JP2011121335A - インクジェット記録システム及び記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体の種類の相違に基づくインクの浸透特性の相違の影響を排除し、画像濃度や文字品位を最適化する。
【解決手段】記録ヘッドは、浸透速度が互いに異なる複数種類の処理液を吐出可能であり、コントローラは、記録媒体の浸透特性を取得する処理と、複数種類の処理液の吐出量の比率を記録媒体の浸透特性に基づいて変更する処理と、を実行する。記録媒体の浸透特性に応じた処理液を作成することにより、例えば濃度及び文字品位などの所望の特性を、より安定して得ることが可能となる。
【選択図】図７

Description

本発明はインクを吐出して記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録システム、及び記録方法に関する。

複数色のインクを用いカラー記録を行うインクジェットプリンタにおいて、耐水性および堅牢性などのプリント品質を向上して高画質記録を実現するために、処理液を用いて色材インクと反応させることで発色をさせる技術がある（特許文献１参照。）。特許文献１に開示された装置では、一方の処理液の記録媒体への浸透速度が他方の浸透速度と比較して相対値が１．２以上、好ましくは１．５以上である２種以上の処理液を用いて、画像情報に応じて異なる処理液を用いる。この装置では、高濃度が望ましい領域には浸透速度の遅い処理液を、低濃度が望ましい領域には浸透速度の速い処理液を用いる事で、文字品位と耐水性と画像濃度を改善するとしている。

特開平１１−３１４４４９号公報

しかしながら、記録媒体には様々な種類が存在し、インクの浸透特性が個々に異なる。このため、画像情報に応じて処理液を切り換えて使用するだけでは、十分な画像濃度や文字品位を得ることができない場合が存在する。

本発明の第１の態様は、インク及び処理液を吐出する少なくとも１つの記録ヘッドと、前記少なくとも１つの記録ヘッドを制御するコントローラと、を備え、記録媒体に画像データに基づいた記録を行うインクジェット記録システムにおいて、前記少なくとも１つの記録ヘッドは、浸透速度が互いに異なる複数種類の処理液を吐出可能であり、前記コントローラは更に、記録媒体の浸透特性を取得する処理と、前記複数種類の処理液の吐出量の比率を、前記記録媒体の浸透特性に基づいて変更する処理と、を実行することを特徴とするインクジェット記録システムである。

この態様によれば、少なくとも１つの記録ヘッドが、浸透速度が互いに異なる複数種類の処理液を吐出可能であり、かつコントローラが、記録媒体の浸透特性を取得する処理と、複数種類の処理液の吐出量の比率を、記録媒体の浸透特性に基づいて変更する処理と、を実行するので、記録媒体の浸透特性に応じた処理液を作成することにより、濃度及び文字品位などの所望の特性を、より安定して得ることが可能となる。

本発明の別の態様は、前記コントローラは、記録媒体の浸透特性が高いほど、前記複数種類の処理液のうち相対的に浸透速度の遅い処理液の吐出量の比率を多くすることを特徴とする。

この態様によれば、コントローラが、記録媒体の浸透特性が高いほど、複数種類の処理液のうち相対的に浸透速度の遅い処理液の吐出量の比率を多くするので、記録媒体の浸透特性を処理液の浸透速度特性で補償することができる。

本発明における処理液は、色材を含むインクと接触することで前記色材の分散状態を不安定化する反応性成分を含有するのが好適である。

本発明の別の態様は、記録媒体上の画像濃度を検出するセンサを更に備え、前記記録媒体の浸透特性を取得する処理は、前記インクにより前記記録媒体にテストパターンを記録する処理と、記録されたテストパターンの画像濃度を前記センサで検出する処理と、検出された画像濃度に基づいて前記記録媒体の浸透特性を算出する処理と、を含むことを特徴とする。

この態様によれば、記録媒体上の画像濃度を検出するセンサを更に備え、前記記録媒体の浸透特性を取得する処理が、前記インクにより前記記録媒体にテストパターンを記録する処理と、記録されたテストパターンの画像濃度を前記センサで検出する処理と、検出された画像濃度に基づいて前記記録媒体の浸透特性を算出する処理と、を含むので、記録媒体への浸透特性を好適に取得することができる。

本発明の別の態様は、インク及び処理液を吐出する少なくとも１つの記録ヘッドと、前記少なくとも１つの記録ヘッドを制御するコントローラと、を用いて記録媒体に画像データに基づいた記録を行うインクジェット記録方法において、前記コントローラによって、記録媒体の浸透特性を取得するステップと、前記複数種類の処理液の吐出量の比率を、前記記録媒体の浸透特性に基づいて変更するステップと、前記少なくとも１つの記録ヘッドに、浸透速度が互いに異なる複数種類の処理液を吐出させるステップと、を含むことを特徴とするインクジェット記録方法である。この態様によれば、上記第１の態様と同様の効果を得ることができる。

