JP2000219831A - インクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印字の乾燥性に優れ、混色にじみが少なく、
部材侵食性を抑え、記録紙上の低濃度領域の粒状性を抑
え、普通紙においても鮮明な画質を得ることができる記
録方法を提供する。 【解決手段】 水、染料、親水性高沸点低揮発性溶媒、
トリエチレングリコールモノブチルエーテルを１〜１０
ｗｔ％および式１の界面活性剤を含み、普通紙におけ
る、ベタ印字の反射光学濃度が１．０〜１．２である複
数のインク色からなるインクセットを用いて、同一ノズ
ルより複数のドット重量を打ち分けることのできる記録
ヘッドにより印字を行う。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録に用いるカラーインクと記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録は、微細なノズルか
らインクを小滴として吐出して、文字や図形を記録紙等
に記録する方法である。インクジェット記録方式として
はピエゾ素子を用いて電気信号を機械信号に変換して、
記録ヘッド部分に貯えたインクを断続的に吐出して記録
紙等に文字や記号を記録する方法、記録ヘッド部分に貯
えたインクを吐出部分に極近い一部を急速に加熱して泡
を発生させて、その泡による体積膨張で断続的に吐出し
て、記録紙等に文字や記号を記録する方法などが実用化
されている。

【０００３】初期の頃のインクジェット記録方法は、イ
ンク滴を吐出するかしないか、つまりドットのオンオフ
制御を行うに過ぎず、吐出されるインク滴のインク重量
を連続的かつ自由に制御することは極めて困難であり、
そのままでは中間階調を記録することはできなかった。

【０００４】そこで、従来より、中間階調を表現するた
めに、面積階調やディザ法、誤差拡散法といった手法が
提案されている。面積階調による中間階調の記録を例に
とると、一つの画素を４×４、８×８等の複数のドット
で表現することによって中間階調の記録を実現してい
る。４×４のドットマトリックスで一つの画素を表現す
れば、１６階調の記録（全白を含めると１７階調）で濃
淡を表すことができる。画素の分解能を上げれば、より
細やかに階調表現を行うことが出来る。しかし、記録ド
ット径を変えずに階調を上げると実質的な解像度は低下
する。また、記録紙上の記録ドット径が大きいと、低濃
度領域の粒状性が目立つようになる。従って、インク滴
の重量を少なくして記録するドット径を小さくする必要
がある。

【０００５】ドット径が小さくなれば、低濃度領域での
粒状性が目立たず記録品質を高めることができるが、記
録速度が大幅に低下する。例えば、通常の記録ドット径
の約半分にした小径のドットのみを用いる場合は、通常
の記録ドット径を用いた場合の４倍の記録時間を要す
る。記録速度の低下を防止するためには、インク滴を吐
出する駆動周波数を４倍に高めるか、あるいはノズル数
を４倍に増やせばよいが、いずれも容易ではない。

【０００６】そこで、同一のノズルから異なる重量のイ
ンク滴を吐出させ階調記録を可能とする技術が提案され
ている（例えば、米国特許第５，２８５，２１５号明細
書）。かかる技術では、一つの記録周期内において同一
パルス信号を複数個発生することによって微小なインク
滴を複数発生させ、記録紙上に着弾する前に、これら大
きさがほぼ同一の複数の微小なインク滴を合体させて大
きなインク滴を生成しようとしている。また、一つの記
録周期内において異なるパルス信号を複数発生すること
によって異なる大きさの微小なインク滴を複数発生さ
せ、より詳細な階調記録を可能とした記録装置も実用化
されている。

【０００７】インクジェット記録に用いられるインクに
は、印字の乾燥性がよいことや印字のにじみ（混色にじ
み）が少ないことなどの特性が要求されている。

【０００８】これらの要求を満たすために従来のインク
ジェット記録用インクでは、インクを記録紙等にすばや
く浸透させる工夫がなされている。米国特許第５，１５
６，６７５号明細書のようにジエチレングリコールモノ
ブチルエーテルを添加したり、米国特許第５，１８３，
５０２号明細書や特開昭５６−５８７１号公報のように
アセチレングリコール系界面活性剤であるサーフィノー
ル４６５（エアプロダクツ（株）製）を添加したり、あ
るいは米国特許第５，１９６，０５６号明細書のように
ジエチレングリコールモノブチルエーテルを１．５〜５
ｗｔ％とサーフィノール４６５を１〜３ｗｔ％添加する
ことなどが検討されている。ジエチレングリコールモノ
−ｎ−ブチルエーテルはブチルカルビトールと呼ばれ、
例えば米国特許第３，２９１，５８０号明細書に記載さ
れている。あるいは米国特許第２，０８３，３７２号明
細書ではジエチレングリコールのエーテル類をインクに
用いることなどが検討されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ジエチ
レングリコールモノブチルエーテルは、記録ヘッド部材
やインク供給・廃液部材等への侵食性（以下部材侵食性
と称する）が強いため、部材の膨潤・溶解、インク中で
の異物発生等があり、使用可能な材質が制限されてしま
う等の問題がある。また、サーフィノール４６５を１ｗ
ｔ％を超えて添加した場合、インクの表面張力が低くな
りすぎてノズルからのインク垂れが発生しやすくなり、
また、メニスカスの回復が遅れ高速応答性が悪くなり、
吐出不良を起こしやすくなる。また、記録紙等への浸透
性を向上させることで、特に普通紙においてカラーの発
色性が悪くなり全体に白っぽい画質になる。普通紙にお
ける発色性を向上させる手段の一つとして、浸透性を落
とす方法が挙げられるが、浸透性を落とすほど混色にじ
みが悪化することから、現状では瞬時に紙に浸透するタ
イプのインク（超浸透インク）が主流となっている。

