JP2007261205A - インクジェット記録装置及び画像記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】顔料系インクと染料系インクを用いて記録ヘッドを主走査方向に往復させて画像記録を行う際の混色ムラを回避し、好ましい画像記録を実現するインクジェット記録装置及び画像記録方法を提供する。
【解決手段】記録ヘッド１２を主走査方向に往復走査させて画像記録を行う双方向印字において、染料系インク（ＣＭＹインク）を吐出した後に顔料系インク（Ｋインク）を吐出するようにＣＭＹインク及びＫインクを吐出するノズルが配置されるので、、染料系インクと顔料系インクとの浸透速度の違いによるビーディングが回避される。また、Ｋインクはその色材粒子の粒子径が１２０ｎｍ以下の粒子が単位体積あたり９５％以上とし、顔料系インクの浸透速度を速めて顔料系インクの記録媒体に対する浸透性を向上させて、更にビーディングの回避が可能である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、インクジェット記録装置及び画像記録方法に係り、特にノズルから多色のインクを吐出させてメディア上にカラー画像を形成するインクジェット記録装置に関する。

主走査方向にヘッドを走査してこの方向の印字を行いつつ、記録媒体とヘッドとを副走査方向（記録媒体搬送方向）に相対移動させて記録媒体上に画像を形成するシャトルスキャン型ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、ヘッドを主走査方向に往復動作させて画像記録を行う方法では、往路と復路の各色の打滴順の違いによって、主走査方向に沿うバンド状のムラが生じてしまうという原理的な問題を有している。このような課題を解決するために、往路記録用ヘッドと復路記録用ヘッドとを対称に配設して選択駆動することにより着色順序を往復とも同じにして画質を向上するようにした記録方式や（特許文献１）、複数記録ヘッドをさらに異なる色のインクを受け持つ複数の記録ヘッド群より構成し、またこの複数の記録ヘッド群を用紙搬送方向に交互にずらして配置する構成を採用した画像記録装置（特許文献２）が提案されている。

また、特許文献３には第１の吐出口群と第２の吐出口群が有する吐出口列が互いに補完し、第１の吐出口群と第２の吐出口群色順を対称に配置する液体吐出記録ヘッドが開示されている。
特開昭５８−１７９６５３号公報 特開昭５８−２１５３５２号公報 特開２００１−１７１１１９号公報

しかしながら、カラー画像の発色性に優れた染料系インクと、耐水性及び耐光性に優れた顔料形インクが混在するシステムでは、主走査方向に記録ヘッドを往復走査させる双方向印字において顔料系インクと染料系インクとの浸透速度の違いによってビーディング（混色ムラ）が発生してしまう。特に、高速で記録ヘッドを走査させる高速印字時や、画像領域が狭い場合に紙面全域を走査するのではなくデータの存在する領域のみを走査して走査時間の短縮を図る狭幅走査では、上述したビーディングが発生する可能性が高くなる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、顔料系インクと染料系インクを用いて記録ヘッドを主走査方向に往復させて画像記録を行う際のムラを回避し、好ましい画像記録を実現するインクジェット記録装置及び画像記録方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係るインクジェット記録装置は、記録媒体上にインクを吐出させる記録ヘッドと、前記記録ヘッドと前記記録媒体とを所定の移動方向へ相対的に移動させる搬送手段と、前記記録ヘッドを前記記録媒体の前記移動方向と略直交する主走査方向に往復走査させる主走査手段と、を備え、前記記録ヘッドは、色材に染料を含む染料系インクを吐出するノズル及び色材に顔料を含む顔料系インクを吐出するノズルが前記主走査方向に沿って配置されるとともに、前記主走査方向の往復方向とも前記染料系インクを吐出するノズルの後側に前記顔料系インクを吐出するノズルが配置され、前記顔料系インクに含有するインク色材は、１２０ｎｍ以下の粒子径を有する色材が９５体積％以上であることを特徴とする。

本発明によれば、主走査方向に沿ってヘッドを走査させるとともに、所定の移動方向（副走査方向）に沿ってヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら記録素子によって記録媒体上に画像を形成するいわゆるシャトルスキャン方式（シリアルスキャン方式）において、顔料系インクと染料系インクとの記録媒体への浸透速度の違いに起因するビーディングを回避することができる。また、染料系インクに比べて記録媒体に対する浸透速度の遅い顔料系インクの浸透速度を速めることでビーディング（混色ムラ）の回避が実現される。特に、高速双方向印字を行うときに本発明の効果が発揮される。

「１２０ｎｍ以下の粒子径を有する色材が９５体積％以上」とは、顔料系インクに含有する顔料粒子（インク色材）のうち９５体積％は１２０ｎｍ以下の粒子径を有していることを表している。即ち、１２０ｎｍ以下の粒子径をもつ色材の体積がインクに含有する全色材の体積の９５％以上となっている。

主走査方向のノズル配置順にインクを吐出させるようにインク吐出を制御する吐出制御手段を備え、記録ヘッドの主走査方向への走査と同期して走査方向の下流側のノズルから順にインクを吐出させる態様がある。

記録ヘッドには、ノズルと、該ノズルとから吐出させる液体を収容する圧力室と、該圧力室内の液体を加圧する加圧手段と、を備える態様がある。また、複数のノズル（圧力室）を備える態様では、各圧力室にインクを分配供給するインク供給路を備える態様がある。

また、記録ヘッドに染料系インクを吐出するノズルを副走査方向と略平行方向に沿って複数並べたノズル列と、顔料系インクを吐出するノズルを副走査方向と略平行方向に沿って複数並べたノズル列と、を備える態様がある。

記録ヘッドと記録媒体とを所定の移動方向に相対的に移動させる態様には、固定された記録ヘッドに対して記録媒体を移動させてもよいし、固定された記録媒体に対して記録ヘッドを移動させてもよい。固定された記録媒体に対して記録ヘッドを移動させる態様では、記録ヘッドは主走査方向及び副走査方向に２次元的に移動する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記記録ヘッドは前記顔料系インクを吐出するノズルを複数備え、前記顔料系インクを吐出するノズルは、前記主走査方向に沿って配置されたノズルの両端に配置されることを特徴とする。

複数の染料系インクを吐出するノズル（例えば、ＣＭＹ各色インクを吐出するノズル）を主走査方向に沿って配置し、その両端ノズルの外側に顔料系インクを吐出するノズルを配置する態様がある。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記顔料系インクを吐出するノズルは、前記主走査方向に沿って配置されたノズルの中央に配置されることを特徴とする。

例えば、記録ヘッドの略中央に顔料系インクを吐出ノズルを配置し、その主走査方向の両隣（両側）に染料系インクを吐出するノズルを配置する態様がある。

また、上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、記録媒体上にインクを吐出させる記録ヘッドと、前記記録ヘッドと前記記録媒体とを所定の移動方向へ相対的に移動させる搬送手段と、前記記録ヘッドを前記記録媒体の前記移動方向と略直交する主走査方向に往復走査させる主走査手段と、を備え、前記記録ヘッドは、前記主走査方向に沿って配置され該記録ヘッドを前記主走査方向の往路方向に走査させるときにインクを吐出させる複数のノズルを有する第１のノズル群と、前記主走査方向に沿って配置され前記記録ヘッドを前記主走査方向の復路方向に走査させるときにインクを吐出させる複数のノズルを有し前記第１のノズル群と前記主走査方向に沿って並べられる第２のノズル群を備え、前記第１のノズル群は、色材に染料を含む染料系インクを吐出するノズルの前記往路方向における後側に色材に顔料を含む顔料系インクを吐出するノズルが配置されるノズル配置を有し、前記第２のノズル群は、色材に染料を含む染料系インクを吐出するノズルの前記復路方向における後側に色材に顔料を含む顔料系インクを吐出するノズルが配置されるノズル配置を有し、前記顔料系インクに含有するインク色材は、１２０ｎｍ以下の粒子径を有する色材が９５体積％以上であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、記録ヘッドを主走査方向に往復走査させて画像記録を行う双方向印字において、往路方向及び復路方向とも染料系インクを吐出した後に顔料系インクを吐出するように構成されるので、染料系インクと顔料系インクとの浸透速度の違いによってビーディングが発生しない。また、顔料系インクの浸透を速めているため、双方向印字の高速画像記録を行う場合にもビーディングが発生しない。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記染料系インクを吐出するノズルは、シアン、マゼンダ、イエローの各色インクを吐出するノズルを含み、前記顔料系インクを吐出するノズルは、黒インクを吐出するノズルを含むことを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、例えば、ＣＭＫカラーインク（染料系インク）によって形成されるカラー画像と黒インク（顔料系インク）によって形成されるテキストとが混在するような画像において、カラー画像と黒画像の混色ムラやカラー画像におけるバンド状のムラが回避された好ましい画像を得ることができる。

