JP2001293889A - 顔料インクと染料インクとを組み合わせた印刷 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 染料インクと顔料インクとを用いて、色再現
範囲が比較的広く、耐光性が比較的良好な印刷物を得る
ことのできる技術を提供する。 【解決手段】 少なくとも１つの色相について、濃度の
異なる複数の同一色相インクを貯蔵したインク容器を使
用する。複数の同一色相インクの中で、最高濃度のイン
クの色材としては染料を用いるとともに、最低濃度のイ
ンクの色材としては顔料を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インク滴を吐出
することによって印刷媒体上にドットを形成して印刷を
行う印刷技術に関し、特に、染料インクと顔料インクと
を用いて印刷する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータの出力装置として、
複数色のインクを印刷ヘッドから吐出するカラープリン
タが広く普及している。カラープリンタに使用される複
数色のインクとしては、染料インクや顔料インクが利用
される。ここで、「染料インク」とは、インクの色料と
して染料を用いたインクであり、「顔料インク」とは、
インクの色料として顔料を用いたインクである。

【０００３】染料インクを用いる場合には、印刷媒体上
で透明感のある色を表現することができるという利点が
ある。一方、顔料インクを用いる場合には、にじみの少
ない文字や画像を印刷することができるという利点もあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、染料インク
は、顔料インクに比べて耐光性が劣るという問題があ
る。この問題は、特に、画像濃度の低い領域（いわゆる
ハイライト領域）において顕著である。一方、顔料イン
クは染料インクに比べて発色性が劣るという問題があ
る。

【０００５】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、染料インクと顔
料インクとを用いて、耐光性と発色性が良好な印刷物を
得ることのできる技術を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記目的を達成するために、本発明の印刷装置は、印刷媒
体上に複数種類のインクを吐出させてドットを形成する
ことによって画像を形成する装置であり、複数種類のイ
ンクを吐出するための印刷ヘッドと、前記複数種類のイ
ンクを貯蔵するインク容器と、を備えている。前記イン
ク容器は、少なくとも１つの色相について、濃度の異な
る複数の同一色相インクを貯蔵しており、前記複数の同
一色相インクの中で、最高濃度のインクは色材として染
料を用いているとともに、最低濃度のインクは色材とし
て顔料を用いていることを特徴とする。

【０００７】この構成によれば、複数の同一色相インク
の中の最低濃度のインクには顔料を用いているので、最
低濃度インクが主に使われる低濃度画像領域の耐光性を
向上させることが可能である。また、最高濃度のインク
には染料を用いているので、高濃度画像領域において透
明感ある鮮やかな画像を得ることが可能である。

【０００８】なお、上記構成において、１種類の濃度の
インクのみが用いられる色相のインクについては、色材
として染料が用いられているようにしてもよい。

【０００９】こうすれば、色再現範囲を広く確保するこ
とが容易である。

【００１０】また、前記インク容器は、前記複数種類の
インクとして、少なくともブラックインクと、濃シアン
インクと、淡シアンインクと、濃マゼンタインクと、淡
マゼンタインクと、イエローインクとを貯蔵するものと
してもよい。このとき、前記ブラックインクと前記濃シ
アンインクと前記濃マゼンタインクと前記イエローイン
クは色材として染料を用いており、前記淡シアンインク
と前記淡マゼンタインクは色材として顔料を用いている
ものとしてもよい。こうすれば、濃インクが主に高濃度
画像領域における色再現範囲を広く確保することが可能
である。

【００１１】なお、本発明は、種々の態様で実現するこ
とが可能であり、例えば、印刷方法および印刷装置、そ
の印刷装置に使用されるインク容器等の態様で実現する
ことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて以下の順序で説明する。 Ａ．装置の構成： Ｂ．インクカートリッジとインクの構成： Ｃ．変形例

【００１３】Ａ．装置の構成：次に、本発明の実施の形
態を実施例に基づき説明する。図１は、本発明の一実施
例としての印刷システムの概略構成図である。この印刷
システムは、インクジェットプリンタ２０とコンピュー
タ９０とを備えており、これらはプリンタ２０のコネク
タ５６を介して接続されている。

