JP2001353861A

JP2001353861A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2001353861A
Application number: JP2000177729A
Authority: JP
Inventors: Kyuhachiro Iwasaki; 久八郎岩崎; Hitoshi Arita; 均有田; Kakuji Murakami; 格二村上
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2001-12-25

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、細線等の再現性に優れ色境界での
滲みのない色調の良好な高画質で耐水性に優れた画像を
高速に出力可能なインクジェット記録装置を提供するこ
とを目的とする。【解決手段】本発明のインクジェット記録装置は、前
処理液を記録媒体に塗布する前処理液塗布手段（２０）
と、画像記録の副走査方向に配列した複数の色毎のライ
ン走査型インクジェットヘッド（３６〜３９）を具備
し、一定速度で副走査方向に搬送され、前記前処理液が
塗布された前記記録媒体に画像を記録する画像記録手段
（３０）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
装置に関し、詳細にはインクジェット方式の画像記録法
に有効な、記録媒体の前処理手段に関するものであり、
具体的には画像品質を向上させるための前処理液を塗布
する前処理液塗布装置を具備したインクジェット記録装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インクジェットプリンタは低騒
音、低ランニングコスト、カラー化が容易といった利点
から急速に普及してきている。しかしながら、普通紙に
記録すると、にじみ、濃度、色調や裏写り等といった初
期品質問題に加え、耐水性、耐候性といった画像の堅牢
性に関わる問題を抱えていたため、これらの問題を解決
する様々な提案が成されてきた。

【０００３】それらの解決手段として、インクによる画
像が形成された際に、普通紙などの被記録材表面にイン
ク中の染料を定着するための材料を予め塗工した被記録
材、又は表面に白色顔料や水溶性高分子を塗工した被記
録材を使用することが、特開昭５６−８６７８９号公
報、特開昭５５−１４４１７２号公報、特開昭５２−５
３０１２号公報又は特開昭５６−８９５９４号公報等に
開示されている。しかし、この方法では、予め塗工処理
した専用紙を購入しなければならないため、身近にある
紙を自由に使えるというわけにはいかないという不便さ
があり、また鉛筆やペンによる加筆性の問題があった。

【０００４】また、２色重ね部分等の色境界での滲みを
抑えるために、インクに界面活性剤などを添加すること
により、インクの浸透性を高めることが特開昭５５−６
５２６９号公報等に開示されている。この方法は、イン
クが記録紙に高速に浸透するため、２色重ね部分等の色
境界での滲みの解決やスメア（印字後の接触による画像
汚れ）に対しては効果的だが、滲みや裏写りは解決でき
ない。更に、インクに揮発性溶剤を添加する方法が特開
昭５５−６６９７６号公報に開示されているが、上記浸
透性インクと同様の効果が得られるがノズルが目詰まり
を起こしやすい。また、耐水性、耐光性を向上させるた
めに色剤として顔料を含有するインクの使用も増加して
きているが、顔料を含有するインクでは目詰まり等ノズ
ル周りの信頼性を維持するのが難しく、また写真画像や
ＣＧ等の高い色再現性を要求される場合にはシアンやマ
ゼンタ色の発色が不十分となり満足な画像が得られない
という問題がある。

【０００５】そこで、このような問題を解決するため
に、特開昭５６−８９５９５号公報には、被記録材上に
予めカルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコー
ル、ポリ酢酸ビニル等のポリマー溶液を噴射し、ついで
そのポリマー溶液が付着した部分にインクを噴射して印
字するインクジェット記録方法が提案されている。しか
し、この方法では印字画像のシャープネスの向上は得ら
れるが、印字画像の乾燥性の向上に効果が得られずカラ
ー画像での画質改善効果があまり認められない。また、
インク中の染料を不溶化する化合物を含む画像記録促進
液を被記録材上にインクジェット方法により付着した後
にその画像記録促進液が付着した部分にインクを噴射し
て印字するインクジェット記録方法が特開昭６４−６３
１８５号公報、特開平８−２０１５９号公報又は特開平
８−２０１６１号公報等に開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像記
録促進液を被記録材上にインクジェット方法により付着
する方法では、２色重ね部での水分付着量が大きいた
め、色境界での滲みを十分に抑えることができず、また
インクの裏写りが大きいという問題がある。さらに、被
記録材のコックリング（波打ち）が発生するという問題
がある。また、画像記録促進液をインクジェットヘッド
で吹き付けるため、噴射を安定的に得るためには液の粘
度や表面張力に制約があり、さらに目詰まりを起こさな
いためにノズルの径や液の組成に制約条件が加わり自由
度が著しく小さくなるという問題があった。一方、記録
速度の高速化へのニーズはますます高まってきており、
ライン走査型のインクジェットヘッドによる高速システ
ムの開発も盛んになってきている。しかし、ライン走査
型のインクジェットヘッドによる記録速度はヘッドのイ
ンク噴射性能からすれば１００ｐｐｍ以上も可能である
が、実際には用紙によるインクの吸収が追いつかず、画
像が滲んだり、用紙の波打ちが発生して高画質で高速化
を達成することが困難な状況である。