染料系インクにライトイエローやライトシアンなどのライト系インクを吐出するノズル追加してもよい。

請求項６に記載の発明は、請求項５記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記第１のノズル群と前記第２のノズル群とはインク色について対称なノズル配置を有することを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、第１のノズル群と第２のノズル群のノズルは色について対象となるように配置されるので、往路方向と復路方向との吐出順の違いによるバンド状のムラが回避された好ましい画像を得ることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記第１のノズル群の顔料系インクを吐出するノズルは、前記第２のノズル群の顔料系インクを吐出するノズルと隣り合う位置に配置されることを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、第１のノズル群及び第２のノズル群の顔料系インクを吐出するノズルを隣り合うように配置することで、顔料系インクのみで画像を形成する場合に記録ヘッドの主走査方向の走査量（走査幅）を短くすることができ、画像記録の高速化に寄与する。

請求項８に記載の発明は、請求項７記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記第１のノズル群の顔料系インクを吐出するノズルに対応するインク供給路と前記第２のノズル群の顔料系インクを吐出するノズルに対応するインク供給路とは共通化されることを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、顔料系インクを吐出するノズルが第１のノズル群と第２のノズル群との境界位置である記録ヘッドの略中央部位に配置することで顔料系インクのインク供給路を共通化することができ、該顔料系インクのインク供給路の幅（大きさ）を大きくすることが可能になる。したがって、インク供給路内において顔料系インクの目詰まりが防止され、顔料系インクの吐出安定化に寄与する。

請求項６〜８を組み合わせて、顔料系インクである黒インクを吐出するノズルを記録ヘッドの主走査方向の略中央部に配置し、該黒インクを吐出するノズルの両側に染料系インクであるシアン、マゼンダ、イエローの各インクを吐出するノズルを色について対称となるように配置し、更に、黒インクを吐出するノズルに対応するインク供給路を共通化する態様がより好ましい。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記第１のノズル群及び第２のノズル群は、同じ種類のインクを吐出する複数のノズルが副走査方向に沿って所定の間隔で並べられたノズル列を有し、前記第１のノズル群と前記第２のノズル群とは、前記副走査方向に該副走査方向のノズル間ピッチの略１／２ずらして配置されることを特徴とする。

請求項９に記載の発明によれば、副走査方向の実質的なノズル密度が高くなり、記録画像を構成するドットの高密度配置が可能になるとともに、往路復路とも第１のノズル群と第２のノズル群の両方のノズルで画像記録することにより高速画像記録が可能となり、且つ、双方向印字においてもバンド状（バンド幅状）の色味ムラが抑制される。

請求項１０に記載の発明は、請求項９記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記第１のノズル群及び前記第２のノズル群は、前記顔料系インクを吐出する複数のノズルを前記副走査方向に沿って配置したノズル列を２列有し、前記顔料系インクを吐出する２列のノズル列は前記副走査方向のノズル間ピッチの略１／２ずらして配置されることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明によれば、往復印字において往路方向及び復路方向とも第１のノズル群と第２のノズル群とを用いることができるので、画像記録の効率化に寄与するとともに、同一走査時に同じ解像度で常に染料系インクを吐出した後に、顔料系インクを吐出することが可能になり、染料系インクと顔料系インクの混在した画像記録においても、ビーディングを抑制した状態での双方向印字による高速画像記録が可能になる。

請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記記録媒体３の種類を検出する記録媒体種検出手段と、 記録画像の画像データに基づいて前記染料系インク及び前記顔料系インクの吐出量を判断する吐出量判断手段と、前記画像データに基づいて前記記録ヘッドの前記主走査方向の走査幅を判断する走査幅判断手段と、前記染料系インクの吐出量、前記顔料系インクの吐出量及び前記走査幅に基づいて記録画像のビーディング発生の有無を判断するビーディング判断手段と、前記ビーディング判断手段によって記録画像にビーディングが発生すると判断されると、画像記録モードを変更するか或いは当該画像を一時中断し所定期間待機状態とするように画像記録を制御する画像記録制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項１１に記載の発明によれば、ビーディング判断手段によってビーディングが発生すると判断されると、画像記録モードの変更或いは画像記録の待機が実行されるので、当該画像記録におけるビーディングの発生が回避される。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記画像記録モードは、前記記録ヘッドの前記主走査方向の走査速度の変更及び前記記録ヘッドの前記主走査方向に往復走査から一方向走査への切換のうち少なくとも何れか一方を含むことを特徴とする。

請求項１２に記載の発明によれば、主走査方向の走査速度を遅くすることで、染料系インクを吐出してから後続のノズルで顔料系インクを吐出するまでの時間（インターバル）を長くすることができ、例えば、顔料系インクのみならず染料系インクを用いて浸透が非常に遅い記録媒体についてもビーディングを回避可能である。また、主走査方向の往復走査を一方向走査にすることで、顔料系インクを吐出してから次の走査で染料系インクを吐出するまでの時間（インターバル）を長くなり、顔料系インクの浸透が非常に遅い記録媒体を用いてもビーディングを回避することが可能である。

また、上記目的を達成するための方法発明を提供する。即ち、請求項１３に記載の画像記録方法は、記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドを前記記録媒体の幅方向と略平行な主走査方向に往復走査させるとともに、前記主走査方向と略直交する副走査方向に前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対的に移動させ、前記往復走査とも色材に染料を含む染料系インクを吐出した後に色材に顔料を含む顔料系インクを吐出させることを特徴とする。

本発明によれば、顔料系インクと染料系インクとを用いた画像記録において、染料系インクを吐出したのちの顔料系インクを吐出するので、染料系インクと顔料系インクとの浸透速度の違いによるビーディング（混色ムラ）が回避され、好ましい画像記録が実現される。

本発明によれば、主走査方向に沿ってヘッドを走査させるとともに、副走査方向に沿ってヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら記録素子によって記録媒体上に画像を形成するいわゆるシャトルスキャン方式において、顔料系インクと染料系インクとの記録媒体への浸透速度の違いに起因するビーディングを回避することができる。また、染料系インクに比べて記録媒体に対する浸透速度の遅い顔料系インクの浸透速度を速めることでビーディング（混色ムラ）の回避が実現される。特に、高速双方向印字を行うときに本発明の効果が発揮される。

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は、本発明に係るインクジェット記録装置１０の全体構成図である。図１に示すインクジェット記録装置１０では、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）のカラーインクに対応した記録ヘッド１２がキャリッジ１４上に位置決めして着脱可能に搭載されている。キャリッジ１４には、記録ヘッド１２上の外部信号入力端子を介して各吐出素子（図６参照）に駆動信号等を伝達するための電気接続部が設けられている。

