JP3437200B2 - カラーインクジェット記録方法 - Google Patents

カラーインクジェット記録方法

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JP3437200B2
JP3437200B2 JP29301092A JP29301092A JP3437200B2 JP 3437200 B2 JP3437200 B2 JP 3437200B2 JP 29301092 A JP29301092 A JP 29301092A JP 29301092 A JP29301092 A JP 29301092A JP 3437200 B2 JP3437200 B2 JP 3437200B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像を鮮明且つ
高濃度に記録できるカラーインクジェット記録方法に関
し、詳しくは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シア
ン(C)、或は、グリーン(G)、レッド(R)、ブル
ー(B)等の色インクと、黒(Bk)インクと、を用い
たカラーインクジェット記録方法に関する。
【0002】本発明は紙や布、不織布、さらにはOHP
用紙等の記録媒体を用いる機器すべてに適用でき、具体
的な適用機器は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等を
挙げることができる。
【0003】
【従来の技術】インクジェット記録方法は、低騒音、低
ランニングコスト、装置が小型化し易い、カラー化が容
易、等からプリンタ、複写機、ファクシミリ等に利用さ
れている。
【0004】一般に、カラーインクジェット記録方法
は、シアン、マゼンタ、イエローの3色のインクを使用
し、また、さらには、黒を加えた4色のインクを使用し
てカラー記録する。
【0005】従来のインクジェット記録方法は、インク
のにじみのない高発色のカラー画像を得るためにはイン
ク吸収層を有する専用紙を使用する必要があったが、近
年はインクの改良により、プリンタや複写機等で大量に
使用される「普通紙」への印字適性を持たせた方法も実
用化されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のインクジェット
記録に用いられるインクは一般に水を主成分とし、これ
に乾燥防止、目詰まり防止などの目的でグリコールなど
の水溶性高沸点溶剤を含有したものが一般的である。こ
のようなインクを用いて普通紙に記録を行った場合、イ
ンクが記録紙の内部に浸透してしまい十分な画像濃度が
得られなかったり、記録紙表面の填料、サイズ剤の不均
一な分布によると思われる画像濃度の不均一が生じたり
した。また、特にカラー画像を得ようとした場合には、
複数の色のインクがが定着する以前に次々と重ねられる
ことから、異色の画像の境界の部分では、色がにじんだ
り、不均一に混じり合って(以下ブリーディングとい
う)十分満足する画像が得られなかった。
【0007】前記問題を解決する手段として、特開昭5
5−65269号公報に示すインク中に界面活性剤等の
浸透性を高める化合物を添加するインクを用いること、
また、特開昭55−66976号公報には揮発性溶媒を
主体としたインクを用いることが開示されている。しか
し、前者の方法では、インクの記録紙への浸透性が向上
し、ブリーディングはある程度抑えられるもののインク
が着色剤とともに記録紙奥深くまで浸透してしまうた
め、画像濃度が低下したり、画像の鮮明性が低下したり
するなど不都合があった。また、記録紙表面に対する濡
れ性が向上するためインクが広がり易く、解像性の低下
をきたしたり、にじみが発生し、特に黒文字を表現する
場合に品位の低下が起こり好ましくないものであった。
一方後者の場合には、前者の不都合に加え、記録ヘッド
のノズル部での溶剤の蒸発による目詰まりが発生し易く
好ましくないものであった。
【0008】また、黒やカラー各色間のインクのブリー
ディング防止と、特に黒色の印字品位の両立によるカラ
ー記録品位の向上目指し、以下の記録方法の提案がなさ
れている。
【0009】特開平3−146355号公報では、黒と
カラーの境界域にそった領域は記録しない方法が提案さ
れている。しかし、この方法では、黒とカラー間のブリ
ーディングはある程度抑えられるものの記録されるデー
タが変化してしまう欠点がある。
【0010】また、特開平4−158049号公報で
は、カラー記録用の複数色ヘッドと文字記録用のヘッド
とを有し、記録画像に基づいて複数色ヘッドと文字記録
用のヘッドとを切り替えて記録する方法が提案されてい
る。しかし、この方法では、従来のカラー記録用の複数
色ヘッドに加えて文字記録用のヘッドを有するため、コ
ストアップや装置の大型化は免れないという欠点を有し
ている。
【0011】また、特開平4−147866号公報で
は、色インクの定着時間を黒インクの定着時間より短く
するとともに、色インクの定着時間を所定時間以下とし
た記録方法が提案されている。しかし、この方法では、
先に定着した色インクに未定着の黒インクが流れ込み黒
とカラー間のブリーディングが悪化し、満足する画像は
得られない。
【0012】本発明は、前記した従来技術の問題点を解
決するためになされたもので、その目的はカラー画像領
域とは接触しない独立した黒画像領域を記録する場合に
は、その黒画像領域の濃度を高く、且つ優れた文字品位
にすると共に、他の領域では、黒やカラー各色間でイン
クのブリーディングのない優れたカラー画像が得られる
もので、すなわち、高品位な黒記録と高品位なカラー記
録の両立を実現し、かつ、装置の小型化を図り得る記録
方法を提供するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、黒インクと、
該黒インクとは異なる複数色のカラーインクを記録媒体
に吐出して所望のカラー画像を記録媒体上に形成するカ
ラーインクジェット記録方法において、黒インクの下記
一般式(I)で表されるにじみ率がカラーインクのにじ
み率より小さいことを特徴とする。
【0014】(I)A=B/C A:にじみ率 B:上質紙上で形成される単一ドットの直径(μm) C:吐出した単一インク滴の直径(μm)
【0015】さらに、黒画像領域に隣接してカラー画像
領域が存在するか否かを判別し、該判別結果に応じて、
該黒画像領域を該黒インクで形成するか、或は該複数色
