(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクとインクの色材を不溶化する処理液とをプリント媒体に付与してプリントを行うインクジェットプリント方法において、
ブラックインクおよびカラーインクが付与されるプリント媒体のそれぞれの領域であって相互に接するブラック領域およびカラー領域に対し処理液を付与する処理液付与工程を有し、
前記処理液付与工程では、前記ブラック領域に付与される処理液と当該ブラック領域に接する前記カラー領域に付与される処理液とが当該プリント媒体上で接触しないように付与されることを特徴とするインクジェットプリント方法。
【請求項２】
前記カラーインクを付与するタイミングは、ブラックインク及び処理液が付与された後であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリント方法。
【請求項３】
前記処理液の浸透性は、前記ブラックインクの浸透性より高いことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットプリント方法。
【請求項４】
前記カラーインクの浸透性は、前記ブラックインクの浸透性より高いことを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリント方法。
【請求項５】
前記ブラックインクは、アニオン性に帯電した顔料を有し、前記処理液は、カチオン性の高分子材料を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインクジェットプリント方法。
【請求項６】
前記処理液は、浸透性を促進する材料としてノニオン性の界面活性剤を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のインクジェットプリント方法。
【請求項７】
インクとインクの色材を不溶化する処理液とをプリント媒体に付与してプリントを行うインクジェットプリント方法において、
ブラックインクが付与されるブラック画素とカラーインクが付与されるカラー画素とが隣接する場合において、ブラック画素およびこのブラック画素の４近傍画素に相当するカラー画素に処理液を付与し、且つそれら処理液が付与される画素に隣接するカラー画素には処理液を付与しないことを特徴とするインクジェットプリント方法。
【請求項８】
インクとインクの色材を不溶化する処理液とをプリント媒体上の領域に付与してプリントを行うインクジェットプリント方法であって、
ブラックインクが付与される複数の画素からなる第１領域に対し処理液を付与する第１付与工程と、カラーインクが付与される複数の画素からなる第２領域に対し処理液を付与する第２付与工程とを有し、
前記第２領域に属する複数の画素のうち、前記第１領域と接する画素には処理液が付与されないことを特徴とするインクジェットプリント方法。
【請求項９】
ブラックインクおよびカラーインクと、当該インク中の色材を不溶化する処理液とをプリント媒体に付与してプリントを行うプリント方法であって、
ブラックインク吐出用データに基づいて、複数の画素からなる第１領域に前記ブラックインクを付与する工程と、
カラーインク吐出用データに基づいて、複数の画素からなる第２領域に前記カラーインクを付与する工程と、
前記第１領域に処理液を付与するための処理液吐出用データを前記ブラックインク吐出用データに基づいて生成すると共に、前記第２領域に処理液を付与するための処理液吐出用データを前記カラーインク吐出用データに基づいて生成するデータ生成工程と、
前記生成された処理液吐出用データに基づいて前記処理液を前記第１および第２領域に付与する工程とを有し、
前記データ生成工程では、（ａ）前記第１領域に属する複数の画素のうち少なくとも一部の画素に処理液が付与され、（ｂ）前記第２領域に属する複数の画素のうち少なくとも一部の画素に処理液が付与され、且つ（ｃ）前記第２領域に属する複数の画素のうち、前記第１領域に属する画素と接する画素には前記処理液が付与されないようにした処理液吐出用データを生成することを特徴とするインクジェットプリント方法。
【請求項１０】
インクとインクの色材を不溶化する処理液とをプリント媒体に付与してプリントを行うインクジェットプリント方法において、
ブラックインクが付与されるブラック画素とカラーインクが付与されるカラー画素とが隣接する場合において、ブラック画素およびこのブラック画素の８近傍画素に相当するカラー画素に処理液を付与し、且つそれら処理液が付与される画素に隣接するカラー画素には処理液を付与しないことを特徴とするインクジェットプリント方法。
【請求項１１】
前記ブラックインクの色材は顔料であることを特徴とする請求項１、７、８、９、１０のいずれか１項に記載のインクジェットプリント方法。
【請求項１２】
インクとインクの色材を不溶化する処理液とをプリント媒体に付与してプリントを行うインクジェットプリント装置において、
ブラックインクおよびカラーインクが付与されるプリント媒体のそれぞれの領域であって相互に接するブラック領域およびカラー領域に対し処理液を付与する処理液付与手段を有し、
該処理液付与手段は、前記ブラック領域に付与される処理液と当該ブラック領域に接する前記カラー領域に付与される処理液とが当該プリント媒体上で接触しないように付与することを特徴とするインクジェットプリント装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリント装置及びインクジェットプリント方法に関し、詳しくは、インクを不溶化する処理液を用いてプリントを行うインクジェットプリント装置及びインクジェットプリント方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
種々のプリント媒体に簡易にプリントを行えるなどの利点を有したインクジェットプリント装置は、さらにその高画質化によって、最近ますますその用途が広がりつつある。例えば、個人ユースのみならず、オフィスにおいても種々の情報を出力するために、インクジェットプリンタが用いられつつある。また、このような環境の下で、インクジェットプリント装置は、ファクシミリ、複写機、ワードプロセッサなどのプリント出力装置としても用いられつつあるものでもある。
