JP2002154263A - インクジェット記録方法 - Google Patents
インクジェット記録方法Info
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- JP2002154263A JP2002154263A JP2001259721A JP2001259721A JP2002154263A JP 2002154263 A JP2002154263 A JP 2002154263A JP 2001259721 A JP2001259721 A JP 2001259721A JP 2001259721 A JP2001259721 A JP 2001259721A JP 2002154263 A JP2002154263 A JP 2002154263A
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Abstract
ーインクのアンダープリンティング条件を明確にし、か
つブリードおよび白もやを低減する。 【解決手段】 記録媒体上にブラックインクを塗布して
形成したブラック印字領域1および最大でその周囲4画
素分の領域に、金属イオンを含有しブラックインクと相
互反応性を示す反応性カラーインクを塗布する。このと
き、(ブラックインクの印字領域1および最大でその周
囲4画素分の領域に塗布する反応性カラーインク中の金
属イオン濃度[重量%])×(ブラックインクの印字領
域1および最大でその周囲4画素分の領域に塗布する反
応性カラーインクの印字デューティー[%])の値を
0.01以上とする。
Description
を吐出して画像を記録するインクジェット記録方法に関
する。
びインクジェット記録装置の分野では、特に普通紙に対
する印字濃度、印字品位、耐水性、および耐光性等の堅
牢性の優れた黒色画像を形成するために顔料を含有する
ブラックインクを用いたり、また、ブラックインクで印
字された画像領域と、これに隣接するカラーインクで印
字された画像領域との境界部に生じる滲み(以下、「ブ
リード」という。)や、カラーインクとの境界部のブラ
ック画像領域内に発生する白い不均一な画像乱れ(以
下、「白もや」という。)を防止するインクセットを用
いることが知られている。
41号公報、特開平9−11850号公報、特開平11
−334101号公報、特開平11−343441号公
報、米国特許第5428383号、米国特許第5488
402号、および米国特許第5976230号には、ブ
ラックインクとカラーインクとからなるインクセットで
あって、カラーインクの少なくとも1つのインクがブラ
ックインクと相互反応性を示し、他のインクがブラック
インクと非反応性を示す、ブリードを低減させることの
できるインクセット、およびこれを用いたインクジェッ
ト記録方法が記載されている。特に、ブラックインクに
よる印字領域と、ブラックインクと非反応性を示すカラ
ーインクによる印字領域との境界滲みを防止するため、
ブラックインク印字領域に反応性を有するカラーインク
の印字を重ねて行う印字方法(以下、「アンダープリン
ティング」という。)が開示されている。
者らの検討によって、上記のアンダープリンティングに
ついて、以下のような間題点が新たに明らかになった。
は、アンダープリンティングに用いるカラーインクをブ
ラック印字領域にどのように塗布するのか、その条件に
ついて具体的な記述がなされておらず、条件によっては
十分な滲み防止効果が得られない場合があるということ
である。特に、用いるインク中の金属イオン濃度に関し
ての記載はあるが、それが主となる制御因子ではないこ
とが、新たな知見として得られた。
を有するカラーインクのみをブラック印字領域に塗布
(アンダープリンティング)するため、ブラック印字領
域の色相がアンダープリンティングしたカラーインクの
色相方向に変化したり、アンダープリンティングしたカ
ラーインクがブラック印字領域から滲み出し、その滲み
出したカラーインクによってブラック印字領域の周辺が
本来とは異なる色になってしまうということである。さ
らに、この滲み出しは、コックリング(記録用紙にイン
クが付着することで記録用紙が波打つように撓む現象)
等によりブラックインク滴とカラーインク滴との着弾位
置にずれが生じると、一層悪化する。
たインクジェット記録方法における上記問題点を解決す
べくなされたものであり、ブラックインク印字領域に対
する反応性カラーインクのアンダープリンティング条件
を明確にし、かつブリードおよび白もやを低減すること
ができるインクジェット記録方法を提供することを目的
とする。
め、本発明のインクジェット記録方法は、ブラックイン
クと複数のカラーインクとからなり、該複数のカラーイ
ンクの少なくとも1つのカラーインクは金属イオンを含
有し前記ブラックインクと相互反応性を示す反応性カラ
ーインクであり、他のカラーインクは前記ブラックイン
クと非反応性を示す非反応性カラーインクであるインク
セットを用い、前記金属イオンが前記ブラックインクと
前記反応性カラーインクとの反応促進に有効となる領域
内に前記反応性カラーインクを塗布する工程を有するイ
ンクジェット記録方法において、前記領域内に前記反応
性カラーインクを塗布する際に、(前記領域内に塗布す
る前記反応性カラーインク中の金属イオン濃度[重量
%])×(前記領域内に塗布する前記反応性カラーイン
クの印字デューティー[%])の値を0.01以上とす
ることを特徴とする。
法は、ブラックインクと複数のカラーインクとからな
り、該複数のカラーインクの少なくとも1つのカラーイ
ンクは金属イオンを含有し前記ブラックインクと相互反
応性を示す反応性カラーインクであり、他のカラーイン
クは前記ブラックインクと非反応性を示す非反応性カラ
ーインクであるインクセットを用い、前記金属イオンが
前記ブラックインクと前記反応性カラーインクとの反応
促進に有効となる領域内に前記反応性カラーインクを塗
布する工程を有するインクジェット記録方法において、
前記領域内に塗布する前記金属イオンの単位面積当たり
の塗布量を0.1ng/mm2以上とすることを特徴と
する。
アンダープリントする反応性インク中に含まれる金属イ
オン濃度およびその反応性インクの印字デューティーを
規定することにより、ブラック印字領域とこれに隣接す
る非反応性カラーインクによる印字領域との境界に生じ
るブリードおよび白もやの防止効果を得ることが可能に
なる。
カラーインクの総塗布量は、前記領域内に塗布する前記
非反応性カラーインクの総塗布量の50%以上の量であ
る構成とすることが好ましい。
カラーインクの印字デューティーが10%以上である構
成としてもよい。
クの印字領域および最大でその周囲4画素分の領域であ
る構成とすることにより、反応性カラーインクがブラッ
ク印字領域に対して若干ずれて塗布された場合であって
も、反応性カラーインクをアンダープリントすることに
よるブリードおよび白もやの防止効果を得られる。
a2+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Fe2+、La3+、Nd
3+、Y3+およびAl3+から選ばれる少なくとも1つの多
価金属陽イオンであってもよい。
応性カラーインクの全重量に対して0.1〜15重量%
の金属塩を含む構成としてもよい。
し、色材として黒色顔料が用いられている構成としても
よい。
記録方法は、ブラックインクと複数のカラーインクとか
らなり、該複数のカラーインクの少なくとも1つのカラ
ーインクは前記ブラックインクと相互反応性を示す反応
性カラーインクであり、他のカラーインクは前記ブラッ
クインクと非反応性を示す非反応性カラーインクである
インクセットを用いて記録を行うインクジェット記録方
法において、前記複数のカラーインクは、合成されて無
彩色となる関係の複数のカラーを含み、少なくとも前記
ブラックインクの印字領域に、少なくとも1つの前記反
応性カラーインクを含む、合成されて無彩色となる関係
の複数のカラーインクを塗布することを特徴とする。
れば、反応性カラーインクを塗布することによるブラッ
ク印字領域の黒色味の変化を抑えることが可能になる。
の複数のカラーインクは、イエローインク、シアンイン
ク、マゼンダインクである構成としてもよい。
ンインクである構成としてもよい。
係の複数のカラーインクは、シアンインク、レッドイン
クである構成としてもよい。
