JP2862529B2

JP2862529B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2862529B2
Application number: JP10018937A
Authority: JP
Inventors: 美乃子加藤; 次郎森山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-02-10
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-03-03
Anticipated expiration: 2018-01-30
Also published as: EP0857577B1; EP0857577A2; EP0857577A3; JPH10278250A; US6371608B1; DE69818116T2; DE69818116D1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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、特に、被記
録媒体上にインクおよびこのインク中の色材を不溶化ま
たは凝集させるプリント性向上液を吐出させるインクジ
ェット記録方法およびインクジェット記録装置に関す
る。具体的な適用機器としては、該記録装置を出力手段
とするプリンタ、複写機、ファクシミリ等の事務機器や
工業用生産機器等を挙げることができる。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、低騒音、低
ランニングコスト、装置の小型化が容易である、カラー
化が容易である等、種々の利点を有しプリンタや複写機
等に広く利用されている。

【０００３】しかしながら、インクジェット記録方式を
適用したこれらの記録装置により、所謂普通紙と呼ばれ
る被記録媒体上に画像を得る場合、画像の耐水性が不十
分であったり、また、カラー画像を記録する場合には、
フェザリングの生じない高濃度の画像と各色間でのイン
クのにじみのない画像とを両立させることができず、良
好な画像堅牢性を有する画像や良好な品位のカラー画像
が得られないことがあった。

【０００４】画像の耐水性を向上させる方法としてイン
ク中に含まれる色材に耐水性を持たせたインクも近年で
は実用化されてきている。しかしながら，その耐水性は
未だ不十分であるとともに、原理的に、乾燥後水に溶解
しにくいインクであるため、記録ヘッドの吐出口等にお
いて目詰まりが生じ易く、また、これを防止するために
は、装置構成が複雑となってしまう問題があった。

【０００５】また、従来より記録インクと化学反応を起
こして耐水性を生じさせる処理液を、被記録媒体上のイ
ンクと同じ位置に付与することにより、被記録物の画像
堅牢性を向上させる技術が多数開示されている。

【０００６】例えば、特開昭５８−１２８８６２号公報
には、記録すべき画像位置をあらかじめ識別し、記録イ
ンクと処理液とを重ねて記録するインクジェット記録方
法が開示されており、記録インクに先立って処理インク
で描いたり、先に描かれた記録インク上に処理インクを
重ねたり、先に描かれた処理インク上に記録インクを重
ね、さらに処理インクを重ねて記録する方法が開示され
ている。また、特開平８−７２２３号公報には、処理液
吐出の可否を制御する手段を有し、処理液を付与するか
否かはユーザーの選択、あるいは媒体によって設定する
方法が開示されている。さらに、特開平７−１９５８２
３号公報には、２成分または３成分化学反応における無
色の前駆物質を被記録媒体表面上に塗布し、被記録媒体
表面を整える方法が開示されている。ここでは、前記無
色の液体が残り少なくなると従来より知られる複数回の
走査で記録する方式が採られている。

【０００７】しかしながら、これら公報のいずれにも、
インク吐出部の汚れを回避し、インクジェット記録装置
の信頼性を増す方式については開示されていない。すな
わち、インクの耐水性向上等のために上記各従来技術の
ように処理液を用いる場合には、インク吐出部の汚れ
は、後述のように、それを除去することが困難である点
から、比較的重要な技術課題となるが、上記各公報のい
ずれにもインク吐出部の汚れを回避する点については何
ら記載はない。

【０００８】一方、このようなインク吐出部の汚れの問
題は、上述のような処理液を用いない通常のインクジェ
ット記録方式においても、従来より知られる問題であ
る。

【０００９】すなわち、記録ヘッドからインク液滴を記
録媒体に吐出させて記録を行う際、インク吐出に伴なっ
て、その主インク滴以外に発生する微細なインク滴（ミ
スト）や吐出インク滴の被記録媒体からの跳ね返りなど
によって記録ヘッドのインク吐出口面にインクが付着
し、これが吐出口の近傍に多量に集中したり、また、こ
れに紙粉等の異物が付着すると、吐出が阻害されて吐出
方向が偏向したり（ヨレ）、インク液滴が吐出しない
（不吐出）といった弊害を引き起こすことがある。

【００１０】図１（ａ）および（ｂ）はインクの跳ね返
り、およびミストによってインク吐出口面が汚れる過程
を模式的に示す図である。

【００１１】図１（ａ）はインクの跳ね返りの様子を示
す図である。図に示す例は記録ヘッドはＡ液を吐出する
ためのインク吐出部とＢ液を吐出するためのインク吐出
部を備えるものとし、比較的高いデューティーで吐出を
行う場合を示している。

【００１２】まず、記録ヘッドの移動に伴なって、紙面
上にＡ液が打ち込まれ、これにより、紙面上にはＡ液が
海状に広がる。それに引き続いてＢ液滴は、紙面上のＡ
液の海に、ある速度を持って打ち込まれる。その結果、
Ａ液とＢ液もしくはこれらの混合した液の跳ね返りイン
クが生じ、これらがＡ，Ｂ液それぞれの吐出口面に付着
する場合がある。

【００１３】図１（ｂ）はミストが付着する様子を示す
図である。Ａ液吐出部から吐出したＡ液滴は主インク滴
と微細なインク滴（ミスト）により構成される。主イン
ク滴はそのまま被記録媒体に到達するが、ミストはキャ
リッジの移動に伴なって生じる空気の流れに乗って周り
に拡散する。このようにして拡散したＡ液のミストはＢ
液吐出部の表面にも付着する場合がある。

【００１４】上述の跳ね返りによる吐出口面の汚れは、
紙面と吐出部口面の距離（以下、「紙間距離」という）
を大きくすることにより、改善される。しかし、紙間距
離が大きくなると、インク吐出の飛翔距離、時間が長く
なることから、紙面上の着弾精度が低下し、画像を劣化
させるおそれがある。