キャリッジ１４は、軸方向が主走査方向と平行に設けられたガイド軸１６に沿って往復移動可能に支持されている。そして、キャリッジ１４は、主走査モータ１８によりモータプーリ２０、従動プーリ２２およびタイミングベルト２４等の駆動機構を介して駆動されるとともに、キャリッジ１４の位置および移動が制御される。また、キャリッジ１４には、遮蔽板２６の位置を検出するためのホームポジションセンサ２８が設けられている。このホームポジションセンサ２８によって、キャリッジ１４が遮蔽板２６の位置を通過したときに、キャリッジ１４上のホームポジションセンサ２８が遮蔽版２６を検出することで、キャリッジ１４の位置を検出することが可能にされている。

記録用紙やプラスチックフィルム等の記録媒体３０は、給紙モータ３２からギアを介してピックアップローラ３４を回転させることにより、オート・シート・フィーダ（ＡＳＦ）３６から一枚ずつ分離給紙される。続いて、分離給紙された記録媒体３０は、搬送ローラ３８の回転により、記録ヘッド１２の吐出口面と対向する記録位置を通って副走査方向に搬送される。搬送ローラ３８は、ライン・フィード（ＬＦ）モータ４０の回転によりギアを介して行われる。その際、給紙されたか否かの判定と給紙時の頭出し位置の確定は、記録媒体３０が紙端センサ４２を通過した時点で、この紙端センサ４２によって行われる。さらに、記録媒体３０の後端が実際にどこに位置し、実際の後端から現在の記録位置を最終的に割り出すためにも紙端センサ４２は使用されている。

なお、記録媒体３０は、記録位置において平坦な記録面をなすように、記録媒体３０の裏面がプラテン（不図示）によって支持されている。この場合、キャリッジ１４に搭載された記録ヘッド１２は、それらの吐出口面がキャリッジ１４から下方へ突出されて、上述の２組の搬送ローラ対の間で記録媒体３０と平行になるように保持されている。

記録ヘッド１２は、インクを吐出する複数のノズルの並び方向が上述したキャリッジ１４の走査方向（主走査方向）に対して交差する方向になるようにキャリッジ１４に搭載され、これらのノズル列からインクを吐出することによって記録媒体３０に対して文字や画像等の記録を行う。

記録媒体３０の搬送路上には記録媒体３０の種類を検出する記録媒体種検出センサ４４が設けられている。この記録媒体種検出センサ４４の検出結果に基づいて該インクジェット記録装置１０のシステム制御系（図７参照）において記録媒体３０の種類が判断される。

本例の記録媒体種検出センサ４４にはＣＣＤなどの撮像素子が適用される。記録媒体種検出センサ４４により記録媒体３０の表面を撮像した撮像結果に基づいて記録媒体３０の種類を判断するように構成される。また、記録媒体検出センサ４４にＩＣタグなどの情報記憶体に記憶されている情報（記録媒体種情報）を読み取る読取素子を適用し、記録媒体３０に取り付けられた情報記憶体から記録媒体種情報を読み取るように構成してもよい。

また、図１には図示しないが、ホームポジションにおいて記録ヘッド１２のノズル面と密着してノズルを保護するとともに、パージ（予備吐出）や吸引などのメンテナンス（回復処理）時の廃インク受けとなるキャップ及びブレードが備えられている。即ち、印字終了時や印字待機時など記録ヘッド１２がホームポジションに位置する場合には、記録ヘッド１２のノズル面にキャップを密着させることでノズル内のインクの乾燥、増粘が防止される。また、記録ヘッド１２の初期化時（イニシャライズ、リセット）や回復処理時には、記録ヘッド１２はホームポジションに移動し、ノズル面にキャップを密着させた状態で記録ヘッド１２のパージや吸引などの回復処理が実行され、ノズル内の劣化インクが記録ヘッド１２の外部に排出される。

上述したブレードは、記録ヘッド１２のノズル面に付着したインクなどの付着物を払拭除去する手段であり、ゴムなどの弾性部材、多孔質部材、不織布などの液体吸収部材が用いられる。即ち、該ブレードをノズル面に当接させながら記録ヘッド１２とブレードとを相対的に移動させることで、該ノズル面に付着した付着物が除去される。なお、ブレードによりノズル面の付着物を除去する際にノズル内に付着物が混入する恐れがあるので、ブレードによる付着物の除去後には予備吐出を実行することが好ましい。

また、図１には図示しないが、記録ヘッド１２にＫＣＭＹの各色インクを供給するインク供給部が設けられている。該インク供給部は、各色インクが収容されているインクタンク（インク貯蔵部）と、該インクタンクから記録ヘッド１２へのインク流路となるチューブと、該インク流路の開閉を行う開閉弁と、該インク流路内の圧力を可変させるポンプ等（圧力可変手段）と、を含んで構成される。

インクタンクは、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。インクタンクにカートリッジ方式を用いてもよい。即ち、インクタンクたるインクカートリッジを記録ヘッド１２へ着脱可能に構成し、該インクカートリッジ内のインクが空になるとインクカートリッジを交換して、記録ヘッド１２へ供給されるインクが補充される。

〔記録ヘッドの構造の説明〕
次に、図２〜図６を用いて記録ヘッド１２の構造について詳説する。図２〜図５は、記録ヘッド１２のノズル面（ノズル５０（５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ）が形成される面）から見た概略図である。なお、図３〜図５において図２と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。

記録ヘッド１２は、ＫＣＭＹ各色に対応するノズル５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙがそれぞれ主走査方向（図２中Ｆ、Ｒで示す方向）と略直交する副走査方向に沿って等間隔に並べられたノズル列５２Ｋ、５２Ｃ、５２Ｍ、５２Ｙを有する第１のノズル群５２と、同様にノズル５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙが副走査方向に並べられたノズル列５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋを有する第２のノズル群５４と、を備えている。

この第１のノズル群５２は主走査方向に沿って同図左（図２にＦで示す往路方向の上流側）からノズル列５２Ｋ、ノズル列５２Ｃ、ノズル列５２Ｍ、ノズル列５２Ｙの順に等間隔に並べられるノズル配置を有し、第２のノズル群５４は主走査方向に沿って往路方向の上流側からノズル列５４Ｙ、ノズル列５４Ｍ、ノズル列５４Ｃ、ノズル列５４Ｋの順に等間隔に並べられるノズル配置を有している。

言い換えると、記録ヘッド１２は各色に対応するノズル列を２列以上有し、Ｙインクに対応するノズル列５２Ｙ、５４Ｙを中心として他の色に対応したノズル列が色について対称になるようなノズル配列を有している。このようなノズル配置では、往路方向の上流側からの色順と図２のＲで示す復路方向の上流側からの色順が同一となる。

本例に示すインクジェット記録装置１０では、Ｋインクにはにじみが少なく耐光性に優れた顔料系インクが用いられ、Ｃインク、Ｍインク、Ｙインクには発色性のよい染料系インクが用いられる。このような顔料系インクと染料系インクが混在するインクジェットシステムでは、カラー画像印字（記録）には染料系インクが用いられ、テキスト印字には顔料系インクを用いると、それぞれのインクの特性を生かした好ましい画像記録が行われる。

なお、本明細書における「画像」という用語は、写真画や絵などのいわゆる画像だけでなく、文字、記号等のテキストや線画などを含む広義な画像を示している。

図２に示すノズル配列を有する記録ヘッド１２を用いて主走査方向に双方向（往復）印字を行う場合、図２にＦで示す往路方向では第１のノズル群５２を用いて画像記録が実行され、図２にＲで示す復路方向では第２のノズル群５４を用いて画像記録が実行される。即ち、第１のノズル群５２は往路方向印字用のノズル群として機能し、第２のノズル列５４は復路方向印字用のノズル群として機能する。該記録ヘッド１２を用いた双方向印字では、往路方向印字、復路方向印字とも染料系インクのＣＭＹインクが打滴された後に顔料系インクのＫインクが打滴されるので、染料系インクと顔料系インクが混在する画像において、染料系インクと顔料系インクの浸透速度の違いによる混色ムラ（ビーディング）の発生が抑制され、好ましい画像を得ることができる。

