(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料を含有したインクを用いてプリント媒体に画像を形成するプリント方法において、
前記顔料を含有したインクを前記プリント媒体に付与する工程と、
前記プリント媒体に付与されたインクに対して、前記顔料を凝集させる成分と界面活性剤とを含む処理液を付与する工程とを有し、
前記処理液中の界面活性剤の濃度は、当該界面活性剤の水に対する臨界ミセル濃度以上であり、
前記付与工程では、単位面積当りの処理液の付与量が前記単位面積当りのインクの付与量よりも少なくなるように、前記処理液と前記インクを付与することを特徴とするプリント方法。
【請求項２】
顔料を含有し、且つブリストウ法で規定されるＫａ（ml・m‐2・msec‐1/2）がＫａ＜１．０であるインクをプリント媒体に付与する工程と、
前記プリント媒体に付与されたインクに対して、前記顔料を凝集させる成分を含有し、且つ前記Ｋａ（ml・m‐2・msec‐1/2）がＫａ≧５．０である処理液を付与する工程とを有し、
前記付与工程では、単位面積当りの処理液の付与量が前記単位面積当りのインクの付与量よりも少なくなるように、前記処理液と前記インクを付与することを特徴とするプリント方法。
【請求項３】
前記処理液は、前記顔料を凝集させる成分として、前記顔料の極性と異なる極性を有する高分子を含有することを特徴とする請求項１または２に記載のプリント方法。
【請求項４】
前記高分子は、ポリアリルアミンあるいは塩化ベンザルコニウムの少なくとも一方であることを特徴とする請求項３に記載のプリント方法。
【請求項５】
前記顔料は自己分散型顔料であることを特徴とする請求項１または２に記載のプリント方法。
【請求項６】
前記インクは、前記顔料と染料を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプリント方法。
【請求項７】
前記顔料はアニオン性顔料であり、前記染料はアニオン性染料であり、
前記処理液はカチオン性の成分を含むことを特徴とする請求項６に記載のプリント方法。
【請求項８】
前記単位面積あたりの処理液の付与量は、前記単位面積あたりのインクの付与量の５０％以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のプリント方法。
【請求項９】
前記インクを付与するためのインク付与データを生成する工程と、
前記処理液を付与するための処理液付与データを生成する工程とを更に備え、
前記処理液付与データは、前記インク付与データを予め定められた割合で間引くことで生成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のプリント方法。
【請求項１０】
前記間引く割合が異なる複数のプリントモードが実行可能であることを特徴とする請求項９に記載のプリント方法。
【請求項１１】
顔料を含有したインクを用いてプリント媒体に画像を形成するプリント装置において、
顔料を含有したインクをプリント媒体に付与する第１付与手段と、
前記プリント媒体に付与されたインクに対して、前記顔料を凝集させる成分と界面活性剤とを含む処理液を付与する第２付与手段とを有し、
前記処理液中の界面活性剤の濃度は、当該界面活性剤の水に対する臨界ミセル濃度以上であり、
単位面積当りの処理液の付与量が前記単位面積当りのインクの付与量よりも少なくなるように、前記処理液と前記インクは付与されることを特徴とするプリント装置。
【請求項１２】
顔料を含有し、且つブリストウ法で規定されるＫａ（ml・m‐2・msec‐1/2）がＫａ＜１．０であるインクをプリント媒体に付与する手段と、
前記プリント媒体に付与されたインクに対して、前記顔料を凝集させる成分を含有し、且つ前記Ｋａ（ml・m‐2・msec‐1/2）がＫａ≧５．０である処理液を付与する手段とを有し、
単位面積当りの処理液の付与量が前記単位面積当りのインクの付与量よりも少なくなるように、前記処理液と前記インクは付与されることを特徴とするプリント装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクプリント方法およびインクプリント装置に関し、詳しくは、インク中の顔料を不溶化又は固化促進を行う処理液を用いてプリントを行うインクプリント方法およびインクプリント装置に関するものである。本発明のインクプリント方法およびインクプリント装置は、プリンタ，複写機，ファクシミリ等、紙などの記録媒体に対して文字，画像等をプリントする機器に適用でき、また、これら機器においてプリント機構として用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクプリントにおいて、高い光学反射濃度（以下、単に「ＯＤ」ともいう）のプリントを行うことは従来からの重要な技術課題である。同じプリント技術の分野において電子写真方式によるプリントは比較的高いＯＤを実現でき、インクプリントにおいても、このような電子写真方式並みの高いＯＤのプリントが望まれている。
【０００３】
一方、本出願人は、プリント物の耐水性の観点から、染料や顔料など、インク中の色材を固化促進する液体（以下、「処理液」という）をインクとともに用いることを提案している。特開平１０−２２６０５５号公報には、インクの顔料又は染料の色材に対して固化促進剤として多面金属イオンを含む処理液や高分子ポリマーを含む処理液を用いる場合に、往復印字の往印字に対して復印字の画像のどやドット径が異なるために復印字において処理液の割合を往印字に対して少なくして媒体上の往復印字の画像を均一化する技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来から知られている顔料を含むインクが形成する画像に着目し、このインクによって形成される画像を分析し、上記処理液との反応に着いて解析したところ、顔料と処理液とが反応する程凝集固化が進むためにかえってドット径が小さくなることが判明した。つまり、凝集速度の向上と画像濃度の向上とは相反する技術目的となってしまう傾向が見られたのである。
【０００５】
本発明者等は、このような顔料を含むインクを用いた際に、所望の画像濃度や所望のドット形状あるいは、ドットのしめる面積当の画質条件の少なくとも１つを適正に制御できる技術が必要であるという技術観点に至った。
【０００６】