【００１５】また、一度吐出口面に付着した汚れを清掃
除去する手段として、ゴムなどの弾性部材で形成したブ
レードにより吐出口面を掃拭（ワイピング）する構成が
一般的に採用されている。しかし、この構成の場合、汚
れを完全には除去できないなど種々の問題を生じること
がある。特に、インクを不溶化させる上述の処理液を用
いる場合、ミストや跳ね返り液の中にはこの処理液が混
入している可能性が高く、これらがインク吐出口や処理
液の吐出口付近に付着すると、粘度が非常に高い付着物
となって、通常のワイピング手段では取り除くことがで
きないことが多い。そのためヨレや不吐出が多く発生
し、さらに程度が進むと吐出が全く不可能となる場合が
ある。

【００１６】本願発明者らは以上のような一般的なミス
ト、跳ね返りの問題に関して、それらミスト等が記録デ
ューティーと密接な関係にあることを見い出した。すな
わち、図１（ａ）及び図１（ｂ）の例で言えば、Ａ液お
よびＢ液のデューティーを減少させるとインク吐出口面
の汚れが軽減することを見い出した。これは、複数の吐
出口から同時に吐出される液量の減少によってミストが
減少すること、Ａ液の吐出デューティーを減少させたこ
とによって、Ａ液が紙面上で海状にならないために跳ね
返りが軽減されること、Ｂ液の吐出液滴数の減少によっ
てＢ液自身の跳ね返りが減少すること等によって達成さ
れると考えられる。

【００１７】このような問題を解決するものとして、本
出願人は、特願平８−３２９６４８号において、記録パ
ス数に応じて、処理液の付与量を変化させる方法を提案
している。

【００１８】しかしながら、この方法では、処理液の効
果があるモードとないモードとが存在し、特に、処理液
の十分な効果が得られるモードと高速に記録を行うモー
ドの両立が困難である。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、必要最小限の記録速度の低下で、ミストや跳ね返り
液による吐出部の汚れを防止し、記録ヘッドの信頼性を
高めることが可能な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。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、インクを吐出するインク吐出部と該インク中の色
材を不溶化または凝集させる液体を吐出する液体吐出部
を媒体に対して相対的に走査させながら媒体にインクと
前記液体を吐出して記録を行なうインクジェット記録装
置であって、媒体の所定領域におけるインクの記録デュ
ーティに対応する値が所定値より大であるか否かを判別
する判別手段と、前記判別手段が、前記記録デューティ
に対応した値が前記所定値より大であると判断したとき
は、前記所定領域に記録を複数回に分割して行なう記録
制御手段とを備え、前記所定値は、前記媒体に対して吐
出した前記インクまたは前記液体の前記インク吐出部へ
の付着のし易さに応じて定められることを特徴とする。

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】以上の構成によれば、例えばヘッドの１回
の走査で記録される所定領域の記録デューティーが所定
値以上であるときは、その所定領域を複数回に分けて記
録することにより、その複数回の記録の１回当りの記録
デューティーを小さくでき、これにより、インク等液体
の吐出頻度を低下させることができるため、ミスト等に
よる吐出部の汚れを低減することが可能となる。

【００２７】かかる構成において、インクおよびプリン
ト性向上液の紙面からの跳ね返り、ミストがインクおよ
びプリント性向上液吐出部で固まって吐出信頼性を損な
うことなく、プリント性の向上を図ることができる。

【００２８】なお、本明細書において「インク中の色材
を不溶化または凝集させる液体」と「処理液」あるいは
「プリント性向上液」は同義である。

【００２９】

【発明の実施の形態】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。

【００３０】（実施形態１）図２は本発明を適用したイ
ンクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図である。

【００３１】記録装置１００の給紙位置に挿入された記
録媒体１０６は、紙送りローラ１０９によって記録ヘッ
ドユニット１０３の記録可能領域へ搬送される。記録可
能領域における被記録媒体の下部には、プラテン１０８
が設けられる。キャリッジ１０１は、２本のガイド軸１
０４および１０５と移動可能に係合し、これによりガイ
ド軸１０４，１０５に案内されながら不図示の駆動手段
によって記録領域を往復走査することができる。キャリ
ッジ１０１には、後述の複数の色のインクおよび処理液
（Ｓ）を吐出するそれぞれの記録ヘッドと、それらの記
録ヘッドに供給されるインクや処理液を貯留するタンク
を含む記録ヘッドユニット１０３が搭載されている。こ
の例のインクジェット記録装置に設けられる複数の色の
インクは、ブラック（Ｂｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ
（Ｍ），イエロー（Ｙ）の４色である。

【００３２】ここで、本実施形態で用いられる処理液Ｓ
は、これまで述べてきたように記録画像の耐水性を向上
させるために用いられるのみならず、濃度を増やしたり
色間のにじみを防止する観点からも用いられるものであ
る。この点から、以下では処理液をプリント性向上液と
もいう。以下、このプリント性向上液（処理液）および
インクについて簡単に説明する。

【００３３】上述した、インク染料を不溶化する処理液
は、一例として以下のようにして得ることができる。

【００３４】すなわち、下記の成分を混合溶解した後、
さらにポアサイズが０．２２μｍのメンブレンフィルタ
（商品名：フロロポアフィルタ、住友電気工業株式会社
製）にて加圧濾過した後、ＮａＯＨでｐＨを４．８に調
整し、処理液Ａ１を得ることができる。

【００３５】〔Ａ１の成分〕カチオン性化合物の低分子成分ステアリルトリメチルアンモニウム塩２．０重量部（商品名；エレクトロストリッパＱＥ、花王株式会社製）または、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド（商品名；ユータミン８６Ｐ、花王株式会社製）カチオン性化合物の高分子成分ジアリルアミン塩酸塩と二酸化イオウとの共重合体３．０重量部（平均分子量；５０００）（商品名；ポリアミンスルホンＰＡＳ−９２、日東紡績株式会社製）チオジグリコール１０重量部水残部

