JP2005171134A - インクセット及びインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高い階調性を有し、且つ透過媒体・反射媒体の両媒体において画像濃度の高い記録画像を形成可能なインクセット、およびインクジェット記録方法の提供。
【解決手段】 濃淡複数からなるインクセットであり、かつ最も濃い染料濃度のインクが複数あるインクセットであって、該複数の濃インクの２５℃における表面張力差が５ｄｙｎ／ｃｍ以上であることを特徴とするインクセット、およびそれを用いたインクジェット記録方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、色材濃度の異なる複数のインクからなるインクセット、およびインクを被記録媒体に吐出して画像を形成する記録方法に関するものであり、例えば、医療分野で診断用および参照画像などの透過画像で高階調性が要求されるシステムに好適に利用可能である。

医療分野における診断画像や参照画像のハードコーピーを得る方式としては、ウェット処理方式による銀塩写真が主流となっていた。しかしながら、ウェット処理方式では現像処理過程で廃液が生じるため、廃液の回収や減量、再資源化が課題となっていた。そのため近年、ウェット処理方式からドライ処理へのニーズの高まりが顕著となり、レーザー露光熱現像方式やサーマルヘッド方式、レーザーヒートモード方式といったドライ処理の方式が急速に普及してきている。

一方、インクジェット記録方法は、インクを飛翔させ、紙等の被記録媒体にインクを付着させて記録を行うものである。例えば、特公昭６１−５９９１１号公報、特公昭６１−５９９１２号公報及び特公昭６１−５９９１４号公報において開示されている、吐出エネルギー供給手段として電気変換体を用い、熱エネルギーをインクに与えて気泡を発生させることにより液滴を吐出させる方式のインクジェット記録方法によれば、記録ヘッドの高密度マルチオリフィス化を容易に実現することができ、高解像度及び高品位の画像を高速で記録することができる。さらに、近年のインクジェット記録方式の進歩は著しく、例えばインクジェットプリンターヘッドの進歩によるインク滴の微細化、精密なインク滴の吐出によるインク滴の記録紙への着弾精度の向上、インクの物性および光学特性の改良によるドットの広がりや形状、色や濃度の改良などによって、インクジェットプリント方式の画質は改良されてきた。

従って、近年では医療分野におけるインクジェット方式を利用した提案が数多くなされており、例えば特開平１０−２０２９２０号公報に開示されている。その中で、高い階調性を実現するために同系色で濃度の異なるインクを用いることを提案している。

医療用の診断画像や参照画像については、画像視認性から特に高い画像濃度が要求される。また、診断画像については専ら透過媒体に記録され、参照画像については反射媒体に記録されることが多く、透過・反射両媒体における画像の高濃度実現が要求されている。本発明者らが検討した結果、インクの表面張力が印字画像濃度に大きく影響を及ぼし、さらに、透過媒体上への画像形成では反射媒体とは異なり表面張力が低いほど画像濃度は向上することを見出した。

従って本発明の目的は、高い階調性を有し、且つ透過・反射両媒体上での高濃度の記録画像を形成することのできるインクセットを提供することにある。

また、本発明の別の目的は、高い階調性を有し、且つ透過・反射両媒体上での高濃度の記録画像を形成することのできるインクジェット記録方法を提供することにある。

上記目的を達成することのできる本発明にかかるインクセットは、色材濃度の異なる濃淡複数のインクからなるインクセットであり、かつ最も色材濃度の高いインク（濃インク）が複数あるインクセットであって、該複数の濃インクの内の少なくとも２つの濃インクの表面張力が異なることを特徴とするものである。

また、上記目的を達成することのできる、本発明の他の実施態様にかかるインクセットは、前記インクセットの少なくとも２つの濃インクの２５℃における表面張力の差が５ｄｙｎ／ｃｍ以上であることを特徴とするものである。