例えば、カラー画像とＫインクによるテキストが混在する画像を印字する場合、往路方向印字では、ノズル列５２Ｙ、ノズル列５２Ｍ、ノズル列５２ＣからＣＭＹインク（ＣＭＹインクのうち少なくとも何れか１色のインク）が打滴された後に後続のノズル列５２Ｋが駆動され、復路方向インクでは、ノズル列５４Ｙ、ノズル列５４Ｍ、ノズル列５４Ｃが駆動された後に後続のノズル列５４ＫからＫインクが打滴される。したがって、往路方向印字、復路方向印字ともにＣＭＹインクが打滴された後にＫインクが打滴される。

なお、画像データによってはＫインクのみの領域が存在するがこのＫインクのみの領域では、ノズル列５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５４Ｙ、５４Ｍ、５４ＣからＣＭＹインクは打滴されず、ノズル列５２Ｋ及びノズル列５４Ｋ（ノズル列５２Ｋ及びノズル列５４Ｋのうち少なくとも何れか一方）からＫインクのみが打滴される。

本例に示すインクジェット記録装置１０に用いられるＫインク（顔料系インク）は、１２０ｎｍを超える粒子径を有する顔料粒子が５体積％以下となっていることを特徴としている。顔料系インクでは顔料の粒子分布の態様を表す指標として体積平均粒径がよく使われ、一般的な顔料系インクではその値が５０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度である。

平均粒径よりも大きいサイズの粒子がどのくらい含まれているかがより浸透に影響するので、本例では大きいサイズの粒子の存在率を問題として、粒径分布の大きい方から５体積％分（小さい方から９５％累積分）の粒子径の大きさをＤ_９５と表し指標としている。

一般的な顔料系インクでは、上述したＤ_９５は１３０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であるが、本インクジェット記録装置１０に用いられる顔料系インクは、一般的な顔料系インクよりも大きな顔料粒子が少なく小さな顔料粒子を大量に含有しており、Ｄ_９５を１２０ｎｍ以下とすることで、一般的な顔料系インクに比べて浸透速度が速くなっている。

なお、顔料粒子の粒子径とは、該顔料粒子の平面形状を略円形状としたときの直径を意味している。顔料粒子が略円形状以外の平面形状を有する場合には、その最大幅と最小幅の平均値とする。また、本発明における粒子径は公知の測定方法により測定することが可能である。その一例を挙げると、日機装（株）社製の粒度分析計ＵＰＡ−ＥＸ１５０を使用して測定することができる。

また、カラー画像を形成する場合には、往路方向印字と復路方向印字との間で各色インクの打滴順が同じになるので、各色インクの打滴順の違いにより発生するバンド状の色味ムラも抑制される。

図２に示すノズル列配置において、Ｙインクに対応するノズル列５２Ｙ、５４Ｙを共通化する態様も可能である。即ち、記録ヘッド１２の主走査方向の略中央部で隣接する同色インクに対応するノズル列５２Ｙとノズル列５４Ｙを共通化することで、ノズル列の数及び当該ノズル列にインクを供給する共通液室（図３の符号６５）の数が削減され、記録ヘッド１２が小型化されるともに製造容易性の向上が見込まれる。

図２に示すノズル配置はあくまでも一例であり、各ノズル列が有するノズル数（図２には、各ノズル列が６つのノズルを有する態様を図示）は記録ヘッド１２のサイズ、記録画像の解像度、印字速度によって適宜決められる。各ノズル列におけるノズル間ピッチ（副走査方向のノズル間ピッチ）や、各ノズル列間ピッチ（主走査方向のノズル間ピッチ）もまた記録ヘッド１２のサイズ、記録画像の解像度、印字速度によって適宜決められる。

図３(a)には、他のノズル配置例を示す。図３(a)に示すノズル列配置では、同図左からノズル列５４Ｃ、ノズル列５４Ｍ、ノズル列５４Ｙ、ノズル列５４Ｋ、ノズル列５２Ｋ、ノズル列５２Ｙ、ノズル列５２Ｍ、ノズル列５２Ｃの順に各ノズル列が並べられている。

言い換えると、図２に示すノズル配置に対して、第１のノズル群５２と第２のノズル群５４が入れ替わり、更に、Ｋインクに対応するノズル列５２Ｋ，５４Ｋを中心として他の色に対応したノズル列が色について対称に並ぶようなノズル配列を有している。

また、第１のノズル群５２のノズル列５２Ｋと第２のノズル群５４のノズル列５４Ｋにインクを供給するための共通液室（インク供給路）６５Ｋ（図３(a)に破線で図示）が共通化されている。Ｋインクに用いられる顔料系インクは染料系インクとは異なり色材が溶解しているわけではないために、染料系インクよりも共通液室６５Ｋ内で目詰まりを起こしやすい。Ｋインクを打滴する２つのノズル列に対応する共通液室６５Ｋを共通化してその流路幅を大きくすることで、共通液室６５内におけるインクの目詰まりを防止することができＫインクの吐出安定化が見込まれる。

このようにＫインクの吐出安定性が確保されると、Ｋインクの吐出周波数をより高くすることが可能になり、Ｋインクの吐出周波数が律速となるシステムにおいて吐出周波数を高くすることが可能である。

図３(a)に示す態様では、Ｋインクに対応するノズル列５２Ｋ、５４Ｋが記録ヘッド１２の主走査方向の略中央に配置されるので、テキスト印字などのモノクロ印字時の主走査方向の走査量（走査幅）を小さくすることができ、モノクロ印字の高速化が可能になる。データの存在する領域のみを往復走査して走査時間の短縮を図る狭幅走査では、特に大きな効果を得ることができる。

なお、カラー画像と黒インクによる画像が混在する画像記録において、画像データから黒インクのみで画像印字を行う領域を判断し、当該領域に上述した狭幅走査を適用してもよい。

なお、図３(b)に示すように、Ｋインクに対応するノズル列５２Ｋ、５４Ｋのノズル数を他のノズル列よりも多くする（Ｋインクに対応するノズル列５２Ｋ、５４Ｋのノズル列長を他のインクに対応するノズル列のノズル列長よりも長くする）と、１回の主走査でＫインクを用いて印字可能な領域が大きくなり、更に、モノクロ印字の高速化に寄与する。また、Ｋインクに対応するノズル列５２Ｋとノズル列５４Ｋとを共通化する態様も可能である。

例えば、カラー画像とＫインクによるテキストが混在する画像を印字する場合、往路方向印字ではノズル列５２Ｃ、ノズル列５２Ｍ、ノズル列５２ＹからＣＭＹインクが打滴された後に後続のノズル列５２ＫからＫインクが打滴され、復路方向印字ではノズル列５４Ｃ、ノズル列５４Ｍ、ノズル列５４ＹからＣＭＹインクが打滴された後に後続のノズル列５４ＫからＫインクが打滴される。したがって、往路方向印字、復路方向印字ともにＣＭＹインクが打滴された後にＫインクが打滴されるので、染料系インクと顔料系インクの浸透速度の違いによる混色ムラを抑制可能である。

また、２次色Ｇのドットを形成する場合、往路方向印字ではノズル列５２Ｃ、ノズル列５２Ｙの順にＣインク及びＹインクが打滴され、復路方向印字ではノズル列５４Ｃ、ノズル列５４Ｙの順にＣインク及びＹインクが打滴されるので、往路方向印字と復路方向印字との打滴順の違いによるバンド状の色味ムラも抑制される。