【００３６】また、上記処理液と混合し不溶化するイン
クの好適な例として以下のものを挙げることができる。

【００３７】すなわち、下記の成分を混合し、さらにポ
アサイズが０．２２μｍのメンブレンフィルタ（商品
名：フロロポアフィルタ、住友電気工業株式会社製）に
て加圧濾過してイエロー，マゼンタ，シアン，ブラック
のインクＹ１，Ｍ１，Ｃ１，Ｋ１を得ることができる。

【００３８】Ｙ１Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１４２２重量部チオジグリコール１０重量部商品名；アセチレノールＥＨ０．０５重量部（川研ファインケミカル株式会社製）水残部Ｍ１染料をＣ．Ｉ．アシッドレッド２８９；２．５部に代え
た以外はＹ１と同じ組成Ｃ１染料をＣ．Ｉ．アシッドブルー９；２．５部に代えた以
外はＹ１と同じ組成Ｋ１染料をＣ．Ｉ．フードブラック２；３部に代えた以外は
Ｙ１と同じ組成

【００３９】以上示したそれぞれ処理液（液体組成物）
とインクとの混合において、本発明では、上述した処理
液とインクが被プリント材上あるいは被プリント材に浸
透した位置で混合する結果、反応の第１段階として処理
液中に含まれているカチオン性物質の内、低分子量の成
分またはカチオン性オリゴマーとインクに使用している
アニオン性基を有する水溶性染料とがイオン的相互作用
により会合を起こし、瞬間的に溶液相から分離を起こ
す。

【００４０】次に、反応の第２段階として、上述した染
料と低分子カチオン性物質またはカチオン性オリゴマー
との会合体が処理液中に含まれる高分子成分により吸着
されるために、会合で生じた染料の凝集体のサイズがさ
らに大きくなり、被プリント材の繊維間の隙間に入り込
みにくくなり、その結果として固液分離した液体部分の
みが記録紙中にしみこむことにより、プリント品位と定
着性との両立が達成される。同時に上述したようなメカ
ニズムにより生成したカチオン物質の低分子成分または
カチオン性オリゴマーとアニオン性染料で形成される凝
集体は粘性が大きくなり、液媒体の動きとともに移動す
ることがないので、フルカラーの画像形成時のように隣
接したインクドットが異色のインクで形成されていたと
しても互いに混じり合うようなことはなく、ブリーデイ
ングも起こらない。また、上記凝集体は本質的に水不溶
性であり形成された画像の耐水性は完全なものとなる。
また、ポリマーの遮蔽効果により形成された画像の耐光
堅牢性も向上するという効果も有する。尚、上述のアセ
チレノールＥＨは商品名であり、化学物質名はエチレン
オキサイド−２，４，７，９−テトラメチル−５−デシ
ン−４，７−ジオールである。

【００４１】本明細書において使用される「不溶化」ま
たは「凝集」の用語は、前記第１段階のみの現象また
は、第１段階と第２段階の両方を含んだ現象を意味す
る。

【００４２】また、本発明の実施にあたっては、従来技
術のように分子量の大きいカチオン性高分子物質や多価
の金属塩を使用する必要がないか、あるいは使用する必
要があっても本発明の効果をさらに向上させるために補
助的に使用するだけで良いので、その使用量を最小限に
抑えることができる。その結果として、従来のカチオン
性高分子物質や多価金属塩を使用して耐水化効果を得よ
うとした場合の問題点であった染料の発色性の低下がな
くなるということを本発明の別の効果として挙げること
ができる。

【００４３】なお、本発明を実施するにあたって使用す
る被プリント材については特に制限されるものではな
く、従来から使用されているコピー用紙、ボンド紙等の
いわゆる普通紙を好適に用いることができる。

【００４４】図２において、キャリッジが移動可能な領
域の左端部には、記録ヘッドユニットの下部となる位置
に回復ユニット１１０が設けられる。これにより、非記
録時等に記録ヘッドの吐出口部をキャップしたり、ま
た、吸引回復処理を行うことができる。この左端部の位
置を記録ヘッドのホームポジションと呼ぶ。

【００４５】１０７は、操作用スイッチや表示素子を配
した操作部であり、操作スイッチは記録装置電源のオン
／オフや各種記録モードの設定等に使用され、表示素子
は記録装置の状態を表示する。

【００４６】図３（ａ）は、記録ヘッドユニット１０３
の斜視図である。この例は、ブラック，シアン，マゼン
タ，イエローの各色インクとプリント性向上液それぞれ
のタンクが全て独立に交換可能な構成を示している。

【００４７】キャリッジ１０１には各インクＢｋ，Ｃ，
ＭおよびＹとプリント性向上液Ｓを吐出する各記録ヘッ
ドを収納したユニット１０２と、Ｂｋ用タンク２０Ｋ、
Ｃ用タンク２０Ｃ、Ｍ用タンク２０Ｍ、Ｙ用タンク２０
Ｙ、プリント性向上液（Ｓ）用のタンク２０Ｓが搭載さ
れる。各タンクはそれぞれ対応する記録ヘッドとの接続
部を介して接続し、これにより、各記録ヘッド吐出口に
インクを供給することが可能となる。

【００４８】図３（ｂ）は各記録ヘッドを収納するユニ
ット１０２の、記録紙に相対する面から見たインク吐出
部の構成を示す概略図である。各記録ヘッドは、それぞ
れ複数の吐出口を配設し、それぞれＢｋインクを吐出す
るＢｋインク吐出部２１Ｋ、Ｃインクを吐出するＣイン
ク吐出部２１Ｃ、Ｍインクを吐出するＭインク吐出部２
１Ｍ、Ｙインクを吐出するＹインク吐出部２１Ｙ、およ
びプリント性向上液を吐出するプリント性向上液吐出部
２１Ｓを有している。

