JPH0784089B2

JPH0784089B2 - インクジエツト記録方法

Info

Publication number: JPH0784089B2
Application number: JP62307282A
Authority: JP
Inventors: 和夫岩田; 理西脇; 伸一栃原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-12-04
Filing date: 1987-12-04
Publication date: 1995-09-13
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPH01148586A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はインクジエツト記録装置を用いて、紙，透光性
被記録材等に高密度で画像，文字，記号等の情報を記録
するインクジエツト記録方法に関する。

〔従来の技術〕

インクジエツト記録は、従来より、被記録材を選ばない
優れた記録方法として知られており、記録装置，記録方
法，記録材料等について研究開発が盛んに行われてい
る。

しかし、実際には従来から開発・商品化されてきたイン
クジエツト記録装置においては、インクジエツト用紙，
インクジエツト用トランスペアレンシーフイルムと称さ
れるインクジエツト用に開発された専用の被記録材を用
いないと、光学的濃度（Optical Density:OD）の高い記録画像いわゆる「切れ」の良い、文字，画像の周辺部にボケ
の生じない記録画像良好な定着性を得ることはできない。

電子写真用紙（PPC用紙），レター用紙，ボンド用紙，
葉書，便箋，封筒，レポート用紙等のオフイス，家庭用
で一般的に使われている紙，トランスペアレンシーフイ
ルム（OHPフイルム）等の被記録材に従来から知られて
いるインクジエツト記録装置で記録を行った場合、前記
〜の特性を同時に満足させることはできない。また
インクジエツト用紙を用いた場合でも、インクジエツト
用紙は片面コート紙であるため、コートしていない面に
記録を行うと著しく印字品位、定着性が低下するので、
両面記録を行うことができない等の欠点があった。そこ
で、被記録面を選ばず（紙，フイルム等の材質，裏表を選
ばず）、濃度（OD）の高い、いわゆる「切れ」が良く、フエザリングのない、良好な定着性の記録画像を得る目的で様々な開発が行われてきており、
例えば（１）pH13程度の強いアルカリ性のインクを用い
て記録を行う方法（特開昭57−102970号公報）、（２）
荷電制御型等のコンテイニユアス型のインクジエツト記
録装置を用いて記録する方法等が開発されている。

しかし、（１）の方法はインクが強アルカリ性で取扱い
上危険性があり、且つロジン等を用いた酸性サイズ紙に
は良好な印字が行えるが、アルキルケテンダイマー等を
用いた中性紙では、定着性，印字品位とも大幅に低下
し、更には紙内部への浸透力が大きいためか、裏抜けし
やすいという欠点があることが知られている。

また（２）の方法は、比較的高密度記録が可能な方法で
あるが、インクを吐出させるノズルの加工精度の制約が
あり、細かいインク滴を安定吐出させるのが困難であ
り、その結果、実質上9.5ドツト/mm（240ドツト／イン
チ）程度以下の記録密度でないと、被記録面に付着させ
るインク量が多くなりすぎるため、定着性が低下し（乾
きにくく、指等でこすると汚れる）、フエザリングと称
されるドツトの不定形の滲みが発生し、その結果、記録
画像の周辺部がぼやけたいわゆる「切れ」の悪い記録画
像となる。

また、9.5ドツト/mm程度の記録密度では細かい漢字（例
えば「轟」のような）の鮮明な印字が行えず、「／」，
「⊃」，「○」などの斜線部，曲線部のなめらかで自然
な記録が困難な場合があり、ドツトの１つ１つが目視で
判断できるため凹凸の目立つ、品位の低い記録画像とな
る等の欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで、本発明の目的は、被記録面を選ばず（紙，フイルム等の材質，裏表を選
ばず）、濃度（OD）の高い、いわゆる「切れ」が良く、フエザリングのない、定着性に優れた記録が可能なインクジエツト記録方法を提供することに
ある。

更には、複雑な漢字，斜線部や曲線部のなめらかで自然
な再現記録が可能なインクジエツト記録方法を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