のカラーインクで形成するかを決定することを特徴とす
る。
【0016】さらに、黒インクのにじみ率が1.2〜
2.5の範囲にあり、カラーインクのにじみ率が1.8
〜3.5の範囲にあることを特徴とする。
【0017】さらに、黒インクの定着時間がカラーイン
クの定着時間よりも長いことを特徴とする。
【0018】
【作用】インク間のブリーディングを防止するために
は、インクの記録媒体たる記録紙に対するぬれ性を向上
し、にじみ率を大きくする必要がある。しかし、にじみ
率を大きくし過ぎると、記録ドットの形状が不規則とな
り、特に文字品位が低下してしまう。そこで、黒のイン
クだけにじみ率をカラーインクより小さくすることによ
り、黒の文字品位を向上させることが可能になる。
【0019】また、前記にじみ率の大きいカラーインク
が速く定着するため、カラーインクと黒インクが接触し
た場合にはカラーインク定着面に黒インクが流れ込み、
黒とカラー間のブリーディングが悪化してしまう。これ
を防止するために、記録データの黒画像領域に隣接して
カラー画像領域が存在するときに、黒画像を複数色のカ
ラーインクで形成することにより、前記黒インクの流れ
込みは防止できる。一方、黒画像領域に隣接して、カラ
ー画像が存在しない場合には、黒インクで形成すること
により、高品位の黒文字を実現できる。
【0020】黒インクのにじみ率が1.2を下回る場合
には、インク滴の広がりが小さく、ベタ黒の画像を記録
する場合に、インクの打ち込み量を多くする必要があ
り、記録紙の吸収容量を越える場合がある。黒のインク
のにじみ率が2.5を越える場合には、インク滴が広が
りすぎて、ドットのエッジのシャープさがなくなるた
め、印字品位が悪化する。
【0021】カラーインクのにじみ率が1.8を下回る
場合には、カラー間のブリーディングが悪化し、にじみ
率が3.5を越える場合には、インク滴が広がりすぎて
濃度が低下する。
【0022】
【実施例】まず、本発明の実施例の概要について説明す
る。
【0023】本発明者らは、普通紙上で、高品位な黒文
字品位とブリーディングのないカラー記録を実現するた
めに鋭意検討した結果、使用するインクとして黒インク
のにじみ率をカラーインクのにじみ率より小さく、さら
に、記録データの黒画像領域に隣接してカラー画像領域
が存在するか否かを判別し、該判別した結果に応じて、
該黒画像領域を該黒インクで形成するか、或は該複数色
のカラーインクで形成する方法を用いることにより、高
品位な黒記録と高品位なカラー記録の両立を実現できる
ことを見いだした。
【0024】すなわち、インク間のブリーディングを防
止するためには、インクの記録媒体たる記録紙に対する
ぬれ性を向上し、にじみ率を大きくする必要がある。し
かし、にじみ率を大きくし過ぎると、記録ドットの形状
が不規則となり、特に文字品位が低下してしまう。そこ
で、黒のインクだけにじみ率をカラーインクより小さく
することにより、黒の文字品位を向上させることが可能
になる。
【0025】また、前記にじみ率の大きいカラーインク
が速く定着するため、カラーインクと黒インクが接触し
た場合にはカラーインク定着面に黒インクが流れ込み、
黒とカラー間のブリーディングが悪化してしまう。これ
を防止するために、記録データの黒画像領域に隣接して
カラー画像領域が存在するときに、黒画像を複数色のカ
ラーインクで形成することにより、前記黒インクの流れ
込みは防止できる。一方、黒画像領域に隣接して、カラ
ー画像が存在しない場合には、黒インクで形成すること
により、高品位の黒文字を実現できる。
【0026】本発明においてにじみ率を調整する手段と
しては、インク中に界面活性剤、及び浸透性溶剤を添加
することにより行なう。
【0027】該界面活性剤としては、脂肪酸塩類、高級
アルコール硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン
酸塩類、高級アルコールリン酸エステル塩等のアニオン
界面活性剤、脂肪族アミン塩類、第四級アンモニウム塩
類等のカチオン界面活性剤、高級アルコールエチレンオ
キサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイ
ド付加物、脂肪族エチレンオキサイド付加物、多価アル
コール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、高級
アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミ
ドエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコー
ルエチレンオキサイド付加物、多価アルコールの脂肪酸
エステル、アルカノールアミンの脂肪酸アミド類等の非
イオン性界面活性剤、アミノ酸型、ベタイン型両性界面
活性剤等が用いられる。特に制限はないが、より好まし
くは、高級アルコールのエチレンオキサイド付加物、ア
ルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物、エチレ
ンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体、アセチ
レングリコールのエチレンオキサイド付加物等の非イオ
ン性界面活性剤を用いる。さらに、前記エチレンオキサ
イド付加物の付加モル数は4〜20の範囲が特に好まし
い。
【0028】界面活性剤の添加量につき特に制限はない
が、0.01〜10%の範囲が好ましい。0.01%未
満では、界面活性剤の種類にもよるが、一般ににじみ率
の増加が少なく、10%を越える場合には、インクの初
期粘度が大きくなる。
【0029】また、浸透性を付与する溶剤としては、テ
トラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、エチレ
ングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチル
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、エタノール、イソプロピルアルコール等が好ましく
用いられる。
【0030】該溶剤の添加量に関し、特に制限はない
が、0.1〜20%の範囲が好ましい。0.1%未満で
は溶剤の種類にもよるが、一般に所望のにじみ率の増加
が少なく、20%を越える場合には、着色剤の溶解性が
やや低下するので好ましくない。
【0031】また、記録インクに用いられる染料として
