JP2008073855A - 記録方法、及びこれを実行する画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル内に入り込んだ混色インクの効果的な除去、及びノズル近傍に存在している混色インクの除去を行い、明瞭かつ良好な色調の画像形成を行う。
【解決手段】インク滴を吐出するインク吐出口が配列された面を備える記録ヘッドと、所望のインク吐出位置に応じて摺動可能に構成されているキャリッジ４を具備し、前記記録ヘッドの面の状態を維持、及び／又は回復させる、記録ヘッド維持・回復機構６１を具備する画像形成装置１００を用いた記録方法であって、前記キャリッジ４を摺動させて前記インク吐出口に、インクを集める混色インク収集工程を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、記録方法、及びこれを実行する画像形成装置に関するものである。

従来、インクを吸引回復処理後に記録ヘッドのノズル付近のインクの混色を防いで、さらに、浮遊ミストが装置内に付着することが原因となる記録媒体への汚れの付着を防ぐインクジェット記録装置および予備吐出方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
これは、ノズルの混色を回避する方策として、クリーニングやリフレッシュを行ってノズルをメンテナンスし、その後に、予備吐出を行って、ノズル内に入り込んだ混色インクを排出するというものである。

この方法によると、予備吐出を行うことによりノズル内に入り込んだ混色インクは排出することは可能であるが、例えばノズル近傍に存在している混色インクを除去することはできず、このノズル近傍の混色インクがノズル内に移動してきたような場合には、やはり印字の際に混色を生じてしまうという不都合があった。

特開２００４−０９８６２６号公報

そこで本発明においては、上述した従来の問題点に鑑みて、ノズル内に入り込んだ混色インクの排出を行い、さらには、ノズル近傍に存在している混色インクをも除去することを可能とした記録方法、この記録方法を実行するための制御プログラム、当該制御プログラムを格納したコンピュータによって読取可能な記録媒体、上記記録方法により作成される記録物、及び前記記録方法によって画像形成を行う画像形成装置を提供することとした。

請求項１の発明は、インク滴を吐出するインク吐出口が配列された面を備える記録ヘッドと、所望のインク吐出位置に応じて摺動可能に構成されているキャリッジを具備し、前記記録ヘッドの面の状態を維持、及び／又は回復させる、記録ヘッド維持・回復機構を具備する画像形成装置を用いた記録方法であり、前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口にインクを集める混色インク収集工程を行うことを特徴とする記録方法である。

請求項２の発明は、前記混色インク収集工程は、前記記録ヘッド維持・回復機構による、記録ヘッドのリフレッシュ又はクリーニングによるメンテナンス工程とは別途行われることとする請求項１の記録方法である。

請求項３の発明は、前記インク吐出口に集められた混色インクを排出するために、インク滴を吐出することとする請求項１又は２の記録方法である。

請求項４の発明は、前記インク滴の吐出は、紙面上に印字する工程において行うこととする請求項３の記録方法である。

請求項５の発明は、前記インク滴の吐出は、空吐出によって行うこととする請求項３の記録方法である。

請求項６の発明は、前記キャリッジを摺動させる動作は、一往復以上行うこととする請求項１乃至５のいずれかの記録方法である。

請求項７の発明は、前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口に集めた混色インクを、インク滴を吐出させて排出する際、予め行われた記録ヘッドのメンテナンスの種類に応じて、インク滴の吐出を、紙面上に印字して行うか、空吐出によって行うか、を選択することとする請求項３又は６の記録方法である。

請求項８の発明は、前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口に集めた混色インクを、インク滴を吐出させて排出する際、予め行われた記録ヘッドのメンテナンスからの経過時間に応じて、インク液の吐出を、紙面上に印字して行うか、空吐出によって行うか、を選択することとする請求項３又は６の記録方法である。

請求項９の発明は、前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口に集めた混色インクを、インク滴を吐出させて排出する際、記録ヘッドに対して行われたメンテナンスの累計回数に応じて、インク液の吐出を、紙面上に印字して行うか、空吐出によって行うか、を選択することとする請求項３又は６の記録方法である。

請求項１０の発明は、前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口にインクを集める混色インク収集工程と、その後に、混色インクを、インク滴を吐出させて排出する工程とを、画像印字を行う前工程として必須であることとした請求項３乃至９のいずれかの記録方法である。

請求項１１の発明は、前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口にインクを集め、その後に、混色インクを、インク滴を吐出させて排出する工程を、前記記録ヘッドのメンテナンス工程後の必須工程とする請求項３乃至１０のいずれかの記録方法である。