本発明の別の態様では、前記記録媒体の浸透特性を取得するステップは、前記インクにより前記記録媒体にテストパターンを記録するステップと、記録されたテストパターンの画像濃度を検出する処理と、検出された画像濃度に基づいて前記記録媒体の浸透特性を算出するステップと、を含むことを特徴とする。この態様によれば、記録媒体への浸透特性を好適に取得することができる。

なお、被記録媒体への浸透速度を定量的に測定する技術としてはブリストウ法が公知であり、本発明における浸透速度はブリストウ法により得られた値を用いることができる。

本発明によれば、記録媒体の浸透特性に応じた処理液を作成することにより、濃度及び文字品位などの所望の特性を、より安定して得ることが可能となる。

本実施形態のインクジェットプリンタの要部を示した斜視図である。 本実施形態の記録システムの構成を示すブロック図である。 処理液を用いたときのBkインクの記録ｄｕｔｙと光学濃度との関係を示すグラフである。 記憶媒体の浸透速度を取得する処理を示すフローチャートである。 記録処理を示すフローチャートである。 記録媒体の浸透速度と処理液の吐出量とを関連付けた吐出量マップを示すグラフである。 処理液を用いたときのBkインクの記録ｄｕｔｙと光学濃度との関係を示すグラフである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細な説明を行う。図１において、本発明の実施形態のインクジェットプリンタ２００は、記録ヘッド５、インクタンク６、及びキャップ７を備えている。

記録ヘッド５は、配列された複数の吐出口から記録媒体１に対してインクを吐出することにより画像を記録する。記録ヘッド５は、第１の処理液（Ｓ１）、第２の処理液（Ｓ２）、並びにシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Bk）のカラーインクをそれぞれ吐出する６つの記録ヘッド５Ｓ１、５Ｓ２、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Bkを有する。記録ヘッド５Ｓ１、５Ｓ２、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Bkには、１２００ｄｐｉの密度で１２８０個の吐出口（ノズルとも称する）が配列されており、各吐出口から１度の吐出されるインク量は約４ｎｇである。

インクタンク６は、記録ヘッド５Ｓ１、５Ｓ２、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Bkのそれぞれに対応するインクを供給するためのインクを貯蔵し、６つのインクタンク６Ｓ１、６Ｓ２、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ、６Bkを有している。記録ヘッド５とインクタンク６は、一体的または分離可能にヘッドカートリッジを構成し、そのヘッドカートリッジが不図示のキャリッジに着脱可能に搭載される。記録ヘッド５とインクタンク６は、ヘッドカートリッジを構成せずに、別々にキャリッジに搭載されるものであってもよい。記録ヘッド５を搭載したキャリッジは、ベルト４を介してキャリッジモータ２３により主走査方向（図中矢印Ｘ方向）に往復移動する。記録媒体１は、搬送ローラ３によって、主走査方向と交差（本例の場合は、直交）する副走査方向（図中矢印Ｙ方向）に搬送される。インクジェットプリンタ２００は、キャリッジを移動しながら記録ヘッド５からインクを吐出される記録走査と、記録媒体１の搬送動作とを繰り返して、記録媒体１に画像を形成する。

キャップ７は、６つの記録ヘッドそれぞれの吐出口が形成された吐出口面をキャップ（被覆）するものであり、６つのキャップ７Ｓ１、７Ｓ２、７Ｃ、７Ｍ、７Ｙ、７Bkを有する。記録ヘッド５およびインクタンク６を搭載したキャリッジは、記録を行わないときには、キャップ７のあるホームポジションに戻る。キャリッジがホームポジションで待機してから所定時間に達した場合には、記録ヘッド５の吐出口面が乾燥しないよう、記録ヘッド５の吐出口面にキャップ７を当接するキャッピング動作が行われる。