【０００３】
以上の点から、インクジェットプリント装置においては、さらに高画質化が望まれている。具体的には、黒文字などのキャラクタの濃度が高く、また、ひげ状の滲みである、いわゆるフェザリングのないよりシャープなエッジを有したキャラクタのプリントが望まれている。また、カラー画像をプリントする場合には、各色間の境界での滲みを防止することも望ましい。
【０００４】
黒文字などの濃度（例えば、ＯＤ：反射光学濃度）を増すとともにシャープなエッジを形成する方法として、従来は、黒（Ｂｋ）のインクとして、普通紙に対する浸透速度が比較的遅い、いわゆる上乗せ系のインクを用いるものがあった。
【０００５】
しかし、このような上乗せ系のＢｋインクを用いる場合には定着性（浸透性）に劣るため、特にデューティーの高い、いわゆるべた画像をプリントする場合などは、プリントされた用紙を排出するのに比較的時間を要するという問題があった。
【０００６】
一方、カラー画像における境界部での滲みを解決する方法として、従来は、浸透性の高いインクを用いることが一般的であった。しかし、この場合にＢｋインクも浸透性の高いものとすると、上述した、黒文字の濃度を増すことができない等の問題を生ずる。
【０００７】
これを解決する方法として、Ｂｋインクは浸透性の低い上乗せ形のインクとする一方、他のカラーインクについては浸透性の高いものとするものがある。そして、境界の滲みの問題については、Ｂｋインクとカラーインクの吐出タイミングに一定以上の時間差を設けたり、境界部についてはカラーインクで調色したプロセスブラックを用いることによって解決するものである。しかし、この場合には、黒文字などをプリントする場合に、定着性が劣ることになる。プリントを高速に行うことは、上述したように、オフィスにおいて特に望まれていることであるが、この要望に答えることはできない。
【０００８】
また、特に定着性を改善する手段として、用紙の搬送路にそってヒータを設け、これによりインクの水分を蒸発させて定着を促進するものも知られており、この構成は、定着が速やかに行われることによって高速プリントに寄与し、また、フェザリングや境界における滲みの問題低減するものでもある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上の説明からも明らかなように、従来技術にあっては、高品位な黒文字等をプリントすること及び色間の境界での滲みの問題を生じないプリントを、高速に行うことは比較的困難なことである。
【００１０】
すなわち、Ｂｋインクの浸透性を変えるだけでは、特に、濃度などの文字品位と定着性との関係がトレードオフの関係であることによって、これらの問題を一挙に解決することは困難であり、また、そのことによって、境界の滲みの解消も確実に行えないことになる。
【００１１】
特に、境界の滲みの問題に関し、上述した、インク吐出に時間差を設けたり、プロセスブラックを用いる方法は、高速プリントを実現する上で難点がある。また、定着にヒータを用いる方法は、高速プリントを行うためにはそれだけ投入する熱エネルギーも増すことになり、現実的ではない。
【００１２】
ところで、上述した黒文字品位を増すことやカラーの発色性の向上を目的として、インクの色材を不溶化する処理液を用いることを、本願人は提案している。この処理液は、本来画像の耐水性を向上させるために用いられるものであるが、例えば、インクの吐出に先立ってこの処理液を吐出しインク中の色材の多くを用紙の表面に残すようにして濃度や発色性を増すとともにフェザリングを防止することができるものである。また、この処理液の浸透性を調整することにより、プリントした画像の定着性をも改善する提案もなされている。
【００１３】
このように、インクとともに処理液を併用することは、プリント品位を向上させたり定着性を向上させる上で有効なことであるが、Ｂｋインクとカラーインクとの境界における滲みの問題を、有効に解決するには至っていない。
【００１４】
本発明は、以上の問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、高速定着や高濃度でフェザリングの少ない黒文字のプリントを、画像の耐水性を得つつ実現できるとともに、特に色間の境界における滲みの少ない画像をプリントすることが可能なインクジェットプリント装置及びインクジェットプリント方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明では、インクとインクの色材を不溶化する処理液とをプリント媒体に付与してプリントを行うインクジェットプリント方法において、ブラックインクおよびカラーインクが付与されるプリント媒体のそれぞれの領域であって相互に接するブラック領域およびカラー領域に対し処理液を付与する処理液付与工程を有し、前記処理液付与工程では、前記ブラック領域に付与される処理液と当該ブラック領域に接する前記カラー領域に付与される処理液とが当該プリント媒体上で接触しないように付与されることを特徴とする。
他の形態では、ブラックインクおよびカラーインクと、当該インク中の色材を不溶化する処理液とをプリント媒体に付与してプリントを行うプリント方法であって、ブラックインク吐出用データに基づいて、複数の画素からなる第１領域に前記ブラックインクを付与する工程と、カラーインク吐出用データに基づいて、複数の画素からなる第２領域に前記カラーインクを付与する工程と、前記第１領域に処理液を付与するための処理液吐出用データを前記ブラックインク吐出用データに基づいて生成すると共に、前記第２領域に処理液を付与するための処理液吐出用データを前記カラーインク吐出用データに基づいて生成するデータ生成工程と、前記生成された処理液吐出用データに基づいて前記処理液を前記第１および第２領域に付与する工程とを有し、前記データ生成工程では、（ａ）前記第１領域に属する複数の画素のうち少なくとも一部の画素に処理液が付与され、（ｂ）前記第２領域に属する複数の画素のうち少なくとも一部の画素に処理液が付与され、且つ（ｃ）前記第２領域に属する複数の画素のうち、前記第１領域に属する画素と接する画素には前記処理液が付与されないようにした処理液吐出用データを生成することを特徴とする。