上記の目的は、以下の本発明によって達成される。

即ち、本発明は、インク滴を被記録材に付着させて記録
を行うインクジエツト記録方法に於いて、前記インクが
沸点150℃以上の有機溶剤を１〜45重量％含有し、且つ1
0ドツト/mm×10ドツト/mm以上の記録密度で記録する際
のインクの付着量が、ベタ記録時に3.0×10⁵pl/cm²〜3.
0×10⁶pl/cm²の範囲になる条件で記録を行うことを特徴
とするインクジエツト記録方法である。

本発明の第１の特徴は、記録密度が10ドツト/mm×10ド
ツト/mm（縦×横）以上であるインクジエツト記録装置
を使うことにある。

これは本発明者らが、記録密度と「見ばえ」の関係につ
いて調査，検討を行った結果、10ドツト/mm×10ドツト/
mm以上であるば曲線部，斜線部が滑らかで自然な感じに
見えることが判明したことに基づくものである。

また、８ドツト/mm×８ドツト/mm以下程度の低い記録密
度の場合、ドツト１ケ１ケの大きさが大きいため、イン
クの吐出方向が何らかの事情（例えばノズルの一部にゴ
ミが付着した場合）でズレた場合、白抜け，色むら，濃
度むら等の異常が目立ちやすい傾向が見られた。

これに対し、10ドツト/mm×10ドツト/mm以上の記録密度
では、本来ドツトが小さいので、多少吐出方向にズレが
生じても、極めて細かいスジ（白抜け），色むら，濃度
むらとなるため、異常が目立ちにくい傾向が見られ、好
ましいことも判明した。

更には、４〜８ドツト/mm×４〜８ドツト/mm程度の記録
密度で、大きいインク滴を用いて記録を行った場合、イ
ンク滴が被記録面に付着したのち直ちに次のインクが付
着すると、前のインクが被記録面に浸透する前にインク
滴が衝突するので、ドツトの重なり部でインクがドツト
の周りにとび散り、被記録面を汚染する傾向があること
も判明した。

本発明では、記録密度が10ドツト/mm×10ドツト/mm以
上、好ましくは10ドツト/mm×10ドツト/mm〜24ドツト/m
m×24ドツト/mmの範囲、より好ましくは14ドツト/mm×1
4ドツト/mm〜24ドツト/mm×24ドツト/mmの範囲のとき良
好な記録を行うことができる。

又、本発明では、マルチノズルのオンデマンド方式を使
用することにより、良好な記録を行うことができる。

ここで言うマルチノズルの機能は、１つの像を形成する
のに複数のノズルを用い、隣接ドツトをほぼ同時に印字
することである。

本発明の第２の特徴は、被記録面に付着させるインク量
の範囲にある。

即ち、被記録面に付着させるインク量を所定の範囲に設
定することにより、本発明の目的とする項目をすべて同
時に満足させることができる。

付着させるインク量が少ない場合、被記録面に存在する
色素の量が少ないため、記録画像の光学的濃度（OD）が
低くなり、全体にうすい印象のメリハリのない記録画像
となってしまうという欠点を生じる。

この問題を解決する目的で、インク中の色素濃度を10重
量％以上にすると、ODは十分な値となるが、マルチノズ
ルの記録装置では、記録に使っていないノズルにおい
て、インクが目詰りしやすくなり、実用上使いものにな
らない。