請求項１２の発明は、前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口にインクを集め、その後、混色インクを、インク滴を吐出させて排出する工程において、前記キャリッジの摺動回数を制御して行うこととする請求項３乃至１１のいずれかの記録方法である。

請求項１３の発明は、前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口にインクを集め、その後に、混色インクを、インク滴を吐出させて排出する工程において、吐出させるインク滴数を制御して行うこととする請求項３乃至１２のいずれかの記録方法である。

請求項１４の発明は、前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口にインクを集め、その後に、混色インクを、インク滴を吐出させて排出する工程において、インク滴の吐出のタイミングを制御して行うこととする請求項３乃至１２のいずれかの記録方法である。

請求項１５の発明は、前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口にインクを集め、その後に、混色インクを、インク滴を吐出させて排出する工程において、前記キャリッジ内温度に応じて、前記キャリッジの摺動回数、吐出させるインク滴数、インク滴の吐出のタイミングをそれぞれ制御し、かつ、インク液の吐出を、紙面上に印字して行うか、空吐出によって行うかを選択するものとした請求項３の記録方法である。

請求項１６の発明は、請求項１乃至１５のいずれかの記録方法を実行するための制御プログラムである。

請求項１７の発明は、請求項１６の制御プログラムを格納したコンピュータ読取可能な記録媒体である。

請求項１８の発明は、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の記録方法により作成された記録物である。

請求項１９の発明は、インク滴を吐出するインク吐出口が配列された面を備える記録ヘッドと、所望のインク吐出位置に応じて摺動可能に構成されているキャリッジを具備し、
前記記録ヘッドの面の状態を維持、及び／又は回復させる、記録ヘッド維持・回復機構を具備する画像形成装置であり、前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口に混色インクを集める、混色インク集積手段を有していることとする画像形成装置である。

本発明によれば、ノズル内に入り込んだ混色インクの効果的な除去が行え、かつノズル近傍に存在している混色インクも効果的に除去でき、極めて明瞭かつ良好な色調の画像形成を行うことができる。

以下、本発明について、図を参照して具体的に説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。

先ず、画像形成装置として、多値ドットを形成可能なインクジェット記録装置について一例を挙げて説明する。
図１は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であり、図２は同じく概略平面説明図である。

インクジェット記録装置１００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中の矢印Ａに従い（主走査方向）に移動走査するようになされている。

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を具備する記録ヘッド１１が設けられており、複数のインク吐出口（ノズル）が形成されているノズル面１１ａの、ノズル列が主走査方向と直交する方向（副走査方向）となるように配置されており、インク吐出方向が図中の下方向となるように装着された構成を有している。
なお、本例においては、独立した液滴吐出ヘッドを適用しているが、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図示の例に限定されるものではない。

この例においては、記録ヘッド１１は、各色の液滴を吐出する別個の４個のヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙで構成されており、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が配列されているノズル列が、２列配置された構成となっている。
なお、この例に限定されず、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、また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。

なお、記録用のインク液は、重ねる順序によって異なった色調を作り出せる。
例えば、主走査方向に直行する軸を中心に、同一色のインクを吐出するノズル列を左右対称に配列することによってより多くの色を作り出せるようになされている。往路、復路に関わらず任意の重ね順序で２種以上の色インクを重ね合わせることができる。これによって、さらに広い色再現域を得ながら双方向印字を行うことができるようになされており、色再現域が広いカラー印刷物を高速で印刷できるようになされている。

記録ヘッド１１を構成する液体吐出ヘッドとしては、インク流路の壁面の少なくとも一部を形成する振動板を具備しており、この振動板を圧電素子（圧電素子）で変形させるようにするピエゾ型インクジェットヘッドを適用できる。
なお、このようなヘッド構成に限定されるものではなく、例えば、インク流路の壁面の少なくとも一部を形成する振動板とこれに対向する電極とを具備し、静電力で振動板を変形変位させてインクを加圧する静電型ヘッドや、圧電素子を用いるものであって振動板の座屈変形を用いるものや、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させるいわゆるサーマル型のものも、同様に適用できる。

記録ヘッド１１は、圧電素子等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）として具備している。
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う。但し、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は可能である。

記録ヘッド１１にはドライバＩＣを搭載し、制御部（図示せず）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が搭載されている。
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、補充供給されるようになされている。
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を備えている。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の、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とを具備している。
また、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を具備している。

搬送ベルト３１は無端状ベルトであるものとし、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おり、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成されており、周回移動しながら帯電ローラ３４によって帯電（電荷付与）されるようになされている。