【００１６】
また、インクとインクの色材を不溶化する処理液とをプリント媒体に付与してプリントを行うインクジェットプリント装置において、ブラックインクおよびカラーインクが付与されるプリント媒体のそれぞれの領域であって相互に接するブラック領域およびカラー領域に対し処理液を付与する処理液付与手段を有し、該処理液付与手段は、前記ブラック領域に付与される処理液と当該ブラック領域に接する前記カラー領域に付与される処理液とが当該プリント媒体上で接触しないように付与することを特徴とする。
【００１７】
以上の構成によれば、ブラックインクとカラーインクによる画像領域が混在する画像を処理液を併用してプリントする場合に、ブラック領域に付与される処理液とカラー領域に付与される処理液は、プリント媒体上で相互に接触しないように、インク及び処理液の付与が制御されるので、上記の接触によってブラックインクと処理液との反応物等がカラーインクの領域へ流れ出すことを防止できる。これにより、ブラックインクとカラーインクの各領域の境界に生じる滲みを低減することができる。
【００１８】
【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。
【００１９】
本発明の実施形態を得る過程で、本願発明者は次のような検討もしくは実験を行った。
【００２０】
まず、図１に示すように、ブラック（Ｂｋ）領域の周囲にカラー領域が隣接した画像をプリントした。この際、まず、初めに、浸透速度の遅いＢｋインクを用紙に付与し、次に、処理液を付与し、最後にカラーのインク（例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクのいずれかもしくはこれらの組み合わせのいずれか）を付与した。この場合、処理液は、画像全体においてその効果が得られるよう、Ｂｋインク及びカラーインクの双方に対して処理液を付与する。すなわち、Ｂｋインクとカラーインクとが混在する画像をプリントする場合には、処理液はこれらのＢｋインクとカラーインクの領域、つまり、画像全体に対して処理液が一度に付与される。
【００２１】
この場合、ブラックの領域の周囲、すなわち、ブラックとカラーの各領域の境界にＢｋインクの滲みを生じることがある。本発明の実施形態は、この滲みを有効に低減もしくは防止するものである。
【００２２】
図２（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、この滲みの現象を説明する図である。なお、同図においては、カラーインクによる画像の図示は省略されている
なお、本願発明者の検討によれば、図２（ｃ）に示すような、ブラックインクのひげ状の滲みは、Ｂｋインクが付与されその次に処理液が付与された時点である程度生ずることがわかっている。すなわち、Ｂｋインクの上に処理液が重ねられた部分におけるこれら液体の厚さは、それらに隣接する処理液のみの部分よりも厚いため、Ｂｋインクと処理液との反応に伴い、この厚さが厚い、つまり液位が高い方から低いほうへ液の流れが生じるためであると考えられる。特にＢｋインクと処理液との反応速度が比較的遅い場合には、より広い範囲にわたってＢｋインクの流れ出しがあると考えられる。また、実際のプリント動作では、ヘッドから吐出されるインクなどと用紙とは、相対的に水平方向の速度成分をもっているため、その方向に流れやすくもなると考えられる。
【００２３】
さらに、処理液として浸透性の高いもの、すなわちそれ自身定着速度の速いものを用いる場合には、上述の滲みの現象はより顕著となる。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、処理液は、Ｂｋインクとカラーインクが付与されるそれぞれの画素に渡って付与される。このため、先に付与されたＢｋインクと処理液の反応したものあるいはＢｋインクが流動化して、図２（ｂ）の▲１▼に示すように、Ｂｋ画像の一部がなだれのように崩れる。このとき、ブラック画像の周囲は図２（ｃ）に示すように、その比較的高い浸透性によって処理液はすでに浸透しているため、上述のように崩れた反応液あるいはインクは、同図（ｂ）の▲２▼に示すように、用紙の表層部を流れて行く。そして、その流れの道筋に沿って、さらに反応物などが周囲に流れ込む。このような結果、ひげ状の滲みが発生するものと考えられている。
【００２５】
以上のように、ブラックとカラ−の画像が混在する画像では、画像品位にとって好ましくない滲みが発生するが、これは、上記の説明からも明らかなように、Ｂｋインクを付与する画素とカラーインクを付与する画素が連続しこれらの画素に例外なく処理液が付与されるためである。つまり、処理液によって、ブラック領域の周囲の広い範囲にわたって反応物あるいはインクが流れるための道が形成されるためである。
【００２６】
そこで、本実施形態では、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、プリントする画像のブラック領域とカラー領域との境界では、処理液を付与しないようにし、処理液の連続性を断つようにする。この場合、処理液は、ブラック領域の周囲で、カラーインクが付与される部分に付与しないようにする。これにより、境界の滲みの問題を解消できるとともに、ブラックの領域にはすべて処理液が付与されることからフェザリングのない高濃度の黒文字等をプリントすることができる。また、カラーの領域の一部に処理液が付与されない部分が生じるとしてもそのほぼ全体に処理液が付与されるため、十分な画像の耐水性も得ることができる。
【００２７】
本実施形態では、Ｂｋインクについてはこれを上乗せ系とする。同図（ａ）に示すように、このＢｋインクＢｋｕを付与した後、その上に重ねるように処理液Ｓｂを付与することによりブラックの領域をプリントする。一方、カラー領域は、同図（ａ）に示すように、ブラック領域の周囲に先行して処理液が付与されるが、ブラック領域との境界部では処理液は付与しないようにする。