【００４９】なお、本実施形態で用いられる記録ヘッド
は、熱エネルギーを発生する電気熱変換素子を具え、そ
の熱エネルギーを利用してインクまたは処理液中に気泡
を生じさせることによりインクを吐出するものである。

【００５０】なお、記録ヘッドとインクタンクの構成
は、上例に限られず、例えば、各色のタンクが一体の構
造であっても良く、また色インク毎にタンクと記録ヘッ
ドが一体構造であってもよい。また、より多くの色のイ
ンクに対応した構成を備えていても良い。

【００５１】図４は、以上説明したインクジェット記録
装置の制御構成を示すブロック図である。ホストコンピ
ュータから転送される文字や画像のデータは、記録装置
の受信バッファ４０１に一旦保持される。一方、正しく
データが転送されているか否かを確認するデータや記録
装置の動作状態を示すデータが記録装置からホストコン
ピュータに転送される。受信バッファ４０１に保持され
ているデータは、ＣＰＵ等を有した制御部４０２の管理
のもとで、メモリ部４０３に転送され、そのＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）に一次的に記憶される。

【００５２】メカニカルポーションコントロール部４０
４は、制御部４０２からの指令によりキャリッジモータ
やラインフィードモータ等のメカニカル部４０５の駆動
を制御する。センサ／ＳＷコントロール部４０６は、各
種センサやスイッチ（ＳＷ）からなるセンサ／ＳＷ部４
０７からの信号をＣＰＵ４０２に送る。表示素子コント
ロール部４０８は、制御部４０２からの指令により操作
部におけるＬＥＤや液晶表示素子等からなる表示素子部
４０９の表示を制御する。ヘッドコントロール部４１０
は、制御部４０２からの指令により各記録ヘッド３０
Ｋ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙおよび３０Ｓの駆動を制御
する。また、各記録ヘッドの状態を示す温度情報等を制
御部４０２に伝える。なお、図５以降で説明する各実施
例の処理動作の制御は、以上示した図４の構成によって
行われるが、本発明の適用はこのような構成に限られ
ず、各実施例で示される処理等がホスト装置によって行
われ、この処理等に従ってインクジェット記録装置が動
作する構成であってもよい。この場合、インクジェット
記録装置には、ホスト装置による処理等に基づく制御デ
ータを受信する受信部が設けられる。

【００５３】図５は、以上説明した構成に基づく本実施
形態の記録動作の手順を示すフローチャートである。

【００５４】まず、ステップＳ１で、通常の記録モード
が設定される。次に、ステップＳ２で、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ
の全ての色のインクについて、これから行われる１回の
走査における記録デューティーＤＫ，ＤＣ，ＤＭ，ＤＹ
をカウントする。ここで、「記録デューティー」とは、
各色について１回の走査で可能な最大の吐出回数に対す
る実際の吐出回数の割合をいい、例えば、１ドットが１
回の吐出によって形成される構成にあっては、１回の走
査領域で記録可能な画素数に対する実際に形成されるド
ット数の割合が記録デューティーに相当する。

【００５５】次に、ステップＳ３で上記カウントされた
デューティーにより、各色インクの合計に相当する総記
録デューティーＤを計算する。次にステップＳ４で、こ
のカウントした総デューティーが予め定められた、閾値
Ｄｔｈよりも大か否かを判断する。総記録デューティー
Ｄが閾値Ｄｔｈ未満であれば、ステップＳ６に進み、ス
テップＳ１で設定された通常モード（第２のモード）の
記録動作を行う。すなわち、後述のように１回の走査で
記録を行う。一方、総デューティーＤが閾値Ｄｔｈ以上
であれば、ステップＳ６に進み、後述される方法で、第
１のモードで分割記録を行う。以後、上記各処理を繰り
返し、記録すべきデータが終了するまで記録を行う（ス
テップＳ７，Ｓ８）。尚、第２のモードは第１のモード
に比して少ない回数で媒体の所定領域の記録を行うこと
で高速記録が可能であるが、回数は１回に限定されな
い。

【００５６】図６は、ステップＳ６で行う、分割記録の
方法の一例を説明する図である。ここでは、説明の簡略
化のために各ヘッドが８個の吐出口を有し縦８ドット、
横１２ドット分の画素からなる画像を、記録する場合に
ついて説明する。

【００５７】図６（ａ）は、通常の記録モードを示す。
すなわち、全画素は１回の走査で記録可能とされ、それ
ぞれの画素の吐出データが“１”であるときは吐出が行
われてドットが形成される例を示す。各ドット形成にお
いては、インクとプリント性向上液がともに吐出され
る。なお、プリント性向上液はインク吐出箇所の全てに
対応して吐出せずに予め定められた割合で間引かれてい
ても良い。この場合、各ドットの形成はインクのみ、ま
たは、インクとプリント性向上液によって行われる。こ
のような場合であってもインクのにじみを低減できるな
ど、プリント性向上液による所定の効果を奏することが
できる。

【００５８】図６（ｂ）および（ｃ）は、分割記録モー
ドにおける記録方法の一例を示す図である。ここでは、
１行分の記録を２回の走査で行う例を示し、全画素は、
各走査毎に半分ずつ記録可能な画素として設定される。
上述したステップＳ４の判断で、まず、分割記録のモー
ドに入ると、図６（ｂ）に示す千鳥状の各画素について
記録可能とし、これら画素の吐出データが“１”である
ときはそのインクおよびプリント性向上液の吐出を行っ
てドットを形成する。さらに、２回目の走査では、図６
（ｃ）に示すように、１回目の走査で記録可能とした画
素について補完する画素を記録可能として同様のドット
形成を行う。この場合も、各ドットはインクのみ、また
は、インクとプリント性向上液で構成することができる
のは、通常記録モードと同様である。

