JP2006256173A - 画像形成方法、画像処理方法、プログラム、インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクジェット記録装置を用いて複写されたときに複写物であることが認識される印刷出力を行なうことが必要になってきている。
【解決手段】 印刷画像データを生成するプリンタドライバ４１１は、原稿となる画像にＣＭＭ、ＢＧ／ＵＣＲ／γ補正、中間処理などの画像処理を行ってインクジェット記録装置５００で出力可能な多値ドットに応じた原稿画像データに変換し、この原稿画像データと地紋パターン生成部４１９からの原稿が複写を禁止する文書であることを示す背景部と前景部で単位面積当りのインク滴付着量の異なる地紋パターンの多値のデータとを原稿・地紋パターン合成部４１８で重ね合わせてインクジェットプリンタ５００で出力可能な多値のドットに応じた印刷画像データを生成し、インクジェットプリンタ５００で地紋を含む画像を印刷出力する。
【選択図】 図１２

Description

本発明は画像形成方法、画像処理方法、プログラム、インクジェット記録装置に関し、特に元画像に複写が禁止されることを示す地紋を埋め込んだ画像を印刷出力するための画像処理方法、プログラム、インクジェット記録装置に関する。

従来、住民票や戸籍謄本などの各種証明書及び重要書類等をはじめ、銀行券、株券、債券などの有価証券等、複写が許可されていない原稿を印刷した印刷物について、不正な複写を防止し、或いは複写されたときに複写物であることを認識、判別可能とするために、次のような方法や装置が提案されている。

例えば、特許文献１には目的の画像と複写を禁止する文書であることを示す画像のパターンとを重ね合わせて合成する合成手段と、この合成後の画像の画像データを所定の出力先に出力する出力手段とを備えている画像処理装置などが記載されている。
特開２００４−２６０３４１号公報

また、特許文献２には、地紋画像生成部は、潜像領域を第１の画素数で表されるドットの集合により表現し、背景領域を第１の画素数とは異なる第２の画素数で表されるドットの集合により表現することで、新たな画像を生成し、情報付加部は、画像の潜像領域に含まれるドット群の夫々の位置を、付加情報の対応するビット位置におけるビット値に応じて制御することで画像を生成する画像処理方法が記載されている。

その他、予め特殊な印刷を施した偽造防止用紙と呼ばれる用紙が用いられている。この用紙上には、複写物であることを示すマーク（例えば、「複写禁止」などの文字）が、複写機で再生可能な濃度でプリントされ、一方、背景が複写機で再生困難な濃度でプリントされている。また、マーク部と背景部の濃度は、人間の目にはマーク部と背景部を区別できにくいようなものとなっている。この原稿部以外の領域に形成されたマーク部と背景部を「地紋」と称する。

地紋は、原稿の情報をできるだけ損なうことなく埋め込み、複写時に複写物であることを判別可能であるパターンであることが求められ、レーザープリンターなどの電子写真記録方式では、すでに地紋パターンの印刷が実現されている。

画像形成装置としては、電子写真方式の用いた装置だけでなく、近年は、記録液（インク）を吐出する液体吐出ヘッドを記録ヘッドに用いたインクジェット記録方式の画像形成装置（インクジェット記録装置）が普及している。インクジェット記録装置は、周知のように、液滴を吐出するノズルが連通する液室のインクを加圧する圧力を発生する圧力発生手段を備えた液体吐出ヘッドを記録ヘッドに用いて、液体吐出ヘッドの圧力発生手段を画像情報に応じて駆動することで液室内インクに圧力を与え、ノズルから液滴を吐出させ、紙やフィルムなどの被記録媒体に付着させて画像を形成（印刷）する。

このようなインクジェット記録方式による印刷と電子写真方式による印刷とでは、形成できるドット位置やドットサイズ、被記録媒体上でのドットの広がりなどで差異がある。つまり、電子写真方式ではドットを略任意の位置に形成することができるのに対して、インクジェット記録方式では形成できるドット位置が記録ヘッドのノズルピッチと駆動周波数による制限を受けることになる。また、電子写真方式では被記録媒体に転移したトナーが被記録媒体に浸透してドットが広がるというようなことがないのに対し、インクジェット記録方式では記録液が着弾後被記録媒体に浸透するためにドットの広がりが生じる。

そのため、記録液滴を吐出して画像を形成（印刷）するインクジェット記録装置を用いて印刷出力を行なう場合に、複写を禁止する文書であることを示す画像のパターンなどをどのようにして印刷出力させるかが課題になってくるのである。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、インクジェット記録装置を用いて元画像に複写が禁止されることを示す地紋を埋め込んだ印刷出力を行なうため画像形成方法、画像処理方法、プログラムを提供し、また、元画像が複写が禁止されることを示す地紋を埋め込んだ印刷出力を行なうインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成方法は、記録液の液滴を吐出して異なる大きさのドットを形成可能なインクジェット記録装置で元画像に複写を禁止することを示す前景部及び背景部の地紋を埋め込んだ画像を形成するとき、前景部と背景部が単位面積当たりの記録液付着面積の違いで区別された地紋を形成する構成とした。

ここで、地紋を形成するドットは少なくとも１ドット以上隣接して形成すること、あるいは、地紋を形成するドット同一箇所に複数の記録液滴を打ち込んで形成することが好ましい。また、使用する記録液の色の明度特性に応じて単位面積当りの記録液付着面積を異ならせることが好ましい。さらに、背景部の単位面積当りの記録液付着面積及び前景部の単位面積当りの記録液付着面積のいずれか一方を他方よりも大きくする。

本発明に係る画像形成方法は、記録液の液滴を吐出して単一の大きさのドットを形成可能なインクジェット記録装置で元画像に複写を禁止することを示す前景部及び背景部の少なくともいずれかの地紋を埋め込んだ画像を形成するとき、地紋を形成するドットは少なくとも１ドット以上隣接させて形成する構成とした。この場合、地紋を形成するドットは少なくとも同一箇所に複数の記録液滴を打ち込んで形成することが好ましい。

本発明に係る画像形成方法は、記録液の液滴を吐出して単一の大きさのドットを形成可能なインクジェット記録装置で元画像に複写を禁止することを示す前景部及び背景部の少なくともいずれかの地紋を埋め込んだ画像を形成するとき、地紋を形成する前景部及び背景部の少なくともいずれか一方のドットは少なくとも同一箇所に複数の記録液滴を打ち込んで形成する構成とした。

これらの単一の大きさのドットを形成するインクジェット記録装置を用いる場合において、使用する記録液の色の明度特性に応じて前記単位面積当りの記録液付着面積を異ならせることが好ましく、また、背景部の単位面積当りの記録液付着面積及び前景部の単位面積当りの記録液付着面積のいずれか一方を他方よりも大きくする。

本発明に係る画像処理方法は、記録液の液滴を吐出してドットを形成可能なインクジェット記録装置で印刷出力する印刷画像データを生成する画像処理方法であって、本発明に係る画像形成方法で形成する、元画像に複写を禁止することを示す前景部及び背景部の少なくともいずれかの地紋を埋め込んだ画像を印刷出力させるため印刷画像データを生成する構成とした。

本発明に係るプログラムは、記録液の液滴を吐出してドットを形成可能なインクジェット記録装置で印刷出力する印刷画像データを生成する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、本発明に係る画像処理に係る手順をコンピュータに実行させる構成とした。

