(57)【要約】【課題】  平板状粒子を含む光輝性顔料液体を噴射する構成において、平板状の光沢材を平坦に整列させたのち固化させ、乱反射を防止して光沢度を上げる光沢物生成装置、および光沢物を生産する方法を提供する。【解決手段】  制御部は、第１の層形成部により記録紙６上にメタリックインクＤ１で光沢層４２を形成させた後、当該光沢層４２における溶媒４３が光沢材４１を残して減少した後、該光沢層４２上に第２の層形成部により透明性インクＤ２で固化膜層４４を形成させる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の光沢材を含む第１の液体で基材上に光沢層を形成する第１の層形成部と、
第２の液体で前記基材上に固化膜層を形成する第２の層形成部と、
前記第１の層形成部および前記第２の層形成部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１の層形成部により前記基材上に光沢層を形成させた後、当該光沢層における溶媒が光沢材を残して減少した後、該光沢層上に前記第２の層形成部により固化膜層を形成させることを特徴とする光沢物生成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の層形成部により前記基材上に光沢層を形成させた後、当該光沢層上に前記第２の層形成部により前記固化膜層を形成させる前に、該光沢層の溶媒が光沢材を残して減少して該光沢材が基材の表面に沿う状態となるように所定時間待機することを特徴とする請求項１に記載の光沢物生成装置。
【請求項３】
前記着弾対象上に形成された光沢層の溶媒の蒸発を促進させる蒸発促進部を備え、
前記制御部は、前記第１の層形成部により着弾対象表面に光沢層を形成させ、該光沢層の溶媒を前記蒸発促進部により蒸発させた後に、前記第２の層形成部により前記光沢層上に固化膜層を形成させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光沢物生成装置。
【請求項４】
前記第２の液体は、固化膜層となる樹脂を有機溶剤に溶解させてなることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の光沢物生成装置。
【請求項５】
前記第１の液体の溶媒は、蒸発し、又は、前記着弾対象に吸収されることで前記光沢材を残して減少することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の光沢物生成装置。
【請求項６】
平板状の光沢材を含む第１の液体で基材上に光沢層を形成する第１のステップと、
前記光沢層における溶媒が光沢材を残して減少した後に、前記光沢層上に第２の液体で固化膜層を形成する第２のステップと、
を経ることを特徴とする光沢物を生産する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光沢物生成装置、および光沢物を生産する方法に関し、特に、光輝性の平板状の光沢材を含む液体の光沢度を高める光沢物生成装置、および光沢物を生産する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年ではインクジェット技術の応用として、光輝性顔料を含むインク、例えば、金属粒子（光輝性顔料の一種）を顔料として含むメタリックインクを噴射する用途が挙げられる。このようなメタリックインクを用いて金属的な光沢を得るためには、金属粒子の表面がなるべく平坦であることが望ましく、光輝性顔料として平板状(鱗片状)のものが用いられている。また、通常、メタリックインクには、顔料を定着させ耐擦性を向上させるために樹脂などの固形分が適量添加されている(例えば、特許文献１)。さらに、通常のインクを用いた印刷物の光沢度を上げるため、印刷面に透明インクを吐出し、表面を平坦にする方法がある(例えば、特許文献２)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１０７５号公報
【特許文献２】特開２００６−１５６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のメタリックインクでは、主溶剤と顔料と固形分として樹脂を含有しているため、メタリックインクを吐出した後に、乾燥させると樹脂の中にメタリック顔料がランダムな方向を向いて定着することになる。このためメタリック顔料で光が乱反射し、光沢度が低下する。また、樹脂の添加量を減らすと耐擦性が悪くなり、添加量を増やすと一層光が乱反射して光沢度が低下するという問題がある。また、印刷面に透明インクを吐出し、表面を平坦にする方法は、通常のカラーインクでは効果が期待できるが、メタリックインクの場合は、光沢度の低下はメタリック顔料の向きの不均一による乱反射が原因であるため、透明インクによる光沢度の改善は期待できないという問題がある。
【０００５】
なお、上記のような問題は、メタリックインクを噴射するインクジェット式記録ヘッドに限られず、平板状粒子が含まれる液体を用いる光沢物生成装置においても同様に生じる。
