JP3774714B2 - インクジェット記録方法、およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録方法、およびインクジェット記録装置に関し、より詳細には、記録媒体に反応液と着色インクとを付着させて記録を行うインクジェット記録方法、およびインクジェット記録装置に関するものである。

従来、プリンタに代表される画像記録装置の記録方式として、インクジェット記録方式、電子写真方式、サーマルヘッド方式等が利用されている。これらの記録方式の中で、インクジェット方式を用いると、画像記録装置によって出力された画像の品質を高くすることができ、またカラー化を容易にすることができる。また、インクジェット記録用の着色インクと紙等の記録媒体とは、共に比較的安価であり、使用できる記録媒体タイプは豊富である。従って、このようなインクジェット記録方式を利用した画像記録装置は、一般家庭、企業等、幅広く活用されている。

インクジェット記録方法は、記録液である着色インクの小滴を飛翔させ、記録媒体に付着させて記録を行うものである。特に、特許文献１、特許文献２、および特許文献３では、吐出エネルギー供給手段として電気熱変換体を用いることにより、着色インクに対して熱による状態変化を生じさせ、この状態変化に基づいて着色インクを吐出口より吐出させて液滴を形成させるという方法が開示されている。この方法によれば、記録ヘッドの高密度マルチオリフィス化が容易に実現でき、高解像度、高品質の画像を高速で記録できる。

しかしながら、従来のインクジェット記録に用いられる着色インクは一般に水を主成分とし、これに乾燥防止、目詰まり防止などの目的でグリコールなどの水溶性高沸点溶剤を含有したものが一般的に用いられている。このような着色インクを用いて普通紙に記録を行った場合、着色インクが普通紙の内部に浸透してしまい十分な画像濃度が得られなかったり、記録紙表面に着色インクに含まれる填料、サイズ剤が不均一に分布することにより生じると考えられる画像濃度の不均一が生じたりした。また、特にカラー画像を得ようとした場合には、複数の色の着色インクが、記録媒体に対して定着する以前に次々と重ねられることから、異色の画像の境界部分では、色が滲み、不均一に混じり合うブリーディングが発生し、満足できる画像が得られない場合があった。

上述のブリーディングを改善する手段の一例として、着色インクの噴射に先立って記録媒体上に、画像記録装置からの出力画像を良好にせしめる液体(以降、本明細書では「反応液」とも呼ぶ)を付着させる方法が開示されている。特許文献４では、多価金属イオンとカルボキシル基との反応を利用してブリーディングを防止する方法が提案されている。また、特許文献５では、顔料と樹脂エマルジョンと多価金属塩とによる反応によりブリーディングを改善する方法が提案されている。

このように、着色インクに先行して反応液を記録媒体に付着させるインクジェット記録方法においては、効率よく記録を行うためのいくつかの方法が提案されている。特許文献６では、シリアルプリンタにおいて、記録ヘッドの主走査方向の先頭に反応液吐出用ノズルを配置することにより、反応液を着色インクに先立って記録媒体表面に付着させるインクジェット記録装置が提案されている。しかしながら、記録の高速化を図るために、特許文献６における構成で双方向記録を行うと、往走査と復走査とで反応液と着色インクとの記録媒体への付着順序が逆になるため、往復走査によるスキャン単位での色ムラが発生し、画像品位が劣化していた。

一方、特許文献７では、反応液吐出用ノズルを記録ヘッドの走査方向における両端部に設けることで、１パス双方向記録による高品位な画像の高速印字が可能なインクジェット記録装置の提案がされている。しかしながら、この装置においては、反応液吐出用ノズルを両端部に設けることにより、そのチップ、回復ユニット共に、余分に設ける必要があり、コストアップ及び装置の複雑化につながっていた。

さらに、特許文献８では、反応液吐出用ノズルを、着色インク吐出用ノズルに対して紙送り動作における記録媒体の移動方向において、前方方向に位置することを特徴とするインクジェット記録ヘッドが提案されている。このインクジェット記録ヘッドを用いて１パスで双方向記録を行う場合、着色インク吐出用ノズルに対して紙送り方向前方に反応液吐出用ノズルを配設するという構成から、往走査で記録媒体上に付与された反応液の上に、復走査で着色インクが着弾することになる。または、復走査で記録媒体上に付与された反応液の上に、往走査で着色インクが着弾することになる。この時、第１走査のある地点で着弾した反応液のドット上に、第１走査に続く第２走査による着色インクのドットが着弾するまでに、インクジェット記録ヘッドが記録媒体の一方端まで移動して再び同じ地点に戻ってくるまでの時間分だけ、着弾時間差が生じる。この着弾時間差は、バンド内において反応液の着弾位置によって異なるため、同一バンド内においても、着弾時間差の長い部分と短い部分が生じる。この着弾時間差の長さに応じて、反応液の浸透程度が変化するため、同一バンド内でも反応液と着色インクとが十分に反応する領域とそうでない領域が生じ、バンド内に色むらが発生する可能性があった。

特公昭６１−５９９１１号公報 特公昭６１−５９９１２号公報 特公昭６１−５９９１４号公報 特開平５−２０２３２８号公報 特開平９−２０７４２４号公報 特開平７−１９５８２３号公報 特開２００１−１３８５５４号公報 特開平１０−１９３５７９号公報

上述のように、着色インクによるブリーディングを防止するために反応液を用いて双方向記録を行う場合、特許文献６では、記録ヘッドの往走査と復走査とで着色インクとの記録媒体への付着順序が逆になり、往復走査によるスキャン単位での色むらが発生し、画像品位が劣化していた。一方、特許文献７では、この問題を解決しているが、記録ヘッドの両端に反応液吐出用ノズルを設けているので、チップ、回復ユニット共に、余分に設ける必要があり、コストアップおよび装置の複雑化につながっていた。

上述の問題を解決する構成として、特許文献８では、記録ヘッドが、紙送り方向上流側に反応液ノズルが、紙送り方向下流側に着色インク吐出用ノズルが配列された構成である。

しかしながら、特許文献８において、記録媒体への反応液と着色インクとの着弾時間差に応じて、記録媒体の同一バンド内において反応液と着色インクとの反応量に差が生じてしまい、この反応量の差によって色むらが生じてしまっていた。

本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、その目的とするところは、低コストで、色ムラのない高品位な画像を記録可能にするインクジェット記録方法およびインクジェット記録装置を提供することにある。

このような目的を達成するための本発明の一形態は、インクを吐出するための複数のノズルが所定方向に配列されてなるインク吐出用ノズル列と、前記インクと反応する反応液を吐出するための複数のノズルが前記所定方向に配列されてなる反応液吐出用ノズル列とが前記所定方向に沿って配置された記録ヘッドを記録媒体に対し往復走査させながら前記インクおよび前記反応液を吐出する工程と、前記記録媒体を前記記録ヘッドの走査の方向とは異なる方向へ搬送する工程とを行い、前記記録媒体にバンド単位で記録を行うインクジェット記録方法において、前記記録媒体上の所定のバンドに対応したインク吐出データをある間引き率で間引くことで反応液吐出データを生成する生成工程と、前記記録ヘッドの第１の走査において、前記所定のバンドに対し、前記反応液吐出データに基づいて前記記録ヘッドから反応液を吐出する反応液吐出工程と、前記第１の走査に引き続く、前記第１の走査の方向とは逆方向への第２の走査において、前記反応液が吐出された所定のバンドに対し、前記インク吐出データに基づいて前記記録ヘッドからインクを吐出するインク吐出工程とを有し、前記生成工程は、前記所定のバンドに対する前記第１の走査の走査開始付近から走査終了付近へ向かうに従って、単位面積あたりの間引き率が徐々に高くなるようにして前記インク吐出データを間引くことにより、前記所定のバンドに対応した反応液吐出データを生成することを特徴とする。