複数のカラーインクを塗布する領域は、前記ブラックイ
ンクの印字領域および最大でその周囲4画素分の領域で
ある構成としてもよい。
らに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を逸脱し
ない限り、下記の実施例により限定されるものではな
い。
>図1は、後述する本発明の液体吐出ヘッド(以下、
「記録ヘッド」ともいう。)を装着して適用することの
できるインクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図
である。
ト記録ヘッドである。この記録ヘッド101は、駆動モ
ータ102の正逆回転に連動して駆動力伝達103およ
び104を介して回転するリードスクリュー105の螺
旋溝106に対して係合するキャリッジ107上に搭載
されており、駆動モータ102の動力によってキャリッ
ジ107とともにガイド108に沿って矢印aおよびb
方向に往復移動される。図示しない記録媒体搬送装置に
よってプラテン109上を搬送されるプリント用紙P
(記録媒体)の紙押さえ板110は、キャリッジ移動方
向にわたってプリント用紙Pをプラテン109に対して
押圧する。
傍には、フォトカプラ111および112が配設されて
いる。これらはキャリッジ107のレバー107aのこ
の域での存在を確認して駆動モータ102の回転方向切
り替え等を行うためのホームポジション検知手段であ
る。図において、符号113は上述のインクジェット記
録ヘッド101の吐出口のある前面を覆うキャップ部材
114を支持する支持部材である。また、符号115は
キャップ部材114の内部にヘッド101から空吐出等
されて溜まったインクを吸引するインク吸引手段であ
る。この吸引手段115によりキャップ内開口部116
を介してヘッド101の吸引回復が行われる。符号11
7はクリーニングワイパであり、符号118はワイパ1
17を移動させる移動部材であり、ワイパ117および
移動部材118は本体支持体119に支持されている。
上記のワイパ117はこの形態に限らず、他の周知のク
リーニングワイパであってもよい。符号120は吸引回
復操作にあたって、吸引を開始するためのレバーであ
り、キャリッジ107と係合するカム121の移動に伴
って移動し、駆動モータ102からの駆動力がクラッチ
切り替え等の公知の伝達手段で移動制御される。上記記
録ヘッド101に設けられた発熱体(不図示)に信号を
付与したり、前述した各機構の駆動制御を司ったりする
インクジェット記録制御部は装置本体側に設けられてお
り、ここには図示しない。
置100は、図示しない記録媒体搬送装置によりプラテ
ン109上を搬送されるプリント用紙P(記録媒体)に
対し、記録ヘッド101がプリント用紙Pの全幅にわた
って往復移動しながら記録を行う。
本発明の液体吐出ヘッドの1つの実施の形態を液流路方
向で切断した断面図で示すとともに、液流路内の特徴的
な現象を(a)〜(f)の工程に分けて示したものであ
る。
するための吐出エネルギー発生素子として、液体に熱エ
ネルギーを作用させる発熱体52が平滑な素子基板51
に設けられており、素子基板51上に発熱体52に対応
して液流路10が配されている。液流路10は吐出口1
8に連通していると共に、複数の液流路10に液体を供
給するための共通液室13に連通しており、吐出口18
から吐出された液体に見合う量の液体をこの共通液室1
3から受け取る。符号Mは吐出液が形成するメニスカス
を表し、メニスカスMは、吐出口18及びそれに連通す
る液流路10の内壁によって発生する毛細管力によって
通常負圧である共通液室13の内圧に対して、吐出口1
8近傍でつり合っている。
板51と天板50が接合されることで構成されており、
発熱体52と吐出液との接する面の近傍領域には、発熱
体52が急速に加熱されて吐出液に発泡を生じさせる気
泡発生領域11が存在する。この気泡発生領域11を有
する液流路10に可動部材31の少なくとも一部が発熱
体52と対面するように配されている。この可動部材3
1は吐出口18に向かう下流側に自由端32を有すると
共に、上流側に配置された支持部材34に支持されてい
る。特に本形態では、上流側へのバック波及び液体の慣
性力に影響する、気泡の上流側半分の成長を抑制するた
め、自由端32が気泡発生領域11の中央付近に配され
ている。そして可動部材31は気泡発生領域11で発生
する気泡の成長に伴い、支持部材34に対して変位可能
である。この変位するときの支点33は支持部材34に
おける可動部材31の支持部となっている。
(規制部)64が位置していて、気泡の上流側半分の成
長を抑制するために可動部材31の変位をある範囲で規
制している。共通液室13から吐出口18への流れにお
いて、ストッパ64を境に上流側に、液流路10と比較
して相対的に流路抵抗の低い低流路抵抗領域65が設け
られている。この領域65における流路構造は上壁がな
かったり流路断面積が大きいことなどで、液の移動に対
し流路から受ける抵抗を小さくしている。
とストッパ64との接触によって、気泡発生領域11を
有する液流路10が吐出口18を除いて、実質的に閉じ
た空間になるという従来にない特徴的なヘッド構造を提
案している。
について詳しく説明する。
ギー等のエネルギーが印加される前の状態であり、発熱
体が熱を発生する前の状態を示す。ここで重要なこと
は、可動部材31が、発熱体52の発熱によって発生す
る気泡に対し、この気泡の上流側半分に対面する位置に
設けられており、かつ、可動部材31の変位を規制する
ストッパ64が気泡発生領域11の中央上方に設けられ
ていることである。つまり、液流路構造と可動部材の配
置位置とによって、気泡の上流側半分が可動部材31に
押え込まれるようになっている。
たす液体の一部が発熱体52によって加熱され、膜沸騰
に伴う気泡40がほぼ最大に成長した状態を示す。この
とき、気泡40の発生に基づく圧力波が液流路10内に
伝播し、それに伴い液体は気泡発生領域の中央領域を境
に下流側及び上流側に移動し、上流側においては気泡4
0の成長に伴う液の流れにより可動部材31が変位し、
下流側においては吐出口18から吐出滴66が吐出しつ
つある。ここで、上流側すなわち共通液室13方向への
液体の移動は、液体の移動に対し流路からの抵抗が下流
側に比較して低くなっていて液体流動がしやすい領域で
ある低流路抵抗領域65によって大きな流れとなるが、
可動部材31はストッパ64に接近または接触するまで
変位すると、それ以上の変位が規制されるため、上流方
向への液体の移動もそこで大きく制限される。それに伴
い気泡40の上流側への成長も可動部材31で制限され
る。これにより、流路の気泡発生領域よりも上流側にお
ける最大流路抵抗を形成し、気泡の上流側の成長を略一
定化している。この構成により、吐出液滴の形成をより
安定したものにでき、かつ、応答周波数依存特性自体を
改善できるようにしている。
は大きいため、可動部材31は上流方向へ引っ張られた
形の応力を大きく受けている。さらに、可動部材31で
成長を制限された気泡40の一部は、液流路10を形成
する両側壁と可動部材31の側部との僅かな間隙を通
り、可動部材31の上面側に隆起している。この隆起し
た気泡を本明細書では「隆起気泡(41)」と呼ぶこと
とする。
吐出口側への液流路の全体形状は、上流側から下流側に
向かって広がってゆく構造となっている。
部分と吐出口との間は液流に対しまっすぐな流路構造を
保っている「直線的連通状態」となっている。これは、
より好ましくは、気泡の発生時に生じる圧力波の伝播方
向とそれに伴う液体の流動方向と吐出方向とが直線的に
一致させることで、吐出滴66の吐出方向や吐出速度等
の吐出状態をきわめて高いレベルで安定化させるという
理想状態を形成することが望ましい。本発明では、この
理想状態を達成、または近似させるための一つの定義と
して、吐出口18と発熱体52、特に気泡の吐出口側に
影響力を持つ発熱体の吐出口側(下流側)とが直接直線で
結ばれる構成とすればよく、これは、流路内の流体がな
い状態であれば、吐出口の外側から見て発熱体、特に発
熱体の下流側が観察することが可能な状態である。
部分は可動部材31の変位がストッパ64によって規制
されているため、上流側への液流の慣性力によって可動
部材31を上流側へ凸形状に湾曲させ応力をチャージさ
せるまでにとどまった状態で小さなサイズになってい
る。この部分全体としては、ストッパ部及び液流路仕切