【００５９】図６（ｂ）および（ｃ）に示すように分割
記録を行うことにより、１回の走査当りの記録デューテ
ィーは通常記録モードに比較して半分にすることができ
る。前述したように、記録ヘッドの信頼性を損なう、吐
出部の汚れは、記録デューティーを減少させることによ
って少なくすることができる。この結果、記録装置の信
頼性を向上させる、という効果を得ることができる。

【００６０】なお、図６（ａ）および（ｃ）に示す上述
の例では、所定の５０％間引きパターンを用い、２回の
走査で画像を完成するものとして説明したが、間引きの
方法、分割記録の走査数はこれに限るものではなく、吐
出部の汚れ具合等に応じて定めることができる。例えば
図７（ａ）に示すように、走査方向の画素列のパターン
が互いに補完するようなパターンや、図７（ｂ）に示す
ように３回の走査で画像を完成させるパターンでも良
い。また、図７（ｃ）に示すように、各走査間で間引き
の割合が変化するものであっても良い。いずれにして
も、使用するインク、ヘッド、被記録媒体などの特性に
合わせて、ミスト、跳ね返りによる吐出部付近の汚れを
低減でき、最終的にドットの欠落がなく、画像が完成さ
れるパターンであれば良い。

【００６１】また、前述のステップＳ３における総デュ
ーティーの計算は、本実施形態では各色のデューティー
ＤＫ，ＤＣ，ＤＭ，ＤＹの単純な総和としたが、これに
限るものではない。インクの物性、吐出部の配置によっ
て、各デューティーに重み付けした結果の総和であって
も良い。例えば、黒インクが他のインクに比較して記録
によるミスト、跳ね返りが多い場合、黒の記録デューテ
ィーＤＫに定数倍をして総デューティーＤへの寄与を大
きくすることができる。

【００６２】なお、ここで使用したインクはアニオン性
の染料を含み、上記プリント性向上液はカチオン性物質
を含むものである。

【００６３】また、本発明を実施するにあたって、使用
するインクは特に染料インクに限るものではなく、顔料
を分散させた顔料インクを用いることもできるし、使用
する処理液はその顔料を凝集させるものを用いることが
できる。前記した無色液体Ａ１と混合して凝集を引き起
こす顔料インクの一例として以下のものを挙げることが
できる。すなわち、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イエロー，マゼンタ，
シアン，ブラックの各色インク、Ｙ２，Ｍ２，Ｃ２およ
びＫ２を得ることができる。

【００６４】ブラックインクＫ２アニオン系高分子Ｐ−１（スチレン−メタクリル酸−エ
チルアクリレート、酸価４００、重量平均分子量６，０
００、固形分２０％の水溶液、中和剤：水酸化カリウ
ム）を分散剤として用い、以下に示す材料をバッチ式縦
型サンドミル（アイメックス株式会社製）に仕込み、１
ｍｍ径のガラスビーズをメディアとして充填し、水冷し
つつ３時間分散処理を行った。分散後の粘度は９ｃｐ
ｓ、ｐＨは１０．０であった。この分散液を遠心分離機
にかけ粗大粒子を除去し、重量平均粒径１００ｎｍのカ
ーボンブラック分散体を作製した。

【００６５】（カーボンブラック分散体の組成）・Ｐ−１水溶液（固形分２０％）４０重量部・カーボンブラック２４重量部（商品名；ＭｏｇｕｌＬ、キャブラック株式会社製）・グリセリン１５重量部・エチレングリコールモノブチルエーテル０．５重量部・イソプロピルアルコール３重量部・水１３５重量部

【００６６】次に、上記で得られた分散体を充分に拡散
して顔料が含有されたインクジェット用のブラックイン
クＫ２を得た。最終調製物の固形分は、約１０％であっ
た。

【００６７】イエローインクＹ２アニオン系高分子Ｐ−２（スチレン−アクリル酸−メチ
ルメタアクリレート、酸価２８０、重量平均分子量１
１，０００、固形分２０％の水溶液、中和剤：ジエタノ
ールアミン）を分散剤として用い、以下に示す材料を用
いて、ブラックインクＫ２の作製の場合と同様に分散処
理を行い、重量平均粒径１０３ｎｍのイエロー色分散体
を作製した。

【００６８】（イエロー分散体の組成）・Ｐ−２水溶液（固形分２０％）３５重量部・Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０２４重量部（商品名；ノバパームイエローＰＨ−Ｇ、 Hoechst Aktiengesellschaft製）・トリエチレングリコール１０重量部・ジエチレングリコール１０重量部・エチレングリコールモノブチルエーテル１．０重量部・イソプロピルアルコール０．５重量部・水１３５重量部

【００６９】上記で得られたイエロー分散体を充分に拡
散して、顔料が含有されたインクジェット用のイエロー
インクＹ２を得た。最終調製物の固形分は、約１０％で
あった。

【００７０】シアンインクＣ２ブラックインクＫ２の作製の際に使用したアニオン系高
分子Ｐ−１を分散剤として用い、以下に示す材料を用い
て、前記したカーボンブラック分散体の場合と同様の分
散処理を行い、重量平均粒径１２０ｎｍのシアン色分散
体を作製した。

【００７１】（シアン色分散体の組成）・Ｐ−１水溶液（固形分２０％）３０重量部・Ｃ．Ｉ．ビグメントブルー１５：３２４重量部（商品名；ファストゲンブル−ＦＧＦ、大日本インキ化学工業株式会社製）・グリセリン１５重量部・ジエチレングリコールモノブチルエーテル０．５重量部・イソプロピルアルコール３重量部・水１３５重量部

【００７２】上記で得られたシアン色分散体を充分に攪
拌して、顔料が含有されたインクジェット用のシアンイ
ンクＣ２を得た。最終調製物の固形分は、約９．６％で
あった。