また、本発明の別の形態は、インクを吐出するための複数のノズルが所定方向に配列されてなるインク吐出用ノズル列と、前記インクと反応する反応液を吐出するための複数のノズルが前記所定方向に配列されてなる反応液吐出用ノズル列とが前記所定方向に沿って配置された記録ヘッドを記録媒体に対し走査させながら前記インクおよび前記反応液を吐出して前記記録媒体にバンド単位で記録を行うインクジェット記録方法において、前記記録媒体上の所定のバンドに対応したインク吐出データをある間引き率で間引くことで反応液吐出データを生成する生成工程と、前記記録ヘッドの往方向への第１の走査において、前記所定のバンドに対し、前記反応液吐出データに基づいて前記記録ヘッドから反応液を吐出する反応液吐出工程と、前記反応液吐出工程の後に、前記記録媒体を前記記録ヘッドの走査の方向とは異なる方向へ搬送するにあたり、前記所定のバンドの搬送方向における幅と等しい量だけ前記記録媒体を搬送する搬送工程と、前記搬送工程後に、前記記録ヘッドの複方向への第２の走査において、前記所定のバンドに対し、前記インク吐出データに基づいて前記記録ヘッドからインクを吐出するインク吐出工程とを有し、前記生成工程は、前記所定のバンドに対する前記第１の走査の開始付近における単位面積あたりのインク吐出データを第１の間引き率で間引き、且つ前記所定のバンドに対する前記第１の走査の終了付近における単位面積あたりのインク吐出データを前記第１の間引き率よりも高い間引き率を示す第２の間引き率で間引き、且つ前記走査開始付近から走査終了付近へ向かうに従って、前記単位面積あたりの間引き率が前記第１の間引き率から前記第２の間引き率へと徐々に移行するようにして前記インク吐出データを間引くことにより、前記所定のバンドに対応した反応液吐出データを生成し、前記反応液が吐出された所定のバンドでは、単位面積あたりのインクの打ち込み量に対する反応液の打ち込み量の割合が相対的に高い領域と相対的に低い領域とが前記所定のバンド内において混在していることを特徴とする。また、本発明の別の形態は、インクを吐出するための複数のノズルが所定方向に配列されてなるインク吐出用ノズル列と、前記インクと反応する反応液を吐出するための複数のノズルが前記所定方向に配列されてなる反応液吐出用ノズル列とが前記所定方向に沿って配置された記録ヘッドを記録媒体に対し往復走査させながら前記インクおよび前記反応液を吐出する工程と、前記記録媒体を前記記録ヘッドの走査の方向とは異なる方向へ搬送する工程とを行い、前記記録媒体にバンド単位で記録を行うインクジェット記録方法において、前記記録媒体上の所定のバンドに対応したインク吐出データをある間引き率で間引くことで反応液吐出データを生成する生成工程と、前記記録ヘッドの第１の走査において、前記所定のバンドに対して、前記インク吐出データに基づいて前記記録ヘッドから前記インクを吐出するインク吐出工程と、前記第１の走査に続く、前記第１の走査の方向とは逆方向への第２の走査において、前記インクが吐出された所定のバンドに対して、前記反応液吐出データに基づいて前記記録ヘッドから前記反応液を吐出する反応液吐出工程とを有し、前記生成工程は、前記所定のバンドに対する前記第２の走査の走査開始付近から走査終了付近へ向かうに従って、単位面積あたりの間引き率が徐々に低くなるようにして前記インク吐出データを間引くことにより、前記所定のバンドに対応した反応液吐出データを生成することを特徴とする。

また、本発明の別の形態は、インクを吐出するための複数のノズルが所定方向に配列されてなるインク吐出用ノズル列と、前記インクと反応する反応液を吐出するための複数のノズルが前記所定方向に配列されてなる反応液吐出用ノズル列とが前記所定方向に沿って配置された記録ヘッドを記録媒体に対し走査させながら前記インクおよび前記反応液を吐出する工程と、前記記録媒体を前記記録ヘッドの走査の方向とは異なる方向へ搬送する工程とを行い、前記記録媒体にバンド単位で記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録媒体上の所定のバンドに対応したインク吐出データをある間引き率で間引くことで反応液吐出データを生成する生成手段と、前記記録ヘッドの第１の走査において、前記所定のバンドに対して、前記反応液吐出データに基づいて、前記記録ヘッドから前記反応液を吐出し、前記第１の走査に続く、前記第１の走査の方向とは逆方向への第２の走査において、前記反応液が吐出された所定のバンドに対して、前記インク吐出データに基づいて前記記録ヘッドから前記インクを吐出する吐出制御手段とを備え、前記生成手段は、前記所定のバンドに対する前記第１の走査の走査開始付近から走査終了付近へ向かうに従って、単位面積あたりの間引き率が徐々に高くなるようにして前記インク吐出データを間引くことにより、前記所定のバンドに対応した反応液吐出データを生成することを特徴とする。
また、本発明の別の形態は、インクを吐出するための複数のノズルが所定方向に配列されてなるインク吐出用ノズル列と、前記インクと反応する反応液を吐出するための複数のノズルが前記所定方向に配列されてなる反応液吐出用ノズル列とが前記所定方向に沿って配置された記録ヘッドを記録媒体に対し走査させながら前記インクおよび前記反応液を吐出する工程と、前記記録媒体を前記記録ヘッドの走査の方向とは異なる方向へ搬送する工程とを行い、前記記録媒体にバンド単位で記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録媒体上の所定のバンドに対応したインク吐出データをある間引き率で間引くことで反応液吐出データを生成する生成手段と、前記記録ヘッドの第１の走査において、前記所定のバンドに対して、前記インク吐出データに基づいて前記記録ヘッドから前記インクを吐出し、前記第１の走査に続く、前記第１の走査の方向とは逆方向への第２の走査において、前記インクが吐出された所定のバンドに対して、前記反応液吐出データに基づいて前記記録ヘッドから前記反応液を吐出する吐出制御手段とを備え、前記生成手段は、前記所定のバンドに対する前記第２の走査の走査開始付近から走査終了付近へ向かうに従って、単位面積あたりの間引き率が徐々に低くなるようにして前記インク吐出データを間引くことにより、前記所定のバンドに対応した反応液吐出データを生成することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、記録ヘッドの第１走査において、記録媒体上における単位面積あたりのインクの打ち込み量に対する反応液の打ち込み量の割合をバンド内の位置によって異ならせるようにして反応液を付与し、反応液が付与されたバンド上に、第１走査に続く記録ヘッドの第２走査によって着色インクを付与するので、バンド内全体に亘って反応液と着色インクとの反応量を同程度にすることができ、バンド内での色むらを無くすことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置（以下、本明細書では「インクジェットプリンタ」とも呼ぶ）の記録部分を示す斜視図である。

図１において、ケーシング１００８内の長手方向に沿ってガイド軸１０１４が設けられている。記録部１０１０は、このガイド軸１０１４に沿って移動可能に支持されている。移動駆動部１００６は、ケーシング１００８内に設けられており、記録部１０１０をケーシング１００８内のガイド軸１０１４に沿って往復運動させる。また、搬送部１０３０も、ケーシング１０００８内に設けられており、記録部１０１０の移動に同期して記録媒体１０２８を搬送する。

移動駆動部１００６は、所定の間隔をもって対向配置される回転軸に配されるプーリ１０２６ａおよびプーリ１０２６ｂ、それらプーリに巻きかけられるベルト１０１６、ローラユニット１０２２ａ、ローラユニット１０２２ｂ、ローラユニット１０２４ａ、およびローラユニット１０２４ｂ、ならびに、それらローラユニットを駆動するための第２モータ１０２０、ならびにローラユニットに略平行に配置され記録部１０１０を構成するキャリッジ部材１０１０ａに連結されるベルト１０１６を順方向及び逆方向に駆動させる第１モータ１０１８を備えている。

