JPH0615949A

JPH0615949A - 記録ヘッドの液滴径ランダム可変記録用インクを用いたインクジェット記録方法並びに装置

Info

Publication number: JPH0615949A
Application number: JP4173334A
Authority: JP
Inventors: Jiro Moriyama; 次郎森山; Kyoko Fukushima; 京子福島; Shoji Koike; 祥司小池; Yoshinobu Shimomura; 義信下村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-06-30
Filing date: 1992-06-30
Publication date: 1994-01-25

Abstract

(57)【要約】【目的】特定のインク及び転写紙を使用し、ＢＪヘッ
ドの特定のノズルから噴射するインク液滴の噴射量を一
定に固定せず、ランダムに変化させて、全体的に噴射す
るインク液滴の体積を変化させることに依り、記録ムラ
を目立たなくすることのできる、液滴径ランダム可変記
録方法並びに装置を提供する。【構成】ヘッド基板上に配設された複数の発熱体と、
この発熱体に対応した複数のノズルを具備したＢＪ記録
ヘッド及び、特定のインク並びに転写紙を使用して、各
ノズルから噴射されるインク液滴の体積をランダムに変
化させることに依り、各ノズルから噴射される平均的な
インク量にばらつきがあっても、そのノズルで記録され
た記録ムラを無くし、目立ち難くし、記録品位の良い記
録を実施可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文字や画像を記録する
際に、必要に即応してインクを噴射させて記録を行うオ
ン・デマンド型インクジェット記録ヘッドの、液滴径ラ
ンダム可変記録方法に関するもので、特に、記録ヘッド
の基板上に複数の発熱体とそれらの発熱体に対応してノ
ズルを有するＢＪ（バブルジェット）記録ヘッドを具備
し、特定のインク及び転写紙を使用して、各ノズルから
噴射するインク液滴の体積を経時的にランダムに変化さ
せて記録を行う液滴径ランダム可変記録方法並びに装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数のインク噴射ノズルを有する
ＢＪヘッドの各ノズルから噴射するインク液滴の体積Ｖ
ｄは、完全に均一ではなく、各ノズルから噴射するイン
ク液滴の体積の平均値Ｖｄmeanはノズル毎に異なってい
た。又、特定のノズルから噴射されるインク液滴の体積
は一定の微少な範囲内でばらつきがあった。

【０００３】図３は、従来の記録ヘッドと従来のインク
で、従来の転写紙に記録した場合の被記録媒体に着弾し
たインクが被記録媒体を着色した際の「着弾したインク
の面積」に対する「発生頻度」の概念図を示す。図３
に、説明のため、ノズルが３本の場合を例示するが、各
ノズルから噴射したインクの着弾した面積の平均値は、
相対的にＡが小、Ｂが中、Ｃが大となっている。

【０００４】実際には、被記録媒体に着弾したインクが
連続的であれば、１滴毎の面積を正確に測定することは
困難である。この噴射するインク液滴の体積と着弾面積
とが深い相関のあることに着目し、インク液滴の体積Ｖ
ｄを測定して、以下の結果を得た。

【０００５】図４は、記録ヘッドの２０４８本在るノズ
ルの内、３本のノズルａ，ｂ，ｃに着目したインク液滴
の体積Ｖｄの頻度（％）を測定したデータを示す。ａは
第２５３ｂｉｔの、ｂは第２５４ｂｉｔの、又ｃは第２
５５ｂｉｔの特性である。この場合の各ｂｉｔに対応す
るノズルでのインク液滴の平均体積Ｖｄmeanと、標準偏
差Ｖｄσは、以下の表１に示す通りである。単位はｐｌ
（ピコリットル）、括弧内は％の数値である。

【０００６】

【表１】表１ノズルａｂｃｂｉｔ２５３２５４２５５Ｖｄmean ｐｌ１４７１６６１８４Ｖｄσ ｐｌ（％）５(3.4) ４(2.4) ４(2.2) 尚、図４の測定データは、記録ヘッドを８００Ｈｚで駆
動した場合の値であり、ここで使用したインク（比較例
のインク１６）の成分と、表面張力・粘度を以下の表２
に示す。

【０００７】

【表２】表２Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６２部ジエチレングリコール１５部イソプロピルアルコール４部水７９部表面張力：４９ｄｙｎ／ｃｍ、粘度：１．８ｃｐ従来、インクジェット及びバブルジェット記録方式、並
びに電子写真方式の、複写機やプリンター等に使用され
る転写紙用の、転写剤の表面サイズ剤として、一般的
に、内添サイズ剤、ゼラチン及び澱粉等が使用され、主
として澱粉がその配合比の殆どを占めてきた。