また逆に、被記録面へ付着させるインク量が多い場合、
たとえインク中の色素量の少なくしても、以下に示すよ
うな条件で、定着性が著しく低下する傾向が多くみられ
た。

例えば、梅雨期のような多湿雰囲気の条件下湿度が高いため、被記録材が吸湿しており、かつ被記録
材面からのインク中の媒体成分の蒸発が遅くなるため。

冬のような低温条件下気温が低いと被記録材表面からのインク中の媒体成分の
蒸発が遅くなるため。

強サイズ紙に記録を行う場合滲みが発生しにくいようにサイズ処理がしてあるので、
インクが紙内部に浸透するのに時間がかかる。即ち、定
着性が低下する。

また、被記録面へのインク付着量が多く、かつ色素量も
多い場合には、汗をかいた指等で記録画像をこすると著
しく汚れるという欠点も見られた。

そこで本発明者らが、本発明の目的を達成するために被
記録面に付着されるインク量の好ましい範囲について様
々な条件下で検討を行ったところ、一般的には、ベタ記
録時に3.0×10⁵pl/cm²〜3.0×10⁶pl/cm²の範囲が好まし
く、更には5.0×10⁵pl/cm²〜2.5×10⁶pl/cm²の範囲が良
く、最も好ましい範囲は1.0×10⁶pl/cm²〜2.0×10⁶pl/c
m²の範囲になる条件で記録を行うことが好ましいことを
見出し、本発明に至った。

カラープリンタのように、異なる２色以上のインクを用
いて被記録材上で混色部を形成する場合においても、被
記録面に付着させるインクの量を前記範囲になる条件で
記録を行うことが好ましい。

例えば、イエローインクで被記録材上に黄色部を形成
し、シアンインクをそれに重ねて緑色部を形成しようと
する場合、被記録材上のインク付着量が単色の場合の２
倍になので、混色部のインク付着量を前記範囲に入るよ
うに調整することが必要である。

本発明に使用するインクについて述べると、色素として
は、染料，顔料のいずれでも使用可能であり、使用目的
に応じて種類及び量を適切に決定すればよいが、ノズル
の目詰り等を考慮すると、染料を用いる方が一般的には
好ましい。

色素濃度については、目詰り性、記録画像の光学的濃度
（OD）等を考慮すると、インク全体に対して0.5〜10.0
重量％の範囲が適しており、更に好ましい範囲は1.0〜
5.0重量％、より好適には1.0〜3.0重量％の範囲であ
る。

又、色素を溶解又は分散すると液媒体としては、水とグ
リコール類、グリコールエーテル類等の水溶性有機溶剤
を併用した水系のもの、あるいは芳香族系，脂肪族系，
エステル系，エーテル系等の非水溶性有機溶剤を含む非
水系のいずれでも良いが、安全性，臭気，紙の裏抜け等
を考慮すると、水系のものが好ましい。

本発明者は、インク中の有機溶剤について更に検討を加
えた結果、被記録材への定着性を更に好ましいものとす
るためには、インク中に沸点が150℃以上の有機溶剤を
１〜45重量％含有させることがより良好な結果を得るこ
とを見出した。

もしも、インク中に含まれる有機溶剤中、沸点が150℃
以上の有機溶剤を45重量％以上含有させると、被記録面
からの溶剤の揮発、被記録面への溶剤の浸透に要する時
間が長くかかる、即ち定着性が低下する傾向が見られ
る。

また、特に沸点が300℃以上の有機溶剤についてはイン
ク中に10重量％以上含まれると、インクの残りの部分が
水，アルコール，脂肪族炭化水素のような沸点が150℃
以下の溶媒のみで構成される場合でも定着性が低下しや
すく、かつインクが被記録材にゆっくりと浸透する傾向
にあるので、インクの浸透時に印字部にフエザリングと
称される「ヒゲ」が発生し易くなり、「切れ」のよい優
れた画像を得ることができない場合もあることを確認し
た。

なお、沸点が150℃以上の有機溶剤のより好ましい範囲
は１〜30重量％であり、更に好ましい範囲は１〜25重量
％、最も好ましい範囲は５〜20重量％である。また、沸
点が300℃以上の有機溶剤についてはより好ましい範囲
は５重量％以下である。

沸点150℃以上の有機溶剤については常識的には少なけ
れば少ないほど定着性が向上すると考えられるが、実際
には少なくし過ぎると逆に定着性が悪化する現象がみら
れることもあったので、１重量％以上、好ましくは５重
量％以上が望ましい。

使用する被記録材はコート紙，普通紙のいずれでも良い
が、特に坪量45〜200g/m²の範囲の紙が本発明にとって
有効である。

なお、本発明でいう「インキ付着量（pl/cm²）」は、１）ベタ記録後の、ノズルに接続されたインクタンク中
のインクの減少量と、ベタ記録面積とから求める方法、２）１本のノズルから１の信号によって吐出されるイン
ク量と、記録密度から求められる方法、のいずれかの方
法によって用意に求めることができる。

