JP2005096365A - インクジェット記録方法、記録システム及びプリンタドライバ - Google Patents

Abstract

【課題】 記録媒体として一般事務用紙や塗工印刷用紙などの普通紙を用いても、画像濃度が高く、ブリードがなく、きれいな真円形状のドットが形成されており、粒状感が目立たず高精細で、耐擦性にも優れる画像を提供し得るインクジェット記録方法、記録システム及びプリンタドライバを提供すること。
【解決手段】 インクを吐出するインク吐出用ヘッドと、該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する反応液吐出用ヘッドとを用いるインクジェット記録方法において、インクの総記録デューティーが所定の基準値未満である領域に対しては、該インクのドットパターンと同一のパターンでドットが形成されるように反応液を吐出させ、インクの総記録デューティーが所定の基準値以上である領域に対しては、所定のインク記録データを誤差拡散処理して得られた記録データに基づいて反応液を吐出させる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、インク凝集能を有する反応液を使用するインクジェット記録方法、インクジェット記録装置及びプリンタドライバに関する。

インクジェット記録方法は、記録ヘッドの吐出口からインクの液滴を吐出させ、紙などの記録媒体にインクを付着させて画像を記録する印刷方法である。従来から、画像濃度が高く、ブリードのない高品位のカラー画像が得られるインクジェット記録方法として、インクと、インクを瞬間的に凝集させる物質（インク凝集剤）を含有させた反応液（処理液、プリント性向上液などとも呼ばれる）との２液を用いる方法が知られている。この２液を用いる方法は、特に、インクジェット記録方式に適合した特性を付与されていない普通紙（一般事務用紙やオフセット用塗工印刷用紙など）に対して有効であり、この方法によれば、高価で特殊なインクジェット専用紙を用いなくても、比較的安価な普通紙で高品位のカラー画像を得ることができる。反応液としては、インク凝集剤としてマグネシウム塩などの多価金属塩を使用したものや、ポリアリルアミンなどのカチオン系高分子を含有させたものなどが知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記のようにインクと共に反応液を併用することによる効果は、画質向上が主であるが、反応液の併用は、記録画像の耐擦性、特に、顔料インクによる記録画像の耐擦性の向上にも一定の効果がある。この耐擦性の向上効果を確実に実効あらしめるためには、特許文献１に記載されているように、画像形成領域の全体にまんべんなく反応液を付着させる、いわゆるべた塗りが好ましく、インク滴の着弾位置に合わせて反応液を選択的に記録媒体に付着させる方法も有効である。
特開平１０−１２０９５６号公報

２液を用いたインクジェット記録方法では、インクに加えて反応液を使用するため、記録媒体上に付与される液体の量は、反応液を使用しない通常のインクジェット記録方法に比して多くなる傾向がある。特に上記のように、画像形成領域の全体に反応液をべた塗りする場合や、インクのドットパターンと同一のパターンで記録媒体に反応液を付着させたりする場合は、かなりの量の液体が記録媒体上に付与されることになり、記録媒体が普通紙のようなインクジェット適性の考慮されていないものである場合には、記録媒体のインク吸収量の上限を超える液体が付与されてしまうことも少なくない。このような多量のインクや反応液が記録媒体上に付与された場合、記録媒体の内部に吸収しきれないインクや反応液が記録媒体上に溢れ、ドットの形成位置が本来の位置（液滴の着弾位置）からずれたり、真円形状であるべきドット形状が乱れたり、隣接するドット同士がくっついて広がったりしてしまい、画質を高めるはずの２液使用が却って画質低下を招くことになる。また、多量の反応液を使用することはランニングコストの点でも問題がある。これらの問題は反応液の使用量を抑えることで解消できるが、徒に反応液の使用量を抑えれば、画質や耐擦性の改善に対する実効性が低下するおそれがある。

従って、本発明の目的は、記録媒体として一般事務用紙や塗工印刷用紙などの普通紙を用いても、画像濃度が高く、ブリードがなく、きれいな真円形状のドットが形成されており、粒状感が目立たず高精細で、耐擦性にも優れる画像を提供し得るインクジェット記録方法、記録システム及びプリンタドライバを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録方法は、インクを吐出するインク吐出用ヘッドと、該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する反応液吐出用ヘッドとを用い、記録媒体に対して該インク及び該反応液をそれぞれ吐出させて、該記録媒体上に複数のドットからなる画像を記録するインクジェット記録方法において、上記インクの総記録デューティーが所定の基準値未満である領域に対しては、該インクのドットパターンと同一のパターンでドットが形成されるように上記反応液を吐出させ、上記インクの総記録デューティーが所定の基準値以上である領域に対しては、所定のインク記録データを誤差拡散処理して得られた記録データに基づいて上記反応液を吐出させることを特徴とする。