【０００８】この澱粉の配合量は、一般的に、インクジ
ェット及びバブルジェットの記録方式用としては、重量
基準で１．０％以上のものが良いとされており、又、電
子写真記録用としては０．１〜１．５％前後のものが多
く、両方式の複写機やプリンター等での最適特性に基づ
いて、上記の２種類の転写材を使い分けることを必要と
していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、複数の
ノズルから噴射するインク液滴の体積の平均Ｖｄmeanは
或る範囲でばらつき、全てを等しくすることは、従来か
ら極めて困難であった。即ち、噴射するインク液滴の体
積の平均Ｖｄmeanが、ノズル形状や製造上の微少な寸法
誤差に拠り、目標値からズレてしまうからである。例え
ば、ノズルの幅、高さ、或いは断面積、ノズル先端部の
形状、ノズル先端から発熱体までの距離、同一の電気エ
ネルギーを与えた場合に各発熱体が発生する熱量、等の
ばらつきがあり、結果として各ノズルから噴射するイン
ク液滴の体積の平均Ｖｄmeanのばらつきと成るからであ
る。

【００１０】又、特定のノズルから噴射するインク液滴
も、或る一定の範囲内でばらつく。これは、ＢＪ記録法
がそもそも気泡を制御してインクを噴射させているから
であり、連続噴射時には、前回の噴射の微少気泡の残存
により、次回の発泡状態が変化してしまうからと考えら
れる。その微少気泡の残存量が一定でなくその都度変化
するため、特定のノズルから噴射するインク液滴も一定
の範囲内でばらつく。

【００１１】この内、特に前者のインク液滴の体積の平
均Ｖｄmeanのばらつきは、図５に示すように、記録動作
を行った時の、記録ヘッド２１と紙１１との相対移動方
向と同一方向に、記録ムラを発生させる。相対移動方向
を矢印で示す。図５は、第２５１〜２５７ｂｉｔでの記
録結果を示す。記録されるドット径は、２５３ｂｉｔは
やや小さく、２５４ｂｉｔは平均的な値、又、２５５ｂ
ｉｔはやや大きく記録される。

【００１２】この記録ムラは、文字等の各ノズルの記録
頻度（印字率）の低いパターンでは判り難いが、同一パ
ターンを連続的に記録し印字率を高めた場合に発生し易
い。記録ムラが目視で判らない程度であれば問題となら
ないが、現実には、被記録媒体上に噴射されたインクに
よって着色された、隣接する記録点の面積が変わると目
視で記録ムラとして判断される。

【００１３】このムラが記録品位を悪化させていた。特
に、記録ヘッドを大量に量産した場合には、記録ムラ
は、実使用で満足できる記録ヘッドの生産歩留まりを下
げる要因となっており、ひいては、コストアップを招い
ていた。

【００１４】これに対し、インク噴射時に各ノズルの発
熱体に与える電気エネルギーを調整する手段を備えるこ
とで、この記録ムラを防止する方法がある。具体的に
は、各ノズルの発熱体に与える電圧値、及び、若しく
は、パルス幅を調整して噴射するインクの体積を等しく
しようとするものである。然しながら、ノズルが数本の
程度を越えて、２４本、４８本、６４本・・・２０４８
本・・・等と多くなると、この調整は容易ではなく、現
実的とは言い難い。

【００１５】インクジェット及びバブルジェット記録用
の転写紙としては、表面サイズ剤の配合比が多い程、イ
ンクの滲み等による画像不良は少なくなる。一方、電子
写真用の転写紙としては、表面サイズ剤の配合比が上記
の範囲を超えて多くなると、高温又は高湿環境下で、感
光体や定着ローラ等のローラ類が汚染されると考えられ
てきた。

【００１６】本発明は、上記インクジェット及びバブル
ジェット記録方式用、並びに電子写真方式用の転写紙の
両者に、共通化して使用することのできる転写材の提供
を目的として、両特性の限界を検討した結果、両者の共
通化を達成しうる表面サイズ剤、特に澱粉量の配合比の
最適範囲を見出し、本発明を完成させるに至った。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような解
決課題に鑑みて為されたものである。即ち、特定のイン
クを使用したＢＪヘッドの、特定のノズルから噴射する
インク液滴の噴射量を一定の値に固定せず、ある幅σで
ランダムに変化させることに依り、全体的に噴射するイ
ンク液滴の体積Ｖｄを変化させて、特定のノズルから噴
射するインク液滴体積の大小による記録ムラを全体とし
て目立たなくするものである。

【００１８】尚、従来から開示されている、デジタル階
調記録データを処理して記録点を全体的に拡散させる方
法、いわゆる誤差拡散法とは異なるものであって、誤差
拡散法による記録では、同一ノズルから噴射されるイン
ク液滴量は本発明とは相違して、常に一定である。

【００１９】上記の転写紙の、主として表面サイズ剤に
使用されている酸化澱粉は、通常環境下に於いては流動
性の高い、さらさらした結晶体であるが、高湿下、例え
ば湿度８０〜８５％の環境下に放置すると潮解性を有
し、凝集する。

【００２０】インクジェット記録方式に於けるインクの
滲みに就いては、転写紙の上記表面サイズ剤の澱粉が充
分に存在する部位では、サイジング効果があるものの、
澱粉が不充分な部位では滲みが発生するのは当然のこと
であって、抄紙工程、サイズプレスに於いて充分に且つ
均一に澱粉が塗布されない場合、紙面上に塗布ムラが起
こり、更には上記画像滲みが発生するに至る。