また、光沢物生成装置は、平板状の光沢材を含む液体を用いて光沢物を生成する装置である。この光沢物生成装置の代表的なものとして液体噴射装置があり、例えば、上述のインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズルからＹＭＣＫなどの各色のインクや平板状の光沢材を含む液体状のインクをインク滴として噴射させて記録を行うインクジェット式記録装置（プリンター）等の画像記録装置を挙げることができる。この他、液体噴射装置には、平板状の光沢材を含む液体を噴射して光沢物を生成する液体噴射装置が用いられている。また、光沢物生成装置には、この他、液体の噴射を行わない装置、具体的には、凸版式や凹版式などの印刷装置で平板状の光沢材を含む液体インクを用いて光沢物を生成する装置や刷毛で平板状の光沢材を含む液体を基材上に塗布する塗布装置なども含まれる。また、平板状粒子は顔料に限られない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光沢度を上げることが可能な光沢物生成装置、および光沢物を生産する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光沢物生成装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、平板状の光沢材を含む第１の液体で基材上に光沢層を形成する第１の層形成部と、
第２の液体で前記基材上に固化膜層を形成する第２の層形成部と、
前記第１の層形成部および前記第２の層形成部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１の層形成部により前記基材上に光沢層を形成させた後、当該光沢層における溶媒が光沢材を残して減少した後、該光沢層上に前記第２の層形成部により固化膜層を形成させることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、第１の層形成部により固形分を含まない溶媒に平板状の光沢材を含ませた第１の液体で基材上に重力などで光沢材を平坦に並べた光沢層を形成させる。この光沢層における溶媒が光沢材を残して減少した後、第２の層形成部により光沢層上に透明性の第２の液体で固化膜層を形成させる。このため、平板状の光沢材が光沢層を形成した当初に比べて平坦になり、乱反射を抑えて高い光沢度を得ることが可能となる。また、平坦な光沢層上に透明性の固化膜層を形成することで、光沢層を保護し、耐擦性を確保することができる。ここで、「減少」とは、溶媒が光沢層を形成した当初に比べて減少したことを意味し、溶媒がなくなるまで減少したことに限られない。
【０００９】
また、上記構成において、前記制御部は、前記第１の層形成部により前記基材上に光沢層を形成させた後、当該光沢層上に前記第２の層形成部により前記固化膜層を形成させる前に、該光沢層の溶媒が光沢材を残して減少して該光沢材が基材の表面に沿う状態となるように所定時間待機することが望ましい。
【００１０】
この構成によれば、光沢層の溶媒が減少するまで待機することで、光沢材が基材の表面に沿う状態に近づき、乱反射を抑えて光沢度を高めることができる。
【００１１】
また、上記構成において、前記着弾対象上に形成された光沢層の溶媒の蒸発を促進させる蒸発促進部を備え、
前記制御部は、前記第１の層形成部により着弾対象表面に光沢層を形成させ、該光沢層の溶媒を前記蒸発促進部により蒸発させた後に、前記第２の層形成部により前記光沢層上に固化膜層を形成させることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、光沢層の溶媒の蒸発が促進されるので、より短時間に光沢材を基材の表面に沿う状態にでき、この光沢層上に固化膜層を形成することで、より高速に光沢物を生成でき、生成効率を高めることができる。
【００１３】
また、上記構成において、前記第２の液体は、固化膜層となる樹脂を有機溶剤に溶解させてなることが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、有機溶媒に溶解させた第２の液体で固化膜層を形成することができ、効率的に光沢物を生成することができる。
【００１５】
また、上記構成において、前記第１の液体の溶媒は、蒸発し、又は、前記着弾対象に吸収されることで前記光沢材を残して減少することが望ましい。
【００１６】
この構成によれば、光沢層の溶媒が完全に乾燥した状態でなくても蒸発したり、基材に吸収させて減少させることで、光沢材が基材の表面に沿う状態が一層確実に得られ、乱反射を抑えて光沢度を高めることができる。
【００１７】
本発明の光沢物を生産する方法は、平板状の光沢材を含む第１の液体で基材上に光沢層を形成する第１のステップと、
前記光沢層における溶媒が光沢材を残して減少した後に、前記光沢層上に前記第２の液体で固化膜層を形成させる第２のステップと、
を経ることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、第１のステップにより固形分を含まない溶媒に平板状の光沢材を含ませた第１の液体で基材上に重力などで光沢材を平坦に並べた光沢層を形成させる。第２のステップにより、光沢層における溶媒が光沢材を残して減少した後、光沢層上に透明性の第２の液体で固化膜層を形成させる。また、固形分の無い溶媒で平板状の光沢材がランダムな方向を向くことなく平坦になり、乱反射を抑えて高い光沢度を得ることが可能となる。また、平坦な光沢層上に透明性の固化膜層を形成することで、光沢層を保護し、耐擦性を確保することができる。これにより、光沢度が高く、耐擦性に優れた光沢物を効率よく生成することが可能となる。
また、このほかに、光沢物生成装置を制御する制御回路、光沢物生成装置を制御する方法や光沢物生成装置を制御するプログラムとしても本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】プリンターの内部構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。