また、本発明の記録システムは、インクを吐出するインク吐出用ヘッド、及び該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する反応液吐出用ヘッドを備えたインクジェット記録装置と、該インクジェット記録装置に電気的に接続されたホスト装置とを備え、該ホスト装置から提供される記録データに基づいて、該インクジェット記録装置の各ヘッドから記録媒体に対して該インク及び該反応液をそれぞれ吐出させて、該記録媒体上に複数のドットからなる画像を記録する記録システムにおいて、上記ホスト装置は、記録媒体の所定領域におけるインクの総記録デューティーの情報に応じて、該領域における上記反応液のドットパターンを制御する制御手段を備え、上記制御手段は、上記インクの総記録デューティーが所定の基準値未満である領域に対しては、該インクのドットパターンと同一のパターンでドットが形成されるように上記反応液を吐出させ、上記インクの総記録デューティーが所定の基準値以上である領域に対しては、所定のインク記録データを誤差拡散処理して得られた記録データに基づいて上記反応液を吐出させることを特徴とする。

また、本発明のプリンタドライバは、インクを吐出するインク吐出用ヘッドと、該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する反応液吐出用ヘッドとを備え、記録データに基づいて記録媒体に対して該インク及び該反応液をそれぞれ吐出させて、該記録媒体上に複数のドットからなる画像を記録するインクジェット記録装置に接続又は内蔵されたコンピュータを、記録媒体の所定領域におけるインクの総記録デューティーの情報に応じて、該領域における上記反応液のドットパターンを制御する制御手段を備え、且つ上記制御手段は、上記インクの総記録デューティーが所定の基準値未満である領域に対しては、該インクのドットパターンと同一のパターンでドットが形成されるように上記反応液を吐出させ、上記インクの総記録デューティーが所定の基準値以上である領域に対しては、所定のインク記録データを誤差拡散処理して得られた記録データに基づいて上記反応液を吐出させる装置、として動作させることを特徴とする。

本発明によれば、インク吐出量が比較的少ない領域に対しては、その領域におけるインクのドットパターンと同一のパターンでドットが形成されるように反応液を吐出させ、インク吐出量が比較的多い領域に対しては、入力画像データに対応したインク用記録データなどの所定のインク記録データを誤差拡散処理して得られた記録データに基づいて反応液を吐出させるようにすることにより、記録画像の画質や耐擦性を向上させるための反応液を最適な位置に適量だけ付着させるようにしてあるので、ハイライト部分における粒状感が目立たず、きれいで微少な真円形状のドットの形成が可能となり、インクジェット記録専用紙に対しては勿論のこと、インク吸収性に乏しい普通紙に対しても、画像濃度が高く、ブリードのない高精細で、耐擦性にも優れる画像を比較的低コストで得ることができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示した斜視図である。このインクジェット記録装置（プリンタ）１は、図示しない紙送りモータで駆動される紙送りローラ２によって、用紙スタッカ３から記録媒体Ｍを巻き取ってプラテン４位置に搬送し、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド６により記録を行った後、矢標Ｙで示す方向（副走査方向）に記録媒体Ｍを搬送するようになしてある。キャリッジ５は、キャリッジモータ７によって駆動されるタイミングベルト８に連結されており、２本のガイドレール９によって、矢標Ｘ₁又はＸ₂方向（記録媒体Ｍの搬送方向Ｙと直交する主走査方向Ｘ）に往復走査可能に案内支持されている。キャリッジ５には、記録ヘッド６にインクや反応液を供給するインクタンクを含む記録ヘッドユニット１２が搭載されている。本実施形態では、インクとして、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）及びの４色の水性顔料インクが用いられている。

また、キャリッジ５が移動可能な領域の一端側は、記録ヘッド６のホームポジションとなっており、その下部には、吐出不良を起こした記録ヘッドの吐出回復や吐出不良を未然に防止するために利用される回復ユニット１０が配置されている。回復ユニット１０は、キャップ部１１により、記録ヘッド６の吐出口形成面（記録媒体Ｍと対向する面）を覆い、図示しない吸引ポンプを作動させて、吐出口から増粘あるいは固化したインクや埃などの異物や気泡などを強制的に排出させ、図示しない廃液タンクにこれらを貯蔵するようになっている。また、回復ユニット１０には、記録ヘッド６の吐出口形成面に付着した不要なインクやゴミなどを掃除するクリーニング動作に使用する、ゴムなどの弾性材料で形成されたワイパー部材が設けられている（図示せず）。この回復ユニット１０自体の構成は、この種のインクジェット記録装置における回復ユニットと同様である。

図２は、記録ヘッド６の吐出口形成面（記録媒体Ｍと対向する面）の概略構成図である。記録ヘッド６は、上記ＹＫＭＣの４色のインクをそれぞれ吐出する４つのインク吐出用ヘッド６Ｙ、６Ｋ、６Ｍ、６Ｃと、該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する２つの反応液吐出用ヘッド６Ｒ₁、６Ｒ₂とが、主走査方向Ｘに並列に集積配置された構成のいわゆるマルチヘッドである。各ヘッドは、それぞれ、主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに配列された複数の吐出口Ｎｚを有し、各吐出口Ｎｚからインク又は反応液を吐出する。