【００２１】電子写真方式用の転写紙では、上記の状態
で紙面上の澱粉が感光ドラムに転移し、クリーナーブレ
ードでトナー等と混合され、掻き落されることになる
が、配合比が一定以上多くなると、感光ドラム上から完
全に掻き落されずドラム上に残り、これが画像汚れを引
き起すことになる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の詳細を示す実施例を記すが、
本発明がこれらのみに限定されるものではない。尚、文
中、特に指定のない限り、部又は％の表示は、重量基準
を意味する。実施例１図１は、本発明の方法で記録した場合の、被記録媒体に
着弾したインクが、被記録媒体を着色した面積に対す
る、発生頻度の概念図を示す。ノズルが３本の場合で、
各ノズルから噴射したインクが着弾した面積の平均は、
相対的には、Ａが小、Ｂが中（平均的な値）、Ｃが大と
なっている。従来に比べ、特定ノズルからの着弾面積の
ばらつきが大きい。

【００２３】図２は、本発明の実施例で使用したＢＪ記
録ヘッドの断面図である。ヘッド基板１０の上には、複
数の発熱体３と各複数の発熱体に対応したノズル２があ
る。ノズル２は１ｍｍあたりに８本の密度で、図の紙面
と垂直方向に、合計で２０４８個在る。発熱体３は、ヘ
ッド基板１０上に配設されており、インク液とは直接に
接触しないようにＳｉＯ₂ の保護膜８がある。発熱体３
は、ヘッド駆動回路部４と、リード線１７とヘッド基板
１０上に平面的に形成された配線を介して電気的に接続
され、入力された電気エネルギーの一部をインク噴射エ
ネルギーに変換し、インク液滴５をノズル２から噴射さ
せる。

【００２４】文字や画像の記録は、下記のように行われ
る。各発熱体３がヘッド駆動回路４に依り、必要に応じ
て選択的に駆動され、発熱する。発熱体３が発熱する
と、ノズル２内に気泡が発生して、気泡の成長と共にノ
ズル前方にインク液滴５が噴射する。噴射したインク液
滴５は、ノズル２の前方に配設された被記録媒体１１で
ある転写紙に向かって飛行・着弾し、文字や画像を形成
する。このように、気泡の成長と共にインク液滴５が噴
射することから、通常、ＢＪ（バブルジェット）記録ヘ
ッドと呼ばれている。

【００２５】発熱体３を発熱させる駆動波形は、矩型波
であり、その電圧値は一定である。又、駆動波形の幅Ｐ
ｗは１０μｓｅｃで一定である。ヘッド基板１０は、ガ
ラス質の厚さ約１ｍｍのコーニング社製７０５９号を使
用した。この材料の熱伝導率はＫＧＩ＝１．２６Ｅ−２
Ｊ／ｃｍ・ｓｅｃ・ｋである。

【００２６】又、使用したインクの成分は、下記の通り
である。即ち、インクは少なくとも４乃至５０重量％の
オキシエチレン付加重合体、及び／又は、トリオールを
含有し、且つ、２５℃に於ける該インクの粘度が３．０
ｃＰ以下、且つ、表面張力が５５ｄｙｎｅ／ｃｍ以上で
あるインクである。

【００２７】又、他のインクは、少なくとも、４〜５０
％のオキシエチレン付加重合体、及び／又はトリオー
ル、及び、０．１〜１０％の炭素数１〜４のアルキルア
ルコール、又はそのハロゲン誘導体を含有し、且つ、２
５℃に於ける該インクの粘度が２．０ｃＰ以上のもので
ある。

【００２８】又、望ましくは、上記のインクは、少なく
とも、更に０．１〜１０％の含窒素複素環化合物、及び
／又は、チオジグリコールを含有するものである。従来
問題となっていた、各ノズルから噴射されるインク液滴
の体積の平均値Ｖｄmeanの不均一による記録ムラは、上
記のインクを使用することに依り解決された。

【００２９】更に使用したインクのもう一方の成分は、
少なくとも６〜５０％のオキシエチレン付加重合体、及
び／又は、トリオール、及び、０．００１〜２％の界面
活性剤を含有するものであり、又、望ましくは、上記の
インクは、少なくとも更に、０．１〜１５重量％の炭素
数１〜４のアルキルアルコール、又はそのハロゲン誘導
体を含有するものである従来問題となっていた、各ノズ
ルから噴射されるインク液滴の体積の平均値Ｖｄmeanの
不均一による記録ムラは、インクに界面活性剤を適量だ
け添加することに依り解決された。

【００３０】本発明に使用するインクに好適な溶媒は、
水又は水と水溶性溶媒との混合溶媒であり、特に好適な
ものは水と水溶性有機溶剤の混合溶媒である。とりわ
け、オキシエチレン付加重合体とトリオールは、ノズル
の目詰まり防止のために有効な成分である。

【００３１】オキシエチレン付加重合体としては、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエ
チレングリコール、ポリエチレングリコール等が挙げら
れ、又、トリオールとしては、１，２，６−ヘキサント
リオール、グリセリン等が挙げられる。

