インクジェットプリンターの原理と染料/顔料の違い

修理中のプリンターCanon Pixus iP3500)の黒色が顔料系インクだったのを機に勉強した。

  • iP3500の解像度: 4800(横)×1200(縦)
  • 方式
    • キャノンは「バブルジェット」と言っているが、一般的には「サーマル方式」。もうひとつの方式が「ピエゾ方式」。この違いが ウィキペディアで図解 されている。「バブルジェット」発明の経緯が面白い。
       その基本的な原理は1970年代半ばに、キヤノンの中央研究所で偶然見つかった現象に由来する。この時、液体の詰まった注射針に半田ごてが触れたとき針先から液体が飛び出したキヤノンではこの現象を解析、これをヒントに各社で研究開発が進められヒューレット・パッカード1984年に世界で初めてサーマル方式のインクジェットプリンターを発売しキヤノンも自社開発のサーマル方式を「バブルジェット」と命名、1985年にBJ-80を発売した。
  • iP3500の対応インクタンク
     カラー:BCI-7eC(染料) 、BCI-7eM(染料)、BCI-7eY(染料)
     ブラック:BCI-9BK(顔料)
    • 前出のウィキペディアからの抜粋。
      ●色インク

       インクジェットプリンターでカラー印刷を行う場合は、シアン(C)・マゼンタ(M)・イエロー(Y)を混ぜて他の色を表現する減色法(減法混色)が使われる。黒色はこの三色を混ぜることで理論的には表現できるが完全な黒色にすることは難しく、また三色のインクを同時に使用することはインク使用量を増やす結果となるため黒色表現のためのブラック(Bk)インクを搭載している。
       通常はC+M+Y+Bkの4色のインクで表現できるが、発光色などを表現するなど色空間を広くするために追加のインクを搭載する高級機種がある。また普通紙への文書印刷における文字のにじみを低減する観点から染料インクとは別に顔料のBkを用意している、もしくは4色インクのうちBkのみ顔料という機種も多い。

      染料系インク

       染料系のインクは被印字媒体に対して色素を染み込ませて色をつける。初期のインクジェットプリンターに採用され、現在でもインクジェットプリンター用のインクとして広く普及している。
       染料系インク長所 は以下の通りである。j色再現性が高い。k光沢が出やすい。
      短所 は以下の通りである。j耐水性が低い - 水に濡らすと、にじみが生じやすい。k耐光性が低い - 太陽光などが長時間当たると、色あせ(退色)を起こしやすい。
       特に耐水性の低さに関しては、水性のマーカーペンで印字物をなぞるだけでにじみを発生させ、インクジェットプリンターの欠点として大きく取り上げられたこともあった。最近では、にじみを防止するため透明のコート材をあらかじめ塗布しておき、その上から染料インクを塗布することで、インク着弾時の広がりが抑えられ、にじみのない印刷を可能にするプリンターも登場している。

      顔料系インク

       顔料系のインクは、インクの色素が被印字媒体表面に固着して色をつける
      顔料系インク長所 は以下の通りである。j耐水性が高い。k耐光性が高い。
      短所 は以下の通りである。j耐摩擦性が低い(特に光沢紙に多い) - 染料インクに比べて定着しにくいため印刷面をこすると色落ちしやすいk溶液としての安定性が悪い。l粒子であるため比較的ノズルの目詰まりを起こしやすい。m光沢が出にくい。
       光沢に関しては、エプソンのように光沢を出すための透明インクを塗布する機種もある。