JP2006524746A - インクジェット印刷方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、インクジェット印刷方法に関し、特に、高速、高品質、および高解像度が意図されたインクジェット印刷方法に関する。この方法は、所定位置に固定され、約１〜２ｐＬのインク小滴を吐出するプリントヘッドアレイと、指定の染料含有率を有する染料系インクとを使用する。

Description

本発明は、インクジェット印刷方法に関し、特に、高速、高品質、および高解像度が意図されたインクジェット印刷方法に関する。

インクジェット印刷は、インクの小滴を紙などの印刷媒体の上に付着させて所望の画像を形成する非接触印刷方法である。マイクロプロセッサによって発生された電気信号に応答してプリントヘッドから小滴が吐出される。

インクジェットプリンターは、低コストで高品質の印刷が行え、他種プリンターの主要代替品となってきている。しかし、インクジェットプリンターをレーザープリンターの速度に対応させることは現在は不可能であり、その理由の一部は、基材全体をスキャンする必要があるプリントヘッドが小さいため、ならびに、インクジェットインクの乾燥時間が比較的遅く、プリンターのソフトウェアにおけるブリード制御アルゴリズムによる関連する減速のためである。

ページ幅のプリントヘッドアレイの使用は、より速い印刷速度を得るための可能性のある解決法の１つである。速度は、基材のワンパスにおいて多数のノズルからインクを適応することによって実現される。しかし、ブリード制御およびインク乾燥時間の問題がなお残る。最近、小さな（１〜２ｐＬ）液滴を噴射することによってブリードおよび乾燥時間を最小限にするアレイが提案されている。たとえば、米国特許公報（特許文献１）を参照することができ、それはそのすべてが記載されているかのようにあらゆる目的のため本明細書に援用される。この小さな液滴によって「写真品質」画像も可能になる。しかし、このシステム、またはこの種のあらゆる他のシステムを利用するためには、好適なインクが必要となる。

できるだけ高いクロマを得るために可溶性染料着色剤を有するカラーインクの使用が望ましい。インクビヒクル中に可溶性であるこれらの染料は、高い信頼性で容易に噴射されることも一般的である。しかし、光学濃度およびクロマが現在のプリンターよりも低くなるという理由で、現在市販の染料インクの使用は、アレイから１〜２ｐＬ液滴を得るのに適していないことが分かっており、以下にそのことが示される。印刷品質を犠牲にしても速度を得ることはできない。

現在のプリンターのプリントヘッドは一般に、印刷ページの幅をスキャンする。小さな液滴サイズの場合により発生しやすいことであるが、印刷画像の光学濃度が特定の基材に対して不十分となる場合、その解決法の１つはマルチパス印刷モードを使用することである。これは速度を大きく犠牲にする。別の解決法は、特殊な媒体上に印刷するための約２ｐＬの液滴と、より高い光学濃度が必要とされる場合にシングルパスでより多くの体積を印刷するための５ｐＬの液滴との２種類の異なる液滴体積でプリントヘッドが同じインクを適用することができるキヤノンｉ９５０（Ｃａｎｏｎ ｉ９５０）プリンターに代表される。

固定アレイプリントヘッドの場合、複数回の基材の通過は実際的ではなく、より大きな液滴の使用はブリードの問題が増加する。したがって、小さな液滴を発射する固定アレイプリントヘッドにおいて良好な画質および良好な噴射性能が得られるインクジェットインク配合物が必要とされている。

米国特許第６４４３５５５号明細書 米国特許第６４２６０１４号明細書 米国特許出願公開第２００２００３３８６３号明細書 国際公開第０１／９４４７６号パンフレット 米国特許第５０８５６９８号明細書 ＥＰ−Ａ−０５５６６４９号明細書 米国特許第５２３１１３１号明細書 米国特許第５７５３０１６号明細書 米国特許第６２７７１８４号明細書