壁53と可動部材31と支点33とで上流側の領域に進
入する量をほとんど無にしている。(ただし、可動部材
31と液流路仕切壁53との間隙で10μm以下のスペ
ースに対する部分隆起気泡は許容する。)これによっ
て、上流側への液流を大幅に規制し、隣接したノズルへ
の流体クロストークや、後述する高速リフィルを阻害す
る供給路系における液の逆流や圧力振動を防止する。
泡内部の負圧が液流路内の下流側への液体の移動に打ち
勝って、気泡40の収縮が開始された状態を示す。この
時点では、気泡成長による液体の上流方向への力が大き
く残るため、気泡40の収縮開始後一定の間は可動部材
31は未だストッパ64に接触された状態であり、気泡
40の収縮の多くは吐出口18から上流方向への液移動
力を生じさせる。図2(b)の状態で、可動部材31は
上流側へ凸形状に湾曲した応力チャージ状態であったた
め、図2(c)では、可動部材自身としては応力を開放
する側すなわち上流側から液流を引き戻し上流方向に対
し凹形状になろうとする力が発生する。このため、ある
時点から前述した上流方向への液の移動力にこの上流方
向からの可動部材の引き戻し力が打ち勝ってわずかなが
らに上流側から吐出口側への流れを生じさせ始め、可動
部材31も撓みが減じ、上流方向に凹形状への変位が始
まる。すなわち、一時的に液流路内の液体がトータルと
して吐出口方向に一方的に向う流れが生じるという、気
泡40の上流側と下流側でのアンバランス状態が発生す
るのである。
としては、いまだ変位した可動部材31とストッパ64
との接触によって、気泡発生領域11を有する液流路1
0が吐出口18を除いて、実質的に閉じた空間になって
いるため、気泡40の収縮エネルギーは全体バランスと
して吐出口18近傍の液体を上流方向へ移動させる力と
して強く働く。したがって、メニスカスMはこの時点で
吐出口18から液流路10内に大きく引き込まれ、吐出
液滴66と繋がっている液柱を強い力ですばやく切り離
すことになる。その結果、図2(d)に示すように、吐
出口18の外側にとり残される液滴すなわちサテライト
(副滴)67が少なくなる。
出液滴66とメニスカスMが分断された状態を示す。低
流路抵抗領域65では液体の上流方向の移動力に対し可
動部材31の反発力と気泡40の消泡による収縮力によ
って、可動部材31の下方変位とそれに伴う低流路抵抗
領域65での下流方向への流れとが開始され、可動部材
31とストッパ64との近接または接触状態が開放し始
める。これに伴い低流路抵抗領域65での下流方向への
流れは流路抵抗が小さい為、急速に大きな流れとなって
ストッパ64部分を介し液流路10へ流れ込む。これに
より、メニスカスMを液流路10内へと急速に引き込む
流れが急に低下するため、メニスカスMは吐出口18か
ら外側に残った、または吐出口18方向に凸になってい
る液柱部分をできるだけ分離させず取り込みながら比較
的低速で発泡前の位置へ戻り始める。特に、メニスカス
Mの復帰の流れと上流からのリフィルとが合流すること
で吐出口18〜ヒータ2間で流速がほとんどゼロの領域
を形成することでメニスカスの収束性が良い。これはイ
ンクの粘度や表面張力にもよるが、本発明によれば、こ
の液柱が分離しサテライトとなって印字物に付着し画品
位を低下させたり、オリフィス近傍に付着し吐出方向に
悪影響を及ぼしたり、吐出不良を引き起こしたりするも
のを激減させることができる。
に引き込まれる以前に復帰を開始するので、液移動速度
自体はそれほど大きくなくても短時間で復帰を果たすた
め、メニスカスのオーバーシュート、すなわち吐出口1
8で停止せず吐出口18の外側への凸形状となる量を低
減し、オーバーシュートに引き続いて発生する吐出口1
8を収束点とした減衰振動現象を極めて短時間で終了さ
せることができる。この減衰振動現象も印字品位に悪影
響を及ぼすため、本発明は安定的な高速印字を可能とし
ている。
4の間の部分を介した液流路10への流れ込みは図2
(d)に示すように天板50側の壁面での流速を高める
ため、この部分での微少泡などの残留も極めて少なく、
吐出の安定性に寄与している。
テライト67の中には図2(c)における急速なメニス
カス引き込みによって吐出滴と極めて近接しているもの
もあり、吐出滴66の飛翔の後方に生じる空気の渦によ
り吐出滴に引き寄せられる力を受ける現象、いわゆるス
リップストリーム現象が発生する。
らの液体吐出ヘッドでは吐出口から液体が吐出された瞬
間に液滴が球体を形成することはなく、先端に球状部を
持つ液柱に近い状態で吐出される。そして、尾引きの部
分が主滴とメニスカスの両方に引っ張られてメニスカス
より切り離されたときに尾引きの部分からサテライトド
ットが形成され、主滴と共に被記録体へ飛翔することが
知られている。サテライトドットは主滴よりも後から飛
翔するため、メニスカスにも引っ張られていた分だけ吐
出速度が低く、その着弾位置が主滴とずれて、印字品位
が劣化してしまう。本発明による液体吐出ヘッドでは、
前述のようにメニスカスを後退させる力が旧来の液体吐
出ヘッドよりも大きいため、主滴が吐出した後の尾引き
部分を引っ張る力が強く、尾引き部分とメニスカスを切
り離す力が強くなってこの切り離すタイミングも早くな
る。したがって、尾引き部分から形成されるサテライト
ドットが小さくなり、また主滴とサテライトドットとの
距離が短くなる。さらに、尾引き部分がいつまでもメニ
スカスに引っ張られ続けないため、吐出速度が低下せ
ず、吐出滴66の後方でいわゆるスリップストリーム現
象によりサテライト67が引き寄せられる。
進んだ状態を示す。サテライト67はさらに吐出滴66
に近接し同時に引き寄せられ、スリップストリーム現象
による引き力も増大する。一方、上流側から吐出口18
方向への液体移動は、気泡40の消泡工程完了と可動部
材31の変位オーバーシュートで初期位置より下方に変
位することで上流側からの液体の引き込みと吐出口18
方向への液体の押し出し現象を生じさせる。しかも、ス
トッパ64が存在する液流路の断面積拡大によって吐出
口18方向への液流れが増大し、メニスカスMの吐出口
18への復帰が加速する。この事により、本形態におけ
るリフィル特性は飛躍的に向上する。
ション発生時は可動部材31の下方変位によって消泡点
と吐出口18が区分されるため、キャビテーションによ
る衝撃波が吐出口18に直接伝達されず可動部材31に
多く吸収されるため、キャビテーションによる衝撃波が
メニスカスに到達してメニスカスからマイクロドットと
呼ばれる微小液滴が発生するがほとんどなくなるため、
マイクロドットが印刷物に付着して画品位を低下させた
り、吐出口18近傍に付着して吐出を不安定にさせたり
する現象が激減するのである。
ポイントも可動部材31により支点33側にずれるた
め、ヒータ2に対するダメージが少なくなる。また、可
動部材31とヒータ2間での増粘インクの強制的な移動
を引き起こし、この閉域から排除することで吐出耐久性
が向上する。同時に、同現象によりこの領域でのヒータ
へのこげの付着も少なくなる為、吐出安定性が向上す
る。
に進み、サテライト67が吐出滴66にとり込まれた状
態を示す。この吐出滴66とサテライト67の合体は他
の実施形態でも吐出毎に必ずしも起きる現象ではなく、
条件によって起きる場合と起きない場合がある。しか
し、サテライトの量を少なくとも減少または消滅させる
ことで、主滴とサテライトドットとの着弾位置が被記録
体上で殆どずれず印字品位に与える影響が極めて小さく
なる。すなわち、画像のシャープネスを高め印字品位を
向上させるとともに、ミストとなって印字媒体や記録装
置内を汚すなどの弊害を低減することができる。
トの反動で再びストッパ64の方向への変位を生じる。
これは可動部材31の形状及びヤング率、液流路内の液
体の粘度、比重で決まる減衰振動により収束し、最終的
には初期位置で停止する。
13側から吐出口18方向への液体の流れは制御され、
メニスカスMの動きは吐出口近傍ですみやかに収束す
る。よって、メニスカスのオーバーシュート現象など
の、吐出状態を不安定にし印字品位を低下する要因を大
きく低減することができる。
な構成の液体吐出ヘッドに限られず、例えば、発熱体上
に発生した気泡が吐出口を介して大気中に連通するよう
に構成された液体吐出ヘッドや、吐出エネルギー発生手
段としてピエゾ素子等の電気機械変換素子を用いた液体
吐出ヘッドにも適用することが可能である。