【図３】流路形成基板の構成を説明する要部平面図である。
【図４】ノズル列の配置を説明する模式図である。
【図５】プリンターの電気的な構成を説明するブロック図である。
【図６】プリンターの動作を説明するフローチャートである。
【図７】光沢物生成の工程を説明する工程図である。
【図８】従来の光沢物生成を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の光沢物生成装置として金属粒子などの平板状の光沢材を含むインクを噴射する液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド２を備えたプリンター１を例に挙げて光沢度の高い印刷物の生成装置について説明する。
【００２１】
図１はプリンター１の構成を示す斜視図である。このプリンター１は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド２が取り付けられると共に、液体供給源の一種であるインクカートリッジ３が着脱可能に取り付けられるキャリッジ４と、記録動作時の記録ヘッド２の下方に配設されたプラテン５と、キャリッジ４を記録紙６（本発明における基材の一種。また、記録媒体および着弾対象の一種）の紙幅方向、即ち、主走査方向に往復移動させるキャリッジ移動機構７と、主走査方向に直交する副走査方向に記録紙６を搬送する搬送機構８と、を備えている。
【００２２】
キャリッジ４は、主走査方向に架設されたガイドロッド９に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構７の作動により、ガイドロッド９に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ４の主走査方向の位置は、リニアエンコーダー１０によって検出され、その検出信号、即ち、エンコーダーパルス（位置情報の一種）がプリンターコントローラー５１（図５参照）に送信される。リニアエンコーダー１０は位置情報出力手段の一種であり、記録ヘッド２の走査位置に応じたエンコーダーパルスＥＰを、主走査方向における位置情報として出力する。このリニアエンコーダー１０は、フレーム２の背面の内壁に主走査方向に沿って張設されたリニアスケール１０ａと、キャリッジ３の背面に取り付けられた図示しない検出部とを備えている。リニアエンコーダー１０の検出方式としては光学式や磁気式などがあり、本実施形態では光学式が採用されている。リニアスケール１０ａは、帯状の樹脂フィルムから構成されている。本実施形態においては、リニアスケール１０ａの長手方向に沿って複数の図示しない縦スリット（帯幅方向に長尺なスリット）が形成されている。そして、検出部は、リニアスケール１０ａのスリットでの受光状態とスリット以外の部分での受光状態の差異に応じてエンコーダーパルスを出力するようになっている。
【００２３】
キャリッジ４の移動範囲内における記録領域よりも外側の端部領域には、キャリッジの走査の基点となるホームポジションが設定されている。本実施形態におけるホームポジションには、記録ヘッド２のノズル形成面（ノズルプレート２４：図２参照）を封止するキャッピング部材１１と、ノズル形成面を払拭するためのワイパー部材１２とが配置されている。そして、プリンター１は、このホームポジションから反対側の端部へ向けてキャリッジ４が移動する往動時と、反対側の端部からホームポジション側にキャリッジ４が戻る復動時との双方向で記録紙６上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録が可能に構成されている。
【００２４】
図２は、記録ヘッド２の構成を説明する要部断面図である。この記録ヘッド２は、ケース１５と、このケース１５内に収納される振動子ユニット１６と、ケース１５の底面（先端面）に接合される流路ユニット１７と、を備えている。上記のケース１５は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部には振動子ユニット１６を収納するための収納空部１８が形成されている。振動子ユニット１６は、圧力発生手段の一種として機能する圧電素子２０と、この圧電素子２０が接合される固定板２１と、圧電素子２０に駆動信号を供給するフレキシブルケーブル２２と、を備えている。また、流路ユニット１７は、流路形成基板２３の一方の面にノズルプレート２４が接合されると共に、流路形成基板２３の他方の面に振動板２５が接合されて構成されている。なお、本実施形態における圧電素子２０は、電界方向に直交する方向に変位する所謂縦振動モードの圧電素子であり、駆動信号が供給されると圧電体及び電極の積層方向とは直交する方向に変位（伸縮）する。
【００２５】
図３は、流路形成基板２３の要部平面図である。なお、同図では、ノズル３つ分の構成が図示されているが、他のノズル３０に対応するインク流路の構成も同様である。流路ユニット１７には、リザーバー２６（共通液室）と、インク供給路２７と、圧力室２８と、ノズル連通口２９と、ノズル３０とが設けられている。そして、インク供給路２７から圧力室２８及びノズル連通口２９を経てノズル３０に至る一連のインク流路（液体流路）が、各ノズル３０に対応して形成されている。
【００２６】