【００１０】こうした超浸透インクにおける普通紙上の
発色性を補うために染料等の色材を多量に添加する方法
が考えられるが、記録紙上の低濃度領域の粒状性が目立
つようになり、また、記録ヘッドのノズルにおいて目詰
まりを起こしやすくなる等の弊害が出てくる。粒状性を
抑える手段としては、染料などの色材濃度の異なるイン
クを複数装着して、記録紙上の低濃度領域では、淡イン
クを用いて記録し、高濃度領域では濃インクを用いて記
録する方法がある。しかしながら、この方法では使用す
るインク数が多くなるため、記録ヘッドおよびインク供
給システムの大型化およびコストアップ等が課題とな
る。

【００１１】そこで、本発明はこのような課題を解決す
るものであり、その目的とするところは、印字の乾燥性
に優れ、混色にじみが少なく、部材侵食性を抑え、記録
ヘッドやインク供給システムの大型化や、記録速度の低
下を招くことなく記録紙上の低濃度領域の粒状性を抑
え、普通紙においても鮮明な画質を得ることができるイ
ンクジェット記録用カラーインクセットおよび記録方法
を提供するところにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に用いるインクジ
ェット記録用カラーインクセットは、少なくとも水、染
料、親水性高沸点低揮発性溶媒、トリエチレングリコー
ルモノブチルエーテルおよび下記の式１のアセチレング
リコール系界面活性剤を含み、前記トリエチレングリコ
ールモノブチルエーテルを７〜１０ｗｔ％含み、かつ下
記の式１のアセチレングリコール系界面活性剤を０．５
〜１ｗｔ％含み、普通紙において、イエロー、マゼンタ
およびシアンそれぞれの反射光学濃度（ＯＤｙ、ＯＤ
ｍ、ＯＤｃ）が１．０〜１．２となるように、染料添加
量を調整することを特徴とし、前記インクジェット記録
用カラーインクセットを同一ノズルより複数のドット重
量を打ち分けることの出来る記録ヘッドにより印字を行
うことを特徴とする。

【００１３】

【化２】

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のインクジェット記録カラ
ーインクセットは、印字の乾燥性に優れ、印字にじみ
（混色にじみ）が少なく、普通紙においても鮮明な画質
を得ることができ、かつ部材侵食性が緩やかであるなど
の特性が要求されていることに注目して、鋭意検討した
結果によるものである。

【００１５】従来からインク溶媒としては、低粘度であ
ること、安全性に優れること、取扱が容易であること、
コストが安いこと、臭気がないこと等の理由により主に
水が用いられる。インクに使用するものとしては、イオ
ン交換、蒸留等の精製工程を経た超純水が好ましい。

【００１６】本発明に使用される染料として、直接染
料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、分
散染料、建染染料、可溶性建染染料、反応分散染料、油
性染料が挙げられ、いずれも使用できるが、中でも水溶
性染料は、インクの性能上好ましく用いられ、特に好ま
しいものは、 Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８、９、１１、１２、２
７、２８、２９、３３、３５、３９、４１、４４、５
０、５３、５８、５９、６８、８６、８７、９３、９
５、９６、９８、１００、１０６、１０８、１０９、１
１０、１３０、１３２、１４２、１４４、１６１、１６
３、 Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２、４、９、２３、２６、３
１、３９、６２、６３、７２、７５、７６、７９、８
０、８１、８３、８４、８９、９２、９５、１１１、１
７３、１８４、２０７、２１１、２１２、２１４、２１
８、２２１、２２３、２２４、２２５、２２６、２２
７、２３２、２３３、２４０、２４１、２４２、２４
３、２４７、 Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット７、９、４７、４８、
５１、６６、９０、９３、９４、９５、９８、１００、
１０１、 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、１０、１５、２２、２
５、５５、６７、６８、７１、７６、７７、７８、８
０、８４、８６、８７、９０、９８、１０６、１０８、
１０９、１５１、１５６、１５８、１５９、１６０、１
６８、１８９、１９２、１９３、１９４、１９９、２０
０、２０１、２０２、２０３、２０７、２１１、２１
３、２１４、２１８、２２５、２２９、２３６、２３
７、２４４、２４８、２４９、２５１、２５２、２６
４、２７０、２８０、２８８、２８９、２９１、 Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１７、１９、２３、２５、３
９、４０、４２、４４、４９、５０、６１、６４、７
６、７９、１１０、１２７、１３５、１４３、１５１、
１５９、１６９、１７４、１９０、１９５、１９６、１
９７、１９９、２１８、２１９、２２２、２２７、 Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３５、４２、５２、５７、６
２、８０、８２、１１１、１１４、１１８、１１９、１
２７、１２８、１３１、１４３、１５１、１５４、１５
８、２４９、２５４、２５７、２６１、２６３、２６
６、２８９、２９９、３０１、３０５、３３６、３３
７、３６１、３９６、３９７、 Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット５、３４、４３、４７、
４８、９０、１０３、１２６、 Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、２５、４０、４１、６２、
７２、７６、７８、８０、８２、９２、１０６、１１
２、１１３、１２０、１２７、１２９、１３８、１４
３、１７５、１８１、２０５、２０７、２２０、２２
１、２３０、２３２、２４７、２５８、２６０、２６
４、２７１、２７７、２７８、２７９、２８０、２８
８、２９０、３２６、 Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー２、３、１３、１４、１
５、１７、１８、２３、２４、２５、２６、２７、２
９、３５、３７、４１、４２、 Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド３、１３、１７、１９、２
１、２２、２３、２４、２９、３５、３７、４０、４
１、４３、５、４９、５５、１８０ Ｃ．Ｉ．リアクティブバイオレット１、３、４、５、
６、７、８、９、１６、１７、２２、２３、２４、２
６、２７、３３、３４、 Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー２、３、５、８、１０、１
３、１４、１５、１７、１８、１９、２１、２５、２
６、２７、２８、２９、３８、 Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１、２、４、１１、１３、
１４、１５、１９、２１、２３、２４、２５、２８、２
９、３２、３６、３９、４０、 Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１２、１３、１４、１５、１
８、２２、２３、２４、２５、２７、２９、３５、３
６、３８、３９、４５、４６、 Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１、２、３、７、１
０、１５、１６、２０、２１、２５、２７、２８、３
５、３７、３９、４０、４８、 Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１、３、５、７、９、２２、
２６、４１、４５、４６、４７、５４、５７、６０、６
２、６５、６６、６９、７１、等が挙げられる。

