JP2005225115A - インクジェット記録方法、インクジェット記録装置及びプリンタドライバ - Google Patents

Abstract

【課題】 フラッシングに起因するインクと反応液との凝集固化物の堆積を効果的に防止し、長期間に亘って安定した記録を行うことができるインクジェット記録方法、インクジェット記録装置及びプリンタドライバを提供すること。
【解決手段】 インクを吐出するインク吐出用ヘッドと、該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する反応液吐出用ヘッドとを備え、各ヘッドを記録領域と非記録領域との間を往復させながら、記録データに基づいて該インク及び該反応液を吐出させることで記録を行うインクジェット記録装置を用いたインクジェット記録方法において、上記インク吐出用ヘッドのフラッシングを上記非記録領域で行わせ、上記反応液吐出用ヘッドのフラッシングを上記記録領域で行わせる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、インク凝集能を有する反応液を使用するインクジェット記録方法、インクジェット記録装置及びプリンタドライバに関する。

インクジェット記録方法は、記録ヘッドの複数のノズルからインクの液滴を吐出させ、紙などの記録媒体にインクを付着させて画像を記録する印刷方法である。従来から、画像濃度が高く、ブリードのない高品位のカラー画像が得られるインクジェット記録方法として、インクと、インクを瞬間的に凝集させる物質（インク凝集剤）を含有させた反応液（処理液、プリント性向上液などとも呼ばれる）との２液を用いる方法が知られている。この２液を用いる方法は、特に、インクジェット記録方式に適合した特性を付与されていない一般事務用紙やオフセット用塗工印刷用紙などのいわゆる普通紙に対して有効であり、この方法によれば、高価で特殊なインクジェット専用紙を用いなくても、比較的安価な普通紙で高品位のカラー画像を得ることができる。反応液としては、インク凝集剤としてマグネシウム塩などの多価金属塩を使用したものや、ポリアリルアミンなどのカチオン系高分子を含有させたものなどが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、インクジェット記録方式の記録装置（インクジェット記録装置）では、記録ヘッドの複数のノズルのうち、使用頻度の低いノズルにおいて、インク溶媒の蒸発などに起因するインクの粘度上昇などを原因とする吐出不良を防止するため、画像記録とは無関係に定期的にインクを当該ノズルから吐出させる、いわゆるフラッシング（空吐出）が記録動作中に適宜行われる。

フラッシングで吐出されるインクは画像記録とは無関係のものであり、このようなインクを記録媒体に対して吐出する訳にはいかないので、フラッシングは通常、記録媒体の搬送路の両外側に位置する非記録領域で行われる。この非記録領域には、フラッシングで吐出されたインク滴を受けるための受け部材として、例えば、インク吸収性の良いスポンジなどの吸収体や、あるいはこのような吸収体を有する廃インクタンクに通じる開口部などが設けられている。

しかしながら、フラッシングを繰り返し行っていると、吸収体の表面に乾燥したインクの凝集固化物が堆積することがある。フラッシングの回数が増えるにつれて凝集固化物は次第に成長していき、ついには、凝集固化物が記録ヘッドのノズル形成面と接触し、その結果、凝集固化物の撒き散らしによる画質低下や、記録ヘッドの吐出不良あるいは破損等の不都合を招くおそれがある。このため、インクジェット記録装置においては、記録ヘッドと吸収体との距離をできるだけ広げる工夫がされており、例えば、非記録領域に吸収体に通じるフラッシング用開口部が設けられた構成のインクジェット記録装置においては、該吸収体を該開口部の上部近傍に配置せず、記録装置の奥深い底部に配置することが多い。

また、特許文献２には、非記録領域に設けられた開口部（予備吐出受け手段）に対して記録ヘッドがフラッシングを行った場合、その直後のキャリッジ（記録ヘッド）の移動により該開口部内に瞬間的に発生する上昇気流により、該開口部内に吐出されたインク滴のミストが舞い上がってヘッドや記録媒体を汚すという問題がある点に鑑み、該開口部内に吐出されたインク滴をさらに奥に向かわせる下向きの気流を生じさせるように、フラッシング直後のキャリッジの動作を制御する方法が開示されている。
特開平１０−１２０９５６号公報 特開平１０−２２６０９０号公報

フラッシングを非記録領域で行う従来のインクジェット記録装置を用いて、インクと反応液の２液を用いるインクジェット記録方法を実施した場合、インクのみを用いる通常のインクジェット記録方法を該記録装置を用いて実施した場合に比して、フラッシング位置における凝集固化物の堆積が起こりやすく、また堆積物の成長も早いため、堆積物に起因する画質低下やヘッドの吐出不良あるいは破損等の問題がより一層深刻である。しかしながら、インクと反応液の２液を用いるインクジェット記録方法において、記録ヘッドの記録特性を維持・回復させるために必要なフラッシングで発生する上述した弊害を除去し、長期間に亘って高画質の画像を出力し得る方法は未だ提供されていない。