流路形成基板２３は、例えば、シリコン単結晶基板から成る板材である。この流路形成基板２３には、複数の圧力室２８が、隔壁３７を間に挟んでその幅方向（ノズル列方向）に並設されている。流路形成基板２３の圧力室２８の長手方向（ノズル列方向に直交する方向）における外側に外れた領域にはリザーバー２６が形成され、リザーバー２６と各圧力室２８とが、圧力室２８毎に設けられたインク供給路２７を介して連通されている。インク供給路２７の流路断面積（ノズル列方向の断面積）は、圧力室２８の断面積よりも小さくなっている。本実施形態においては、インク供給路２７のノズル列方向の幅が、圧力室２８の同方向の幅Ｗｃよりも狭く形成されている。そして、本実施形態においては、圧力室２８の幅Ｗｃは例えば６０μｍ以上に設定されている。ただし、ノズル３０の形成ピッチによっては、６０μｍ以下でも良い。インク供給路２７とは反対側となる圧力室２８の端部の底面には、流路形成基板２３の厚さ方向を貫通するノズル連通口２９が形成されている。このノズル連通口２９は、流路形成基板２３の一方の面に接合されるノズルプレート２４に形成されたノズル３０に１対１で連通する。本実施形態におけるノズル連通口２９の高さ（圧力室２８の底面からノズル３０までの距離）は、例えば５μｍ以上に設定されている。ただし、ノズル連通口２９の高さはこれに限られる物ではない。また、ノズル連通口２９を有さない構成、すなわち、圧力室２８とノズル３０とがノズル連通口２９を介すことなく直接連通する構成を採用することもできる。なお、流路形成基板２３におけるこれらの圧力室２８、インク供給路２７、および、ノズル連通口２９は、異方性エッチングにより形成されている。
【００２７】
上記ノズルプレート２４は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル３０が列状に穿設されたステンレス等の金属製の薄いプレートである。このノズルプレート２４には、ノズル３０を列設してノズル列（ノズル群）が複数設けられており、１つのノズル列は、例えば１８０個のノズル３０によって構成される。
【００２８】
上記振動板２５は、支持板３１の表面に弾性体膜３２を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板３１とし、この支持板３１の表面に樹脂フィルムを弾性体膜３２としてラミネートした複合板材を用いて振動板２５を作製している。この振動板２５には、圧力室２８の容積を変化させるダイヤフラム部３３が設けられている。また、この振動板２５には、リザーバー２６の一部を封止するコンプライアンス部３４が設けられている。
【００２９】
上記のダイヤフラム部３３は、エッチング加工等によって支持板３１を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部３３は、圧電素子２０の自由端部の先端面が接合される島部３５と、この島部３５を囲む薄肉弾性部とからなる。上記のコンプライアンス部３４は、リザーバー２６の開口面に対向する領域の支持板３１を、ダイヤフラム部３３と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、リザーバー２６に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。
【００３０】
そして、上記の島部３５には圧電素子２０の先端面が接合されているので、この圧電素子２０の自由端部を伸縮させることで圧力室２８の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力室２８内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド２は、この圧力変動を利用してノズル３０からインクを噴射させるようになっている。
【００３１】
上記プリンター１が噴射するインクとしては、平板状の光沢材４１を含む光沢層４２を形成する第１の液体であるメタリックインクＤ１と、第１の液体による光沢層４２を覆って透明性を有する固化膜層４４を形成する第２の液体である透明性インクＤ２と、他の例えば顔料インクが用いられる。このインクは、顔料濃度や保湿剤濃度等が画像印刷等の用途に適するように調整されている。そして、本実施形態では他の顔料インクとしてブラックインク（Ｋ）、シアンインク（Ｃ）、マゼンタインク（Ｍ）、イエローインク（Ｙ）の４色のインクが用いられる。
【００３２】
ここで、上記のメタリックインクＤ１は、光揮性顔料を含むインクであり、本発明における平板状の光沢材４１（図７参照。）の一種である光揮性顔料を含む液体の一種である。光輝性顔料としては、例えば、アルミニウム等の金属から成る金属顔料や、雲母の表面を金属酸化物でコーティングしたパール顔料などがある。そして、この光輝性顔料を構成する粒子は、扁平な平板状（鱗片状）を呈する。ここで、「平板状粒子」とは、略平坦な面（Ｘ−Ｙ平面）を有し、これらのＸ、Ｙそれぞれに対して、或いは、Ｘ−Ｙ平面の円相当径に対して、厚みＺが十分に小さい粒子を意味する。なお、「円相当径」は、光輝性顔料の平板状粒子の略平坦な面（Ｘ−Ｙ平面）の投影面積と等しい面積を持つ円の直径である。また、「略平坦な面」とは、当該平板状粒子の投影面積が最大となる面を意味する。そして、本実施形態における光輝性顔料は、金属蒸着膜を破砕して作製されている。光輝性顔料としては、例えば１辺が０．５ｍｍ〜５ｍｍ、厚さが２０〜２００ｎｍの大きさのアルミ平板が用いられる。そして、本実施例ではメタリックインクＤ１では光揮性顔料が水や有機溶剤などの揮発性液体４３に分散され、光揮性顔料以外は、樹脂などの固定分が残留しないインクとしてある。しかし、揮発性液体４３ではなく、基材である記録紙６に吸収されるインクであってもよいし、光揮性顔料以外にも樹脂などの固定分がわずかに残留するインクであってもよい。