【００２８】
以上の方法によりプリントされるブラックの画像は、同図（ｂ）および（ｃ）に示すように、ひげ状の滲みがなくシャープなエッジを有した画像を得ることができるとともに画像全体で十分な耐水性を得ることができる。
【００２９】
なお、好ましくは、処理液の浸透性を比較的高いものとすることにより、Ｂｋインクの定着性を向上させることができる。さらに好ましくは、カラーインクの浸透性を高くすることにより、カラーインク自体の定着性を向上させることができ、全体として高速プリントを実現することができる。
【００３０】
以上説明した検討に基づく実施形態を以下に説明する。
【００３１】
（実施形態１）
図４は、本発明の第１の実施形態に係わる画像データを模式的に示す図である。同図に示すように、Ｂｋインクの吐出データに対して、処理液の吐出データを、全く同じものとする。すなわち、Ｂｋインクに対し処理液は、いわゆるドットオンドットの関係で吐出が行われるデータとする。一方、Ｙ，Ｍ，Ｃの各インクを選択的に吐出するカラー画像のデータがブラック領域の周囲で隣接する画素に存在する場合は、これらの画素のうち、Ｂｋデータ領域の周囲の8 近傍画素は、処理液は吐出しないデータとする。
【００３２】
なお、ここで、「８近傍画素」とは、ブラックインクが付与される画素の上下左右および斜め方向の８個の画素を言う。
【００３３】
また、図４において、各インクおよび処理液は所定の大きさのまるで示されるドットとして示されているが、各インクおよび処理液それぞれのドットは、それぞれの画素に対し、エリアファクターが１００％、すなわち、画素全体をそれぞれのインク等が隙間なく占めるものである。
【００３４】
以上のとおり、本実施形態によれば、ブラックとカラーが混在する画像をプリントする場合、ブラックとカラーそれぞれに対する処理液吐出データは、ブラック、カラーそれぞれのデータに応じてこれらが画素間で連続している場合、すなわち、いわゆるべた画像の場合、連続したものとなるが、それぞれの群同士は連続しない。この結果、シャープなエッジを有した黒文字等を高い定着性で得ることができ、また、ブラックとカラーの境界における滲みも良好に低減することができる。さらに、上述のように、データ上では、ブラック領域の８近傍画素のカラーインクには処理液は付与されないが、隣接するカラーの画素に付与される処理液と接触することができ、これにより、この画素のカラーインクについても耐水性などの諸特性が発揮される。
【００３５】
なお、以上の実施形態の場合、インクなどの吐出順序は、Ｂｋインク、処理液、カラーの各インク、の順である。カラーインク相互の吐出順序は任意であるが、例えばＣ，Ｍ，Ｙの順とすることができる。なお、Ｂｋインクおよび処理液と各カラーインクとの吐出順序は、上述の例に限られない。Ｂｋインクと処理液との反応に対しカラーインクの付与が影響を与えない順序であればよく、例えば各カラーインクを、Ｂｋインク及び処理液の付与に先立って付与してもよい。
【００３６】
（実施形態２）
本実施形態は、処理液データとして、Ｂｋインクに対するものは実施形態１と同様であるが、カラーインクに対するものは、千鳥状パターンで１／２に間引いたものである。図５はこのような吐出データを模式的に示す図である。
【００３７】
なお、図５に示す処理液の吐出データ生成方法は、次の通りである。処理液データを作成する場合、予め得られているブラックおよび各カラーのインクの吐出データを、同図に示す画素配列において、最上部のライン１の画素配列を左側から１画素ごとに走査し、そのラインの走査を終わると次のライン２に処理を進める。この処理を繰り返すことにより、画像全体の処理液吐出データを生成する。この際、カラーのデータに対しては、千鳥状に処理液のデータを生成する。一方、ブラックのデータに対しては、ドットオンドットで処理液のデータを生成する。さらに、カラーのデータであってかつブラックの８近傍の画素のデータについては、処理液データは生成しない。
【００３８】
以上の実施形態によれば、実施形態１と同様、ブラックについてフェザリングの少ない高品位の画像をプリントできるとともに良好な定着性を実現することができる。また、カラーの画像については、１／２に処理液データを間引いているが、耐水性などの諸特性は支障なく発揮される。さらに、境界部におけるカラーインクについても実施形態１と同様、所定の耐水性などを得ることができる。
【００３９】
（実施形態３）
本実施形態では、処理液がＢｋインクに対してドットオンドットで付与される点については上述の実施形態と同様であるが、図６に示すように、ブラック領域に対する処理液データは、さらにブラックの画素の４近傍画素（ブラックの画素の上下左右の画素）についても付与するデータとする。このエッジ強調処理により、Ｂｋインクと処理液とが反応した際の、上述したなだれ状の流れを比較的良く防止でき、よりシャープな画像を得ることができる。
【００４０】
なお、カラーインクに対する処理液のデータは、上記４近傍の処理液データが増えた分その４近傍に対する８近傍の画素について処理液データを付与しないようにするものであり、それ以外の領域のカラーデータに対する処理液データは、ドットオンドットの関係とする。
【００４１】
（実施形態４）
本実施形態では、実施形態３のプリント方法において、カラーインクに対する処理液のデータを１／２に間引いたものである。図７はその画像データの一例を模式的に示す図である。本実施形態の処理液吐出データ生成方法は、図５に関して実施形態２で説明したものと同様であるが、次の点が異なる。すなわち、Ｂｋインクのデータに対してドットオンドットの関係、およびＢｋインクの画素の４近傍について処理液の吐出データを生成する。また、カラーインクのデータで、かつ上記４近傍に対する８近傍の画素のデータについては、処理液のデータは生成しないようにする。
【００４２】
この実施形態によっても上述の各実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
