JPH09188064A

JPH09188064A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH09188064A
Application number: JP37996A
Authority: JP
Inventors: Yoshikuni Ito; 善邦伊藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-08
Filing date: 1996-01-08
Publication date: 1997-07-22

Abstract

(57)【要約】【課題】普通紙に対応したインクを用いてＯＨＰシー
トに印字してもビーディングが発生しないインクジェッ
ト方式の画像形成方法を提供する。【解決手段】基材上にベーマイト構造を持つアルミナ
水和物とバインダーを主成分とする多孔質インク受容層
を持つ被記録媒体に対して、界面活性剤を０．２〜５．
０重量％含むインクを、３×１０^-3ｍｇ／ｍｍ² ｓｅｃ
〜８×１０^-3ｍｇ／ｍｍ² ｓｅｃで記録することを特徴
とする画像形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクを用いて記録
する画像形成方法に関するものであり、特に基材上にベ
ーマイト構造を持つアルミナ水和物とバインダーを主成
分とする多孔質インク受容層を持つインクジェット用被
記録媒体に対しての画像形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、インクジェット記録方式は、イン
クの微小液滴を種々の作動原理により微小ノズルから飛
翔させて、紙やＯＨＰシートなどの被記録媒体に付着さ
せ、画像、文字などの記録を行なうものであり、小型軽
量化、高速化、低騒音化、カラー化等が容易などの特徴
があり、各種画像の記録装置として情報機器をはじめ各
種の用途に利用され始めた。

【０００３】オフィスでは、パーソナルコンピュータの
普及に伴い、パーソナルコンピュータで作成した文書、
各種図形、ピクトリアル画像のコンピュータグラフィッ
クスの出力端末として、またプレゼンテーション用のＯ
ＨＰシートの作成のためにインク発色の奇麗なインクジ
ェットプリンターが手軽であり急速に普及しつつある。

【０００４】さらに産業用としても、フルカラーインク
ジェット方式により形成される画像は、製版方式による
多色印刷や銀塩写真方式にも迫る記録を得ることも可能
であり、多種少量部数印刷の場合には通常の多色印刷に
よるよりも安価で適している。また、コンピュータで作
成したデザインを衣料用布地等に直接記録する捺染の分
野にも応用されつつある。

【０００５】また、従来インクジェット方式では被記録
媒体としてコート紙を使用しなければならなかったが、
オフィス向けインクジェット用被記録媒体の幅も広がり
つつあり、最近はいわゆる普通紙（普通紙複写機用紙ま
たはＰＰＣ用紙）にも記録できることが要求されはじ
め、記録インクを改良した普通紙対応インクジェットプ
リンターも出始めている。

【０００６】インクジェットプリンター用ＯＨＰシート
は、一般に透明なＰＥＴ等の基材上にインク吸収層を設
けた構成である。インク吸収層は、インクを含んで膨潤
する樹脂吸収タイプのものや、インクを多孔質層の空隙
で保持するタイプ、または静電引力で染料を吸着する等
のタイプがある。さらに、インクジェットプリンター用
ＯＨＰシートを応用したもので、ＯＨＰシートの透明な
基材を白い基材にした写真調の高光沢フィルムも発売さ
れている。普通紙対応に改良されたインクとしては、次
のようなものがある。特開昭５５−０２９５４６号公
報、特開平３−４３２９１号公報にはインクの浸透性を
改善するために、インク中に界面活性剤を添加した記録
用インクが開示されている。このインクでは普通紙に印
字したときのインク吸収が素早く行われる。

【０００７】図１は従来例に係るインクジェット記録装
置の概略斜視図である。図１においてロール状に巻かれ
た被記録材５は、搬送ローラ１、２を経て搬送ローラ３
で挟持され、搬送ローラ３に結合した副走査モータ５０
の駆動に伴って図中ｆ方向に送られる。この被記録材５
を横切ってガイドレール６、７が平行に置かれており、
キャリッジ８に搭載された記録ヘッドユニット９が左右
に走査する。キャリッジ８にはイエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックの４色のヘッド９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂ
ｋが搭載されており、これに４色のインクタンクが配置
されている。被記録材５は記録ヘッド９の印字幅分づつ
間欠送りされるが、被記録材５が停止しているときに記
録ヘッド９はＰ方向に走査し、画像信号に応じたインク
滴を吐出する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記インクはサイズ度
がある程度高い普通紙に印字できる利点はあるが、この
インクを用いてＯＨＰシートのようなアルミナやシリカ
材料を主成分とする多孔質インク受容層に高速印字を行
なう場合には、かえってインク吸収が悪くなったり、ビ
ーディングが発生するという問題が生じる。特に浸透性
を高くするために臨界ミセル濃度近くまで濃度を高くし
たインクでは、印字されたインク成分がインク受容層で
凝集してビーディングが発生し易くなっている。