は、カラーインデックス(COLOR INDEX)に
記載されている水溶性の酸性染料、直接染料、塩基性染
料、反応性染料は、そのほとんど全てが使用できる。ま
た、カラーインデックスに記載のないものでも、水溶性
染料であれば使用できる。該染料の使用量について特に
制限はないが、インク全重量に対して0.1重量%〜2
0重量%の範囲が好ましい。
【0032】また、前記記録インクは、前記添加剤の他
に、通常、水、及び必要に応じて水溶性有機溶剤を配合
してなる。水溶性有機溶剤としては、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、アセトン等
のケトン類、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
リオール、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グリコール類、エ
チレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメ
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、エタノール、イソプロピルアルコール等の1価ア
ルコール類、そのほか、グリセリン、N−メチル−2−
ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノ
ン、トリエタノールアミン、スルホラン、ジメチルサル
フォキサイド等が用いられる。該水溶性有機溶剤の含有
量について、特に制限はないが、1〜80重量%が好ま
しい範囲である。
【0033】この他、必要に応じて、粘度調整剤、pH
調整剤、防腐剤、酸化防止剤、蒸発促進剤等の添加剤を
配合してもかまわない。
【0034】また、本発明に使用するインクの吐出量に
つき、記録密度にもよるが、単一液滴として、黒インク
は、10〜300pl、カラーインクは5〜100pl
の範囲が好ましいものである。黒インク10pl、カラ
ーインク5pl未満では十分な記録濃度得られず、黒イ
ンク300pl、カラーインク100plを越える場合
には、記録紙の吸収容量を越える場合がある。
【0035】本発明では、黒インクのにじみ率がカラー
インクのにじみ率に比べ小さいことが必要であるが、概
ねインクのにじみ率は以下の範囲が好ましい。
【0036】黒インクにじみ率 1.2〜2.5 カラーインクにじみ率 1.8〜3.5
【0037】黒インクのにじみ率が1.2を下回る場合
には、インク滴の広がりが小さく、ベタ黒の画像を記録
する場合に、インクの打ち込み量を多くする必要があ
り、記録紙の吸収容量を越える場合がある。黒のインク
のにじみ率が2.5を越える場合には、インク滴が広が
りすぎて、ドットのエッジのシャープさがなくなるた
め、印字品位が悪化する。
【0038】カラーインクのにじみ率が1.8を下回る
場合には、カラー間のブリーディングが悪化するので好
ましくなく、にじみ率が3.5を越える場合には、イン
ク滴が広がりすぎて濃度が低下する。
【0039】また、にじみ率の調整は前記した通り、界
面活性剤や浸透性溶剤の添加量の調整で行うが、必要に
応じて、溶剤量や表面張力、粘度等の物性調整で行うこ
とも可能である。
【0040】続いて、本実施例の記録方法を図面を用い
て、詳細に説明する。
【0041】図1は本発明のインクジェット記録方法を
実施した記録装置の斜視図を示す。
【0042】キャリッジ101は印字ヘッド102とカ
ートリッジガイド103を搭載しガイド軸104,10
5上を走査可能である。記録用紙106は給紙ローラ1
07によって本体装置内に送り込まれ紙送りローラ10
8とピンチローラ(不図示)、紙押さえ板109によっ
てはさまれ紙送りローラ108の前面へと送られ印字さ
れる。インクカートリッジはイエロー、マゼンタ、シア
ンの3色を収納したカラーインクカートリッジ110と
ブラックインクカートリッジ111の2種類でそれぞれ
別々にカートリッジ103に挿入され、印字ヘッド10
2と連通する。
【0043】カラーインクカートリッジ110に収納さ
れるイエロー、マゼンタ、シアンのインクは、前記した
にじみ率調整したインクが用いられる。一方、ブラック
インクカートリッジ111に収納されるブラック(黒)
インクは、黒画像が高濃度で且つインクのにじみ率がカ
ラーインクより小さく、高品位なものが用いられる。
【0044】図2は、印字ヘッド102である。印字ヘ
ッド102の前面部にイエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラックの吐出口グループを一直線上に配してある。それ
ぞれのグループはイエロー用、マゼンタ用、シアン用が
24個ずつ、ブラック用は64個の吐出口を有し、色間
はノズルピッチ以上の間隔を有する。
【0045】これら吐出口の各々には、吐出口に連通す
るインク液路が設けられており、インク液路が配設され
る部位の後方にはこれら液路にインクを供給するための
共通液室が設けられる。吐出口の各々に対応するインク
液路には、これら吐出口からインク滴を吐出するために
利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体やこれ
に電力を供給するための電極配線が設けられている。こ
れら、電気熱変換体や電極配線は、シリコン等からなる
201基板上に成膜技術によって形成される。さらにこ
の基板上に樹脂、ガラス材よりなる隔壁、天板等を積層
することによって上記吐出口、インク液路、共通液室が
構成される。さらに後方には、上記電気熱変換体を記録
信号に基づいて駆動するための駆動回路がプリント基板
形態で設けられている。
【0046】シリコン基板及び202プリント基板は同
一のアルミプレート203と平行に突き出たパイプ20
4〜207はシリコン基板と垂直方向にひろがったディ
ストリビュータと呼ばれるプラスチック部材208から
突きでており、さらにその内部の流路と連通しており、
該流路は共通液室に連通している。
【0047】該ディストリビュータ内の流路はイエロー
用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用の4本存在し、
それぞれの共通液室とパイプを連結している。
【0048】印字ヘッド102に設けられたイエロー
用、マゼンタ用、シアン用の吐出口からは、約40ng
のインクが、ブラック(黒)用の吐出口からは約80n
gのインクが吐出される。
【0049】図3は、上述したカラーインクジェット記