（実施形態５）
本実施形態は、図８に示すように、ブラックの領域に対する処理液の付与を、上記実施形態４における４近傍に対して８近傍に付与するようにするものである。その他の処理液の付与データ生成方法は、上述の各実施形態と同様である。これによっても、実施形態４と同様のエッジ強調を実現できるとともに、所定の滲み防止などの効果を得ることができる。
【００４４】
【実施例】
上述の各実施形態の具体的実施例について、以下に図面を参照して説明する。
【００４５】
図９は本発明の一実施例に係るフルラインタイプのプリント装置の概略構成を示す概略図である。
【００４６】
このプリント装置１は、プリント媒体としての記録紙の搬送方向（同図中矢印Ａ方向）に沿って所定位置に配置された複数のフルラインタイプのプリントヘッドよりインクまたは処理液を吐出してプリントを行うインクジェットプリント方式を採用するものであり、不図示の制御回路によって制御されて動作する。
【００４７】
ヘッド群１０１ｇの各プリントヘッド１０１Ｂｋ，１０１Ｓ，１０１Ｃ，１０１Ｍおよび１０１Ｙのそれぞれは、上述したフルラインタイプのものであり、図中Ａ方向に搬送される記録紙の幅方向（図の紙面に垂直な方向）に約７２００個のインク吐出口を配列し、最大Ａ３サイズの記録紙に対しプリントを行うことができる。
【００４８】
記録紙１０３は、搬送用モータにより駆動される一対のレジストローラ１１４の回転によってＡ方向に搬送され、一対のガイド板１１５により案内されてその先端のレジ合わせが行われた後、搬送ベルト１１１によって搬送される。エンドレスベルトである搬送ベルト１１１は２個のローラ１１２，１１３により保持されており、その上側部分の上下方向の変位はプラテン１０４によって規制されている。ローラ１１３が回転駆動されることで、記録紙１０３が搬送される。なお、搬送ベルト１１１に対する記録紙１０３の吸着は静電吸着によって行われる。ローラ１１３は不図示のモータ等の駆動源により記録紙１０３を矢印Ａ方向に搬送する方向に回転駆動される。搬送ベルト１１１上を搬送されこの間に記録ヘッド群１０１ｇによって記録が行われた記録紙１０３は、ストッカ１１６上へ排出される。
【００４９】
記録ヘッド群１０１ｇの各プリントヘッドは、熱エネルギーを利用して液中に気泡を生じさせ、この気泡の圧力によって液を吐出するものであり、上記実施形態で説明したブラック（Ｂｋ）のインクを吐出するヘッド１０１Ｂｋおよび処理液を吐出する処理液用ヘッド１０１Ｓを有し、さらにカラーインク用各ヘッド（シアンヘッド１０１Ｃ，マゼンタヘッド１０１Ｍ，イエローヘッド１０１Ｙ）が、記録紙１０３の搬送方向Ａに沿って図示の通りに配置されている。そして、各プリントヘッドにより各色のインクと処理液を吐出することでブラックの文字やカラー画像のプリントが可能になる。
【００５０】
本実施例では、ヘッド１０１Ｂｋから吐出されるブラックのインクについては、浸透速度の遅いインク（以下、本実施例では「上乗せ系インク」という）を用い、ヘッド１０１Ｓ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｙからそれぞれ吐出される処理液およびシアン，マゼンタ，イエローの各インクは浸透速度の速いそれぞれ処理液又はインク（以下、本実施例では「高浸透性インク」という）を用いる。
【００５１】
ここで、浸透速度について簡単に説明する。
【００５２】
処理液又はインク（以下、単に「液」ともいう）の浸透性を、例えば１ｍ2 当たりの液量Ｖで表すと、液滴を吐出してからの時間ｔにおける液浸透量Ｖ（単位はミリリットル／ｍ2 ＝μｍ）は、次に示すようなブリストウ式により表されることが知られている。
【００５３】
【数１】
Ｖ＝Ｖｒ＋Ｋａ（ｔ−ｔｗ）1/2
ただしＬｔ＞ｔｗ
液滴が記録紙表面に滴下した直後は、液滴は表面の凹凸部分（記録紙の表面の粗さの部分）において吸収されるのが殆どで、記録紙内部へは殆ど浸透していない。その間の時間がｔｗ（ウェットタイム）、その間の凹凸部への吸収量がＶｒである。液滴の滴下後の経過時間がｔｗを超えると、超えた時間（ｔ−ｔｗ）の２分の１乗に比例した分だけ浸透量Ｖが増加する。前述したＫａはこの増加分の比例係数であり、浸透速度に応じた値を示す。
【００５４】
図１０は実験により求めた液中のアセチレノールの含有割合に対する比例係数Ｋａの値を示す図である。
【００５５】
Ｋａ値は、ブリストウ法による液体の動的浸透性試験装置Ｓ（東洋精機製作所製）を用いて測定した。本実験では、本願人であるキヤノン株式会社のＰＢ用紙を記録紙として用いた。このＰＢ用紙は、電子写真方式を用いた複写機やＬＢＰと、インクジェット記録方式を用いたプリンタの双方に使用できる記録紙である。
【００５６】
また、キヤノン株式会社の電子写真用紙であるＰＰＣ用紙に対しても、同様の結果を得ることができた。
【００５７】
図１０に示す曲線はアセチレノール含有割合（横軸）の増加にしたがってＫａ値（横軸）が増加する曲線となっており、比例係数Ｋａはアセチレノールの含有割合によって決まる。このため、インクの浸透速度は実質的にアセチレノールの含有割合によって決まることになる。なお、曲線と交わる縦軸に平行な線分は、測定結果のばらつきの範囲を示している。
【００５８】
図１１はインクの浸透量と経過時間との関係を示す特性図であり、６４ｇ／ｍ2 、厚さ約８０μｍ、空隙率約的５０％の上記記録紙（ＰＢ用紙）を用いて行った実験結果を示すものである。
【００５９】
図１１（ａ）において、横軸は経過時間ｔの２分の１乗（ｍｓｅｃ1/2 ）であり、図１１（ｂ）において、横軸は経過時間ｔ（ｍｓｅｃ）である。また、両図において縦軸は浸透量Ｖ（μｍ）であり、アセチレノール含有割合が０％，０．３５％，１％の場合の曲線をそれぞれ示している。
【００６０】
両図から明らかなように、アセチレノールの含有割合が多いほど、経過時間に対するインクの浸透量が多く、浸透性が高いといえる。図１１に示すグラフには、ウェットタイムｔｗはアセチレノールの含有量が多いほど短くなり、また、ｔｗに達しない時間においてもアセチレノールの含有割合が多いほど浸透性が高いという傾向が表われている。