６つの上記各ヘッドは、それぞれ基本的にこの種のインクジェット記録装置における記録ヘッドと同様に構成されており、インク供給路、該インク供給路の一部に設けられるエネルギー作用部、該エネルギー作用部にあるインク又は反応液に作用させる液滴形成エネルギーを発生するエネルギー発生手段（何れも図示せず）等を備えている。本実施形態では、エネルギー発生手段として、電気−機械変換素子を備えている。電気−機械変換方式の記録ヘッドは、他の方式の記録ヘッドに比して、顔料インクの吐出安定性に優れるため、顔料インクを用いたインクジェット記録に特に好適である。電気−機械変換素子としては、ピエゾ素子が好ましく用いられる。ピエゾ素子は、周知のように、電圧の印加により結晶構造が歪み、極めて高速に電気−機械エネルギーの変換を行う素子（圧電素子）である。上記各ヘッドの内部の適当な位置に配置されたピエゾ素子に、所定の時間幅の電圧を印加することにより、該ピエゾ素子が電圧の印加時間だけ伸張し、これによりインク供給路の容積が収縮して、この収縮分に相当するインク又は反応液が液滴となって吐出口Ｎｚから高速吐出される。

尚、上記各ヘッドは、上記主走査方向Ｘに並列に配置されていればよく、各ヘッドの配置順序は特に限定されるものではないが、好ましい配置順序は、上記反応液により凝集され易いインクを吐出するインク吐出用ヘッドほど、上記反応液吐出用ヘッドから離間するような配置順序である。各ヘッドをこのような順序で配置することにより、記録動作中に各ヘッドから発生するミスト（主液滴に続いて飛翔する微小な液滴）や吐出された液滴の記録媒体からの跳ね返りなどに起因する吐出口の汚れを有効に防止することができ、信頼性のより高いインクジェット記録が可能となる。例えば、後述する水溶性多価金属塩含有タイプの反応液を使用する場合、Ｙ、Ｋ、Ｍ、Ｃの４色の水性顔料インクでは、通常、Ｃ、Ｍ、Ｋ、Ｙの順に該反応液との反応性が高いので、この場合の各ヘッドの配置順序は、図２に示すように、記録ヘッド６の吐出口形成面の主走査方向Ｘの一端側に配置された反応液吐出用ヘッド（６Ｒ₁、６Ｒ₂）に近い方から順に、６Ｙ、６Ｋ、６Ｍ、６Ｃとすることが好ましい。

図３は、図１に示すプリンタ１を用いた記録システムの一実施形態の制御構成を示すブロック図である。この記録システム５０は、プリンタ１と、該プリンタ１に電気的に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト装置３０と、該ホスト装置３０に電気的に接続された画像入力装置４０とを備えている。画像入力装置４０としては、例えば、取り込んだ多値のカラー画像データをパーソナルコンピュータ等に送信できる装置として、スキャナ、デジタルカメラ、デジタルビデオ等が挙げられる。

ホスト装置３０は、インストールされたプリンタドライバのプログラムコードに従ってプリンタ１に記録処理を実行させる装置として機能するもので、記録システム５０全体を実質的に制御するマイクロコンピュータ等のＣＰＵ３１と、ＣＰＵ３１により実行される制御プログラムや各種データ等の必要な固定情報を格納したＲＯＭ３２と、ＣＰＵ３１による処理の実行時におけるワークエリアとして使用されるＲＡＭ３３などを備えている。３４は、画像入力装置４０から転送される多値の文字や画像のデータ（画像データ）を２値化する色処理回路、３５は、２値化された画像データを格納する画像メモリ、３６は、画像入力装置４０や図示しない操作パネルなどとのデータの入出力を行う入出力バッファ、３７は、プリンタ１へ記録データを転送する入出力バッファである。

ここで、例えば、画像入力装置４０から多値のカラー画像データが転送された場合、このカラー画像データは入出力バッファ３６に一旦格納され、色処理回路３４で必要な色データに分解され、さらにγ（ガンマ）補正、ＵＣＲ処理、中間調処理等の必要な処理が施されて、２値のカラー画像データに変換される。この２値のカラー画像データは、記録データとして画像メモリ３５に格納され、１走査で記録する分のデータを読み出して入出力バッファ３７を介してプリンタ１へ転送される。このような２値の記録データの生成・供給処理は、上記プリンタドライバに従って実行される。換言すれば、上記プリンタドライバは、ホスト装置３０を、多値の入力画像データから２値の記録データを生成してプリンタ１に供給する記録データ生成・供給手段を備える装置として、動作させるものと言える。尚、プリンタドライバは、通常、フロッピディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に格納された状態で、あるいはインターネットを利用したダウンロードにより、ユーザーに提供される。

プリンタ１に転送されてきた２値の記録データは、記録媒体の種別を示す情報その他の各種指示情報等と共に、入出力バッファ１５に一時的に格納される。一方、入出力バッファ１５からは、記録データの転送確認データの他、プリンタ１の動作状態を示すデータなどがホスト装置３０に転送される。入出力バッファ１５に格納された記録データは、制御部１６によって読み出され、その内部で展開される。