〔実施例〕

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。但し、％はすべて重量％を示す。

実施例１下記組成のインクＡを調製した。

インクＡ C.I.フードブラツク２ 3.3％ C.I.ダイレクトイエロー117 0.2％エチレングリコール（沸点＝197℃） 35.0％水残部上記構成にしたがい、30℃に温度調整した撹拌槽で混
合、撹拌を行ったのち、孔径1.0ミクロンのフイルター
で濾過を行いインクＡを得た。

このインクＡを用い、記録密度11.8ドツト/mm×11.8ド
ツト/mm（300ドツト／インチ×300ドツト／インチ）、
ノズル数64のマルチノズルのオンデマンド径ヘツドを搭
載したインクジエツト記録装置を用い、１本のノズルか
ら１の信号により吐出されるインクの体積108pl、即ち
被記録面へのインク付着量1.5×10⁶pl/cm²のベタ記録条
件で下記に示す（Ａ）〜（Ｅ）の５種の紙にインクジエ
ツト記録を行った。

その結果得られた記録画像の光学濃度（OD）の平均値は
1.4であった。

又、15℃,80％RHにおける定着時間（濾過で記録画像を
こすっても記録画像が汚れない最短時間）の平均値は32
秒であり、20℃,55％RHにおける定着時間の平均値は25
秒であった。

更に、10人のパネラーにより記録画像の見ばえの評価を
光学濃度、品位、フエザリングの有無、斜線部，曲線部
の再現性等について総合的に行ったところ、５段階評価
（5:優〜1:劣）で平均値4.2であり、良好な結果を示し
た。

また、ポリエステルフイルムにポリビニルアルコールと
ポリビニルピロリドンの混合物を塗布したトランスペア
レンシー用フイルムに本発明の方法でインクジエツト記
録を行ったところ、良好な記録画像が得られた。

記録画像評価紙（Ａ）キヤノンペーパーNP−DRY（キヤノン（株）、PPC
用紙）（Ｂ）ゼロツクス4024DP（ゼロツクス社、PPC用紙）（Ｃ）ハンマーミルボンド（ハンマーミル社、ボンド
紙）（Ｄ）ギルバートボンド（ミード社、ボンド紙）（Ｅ）ニユーOK（王子製紙（株）、上質紙）実施例２〜11,比較例１〜３下記Ｂ〜Ｎで示す組成のインクを用い、表−１に示す条
件で実施例１と同様にして記録を行ったところ、表−２
に示すとおりの結果が得られた。