図２は、本実施形態のインクジェット記録システムの構成を示すブロック図である。図２の記録システムは、ホスト装置１００とインクジェットプリンタ２００とを含む。ホスト装置１００は、情報処理装置としての機能を有するパーソナルコンピュータやデジタルカメラであってよく、インクジェットプリンタ２００に接続される。このホスト装置１００は、ＣＰＵ１０、メモリ１１、外部記憶部１３、キーボードやマウス等の入力部１２、インクジェットプリンタ２００との通信を行うためのインターフェイス１４を備えている。ユーザは、メモリ１１に格納されているプリンタドライバを含むプログラム（アプリケーション）を実行して、インクジェットプリンタ２００から出力するための画像データを作成することが可能である。ＣＰＵ１０は、メモリ１１に格納されたプログラムに従って、種々の処理を実行するものであり、ユーザにより作成されたり、撮影された画像データに対して色処理や量子化処理等の画像処理などを実行する。画像処理を施された記録データは、インターフェイス１４を介して、接続されているインクジェットプリンタ２００に送信される。本実施形態では、画像データをＳ１Ｓ２ＣＭＹＫ２値データへ変換し、記録データを生成するまでの処理を、ホスト装置１００のＣＰＵ１０およびプリンタドライバが行う。

インクジェットプリンタ２００は制御部２０を有し、制御部２０はＣＰＵ２０ａ、ＲＡＭ２０ｂ及びＲＯＭ２０ｃを備えている。ＣＰＵ２０ａは周知のマイクロプロセッサである。ＲＡＭ２０ｂは、ＣＰＵ２０ａのワークエリアとして使用されると共に、記録データやレジ調整値などの各種データの保管等を行う。ＲＯＭ２０ｃは、ＣＰＵ２０ａの制御プログラムや各種データを格納している。インクジェットプリンタ２００はさらに、インターフェイス２１、操作パネル２２、ドライバ２７、２８を備えている。ドライバ２７は、キャリッジ駆動用のモータ２３、給紙ローラ駆動用のモータ２４、第１搬送ローラ対駆動用のモータ２５、及び第２搬送ローラ対駆動用のモータ２６をそれぞれ駆動制御する。ドライバ２８は記録ヘッド５を駆動制御する。ホスト装置１００から送信された記録データは、インクジェットプリンタ２００のインターフェイス２１を介して受信され、制御部２０のＲＡＭ２０ｂに格納される。ＲＡＭ２０ｂに格納された記録データに従って、制御部２０は、各モータ２３〜２６を駆動させるためのＯＮ、ＯＦＦ信号をドライバ２７に、吐出信号等をドライバ２８にそれぞれ出力し、記録媒体に画像を形成する。

インクジェットプリンタ２００は更に、光学センサ２９を備えている。光学センサ２９は、ＣＣＤ（電荷結合素子）及びレンズ光学系を主部品として構成されており、制御部２０の制御によって、記録媒体に記録されたテストパッチの階調画像をセンシングし、センサ信号を出力する。光学センサ２９は、測定対象の所定の面積（例えば、直径５ｍｍ程度）の領域に対して発光素子（不図示）によって光を照射したときの当該領域からの反射光量を検出する。光学センサ２９の出力はＣＰＵ２０ａで処理されて、光学濃度としてホスト装置１００のＣＰＵ１０に転送される。

ホスト装置１００のメモリ１１には、光学センサ２９の出力から得られた画像濃度と、その記録媒体の浸透速度とを関連付けて記憶してなる媒体浸透速度マップ（不図示）が格納されている。この媒体浸透速度マップは、後述する記憶媒体の浸透速度の情報を取得する処理において参照される。メモリ１１には、また、記録媒体の浸透速度と、浸透速度の互いに異なる２種類のＳ１、処理液Ｓ２のそれぞれの吐出量とを関連付けて記録してなる吐出量マップ（図６参照）が格納されている。この吐出量マップは、後述する２種類の処理液Ｓ１、Ｓ２の吐出量を決定するために参照される。

次に、本実施形態において適用可能なインクについて説明する。なお、以下の記載において、部、％とあるものは特に断わらない限り質量基準である。又、残部とあるのは、インク或いは処理液の全量が１００部となるように、イオン交換水で調整したことを意味する。

［各色インクの調製］
先ず、下記に述べるようにして、それぞれ顔料とアニオン性化合物とを含むブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローの各色インクを調製した。
（インクＢｋの調製）
＜顔料分散液の作製＞
・スチレン−アクリル酸共重合体（酸価＝２１０、
重量平均分子量＝９，０００） １．５部
・モノエタノールアミン １．０部
・ジエチレングリコール ５．０部
・イオン交換水 ８１．５部

上記成分を混合し、ウォーターバスで７０℃に加温し、樹脂分を完全に溶解させる。この溶液に新たに試作されたカーボンブラック（ＦＷ１８、デグッサ社製）１０部、エチレングリコール４部を加え、３０分間プレミキシングを行った後、下記の条件で分散処理を行った。

・分散機：サンドグラインダー（五十嵐機械製）
・粉砕メディア：ジルコニウムビーズ、１ｍｍ径
・粉砕メディアの充填率：５０％（体積比）
・粉砕時間：３時間
更に、遠心分離処理（１２，０００ｒｐｍ、２０分間）を行い、粗大粒子を除去して顔料分散液とした。