そこで本発明者等は、鋭意研究を行ったところ、処理液をプリント媒体に付与した後にインク滴を付与する工程では得られなかった新たな技術の必要性を見出したのである。それは、顔料に対して処理液を付与するという前提において、顔料の反応による凝集を生じせしめながらも顔料を拡散するという相反する現象を生じせしめ、結果的に定着性、画質に優れた画像を形成できるという技術である。
【０００７】
本発明は、このような背景課題を達成するためのもので、主たる目的とするとことは、顔料を含むインクに対して所望濃度の画質濃度を得ることができる新規なインクプリント方法およびインクプリント装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、顔料インクに対して与える処理液を１対１対応された場合よりも高濃度又は／及び低濃度あるいは濃度たち等の画像あるいは所望の階調画像を顔料インクによって形成し、その画質を高連定着下で実現できる新規なインクプリント方法及びインクプリント装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するもので、その主たる特徴は、顔料に対する固化促進用の処理液として「高浸透性」（例えば、後述する定義の水準）の液的を用い、単位面積当りの付与量を淡量を含むインクと比較して、この処理液を小とするインクプリント方法およびインクプリント装置である。
【００１０】
本発明は、顔料を含有したインクを用いてプリント媒体に画像を形成するプリント方法において、前記顔料を含有したインクを前記プリント媒体に付与する工程と、前記プリント媒体に付与されたインクに対して、前記顔料を凝集させる成分と界面活性剤とを含む処理液を付与する工程とを有し、前記処理液中の界面活性剤の濃度は、当該界面活性剤の水に対する臨界ミセル濃度以上であり、前記付与工程では、単位面積当りの処理液の付与量が前記単位面積当りのインクの付与量よりも少なくなるように、前記処理液と前記インクを付与することを特徴とする。
【００１１】
また、顔料を含有し、且つブリストウ法で規定されるＫａ（ml・m‐2・msec‐1/2）がＫａ＜１．０であるインクをプリント媒体に付与する工程と、前記プリント媒体に付与されたインクに対して、前記顔料を凝集させる成分を含有し、且つ前記Ｋａ（ml・m‐2・msec‐1/2）がＫａ≧５．０である処理液を付与する工程とを有し、前記付与工程では、単位面積当りの処理液の付与量が前記単位面積当りのインクの付与量よりも少なくなるように、前記処理液と前記インクを付与することを特徴とする。
【００１４】
さらに、顔料を含有したインクを用いてプリント媒体に画像を形成するプリント装置において、顔料を含有したインクをプリント媒体に付与する第１付与手段と、前記プリント媒体に付与されたインクに対して、前記顔料を凝集させる成分と界面活性剤とを含む処理液を付与する第２付与手段とを有し、前記処理液中の界面活性剤の濃度は、当該界面活性剤の水に対する臨界ミセル濃度以上であり、単位面積当りの処理液の付与量が前記単位面積当りのインクの付与量よりも少なくなるように、前記処理液と前記インクは付与されることを特徴とする。
【００１５】
さらに、顔料を含有し、且つブリストウ法で規定されるＫａ（ml・m‐2・msec‐1/2）がＫａ＜１．０であるインクをプリント媒体に付与する手段と、前記プリント媒体に付与されたインクに対して、前記顔料を凝集させる成分を含有し、且つ前記Ｋａ（ml・m‐2・msec‐1/2）がＫａ≧５．０である処理液を付与する手段とを有し、単位面積当りの処理液の付与量が前記単位面積当りのインクの付与量よりも少なくなるように、前記処理液と前記インクは付与されることを特徴とする。
【００１６】
以上の構成によれば、処理液は顔料を含むインクに対して制限された割合で付与されることにより、処理液の相対量が少ないため、インクと処理液が反応した物がプリント媒体の厚み方向に深く浸透する量は比較的少なく、プリント媒体表面に沿って広がる量の方が多くなる。その結果、反応物は、プリント媒体の比較的浅い部分にその多くが残って定着するため、ＯＤの調整が可能となり、その割合を５０％以下にすることで高濃度画像を得ることも、逆に低濃度画像、あるいは、濃淡多値画像をも得ることができる。
【００１７】
本発明で用いる「高分子の不溶化剤」は、分子量３００以上が大半を占めるもので良く、好ましくは、平均分子量が５００以上が良い。
【００１８】
本発明で用いる処理液の「間引き」とは、印字された顔料インクの単位面積当りのインク量に対して、処理液のインク量が少ない状態で結果的に供給されるもの全てが含まれ、データ処理によって間引くものや吐出量制御によって間引くものあるいは、予め定められた吐出量によって与えられるもの等が含まれる。
【００１９】
本発明で用いる「不溶化」は、完全不溶化は無論のこと、不溶化剤によって固化促進するものやわずかに溶けても大半（８０％以上や９０％以上）が完全不溶化する実質的な不溶化のすべてを含むものである。
【００２０】
【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。
【００２１】
（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態は、インクによるプリントのデューティーよりも低いデューティーで処理液の付与を行うものである。すわなち、インクが付与される画素に対して間引いて処理液を付与する。さらに詳細には、処理液について単に間引きを行うのではなく、間引きにより処理液の不溶化および浸透（定着）を有効に作用させて、結果として、高ＯＤのプリントを可能としつつ前述の定着性等の問題をも解消するものである。
【００２２】
本実施形態に係るプリントシステムは、以下に示す種々の実験の結果およびこれら実験に対する推定的な考察に基づいてなされたものであり、それらの実験の条件は次の通りである。
【００２３】
インクジェットプリンタにおいて、ブラック（Ｂｋ）インクおよび処理液（Ｓ）を吐出するそれぞれのプリントヘッドを用い、Ｂｋインクの吐出量は１滴当り２０ｐｌまたは３０ｐｌであり、一方、処理液の吐出量は１滴当り２０ｐｌである。また、これら２つのプリントヘッドをプリント媒体との相対移動によって、まずＢｋインクが吐出され、次に処理液が吐出されてこれらインクと処理液とがプリント媒体上で重ねられる。また、相互の吐出時間差は０．２秒である。なお、以下に示す実験例以外で、この吐出時間差を０．１秒〜０．４秒の範囲に設定した実験を数例行なったが、以下の実験例の結果と顕著な差はみられなかった。