制御部１６は、プリンタ１全体を制御するもので、マイクロコンピュータ等のＣＰＵ１７、ＣＰＵ１７により実行される必要な固定情報を格納したＲＯＭ１８、ワークエリアとして使用されるＲＡＭ１９などを備えている。２０は、上記紙送りローラ２を駆動させるための紙送りモータ２１を駆動するモータドライバ、２３は、上記キャリッジ５をＸ₁又はＸ₂方向に走査させるための上記キャリッジモータ７を駆動するモータドライバ、２４は、制御部１６からの信号に基づいて記録ヘッド６を構成する上記各ヘッド６Ｒ₁、６Ｒ₂、６Ｙ、６Ｋ、６Ｍ、６Ｃを駆動するヘッドドライバである。

次に、この記録システム５０における記録データの生成処理について説明する。

図４は、上記プリンタドライバに従って行われるホスト装置３０内部での記録データの生成処理を機能的に示すブロック図である。例えば、画像入力装置４０から転送されてきたＲＧＢ８ビットの多値入力画像データ（ＲＧＢ画像データ）は、色変換部３０１で、変換テーブル３０２を用いてＹＭＣＫの８ビットの多値画像データ（ＹＭＣＫ画像データ）に変換され、γ補正部３０３に転送される。この変換テーブル３０２は、８ビットのＲＧＢ値（２４ビットのデータ）に８ビットのＹＭＣＫ値（３２ビットのデータ）を対応づけたテーブルである。

γ補正部３０３は、このＹＭＣＫ画像データに対し、予め定めた特性に従って入力階調から出力階調に変換するγ補正を施す。このとき、インク量補正テーブル３０４を用いて出力階調をインク滴吐出量に変換することで、ＹＭＣＫ各色のインク滴吐出量が最適化され、多数のインク量指示値からなる吐出量最適化画像データを出力する。尚、このγ補正後の画像データに対してＵＣＲ処理を施すこともある。

中間調処理部３０５は、γ補正部３０３からのＹＭＣＫ各色インクの吐出量最適化画像データに対して、ディザ法、誤差拡散法、濃度パターン法などの面積階調法による疑似中間調処理を施し、２値のインク用記録データ（例えば、ビットマップデータ）を生成する。ディザ・マトリクスを用いるディザ法は、安価で高速に処理することができるが、生成される２値画像にはディザ・マトリクスの大きさの周期的なテクスチャが生じることが多く、その分画質が劣化しやすい。これに対し、誤差拡散法は、ディザ法のように固定のパターンを用いずに、変換後の２値画像における各画素における輝度値と、原画像における輝度値との誤差を周囲の画素に分散させる手法であり、階調性の高い画像を形成することができる。

本実施形態では、このような誤差拡散法の特長に着目し、インク滴サイズ毎に誤差拡散を行う方式を採用している。即ち、中間調処理部３０５が参照可能な変換テーブル３０６は、小サイズ、中サイズ、大サイズのインク滴に関する３種の値を読み出せるテーブルとなっており、記録データ生成時には、この変換テーブル３０６から読み出した３種の値と他画素に関する誤差とに基づき、その画素の記録に最も適したインク滴サイズの決定が行なわれる。これにより、ＹＭＣＫ各色インクの８ビットの吐出量最適化画像データ（多数のインク量指示値からなるデータ）は、各ヘッドに吐出させるインク滴のサイズ（あるいはインク滴を吐出しないこと）を指定する１ビットの２値データに変換される。

中間調処理部３０５で生成されたＹＭＣＫ各色インクの２値のインク用記録データは二分割され、一方は反応液用データ提供部３０７に転送され、他方は記録データ生成部３２０に転送される。

反応液用データ提供部３０７は、記録媒体の所定領域におけるインクの総記録デューティーの情報に応じて、該領域に適用する反応液のドットパターンを決定し、これに対応する反応液用記録データを用意して記録データ生成部３２０に転送するもので、受信したインク用記録データに基づいて各色インクの記録デューティーを所定領域毎に計算するデューティー計算手段３０８と、その計算結果によって使い分けられる２種類のデータ生成回路３０９、３１０とを備えている。ここで、「記録デューティー」とは、各色（本実施形態ではＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色）についての、記録ヘッドの一方向（Ｘ₁又はＸ₂方向）への１回の走査で可能な最大の吐出回数に対する実際の吐出回数の割合（％）を意味する。例えば、１ドットが１回の吐出によって形成される態様にあっては、１回の走査領域で記録可能な画素数に対する実際に形成されるドット数の割合が、該記録デューティーに相当する。

図５は、上記反応液用データ提供部３０７における反応液用記録データが生成されるまでの流れを示すフローチャートである。先ず、中間調処理部３０５からＹＭＣＫ各色インクの２値のインク用記録データを受信し（Ｓ１）、この受信した記録データに基づき、上記デューティー計算手段３０８により、所定領域毎に各色インクの記録デューティーをそれぞれ計算し（Ｓ２）、求めた各色インクの記録デューティーを合計して、領域毎にインクの総記録デューティーを求める（Ｓ３）。