＜インクＢｋの作製＞
上記で得た顔料分散液を使用し、下記の組成比を有する成分を混合し、顔料を含有するインクを作製した。インクの組成中に使用したサーフィノール４６５（商品名：日信化学社製）は、アセチレンジオールにエチレンオキサイドを付加させたノニオン系界面活性剤である。このときの表面張力は、３２．４ｍＮ／ｍであった。また、キヤノン製普通紙（ｐｂｓｋ）を使用したときのブリストウ法におけるインクの浸透係数Ｋａ値が４．０ｍｌ／Ｍ２・ｓ１／２であった。
・上記顔料分散液 ３０．０部
・グリセリン １０．０部
・エチレングリコール ５．０部
・トリメチロールプロパン ７．０部
・サーフィノール４６５ １．０部
・アセチレングリコール ２．０部
・イオン交換水 残部

（インクＣの調製）
インクＢｋの調製の際に使用したカーボンブラック（ＦＷ１８、デグッサ社製）１０部をピグメントブルー１５に代えたこと以外は、インクＢｋ１の調製と同様にして、顔料を含有したインクＣを調製した。

（インクＭの調製）
インクＢｋの調製の際に使用したカーボンブラック（ＦＷ１８、デグッサ社製）１０部をピグメントレッド７に代えたこと以外は、インクＢｋ１の調製と同様にして、顔料を含有したインクＭを調製した。

（インクＹの調製）
インクＢｋの調製の際に使用したカーボンブラック（ＦＷ１８、デグッサ社製）１０部をピグメントイエロー７４に代えたこと以外は、インクＢｋ１の調製と同様にして、顔料を含有したインクＹを調製した。

上記ＣＭＹＢｋの有色のインクのほかに、有色のインクと接触することでインクの発色性や定着性が向上するような処理液（反応液や反応インクとも称する）を用いる。なお、処理液は色材が添加されていない無色のインクでも、色材が添加されるような有色のインクでもどちらでもよい。

アニオン性樹脂により顔料を分散して調整している処理液は、色材の分散状態を不安定化する反応性成分を含有している。このため、多価金属イオンを含む処理液と接触することで、顔料の分散状態が破壊され顔料が凝集または堆積する。有色インク内の顔料が凝集または堆積することにより、発色性や定着性が向上する。反応液に用いることができる多価金属イオンの具体例は、Ｃａ2+、Ｃｕ2+、Ｎｉ2+、Ｍｇ2+、Ｚｎ2+及びＢａ2+等の二価の金属イオンや、Ａｌ3+、Ｆｅ3+、Ｃｒ3+、及びＹ3+等の三価の金属イオン等が挙げられる。又、上記に挙げたような多価金属イオンとこれら多価金属イオンに結合する陰イオンとから構成される金属塩は、水に可溶なものであることを要する。塩を形成するための陰イオンは、ＳＯ42-、Ｃｌ-、ＣＯ32-、ＮＯ3-、Ｉ-、Ｂｒ-、ＣｌＯ3-及びＣＨ3ＣＯＯ-、ＨＣＯＯ-等が挙げられる。勿論、上記の化合物に限定されるものではない。

（処理液１の調製）
下記の組成からなる各成分を混合溶解した後、更にポアサイズが０．２２μｍのメンブレンフィルター（商品名：フロロポアフィルター、住友電工製）にて加圧濾過し、ｐＨが４．０に調整されている各反応液を得た。各反応液の組成中に使用したサーフィノール４６５（商品名：日信化学社製）は、アセチレンジオールにエチレンオキサイドを付加させたノニオン系界面活性剤である。このときの表面張力は、３８ｍＮ／ｍであった。また、キヤノン製普通紙（ｐｂｓｋ）を使用したときのブリストウ法におけるインクの浸透係数Ｋａ値が２．１ｍｌ／Ｍ２・ｓ１／２であった。

＜反応液の組成＞
・ジエチレングリコール ８．０部
・１，３−プロパンジオール １２．０部
・硝酸マグネシウム ５．８部
・サーフィノール４６５ ０．２部
・アセチレングリコール ０．１部
・イオン交換水 残部

（処理液２の調製）
下記の組成からなる各成分を混合溶解した後、更にポアサイズが０．２２μｍのメンブレンフィルター（商品名：フロロポアフィルター、住友電工製）にて加圧濾過し、ｐＨが４．０に調整されている各反応液を得た。各反応液の組成中に使用したサーフィノール４６５（商品名：日信化学社製）は、アセチレンジオールにエチレンオキサイドを付加させたノニオン系界面活性剤である。このときの表面張力は、３０ｍＮ／ｍであった。また、キヤノン製普通紙（ｐｂｓｋ）を使用したときのブリストウ法におけるインクの浸透係数Ｋａ値が４．０ｍｌ／Ｍ２・ｓ１／２であった。