【００７３】マゼンタインクＭ２ブラックインクＫ２の作製の際に使用したアニオン系高
分子Ｐ−１を分散剤として用い、以下に示す材料を用い
て、前記したカーボンブラック分散体の場合と同様の分
散処理を行い、重量平均粒径１１５ｎｍのマゼンタ色分
散体を作製した。

【００７４】（マゼンタ色分散体の組成）・Ｐ−１水溶液（固形分２０％）２０重量部・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２２４重量部（大日本インキ化学工業株式会社製）・グリセリン１５重量部・イソプロピルアルコール３部重量・水１３５重量部

【００７５】上記で得られたマゼンタ色分散体を充分に
拡散して、顔料が含有されたインクジェット用のマゼン
タインクＭ２を得た。最終調製物の固形分は、約９．２
％であった。

【００７６】（実施形態２）上述の実施形態１では、１
走査分、全ての記録ドット数をカウントして、通常記録
モードか分割記録モードかを判断する方法を示した。し
かし、この方法では、走査に係る１行分の記録ドット数
が同じでも、画像データによっては、例えば１行全体に
均等にドットが配されている場合と、局所的に高デュー
ティーにドットが配されている場合があり、これらを区
別して処理することができない。この場合を図８（ａ）
および（ｂ）に示す例を用いて説明する。

【００７７】図８（ａ）および（ｂ）は、共に１走査で
縦４８ドット、横１５００ドットを記録可能な領域にド
ットが配置されている場合を示している。図８（ａ）は
４８ドット×１５００ドットの領域内に均一に１０％デ
ューティーでドットが配され、記録される総ドット数は
７２００ドットである場合を示している。これに対し、
図８（ｂ）は図８（ａ）と同様に４８ドット×１５００
ドットの領域に７２００ドットの記録ドットが配されて
全体として１０％デューティーとなるが、ドットが局所
的に記録される場合を示している。すなわち、上記領域
の左上における縦２０ドット×横３６０ドットの領域は
記録デューティー１００％だが、それ以外の領域はドッ
トが全く配されていない。これらの例のように記録デュ
ーティーが同じでも、図８（ａ）のように全体的に比較
的低デューティーで均等にドットが配されている場合に
は局部的にみると記録デューティーは低いので、分割記
録を行う必要性は少ない。これに対して、図８（ｂ）の
ように局所的に高デューティーで記録される場合には、
その領域を記録する際にミスト、跳ね返りが多くなり、
吐出部付近が汚れる可能性が高いので、分割記録を行う
ことが望ましい。

【００７８】そこで、本実施形態では、局所的なドット
の分布を検知し、分割記録をする必要の有無をさらに高
精度に判断し、不必要な分割記録によるスループットの
低下を防止するものである。

【００７９】図９は、走査による１行の領域を複数の記
録デューティーカウント領域に分割する場合のカウント
領域の一例を示す。すなわち、１つのカウント単位領域
を、縦１６ドット、横３００ドットとし、各カウント単
位領域は、番号をつけて区別する。記録デューティーの
カウントは、各カウント単位領域で行い、閾値を越える
記録デューティーのカウント単位領域が予め定められた
数以上あれば、その行は分割記録を行い、全てのカウン
ト単位領域で記録デューティーが閾値以下ならばその行
は通常モードの記録を行う。

【００８０】このときの記録方法を、図１０を参照して
説明する。

【００８１】図１０（ａ）は、図８（ａ）で示した通
り、１行の領域全体に１０％のデューティーでドットが
配されている。そのため、記録する総ドット数は、７２
００ドットとなり、カウント単位領域に分けると、各カ
ウント単位領域の記録ドット数は、全ての領域で均一で
４８０ドットとなる。

【００８２】これに対して、図１０（ｂ）では、図８
（ｂ）で示した通り、縦２０ドット、横３６０ドット分
の領域で１００％デューティーの記録を行ない、他の部
分は全く記録しない（０％デューティー）。このため、
１行の総記録ドット数は図１０（ａ）の場合と同様に７
２００ドットであるが、図９に示す例に従って、カウン
ト単位領域ごとに分けると、領域（１，１）は４８００
ドット、領域（１，２）では９６０ドット、領域（２，
１）では１２００ドット、領域（２，２）では２４０ド
ット、その他の領域は０ドットとなる。

【００８３】今、各単位領域について分割記録をするか
否かの閾値を、１５００ドットとし、１つでも閾値を越
える領域があれば分割記録を行うとすると、図１０
（ａ）の場合は全ての単位領域で閾値以下となるので分
割記録は行わず通常モードの記録を行う。これに対して
図１０（ｂ）に示す場合は１つの単位領域で閾値を越え
ているので、分割記録すなわち、複数回の走査による記
録を行う。

【００８４】なお、分割記録の方法は、上記実施形態１
に示した方法あるいは上述した他の方法のいずれでも良
い。

【００８５】また、記録デューティーカウントのための
単位領域の大きさは、小さいほど記録デューティーの局
所性に対応できるが、細かくする程計算の量が多くな
り、処理速度の低下を招く恐れがある。このため、単位
領域は、インク、記録ヘッド、被記録媒体などの特性に
より、記録速度の低下を招かないように最適に設定する
必要がある。また、閾値も、上例によらず、最適な値に
設定することができる。

【００８６】（実施形態３）上記実施形態２では、デュ
ーティーカウントのための単位領域、および閾値を１種
類のみ設定したが、用いるインクの色ごとに分けても良
い。

【００８７】図３に示すようなヘッド構成の場合、黒イ
ンクを吐出するヘッドはプリント性向上液を吐出するヘ
ッドに隣接しておかれているので、プリント性向上液の
ミストによりインク吐出部付近が汚れやすい。そのた
め、黒インクの記録デューティーが高いと、汚れが多く
付着し、信頼性が低下する。これに対して、他の色のヘ
ッドはプリント性向上液の吐出ヘッドから比較的離れて
配置されているので、高デューティーの記録を連続して
行ってもプリント性向上液による汚れは少なく信頼性が
著しく低下する可能性は少ない。