【０００７】本発明はこのような問題点を解決するため
のものであり、細線等の再現性に優れ色境界での滲みの
ない色調の良好な高画質で耐水性に優れた画像を高速に
出力可能なインクジェット記録装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明のインクジェット記録装置は、前処理液を
記録媒体に塗布する前処理液塗布手段と、画像記録の副
走査方向に配列した複数の色毎のライン走査型インクジ
ェットヘッドを具備し、一定速度で副走査方向に搬送さ
れ、前処理液が塗布された記録媒体に画像を記録する画
像記録手段とを有する。よって、前処理液の特性とライ
ン型インクジェットヘッドの特性を制御して最適化を図
ることでコストパフォーマンスに優れ、細線等の再現性
に優れ色境界での滲みのない色調の良好な高画質で耐水
性に優れた画像を高速に出力可能なインクジェット記録
装置を提供できる。

【０００９】また、各色毎のライン走査型インクジェッ
トヘッドのヘッド間隔をｓ、前処理液によるインクの定
着時間をｔとしたとき、画像記録手段における用紙の副
走査速度Ｖはｓ／ｔ以下とすることにより、実質的に色
境界滲みの問題のない良好な画像が高速度で得られる。

【００１０】更に、画像記録手段における画像記録密度
をＤｐ（ｄｐｉ）、前処理液によるインクの定着時間を
ｔ（ｓｅｃ）としたとき、画像記録手段における用紙の
副走査速度Ｖは（２５．４／Ｄｄ）／ｔ（ｍｍ／ｓｅ
ｃ）以下とすることにより、滲みやボケのない極めてシ
ャープな画像が高速度で得られる。

【００１１】また、前処理液は色材凝集剤を含む液体で
あることにより、特にインクジェット記録方式に効果的
である。そして、前処理液は、水または湿潤性有機溶剤
とカチオン性樹脂を１０〜８０重量％含有することによ
り、インクの定着時間が極めて短いので高画質で極めて
高速な記録が可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のインクジェット記録装置
は、前処理液を記録媒体に塗布する前処理液塗布手段
と、画像記録の副走査方向に配列した複数の色毎のライ
ン走査型インクジェットヘッドを具備し、一定速度で副
走査方向に搬送され、前処理液が塗布された記録媒体に
画像を記録する画像記録手段とを有する。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係るインクジェッ
ト記録装置の構成を示す断面図である。同図において、
本実施例のインクジェット記録装置１は、主に、用紙供
給ユニット１０、前処理液塗布ユニット２０、そして画
像記録ユニット３０を含んで構成されている。用紙供給
ユニット１０は用紙１１を送り出す給紙ローラ１２を有
する。前処理液塗布ユニット２０は、色剤と、該色剤を
分散または溶解する溶媒からなる記録液中の色剤を不溶
化する化合物とを含有する液体である前処理液２２を収
納する前処理液タンク２１と、前処理液２２を攪拌して
汲み上げる汲上げローラ２３と、汲み上げられた前処理
液を塗布ローラ２５に均一な膜厚に制御する膜厚制御ロ
ーラ２４と、塗布ローラ２５とによって搬送されてくる
用紙１１に前処理液２２を塗工するカウンタローラ２６
を含んで構成されている。そして、画像記録ユニット３
０は、ベルト駆動ローラ３２，３３の間に渡され、当該
ベルト駆動ローラ３２，３３が回動することによって、
搬送されてきた用紙１１を副走査方向である図中矢印方
向に一定速度で連続的に搬送する用紙搬送ベルト３１
と、用紙搬送ベルト３１の上に用紙１１を案内する搬送
ローラ３４と、記録終了後の用紙１１を押し出す搬送ロ
ーラ３５と、用紙１１の幅だけ記録可能なノズルを具備
した、ライン走査型のブラック用インクジェットヘッド
３６、シアン用インクジェットヘッド３７、マゼンタ用
インクジェットヘッド３８及びイエロー用インクジェッ
トヘッド３９とを含んで構成されている。なおライン走
査型のブラック用インクジェットヘッド３６、シアン用
インクジェットヘッド３７、マゼンタ用インクジェット
ヘッド３８及びイエロー用インクジェットヘッド３９は
一定間隔で配置されており、用紙１１の送り速度と同期
して画像を記録していく。記録された用紙１１は排出ロ
ーラ４０，４１によって排出部に排出される。インクは
各色のタンク４６が配置され、チューブ（図示せず）で
それぞれのヘッドに供給される。前処理液も同様の位置
に配置されチューブ（図示せず）で前処理液タンク２１
に供給され、液面２１−１が一定の高さに保たれるよう
になっている。