第１モータ１０１８が駆動すると、その駆動力によってベルト１０１６が図１の矢印Ｒ方向に回転する。このベルト１０１６の回転に伴って、記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａは、図１の矢印Ｓ方向（主走査方向の往方向）に所定の移動量だけ移動される。また、第１モータ１０１８が上述と逆回転で駆動すると、ベルト１０１６が図中に示した矢印Ｒ方向とは逆方向に回転し、この回転に伴って記録部１０１０を構成するキャリッジ部材１０１０ａは、図１の矢印Ｓ方向とは反対の方向（主走査方向の復方向）に所定の移動量だけ移動される。このように第１モータ１０１８の回転に応じて、記録部１０１０はガイド軸１０１４に沿って往復移動を行うことができ、双方向記録を行うことができる。また、ガイド軸１０１４の一方端付近をキャリッジ部材１０１０ａのホームポジションとしている。ホームポジションには、記録部１０１０の吐出回復処理を行うための回復ユニット１０２６が、記録部１０１０のインク吐出口配列に対向して設けられている。

なお、一般的な双方向記録とは、記録部１０１８の１回の主走査で１つの走査領域に対する記録を完成させることを前提とするものであり、１回の往走査と１回の復走査とを交互に繰り返しながら各走査領域に対して記録を行い、かつ往走査と復走査との間において走査領域の幅（記録部の長さ）だけ記録媒体を後述する副走査方向へ搬送させるものである。

記録部１０１０は、インク色ごとに設けられたインクジェットカートリッジ（以下、本明細書中では「カートリッジ」とも呼ぶ）１０１２を備えており、それら各色のインクジェットカートリッジは、キャリッジ部材１０１０ａに着脱可能に搭載されている。本実施形態のインクジェットカートリッジは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのインクを内蔵した、１０１２Ｙ、１０１２Ｍ、１０１２Ｃ、１０１２Ｂと、反応液を内蔵した１０１２Ｓとから構成されている。カートリッジ１０１２Ｙ、１０１２Ｍ、１０１２Ｃ、１０１２Ｂは、キャリッジ部材１０１０ａの主走査方向に順に配置され、反応液のカートリッジ１０１２Ｓは、キャリッジ部材１０１０ａの、記録媒体の搬送方向Ｐ（副走査方向）上流側に各色インクのカートリッジと並んで配置されている。また、各カートリッジは、各色インクまたは反応液を吐出するための記録ヘッドと、各色インクまたは反応液を貯留するためのインクタンクとからなり、その構成の詳細は後述する。

ここで、本実施形態において、記録部は、例えば、記録ヘッドにより構成することができる。

本実施形態において、インクジェットカートリッジを構成するインク色は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックとしたが、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック以外の色相、例えば、肌色、レッド等を含むことができ、また、それらを組み合わせてインクジェットカートリッジを構成しても良い。また、インクジェットカートリッジを構成する色の数を、４種類としたが、この数に限定されず、所望に応じてそのインクの数を決定することができる。

以上の構成により記録動作を行う場合、キャリッジ部材１０１０aがＳ方向に走査（往走査）され、カートリッジ１０１２Ｓから反応液が吐出され、カートリッジ１０１２Ｙ、１０１２Ｍ、１０１２Ｃ及び１０１２Ｂから着色インクがそれぞれ吐出され、吐出されたそれぞれの液滴は、記録媒体に着弾し付着する。キャリッジ部材１０１０ａが記録媒体の一方端まで移動すると、矢印Ｐ方向（副走査方向）に所定量だけ紙送りされる。このとき、反応液のカートリッジ１０１２Ｓは、インクのカートリッジ１０１２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂに比べて、紙送り方向Ｐの上流側（以下、本明細書では「上流側」とも呼ぶ）に位置しているので、記録媒体上のインクにて記録される領域よりも１パス分上流側の領域を記録することになる。次に、キャリッジ部材１０１０ａが矢印Ｓ方向とは反対の方向に走査（復走査）されることになるが、反応液は１パス分上流側を記録しているので、この時、カートリッジ１０１２Ｙ、１０１２Ｍ、１０１２Ｃ及び１０１２Ｂから吐出される着色インクは、キャリッジ部材１０１０ａに対する本走査の前の走査により、記録媒体に付着した反応液の上に着弾することになる。したがって、先の走査で記録された反応液と次の走査で吐出された着色インクとが記録媒体上で反応する。一方、この時、カートリッジ１０１２Ｓから吐出される反応液は、記録媒体上の、各色インクが着弾するバンドの１パス上流側のバンドを記録することになる。上述の双方向記録の繰り返しにより画像が形成される。なお、バンドとは、インク吐出用ノズル列（あるいは反応液吐出用ノズル列）が１回の走査で通過する領域を指し、副走査方向のハンド幅はインク吐出用ノズル列（あるいは反応液吐出用ノズル列）の幅と等しくなっている。

このとき、背景技術で述べたように、第１走査のある地点で着弾した反応液のドット上に、第１走査に続く第２走査による着色インクのドットが着弾するまでに、記録ヘッドが記録媒体の一方端まで移動して再び同じ地点に戻ってくるまでの時間分だけ、着弾時間差が生じる。この着弾時間差が長い場合、反応液は、その多くが記録媒体に浸透してしまうため、着色インクと十分に反応できなくなり、画質に影響を及ぼす可能性がある。この着弾時間差の影響を軽減するため、本実施形態では、記録媒体に対して低浸透の反応液を用いる事が望ましい。しかし、反応液が、記録媒体に対して低浸透であっても、その反応液が時間とともに記録媒体へ浸透することを完全に抑えることはできない。この浸透による影響が大きい場合、すなわち、着弾時間差が長いことが原因で反応液と着色インクとが十分に反応しない領域がある場合は、反応液の単位面積あたりの付与量を多くし、着色インクとの反応確率を上げる事が考えられる。しかし記録媒体上のバンド内の全領域で反応液の単位面積あたりの付与量を多くした場合、着弾時間差の小さい領域においては、記録媒体表面に残存する反応液の量が多くなり過ぎてしまい、そのため反応液と着色インクとの混合物が画像境界部に流れやすくなって、画像品位が劣化してしまう可能性がある。一方、バンド内の全領域で反応液の単位面積あたりの付与量を少なくした場合、着弾時間差の大きい領域において、記録媒体表面に残存する反応液の量が少なくなり過ぎるため、その反応液と着色インクとが十分に反応することができない領域が生じる。

そこで、本実施形態では、記録媒体への反応液と着色インクとの着弾時間差に応じて、反応液の記録媒体に対する単位面積あたりの付与量を変化させることで、その着弾時間差の影響を軽減している。つまり、本実施形態では、反応液と着色インクとの着弾時間差が大きくなるほど、記録媒体に対する反応液の単位面積あたりの付与量を多くしている。そうすることで、１バンド内において、反応液と着色インクの反応量の差があまり発生しないようになり、色むらの少ない画像を形成することができる。なお、本実施形態では、記録媒体に対する反応液の単位面積あたりの付与量を、記録媒体への反応液ドットの打ち込み数とする。

以下で、本実施形態に係る、記録ヘッドの構成およびインクジェット記録方法について詳細に説明する。

図２は、本実施形態に係る記録ヘッドを示す図である。同図において、Ｋはブラックインク吐出用ノズル列であり、Ｃはシアンインク吐出用ノズル列であり、Ｍはマゼンタインク吐出用ノズル列であり、Ｙはイエローインク吐出用ノズル列であり、それらノズル列は、主走査方向に対してＫＣＭＹＭＣＫの順に配設されている。この配列によって、記録ヘッド１０１０が主走査方向の往方向または復方向のいずれに移動する場合でも、記録媒体上の反応液は、各色インクと常に同じ順番で反応することができる。Ｓは反応液吐出用ノズル列であって、記録ヘッド１０１０の、記録媒体の搬送方向である副走査方向上流側に各色インクのノズル列に対しオフセットして配設されている。より詳しくは、記録ヘッドの１回の走査において反応液吐出用ノズル列とインク吐出用ノズル列とが異なるバンドを記録するように、反応液吐出用ノズル列とインク吐出用ノズル列とはノズル配列方向（副走査方向）に沿って配置されているのである。