【００３３】
さらに、上記の透明性インクＤ２は、メタリックインクＤ１による光沢層４２を覆って透明性を有する固化膜層４４（図７参照。固化膜ともいう。）を形成するインクである。本実施例では、樹脂等による固形分を水や有機溶剤などに溶解させた液体であり、乾燥等によって固形分が残留し固化膜４４を形成するものである。もちろん、固化膜４４を形成できるのであれば、空気との化学反応や紫外線照射などにより透明性インクＤ２全てが固化する液体で構成されているなど、これ以外の成分のインクであってもよい。メタリックインクＤ１の揮発性液体４３が揮発乾燥したり、基材である記録紙６に吸収されて厚みが減少した後、メタリックインクＤ１に重ねて透明性インクＤ２が噴射され、樹脂固形分により固化膜層４４を形成して印刷面の耐擦性を向上させる。透明性インクＤ２の樹脂としては、例えばポリアクリル酸、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリブタジエン、ポリアクリロニトリロ、ポリアクリル酸エステル、スチレン−アクリル酸共重合体、ポリスチレン、ポリエステル、ポロイミド、含珪酸ポリマーおよび含硫黄ポリマーからなる群から選ばれた１種以上を成分としたものを挙げることができる。
【００３４】
次に、各インクのノズル列への割り当てについて説明する。
図４は、ノズルプレート２４の構成の一例を説明する平面図である。同図において左右方向が主走査方向であって、右側がホームポジション側（ＨＰ）、左側が記録領域側（ＲＰ）である。また、同図における上下方向が副走査方向（記録紙６の搬送方向）であって、下側が上流側（ＵＲ）、上側が下流側（ＬＲ）である。上記のノズルプレート２４は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル３０が形成された金属等から成る薄手のプレートである。本実施形態におけるノズルプレート２４は、ノズル３０が副走査方向に相当する方向に複数列設されてノズル列３８が構成され、このノズル列３８が主走査方向に対応する方向に複数、本実施形態においては６列形成されている。１つのノズル列は、例えば１８０ｄｐｉに対応するピッチで開設された１８０個のノズル３０から成る。本実施形態においては、メタリックインク（Ｄ１）に対応する第１のノズル列３８ａ、透明性インク（Ｄ２）に対応する第２のノズル列３８ｂ、イエローインク（Ｙ）に対応する第３のノズル列３８ｃ、マゼンタインク（Ｍ）に対応する第４のノズル列３８ｄ、シアンインク（Ｃ）に対応する第５のノズル列３８ｅ、及び、ブラックインク（Ｋ）に対応する第６のノズル列３８ｆが、主走査方向に対応する方向に並べて形成されている。このように、メタリックインク（Ｄ１）に対応する第１のノズル列３８ａを有する記録ヘッド２は、本発明における第１の層形成部として機能する。また、この記録ヘッド２は、透明性インク（Ｄ２）に対応する第２のノズル列３８ｂを有するので、本発明における第２の層形成部としても機能する。なお、本実施形態においては、メタリックインク（Ｄ１）に対応する第１のノズル列３８ａと、透明性インク（Ｄ２）に対応する第２のノズル列３８ｂとが、同一の記録ヘッド２に設けられる構成を例示したが、これには限られない。例えば、複数の記録ヘッドを有するプリンターでは、メタリックインク（Ｄ１）に対応する第１のノズル列３８ａと、透明性インク（Ｄ２）に対応する第２のノズル列３８ｂとが、互いに異なる記録ヘッドに割り当てられる構成を採用することも可能である。
【００３５】
次に、プリンター１の電気的構成を説明する。
図５は、プリンター１の電気的な構成を説明するブロック図である。外部装置５０は、例えばコンピューターやデジタルカメラなどの画像を取り扱う電子機器である。この外部装置５０は、プリンター１と通信可能に接続されており、プリンター１において記録紙６等の記録媒体に画像やテキストを印刷させるため、その画像等に応じた印刷データをプリンター１に送信する。
【００３６】
本実施形態におけるプリンター１は、搬送機構８、キャリッジ移動機構７、リニアエンコーダー１０、記録ヘッド２、導電板３７、ミスト捕集部１３、及び、プリンターコントローラー５１を有し、さらに蒸発促進部６１を有している。この蒸発促進部６１は、メタリックインクＤ１の揮発性液体の揮発や乾燥を行うものであり、例えばヒーターやファンなどが用いられる。
【００３７】
プリンターコントローラー５１は、プリンターの各部の制御を行うための制御ユニットである。プリンターコントローラー５１は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部５４と、ＣＰＵ５５と、記憶部５６と、駆動信号生成部５７と、捕集部印加電圧生成部５９と、を有する。インターフェース部５４は、外部装置５０からプリンター１へ印刷データや印刷命令を送ったり、外部装置５０がプリンター１の状態情報を受け取ったりする等プリンターの状態データの送受信を行う。ＣＰＵ５５は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置であり、この発明の制御部を構成する。記憶部５６は、ＣＰＵ５５が実行するプログラムや各種制御に用いられるデータを記憶する素子であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ（不揮発性記憶素子）を含む。ＣＰＵ５５は、記憶部５６に記憶されているプログラムに従って、各ユニットを制御する。