インクＢ C.I.フードブラツク２ 1.0％ C.I.アシツドブラツク１ 1.0％アセトン（bp56℃） 2.0％ブタノール（bp118℃） 2.0％ジエチレングリコール（bp245℃） 16.0％水残部インクＣ C.I.ダイレクトブラツク62 3.8％ C.I.アシツドレツド35 0.2％トリエチレングリコール（bp288℃） 3.0％ジエチレングリコール 10.0％エチレン尿素 3.0％水残部インクＤ C.I.アシツドブルー９ 2.5％ C.I.アシツドレツド８ 1.4％ C.I.アシツイエロー23 1.2％エチレングリコール 5.0％ジエチレングリコール 10.0％チオジエタノール（沸点＝282℃） 10.0％水残部インクＥ C.I.アシツドレツド37 3.0％グリセリン（bp290℃） 5.0％ジエチレングリコール 3.0％チオジエタノール 7.0％エタノール（bp78℃） 3.0％水残部インクＦ C.I.ダイレクトブルー199 4.5％ C.I.ダイレクトブルー86 0.5％ポリエチレングリコール400（沸点＝300℃以上） 8.0％チオジエタノール 5.0％トリエタノールアミン（沸点＝335℃） 2.0％水残部インクＧ C.I.アシツドレツド92 6.0％ポリエチレングリコール300（沸点＝300℃以上） 5.0％エチレングリコール 5.0％ 1,3−ジメチルイミダゾリジノン（沸点＝244℃） 2.0％水残部インクＨ C.I.アシツドレツド265 1.5％ポリエチレングリコール400 10.0％トリメチレングリコール（沸点＝214℃） 5.0％プロピレングリコール（沸点＝188℃） 5.0％水残部インクＩ C.I.ダイレクトブラツク154 2.2％グリセリン 2.0％ 1,3ブタンジオール（沸点＝208℃） 3.0％エチレングリコール 2.0％エタノール 3.0％水残部インクＪ C.I.アシツドレツド87 3.5 ％ C.I.アシツドイエロー17 2.5 ％ジエチレングリコール 5.0 ％Ｎ−メチル−２−ピロリドン（bp−202℃） 3.0 ％トリエタノールアミン 2.0 ％スコアロール700（商標：花王株式会社製のノニオン系
界面活性剤） 0.01％水残部インクＫ C.I.フードブラツク２ 4.2％ C.I.ダイレクトイエロー86 0.3％ジエチレングリコール 10.0％Ｎ−メチル−２−ピロリドン 2.0％ジプロピレングリコール（bp＝232℃） 2.0％水残部インクＬ C.I.ダイレクトブラツク168 2.0％トリエチレングリコール（沸点＝288℃） 3.0％エチレングリコール 15.0％イソプロピルアルコール（沸点＝82℃） 0.5％水残部インクＭ C.I.ダイレクトブラツク154 1.0％ポリエチレングリコール300 3.0％エチレングリコール 11.0％プロピレングリコール 2.0％尿素（染料溶解助剤） 0.8％水残部インクＮ C.I.ダイレクトブラツク154 2.0 ％ C.I.アシツドレツト37 0.3 ％ C.I.アシツドイエロー23 0.2 ％尿素（染料溶解助剤） 0.5 ％エチレングリコール 20.0 ％ジエチレングリコール 5.0 ％フロラードFC−430 0.005％水残部〔発明の効果〕以上の如く、本発明によれば、高密度記録を行う際、普
通紙を使用した場合であっても、特にインク定着性に優
れ、画像の光学濃度が高く、しかもフエザリングを生じ
ない良好な画像が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−132261（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−228191（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−256478（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−159081（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク滴を被記録材に付着させて記録を行
うインクジエツト記録方法に於いて、前記インクが沸点
150℃以上の有機溶剤を１〜45重量％含有し、且つ10ド
ツト/mm×10ドツト/mm以上の記録密度で記録を行う際の
インクの付着量が、ベタ記録時に3.0×10⁵pl/cm²〜3.0
×10⁶pl/cm²の範囲になる条件で記録を行うことを特徴
とするインクジエツト記録方法。
【請求項２】前記記録方法が、マルチノズルのオンデマ
ンド方式である特許請求の範囲第１項記載のインドジエ
ツト記録方法。
【請求項３】前記記録密度が、10ドツト/mm×10ドツト/
mm〜24ドツト/mm×24ドツト/mmの範囲にある特許請求の
範囲第１項記載のインクジエツト記録方法。
【請求項４】前記記録密度が、14ドツト/mm×14ドツト/
mm〜24ドツト/mm×24ドツト/mmの範囲にある特許請求の
範囲第１項記載のインクジエツト記録方法。
【請求項５】前記インクの付着量が、5.0×10⁵pl/cm²〜
2.5×10⁶pl/cm²の範囲にある特許請求の範囲第１項記載
のインクジエツト記録方法。
【請求項６】前記インクの付着量が、1.0×10⁶pl/cm²〜
2.0×10⁶pl/cm²の範囲にある特許請求の範囲第１項記載
のインクジエツト記録方法。
【請求項７】前記インクが0.5〜10重量％の範囲の色素
を含有する特許請求の範囲第１項記載のインクジエツト
記録方法。
【請求項８】前記被記録材が坪量45〜200g/m²の範囲に
ある紙である特許請求の範囲第１項記載のインクジエツ
ト記録方法。