次に、上記ステップＳ３で求めたインクの総記録デューティー（％）が予め定められた基準値よりも大きいか否かを判断し（Ｓ４）、その結果、総記録デューティーが基準値以上であれば、その領域に対して、該領域のインク用記録データを誤差拡散処理したデータ（誤差拡散処理データ）を反応液用記録データとして使用することとし、この決定に従い、上記データ生成回路３０９に該領域のＹＭＣＫ各色インクの記録データが入力される（Ｓ５）。データ生成回路３０９では、入力された各色インクの記録データの論理和を演算し、この演算により得られたデータに対して所定のマスクデータを用いて誤差拡散処理を行い、誤差拡散処理データを生成する。誤差拡散処理は公知技術であるので、説明は省略する。ここで、疑似中間調処理の手法として、ディザ法ではなく誤差拡散法を採用した理由は、誤差拡散法の方が、より階調性の高い高画質の画像を形成することができるためである。

一方、インクの総記録デューティーが基準値未満であれば、その領域に対して、該領域におけるインクのドットパターンと同一のパターンでドットが形成されるように反応液を吐出させることとし、この決定に従い、上記データ生成回路３１０に該領域のＹＭＣＫ各色インクの記録データが入力される（Ｓ６）。データ生成回路３１０では、入力された各色インクの記録データの論理和を演算し、それに対応するインクの全吐出位置に反応液を吐出させる記録データを生成する。

尚、このような２種類のデータ生成回路３０９及び３１０の使い分けの指標となる上記基準値（インクの総記録デューティー）は、使用するインクや反応液、記録媒体の種類などによって変化するが、好ましくは１０〜３２０％の範囲で、インク、反応液及び記録媒体の種類に応じて適宜選択される。

また、データ生成回路３０９及び３１０により生成される反応液用記録データは、いずれも所定量の反応液を使用（吐出）するように設定されており、所定の記録デューティーを持っている。この記録デューティーは、使用する記録媒体のインク吸収特性などを考慮し、なるべく少ない反応液で最大の効果が発揮されるように調整することが好ましく、好ましくは１０〜８０％である。

上記のような単位領域毎の反応液のドットパターンの決定処理、即ち、誤差拡散処理データを使用して反応液を吐出させるか、あるいはインクのドットパターンと同一のドットパターンに対応したデータを使用して反応液を吐出させるかが繰り返され、単位領域毎に決定された記録データが積算されて、該インク用記録データに対応した反応液用記録データが生成される（Ｓ７）。

以上のような手順により反応液用データ提供部３０７で準備された２値の反応液用記録データは、記録データ生成部３２０へ転送される。記録データ生成部３２０では、この反応液用記録データ及び中間調処理部３０５からのＹＭＣＫ各色インクの２値のインク用記録データに対して、変換テーブル３２１を用いて、上記各ヘッド６Ｒ₁、６Ｒ₂、６Ｙ、６Ｋ、６Ｍ、６Ｃの駆動波形の駆動電圧を最適化する処理を施し、これらからプリンタ１に転送する記録データを最終的に生成する。このようにして生成された記録データは、上述したようにホスト装置３０内部の画像メモリ３５に一旦格納され、入出力バッファ３７を介してプリンタ１へ転送されることになる。

本発明においては、インク及び反応液の吐出順序は特に限定されず、反応液を先に吐出させてもよいし、インクを先に吐出させても構わない。

また、インク又は反応液の一方を吐出させてから他方を吐出させる迄の時間については特に制限されるものではないが、インクと反応液との記録媒体上における接触が、一方の液滴（反応液又はインク）を吐出させた後６０秒以内に達成されるように、他方の液滴（インク又は反応液）を吐出させることが好ましい。このように両液の吐出間隔を制御することで、インク浸透性の低い記録媒体に対しては勿論のこと、インク浸透性の高い記録媒体に対しても、その表層でインク凝集反応を起こさせることが可能となるので、記録媒体の種類によらず発色性の高い画像を形成することができる。

以下、本発明に係るインク及び反応液について説明する。

本発明に係るインクとしては、インクジェット記録で使用可能な水性インクであればよく、特に制限されないが、反応液による画質向上効果を最大限に発揮させる観点から、水性顔料インクが好ましい。一般に、インクジェット記録用の水性顔料インクには、顔料（色材）及び水の他に、印字品質の向上や乾燥防止などのために、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、シリコン系界面活性剤などの界面活性剤や、グリコール類、グリコールエーテル類などの各種有機溶剤、ｐＨ調整剤、溶解助剤、酸化防止剤などが含有される。顔料の含有量は、通常、水性インクに対して０．５〜３０重量％程度である。

上記顔料（色材）としては、例えば、酸化チタン及び酸化鉄、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等の公知の方法によって製造されたカーボンブラックなどの無機系顔料；アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等を含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料等）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどの有機系顔料などが挙げられる。有機系顔料としては、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブルー等の有彩色の色調の従来公知の有機系顔料を何ら区別することなく用いることができる。また、これら有彩色の有機系顔料は、複数混合して用いてもよい。