従って、本発明の目的は、フラッシングに起因するインクと反応液との凝集固化物の堆積を防止し、長期間に亘って安定した記録を行うことができるインクジェット記録方法、インクジェット記録装置及びプリンタドライバを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録方法は、インクを吐出するインク吐出用ヘッドと、該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する反応液吐出用ヘッドとを備え、各ヘッドを記録領域と非記録領域との間を往復させながら、記録データに基づいて該インク及び該反応液を吐出させることで記録を行うインクジェット記録装置を用いたインクジェット記録方法において、上記インク吐出用ヘッドのフラッシングを上記非記録領域で行わせ、上記反応液吐出用ヘッドのフラッシングを上記記録領域で行わせることを特徴とする。

また、本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出するインク吐出用ヘッドと、該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する反応液吐出用ヘッドとを備え、各ヘッドを記録領域と非記録領域との間を往復させながら、記録データに基づいて該インク及び該反応液を吐出させることで記録を行うインクジェット記録装置において、上記インク吐出用ヘッドのフラッシングを上記非記録領域で行い、上記反応液吐出用ヘッドのフラッシングを上記記録領域で行うことを特徴とする。

また、本発明のプリンタドライバは、インクを吐出するインク吐出用ヘッドと、該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する反応液吐出用ヘッドとを備え、各ヘッドを記録領域と非記録領域との間を往復させながら、記録データに基づいて該インク及び該反応液を吐出させることで記録を行うインクジェット記録装置に接続又は内蔵されたコンピュータを、上記インク用及び上記反応液用記録データを生成するデータ生成手段と、上記データ生成手段により生成された上記反応液用記録データに基づいて上記反応液吐出用ヘッドに記録動作を行わせた場合に、予め定められた該反応液吐出用ヘッドの記録動作中における吐出回数に関する所定の条件をクリアできるかどうかを判定し、この判定結果に応じて該条件をクリアできるように該反応液用記録データを修正するデータ修正手段とを備えた装置、として動作させることにより、上記反応液吐出用ヘッドのフラッシングを上記非記録領域で行わせるようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、記録特性を維持・回復させるために必要なヘッドのフラッシング（空吐出）を、インク吐出用ヘッドについては非記録領域で、反応液吐出用ヘッドについては記録領域で行わせるようにしたので、従来のインクジェット記録装置のようにフラッシング位置でインクと反応液との凝集固化物が堆積することがなく、堆積物の撒き散らしによる画質低下や、堆積物とヘッドとの接触や衝突に起因するヘッドの吐出不良あるいは破損等の不都合が回避され、長期間に亘って安定した記録を行うことができる。また、反応液吐出用ヘッドのフラッシングを記録領域で行うようにしたことで、従来のインクジェット記録装置のように非記録領域に反応液吐出用ヘッドのためのフラッシング用部材を設ける必要が無く、装置の小型化、コストダウンを図ることができる。反応液はほぼ無色透明であり、通常フラッシングされる程度の量の反応液を記録領域に余計に付与しても、画質への影響はほどんど無い。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示した斜視図である。図１に示すインクジェット記録装置１は、紙送りモータ（図示せず）で駆動される紙送りローラ２によって、用紙スタッカ３から記録媒体Ｍを巻き取ってプラテン４位置に搬送し、キャリッジ５の下面に取り付けられた記録ヘッド６により記録を行った後、矢標Ｙで示す方向（副走査方向）に記録媒体Ｍを搬送するようになしてある。キャリッジ５は、キャリッジモータ７によって駆動されるタイミングベルト８に連結されており、２本のガイドレール９によって、矢標Ｘ₁又はＸ₂で示す、記録媒体Ｍの搬送方向Ｙと直交する方向（主走査方向）に往復動作可能に案内支持されている。また、キャリッジ５の上面には、記録ヘッド６にインクや反応液を供給するインクカートリッジ１０が搭載されている。インクカートリッジ１０は内部が６つのインク室に区画され、そのうちの４つのインク室にイエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の４種の水性顔料インクがそれぞれ収容され、残り２つのインク室にはそれぞれ反応液が収容されている。

尚、キャリッジ５の主走査（往復動作）において、記録ヘッド６からインク及び反応液が吐出されることにより画像の記録が行われるが、この記録が行われるプラテン４上の領域を「記録領域」と呼ぶ。これに対して、記録が行われない領域を「非記録領域」と呼ぶ。本実施形態においては、この種のインクジェット記録装置と同様に、キャリッジ５が移動可能な領域のほぼ中央にプラテン４の幅とほぼ同じ幅の記録領域があり、該記録領域の両側それぞれに非記録領域がある。