【００２４】
Ｂｋインクは、アセチレノールＥＨ（商品名；川研ファインケミカル：etylene oxide-2,4,7,9-tetrametyhl-5-decyne-4,7diol，以下、単に「アセチレノール」ともいう）が、０．１％〜０．２％含有されたものであり、色材として、顔料のみ（分散剤を必要とするものまたは分散剤を必要としない自己分散型のもの）、または顔料と染料とを混合したものを用いた。また、このＢｋインクの浸透性に係る値である後述のＫａ値は０．３〜０．５［ｍｌ・ｍ-2・ｍｓｅｃ1/2 ］の範囲の値とした。
【００２５】
一方、処理液は、全ての実験例において、アセチレノールＥＨを２．０％含有したものである。これにより、処理液は比較的浸透性が高いものとなっている。また、処理液中のカチオン性の不溶化剤としては、次の２種類の双方または一方を所定の割合で用いた。一つは、ポリアリルアミン（以下、単に「ＰＡＡ」という）について分子量１５００以下で、平均値が約１０００のものに、このＰＡＡと同量の酢酸を含有させたものである。二つ目は、塩化ベンザルコニウム（以下、単に「ＥＢＫ」という）である。なお、以下の説明で、処理液は特にことわりのない場合は、ＰＡＡを３．６重量％（酢酸も同量）、ＥＢＫを０．５重量％含有したものである。
【００２６】
実験例１
図１は、処理液の印字比率（印字デューティー）を変化させたときのＯＤの変化を、処理液中のＰＡＡおよびＥＢＫの含有率（重量％）をパラメータとして示す線図であり、６００ｄｐｉの画素密度に対し印字比率がそれぞれ１２．５％、２５％，５０％および１００％で処理液を付与したときのインクと処理液によって形成されたドットパターンのＯＤを測定した結果から得られたものである。本実験では、Ｂｋインクとして自己分散型顔料（以下、「分散剤無顔料」ともいう）のみを色材としたものを用い、その吐出量を約３０ｐｌとした。
【００２７】
図１から明らかなように、全体の傾向として、処理液の印字比率がある値までは、印字比率が低い程、ＯＤが高くなる傾向がある。これは、次のようなメカニズムによっていると推定される。図２はこのメカニズムを模式的に示す図であり、図２（ａ）から（ｆ）の順に過程が進行する。
【００２８】
まず、図２（ａ）に示すように、６００ｄｐｉの画素密度に対して１００％の印字比率でインクＩが吐出されることにより、同図（ｂ）に示すように、顔料を含んだこのインクＩによって所定のパターンが形成され、これに対して、間引かれた比較的浸透性の高い処理液Ｓが吐出される。この処理液Ｓは、同図（ｃ），（ｄ）に示すように、まだ完全にはプリント媒体に浸透していないインクの表面に接触すると、瞬時にプリント媒体表面に沿って水平方向（同図中矢印で示す方向）に浸透，拡散（流動）する。このとき、インクと処理液が反応した液も若干ながら流動する。
【００２９】
この際に、処理液の印字比率が低いと、すなわち、処理液が多く間引かれていると、インクに対する量は十分に少ない量となるため、プリント媒体の厚み方向に浸透する分の処理液の量はそれ程多くない。この結果、同図（ｅ）に示すように、インクに対し均一に分布した処理液は、インクの表面部分から均一に反応を開始し、インク表層の顔料が処理液と反応して凝集，不溶化する。そして、この凝集，不溶化の際に、処理液中の不溶化剤としてインクの顔料が有する極性と異なる極性の高分子（本実験例ではＰＡＡ）が含まれていると、凝集物の薄膜が形成される。このように、インクと処理液との反応は主にインクの表層部分から始まるとともに、図２（ｆ）に示すように、一方でインクと処理液とは反応しつつ徐々に浸透して行く。
【００３０】
以上の過程において、処理液が間引かれその量が相対的に少なく、より深く浸透する処理液の量が少なくなるため、顔料と処理液による不溶化物もしくは凝集物はプリント媒体の表面から浅い部分にその多くが残り定着する。この結果、所定の値までは、その印字比率が小さい程（間引き率が大きい程）、ＯＤが増加する傾向となる。また、反応物の多くがプリント媒体の浅い部分に残る結果、裏抜け性も良好となり、さらには高浸透の処理液を用いることで定着性も向上する。
【００３１】
以上の通り、一般的傾向として、処理液中にＰＡＡを含有している場合（図１において「□」および「○」で示されるケース）、処理液の印字比率が小さい程、ＯＤが高くなるが、ＰＡＡの量が少ない程、この傾向は小さくなる（図１において「○」で示されるケース）。また、ＰＡＡを含まず、不溶化剤がＥＢＫのみの場合は（図１において「●」で示されるケース）、印字比率によらずＯＤはほぼ一定となる。
【００３２】
なお、上記図２（ｃ），（ｄ）に示した、処理液がインクに着弾した際の水平方向への流動では、インクおよびインク処理液との反応液もわずかながら同方向に流れるため、インクによるドットがプリント媒体表面において占める割合である、エリアファクター（以下、単に「ＡＦ」ともいう）が１００％未満でも、そのインクドット間の細かい隙間は、上記インク等の流動によって、埋めることもできる。
【００３３】
さらに、インクドットが間引かれて形成される場合でも、個々のドットが孤立せずに連結されていれば、その連結部を介して、上述した図２（ｃ），（ｄ）に示した処理液の流動が可能となるから、インクに対する処理液の均一な分布も達成される。
【００３４】
実験例２
図３は、実験例２に係る処理液印字比率とＯＤとの関係を示す図であり、図１と同様の図である。本実験例は、Ｂｋインクの色材として、スチレン／アクリル共重合体系の分散剤で分散される顔料を用いる点が実験例１と異なり、他の条件は同じである。
【００３５】
本実験例に係る図３に示す結果と、実験例１に係る図１を比較からも明らかなように、分散剤無顔料を用いる実験例１に比べて、処理液の印字比率の減少に対するＯＤの増加の割合は小さい。
【００３６】
これは、処理液中の高分子（ＰＡＡ）とインク中の高分子（分散剤）との絡み合い効果により、反応強度が非常に強いため、インクと処理液の反応液自体の水平方向への流れが少なく、かつ強力な反応物の皮膜が形成されるため、処理液のプリント媒体厚さ方向への浸透が遅くなるためと推定される。これは、本実験例の定着時間が、分散剤無顔料を用いる実験例１の場合と比べて、２倍以上長くなっていることからも推察できることである。
【００３７】
実験例３