＜反応液の組成＞
・ジエチレングリコール ８．０部
・１，３−プロパンジオール １２．０部
・硝酸マグネシウム ５．８部
・サーフィノール４６５ ０．２部
・アセチレングリコール ２．０部
・イオン交換水 残部

図３に、処理液Ｓ１、Ｓ２を用いたときのBkインクの記録ｄｕｔｙと光学濃度の関係を示す。ここでは浸透特性の異なる２種類の記録媒体を用い、Ｍ１は比較的浸透性の良いキヤノン製普通紙（ｐｂｓｋ）を使用した場合の特性、Ｍ２は比較的浸透速度の遅い他社製普通紙を使用した場合の特性を示している。

図３は、上述のインクのうち処理液Ｓ１、Ｓ２を用い、Bｋインクの単位面積あたりのインク付与量（記録ｄｕｔｙ、単にｄｕｔｙとも称する。）を徐々に増やすようなパッチ画像を記録した場合のパッチ画像の光学濃度（単に濃度とも称する）を示している。図３では、処理液Ｓ１を用いてＢｋインクで記録したパッチの光学濃度を実線で示し、処理液Ｓ２を用いてＢｋインクで記録したパッチの光学濃度を破線で示している。このとき、どちらも同じ画像データに基づいて記録しているため、それぞれのパッチ画像の単位面積あたりのインク付与量は同じである。どちらも同じ記録走査回数で記録を完成している。

なお、図３の例においては、実験のため、各パッチ画像の光学濃度を、カラー透過・反射濃度計（商品名「Ｘ−Ｒｉｔｅ」、Ｘ−Ｒｉｔｅ，Ｉｎｃ．製）により計測した。光学濃度は、分光光度計（商品名「Ｓｐｅｃｔｏｒｏｌｉｎｏ」、Ｇｒｅｔａｇ Ｍａｃｂｅｔｈ製）によっても計測することができる。これらの計測器では、測定対象の直径５ｍｍ程度の領域に対して光を照射したときの測定対象物からの反射光量を検出することで、光学濃度を測定している。光学センサ２９によって光学濃度を検出する場合にも、検出される特性は同様と考えられる。

図３より、Ｂｋインクにより記録する場合、単位面積あたりのインク付与量が比較的少ないときには、処理液Ｓ２を用いた方が光学濃度が高く、単位面積あたりのインクの付与量が比較的多いときには、処理液Ｓ１を用いた方が光学濃度が高いことが分かる。これは、処理液Ｓ１と処理液Ｓ２との浸透速度の違いによるものと考えられる。光学濃度を計測するときに、測定対象領域が記録媒体に着弾したインク滴の領域よりも大きいと、記録ｄｕｔｙの低いパッチに関しては、直径約５ｍｍの測定対象面全体がインクで覆われていない。そうすると、測定器が受光する反射光は、インク滴が着弾したインク面で反射した反射光と、インク滴が着弾していない記録媒体の余白部分（紙白）で反射した反射光とが含まれる。インク面で反射した反射光と記録媒体の余白部分で反射した反射光とでは、余白部分で反射した反射光の方が強い（反射光量が大きい）ので、インク面で反射した反射光のみ測定したときよりも、光学濃度が低くなる。そのため、記録ｄｕｔｙが比較的低いパッチ画像においては、測定対象面がインクにより被覆されている割合が光学濃度に影響することがある。つまり、色材濃度が同程度で同じ濃さのインクにより記録した場合、記録ｄｕｔｙの低いパッチにおいては、測定対象面を被覆しているインクの面積が、光学濃度に支配的に影響する。他方、記録ｄｕｔｙの高いパッチにおいては、測定対象面がほぼインクで覆われ余白部分が少ないので、インクの色材が記録媒体表面に残っている程度が、光学濃度に支配的に影響する。

本実施形態においては、２種類の処理液Ｓ１とＳ２の記録媒体に対する浸透速度を異ならせている。具体的には、処理液Ｓ１よりも処理液Ｓ２の方が浸透速度が高い。記録媒体に着弾した浸透速度が相対的に高い処理液Ｓ２に、Bｋインクが１滴着弾した時のドット径は、浸透速度が相対的に低い処理液Ｓ１にBkインクが１滴着弾した時のドット径よりも大きい。これは、浸透速度が相対的に高い処理液Ｓ２とBkインクの組合せの方が、記録媒体の表面方向に浸透して広がることで、比較的に浸透速度の遅い処理液Ｓ１とBkインクの組合せよりも、ドット径が大きくなるためである。そのため、図３において、記録ｄｕｔｙが比較的低いパッチでは、浸透速度が相対的に高い処理液Ｓ２を用いた方が、浸透速度が相対的に低い処理液Ｓ１を用いたときよりも、濃度が高くなっていると考えられる。