また、各ノズル列は、インクタンク（不図示）を備えており、各インクタンクには、各色のインクまたは反応液が貯留されている。さらに、各インクタンクは、発熱素子を含むヒータ（不図示）を備えており、このヒータによる熱エネルギーによって各色インクまたは反応液は対応するノズルから吐出される。上述のように記録ヘッド１０１０が構成されることにより、記録ヘッド１０１０のある走査によって、記録媒体のあるバンドへ反応液を付着させ、次の走査でそのバンド上の反応液上に各色インクを付着させることができる。

なお、本実施形態において、各色のノズル列の配列順序は、左右対称であればいずれの順序でも良い。

また、本実施形態において、反応液吐出用ノズル列Ｓに対する図２に示される位置は一例であって、この位置に限定されるものではない。

さらに、本実施形態における記録ヘッドは、印加された電圧に応じて変形する圧電素子を備えたものを用いても良い。

図３は、本実施形態に係る記録ヘッドの制御系の概略ブロック構成図である。図３において、ＣＰＵ１００は、本記録ヘッドの動作の制御処理やデータ処理等を実行する。ＲＯＭ１０１は、図４に示す処理手順等のプログラムが格納され、またＲＡＭ１０２は、それらの処理を実行するためのワークエリアなどとして用いられる。記録ヘッド１０１０からの反応液および着色インクの吐出は、ＣＰＵ１００が発熱素子の駆動データ（画像データ）および駆動制御信号（ヒートパルス信号）をヘッドドライバ１０５に供給することにより行われる。ＣＰＵ１００は、キャリッジ部材１０１０ａを主走査方向に駆動するための第１モータ１０１８をモータドライバ１０３を介して制御し、また記録媒体を副走査方向に搬送するための第２モータ１０２０をモータドライバ１０４を介して制御する。

さらに本実施形態に係るＣＰＵ１００は、画像形成すべき画像データ（インク吐出データ）に対して間引き処理を行い、記録媒体への単位面積あたりのインクドットの打ち込み数に対する反応液ドットの打ち込み数の割合を変化させる反応液の吐出データ（以下、本明細書では「間引きデータ」とも呼ぶ）を作成する手段を構成する。この間引きデータは、インク吐出データに対して所定の間引き率のマスク処理を施すことによって作成される。つまり、反応液吐出データ（間引きデータ）は、ＣＭＹＫの各色インク吐出データを論理和した論理和データを間引くことで生成される。従って、本実施形態では、インクが吐出される画素の一部に反応液が吐出されることになる。

そして、本実施形態において最も特徴的なことは、図４にて後述されるように、間引き率を、記録媒体の１走査領域（１バンド）内の位置によって変化させることである。より詳しくは、インクと反応液との着弾時間差が比較的小さくなる領域（つまり、１バンド内における反応液用ノズル列の走査終了付近の領域）では反応液の間引き率を高くし、一方、インクと反応液との着弾時間差が比較的大きい領域（つまり、１バンド内における反応液用ノズル列の走査開始付近の領域）では反応液の間引き率を低くするのである。つまり、インクと反応液との接触時において反応液の記録媒体表面での残存率が大となる領域では、インクドットに対する反応液ドットを打ち込み比率を小とし、その反対に、インクと反応液との接触時において反応液の記録媒体表面での残存率が小となる領域では、インクドットに対する反応液ドットを打ち込み比率を大としているのである。従って、１バンド内のどの領域においても、インクと反応液の反応量を概ね同程度とすることが可能となる。

図４は、本実施形態に係る双方向記録によるインクジェット記録方法を示す図である。同図において、黒色部分は記録媒体に付着した着色インクを表し、グレーのグラデーション部分が記録媒体に付着した反応液を表している。このグラデーションの色が濃いほど、記録媒体への単位面積あたりの反応液ドットの打ち込み数が多いことを示している。また、同図中のａからｂに向かう方向を主走査の往方向とし、ｂからａに向かう方向を主走査の復方向とする。

同図から明らかなように、ここでは、着色インクを記録比率１００％で記録（いわゆる、ベタ記録）する場合を示しており、着色インクは１バンド内のどの領域においても同じ記録比率（記録比率１００％）となっている。一方、反応液は１バンド内の位置によって記録比率を変えており、１バンド内における反応液用ノズル列の走査開始付近の領域では記録比率は高く、走査終了付近の領域では記録比率は低くなっている。

なお、「記録比率」とは、単位面積あたりの記録ドット着弾可能位置の総数に対する実際の記録ドット数の割合を指し、記録率１００％とは上記記録ドット着弾可能位置の全てに対し記録ドットが実際に着弾することを意味する。

以下、図４のステップ１〜３で、本実施形態に係るインクジェット記録方法の詳細を説明する。

ステップ１
記録ヘッド１０１０を走査することによって、往走査で反応液を記録媒体に付与する。このとき、ＣＰＵ１００によって作成された間引きデータに基づいて、本ステップにおける、反応液の記録開始地点（図４中a）から記録終了地点（図４中b）に向かうに従って、記録媒体への単位面積あたりの反応液ドットの打ち込み数が徐々に小さくなるように、例えば、１走査領域（１バンド内）における間引き率が一定の割合で増加するようにして、反応液を記録媒体へ付与する。また、本ステップ（画像形成開始時）では着色インクは吐出しない。

ステップ２
ステップ１で記録ヘッド１０１０が図４中ｂまで移動すると、本ステップでは、記録ヘッド１０１０の復走査で、ステップ１で記録媒体へ付与された反応液上に着色インクを付与する。このとき、同時に着色インクの記録領域に対して１バンド分先行する領域に反応液を付与する。このとき、ＣＰＵ１００によって作成された間引きデータに基づいて、本ステップにおける、反応液の記録開始地点（図４中b）から記録終了地点（図４中a）に向かうに従って、記録媒体への単位面積あたりの反応液ドットの打ち込み数が徐々に小さくなるように反応液を記録媒体へ付与する。

ステップ３
ステップ２で記録ヘッドが図４中ａまで移動すると、本ステップでは、記録ヘッド１０１０の往走査で、ステップ２で記録された反応液上に着色インクを付与し、同時に着色インクの記録領域に対して１バンド分先行する領域に反応液を付与する。このとき、ＣＰＵ１００によって作成された間引きデータに基づいて、本ステップにおける、反応液の記録開始地点（図４中ａ）から記録終了地点（図４中ｂ）に向かうに従って、記録媒体への単位面積あたりの反応液ドットの打ち込み数が小さくなるように反応液を記録媒体へ付与する。

上述のステップ１〜３を繰り返すことによって画像形成を行う。ただし、画像形成終了時の走査においては、記録媒体に対して、反応液を付与しない。

なお、本実施形態では、１走査領域（１バンド）における間引き率は、１バンド内における走査開始付近の領域から走査終了付近の領域に向かって一定の割合で増加させる、すなわち線形性で増加させていく形態としたが、これに限らず、反応液の記録媒体への吸収率に応じて決めることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、ステップ１において、ＣＰＵ１００によって作成された１バンドに対応した反応液吐出データ（間引きデータ）に基づき、１バンド内における反応液の記録開始地点（図４中ａ）である第１領域から記録終了地点（図４中ｂ）である第２領域に向かうに従って、記録媒体への単位面積あたりの反応液ドットの打ち込み数が小さくなるように反応液を付与する。このとき、ステップ２において、ステップ１で反応液が付与されたバンドに着色インクを付与する際に、反応液と着色インクとの着弾時間差が長い領域でもある第１領域では、記録媒体への単位面積あたりの反応液ドットの打ち込み数が多いため反応液の記録媒体への着弾時間差による浸透の影響が解消でき、反応液と着色インクとが十分に反応することができる。一方、着弾時間差が短い領域でもある第２領域では、記録媒体への単位面積あたりの反応液ドットの打ち込み数が少ないため過剰な反応液によるにじみ等を生じることなく、反応液と着色インクとが良好に反応する。また、反応液と着色インクとの着弾時間差の多少に応じて、記録媒体への単位面積あたりの反応液ドットの打ち込み数を変化させているので、第１領域と第２領域との間の領域についても、反応液と着色インクとの反応が良好に行われる。従って、記録媒体上の記録ヘッド１０１０が走査するバンド内で、色むらの少ない高画質な画像を得ることができる。さらに、上述のステップを繰り返すことによって、記録媒体全体についても、双方向記録による、色むらの少ない高画質な画像を得ることができる。