本発明に係るインクジェット記録装置は、本発明に係る画像形成方法を実行する手段を備えている構成とした。

本発明に係る画像形成方法、画像処理方法、プログラム、インクジェット記録装置によれば、大きさの異なるドットを形成できる場合には、元画像に複写を禁止することを示す前景部及び背景部の地紋を埋め込んだ画像を形成するとき、前景部と背景部が単位面積当たりの記録液付着面積の違いで区別された地紋を形成する構成とし、あるいは、単一の大きさのドットしか形成できない場合には、地紋を形成するドットは少なくとも１ドット以上隣接させて形成し、または、地紋を形成するドットは少なくとも同一箇所に複数の記録液滴を打ち込んで形成する構成としたので、インクジェット記録装置を用いて地紋に複写が禁止された地紋を埋め込んだ画像の印刷出力を行なうことができるようになる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、多値ドットを形成可能なインクジェット記録装置の一例の機構部について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同インクジェット記録装置の全体構成を説明する側面説明図、図２は同じく概略平面説明図である。

このインクジェット記録装置は、フレーム１を構成する左右の側板１Ａ、１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド２とステー３とでキャリッジ４を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ５によって駆動プーリ６Ａと従動プーリ６Ｂ間に架け渡したタイミングベルト７を介して図２で矢示方向（主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ４には、例えばイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙからなる記録ヘッド１１を複数のインク吐出口（ノズル）を形成したノズル面１１ａのノズル列を主走査方向と直交する方向（副走査方向）に配列し、インク吐出方向を下方に向けて装着している。なお、ここでは独立した液滴吐出ヘッドを用いているが、各色の記録液の液滴を吐出する複数のノズル列を有する１又は複数のヘッドを用いる構成とすることもできる。また、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。

ここでは、記録ヘッド１１は上述したように各色の液滴を吐出する別個の４個のヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙで構成し、各ヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙにはそれぞれ液滴を吐出する複数のノズルｎを並べて配置してなるノズル列を２列有する構成としている。これに限らず、１つの記録ヘッド１１に、各色の液滴を吐出するそれぞれ２列のノズル列を配置した構成することもできるし、ブラックインクを吐出する１又は複数のノズル列を有するヘッドと、カラーインクを吐出する各色で１又は複数のノズル列を有するヘッドとで構成することもできる。

記録ヘッド１１を構成するインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）としては、圧電素子などの圧電アクチュエータを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段（アクチュエータ手段）として備えたものを使用している。すなわち、圧力発生手段として、気泡を発生させるための発熱抵抗体を用いたサーマル型の場合には、気泡の体積を精度よく制御することが困難であって形成できるドットサイズを大きく変化させることができず、基本的には２値のドットサイズであり、一般的には形成するドット数で階調を表現せざるを得ない。これに対して、圧電アクチュエータを用いた場合には、圧電素子の変位量を精度良くコントロールすることができ、形成するドットの大きさを大きく変化させることができてドットサイズによって多階調を表現することができる。この場合、ドット径を変更する、つまり、多値のドット（大きさの異なるドット）を形成するには、例えば、駆動パルスの電圧の大きさ、駆動パルスのパルス幅、パルス数などを変更することによって行なうことができる。ただし、後述するように単一の大きさのドットしか形成できない場合でも本発明を適用することができる。

この記録ヘッド１１にはドライバＩＣを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル：ＦＰＣケーブル）１２を介して接続している。

また、キャリッジ４には、記録ヘッド１１に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１５を搭載している。この各色のサブタンク１５には各色のインク供給チューブ１６を介して、カートリッジ装填部９に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填９にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための供給ポンプユニット１７が設けられ、また、インク供給チューブ１６は這い回しの途中でフレーム１を構成する後板１Ｃに係止部材１８にて保持されている。

一方、給紙トレイ２０の用紙積載部（圧板）２１上に積載した用紙２２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２１から用紙２２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２３及び給紙コロ２３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４を備え、この分離パッド２４は給紙コロ２３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙２２を記録ヘッド１１の下方側に送り込むために、用紙２２を案内するガイド部材２５と、カウンタローラ２６と、搬送ガイド部材２７と、先端加圧コロ２９を有する押さえ部材２８とを備えるとともに、給送された用紙２２を静電吸着して記録ヘッド１１に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト３１を備えている。

この搬送ベルト３１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ３２とテンションローラ３３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成し、周回移動しながら帯電ローラ３４によって帯電（電荷付与）される。

この搬送ベルト３１としては、１層構造のベルトでも良く、又は複層（２層以上の）構造のベルトでもよい。１層構造の搬送ベルト３１の場合には、用紙３２や帯電ロー３４に接触するので、層全体を絶縁材料で形成している。また、複層構造の搬送ベルト３１の場合には、用紙２２や帯電ローラ３４に接触する側は絶縁層で形成し、用紙２２や帯電ローラ３４と接触しない側は導電層で形成することが好ましい。

１層構造の搬送ベルト３１を形成する絶縁材料や複層構造の搬送ベルト３１の絶縁層を形成する絶縁材料としては、例えばＰＥＴ、ＰＥＩ、ＰＶＤＦ、ＰＣ、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥなどの樹脂又はエラストマーで導電制御材を含まない材料であることが好ましく、体積抵抗率は１０１２Ωｃｍ以上、好ましくは１０１５Ωｃｍなるように形成する。また、複層構造の搬送ベルト３１の導電層を形成する材料としては、上記樹脂やエラストマーにカーボンを含有させて体積抵抗率が１０５〜１０７Ωｃｍとなるように形成することが好ましい。

帯電ローラ３４は、搬送ベルト３１の表層をなす絶縁層（複層構造のベルトの場合）に接触し、搬送ベルト３１の回動に従動して回転するように配置され、軸の両端に加圧力をかけている。この帯電ローラ３４は、体積抵抗率が１０６〜１０９Ω／□の導電性部材で形成している。この帯電ローラ３４には、後述するように、ＡＣバイアス供給部（高圧電源）から例えば２ｋＶの正負極のＡＣバイアス（高電圧）が印加される。このＡＣバイアスは、正弦波や三角波でもよいが、方形波の方がより好ましい。

また、搬送ベルト３１の裏側には、記録ヘッド１１による印写領域に対応してガイド部材３５を配置している。このガイド部材３５は、上面が搬送ベルト３１を支持する２つのローラ（搬送ローラ３２とテンションローラ３３）の接線よりも記録ヘッド１１側に突出させることで搬送ベルト３１の高精度な平面性を維持するようにしている。

この搬送ベルト３１は、副走査モータ３６によって駆動ベルト３７及びタイミングローラ３８を介して搬送ローラ３２が回転駆動されることによって図２のベルト搬送方向に周回移動する。なお、図示しないが、搬送ローラ３２の軸には、スリットを形成したエンコーダホイールを取り付け、このエンコーダホイールのスリットを検知する透過型フォトセンサを設けて、これらのエンコーダホイール及びフォトセンサによってホイールエンコーダを構成している。

さらに、記録ヘッド１１で記録された用紙２２を排紙トレイ４０に排紙するための排紙部として、搬送ベルト３１から用紙２２を分離するための分離爪４１と、排紙ローラ４２及び排紙コロ４３とを備えている。

また、装置本体１の背面部には両面ユニット５１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット５１は搬送ベルト３１の逆方向回転で戻される用紙２２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２６と搬送ベルト３１との間に給紙する。また、この両面ユニット５１の上面は手差しトレイ５２としている。