ブラックが好適に用いられる。そして、カーボンブラッ
クをインク中で分散させる形態としては、自己分散型の
形態であっても、分散剤による形態であってもよい。
型のカーボンブラックとしては、例えば、少なくとも1
つの親水性基(アニオン性基やカチオン性基)がイオン
性基としてカーボンブラック表面に直接、若しくは他の
原子団を介して結合しているカーボンブラックが挙げら
れる。これを用いることによって、カーボンブラックを
分散させるための分散剤の添加が削減あるいは不要とな
る。
子団を介して結合している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の例として、例えば、−C
OO(M2)、−SO3(M2)、−PO3H(M2)、
−PO3(M2)2等を挙げることができる。なお上記式
中、「M2」は水素原子、アルカリ金属、アンモニウム
又は有機アンモニウムを表わす。これらの中で特に、−
COO(M2)、−SO3(M2)がカーボンブラック
表面に結合してアニオン性に帯電せしめた自己分散型カ
ーボンブラックは、インク中での分散性が良好な為、本
発明において特に好適に用い得るものである。ところで
上記親水性基中、「M2」として表わしたもののうち、
アルカリ金属の具体例としては、例えばLi、Na、
K、RbおよびCs等が挙げられ、また有機アンモニウ
ムの具体例としては例えばメチルアンモニウム、ジメチ
ルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、エチルアン
モニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニ
ウム、メタノールアンモニウム、ジメタノールアンモニ
ウム、トリメタノールアンモニウム等が挙げられる。そ
してM2をアンモニウム或いは有機アンモニウムとした
自己分散型カーボンブラックを含む本実施例のインク
は、記録画像の耐水性をより向上させることができ、こ
の点において特に好適に用いることのできるものであ
る。これは当該インクが記録媒体上に付与されると、ア
ンモニウムが分解し、アンモニアが蒸発する影響による
ものと考えられる。ここでM2をアンモニウムとした自
己分散型カーボンブラックは、例えばM2がアルカリ金
属である自己分散型カーボンブラックをイオン交換法を
用いてM2をアンモニウムに置換する方法や酸を加えて
H型とした後に水酸化アンモニウムを添加してM2をア
ンモニウムにする方法等が挙げられる。
ボンブラックの製造方法としては、例えばカーボンブラ
ックを次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法が挙げら
れ、この方法によってカーボンブラック表面に−COO
Na基を化学結合させることができる。
カーボンブラックの表面に直接結合させてもよい。或い
は他の原子団をカーボンブラック表面と該親水性基との
間に介在させ、該親水性基をカーボンブラック表面に間
接的に結合させても良い。ここで他の原子団の具体例と
しては例えば炭素原子数1〜12の直鎖状若しくは分岐
鎖状のアルキレン基、置換もしくは未置換のフェニレン
基、置換もしくは未置換のナフチレン基が挙げられる。
ここでフェニレン基およびナフチレン基の置換基として
は例えば炭素数1〜6の直鎖状または分岐鎖状のアルキ
ル基が挙げられる。また他の原子団と親水性基の組合わ
せの具体例としては、例えば−C2H4COO(M2)、
−Ph−SO3(M2)、−Ph−COO(M2)等
(但し、Phはフェニル基を表す)が挙げられる。
型カーボンブラックの中から2種若しくはそれ以上を適
宜選択したインクの色材に用いてもよい。またインク中
の自己分散型カーボンブラックの添加量としてはインク
全重量に対して、0.1〜15重量%、特には1〜10
重量%の範囲とすることが好ましい。この範囲とするこ
とで自己分散型カーボンブラックはインク中で十分な分
散状態を維持することができる。更にインクの色調の調
製等を目的として、自己分散型カーボンブラックに加え
て染料を色材として添加してもよい。
インク用の色材としては、自己分散型でない、通常のカ
ーボンブラックを用いることもできる。このようなカー
ボンブラックとしては例えば、ファーネスブラック、ラ
ンプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラッ
ク等のカーボンブラック顔料で、例えば、レイヴァン
(Raven)7000、レイヴァン5750、レイヴ
ァン5250、レイヴァン5000ULTRA−、レイ
ヴァン3500、レイヴァン2000、レイヴァン15
00、レイヴァン1250、レイヴァン1200、レイ
ヴァン1190ULTRA−II、レイヴァン117
0、レイヴァン1255(以上コロンビア社製)、ブラ
ックパールズ(Black Pearls)L、リーガ
ル(Regal)400R、リーガル330R、リーガ
ル660R、モウグル(Mogul)L、モナク(Mo
narch)700、モナク800、モナク880、モ
ナク900、モナク1000、モナク1100、モナク
1300、モナク1400、ヴァルカン(Valca
n)XC−72R(以上キャボット社製)、カラーブラ
ック(Color Black)FW1、カラーブラッ
クFW2、カラーブラックFW2V、カラーブラックF
W18、カラーブラックFW200、カラーブラックS
150、カラーブラックS160、カラーブラックS1
70、プリンテックス(Printex)35、プリン
テックスU、プリンテックスV、プリンテックス140
U、プリンテックス140V、スペシャルブラック(S
pecial Black)6、スペシャルブラック
5、スペシャルブラック4A、スペシャルブラック4
(以上デグッサ社製)、No.25、No.33、N
o.40、No.47、No.52、No.900、N
o.2300、MCF−88、MA600、MA7、M
A8、MA100(以上三菱化学社製)等を使用するこ
とができるが、これらに限定されるものではなく従来公
知のカーボンブラックを使用することが可能である。ま
た、マグネタイト、フェライト等の磁性体微粒子やチタ
ンブラック等を黒色顔料として用いても良い。
クをブラックインクの色材として用いる場合には、これ
を水性媒体に安定して分散させるために分散剤をインク
中に添加することが好ましい。分散剤としては例えばイ
オン性基を有し、その作用によってカーボンブラックを
水性媒体に安定に分散させることのできるものが好適に
用いられ、そのような分散剤としては、例えば分散剤と
して具体的には、スチレン−アクリル酸共重合体、スチ
レン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合
体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイ
ン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン
−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−ア
クリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイ
ン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アク
リル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合
体、スチレン−無水マレイン酸−マレイン酸ハーフエス
テル共重合体、あるいは、これらの塩等が挙げられる。
この中で重量平均分子量が1000から30000の範
囲のものが好ましく、更に好ましくは3000から15
000の範囲である。
ラックインク中に、塩を共存させることによって、記録
媒体の種類によって画像品質が大きく変化することがな
く、また濃度の極めて高い、高品位の画像を安定的に形
成することのできるインクとすることができる。
同一ドキュメント内のブラック領域内に、ブラックイン
クのみで形成した部分とカラーインクとブラックインク
との混合によって形成した部分とが混在した場合にも、
ブラックの画像濃度が互いに異なることがなく、視覚的
に違和感のない画像を形成することが可能となる。
しては、(M1)2SO4、CH3COO(M1)、Ph
−COO(M1)、(M1)NO3、(M1)Cl、