【００１７】これら染料の添加量は、染料の種類、溶媒
成分の種類や添加量などにより影響を受けるが、普通紙
に対し、インク滴で記録面を埋めた場合、例えば、縦７
２０ＤＰＩ(ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ)×横７２０ＤＰ
Ｉの解像度で記録を行う場合には普通紙上のドット径が
約５０μｍとなるインク吐出量で記録面を埋め尽くした
場合（以下ベタ印字と称する）に、イエローインクは、
反射光学濃度ＯＤｙ値が、１．０〜１．２、同様にマゼ
ンタインクは、ＯＤｍ値が１．０〜１．２、シアンイン
クは、ＯＤｃ値が１．０〜１．２になるように調整する
のが好ましい。また、ＯＤ値が１．０〜１．２の範囲
で、各色のＯＤ値を合わせることで、色補正テーブルな
どによる画像処理を行いやすくするというメリットもあ
る。

【００１８】普通紙にベタ印字を行った場合の各色のＯ
Ｄ値が１．０未満の場合は、紙上に形成され得る色再現
範囲が不十分となり、高濃度領域において十分な色濃度
が得られないため、全体に白っぽい印象の画質になる。
また、それぞれのＯＤ値が１．２を超える場合には、紙
上のドットが目立ちやすくなるため、低濃度領域におけ
るに粒状性が増し、全体にざらついた印象の画質にな
る。但し、インク吐出量を絞り込んでいけば粒状性は低
くなっていくが、記録ヘッドからの吐出を制御すること
が極めて困難となる。また、染料の種類により非常に目
詰まりしやすくなり、吐出不良の原因にもなる。

【００１９】本発明に用いるトリエチレングリコールモ
ノブチルエーテルは、記録紙に対してジエチレングリコ
ールモノブチルエーテルと同等の浸透性・濡れ性を有
し、かつ部材侵食性はより小さい。また、水に対する溶
解安定性の低い下記の式１のアセチレングリコール系界
面活性剤を安定に溶解させ、曇点を大幅に引き上げる効
果を有する。但し、添加量が１０ｗｔ％を超えても記録
紙への浸透性はほとんど変わらず、かつ、長期間の接触
により部材を侵食しやすくなる可能性が出てくる。ま
た、添加量が７ｗｔ％未満では、下記の式１のアセチレ
ングリコール系界面活性剤の溶解性が低下し、吐出が不
安定になりやすく、また、記録紙への浸透効果も小さく
なるため、混色にじみが出やすくなる。従って、トリエ
チレングリコールモノブチルエーテルの添加量は、７〜
１０ｗｔ％であることが好ましい。

【００２０】

【化３】

【００２１】本発明に用いられる親水性高沸点低揮発性
溶媒としては、グリセリン、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキシレング
リコール、分子量２０００以下のポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、１、４−ブタンジオー
ル、１、３−ブタンジオール、１、５−ペンタンジオー
ル、１、６−ヘキサンジオール、メソエリスリトール、
ペンタエリスリトールなど等の高沸点低揮発性の多価ア
ルコール類が用いられ、その他Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、モノエタノ
ールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、等の含窒素有機溶剤等の水溶性有機溶剤を印字のに
じみが生じない範囲で添加することが出来る。中でもジ
エチレングリコール、グリセリン等が好ましい。

【００２２】これらの親水性高沸点低揮発性溶媒は、目
詰まり防止等のために保湿剤として添加されることは周
知であるが、本発明の必須成分としての最大の効果は、
部材侵食性の緩和にある。特にインクジェット記録装置
の故障等による異常事態発生により記録ヘッド内やイン
ク供給路等において水などの揮発成分が蒸発した場合
に、トリエチレングリコールモノブチルエーテルの部材
浸食性を緩和する。親水性高沸点低揮発性溶媒の添加量
は、トリエチレングリコールモノブチルエーテルに対し
て５０ｗｔ％以上であることが好ましい。

【００２３】上記の式１のアセチレングリコール系界面
活性剤を１ｗｔ％を越えて添加した場合、インクの表面
張力が下がりすぎて、インク垂れが発生しやすくなり、
また、メニスカスの回復が遅れ高速応答性が悪くなり、
吐出不良を起こしやすくなる。また、添加量が０．５ｗ
ｔ％未満の場合には、インク供給路内での濡れ性が不足
するため、インク充填不良やインクキャビティ内に気泡
が発生または混入した場合の気泡排出性が低下し、吐出
安定性の低下の原因の一つとなる。従って、上記の式１
のアセチレングリコール系界面活性剤の添加量は、０．
５〜１ｗｔ％であることが好ましい。