さらに、キャリッジ４の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド１１のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構６１を配置している。この維持回復機構６１には、記録ヘッド１１の各ノズル面１１ａをキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）６２ａ〜６２ｄ（区別しないときは「キャップ６２」という。）と、ノズル面１１ａをワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード６３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け６４などを備えている。ここでは、キャップ６２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ６２ｂ〜６２ｄは保湿用キャップとしている。

また、キャリッジ４の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け６８を配置し、この空吐出受け６８には記録ヘッド１１のノズル列方向に沿った開口６９などを備えている。

また、図１に示すように、キャリッジ４には用紙２２の有無を検知するための媒体検知手段である赤外線センサ（センサの種類は、赤外線センサに限定するものではない。）からなる濃度センサ７１を設けている。また、この濃度センサ７１はキャリッジ４がホーム位置にあるときに記録領域（画像形成領域）側（搬送ベルト３１側）に位置する側で、記録ヘッド１１よりも用紙搬送方向上流側に設けている。

さらに、キャリッジ４の前方側には、スリットを形成したエンコーダスケール７２を主走査方向に沿って設け、キャリッジ４の前面側にはエンコーダスケール７２のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ７３を設け、これらによって、キャリッジ４の主走査方向位置を検知するためのリニアエンコーダ７４を構成している。

次に、このインクジェット記録装置における記録ヘッドを構成する液滴吐出ヘッドの一例について図３及び図４を参照して説明する。なお、図３は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図４は同ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面説明図である。

この液滴吐出ヘッドは、例えば単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路板１０１と、この流路板１０１の下面に接合した例えばニッケル電鋳で形成した振動板１０２と、流路板１０１の上面に接合したノズル板１０３とを接合して積層し、これらによって液滴（インク滴）を吐出するノズル１０４が連通する流路であるノズル連通路１０５及び液室１０６、液室１０６にインクを供給するための共通液室１０８に連通するインク供給口１０９などを形成している。

また、振動板１０２を変形させて液室１０６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての２列（図６では１列のみ図示）の積層型圧電素子１２１と、この圧電素子１２１を接合固定するベース基板１２２とを備えている。なお、圧電素子１２１の間には支柱部１２３を設けている。この支柱部１２３は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子１２１と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。

また、圧電素子１２１には図示しない駆動回路（駆動ＩＣ）を搭載したＦＰＣケーブル１２を接続している。

そして、振動板１０２の周縁部をフレーム部材１３０に接合し、このフレーム部材１３０には、圧電素子１２１及びベース基板１２２などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部１３１及び共通液室１０８となる凹部、この共通液室１０８に外部からインクを供給するためのインク供給穴１３２を形成している。このフレーム部材１３０は、例えばエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。

ここで、流路板１０１は、例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路１０５、液室１０６となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。

振動板１０２は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）で作製しているが、この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板１０２に圧電素子１２１及び支柱部１２３を接着剤接合し、更にフレーム部材１３０を接着剤接合している。

ノズル板１０３は各液室１０６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル１０４を形成し、流路板１０１に接着剤接合している。このノズル板１０３は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。なお、このノズル板１０３の表面が前述したノズル面３４ａとなる。

圧電素子１２１は、圧電材料１５１と内部電極１５２とを交互に積層した積層型圧電素子（ここではＰＺＴ）である。この圧電素子１２１の交互に異なる端面に引き出された各内部電極１５２には個別電極１５３及び共通電極１５４が接続されている。なお、この実施形態では、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室１０６内インクを加圧する構成としているが、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室１０６内インクを加圧する構成とすることもできる。また、１つの基板１２２に１列の圧電素子１２１が設けられる構造とすることもできる。

このように構成した液滴吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１２１が収縮し、振動板１０２が下降して液室１０６の容積が膨張することで、液室１０６内にインクが流入し、その後圧電素子１２１に印加する電圧を上げて圧電素子１２１を積層方向に伸長させ、振動板１０２をノズル１０４方向に変形させて液室１０６の容積／体積を収縮させることにより、液室１０６内の記録液が加圧され、ノズル１０４から記録液の滴が吐出（噴射）される。

そして、圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板１０２が初期位置に復元し、液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０８から液室１０６内に記録液が充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。

以上のように構成したインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙２２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２２はガイド２５で案内され、搬送ベルト３１とカウンタローラ２６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２７で案内されて先端加圧コロ２９で搬送ベルト３１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、後述するＡＣバイアス供給部から帯電ローラ３４に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト３１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト３１上に用紙３２が給送されると、用紙２２が搬送ベルト３１に静電力で吸着され、搬送ベルト３１の周回移動によって用紙２２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ４を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１１を駆動することにより、停止している用紙２２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２２を所定量搬送後、次の行の記録を行なう。記録終了信号又は用紙２２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２２を排紙トレイ４０に排紙する。

また、両面印刷の場合には、表面（最初に印刷する面）の記録が終了したときに、搬送ベルト３１を逆回転させることで、記録済みの用紙３２を両面給紙ユニット５１内に送り込み、用紙２２を反転させて（裏面が印刷面となる状態にして）再度カウンタローラ２６と搬送ベルト３１との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル３１で搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ４０に排紙する。

このインクジェット記録装置で複写を禁止される文書であることを示す地紋を埋め込んだ画像を印刷する場合、用紙に付着したドットが紙の繊維に沿って浸透し、広がってしまうというインクジェット特有の問題があることから、地紋印刷を実現しようとする場合、このドットの広がりやフェザリングをできるだけ少なくするインクを使用することが好ましい。

このインクジェット記録装置で用いるインクは、次の（１）ないし（１０）の構成を有するものであり、印字するための着色剤として顔料を使用し、それを分解、分散させるための溶剤とを必須成分とし、更に添加剤として、湿潤剤、界面活性剤、エマルジョン、防腐剤、ｐＨ調整剤とを使用する。湿潤剤１と湿潤剤２とを混合するのは各々湿潤剤の特徴を活かすためと、粘度調整が容易にできるためである。
（１）顔料（自己分散性顔料）６ｗｔ％以上
（２）湿潤剤１
（３）湿潤剤２
（４）水溶性有機溶剤
（５）アニオンまたはノニオン系界面活性剤
（６）炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテル
（７）エマルジョン
（８）防腐剤
（９）ｐＨ調製剤
（10）純水

ここで、（１）の顔料に関しては、特にその種類を限定することなく、無機顔料、有機顔料を使用することができる。無機顔料としては、酸化チタン及び酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。また、有機顔料としては、アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、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、キノフラロン顔料など）、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など）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。

これらの顔料のうち、水と親和性の良いものが好ましく用いられる。顔料の粒径は、０．０５μｍから１０μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは１μｍ以下であり、最も好ましくは０．１６μｍ以下である。

インク中の着色剤としての顔料の添加量は、６〜２０重量％程度が好ましく、より好ましくは８〜１２重量％程度である。

好ましく用いられる顔料の具体例としては、以下のものが挙げられる。
黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック（C.I.ピグメントブラック７）類、または銅、鉄（C.I.ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（C.I.ピグメントブラック１）等の有機顔料が挙げられる。