(M1)Br、(M1)I、(M1)2SO3および(M
1)2CO3から選ばれる少なくとも一つを用いることが
好ましい。ここで、「M1」はアルカリ金属、アンモニ
ウムまたは有機アンモニウムを表し、Phはフェニル基
を表す。そしてアルカリ金属の具体例としては例えばL
i、Na、K、Rb、Cs等が挙げられ、また有機アン
モニウムの具体例としては例えばメチルアンモニウム、
ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、エチ
ルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルア
ンモニウム、トリメタノールアンモニウム、ジメタノー
ルアンモニウム、トリメタノールアンモニウム、エタノ
ールアンモニウム、ジエタノールアンモニウムおよびト
リエタノールアンモニウム等が挙げられる。そして上記
した塩の中でも硫酸塩(例えば硫酸カリウム等)、安息
香酸塩(例えば安息香酸アンモニウム)は自己分散型カ
ーボンブラックとの相性が良く、具体的には記録媒体に
付与したときの固液分離効果が特に優れるためか、種々
の記録媒体に特に優れた品質のインクジェット記録画像
を形成することができる。
えば自己分散型カーボンブラックの含有量としては、イ
ンク全重量に対して、0.1〜15重量%、特には1〜
10重量%の範囲とすることが好ましい。また塩の含有
量としてはインク全重量に対して0.05〜10重量
%、特には0.1〜5重量%の範囲とすることが好まし
い。ブラックインク中の色材および塩の含有量を上記の
範囲とすることでより一層優れた効果を享受できる。
明に係るブラックインクに用いられる水性媒体の例とし
ては、例えば、水、或いは水と水溶性有機溶剤との混合
溶媒が挙げられる。水溶性有機溶媒としては、インクの
乾燥防止効果を有するものが特に好ましい。具体的には
例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プ
ロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチ
ルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−
ブチルアルコール等の炭素数1〜4のアルキルアルコー
ル類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等
のアミド類;アセトン、ジアセトンアルコール等のケト
ンまたはケトアルコール類;テトラヒドロフラン、ジオ
キサン等のエーテル類;ポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール等のポリアルキレングリコール
類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチ
レングリコール、トリエチレングリコール、1,2,6
−ヘキサントリオ−ル、チオジグリコール、ヘキシレン
グリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が
2〜6個の炭素原子を含むアルキレングリコール類;ポ
リエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等
の低級アルキルエーテルアセテート;グリセリン;エチ
レングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、ジ
エチレングリコールメチル(又はエチル)エーテル、ト
リエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテ
ル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類;トリ
メチロールプロパン、トリメチロールエタン等の多価ア
ルコール;N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリド
ン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げ
られる。上記のごとき水溶性有機溶剤は、単独でもある
いは混合物としても使用することができる。水としては
脱イオン水を使用することが望ましい。
る水溶性有機溶剤の含有量は特に限定されないが、イン
ク全重量に対して、好ましくは3〜50wt%の範囲が
好適である。又、インクに含有される水の含有量はイン
ク全重量に対して好ましくは50〜95重量%の範囲で
ある。
性、記録媒体への浸透性について)本発明に係るブラッ
クインクは、筆記具用インクやインクジェット記録用イ
ンクに用いる事ができる。インクジェット記録方法とし
ては、インクに力学的エネルギーを作用させ、液滴を吐
出する記録方法、およびインクに熱エネルギーを加えて
インクの発泡により液滴を吐出する記録方法があり、そ
れらの記録方法に本発明のインクは特に好適である。と
ころで本発明に係るブラックインクをインクジェット記
録用に用いる場合には、該インクはインクジェットヘッ
ドから吐出可能である特性を有する事が好ましい。イン
クジェットヘッドからの吐出性という観点からは、該液
体の特性としては、例えばその粘度を1〜15cps、
表面張力が25mN/m(dyne/cm)以上、特に
は粘度を1〜5cps、表面張力が25〜50mN/m
(dyne/cm)とする事が好ましい。
尺度として、ブリストウ法によって求められるKa値が
ある。即ち、インクの浸透性を1m2あたりのインク量
Vで表わすと、インク滴を吐出してから所定時間tが経
過した後におけるインクの記録媒体への浸透量V(ml
/m2=μm)は、下記に示すブリストウの式によって
示される。
ンクは記録媒体表面の凹凸部分(記録媒体の表面の荒さ
の部分)において吸収されるのが殆どで、記録媒体内部
へは殆ど浸透していない。その間の時間がコンタクトタ
イム(tw)、コンタクトタイムに記録媒体の凹凸部に
吸収されたインク量がVrである。そしてインクが付着
した後、コンタクトタイムを越えると、該コンタクトタ
イムを越えた時間、即ち(t−tw)の1/2乗べきに
比例した分だけ記録媒体への浸透量が増加する。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。そしてKa値はブリストウ法による液体の動的浸透
性試験装置(例えば、東洋精機製作所製の動的浸透性試
験装置S)等を用いて測定可能である。そして前記した
本発明の各実施態様にかかるインクにおいて、このKa
値を1.5未満とすることは記録画像品質をより一層向
上させるうえで好ましく、更に好ましくは0.2以上
1.5未満である。即ちKa値が1.5未満である場合
に、インクの記録媒体への浸透過程の早い段階で固液分
離が起こり、フェザリングが極めて少ない高品質な画像
を形成することができると思われる。なお本発明におけ
るブリストウ法によるKa値は、普通紙(例えばキヤノ
ン株式会社製の、電子写真方式を用いた複写機やページ
プリンタ(レーザビームプリンタ)やインクジェット記
録方式を用いたプリンタ用として用いられるPB紙や電
子写真方式を用いた複写機用の紙であるPPC用紙等)
を記録媒体として用いて測定した値である。また測定環
境としては通常のオフィス環境、例えば温度20〜25
℃、湿度40〜60%を想定している。
れる好ましい水性媒体の組成としては、例えばグリセリ
ン、トリメチロールプロパン、チオジグリコール、エチ
レングリコール、ジエチレングリコール、イソプロピル
アルコール、およびアセチレンアルコールを含むものと
する事が好ましい。 (2)カラーインクについて 本発明に係るカラーインクに用いることのできる色材と
しては、公知の染料や顔料を用いることができる。染料
としては例えば酸性染料、直接染料、等を用いることが
できる。たとえばアニオン性染料としては、既存のもの
でも、新規に合成したものでも適度な色調と濃度を有す
るものであれば、たいていのものを用いることができ
る。またこれらのうちいずれかを混合して用いることも
可能である。
28、33、39、44、50、58、85、86、8
7、88、89、98、100、110、132 C.I.アシッドイエロー 1、3、7、11、17、
23、25、29、36、38、40、42、44、7
6、98、99 C.I.リィアクティブイエロー 2、3、17、2