【００１４】プリンタ２０は、副走査送り機構と、主走
査送り機構と、ヘッド駆動機構とを備えている。副走査
送り機構は、紙送りモータ２３とプラテン２６とを備え
ており、紙送りモータ２３の回転をプラテン２６に伝達
することによって印刷用紙Ｐを副走査方向に搬送する。
主走査送り機構は、キャリッジモータ３２と、プーリ３
８と、キャリッジモータ３２とプーリ３８との間に張設
された駆動ベルト３６と、プラテン２６の軸と並行に設
けられた摺動軸３４とを備えている。摺動軸３４は、駆
動ベルト３６に固定されたキャリッジ３１を摺動可能に
保持している。キャリッジモータ３２の回転は、駆動ベ
ルト３６を介してキャリッジ３１に伝達され、キャリッ
ジ３１は、摺動軸３４に沿ってプラテン２６の軸方向
（主走査方向）に往復動する。ヘッド駆動機構は、キャ
リッジ３１に搭載された印刷ヘッドユニット６０を駆動
して、用紙Ｐ上にインクを吐出させる。紙送りモータ２
３とキャリッジモータ３２と印刷ヘッドユニット６０と
は、制御回路４０に接続されており、各機構の動作は制
御回路４０によって制御される。

【００１５】また、プリンタ２０は操作パネル８０を備
えている。操作パネル８０は、制御回路４０に接続され
ており、ユーザは、操作パネル８０に設けられたボタン
によりプリンタ２０の各種の設定を行うことができると
ともに、操作パネル８０に設けられた表示用ランプによ
りプリンタ２０の処理状況を確認することができる。

【００１６】図２は、制御回路４０の内部構成を示すブ
ロック図である。制御回路４０は、ＣＰＵ４１と、プロ
グラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）４３と、ＲＡＭ４４と、
文字などのドットマトリクスを記憶したキャラクタジェ
ネレータ（ＣＧ）４５と、Ｉ／Ｆ専用回路５０と、ヘッ
ド駆動回路５２と、モータ駆動回路５４とを備えてい
る。Ｉ／Ｆ専用回路５０は、シリアルインタフェース回
路とパラレルインタフェース回路とを内蔵しており、コ
ネクタ５６を介してコンピュータ９０から供給される印
刷信号ＰＳを受け取る。ヘッド駆動回路５２は、印刷ヘ
ッドユニット６０を駆動させるための回路であり、モー
タ駆動回路５４は、紙送りモータ２３およびキャリッジ
モータ３２を駆動させるための回路である。

【００１７】Ｂ．インクカートリッジとインクの構成：
図３は、印刷ヘッドユニット６０の斜視図である。この
印刷ヘッドユニット６０には、ブラックインクカートリ
ッジ７１と５色のカラーインクカートリッジ７２が搭載
可能である。印刷ヘッドユニット６０の下部に設けられ
た印刷ヘッド２８には、ブラックインクとカラーインク
に対応して合計６組のノズル列６１〜６６が形成されて
いる。印刷ヘッドユニット６０の底部には、この各ノズ
ル列にインクタンクからのインクを導く導入管７３〜７
８が立設されている。導入管７３は、ブラックインク用
カートリッジからインクを導くための管である。導入間
７４〜７８は、カラーインク用カートリッジからインク
を導くための管である。

【００１８】図４は、カラーインクカートリッジ７２の
斜視図である。このカラーインクカートリッジ７２に
は、濃シアン（Ｃ）と、淡シアン（ＬＣ）と、濃マゼン
タ（Ｍ）と、淡マゼンタ（ＬＭ）と、イエロ（Ｙ）と、
の５種類のインクが一体的に収納されている。なお、淡
シアンインクは、濃シアンインクと色相がほぼ同一で濃
度が濃シアンインクよりも低いインクである。淡マゼン
タインクについても同様である。淡シアンインクおよび
淡マゼンタインクは、それぞれ濃シアンインクおよび濃
マゼンタインクよりも収容量が多い。また、５種類のイ
ンクの中では、イエロインクの収容量がもっとも多い。

【００１９】図５は、印刷ヘッド２８の底面における６
組のノズル列６１〜６６の配列の一例を示す説明図であ
る。各ノズル列６１〜６６は、それぞれ４８個のノズル
Ｎｚを含んでおり、４８個のノズルＮｚは一定のピッチ
ｋで一列に配列されている。

【００２０】各ノズル列６１〜６６には、各ノズルＮｚ
に対応するピエゾ素子（駆動素子）が設けられている。
ピエゾ素子は、周知のように、結晶の両端に電圧を印加
したときに生じる力学的な歪みを利用した素子である。
ピエゾ素子は、ノズルＮｚ近傍において上記のインク通
路に接するように設けられており、ピエゾ素子に所定の
電圧を印加することによってインク通路の幅を増減させ
ることができる。この結果、インク滴がノズルＮｚから
吐出される。なお、各ノズル列６１〜６６は、同一形状
の複数のノズルＮｚを備えているが、ピエゾ素子に印加
する電圧の大きさや挿引方法などを変更することによ
り、各ノズルＮｚから吐出されるインク滴の吐出量を変
更可能である。