上記顔料は、水溶性樹脂等の分散剤が無添加あるいはごく少量添加の水性媒体中に分散及び／又は溶解が可能ないわゆる自己分散型顔料（表面改質顔料などとも呼ばれる）でもよく、自己分散型ではない顔料（樹脂分散型顔料）でもよい。自己分散型顔料は、顔料粒子表面にアニオン性基が結合されているものが好ましい。このアニオン性基としては、例えば、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ₃Ｍ、−ＰＯ₃ＨＭ、−ＰＯ₃Ｍ₂（各式中、Ｍは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表わす）等が挙げられる。一方、樹脂分散型顔料を使用する場合は、該樹脂分散型顔料と共に、分散剤として、高級脂肪酸塩や高級アルコール硫酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、あるいはポリアクリル酸塩などのアニオン性高分子等のアニオン性基含有物質を併用することが好ましい。アニオン性基を持たない分散剤を使用する場合は、インク中にアニオン性化合物を含有させることが好ましい。勿論、分散剤としてアニオン性基含有物質を使用し、さらにこれ以外のアニオン性化合物を含有させてもよい。

また、本発明の反応液は、インクを凝集させる性質（インク凝集能）を有しており、このインク凝集能は凝集剤により発現される。凝集剤としては、インク中の色材や分散剤などの樹脂成分に含まれるアニオン性基とイオン的相互作用により瞬時に会合体を形成し得る水溶性物質が好ましく、例えば、多価金属塩、カチオン性基をもつ高分子化合物、オリゴマー類や界面活性剤等が用いられる。なかでも、ヘッドからの吐出安定性の点で、多価金属塩が好ましく、特に、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ₄）は、得られる記録物の品質、記録ヘッドに対する影響（腐食性）、安全性（毒性）、コストという４つの観点から、本発明で好ましく用いられる。

上記凝集剤（多価金属塩）の含有量は、所定の効果が得られるように適宜調整すればよく、好ましくは上記反応液に対して０．５〜２０重量％である。多価金属塩の含有量が０．５重量％未満では、画像濃度などの画質面での改善効果に乏しく、２０重量％超では、保存安定性や吐出安定性の低下、記録ヘッドの構成部品の腐食などを招くおそれがある。

上記反応液には、印字品質の向上、乾燥防止などを目的として、必要に応じ、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、シリコン系界面活性剤などの界面活性剤や、グリコール類、グリコールエーテル類などの各種有機溶剤、トリエタノールアミン等のｐＨ調整剤、溶解助剤、酸化防止剤などを適宜含有させることができる。

上述したインク及び反応液は、記録媒体への適度な濡れ性及び吐出安定性の２つの観点から、それぞれ、表面張力２０〜４５ｍＮ／ｍ、ｐＨ６．５〜１０、液温２０℃における粘度２〜１０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。これらの物性値の調整は、上記の各成分の種類、含有量などを調整することで行うことができる。

本発明においては、記録媒体としては、シリカなどの多孔質粒子を主体とするインク受容層を有する公知のインクジェット専用紙は勿論のこと、インクジェット記録方式に適合した特性が付与されていない普通紙も好適に使用することができる。本発明に使用可能な普通紙としては、例えば、上質紙、再生紙、コピー用紙、ボンド紙、アート紙、コート紙、キャストコート紙、樹脂被覆紙（レジンコート紙）、バライタ紙、板紙、和紙、不織布や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルム等が挙げられる。本発明は、インク吸収性に乏しいこれら普通紙に対しても、ドットの形成位置、形状、大きさなどに乱れを生じさせずに、良好な画質を実現することができる。

以上、本発明を、その好ましい実施形態に基づいて説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、記録ヘッドの構成、吐出口の配列パターン、使用するインクの種類や数などは、上記実施形態に限定されず適宜変更可能である。

また、インクの総記録デューティーが所定の基準値以上である領域に対して適用される上記誤差拡散処理データとして、上記実施形態では、入力画像データに対応したインク用記録データを誤差拡散処理したものを生成して用いたが、これに代えて、入力画像データとは無関係な記録データを誤差拡散処理したものを用いることもできる。この場合、例えば、上記データ生成回路３０９に代えて、固定データを保存できるデータ保存手段を設け、このデータ保存手段に予め生成しておいた誤差拡散処理データ（固定データ）を保存しておき、必要なときにこの固定データを読み出せるようにしておくことができる。該固定データとしては、例えば、画像形成領域全体にインクを均一に付与（べた塗り）する記録データを誤差拡散処理して得られたデータが挙げられる。

また、本発明に適用可能な記録ヘッドは、上記記録ヘッド６の如き、複数のヘッドを１つに集積配置したマルチヘッドに限定されず、図６に示すような、複数のヘッドをその主走査方向Ｘに一定の間隔を置いて並列配置させた形態の記録ヘッドでもよい。このような形態の記録ヘッドにおいては、記録動作中に各ヘッドから発生するミスト（主液滴に続いて飛翔する微少な液滴）や吐出された液滴の記録媒体からの跳ね返りなどに起因する吐出口の汚れが少なくなり、インクジェット信頼性が一層高まる。

また記録ヘッドは、上記のような電気−機械変換方式のものに限定されず、電極などの静電気力発生手段を利用したものでも良く、ヒータなどの電気−熱変換素子を利用したもの（電気−熱変換方式）でもよい。後者の電気−熱変換方式は、電気−熱変換素子により液体中に気体（バブル）を発生させ、この力で該液体を吐出させるインク吐出方式であり、この方式の記録ヘッドとしては、例えば、キャノン社製のバブルジェット（登録商標）ヘッドが挙げられる。さらに記録ヘッドは、上記実施形態のような、記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドでもよく、記録ヘッドとは別に配置されたインクタンクからチューブなどを介してインク又は反応液を供給するタイプの記録ヘッドでもよい。