5、37、42 C.I.フードイエロー 3 レッド用の色材 C.I.ダイレクトレッド 2、4、9、11、20、
23、24、31、39、46、62、75、79、8
0、83、89、95、197、201、218、22
0、224、225、226、227、228、22
9、230 C.I.アシッドレッド 6、8、9、13、14、1
8、26、27、32、35、42、51、52、8
0、83、87、89、92、106、114、11
5、133、134、145、158、198、24
9、265、289 C.I.リィアクティブレッド 7、12、13、1
5、17、20、23、24、31、42、45、4
6、59 C.I.フードレッド 87、92、94 ブルー用の色材 C.I.ダイレクトブルー 1、15、22、25、4
1、76、77、80、86、90、98、106、1
08、120、158、163、168、199、22
6 C.I.アシッドブルー 1、7、9、15、22、2
3、25、29、40、43、59、62、74、7
8、80、90、100、102、104、117、1
27、138、158、161 C.I.リィアクティブブルー 4、5、7、13、1
4、15、18、19、21、26、27、29、3
2、38、40、44、100 ブラック用色材 C.I.ダイレクトブラック 17、19、22、3
1、32、51、62、71、74、112、113、
154、168、195 C.I.アシッドブラック 2、48、51、52、1
10、115、156 C.I.フードブラック1、2 (溶剤)上記したようなカラーインク用の色材を含むイ
ンク溶媒または分散媒としては例えば水、或いは水と水
溶性有機溶媒が挙げられる。そして水溶性有機溶媒とし
ては前記ブラックインクにて記載したのと同様なものが
挙げられる。また該カラーインクをインクジェット法
(例えばバブルジェット(登録商標)法等)で記録媒体
に付着せしめる場合には、前述したように優れたインク
ジェット吐出特性を有するようにインク所望の粘度、表
面張力を有するように調製する事が好ましい。
ンク中の色材の含有量は、例えばインクジェット記録に
用いる場合には該インクが優れたインクジェット吐出特
性を備え、また所望の色調や濃度を有するように適時選
択すれば良いが、目安としては例えばインク全重量に対
して3〜50wt%の範囲が好ましい。またブラック画
像の視覚的な均一性を重視する場合には、先に述べた様
にカラーインク中の染料の濃度を、カラーインクの重量
の10wt%以下とすることが特に好ましい。またイン
クに含有される水の量はインク全重量に対して50〜9
5wt%の範囲が好ましい。
カラーインクに関して、Ka値を例えば5以上のインク
とする事は記録媒体上に高品質なカラー画像を形成する
事ができ、好ましい。即ちこのようなKa値を有するイ
ンクは記録媒体への浸透性が高い為、例えばイエロー、
マゼンタおよびシアンから選ばれる少なくとも2つの色
の画像を隣接して記録するような場合でも隣接する画像
間で色のにじみ(ブリーディング)を抑える事ができ、
またこれらのインクを重ね打ちして2次色の画像を形成
する場合でも各々のインクの浸透性が高い為、隣接する
異なる色の画像との間でブリーディングを有効に抑える
事ができる。カラーインクのKa値をこのような値に調
製する方法としては、例えば界面活性剤の添加、グリコ
ールエーテル等の浸透性溶剤の添加等の従来公知の方法
が適用できる。もちろん添加量は適時選択すれば良い。
説明する。なお、以下の記載で、部,%とあるものは、
特に断らない限り重量基準である。
明する。
gでDBP吸油量が70ml/100gのカーボンブラ
ック10gとp−アミノ−N−安息香酸3.41gとを
水72g中に良く混合した後、これに硝酸1.62gを
滴下して、70℃で撹拌した。ここに、数分後、5gの
水に1.07gの亜硝酸ナトリウムを溶かした溶液を更
に加え、更に1時間撹拌した。得られたスラリーを濾紙
(アドバンティス社製の東洋遽紙No.2)で濾過し、
濾取した顔料粒子を十分に水洗いし、90℃のオーブン
で乾燥させ、更に、この顔料に水を足して顔料濃度10
重量%の顔料水溶液を作製した。以上の方法により、カ
ーボンブラックの表面に、下記に示す構成の親水性基を
導入した。
成分割合でブラックインク1を調製した。
あるカーボンブラックの表面に上記のような親水性基が
導入されているため、黒色色材が高い分散性を有してい
る。このブラックインクに対して、後述する金属イオン
からなる反応剤を含む反応性カラーインクを混合させる
と、黒色色材の親水性基と金属イオンとが反応し、黒色
色材の沈殿が生じる。これにより、黒色色材が、ブラッ
クインクの印字領域に隣接する非反応性カラーインクの
印字領域に移動することが防がれるので、ブラックイン
クの印字領域と、これに隣接する非反応性カラーインク
の印字領域との間に生じるブリードが低減される。
インク(イエローインク1、マゼンダインク1、シアン
インク1)を調製した。調製の際には、十分に撹拌して
成分を水に溶解させた後、富士フィルム社製のポアサイ
ズ3.0μmのミクロフィルターにて加圧濾過した。
ンク1のそれぞれに対して下記の表1に示す量の硝酸マ
グネシウムを添加し、イエローインク2、マゼンタイン
ク2、およびシアンインク2〜5を作成した。ただし、
硝酸マグネシウムの添加量にあわせて水分量を調整し、
他の成分の濃度が元の各インク1と異ならないようにし
た。
添加する金属塩として硝酸マグネシウムを用い、反応性
カラーインク中に金属イオンとしてマグネシウム2価イ
オン(Mg2+)を溶融させているが、反応性カラーイン
ク中に溶融させる金属イオンには、これの他にも、Ca
2+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Fe2+、La3+、N
d 3+、Y3+およびAl3+から選ばれる少なくとも1つの
多価金属陽イオンを用いることができる。
0.30重量%または0.45重量%の金属塩(硝酸マ
グネシウム)を含ませているが、反応性カラーインク中
に含ませる金属塩の濃度は0.1〜15重量%の範囲で
あればよい。
化させて、以下の表2に示すインクセット1〜6を構成
した。
リンタ(BJF800)の改造機に上記の各種インクセ
ットを搭載し、このプリンタを用いて記録用紙に評価用
の画像を記録した。このとき、ブラックインクは600
×600dpi格子の吐出密度で1液滴当たり30ng
の吐出量で吐出させ、カラーインクは1200×600
dpi格子の吐出密度で1液滴当たり6.5ngの吐出
量で吐出させて、画像記録を行った。
する。 (1)ブリードおよび白もやの評価結果<その1> インクセット1〜4を用いて、図1に示すようなブラッ
クべた印字領域1(ブラックインクによる100%デュ
ーティ印字領域)とカラーべた印字領域2(カラーイン
クによる100%デューティ印字領域)とを有する印字
パターンを記録用紙に記録し、ブラック印字領域1とカ
ラー印字領域2との境界部3における滲みおよび白もや
のレベルの評価を行った。このとき、シアンインクの印
字デューティーを10%,15%,20%と3段階に変
化させて、シアンインクをブラック印字領域1およびそ
の周囲4画素分の領域へアンダープリンティングした。
つまり、4組のインクセットのそれぞれに対してシアン
インクの印字デューティーを3段階に変化させ、合計1
2種類の組み合わせ条件で評価用画像を作製した。
類の普通紙(キヤノン社製PB用紙、キヤノン社製Br
illiant White Paper、Union
Camp社製Great White Inkjet、H
ammermill社製Jet Print、Xero
x社製Xerox 4024、Hewlett Pack
ard社製Bright White Inkjet P
aper、Aussdat Rey社製Rey Jet)
を用い、上記15種類の組み合わせ条件で各記録用紙に
印字を行った。そして、各条件ごとに最もレベルが低い
と判断した記録用紙のサンプルを用いて評価を行った。
になるレベル ○:ブリード・白もやの両方がほとんど気にならず実用
上問題ないレベル ◎:ブリード・白もやの両方が気にならないレベル とした。
字領域および最大でその周囲4画素分の領域にアンダー
プリンティングするインク中の金属イオン濃度[重量
%])×(ブラック印字領域および最大でその周囲4画