【００６１】
また、アセチレノールが混合されていない（含有割合が０％）液の場合は浸透性が低く、後に規定する上乗せ系インクとしての性質を持つ。また、アセチレノールが１％の含有割合で混合されている場合は短時間で記録紙１０３内部に浸透する性質を持ち、後に規定する高浸透性インクとしての性質を持つ。そして、アセチレノールが０．３５％の含有割合で混合されているインクは、両者の中間の半浸透性インクとしての性質を持つ。
【００６２】
上述した「上乗せ系インク」および「高浸透性インク」と、これらの中間に位置する「半浸透性インク」それぞれの特性を表１に示す。
【００６３】
【表１】
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【００６４】
上記の表１は、「上乗せ系インク」、「半浸透性インク」、「高浸透性インク」のそれぞれについて、Ｋａ値、アセチレノール含有量（％）、表面張力（ｄｙｎｅ／ｃｍ）を示している。プリント媒体である記録紙に対する各インクの浸透性は、Ｋａ値が大きいものほど高くなる。つまり、表面張力が小さいものほど高くなる。
【００６５】
表１におけるＫａ値は、前述のブリストウ法による液体の動的浸透性試験装置Ｓ（東洋精機製作所製）を用いて測定したものである。実験には、本出願人であるキヤノン株式会社のＰＢ用紙を記録紙として用いた。また、同キヤノン株式会社のＰＰＣ用紙に対しても、同様の結果を得ることができた。
【００６６】
ここで、界面活性剤をある液体に含有させる場合の条件として、その液体における界面活性剤の臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）があることが知られている。この臨界ミセル濃度とは、界面活性剤の溶液の濃度が上昇して行き急激に数十分子が会合してミセルを形成するようになるときの濃度である。上述した液に浸透性調製のため含有されるアセチレノールは界面活性剤の一種であり、このアセチレノールにおいても同様に液体に応じて臨界ミセル濃度が存在する。
【００６７】
アセチレノールの含有割合を調製した場合の表面張力との関係として、ミセルを形成するようになると表面張力が低下しなくなる関係を有しており、このことから、水に対するアセチレノールの臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）は約０．７％であることが確認されている。
【００６８】
同図が示す臨界ミセル濃度と上記表１を対応させると、例えば表１に規定される「高浸透性インク」は、水におけるアセチレノールの臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）よりも多い割合でアセチレノールを含有するインクであることがわかる。
【００６９】
本実施例で使用する処理液および各インクの組成は次の通りである。なお、各成分の割合は重量部で示したものである。
【００７０】
［処理液］
グリセリン                                              ７部
ジエチレングリコール                                    ５部
アセチレノール  ＥＨ                                    ２部
（川研ファインケミカル製）
ポリアリルアミン                                        ４部
酢酸                                                    ４部
塩化ベンザルコニウム                                ０．５部
水                                                      残部
［イエロー（Ｙ）インク］
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６                          ３部
グリセリン                                              ５部
ジエチレングリコール                                    ５部
アセチレノール  ＥＨ                                    １部
（川研ファインケミカル製）
水                                                      残部
［マゼンタ（Ｍ）インク］
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９                            ３部
グリセリン                                              ５部
ジエチレングリコール                                    ５部
アセチレノール  ＥＨ                                    １部
（川研ファインケミカル製）
水                                                      残部
［シアン（Ｃ）インク］
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９                          ３部
グリセリン                                              ５部
ジエチレングリコール                                    ５部
アセチレノール  ＥＨ                                    １部
（川研ファインケミカル製）
水                                                      残部