【００３２】これらは単独で用いても湿潤剤としての機
能を有するが、オキシエチレン付加重合体とトリオール
を併用すると、ノズルの目詰まり防止に格段の効果が見
られる。該溶剤のインクへの添加量は４〜５０％、好ま
しくは６〜３０％である。

【００３３】上記条件を満足する時、目詰まり性等イン
クの諸性能を維持しつつ、特定のノズルから噴射するイ
ンク液滴の体積Ｖｄをある幅σでランダムに変化させる
ことができた。

【００３４】本発明のインクはＢＪ記録ヘッドから、長
時間安定にインク液滴を噴射させるために、インク自体
の物性として２５℃に於ける粘度は３ｃＰ以下、表面張
力は５５ｄｙｎｅ／ｃｍ以上に調整されることが望まし
い。従って上記インクを調整するには、インク中に含有
される水分量としては５０％以上、好ましくは６０％以
上、更に好ましくは７０％以上とするのが好適である。

【００３５】上記条件、即ち、該ノズルから噴射させる
インクは、少なくとも４％〜５０％のオキシエチレン付
加重合体及び／又はトリオールを含有し、且つ２５℃に
於ける該インクの粘度が３．０ｃＰ以下、表面張力が５
５ｄｙｎｅ／ｃｍ以上とした時、目詰まり性等インクの
諸性能を維持しつつ、特定のノズルから噴射するインク
滴の体積Ｖｄをある幅σでランダムに変化させることが
できた。

【００３６】又、インクには他の一般的な水溶性有機溶
剤を併用することもできる。オキシエチレン付加重合体
とトリオールと併用できる有機溶剤の例として、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又はケトア
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；ジプロピレングリコール、トリプロピレングリ
コール、ポリプロピレングリコール等のオキシプロピレ
ン付加重合体；エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、トリメチレングリコール、ブチレングリコール、
ヘキシ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；チオジグリコー
ル；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モノメチル（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；トリエチレングリコールジメチル（又はエチ
ル）エーテル、テトラエチレングリコールジメチル（又
はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級ジアルキ
ルエーテル類；スルホラン；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
リジノン等含窒素複素環化合物類；等が挙げられるが、
これらに限定されるものではない。

【００３７】上記水溶性有機溶剤の含有量は、一般には
それぞれインクの全重量に対して、０．５〜５０％、好
ましくは１〜３０％の範囲である。インクはインク液滴
噴射時のインク噴射効率向上のために、炭素数１−４の
アルキルアルコール又はこれらのハロゲン誘導体を添加
している。これらのアルコールには、コピー用紙、ボン
ド紙等の普通紙に印字する際に、インクの滲みを抑えな
がら浸透性を上げる働きもある。

【００３８】炭素数１−４のアルキルアルコール又はこ
れらのハロゲン誘導体としては、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、イソブチル
アルコール、等が挙げられる。

【００３９】これらのアルコールの添加量は、炭素数に
依っても異なるが、炭素数が１の場合は１５％以下、２
の場合は１０％以下、３の場合は５％以下、更に４の場
合は３％以下が好ましい。上記含有量を越えると、発泡
が極度に安定するので、本発明の目的であるＶｄσが得
られなくなる。

【００４０】尚、上記のインクは、ＢＪ記録ヘッドが、
長時間安定にインク液滴を噴射できるように、インク自
体の物性として、２５℃に於ける粘度は２〜１５ｃＰ、
好ましくは２〜１０ｃＰ、より好ましくは２〜５ｃＰ、
表面張力は４５〜６８ｄｙｎｅ／ｃｍ、好ましくは５０
〜６８ｄｙｎｅ／ｃｍ、より好ましくは５４〜６８ｄｙ
ｎｅ／ｃｍに調整されることが望ましい。

【００４１】従って上記インクを調整するには、インク
中に含有される水分量としては５０％以上、好ましくは
５５％以上、更に好ましくは６０％以上とされるのが好
適である。

【００４２】上記条件、即ち、該ノズルから噴射させる
インクが、少なくとも４〜５０％のオキシエチレン付加
重合体及び／又はトリオール、０．１〜１０％の炭素数
１〜４のアルキルアルコール、又はそのハロゲン誘導体
を含有し、且つ、２５℃に於ける該インクの粘度が２．
０ｃＰ以上である時、目詰まり性等インクの諸性能を維
持しつつ、特定のノズルから噴射するインク滴をある幅
Ｖｄσでランダムに変化させることができる。

【００４３】本発明に於いて使用する界面活性剤は、何
のような種類のものでも効果を発揮するが、とりわけノ
ニオン系の界面活性剤が効果的であり、その中でもアセ
チレングリコールにエチレンオキサイド（ＥＯ）を付加
したものがより効果的であるが、更にエチレンオキサイ
ドの付加数としては１０個程度のものが特に効果的であ
る。

【００４４】インクを構成する色素として、直接染料、
酸性染料、塩基性染料、食用染料、反応染料、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、各種顔料等が用いられるが、とりわけ水溶性の染料
はＢＪ記録ヘッド用のインクとして、特に好ましいもの
である。