搬送ベルト３１は、単層構造のベルトでも良く、又は複層（２層以上の）構造のベルトであってもよい。
単層構造の場合には、用紙２２や帯電ローラ３４に接触することを考慮して全体が絶縁材料により形成されているものとする。複層構造の場合には、用紙２２や帯電ローラ３４に接触する側は絶縁層により形成し、非接触の側は導電層で形成することが好ましい。

単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等の樹脂又はエラストマーで導電制御材を含まない材料が好適である。体積抵抗率は１０^１２Ωｃｍ以上、好ましくは１０^１５Ωｃｍ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たものが挙げられ、体積抵抗率が１０^５〜１０^７Ωｃｍ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１０^６〜１０^９Ω／□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が配置されている。
このガイド部材３５に関しては、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。

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Ｂに周回移動するようになされている。
なお、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（図示せず）が取り付けられており、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が設けられており、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するようになっている。

更に、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とが設けられている。
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。

更に、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、記録ヘッド維持・回復機構６１が配置されている。
この記録ヘッド維持・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うときの液滴を受ける空吐出受け６４とが設けられている。
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、記録中等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うときの液滴を受ける空吐出受け６８が配置されている。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が配置されている。

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が設けられている。
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られている。

更に、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が主走査方向に沿って設けられており、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が設けられ、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が構成されている。

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に関して、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であり、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。

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により構成されている。

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４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が設けられている。
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、駆動回路（駆動ＩＣ、図示せず）を搭載したＦＰＣケーブル１２が接続されている。

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等により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が設けられている。
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、ある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されている。

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）等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となる凹部や穴部が形成されているものである。なお、適用材料は、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等も適用できる。

振動板１０２は、ニッケルの金属プレートから形成されているものとし、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）により作製される。この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材等を適用することもできる。
この振動板１０２に圧電素子１２１及び支柱部１２３が接着剤接合されており、更にフレーム部材１３０が接着剤接合されている。

ノズル板１０３は、各液室１０６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル１０４を形成しており、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が形成されている。
なお、このノズル板１０３の表面が前述したノズル面３４ａとなっている。

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（ここではピエゾ）である。
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。

このように構成した液滴吐出ヘッドにおいては、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の容積が膨張し、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等を適宜行うことができる。

上述した構成による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。

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ようになされており、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るようになされ、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。

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上に、所定のインク滴を吐出して１行分の記録を行い、用紙２２を所定量搬送し、続いて次の行の記録を行う。
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信することにより記録動作が終了し、用紙２２は排紙トレイ４０に排紙される。
また、両面印刷を行う場合には、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、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、上記と同様に搬送ベル３１で搬送して裏面に記録を行い、排紙トレイ４０に排紙する。

なお、インクジェット記録装置で画像形成を行う場合、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が、このドットの広がりやフェザリングを抑制可能なインクを適用することが好ましい。

適用するインクは、次の（１）〜（１０）の構成を有し、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調整剤とが用いられている。下記の湿潤剤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。

（インクの構成）
（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

（１）の顔料は、従来公知の無機顔料、有機顔料を使用でき、特に限定されることはない。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、サーマル法等によって製造されたカーボンブラックを使用できる。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、アニリンブラック等を使用できる。

顔料のうち、水と親和性の良いものが好適である。顔料の粒径は、０．０５μｍ〜１０μｍ以下が好ましく、更には１μｍ以下が好ましく、０．１６μｍ以下が最も好ましい。
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。
顔料の具体例を以下に挙げる。
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。
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。
その他としては、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適用できる。
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も適用できる。
ここで、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せるようにすることが好ましい。分散剤としては、従来公知の顔料分散液用分散剤を適宜使用できる。

分散液の具体例としては、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。

上記共重合体は、重量平均分子量が３０００〜５００００が好ましく、更には５０００〜３００００が好ましく、７０００〜１５０００が最も好ましい。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に選択する。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％であるものとする。顔料の粒子径は０．０５μｍ〜０．１６μｍが好適であり、分散剤により水中に分散されているものとする。
分散剤は、分子量５０００〜１０００００の高分子分散剤であるものとする。
水溶性有機溶剤として、少なくとも１種類のピロリドン誘導体、特に、２−ピロリドンを使用すると画像品質の向上が図られることが確かめられた。

上記（２）〜（４）に挙げた湿潤剤１、２と、水溶性有機溶剤に関しては、インクを所望の物性に整え、乾燥を防止するため、また溶解安定性を向上するため等の目的により使用する。
例えば、下記に挙げる水溶性有機溶剤が使用できる。なお、水溶性有機溶剤は複数混合して使用してもよく、単独で用いてもよい。
湿潤剤と水溶性有機溶剤の具体例を下記に挙げる。
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。

上記の中でも、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−ピロリドンが好適である。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ている。