【００１４】次に、このような構成を有する本実施例の
インクジェット記録装置における一連の画像記録動作に
ついて説明する。用紙給紙ユニット１０に収納されてい
る用紙１１は給紙ローラ１２によって送り出される。一
方、前処理液塗布ユニット２０の前処理液タンク２１内
の前処理液２２は汲上げローラ２３によって汲み上げら
れ、塗布ローラ２５のローラ面に膜厚制御ローラ２４に
よって均一な膜厚に制御される。そして、塗布ローラ２
５とカウンタローラ２６によって前処理液２２が用紙１
１の記録領域に均一に薄く塗布される。そして、前処理
液が塗布された用紙１１は前処理液塗布ユニット２０に
よって前処理液２２を塗布され、用紙ガイド４４に沿っ
て搬送ローラ４２，４３によって搬送され、更に用紙ガ
イド４５に沿って用紙搬送ベルト３１上に送られる。そ
の後、前処理液が塗布された用紙１１は用紙搬送ベルト
３１によって一定速度で連続的に副走査方向に搬送さ
れ、順次ライン走査型のブラック用インクジェットヘッ
ド３６、シアン用インクジェットヘッド３７、マゼンタ
用インクジェットヘッド３８及びイエロー用インクジェ
ットヘッド３９によって画像が記録される。記録が終了
した用紙１１は排出ローラ４０，４１によって排出部に
排出される。

【００１５】ここで、用紙１１上に印写されたインク滴
が前処理液２２の作用で定着する時間ｔ（ｓｅｃ）は隣
接するドットを打ったとき、インクの色間の滲み（ブリ
ーディング）の領域が０．１ｍｍ以下であるものと定義
する。インクの色間の滲み（ブリーディング）の領域が
０．１ｍｍ以下であれば官能検査の結果目視的にはシャ
ープな境界画像として実質的に問題がない。即ち、本実
施例のインクジェット記録装置においては、用紙１１上
に印写されたインク滴が前処理液２２の作用で定着する
時間ｔ（ｓｅｃ）とは、ある色のべた画像を記録し、隣
接した次のラインから別の色でべた画像を記録する場合
でも色の境界における滲み、混色が０．１ｍｍ以下に収
まる時間である。色の境界地点における印写時間間隔
は、各色のインクジェットヘッド間の距離をｓ（ｍｍ）
とし、用紙の速度をＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）とすると、ｓ／
Ｖである。この時間間隔が、インク滴が前処理液の作用
で定着する時間ｔ（ｓｅｃ）より長ければ境界における
色にじみが１ドットライン以下に収まるから、ｓ／Ｖ
（ｓｅｃ）はｔ（ｓｅｃ）以上、即ちＶ（ｍｍ／ｓｅ
ｃ）はｓ／ｔ（ｍｍ／ｓｅｃ）以下であれば良い。よっ
て、Ｖ＝ｓ／ｔにすることにより、画質が許容される範
囲内で、最も高速記録が達成できることとなる。

【００１６】以上は色の境界におけるブリーディングの
解決を図ったものだが、同じ色で図形や文字を描く場合
でも隣接する次のドットの印写タイミングが早すぎると
滲みやボケの原因となる。滲みのない極めてシャープな
画像を必要とする場合は、用紙の送り速度Ｖを次のよう
に設定することで達成される。用紙の送り方向の記録密
度をＤｄ（ｄｐｉ）、１ドットピッチを送る時間は（２
５．４／Ｄｄ）／Ｖであるから、これがインク滴が前処
理液の作用で定着する時間ｔ（ｓｅｃ）以上であれば良
い。即ち、Ｖは（２５．４／Ｄｄ）／ｔ（ｍｍ／ｓｅ
ｃ）以下であれば滲みやボケのない極めてシャープな画
像が得られる。そして、Ｖ＝（２５．４／Ｄｄ）／ｔ
（ｍｍ／ｓｅｃ）のときが記録速度は最も速い。なお、
この場合のインクジェットヘッドの噴射の最大周波数
は、（Ｖ／２５．４）×Ｄｄ（Ｈｚ）である。

【００１７】また、前処理液２２としては、色材凝集剤
を含む液体は水または湿潤性有機溶剤と下記一般化学式
（１）〜（８）に示すようなカチオン性樹脂を１０〜８
０重量％含有したものである場合では、ｔが１５０μｓ
ｅｃ程度であり、用紙１１の送り方向の記録密度を６０
０ｄｐｉ、インクジェットヘッドの噴射周波数は約６．
７ｋＨｚで、８０ｐｐｍ相当の速度（用紙サイズＡ４の
横送りに相当する）で良好な画像が実験的に得られた。