【００２４】また、本発明においてはノズル前面でイン
クが乾燥して詰まることを抑制するために、多くの種類
の糖類を用いることもできる。単糖類および多糖類があ
り、グルコース、マンノース、フルクトース、リボー
ス、キシロース、アラビノース、ラクトース、ガラクト
ース、アルドン酸、グルシトース、マルトース、セロビ
オース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース
等の他にアルギン酸およびその塩、シクロデキストリン
類、セルロース類を用いることができる。そしてその添
加量は０．０５％以上で２０％以下がよい。０．０５％
未満ではインクがヘッドの先端で乾燥して詰まる目詰ま
り現象を回復させる効果は少なく、２０％を超えるとイ
ンクの粘度が上昇して適切な印字ができなくなる。

【００２５】一般的な糖類である単糖類および多糖類の
グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キ
シロース、アラビノース、ラクトース、ガラクトース、
アルドン酸、グルシトース、マルトース、セロビオー
ス、スクロース、トレハロース、マルトトリオース等の
より好ましい添加量は３〜１０％である。アルギン酸お
よびその塩、シクロデキストリン類、セルロース類はイ
ンクにしたときの粘度が高くなり過ぎない程度の添加量
にする必要がある。

【００２６】また、その成分として、防腐剤、酸化防止
剤、導電率調整剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、表面張力
調整剤、酸素吸収剤、ノズルの目詰まり防止剤等の添加
剤は適宜用いることができる。

【００２７】例えば防腐剤・防かび剤として安息香酸ナ
トリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、２−ピ
リジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソルビン
酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−ジベ
ンジソチアゾリン−３−オン（ＺＥＮＥＣＡ（株）製の
プロキセルＣＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸ
Ｌ、プロキセルＸＬ−２、プロキセルＴＮ）などを添加
してもよい。

【００２８】本発明に用いるインクジェット記録方式と
してはピエゾ素子を用いて電気信号を機械信号に変換し
て、記録ヘッド部分に貯えたインクを断続的に吐出して
記録紙等に文字や記号を記録する方法、記録ヘッド部分
に貯えたインクを吐出部分に極近い一部を急速に加熱し
て泡を発生させて、その泡による体積膨張で断続的に吐
出して、記録紙等に文字や記号を記録する方法などがあ
る。

【００２９】ピエゾ素子を用いた記録ヘッドにおいて、
同一ノズルより複数のドット重量を打ち分ける方法の一
例を説明する。

【００３０】前記記録ヘッドの駆動装置は、第１のイン
ク滴を吐出させるための第１の駆動パルスと、第１のイ
ンク滴より大きな第２のインク滴を吐出させるための第
２の駆動パルスとを含んでなる駆動信号発生手段と、記
録画素に対応した一記録周期内で前記各駆動パルスのう
ち少なくとも一つの駆動パルスを選択する駆動パルス選
択手段と、該選択された駆動パルスを含む前記駆動信号
により前記ピエゾ素子を駆動する素子駆動手段とを備え
ている。

【００３１】そして、一記録周期内で、大きさの異なる
第１、第２のインク滴に対応した各駆動パルスの内の少
なくとも一つの駆動パルスを選択し、この駆動パルスを
含む駆動信号によりピエゾ素子を駆動する。従って、第
１の駆動パルスに対応して形成される第１のインク滴に
よるドットと、第２の駆動パルスに対応して形成される
第２のインク滴によるドットと、第１および第２のイン
ク滴によるドットとが形成可能であり、少なくともこの
うち二つのドットを使用することで、ドットを形成しな
い、小ドットを形成する、これより大きなドットを形成
するという３値以上の多値化を行うことができる。

【００３２】同様に、記録ヘッド部分に貯えたインクを
ノズルに極近い一部を急速に加熱して泡を発生させて、
その泡による体積膨張で吐出を行う記録ヘッドにおい
て、同一ノズルより複数のドット重量を打ち分ける方法
の一例を説明する。

【００３３】前記記録ヘッドは、ノズルに極近いインク
流路内に、発熱量の異なる電気−熱変換素子が二つ配置
される。前記記録ヘッドの駆動装置は、第１のインク滴
を吐出させるための第１素子駆動パルスと、第１のイン
ク滴より大きな第２のインク滴を吐出させるための第２
素子駆動パルスを発生させる駆動信号発生手段と、記録
画素に対応して前記素子のうち少なくとも一つを選択す
る駆動素子選択手段を備えている。

【００３４】そして、大きさの異なる第１、第２のイン
ク滴に対応した各素子の内の少なくとも一つの素子を選
択し、この素子に対応した駆動パルスにより電気−熱変
換素子がインクを加熱発泡し、その泡による体積膨張で
インクを吐出する。従って、第１素子により形成される
第１のインク滴によるドットと、第２素子により形成さ
れる第２のインク滴によるドットと、第１および第２素
子を同時に駆動することによるドットとが形成可能であ
り、少なくともこのうち二つのドットを使用すること
で、ドットを形成しない、小ドットを形成する、これよ
り大きなドットを形成するという３値以上の多値化を行
うことができる。

【００３５】これまで述べた同一ノズルより複数のドッ
ト重量を打ち分ける記録ヘッドによる記録方法によれ
ば、記録ヘッドやインク供給システムの大型化や記録速
度の低下を招くことなく記録紙上の低濃度領域の粒状性
を抑えることが可能となる。しかし、普通紙上の高濃度
領域における発色性はインクに大きく左右される特性で
あるため、記録ヘッドのみで解決できるものではなく、
本発明のインクジェット記録用カラーインクセットを用
いることで、普通紙においても鮮明な画質を得ることが
でき、印字の乾燥性・混色にじみ・部材侵食性等に対し
て優れた特性を得ることができる。