【００２１】第１のノズル列６１は、第１のカートリッ
ジ７１から供給されたブラックインク（Ｋ）を吐出す
る。第２〜第６のノズル列６２〜６６は、それぞれ第２
のカートリッジ７２から供給された濃シアン（Ｃ）、淡
シアン（ＬＣ），濃マゼンタ（Ｍ），淡マゼンタ（Ｌ
Ｍ），イエロ（Ｙ）の各インクを吐出する。なお、本実
施例において、ブラック（Ｋ）と濃シアン（Ｃ）と濃マ
ゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）の４種類のインクは、色
料として染料を用いた染料インクであり、淡シアン（Ｌ
Ｃ）とマゼンタ（ＬＭ）の２種類のインクは、色料とし
て顔料を用いた顔料インクである。

【００２２】図６は、各インクの組成を示す説明図であ
る。濃シアンインクＣは、染料であるC.I.ダイレクトブ
ルー１９９を３．６重量パーセント含んでおり、また、
ジエチレングリコールを３０重量パーセント、浸透剤と
してサーフィノール465 を１重量パーセント、水を６
５．４重量パーセント含んでいる。一方、淡シアンＬＣ
は、顔料であるC.I.ピグメントブルー15:3を１重量パー
セント、サーフィノール465 を１重量パーセント、顔料
を分散させる分散剤としてスチレン−アクリル共重合体
・アンモニウム塩を１．５重量パーセント、保湿剤とし
てグリセリンを１３重量パーセント、トリエチレングリ
コールモノブチルエーテルを７重量パーセント、防腐剤
としてProxel XL2を０．３重量パーセント含んでいる。
他のインクについての説明は省略する。

【００２３】なお、低濃度画像領域では、シアンインク
として淡シアンインクが主に使用され、一方、高濃度画
像領域ではシアンインクとして濃シアンインクが主に使
用される。マゼンタについても同様である。このような
インクの使い分けによって、次のような利点がある。す
なわち、本実施例では、淡インク（淡シアンおよび淡マ
ゼンタ）として顔料インクを用いているので、低濃度画
像領域は主として顔料インクで印刷されることになる。
画像濃度が低いとインク量が少ないので耐光性が問題に
なることが多いが、顔料インクは耐光性に優れているの
で、本実施例ではハイライト領域の耐光性が向上する。

【００２４】また、顔料インクは染料インクに比べて印
刷用紙上でのにじみが少なく、同じインク量のドットで
も染料インクよりもドット径が小さい。従って、淡イン
クとして顔料インクを使用すると、ドットの径が染料イ
ンクを使用した場合よりも小さくなり、この結果、低濃
度画像領域において粒状性が低減されるという利点もあ
る。

【００２５】さらに、本実施例では濃インク（濃シアン
および濃マゼンタ）として染料インクを用いているの
で、以下に説明するように、より広い色再現範囲を実現
することが可能であるという利点もある。

【００２６】図７は、濃インクの色材として染料を用い
た場合と顔料を用いた場合の色再現の違いを示す説明図
である。ここでは、赤色の一様な領域を再現するものと
仮定しており、横軸は彩度Ｃ* を示し、縦軸は明度Ｌ*
を示している。実線は濃インクの色材として染料を使用
した実施例の特性を示し、破線は濃インクの色材として
顔料を使用した比較例の特性を示す。なお、図７は、淡
インクを使用せず濃インクだけで印刷した場合の特性で
ある。

【００２７】赤色は、イエローインクとマゼンタインク
とを使用して再現される。明度Ｌ*が高く、彩度Ｃ* が
低い赤色（図８のグラフの左上端近傍の色）は、ほぼ白
色に近い色である。一方、明度Ｌ* が低く、彩度Ｃ* が
高い赤色（図８のグラフの右下端近傍の色）は、赤色の
純色に近い色である。このグラフに示されているよう
に、実施例では比較例に比べて同じ明度において高い彩
度を達成することができる。一方、比較例では、破線で
示される特性以上の明度を達成することはできない。従
って、実施例では比較例よりも発色性が良く、広い色再
現範囲を確保することができる。

【００２８】このように、本実施例では濃インク（濃シ
アンおよび濃マゼンタ）として染料インクを用いている
ので、濃インクとして顔料インクを用いる場合に比べて
発色性が良く、より広い色再現範囲を実現することが可
能である。

【００２９】Ｃ．変形例：なお、この発明は上記の実施
例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々の態様において実施することが
可能であり、例えば次のような変形も可能である。