記録領域の両側にある非記録領域のうちの一方にはキャッピング装置１１が設けられている。キャッピング装置１１は、記録休止中に記録ヘッド６のノズルを封止することによりノズルの乾燥をできるだけ防ぐようになっている。また、このキャッピング装置１１の下部には吸引ポンプ（図示せず）が接続されており、クリーニング動作時には記録ヘッド６のノズルに負圧を与えて、ノズルからインクや埃などの異物や気泡などを強制的に吸引するようになっている。吸引されたインクなどは装置の下部に設けられた廃液タンク（図示せず）に貯蔵される。

さらに、キャッピング装置１１は、フラッシングによって記録ヘッド６から吐出されたインク滴を受ける容器としても機能する。但し、後述するように、本発明では反応液吐出用ヘッドのフラッシングを非記録領域では行わず、記録領域（記録媒体上）で行うため、フラッシングによって吐出された反応液の液滴をキャッピング装置１１が受けることはない。尚、記録休止時のクリーニング動作においては、キャッピング装置１１は反応液吐出用ヘッドから反応液を吸引する。

図２は、記録ヘッド６のノズル形成面（記録媒体Ｍと対向する面）の概略構成図である。記録ヘッド６は、ＹＫＭＣの４色のインクをそれぞれ吐出する４つのインク吐出用ヘッド６Ｙ、６Ｋ、６Ｍ、６Ｃと、該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する２つの反応液吐出用ヘッド６Ｒ₁、６Ｒ₂とが、記録ヘッド６の主走査方向に一列に集積配置された構成のいわゆるマルチヘッドである。各ヘッドは、それぞれ主走査方向と直交する副走査方向に沿って設けられた複数のノズルＮｚを有し、各ノズルＮｚからインク又は反応液を吐出する。

６つの上記各ヘッドは、それぞれ基本的にこの種のインクジェット記録装置における記録ヘッドと同様に構成されており、インク供給路、該インク供給路の一部に設けられるエネルギー作用部、該エネルギー作用部にあるインク又は反応液に作用させる液滴形成エネルギーを発生するエネルギー発生手段（何れも図示せず）等を備えている。本実施形態では、エネルギー発生手段として、電気−機械変換素子を備えている。電気−機械変換方式の記録ヘッドは、他の方式の記録ヘッドに比して、顔料インクの吐出安定性に優れるため、顔料インクを用いたインクジェット記録に特に好適である。電気−機械変換素子としては、ピエゾ素子が好ましく用いられる。ピエゾ素子は、周知のように、電圧の印加により結晶構造が歪み、極めて高速に電気−機械エネルギーの変換を行う素子（圧電素子）である。上記各ヘッドの内部の適当な位置に配置されたピエゾ素子に、所定の時間幅の電圧を印加することにより、該ピエゾ素子が電圧の印加時間だけ伸張し、これによりインク供給路の容積が収縮して、この収縮分に相当するインク又は反応液が液滴となってノズルＮｚから高速吐出される。

尚、記録ヘッド６を構成する上記各ヘッドの配置順序は特に限定されるものではないが、上記反応液により凝集され易いインクを吐出するインク吐出用ヘッドほど、上記反応液吐出用ヘッドから離間するように配置されることが好ましい。各ヘッドをこのような順序で配置することにより、記録動作中に各ヘッドから発生するミスト（主液滴に続いて飛翔する微小な液滴）や吐出された液滴の記録媒体からの跳ね返りなどに起因するノズルの汚れを有効に防止することができ、信頼性の高いインクジェット記録が可能となる。例えば、後述する水溶性多価金属塩含有タイプの反応液を使用する場合、Ｙ、Ｋ、Ｍ、Ｃの４色の水性顔料インクでは、通常、Ｃ、Ｍ、Ｋ、Ｙの順に該反応液との反応性が高いので、この場合の各ヘッドの配置順序は、図２に示すように、記録ヘッド６の主走査方向の一端側に配置された反応液吐出用ヘッド（６Ｒ₁、６Ｒ₂）に近い方から順に、６Ｙ、６Ｋ、６Ｍ、６Ｃとすることが好ましい。

図３は、本実施形態に係る記録システムの制御構成を示すブロック図である。この記録システム５０は、図１に示すインクジェット記録装置１を用いたもので、該インクジェット記録装置１と、該インクジェット記録装置１に電気的に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト装置３０を備えている。

ホスト装置３０は、インストールされた本発明のプリンタドライバのプログラムコードに従って、インクジェット記録装置１での処理に適した記録データを生成する装置として機能するもので、データ生成手段３１及びデータ修正手段３２を備える。

データ生成手段３１は、例えばデジタルカメラで撮影することにより得られた画像データなどの入力画像データに基づいて、インク用及び反応液用記録データをそれぞれ生成する。以下、図４を参照して、このデータ生成手段３１における記録データの生成処理を説明する。