【００３６】以下に図面を参照して具体的な実施例を説
明する。

【００３７】図１は、本発明の実施に用いるインクジェ
ット記録装置の概略構成を示すものである。記録ヘッド
２８は、ピエゾ素子によりインク吐出を行うものを用い
た。インクジェット記録装置２２は、紙送りモーター２
３によって記録紙Ｐを搬送する機構と、キャリッジモー
ター２４によってキャリッジ３１をプラテン２６の軸方
向（主走査方向）に往復させる機構と、キャリッジ３１
に搭載された記録ヘッド２８を駆動してインクの吐出お
よびドット形成を行う機構と、これらの紙送りモーター
２３、キャリッジモーター２４、記録ヘッド２８、およ
び操作パネル３２との信号のやり取りを司る制御回路４
０と、この制御回路４０からの信号を受けてピエゾ素子
を駆動する駆動信号を生成するピエゾ素子駆動回路５０
とから構成されている。

【００３８】キャリッジ３１をプラテン２６の軸方向に
往復運動させる機構は、プラテン２６の軸と並行に架設
されキャリッジ３１を摺動可能に保持する摺動軸３４
と、キャリッジモーター２４との間に無端の駆動ベルト
３６を張設するプーリ３８と、キャリッジ３１の原点位
置を検出する位置検出センサー３９等から構成されてい
る。

【００３９】このキャリッジ３１には、ブラック（Ｋ）
インク用カートリッジ７１と、イエロー（Ｙ）、マゼン
タ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のインクを収納したカラ
ーインク用カートリッジ７２が搭載可能である。キャリ
ッジ３１の下部の記録ヘッド２８には、計４色のインク
を吐出するためのノズルが形成されており、キャリッジ
３１の底部には、この各色のインクを導く導入管が立設
されている。キャリッジ３１に黒インク用カートリッジ
７１およびカラーインク用カートリッジ７２を上方から
装着すると、各カートリッジに設けられた接続孔に導入
管が挿入され、各インクカートリッジから記録ヘッド２
８へのインクの供給が可能となる。

【００４０】図２は、記録ヘッド２８におけるノズル
（Ｎｚ）の配列を示す説明図である。これらのノズル配
列は、各色ごとにインクを吐出する４組のノズルアレイ
から成っており、６４個のノズルＮｚが一定のノズルピ
ッチｋで千鳥足状に配置されている。各ノズルアレイの
主走査方向に直交する方向（副走査方向）の位置は互い
に一致している。なお、各ノズルアレイに含まれる６４
個のノズルＮｚは、千鳥足状に配列されている必要はな
く、一直線上に配置されてもよい。但し、図２に示すよ
うに千鳥足状に配置すれば、製造上、ノズルピッチｋを
小さく設定しやすいという利点がある。ノズルＮｚから
のインクの吐出は、制御回路４０およびピエゾ素子駆動
回路５０により制御されている。

【００４１】図３は、第１と第２の駆動パルスを連続し
て選択した場合に、吐出された大小二つのインク滴が記
録紙Ｐ上に着弾する状態を示す模式図である。図示する
ように、第１の駆動パルスに対応した小さなインク滴Ｉ
Ｐｓと第２の駆動パルスに対応した大きなインク滴ＩＰ
ｍとが、記録紙Ｐ上のほぼ同一位置に着弾することによ
り、最も大きなドットが形成される。第１と第２の駆動
パルスを用いて２種類のインク滴を形成する場合、より
大きなインク滴を吐出する第２の駆動パルスの方がピエ
ゾ素子の変化量も大きくなるため、インク滴ＩＰｍがよ
り勢いよく吐出されることになり、飛翔速度も小さいイ
ンク滴ＩＰｓより大きい。このようにインク滴の飛翔速
度に差が存在することから、キャリッジ３１を主走査方
向に移動しながら、最初に小さなインク滴を吐出し次に
大きなインク滴を吐出した場合、キャリッジの走査速度
と両インク滴の吐出タイミングとを、キャリッジと記録
紙Ｐとの間の距離に応じて調整すれば、両インク滴をほ
ぼ同じタイミングで記録紙Ｐに着弾させることができ
る。

【００４２】表１は、本発明の実施におけるドット重量
と駆動パルスの関係の一例を表したものである。第１の
駆動パルスに対応したドット重量は３ｎｇ（ナノグラ
ム）、第２の駆動パルスに対応したドット重量は１１ｎ
ｇ、第１と第２のパルスを連続してインク滴を形成した
場合のドット重量の総和は２０ｎｇに成るように調整し
た。第１と第２のパルスを連続してインク滴を形成した
場合のドット重量の総和が、第１および第２の駆動パル
スをそれぞれ単独で吐出させたドット重量の和（３＋１
１＝１４ｎｇ）より６ｎｇ大きくなることが判る。

【００４３】このドット重量の増加は、小さなインク滴
を吐出した後にメニスカスの動きを考慮した所定のタイ
ミングで第２のインク滴を形成していることにより得ら
れている。結果的に最小インク滴のドット重量（３ｎ
ｇ）に対する最大インク滴のドット重量（２０ｎｇ）の
比率が広がり、実質的に記録ドット径の可変範囲を更に
広くすることが出来ている。記録ドット径の可変範囲が
広くなれば、最大ドットに対して、最小ドットをより小
さくすることができるため、記録紙上の低濃度領域にお
ける粒状性を更に抑えることができる。