【００８８】このようなヘッド構成の場合、カラーイン
ク吐出部は、黒に比べて信頼性が低下しにくいので、分
割記録を選択するデューティーの閾値を黒よりも高く設
定できる。

【００８９】更に、発明者らは、跳ね返りがインクの表
面張力に依存することを見いだした。すなわち、跳ね返
りは新たに打ち込まれたインクにより、紙面上のインク
及び打ち込まれたインクの一部が分離することである
が、インクの表面張力が高い場合、その高い表面張力の
ために跳ね返りインクには内向きの力が働き、分離しに
くい。逆に、表面張力が低いインクの場合、内向きの力
が弱くなるので、跳ね返りインクは分離しやすくなる。
このため、跳ね返りを生じ易い表面張力の低いインクを
使用する色や、先行して印字される色のインクに表面張
力が低いタイプのインクが使用される色には、分割記録
を選択するデューティーの閾値を、比較的低く設定して
おくことは信頼性の向上に有効である。

【００９０】図１１は本実施形態に係る処理の流れを示
す説明図である。

【００９１】例えば、単位領域を実施形態２と同様に縦
１６ドット、横３００ドットとした場合、各インク毎の
閾値をそれぞれのヘッドとプリント性向上液のヘッドと
の距離に応じて、黒（Ｄｋｔｈ）１５００ドットＣ（Ｄｃｔｈ）２０００ドットＭ（Ｄｍｔｈ）２５００ドットＹ（Ｄｙｔｈ）３０００ドットにそれぞれ設定する。

【００９２】まず、ステップＳ１１で、記録モードが設
定される。次に、黒の記録デューティーに関しステップ
Ｓ１２で、これから行う走査の記録領域をデューティー
カウント単位領域に分割し、全ての単位領域について記
録すべきドット数Ｄｋをカウントする。次に、判定ステ
ップＳ１３で、各単位領域のＤＫが黒ドットに対する閾
値Ｄｋｔｈ以下であるかを判定する。同様にシアン
（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）についても、
ステップＳ１４，Ｓ１６，Ｓ１８で１走査分の全てのデ
ューティーカウント単位領域について記録デューティー
をそれぞれカウントし、判定ステップＳ１５，Ｓ１７，
Ｓ１９で、各単位領域で記録すべきドット数ＤＣ，Ｄ
Ｍ，ＤＹが各色の閾値Ｄｃｔｈ，Ｄｍｔｈ，Ｄｙｔｈ以
下であるかをそれぞれ判定する。

【００９３】次に、記録モード判定ステップＳ２０で
は、分割記録を行うか否かの判定を行う。全色、全単位
領域でそれぞれの閾値未満の場合はステップＳ２２に進
みステップＳ１１で設定された記録モードに従って記録
を行い、一方、一つの色について１領域でも閾値以上と
判断された場合はステップＳ２１に進み、予め定められ
た方法で分割記録を行う。以上の記録動作を繰り返し、
データ終了まで記録を行う。

【００９４】本実施形態のように、ヘッドの配置構成に
応じて閾値を設定しておくと、不必要に分割記録モード
を選択することがなくなり、結果として分割記録による
不要な記録速度の低下を招くことがない。

【００９５】なお、上記各インク毎の閾値の値は本例に
限らないことは勿論である。さらに上述のように各色イ
ンクの表面張力等の物性を考慮して閾値を設定すること
も有効である。また、本例では各色のデューティーカウ
ント単位領域を同じ大きさに設定したが、記録ヘッドの
構成やインクの特性により、各色ごとに別々の大きさの
単位領域を設定することも有効である。

【００９６】（実施形態４）上記実施形態１では、１走
査の記録に対する分割記録の例を示したが、分割記録は
１走査記録に限らず適用可能である。すなわち、同一の
領域に異なる吐出口を対応させて複数回の走査で記録を
行ういわゆるマルチパスの記録モードは、上記複数回の
各走査では、もともと間引きが行われ画像を形成する方
法であるので、１回の走査で全ての記録データを記録す
る１走査の記録よりも、各走査ごとの記録デューティー
が少なくなる。このため、ミスト、跳ね返りによる吐出
部付近の汚れは少ない傾向にある。しかし、マルチパス
記録でも強調記録モードで１走査に多くのドットを記録
する場合や、インク、記録ヘッドの特性上、吐出部付近
に汚れがつきやすい場合などは、上記各実施形態の１走
査記録を分割するのと同様、マルチパスの各走査の記録
について分割記録を行うことは効果的である。この場
合、デューティーカウント領域や閾値は、１走査記録モ
ードと同じでも良いし、異なっていても良い。

【００９７】（実施形態５）実施形態１から４では、記
録媒体上に記録されるドットの数やデューティの情報、
すなわち、ドライバーにより多値化されたデータの情報
によって分割記録を行なうか否かの判別を行なった。

【００９８】本実施形態では、多値化される前、すなわ
ちカラーデータの情報から分割記録を行なうか否かの判
別を行なう例を示す。一般にカラー画像はＲ（レッ
ド），Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）各色８ビット、つ
まり２５６階調で表される。Ｒ、Ｇ、Ｂの値の組み合せ
で表された画像データは、予め定められた方法で色処
理、量子化が行なわれ、記録装置の各色のインクドット
の１画素毎のオン／オフの情報となり、記録装置で記録
される。Ｒ，Ｇ，Ｂの組み合せの値と、その色を表すた
めの各色インクのデューティは、色処理や量子化の方
法、パラメータが決まれば、概ね対応して決まる。