【００３８】
ＣＰＵ５５は、リニアエンコーダー１０から出力されるエンコーダーパルスＥＰからタイミングパルスＰＴＳを生成するタイミングパルス生成手段として機能する。そして、ＣＰＵ５５は、このタイミングパルスＰＴＳに同期させて印刷データの転送や、駆動信号生成部５７による駆動信号ＣＯＭ１，２の生成等を制御する。また、ＣＰＵ５５は、タイミングパルスＰＴＳに基づいて、ラッチ信号ＬＡＴ等のタイミング信号を生成して記録ヘッド２のヘッド制御部５３に出力する。ヘッド制御部５３は、プリンターコントローラー５１からのヘッド制御信号（印刷データおよびタイミング信号）に基づき、記録ヘッド２の圧電素子２０に対する駆動信号の噴射駆動パルスの印加制御等を行う。また、ＣＰＵ５５によって蒸発促進部６１が制御され、ヒーターによる熱、或いは、ファンからの風又はこれらの両方により、記録紙６上に着弾したメタリックインクＤ１の揮発性液体の揮発・乾燥が促進される。
【００３９】
駆動信号生成部５７は、駆動信号の波形に関する波形データに基づいて、アナログの電圧信号を生成する。また、駆動信号生成部５７は、上記の電圧信号を増幅して駆動信号ＣＯＭを生成する。本実施形態におけるプリンター１は、後述するように、顔料或いは染料を色材として含む一般的なカラーインク（カラー顔料液体の一種）、および、光輝性顔料を含むメタリックインク（本発明における光輝性顔料液体の一種）、および、透明性インクの３種類のインクを噴射することができるように構成されている。これに対応して、駆動信号生成部５７は、カラーインクの噴射時に用いられる第１駆動信号ＣＯＭ１と、メタリックインクの噴射時に用いられる第２駆動信号ＣＯＭ２と透明性インクの噴射時に用いられる第３駆動信号ＣＯＭ３の３種類の駆動信号を発生するように構成されている。
【００４０】
次に、上記構成のプリンター１による記録動作について図６のフローチャートを参照しつつ説明する。
ＣＰＵ５５は、印刷データ及び印刷指示を受けとると（Ｓ１）、基材である記録紙６を初期位置まで移動させ、かつ、キャリッジ移動機構７によりキャリッジ４をホームポジション側から記録紙６上の初期位置（記録開始位置）に移動させ、印刷動作を開始する準備を整える（Ｓ２）。その後、搬送機構８により当該記録紙６を副走査方向に順次搬送させつつ記録ヘッド２を主走査方向に相対移動させながら、印刷データに基づきノズル３０からインクを噴射させる。ＣＰＵ５５は、まず、第２駆動信号ＣＯＭ２を用いて記録ヘッド２のノズル列３８ａから、印刷データでメタリックインクＤ１を噴射するように指定された位置にメタリックインクＤ１を噴射させ、基材である記録紙６上に光沢層４２′（液体４３が残った状態のメタリックインクの層）を形成する（Ｓ３：第１のステップ）。この工程において、記録紙６上に平板状の光沢材４１を含む第１の液体であるメタリックインクＤ１が噴射されると、図７（ａ）に示すように、揮発性の液体４３に光沢材４１である微小なアルミ平板が様々な方向を向いて分散された状態でメタリックインクＤ１が記録紙６に着弾し、光沢層４２′が形成される。
【００４１】
続いて、記録紙６上の光沢層４２′における光沢材４１の整列を促進させるため、ＣＰＵ５５は、印刷動作を停止して所定時間待機する（Ｓ４）。ここで、メタリックインクＤ１の揮発性の液体４３は固形分を含まない揮発性の液体であるため、時間の経過と共に揮発性の液体４３が揮発することで厚みが次第に減少しこれに伴って平板状の光沢材４１が記録紙６の表面に沿って次第に整列される。なお、液体４３は揮発性ではない場合は、記録紙６に液体４３が吸収され平板状の光沢材４１が残留することで、平板状の光沢材４１が記録紙６の表面に沿って整列されてもよい。もちろん揮発と吸収の両方によって平板状の光沢材４１が記録紙６の表面に沿って整列されてもよい。これにより、メタリックインクＤ１の平板状の光沢材４１がランダムな方向を向いて定着することなく、図７（ｂ）に示すように、記録紙６に沿って平坦に並び、メタリックインクＤ１によって高い光沢度を発揮する状態の光沢層４２となる。
ここで、待機する所定時間とは、平板状の光沢材４１が記録紙６の表面に沿って整列するために必要な時間として設計時に想定した時間でもよいし、揮発速度に影響を与える温度などの変数を取得しこれに基づいて計算した時間でもよい。また、所定時間待機することで液体４３が完全に揮発したりや完全に吸収されたりすることにより光沢材４１が完全に記録紙６の表面に沿って整列するようにしておくことが高い光沢度を出すためには望ましいが、印刷速度等を考慮して、ある程度平光沢材４１が記録紙６の表面に沿って整列されていれば、液体４３やその不純物が残っていて、光沢材４１が不完全に記録紙６の表面に沿って整列されている状態で次のステップに進んでもよい。不完全であっても、光沢材４１が記録紙６の表面に沿って整列されていることで、より光沢感を高めることができる。
一方、従来のメタリックインクを用いた図８の場合では、固形分である樹脂４５とともに噴射されたメタリック顔料４６の向きが揃っていないため光が乱反射し、光沢度が低下し、高い光沢度を確保することができなくなってしまう。
【００４２】
メタリックインクＤ１の平板状の光沢材４１の記録紙６への整列は、揮発性の液体４３の揮発や記録紙６への液体４３の吸収により減少させるだけでなく、蒸発促進部６１によるヒーターの熱やファンの風等により揮発を促進させるようにすることが望ましい。これにより、一層短時間に平板状の光沢材４１を平坦に整列させることができる。