【００１８】

【化１】

【００１９】

【化２】

【００２０】

【化３】

【００２１】

【化４】

【００２２】

【化５】

【００２３】

【化６】

【００２４】

【化７】

【００２５】

【化８】

【００２６】上記一般化学式（１）〜（８）に示される
カチオン性樹脂は、重量平均分子量が１０００から１０
万の範囲のものが好ましく、さらに好ましくは、２００
０から５万、より一層好ましくは２０００から３万のも
のが好ましい。重量平均分子量が１０万よりも大きい
と、溶媒に溶けにくいため、前処理液が不均一になり、
画質のむらを生じ易くなる。逆に、重量平均分子量が１
０００よりも小さい場合、にじみ防止や耐水性向上の効
果が小さく、好ましくない。また、アニオン性成分と高
い反応性を得るためには、カチオン性樹脂のｐＨ３にお
けるカチオン度は３ｍｅｑ／ｇ以上、更に好ましくは
３．５ｍｅｑ／ｇであることが好ましい。カチオン度と
は、ポリビニル硫酸カリウム試薬を用いたコロイド滴定
により求められる。詳しくは、以下の手順にて求めるこ
とができる。すなわち、コニカルビーカーに脱イオン水
９０ｍｌをとり、試料（乾品換算）の５００ｐｐｍ水溶
液を１０ｍｌ加えて塩酸水溶液でｐH４．０とし、約１
分間攪拌する。次にトルイジンブルー指示薬を２〜３滴
加え、Ｎ／４００ポリビニル硫酸カリウム試薬（Ｎ／４
００ＰＶＳＫ）で滴定する。滴定速度は、２ｍｌ／分と
し、検水が青から赤紫色に変色して１０秒間以上保持す
る時点を終点とする。カチオン度(meq/g)＝（N/400PVSK
滴定量）×（N/400PVSKの力価）／２により求めること
ができる。カチオン度が高いものほど、カチオン性が強
く、記録液中のアニオン性成分と効率よく反応すること
ができ、よって、前処理液の必要量を低減でき、被記録
材のカールやコックリングを起こさずに、高画質の画像
を得ることが可能になる。

【００２７】カチオン樹脂のカウンターイオンは、ハロ
ゲンイオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、酢酸イオン、
燐酸イオン、硫酸イオン等の無機系陰イオンならびに蟻
酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、グリコール
酸、グルコン酸、乳酸等の有機酸由来の有機系陰イオン
など任意のものでよいが、記録液中のアニオン性成分と
の反応性を考慮すれば、前処理液中で高い割合でイオン
的に解離していることが好ましく、よって、ハロゲンイ
オン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、酢酸イオンから選ば
れる一価の陰イオンが特に好ましい。

【００２８】これらのカチオン樹脂は、市販のものも利
用できる。具体的には、ＰＡＡ−ＨＣｌ−３Ｌ、ＰＡ
Ａ−ＨＣｌ−１０Ｌ（ポリアリルアミン塩酸塩）、ＰＡ
Ａ−１０Ｃ（ポリアリルアミン）（以上日東紡績製）
Ｑ−１０１（ポリアミン系）、Ｑ−３１１（ポリアミン
系）、Ｑ−５０１（ポリアミン系）、（以上ハイモ株式
会社製）、アコフロックＣ５６７、Ｃ５７３、Ｃ５７
７、Ｃ５８１（ポリアミン系）、（以上三井サイテック
株式会社製）、などがあげられる。これらのカチオン樹
脂は、単独で用いても、２種以上を混合して用いても構
わない。

【００２９】この前処理液を被記録材に当接して付与す
る手段とは、ローラ塗布や、ワイヤーバーやブレードに
よる塗工方法などが含まれる。これらの方法では、これ
までインクジェット方式により液滴として付与できなか
った高粘度の被記録材の前処理液を被記録材に均一に塗
布することができる。更に、この当接付与手段により付
与される被記録材の前処理液には、前述の従来方法では
配合することのできなかった数々の添加剤をも配合する
ことができ、被記録材の前処理液の処方を組む自由度を
大きく拡げることができる。

【００３０】特に、被記録材に当接して前処理液を付与
する手段が、ローラ塗布手段であると、高粘度の前処理
液をごく少量付与することが可能であり、また簡素な構
成のため、付与手段を低コストで、かつコンパクトに作
製することが可能になるため、好ましい。

【００３１】前述したように、インクジェット方式によ
り液滴として吐出させる前処理方法では使えなかった高
粘度の前処理液が使用可能である。すなわち、前処理液
には、高濃度でカチオン性樹脂を含有させることができ
る。高濃度で薄い層にて付着させることにより、付着量
が少なくてすみ、表面近傍にカチオン性樹脂がとどまる
ので、画質が著しく良くなり、被記録材のカール、コッ
クリング等を抑えることができる。具体的に、前処理液
に含まれる上記カチオン性樹脂の含有量は、１０〜８０
重量％であることが好ましい。１０重量％未満である場
合は、細線の再現性、フェザリングや色境界にじみの低
減、画像濃度の向上、裏抜け濃度の低減等の画質改善効
果が十分には得られず、また８０重量％よりも多い場合
は、溶媒成分の蒸発等による物性変化が著しく変化し、
所定量を均一に付与することが困難となりやすい。