【００４４】

【表１】

【００４５】本発明に用いるインクジェット記録用カラ
ーインクの実施例について以下に説明する。組成比の数
値の単位は、ｗｔ％である。

【００４６】 ＜インクセット実施例１＞ （ブラックインクＫ） ＜組成比＞ ・Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４ ５ ・トリエチレングリコールモノブチルエーテル １０ ・サーフィノール４６５（エアプロダクツ（株）製） １ ・ジエチレングリコール ５ ・グリセリン １０ ・トリエタノールアミン ０．５ ・プロキセルＸＬ−２：防腐剤（ＺＥＮＥＣＡ（株）製） ０．３ ・ベンゾトリアゾール：腐食防止剤（関東化学（株）製） ０．０１ ・超純水 ６８．１９ 計 １００ （イエローインクＹ） ＜組成比＞ ・Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２ ３．６ ・トリエチレングリコールモノブチルエーテル １０ ・サーフィノール４６５（エアプロダクツ（株）製） １ ・ジエチレングリコール １０ ・グリセリン １０ ・トリエタノールアミン ０．５ ・プロキセルＸＬ−２：防腐剤（ＺＥＮＥＣＡ（株）製） ０．３ ・ベンゾトリアゾール：腐食防止剤（関東化学（株）製） ０．０１ ・超純水 ６４．５９ 計 １００ （マゼンタインクＭ） ＜組成比＞ ・Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１８０ ３．４ ・トリエチレングリコールモノブチルエーテル １０ ・サーフィノール４６５（エアプロダクツ（株）製） １ ・ジエチレングリコール １０ ・グリセリン １０ ・トリエタノールアミン ０．５ ・プロキセルＸＬ−２：防腐剤（ＺＥＮＥＣＡ（株）製） ０．３ ・ベンゾトリアゾール：腐食防止剤（関東化学（株）製） ０．０１ ・超純水 ６４．７９ 計 １００ （シアンインクＣ） ＜組成比＞ ・Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９ ３．５ ・トリエチレングリコールモノブチルエーテル １０ ・サーフィノール４６５（エアプロダクツ（株）製） １ ・ジエチレングリコール １０ ・グリセリン １０ ・トリエタノールアミン ０．５ ・プロキセルＸＬ−２：防腐剤（ＺＥＮＥＣＡ（株）製） ０．３ ・ベンゾトリアゾール：腐食防止剤（関東化学（株）製） ０．０１ ・超純水 ６４．６９ 計 １００ 上記組成によれば、後述する評価条件において、Ｙ、
Ｍ、Ｃそれぞれを単色でベタ印字した時の反射光学濃度
（ＯＤｙ、ＯＤｍおよびＯＤｃ）が１．０〜１．２の範
囲となる。

【００４７】＜インクセット実施例２＞インクセット実
施例１を基にトリエチレングリコールモノブチルエーテ
ルの添加量を７ｗｔ％とし、その分を超純水で調整し
た。

【００４８】＜インクセット実施例３＞インクセット実
施例１を基にサーフィノール４６５（アセチレングリコ
ール系界面活性剤）の添加量を０．５ｗｔ％とし、、そ
の分を超純水で調整した。

【００４９】＜インクセット実施例４＞インクセット実
施例２を基にサーフィノール４６５（アセチレングリコ
ール系界面活性剤）の添加量を０．５ｗｔ％とし、、そ
の分を超純水で調整した。

【００５０】次に本発明の比較例となるインクジェット
記録用カラーインクの説明をする。

【００５１】＜インクセット比較例１＞インクセット実
施例１を基にトリエテレングリコールモノブチルエーテ
ルの添加量を１５ｗｔ％とし、、その分を超純水で調整
した。

【００５２】＜インクセット比較例２＞インクセット実
施例１を基にサーフィノール４６５の添加量を２ｗｔ％
とし、、その分を超純水で調整した。

【００５３】＜インクセット比較例３＞インクセット実
施例１を基にトリエテレングリコールモノブチルエーテ
ルの添加量を５ｗｔ％とし、、その分を超純水で調整し
た。

【００５４】＜インクセット比較例４＞インクセット比
較例１を基にサーフィノール４６５の添加量を０．２ｗ
ｔ％とし、、その分を超純水で調整した。

【００５５】＜インクセット比較例５＞インクセット比
較例１を基にグリセリンおよびジエチレングリコールを
それぞれ２ｗｔ％とし、、その分を超純水で調整した。
従って、トリエチレングリコールモノブチルエーテルに
対する親水性高沸点低揮発性溶媒の添加量は、５０ｗｔ
％以下となる。

【００５６】＜インクセット比較例６＞インクセット実
施例１を基に、後述する記録条件によって普通紙にベタ
印字を行い、イエローインク、マゼンタインク、シアン
インクの各色の反射光学濃度（ＯＤｙ、ＯＤｍ、ＯＤ
ｃ）が、いずれも０．８±０．０５となるようにカラー
インクの各染料濃度を調整し、その添加量の変更分を超
純水で調整した。

【００５７】＜インクセット比較例７＞インクセット実
施例１を基に、後述する記録条件によって普通紙にベタ
印字を行い、イエローインクの反射光学濃度（ＯＤｙ）
が、０．８±０．０５となるようにイエローの染料濃度
のみ調整し、その添加量の変更分を超純水で調整した。
マゼンタインクおよびシアンインクは、インクセット実
施例１と同じである。

【００５８】＜インクセット比較例８＞インクセット実
施例１を基に、後述する記録条件によって普通紙にベタ
印字を行い、マゼンタインクの反射光学濃度（ＯＤｍ）
が、０．８±０．０５となるようにマゼンタの染料濃度
のみ調整し、その添加量の変更分を超純水で調整した。
イエローインクおよびシアンインクは、インクセット実
施例１と同じである。