その他、湿潤剤には、糖類を含有させることもできる。
糖類としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類および四糖類を含む）及び多糖類が適用できる。具体的には、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、マルトトリオース等が挙げられる。
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、セルロース等、自然界に広く存在する物質を含む意味に用いるものとする。

上記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ＨＯＣＨ₂（ＣＨＯＨ）_nＣＨ₂ＯＨ（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、ウロン酸等）、アミノ酸、チオ酸等が挙げられる。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、ソルビット等が挙げられる。

上記糖類の含有量は、インク組成物の０．１〜４０重量％、更には０．５〜３０重量％の範囲が好適である。

（５）の界面活性剤は、特に限定されない。
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等が適用できる。
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等が適用できる。前記界面活性剤は、単独で用いてもよく、二種以上を混合してもよい。

なお、最終的に得られるインクの表面張力は、４０ｍＪ／ｍ²以下が好ましく、より好ましくは３５ｍＪ／ｍ²以下とすることにより、優れた定着性と乾燥性が実現できることが確かめられた。

（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、０．１〜１０．０重量％添加するものとする。
これにより、インクの熱素子への濡れ性の改良が図られ、添加量が少量であっても、吐出安定性及び周波数安定性が得られる。
具体例を挙げる。
（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℃）。

なお、２５℃の水中において０．１以上４．５重量％未満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を有している。従って、２５℃の水中において０．１以上４．５重量％未満の溶解度を有する浸透剤と他の溶剤とを組み合わせたり、他の界面活性剤とを組み合わせたりすることにより、極めて高い浸透性を有するインクを作製することができる。

（７）のエマルジョンは、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、スチレン系樹脂等が挙げられる。
上記樹脂は、親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であることが好ましい。
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、更には５〜１００ｎｍ程度が好ましい。

上述した樹脂エマルジョンは、樹脂粒子を、必要に応じて界面活性剤とともに水に混合することによって得られる。
例えば、アクリル系樹脂、又はスチレン−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られる。
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未満であるとエマルジョンが得られにくくなり、前記範囲を超えると、インクの耐水性が低下し、あるいは浸透性が悪化する。

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重量部が好ましく、更には１００〜２００重量部が望ましい。

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）等が挙げられる。

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％となるよう含有させることが好ましい。更には１〜２５重量％の範囲とすることが好適である。
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、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。

更に、上記着色剤、溶媒、界面活性剤の他、従来公知の添加剤を適宜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適用できる。

ｐＨ調整剤としては、最終的に目的とするインクの品質を低下させずｐＨを７以上に調整できるものを適宜使用できる。
具体的には、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適用できる。

上述した構成要素からなる、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いる、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、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が得られることが確かめられた。

次に、本発明の画像形成装置（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。
制御部２００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ２０１と、ＣＰＵ２０１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とを具備している。

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などを具備している。

また、制御部２００には、必要な情報の入力及び表示を行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、デジタルカメラ等の撮像装置のホスト側からの印刷データ等をケーブルあるいはネットを介してＩ／Ｆ２０６で受信するようになされている。
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に転送するようになされている。
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、制御信号等をヘッドドライバ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においては、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においては、ＣＰＵ２０１側から与えられる目標値とホイールエンコーダ２３６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２０８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を参照して説明する。
先ず、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によって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る。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なっており、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により、パルスＰ３だけで小滴を吐出できるようになっている。

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中の（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中の（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中の（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中の（ｈ）に示すように電圧Ｖ１に維持する。

従って、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る。これによって、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。

次に、上述したインクジェット記録装置を用いた印刷画像を出力するための記録方法、この記録方法を実行するためのプログラムを搭載した画像形成装置について説明する。

図８は、所定の画像処理装置と上述した画像形成装置（インクジェット記録装置）と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）等からなる画像処理装置４００と、インクジェット記録装置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た構成となっている。

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、光ディスク等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、インターネット等のネットワークや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、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られ、あるいは、インターネット等のネットワークからダウンロードされるなどして、記憶装置４０６にインストールされたものである。
これにより画像処理装置４００は、以下のような画像処理を行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側のプログラムで画像処理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等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）を行うＣＭＭ（Color Management Module）処理部４１２、ＣＭＹの値から黒生成／下色除去を行う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うγ補正を行う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、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。

次に、主としてインクジェットプリンタ５００側で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等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）を行うＣＭＭ（Color Management Module）処理部４２３、ＣＭＹの値から黒生成／下色除去を行う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うγ補正を行うＢＧ／ＵＣＲ／γ補正部４２４とを有し、このＢＧ／ＵＣＲ／γ補正部４２４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、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。