【０００９】ここでビーディングとは、被記録媒体に印
字された複数のインク液滴が吸収過程で被記録媒体上で
表面張力により凝集して大きな液滴になることであり、
これが発生すると記録画像中にビーズ状のインクの濃度
むらが生じ画像劣化につながる。

【００１０】本発明の目的は普通紙に対応したインクを
用いてＯＨＰシートに印字してもビーディングが発生し
ない画像形成方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的は以下の発明
によって達成される。すなわち本発明は、複数の記録素
子を並置した記録ヘッドを複数備え、この記録素子並置
方向と異なる方向に走査して画像を形成するインクジェ
ット方式による画像形成方法において、基材上にベーマ
イト構造を持つアルミナ水和物とバインダーを主成分と
する多孔質インク受容層を持つ被記録媒体に対して、界
面活性剤を０．２〜５．０重量％含むインクを、３×１
０^-3ｍｇ／ｍｍ²ｓｅｃ〜８×１０^-3ｍｇ／ｍｍ² ｓｅ
ｃで付与することを特徴とする画像形成方法である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本願発明者の実験結果によれば、
ビーディングは特にＯＨＰシートのようなインク吸収の
遅い媒体で発生し易く、被記録媒体上に単位面積、単位
時間当りに印字されるインク量が増えると目立ちやすく
なる。また、前記ＯＨＰシート類は、高温高湿環境で放
置されると吸収層の経時劣化により、インク吸収性が落
ち、ビーディングも顕著になることがあることがわかっ
た。以下この実験について詳細に説明する。

【００１３】前記図１のインクに熱エネルギーを作用さ
せてインク滴を吐出させるインクジェット記録装置にお
いて４００ｄｐｉの記録ヘッド（１ｍｍ当り約１６ノズ
ル）、４ｋＨｚのインク吐出周波数で、キヤノン株式会
社製ＣＪ１０用ＯＨＰシートに対して、デューティが最
小値０％から最大値２００％（２色ベタ）まで均等１６
段階の階調パターンを印字した。デューティ１００％が
記録ヘッド１個（＝１色）当りの最大インク量であり、
１ｍｍ² 当り１６×１６個のインク滴を印字する。イン
クに含まれる界面活性剤の量を０．１％、０．２％、
１．０％、５％、７％に変えた印字（ａ）〜（ｅ）を得
て、観察した。界面活性剤はノニオン系の日信化学社製
サーフィノール４６５（商品名）を使用した。

【００１４】（ａ）ではビーディングは発生しなかった
が、（ｂ）から（ｅ）の順で、またデューティが高くな
るにしたがってビーディングが次第に多発し画像は悪く
なった。つまり、インク中に含まれる界面活性剤の量の
増加および単位面積当り印字されるインク量の増加とと
もにビーディングにより画像が悪くなることが観察され
た。

【００１５】次に、前記実験と同一の記録ヘッド、イン
ク吐出周波数、ＯＨＰシートを使用、インク中の界面活
性剤含有量も同一（（ａ）〜（ｅ））とし、デューティ
が全て２００％、１色目と２色目の印字時間差を１秒、
２秒、３秒として印字し、画像を観察した。（ａ）〜
（ｃ）の２および３秒、および（ｄ）の３秒ではビーデ
ィングが目立ちにくく、（ａ）〜（ｃ）の１秒、（ｄ）
の１および２秒、（ｅ）の１ないし３秒はビーディング
が観察された。

【００１６】この結果（ａ）〜（ｅ）全体的に印字時間
差を長くしたほうがビーディングによる画像の劣化が小
さいことがわかった。つまり、ある一定量のインクを印
字するのであれば単位時間当りに印字するインク量が少
ないほうがビーディングに関して良いことがわかった。

【００１７】以上の実験から、単位面積、単位時間当り
に印字されるインク量をある範囲内に抑えることによっ
てビーディングを軽減させることができると考えられ
た。具体的には、インクの界面活性剤の含有量が０．１
〜５．０％で印字時間差２秒まではビーディングを軽減
させることができたので、単位面積、単位時間当りに印
字されたインク量は、１個のインク滴を３０×１０^-6ｍ
ｇとして、（30×10^-6mg×16×16個/mm²×２色）／２秒＝7.68×10
^-3 [mg/mm²sec] となる。

【００１８】インクの界面活性剤濃度は、普通紙に印字
したときの画像品位や記録ヘッド適性等から０．１〜
５．０％、また、印字時間差を大きくすることはビーデ
ィング対策になるが、画像記録装置本体の印字スピード
を落とすことになるのでせいぜい２秒となる。但し界面
活性剤の濃度０．１％は、後述するように普通紙適性評
価で不適である。またインク量の下限はベタ印字の埋り
から３．０×１０³ ［ｍｇ／ｍｍ² ｓｅｃ］と判断され
た。本発明の方法により使用する界面活性剤としては、
ノニオン系が好ましい。