【００４５】これらの色素含有量は液媒体成分の種類、
インクに要求される特性等に依存して決定されるが、一
般にはインク全量に対し約０．２〜２０％、好ましくは
０．５〜１０％、より好ましくは１〜５％を占める割合
である。

【００４６】図７は、本発明のインクである表３（Ｉ）
のインク１を使用した場合の、特定のノズルから噴射さ
れるインク液滴の体積Ｖｄの発生頻度（％）を示す。イ
ンク噴射の周波数は、８００Ｈｚである。噴射するイン
ク液滴の体積Ｖｄの標準偏差の割合は、約９．９％とな
っている。

【００４７】図８は、本発明のインクである表３（II）
のインク６を使用した場合の、特定のノズルから噴射さ
れるインク液滴の体積Ｖｄの発生頻度（％）を示す。イ
ンク噴射の周波数は、８００Ｈｚである。噴射するイン
ク液滴の体積Ｖｄの標準偏差の割合は、約９．８％とな
っている。

【００４８】尚、該インクは記録ヘッドのノズルから、
常に安定したインク液滴を噴射させるためには、インク
の物性として２５℃に於ける表面張力が３０〜６８ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ、粘度が１５ｃＰ以下、より好ましくは５ｃ
Ｐ以下に調整されることが望ましい。従って、上記イン
クを調整するためには、インク中に含有される水分量と
しては５０％以上、好ましくは６０％以上、更に好まし
くは７０％とされるのが好適である。

【００４９】図９は、本発明のインクである表３(III)
のインク１１を使用した場合の、特定のノズル（２５４
ｂｉｔ）から噴射されるインク液滴の、体積Ｖｄの発生
頻度（％）を示す。インク噴射の周波数は、８００Ｈｚ
である。噴射するインク液滴の体積Ｖｄの標準偏差の割
合は、約９．２％となっている。このように、各ノズル
から噴射するインク液滴の体積Ｖｄがばらつくことに依
り、特定のノズルでの体積Ｖｄの平均値の大小が全体と
して判り難くなる。

【００５０】図１０は、アセチレングリコールにエチレ
ンオキサイドを１０付加したノニオン系の界面活性剤を
添加した割合に対する、噴射されるインク液滴５の体積
Ｖｄのばらつきの標準偏差の割合Ｖｄσ（％）を示す。
Ｖｄσは、ｎ＝３２本のノズルについて、それぞれ１０
２４個のインク液滴を測定し、標準偏差の平均を算出し
た。

【００５１】この試験から、界面活性剤のインク中に於
ける含有量は、０．００１％以上が良い。一方、含有量
が２％を越えると、被記録媒体にインクが着弾した時点
で、被記録媒体の微少な繊維構造にそってインクが広が
る、いわゆるフェザリング現象が発生し易く、記録され
る文字や画像の品位を悪化させる副作用が発生する。従
って、上記界面活性剤のインク中に於ける含有量として
は、０．００１〜２％が良く、好ましくは、０．０１〜
１％、より好ましくは、０．０１〜０．２％である。

【００５２】図６は、実施例の記録結果を示す説明図で
ある。従来、被記録媒体１１と記録ヘッド２１の相対移
動方向に存在することが明かであった図５のような記録
ムラが判り難くなっている。即ち、記録品位が向上して
いる。

【００５３】以上のように、夫々のノズルから噴射する
インク液滴の体積Ｖｄが、一定の比較的狭い範囲内にな
く、広い範囲に亘るように噴射させることに依って、夫
々のインク液滴に注目した微視的な観点では、一見、記
録された文字や画像にざらつき感があり、記録品位が悪
いように感じられるが、巨視的な観点からはむしろ記録
品位が向上していると判断できる。

【００５４】この判断は、被記録物をやや遠のいた位置
（１ｍｍあたりに８点の記録密度では、記録された被記
録媒体と評価者の目との距離が２５ｃｍ以上の位置）か
ら観察することに依ってより明確になる。

【００５５】若し、このインク液滴の体積の揺らぎに、
特定のパターンが存在すると、それは巨視的なムラとし
て現れる。従って揺らぎには、特定のパターンがないこ
と、即ち、ランダムになることが、必要条件となる。本
実施例では、各ノズルから噴射するインク液滴の体積Ｖ
ｄは、不特定であり、ランダムである。

【００５６】尚、インクに含有する溶剤量及びアルコー
ル含有量、並びに界面活性剤の添加量等を夫々微妙に調
整して、揺らぎの量を標準偏差値で、８．０％、８．５
％、９．０％、９．５％として試験を行ったところ、上
記の判断で９．０％以上で、実用上十分と判定された。

【００５７】又、本発明に使用されるインク（インク
１）の製造方法の一例の概要は下記の通りである。表３
（Ｉ）の各成分を混合して５時間後、水酸化ナトリウム
の０．１％水溶液でｐＨを７．５に調節し、ポアサイズ
が０．２２μｍのメンブランフィルター（商品名フロロ
ポアフィルター、住友電工（株）製）を用いて加圧瀘過
し、夫々のインクを調製した。以上のインクの調製法は
何れも従来技術に準じて良いものである。