本発明の一態様によると、基材にインクジェット印刷する方法であって、
（ａ）デジタルデータ信号に応答するインクジェットプリンターを提供する工程であって、前記プリンターには、所定位置に固定され（「固定アレイ」）、約１〜２ｐＬのインク小滴を吐出するプリントヘッドアレイが装備されている工程と、
（ｂ）前記プリンターに、印刷される前記基材を装填する工程と、
（ｃ）（ｉ）ビヒクルと、少なくとも約２．５重量％の可溶性シアン染料とを有するシアンインクと、
（ｉｉ）ビヒクルと、少なくとも約３．６重量％の可溶性マゼンタ染料とを有するマゼンタインクと、
（ｉｉｉ）ビヒクルと、少なくとも約３．０重量％の可溶性イエロー染料とを有するイエローインクと
を含むカラーインクジェットインクセットを前記プリンターに装填する工程と、
（ｄ）前記プリントヘッドアレイを通過するよう前記基材を移動させて、前記デジタルデータ信号に応答して前記インクジェットインクセットを使用して前記基材上に印刷する工程と
を含む方法が提供される。

本発明のこれらおよびその他の特徴および利点は、当業者が以下の詳細な説明を読むことによって、より容易に理解できるであろう。明確にするために、独立した実施態様と関連して前述および後述される本発明の一部の特徴は、単独の実施態様の組み合わせにおいて得られる場合もあることを理解されたい。逆に、簡略化のために単独の実施態様と関連して説明される本発明の種々の特徴は、別々に得られたり、またはあらゆるより小さな組み合わせで得られたりすることもある。さらに、その文脈において特に明示されない限り、単数形における言及は複数形も含みうる（たとえば、「ａ」および「ａｎ」は、１つ、あるいは１つまたは複数を意味しうる）。

本発明において使用すると好適なインクジェットプリンターは、デジタルデータ信号に応答し、所定位置に固定され（固定アレイ）、約１〜２ｐＬのインク小滴を吐出するプリントヘッドアレイが装備されている。このプリンターは、たとえば、先に援用された米国特許公報（特許文献１）に記載のものと類似していてもよい。このようなプリンター用のプリントヘッドは、たとえば、米国特許公報（特許文献２）および米国特許公報（特許文献３）に記載のものであってよく、これらの開示も、すべてが記載されているかのようにあらゆる目的のため本明細書に援用される。

この固定アレイプリンターは、好ましくは少なくとも約１２００ｄｐｉ、より好ましくは少なくとも約１６００ｄｐｉの印刷が可能である。さらにより好ましくは、このｄｐｉ値が基材のシングルパスで実現可能である。

印刷がワンパスで迅速で行うことができるように、印刷領域の幅は、印刷すべき領域と少なくとも同じ幅である。たとえば、いわゆる「ＳＯＨＯ」（小規模事務所）印刷および「ネットワーク」印刷の場合、印刷領域の幅は、少なくとも、Ａ４用紙および／または８．５×１１インチ用紙などの標準的な紙の幅である。いわゆる「ワイドフォーマット」印刷の場合、印刷領域は、好ましくは少なくとも約３６インチの幅であり、ロールから供給される媒体に対応することができる。

本発明において使用すると好適な基材は、当業者に公知のあらゆる有用な基材であってよい。たとえば、基材は、一般的な電子写真コピー用紙などの普通紙であってよい。基材は、微孔質紙、ポリマーコート紙、およびこれら２つの複合体などの特殊媒体であってもよい。基材は、塩化ビニルおよびポリエステルなどのポリマーフィルムであってもよい。ポリマーフィルムは、標識、掲示板、およびたれ幕などのワイドフォーマット用途において特に有用である。基材は、スパンボンドポリオレフィン（たとえばタイベック（Ｔｙｖｅｋ）（登録商標）、本願特許出願人）などの不織布であってもよい。基材は、絹、綿、ナイロン、およびポリエステルなどの織布であってもよい。

本発明で使用すると好適なインクセットは、少なくとも３つの原色インクであるシアンインク、マゼンタインク、およびイエローインクを含む。これらの原色インクのそれぞれは、ビヒクルと、染料でありビヒクルに可溶性である適切な着色剤とで構成される。場合によりインクセットは、追加のインクおよび／または１つまたは複数の独立した定着流体および／またはオーバーコートを含むことができる。