【００３２】前処理液の粘度は、Ｂ型粘度計で１０から
１００００ｍＰａ・ｓ（２５℃、ローターＮＯ．４、回
転数３０ｒｐｍ）であることが好ましく、さらに好まし
くは、１０から１０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが
好ましい。前処理液は、被記録材表面にあって、記録液
中のアニオン性成分とのイオン的な相互作用により、細
線の再現性、耐水性向上、にじみ防止などの画質改善効
果が得られる。ところが、前処理液の粘度が１０ｍＰａ
・ｓ未満であると、前処理液が被記録材内部へ浸透して
しまい、フェザリングや色境界にじみ防止効果が小さ
い。この場合、十分な画質改善効果を得るために、多量
の前処理液を付与すると、前処理液が被記録材内部に浸
透してしまい、着色剤も被記録材内部に浸透してしまう
ために画像濃度の低下をもたらす。また、前処理液に含
まれる溶媒成分により被記録材のカール、コックリング
を引き起こしやすい。逆に、前処理液の粘度が１０００
０ｍＰａ・ｓよりも大きいと、被記録材への均質な付与
が困難となり、好ましくない。

【００３３】所望の粘度に調節するために、前処理液
は、各種溶媒を含有することができる。溶媒としては、
上記カチオン性樹脂の溶解性に優れ、前処理液の安全
性、コストの点から水が特に好ましい。水の含有量は５
〜８０重量％であることが好ましい。５重量％未満で
は、カチオン性樹脂が安定に溶解しにくく、８０重量％
よりも大きいと、画像滲みが生じ易くなり、また、被記
録材のカール、コックリングが生じ易くなり、好ましく
ない。

【００３４】また、前処理液中の水などの溶媒成分が蒸
発することにより粘度が変化すると、被記録材への付与
量も変化してしまい、一定の画像品質を確保することが
できない。乾燥防止以外に、被記録材の前処理液を所望
の物性にするため、記録液中の着色剤を不溶化する化合
物やその他添加剤の溶解安定性を向上させるため、また
被記録材の前処理液の塗工特性を安定にするため等の目
的で下記の水溶性有機溶媒を使用することができる。水
溶性有機溶剤の含有量は、５〜７０重量％の範囲が好ま
しい。５重量％未満では、蒸発抑制による粘度安定化効
果ならびに溶解助剤としての効果が不十分であり、また
７０重量％よりも多い場合には、裏抜けや画像にじみを
誘発するため好ましくない。

【００３５】すなわち、水溶性有機溶媒としては、エチ
レングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコール、ポリエチレングリコーノレ、ポリプロピレ
ングリコール、１，５ペンタンジオール、１，６へキサ
ンジオール、グリセロール、１，２，６−へキサントリ
オール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−
ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール
類、エチレングリコールモノエチルエーテル、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
モノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチル
エーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、
テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピ
レングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコール
アルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニル
エーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等
の多価アルコールアリールエーテル類、Ｎ−メチル−２
−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリド
ン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノ
ン、ε−カプローラクタム等の含窒素複素環化合物、ホ
ルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、
ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチ
ルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミ
ン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタ
ノール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、
炭酸エチレン、γ−ブチローラクトン等を用いることが
できる。これらの溶媒は、水とともに単独もしくは、複
数混合して使用することができる。

【００３６】これらの中で特に好ましいものはジエチレ
ングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコ
ール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセ
ロール、１，２，６−へキサントリオール、１，２，４
−ブタントリオール、ペトリオール、１，５−ペンタン
ジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキ
シエチルピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチ
ルイミダゾリジノンであり、これらを用いることにより
記録液中の着色剤を不溶化する化合物やその他の添加剤
の高い溶解性と水分蒸発による塗工不良の防止に対して
優れた効果が得られる。

【００３７】更に、被記録材の前処理液には一価アルコ
ールを含有させることが好ましく、それにより被記録材
の前処理液の泡立ちによる塗布むらなどの発生を防止す
ることができ、その被記録材の前処理液を被記録材に当
接して付与した後、記録液を液滴として吐出して被記録
材に付着させることより画像を形成すると、均一な濃度
を有する画像を得ることができる。

【００３８】本発明の前処理液は、特開平８−１４２５
００号公報に記載されるシリコーン化合物とカチオン性
化合物を含有する無色の液体組成物を用いた場合に比
べ、高速記録に適している。すなわち、シリコーン化合
物が付着した部分はインクの浸透性が著しく低いため画
像部の乾燥が遅く、また、この画像形成方法で高速印字
を行うと、低浸透に加え記録媒体への濡れ性が悪いので
隣接ドットの合一を生じ、べた画像部等にヘッド主走査
方向に沿って白筋が発生するなど、著しく画質が悪化す
るという問題を生じていた。本発明の前処理液は、水な
らびに水溶性溶媒を主溶媒としているため、前処理液の
付与された被記録材と記録液との濡れ性や浸透性に悪影
響を及ぼすことがない。よって、高速記録を行っても、
良好な画像品質を得ることができる。また、本発明の前
処理液を構成する各種成分は、安定であり、長期に保存
した後でもその特性になんら変化を生じない。