ところで、本実施形態では、記録比率１００％で着色インクを記録する（いわゆるベタ記録）の形態を例に挙げているため、１バンド内において走査開始付近から走査終了付近に向かうに従って単位面積あたりの反応液の付与量を徐々に低減させるとして説明した。しかし、実際に記録対象とされる画像の多くは、ベタ記録ではなく、１バンド内において着色インクの記録比率が高い箇所・低い箇所とが混在している。例えば、１バンド内における走査開始付近の領域の記録比率が低く、走査終了付近の領域の記録比率が高いような画像も存在する。そして、このような画像の場合、走査開始付近の領域と走査終了付近の領域とでインクと反応液との反応量を同じくするためには、上述したように走査開始付近の領域に対する反応液の間引き率を低くし、走査終了付近の領域の間引き率を高くすることになるが、このような間引き率の大小を設けた場合であっても、間引き率の低い走査開始付近の領域よりも間引き率の高い走査終了付近の領域の方で、単位面積あたりに付与される反応液の絶対量が多くなる場合もある。これは反応液吐出データがインク吐出データに基づき生成されることに起因する。

従って、本実施形態では、単位面積あたりの反応液の付与量を１バンド内の位置に応じて異ならせることを本質としているわけではない。反応液の間引き率を１バンド内の位置に応じて異ならせることが重要であって、記録媒体への単位面積あたりのインクドットの打ち込み量に対する反応液ドットの打ち込み量の割合を１バンド内の位置に応じて異ならせることにより、１バンド内においてインクと反応液との反応量の差を極力なくすことを本質としている。そして、このような第１の実施形態によれば、記録媒体上における単位面積あたりのインク打ち込み量に対する反応液打ち込み量の割合をバンド内の位置によって異ならせた反応液吐出データを作成し、その反応液吐出データに基づいて、記録ヘッドによる第１走査によって記録媒体の所定のバンドに対して反応液を付与し、反応液が付与された所定のバンド上に、第１走査に続く記録ヘッドの第２走査によって着色インクを記録するので、バンド内全体に亘って反応液と着色インクとの反応量を同程度にし、バンド内での色むらを無くすことができる。

次に、本実施形態に係る反応液について説明する。
本実施形態における反応液に含有される着色顔料インクと反応する反応剤として、最も好適なものとして多価金属塩が挙げられる。多価金属塩とは、二価以上の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。多価金属イオンの具体例としては、Ca²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺などの二価金属イオン、そしてFe³⁺、Al³⁺などの三価金属イオンがあげられる。また陰イオンとしては、Cl⁻、NO³⁻、SO⁴⁻などがあげられる。瞬時に反応させて凝集膜を形成するために、反応液中の多価金属イオンの総電荷濃度は、着色顔料インク中の逆極性イオンの総電荷濃度の２倍以上であることが望ましい。

本実施形態における反応液に使用できる水溶性有機溶剤としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレングリコール類、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、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、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等の１価アルコール類の他、グリセリン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、トリエタノールアミン、スルホラン、ジメチルサルホキサイド等が挙げられる。本実施形態において、反応液中における上述の水溶性有機溶剤の含有量については特に制限はないが、反応液全重量の５〜６０重量％、更に好ましくは、５〜４０重量％が好適な範囲である。

また、本実施形態における反応液には、更にこの他、必要に応じて、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、酸化防止剤などの添加剤を適宜配合してもかまわないが、浸透促進剤として機能する界面活性剤の選択と添加量とは、記録媒体に対する反応液の浸透性を抑制する上で注意が必要である。さらに本実施形態における反応液は、無色であることがより好ましいが、記録媒体上でインクと混合された際に、各色インクの色調を変えない範囲の淡色のものでもよい。更に、上述の本実施形態における反応液の各種物性の好適な範囲としては、２５℃付近での粘度が１〜３０ｃｐｓ．の範囲となる様に調整されたものが好ましい。

次に本実施形態に係る着色顔料インクについて説明する。
本実施形態で使用される着色顔料インクの顔料は、着色顔料インクの全重量に対して、重量比で１〜２０重量％、好ましくは２〜１２重量％の範囲で用いる。本実施形態において使用される顔料としては、具体的には、黒色の顔料としてはカーボンブラックが挙げられ、例えば、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックであって、一次粒子径が１５〜４０ｍμ（ｎｍ）、ＢＥＴ法による比表面積が５０〜３００ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が４０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、揮発分が０．５〜１０％、ｐＨ値が２〜９等の特性を有するものが好ましく用いられる。この様な特性を有する市販品としては、例えば、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、Ｎｏ．２２００Ｂ（以上、三菱化成製）、ＲＡＶＥＮ１２５５（以上、コロンビア製）、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ、ＲＥＧＡＬ３３０Ｒ、ＲＥＧＡＬ６６０Ｒ、ＭＯＧＵＬ Ｌ（以上キャボット製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷｌ、ＣＯＬＯＲ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０、Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ（以上、デグッサ製）等があり、何れも好ましく使用することができる。

また、イエローの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８３等が挙げられ、マゼンタの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８（Ｍｎ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２等が挙げられ、シアンの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２２、Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ Ｂｌｕｅ ４、Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ Ｂｌｕｅ ６等が挙げられる。勿論、本実施形態は、これらに限られるものではない。また、以上の他、自己分散型顔料など新たに製造された顔料も、勿論、使用することが可能である。

また、顔料の分散剤としては、水溶性樹脂ならどの様なものでもよいが、重量平均分子量が１，０００〜３０，０００の範囲のものが好ましく、更に好ましくは、３，０００〜１５，０００の範囲のものを使用する。この様な分散剤として、具体的には、例えば、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、アクリルアミド、及びその誘導体等から選ばれた少なくとも２つ以上の単量体（このうち少なくとも１つは親水性の重合性単量体）からなるブロック共重合体、もしくは、ランダム共重合体、グラフト共重合体、またはこれらの塩等が挙げられる。さらに、ロジン、シェラック、デンプン等の天然樹脂も好ましく使用することができる。これらの樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶であり、アルカリ可溶型樹脂である。なお、これらの顔料分散剤として用いられる水溶性樹脂は、着色顔料インクの全重量に対して０．１〜５重量％の範囲で含有させるのが好ましい。

特に、上述の顔料が含有されている着色顔料インクの場合には、着色顔料インクの全体が中性またはアルカリ性に調整されていることが好ましい。このようなものであれば、顔料分散剤として使用される水溶性樹脂の溶解性を向上させ、長期保存性に一層優れた着色顔料インクとすることができるので好ましい。ただし、この場合、インクジェット記録装置に使われている種々の部材の腐食の原因となる場合があるので、好ましくは、７〜１０のｐＨ範囲とするのが望ましい。この際に使用されるｐＨ調整剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の各種有機アミン、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物等の無機アルカリ剤、有機酸や鉱酸等が挙げられる。上述の顔料及び分散剤である水溶性樹脂は、水性液媒体中に分散または溶解される。

本実施形態で使用される顔料が含有された着色顔料インクにおいて好適な水性液媒体は、水および水溶性有機溶剤の混合溶媒であり、水としては種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水（脱イオン水）を使用するのが好ましい。

水と混合して使用される水溶性有機溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）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；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレングリコール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルが好ましい。

上述の水溶性有機溶剤の着色顔料インク中の含有量は、一般的には、着色顔料インクの全重量の３〜５０重量％の範囲、より好ましくは３〜４０重量％の範囲で使用する。また、使用される水の含有量としては、着色顔料インクの全重量の１０〜９０重量％、好ましくは３０〜８０重量％の範囲とする。