アニオン染料、カチオン染料、両性染料、および非イオン染料などの従来の染料が、本発明において有用である。このような染料は当業者には公知である。アニオン染料は、水溶液中で有色陰イオンが得られる染料である。カチオン染料は、水溶液中で有色陽イオンが得られる染料である。典型的にはアニオン染料は、イオン性部分としてカルボン酸基またはスルホン酸基を含む。通常カチオン染料は第４級窒素基を含有する。

本発明において最も有用なアニオン染料の種類は、たとえば、酸性（Ａｃｉｄ）染料、直接（Ｄｉｒｅｃｔ）染料、食用（Ｆｏｏｄ）色素、媒染（Ｍｏｒｄａｎｔ）染料、および反応（Ｒｅａｃｔｉｖｅ）染料である。アニオン染料は、ニトロソ化合物、ニトロ化合物、アゾ化合物、スチルベン化合物、トリアリールメタン化合物、キサンテン化合物、キノリン化合物、チアゾール化合物、アジン化合物、オキサジン化合物、チアジン化合物、アミノケトン化合物、アントラキノン化合物、インジゴイド化合物、およびフタロシアニン化合物からなる群より選択される。

本発明において最も有用なカチオン染料の種類としては、繊維などの基材上の酸性部位と結合するように意図されている塩基性染料および一部の媒染染料が主として挙げられる。このような染料の有用な種類としては、アゾ化合物、ジフェニルメタン化合物、トリアリールメタン、キサンテン化合物、アクリジン化合物、キノリン化合物、メチンまたはポリメチン化合物、チアゾール化合物、インダミンまたはインドフェニル化合物、アジン化合物、オキサジン化合物、およびチアジン化合物が特に挙げられ、これらすべては当業者には公知である。

有用な染料としては、（シアン）アシッド・ブルー９（Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ ９）およびダイレクト・ブルー１９９（Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １９９）；（マゼンタ）アシッド・レッド５２（Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ５２）、リアクティブ・レッド１８０（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｒｅｄ １８０）、アシッド・レッド３７（Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ３７）、ＣＩリアクティブ・レッド２３（ＣＩ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｒｅｄ ２３）；ならびに（イエロー）ダイレクト・イエロー８６（Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８６）、ダイレクト・イエロー１３２（Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３２）、およびアシッド・イエロー２３（Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ ２３）が挙げられる。

本発明のインクセットは、場合により黒色インクを含むことができ、その着色剤は可溶性染料および／または顔料であってよい。高い光学濃度の観点から、黒色の場合は顔料が一般に好ましい。好ましい黒色顔料はカーボンブラック顔料である。

従来、顔料は、ポリマー分散剤または界面活性剤などの分散剤によってビヒクル中の分散体として安定化される。しかし、より最近になって、いわゆる「自己分散可能」または「自己分散性」顔料（以降「ＳＤＰ」）が開発された。名前が示すように、ＳＤＰは、分散剤を使用せずに水、または水性ビヒクル中に分散することができる。黒色顔料は、従来方法において分散剤で処理することによる、または表面処理と分散剤とのある組み合わせによる、自己分散性にする表面処理によって分散体として安定化させることができる（たとえば、（特許文献４）を参照することができ、それは、そのすべてが記載されているかのようにあらゆる目的のため本明細書に援用される）。

好ましくは、分散剤が使用される場合、その分散剤はランダムまたは構造化ポリマー分散剤である。好ましいランダムポリマーとしては、アクリルポリマーおよびスチレン−アクリルポリマーが挙げられる。ＡＢ、ＢＡＢおよびＡＢＣブロックコポリマー、分岐ポリマー、およびグラフトポリマーを含む構造化分散剤が最も好ましい。一部の有用な構造化ポリマーは、米国特許公報（特許文献５）、（特許文献６）、および米国特許公報（特許文献７）に開示されており、これらの開示は、すべてが記載されているかのようにあらゆる目的のため本明細書に援用される。

有用な顔料粒径は典型的には約０．００５μｍ〜約１５μｍの範囲である。好ましくは、顔料粒径は約０．００５〜 約５μｍの範囲、より好ましくは約０．００５〜約１μｍの範囲、最も好ましくは約０．００５〜約０．３μｍの範囲となるべきである。