本実験では、色材中の顔料の比率（具体的には、顔料と染料を合せた量に対する顔料の割合）およびインクの吐出量を変化させたときの、処理液の印字比率とＯＤとの関係を調べた。図４は顔料比率が１００％（色材として顔料のみを用いた場合）、図５は顔料比率が９０％、図６は顔料比率が５０％の場合のそれぞれ実験結果を示している。なお、顔料としては、実験例１と同様、分散剤無顔料を用いた。
【００３８】
これらの図から明らかなように、全体の傾向として、図１にて考察したのと同様、処理液の印字比率が所定の値までは、その値が小さくなる程、ＯＤが高くなる傾向は、実験例１および２と同様である。
【００３９】
図７は、以上説明した実験例１および３の結果を、顔料比率とＯＤとの関係について、処理液の印字比率をパラメータとして示す線図である。なお、同図に示す結果は、Ｂｋインクの吐出量が３０ｐｌの場合を示している。
【００４０】
この図からも明らかなように、顔料比率が１０％以上であれば、処理液を付与しない場合（図中、破線で示す特性）に比べ、ＯＤが高くなる。
【００４１】
また、処理液の印字比率が小さくなる程ＯＤが高くなる点は、前述の通りである。
【００４２】
図８は本実施形態の上述した実験例１および３と同じプリントシステムによる裏抜けＯＤ、すなわち上記実験例のプリント結果についてプリント媒体の裏側からＯＤを測定した結果を、顔料比率に応じて、複数の処理液印字比率毎に示す図である。この図からも明らかなように、処理液の印字比率が１００％あるいは５０％の場合には、顔料比率が１００％の場合比較的高い裏抜けＯＤとなる。但し、処理液の印字比率が２５％や１２．５％では、顔料比率にかかわらず、裏抜けＯＤは変化せず、しかも小さな値となる。
【００４３】
以上説明した、本実施形態の実験例１〜３の結果およびその考察からすれば、本実施形態の好ましいプリントシステムは、プリント媒体にまずインクが付与され、その後にこのインクに対して所定の印字比率で、比較的高浸透性で高分子不溶化剤を含有した処理液を付与するものである。そして、この所定の印字比率としては、処理液について比較的大きな間引きとなる、例えば上述の１２．５％のような最大ＯＤを得る印字比率とすることができる。この印字比率であれば、図８に示したように、裏抜けＯＤは低く抑えることができるからである。換言すれば、このように印字比率が低い値であれば、図８からも明らかなように、顔料比率によらず裏抜けＯＤは低い値となるため、例えばプリントシステムの目的に応じた顔料比率を選択することができる。
【００４４】
（第２実施形態）
本実施形態では、上述した基本的なプリントシステムにおいて、定着時間を考慮したプリントモードの切替制御を行う。より具体的には、１画素当りのインク吐出量とその定着時間に応じてプリント速度を切替えるものである。
【００４５】
図９は、６００ｄｐｉ１画素当りのＢｋインクの吐出量をそれぞれ１８ｐｌおよび３６ｐｌとしたときの、処理液の印字比率と定着時間との関係を示す図であり、また、図１０は、同様に２種類のＢｋインク吐出量について、処理液印字比率とＯＤとの関係を示す図である。
【００４６】
本実施形態では、上述の実施形態１を得る過程の実験例およびその考察結果から、処理液の印字比率に応じて変化する。定着時間やＯＤの中から、所望のプリントモードに応じたものを選択することにより、プリントモードを設定する。本実施形態では、通常モード，高濃度／低速モードおよび高速／エコノミ−モードの３種類が設定される。
【００４７】
図９および図１０に示すように、通常モードは処理液の印字比率が５０％のものとして設定される。この場合、定着時間は約１．８秒となり、Ａ４サイズの紙に対して１分間に２４枚（２４ｐｐｍ）のプリントが可能となる。そして、そのプリント結果のＯＤは最大約１．５５となり、比較的高いＯＤを得ることができる。高濃度／低速モードは処理液の印字比率２５％として設定される。これにより、定着時間は約２．５秒（１６ｐｐｍ）と、通常のモードより遅くなるがＯＤは約１．６１が得られる。さらに、高速／エコノミーモードは、１画素当りのインク吐出量を上記２つのモードの半分とし、インク消費量を抑制するとともに、処理液の印字比率を２５％として比較的高いＯＤ（約１．４３）を得、かつ定着時間を速くして３２ｐｐｍの印字速度を可能とするものである。
【００４８】
なお、この定着時間は、印字後の紙表面での液滴による反射光、いわゆる「てかり」がなくなるまでの時間を測定したもので、複数枚の普通紙に対し連続的なプリントおよび排紙を行ない、排紙した紙の裏面がその前に排紙された紙のインクによって、汚れを生じないような排紙時間間隔として確認した。
【００４９】
また、Ｂｋインクは分散剤無顔料を色材として用い、その顔料比率は７０％である。
【００５０】
上述した、各モードの切替え制御は、例えばフルラインタイプのヘッドを用いたプリンタでは、プリント媒体を搬送する搬送速度を切替え、この搬送速度に応じてＢｋインクおよび処理液それぞれのプリントヘッドの駆動周波数を切替える。これにより、本実施形態では、Ｂｋインク，処理液ともに６００ｄｐｉの画素に対するインクおよび処理液の付与が可能となる。
【００５１】
各プリントモードの駆動条件等は、次の通りである。
【００５２】
通常モード
Ｂｋインク付与量：１画素に対して、１８ｐｌ／滴の滴を２発打ち込む。
【００５３】
処理液付与量：印字比率５０％であることから、２画素に対して１８ｐｌ／滴の滴を１発の割合で打ち込む。
【００５４】
それぞれのプリントヘッドの駆動周波数は６ｋＨｚ，搬送速度は１２７ｍｍ／ｓｅｃである。
【００５５】
高濃度／低速モード
Ｂｋインク付与量：通常モードと同じである。
【００５６】
処理液付与量：印字比率を２５％としたことから、１８ｐｌ／滴の滴を４画素に１発の割合で打ち込む。各ヘッドの駆動周波数は４ｋＨｚ，プリント媒体の搬送速度は８５ｍｍ／ｓｅｃである。
【００５７】
高速／エコノミーモード
Ｂｋインク付与量：１画素に、１８ｐｌ／滴の滴を１発打ち込む。
【００５８】
処理液付与量：印字比率が２５％であることから、１８ｐｌ／滴の滴を４画素に１発の割合で打ち込む。
【００５９】
各ヘッドの駆動周波数は４ｋＨｚ，搬送速度は１７０ｍｍ／ｓｅｃである。
【００６０】
以上のプリントモードのうち、高速／エコノミーモードは、プリント速度（搬送速度）は通常モードの約１．３倍となる。また、高速／エコノミーモードはヘッドの駆動周波数が小さくなるため、インクリフィルが十分に行われる等、吐出安定性が良好となる。また、このモードはＢｋインクおよび処理液の消費量は、それぞれ通常モードの１／２であるから、全体でもインク等の消費量は通常モードの１／２となるが、ＯＤは十分に高いＯＤである１．４３を得ることができる。