【００５９】＜インクセット比較例９＞インクセット実
施例１を基に、後述する記録条件によって普通紙にベタ
印字を行い、シアンインクの反射光学濃度（ＯＤｃ）
が、０．８±０．０５となるようにシアンの染料濃度の
み調整し、その添加量の変更分を超純水で調整した。マ
イエローインクおよびマゼンタインクは、インクセット
実施例１と同じである。

【００６０】＜インクセット比較例１０＞インクセット
実施例１を基に、後述する記録条件によって普通紙にベ
タ印字を行い、イエローインク、マゼンタインク、シア
ンインクの各色の反射光学濃度（ＯＤｙ、ＯＤｍ、ＯＤ
ｃ）が、いずれも１．３±０．０５となるように各染料
濃度を調整し、その添加量の変更分を超純水で調整し
た。

【００６１】＜インクセット比較例１１＞インクセット
実施例１を基にトリエテレングリコールモノブチルエー
テルをジエチレングリコールモノブチルエーテルに変更
した。

【００６２】＜インクセット比較例１２＞インクセット
実施例１を基にトリエテレングリコールモノブチルエー
テルおよびサーフィノール４６５を抜き、その分をジエ
チレングリコールで調整した。

【００６３】次に本発明の実施における記録方法につい
て説明する。実施例においては、同一ノズルより複数の
ドット重量を打ち分ける記録ヘッドを用いており、表１
に示すように一記録画素に対して４階調の記録が可能な
記録方法により行った。

【００６４】以下に共通条件を示す。

【００６５】・環境条件：室温２５±１℃、湿度５０±
５％ＲＨ ・記録紙（普通紙）：Xerox 4024 DP 20lb(Reorder No.
3R721) ・画像解像度：縦７２０ｄｐｉ×横７２０ｄｐｉ ・最大ドット重量（インク滴ＩＰｓとＩＰｍの総和）の
調整：前記記録紙に対して、表１における第１の駆動パ
ルスおよび第２の駆動パルスともにＯＮとした時の最大
ドット重量（総和）のインク滴によって、平均ドット径
が６０±５μｍとなるように調整した。計算上ではドッ
ト径が５０μｍであれば前記解像度で記録紙上を埋める
ことができるが、実際には、使用するインクによって同
じドット重量でも記録紙上でのドット径が異なること、
普通紙の場合にはドット径の大きさが均一に成らずかな
りバラツキがあること、および記録装置の紙送り精度等
の問題があり、記録紙上がきれいに埋まらず白すじが目
立つようになるため、平均ドット径が６０±５μｍとな
るように最大ドット重量を調整した ・大ドット重量（インク滴ＩＰｍ）の調整：前記普通紙
に対して、表１における第２の駆動パルスのみＯＮとし
た時のインク滴ＩＰｍのドット重量は、画質の滑らかさ
を考慮して、前記最大ドット重量（総和）に対して約５
０ｗｔ％となるように調整した。

【００６６】・反射光学濃度の測定：前記最大ドット重
量によりベタ印字を行い、サンプルを３０±１℃、１０
±２％ＲＨで１日乾燥させた後、グレタグ分光光度計
（GRETAG SPM50：ＧＲＥＴＡＧ社製）にて測定した。

【００６７】次に、本発明の記録方法の具体的な実施例
および比較例を説明する。

【００６８】＜記録方法実施例１＞表１における駆動パ
ルスとインク重量の関係を基に、各インクに合わせて小
インク滴ＩＰｓのドット重量を６ｎｇとし、大インク滴
ＩＰｍおよび最大ドット（総和）重量を共通条件におい
て説明したように調整した。

【００６９】＜記録方法実施例２＞表１における駆動パ
ルスとインク重量の関係を基に、各インクに合わせて小
インク滴ＩＰｓのドット重量を１ｎｇとし、大インク滴
ＩＰｍおよび最大ドット（総和）重量を共通条件におい
て説明したように調整した。

【００７０】＜記録方法比較例１＞表１における駆動パ
ルスとインク重量の関係を基に、各インクに合わせて小
インク滴ＩＰｓのドット重量を８ｎｇとし、大インク滴
ＩＰｍおよび最大ドット（総和）重量を共通条件におい
て説明したように調整した。

【００７１】＜記録方法比較例２＞表１における駆動パ
ルスとインク重量の関係を基に、各インクに合わせて小
インク滴ＩＰｓのドット重量を０．５ｎｇとし、大イン
ク滴ＩＰｍおよび最大ドット（総和）重量を共通条件に
おいて説明したように調整した。

【００７２】＜記録方法比較例３＞各インクに合わせて
インク滴ＩＰｍのドット重量を前記記録紙に対して、平
均ドット径が６０±５μｍとなるように調整した。そし
て、このインク滴ＩＰｍのみにて画像形成を行った。

【００７３】＜記録方法比較例４＞各インクに合わせて
インク滴ＩＰｓのドット重量を６ｎｇとし、このインク
滴ＩＰｓのみにて画像形成を行った。

【００７４】続いて、評価項目について説明する。各評
価結果の分類は、ベストのものを１０ポイント、ワース
トのものを１ポイントとし、１０段階評価を行った。

【００７５】＜混色にじみ＞記録ヘッドの主走査方向に
対して、任意の色が隣接する形でベタ印字を行い、色境
界のにじみを目視で観察した。表２に各インクセットと
記録方法の組み合わせによる評価ポイントを示す。この
評価結果から判断して、インクセット比較例１２は評価
に値しないと判断し、その他の評価は省略した。