黒色着色剤は、米国特許公報（特許文献８）に開示されている黒色染料などの染料であってもよい。黒色着色剤は、米国特許公報（特許文献９）に開示されているような染料と顔料との組み合わせであってもよい。上記の両方の参考文献の開示は、すべてが記載されているかのようにあらゆる目的のため本明細書に援用される。

ビヒクルは水性でも非水性でもよい。用語「水性ビヒクル」とは、水、または水と少なくとも１つの水溶解性有機溶媒（共溶媒）との混合物を意味する。好適な混合物の選択は、望ましい表面張力および粘度、選択した着色剤、インクの乾燥時間、およびインクが印刷される基材の種類などの具体的な用途の必要条件に依存する。選択可能な水溶解性有機溶媒の代表例が先に援用した米国特許公報（特許文献５）に開示されている。

水と水溶解性溶媒との混合物が使用される場合、水性ビヒクルは典型的には約３０％〜約９５％の水を含有し、残分（すなわち、約７０％〜約５％）は水溶解性溶媒である。好ましい組成物は、水性ビヒクルの全重量を基準にして約６０％〜約９５％の水を含有する。

インク中の水性ビヒクルの量は、典型的には、インクの全重量を基準にして、約７０％〜約９９．８％の範囲であり、好ましくは 約８０％〜約９９．８％の範囲である。

水性ビヒクル系インクは、グリコールエーテルおよび１，２−アルカンジオールなどの界面活性剤または浸透剤を含めることによって迅速に浸透（迅速に乾燥）するように製造することができる。グリコールエーテルとしては、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−イソ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−イソ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、１−メチル−１−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−イソ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、およびジプロピレングリコールモノ−イソプロピルエーテルが挙げられる。１，２−アルカンジオールは、好ましくは１，２−Ｃ４〜６アルカンジオールであり、最も好ましくは１，２−ヘキサンジオールである。好適な界面活性剤としては、エトキシル化アセチレンジオール（たとえば、エア・プロダクツ（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）のサーフィノール（Ｓｕｒｆｙｎｏｌｓ）（登録商標）シリーズ）、エトキシル化第１級アルコール（たとえば、シェル（Ｓｈｅｌｌ）のネオドール（Ｎｅｏｄｏｌ）（登録商標）シリーズ）およびエトキシル化第２級アルコール（たとえば、ユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ）のタージトール（Ｔｅｒｇｉｔｏｌ）（登録商標）シリーズ）、スルホスクシネート（たとえば、サイテック（Ｃｙｔｅｃ）のエアロゾル（Ａｅｒｏｓｏｌ）（登録商標）シリーズ）、有機シリコーン（たとえば、ウィトコ（Ｗｉｔｃｏ）のシルウェット（Ｓｉｌｗｅｔ）（登録商標）シリーズ）、ならびにフルオロ界面活性剤（たとえば、本願特許出願人のゾニール（Ｚｏｎｙｌ）（登録商標）シリーズ）が挙げられる。

加えられるグリコールエーテルおよび１，２−アルカンジオールの量は適切に決定される必要があるが、典型的には、インクの全重量を基準にして約１〜約１５重量％の範囲であり、より典型的には約２〜約１０重量％の範囲である。界面活性剤は、典型的には、インクの全重量を基準にして約０．０１〜約５％の量、好ましくは約０．２〜約２％の量で使用することができる。

「非水性ビヒクル」とは、非水性溶媒、またはそのような溶媒の混合物で実質的に構成されるビヒクルを意味し、これらの溶媒は極性および／または非極性であってよい。極性溶媒の例としては、アルコール、エステル、ケトン、およびエーテルが挙げられ、特に、グリコールおよびポリグリコールのモノ−およびジ−アルキルエーテル、たとえばモノ−、ジ−およびトリ−プロピレングリコールのモノメチルエーテル、ならびにエチレン、ジエチレンおよびトリエチレングリコールのモノ−ｎ−ブチルエーテルが挙げられる。非極性溶媒の例としては、少なくとも６個のカートン（ｃａｒｔｏｎ）原子を有する脂肪族および芳香族の炭化水素、およびそれらの混合物、たとえば精油所の生成物および副生成物が挙げられる。