【００３９】更に、本発明の前処理液には、０．１〜５
重量％の防腐・防かび剤を含有することが好ましい。被
記録材と接触させながら前処理液を付与するため、たと
えば紙粉のような汚染原因物質が混じり込みやすく、前
処理液を変質させ、変質による付着量変化や画質改善効
果自体の低下を及ぼすことがある。そこで、０．１〜５
重量％の防腐・防かび剤を添加することにより、長期間
安定に作用することのできる前処理を得ることができ
る。防腐防黴剤としては安息香酸ナトリウム、ペンタク
ロロフェノールナトリウム、２−ピリジンチオール−１
−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒ
ドロ酢酸ナトリウム、１，２−ジベンジソチアゾリン−
３−オン（アビシャ社のプロキセルＣＲＬ、プロキセル
ＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ）等が使用できる。添加量
は、０．１重量％未満では、防腐・防かび効果が不十分
であり、５重量％よりも多い場合、画像品質を低下させ
る。

【００４０】また、本発明の被記録材の前処理液には、
定着性向上のためバインダー樹脂を添加することが好ま
しい。バインダー樹脂としては、アクリル系樹脂、酢酸
ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニ
ル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹
脂、スチレン系樹脂などが挙げられる。

【００４１】更に、本発明の被記録材の前処理液には、
界面活性剤を含有することができる。カチオン性樹脂と
界面活性剤とを含有する前処理液を普通紙などの被記録
材に付与した後に記録液を被記録材に付着させると、被
記録材の表面サイズ剤の分布による不規則な濡れが少な
くなるため、フェザリングが少なく細線等の再現性に優
れ色境界にじみのない高画質で、且つ画像濃度の高い画
像が得られる。これは、記録液が被記録材に均一に浸透
するとともに色材が不溶化し被記録材の表面近傍に留ま
るためであると考えられる。界面活性剤としては、例と
してドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル
酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサ
ルフェートのアンモニウム塩等のアニオン性界面活性
剤、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム、塩化ステ
アリルジメチルベンジルアンモニウム、塩化ステアリル
ジメチルベンジルアンモニウム、塩化ステアリルトリメ
チルアンモニウム、塩化セチルトリメチルアンモニウ
ム、塩化ミリスチルジメチルベンジルアンモニウム、塩
化ベンザルコニウム、エチル硫酸ラノリン脂肪酸アミノ
プロピルエチルジメチルアンモニウム、塩化ジデシルジ
メチルアンモニウム等のカチオン系界面活性剤、イミダ
ゾリン誘導体等の両性界面活性剤、ポリオキシエチレン
アルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニ
ルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポ
リオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン
アルキルアミド、ポリエキシエチレンプロピレンブロッ
クポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエ
チレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコー
ルのエチレンオキサイド添加物等のノニオン系界面活性
剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。界面活性剤以
外の溶剤の具体的としては、ジエチレングリコールモノ
フェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエ
ーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエ
チレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレング
リコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフ
ェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリ
ールエーテル類、エタノール、２−プロパノール等の低
級アルコール類、２−エチル−１，３−ヘキサンジオー
ル、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオー
ルなどの低水溶性多価アルコール類が挙げられるが、前
処理液中に溶解し、所望の物性に調整できるものであれ
ば、これに限らない。

【００４２】前処理液における上記化合物の含有量とし
ては、０．１〜５０重量％が好ましい。前処理液の均一
性を確保するためには、界面活性剤のうち特にカチオン
性界面活性剤が好ましい。これにより、記録液と被記録
材表面との濡れ性を向上させるとともに、高画質で、且
つ画像濃度の高い耐水性に優れた画像が得られる。カチ
オン性界面活性剤としては、イオネットＤ４６、イオネ
ットＬＥＣ、セクリルＶＮ、サンスタット１２００、サ
ンスタットＫＴ−３０５Ｃ、カチオンＧ−５０、イオネ
ットＲＫ−１５（以上三洋化成工業株式会社製）等が挙
げられる。

【００４３】具体的に、着色剤を不溶化するカチオン性
化合物の種類として、本発明のジシアンジアミド・ホル
マリン重縮物、ジシアンジアミド・ジエチレントリアミ
ン重縮物、エピクロルヒドリン・ジメチルアミン付加重
合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド・ＳＯ
₂共重合物、アリルアミン塩の重合物、ジアルキルアミ
ノエチル（メタ）アクルレート４級塩重合物、ジメチル
ジアリルアンモニウムクロライド重合物、ジアリルアミ
ン塩・ＳＯ₂共重合物等の他に、ポリアリルアミン、カ
チオンエポキシ樹脂、ポリエチレンイミン、ポリアクリ
ルアミド、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリビニ
ルホルムアミド、アミノアセタール化ポリビニルアルコ
ール、ポリビニルピリジン、ポリビニルベンジルホスホ
ニウム、カチオンエマルジョン等や、多価金属塩などを
含有することも可能である。