また、カラー用としては、C.I.ピグメントイエロー１（ファストイエローG）、３、１２（ジスアゾイエローAAA）、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、８１、８３（ジスアゾイエローHR）、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、４０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１５３、C.I.ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、C.I.ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２（ブリリアントファーストスカレット）、２３、３１、３８、４８：２（パーマネントレッド２B（Ba））、４８：２（パーマネントレッド２B（Ca））、４８：３（パーマネントレッド２B（Sr））、４８：４（パーマネントレッド２B（Mn））、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６B）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１（ローダミン６Gレーキ）、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０９、２１９、C.I.ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、C.I.ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルーR）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルーE）、１６、１７：１、５６、６０、６３、C.I.ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６等がある。

その他顔料（例えばカーボン）の表面を樹脂等で処理し、水中に分散可能としたグラフト顔料や、顔料（例えばカーボン）の表面にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加し水中に分散可能とした加工顔料等が使用できる。

また、顔料をマイクロカプセルに包含させ、該顔料を水中に分散可能なものとしたものであっても良い。

ここで、好ましい態様によれば、ブラックインク用の顔料は、顔料を分散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インクに添加されるのが好ましい。好ましい分散剤としては、従来公知の顔料分散液を調整するのに用いられる公知の分散液を使用することができる。

分散液としては、例えば以下のものが挙げられる。
ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−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、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、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、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−アクリル酸共重合体−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、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、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体等が挙げられる。

また、好ましい態様によれば、これらの共重合体は重量平均分子量が３，０００〜５０，０００であるのが好ましく、より好ましくは５，０００〜３０，０００、最も好ましくは７，０００〜１５、０００である。分散剤の添加量は、顔料を安定に分散させ、他の効果を失わせない範囲で適宣添加されて良い。分散剤としては１：０．０６〜１：３の範囲が好ましく、より好ましくは１：０．１２５〜１：３の範囲である。

着色剤に使用する顔料は、記録用インク全重量に対して６重量％〜２０重量％含有し、０．０５μｍ〜０．１６μｍ以下の粒子径の粒子であり、分散剤により水中に分散されていて、分散剤が、分子量５，０００から１００，０００の高分子分散剤である。水溶性有機溶剤が少なくとも１種類にピロリドン誘導体、特に、２−ピロリドンを使用すると画像品質が向上する。

（２）〜（４）の湿潤剤１・２と、水溶性有機溶剤に関しては、インク中に水を液媒体として使用するものであるが、インクを所望の物性にし、インクの乾燥を防止するために、また、溶解安定性を向上するため等の目的で、例えば下記の水溶性有機溶剤が使用される。これら水溶性有機溶剤は複数混合して使用してもよい。湿潤剤と水溶性有機溶剤の具体例としては、例えば以下のものが挙げられる。

エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類；エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類；ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類；プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等である。

これら有機溶媒の中でも、特にジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペトリオール、１，５−ペンタンジオール、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが好ましい。これらは溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる。

その他の湿潤剤としては、糖を含有してなるのが好ましい。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）及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、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、α−シクロデキストリン、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。

また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖（例えば、糖アルコール（一般式ＨＯＣＨ_２（ＣＨＯＨ）ｎＣＨ_２ＯＨ（ここでｎ＝２〜５の整数を表す。）で表される。）、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロン酸など）、アミノ酸、チオ酸などがあげられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。

これら糖類の含有量は、インク組成物の０．１〜４０重量％、好ましくは０．５〜３０重量％の範囲が適当である。

（５）の界面活性剤に関しても，特に限定はされないが，アニオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。

非イオン性界面活性剤としては、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る。前記界面活性剤は、単独または二種以上を混合して用いることができる。

本発明における表面張力は紙への浸透性を示す指標であり、特に表面形成されて１秒以下の短い時間での動的表面張力を示し、飽和時間で測定される静的表面張力とは異なる。測定法としては特開昭６３−３１２３７号公報等に記載の従来公知の方法で１秒以下の動的な表面張力を測定できる方法であればいずれも使用できるが本発明ではＷｉｌｈｅｌｍｙ式の吊り板式表面張力計を用いて測定した。表面張力の値は４０ｍＪ／ｍ2以下が好ましく、より好ましくは３５ｍＪ／ｍ^２以下とすると優れた定着性と乾燥性が得られる。

（６）の炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテルに関しては、２５℃の水中において０．１〜４．５重量％未満の間の溶解度を有する部分的に水溶性のポリオールおよび／またはグリコールエーテルを記録用インク全重量に対してを０．１〜１０．０重量％添加することによって、該インクの熱素子への濡れ性が改良され、少量の添加量でも吐出安定性および周波数安定性が得られることが分かった。（ａ）２−エチル−１，３−ヘキサンジオール 溶解度：４．２％（２０℃）、（ｂ）２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール 溶解度：２．０％（２５℃）。

２５℃の水中において０．１〜４．５重量％未満の間の溶解度を有する浸透剤は溶解度が低い代わりに浸透性が非常に高いという長所がある。従って、２５℃の水中において０．１〜４．５重量％未満の間の溶解度を有する浸透剤と他の溶剤との組み合わせや他の界面活性剤との組み合わせで非常に高浸透性のあるインクを作製することが可能となる。

（７）本発明のインクには樹脂エマルジョンが添加されている方が好ましい。
樹脂エマルジョンとは、連続相が水であり、分散相が次の様な樹脂成分であるエマルジョンを意味する。分散相の樹脂成分としてはアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂などが挙げられる。

本発明の好ましい態様によれば、この樹脂は親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であるのが好ましい。また、これらの樹脂成分の粒子径はエマルジョンを形成する限り特に限定されないが、１５０ｎｍ程度以下が好ましく、より好ましくは５〜１００ｎｍ程度である。

これらの樹脂エマルジョンは、樹脂粒子を、場合によって界面活性剤とともに水に混合することによって得ることができる。

例えば、アクリル系樹脂またはスチレン−アクリル系樹脂のエマルジョンは、（メタ）アクリル酸エステルまたはスチレンと、(メタ)アクリル酸エステルと、場合により（メタ）アクリル酸エステルと、界面活性剤とを水に混合することによって得ることができる。樹脂成分と界面活性剤との混合の割合は、通常１０：１〜５：１程度とするのが好ましい。界面活性剤の使用量が前記範囲に満たない場合、エマルジョンとなりにくく、また前記範囲を超える場合、インクの耐水性が低下したり、浸透性が悪化する傾向があるので好ましくない。

前記エマルジョンの分散相成分としての樹脂と水との割合は、樹脂１００重量部に対して水６０〜４００重量部、好ましくは１００〜２００の範囲が適当である。

市販の樹脂エマルジョンとしては、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製）、などが挙げられる。

また、樹脂エマルジョンは、その樹脂成分がインクの０．１〜４０重量％となるよう含有するのが好ましく、より好ましくは１〜２５重量％の範囲である。

樹脂エマルジョンは、増粘・凝集する性質を持ち、着色成分の浸透を抑制し、さらに記録材への定着を促進する効果を有する。また、樹脂エマルジョンの種類によっては記録材上で皮膜を形成し、印刷物の耐擦性をも向上させる効果を有する。

さらに、上記着色剤、溶媒、界面活性剤の他に従来より知られている添加剤を加えることができる。

例えば、防腐防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が本発明に使用できる。

ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにｐＨを７以上に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができる。