また、本実施形態における着色顔料インクとしては、上述の成分の他に、必要に応じて所望の物性値を持つ着色顔料インクとする為に、界面活性剤、消泡剤、防腐剤等を適宜に添加することができる。特に浸透促進剤として機能する界面活性剤は、記録媒体に反応液と着色顔料インクとの液体成分を速やかに浸透させる役割を担うために、適量を添加する必要がある。添加量の例としては、０．０５〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％が好適である。アニオン性界面活性剤の例としては、カルボン酸塩型、硫酸エステル型、スルホン酸塩型、燐酸エステル型等、一般に使用されているものを何れも好ましく使用することができる。

上述の顔料が含有された着色顔料インクの作製方法としては、始めに、分散剤としての水溶性樹脂と、水とが少なくとも含有された水性媒体に顔料を添加し、混合撹拌した後、後述する分散手段を用いて分散を行い、必要に応じて遠心分離処理を行って所望の分散液を得る。次に、この分散液にサイズ剤、及び、上述で挙げた様な適宜に選択された添加剤成分を加え、撹拌して本実施形態で使用する着色顔料インクとする。

なお、分散剤として上述のアルカリ可溶型樹脂を使用する場合には、樹脂を溶解させる為に塩基を添加することが必要であるが、この際の塩基類としては、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、アミンメチルプロパノール、アンモニア等の有機アミン、或いは水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機塩基が好ましく使用される。

また、顔料が含有されている着色顔料インクの作製方法においては、顔料を含む水性媒体を攪拌し、分散処理する前に、プレミキシングを３０分間以上行うのが効果的である。即ち、この様なプレミキシング操作は、顔料表面の濡れ性を改善し、顔料表面への分散剤の吸着を促進することができる為、好ましい。

上述の顔料の分散処理の際に使用される分散機は、一般に使用される分散機なら、如何なるものでもよいが、例えば、ボールミル、ロールミル及びサンドミル等が挙げられる。その中でも、高速型のサンドミルが好ましく使用される。この様なものとしては、例えば、スーパーミル、サンドグラインダー、ビーズミル、アジテータミル、グレンミル、ダイノーミル、パールミル及びコボルミル（何れも商品名）等が挙げられる。

また、顔料が含有されている着色顔料インクをインクジェット記録方法では、耐目詰り性等の要請から、最適な粒度分布を有する顔料を用いるが、所望の粒度分布を有する顔料を得る方法としては、分散機の粉砕メディアのサイズを小さくすること、粉砕メディアの充填率を大きくすること、処理時間を長くすること、吐出速度を遅くすること、粉砕後フィルタや遠心分離機等で分級すること、及びこれらの手法の組み合わせ等が挙げられる。

以下で、上述の反応液および着色インクの一例を用いた実施例および比較例について説明する。

（実施例１）
以下の記載において、部、％とあるものは特に断らない限り重量基準である。
本実施例で使用する、顔料とアニオン性化合物とを含む着色インク（ブラック、シアン、マゼンタ、およびイエロー）は以下のようにして得られる。ブラックインクの例を以下に示す。
（着色顔料インク）
＜顔料分散液の作製＞
・スチレン-アクリル酸-アクリル酸エチル共重合体
（酸価２４０、重量平均分子量＝５，０００）
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

上述の成分を混合し、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（ＭＣＦ８８、三菱化成製）１０部、イソプロピルアルコール１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

さらに、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。

＜着色顔料インクＫ（黒の着色インク）の作製＞
上述の分散液を使用し、後述する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て着色顔料インクとした。このときの表面張力は３４ｍＮ／ｍであった。
着色顔料インクＫの組成比
・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
・Ｎ−メチルピロリドン ５．０部
・エチルアルコール ２．０部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） １．０部
・イオン交換水 ４７．０部

（反応液）
次に後述の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３．８に調整されている反応液を得た。
＜反応液の組成＞
・ジエチレングリコール １０．０部
・メチルアルコール ５．０部
・硝酸マグネシウム ３．０部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） ０．１部
・イオン交換水 ８１．９部

このようにして作製された着色顔料インクＫと反応液を、図２に示すようなノズル列構成のインクジェット記録ヘッドを用い、上述した本実施形態に係るインクジェット記録方法で、黒のベタ画像パッチを双方向記録することによって、記録物作成した。

図５は、本発明の一実施例に係る黒のベタ画像パッチを示す図である。同図において、１〜１０は、記録媒体への反応液の単位面積あたりの付与量を変えたときの、各付与量に対するベタ画像パッチである。

ただし、ベタ画像パッチの辺の長さは、反応液および着色インクによる記録領域の記録幅より小さいものとする。ここで用いた記録ヘッドは、１２００ｄｐｉの記録密度を有し、その駆動条件としては、駆動周波数１５KHzとした。また、１ドットあたりの吐出量は、各々４ｐｌのヘッドを使用した。また、印字テストの際の環境条件は、２５℃／５５％ＲＨに統一している。ここで、記録媒体への単位面積あたりの反応液ドットの記録比率は、記録媒体のバンド内での記録開始側に位置するパッチを記録する時（図５中 ベタ画像パッチ１左端）には５０％とし、反応液と着色インクとの着弾時間差が短くなるに従って、徐々に記録媒体への単位面積あたりの反応液ドットの記録比率を減らしていき、反応液の記録終了側に位置するパッチを記録する時（図５中 ベタ画像パッチ１０右端）には２５％となるように記録した。

本実施例により黒のベタ画像を印刷した結果、図５のベタ画像パッチ１〜１０に示される通り、記録媒体への単位面積あたりの反応液ドットの記録比率（打ち込み数）を変化させても、色むらが無く良好な画像を得ることができた。

（実施例２）
本実施例では、記録媒体への単位面積あたりの反応液ドットの記録比率を、記録媒体のバンド内での記録開始側に位置するパッチの記録時には４０％とし、着弾時間差が短くなるに従って、徐々に記録媒体への単位面積あたりの反応液ドットの記録比率を減らしていき、反応液の記録終了側に位置するパッチの記録時には２５％となるように記録した。他の条件は実施例１とすべて同じものとする。

次に、実施例１、実施例２で作成した記録物を以下の評価方法、評価基準で評価を行った。結果は以下の通りである。

実施例１、実施例２で記録を行った後、黒のベタ画像パッチの反射濃度を反射濃度計ＲＤ−１９Ｉ（GretagMacbeth製）を用いて測定した結果を表１に示す。

以上のように、実施例１および実施例２の双方において、記録媒体への単位面積あたりの反応液ドットの記録比率（打ち込み数）を変化させた場合、記録媒体の同一バンド内でベタ画像パッチ１〜１０に対する反射濃度がほとんど変わらず、色むらの少ない画像を形成することができた。

（第２の実施形態）
本実施形態は、記録媒体への反応液と着色インクとの着弾時間差の多少に応じて、記録ヘッドからの反応液のドット径を変化させることで、その着弾時間差による画像形成への影響を軽減している。本実施形態では、記録媒体への反応液と着色インクとの着弾時間差が大きくなるほど記録媒体表面における反応液の残存量が少なくなってしまうことに着目し、記録媒体に対する反応液のドット径を大きくしている。反応液のドット径を変化させることは、吐出される反応液の１滴の量（１吐出あたりの体積）を変化させることで実現できる。つまり、本実施形態では、反応液の単位面積あたりの付与量の変化を、反応液のドット径を変化させることによって達成しているものである。

本実施形態に係るインクジェット記録装置の記録部分の構成、記録ヘッドの構成、および記録ヘッドの制御系の構成については、第１の実施形態と同様であるので、同じ符号を付すと共に説明は省略し、本実施形態に特徴的な部分のみを説明する。

本実施形態では、記録ヘッド１０１０が備えるヒータの駆動信号を、プレパルスとメインパルスとからなるダブルパルスにすることで、反応液または着色インクの吐出を行っている。なお、プレパルスとは、主にノズル内のインクに発泡しない程度の熱エネルギーを与え、インク温度を制御する役割を担うパルスであり、また、メインパルスとは、ノズル内のインクに発泡を生じさせ、ノズルよりインクを吐出させる役割を担うパルスである。