例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）からなるＲＧＢ入力画像データがあった場合、先ず、色変換部３０１で、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＫからなるＹＭＣＫ入力画像データに変換される。この変換の際には、図５（ａ）に示す変換テーブル５１、及び図５（ｂ）に示すインク量補正テーブル５２が参照される。変換テーブル５１は、ＲＧＢ値にＹＭＣＫ値を対応付けたテーブルである。インク量補正テーブル５２における変換成分値は、ＣＭＹＫイメージの各成分値に相当する。このインク量補正テーブル５２は、記録データの生成処理の前（プリンタドライバの起動時）に、インクジェット記録装置１からホスト装置３０に各インクについての補正指標値が送信された場合には、これらの補正指標値に応じた内容に更新される。そして、この更新されたテーブルが記録データの生成処理に利用される。

次いで、ＹＭＣＫ入力画像データは、吐出量決定部３０２で、ＹＭＣＫ各色のインク滴吐出量が最適化された吐出量最適化画像データに変換される。この変換の際には、図５（ｃ）に示す配分情報テーブル５３が参照される。配分情報テーブル５３は、記録ヘッド６が吐出可能な小サイズ、中サイズ、大サイズのインク滴に関する３種の値を読み出せるテーブルである。吐出量決定部３０２では、この配分情報テーブル５３から読み出した３種の値と他画素に関する誤差とに基づき、その画素の記録に最も適したインク滴サイズが決定される。

次いで、吐出量最適化画像データは、２値化処理部３０３で２値化される。一般的な２値化法として、ディザ法、誤差拡散法、濃度パターン法などがあるが、本発明では２値化法は特に限定されない。

このようにして生成されたＹＭＣＫ各色インクについてのインク用記録データは、二分割される。そして、分割された一方は反応液用データ提供部３０４に転送され、他方は記録データ生成部３０６に転送される。

反応液用データ提供部３０４では、受信したＹＭＣＫ各色インクについてのインク用記録データに基づいて反応液用記録データを生成する。反応液用記録データの生成手順を図６を参照しながら説明する。

反応液用データ提供部３０４では、転送されてきたＹＭＣＫ各色インクのインク用記録データの論理和を演算（ＯＲ処理）して、図６（ａ）に示す如きインク用記録データ６０とする。この記録データ６０は、記録領域が８×８のセルに分割されており、図中の１〜８の数字は記録ヘッドの主走査方向における記録位置を示し、Ａ〜Ｈは副走査方向における記録位置を示している。図中の白丸が付されたセルは、インクが吐出されるセルである。

そして、上記インク用記録データ６０に対し、図６（ｂ）に示す如きマスクパターン７０をＡＮＤする（インク用記録データとマスクパターンとの論理積を演算する）。マスクパターン７０はマスク記憶手段３０５に予め記憶されている。図中の斜線が付されたセルは、反応液が吐出されるセルである。このＡＮＤ処理により、マスクパターン７０からデータが間引きされ、図６（ｃ）に示す如き反応液用記録データ８０が生成される。この記録データ８０は、インクを吐出する領域にのみ選択的に反応液を吐出するように構成されており、反応液の使用量は、所定領域全体に吐出される各色インクの総量（インク用記録データ６０における白丸の数）に対して５０％となっている。

このようにして反応液用データ提供部３０４で生成された反応液用記録データは、記録データ生成部３０６へ転送される。記録データ生成部３０６では、この反応液用記録データ、及び２値化処理部３０３から転送されてきたインク用記録データに対して、変換テーブル５４を用いて、各ヘッド６Ｒ₁、６Ｒ₂、６Ｙ、６Ｋ、６Ｍ、６Ｃの駆動波形の駆動電圧を最適化する処理を施すことにより、インクジェット記録装置１での処理に適した記録データを生成する。

以上のようにしてデータ生成手段３１で生成されたインク用及び反応液用記録データは、入力画像データに対応したもので、記録媒体上に良好な画質の画像を出力する上で必要十分なデータであるが、本発明においては、このうちの反応液用記録データに対して、必要に応じて、反応液吐出用ヘッド６Ｒ₁、６Ｒ₂のフラッシング（空吐出）を記録領域で行わせるように修正を施す。この修正処理はデータ修正手段３２で行われる。

データ修正手段３２では、データ生成手段３１により生成された反応液用記録データに基づいて反応液吐出用ヘッド６Ｒ₁、６Ｒ₂に記録動作（画像の記録のための反応液の吐出動作）を行わせた場合に、各ヘッド６Ｒ₁、６Ｒ₂それぞれについて予め定められた「記録動作中における吐出回数に関する所定の条件」をクリアできるかどうかを判定し、この判定結果に応じて、必要に応じ該条件をクリアできるように該反応液用記録データを修正する。