また、上記目的を達成することのできる本発明にかかるインクジェット記録方法は前記インクセットを用い被記録媒体に記録することを特徴とするものである。

また、上記目的を達成することのできる、本発明の他の実施態様にかかるインクジェット記録方法は、透過媒体への記録には表面張力の低い濃インクを用い、反射媒体への記録には表面張力の高い濃インクを用いることを特徴とするものである。

以上説明したように、本発明によれば、優れた階調性を得ながら、且つ透過媒体・反射媒体の両媒体において画像濃度の高い記録画像を形成可能なインクセット、インクジェット記録方法が提供される。

次に、好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳しく説明する。

本発明におけるインクセットの好ましい実施態様は、色材濃度の異なる濃淡複数のインクからなるインクセットであり、かつ最も色材濃度の高いインクが複数あるインクセットであって、該複数の濃インクの内の少なくとも２つの濃インクの表面張力が異なるインクセットにて、透過媒体には表面張力が低い濃インクを、反射媒体には表面張力の高い濃インクを用い画像形成を行うように構成することが挙げられる。

つまり、透過媒体へのインクジェット記録画像形成においては表面張力がある程度低いことにより、媒体上のインク受容層中に均一に広がるため、透過濃度が高くなるのである。一方、反射媒体へのインクジェット記録画像形成においては表面張力が低いと受容層内部にまでインクが吸収され、反射濃度は低くなってしまう。本発明において、２５℃における表面張力の差が５ｄｙｎ／ｃｍより小さい場合は本発明の効果が充分に発揮されず、また、差が大きすぎる場合、つまり表面張力が高すぎるまたは低すぎる場合、被記録媒体へのインク浸透量等により画質の劣化が生じるため好ましくない。本発明における好ましい表面張力の値は、２５℃において２０〜５０ｄｙｎ／ｃｍである。

尚、本発明において、複数の最も濃いインクとは、その色材濃度差が２０％範囲内であれば同じ最も濃いインクとする。つまり、濃インクＡの色材濃度５．０％、濃インクＢの色材濃度４．０％の場合、どちらも最も濃いインクとする。
以下、本発明を特徴づけるインク中の成分、および被記録媒体について詳細に説明する。

（水溶性有機溶剤）
水溶性有機溶剤としては、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（又はエーテル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエーテル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエーテル）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。これらの溶剤は、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。

上記以外にもトリメチロールプロパン、尿素、エチレン尿素等の常温で固体の物質も含有していても良い。本発明においては上記のような常温で固体の物質も溶剤と定義する。

本発明の濃淡インク、及び極淡インク中の好ましい溶剤量はノズルの目詰まりや吐出性の観点から１０〜５０ｗｔ％、さらには１５〜３５ｗｔ％程度が好ましい。

さらに、水としては脱イオン水を使用することが望ましい。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。

（色材）
本発明にかかるインクに用いることのできる色材としては、例えば水溶性の染料および水分散性の顔料が好ましく用いられる。

水溶性染料は、直接染料、酸性染料、反応性染料、塩基性染料のいずれも用いることができる。また、カラーインデックスに記載のないものでも、水溶性染料であれば使用することができる。

直接染料の一例としては、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１７、同１９、同２２、同３２、同３８、同５１、同７１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー４、同２６、同４４、同５０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、同２３、同３１、同３７、同３９、同７５、同８０、同８１、同８３、同２２５、同２２６、同２２７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、同１５、同７１、同８６、同１０６、同１９９等が挙げられる。

酸性染料の一例としては、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１、同２、同２４、同２６、同３１、同５２、同１０７、同１０９、同１１０、同１１９、同１５４、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー７、同１７、同１９、同２３、同２５、同２９、同３８、同４２、同４９、同６１、同７２、同７８、同１１０、同１２７、同１３５、同１４１、同１４２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド８、同９、同１４、同１８、同２６、同２７、同３５、同３７、同５１、同５２、同５７、同８２、同８７、同９２、同９４、同１１１、同１２９、同１３１、同１３８、同１８６、同２４９、同２６５、同２７６、同２８９、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット１５、同１７、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、同７、同９、同２２、同２３、同２５、同４０、同４１、同４３、同６２、同７８、同８３、同９０、同９３、同１０３、同１１２、同１１３、同１５８、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン３、同９、同１６、同２５、同２７等が挙げられる。