ダブルパルスの制御は、図３に示されるＣＰＵ１００によって行われる。すなわち、ＣＰＵ１００は、上述のダブルパルスの、例えばプレパルスの幅を制御することによって反応液の１滴あたりの吐出量を変化させ、反応液のドット径を変化させる。なお、プレパルスとメインパルスとのインターバルタイムを制御することによっても、吐出される反応液の１滴の量（１吐出あたりの体積）を変化させることができる。また、ダブルパルスからシングルパルスへ切換えることでも反応液の１滴あたりの吐出量を変化させることができる。

本実施形態においても、上述の第１の実施形態と同様で、反応液の吐出データは、インク吐出データに基づき作成される。但し、本実施形態では、第１の実施形態とは異なり、インク吐出データに対し間引き処理は施さず、インクが吐出される画素には反応液が吐出されるように構成する。そして、図４にて後述されるように、１走査領域（１バンド内）の位置によって反応液のドット径を変化させるものである。

以下、図４を参照して本実施形態に係る双方向記録によるインクジェット記録方法について説明する。本実施形態において、図４中の黒色部分は記録媒体に付着した着色インクを表し、グレーのグラデーション部分が記録媒体に付着した反応液を表している。このグラデーションの色が濃いほど、記録媒体に付着した反応液のドット径が大きい、すなわち吐出される反応液の１滴の量（１吐出あたりの体積）が大きいことを示している。また、同図中のａからｂに向かう方向を主走査の往方向とし、ｂからａに向かう方向を主走査の復方向とする。

以下、図４のステップ１〜３で、本実施形態に係るインクジェット記録方法の詳細を説明する。

ステップ１
記録ヘッド１０１０を走査することによって、往走査で反応液を記録媒体に付与する。このとき、ＣＰＵ１００によって作成された、吐出される反応液の１滴の量（１吐出あたりの体積）を変化させるプレパルス幅制御に基づいて、本ステップにおける、反応液の記録開始地点（図４中a）から記録終了地点（図４中b）に向かうに従って、反応液の１滴の量（１吐出あたりの体積）が徐々に小さくなるように、例えば、１走査領域（１バンド内）における反応液の１滴の量（１吐出あたりの体積）が一定の割合で低減するようにして、反応液を記録媒体へ付与する。また、本ステップ（画像形成開始時）では着色インクは吐出しない。

ステップ２
ステップ１で記録ヘッド１０１０が図４中ｂまで移動すると、本ステップでは、記録ヘッド１０１０の復走査で、ステップ１で記録媒体へ付与された反応液上に着色インクを付与する。このとき、同時に着色インクの記録領域に対して１バンド分、紙送り方向上流側の領域に反応液を付与する。このとき、ＣＰＵ１００によって作成された、吐出される反応液の１滴の量（１吐出あたりの体積）を変化させるプレパルス幅制御に基づいて、本ステップにおける、反応液の記録開始地点（図４中b）から記録終了地点（図４中a）に向かうに従って、反応液の１滴の量（１吐出あたりの体積）が徐々に小さくなるように反応液を記録媒体へ付与する。

ステップ３
ステップ２で記録ヘッドが図４中ａまで移動すると、本ステップでは、記録ヘッド１０１０の往走査で、ステップ２で記録された反応液上に着色インクを付与し、同時に着色インクの記録領域に対して１バンド分、紙送り方向上流側の領域に反応液を付与する。このとき、ＣＰＵ１００によって作成された、吐出される反応液の１滴の量（１吐出あたりの体積）を変化させるプレパルス幅制御に基づいて、本ステップにおける、反応液の記録開始地点（図４中ａ）から記録終了地点（図４中ｂ）に向かうに従って、反応液の１滴の量（１吐出あたりの体積）が小さくなるように反応液を記録媒体へ付与する。

上述のステップ１〜３を繰り返すことによって画像形成を行う。ただし、画像形成終了時の捜査においては、記録媒体に対して、反応液を付与しない。

なお、本実施形態では、走査領域（１バンド）における、吐出される反応液の１滴の量（１吐出あたりの体積）の変化率は、一定の割合で低減、すなわち線形性に減少する形態であるとしたが、これに限らず、反応液の記録媒体への吸収率に応じて決めることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、ステップ１において、１バンド内における反応液の記録開始地点（図４中ａ）である第１領域から記録終了地点（図４中ｂ）である第２領域に向かうに従って、反応液の１滴の量（１吐出あたりの体積）が小さくなるように反応液を記録媒体へ付与する。このとき、ステップ２においてステップ１で反応液が付与されたバンドに着色インクを付与する際に、反応液と着色インクとの着弾時間差が長い領域でもある第１領域では、反応液の１滴の量（１吐出あたりの体積）が大きいため反応液の記録媒体への着弾時間差による浸透の影響が解消でき、反応液と着色インクとが十分に反応することができる。一方、着弾時間差が短い領域でもある第２領域では、反応液の１滴の量（１吐出あたりの体積）が小さいため過剰な反応液によるにじみ等を生じることなく、反応液と着色インクとが良好に反応する。また、反応液と着色インクとの着弾時間差の多少に応じて、吐出される反応液の１滴の量（１吐出あたりの体積）を変化させているので、第１領域と第２領域との間の領域についても、反応液と着色インクとの反応が良好に行われる。従って、記録媒体上の記録ヘッド１０１０が走査するバンド内で、色むらの少ない高画質な画像を得ることができる。さらに、上述のステップを繰り返すことによって、記録媒体全体についても、双方向記録による、色むらの少ない高画質な画像を得ることができる。

また、本実施形態においても、第１の実施形態と同様の、反応液、着色顔料インク、顔料の分散剤、水溶性有機溶媒を用いることができ、また、第１の実施形態と同様に、反応液、着色インクを作製することができる。

ところで、上述の第１の実施形態と同様、本実施形態においても、単位面積あたりに付与される反応液の絶対量を１バンド内の位置に応じて異ならせることを本質としているわけではない。反応液のドット径を１バンド内の位置に応じて異ならせることが重要であって、記録媒体への単位面積あたりのインクドットの打ち込み量に対する反応液ドットの打ち込み量の割合を１バンド内の位置に応じて異ならせることにより、１バンド内においてインクと反応液の反応量の差を極力なくすことを本質としている。

（その他の実施形態）
上述の第１および第２の本実施形態では、記録ヘッドの構成として、紙送り方向上流側に反応液用ノズルを配置し、下流側に着色インク用ノズルを配置することで、記録動作をする際、記録媒体に対して反応液、着色インクの順に記録を行う処理（先がけ処理）を行っているが、紙送り方向上流側に着色インク用ノズルを配置し、下流側に反応液用ノズルを配置するインクヘッドの構成によって、記録動作をする際、記録媒体に対して着色インク、反応液の順に記録を行う処理（後がけ処理）を行うようにしても良い。この場合においても、記録媒体への単位面積あたりのインクの打ち込み量に対する反応液の打ち込み量の割合（例えば、インクドットの打ち込み数に対する反応液ドットの打ち込み数の割合、あるいはインクドットの１回あたりの吐出量に対する反応液ドットの１回あたりの吐出量の割合等）を１バンド内の位置に応じて変化させることになる。特に、この形態の場合には反応液ノズルによる走査が進行するに従って、単位面積あたりのインクの打ち込み量に対する反応液の打ち込み量の割合が多くなるようにする。つまり、走査が進行するに従って、間引き率を徐々に低くしていくか、あるいは、反応液のドット径を徐々に大きくしていくのである。

また、後がけ処理の場合には、上述の第１および第２の実施形態とは逆に、インクの浸透性が反応液よりも低くなる構成とするのが好ましい。

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の記録部分を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る記録ヘッドを示す図である。 本発明の一実施形態に係る記録ヘッドの制御系の概略ブロック構成図である。 本発明の一実施形態に係る双方向記録によるインクジェット記録方法を示す図である。 本発明の一実施例に係る黒のベタ画像パッチを示す図である。

