インクのインク量を各ブロックごとに制御するようになっている。
なお、その他の構成は、第1の実施形態に示したものとほぼ同様であるため、同一箇所には同一の符号を付して、その説明を省略する。
次に、本実施形態における作用について説明する。
本実施形態においては、前述のように、画像を記録する本記録前に、透明インクのインク量の違いにより画像の光沢度が異なる複数のパッチを含んで構成されるテストパターン画像を一枚の記録媒体上に形成する。具体的には、テストパターン画像を記録する際に、例えば、制御部が透明インク用の記録ヘッド51を5つのブロックに分割して、各ブロックごとにノズルから吐出させるインク量を切り替える。これにより、各パッチの列に対応してそれぞれ透明インクのインク量が異なるパッチの列が順次形成され、光沢度の異なる複数のパッチを含んだテストパターン画像を形成することができる。
テストパターン画像の記録が終了すると、ユーザは、図示しない光沢度計によりテストパターン画像を構成する各パッチの光沢度を測定し、この測定結果に基づいて、記録媒体2等の種類等に応じた最適な光沢度の得られる透明インクの吐出量を決定し、本記録における記録条件として入力・設定する。制御部は、この設定に応じて透明インク用の記録ヘッド51から吐出させる透明インクのインク量を制御する。これにより、所望の光沢度の画像が形成される。
なお、テストパターン画像について、光沢度に代えて、又は光沢度と併せて、濃度差についても測定し、画像の濃度に応じて、記録媒体2等の種類等に応じた透明インクのインク量を決定するようにしてもよいことは、第1の実施形態から第3の実施形態と同様である。
以上のように、本実施形態によれば、透明インク用の記録ヘッド51から吐出させる透明インクのインク量を変えて画像記録を行うことにより、画像の光沢度の異なる複数のパッチを含んで構成されるテストパターン画像を一枚の記録媒体2上に形成することができるので、本記録を行う前に1回テストパターン画像の記録を行うことにより、所望の光沢度や濃度を得るのに適した透明インクのインク量を知ることができる。このため、テストパターン画像を複数枚記録する必要がなく、インクや記録媒体2の無駄を省くことができ、速やかに所望の光沢度の画像を形成することができる。
なお、本実施形態は、キャリッジ5が主走査方向Xの左側から右側に移動する際にのみ画像記録を行う片方向印字の場合を例として説明したが、双方向に移動しながら記録を行う双方向印字の場合にも本実施形態の手法を適用できる。この場合には、透明インク用の記録ヘッドを、一群として設けられた基本色用の記録ヘッドの両側に配置し、各透明インク用の記録ヘッドと基本色用の記録ヘッドとの間、及び各透明インク用の記録ヘッドとキャリッジ5の側壁との間にそれぞれ紫外線光源9を配置するように構成する。
また、本実施形態においては、シリアルプリント方式のインクジェット記録装置50を例として説明したが、第2の実施形態で示したようなラインプリント方式のインクジェット記録装置でも本実施形態の手法を適用できる。
また、本実施形態は、光を照射することなく硬化するインクを用いて記録を行う場合にも適用可能である。この場合には、キャリッジ5に紫外線光源を設ける必要がない。
その他、本発明が上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは第1の実施形態から第3の実施形態と同様である。
本発明に係るインクジェット記録装置の第1の実施形態の要部構成を示した上面図である。 下方から見た紫外線光源の構成を示す斜視図である。 第1の実施形態に係るインクジェット記録装置における制御構成を示すブロック図である。 LEDに出力する電流の電流値と画像の光沢度との関係を示すグラフである。 第1の実施形態において形成されるテストパターン画像の一例を示す図である。 LEDに出力する電流の電流値と画像の濃度差との関係を示すグラフである。 第1の実施形態において形成されるテストパターン画像の一変形例を示す図である。 本発明に係るインクジェット記録装置の第2の実施形態の要部構成を示した上面図である。 第2の実施形態において形成されるテストパターン画像の一例を示す図である。 本発明に係るインクジェット記録装置の第3の実施形態の要部構成を示した上面図である。 第3の実施形態に係るインクジェット記録装置における制御構成を示すブロック図である。 記録媒体の温度と画像の光沢度との関係を示すグラフである。 本発明に係るインクジェット記録装置の第4の実施形態の要部構成を示した上面図である。
符号の説明
1 インクジェット記録装置
2 記録媒体
7 記録ヘッド
9 紫外線光源
13 LED
17 テストパターン画像
18 パッチ
20 制御部
A 搬送方向
X 主走査方向
Y 副走査方向

Claims (1)

  1. インクを記録媒体に吐出させる複数の記録ヘッドと、
    前記複数の記録ヘッドにより記録される画像の光沢度を変更可能な光沢度可変手段と、
    前記記録媒体を加熱する加熱手段と、を備え、
    前記光沢度可変手段は、画像を記録する本記録前に前記複数の記録ヘッドから吐出されるそれぞれの前記インク毎の複数のパッチから構成される1つのテストパターン画像を一枚の記録媒体上に形成する際、前記テストパターン画像中に、画像の光沢度の異なる前記インク毎の複数のパッチを含むように、前記加熱手段による加熱温度を変更することを特徴とするインクジェット記録装置。
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