［ブラック（Ｂｋ）インク］
顔料分散液                                            ２５部
フードブラック２                                        ２部
グリセリン                                                ６部
トリエチレングリコール                                  ５部
アセチレノール  ＥＨ                                ０．２部
（川研ファインケミカル製）
水                                                      残部
上記顔料分散液は次のものである。
【００７１】
［顔料分散液］
水５．３ｇに濃塩酸５ｇを溶かした溶液に、５℃においてアントラニル酸１．５８ｇを加えた。この溶液を、アイスバスで撹拌することにより常に１０℃以下に保ち、５℃の水８．７ｇに亜硝酸ナトリウム１．７８ｇを加えた溶液を加えた。さらに、１５分撹拌した後、表面積が３２０ｍ2 ／ｇでＤＢＰ吸油量が１２０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック２０ｇを混合した状態のまま加えた。その後、さらに１５分撹拌した。得られたスラリーを東洋濾紙Ｎｏ．２（アドバンティス社製）で濾過し、顔料粒子を充分に水洗し、１１０℃のオープンで乾燥させた後、この顔料に水をたして顔料濃度１０重量％の顔料水溶液を作製した。以上の方法により、下記式で表したように、表面に、フェニル基を介して親水性基が結合したアニオン性に帯電した自己分散型カーボンブラックが分散した顔料分散液を得た。
【００７２】
【化１】
0003667160.tif 000003
【００７３】
以上の各組成からも明らかなように、アセチレノールの含有量により、ブラックインクは上乗せ系インクに、処理液およびＣ，Ｍ，Ｙの各インクは高浸透性インクにそれぞれ設定されている。
【００７４】
また、ブラックインクについては、前述の実施形態で説明した、いわゆる分散剤無し顔料を用いる。このインクでは、アニオン性のカーボンブラック分散体として、少なくとも一種の親水性基がカーボンブラックの表面に直接もしくは他の原子団を介して結合している自己分散型のカーボンブラック分散体が好適に使用される。また、この自己分散型カーボンブラックとしては、イオン性を有するものが好ましく、アニオン性に帯電したものが好適である。
【００７５】
アニオン性に帯電したカーボンブラックの場合、表面に結合されている親水性基が、例えば、−ＣＯＯＭ，−ＳＯ3 Ｍ，−ＰＯ3 ＨＭ，−ＰＯ3 Ｍ2 ，−ＳＯ2 ＮＨ2 ，−ＳＯ2 ＮＨＣＯＲ等（ただし、式中のＭは水素原子、アルカリ金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを表わし、Ｒは炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基または置換基を有してもよいナフチル基を表わす。）である場合が挙げられる。本実施例においては、これらの中で、特に、−ＣＯＯＭ，−ＳＯ3 Ｍがカーボンブラック表面に結合してアニオン性に帯電しているものを用いることが好ましい。
【００７６】
また、上記親水性基中の「Ｍ」は、アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられ、有機アンモニウムとしては、モノないしトリメチルアンモニウム、モノないしトリエチルアンモニウム、モノないしトリメタノールアンモニウムが挙げられる。アニオン性に帯電したカーボンブラックを得る方法としては、カーボンブラック表面に−ＣＯＯＮａを導入する方法として、例えば、カーボンブラックを次亜酸素酸ソーダで酸化処理する方法が挙げられるが、勿論、本発明はこれらに限定されるわけではない。
【００７７】
本実施例においては、親水性基が他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合したものを用いることが好ましい。他の原子団としては、例えば、炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基または置換基を有してもよいナフチル基が挙げられる。他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合した親水性基の具体例としては、上記に挙げたものの他、例えば、−Ｃ面Ｈ4 ＣＯＯＭ，−ＰｈＳＯ3 Ｍ，−ＰｈＣＯＯＭ等（ただし、Ｐｈはフェニル面を表わす）が挙げられるが、勿論、本発明はこれらに限定されない。
【００７８】
この分散剤無し顔料のカーボンブラックは、それ自体、従来のカーボンブラックに比べ水分散性に優れるため顔料分散樹脂や界面活性剤などを添加しなくてもよく、このため、従来の顔料と比較して、固着性が良い、濡れ性が良い、等の利点を有し、プリントヘッドに用いる場合の信頼性に優れている。
【００７９】
本実施例では、各プリントヘッドのインク吐出口は６００ｄｐｉの密度で配列され、また、記録紙の搬送方向において６００ｄｐｉのドット密度でプリントを行う。これにより、本実施例でプリントされる画像等のドット密度はロー方向およびカラム方向のいずれも６００ｄｐｉとなる。また、各ヘッドの吐出周波数は４ｋＨｚであり、従って、記録紙の搬送速度は約１７０ｍｍ／ｓｅｃとなる。さらに、Ｂｋインクのヘッド１０１Ｂｋと処理液のヘッド１０１Ｓとの間の距離Ｄ（図９参照）は、４０ｍｍであり、従って、Ｂｋインクが吐出されてから、処理液が吐出されるまでの時間は約０．２４ｓｅｃとなる。
【００８０】
なお、本実施例で用いる自己分散型顔料は、その８０％が粒径が０．０５μｍ〜０．３μｍの範囲に分布していることが好ましく、さらに好ましくは、０．１μｍ〜０．２５μｍの範囲にあるものである。
【００８１】