その例として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。

キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等がある。

防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等がある。

このように構成される、顔料、湿潤剤、炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテル、アニオンまたはノニオン系界面活性剤、水溶性有機溶剤、水を少なくとも含んでなる、顔料濃度が６ｗｔ％以上で、かつインク粘度が８ｃｐ（２５℃）以上のインクを用いることにより、普通紙上へ印字したときの、良好な色調（十分な発色性、色再現性を有する）、高い画像濃度、文字・画像にフェザリング現象のない鮮明な画質を得ることができるため、後述するように、複写が禁止される文書であることを示す画像を含む印刷出力を行なった場合、コピー機でコピーしたときにドットサイズに対する再現性の違いで、マーク部がかすれてしまったり、地肌部に地肌汚れが発生したりすることがなく、鮮明に地紋（複写物であることを示すマーク部と背景部）のドットが再現できるようになる。

次に、このインクジェット記録装置の制御部の概要について図５のブロック図を参照して説明する。
この制御部２００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ２１１と、ＣＰＵ２１１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ２０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ２０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ２０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ２０５とを備えている。

また、この制御部２００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行なうためのＩ／Ｆ２０６と、記録ヘッド１１を駆動制御するためのデータ転送手段を含むヘッド駆動制御部２０７、キャリッジ４側に設けた記録ヘッド１１を駆動するためのヘッド駆動装置であるヘッドドライバ（ドライバＩＣ）２０８と、主走査モータ５を駆動するための主走査モータ駆動部２１０と、副走査モータ３６を駆動するための副走査モータ駆動部２１１と、帯電ローラ３４にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部２１２と、リニアエンコーダ７４、ホイールエンコーダ２３６からの検出パルス、環境温度を検出する温度センサ２１５からの検出信号、及びその他の各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ２１３などを備えている。また、この制御部２００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作パネル２１４が接続されている。

ここで、制御部２００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してＩ／Ｆ２０６で受信する。

そして、制御部２００のＣＰＵ２０１は、Ｉ／Ｆ２０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ２０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ない、この画像データをヘッド駆動制御部２０７からヘッドドライバ２０８に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ２０２にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。

ヘッド駆動制御部２０７は、上述した画像データをシリアルデータで転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、制御信号などをヘッドドライバ２０８に出力する以外にも、ＲＯＭ２０２に格納されてＣＰＵ２０１で読み出される駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び増幅器等で構成される駆動波形生成部を含み、１の駆動パルス或いは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形をヘッドドライバ２０８に対して出力する。

ヘッドドライバ２０８は、シリアルに入力される記録ヘッド１１の１行分に相当する画像データに基づいてヘッド駆動制御２０７から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド１１のアクチュエータ手段（前述したヘッド構成では圧電素子１２１）に対して印加することでヘッド１１を駆動する。

主走査モータ駆動部２１０は、ＣＰＵ２０１側から与えられる目標値とリニアエンコーダ７４からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値に基づいて制御値を算出して内部のモータドライバを介して主走査モータ５を駆動する。

同様に、副走査モータ駆動制御部２１１は、ＣＰＵ１０１側から与えられる目標値とホイールエンコーダ１３６からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値に基づいて制御値を算出して内部のモータドライバを介して副走査モータ３６を駆動する。

次に、ヘッド駆動制御部２０７及びヘッドドライバ２８の構成の一例について図６を参照して説明する。
ヘッド駆動制御部２０７は、上述したように、１吐出周期内に複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形（共通駆動波形）を生成して出力する駆動波形生成部３０１と、画像データ（印字データ）、転送クロック、ラッチ信号、滴制御信号を出力するデータ転送部３０２とを備えている。滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３は、ヘッドドライバ２０８のアナログスイッチ３１５の開閉を滴毎に指示する信号であり、共通駆動波形の吐出周期に合わせて選択すべき波形でＨレベルに状態遷移し、非選択時にはＬレベルに状態遷移する。

ヘッドドライバ２０８は、データ転送部３０２からの転送クロック（シフトクロック）及びシリアル画像データを入力するシフトレジスタ３１１と、シフトレジスタ３１１の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路３１２と、画像データと滴制御信号Ｍ０〜Ｍ３をデコードして結果を出力するデコーダ３１３と、デコーダ３１３のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ３１５が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ３１４と、レベルシフタ３１４を介して与えられるデコーダ３１３の出力でオン／オフ（開閉）されるアナログスイッチ３１５とを備えている。

このアナログスイッチ３１５は、各圧電素子１２１の選択電極（個別電極）１５４に接続され、駆動波形生成部３０１からの共通駆動波形が入力されている。したがって、シリアル転送された画像データと制御信号をデコーダ３１３でデコードした結果に応じてアナログ３１６がオンにすることにより、共通駆動波形を構成する所要の駆動信号が通過して（選択されて）圧電素子１２１に印加される。

次に、このヘッドドライバ２０８の動作について図７をも参照して説明する。
まず、駆動波形生成部３０１からは、図７（ａ）に示すように、一吐出周期内に、基準電位（中間電位）Ｖ１から立下り（液室容積を拡大する方向）、所定のホールド時間を経た後基準電位Ｖ１に向けて立ち上がる（液室容積を収縮する方向）、複数のパルス（駆動信号）Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を含む共通駆動波形を出力する。

ここで、パルスＰ１、Ｐ２で２個の液滴を吐出させて飛翔中に合体させることで大滴を形成させ、また、パルスＰ２の波形要素は立下り電位をパルスＰ１よりも低くすることでパルスＰ２だけで中滴を吐出できるようにし、また、パルスＰ３の波形要素は立下り電位をパルスＰ２よりも低くし、かつ、段階的に立ち上げることで、パルスＰ３だけで小滴を吐出できるようにしている。

また、駆動波形生成部３０１からは、大滴を選択するときには図７（ｂ）、（ｃ）に示すようにパルスＰ１、Ｐ２に対応する区間Ｔ１、Ｔ２でＨレベルになる大滴制御信号Ｍ０を、中滴を選択するときには図７（ｄ）、（ｅ）に示すようにパルスＰ２に対応する区間Ｔ２でＨレベルになる中滴制御信号Ｍ１を、小滴を吐出させるときには図７（ｆ）、（ｇ）に示すように区間Ｔ３でＨレベルになる小滴制御信号Ｍ２を出力する。なお、非吐出のときには図７（ｈ）に示すように電圧Ｖ１に維持される。

したがって、データ転送部３０２から転送する画像データに応じて、大滴、中滴、小滴、非吐出を選択することができ、大ドット、中ドット、小ドット、ドット無し、４階調の大きさのドット、即ち多値のドットを形成することができるようになる。

そこで、このインクジェット記録装置を用いて複写が禁止される文書であることを示す地紋を含めた印刷画像を出力するための本発明に係る画像形成方法を実行する画像処理方法の手順を実行させる本発明に係るプログラムを搭載した画像処理装置及び本発明に係るインクジェット記録装置について以下に説明する。

図８は、画像処理装置と上述したインクジェット記録装置であるインクジェットプリンタとで構成した印刷システム、又は、画像処理装置と本発明に係るインクジェット記録装置で構成した印刷システムの例を示すブロック図である。
この印刷システム（画像形成システム）は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などからなる１又は複数台の画像処理装置４００と、インクジェットプリンタ５００とが、所定のインターフェイス又はネットワークで接続されて構成されている。