【００５８】噴射した一滴毎のインク液滴５の体積Ｖｄ
の測定は、顕微鏡にストロボフラッシュとＣＣＤカメラ
をとり付けた測定系で、ＣＣＤカメラに写されたインク
液滴の像を、画像処理して行った。

【００５９】複数のインク噴射用ノズルを有したＢＪヘ
ッドで、適切に選択されたインクを使用することで、噴
射するインク液滴の体積Ｖｄに揺らぎを与え、ばらつか
せることが可能になる要因は、繰り返し行われるインク
噴射時の、記録ヘッド２１の圧力室９内に、事前（初
回）のインク噴射時に残った溶存ガス等に依る、微小気
泡の影響が事後（次回）の発泡の初期常態を変えるから
であると考えられる。インクの添加剤やインクの成分
は、この微少な溶存ガスの数や大きさに影響を与えるも
のと予想される。実施例２実施例１に示したインク１以外に、表３（Ｉ）、３（I
I）及び３(III) に示すインク２〜１５でも、実施例の
効果が得られた。一方、表４に示した比較例のインク１
６〜１９では、実施例の効果が得られなかった。

【００６０】実施例のインクの成分は上記の通りである
が、各種の分散剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、蛍光
増白剤、その他、を本発明の目的の達成を妨げない範囲
に於いて、必要に応じて添加することができる。例え
ば、ポリビニルアルコール、セルロース類、水溶性樹脂
等の粘度調整剤；ジエタノールアミン、トリエタノール
アミン等の表面張力調整剤；緩衝液に拠るｐＨ調整剤；
防カビ剤等を挙げることができる。

【００６１】実施例では、１ｍｍ当りに８本のノズルを
有する記録ヘッドで説明したが、これに限定されるもの
ではない。一般に、ノズル配列の密度、即ち、記録密度
が高くなればなる程、記録品位は向上する。本発明の記
録法でも、ランダムに変化させたインク液滴の体積によ
る微視的なざらつき感は、記録密度を高める程少なくな
り、記録画質は向上する。

【００６２】実施例では、ヘッド基板１０として、具体
的には、厚さ１ｍｍのコーニング社製７０５９号を使用
した例を示したが、ガラス材料として最も一般的な、パ
イレックスガラスを使用したＢＪ記録ヘッドでも実施例
と同様な効果が得られた。又シリコン材のヘッド基板で
も、ほぼ同等の効果が得られた。

【００６３】実施例の記録法では、記録ヘッドから噴射
させるインク液滴は、被記録媒体に向けて噴射させる
か、或いはさせないかの、何れかである例として説明し
たが、被記録媒体のほぼ同位置に向けて、複数回のイン
ク噴射を行う、いわゆる、マルチドロップレット法の例
でも効果が発揮される。

【００６４】実施例では、へッド駆動回路部は、従来の
ものを使用した例を示したが、ヘッド駆動回路部とし
て、インク噴射時に発熱体に与えるエネルギーをランダ
ムに変化させる方法（別件出願中）を併用しても良い。
発熱体に与えるエネルギーを変化させることに依って、
噴射するインク液滴の体積が変化する。

【００６５】具体的には、発熱体３に与える矩型状の駆
動パルスのパルス幅を変化させる、及び／又は、電圧値
を変化させる、又は、インク噴射のパルスの直前に与え
るインク噴射はしない程度の先行パルスのパルス幅を変
化させる、等の方法がある。

【００６６】

【表３】表３（Ｉ）（実施例のインクの成分Ｉ）インク１Ｃ．Ｉ．フードブラック２３部トリエチレングリコール７部１，２，６ヘキサントリオール７部水８３部表面張力６３ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度２．０ｃＰインク２Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６２部トリエチレングリコール１０部１，２，６ヘキサントリオール６部水８２部表面張力５８ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度２．１ｃＰインク３Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４２部ジエチレングリコール８部１，２，６ヘキサントリオール６部水８４部表面張力５９ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度１．９ｃＰインク４Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９２．５部ジエチレングリコール１１部グリセリン４部水８２．５部表面張力５９ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度２．０ｃＰインク５Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６２部ジエチレングリコール１５部水８３部表面張力６３ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度１．８ｃＰ表３（II）（実施例のインクの成分II）インク６Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６２部トリエチレングリコール１０部１，２，６ヘキサントリオール８部イソプロピルアルコール１部水７９部表面張力５６ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度２．２ｃＰインク７Ｃ．Ｉ．フードブラック２３部トリエチレングリコール７部１，２，６ヘキサントリオール５部チオジグリコール３部２−ピロリドン３部イソプロピルアルコール１部水７８部表面張力５７ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度２．１ｃＰインク８Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４２部トリエチレングリコール８部グリセリン６部２ピロリドン４部エタノール３部水７７部表面張力５７ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度２．２ｃＰインク９Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９２．５部ジエチレングリコール１３部グリセリン４部チオジグリコール３部２ブタノール１部水７６．５部表面張力５８ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度２．２ｃＰインク１０Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６１．５部ジエチレングリコール３６部２ブタノール１部水６１．５部表面張力５４ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度３．２ｃＰ表３（III) （実施例のインクの成分 III）インク１１Ｃ．Ｉ．フードブラック２３部トリエチレングリコール５部１，２，６ヘキサントリオール７部２ブタノール１部ノニオン系の界面活性剤（アセチレングリコールにＥＯを１０付加したもの）０．０４部水８３．９６部インク１２Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６２部トリエチレングリコール７部１，２，６ヘキサントリオール８部イソプロピルアルコール２．５部ノニオン系の界面活性剤（アセチレングリコールにＥＯを１０付加したもの）０．０２部水８０．４８部インク１３Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４２部トリエチレングリコール８部グリセリン６部エタノール３部ノニオン系の界面活性剤（アセチレングリコールにＥＯを１０付加したもの）０．０８部水８０．９２部インク１４Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９２．５部ジエチレングリコール１０部グリセリン５部ノニオン系の界面活性剤（アセチレングリコールにＥＯを１０付加したもの）０．１部水８２．４部インク１５Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６２部ジエチレングリコール１５部イソプロピルアルコール３部ノニオン系の界面活性剤（アセチレングリコールにＥＯを１０付加したもの）０．１２部水７９．８８部