【００３０】Ｃ１．変形例１：上記実施例では、シアン
とマゼンタに関して濃インクと淡インクとを用いていた
が、他の色相についても濃インクと淡インクとを用いて
もよい。例えば、イエローインクとして濃インクと淡イ
ンクを用いてもよい。また、同一の色相を有するインク
として、濃度が異なる３種類以上のインクを用いること
も可能である。すなわち、本発明は、少なくとも１つの
色相に関して、色相がほぼ同じで濃度が異なる複数のイ
ンク（「同一色相インク」と呼ぶ）を用いる場合に適用
可能である。この場合に、複数の同一色相インクの中で
最高濃度のインクは色材として染料を用いているととも
に、最低濃度のインクは色材として顔料を用いれば、中
間濃度のインクの色材としては、染料と顔料のいずれを
用いても良い。こうすれば、低濃度画像領域における耐
光性を向上させることができるとともに、広い色再現範
囲を確保することが可能である。なお、広い色再現範囲
を確保するという意味からは、１種類の濃度のインクの
みが用いられる色相のインクについては色材として染料
を用いることが好ましい。

【００３１】Ｃ２．変形例２：上記実施例では、インク
の色相としてブラックとシアンとマゼンタとイエローの
４種類の色相を用いていたが、これ以外の色相のインク
を用いることも可能である。例えば、赤色や緑色などの
インクを使用することができる。

【００３２】Ｃ３．変形例３：上記実施例では、ブラッ
クインク以外のカラーインク（有彩色インク）が１つの
インクカートリッジ７２（図４）に一体的に収納されて
いたが、カラーインク用のカートリッジ（インク容器）
を複数に分割してもよい。また、上記実施例では、イン
クカートリッジと印刷ヘッドとが別体として構成されて
いたが、インクカートリッジと印刷ヘッドとが一体とし
て構成されていてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての印刷システムの概略
構成図。

【図２】制御回路４０の内部構成を示すブロック図。

【図３】印刷ヘッドユニット６０の斜視図。

【図４】カラーインクカートリッジ７２の斜視図。

【図５】印刷ヘッド２８に設けられた６組のノズル列６
１〜６６を示す説明図。

【図６】各インクの組成を示す説明図。

【図７】濃インクの色材として染料を用いた場合と顔料
を用いた場合の色再現の違いを示す説明図。

【符号の説明】

２０…インクジェットプリンタ ２３…紙送りモータ ２６…プラテン ２８…印刷ヘッド ３１…キャリッジ ３２…キャリッジモータ ３４…摺動軸 ３６…駆動ベルト ３８…プーリ ４０…制御回路 ４１…ＣＰＵ ４４…ＲＡＭ ５０…Ｉ／Ｆ専用回路 ５２…ヘッド駆動回路 ５４…モータ駆動回路 ５６…コネクタ ６０…印刷ヘッドユニット ６１〜６６…ノズル列 ７１…ブラックインクカートリッジ ７２…カラーインクカートリッジ ７３〜７８…導入管 ８０…操作パネル ９０…コンピュータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷媒体上に複数種類のインクを吐出さ
   せてドットを形成することによって画像を形成する印刷
   装置であって、 複数種類のインクを吐出するための印刷ヘッドと、 前記複数種類のインクを貯蔵するインク容器と、を備
   え、 前記インク容器は、少なくとも１つの色相について、濃
   度の異なる複数の同一色相インクを貯蔵しており、前記
   複数の同一色相インクの中で、最高濃度のインクは色材
   として染料を用いているとともに、最低濃度のインクは
   色材として顔料を用いていることを特徴とする印刷装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の印刷装置であって、 １種類の濃度のインクのみが用いられる色相のインクに
   ついては、色材として染料が用いられている、印刷装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の印刷装置であって、 前記インク容器は、前記複数種類のインクとして、少な
   くともブラックインクと、濃シアンインクと、淡シアン
   インクと、濃マゼンタインクと、淡マゼンタインクと、
   イエローインクとを貯蔵しており、 前記ブラックインクと前記濃シアンインクと前記濃マゼ
   ンタインクと前記イエローインクは色材として染料を用
   いており、前記淡シアンインクと前記淡マゼンタインク
   は色材として顔料を用いている、印刷装置。
4. 【請求項４】 印刷媒体上に複数種類のインクを吐出さ
   せてドットを形成することによって画像を形成する印刷
   方法であって、 少なくとも１つの色相について、濃度の異なる複数の同
   一色相インクを用い、前記複数の同一色相インクの中
   で、最高濃度のインクは色材として染料を用いるととも
   に、最低濃度のインクは色材として顔料を用いることを
   特徴とする印刷方法。
5. 【請求項５】 印刷媒体上に複数種類のインクを吐出さ
   せてドットを形成することによって画像を形成する印刷
   装置に用いられるインク容器であって、 少なくとも１つの色相について、濃度の異なる複数の同
   一色相インクを貯蔵しており、前記複数の同一色相イン
   クの中で、最高濃度のインクは色材として染料を用いて
   いるとともに、最低濃度のインクは色材として顔料を用
   いていることを特徴とするインク容器。