【００４４】これらカチオン性樹脂は市販のものを用い
ることが可能で、具体的には、サンスタットＥ−８１
８、サンフィックス７０、サンフィックス５５５Ｃ、サ
ンフィックスＬＣ−５５、サンフックスＰＡＣ−７００
コンク、サンヨウエリオンＡ−３、サンフィックス４１
４、サンフィックス５５５、サンフィックスＰＲＯ−１
００、サンフィックス５５５ＵＳ、セロポールＹＭ−５
００（以上三洋化成工業株式会社製）、＃６７５、＃Ｆ
Ｒ−２Ｐ、＃１００１（以上住友化学工業株式会社
製）、ＬＵＰＡＳＯＬＳＣ６１Ｂ（ＢＡＳＦ社製）等
が挙げられる。また、ＺＰ−７００（ビニルホルムアミ
ド系）、ＭＰ−１８４（ポリアクリル酸エステル系）、
ＭＰ−１７３Ｈ（ポリメタクリル酸エステル系）、ＭＰ
−１８０（ポリメタクリル酸エステル系）、ＭＸ−０２
１０（ポリメタクリル酸エステル系）、ＭＸ−８１３０
（ポリアクリル酸エステル系）、Ｅ−３９５（ポリアク
リル酸エステル系）、Ｅ−３０５（ポリアクリル酸エス
テル系）、Ｑ−１０５Ｈ（ジシアンジアミド系）、Ｎ
ｅｏ−６００（ポリアクリルアミド系）、（以上ハイモ
株式会社製）、スーパーフロック２４９０（ポリアクリ
ル酸塩系）、スーパーフロック３１８０、３３８０、３
５８０、３８８０、３３９０、３５９０、３５００、Ｓ
Ｄ２０８１（ポリアクリルアミド）、アコフロックＣ４
９８Ｔ、Ｃ４９８Ｙ（ポリアクリル酸エステル系）、ス
ーパーフロック１５００、１６００、アコフロックＣ４
８１、Ｃ４８３、Ｃ４８５、Ｃ４８８、Ｃ４８０（ポ
リメタアクリル酸エステル）、（以上三井サイテック株
式会社製）、ＰＡＳ−Ａ−１、ＰＡＳ−Ａ−５、ＰＡ
Ｓ−Ａ−１２０Ｌ、ＰＡＳ−Ａ−１２０Ｓ、ＰＳＡ−Ｊ
−８１、ＰＡＳ−８８０、ＰＡＳ−９２（ジアリルジメ
チルアンモニウム塩系共重合物）、ＰＡＳ−Ｈ−５Ｌ、
ＰＡＳ−Ｈ−１０Ｌ、ＰＡＳ−Ｍ−１（ジアリルジメ
チルアンモニウム塩系重合物）、（以上日東紡績製）、
等が挙げられる。

【００４５】カチオン性エマルジョンとして、アクリッ
トＵＷ３１９−ＳＸ、アクリットＲＫＷ−４６０、アク
リットＲＫＷ−４００ＳＸ、アクリットＲＫＷ−４５０
ＳＸ、アクリットＲＫＷ−４５０（以上大成化工株式会
社製）等が挙げられる。多価金属塩としては、硝酸マグ
ネシウム・六水和物、酢酸マグネシウム・四水和物、硝酸
カルシウム・四水和物、酢酸カルシウム・一水和物、塩化
カルシウム・無水物、乳酸カルシウム・五水和物、蟻酸カ
ルシウム・無水物、安息香酸マグネシウム・三水和物、硫
酸マグネシウム・七水和物等が挙げられる。

【００４６】前処理液中のカチオン性樹脂と記録液中の
アニオン性成分との反応性は、液相でもっとも効率的で
あることから、前処理液を当接する付与手段で被記録材
に対して付与した後、前処理液が乾燥する前に記録液に
より印字することが好ましい。高い反応性を確保できれ
ば、より一層前処理液使用量が少なくてすみ、被記録材
のカール、コックリングを生じさせずに画質を向上させ
ることが可能になる。

【００４７】被記録材の前処理液の被記録材への付着量
としては０．５ｇ／ｍ²〜１０ｇ／ｍ²が好ましく、それ
により被記録材のカールをよりよく抑えることができ
る。０．５ｇ／ｍ²未満であると、画質改善効果が不十
分であり、１０ｇ／ｍ²より多いと、被記録材がカール
やコックリングを生じ、また付着量が多すぎるため裏抜
け濃度が増大する。