素分の領域にアンダープリンティングするインクの印字
デューティー[%])の値を算出したところ、○レベル
の評価結果を得るには、上記の値が0.01以上である
必要があることがわかった。
ク印字領域および最大でその周囲4画素分の領域にアン
ダープリンティングすべき金属イオンの単位面積当たり
の塗布量を計算したところ、○レベルの評価結果を得る
には、その値は0.1ng/mm2以上である必要があ
ることがわかった。
の周囲4画素分の領域は、金属イオンがブラックインク
と反応性カラーインクとの反応促進に有効となる領域で
あり、ブラック印字領域のみならず最大でその周囲4画
素分の領域(すなわち、その周囲0画素分〜4画素分の
領域)にも反応性カラーインクを塗布することにより、
反応性カラーインクがブラック印字領域1に対して若干
ずれて塗布された場合であっても、反応性カラーインク
をアンダープリントすることによるブリードおよび白も
やの防止効果を得ることができる。 (2)ブリードおよび白もやの評価結果<その2> さらに、表4に示すように、インクセット2,5,6を
用い、それぞれのインクセットについて各色のカラーイ
ンクの印字デューティーを変化させた印字条件1〜5に
ついて、上記と同様の評価方法および評価基準で評価を
行った。
づいて、(ブラック印字領域および最大でその周囲4画
素分の領域にアンダープリンティングするインク中の金
属イオン濃度[重量%])×(ブラック印字領域および
最大でその周囲4画素分の領域にアンダープリンティン
グするインクの印字デューティー[%])の値を算出し
たところ、○レベルの評価結果を得るには、上記の値が
0.01以上である必要があることがわかった。
ク印字領域および最大でその周囲4画素分の領域にアン
ダープリンティングすべき金属イオンの単位面積当たり
の塗布量を計算したところ、○レベルの評価結果を得る
には、その値は0.1ng/mm2以上である必要があ
ることがわかった。 (3)アンダープリンティングしたインクの滲み出し、
および、ブラック印字領域の色相変化の評価 上記のインクセット2を用いて、図4に示すように、イ
エローべた印字領域4(イエローインクによる100%
デューティ印字領域)内に黒文字の印字を行い、評価用
画像を作成した。このとき、ブラック印字領域(すなわ
ち黒文字の部分)にアンダープリンティングする各色の
カラーインクの印字デューティーを、表6の印字条件1
〜3のように変化させた。
ンク液滴の着弾位置に対するカラーインク液滴の着弾位
置のずれ量を意図的に変化させ、ブラック印字領域にア
ンダープリンティングしたインクがイエローべた印字領
域4に滲み出すことにより生じる、イエローべた印字領
域4の画像劣化を評価した。このとき、アンダープリン
ティング用カラーインクの印字領域がブラック印字領域
の外にはみ出るように、アンダープリンティング用カラ
ーインク滴の着弾位置をブラック印字領域の主走査方向
および副走査方向の各々に0〜6画素の範囲でずらして
印字を行った。
ラー印字モードにおける1200×600dpiの吐出
密度の場合の、1ドット間の距離とした。また、各条件
の評価用画像において、主走査方向および副走査方向に
おけるブラック印字領域とイエロー印字領域との境界部
のうち、画像品位がより低い方のものを評価サンプルと
した。
グしたインクがイエローべた印字領域4に滲み出すこと
により生じる、イエローべた印字領域4の画像劣化の評
価基準は、 ×:イエローべた印字領域へのアンダープリンティング
用インクの滲み出しが多く、イエローべた印字領域の一
部が他の色に見えてしまうレベル ○:イエローべた印字領域へのアンダープリンティング
用インクの滲み出しが若干みられるが、イエローべた部
の色を損なわず実用レベル ◎:イエローべた印字領域へのアンダープリンティング
用インクの滲み出しが全くみられないレベル とした。
分)の色合いについて、以下の評価基準にしたがって評
価を行った。
に、ブラックインクと相互反応性を有するアンダープリ
ンティング用の反応性カラーインク(シアンインク3)
のみならず、ブラックインクと非反応性を有する他色の
カラーインク(マゼンダインク1,イエローインク1)
をも塗布することで、反応性カラーインクによるブラッ
ク印字領域の色味の変化を抑えることができることがわ
かった。
ンインク、マゼンダインク、イエローインクを用いる例
を挙げ、これらの3色のインクを重ねて塗布することで
ブラックの色味の変化を抑えることを示したが、複数の
カラーインクは、合成されて無彩色となる関係の複数の
カラーを含むものであればよく、たとえば、これらのカ
ラーインクに加えてレッドインクを備えている場合に
は、シアンインクにレッドインクを重ねることにより、
ブラックの色味の変化を抑えることができる。このこと
から、ブラックの色味の変化を抑えるには、ブラックの
色味の変化を抑えることができる少なくとも1種の非反
応性カラーインクを、相互反応性を有するカラーインク
に重ねて塗布すれば足りることがわかる。
ンクによる印字領域のブラック印字領域外へのはみ出し
量が4画素分以下である場合には、アンダープリントし
たインクがイエローべた印字領域4に滲み出すことがほ
とんどなく、イエローべた印字領域の画像劣化がほとん
ど生じないことがわかった。 (4)ブリードおよび白もやの評価結果<その3> さらに、上記のブラックインクとの相互反応性を有する
カラーインクと相互反応性を持たないカラーインクとを
共に付与する形態のアンダープリンティング印字に関
し、ブリードおよび白もやについてさらに詳細に検討を
行った。
のブラック印字領域への記録デューティーの組み合わせ
の条件10から条件15に従い、ブラックインクとの相
互反応性を有するカラーインクと相互反応性を持たない
カラーインクとを共に付与する形態のアンダープリンテ
ィング印字を行った。
印字領域への記録デューティーとの組み合わせの条件
の、他の記録方法/評価方法/評価基準は、(1)ブリ
ードおよび白もやの評価結果<その1>に記載したもの
と同じにした。
ラック印字領域へのアンダープリンティングを行った際
のインク打ち込み総量比(金属イオンを有するカラーイ
ンクの打ち込み総量:金属イオンを有しないカラーイン
クのうちの打ち込み総量)を示す。
反応性を有するカラーインクと相互反応性を持たないカ
ラーインクとを共に付与する形態のアンダープリンティ
ング印字を行う場合、「ブラック印字領域への金属イオ
ンを有するカラーインクの打ち込み総量」と「ブラック
印字領域への金属イオンを有しないカラーインクのうち
の打ち込み総量」との関係がブリードおよび白もやに対
して影響を及ぼすことが解った。さらに、ブリードおよ
び白もやが良好(評価結果が○)であるためには、「ブ
ラック印字領域への金属イオンを有するカラーインクの
打ち込み総量」が「ブラック印字領域への金属イオンを
有しないカラーインクのうちの打ち込み総量」の50%
以上の量であることが条件となることが解る。
いカラーインク」に関し、一般にpH調整のために微量
の金属イオンを有する材料をインクに添加したものも、
金属イオンを有しないカラーインクとして扱う。これ
は、概知のpH調整程度の金属塩の量ではブラックイン
ク顔料の分散破壊を著しく促進するものではないためで
あり、上記では説明の簡略化のためにこのような表現を
用いた。
の中で述べられているような、インク中の金属イオン濃
度が主たる制御因子ではなく、ブラック印字領域に対し
て、金属イオンがブラックインクと反応性カラーインク
との反応促進に有効となる領域が存在し、この領域への
金属イオンの塗布量が、画像形成上、本質的に意味をな
す制御因子であることが新たに明らかになった。さらに
ブラックインクとの相互反応性を有するカラーインクと
相互反応性を持たないカラーインクをともに付与する形
態のアンダープリンティング印字を行う場合には、アン
ダープリンティングの金属イオンを有するカラーインク
の打ち込み総量と金属イオンを有しないカラーインクの
打ち込み総量との関係が、画像形成上、本質的に意味を
なす制御因子であることが新たに明らかになった。
ェット記録方法は、(金属イオンがブラックインクと反
応性カラーインクとの反応促進に有効となる領域内に塗
布する反応性カラーインク中の金属イオン濃度[重量
%])×(金属イオンがブラックインクと反応性カラー
インクとの反応促進に有効となる領域内に塗布する反応
性カラーインクの印字デューティー[%])の値を0.