【００４３】
記録紙６上の光沢材４１が整列したならば、次に、ＣＰＵ６６は、キャリッジ４をキャリッジ移動機構７により初期位置（記録開始位置）まで移動させる（Ｓ５）。同様に、記録紙６を搬送機構８により初期位置まで戻す（Ｓ６）。ここで、平板状の光沢材４１を記録紙６に平坦に整列させただけでは、摩擦などにより平板状の光沢材４１が容易に移動・剥離してしまうので、続いて、ＣＰＵ５５は、第３駆動信号ＣＯＭ３を用いて記録ヘッド２のノズル列３８ｂから透明性インクＤ２を噴射させ、図７（ｃ）に示すように、記録紙６上の光沢材４１の上に固化膜層４４を形成する（Ｓ７：第２のステップ）。この工程では、ほぼ光沢材４１のみとなった光沢層４２の上に重なるように透明性インクＤ２が着弾して当該光沢材４１を覆う状態となる。そして、固化膜層４４が光沢材４１を覆った状態で溶媒が揮発して固形分が残留し固化膜を形成する。この際の透明性インクＤ２の噴射量は、同位置における光沢層４２を形成する際のメタリックインクＤ１の噴射量以上であることが望ましい。これにより、光沢材４１全体をより確実に覆うように固化膜層４４を形成することができる。なお、透明性インクＤ２を噴射する位置は、メタリックインクＤ１を噴射した位置を含む位置（同一位置のみであってもよい）であるため、印刷データでメタリックインクＤ１を噴射するように指定された位置やその位置に基づいて計算した位置であってもよいし、印刷データで透明性インクＤ２を噴射するように直接指定された位置であってもよい。また、蒸発促進部６１によるヒーターの熱やファンの風等により固化膜層４４の乾燥・固化を促進させるようにすることが望ましい。このように、固形分を含む透明性インクＤ２を重ねて吐出させることで、光沢層４２を固化膜層４４で摩擦などから保護する。
その後、ＣＰＵ６６は、キャリッジ４をキャリッジ移動機構７により再度初期位置（記録開始位置）まで移動させる（Ｓ８）。そして、記録紙６も搬送機構８により初期位置まで戻す（Ｓ９）。その後、ＣＰＵ５５は、第１駆動信号ＣＯＭ１を用いて記録ヘッド２のノズル列３８ｃ〜３８ｆから、印刷データでカラーインクを噴射するように指定された位置にカラーインクを噴射させる（Ｓ１０）。
これにより、記録紙６上に印刷物として光沢度の高い光沢物を生成することができる。
【００４４】
なお、必ずしも、透明性インクＤ２をメタリックインクＤ１の平板状の光沢材に重ねて吐出し、透明性インクＤ２の上にさらに重ねてカラーインクを吐出する必要はない。メタリックインクＤ１の平板状の光沢材の位置に、カラーインクを重ねて吐出する場合には、少なくともカラーインクを重ねて吐出する位置においては、透明性インクＤ２に代えてカラーインクを使用して、カラーインクで固化膜層４４を形成しても良い。この場合、メタリックインクＤ１を吐出した後に透明性インクＤ２を吐出し、その後に、透明性インクＤ２を吐出していない位置にカラーインクを吐出してもよいし、メタリックインクＤ１を吐出した後にカラーインクを吐出し、その後に、カラーインクを吐出していない位置に透明性インクＤ２を吐出してもよい。樹脂等による固形分を溶解させたカラーインクを光沢材の上に重ねてカラーインクを用いて固化膜層４４を形成することで、金色やメタリックブルーなどを表現しつつ、メタリック顔料を摩擦から保護することができる。また、カラーインクを重ねて吐出した部分は、透明性インクＤ２の噴射・吐出が不要になるので、透明性インクＤ２の消費量を抑えることができ、コストダウンを図ることができる。
さらに、本実施形態では透明性インクＤ２は、主成分は有機溶剤であり、固形分が樹脂であることが望ましく、固形分が樹脂であれば、耐擦性を充分に確保することができるとともに、主成分が有機溶剤であれば、インクに容易に溶かし込むことができる。また、有機溶剤は熱により容易に揮発させることができ、短時間に光沢材を平坦にすることができる。
【００４５】
ここで、各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２，ＣＯＭ３に含まれる噴射駆動パルスとしては、周知の種々のものを採用することができるが、カラーインクを噴射させる噴射駆動パルス（第１噴射駆動パルスＤＰ１）と、メタリックインクを噴射させる噴射駆動パルス（第２噴射駆動パルスＤＰ２）、透明性インクを噴射させる噴射駆動パルス（第３噴射駆動パルスＤＰ３）とでは、１回に噴射されるインクの量がいずれも異なるように設定してもよい。より具体的には、第２噴射駆動パルスＤＰ２の駆動電圧Ｖｄ２は、第１噴射駆動パルスＤＰ１の駆動電圧Ｖｄ１よりも低く設定する。このため、第２噴射駆動パルスＤＰ２を圧電素子２０に印加してノズル３０から噴射されるメタリックインク１滴当たりの重量（又は体積）ＩｗＭおよび飛翔速度ＶｍＭは、それぞれ、第１噴射駆動パルスＤＰ１を圧電素子２０に印加してノズル３０から噴射されるカラーインク１滴当たりの重量（又は体積）ＩｗＣおよび飛翔速度ＶｍＣよりも低くなる。なお、上記の重量および飛翔速度は、プリンター１の仕様上・設計上目標とする設計値である。
【００４６】
また、１周期あたりの第２駆動信号ＣＯＭ２に含まれる第２噴射駆動パルスＤＰ２の数が、１周期あたりの第１駆動信号ＣＯＭ１に含まれる第１噴射駆動パルスＤＰ１の数よりも少なくなっている。このため、メタリックインクの最大噴射周波数ＦｑＭが、カラーインクの最大噴射周波数ＦｑＣよりも小さくなっている。ただし、実使用上、ＦｑＭは３０ｋＨｚ以上であることが望ましい。
【００４７】