図４(a)には、第１のノズル群５２と第２のノズル群５４が副走査方向のノズル間ピッチの１／２だけ副走査方向にずらして配置される態様を示す。このようなノズル配置が適用された記録ヘッド１２では、副走査方向の実質的なノズル間ピッチが１／２となり、記録ヘッド１２の実質的なノズル密度が高密度化される。したがって、図２、図３の態様に比べて1回の走査で往路復路とも第１のノズル群５２と第２のノズル群５４の両方のノズルで画像記録することにより、カラー画像の高速画像記録が可能となる。また、往路復路とも各色の吐出順は同じであり双方向印字におけるバンド状の色味ムラが抑制される。

また、図４(b)に示すように、第１のノズル群５２及び第２のノズル群５４のそれぞれにＫインクに対応するノズル列を２列備えてもよい。即ち、第１のノズル群５２及び第２のノズル群５４はそれぞれにＫインクに対応する２つのノズル列５２Ｋ１、５２Ｋ２、５４Ｋ１、５４Ｋ２を有し、第１のノズル群に属するノズル列５２Ｋ１とノズル列５２Ｋ２とは副走査方向のノズル間ピッチの１／２だけ副走査方向にずれて配置されている。同様に、第２のノズル群に属するノズル列５４Ｋ１とノズル列５４Ｋ２とは副走査方向のノズル間ピッチの１／２だけ副走査方向にずれて配置されている。

図４(b)に示すノズル配置を有する記録ヘッド１２を用いた双方向印字では、往路方向印字、復路方向印字とも第１のノズル群５２及び第２のノズル群５４の両方を用いることで、染料系インク及び顔料系インクが混在した画像記録において、同じ解像度で染料系インクの後に顔料系インクを吐出することが可能になる。

即ち、往路方向印字では第１のノズル群５２が用いられ、ノズル列５２Ｙ、５２Ｍ、５２ＣからＣＭＹインク打滴を行った後にノズル列５２Ｋ１からインク打滴を行うとともに、ノズル列５４Ｃ、５４Ｍ、５４ＹからＣＭＹインク打滴を行った後にノズル列５２Ｋ２からインク打滴を行うようにインク打滴が制御される。

また、復路方向印字では第２のノズル群５４が用いられ、ノズル列５４Ｙ，５４Ｍ，５４Ｃからインク打滴を行った後にノズル列５４Ｋ１からインク打滴を行うとともに、ノズル列５２Ｃ，５２Ｍ，５２Ｙからインク打滴を行った後にノズル列５４Ｋ２からインク打滴を行うようにインク打滴が制御される。

往路方向印字で２次色Ｇのドットを形成し、更に、その近傍にＫのドットを形成する場合、第１のノズル群５２ではノズル列５２Ｙ及びノズル列５２ＣからＹインク、Ｃインクの順にインクが打滴された後に、ノズル列５２Ｋ１からＫインクが打滴される。第２のノズル群５４ではノズル列５４Ｃ及びノズル列５４ＹからＣインク、Ｙインクの順に打滴された後に、ノズル列５２Ｋ２からＫインクが打滴される。

復路方向印字では、第１のノズル群５２に属するノズル列５２Ｃ及びノズル列５２ＹからＣインク、Ｙインクの順に打滴された後に、第２のノズル群５４に属するノズル列５４Ｋ２からＫインクが打滴される。また、第２のノズル群５４に属するノズル列５４Ｙ及びノズル列５４ＣからＹインク、Ｃインクの順に打滴された後に、第１のノズル群５２に属するノズル列５４Ｋ１からＫインクが打滴される。

図４(b)に示すノズル配列を持つ記録ヘッド１２では、染料系インクと顔料系インクの何れも同じ走査で同じ解像度の吐出が可能になり、第１のノズル群５２及び第２のノズル群５４を往路方向印字にも復路方向印字にも用いることができるので、印字効率の向上が見込まれる。

また、図５(a),(b)に示すノズル配置を適用する態様も可能である。図５(a)に示すノズル配置では、第１のノズル群５２のＫインクに対応するノズル列５２Ｋと第２のノズル群５４のＫインクに対応するノズル列５４Ｋを中心にして第１のノズル群５２のノズル列５２Ｃ、５２Ｍ，５２Ｙと、第２のノズル群５４Ｃ、５４Ｍ、５４Ｙと、を色について対称になるようなノズル配置となっており、図３(a),(b)に示す態様と同様に、Ｋインクに対応するノズル列５２Ｋ、５４Ｋにインクを供給する共通液室６５が共通化されている。

即ち、往路方向の上流側から第２のノズル群５４、第１のノズル群５２の順に配置され、同方向からノズル列５４Ｃ、ノズル列５４Ｍ、ノズル列５４Ｙ、ノズル列５４Ｋ、ノズル列５２Ｋ、ノズル列５２Ｙ、ノズル列５２Ｍ、ノズル列５２Ｃの順に各ノズル列が配置されている。

更に、第１のノズル群５２に属するノズル列５２Ｃ、５２Ｍ、５２Ｙ、５２Ｋと、第２のノズル群に属するノズル列５４Ｃ、５４Ｍ、５４Ｙ、５４Ｋと、は副走査方向に副走査方向のノズル間ピッチの１／２だけずれて配置されている。

図５(b)に示すノズル配列では、更に、Ｋインクに対応するノズル列５２Ｋ、５４Ｋは、他の色に対応するノズル列よりもノズル数が多くなっている。

ここで、上述した図５ (a),(b)に示すノズル配置を有する記録ヘッド１２における打滴制御例を説明する。

カラー画像とＫインクによるテキストが混在する画像を印字する場合、往路方向印字では第１のノズル群５２が用いられ、ノズル列５２Ｃ、ノズル列５２Ｍ、ノズル列５２ＹからＣＭＹインクが打滴された後に後続のノズル列５２ＫからＫインクが打滴され、復路方向印字では第２のノズル群５４が用いられ、ノズル列５４Ｃ、ノズル列５４Ｍ、ノズル列５４ＹからＣＭＹインクが打滴された後に後続のノズル列５４ＫからＫインクが打滴される。したがって、往路方向印字、復路方向印字ともにＣＭＹインクが打滴された後にＫインクが打滴されるので、染料系インクと顔料系インクの浸透速度の違いによる混色ムラを抑制可能である。

また、Ｋインクのみでテキストなどを印字するモノクロ印字では、ノズル列５２Ｋ及びノズル列５４Ｋを用いて印字することにより、印字効率の向上が見込まれる。なお、図５(b)に示すノズル配置を用いてＫインクのみの印字を行う場合には、図３(b)のノズル配置と同様に１回の主走査でＫインクを用いて印字可能な領域が大きくなり、Ｋインクのみを用いたモノクロ印字が高速化される。

図５(a),(b)に示すノズル配置でＣＭＹインクのみでカラー画像を記録する場合、往路方向に記録ヘッド１２を走査させて２次色Ｇのドットを形成するには、第２のノズル群５４ではノズル５４ＹからＹインクを吐出させた後にノズル５４ＣからＣインクを吐出させ、第１のノズル群５２ではノズル５２ＣからＣインクを吐出させた後にノズル５２ＹからＹインクを吐出させる。

また、復路方向に記録ヘッド１２を走査させて２次色Ｇのドットを形成するには、第２のノズル群５４ではノズル５４ＣからＣインクを吐出させた後にノズル５４ＹからＹインクを吐出させ、第１のノズル群５２ではノズル５２ＹからＹインクを吐出させた後にノズル５２ＣからＣインクを吐出させる。このように、往復とも第１のノズル群５２及び第２の群５４からインクを吐出させることで、印字効率の向上が見込まれる。

次に、図６(a),(b)を用いて記録ヘッド１２のインク吐出系の構造について説明する。図６(a)は、記録ヘッド１２の立体構造を示す断面図であり、図６(b)はその一部を拡大した拡大図である。

記録ヘッド１２は、複数のノズル５０（図２〜５参照、ノズル５０Ｋ，５０Ｃ，５０Ｍ，５０Ｙを総称してノズル５０と記載する）を有し、ノズル５０はインクが収容される圧力室６２と連通し、その圧力室６２の内部には電気熱変換素子６４が備えられている。