画像処理装置４００は、図９に示すように、ＣＰＵ４０１と、メモリ手段である各種のＲＯＭ４０２やＲＡＭ４０３とが、バスラインで接続されている。このバスラインには、所定のインターフェイスを介して、ハードディスクなどの磁気記憶装置を用いた記憶装置４０６と、マウスやキーボードなどの入力装置４０４と、ＬＣＤやＣＲＴなどのモニタ４０５と、図示しないが、光ディスクなどの記憶媒体を読み取る記憶媒体読取装置が接続され、また、インターネットなどのネットワークやＵＳＢなどの外部機器と通信を行なう所定のインターフェイス（外部Ｉ／Ｆ）４０７が接続されている。

画像処理装置４００の記憶装置４０６には、本発明に係るプログラムを含む画像処理プログラムが記憶されている。この画像処理プログラムは、記憶媒体から記憶媒体読取装置により読み取って、あるいは、インターネットなどのネットワークからダウンロードするなどして、記憶装置４０６にインストールしたものである。このインストールにより画像処理装置４００は、以下のような画像処理を行なうために動作可能な状態となる。なお、この画像処理プログラムは、所定のＯＳ上で動作するものであってもよい。また、特定のアプリケーションソフトの一部をなすものであってもよい。

ここで、画像処理装置４００側のプログラムで本発明に係る画像処理方法を実行する例について図１０の機能ブロック図を参照して説明する。
これはほとんどの画像処理を画像処理装置としてのＰＣのようなホストコンピュータで行なう場合であり、比較的安い廉価機のインクジェット記録装置で好適に用いられている構成である。

画像処理装置４００（ＰＣ）側の本発明に係るプログラムであるプリンタドライバ４１１は、アプリケーションソフトなどから与えられた画像データ４１０をモニタ表示用の色空間から記録装置用の色空間への変換（ＲＧＢ表色系→ＣＭＹ表色系）を行なうＣＭＭ（Color Management Module）処理部４１２、ＣＭＹの値から黒生成／下色除去を行なうＢＧ／ＵＣＲ（black generation/ Under Color Removal）処理及び記録装置の特性やユーザーの嗜好を反映した入出力補正を行なうγ補正を行なうＢＧ／ＵＣＲ／γ補正部４１３、記録装置の解像度に合わせて拡大処理を行なうズーミング（Zooming）部４１４、画像データを記録装置から噴射するドットのパターン配置に置き換える多値・少値マトリクスを含む中間調処理部（多値・少値マトリクス）４１５、後述する原稿・地紋パターン合成部４１８から得られる印刷画像データであるドットパターンデータを各スキャン毎のデータに分割し、更に記録を行なう各ノズル位置に合わせてデータ展開するラスタライジング部４１６を含み、ラスタライジング部４１６の出力４１７をインクジェットプリンタ５００に送出する。

さらに、このプリンタドライバ４１１は、上述した画像データ４１０で示される元画像（以下「原稿画像」という。）に画像処理を行ってインクジェット記録装置５００で出力可能な多値のドットに応じたデータに変換された中間調処理部４１５から出力される原稿画像データと、地紋パターン生成部４１９で生成された複写を禁止する文書であることを示す画像パターン（以下「地紋パターン」という。）のデータとを重ね合わせて合成する手段としての原稿・地紋パターン合成部４１８を有する。この原稿・地紋パターン合成部４１８によってインクジェットプリンタ５００で出力可能な多値のドットに応じた原稿画像データと地紋パターンのデータとを合成することにより、インクジェットプリンタ５００で出力可能な多値のドットに応じた印刷画像データを生成する。

次に、主としてインクジェットプリンタ５００側で本発明に係る画像処理方法を実行し、一部を画像処理装置４００側が分担して実行する例について図１１の機能ブロック図を参照して説明する。
これは、高速で処理することができるため、高速機で好適に用いられている構成である。

画像処理装置４００（ＰＣ）側のプリンタドライバ４２１は、アプリケーションソフトなどから与えられた画像データ４１０をモニタ表示用の色空間から記録装置用の色空間への変換（ＲＧＢ表色系→ＣＭＹ表色系）を行なうＣＭＭ（Color Management Module）処理部４２２、ＣＭＹの値から黒生成／下色除去を行なうＢＧ／ＵＣＲ（black generation/ Under Color Removal）処理及び記録装置の特性やユーザーの嗜好を反映した入出力補正を行なうγ補正を行なうＢＧ／ＵＣＲ／γ補正部４２３とを有し、このＢＧ／ＵＣＲ／γ補正部４２３で生成した原稿となる画像データをインクジェットプリンタ５００に送出する。

一方、インクジェットプリンタ５００のプリンタコントローラ５１１（制御部２００）は、記録装置の解像度に合わせて拡大処理を行なうズーミング（Zooming）部５１４、画像データを記録装置から噴射するドットのパターン配置に置き換える多値・少値マトリクスを含む中間調処理部（多値・少値マトリクス）５１５、後述する原稿・地紋パターン合成部５１８から得られる印刷画像データのドットパターンデータを各スキャン毎のデータに分割し、更に記録を行なう各ノズル位置に合わせてデータ展開するラスタライジング部５１６を含み、ラスタライジング部５１６の出力をヘッド制御部２０７に与える。

さらに、このプリンタコントローラ５１１は、画像処理装置４００から入力された画像データで示される原稿画像に画像処理を行って出力可能な多値ドットに応じたデータに変換された中間調処理部５１５から出力される原稿画像データと、地紋パターン生成部５１９で生成された複写を禁止する文書であることを示す画像パターンのデータとを重ね合わせて合成する手段としての原稿・地紋パターン合成部５１８を有する。この原稿・地紋パターン合成部５１８によって出力可能な多値のドットに応じた原稿画像データと地紋パターンのデータを合成することで出力可能な多値のドットに応じた印刷画像データを生成する。

本発明に係る画像処理方法は、図１０及び図１１のいずれの構成であっても好適に適用することができる。ここでは、図１０に示す構成のように、インクジェット記録装置側では、装置内に画像の描画又は文字のプリント命令を受けて実際に記録するドットパターンを発生する機能を持たない例で説明する。すなわち、ホストとなる画像処理装置４００で実行されるアプリケーションソフトなどからのプリント命令は、画像処理装置４００（ホストコンピュータ）内にソフトウェアとして組み込まれたプリンタドライバ４１１で画像処理されてインクジェットプリンタ５００が出力可能な多値のドットパターンのデータ（印刷画像データ）が生成され、それがラスタライズされてインクジェットプリンタ５００に転送され，インクジェットプリンタ５００が印刷出力される例で説明する。

具体的には、画像処理装置４００（ホストコンピュータ）内で、アプリケーションソフト（例えば、Microsoft社製のWordやExcel（いずれも登録商標）などがあるが、特にこれらに限ったものではない。）を用いて、帳票や文書などの原稿が作成される。アプリケーションやオペレーティングシステムからのこの原稿画像に対する印刷命令により、ホストコンピュータ内のプリンタドライバ４１１は、インクジェットプリンタ５００で印刷出力するために、上述したように、ＣＭＭ、ＢＧ／ＵＣＲ、Zooming、γ変換、多値・少値マトリクス処理といった画像処理を施し、インクジェットプリンタ５００で再現できるドットサイズ情報からなる原稿画像の描画データを作成する。