故意に水を非水性ビヒクルに加えない場合でも、ある程度の偶発的な水が配合物中に含まれることがあるが、一般にこれは約２〜４％以下である。定義によると、本発明の非水性 インクは、非水性ビヒクルの全重量を基準にして、約１０重量％以下、好ましくは約５重要％以下の水を有する。

インク安定性および噴射性を妨害しない量で他の成分をインクジェットインク中に配合することができ、このような量は通常の実験によって容易に決定することができる。このような他の成分は、一般的な意味では、当技術分野においてよく知られている。

耐久性を改善するためにインクにポリマーを加えることができる。これらのポリマーは、ビヒクル中に可溶性であっても、または分散できてもよく（たとえば「エマルジョンポリマー」または「ラテックス」）、イオン性または非イオン性であってよい。有用な種類のポリマーとしては、アクリル、スチレン−アクリル、およびポリウレタンが挙げられる。

微生物の増殖を阻害するために殺生物剤を使用することができる。

エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）、エチレンジアミン−ジ（ｏ−ヒドロキシフェニル酢酸）（ＥＤＤＨＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ジヒドロキシエチルグリシン（ＤＨＥＧ）、ｔｒａｎｓ−１，２−シクロヘキサンジアミン四酢酸（ＣｙＤＴＡ）、デチレントリアミン（ｄｅｔｈｙｌｅｎｅｔｒｉａｍｉｎｅ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”、Ｎ”−五酢酸（ＤＴＰＡ）、およびグリコールエーテルジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸（ＧＥＤＴＡ）、ならびにそれらの塩などの金属イオン封鎖剤（またはキレート剤）を混入すると、重金属不純物の悪影響をなくすためなどに好都合となる場合がある。

液滴速度、小滴の分離長さ、液滴サイズ、および流れの安定性は、インクの表面張力および粘度によって大きく影響される。インクジェットインクは、典型的には、２５℃において約２０ダイン／ｃｍ〜約７０ダイン／ｃｍの範囲の表面張力を有する。粘度は２５℃において最高３０ｃＰとなりうるが、典型的にはこれより幾分低くなる。インクは、吐出条件およびプリントヘッド設計に合わせられた物理的性質を有する。インクジェット装置中で長期間詰まりが発生しないようにするため、インクは優れた長期貯蔵安定性を有するべきである。さらに、インクは、インクジェット印刷装置のインクが接触する部品を腐食すべきではなく、インクは実質的に無臭および無毒であるべきである。

なんらかの特定の粘度範囲またはプリントヘッドに限定されるものではないが、本発明によって考慮される用途では、一般により低粘度のインクが必要となる。たとえば、本発明のインク（および、使用される場合には定着剤）の粘度（２５℃において）は、約７ｃｐ未満とすることができ、好ましくは約５ｃｐ未満であり、最も好都合には約３．５ｃｐ未満である。

１〜２ｐＬの小滴サイズで吐出した場合に、典型的には約５ｐＬ以上の小滴サイズを吐出する現在市販されるプリンターに匹敵する印刷画像の光学濃度（ＯＤ）値を実現するためのインクセットが計画される。これらの目標値を定めるために、製造元より共有されるインクを使用して、ゼロックス４０２４（Ｘｅｒｏｘ ４０２４）紙上に、Ｓ７５０（キヤノン（Ｃａｎｏｎ））プリンターおよびＨＰ ９７０（ヒューレット・パッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ））プリンターを使用して印刷を行った。「標準」および「最高」の両方のモードで評価を行った。

光学濃度結果を以下に示す。測定は、グレイタグ−マクベス・スペクトロアイ（Ｇｒｅｙｔａｇ−Ｍａｃｂｅｔｈ ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ）（グレイタグ−マクベスＡＧ（Ｇｒｅｙｔａｇ−Ｍａｃｂｅｔｈ ＡＧ）、レーゲンスドルフ（Ｒｅｇｅｎｓｄｏｒｆ）、スイス）を使用して行った。

これらのプリンターの両方は、高いＯＤを実現するため最高モードにおいてマルチプルパスを使用している。本発明により規定されるプリントヘッドなどの固定アレイプリントヘッドを使用する場合、一般にワンパスのみが可能であり、最も好ましくは、最高モードＯＤがワンパスで実現される。したがって、本発明の印刷方法では、好ましくは、以下のような光学濃度値が実現可能となる。