塩基性染料の一例としては、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック２、同８、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１、同２、同２１、Ｃ．Ｉ．ベーシックオレンジ２、同１４、同３２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、同２、同９、同１４、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１、同３、同７、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラン１２、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー３、同２６、Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン４９等が挙げられる。

本発明で使用できる顔料の例としては、ブラックインクについてはカーボンブラックが好適に使用される。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１５００、レイヴァン１２５０、レイヴァン１２００、レイヴァン１１９０ＵＬＴＲＡ−ＩＩ、レイヴァン１１７０、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（Ｍｏｎａｒｃｈ）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（Ｖａｌｃａｎ）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ＦＷ１８、カラーブラックＦＷ２００、カラーブラックＳ１５０、カラーブラックＳ１６０、カラーブラックＳ１７０、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１４０Ｕ、プリンテックス１４０Ｖ、スペシャルブラック（Ｓｐｅｃｉａｌ 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、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００（以上三菱化学社製）等の市販品や、別途新たに調製されたものも使用することができる。

カラーインクに用いる顔料としては、有機顔料が好ましく用いられる。具体的には、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザエロー、ベンジジンエロー、ピラゾロンレッドなどの不溶性アゾ顔料、リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド２Ｂなどの溶性アゾ顔料、アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーンなどの建染染料からの誘導体、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系顔料、キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタなどのキナクリドン系顔料、ペリレンレッド、ペリレンスカーレットなどのペリレン系顔料、イソインドリノンエロー、イソインドリノンオレンジなどのイソインドリノン系顔料、ベンズイミダゾロンエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレッド等のイミダゾロン系顔料、ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジなどのピランスロン系顔料、チオインジゴ系顔料、縮合アゾ系顔料、チオインジゴ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、フラバンスロンエロー、アシルアミドエロー、キノフタロンエロー、ニッケルアゾエロー、銅アゾメチンエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレット等のその他の顔料が例示できる。

また、有機顔料を、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーにて示すと、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１７、２０、２４、７４、８３、８６、９３、９７、１０９、１１０、１１７、１２０、１２５、１２８、１３７、１３８、１４７、１４８、１５０、１５１、１５３、１５４、１６６、１６８、１８０、１８５、
Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１６、３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１、
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、４８、４９、５２、５３、５７、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７５、１７６、１７７、１８０、１９２、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２３８、２４０、２５４、２５５、２７２、
Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０、
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：１、１５：３、１５：４、１５：６、２２、６０、６４、
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、
Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、２５、２６等が例示できる。

本発明に用いることのできる顔料は自己分散性のものでもあるいは分散剤の吸着により分散するものでもどちらでも使用できる。

顔料の分散剤としては、水溶性樹脂ならどのようなものでも使用することができる。具体的には、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、アクリルアミド、およびその誘導体等から選ばれた少なくとも２つ以上の単量体（このうち少なくとも１つは親水性単量体）からなるブロック共重合体、あるいはランダム共重合体、グラフト共重合体、またはこれらの塩等が挙げられる。あるいは、ロジン、ジェラック、デンプン等の天然樹脂も好ましく使用することができる。これらの樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶であり、アルカリ可溶型樹脂である。

また本発明の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）で被記録媒体に付着せしめる場合には、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。このために界面活性剤やｐＨ調整剤、防黴剤などを適宜添加することができる。また、界面活性剤の選択は、液体の記録媒体への浸透性を調整する上で特に重要である。

（被記録媒体）
本発明において好ましく用いられる被記録媒体としては、支持体上にシリカまたはアルミナ等から構成される多孔質のインク受容層を有するものが挙げられる。インク受容層としてアルミナを使用している例としては、例えば特開平０２−２７６６７０号公報が挙げられる。また、インク受容層としてシリカを使用している例としては、例えば特開平２００１−１５０８０３号公報が挙げられる。