【００６７】

【表４】表４（比較例のインクの成分）インク１６Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６２部ジエチレングリコール１５部イソプロピルアルコール４部水７９部表面張力４９ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度１．８ｃＰインク１７Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３５２部ジエチレングリコール３５部水６３部表面張力５６ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度３．３ｃＰインク１８Ｃ．Ｉ．フードブラック２３部トリエチレングリコール５部１，２，６ヘキサントリオール７部２ブタノール１部水８４部表面張力５４ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度１．８ｃＰインク１９Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９２．５部グリセリン５部チオジグリコール４部尿素６部ｎブタノール２部水８０．５部表面張力４８ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度１．８ｃＰ実施例３〜６本発明は、インクジェット及びバブルジェット等のイン
ク記録方式、並びに電子写真方式の両者を共通化させる
ことのできる、表面サイズ剤の配合量を決定するための
研究を重ね、澱粉配合比０．８〜３．９％の範囲で良好
な画像品位が得られることを見出した。以下に本発明の
詳細を示す実施例を記すが、本発明がこれらのみに限定
されるものではない。

【００６８】表５に示す填料、パルプ繊維素、及びサイ
ズ剤を使用し、通常の中性抄紙法により、表５に示す物
性の転写紙を４種類（実施例３〜６）を製造した。上記
４種類の転写紙をバブルジェット方式のプリンターにセ
ットし、各転写紙のインクの滲み具合の影響を評価し
た。尚、表５のＬＢＫＰは広葉樹晒クラフトパルプを示
す。又、上記４種類の転写紙をクリーニングブレード方
式の複写機にセットし、各転写紙による黒ポチ、黒筋等
のコピー画質への影響をも評価した。

【００６９】インク滲み度に就いては、バブルジェット
プリンターを使用し、上記４種類の転写紙に印字させ、
印字画像上の滲み具合を目視観察し、滲みのない良好な
場合を○、軽微な滲みがある場合を△、又、目立つ場合
を×と評価した。

【００７０】更に、感光体の汚れ度に就いては、上記複
写機を使用し、実施例３〜６の４種類の転写紙を夫々１
００００枚づつ、３２．５℃／８５％の環境下で走行さ
せ、コピー画像上及び感光体表面上の黒ポチ、黒筋を目
視観察し、上記の汚れのない場合を○、軽微の発生があ
る場合を△、又、目立つ場合を×と評価した。

【００７１】表５の評価結果が示すように、澱粉の配合
量が３．９％以下とした実施例３〜５の転写紙では実用
上良好な画質、即ち黒ポチや黒筋がないか、又は、軽微
なコピー画像が得られた。更に、澱粉配合量を０．８％
以上とした実施例４〜６の転写紙では、実用上良好な画
質、即ち殆ど滲みのない印字画像が得られた。実施例７〜１４他の実施例として、填料にタルク（実施例７〜１０）及
びカオリン（実施例１１〜１４）を使用し、内添サイズ
剤としてロジンサイズ剤を使用した酸性抄紙法の転写紙
を用いて、表面サイズ剤を表５に示した実施例３〜６と
同様の配合量とした上で、同様な試験を行ったが、同様
に同等の結果が得られた。

【００７２】本発明に拠る表面サイズ剤、特に澱粉配合
量０．８〜３．９％の転写紙（実施例４〜５）を用い
て、インクジェット及びバブルジェット記録方式のイン
ク印字プリター、並びに電子写真方式の複写機との両者
において、良好な画像を得ることができた。

【００７３】

【表５】

【００７４】

【発明の効果】ヘッド基板上に配設された複数の発熱体
と、この発熱体に対応した複数のノズルを具備したＢＪ
記録ヘッド及び、特定のインク並びに転写紙を使用し
て、各ノズルから噴射されるインク液滴の体積をランダ
ムに変化させることに依り、各ノズルから噴射される平
均的なインク量が多少ばらついても、そのノズルで記録
された記録ムラを無くするか、目立ち難くすることがで
き、全体として、記録品位の良い記録が実施可能となっ
た。又、各ノズルからのインク噴射体積が多少異なる特
性の記録ヘッドを使用することができ、記録ヘッドの生
産歩留まりの良い、生産コストの安い記録ヘッドの供給
が可能となった。