01以上とすること、あるいは金属イオンがブラックイ
ンクと反応性カラーインクとの反応促進に有効となる領
域内に塗布する金属イオンの単位面積当たりの塗布量を
0.1ng/mm2以上とすることにより、ブラック印
字領域とこれに隣接する非反応性カラーインクによる印
字領域との境界に生じるブリードおよび白もやの防止効
果を得ることができる。
法は、少なくとも前記ブラックインクの印字領域に、少
なくとも1つの前記反応性カラーインクを含む、合成さ
れて無彩色となる関係の複数のカラーインクを塗布する
ので、反応性カラーインクを塗布することによるブラッ
ク印字領域の黒色味の変化を抑えることができる。
とのできるインクジェット記録装置の一例を示す概略斜
視図である。
液流路方向で切断した断面図で示すとともに、液流路内
の特徴的な現象を(a)〜(f)の工程に分けて示した
ものである。
カラーべた印字領域とを有する印字パターンを示す図で
ある。
価用画像を示す図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 ブラックインクと複数のカラーインクと
からなり、該複数のカラーインクの少なくとも1つのカ
ラーインクは金属イオンを含有し前記ブラックインクと
相互反応性を示す反応性カラーインクであり、他のカラ
ーインクは前記ブラックインクと非反応性を示す非反応
性カラーインクであるインクセットを用い、前記金属イ
オンが前記ブラックインクと前記反応性カラーインクと
の反応促進に有効となる領域内に前記反応性カラーイン
クを塗布する工程を有するインクジェット記録方法にお
いて、 前記領域内に前記反応性カラーインクを塗布する際に、
(前記領域内に塗布する前記反応性カラーインク中の金
属イオン濃度[重量%])×(前記領域内に塗布する前
記反応性カラーインクの印字デューティー[%])の値
を0.01以上とすることを特徴とするインクジェット
記録方法。 - 【請求項2】 ブラックインクと複数のカラーインクと
からなり、該複数のカラーインクの少なくとも1つのカ
ラーインクは金属イオンを含有し前記ブラックインクと
相互反応性を示す反応性カラーインクであり、他のカラ
ーインクは前記ブラックインクと非反応性を示す非反応
性カラーインクであるインクセットを用い、前記金属イ
オンが前記ブラックインクと前記反応性カラーインクと
の反応促進に有効となる領域内に前記反応性カラーイン
クを塗布する工程を有するインクジェット記録方法にお
いて、 前記領域内に塗布する前記金属イオンの単位面積当たり
の塗布量を0.1ng/mm2以上とすることを特徴と
するインクジェット記録方法。 - 【請求項3】 前記領域内に塗布する前記反応性カラー
インクの総塗布量は、前記領域内に塗布する前記非反応
性カラーインクの総塗布量の50%以上の量である、請
求項1または2に記載のインクジェット記録方法。 - 【請求項4】 前記領域内に塗布する前記反応性カラー
インクの印字デューティーが10%以上である、請求項
1から3のいずれか1項に記載のインクジェット記録方
法。 - 【請求項5】 前記領域は、前記ブラックインクの印字
領域および最大でその周囲4画素分の領域である、請求
項1から4のいずれか1項に記載のインクジェット記録
方法。 - 【請求項6】 前記金属イオンは、Mg2+、Ca2+、C
u2+、Co2+、Ni 2+、Fe2+、La3+、Nd3+、Y3+
およびAl3+から選ばれる少なくとも1つの多価金属陽
イオンである、請求項1から5のいずれか1項に記載の
インクジェット記録方法。 - 【請求項7】 前記反応性カラーインクは、該反応性カ
ラーインクの全重量に対して0.1〜15重量%の金属
塩を含む、請求項1から6のいずれか1項に記載のイン
クジェット記録方法。 - 【請求項8】 前記ブラックインクは塩を含有し、色材
として黒色顔料が用いられている、請求項1から7のい
ずれか1項に記載のインクジェット記録方法。 - 【請求項9】 ブラックインクと複数のカラーインクと
からなり、該複数のカラーインクの少なくとも1つのカ
ラーインクは前記ブラックインクと相互反応性を示す反
応性カラーインクであり、他のカラーインクは前記ブラ
ックインクと非反応性を示す非反応性カラーインクであ
るインクセットを用いて記録を行うインクジェット記録
方法において、 前記複数のカラーインクは、合成されて無彩色となる関
係の複数のカラーを含み、少なくとも前記ブラックイン
クの印字領域に、少なくとも1つの前記反応性カラーイ
ンクを含む、合成されて無彩色となる関係の複数のカラ
ーインクを塗布することを特徴とするインクジェット記
録方法。 - 【請求項10】 前記合成されて無彩色となる関係の複
数のカラーインクは、イエローインク、シアンインク、
マゼンダインクである、請求項9に記載のインクジェッ
ト記録方法。 - 【請求項11】 前記反応性を示すインクはシアンイン
クである、請求項10に記載のインクジェット記録方
法。 - 【請求項12】 前記合成されて無彩色となる関係の複
数のカラーインクは、シアンインク、レッドインクであ
る、請求項9に記載のインクジェット記録方法。 - 【請求項13】 前記合成されて無彩色となる関係の複
数のカラーインクを塗布する領域は、前記ブラックイン
クの印字領域および最大でその周囲4画素分の領域であ
る、請求項9から12のいずれか1項に記載のインクジ
ェット記録方法。
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