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等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）等があるが、特にこれらに限ったものではない。）を用いて、帳票や文書等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補正、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画像の描画データを作成する。

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４１６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に画像を印刷する。

本実施例では出力特性を調整する方法をγ補正としているが、調整方法は必ずしもこれに限る必要は無い。
γ補正について図１２（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
複数のインクジェット記録装置で同じように像を形成しても、同等の出力結果を得られない場合がある。これは、インクジェット記録装置のメカ的ばらつきやエレキ的ばらつき等の影響により、ドットサイズや着弾位置のずれ等が生じるためである。
γ補正ではこのようなばらつきを補正する。例えば、入力に対する出力特性が狙いの特性よりも小さくなるようなインクジェット記録装置に対しては、出力画像が濃くなるようにより高い階調を出力するように変換（図１２（ａ）の「γ３」）し、逆に濃すぎるような場合はより低い階調を出力するように変換（図１２（ａ）の「γ１」）する。各入力階調に対する出力階調の関係を示したものがγカーブであり、このようなγ補正により複数のインクジェット記録装置でも出力結果を同じにすることが可能となるため、出力濃度特性は同一となる。（図１２（ｂ）、インクジェット記録装置の出力濃度特性）なお、本実施例ではγは３本で説明しているが、特に本数に制限があるわけではない。

本発明において特徴としている事項について以下に説明する。
本発明の画像形成装置は、インク滴を吐出する記録ヘッドとしてのインク吐出口（ノズル面）が配列され、所望のインク吐出位置に応じて摺動可能に構成されているキャリッジを具備し、前記記録ヘッドのノズルの状態を維持、及び／又は回復させる、記録ヘッド維持・回復機構を具備するものであり、前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口に混色インクを集める、混色インク集積手段を有しているものとする。
この画像形成装置を用いた本発明の係る記録方法について説明する。
通常、画像形成装置（インクジェット記録装置）では、記録ヘッドの維持回復機構や、空吐出を行うことによりノズルの状態を正常に保つ操作を行うが、このようないわゆるメンテナンスを行っても、ノズル面やノズル内部が実用上望ましくない状態になる場合がある。すなわち、ノズル抜け／曲がり／混色等である。

特に、インク混色が発生すると、本来出るべき色が出ず、正常な印字ができなくなる。
例えば、マゼンタのノズルにイエローが混色した場合が挙げられる。
マゼンタとシアンでブルーを構成するときに、イエローが混色したノズルにおいては、イエロー＋シアン＝グリーンとなってしまい、目的の色画像が得られなくなる。

上述したようなインクの混色は、少々の印字作業を行えば解消され、ユーザーの実用レベルで問題とならない程度の軽微なものから、記録ヘッドの維持回復機構を用いてメンテナンスを施しても充分であるとはいえないものまで様々なレベルのものが存在する。

前述したインクの混色は、ノズル面に既に他色インクが付着している場合と、キャリッジを移動させたり、振動が加わったりすることによってノズル近傍に存在していたインクがノズル面に移動してきた結果、付着することとなった場合とがある。

本発明においては、上述したいずれの混色をも回避して、印字物に混色による悪影響を防止する。

上記混色対策印字方法について以下に説明する。
前述したように、軽微混色にはノズル面にすでに他色インクが存在する場合と、キャリッジの移動や振動などによりノズル近傍に存在するインクがノズル面まで移動することで混色が発生する場合とがある。本発明においては、（ａ）混色インクをノズル面に集積させること、（ｂ）集積させた混色インクを排出させること、を特徴としている。
すなわち混色インクを効果的に多く集め、かつこれを排出する。

本発明の記録方法は、インク滴を吐出する記録ヘッドとしてのインク吐出口（ノズル面）が配列され、所望のインク吐出位置に応じて摺動可能に構成されているキャリッジを具備し、前記記録ヘッドのノズルの状態を維持、及び／又は回復させる、記録ヘッド維持・回復機構を具備する画像形成装置を用いるものであり、前記記録ヘッド維持・回復機構による、記録ヘッドのリフレッシュ、クリーニングによるメンテナンス工程とは別途に、前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口に、インクを集める混色インク収集工程を行い、必要に応じた混色インクの排出を行い、その後に記録を行うものである。

具体的に、混色インクを集める手段として、画像データ印字前にキャリッジ摺動を実施する。
キャリッジ摺動を行うことでノズル近傍に存在しているインクを移動させることができ、ノズル面に混色インクを収集することができる。
キャリッジの摺動数は、多い方がインクの収集効果の向上は期待できるが、実用面での効率を考慮して行う。
例えば、キャリッジ摺動回数を５スキャンとしたことにより、実用上良好なレベルの画像印刷が可能な程度に混色インクの収集を行うことができた。
回数が多くなると印字工程に移行するまでの時間がかかりすぎ、画像生産性が低下してしまう。