【００４８】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェット記録装置は、前処理液を記録媒体に塗布する前処
理液塗布手段と、画像記録の副走査方向に配列した複数
の色毎のライン走査型インクジェットヘッドを具備し、
一定速度で副走査方向に搬送され、前処理液が塗布され
た記録媒体に画像を記録する画像記録手段とを有する。
よって、前処理液の特性とライン型インクジェットヘッ
ドの特性を制御して最適化を図ることでコストパフォー
マンスに優れ、細線等の再現性に優れ色境界での滲みの
ない色調の良好な高画質で耐水性に優れた画像を高速に
出力可能なインクジェット記録装置を提供できる。

【００５０】また、各色毎のライン走査型インクジェッ
トヘッドのヘッド間隔をｓ、前処理液によるインクの定
着時間をｔとしたとき、画像記録手段における用紙の副
走査速度Ｖはｓ／ｔ以下とすることにより、実質的に色
境界滲みの問題のない良好な画像が高速度で得られる。

【００５１】更に、画像記録手段における画像記録密度
をＤｐ（ｄｐｉ）、前処理液によるインクの定着時間を
ｔ（ｓｅｃ）としたとき、画像記録手段における用紙の
副走査速度Ｖは（２５．４／Ｄｄ）／ｔ（ｍｍ／ｓｅ
ｃ）以下とすることにより、滲みやボケのない極めてシ
ャープな画像が高速度で得られる。

【００５２】また、前処理液は色材凝集剤を含む液体で
あることにより、特にインクジェット記録方式に効果的
である。そして、前処理液は、水または湿潤性有機溶剤
とカチオン性樹脂を１０〜８０重量％含有することによ
り、インクの定着時間が極めて短いので高画質で極めて
高速な記録が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るインクジェット記録装
置の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１；インクジェット記録装置、１０；用紙供給ユニッ
ト、１１；用紙、１２；用紙給紙ローラ、２０；前処理
液塗布ユニット、２１；前処理液タンク、２２；前処理
液、２３；汲上げローラ、２４；膜厚制御ローラ、２
５；塗布ローラ、２６；カウンタローラ、３０；画像記
録ユニット、３１；用紙搬送ベルト、３２，３３；ベル
ト駆動ローラ、３４，３５，４０〜４３；搬送ローラ、
３６〜３９；ライン走査型インクジェットヘッド、４
４，４５；用紙ガイド、４６；タンク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村上格二東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2C056 EA05 EA13 EC12 EC31 EE17 FA10 HA42 2H086 BA02 BA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前処理液を記録媒体に塗布する前処理液
塗布手段と、画像記録の副走査方向に配列した複数の色毎のライン走
査型インクジェットヘッドを具備し、一定速度で副走査
方向に搬送され、前記前処理液が塗布された前記記録媒
体に画像を記録する画像記録手段とを有することを特徴
とするインクジェット記録装置。
【請求項２】各色毎の前記ライン走査型インクジェッ
トヘッドのヘッド間隔をｓ、前記前処理液によるインク
の定着時間をｔとしたとき、前記画像記録手段における
用紙の副走査速度Ｖは、ｓ／ｔ以下とする請求項１記載
のインクジェット記録装置。
【請求項３】前記画像記録手段における画像記録密度
をＤｐ（ｄｐｉ）、前記前処理液によるインクの定着時
間をｔ（ｓｅｃ）としたとき、前記画像記録手段におけ
る用紙の副走査速度Ｖは、（２５．４／Ｄｄ）／ｔ（ｍ
ｍ／ｓｅｃ）以下とする請求項１記載のインクジェット
記録装置。
【請求項４】前記前処理液は色材凝集剤を含む液体で
ある請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】前記前処理液は、水または湿潤性有機溶
剤とカチオン性樹脂を１０〜８０重量％含有する請求項
１又は４の記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記カチオン性樹脂がジシアンジアミド
・ホルマリン重縮合物である請求項５記載のインクジェ
ット記録装置。
【請求項７】前記カチオン性樹脂がジシアンジアミド
・ジエチレントリアミン重縮合物である請求項５記載の
インクジェット記録装置。
【請求項８】前記カチオン性樹脂がエピクロルヒドリ
ン・ジメチルアミン付加重合物である請求項５記載のイ
ンクジェット記録装置。
【請求項９】前記カチオン性樹脂がジメチルジアリル
アンモニウムクロライド・ＳＯ₂共重合物である請求項
５記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】前記カチオン性樹脂がジアリルアミン
塩・ＳＯ₂共重合物である請求項５記載のインクジェッ
ト記録装置。
【請求項１１】前記カチオン性樹脂がジメチルジアリ
ルアンモニウムクロライド重合物である請求項５記載の
インクジェット記録装置。
【請求項１２】前記カチオン性樹脂がアリルアミン塩
の重合物である請求項５記載のインクジェット記録装
置。
【請求項１３】前記カチオン性樹脂がジアルキルアミ
ノエチル（メタ）アクリレート４級塩重合物である請求
項５記載のインクジェット記録装置。