電気熱変換素子６４に記録信号である電気パルスを与えることにより圧力室６２内部のインクに熱エネルギーを与え、その際にインクに生じる膜沸騰時の気泡圧力をインクの吐出に利用する。インク滴がノズル５０から吐出されると、共通液室６５から供給口（供給絞り）６６を介して圧力室６２へインクが充填される。

図６(a)には、図３及び図５に示すノズル５２Ｋとノズル５４Ｋの共通液室６５を兼用した態様に相当する、隣り合う２つのノズル５０に共通の共通液室６５を備える態様を示した。

〔制御系の説明〕
次に、インクジェット記録装置１０の制御系について説明する。図７はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、ＲＯＭ７５、モータ制御部７６、回復制御部７８、プリント制御部８０、画像処理部８１、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４、温度検出部８５等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはシリアルインターフェースやパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。

ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

ＲＯＭ７５には、システムパラメータや種々の制御プログラムが格納されている。ＲＯＭ７５にはＥＥＰＲＯＭなどの書換可能な記憶媒体を適用してもよい。

システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータ制御部７６、回復制御部７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータや不図示の温度調節用ヒータを制御する制御信号を生成する。

モータ制御部７６は、システムコントローラ７２からの指示に従って、図１に示す主走査モータ１８や搬送モータ４０などのモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。

回復制御部７８は、記録ヘッド１２の回復動作を制御する制御ブロックである。システムコントローラ７２の制御に基づいて、キャップ（キャップの駆動系）を動作させるキャップ駆動部９０、ブレード（ブレードの駆動系）を動作させるブレード駆動部９２、ノズル５０からインクを吸引する吸引装置９４を制御する。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データを画像処理部８１へ送出する。画像処理部８１は、該画像データに印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（ドットデータ）はプリント制御部８０を介してヘッドドライバ８４に供給される。

画像処理部８１において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して記録ヘッド１２のインク滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、画像処理部８１における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図７において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ８４は、プリント制御部８０から与えられるドットデータ（印字データ）に基づいて各色の記録ヘッド１２の電熱変換素子６４（図６参照）を駆動するための電気パルスを生成し、電熱変換素子６４に生成した電気パルスを供給する。ヘッドドライバ８４には記録ヘッド１２の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

図１にも示した記録媒体種検出センサ４４から得られた記録媒体種情報はシステムコントローラ７２に送られる。システムコントローラ７２は、この記録媒体種情報を所定のメモリ（記憶素子）に記憶するとともに、プリント制御部８０に送出する。

温度検出部８５は、インクジェット記録装置１０内に設けられる温度センサを含み、該温度センサから得られた各部の温度情報をシステムコントローラ７２に送出するシステムコントローラ７２は、得られた温度情報に基づいてインクジェット記録装置１０内の温度調節装置（ヒータや冷却ファンなど）を制御する。

〔画像記録制御の具体例〕
次に、本発明に係る画像記録制御の具体例を説明する。図８は、本発明に係る画像記録制御の流れを示すフローチャートである。図８に示す画像記録制御では、記録媒体種Ｍに応じたビーディングしきい値が設定され、ＣＭＹインク（染料系インク）とＫインク（顔料系インク）の付与量（打滴量）からビーディング発生の有無を判断し、ビーディング発生の可能性がある場合には、印字モードを変更するように制御される。

即ち、画像記録が開始されると（ステップＳ１０）、図７（図１）に示す記録媒体種検出センサ４４から得られた記録媒体種情報に基づいて、システムコントローラ７２で記録媒体種Ｍが判断され（図８のステップＳ１２）、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、記録媒体種Ｍに応じたビーディングしきい値Ｂが設定され。

ステップＳ１４のビーディングしきい値Ｂの設定は、記録媒体種ごとに予めデータテーブル化され記憶されたビーディングしきい値テーブルから当該記録媒体種に対応するビーディングしきい値を読み出す態様がある。

その後、画像データを取得し（ステップＳ１６）、当該画像データにおける記録ヘッド１２の主走査方向の主走査幅Ｗが設定されるととともに（ステップＳ１８）、インク付与量が設定される（ステップＳ２０）。なお、ステップＳ２０で設定されるインク付与量のうち、顔料系インク（Ｋインク）付与量をＶ１、染料系インク（ＣＭＹインク）付与量をＶ２とする。

ステップＳ２２では、上記ステップＳ１８、上記ステップＳ２０で求められた主走査幅Ｗ及びインク付与量Ｖ１、Ｖ２に基づいてビーディング判定値Ａが求められる。このビーディング判定値Ａは、Ａ＝α×Ｗ×β×Ｖ１×γ×Ｖ２で表される。

α、β、γは、それぞれ各種記録媒体３０に対する実験から適切に設定された係数であり、図７のＲＯＭ７５などの記憶素子に記憶されるテーブルに格納され、ビーディング判定値Ａの算出時に記録媒体３０の種類に応じて該テーブルから適宜読み出される。

ステップＳ２２で求められたビーディング判定値Ａと、ステップＳ１４で設定された記録媒体Ｍに応じたビーディングしきい値Ｂと、を比較して（ステップＳ２４）、ビーディング判定値Ａ＜ビーディングしきい値Ｂであれば（ＹＥＳ判定）、ビーディングは発生しない（または、ビーディングが発生する可能性が低い）と判断され、通常画像記録（双方向印字）が行われる（ステップＳ２６）。

このようにして画像記録が実行され、所定の画像データに基づく画像記録が終了するとステップＳ３０に進み、次の画像データの有無が判断される。ステップＳ３０において次の画像データがある場合にはステップＳ３２に進み、記録媒体３０の種類が変更されるか否かを判断する。

ステップＳ３２において、記録媒体３０の種類が変更される場合には（ＹＥＳ判定）、ステップＳ１２に進み、記録媒体種の検出が行われた後にステップＳ１４においてビーディングしきい値Ｂが再設定される。一方、記録媒体３０の種類が変更されない場合には（ＮＯ判定）、ステップＳ１６に進み、ビーディングしきい値Ｂは変更されずに画像データを取得する。

ステップＳ３０において、次の画像データがない場合には（ＮＯ判定）、当該画像記録制御は終了される（ステップＳ３４）。

一方、ステップＳ２４において、非常に浸透が遅い媒体の場合には、ビーディング判定値Ａ＞ビーディングしきい値Ｂとなり（ＮＯ判定）、ビーディングが発生する（または、ビーディングが発生する可能性が高い）と判断され、以下の処理のうち何れかの処理が実行される。

ステップＳ２４においてビーディングが発生すると判断される場合には、記録ヘッド１２の主走査方向の走査速度を減速するか、印字待機状態に遷移するか、或いは、双方向印字から一方向印字へ切り替えるか、のうち何れかの処理が行われる。

「走査速度を減速する」処理、「待機状態にする」処理及び「双方向印字から一方向印字に切り替える」処理のうち何れの処理を選択するかは記録媒体３０の種類とビーディング判定値の大きさから判断してもよいし、記録媒体３０の種類等により一律に決めてもよい。

「走査速度を減速する」処理（主走査方向の走査速度を可変させる制御）の一例を挙げると、図７に示すシステムコントローラ７２からモータ制御部７６に速度変更指令を送り、モータ制御部７６ではこの速度変更指令を受けて図１の主走査モータ１８の回転速度を変更する態様がある。また、主走査方向の速度変更に対応して記録媒体３０の搬送速度も変更される。これは、顔料系インクだけでなく染料系インクの浸透が遅い記録媒体３０を用いる場合にも効果がある。