即ち、データ修正手段３２は、反応液用記録データに加えてインク用記録データを参照し、さらにキャリッジ５（記録ヘッド６）の走査スピードなどの各種情報も参照して、記録開始から終了までの記録ヘッド６の動作をシミュレーションする。そして、このシミュレーションにおいて、反応液吐出用ヘッド６Ｒ₁、６Ｒ₂の反応液用記録データに基づく記録動作をチェックすることで、各ヘッド６Ｒ₁、６Ｒ₂がその記録動作中において上記条件をクリアしているかどうかを判定する。

図７は、この判定に使用される吐出基準テーブル５５を模式的に示した図である。吐出基準テーブル５５は、反応液吐出用ヘッド（６Ｒ₁、６Ｒ₂）それぞれに、記録動作中における単位時間当たりの吐出回数を対応付けたテーブルである。本実施形態では６Ｒ₁、６Ｒ₂ともに、その全ノズルについて記録動作中に１０秒間で１００回以上吐出するように、吐出条件が設定されている。即ち、各ヘッド６Ｒ₁、６Ｒ₂は、記録開始から終了までの間〔記録開始指令を受けて、記録ヘッド６が待機位置（非記録領域）から記録領域へ走査を開始した時から、所定の記録動作を終了して再び待機位置に戻るまでの時間〕に、常に、全ノズルから１０秒間で１００回以上反応液を吐出させなければならない。この条件は、ノズルの使用頻度の低下に起因する吐出不良などを防止する観点から設定されるもので、条件の内容は、反応液の特性や装置の使用環境などを考慮して適宜決定すればよい。本実施形態のように反応液について複数のヘッドを有する場合、各ヘッド毎に異なる条件を適用することも可能である。

データ修正手段３２は、シミュレーションの結果、反応液吐出用ヘッド６Ｒ₁、６Ｒ₂がその記録動作中に吐出条件「全ノズルについて１０秒間で１００回以上吐出」をクリアしていると判定した場合は、反応液用記録データの修正は行わない。この場合は、データ生成手段３１で生成された反応液用記録データがそのままデータ修正手段３２を経由してインクジェット記録装置１へ転送される。

一方、データ修正手段３２によるシミュレーションの結果、反応液吐出用ヘッド６Ｒ₁、６Ｒ₂がその記録動作中に吐出条件「全ノズルについて１０秒間で１００回以上吐出」をクリアしていないと判定した場合は、データ修正手段３２は反応液用記録データに対して、該吐出条件をクリアできるようにデータ修正を行う。

上記データ修正は、修正による画質への影響を最小限に抑えるように、即ち、データ生成手段３１で生成された各記録データをそのまま使用した場合に得られる画質を極力維持できるように行われる。反応液はほぼ無色透明であり、通常フラッシングされる程度の量の反応液を記録領域に余計に付与しても、画質への影響はほどんど無い。従って、基本的には、記録領域の任意の箇所に反応液のフラッシングを行うことができる。

以上のようにしてホスト装置３０で生成された記録データは、入出力バッファ３３を介してインクジェット記録装置１に転送される。

尚、上述の図３におけるホスト装置３０の制御構成は、ＣＰＵを中心とした制御プロセッサで実現される。この制御プロセッサにはＲＯＭやＲＡＭが備えられる。ＲＯＭには、ＣＰＵによる上述した一連の制御手順の実行に必要な固定情報が記憶させてあり、これにより、色変換、吐出量の最適化、反応液用記録データの生成及びその修正などの各種処理を行うことができる。ＲＡＭは、ＣＰＵが各種処理を実行するためのワークエリアとして使用されたり、各構成要素の制御のための一時記憶として使用される。

インクジェット記録装置１は、図３に示すように、入出力バッファ１５、ヘッドドライバ１６、キャリッジドライバ１７、制御部１８を備える。

入出力バッファ１５は、ホスト装置３０から転送された記録データや記録媒体の種別情報等の各種情報を一時的に格納すると共に、ホスト装置３０に対し、記録データの受信確認データやインクジェット記録装置１の動作状態を示すデータなどを送信する。

ヘッドドライバ１６は、入出力バッファ１５からのインク用及び反応液用記録データに対応して、記録ヘッド６を構成する６つの各ヘッドのエネルギー発生手段（圧電素子）に駆動電圧を印加して、インクあるいは反応液の液滴を吐出させる記録動作を実行する。また、フラッシングのタイミングが到来した時点で、各ヘッドの圧電素子に記録信号とは無関係の駆動電圧を印加し、各ノズルＮｚからインクあるいは反応液の液滴を吐出させるフラッシングを実行する。