図１２は本発明の他の実施例に係るシリアルタイプのプリント装置５の構成を示す概略斜視図である。すなわち、Ｂｋインクをプリント媒体に付与した後、処理液を吐出して反応させるプリント装置は、上述のフルラインタイプのものに限らず、シリアルタイプの装置にも適用できることは明らかである。なお、図９に示した要素と同様の要素には同一の符号を付しその説明の詳細は省略する。
【００８２】
プリント媒体である記録紙１０３は、給紙部１０５から挿入されプリント部１２６を経て排紙される。本実施例では、一般に広く用いられる安価な普通紙を記録紙１０３として用いている。プリント部１２６において、キャリッジ１０７は、プリントヘッド１０１Ｓ，１０１Ｂｋ，１０１Ｃ，１０１Ｍおよび１０１Ｙを搭載し、不図示のモータの駆動力によってガイドレール１０９に沿って往復移動可能に構成されている。プリントヘッド１０１Ｓは、前述の実施形態で説明した処理液を吐出することができるものである。また、ブラックヘッド１０１Ｂｋ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｙはそれぞれブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクをそれぞれ吐出するものであり、ブラックインクに後に処理液が吐出された後この順次で記録紙１０３にインクを吐出するように駆動される。
【００８３】
各ヘッドにはそれぞれ対応するインクタンク１０８Ｂｋ，１０８Ｓ，１０８Ｃ，１０８Ｍ，１０８Ｙから処理液又はインクが供給され、インク吐出時には各ヘッドの吐出口毎に設けられている電気熱変換体（ヒータ）に駆動信号が供給され、これにより、インク又は処理液に熱エネルギを作用させて気泡を発生させ、この発泡時の圧力を利用してインク又は処理液の吐出が行われる。各ヘッドには、それぞれ３６０ｄｐｉの密度で６４個の吐出口が設けられ、これらは、記録紙１０３の搬送方向Ｙとほぼ同方向、つまり、各ヘッドによる走査方向とほぼ垂直方向に配列されている。そして、各吐出口毎の吐出量は上述した各実施例のいずれかのものを実現できるものである。
【００８４】
以上の構成において、各ヘッド間距離は１インチであり、従って、ヘッド１０１Ｂｋと１０１Ｓとの距離は１インチとなり、また、走査方向のプリント密度が７２０ｄｐｉ、各ヘッドの吐出周波数は７．２ｋＨｚであることから、ヘッド１０１ＢｋのＢｋインクが吐出されてから、ヘッド１０１Ｓの処理液が吐出されるまでの時間は０．０５ｓｅｃとなる。
【００８５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ブラックインクとカラーインクによる画像領域が混在する画像を処理液を併用してプリントする場合に、ブラック領域に付与される処理液とカラー領域に付与される処理液は、プリント媒体上で相互に接触しないように、インク及び処理液の付与が制御されるので、上記の接触によってブラックインクと処理液との反応物等がカラーインクの領域へ流れ出すことを防止できる。これにより、ブラックインクとカラーインクの各領域の境界に生じる滲みを低減することができる。
【００８６】
この結果、高濃度でフェザリングの少ない黒文字等を高い定着性でプリントできるとともに、特に黒文字等のブラック画像とカラー画像との境界における滲みの少ない画像をプリントすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブラックとカラーの領域が混在する画像の一例を模式的に示す図である。
【図２】（ａ) ，（ｂ) および（ｃ) は、従来例においてブラック画像とカラー画像との境界に生ずる滲みについて説明する図である。
【図３】（ａ) ，（ｂ) および（ｃ) は、本発明の一実施形態に関して、特に上記境界における滲みが低減される様子を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係わるプリント方法を説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係わるプリント方法を説明する図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係わるプリント方法を説明する図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係わるプリント方法を説明する図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係わるプリント方法を説明する図である。
【図９】本発明の一実施例に係るプリンタの概略構成を示す側面図である。
【図１０】上記実施例におけるアセチレノール含有割合と浸透性に関するＫａ値との関係を示す線図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、浸透性に係るアセチレノール含有割合をパラメータとして示す、着弾後経過時間と浸透量との関係を示す線図である。
【図１２】本発明の他の実施例に係るシリアルプリンタの斜視図である。
【符号の説明】
１０１Ｂｋ，１０１Ｓ，１０１Ｃ，１０１Ｃ１，１０１Ｃ２，１０１Ｍ，１０１Ｍ１，１０１Ｍ２，１０１Ｙ，１０１Ｙ１，１０１Ｙ２  プリントヘッド（吐出部）
１０３，Ｐ  用紙、記録紙（プリント媒体）
１０７  キャリッジ
１０８Ｂｋ，１０８Ｓ，１０８Ｃ，１０８Ｍ，１０８Ｙ  インクタンク（処理液タンク）
【図１】
0003667160.tif 000004
【図２】
0003667160.tif 000005
【図３】
0003667160.tif 000006
【図４】
0003667160.tif 000007
【図５】
0003667160.tif 000008
【図６】
0003667160.tif 000009
【図７】
0003667160.tif 000010
【図８】
0003667160.tif 000011
【図９】
0003667160.tif 000012
【図１０】
0003667160.tif 000013
【図１１】
0003667160.tif 000014
【図１２】
0003667160.tif 000015