符号の説明

１００ ＣＰＵ
１０１ ＲＯＭ
１０２ ＲＡＭ
１０３ 第１モータドライバ
１０４ 第２モータドライバ
１０５ ヘッドドライバ
１０１０ 記録ヘッド
１０１８ 第１モータ
１０２０ 第２モータ

Claims (5)

1. インクを吐出するための複数のノズルが所定方向に配列されてなるインク吐出用ノズル列と、前記インクと反応する反応液を吐出するための複数のノズルが前記所定方向に配列されてなる反応液吐出用ノズル列とが前記所定方向に沿って配置された記録ヘッドを記録媒体に対し往復走査させながら前記インクおよび前記反応液を吐出する工程と、前記記録媒体を前記記録ヘッドの走査の方向とは異なる方向へ搬送する工程とを行い、前記記録媒体にバンド単位で記録を行うインクジェット記録方法において、
   前記記録媒体上の所定のバンドに対応したインク吐出データをある間引き率で間引くことで反応液吐出データを生成する生成工程と、
   前記記録ヘッドの第１の走査において、前記所定のバンドに対し、前記反応液吐出データに基づいて前記記録ヘッドから反応液を吐出する反応液吐出工程と、
   前記第１の走査に引き続く、前記第１の走査の方向とは逆方向への第２の走査において、前記反応液が吐出された所定のバンドに対し、前記インク吐出データに基づいて前記記録ヘッドからインクを吐出するインク吐出工程とを有し、
   前記生成工程は、前記所定のバンドに対する前記第１の走査の走査開始付近から走査終了付近へ向かうに従って、単位面積あたりの間引き率が徐々に高くなるようにして前記インク吐出データを間引くことにより、前記所定のバンドに対応した反応液吐出データを生成することを特徴とするインクジェット記録方法。
2. インクを吐出するための複数のノズルが所定方向に配列されてなるインク吐出用ノズル列と、前記インクと反応する反応液を吐出するための複数のノズルが前記所定方向に配列されてなる反応液吐出用ノズル列とが前記所定方向に沿って配置された記録ヘッドを記録媒体に対し走査させながら前記インクおよび前記反応液を吐出して前記記録媒体にバンド単位で記録を行うインクジェット記録方法において、
   前記記録媒体上の所定のバンドに対応したインク吐出データをある間引き率で間引くことで反応液吐出データを生成する生成工程と、
   前記記録ヘッドの往方向への第１の走査において、前記所定のバンドに対し、前記反応液吐出データに基づいて前記記録ヘッドから反応液を吐出する反応液吐出工程と、
   前記反応液吐出工程の後に、前記記録媒体を前記記録ヘッドの走査の方向とは異なる方向へ搬送するにあたり、前記所定のバンドの搬送方向における幅と等しい量だけ前記記録媒体を搬送する搬送工程と、
   前記搬送工程後に、前記記録ヘッドの複方向への第２の走査において、前記所定のバンドに対し、前記インク吐出データに基づいて前記記録ヘッドからインクを吐出するインク吐出工程とを有し、
   前記生成工程は、前記所定のバンドに対する前記第１の走査の開始付近における単位面積あたりのインク吐出データを第１の間引き率で間引き、且つ前記所定のバンドに対する前記第１の走査の終了付近における単位面積あたりのインク吐出データを前記第１の間引き率よりも高い間引き率を示す第２の間引き率で間引き、且つ前記走査開始付近から走査終了付近へ向かうに従って、前記単位面積あたりの間引き率が前記第１の間引き率から前記第２の間引き率へと徐々に移行するようにして前記インク吐出データを間引くことにより、前記所定のバンドに対応した反応液吐出データを生成し、
   前記反応液が吐出された所定のバンドでは、単位面積あたりのインクの打ち込み量に対する反応液の打ち込み量の割合が相対的に高い領域と相対的に低い領域とが前記所定のバンド内において混在していることを特徴とするインクジェット記録方法。
3. インクを吐出するための複数のノズルが所定方向に配列されてなるインク吐出用ノズル列と、前記インクと反応する反応液を吐出するための複数のノズルが前記所定方向に配列されてなる反応液吐出用ノズル列とが前記所定方向に沿って配置された記録ヘッドを記録媒体に対し往復走査させながら前記インクおよび前記反応液を吐出する工程と、前記記録媒体を前記記録ヘッドの走査の方向とは異なる方向へ搬送する工程とを行い、前記記録媒体にバンド単位で記録を行うインクジェット記録方法において、
   前記記録媒体上の所定のバンドに対応したインク吐出データをある間引き率で間引くことで反応液吐出データを生成する生成工程と、
   前記記録ヘッドの第１の走査において、前記所定のバンドに対して、前記インク吐出データに基づいて前記記録ヘッドから前記インクを吐出するインク吐出工程と、
   前記第１の走査に続く、前記第１の走査の方向とは逆方向への第２の走査において、前記インクが吐出された所定のバンドに対して、前記反応液吐出データに基づいて前記記録ヘッドから前記反応液を吐出する反応液吐出工程とを有し、
   前記生成工程は、前記所定のバンドに対する前記第２の走査の走査開始付近から走査終了付近へ向かうに従って、単位面積あたりの間引き率が徐々に低くなるようにして前記インク吐出データを間引くことにより、前記所定のバンドに対応した反応液吐出データを生成することを特徴とするインクジェット記録方法。
4. インクを吐出するための複数のノズルが所定方向に配列されてなるインク吐出用ノズル列と、前記インクと反応する反応液を吐出するための複数のノズルが前記所定方向に配列されてなる反応液吐出用ノズル列とが前記所定方向に沿って配置された記録ヘッドを記録媒体に対し走査させながら前記インクおよび前記反応液を吐出する工程と、前記記録媒体を前記記録ヘッドの走査の方向とは異なる方向へ搬送する工程とを行い、前記記録媒体にバンド単位で記録を行うインクジェット記録装置において、
   前記記録媒体上の所定のバンドに対応したインク吐出データをある間引き率で間引くことで反応液吐出データを生成する生成手段と、
   前記記録ヘッドの第１の走査において、前記所定のバンドに対して、前記反応液吐出データに基づいて前記記録ヘッドから前記反応液を吐出し、前記第１の走査に続く、前記第１の走査の方向とは逆方向への第２の走査において、前記反応液が吐出された所定のバンドに対して、前記インク吐出データに基づいて前記記録ヘッドから前記インクを吐出する吐出制御手段とを備え、
   前記生成手段は、前記所定のバンドに対する前記第１の走査の走査開始付近から走査終了付近へ向かうに従って、単位面積あたりの間引き率が徐々に高くなるようにして前記インク吐出データを間引くことにより、前記所定のバンドに対応した反応液吐出データを生成することを特徴とするインクジェット記録装置。
5. インクを吐出するための複数のノズルが所定方向に配列されてなるインク吐出用ノズル列と、前記インクと反応する反応液を吐出するための複数のノズルが前記所定方向に配列されてなる反応液吐出用ノズル列とが前記所定方向に沿って配置された記録ヘッドを記録媒体に対し走査させながら前記インクおよび前記反応液を吐出する工程と、前記記録媒体を前記記録ヘッドの走査の方向とは異なる方向へ搬送する工程とを行い、前記記録媒体にバンド単位で記録を行うインクジェット記録装置において、
   前記記録媒体上の所定のバンドに対応したインク吐出データをある間引き率で間引くことで反応液吐出データを生成する生成手段と、
   前記記録ヘッドの第１の走査において、前記所定のバンドに対して、前記インク吐出データに基づいて前記記録ヘッドから前記インクを吐出し、前記第１の走査に続く、前記第１の走査の方向とは逆方向への第２の走査において、前記インクが吐出された所定のバンドに対して、前記反応液吐出データに基づいて前記記録ヘッドから前記反応液を吐出する吐出制御手段とを備え、
   前記生成手段は、前記所定のバンドに対する前記第２の走査の走査開始付近から走査終了付近へ向かうに従って、単位面積あたりの間引き率が徐々に低くなるようにして前記インク吐出データを間引くことにより、前記所定のバンドに対応した反応液吐出データを生成することを特徴とするインクジェット記録装置。

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