【００６１】
以上説明した各モードの駆動条件やＯＤなどを表１に示す。
【００６２】
【表１】
0003997019.tif 000002
【００６３】
上述の第１および第２実施形態のより具体的実施例について、以下に説明する。
【００６４】
図１１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。
【００６５】
このプリント装置１は、プリント媒体としての記録媒体の搬送方向（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制御されて動作する。
【００６６】
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、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。
【００６７】
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偏位はプラテン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１１３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。
【００６８】
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処理液を吐出する処理液用ヘッド１０１Ｓおよびブラック（Ｂｋ）のインクを吐出するヘッド１０１Ｂｋ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一定の間引き率で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。
【００６９】
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。
【００７０】
ここで、浸透速度について簡単に説明する。
【００７１】
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。
【００７２】
【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。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。以下、これを浸透係数ともいう。
【００７３】
図１２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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
図１２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。
【００７７】
図１３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。
【００７８】
図１３（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１３（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。
【００７９】
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１３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。
【００８０】
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。
【００８１】
上述した「上乗せ系」および「高浸透性」と、これらの中間に位置する「半浸透性」それぞれの特性もしくは定義を表２に示す。
【００８２】
【表２】
0003997019.tif 000003
【００８３】
上記の表２は、インクおよび処理液それぞれに適用される「上乗せ系」、「半浸透性」、「高浸透性」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液体の浸透性は、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。
【００８４】
表２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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
高浸透性処理液が透明でブリストウ法のＫａ値測定が判明しにくい場合は、高浸透性処理液にその反応基の極性と同極性の色材を０．１％〜０．３％程度入れて判断すれば良い。この色材の添加量は、処理液の抑制を変えることがないため、判定し易くなる。
【００８８】
同図が示す臨界ミセル濃度と前述の表２を対応させると、例えば表２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。
【００８９】
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。
【００９０】
［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                        ０．７〜２．０部
（川研ファインケミカル製）
ポリアリルアミン（分子量：１５００以下、平均約１０００）４部
酢酸                                                    ４部
塩化ベンザルコニウム                                ０．５部
トリエチレングリコールモノブチルエーテル                ３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
顔料比率５０％の場合
顔料比率１００％の場合は、１０重量％の顔料分散液が５０部、顔料比率０％（染料が１００％）のときはフードブラック２が４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                                ０．１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。