【００１９】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明がこれらに限定されるものではない。

【００２０】印字装置ヘッドは、図２のようにシアンのヘッド９Ｃ、マゼンタ
のヘッド９Ｍ、イエローのヘッド９Ｙ、ブラックのヘッ
ド９Ｂｋからなり、それぞれ１２８個の記録素子を１ｍ
ｍに１６本の割合のノズル間隔で有し、各記録素子には
記録素子ナンバーＮｏ．１〜Ｎｏ．１２８が付けられて
いる。図２のように配置されたインクジェットヘッド９
Ｃ，９Ｍ，９Ｙ，９Ｂｋはシリアルスキャンを行ないつ
つフルカラー画像記録を行なう。

【００２１】また、１ｍｍ² 当り１６×１６ドットでの
単色印字のインク量を１００％として、２色印字での印
字インク量は単色印字の２倍で２００％とした。指定の
ない印字制御例では、１ドットの印字につきインクの吐
出量は約３０ｎｇ、インクの吐出周波数は４ｋＨｚとし
てインクジェット記録を行った。

【００２２】インク染料Ｙ：Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６Ｍ：Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３５Ｃ：Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９Ｂｋ：Ｃ．Ｉ．フードブラック２界面活性剤サーフィノール４６５（商品名）、日信化学社製インク組成１（単色インク、各重量部）染料：３部ジエチレングリコール：５部ポリエチレングリコール：１０部水：８２部インク組成２（単色インク、界面活性剤添加、各重量部）染料：５部界面活性剤：インクａ：０．１部インクｂ：０．２部インクｃ：１．０部インクｄ：５．０部インクｅ：７．０部ジエチレングリコール：５部ポリエチレングリコール：１０部水：８０部−界面活性剤添加量（部）ＯＨＰシートキヤノン株式会社製ＣＪ１０用ＯＨＰシート普通紙適正評価インク吸収時間が早いことを普通紙適正ありと考え、印
字直後に他の紙を重ねてオフセットがなければ○、オフ
セットが発生したら×とした。これは、インクに含まれ
る界面活性剤の量によって、一意的に決まった。つま
り、界面活性剤：０．１部： × ０．２部、１．０部、５．０部、７．０部： ○ビーディング評価ビーディングレベルが小から大の基準レベルＡ〜Ｅを設
け、被観察サンプルのビーディングをこれらと比較して
Ａ〜Ｅにランク付けをした。こゝにＡ〜Ｃに該当するも
のは使用適、Ｄ，Ｅは不適である。

【００２３】実施例１本実施例では、シアン１００％、マゼンタ１００％の合
計２００％のインクを前記印字装置を使用して印字し
た。印字１ラインの印字を２スキャン（２パス印字）で
行なった。

【００２４】図３に基づき２パス印字を詳細に説明す
る。１スキャン目はシアンのみの印字を行ない、マゼン
タは印字しない（図３第１ライン１スキャン目）。２ス
キャン目もヘッドは被記録材に対して同じところを走査
し、今度はマゼンタのみの印字を行ない、シアンは印字
しない（図３第１ライン２スキャン目）。これで、１ラ
イン目のシアン、マゼンタの印字がなされたことにな
る。つまり、１ラインを２回のスキャンで印字すること
になる。

【００２５】次に、被記録材をヘッドの幅だけ副走査方
向にフィードし、２ライン目の印字を行なう。２ライン
目も１ライン目と同様に１スキャン目はシアン（図３第
２ライン１スキャン目）、２スキャン目はマゼンタ（図
３第２ライン２スキャン目）の印字を行なう。これを２
ライン目以降最終ラインまで繰り返すことによってフル
カラー印字を行なうのが２パス印字である。

【００２６】これに対し１パス印字は、通常のシリアル
スキャン印字であり、１ライン１スキャンで印字する。
つまり、２パス印字は１パス印字の２倍の時間で印字す
ることになる。本例では、インクｂ，ｃおよびｄを用
い、表１に示すビーディングの評価を得た。

【００２７】比較例１インクａおよびｅを用いた以外は実施例１と同様の印字
を行い、表１に示すビーディング評価を得た。

【００２８】比較例２インクａ〜ｅを用い、印字インク量を表１に示すように
変え、１パス印字による印字を行った以外は、実施例１
と同様にして表１に示すビーディング評価を得た。