また、上記実施形態では、２値の記録データの生成・供給処理を行うプリンタドライバを、インクジェット記録装置に接続されたホスト装置にインストールしていたが、これを該インクジェット記録装置にインストールすることもできる。この場合、多値入力画像データ（ＲＧＢ画像データ）を２値化するまでの過程（図４において中間調処理部３０５までで行われる過程）はホスト装置側で行うようにし、反応液用記録データを用意する過程を含む残りの過程はインクジェット記録装置側で行うようにさせることもできる。

以下に、本発明の実施例及び本発明の効果を示す試験例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、斯かる実施例により何等制限されるものではない。

〔反応液の調製〕
下記の各成分を混合し、常温で３０分攪拌した後、５μｍのメンブランフィルターで濾過することにより、下記組成の反応液を調製した。
（反応液の組成）
・硫酸マグネシウム六水和物（ＭｇＳＯ₄・６Ｈ₂Ｏ） ８重量％
・グリセリン（保湿剤） １５重量％
・トリエチレングリコール（保湿剤） ２重量％
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル（浸透溶媒） ２重量％
・１，２−ヘキサンジオール（浸透溶媒） ２重量％
・ＢＹＫ３４８（界面活性剤、ビックケミージャパン製） ０．０１重量％
・オルフィンＥ１０１０（界面活性剤、日信化学製） ０．０５重量％
・トリエタノールアミン（ｐＨ調整剤） ０．０１重量％
・ベンゾトリアゾール（腐食防止剤） ０．００１重量％
・純水 バランス
計１００重量％

〔実施例１〕
ピエゾ駆動型のマルチヘッドタイプの記録ヘッドを搭載した、市販の水性顔料インク対応のインクジェットプリンタ（ＰＸ−１００００、セイコーエプソン製）において、その記録ヘッドにおける各ヘッドの配置を図２に示すような配置にし、その２つの反応液吐出用ヘッドに対応するインクカートリッジに、上記手順で調製した反応液を充填した。このインクジェットプリンタを用いて、記録媒体（ＯＫトップコートＮ、王子製紙製）の被記録面に所定の画像を記録した。その際、インクの総記録デューティーが６０％未満となる領域に対しては、該インクのドットパターンと同一のパターンでドットが形成されるように上記反応液を吐出させ（記録デューティー１５％）、インクの総記録デューティーが６０％以上となる領域に対しては、入力画像データに対応したインク用記録データを誤差拡散処理して得られた記録データに基づいて上記反応液を吐出させた（記録デューティー１５％）。以上のようにして、画像の異なる２種類の記録物Ａ及びＢを作製した。記録物Ａは、ＹＭＣＫ各色のＯＤ＝１のカラーパッチを印刷したものであり、記録物Ｂは、高精細カラーデジタル標準画像［（ISO/JIS-SCID）、画像名称「ポートレート」（サンプル番号１、画像の評価認識番号Ｎ１）］をＭＣマット紙用印字モード（推奨きれいモード）で印刷したものである。

〔比較例１〕
実施例１において、所定領域毎の反応液の吐出パターンの使い分けを行わず、記録媒体の画像形成領域の全体に対し、入力画像データに対応したインク用記録データを誤差拡散処理して得られた記録データに基づいて上記反応液を吐出させた（記録デューティー１５％）以外は実施例１と同様にして、記録物Ａ及びＢを作製した。

〔比較例２〕
実施例１において、所定領域毎の反応液の吐出パターンの使い分けを行わず、記録媒体の画像形成領域の全体に対し、インクのドットパターンと同一のパターンでドットが形成されるように上記反応液を吐出させた（記録デューティー１５％）以外は実施例１と同様にして、記録物Ａ及びＢを作製した。

上記各記録物について、画像濃度、ブリード、粒状感、ドット真円性、耐擦性を下記の方法により評価した。これらの結果を下記〔表１〕に示す。

（画像濃度の評価方法）
上記記録物ＡのＹＭＣＫの各カラーパッチについて、グレタグマクベス社製のスペクトロリーノＳＰＭ−５０を用い、視野角２度、光源Ｄ５０、フィルター無しの条件で反射光学濃度（ＯＤ値）を測定し、ＹＭＣＫの４色のＯＤ値の合計が７．５を超えるものをＡ（発色性良好）、４色のＯＤ値の合計が６．０以上７．５以下のものをＢ（実用上問題なし）、４色のＯＤ値の合計が６．０未満（平均でＯＤ値１．５未満）のものをＣ（実用不可）とした。

（ブリードの評価方法）
上記記録物ＡのＹとＣのカラーパッチが隣接する部分（画質低下が最も判別し易い部分）をそれぞれ目視により観察し、色混じりの見られないものをＡ、色混じりが僅かに見られるものをＢ（実用上問題なし）、色の境界がはっきりしないほどの色混じりが見られるものをＣ（実用不可）とした。