【００７５】本発明は又、上記のように、転写紙用転写
剤のパルプ繊維素、サイジング剤、並びに填料を主成分
とし、表面サイズ剤、特に澱粉の配合量を０．８〜３．
９％使用して、インク印字方式用転写紙、並びに電子写
真方式用転写紙を共通化することに依り、単一の転写紙
のみで、両者共に良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクが、被記録媒体に着弾した場合
の被記録媒体を着色した面積に対する発生頻度を示す概
念図。

【図２】本発明に使用した記録ヘッドの模式的断面図。

【図３】従来のインクが、被記録媒体に着弾した場合の
被記録媒体を着色した面積に対する発生頻度を示す概念
図。

【図４】従来の各ノズルから噴射されるインク液滴の体
積の頻度分布図。

【図５】従来の記録方法で記録された画像の一例を示す
模式図。

【図６】本発明の記録方法で記録された画像の一例を示
す模式図。

【図７】本発明のノズルから噴射されるインク液滴の体
積の頻度分布図の一例（１）。

【図８】本発明のノズルから噴射されるインク液滴の体
積の頻度分布図の一例（２）。

【図９】本発明のノズルから噴射されるインク液滴の体
積の頻度分布図の一例（３）。

【図１０】本発明のインクの界面活性剤の添加割合に対
するインク体積の揺らぎの標準偏差の値を示す図。

【符号の説明】

２ノズル３発熱体４ヘッド駆動回路部５インク液滴７シリコン基板８保護膜９圧力室１０ガラス基板１１被記録媒体１７リード線１９インク供給チューブ２０インク２１記録ヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０９Ｄ 11/00 ＰＳＺ 7415−4Ｊ 11/02 ＰＴＧ 7415−4Ｊ 9012−2ＣＢ４１Ｊ 3/04 １０３Ｂ (72)発明者下村義信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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に複数の発熱体を配設し、該複数
の発熱体に対応してインクを噴射する複数のインク噴射
口を有する記録ヘッドを具備し、該インクが、少なくと
も、４乃至５０重量％のオキシエチレン付加重合体、及
び／又は、トリオールを含有し、且つ、２５℃に於ける
該インクの粘度が３．０ｃＰ以下、且つ、表面張力が５
５ｄｙｎｅ／ｃｍ以上であるインクであり、該インク噴
射口の夫々から噴射させるインク液滴の体積を、毎回微
小にランダムに変化させるインクジェット記録ヘッド
の、液滴径ランダム可変記録用インクを用いて記録する
ことを特徴とする、インクジェット記録法。
【請求項２】前記インクが、少なくとも、４乃至５０
重量％のオキシエチレン付加重合体、及び／又はトリオ
ール、及び、０．１乃至１０重量％の炭素数１乃至４の
アルキルアルコール、又はそのハロゲン誘導体を含有
し、且つ、２５℃に於ける該インクの粘度が２．０ｃＰ
以上であることを特徴とする、請求項１記載のインクジ
ェット記録法。
【請求項３】前記インクが、少なくとも、６乃至５０
重量％のオキシエチレン付加重合体、及び／又は、トリ
オール、及び０．００１乃至２重量％の界面活性剤を含
有することを特徴とする、請求項１記載のインクジェッ
ト記録法。
【請求項４】請求項２記載のインクが、更に、０．１
乃至１０重量％の含窒素複素環化合物、及び／又は、チ
オジグリコールを含有す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法。
【請求項５】請求項３記載のインクが、更に、０．１
乃至１５重量％の炭素数１乃至４のアルキルアルコー
ル、又はそのハロゲン誘導体を含有することを特徴とす
る、請求項１記載のインクジェット記録法。
【請求項６】ランダムに変化させる、前記インク液滴
の体積分布の標準偏差値が、９．０％以上であることを
特徴とする、請求項１乃至５記載のインクジェット記録
法。
【請求項７】インク噴射時に、前記複数の発熱体に与
えるエネルギーをランダムに変化させる手段を有し、該
発熱体に与えるエネルギーをランダムに変化させる動作
を行うことを特徴とする、請求項１乃至６記載のインク
ジェット記録法。
【請求項８】請求項１乃至７の何れかに記載の、イン
クジェット記録方法を用いることを特徴とする、インク
ジェット記録装置。
【請求項９】インクジェット記録方式、並びに電子写
真方式用転写紙の転写剤に於いて、該転写紙の表面サイ
ズ剤の配合量が０．８乃至３．９重量％の範囲にあり、
且つ請求項１乃至７の何れかに記載のインクジェット記
録法に用いるものであることを特徴とする、インクジェ
ット記録用転写紙。
【請求項１０】請求項９記載の転写紙を用いて、イン
クジェット方式の記録を行うことを特徴とする、請求項
１乃至７記載のインクジェット記録法。
【請求項１１】請求項９記載の転写紙を用いて、イン
クジェット方式の記録を行うことを特徴とする、請求項
８記載のインクジェット記録装置。