キャリッジドライバ１７は、画像の記録時にキャリッジモータ７によりキャリッジ５を矢標Ｘ₁又はＸ₂で示す主走査方向に移動させて記録ヘッド６を走査させるとともに、フラッシング動作時や記録動作終了時には、キャッピング装置１１と記録ヘッド６が対向する位置にキャリッジ５を移動させるように制御する。尚、フラッシング時にキャッピング装置１１を利用するのはインク用吐出ヘッドのみであり、反応液吐出用ヘッドは、上述したように記録領域で画像記録と並行して適宜フラッシングを行うため、フラッシングのためにキャッピング装置１１を利用することはない。

制御部１８は、上述した各種ドライバを含むインクジェット記録装置１の各種構成要素を制御するもので、ＣＰＵを中心としてＲＯＭやＲＡＭなどから構成される。ＲＯＭは、ＣＰＵにより実行される各種処理に関する固定情報、例えば、インク用吐出ヘッドの各ノズルにフラッシング時の吐出回数を対応付けたテーブル等が格納される。ＲＡＭは、ＣＰＵが各種処理を実行するためのワークエリアとして使用される。

このような構成のインクジェット記録装置１において、インク吐出用ヘッド６Ｙ、６Ｋ、６Ｍ、６Ｃについて所定のフラッシングのタイミングが到来した場合、制御部１８は、キャリッジドライバ１７に制御信号を送信して、キャリッジモータ７によりキャリッジ５を非記録領域のフラッシング位置（キャッピング装置１１上）に移動させる。また、ＲＯＭに格納された所定のテーブルに基づき、フラッシングを行うノズルを特定するデータ（例えば、インク吐出用ヘッド６Ｙのノズル列）、そのノズルの吐出回数のデータ（例えば、６Yのノズル列に対して１０回）、及びフラッシングを開始するためのトリガー信号をヘッドドライバ１６へ送信する。これらを受信したヘッドドライバ１６は、フラッシングさせるヘッドの圧電素子に駆動電圧を印加して圧電素子を繰り返し膨張・収縮させ振動させ、ノズルＮｚからインク滴を所定回数吐出させる。尚、インク吐出用ヘッドについてのフラッシングのタイミングは、記録が開始された時（制御部１８によるキャリッジドライバ１７及びヘッドドライバ１８への制御信号が送信された時）からの時間や、キャリッジの走査回数などを計測するためのタイマーを使用し、該タイマーからの情報に基づいて制御部１８により制御される。

一方、反応液吐出用ヘッド６Ｒ₁、６Ｒ₂は、ホスト装置３０から転送されてきた反応液用記録データに従って記録動作を実行することで、記録領域（記録媒体上）で画像記録のための吐出と、画像記録とは無関係なフラッシング（空吐出）との２種類の吐出動作を行う。従って、反応液用吐出ヘッド６Ｒ₁、６Ｒ₂は非記録領域ではフラッシングを一切行わない。

以下、本発明に係るインク及び反応液について説明する。

本発明に係るインクとしては、インクジェット記録で使用可能な水性インクであればよく、特に制限されないが、反応液による画質向上効果を最大限に発揮させる観点から、水性顔料インクが好ましい。一般に、インクジェット記録用の水性顔料インクには、顔料（色材）及び水の他に、印字品質の向上や乾燥防止などのために、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、シリコン系界面活性剤などの界面活性剤や、グリコール類、グリコールエーテル類などの各種有機溶剤、ｐＨ調整剤、溶解助剤、酸化防止剤などが含有される。顔料の含有量は、通常、水性インクに対して０．５〜３０重量％程度である。

上記顔料（色材）としては、例えば、酸化チタン及び酸化鉄、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等の公知の方法によって製造されたカーボンブラックなどの無機系顔料；アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等を含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、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、キノフラロン顔料等）、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等）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどの有機系顔料などが挙げられる。有機系顔料としては、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブルー等の有彩色の色調の従来公知の有機系顔料を何ら区別することなく用いることができる。また、これら有彩色の有機系顔料は、複数混合して用いてもよい。

上記顔料は、水溶性樹脂等の分散剤が無添加あるいはごく少量添加の水性媒体中に分散及び／又は溶解が可能ないわゆる自己分散型顔料（表面改質顔料などとも呼ばれる）でもよく、自己分散型ではない顔料（樹脂分散型顔料）でもよい。自己分散型顔料は、顔料粒子表面にアニオン性基が結合されているものが好ましい。このアニオン性基としては、例えば、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ₃Ｍ、−ＰＯ₃ＨＭ、−ＰＯ₃Ｍ₂（各式中、Ｍは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表わす）等が挙げられる。一方、樹脂分散型顔料を使用する場合は、該樹脂分散型顔料と共に、分散剤として、高級脂肪酸塩や高級アルコール硫酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、あるいはポリアクリル酸塩などのアニオン性高分子等のアニオン性基含有物質を併用することが好ましい。アニオン性基を持たない分散剤を使用する場合は、インク中にアニオン性化合物を含有させることが好ましい。勿論、分散剤としてアニオン性基含有物質を使用し、さらにこれ以外のアニオン性化合物を含有させてもよい。