より浸透が遅い記録媒体３０に対しては「待機状態にする」処理がより有効である。待機状態の制御例を挙げると、画像記録を中断して所定時間経過後、残りの画像記録を継続する態様がある。この態様は染料系インクと顔料系インクの何れも浸透がより遅い記録媒体３０に対して効果ある。また、画像記録を中断する場合には、画像記録領域外で予備吐出を行うなど記録ヘッド１２に対して回復動作を施すことで、吐出安定化制御と合わせて待機時間をより有効に活用する制御を行う態様が好ましい。

また、「双方向印字から一方向印字に切り替える」処理の制御例としては、主走査方向の打滴制御を往路のみで行い、復路は打滴を行わずに移動のみとする。その際に記録媒体３０の搬送は往路走査後のみとする搬送制御に切り替える。この態様は、顔料系インクの浸透が遅い記録媒体３０に有効である。

ステップＳ２６のビーディングが発生しないと判断される通常画像記録では、記録ヘッド１２を主走査方向に往復走査させる双方向印字による画像記録が実行され、カラー画像と黒が混在する画像記録においてカラー画像（ドット）の近傍に黒の画像（ドット）が存在する領域では、ＣＭＹインクが打滴された後にＫインクが打滴される。

〔インクの説明〕
次に、本インクジェット記録装置１０に用いられる顔料系インク（本例では、Ｋインク）について詳説する。本インクジェット記録装置１０には、１２０ｎｍを超える粒子径を有する顔料粒子が５％体積以下である顔料系インクが適用される。インク中に大きいサイズの粒子がどの程度含まれているかが浸透に影響するため、本例では、平均粒径よりも大きいサイズの粒子の存在率を問題とし、粒子分布の大きい方から５体積％分（小さい方から５体積％分）の粒子径の大きさをＤ_９５と表し指標としている。一般的な顔料系インクでは、Ｄ_９５は１３０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であるが、本インクジェット記録装置１０に用いられる顔料系インクでは、一般的な顔料系インクに比べて大きな顔料粒子が少なくＤ_９５が１２０ｎｍ以下になっている。したがって、一般的な顔料系インクに比べて浸透速度が速くなっている。

本願出願人は、顔料系インクに含有する粒子径とビーディング及びバンド状の色味ムラとの関係を実験的に求めた。その結果を図９に示す。

この実験では、染料系インクと顔料系インクとを打滴可能な記録ヘッドを用いて、該記録ヘッドを主走査方向に往復走査させて染料系インク及び顔料系インクが混在する画像を所定の記録媒体３０に記録し、その記録画像を拡大して目視し、印字品質（ビーディング発生の有無、バンド状の色味ムラの発生の有無）を確認した。

図９の「ヘッド構造」欄には、双方向印字において往復ともＫＣＭＹインクの打滴順が同じになる構造の記録ヘッドを「復路ノズルあり」とし、ＫＣＭＹインクの打滴順が往路と復路で異なる構造の記録ヘッドを「復路ノズルなし」と記載した。

また、図９の「先打ちインク種」欄には、１回の主走査で染料系インク（ＣＭＹインク）、顔料系インク（Ｋインク）の順に打滴する場合を「染料」、顔料系インク、染料系インクの順に打滴する場合を「顔料」と記載し、「顔料系インクのＤ_９５」欄には、粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＥＸ１５０（日機装（株）社製）による測定で、粒度分布の体積分布表示が小さい粒子径の側から累積で９５％となる粒子径値を記載した。

実験には、染料系インクとして染料５重量％、ジエチレングリコール１０重量％、グリセリン１０重量％、界面活性剤１重量％、残量を水として調製したものを使用し、顔料系インクとして粒径分布を測定しＤ_９５が異なるものを顔料５重量％、ジエチレングリコール１０重量％、グリセリン１０重量％、界面活性剤１重量％、残量を水として調製したものを使用した。

上述した「ヘッド構造」、「先打ちインク種」、「顔料系インクの粒子径」の条件を変えて、「ビーディング」及び「バンド状の色味ムラ」の観点から記録画像を４段階評価した。「バンド状ムラ」の評価に関しては、インクジェット写真用紙に対して中濃度グレーの濃度レベルを３段階に変えたベタ画像を双方向印字で印字し、印字品質を評価した。×は何れかの濃度でバンド状のムラが発生する状態、○はどの濃度レベルにおいてもバンド状のムラが発生しない状態を示している。

「ビーディング」の評価に関しては、インクジェット写真用紙に対して中濃度のグレーに黒枠線のパターン画を５段階に印字幅を変えた画像を双方向印字で印字し、印字品質を評価した。×は３〜５段階に明らかなビーディングが視認される状態を示し、△は１〜２段階に目視で確認できるビーディングがある状態を示す。また、○は目視では確認できない程度の(軽度の)ビーディングが発生している状態を示し、◎は全ての段階でビーディングが全く視認されない状態を示している。

「ビーディング」及び「バンド状の色味ムラ」の評価結果に基づいて「ムラ総合判定」を３段階に記載した。「ムラ総合判定」において◎は「ビーディング」及び「バンド状の色味ムラ」が◎或いは○の場合を示す。また、○は「ビーディング」及び「バンド状の色味ムラ」のうち少なくとも何れか一方が◎或いは○であり、他方が△の場合を示す。×は「ビーディング」及び「バンド状の色味ムラ」のうち少なくとも何れか一方が×の場合である。

図９において、本実施例１〜３は「往復ノズルあり」、「同一走査の先打ちインク種が染料系インク」、「顔料粒径分布を小さい方から累積させた９５％にあたる大きさ（Ｄ_９５）が１００ｎｍ〜１２０ｎｍ」の条件であり、ビーディングが発生することなく、バンド状の色味ムラも発生していない。

即ち、顔料系インクの顔料粒子のサイズが小さいほど該顔料系インクの記録媒体３０への浸透性よく、１２０ｎｍ以下の粒子径を有する顔料粒子が９５体積％以上含有していれば、顔料系インクの浸透速度によりビーディングは発生しないことが判明した。

一方、図９において、比較例１は「Ｄ_９５が１３０ｎｍ」であり、比較例２は「Ｄ_９５が１５０ｎｍ」であり、この条件ではビーディングが発生してしまう。また、比較例３のように「往路ノズルなし」の条件では、ビーディングは発生しないがバンド状の色味ムラが発生してしまう。

比較例４は「同一走査の先打ちインクが顔料系インク」であり、この条件では「Ｄ_９５を１１０ｎｍ」としてもビーディングが発生してしまう。比較例５は「復路ノズルなし」及び「同一走査の先打ちインクが顔料系インク」であり、この条件では「Ｄ_９５を１１０ｎｍ」としてもビーディング、バンド状の色味ムラとも発生してしまう。したがって、本評価実験における「復路ノズルあり」、「同一走査の先打ちインクが染料系インク」、「顔料粒径分布を小さい方から累積させた９５％にあたる大きさ（Ｄ_９５）が１２０ｎｍ以下」の条件を満たす場合にビーディングが発生せず、バンド状の色味ムラも発生しない。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、記録ヘッド１２を主走査方向に往復させる双方向印字によって、染料系インク（ＣＭＹインク）及び顔料系インク（Ｋインク）を用いて、カラー画像（ＣＭＹインクによる画像）とモノクロ画像（Ｋインクによる画像）が混在する画像を行う場合、染料系インクが打滴された後に顔料系インクが打滴されるので、染料系インクと顔料系インクとの浸透速度の違いに起因するビーディングの発生を防止することができる。また、顔料系インクに含有する１２０ｎｍ以上の顔料粒子が単位体積あたり５％以下とすることで、顔料系インクの浸透性が改善され、ビーディングの発生を抑制可能である。