また、記録媒体がインクによりほぼ覆われるような比較的記録ｄｕｔｙの高いパッチ画像においては、浸透速度が相対的に低い処理液Ｓ１を用いた方が、浸透速度が相対的に高い処理液Ｓ２よりも光学濃度ＯＤが高くなっている。記録媒体に着弾した浸透速度が相対的に高い処理液Ｓ２は記録媒体の厚み方向（紙面表面から裏面へ抜ける方向）にも浸透するため、次いで着弾するBkインクも同様の挙動をとる。そのため、処理液Ｓ１を同様に用いて記録したパッチ画像よりも記録媒体表面に残るインクの色材が少ないためと考えられる。この挙動は、Bkインクに限らず、他の色材インクでも同様である。また、これらの特性は記録媒体の浸透特性により変化するものの、記録媒体Ｍ１、Ｍ２のいずれにおいても、同様の傾向を示す。よって、記録媒体Ｍ、処理液Ｓ１、処理液Ｓ２によって得られる浸透特性が、常に一定であれば、文字品位や画像濃度が安定的に得られることが分かる。

すなわち、浸透速度の異なる処理液Ｓ１、Ｓ２の比率を変化させ、記録媒体Ｍ上の同一画素に着弾させ記録媒体上で混合させることで、記録媒体、色材インク、処理液を含む全体の浸透特性を制御することができ、安定した画像濃度を得ることが出来る。

図４のフローチャートは、記憶媒体の浸透速度の情報を取得する処理を示す。この処理は、ＣＰＵ１０の制御によってホスト装置１００にインストールされているプリンタドライバによって行われるが、インクジェットプリンタ２００によって行われても良い。図４において、プリンタドライバは、記録媒体の浸透速度の情報の取得を実行するための条件、すなわち取得条件が成立したかを判断する（Ｓ４０１）。この取得条件は、ホスト装置１００に対するユーザの媒体情報取得指示入力があったことである。また、例えばプリンタ２００の給紙トレイ（不図示）が開閉されたときなど、記録媒体の種類が変更された可能性のある操作が行われたことを取得条件としてもよく、またそのような場合にユーザに対して、媒体情報取得指示をするかを選択させる表示を行ってもよい。取得条件が成立した場合には、プリンタドライバは、プリンタ２００を駆動して、記録媒体にテストパッチを記録すなわちプリントし（Ｓ４０２）、プリントされた記憶媒体上のテストパッチを光学センサ２９によりセンシングする（Ｓ４０３）。このプリントはＢｋインクにより行うが、他のインクでもよい。次に、プリンタドライバは、光学センサ２９の出力から得られた画像濃度に基づいて、媒体浸透速度マップを参照することにより、その記録媒体の浸透速度を算出・記憶する（Ｓ４０４）。

図５のフローチャートは、記録時の処理を示す。ユーザが画像データの記録指示を出すと、ホスト装置１００にインストールされているプリンタドライバは、画像データのＲＧＢ多値データを取得する（Ｓ５０１）。次に、プリンタドライバは、ＲＧＢ色空間で作成されているＲＧＢ多値データを記録に用いるインクに対応するＣＭＹＫ色空間のＣＭＹＫ多値データ及び処理液Ｓの多値データに変換する（Ｓ５０２）。さらに、Ｓ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋのインクそれぞれに対応するＳＣＭＹＫの２値データへの変換を行う（Ｓ５０３）。なお、後述するが、本実施形態においてはＳ多値データを２種類の処理液Ｓ１、Ｓ２の２値データに変換して記録データを生成する。

インクジェットプリンタ２００は、ホスト装置１００から受信した２値データに基づいた記録を行う（Ｓ５０４）。このとき、記録媒体の同一の領域に対して複数回の記録走査を行うことで画像を完成させるマルチパス記録の場合、Ｓ５０３の２値データを複数回の記録走査で画像を記録するよう、ＲＯＭ２０ｃに格納されているマスクを用いてデータを振り分ける。振り分けられたデータに基づいて各記録走査において画像を形成する。