また、本発明に係る反応液は、インクを凝集させる性質（インク凝集能）を有しており、このインク凝集能は凝集剤により発現される。凝集剤としては、インク中の色材や分散剤などの樹脂成分に含まれるアニオン性基とイオン的相互作用により瞬時に会合体を形成し得る水溶性物質が好ましく、例えば、多価金属塩、カチオン性基をもつ高分子化合物、オリゴマー類や界面活性剤等が用いられる。なかでも、ヘッドからの吐出安定性の点で、多価金属塩が好ましく、特に、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ₄）は、得られる記録物の品質、記録ヘッドに対する影響（腐食性）、安全性（毒性）、コストという４つの観点から、本発明で好ましく用いられる。

上記凝集剤（多価金属塩）の含有量は、所定の効果が得られるように適宜調整すればよく、好ましくは上記反応液に対して０．５〜２０重量％である。多価金属塩の含有量が０．５重量％未満では、画像濃度などの画質面での改善効果に乏しく、２０重量％超では、保存安定性や吐出安定性の低下、記録ヘッドの構成部品の腐食などを招くおそれがある。

上記反応液には、印字品質の向上、乾燥防止などを目的として、必要に応じ、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、シリコン系界面活性剤などの界面活性剤や、グリコール類、グリコールエーテル類などの各種有機溶剤、トリエタノールアミン等のｐＨ調整剤、溶解助剤、酸化防止剤などを適宜含有させることができる。

上述したインク及び反応液は、記録媒体への適度な濡れ性及び吐出安定性の２つの観点から、それぞれ、表面張力２０〜４５ｍＮ／ｍ、ｐＨ６．５〜１０、液温２０℃における粘度２〜１０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。これらの物性値の調整は、上記の各成分の種類、含有量などを調整することで行うことができる。

本発明においては、記録媒体としては、シリカなどの多孔質粒子を主体とするインク受容層を有する公知のインクジェット専用紙は勿論のこと、インクジェット記録方式に適合した特性が付与されていない普通紙も好適に使用することができる。本発明に使用可能な普通紙としては、例えば、上質紙、再生紙、コピー用紙、ボンド紙、アート紙、コート紙、キャストコート紙、樹脂被覆紙（レジンコート紙）、バライタ紙、板紙、和紙、不織布や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルム等が挙げられる。本発明は、インク吸収性に乏しいこれら普通紙に対しても、ドットの形成位置、形状、大きさなどに乱れを生じさせずに、良好な画質を実現することができる。

本発明のインクジェット記録方法は、上記実施形態のように、インクジェット記録装置に接続されたホスト装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵ）が、本発明のプリンタドライバのプログラムコードを読み出して実行する場合だけでなく、インクジェット記録装置に内蔵されたコンピュータが該プログラムコードを読み出して実行することによっても実施できる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現される場合のみならず、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も本発明に含まれることは言う迄もない。

また、本発明のプリンタドライバは、インクジェット記録装置に接続又は内蔵されたコンピュータを、上記データ生成手段と上記データ修正手段とを備えた装置、として動作させるものであればよく、例えば図３や図４に示した制御構成に対応するプログラムコードから構成することができる。具体的には、ＲＧＢ入力画像データをＹＭＣＫ入力画像データに変換する色変換モジュール、吐出量（記録デューティー）を決定する吐出量決定モジュール、２値化処理を行う２値化処理モジュール、反応液用記録データを生成する反応液用記録データ生成モジュール、データを修正するデータ修正モジュールなどから、本発明のプリンタドライバを構成することができる。このような要素から構成されるプリンタドライバは、フロッピディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に格納された状態で、あるいはインターネット経由でダウンロードされることによりユーザーに提供される。ユーザーは、プリント作業を行う前に、提供されたプリンタドライバを記録システムあるいはインクジェット記録装置にインストールすればよい。

また、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言う迄もない。例えば、記録ヘッドの構成、ノズルの配列パターン、使用するインクの種類や数などは適宜変更可能である。記録ヘッドは、上記実施形態のような電気−機械変換方式のものに限定されず、電極などの静電気力発生手段を利用したものでも良く、ヒータなどの電気−熱変換素子を利用したもの（電気−熱変換方式）でもよい。後者の電気−熱変換方式は、電気−熱変換素子により液体中に気体（バブル）を発生させ、この力で該液体を吐出させるインク吐出方式であり、この方式の記録ヘッドとしては、例えば、キャノン社製のバブルジェット（登録商標）ヘッドが挙げられる。