（実施例）
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。尚、文中、％とあるのは特に断りのない限り質量基準である。

下記に示す各成分を混合し、充分攪拌して溶解後、ポアサイズが０．２μｍのフロロポアフィルター（住友電工（株）製）にて加圧濾過し、ブラックインクＢｋ１、Ｂｋ２およびＢｋ３を作成した。

［ブラックインクＢｋ１］
・Ｃ．Ｉ．フードブラック２ ５．０％
・ポリエチレングリコール分子量２００ ２５．０％
・アセチレノールＥ１００
（川研ファインケミカル社製） １．２％
・水 ６８．８％
［ブラックインクＢｋ２］
・Ｃ．Ｉ．フードブラック２ ５．０％
・エチレングリコール ２５．０％
・アセチレノールＥ１００
（川研ファインケミカル社製） ０．０５％
・水 ６９．９％
［ブラックインクＢｋ３］
・Ｃ．Ｉ．フードブラック２ １．０％
・ポリエチレングリコール分子量２００ ２５．０％
・アセチレノールＥ１００
（川研ファインケミカル社製） ０．４％
・水 ６９．６％
上述の組成の各インクを使用して、下記表１に示す組み合わせのインクセットにてインクジェット記録を行った。

協和ＣＢＶＰ式表面張力計Ａ−１型（協和科学）を使用して、２５℃において表面張力を測定したところ、Ｂｋ１インクは２９．１ｄｙｎ／ｃｍ、Ｂｋ２インクは３７．２ｄｙｎ／ｃｍであった。

実施例１および比較例１〜２のインクセットを用い、胸部Ｘ線画像をキヤノン製ＣＦ−３０１透過媒体およびキヤノン製ＨＲ−１０１反射媒体に記録した。また、その際に使用したインクジェト記録装置としては、キヤノン（株）製ＢＪＦ−８７０を用い、画像を形成した。具体的には、印字領域を８回の走査で印字する８パス印字を行った。また、透過媒体への記録には濃インク１と淡インクを用い、反射媒体への記録は濃インク２と淡インクを用いて画像を形成した。

ここで用いた記録ヘッドは、１２００ｄｐｉの記録密度を有し、駆動条件としては、駆動周波数２２ｋＨｚとした。１２００ｄｐｉのヘッドを使用したときの１ドット当たりの吐出量は５ｎｇのヘッドを使用した。

＜濃度評価＞
実施例１および比較例１〜２で得られた各記録画像を２４時間自然乾燥し、その画像濃度を透過媒体は透過濃度計（（株）村上色彩技術研究所製ＣＭＳ−５００）を用い、反射媒体は反射濃度計（Ｇｒｅｔａｇ社製 Ｇｒｅｔａｇ Ｓｐａｃｔｒｏｌｉｎｏ）を用い画像濃度を測定した。表２に測定結果を示す。ここで、医療用画像としての充分な画像濃度とは、胸部画像中の最高濃度が、透過媒体でＯＤ値以上、反射媒体でＯＤ値以上を示している。

○：医療用画像として充分な画像濃度
×：医療用画像としては画像濃度が低い

Claims (5)

1. 色材濃度の異なる濃淡複数のインクからなるインクセットであり、かつ最大色材濃度インクが複数あるインクセットであって、該複数の最大色材濃度インクの内の少なくとも２つの最大色材濃度インクの表面張力が異なることを特徴とするインクセット。
2. ２つの最大色材濃度インクの２５℃における表面張力の差が５ｄｙｎ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のインクセット。
3. 黒色インクである請求項１または請求項２に記載のインクセット。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクセットを用いて被記録媒体に記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
5. 透過媒体へ記録する際は表面張力の低い最大色材濃度インクを用い、反射媒体へ記録する際は表面張力の高い最大色材濃度インクを用いることを特徴とする、請求項４に記載のインクジェット記録方法。