ここで、上述のＳ５０３における処理液Ｓの多値データを、処理液Ｓ１、Ｓ２それぞれの記録データに変換する処理について説明する。

図６は、記録媒体の浸透速度と２種類の処理液Ｓ１、処理液Ｓ２それぞれの吐出量（記録ｄｕｔｙ）との関係を定めた吐出量マップを示している。ユーザの画像データ記録指示が出されると、ＣＰＵ２０ａは、先の取得処理によって取得された記録媒体の浸透速度を呼び出し、その浸透速度によって吐出量マップを参照して、２種類の処理液Ｓ１、Ｓ２の吐出量を決定する。すなわち、記録媒体の浸透速度が遅いときには、浸透速度が相対的に速い処理液Ｓ２をより多く吐出する。また、記録媒体の浸透速度が速いときには、浸透速度が相対的に遅い処理液Ｓ１をより多く吐出する。このように、記録媒体の種類による浸透速度の違いを、２種類の浸透速度の異なる処理液Ｓ１，Ｓ２を記録媒体上で調合する比率を制御することで、浸透速度を一定に保ち、記録される出力画像濃度や文字品位を安定させることができる。

図７に、処理液Ｓ１、Ｓ２を用い、中浸透特性の記録媒体を用いたときのBkインクの記録ｄｕｔｙと光学濃度の関係を示す。図７は、図３と同様に、処理液Ｓ１、Ｓ２を用い、Bｋインクの単位面積あたりのインク付与量（記録ｄｕｔｙ、単にｄｕｔｙとも称する。）を徐々に増やすようなパッチ画像を記録して得られたパッチ画像の光学濃度ＯＤ（単に濃度とも称する）を示している。図７では、処理液Ｓ１を用いてＢｋインクで記録したパッチの光学濃度を細い波線で示し、処理液Ｓ２を用いてＢｋインクで記録したパッチの光学濃度を太い破線で示している。また、処理液Ｓ１、Ｓ２をそれぞれ１対１の割合で記録媒体上で調合し、Ｂｋインクで記録したパッチの光学濃度を実線で示している。図３及び図７のとおり、記録媒体が高浸透のときは浸透が比較的に遅い処理液Ｓ１を多く用い、記録媒体が低浸透のときには浸透が比較的に速い処理液Ｓ２を用い、記録媒体が中浸透のときには、処理液Ｓ１、Ｓ２を等量付与することができる。これによって、それぞれ浸透特性の異なる記録媒体Ｍ１,Ｍ２,Ｍ３においても同様の画像濃度が得る事ができる。

記録媒体の浸透速度は、記録媒体の種類によって、またプリンタの使用環境であるプリンタ内の温度や湿度によって変化する。例えば、記録媒体が絶対水分量の多い環境にある場合は、記録媒体が、空気中の水分を吸収してしまうため、浸透特性は低下する。逆に絶対水分量の少ない環境にある場合は、記録媒体が乾燥してしまい、浸透特性が上がってくる。しかし本実施形態では、テストパターンの記録及び光学濃度の検出を行うことで記録媒体の浸透速度を算出し、この結果に基づいて２種類の処理液の吐出量の比率を調整し、インクの記録媒体への浸透速度を制御する。このため本実施形態では、浸透速度の異なる記録媒体へのインク浸透速度を安定的に制御し、文字品位や画像濃度を安定させることが可能になる。

なお、本実施形態では、ある記録媒体について供給される処理液Ｓ１、処理液Ｓ２の比率を一定としたが、ユーザの好みにあう階調特性をするために、各濃度域において処理液Ｓ１及び処理液Ｓ２の比率をそれぞれ異なるように設定可能としてもよい。

また、本実施形態では、色材の無い処理液Ｓ１,処理液Ｓ２を用いたが、色材を有する処理液（すなわち有色インク）を用いてもよい。

また、本実施形態では、画像データを２値データへ変換し、記録データを生成するまでをホスト装置１００のプリンタドライバが行うこととしたが、ＲＧＢ多値データをプリンタ２００が取得し、その後の処理をプリンタ２００のＣＰＵ２０ａにより行ってもよい。すなわち、本発明におけるコントローラの機能はホスト１００とプリンタ２００のどちらが実行しても、また分担して実行してもよい。

本実施形態の図５におけるＳ５０１のＲＧＢ多値データからＳ５０３のＳ１Ｓ２ＣＭＹＢｋの２値データへ変換する処理は、画像データの各画素単位で行っても、複数の画素を含む所定の領域ごとに行ってもどちらでもよい。