また上記実施形態では、インク吐出用ヘッドのフラッシング及びクリーニングの両動作を共通の装置（キャッピング装置１１）で行うようにしていたが、フラッシング用とクリーニング用とで別々の装置を使用する形態でもよい。また、インク吐出用ヘッドのフラッシングの態様については特に限定されるものではなく、例えば、吸収体を有する廃インクタンクに通じる開口部内部に吐出を行う態様や、プラテンに設けられたフラッシングボックスに吐出を行ってインクをしみ込ませる態様でもよい。

また上記実施形態では、反応液用記録データを、インク用記録データに所定のマスクパターンをＡＮＤすることで生成したが、本発明では反応液用記録データの生成方法は特に限定されるものではなく、所定のマスクパターンをインク用記録データにＯＲすることで生成してもよく、インク用記録データと同一の記録データをコピーすることで生成してもよい。

本実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示した斜視図である。 図１に示す記録ヘッドのノズル形成面の概略構成図である。 本実施形態に係る記録システムの制御構成を示すブロック図である。 図３に示す記録システムにおける記録データの生成処理を機能的に示すブロック図である。 図３に示す記録システムにおいて記録データの生成に使用されるテーブルを模式的に示した説明図である。 図３に示す記録システムにおける反応液用記録データの生成手順の説明図である。 図３に示す記録システムにおいて使用する反応液吐出用ヘッドの吐出条件を定めたテーブルを模式的に示した説明図である。

符号の説明

１…インクジェット記録装置、２…紙送りローラ、３…用紙スタッカ、４…プラテン、５…キャリッジ、６…記録ヘッド、６Ｙ，６Ｋ，６Ｍ，６Ｃ…インク吐出用ヘッド、６Ｒ₁，６Ｒ₂…反応液吐出用ヘッド、７…キャリッジモータ、８…タイミングベルト、９…ガイドレール、１０…インクカートリッジ、１１…キャッピング装置、３０…ホスト装置、５０…記録システム、Ｎｚ…ノズル、Ｍ…記録媒体

Claims (6)

1. インクを吐出するインク吐出用ヘッドと、該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する反応液吐出用ヘッドとを備え、各ヘッドを記録領域と非記録領域との間を往復させながら、記録データに基づいて該インク及び該反応液を吐出させることで記録を行うインクジェット記録装置を用いたインクジェット記録方法において、
   上記インク吐出用ヘッドのフラッシングを上記非記録領域で行わせ、上記反応液吐出用ヘッドのフラッシングを上記記録領域で行わせることを特徴とするインクジェット記録方法。
2. 上記反応液吐出用ヘッドの記録動作中における吐出回数に関して所定の条件を設定し、上記記録データとして該条件をクリアできる記録データを使用することにより、該反応液吐出用ヘッドのフラッシングを上記記録領域で行わせ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方法。
3. 上記インクが少なくとも色材として顔料を含む水性インクであり、上記反応液が少なくとも水溶性多価金属塩及び水を含有することを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録方法。
4. インクを吐出するインク吐出用ヘッドと、該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する反応液吐出用ヘッドとを備え、各ヘッドを記録領域と非記録領域との間を往復させながら、記録データに基づいて該インク及び該反応液を吐出させることで記録を行うインクジェット記録装置において、
   上記インク吐出用ヘッドのフラッシングを上記非記録領域で行い、上記反応液吐出用ヘッドのフラッシングを上記記録領域で行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 上記記録データとして、上記反応液吐出用ヘッドの記録動作中における吐出回数に関する所定の条件をクリアできる記録データを使用することにより、該反応液吐出用ヘッドのフラッシングを上記非記録領域で行うようにしたことを特徴とする請求項４記載のインクジェット記録装置。
6. インクを吐出するインク吐出用ヘッドと、該インクを凝集させる性質を有する反応液を吐出する反応液吐出用ヘッドとを備え、各ヘッドを記録領域と非記録領域との間を往復させながら、記録データに基づいて該インク及び該反応液を吐出させることで記録を行うインクジェット記録装置に接続又は内蔵されたコンピュータを、
   上記インク用及び上記反応液用記録データを生成するデータ生成手段と、
   上記データ生成手段により生成された上記反応液用記録データに基づいて上記反応液吐出用ヘッドに記録動作を行わせた場合に、予め定められた該反応液吐出用ヘッドの記録動作中における吐出回数に関する所定の条件をクリアできるかどうかを判定し、この判定結果に応じて該条件をクリアできるように該反応液用記録データを修正するデータ修正手段とを備えた装置、
   として動作させることにより、上記反応液吐出用ヘッドのフラッシングを上記非記録領域で行わせるようにしたことを特徴とするプリンタドライバ。
   
   

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