所望の目標光学濃度に適合する着色剤量を決定するため、染料濃度、液滴サイズ、および光学濃度の関係をモデル化した。本明細書において後述するように、より大きな液滴に適した染料濃度では、１〜２ｐＬの液滴の場合には不十分となる。

測定したデータは、それぞれ３０ｐＬ、２０ｐＬ、および５ｐＬの液滴を発射する３つの異なるプリントヘッドから印刷した、約１％〜４．５％の着色剤濃度範囲に及ぶインクについて行った光学濃度測定からなる。３０ｐＬの液滴は、ＨＰ ９９０（ヒューレット・パッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ））プリンター中の黒色プリントヘッドを使用して印刷し、２０ｐＬの液滴は、Ｓ７５０黒色プリントヘッドを使用して印刷し、５ｐＬの液滴はＳ７５０マゼンタプリントヘッドを使用して印刷した。紙はゼロックス４０２４（Ｘｅｒｏｘ ４０２４）であり、適用範囲は１００％であった。

インクを調整するために、以下の処方により、所望の重量％の個々の染料をビヒクル中に溶解させた。

シアンインクの染料は、Ｃ．Ｉ．（カラー・インデックス（Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ）番号ＡＢ９であった。シアンインクは、種々の重量％染料で配合した。たとえば、１重量％の染料を有するシアンインクは、１％のＡＢ９および９９％のビヒクルを含有する。種々のインク中で異なる着色剤濃度を得るために、ビヒクルを水で調整する。同じ方法で、マゼンタインクはＣ．Ｉ．ＡＲ５２染料を使用して作製し、イエローインクはＣ．Ｉ．ＡＹ２３染料を使用して作製した。

このモデルは、光学濃度が、着色剤濃度の対数の一次関数と、液滴サイズの対数の一次関数との合計であると見なしている。多変数線形回帰を使用して、
光学濃度＝［（ａ）ｌｏｇ（液滴体積）＋［（ｂ）ｌｏｇ（染料濃度）］＋ｃ
の形態の回帰式に実験光学濃度データをフィットさせた。

上式中ａ、ｂ、およびｃは、回帰によって求められる所与の着色剤および媒体における定数である。これら２つの変数に基づく式は、実験データの変化の９５％にわたって予測できることが分かり、光学濃度データの正確なモデルが得られた。ミニタブ（Ｍｉｎｉｔａｂ）ソフトウェアパッケージ（ミニタブ・インコーポレイテッド（Ｍｉｎｉｔａｂ Ｉｎｃ．））を使用して回帰および統計分析を行った。次に、回帰式を使用して、異なる染料濃度を使用し、より小さいサイズの液滴で印刷したインクの光学濃度を外挿した。

シアンの場合のデータ、フィットさせた曲線、および外挿値を、図１のグラフに示している。マゼンタおよびイエローインクも同じ方法で処理した。

各色の目標光学濃度を実現するために必要な染料の重量％は以下の通りである。

より多くの着色剤を加えればＯＤが増加し続けるが、クロマはピークに達しその後減少し始める。高クロマおよび高ＯＤを維持することが望ましいので、染料量は規定の値を大きく超えるべきではない。一般に。約１ｐＬの液滴などの場合、シアン染料の上限は約８重量％であり、マゼンタ染料のの上限は約１０重量％であり、イエロー染料の上限は約１１．５％である。約１．５ｐＬおよび２ｐＬの液滴などの幾分程度大きな液滴の場合は、重量％の上限は幾分小さくなりうる。

本発明の好ましい一実施態様は、約２ｐＬの液滴を印刷するプリントヘッド、ならびに、ビヒクルおよび少なくとも２．５重量％の可溶性シアン染料を有するシアンインクと、ビヒクルおよび少なくとも３．６重量％の可溶性マゼンタ染料を有するマゼンタインクと、ビヒクルおよび少なくとも３．０重量％の可溶性イエロー染料を有するイエローインクとを含むインクセットを含む。