【００９１】
［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に亜硝酸アントリウム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３を得た。
【００９２】
【化１】
0003997019.tif 000004
【００９３】
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。
【００９４】
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ように、分散剤を用いていない、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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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、−Ｃ2 Ｈ4 ＣＯＯＭ，−ＰｈＳＯ3 Ｍ，−ＰｈＣＯＯＭ等（ただし、Ｐｈはフェニル基を表わす）が挙げられるが、勿論、本発明はこれらに限定されない。
【００９８】
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。
【００９９】
以上示した本実施例によるブラックインクを用いることにより、同極性を帯びたカーボン粒子とブラック染料が混合され、かつ分散している液体が、異極性の高分子を含んだ浸透性の処理液によって形成されたインク受容層に付着しドットが形成される。
【０１００】
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Ｄi （図１１参照）は、４０ｍｍであり、従って、処理液が吐出されてから、Ｂｋインクが吐出されるまでの時間は約０．２４ｓｅｃとなる。
【０１０１】
図１４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、処理液をプリント媒体に付与した後、Ｂｋインク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１１に示した要素と同様に要素には同一の符号を付してその説明の詳細は省略する。
【０１０２】
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一定の間引き率で処理液を吐出することができるものである。また、プリントヘッド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、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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
以上の構成において、各ヘッド間距離は１／２インチであり、従って、ヘッド１０１Ｓと１０１Ｂｋとの距離は１／２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１０１Ｓの処理液が吐出されてから、ヘッド１０１ＢｋのＢｋインクが吐出されるまでの時間は０．０５ｓｅｃとなる。
【０１０５】
（第３の実施形態）
上述した各実施形態は、基本的に、処理液のみを間引いて高いＯＤを得る場合に関するものであったが、さらに、インクの印字比率を低くしてインクジェットを間引いても所定の高いＯＤを得られる点について、以下に説明する。
【０１０６】
高印字濃度とともにインク消費を節約する本実施形態は、インクジェットプリンタのＢｋインクのプリントに対して適用される。
【０１０７】
図１５は、本実施形態に係るインクジェットプリンタを示す図である。プリント媒体が各ヘッド１０１Ｂｋ，１０１Ｓ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｙの下を搬送される際に、ヘッドからインクが吐出付与される。Ｂｋインクには、顔料を色材に含むインクを用いる。すなわち、色材として、顔料単独、または顔料と染料を混合して用いる。印字の際には、インク節約のため、Ｂｋドットを間引いて印字する。このとき、ドット間の隙間が多くなると、エリアファクターが低下し印字濃度が低下する。
【０１０８】
図１６は、千鳥状に１／２に間引いてＢｋインクドット印字したときの模式図である。直線で格子状に区切られている１単位が画素、円はＢｋインクによるドットである。通常、吐出液滴のヨレによるドットの着弾ずれやプリント媒体によるドット径の違いなどによる隙間ができることを補償し、印字濃度を高くするために吐出量を多めにしてドット径を大きめにしている。このため、正方形の画素に対して、それを全て埋める大きさの円形のドットを印字しようとすると、正方形の部分を、はみ出す部分があり、その結果、Ｂｋインクについて、１／２程度までの間引きであれば、エリアファクターの減少は緩やかである。エリアファクターが１００％近くの値に維持できれば、所定の印字濃度が保てることが多い。これに対し、エリアファクターが大幅に減少するところまで間引くと、大幅に印字濃度が低下する。吐出量や印字解像度、プリント媒体や温湿度などによるドット径の違いなどによって、どの程度のドット間引きまでが、エリアファクターの減少を緩やかなものとするかは異なってくる。本実施形態では、使用するプリント媒体や温，湿度などの環境条件など、多くの条件でエリアファクターを１００％近傍の値となる範囲で、間引き率を定める。
【０１０９】
通常、プリント媒体のにじみが大きい場合、インクがプリント媒体表面で広がりやすく、ドットが大きくなりやすい。このため、エリアファクターも大きくなるが、深さ方向にもインクが沈みやすい。その結果、印字濃度に大きく寄与する印字媒体表面から２０μｍに残るインク色材の量が少なくなりやすい。少ないインクで効率よく印字濃度を保つには、プリント媒体表面から２０μｍの深さにある色材の量を多くし、深さ方向に沈む色材量を減らす必要がある。
【０１１０】