録装置の電気制御ブロック図である。
【0050】301は装置全体を制御するためのシステ
ムコントローラで、内部にはマイクロプロセッサをはじ
め制御プログラムが収納されている記憶素子(RO
M)、マイクロプロセッサが処理を行う際に使用する記
憶素子(RAM)等が配置されている。302は主走査
方向に印字ヘッドを駆動させるためのドライバであり、
同様に303は副走査方向の移動するためのドライバで
ある。304、305は該ドライバに対応したモータで
ありドライバからの速度、移動距離などの情報を受け取
り動作する。
【0051】306はホストコンピュータであり本発明
の印字装置に対して印字すべき情報を転送するための装
置である。307は該ホストコンピュータからのデータ
を一時的に格納するための受信バッファであり301の
システムコントローラからデータが読み込まれるまでデ
ータを蓄積しておく。308は印字すべきデータをイメ
ージデータに展開するためのフレームメモリであり、印
字に必要な分のメモリサイズを有している。本例では印
字用紙1枚分が記憶可能なフレームメモリについて説明
するが、本発明はフレームメモリのサイズには限定され
ない。
【0052】309は印字すべきデータを一時的に記憶
するための記憶素子で、記録ヘッドのノズル数により記
憶容量は変化する。310は印字ヘッドをシステムコン
トローラからの指令により適切にコントロールするため
のものであり、吐出速度、印字データ数等を制御するた
めの印字制御部である。311は312Y、312M、
312C、312Bkのヘッドを駆動するためのドライ
バであり、該310の印字制御部からの信号によりコン
トロールされる。
【0053】図4は本発明の各実施例の動作を示すフロ
ーチャートである。
【0054】STEP1では、ホストコンピュータ30
6からデータが転送され、受信バッファ307に格納さ
れているデータをシステムコントローラ301が読み込
む。STEP2では、読み込んだ記録データが黒色デー
タを含むか、黒色以外のデータだけかを判断する。黒を
含む場合STEP7へ、他の場合STEP10へ進む。
【0055】STEP7では、黒色データに注目し、黒
画像記録領域の周囲と隣接する位置の画素にカラー記録
データがあるかないかを判断する。ここで、隣接する位
置とは、記録媒体上の黒画像領域を形成する各画素に対
して、「上及びまたは下及びまたは左及びまたは右」の
位置であり、この位置にカラー画像領域を形成する少な
くとも1つのカラー記録画素が存在するかどうかを判断
する。画素ピッチPは、約70.56μmであり、記録
密度は360dpiである。黒記録画素に隣接する位置
にカラー画素が存在する場合はSTEP8へ、存在しな
い場合はSTEP9へ進む。
【0056】STEP8では、黒記録画素は、カラー記
録用のCとMとYのデータバッファに展開する。STE
P9では、黒記録画素は、黒記録用のBkデータバッフ
ァに展開する。STEP10では、カラー各色データを
各色用データバッファに展開する。STEP11では、
受信バッファからデータを読み出し、印字すべきデータ
が存在するかどうか、また、1ページ分のデータを受信
したかを判断する。判断した結果、印字データが無い場
合と、印字データは有るが既に1ページ分のデータを受
信した場合は、STEP12へ進む。他の場合はSTE
P1へ戻る。STEP12では、記録ヘッド102で記
録動作する。
【0057】図9は黒画像とカラー画像とが混在する画
像を示す一例である。画像部AはX、Y、Zの黒文字と
アンダーラインで構成されており、ビットイメージデー
タである。画像部Bは黒文字のコードデータである。画
像部Cはイエローの背景部に黒のグラフがある画像で、
ビットイメージデータである。画像部Dはシアンの背景
部に黒の文字コードデータがある画像である。画像部E
は黒のビットイメージデータに対してその背景の一部に
マゼンタの画像がある場合を示している。
【0058】前記方法によると、画像部Aは黒色のみで
あり、背景色がない、すなわち、黒記録領域に対して、
カラー記録領域が接触していないので、黒インクを噴射
(吐出)する黒インク記録ヘッドで記録される。画像部
Bも画像部A同様で、黒インク記録ヘッドで記録され
る。画像部Cと画像部Dは、黒画像の周囲は全て他の色
の画像であるため、黒色部はカラーインク、すなわち
Y、M、Cの3色のインクで記録される。画像部Eは、
黒のビットイメージデータのうち、数字の‘1’につい
てはその周囲にカラー画像が隣接していないので黒記録
ヘッドによって記録される。一方、数字の‘3’につい
ては周囲が全てマゼンタ画像に隣接しているために、カ
ラーインク記録ヘッドで印字される。数字の‘2’はそ
の周囲の一部がマゼンタ画像と隣接しているためカラー
インク記録ヘッドで印字される。
【0059】このように、黒画像記録領域が独立で、周
囲に他の色が記録されない時は、記録濃度が高くフェザ
リングの少ないBkインクで記録し、また、黒画像記録
領域が独立でない場合、すなわち、黒画像記録領域と他
の色の画像領域の少なくとも一部が接触または重なって
いる場合には、黒画像記録領域をCインクとMインクと
Yインクとで記録することによって、黒と他の色との間
のにじみを防止した高品位なカラー画像を記録する。
【0060】また、黒画像記録領域の周囲と隣接する位
置の画素にカラー記録データがあるかないかを判断する
手法は、ここでは、ソフトウェアにより処理していた
が、これに限定されるものではなく、ハードウェアに置
き換えて処理しても良い。
【0061】前記例では、黒画像記録領域すべてに対し
て、周囲に他の色が記録されるかどうかを判断したが、
この判断をする演算は、より高速な記録処理をめざした
記録方法に対しては、比較的長い時間を必要とするため
負荷が大きい。そこで図6に示すように、黒画像記録領
域のキャラクタコードのみ同様の処理をすることによっ
て、演算処理は高速化される。
【0062】図6は、前記例と比較して、STEP3が
追加されている。このSTEP3では、注目する黒画像
記録領域が、キャラクタコードの場合は以降の処理を図
5と同様に処理するが、キャラクタコード以外の例えば
ビットイメージの画像データ等の場合はSTEP8に進
み、黒記録画素は、カラー記録用のCとMとYのデータ
バッファに展開する。
【0063】このような処理としても、少なくとも、黒
文字の品位は高品位に保てるメリットがある。
【0064】さらに、別の例を説明する。図4のSTE
P7で、黒画像記録領域の周囲と隣接する位置とは、記