更に、ＣＭＹインクの打滴順を往路方向印字と復路方向印字で同じにすることで、ＣＭＹインクの打滴順の違いによるバンド状の色味ムラも解消される。

本実施形態では、１つの記録ヘッド内にＫＣＭＹ各色に対応するノズル列を備える態様を示したが、ＫＣＭＹ各色のそれぞれに対応する記録ヘッドを備え、該各色の記録ヘッドを所定の配置に並べる態様も可能である。即ち、図２に示すノズル配列に対応するヘッド配置は、往路方向上流側から第１のＫヘッド、第１のＣヘッド、第１のＭヘッド、第１のＹヘッド、第２のＹヘッド、第２のＭヘッド、第２のＣヘッド、第２のＫヘッドの順に並べるヘッド配置となる。

上記単色の記録ヘッドにおけるノズル配置の一例を図１０(a),(b)に示す。図１０(a)に示す記録ヘッド１００は、２つの顔料系インクを吐出するノズル１０２、１０４と、１つの染料系インクを吐出するノズル１０６と、を有し、ノズル１０２，１０４及びノズル１０６は主走査方向に沿って配置され、更に、２つの顔料系インクを吐出するノズル１０２，１０４によって染料系インクを吐出するノズル１０６をはさむノズル配置が適用される。

図１０(a)の右方向に記録ヘッド１００が走査する場合には、ノズル１０２とノズル１０６からインク吐出が行われ、図１０(a)の左方向に記録ヘッド１００が走査する場合には、ノズル１０４とノズル１０６からインク吐出が行われる。

図１０(b)に示す記録ヘッド１１０は、１つの顔料系インクを吐出するノズル１１２と、２つの染料系インクを吐出するノズル１１４，１１６と、を有し、ノズル１１２，１１４及びノズル１１６は主走査方向に沿って配置され、更に、２つの染料系インクを吐出するノズル１１４，１１６によって顔料系インクを吐出するノズル１１２をはさむノズル配置が適用される。

図１０(b)の右方向に記録ヘッド１１０が走査する場合には、ノズル１１２とノズル１１６からインク吐出が行われ、図１０(a)の左方向に記録ヘッド１１０が走査する場合には、ノズル１１２とノズル１１４からインク吐出が行われる。

図１０(a),(b)に示す記録ヘッド１００，１１０において、単色インクの場合にもビーディングを解消する効果を得ることができる。

本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図 図１の記録ヘッドの概略平面図 図２に示すノズル配置の一態様を示す図 図２に示すノズル配置の他の態様を示す図 図２に示すノズル配置の更に他の態様を示す図 記録ヘッドの内部構造を示した構成図 インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図 本発明に係る画像記録方法の制御の流れを示すフローチャート 顔料系インクの均粒径よりも大きいサイズの粒子の存在率による評価実験の結果を示す図 単色インクに対応する記録ヘッドのノズル配置を説明する図

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２，１００，１１０…記録ヘッド、記録媒体、４４…記録媒体種検出センサ、５０…ノズル、５２…第１のノズル群、５４…第２のノズル群、６２…圧力室、６５…共通液室、８０…プリント制御部、１０２…濃度ムラ補正処理部、

Claims (13)

1. 記録媒体上にインクを吐出させる記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドと前記記録媒体とを所定の移動方向へ相対的に移動させる搬送手段と、
   前記記録ヘッドを前記記録媒体の前記移動方向と略直交する主走査方向に往復走査させる主走査手段と、
   を備え、
   前記記録ヘッドは、色材に染料を含む染料系インクを吐出するノズル及び色材に顔料を含む顔料系インクを吐出するノズルが前記主走査方向に沿って配置されるとともに、前記主走査方向の往復方向とも前記染料系インクを吐出するノズルの後側に前記顔料系インクを吐出するノズルが配置され、
   前記顔料系インクに含有するインク色材は、１２０ｎｍ以下の粒子径を有する色材が９５体積％以上であることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記記録ヘッドは前記顔料系インクを吐出するノズルを複数備え、
   前記顔料系インクを吐出するノズルは、前記主走査方向に沿って配置されたノズルの両端に配置され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。
3. 前記顔料系インクを吐出するノズルは、前記主走査方向に沿って配置されたノズルの中央に配置され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。
4. 記録媒体上にインクを吐出させる記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドと前記記録媒体とを所定の移動方向へ相対的に移動させる搬送手段と、
   前記記録ヘッドを前記記録媒体の前記移動方向と略直交する主走査方向に往復走査させる主走査手段と、
   を備え、
   前記記録ヘッドは、前記主走査方向に沿って配置され該記録ヘッドを前記主走査方向の往路方向に走査させるときにインクを吐出させる複数のノズルを有する第１のノズル群と、前記主走査方向に沿って配置され前記記録ヘッドを前記主走査方向の復路方向に走査させるときにインクを吐出させる複数のノズルを有し前記第１のノズル群と前記主走査方向に沿って並べられる第２のノズル群を備え、
   前記第１のノズル群は、色材に染料を含む染料系インクを吐出するノズルの前記往路方向における後側に色材に顔料を含む顔料系インクを吐出するノズルが配置されるノズル配置を有し、
   前記第２のノズル群は、色材に染料を含む染料系インクを吐出するノズルの前記復路方向における後側に色材に顔料を含む顔料系インクを吐出するノズルが配置されるノズル配置を有し、
   前記顔料系インクに含有するインク色材は、１２０ｎｍ以下の粒子径を有する色材が９５体積％以上であることを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 前記染料系インクを吐出するノズルは、シアン、マゼンダ、イエローの各色インクを吐出するノズルを含み、
   前記顔料系インクを吐出するノズルは、黒インクを吐出するノズルを含むことを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記第１のノズル群と前記第２のノズル群とはインク色について対称なノズル配置を有す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。
7. 前記第１のノズル群の顔料系インクを吐出するノズルは、前記第２のノズル群の顔料系インクを吐出するノズルと隣り合う位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至６のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記第１のノズル群の顔料系インクを吐出するノズルに対応するインク供給路と前記第２のノズル群の顔料系インクを吐出するノズルに対応するインク供給路とは共通化され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。
9. 前記第１のノズル群及び第２のノズル群は、同じ種類のインクを吐出する複数のノズルが副走査方向に沿って所定の間隔で並べられたノズル列を有し、
   前記第１のノズル群と前記第２のノズル群とは、前記副走査方向に該副走査方向のノズル間ピッチの略１／２ずらして配置されることを特徴とする請求項１乃至８のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
10. 前記第１のノズル群及び前記第２のノズル群は、前記顔料系インクを吐出する複数のノズルを前記副走査方向に沿って配置したノズル列を２列有し、
    前記顔料系インクを吐出する２列のノズル列は前記副走査方向のノズル間ピッチの略１／２ずらして配置さ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。
11. 前記記録媒体の種類を検出する記録媒体種検出手段と、
    記録画像の画像データに基づいて前記染料系インク及び前記顔料系インクの吐出量を判断する吐出量判断手段と、
    前記画像データに基づいて前記記録ヘッドの前記主走査方向の走査幅を判断する走査幅判断手段と、
    前記染料系インクの吐出量、前記顔料系インクの吐出量及び前記走査幅に基づいて記録画像のビーディング発生の有無を判断するビーディング判断手段と、
    前記ビーディング判断手段によって記録画像にビーディングが発生すると判断されると、画像記録モードを変更するか或いは当該画像を一時中断し所定期間待機状態とするように画像記録を制御する画像記録制御手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項１乃至１０のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
12. 前記画像記録モードは、前記記録ヘッドの前記主走査方向の走査速度の変更及び前記記録ヘッドの前記主走査方向に往復走査から一方向走査への切換のうち少なくとも何れか一方を含むことを特徴とする請求項１１記載のインクジェット記録装置。
13. 記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドを前記記録媒体の幅方向と略平行な主走査方向に往復走査させるとともに、前記主走査方向と略直交する副走査方向に前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対的に移動させ、前記往復走査とも色材に染料を含む染料系インクを吐出した後に色材に顔料を含む顔料系インクを吐出させることを特徴とする画像記録方法。
    

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