上記光輝性顔料に関し、円相当径の５０％平均粒子径をＲ５０、当該円相当径の最大粒子径をＲｍａｘ、および、当該円相当径に対する光輝性顔料の厚みをＺとしたとき、以下の条件（１）〜（３）をそれぞれ満たすように粒子の大きさが調整されている。
０．８≦Ｒ５０≦１．１  …（１）
０．２＞Ｚ／Ｒ５０≧０．０２  …（２）
Ｒｍａｘ／Ｗｃ＜０．１  …（３）
条件（１）に関し、平均粒子径Ｒ５０を当該範囲内とすることで、幅が６０μｍ以上の圧力室２８において圧力室内２８において光輝性顔料が粘性抵抗の影響を受けにくくなり、光輝性顔料が周回することが抑制される。また、条件（２）に関しては、噴射安定性を確保しつつ記録媒体に着弾したときに必要な光沢感を与えうる光輝性顔料の平板状粒子としての形状を規定するものである。ここで、粒子径・粒度分布測定装置（シスメックス社製ＦＰＩＡ−３０００Ｓ）を用いて、各メタリック顔料の長径（Ｘ方向）−短径（Ｙ方向）平面の円相当径の５０％平均粒子径Ｒ５０、平均膜厚Ｚを測定し、さらに、得られたＲ５０とＺの測定値に基づき、Ｒ５０／Ｚを算出した。なお、５０％平均粒子径および最大粒子径は、個数基準の粒子系である。また、厚みＺについては、透過型電子顕微鏡、あるいは走査型電子顕微鏡を用いて測定され、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ,ＪＥＯＬ, ＪＥＭ-２０００ＥＸ）、電界放射走査型電子顕微鏡（ＦＥ-ＳＥＭ, Ｈｉｔａｃｈｉ, Ｓ-４７００）などが挙げられる。なお、厚みＺとは、平均厚みを意味し、前記測定を１０回行った平均値とする。条件（３）に関しては、幅が６０μｍ以上の圧力室２８との関係において、噴射安定性を確保することが可能な光輝性顔料の最大粒子径を規定するものである。ここで、圧力室内における液体に対し、一般的な境界層理論と相似な議論を行うことができると考えられる。界面付近では粘性の影響を受けて光輝性顔料は周回しやすく、壁からある一定の距離（境界層理論でいう境界層厚み）の領域では液体の流れる速度が主流速度より小さくなるところがある。その領域が圧力室幅の大多数を占めると光輝性顔料が周回しやすく、噴射が不安定になりやすい、すなわち、顔料粒径が大きくなると圧力室幅も大きくする必要がある。
【００４８】
そして、圧力室２８の幅Ｗｃが６０μｍ以上に設定された記録ヘッド２において、上記条件（１）〜（３）が満たされるような光輝性顔料を含むメタリックインクを採用することにより、圧力室２８内の内壁近傍における粘性抵抗の影響を受けにくくなり、渦流の発生が抑制される。これにより、光輝性顔料が渦流によって周回することが抑制されて、光輝性顔料がノズル３０に向けて円滑に流れる。その結果、光輝性顔料をノズル３０から噴射する構成において噴射が不安定になることが抑制される。すなわち、ノズル３０から噴射されるメタリックインクの飛翔曲がりやノズル３０からメタリックインクが噴射されない所謂ドット抜け等の不具合を防止することが可能となる。
【００４９】
また、本実施形態においては、メタリックインク１滴当たりの重量ＩｗＭおよび飛翔速度ＶｍＭが、それぞれ、カラーインク１滴当たりの重量ＩｗＣおよび飛翔速度ＶｍＣよりも意図的に低くなるように設定されているので、圧力室２８におけるメタリックインクの単位時間あたりの流量が抑えられ、この点でもメタリックインクの噴射安定性が確保される。また、記録媒体等の着弾対象に対する光輝性顔料の堆積量が過剰になると光沢感が失われる傾向にある。すなわち、記録紙６上に光沢材４１を平坦に整列させたとしても、単位面積あたりの光沢材４１の数が過剰になると光沢材４１同士が重なることで凹凸が生じてしまい、これにより光沢感を損ねるおそれがある。これに対し、重量ＩｗＭおよび飛翔速度ＶｍＭを低く抑えることで、記録紙６上での光沢材４１同士の重なりが抑制されるので、噴射安定性の向上と記録画像等の光沢感の向上という異なる作用効果を両立させることが可能となる。
さらに、本実施形態においては、メタリックインクの最大噴射周波数ＦｑＭが、カラーインクの最大噴射周波数ＦｑＣよりも小さく設定されているので、噴射安定性の向上と記録画像等の光沢感の向上に寄与することができる。
【００５０】
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
本発明は、上記実施形態で例示した記録ヘッド２を搭載するプリンター１やインクを用いるものに限定されない。例えば凸版印刷や凹版印刷などの他の印刷技術を応用して、紙や樹脂などの基材上に平板状光沢材を含む液体層を形成する装置に適用してもよいし、刷毛を用いて基材上に平板状光沢材を含む液体を塗布することで液体層を形成する装置に適用してもよい。
また、平板状光沢材は顔料でなくてもよく、平板状光沢材を含む液体に溶けにくいものが望ましい。
さらに、平板状粒子を基材上に平坦に並べる装置にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１…プリンター，２…記録ヘッド，３…インクカートリッジ，６…記録紙，２０…圧電素子，２３…流路形成基板，２４…ノズルプレート，２８…圧力室，３０…ノズル，４１…光沢材，４２…光沢層，４３…揮発性液体，４４…固化膜層，５１…プリンターコントローラー，５５…ＣＰＵ(制御部)，５７…駆動信号生成部，６１…蒸発促進部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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