普通紙の場合、色材を印字媒体表面近傍に多く残す方法は、いわゆる上乗せ系インクを使うのが一般的である。しかし、アニオンカチオン反応などによる、色材と反応する浸透性の低い処理液をさらに組み合わせて使う場合は、さらに効果が大きい。特に、顔料を色材に含む場合に効果が大きい。これは、色材の流動性が下がり、プリント媒体表面に色材が多く残るためである。しかしながら上乗せ系処理液を印字媒体に先打ちした後に上乗せ系Ｂｋインクと印字をすると、定着に時間がかかる。一方、浸透性の高い処理液をプリント媒体に先打ちした後に上乗せ系Ｂｋインクを印字をすると、定着時間は短いが、処理液をＢｋインクの半分未満に間引いた場合には印字濃度が逆に低下するため、インク節約の効果が得られ難い。
【０１１１】
上述の各実施形態のように、顔料を色材に含む上乗せ系Ｂｋインクを印字後に処理液を後がけすると、印字濃度が高まる。定着速度を速めることと、印字媒体に沈み込むＢｋインクの色材とを早く反応させる目的で浸透系の処理液を用い、処理液を間引いて後がけする。浸透系の処理液を間引くことで、処理液の横方向の拡散で処理液を間引いたことによる隙間を減らし、処理液がＢｋインクの色材と共にプリント媒体深さ方向に沈み込むのを抑制することができる。Ｂｋインクの印字後、インクがプリント媒体深く浸透してしまう前に、浸透性の高い処理液をＢｋインクと同等以下に間引いて上がけする。このため、Ｂｋインクの浸透性は比較的低いことが求められる。
【０１１２】
前述した浸透係数ＫａがＫａ≧５．０を満たす超浸透系の処理液を間引いて上がけすると高い印字濃度が実現するので、望ましい。処理液をＢｋインクに対して１／２ないし１／９程度ほぼ全てのインクが処理液と接することができる範囲で間引く。
【０１１３】
いわゆるヨレ等によるベタ部の不均一性、すなわち、ドット配置の不均一は、浸透性の低いＢｋインクと浸透性の高い処理液との割合の局所的な不均一をもたらす。ドット配置が不均一であると、局所的に浸透の速い部分と遅い部分ができ、定着速度やインク色材の分布が不均一になってしまう。間引き方としては、均一な間引きの方が均一にプリント媒体に浸透するので望ましい。さらに、不均一さを減らすには、インク液滴の着弾精度を上げることも重要である。他に、Ｂｋインクの浸透性を浸透係数ＫａをＫａ＜１．０の上乗せ系の範囲でやや高めるか、Ｂｋインクと処理液のプリント媒体への着弾時間差をＢｋインクの浸透深さが２０μｍ強程度に収まる範囲で長くすることで、ドットをにじませ、ドット間の隙間を減らすことも効果的である。
【０１１４】
所望のにじみ率を得るためには、界面活性剤などの浸透増強剤の添加量で、浸透性を適度に保つことで可能となる。間引き処理としては、パターンディザや誤差拡散などによる二値化や、ノズル単位、送り方向単位で間引く方法がある。図１７に示すように、１ノズル置きに印字すれば、間引き率は１／２になる。また、図１８に示すように、プリント媒体の送り方向に１ドット置きに印字しても、間引き率は１／２になる。駆動パルスを変調して、吐出量を変化させる方法でもよい。バブルジェット方式では、ダブルパルスのプレパルス変調をしたり、ダブルパルスからシングルパルスに切り替えるなどすることによって上記の吐出量を変化させることができる。ピエゾ方式では、吐出直前のメニスカス位置の変調やピエゾの駆動量の変調をすればよい。印字領域のエッジの部分では、処理液の分布が一様ではないと、局所的ににじみが生じ、エッジがシャープにならないことが起こる場合がある。このような場合は、エッジのみ間引きを行わず、印字領域内部のみ処理液の間引きを行うようにしてもよい。
【０１１５】
以上の系で、インク節約と高印字濃度を実現する例としては、Ｂｋの色材に一定割合以上のアニオンカーボンブラック顔料、残りの色材にアニオン染料を用いる。処理液には、カチオンポリマーとカチオン界面活性剤を含有させる。色材中に３割以上の自己分散型カーボンブラック顔料を含む顔料，染料混合Ｂｋインクを用い、その付与の後１００ｍｓｅｃ経過してからカチオンポリマーと少量のカチオン界面活性剤を含んだ超浸透系処理液をＢｋインクドットに対して１／２ないし１／８に間引いて付与した場合、処理液を用いない場合より高い印字濃度が得られる。
【０１１６】
本実施形態の他の例として、Ｂｋインクの間引き印字を利用し、上述の第２実施形態と同様通常の印字モードよりプリント速度の速い高速モードについて説明する。
【０１１７】
本実施形態では、間引き印字によって印字比率が低下することに着目し、高速印字モードを別途設けることを考える。通常モードでは、プリントヘッドの駆動周波数Ｆに対して、キャリッジまたはプリント媒体を画素単位の周波数Ｆで動作させる。これに対し、高速モードでは、キャリッジまたはプリント媒体を画素単位の周波数Ｆを越えて動作させる。たとえば、キャリッジまたはプリント媒体を画素単位の周波数２Ｆ、すなわち２倍で動作させた場合は、これに応じて印字比率は１／２となる。すなわち、ヘッドを通常モードと同じ駆動をすれば、図１８に示したように、プリント媒体の送り方向に１ドット置きにしか印字できない。これに対し、１ノズル交互に位相を半分ずらす駆動をすれば、千鳥状に印字することができる。また、ヘッドの駆動周波数は、ノズルへのインクのリフィルなどによって、電気的構成以外の点で上限が定まっていることがある。このような場合に駆動回路などを対応させ、奇数番か偶数番のいずれかのノズルのみで印字して、ノズルの半分だけで吐出すれば、２倍ないし２倍近くの周波数で駆動できることもある。その周波数でキャリッジまたはプリント媒体を駆動すれば、図１７に示したような、１ノズル置きの間引き印字が高速にできる。この間引き印字を上述の第３の実施形態のように実施すれば、インクを節約しながら高速モード印字が可能となる。処理液もＢｋインクの間引きも以下の間引き率であるから、ヘッドの駆動に支障はない。ただし、エッジのみ間引きを行わず、印字領域内部のみ処理液の間引きを行うことは比較的難しい。しかし、このヘッドの駆動回路を２倍の周波数で駆動できるようにしてさえおけば、文字のエッジ部などのごく一部であれば、間引かないでもインクが吐出でき、印字ができる可能性がある。
【０１１８】
以上説明した第３の実施形態およびその変形例のより具体的構成について簡単に説明する。
【０１１９】