【００７６】

【表２】

【００７７】＜速乾性＞ベタ印字を行い、印字終了後す
ぐに記録紙を印字面に重ね上から手で擦りつけて、イン
クが転写するかどうかを確認した。今回評価した各イン
クセットと記録方法の組み合わせにおいて、いずれの場
合もインク転写はなく問題ないレベルであった。従っ
て、いずれも１０ポイントとした。

【００７８】＜部材侵食性＞インクの接触する可能性の
あるヘッド部材、インク供給部材および廃液部材をイン
クに浸し、密閉状態のものと開放状態のものをそれぞれ
４０℃１ヶ月放置した後、重量変化、外観観察およびイ
ンク中への異物発生の有無を評価した。表３に各インク
セットの評価ポイントを示す。

【００７９】

【表３】

【００８０】＜低濃度領域の粒状性＞高精細カラーデジ
タル標準画像データ（ＩＳＯ／ＪＩＳ−ＳＣＩＤ ＪＩ
ＳＸ ９２０１準拠 ＪＳＡ−００００１）のサンプル
番号５（自転車）およびサンプル番号１４（カラーチャ
ート）を印字し、低濃度領域における粒状性を目視で観
察した。表４に各インクセットと記録方法の組み合わせ
による評価ポイントを示す。

【００８１】

【表４】

【００８２】＜高濃度領域の発色性＞高精細カラーデジ
タル標準画像データ（ＩＳＯ／ＪＩＳ−ＳＣＩＤ ＪＩ
ＳＸ ９２０１準拠 ＪＳＡ−００００１）のサンプル
番号３（果物かご）およびサンプル番号１４（カラーチ
ャート）を印字し、高濃度領域における発色性（鮮明
さ）を目視で観察した。表５に各インクセットと記録方
法の組み合わせによる評価ポイントを示す。

【００８３】

【表５】

【００８４】＜吐出安定性＞高精細カラーデジタル標準
画像データ（ＩＳＯ／ＪＩＳ−ＳＣＩＤ ＪＩＳＸ ９
２０１準拠 ＪＳＡ−００００１）のサンプル番号１４
（カラーチャート）を連続１００ページ印字し、ドット
の乱れや抜けなどを観察した。表６に各インクセットと
記録方法の組み合わせによる評価ポイントを示す。

【００８５】

【表６】

【００８６】＜印字速度＞高精細カラーデジタル標準画
像データ（ＩＳＯ／ＪＩＳ−ＳＣＩＤ ＪＩＳＸ ９２
０１準拠 ＪＳＡ−００００１）のサンプル番号１４
（カラーチャート）を連続１０ページ印字し、所要時間
を測定した。表７に各インクセットと記録方法の組み合
わせによる評価ポイントを示す。

【００８７】

【表７】

【００８８】また、表８に各組み合わせにおける各評価
のトータルポイントを示す。

【００８９】

【表８】

【００９０】本発明によるインクジェット記録用カラー
インクセットと記録方法の組み合わせによれば、インク
ジェット記録に要求される様々な特性に対して優れた結
果が得られる。また、比較例との組み合わせにおいても
トータル的には、本発明によるインクジェット記録用カ
ラーインクセットと記録方法の組み合わせに近いポイン
トのものもあるが、いずれかの評価項目において低い結
果があり、バランスの崩れたものとなっている。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるイン
クジェット記録用カラーインクセットと記録方法の組み
合わせによれば、印字の乾燥性に優れ、混色にじみが少
なく、部材侵食性を抑え、記録ヘッドやインク供給シス
テムの大型化や記録速度の低下を招くことなく記録紙上
の低濃度領域の粒状性を抑え、普通紙においても鮮明な
画質を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に用いるインクジェット記録装置
の概略構成図である。

【図２】本発明の実施に用いる記録ヘッドにおけるノズ
ルの並びを例示する説明図である。

【図３】本発明の実施において、吐出された大小二つの
インク滴が記録紙Ｐ上に着弾する状態を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

２２ インクジェット記録装置 ２３ 紙送りモーター ２４ キャリッジモーター ２６ プラテン ２８ 記録ヘッド ３１ キャリッジ ３２ 操作パネル ３４ 摺動軸 ３６ 駆動ベルト ３８ プーリ ３９ 位置検出センサー ４０ 制御回路 ５０ ピエゾ素子駆動回路 ７１ ブラックインク用カートリッジ ７２ カラーインク用カートリッジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも水、染料、親水性高沸点低揮
   発性溶媒、トリエチレングリコールモノブチルエーテル
   ７〜１０ｗｔ％、および下記の式１のアセチレングリコ
   ール系界面活性剤を０．５〜１ｗｔ％含み、普通紙に単
   色でベタ印字した時の反射光学濃度（ＯＤｙ、ＯＤｍお
   よびＯＤｃ）が１．０〜１．２である、イエロー、マゼ
   ンタおよびシアンインクからなるインクセットを用い、 同一ノズルより複数のドット重量を打ち分けることので
   きる記録ヘッドにより印字を行うことを特徴とするイン
   クジェット記録方法。 【化１】
2. 【請求項２】 親水性高沸点低揮発性溶剤の添加量がト
   リエチレングリコールモノブチルエーテルに対して５０
   ｗｔ％以上であることを特徴とする請求項１記載のイン
   クジェット記録方法。
3. 【請求項３】 同一ノズルより複数のドット重量を打ち
   分けることのできる記録ヘッドにおいて、最小ドット重
   量が、１〜６ｎｇであることを特徴とする請求項１また
   は２記載のインクジェット記録方法。