一方、地紋パターンは、地紋パターン生成部４１９で作成する。地紋パターン生成部４１９では、インクジェットプリンタ５００で再現できるドットサイズ情報からなる地紋パターン（画像パターン）を生成する。つまり、ここでは、地紋パターンのデータと原稿から作られた描画データとで使用するデータのインクジェットプリンタ５００のドットサイズに対する値は同じものである。例えば、２ビット（bit１、bit０）で４値のドットを表現する場合、（bit１、bit０）がそれぞれ、（００）で非印字、（０１）で小滴、（１０）で中滴、（１１）で大滴を表わすデータとする。

次に、地紋パターン生成部４１９による地紋パターンデータの生成処理についてより詳細に説明する。画像処理装置４００において、地紋パターンのデータは所定のメモリ等の記憶装置４０６に保持されている。ＣＰＵ４０１は、この地紋パターンのデータを記憶装置４０６から読み出し、印刷物の文書サイズ全面に描くように地紋パターンのデータのサイズを調整し、文書全面サイズの地紋パターンのインクジェットプリンタ５００で出力可能な多値のドットに応じたデータを生成する。

そして、プリンタドライバ４１１の原稿・地紋パターン合成部４１８によって、地紋パターンのデータは原稿画像データ（原稿文書）と合成される。

この合成処理は、例えば、原稿画像データは多値（たとえば２ビット）のデータであり、地紋パターンのデータも同じ多値のデータである。原稿画像データでは、非印字を示すデータは（bit１、bit０）が（００）である。したがって、原稿画像データが、この（００）である場合にのみ、地紋パターンデータとＯＲ処理（どちらかのbitが「１」であれば合成後も「１」とする。）を行なうことで、原稿画像の非印字部で地紋パターンデータが多値のドットのデータの場合に、非印字部が多値の画像データ（印字データ）に変わる。

その後、インクジェットプリンタ５００のヘッドの構成に応じて、ラスタライジング部２１６でラスタライジングされ、データの縦横変換やノズルの配置に応じたディレイを持たせた印刷画像データとして、インターフェースを経由してインクジェットプリンタ５００へ転送され、インクジェットプリンタ５００は転送された印刷画像データをラスタデータメモリに保存し、所定のデータを受け取った後に、印刷画像データに応じて記録ヘッド１１を駆動して被記録媒体（用紙）２２に原稿画像と地紋パターンを含む画像を印刷する。

そこで、地紋印刷（不正コピー抑止／情報漏洩抑止システム）について図１２ないし図１８を参照して説明する。なお、図１２及び図１３は地紋印刷に関する説明図、図１４及び図１５は前景部及び背景部における地紋生成の効果説明図、図１６及び図１７はインク滴サイズによる地紋の再現性に関する説明図、図１８は微小ドットでの地紋生成方法の説明図である。

地紋印刷の流れは、上述したところでもあるが、図１２（ａ）に示すように、インクジェットプリンタ５００よって地紋として文字や図柄を埋め込んだ印刷物（原本）むことで、同図（ｂ）に示すように、印刷物を複写すると地紋が浮き出てくる。なお、この例では、図１２（ａ）の印刷物（原本）前景部（ここでは複写されたときに再現される部分）に「複写」の文字６００を埋め込んでいる。

これにより、当該印刷物が複写された物（複写物）であるか否かを判別できる。このとき、複写前の印刷物に地紋が埋め込まれていることが判らないようにしてもよいし、或いは、地紋が埋め込まれていることが判るようにしてもよい。地紋が判別できることで不正コピーの抑止にもなる。

この地紋印刷は複写機の地肌除去機能を利用している。すなわち、地肌除去機能では、微小ドットは複写後に再現されず、ある閾値以上のドットのみを再現するようになっている。すなわち、図１３（ａ）に示すように、大きなドット６０１と小さなドット６０２を印刷物が形成されているとき、大きなドット６０１は再現されるが、小さなドット６０２は再現されない。

そこで、図１４（ａ）に示すように、複写後再現されないような微小ドット６０２を背景部に、複写後も残るようなドット６０１は前景部に設定し、前景部に文字「Ａ」を埋め込んでいる。この印刷物を複写すると、同図（ｂ）に示すように、前景部だけが再現されるようになり、文字「Ａ」が浮き出てくるようになる。つまり、背景部の単位面積当りの記録液付着面積よりも前景部の単位面積当りの記録液付着面積を大きくすることで、複写後の複写物に前景部のみを再現することができ、例えば前景部に文字列を埋め込むことで、複写物に当該文字列を浮かび上がらせることができる。

逆に、図１５（ａ）に示すように、複写後再現されないような微小ドット６０２を前景部に、複写後も残るようなドット６０１は背景部に設定し、前景部に文字「Ａ」を埋め込んでいる。この印刷物を複写すると、同図（ｂ）に示すように、背景部だけが再現されるようになり、白抜きの文字「Ａ」が浮き出てくるようになる。つまり、前景部の単位面積当りの記録液付着面積よりも背景部の単位面積当りの記録液付着面積を大きくすることで、複写後の複写物に背景部のみを再現することができ、例えば前景部に文字列を埋め込むことで、複写物に当該文字列を白抜きで浮かび上がらせることができる。

なお、地紋印刷では、前景部（ここでは複写後再現部）と背景部（ここでは複写後消去部）のセットで地紋を構成することで複写前の原本に前景部を目立たなくしているが、前景部だけで地紋を構成するようにすることもできる。

このように、大きさの異なるドットを形成できる場合には、元画像に複写を禁止することを示す前景部及び背景部の少なくともいずれかの地紋を埋め込んだ画像を形成するとき、前景部及び背景部のいずれか一方を大ドットで、他方を小ドットで形成することによって、前景部と背景部が単位面積当たりの記録液付着面積の違いで区別された地紋を形成することができ、複写後の印刷物に複写物か否かを判別できる地紋を印刷することができる。

次に、大きさの異なるドットを打ち分けることで単位面積当りの記録液付着面積を異ならせることができない（単一の大きさのドットしか形成できない）場合、あるいは、打ち分けることはできるが、ドットサイズを異ならせても複写機の性能上、異なる再現性を持たせることができない場合について説明する。

ここで、インク滴サイズによる地紋の再現性に関して図１６及び図１７を参照して説明する。吐出可能なインク滴が大きい場合を図１６に、微小ドットの場合を図１７に示している。滴サイズが大きくてドットが大きい場合、再現性があるために、図１６に示すように、地紋の前景部（複写時に再現される部分）を構成することは可能となるが、背景部（複写時に再現されないで消去される部分）を構成することはできない。これに対して、微小ドットの場合は、そもそも再現性がないために、図１７に示すように前景部を構成しても再現されないことから、地紋背景部を構成することは可能であるが、前景部を構成することはできない。

そこで、微小ドットによる地紋生成方法について図１８を参照して説明する。
微小ドットは単体では複写後にドットが消えてしまうため前景部を構成できないが、ドットを隣接させて複数滴集合させることで、大ドット並みのインク付着面積を得ることができる。この状態で複写をすれば複写後にもドットを再現することが可能となる。例えば、図１８（ａ）に示すように、微小ドット６１１を離間させて配置形成した場合には、同図（ｂ）に示すように複写後に再現されない（破線で図示している。）。これに対して、微小ドット６１１を隣接させて集合体６１２として配置形成した場合には、複写後に再現することができる。

具体的には、例えば図１９に示すように、背景部は２×２のドットを所要ドット数離して配置し、前景部は３×３のドットを所要ドット数離して配置する。このとき、例えば、背景部は１ドット単位とし、前景部のみドット集中をさせることもできる。