【００９９】例えば、Ｒ＝０，Ｇ＝０，Ｂ＝０で表され
る色は黒の最も暗い色であり、記録装置では黒インクの
ほぼ１００％デューティとして記録される。このような
黒の高デューティの記録では、前述したように、ミス
ト、はねかえりが多くなり、信頼性が低下する恐れがあ
るので、分割記録を行なう方がよい。それに対してＲ＝
２５０、Ｇ＝２５０、Ｂ＝２５０で表される色は白に近
い薄い色であり、このような薄い色を記録する場合には
インクドットの記録は極めて少ないので、分割記録を行
なう必要はない。

【０１００】以上のことから、Ｒ、Ｇ、Ｂで表された原
カラー画像データの、分割記録を行なうか否かを判定す
る単位領域毎のＲ，Ｇ，Ｂの値の組み合せから、分割記
録を行なうか否かを判別することができる。この場合、
分割記録を行なうか否かのスレッショルドはインク、色
処理や量子化のパラメータによって異なるが、例えば、
Ｒ＜１２０，かつＢ＜１２０、かつＧ＜１２０のように
決めればよい。

【０１０１】なお、分割記録を行なうにあたっては、記
録データを記録装置が受信して記録装置内部で所定の方
法で分割し、分割記録のための記録データを生成しても
よいし、ホストコンピュータ側で各走査毎の予め間引い
た記録データを生成して記録装置に送信してもよい。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の実施例によ
れば、例えばヘッドの１回の走査で記録される所定領域
の記録デューティーが所定値以上であるときは、その所
定領域を複数回に分けて記録するので、その複数回の記
録の１回当りの記録デューティーを小さくでき、これに
より、インク等液体の吐出頻度を低下させることができ
るため、ミスト等による吐出部の汚れを低減することが
可能となる。

【０１０３】この結果、吐出不良等の少ない信頼性の高
い記録装置を提供することができる。さらに、高デュー
ティーの部分のみ複数回のスキャンで記録し、低デュー
ティーの部分では通常の記録モードで記録することが可
能となるので、必要以上に記録速度を低下させることを
避けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）および（ｂ）は、インク吐出部がインク
等のはね返りによって汚れる原理を説明する図である。

【図２】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録
装置の斜視図である。

【図３】（ａ）および（ｂ）は、上記インクジェット記
録装置で用いられる記録ヘッドユニットの斜視図および
概念図である。

【図４】上記インクジェット記録装置の制御構成を示す
ブロック図である。

【図５】本発明の第１実施形態における記録動作を示す
フローチャートである。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は、上記第１実施形態の記録動
作における分割記録方法の一例を示す説明図である。

【図７】（ａ）〜（ｃ）は、上記第１実施形態の分割記
録方法の他の例を示す説明図である。

【図８】（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２実施形態
における記録デューティーの局所性を説明する図であ
る。

【図９】上記第２実施形態における記録デューティーカ
ウントの単位領域の一例を示す説明図である。

【図１０】上記第２実施形態における上記単位領域と記
録デューティーの関係を示す説明図である。

【図１１】本発明の第３実施形態における記録動作を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

２０Ｓ，２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙインクタン
ク２１Ｓ，２１Ｋ，２１Ｃ，２１Ｍ，２１Ｙ吐出部３０Ｓ，３０Ｋ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ記録ヘッド１００インクジェット記録装置１０１キャリッジ１０３記録ヘッドユニット１０４，１０５ガイド軸１０６記録用紙１０７操作部１０９紙送りローラ１１０回復ユニット４０２制御部４０３メモリ部４０５メカ部４０７センサ／ＳＷ部４０９表示素子部

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/01

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出するインク吐出部と該イン
ク中の色材を不溶化または凝集させる液体を吐出する液
体吐出部を媒体に対して相対的に走査させながら媒体に
インクと前記液体を吐出して記録を行なうインクジェッ
ト記録装置であって、媒体の所定領域におけるインクの記録デューティに対応
する値が所定値より大であるか否かを判別する判別手段
と、前記判別手段が、前記記録デューティに対応した値が前
記所定値より大であると判断したときは、前記所定領域
に記録を複数回に分割して行なう記録制御手段とを備
え、前記所定値は、前記媒体に対して吐出した前記インクま
たは前記液体の前記インク吐出部への付着のし易さに応
じて定められることを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項２】前記記録デューティは、1回の走査で可
能な最大の吐出回数に対する実際の吐出回数の割合であ
ることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録
装置。
【請求項３】記録データに基づき、前記所定領域にお
ける記録デューティを計算するデューティカウント手段
をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載
のインクジェット記録装置。
【請求項４】前記インク吐出部および液体吐出部に走
査を行なわせる走査手段をさらに備え、前記媒体の所定
領域は、前記走査手段による記録のための1回の走査領
域である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装置。
【請求項５】前記インクは色の異なる複数種類のイン
クからなり、前記所定値は、前記複数種類のインク毎に
定められることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記複数種類のインク毎に定められる夫
々の所定値は、前記インク吐出部と前記液体吐出部との
距離に応じて定められることを特徴とする請求項５記載
のインクジェット記録装置。
【請求項７】前記所定値は、インクの物性に応じて定
められることを特徴とする請求項1乃至６のいずれかに
記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】前記インクの物性は、インクの表面張力
であることを特徴とする請求項７記載のインクジェット
記録装置。
【請求項９】前記所定領域は、記録デューティに対応
する値を計算するための複数の単位領域に分割され、前
記記録制御手段は、前記判別手段が前記単位領域毎に記
録デューティを前記所定値と比較し、当該複数の単位領
域のうち予め定められた数の領域で前記所定値より大で
あると判別したときは、前記所定領域の記録を複数回に
分割して行なうことを特徴とする請求項１乃至８のいず
れかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】前記所定領域は、前記複数種類のイン
ク毎に定められることを特徴とする請求項９記載のイン
クジェット記録装置。
【請求項１１】前記インク吐出部および液体吐出部
は、吐出に用いられる熱エネルギーを発生する熱エネル
ギー発生体を備えることを特徴とする請求項１乃至１０
のいずれかに記載のインクジェット記録装置。