録媒体上の黒画像領域を形成する各画素に対して、「上
及びまたは下及びまたは左及びまたは右」の位置であ
る、とした。これは記録画素のピッチPに対してP以下
を対象とした例であり、使用するインクや、記録媒体に
よっては、この範囲をより広くする必要がある。
【0065】本実施例の各インクを使用して多品種の普
通紙に記録する実験を行った。記録画素のピッチPに対
して、黒画像記録領域の範囲Xとして、まずは、X=√
2とする、すなわち、注目する黒画素の、「上及びまた
は下及びまたは左及びまたは右、及びまたは右上及びま
たは左上及びまたは右下及びまたは左上」の位置を考慮
した。次に、X=2までを考慮した。同様に、X=2√
2とした。このようにして、X=4√2までを考慮した
処理とすることによって、ほとんどの品種の普通紙に本
発明の効果が良好に現れた。
【0066】以上から、注目する黒画像記録領域の周囲
と隣接する位置とは、記録媒体上の黒画像領域を形成す
る各画素に対して、記録の最小画素ピッチをPとして、
X・P以内の記録位置に、カラー画像領域を形成する少
なくとも1つのカラー記録画素が存在する場合であり、
4√2≧X≧1である場合が、本発明に有効である。
【0067】前記した例では、1ページを記録するフレ
ームバッファを有した場合を示したが、フレームバッフ
ァの代わりに、ラインバッファを有した場合でも本発明
は適応可能である。
【0068】これは、図4のステップ7で、黒画像記録
領域の周囲と隣接する位置として、記録媒体上の黒画像
領域を形成する各画素に対して、「上及びまたは下及び
または左及びまたは右」の位置である、としたが、これ
に加えて、少なくともラインバッファの有効な記録領域
内で、黒画像記録領域の周囲が他の色と隣接しない場合
とすることで、この課題は解決する。
【0069】以上の説明では、記録ヘッドとして、電気
熱変換体によってインク中に気泡を生成せしめ、該気泡
の作用によってインクを飛翔させる、いわゆるバブルジ
ェット記録方法を用いて説明したが、電気機械変換体に
よってインクを飛翔させる、いわゆるピエゾ方式のイン
クジェット記録方式にも本発明が適用できることはいう
までもない。
【0070】以下、実施例及び比較例を用いてさらに具
体的に説明する。尚以下の記載で、部、%とあるものは
特に断らない限り重量基準である。
【0071】まず、下記の成分を混合溶解した後、さら
にポアサイズが0.22μmのメンブレンフィルター
(商品名:フロロポアフィルター、住友電工製)にて加
圧ろかし、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの記
録インク(1)〜(10)を得た。
【0072】 (1) イエロー C.I.ダイレクトイエロー86 2 部 ラウリルアルコールエチレンオキサイド付加物 0.5部 (付加モル数10) ジエチレングリコール 30 部 水 67.5部
【0073】 マゼンタ C.I.アッシドレッド35 3 部 ラウリルアルコールエチレンオキサイド付加物 0.5部 (付加モル数10) ジエチレングリコール 30 部 水 66.5部
【0074】 シアン C.I.ダイレクトブルー199 2 部 ラウリルアルコールエチレンオキサイド付加物 0.5部 (付加モル数10) ジエチレングリコール 30 部 水 67.5部
【0075】 ブラック C.I.フードブラック2 2 部 ジエチレングリコール 10 部 水 88 部
【0076】 (2) イエロー C.I.ダイレクトイエロー86 2 部 ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物 5 部 (付加モル数18) ジエチレングリコール 15 部 水 78 部
【0077】 マゼンタ C.I.アッシドレッド35 3 部 ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物 5 部 (付加モル数18) ジエチレングリコール 15 部 水 77 部
【0078】 シアン C.I.ダイレクトブルー199 2 部 ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物 5 部 (付加モル数18) ジエチレングリコール 15 部 水 78 部
【0079】 ブラック C.I.フードブラック2 2 部 ジエチレングリコール 10 部 水 88 部
【0080】 (3) イエロー C.I.ダイレクトイエロー86 2 部 エチレンオキサイドプロピレンオキサイド共重合体 3 部 (付加モル数7) チオジグリコール 20 部 水 75 部
【0081】 マゼンタ C.I.アッシドレッド35 3 部 エチレンオキサイドプロピレンオキサイド共重合体 3 部 (付加モル数7) チオジグリコール 20 部 水 74 部
【0082】 シアン C.I.ダイレクトブルー199 2 部 エチレンオキサイドプロピレンオキサイド共重合体 3 部 (付加モル数7) チオジグリコール 20 部 水 75 部
【0083】 ブラック C.I.フードブラック2 2 部 チオジグリコール 15 部 水 83 部
【0084】 (4) イエロー C.I.ダイレクトイエロー86 2 部 アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物 1 部 (付加モル数10) チオジグリコール 10 部 グリセリン 10 部 水 77 部
【0085】 マゼンタ C.I.アッシドレッド35 3 部 アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物 1 部 (付加モル数10) チオジグリコール 10 部 グリセリン 10 部 水 76 部
【0086】 シアン C.I.ダイレクトブルー199 2 部 アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物 1 部 (付加モル数10) チオジグリコール 10 部 グリセリン 10 部 水 65 部
【0087】 ブラック C.I.フードブラック2 3 部 チオジグリコール 5 部 グリセリン 5 部 尿素 5 部 イソプロピルアルコール 3 部 水 79 部
【0088】 (5) イエロー C.I.ダイレクトイエロー86 2 部 デカグリセリンモノラウレート 15 部 ジエチレングリコール 30 部 水 50.2部
【0089】 マゼンタ C.I.アッシドレッド 2 部 デカグリセリンモノラウレート 15 部 ジエチレングリコール 30 部 水 50.2部