したがって、前景部は微小ドットの集合体（１ドット以上隣接させて形成した集合体）とし、背景部は微小ドット単体（又は前景部より少ないドット数のドット集合体）とすることで地紋印刷をすることが可能となる。

この場合、解像度が低く、ドットを隣接させてもドット間ピッチが大きく、ドットが離れてしまうような場合は、同一箇所に複数滴を打ち込んでドットを形成することで、インク滲みを発生させて、地紋前景部に必要なインク付着面積を得たり、電気的にドットの打ち込み位置を制御することでドットを隣接配置するようにすればよい。この場合、同一箇所に対する複数の液滴を打ち込みは、１スキャンではできないので、例えば連続する数スキャンで同じドット位置に液滴を打ち込むことになる。

このように、地紋を形成する前景部及び背景部の少なくともいずれかのドットは少なくとも１ドット以上隣接して形成することで、あるいは、地紋を形成するドット同一箇所に複数の記録液滴を打ち込んで形成することによって、単一の大きさのドットしか形成できない場合でも、再現可能な記録液付着面積を得ることができて地紋を印刷でき、低解像度のモードにおいても地紋印刷を行うことができるようになる。

つまり、インクジェット記録装置においては電子写真方式の画像形成装置とは異なって被記録媒体にインクが付着した後の滲みが生じることから、単に電子写真方式の画像形成装置における地紋印刷ように画素数によって背景部と前景部とを区別することはできないのであって、インク滴付着面積が重要になるのである。

また、複写機で再現可能なドット径は印字色の明度特性により変化する。明度が低い（暗い）場合よりも明度が高い（明るい）場合のほうが複写後の再現に必要なドット径は大きくなってくる。たとえば、印字色をシアンとした場合は、印字色をブラックとした場合に比較して、前景部のドット径は大きくする必要がある。明度特性の高低によりインク付着面積を異ならせることで様々な印字色で地紋印刷を行うことができるようになる。

多値ドットを形成可能なインクジェット記録装置の一例を示す機構部の全体構成を説明する側面説明図である。 同機構部の平面説明図である。 同じく記録ヘッド構成する液滴吐出ヘッドの一例を示す液室長手方向に沿う断面説明図である。 同じく記録ヘッド構成する液滴吐出ヘッドの一例を示す液室短手方向に沿う断面説明図である。 同インクジェット記録装置における制御部の概要を説明するブロック説明図である。 同制御部におけるヘッド制御部及びヘッドドライバの一例を説明するブロック説明図である。 同ヘッド制御部及びヘッドドライバの動作説明に供する説明図である。 本発明に係る画像処理装置とインクジェット記録装置とで構成される印刷システムの構成図である。 同画像処理装置のブロック説明図である。 同印刷システムにおける画像処理に関するプログラムの説明に供する機能ブロック図である。 同印刷システムにおける画像処理に関するプログラムの他の構成例の説明に供する機能ブロック図である。 地紋印刷の説明に供する説明図である。 他の地紋印刷の説明に供する説明図である。 前景部における地紋生成の効果の説明に供する説明図である。 背景部における地紋生成の効果の説明に供する説明図である。 滴サイズによる地紋の再現性の説明に供する説明図である。 滴サイズによる地紋の再現性の説明に供する説明図である。 微小ドットサイズのドットによる地紋生成方法の説明に供する説明図である。 微小ドット集合の具体例を説明する説明図である。

符号の説明

４…キャリッジ
５…主走査モータ
１１…記録ヘッド
１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ…ヘッド
２２…被記録媒体（用紙）
３１…搬送ベルト
３２…搬送ローラ
３６…副走査モータ
１２１…圧電素子
２００…制御部
２０７…ヘッド制御部
２０８…ヘッドドライバ
４００…画像処理装置
４１１…プリンタドライバ
４１８…原稿・地紋パターン合成部
４１９…地紋パターン生成部
５００…インクジェット記録装置
５１１…プリンタコントローラ
５１８…原稿・地紋パターン合成部
５１９…地紋パターン生成部

Claims (15)

1. 記録液の液滴を吐出して異なる大きさのドットを形成可能なインクジェット記録装置で元画像に複写を禁止することを示す前景部及び背景部の地紋を埋め込んだ画像を形成するとき、前景部と背景部が単位面積当たりの記録液付着面積の違いで区別された地紋を形成することを特徴とする画像形成方法。
2. 請求項１に記載の画像形成方法において、前記地紋を形成するドットは少なくとも１ドット以上隣接して形成することを特徴とする画像形成方法。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成方法において、前記地紋を形成するドット同一箇所に複数の記録液滴を打ち込んで形成することを特徴とする画像形成方法。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成方法において、使用する記録液の色の明度特性に応じて前記単位面積当りの記録液付着面積を異ならせることを特徴とする画像形成方法。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成方法において、前記背景部の単位面積当りの記録液付着面積が前記前景部の単位面積当りの記録液付着面積よりも大きいことを特徴とする画像形成方法。
6. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成方法において、前記前景部の単位面積当りの記録液付着面積が前記背景部の単位面積当りの記録液付着面積よりも大きいことを特徴とする画像形成方法。
7. 記録液の液滴を吐出して単一の大きさのドットを形成可能なインクジェット記録装置で元画像に複写を禁止することを示す前景部及び背景部の地紋を埋め込んだ画像を形成するとき、前記地紋を形成する前景部及び背景部の少なくともいずれか一方のドットは少なくとも１ドット以上隣接させて形成することを特徴とする画像形成方法。
8. 請求項７に記載の画像形成方法において、前記地紋を形成するドットは少なくとも同一箇所に複数の記録液滴を打ち込んで形成することを特徴とする画像形成方法。
9. 記録液の液滴を吐出して単一の大きさのドットを形成可能なインクジェット記録装置で元画像に複写を禁止することを示す前景部及び背景部の少なくともいずれかの地紋を埋め込んだ画像を形成するとき、前記地紋を形成するドットは少なくとも同一箇所に複数の記録液滴を打ち込んで形成することを特徴とする画像形成方法。
10. 請求項７ないし９のいずれかに記載の画像形成方法において、使用する記録液の色の明度特性に応じて前記単位面積当りの記録液付着面積を異ならせることを特徴とする画像形成方法。
11. 請求項７ないし１０のいずれかに記載の画像形成方法において、前記背景部の単位面積当りの記録液付着面積が前記前景部の単位面積当りの記録液付着面積よりも大きいことを特徴とする画像形成方法。
12. 請求項７ないし１０のいずれかに記載の画像形成方法において、前記前景部の単位面積当りの記録液付着面積が前記背景部の単位面積当りの記録液付着面積よりも大きいことを特徴とする画像形成方法。
13. 記録液の液滴を吐出してドットを形成可能なインクジェット記録装置で印刷出力する印刷画像データを生成する画像処理方法であって、請求項１ないし１２に記載の画像形成方法で形成する、元画像に複写を禁止することを示す前景部及び背景部の少なくともいずれかの地紋を埋め込んだ画像を印刷出力させるため印刷画像データを生成することを特徴とする画像処理方法。
14. 記録液の液滴を吐出してドットを形成可能なインクジェット記録装置で印刷出力する印刷画像データを生成する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記請求項１３に記載の画像処理方法に係る手順をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
15. 記録液の液滴を吐出してドットを形成可能なインクジェット記録装置において、請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成方法を実行する手段を備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
    

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