図１５に示したようなヘッド配置で１パス印字をするフルマルチプリンターにおいて、インク節約と高印字濃度を実現する場合、フルマルチプリンタであることから、ヘッド１０１は印字幅と同等以上の幅でノズルを配列する。このヘッドを用いると、ノズル密度がそのままノズル方向の印字解像度とすることができる。本実施形態では、６００ｄｐｉのノズル密度の印字ヘッドとした。Ｂｋインクとしては、アニオン的分散型カーボン顔料とアニオン染料を色材として、１：１に混ぜたものを用いた。浸透性を低めに設定するため、溶剤を１０〜２０％、界面活性剤を少量にした。界面活性剤にアセチレノールを用いた場合は、０〜０．３程度にとどめる。吐出量は、２５〜３０ｐｌが好ましい。間引き方は、均一性という意味では、図１６に示したように千鳥状に間引いて１／２にする。Ｂｋ印字後、処理液を付与するまでの時間は、インク組成などにもよるが、０．１〜２秒程度である。処理液は、カチオンポリマーとカチオン界面活性剤を合わせて４％程度、浸透性を上げるため、アセチレノールなら０．７〜３％程度加えた。間引き方としては、耐水性を出すためにＢｋドットと接するよう図１９に示すように、１／９以上が好ましい。
【０１２０】
処理液の吐出量は１５〜２０ｐｌで、浸透性が高いほど、にじんでドットが大きくなるので、少なくてよい。誤差拡散のパラメータをそれぞれ変えて間引き処理をしたり、一方をパターン、一方を誤差拡散のようなランダムパターンにするなど、インクと処理液の間引き処理を変えるのが望ましい。また、図１７に示したようにノズル方向の間引きであっても良い。
【０１２１】
プリンタ構成の他の例として、ヘッド配置は、図１５に示したものを用い、例えば、ヘッドの駆動上限周波数２ｋＨｚとする。ここで、プリンタ媒体を４ｋＨｚで移動させる。ヘッドの各ノズルを偶数番号と奇数番号で半分位相をずらしながら、それぞれ２ｋＨｚで駆動する。偶数番号と奇数番号それぞれで、分散駆動を行ってもよい。全ノズルに対しては、２ｋＨｚ印字相当のインク吐出になるが、印字媒体上では４ｋＨｚの千鳥状印字となる。処理液、カラーとも最大で１／２の印字比率の千鳥印字のみが可能となる。処理液は、さらにデータ上で１／２ないし１／４に間引く。
【０１２２】
Ｙ，Ｍ，Ｃ等のカラーインクもＢｋインクと同じように、１／２間引きの千鳥状印字を行う。印字濃度が下がる可能性があるが、カラーの印字濃度が重視されない場合は、そのまま最大で１／２間引きの千鳥状印字とする。
【０１２３】
本発明のさらに他の実施例として、プリントすべき画像データが示す濃度値に応じて上述した処理液の付与量を変化させるものを次に説明する。
【０１２４】
例えば、プリンタにおけるプリント制御では、インクを吐出するヘッドに対しては、画像データをそのまま供給する。一方、処理液を吐出するヘッドに対しては、上記画像データに対し、その画像データが示す濃度値に応じた印字比率（すなわち間引き率）の間引き処理を行った後に供給する。
【０１２５】
これにより、プリント画像において明確な階調を表現しようとするときは、例えば画像データが示す濃度値がどの濃度段階にあるかに応じてプリント画像において所定の濃度変化が生ずるよう間引き率を定めることができる。また、プリントする画像において、全体として濃度を増したい場合や、逆に低くしたい場合においても、間引き率を画像データに応じた設定することにより上記濃度の変更が可能となる。
【０１２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、処理液はインクに対して間引かれて付与され、処理液の相対量が少ないため、インクと処理液が反応した物がプリント媒体の厚み方向に深く浸透する量は比較的少なく、プリント媒体表面に沿って広がる量の方が多くなる。その結果、反応物は、プリント媒体の比較的浅い部分にその多くが残って定着するため、ＯＤが高くなる。
【０１２７】
この結果、ＯＤが高く、また裏抜けＯＤの低いプリントを行うことができるとともに、処理液の浸透性をインクより高いものとすれば、定着性も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る処理液の印字比率とＯＤとの関係を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施形態に関して、インクと処理液の反応物の定着を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る処理液の印字比率とＯＤとの関係を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る処理液の印字比率とＯＤとの関係を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る処理液の印字比率とＯＤとの関係を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る処理液の印字比率とＯＤとの関係を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る顔料比率とＯＤとの関係を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る顔料比率と裏抜けＯＤとの関係を示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る処理液の印字比率と定着時間との関係を示す図である。
【図１０】上記他の実施形態に係る処理液の印字比率とＯＤとの関係を示す図である。
【図１１】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１２】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１３】（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１４】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。
【図１５】本発明のさらに他の実施形態に係るプリンタ概略構成を示す図である。
【図１６】上記さらなる他の実施形態におけるＢｋインクの間引き印字を説明する図である。
【図１７】上記さらなる実施形態における間引き印字例を説明する図である。
【図１８】上記間引き印字の他の例を説明する図である。
【図１９】Ｂｋインクドットに対する処理液の間引きを説明する図である。
【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  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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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