【0090】 シアン C.I.ダイレクトブルー199 2 部 デカグリセリンモノラウレート 15 部 ジエチレングリコール 30 部 水 50.2部
【0091】 ブラック C.I.フードブラック2 2 部 デカグリセリンモノラウレート 0.2部 ジエチレングリコール 12 部 水 85.8部
【0092】 (6) イエロー C.I.ダイレクトイエロー86 2 部 ラウリル硫酸エステルナトリウム塩 0.2部 ジエチレングリコール 15 部 水 82.8部
【0093】 マゼンタ C.I.アッシドレッド 2 部 ラウリル硫酸エステルナトリウム塩 0.2部 ジエチレングリコール 15 部 水 82.8部
【0094】 シアン C.I.ダイレクトブルー199 2 部 ラウリル硫酸エステルナトリウム塩 0.2部 ジエチレングリコール 15 部 水 82.8部
【0095】 ブラック C.I.フードブラック2 2 部 ジエチレングリコール 15 部 シクロヘキサノール 0.1部 水 82.9部
【0096】 (7) イエロー C.I.ダイレクトイエロー86 2 部 エチレングリコールメチルエーテル 15 部 ジエチレングリコール 15 部 水 68 部
【0097】 マゼンタ C.I.アッシドレッド 2 部 エチレングリコールメチルエーテル 15 部 ジエチレングリコール 15 部 水 82.8部
【0098】 シアン C.I.ダイレクトブルー199 2 部 エチレングリコールメチルエーテル 15 部 ジエチレングリコール 15 部 水 82.8部
【0099】 ブラック C.I.フードブラック2 2 部 ジエチレングリコール 15 部 シクロヘキサノール 0.1部 水 82.9部
【0100】 (8) イエロー C.I.ダイレクトイエロー86 2 部 イソプロピルアルコール 15 部 ジエチレングリコール 15 部 水 68 部
【0101】 マゼンタ C.I.アッシドレッド 2 部 イソプロピルアルコール 15 部 ジエチレングリコール 15 部 水 82.8部
【0102】 シアン C.I.ダイレクトブルー199 2 部 イソプロピルアルコール 15 部 ジエチレングリコール 15 部 水 82.8部
【0103】 ブラック C.I.フードブラック2 2 部 ジエチレングリコール 15 部 シクロヘキサノール 1 部 水 82 部
【0104】比較例 (9) イエロー C.I.ダイレクトイエロー86 2 部 ジエチレングリコール 15 部 水 83 部
【0105】 マゼンタ C.I.アッシドレッド 2 部 ジエチレングリコール 15 部 水 83 部
【0106】 シアン C.I.ダイレクトブルー199 2 部 ジエチレングリコール 15 部 水 83 部
【0107】 ブラック C.I.フードブラック2 2 部 ジエチレングリコール 15 部 エチレンオキサイドプロピレンオキサイド共重合体 3 部 (付加モル数7) 水 80 部
【0108】(10) イエロー C.I.ダイレクトイエロー86 2 部 ジエチレングリコール 5 部 シクロヘキサノール 0.1部 水 92.9部
【0109】 マゼンタ C.I.アッシドレッド 2 部 シクロヘキサノール 0.1部 ジエチレングリコール 5 部 水 92.9部
【0110】 シアン C.I.ダイレクトブルー199 2部 シクロヘキサノール 0.1部 ジエチレングリコール 5 部 水 92.9部
【0111】 ブラック C.I.フードブラック2 2 部 ジエチレングリコール 35 部 シクロヘキサノール 3 部 水 60 部
【0112】次に、得られたインク(1)〜(10)を
用い、上質紙、市販コピー用紙、ボンド紙に図1の記録
装置、図2の記録ヘッドを用いて記録を行った。ただ
し、図4の動作フローに従い、カラー画像に隣接した黒
画像はイエロー、マゼンタ、シアンの3色のインクで記
録し、カラー画像が隣接していない黒画像はブラックイ
ンクを用いて記録した。
【0113】得られた記録物の黒インクとカラーインク
のドット径及びドット径より得られるにじみ率を図6に
示す。
【0114】尚、得られた上質紙の記録物上のドットを
CCDカメラで取り込んで画像処理を行うことにより、
ドットの面積を計算し、それを真円に換算してドット径
を求め、これを本発明のドット径(式(I)のB)とし
た。
【0115】また、本発明の吐出したインク滴の直径
(式(I)のC)は以下の式により求めた。
【0116】V=(4/3)π(C/2)×10-3 V:1パルス当りで吐出した液滴容量(pl)
【0117】また、得られた記録物の黒インクとカラー
インクの定着時間を図7に示す。定着時間の測定は、市
販の上質紙に各イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック
のインクをフルベタ印字(100%デューティのベタ印
字)して5秒後、10秒後、15秒後というように5秒
間隔で印字部をろ紙(商品名:No.5C.東洋3紙
(株)製)にて擦り、擦れによる汚れがない時間を定着
時間として測定した。
【0118】(評価方法及び評価基準) (1)ブリーディング 異なる色が隣接するようなカラーサンプルを印字し、ブ
リーディングの様子を観察し、以下の基準にて評価し
た。尚評価した色は黒、イエロー、マゼンタ、シアン及
びイエロー、マゼンタ、シアンの内の2色を重ね打ちし
混合することで作ったレッド、グリーン、ブルーの計7
色であるが、黒とイエロー、マゼンタ、シアン、レッ
ド、グリーン、ブルーのカラーとの境界でのブリーディ
ング、及びカラー間のブリーディングに分けて評価し
た。
【0119】○:色境界でのブリーディングが認められ
ない。
【0120】△:色境界でのブリーディングが多少認め
られるが実用範囲内である。
【0121】×:ブリーディングが顕著であり、実用に
耐えない。
【0122】(2)黒文字品位 カラー画像と隣接しないように、黒の英数文字を記録
し、1時間放置後、顕微鏡で不定形または不規則なにじ
みが発生してないか、文字のエッジがシャープであるか
を観察し、以下の基準で評価した。
【0123】○:不定形または不規則なにじみの発生が
なく、文字のエッジがシャープである。
【0124】△:不定形または不規則なにじみの発生が
多少認められるが実用範囲内である。
【0125】×:不定形または不規則なにじみが多く、
文字のエッジがシャープでなく、実用に耐えない。
【0126】評価結果を図8に示した。
【0127】図10(a)は本発明が適用可能なインク