別の好ましい実施態様においては、本発明は、約２ｐＬの液滴を印刷するプリントヘッド、ならびに、ビヒクルおよび少なくとも４．２５重量％の可溶性シアン染料を有するシアンインクと、ビヒクルおよび少なくとも５．１重量％の可溶性マゼンタ染料を有するマゼンタインクと、ビヒクルおよび少なくとも６．１重量％の可溶性イエロー染料を有するイエローインクとを含むインクセットを含む。

別の好ましい実施態様においては、本発明は、約１．５ｐＬの液滴を印刷するプリントヘッド、ならびに、ビヒクルおよび少なくとも２．７５重量％の可溶性シアン染料を有するシアンインクと、ビヒクルおよび少なくとも４．１重量％の可溶性マゼンタ染料を有するマゼンタインクと、ビヒクルおよび少なくとも３．５重量％の可溶性イエロー染料を有するイエローインクとを含むインクセットを含む。

別の好ましい実施態様においては、本発明は、約１．５ｐＬの液滴を印刷するプリントヘッド、ならびに、ビヒクルおよび少なくとも４．９重量％の可溶性シアン染料を有するシアンインクと、ビヒクルおよび少なくとも５．８重量％の可溶性マゼンタ染料を有するマゼンタインクと、ビヒクルおよび少なくとも７．２重量％の可溶性イエロー染料を有するイエローインクとを含むインクセットを含む。

別の好ましい実施態様においては、本発明は、約１ｐＬの液滴を印刷するプリントヘッド、ならびに、ビヒクルおよび少なくとも３．５重量％の可溶性シアン染料を有するシアンインクと、ビヒクルおよび少なくとも５．０重量％の可溶性マゼンタ染料を有するマゼンタインクと、ビヒクルおよび少なくとも４．３重量％の可溶性イエロー染料を有するイエローインクとを含むインクセットを含む。

別の好ましい実施態様においては、本発明は、約１ｐＬの液滴を印刷するプリントヘッド、ならびに、ビヒクルおよび少なくとも６．１重量％の可溶性シアン染料を有するシアンインクと、ビヒクルおよび少なくとも６．９重量％の可溶性マゼンタ染料を有するマゼンタインクと、ビヒクルおよび少なくとも８．９重量％の可溶性イエロー染料を有するイエローインクとを含むインクセットを含む。

これらの実施態様のいずれにおいても、シアン染料は好ましくはＣ．Ｉ．ＡＢ９染料であり、マゼンタ染料は好ましくはＣ．Ｉ．ＡＲ５２染料であり、イエロー染料は好ましくはＣ．Ｉ．ＡＹ２３染料である。

本発明において使用されるインクセットは、黒色インクをさらに含むことができる。黒色インク中の着色剤は染料または顔料であってよいが、黒色染料を使用して十分なＯＤを実現することは困難であり、したがって黒色顔料が好ましく、最も好ましくはカーボンブラック顔料である。場合により使用される黒色インクの液滴サイズは、噴射されるカラー染料インクの液滴サイズの１〜２ｐＬと同じであってよいが、異なる（より大きな）サイズであってもよい。より高いＯＤを実現するために、黒色インクの場合はより大きな液滴サイズが好都合となりうる。

本発明の最後の態様によると、印刷される基材は、所望の画像が印刷されるような方法でプリンタヘッドを通過する。印刷は、好ましくはワンパスで実施される。本発明の印刷方法およびそれによるプリンターシステムは、速い印刷速度が得られる可能性がある。たとえば、基材は、好ましくは少なくとも約６直線インチ／秒、より好ましくは少なくとも約１２直線インチ／秒の速度で供給される。この機構においてはＡ４用紙を１〜２秒で印刷することが可能である。

シアンの場合のデータ、フィットさせた曲線、および外挿値を示すグラフである。

Claims (20)