【００２９】実施例２本実施例では、前記実施例１と同様、シアン１００％、
マゼンタ１００％の合計２００％のインクを前記印字装
置を使用して印字した。本例では１ラインの印字を２ス
キャンで行う（２パス印字）ところは実施例１と同じで
あるが、各スキャンで印字するインクの種類およびイン
ク量が異なる。つまり、実施例１は１スキャン目でシア
ン、２スキャン目でマゼンタというように、色毎の２パ
ス印字であったが、本実施例では１スキャン目でシアン
５０％、マゼンタ５０％を印字し、２スキャン目で残り
のシアン５０％、マゼンタ５０％を印字する。５０％づ
つの印字というのは、１スキャン目は千鳥状にドットを
印字し、２スキャン目はそれを補完するように逆千鳥状
に印字するということである。本実施例２の印字制御方
法で、界面活性剤の含有量の異る３種類のインクｂ、
ｃ、ｄを印字した結果、表１のようになった。

【００３０】比較例３インクａおよびｅを用いた以外は実施例２と同様に印字
を行い、表１に示す結果を得た。

【００３１】実施例３、４、比較例４〜７本実施例３、４及び比較例４〜７ではすべて１パス印字
とし、実施例１、２では４ｋＨｚであったインクの吐出
周波数を変化させた印字制御方法である。実施例３、比
較例４では２ｋＨｚ、実施例４、比較例５では１ｋＨ
ｚ、比較例６では６ｋＨｚ、比較例７では８ｋＨｚとし
た。このとき、印字画像が同じになるように、ヘッドの
スキャンスピードは比較例２に比べて、実施例３では２
分の１、実施例４では４分の１、比較例６では１．５
倍、比較例７では２倍となる。

【００３２】実施例３、４及び比較例４〜７の印字制御
方法で、界面活性剤の含有量を変化させた５種類のイン
クａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを印字した結果、表１のようにな
った。

【００３３】実施例５、６、比較例８〜１３これらの実施例および比較例では、実施例１、２では３
０ｎｇであったインクの吐出量を変化させた１パス印字
の印字制御方法である。実施例５および比較例８では１
０ｎｇ、実施例６および比較例９では１５ｎｇ、比較例
１０では２０ｎｇ、比較例１１では２５ｎｇ、比較例１
２では３５ｎｇ、比較例１３では４０ｎｇ、とした。こ
のような印字制御方法で、界面活性剤の含有量を変化さ
せた５種類のインクａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを印字した結
果、表１のようになった。

【００３４】

【表１】表１に示すように界面活性剤を０．１部含むインクａ
は、印字インク量が表中に示す範囲でビーディングの点
では使用適（Ａ）であるにもかかわらず普通紙適正で失
格であるので、総合すると使用不適である。界面活性剤
を７．０部含むインクｅは、印字インク量が表中に示す
範囲ではすべてビーディングの点で使用不適である。界
面活性剤をそれぞれ０．２部，１．０部，５．０部含む
インクｂ，ｃ，ｄにおいては、実施例１〜６のように印
字インク量が表中の示した３．８４〜７．６８の範囲で
ビーディングの点でＡ〜Ｃの評価であり、普通紙適正も
よく、使用適であることは明らかである。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の方法によれ
ば、普通紙に対応したインクを用いてＯＨＰシートに印
字してもビーディングによる画面の劣化のない、美しい
画像記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能な記録装置として、インクジ
ェット記録装置の構成例を示す斜視図である。

【図２】インクジェット記録ヘッドの配置を示す図であ
る。

【図３】２パス印字の説明図である。

【符号の説明】

１〜３搬送ローラ５被記録材６，７ガイドレール８キャリッジ９記録ヘッドユニット９Ｙイエローのヘッド９Ｍマゼンタのヘッド９Ｃシアンのヘッド９Ｂｋブラックのヘッド５０副走査モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の記録素子を並置した記録ヘッドを
複数備え、該記録素子並置方向と異なる方向に走査して
画像を形成するインクジェット方式による画像形成方法
において、基材上にベーマイト構造を持つアルミナ水和
物とバインダーを主成分とする多孔質インク受容層を持
つ被記録媒体に対して、界面活性剤を０．２〜５．０重
量％含むインクを、３×１０^-3ｍｇ／ｍｍ²ｓｅｃ〜８
×１０^- ³ｍｇ／ｍｍ² ｓｅｃの範囲で付与することを特
徴とする画像形成方法。
【請求項２】前記界面活性剤を含むインクを、前記記
録媒体に対して記録するとき、同一走査領域に対し複数
回の走査によりカラー画像を形成することを特徴とする
請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】前記界面活性剤を含むインクを、前記記
録媒体に対して記録するとき、インクの単位量当りの印
字時間間隔を増加させてカラー画像を形成することを特
徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】インクに熱エネルギーを作用させてイン
ク滴を吐出させる請求項１〜３に記載の画像形成方法。