ジェット記録方法を適用した他のプリンタの概略図を示
したもので、1yはイエローインク用記録ヘッド、1m
はマゼンタインク用記録ヘッド、1cはシアンインク用
記録ヘッド、1kは黒インク用記録ヘッド、2は記録ヘ
ッドを搭載したキャリッジ、3はプリンタ本体から電気
信号を記録ヘッドに送るためのフレキシブルケーブル、
4は回復手段を有するキャップユニット、5y、5m、
5c、5kは記録ヘッド1y、1m、1c、1kに対応
したキャップ部材、6はゴム等の部材でできたワイパー
ブレード、7は記録ヘッドに対向保持される記録紙であ
る。
【0128】図10(b)は前記プリンタに搭載された
4つの記録ヘッドのうちの一つを示したもので、記録ヘ
ッドが記録紙に対向する部分には64個の吐出口2が1
インチ当り360個の密度(360dpi)で形成され
ている。これら吐出口10の各々には、吐出口に連通す
るインク液路が設けられており、インク液路が配設され
る部位の後方にはこれら液路にインクを供給するための
共通液室が設けられる。吐出口の各々に対応するインク
液路には、これら吐出口からインク滴を吐出するために
利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体や、こ
れに電力を供給するための電極配線が設けられている。
【0129】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用する方式の記録ヘッド、記録
装置に於いて、優れた効果をもたらすものである。
【0130】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書、同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型、
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生
せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果的
にこの駆動信号に一対一対応し液体(インク)内の気泡
を形成出来るので有効である。この気泡の成長、収縮に
より吐出用開口を介して液体(インク)を吐出させて、
少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパルス
形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるの
で、特に応答性に優れた液体(インク)の吐出が達成で
き、より好ましい。このパルス形状の駆動信号として
は、米国特許第4463359号明細書、同第4345
262号明細書に記載されているようなものが適してい
る。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国
特許第4313124号明細書に記載されている条件を
採用すると、更に優れた記録を行うことができる。
【0131】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成(直線状液流路又は直角液流路)の他
に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示
する米国特許第4558333号明細書、米国特許第4
459600号明細書を用いた構成も本発明に含まれる
ものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭59−123670号公報や、熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応する構成を開
示する特開昭59−138461号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。
【0132】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
ラー画像領域とは接触しない独立した黒画像領域を記録
する場合には、その黒画像領域の濃度を高く、優れた記
録品位にすると共に、他の領域では、黒やカラー各色間
でインクのにじみのない優れた記録品位とする、すなわ
ち、高品位な黒記録と高品位なカラー記録の両立でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
斜視図である。
【図2】本発明を適用可能なインクジェット記録装置の
ヘッド機構図である。
【図3】本発明を適用可能なインクジェット記録装置制
御回路ブロック図である。
【図4】実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。
【図5】実施例の他の動作を説明するフローチャートで
ある。
【図6】実施例のにじみ率を示すテーブルである。
【図7】実施例の定着時間を示すテーブルである。
【図8】実施例の評価結果を示すテーブルである。
【図9】本発明を説明するための画像の一例である。
【図10】本発明を適用可能な他のインクジェット記録
装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
102 印字ヘッド 103 カートリッジ 110 カラーインクカートリッジ 111 ブラックインクカートリッジ 301 システムコントローラ 302 キャリッジモータドライバ 303 紙送りモータドライバ 304 キャリッジモータ 305 紙送りモータ 306 ホストコンピュータ 307 受信バッファ 308Y、308M、308C、308Bk 各色のフ
レームメモリ 309Y、309M、309C、309Bk 各色のデ
ータバッファ 310 印字制御部 311 印字ドライバ 312Y、312M、312C、312Bk 各色の印
字ヘッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 淳 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 山本 真由美 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−147866(JP,A) 特開 平3−41171(JP,A) 特開 昭62−216750(JP,A) 特開 平5−330086(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/23 - 1/31