上述したキャリッジの摺動によって集められたインクは、ノズル外部に排出する必要がある。
混色インクの排出は、インク滴を吐出することで行う。
そしてインク滴の吐出は、紙面上に印字する工程において行うか、あるいは空吐出によって行うかを適宜選択する。

例えば、所定のノズル状態確認用のノズルチェックシートに排出させて印字させることにより、混色の発生状態を確認することもできる。

また、画像描画領域の最大幅で混色インクを排出させたり、あるいは吐出のタイミングを可変として印字幅を制御したりして、混色インクによる印字をばらつかせたりすることもできる。
画像描画領域の最大幅で印字することにより、いわゆるコックリング対策を図ることもできる。つまり、狭領域に多量のインクを付着させると、用紙がたわみ、それによりヘッドこすれが発生する可能性があるため、最大領域で印字することでコックリングを回避できるのである。

また、紙面上ではなく、空吐出を行うことで混色インクを排出することを選択すると、より効果的なノズル内の混色インクの除去を行うことが可能となる。
空吐出は通常印字に使用する駆動波形よりも更に強力な波形となるので、より効率的に混色インクを排出が可能なのである。空吐出の駆動波形を図１４に示す。

なお、紙面上へのインク吐出を各ｃｈに対して何滴とするかについても、適宜決定することができる。

上述したような、キャリッジの摺動を行い、混色インクを記録ヘッドのノズル面に集積し、かつ排出させる操作を、記録ヘッドに対するメンテナンス（クリーニング、リフレッシュ）実施後に毎回行うように設定してもよく、メンテナンスの種類によって、行うか行わないかを選択するようにしてもよい。
また、空吐出を行うか、紙面上に印刷をただちに行うかについても選択できるものとする。
例えば、記録ヘッドのリフレッシュ（混色インクの吸引等）を行った後には紙面上に印刷することとし、クリーニング（ふき取り等）を行った後には、空吐出を実施するように、操作選択もできる。
なお、混色インク排出効果は、「空吐出＞紙面上印字」であり、より強力なメンテナンスであるリフレッシュの後は、紙面上印字で混色インクを排出するようにしてもよい。
つまり、クリーニングの後はより強力な混色インク排出効果のある空吐出を行うようにすることにより、効率的な画像形成操作を行うことができる。

また、キャリッジを摺動させて集めた混色インクを、インク滴を吐出させて排出する際、予め行われた記録ヘッドのメンテナンスからの経過時間に応じて、インク液の吐出を、紙面上に印字して行うか、空吐出によって行うかを選択することもできる。
例えば、最後に記録ヘッドのメンテナンスを行ってから２４時間以内であれば混色インクを紙面上に排出させることつぃ、２４時間以降であれば空吐出を実施するようにしてもよい。
これにより、混色インクの乾燥度合いにより混色対策を制御することができる。
尚、経過時間による制御の切り替えはインク乾燥度合いによるので、使用するインクにより切り替えタイミングはこの限りではない。

また、混色対策を実施してからの累計メンテナンス数により混色対策の手段を制御するようにしてもよい。
例えば、混色対策実施時にカウンタをリセットさせて、そこからメンテナンス５回後であれば紙面上に印字をすることとし、カウンタが１０回となったときに空吐出を実施するようにすることで、メンテナンスの度にノズル面に残留する混色インクを効果的に排出することが可能となる。例えば閾値を５回（紙面上印刷）／１０回（空吐出）とすることにより、実用上充分な混色インク対策効果が得られたが、これに限るものではない。

なお、インク吐出手段（紙面上に印字／空吐出）の制御のみならず、キャリッジ摺動数や混色インク排出のためのインク滴数を制御するようにしてもよい。
より強力に混色インクを排出するためには、通常はキャリッジ５往復／インク滴数１００滴のところを、キャリッジ１０往復／インク滴数５００滴といったようにすればよい。尚、キャリッジ摺動数、インク滴数はこの限りではない。

また、使用するインクの粘性は、温度により変化するものであり、キャリッジ摺動の効果も温度に依存するため、機内温度により前記一連の動作を制御することもできる。
例えば、低温時はインクが硬くなるためキャリッジを摺動させてもインクはあまり動かずインク収集効果は低い。よってこの場合にはキャリッジ摺動数を多くし、かつ混色インクを強力に排出する必要があるため、空吐出で混色インクを排出するようにし、逆に高温時にはインクが柔らなくなるためキャリッジ摺動数は少なくし、紙面上に印字するようにする。
例えば、１５℃以下：キャリッジ摺動数１０往復／排出インク滴５００、１５℃〜３０℃：５往復／３００滴、３０℃以上：３往復／１００滴とすることにより、実用上充分な混色インク排出効果が得られ、良好な画像形成を行うことができた。