本実施形態では、処理液の浸透特性を異ならせる材料としてアセチレングリコールを用いたが、これ以外の界面活性剤や浸透特性溶剤を用いてもよい。界面活性剤としては、浸透特性を付与するものであれば特に限定されない。例えば、非イオン性界面活性剤、例えば、高級アルコールのエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物等が好ましく用いられる。界面活性剤の含有量は、使用する界面活性剤の種類にもより特に制限はないが、インク全重量に対して０．０１〜１０重量％の範囲が好ましい。０．０１重量％未満では、一般に所望の浸透特性が少なく、１０％を越える場合には、インクの初期粘度が大きくなるので好ましくないものである。

また、浸透特性を付与する溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルを用いてもよい。また、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類、エタノール、イソプロピルアルコール、１，２−ヘキサンジオール等も好ましく用いられる。溶剤の含有量は使用する溶剤の種類にもより特に制限はないが、インク全重量に対し０．１〜２０重量％の範囲が好ましい。０．１重量％未満で、一般に所望の浸透特性が少なく、２０重量％を越える場合には、着色剤の溶解性がやや低下するので好ましくないものである。

本実施形態においては２種類の処理液を用いたが、本発明に係るシステムは任意の複数種類の処理液を吐出可能であればよく、３種類以上の処理液を用いてもよい。その場合、インクそれぞれの浸透特性に基づいて、図６の場合と同様にそれぞれのインク付与量の関係を導き出せばよい。

また、図６の吐出量マップを、テストパターンの記録・検出を行い目標値と一致するように制御することで、作成または較正してもよく、これによって、更に安定した文字品位、画像濃度を得ることが出来る。すなわち、図５の処理によってテストパッチパターンを記録媒体に再度記録し、これを光学センサ２９によりセンシングし、得られた光学濃度データを、予めメモリ１１に記憶されている目標値と比較し、両者が一致するように吐出量マップの各処理液の吐出量を補正する。目標値は、あらかじめ出荷時にメモリに格納してもよく、また出荷後に同様の操作により目標値を作成してメモリに格納してもよい。これにより、処理液の個体差、経年変化や環境条件による変化を抑制し、更に安定した文字品位、画像濃度を得ることが出来る。

本発明は、紙や布、革、不織布、ＯＨＰ用紙、金属等の記録媒体を用いる機器全てに適用可能である。具体的な適用機器としては、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の事務機器や工業用生産機器を挙げることができる。

５ 記録ヘッド
６ インクタンク
１０ ＣＰＵ
１１ メモリ
２０ 制御部
１００ ホスト装置
２００ インクジェットプリンタ

Claims (6)

1. インク及び処理液を吐出する少なくとも１つの記録ヘッドと、前記少なくとも１つの記録ヘッドを制御するコントローラと、を備え、記録媒体に画像データに基づいた記録を行うインクジェット記録システムにおいて、
   前記少なくとも１つの記録ヘッドは、浸透速度が互いに異なる複数種類の処理液を吐出可能であり、
   前記コントローラは更に、
   記録媒体の浸透特性を取得する処理と、
   前記複数種類の処理液の吐出量の比率を、前記記録媒体の浸透特性に基づいて変更する処理と、
   を実行することを特徴とするインクジェット記録システム。
2. 前記コントローラは、記録媒体の浸透特性が高いほど、前記複数種類の処理液のうち相対的に浸透速度の遅い処理液の吐出量の比率を多くすることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録システム。
3. 前記処理液は、色材を含むインクと接触することで前記色材の分散状態を不安定化する反応性成分を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録システム。
4. 記録媒体上の画像濃度を検出するセンサを更に備え、
   前記記録媒体の浸透特性を取得する処理は、
   前記インクにより前記記録媒体にテストパターンを記録する処理と、
   記録されたテストパターンの画像濃度を前記センサで検出する処理と、
   検出された画像濃度に基づいて前記記録媒体の浸透特性を算出する処理と、
   を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット記録システム。
5. インク及び処理液を吐出する少なくとも１つの記録ヘッドと、前記少なくとも１つの記録ヘッドを制御するコントローラと、を用いて記録媒体に画像データに基づいた記録を行うインクジェット記録方法において、
   前記コントローラによって、
   記録媒体の浸透特性を取得するステップと、
   前記複数種類の処理液の吐出量の比率を、前記記録媒体の浸透特性に基づいて変更するステップと、
   前記少なくとも１つの記録ヘッドに、浸透速度が互いに異なる複数種類の処理液を吐出させるステップと、
   を含むことを特徴とするインクジェット記録方法。
6. 前記記録媒体の浸透特性を取得するステップは、
   前記インクにより前記記録媒体にテストパターンを記録するステップと、
   記録されたテストパターンの画像濃度を検出する処理と、
   検出された画像濃度に基づいて前記記録媒体の浸透特性を算出するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録方法。

Images