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 黒インクと、該黒インクとは異なる複数
    色のカラーインクを記録媒体に吐出して所望のカラー画
    像を記録媒体上に形成するカラーインクジェット記録方
    法において、 前記黒インクの下記一般式(I)で表されるにじみ率が
    前記カラーインクのにじみ率より小さく、 記録媒体上の黒画像領域を形成する少なくとも1つの黒
    の記録画素に対して、記録の最小画素ピッチをPとし
    て、X・P(4√2≧X≧1)以内の記録位置にカラー
    画像領域を形成する少なくとも1つのカラー記録画素が
    存在するか否かに基づいて、前記黒画像領域の周囲に隣
    接してカラー画像領域が存在するか否かを判別し、 該判別の結果、前記黒画像領域の周囲がカラー画像領域
    に隣接していない場合、該黒画像領域を前記黒インクで
    形成し、前記黒画像領域の周囲の少なくとも一部がカラ
    ー画像領域に隣接する場合、該黒画像領域を前記複数色
    のカラーインクで形成することを特徴とするカラーイン
    クジェット記録方法。 (I)A=B/C A:にじみ率 B:上質紙上で形成される単一ドットの直径(μm) C:吐出した単一インク滴の直径(μm)
  2. 【請求項2】 X=1であることを特徴とする請求項1
    記載のカラーインクジェット記録方法。
  3. 【請求項3】 X=√2であることを特徴とする請求項
    1記載のカラーインクジェット記録方法。
  4. 【請求項4】 X=2であることを特徴とする請求項1
    記載のカラーインクジェット記録方法。
  5. 【請求項5】 X=2√2であることを特徴とする請求
    項1記載のカラーインクジェット記録方法。
  6. 【請求項6】 黒インクのにじみ率が1.2〜2.5の
    範囲にあり、カラーインクのにじみ率が1.8〜3.5
    の範囲にあることを特徴とする請求項1記載のカラーイ
    ンクジェット記録方法。
  7. 【請求項7】 前記インクが、界面活性剤、浸透性溶剤
    の少なくとも1つを含有することを特徴とする請求項6
    記載のカラーインクジェット記録方法。
  8. 【請求項8】 前記インクに添加する界面活性剤がイオ
    ン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性
    剤の単独、或は2種以上の混合物であることを特徴とす
    る請求項7記載のカラーインクジェット記録方法。
  9. 【請求項9】 前記インクに添加する界面活性剤が非イ
    オン性界面活性剤であることを特徴とする請求項8記載
    のカラーインクジェット記録方法。
  10. 【請求項10】 前記インクに添加する界面活性剤が高
    級アルコールのエチレンオキサイド付加物、アルキルフ
    ェノールのエチレンオキサイド付加物、エチレンオキサ
    イド−プロピレンオキサイド共重合体、アセチレングリ
    コールのエチレンオキサイド付加物から選ばれた少なく
    とも一種を含むことを特徴とする請求項9記載のカラー
    インクジェット記録方法。
  11. 【請求項11】 前記インクに添加する浸透性溶剤がエ
    ーテル類、多価アルコールの低級アルキルエーテル類、
    1価アルコール類から選ばれた少なくとも1種を含有す
    ることを特徴とする請求項7記載のカラーインクジェッ
    ト記録方法。
  12. 【請求項12】 黒インクと、該黒インクとは異なる複
    数色のカラーインクを記録媒体に吐出して所望のカラー
    画像を記録媒体上に形成するカラーインクジェット記録
    方法において、 前記黒インクの下記一般式(I)で表されるにじみ率が
    前記カラーインクのにじみ率より小さく、 黒画像領域の内キャラクターコードデータ部のみに対し
    て、前記黒画像領域の周囲に隣接してカラー画像領域が
    存在するか否かを判別し、 該判別の結果、前記黒画像領域の周囲がカラー画像領域
    に隣接していない場合、該黒画像領域を前記黒インクで
    形成し、前記黒画像領域の周囲の少なくとも一部がカラ
    ー画像領域に隣接する場合、該黒画像領域を前記複数色
    のカラーインクで形成し、 ビットイメージデータ等の黒画像領域は該複数色のカラ
    ーインクで形成することを特徴とするカラーインクジェ
    ット記録方法。 (I)A=B/C A:にじみ率 B:上質紙上で形成される単一ドットの直径(μm) C:吐出した単一インク滴の直径(μm)
  13. 【請求項13】 黒インクと、該黒インクとは異なる複
    数色のカラーインクを記録媒体に吐出して所望のカラー
    画像を記録媒体上に形成するカラーインクジェット記録
    方法において、 前記黒インクの下記一般式(I)で表されるにじみ率が
    前記カラーインクのにじみ率より小さく、 黒画像領域の内黒画像領域がメモリに格納される範囲内
    を脱していない場合のみ、前記黒画像領域の周囲に隣接
    してカラー画像領域が存在するか否かを判別し、 該判別の結果、前記黒画像領域の周囲がカラー画像領域
    に隣接していない場合、該黒画像領域を前記黒インクで
    形成し、前記黒画像領域の周囲の少なくとも一部がカラ
    ー画像領域に隣接する場合、該黒画像領域を前記複数色
    のカラーインクで形成し、 他の黒画像領域は該複数色のカラーインクで形成するこ
    とを特徴とするカラーインクジェット記録方法。 (I)A=B/C A:にじみ率 B:上質紙上で形成される単一ドットの直径(μm) C:吐出した単一インク滴の直径(μm)
  14. 【請求項14】 前記複数色のカラーインクは、イエロ
    ー、マゼンタ、シアン、またはグリーン、レッド、ブル
    ー色のインクであることを特徴とする請求項1記載のカ
    ラーインクジェット記録方法。
  15. 【請求項15】 前記黒インクの定着時間が前記カラー
    インクの定着時間より長いことを特徴とする請求項1記
    載のカラーインクジェット記録方法。
  16. 【請求項16】 前記インクは、熱エネルギーによって
    吐出されることを特徴とする請求項1乃至15のいずれ
    かに記載のカラーインクジェット記録方法。
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