本発明の画像形成装置は、上述した本発明、キャリッジ摺動動作、混色インク収集操作、混色インク排出操作を適宜選択して行うことができる制御プログラムによって駆動されるものであり、この制御プログラムを格納した記録媒体が組み込まれているものとする。

本発明の画像形成装置（インクジェット記録装置）の概略側面図を示す。 本発明の画像形成装置（インクジェット記録装置）の概略平面説明図を示す。 記録ヘッドの液室長手方向に沿う概略断面図を示す。 記録ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の概略断面図を示す。 画像形成装置（インクジェット記録装置）の制御部の概要を説明するためのブロック図を示す。 ヘッド駆動制御部及びヘッドドライバの構成の説明図を示す。 ヘッドドライバの動作の説明図を示す。 印刷システムのブロック図を示す。 画像処理装置の構成図を示す。 画像処理装置側のプログラムで画像処理を実行する際のブロック図を示す。 インクジェットプリンタ側で画像処理方法を実行し、かつ一部を画像処理装置側が分担して実行する例を説明する機能ブロック図を示す。 （ａ）、（ｂ）γ補正についての説明図を示す。 空吐出の駆動波形を示す。

符号の説明

１ フレーム
１Ａ フレームの側板
１Ｂ フレームの側板
２ ガイドロッド
３ ステー
４ キャリッジ
５ 主走査モータ
６Ａ 駆動プーリ
６Ｂ 従動プーリ
７ タイミングベルト
９ カートリッジ装填
１０ インクカートリッジ
１１ 記録ヘッド
１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ ヘッド
１２ ハーネス（フレキシブルプリントケーブル：ＦＰＣケーブル）
１５ サブタンク
１６ インク供給チューブ
１７ 供給ポンプユニット
１８ 係止部材
２０ 給紙トレイ
２１ 用紙積載部（圧板）
２２ 用紙
２３ 半月コロ（給紙コロ）
２４ 分離パッド
２５ ガイド部材
２６ カウンタローラ
２７ 搬送ガイド部材
２８ 部材
２９ 先端加圧コロ
３１ 搬送ベルト
３２ 搬送ローラ
３３ テンションローラ
３４ 帯電ローラ
３５ ガイド部材
３６ 副走査モータ
３７ 駆動ベルト
３８ タイミングローラ
４０ 排紙トレイ
４１ 分離爪
４２ 排紙ローラ
４３ 排紙コロ
５１ 両面ユニット
６１ 記録ヘッド維持・回復機構
６２ａ〜６２ｄ キャップ部材
６３ ワイパーブレード
６４ 空吐出受け
６８ 空吐出受け
６９ 開口
７１ 濃度センサ
７２ エンコーダスケール
７３ エンコーダセンサ
７４ リニアエンコーダ
１０１ 流路板
１０２ 振動板
１０３ ノズル板
１０４ ノズル
１０５ ノズル連通路
１０６ 液室
１０８ 共通液室
１０９ インク供給口
１２１ 積層型圧電素子
１２２ ベース基板
１２３ 支柱部
１３０ フレーム部材
１３１ 貫通部
１３２ インク供給穴
１５１ 圧電材料
１５２ 内部電極
１５３ 個別電極
１５４ 共通電極
２００ 制御部
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＯＭ
２０３ ＲＡＭ
２０４ 不揮発性メモリ
２０５ ＡＳＩＣ
２０６ Ｉ／Ｆ
２０７ ヘッド駆動制御部
２０８ ヘッドドライバ（ドライバＩＣ）
２１０ 主走査モータ駆動部
２１１ 副走査モータ駆動部
２１２ ＡＣバイアス供給部
２１３ Ｉ／Ｏ
２３６ ホイールエンコーダ
３０２ データ転送部
３１１ シフトレジスタ
３１２ ラッチ回路
３１３ デコーダ
３１４ レベルシフタ
３１５ アナログスイッチ
４００ 画像処理装置
４０１ ＣＰＵ
４０２ ＲＯＭ
４０３ ＲＡＭ
４０４ 入力装置
４０５ モニタ
４０６ 記憶装置
４０７ インターフェイス
４１０ 画像データ
４１１ プリンタドライバ
４１２ ＣＭＭ（Color Management Module）処理部
４１３ ＢＧ／ＵＣＲ／γ補正部
４１４ ズーミング（Zooming）部
４１５ 中間調処理部（多値・少値マトリクス）
４１６ ラスタライジング部
５００ インクジェットプリンタ
５１１ プリンタコントローラ
５１４ ズーミング（Zooming）部
５１５ 中間調処理部（多値・少値マトリクス）
５１６ ラスタライジング部