1. 基材にインクジェット印刷する方法であって、
   （ａ）デジタルデータ信号に応答するインクジェットプリンターを提供する工程であって、前記プリンターには、所定位置に固定され、約１〜２ｐＬのインク小滴を吐出するプリントヘッドアレイが装備されている工程と、
   （ｂ）前記プリンターに、印刷される前記基材を装填する工程と、
   （ｃ）（ｉ）ビヒクルと、少なくとも約２．５重量％の可溶性シアン染料とを有するシアンインクと、
   （ｉｉ）ビヒクルと、少なくとも約３．６重量％の可溶性マゼンタ染料とを有するマゼンタインクと、
   （ｉｉｉ）ビヒクルと、少なくとも約３．０重量％の可溶性イエロー染料とを有するイエローインクと
   を含むカラーインクジェットインクセットを前記プリンターに装填する工程と、
   （ｄ）前記プリントヘッドアレイを通過するよう前記基材を移動させて、前記デジタルデータ信号に応答して前記インクジェットインクセットを使用して前記基材上に印刷する工程と
   を含むことを特徴とする方法。
2. （ｉ）前記シアンインクが、少なくとも約２．５重量％および約８重量％までの可溶性シアン染料を有し、（ｉｉ）前記マゼンタインクが少なくとも約３．６重量％、約１０重量％までの可溶性マゼンタ染料を有し、（ｉｉｉ）前記イエローインクが少なくとも約３．０重量％、約１１．５重量％までの可溶性イエロー染料を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記小滴が約２ｐＬであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. （ｉ）前記シアンインクが少なくとも約４．２５重量％の可溶性シアン染料を有し、（ｉｉ）前記マゼンタインクが少なくとも約５．１重量％の可溶性マゼンタ染料を有し、（ｉｉｉ）前記イエローインクが少なくとも約６．１重量％の可溶性イエロー染料を有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記小滴が約１．５ｐＬであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
6. （ｉ）前記シアンインクが少なくとも約２．７５重量％の可溶性シアン染料を有し、（ｉｉ）前記マゼンタインクが少なくとも約４．１重量％の可溶性マゼンタ染料を有し、（ｉｉｉ）前記イエローインクが少なくとも約３．５重量％の可溶性イエロー染料を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. （ｉ）前記シアンインクが少なくとも約４．９重量％の可溶性シアン染料を有し、（ｉｉ）前記マゼンタインクが少なくとも約５．８重量％の可溶性マゼンタ染料を有し、（ｉｉｉ）前記イエローインクが少なくとも約７．２重量％の可溶性イエロー染料を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
8. 前記小滴が約１ｐＬであることを特徴とする請求項２に記載の方法。
9. （ｉ）前記シアンインクが少なくとも約３．５重量％の可溶性シアン染料を有し、（ｉｉ）前記マゼンタインクが少なくとも約５．０重量％の可溶性マゼンタ染料を有し、（ｉｉｉ）前記イエローインクが少なくとも約４．３重量％の可溶性イエロー染料を有することを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. （ｉ）前記シアンインクが少なくとも約６．１重量％の可溶性シアン染料を有し、（ｉｉ）前記マゼンタインクが少なくとも約６．９重量％の可溶性マゼンタ染料を有し、（ｉｉｉ）前記イエローインクが少なくとも約８．９重量％の可溶性イエロー染料を有することを特徴とする請求項８に記載の方法。
11. 前記インクセットの前記インクが約７ｃｐ未満の粘度（２５℃における）を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記シアン染料がＣ．Ｉ．ＡＢ９染料であり、前記マゼンタ染料がＣ．Ｉ．ＡＲ５２染料であり、前記イエロー染料がＣ．Ｉ．ＡＹ２３染料であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記インクセットが黒色インクをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
14. 前記インクセットの前記インクが水性ビヒクルを有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
15. 前記インクセットが黒色インクをさらに含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記シアン染料がＣ．Ｉ．ＡＢ９染料であり、前記マゼンタ染料がＣ．Ｉ．ＡＲ５２染料であり、前記イエロー染料がＣ．Ｉ．ＡＹ２３染料であることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記インクセットの前記インクが水性ビヒクルを有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
18. 前記シアン染料がＣ．Ｉ．ＡＢ９染料であり、前記マゼンタ染料がＣ．Ｉ．ＡＲ５２染料であり、前記イエロー染料がＣ．Ｉ．ＡＹ２３染料であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記インクセットの前記インクが水性ビヒクルを有することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 前記インクセットの前記インクが水性ビヒクルを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
    

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