（粒状感の評価方法）
上記記録物Ｂの画像を目視で観察して、粒状感が目立たないものをＡ、粒状感が若干目立つものをＢ、粒状感が目立つものをＣとした。

（ドット真円性の評価方法）
上記記録物ＡのＹＭＣＫ各カラーパッチ印刷部分の中間調領域について、光学顕微鏡を用いてインクのドット径（キャリッジの移動方向の径Ｘ、用紙の搬送方向の径Ｙ）を測定し、そのインクドットの「Ｘ／Ｙ比１．０の真円ドット」に対する歪み率〔｛｜（インクドットのＸ／Ｙ比）−１．０｜／１．０｝×１００％〕を求めて、該歪み率が１０％以内のものをＡ（真円あるいは真円に極めて近い）、該歪み率が１０％超２０％以内のものをＢ、該歪み率が２０％を超えるものをＣとした。

（耐擦性の評価方法）
サザーランド耐擦性試験機（東洋精機製ＮＯ．４６８）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ５７０１に基づき上記記録物Ａのカラーパッチ印刷部分を擦った後、その状態を目視で観察し、印刷部分に傷がないものをＡ（耐擦性良好）、印刷部分に細かい傷が見られるものをＢ（実用上問題なし）、印刷部分の一部が剥がれて欠損しているものをＣ（実用不可）とした。

本実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示した斜視図である。 図１に示す記録ヘッドの吐出口形成面の概略構成図である。 図１に示すインクジェット記録装置を用いた記録システムの制御構成を示すブロック図である。 図３に示す記録システムにおける記録データの生成処理を機能的に示すブロック図である。 反応液用記録データが生成されるまでの流れの一例を示すフローチャートである。 本発明に係る記録ヘッドの別の実施形態を示す図２相当図である。

符号の説明

１…プリンタ
２…紙送りローラ
３…用紙スタッカ
４…プラテン
５…キャリッジ
６…記録ヘッド
６Ｙ、６Ｋ、６Ｍ、６Ｃ…インク吐出用記録ヘッド
６Ｒ₁、６Ｒ₂…反応液吐出用記録ヘッド
７…キャリッジモータ
８…タイミングベルト
９…ガイドレール
１０…回復ユニット
１１…キャップ部
１２…記録ヘッドユニット
Ｎｚ…吐出口
Ｍ…記録媒体

Claims (4)

1. インクを吐出するインク吐出用ヘッドと、該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する反応液吐出用ヘッドとを用い、記録媒体に対して該インク及び該反応液をそれぞれ吐出させて、該記録媒体上に複数のドットからなる画像を記録するインクジェット記録方法において、
   上記インクの総記録デューティーが所定の基準値未満である領域に対しては、該インクのドットパターンと同一のパターンでドットが形成されるように上記反応液を吐出させ、
   上記インクの総記録デューティーが所定の基準値以上である領域に対しては、所定のインク記録データを誤差拡散処理して得られた記録データに基づいて上記反応液を吐出させることを特徴とするインクジェット記録方法。
2. 上記インクが、少なくとも色材として顔料を含む水性インクであり、上記反応液が、少なくとも水溶性多価金属塩及び水を含有することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録方法。
3. インクを吐出するインク吐出用ヘッド、及び該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する反応液吐出用ヘッドを備えたインクジェット記録装置と、該インクジェット記録装置に電気的に接続されたホスト装置とを備え、該ホスト装置から提供される記録データに基づいて、該インクジェット記録装置の各ヘッドから記録媒体に対して該インク及び該反応液をそれぞれ吐出させて、該記録媒体上に複数のドットからなる画像を記録する記録システムにおいて、
   上記ホスト装置は、記録媒体の所定領域におけるインクの総記録デューティーの情報に応じて、該領域における上記反応液のドットパターンを制御する制御手段を備え、
   上記制御手段は、上記インクの総記録デューティーが所定の基準値未満である領域に対しては、該インクのドットパターンと同一のパターンでドットが形成されるように上記反応液を吐出させ、
   上記インクの総記録デューティーが所定の基準値以上である領域に対しては、所定のインク記録データを誤差拡散処理して得られた記録データに基づいて上記反応液を吐出させることを特徴とする記録システム。
4. インクを吐出するインク吐出用ヘッドと、該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する反応液吐出用ヘッドとを備え、記録データに基づいて記録媒体に対して該インク及び該反応液をそれぞれ吐出させて、該記録媒体上に複数のドットからなる画像を記録するインクジェット記録装置に接続又は内蔵されたコンピュータを、
   記録媒体の所定領域におけるインクの総記録デューティーの情報に応じて、該領域における上記反応液のドットパターンを制御する制御手段を備え、且つ
   上記制御手段は、上記インクの総記録デューティーが所定の基準値未満である領域に対しては、該インクのドットパターンと同一のパターンでドットが形成されるように上記反応液を吐出させ、
   上記インクの総記録デューティーが所定の基準値以上である領域に対しては、所定のインク記録データを誤差拡散処理して得られた記録データに基づいて上記反応液を吐出させる装置、
   として動作させることを特徴とするプリンタドライバ。
   
   

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