Claims (19)

1. インク滴を吐出するインク吐出口が配列された面を備える記録ヘッドと、所望のインク吐出位置に応じて摺動可能に構成されているキャリッジを具備し、
   前記記録ヘッドの面の状態を維持、及び／又は回復させる、記録ヘッド維持・回復機構を具備する画像形成装置を用いた記録方法であって、
   前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口にインクを集める混色インク収集工程を行うことを特徴とする記録方法。
2. 前記混色インク収集工程は、前記記録ヘッド維持・回復機構による、記録ヘッドのリフレッシュ又はクリーニングによるメンテナンス工程とは別途行われることを特徴とする請求項１に記載の記録方法。
3. 前記インク吐出口に集められた混色インクを排出するために、インク滴を吐出することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録方法。
4. 前記インク滴の吐出は、紙面上に印字する工程において行うことを特徴とする請求項３に記載の記録方法。
5. 前記インク滴の吐出は、空吐出によって行うことを特徴とする請求項３に記載の記録方法。
6. 前記キャリッジを摺動させる動作は、一往復以上行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の記録方法。
7. 前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口に集めた混色インクを、インク滴を吐出させて排出する際、
   予め行われた記録ヘッドのメンテナンスの種類に応じて、
   インク滴の吐出を、紙面上に印字して行うか、空吐出によって行うか、
   を選択することを特徴とする請求項３又は６に記載の記録方法。
8. 前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口に集めた混色インクを、インク滴を吐出させて排出する際、
   予め行われた記録ヘッドのメンテナンスからの経過時間に応じて、
   インク液の吐出を、紙面上に印字して行うか、空吐出によって行うか、
   を選択することを特徴とする請求項３又は６に記載の記録方法。
9. 前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口に集めた混色インクを、インク滴を吐出させて排出する際、
   記録ヘッドに対して行われたメンテナンスの累計回数に応じて、
   インク液の吐出を、紙面上に印字して行うか、空吐出によって行うか、
   を選択することを特徴とする請求項３又は６に記載の記録方法。
10. 前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口にインクを集める混色インク収集工程と、
    その後に、混色インクを、インク滴を吐出させて排出する工程とを、
    画像印字を行う前工程として必須とすることを特徴とする請求項３乃至９のいずれか一項に記載の記録方法。
11. 前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口にインクを集め、その後に、混色インクを、インク滴を吐出させて排出する工程を、
    前記記録ヘッドのメンテナンス工程後の必須工程とすることを特徴とする請求項３乃至１０のいずれか一項に記載の記録方法。
12. 前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口にインクを集め、その後に、混色インクを、インク滴を吐出させて排出する工程において、
    前記キャリッジの摺動回数を制御することを特徴とする請求項３乃至１１のいずれか一項に記載の記録方法。
13. 前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口にインクを集め、その後に、混色インクを、インク滴を吐出させて排出する工程において、
    吐出させるインク滴数を制御することを特徴とする請求項３乃至１２のいずれか一項に記載の記録方法。
14. 前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口にインクを集め、その後に、混色インクを、インク滴を吐出させて排出する工程において、
    インク滴の吐出のタイミングを制御することを特徴とする請求項３乃至１２のいずれか一項に記載の記録方法。
15. 前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口にインクを集め、その後に、混色インクを、インク滴を吐出させて排出する工程において、
    前記キャリッジ内温度に応じて、
    前記キャリッジの摺動回数、吐出させるインク滴数、インク滴の吐出のタイミングをそれぞれ制御し、かつ、インク液の吐出を、紙面上に印字して行うか、空吐出によって行うか、を選択することを特徴とする請求項３に記載の記録方法。
16. 請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の記録方法を実行するための制御プログラム。
17. 請求項１６の制御プログラムを格納したコンピュータ読取可能な記録媒体。
18. 請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の記録方法により作成された記録物。
19. インク滴を吐出するインク吐出口が配列された面を備える記録ヘッドと、所望のインク吐出位置に応じて摺動可能に構成されているキャリッジを具備し、
    前記記録ヘッドの面の状態を維持、及び／又は回復させる、記録ヘッド維持・回復機構を具備する画像形成装置であって、
    前記キャリッジを摺動させて前記インク吐出口に混色インクを集める、混色インク集積手段を有していることを特徴とする画像形成装置。

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