JP2004025556A - インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インク定着性に優れ、定着時間が短く、かつＯＤが高い、より高品位な画像を得ることができるインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】ブラックインク用記録ヘッド１０１Ｂｋ、処理液用記録ヘッド１０１Ｃをキャリッジ１０７の走査方向に配列し、記録媒体が普通紙の場合は、矢印Ｘ方向にキャリッジ１０７が移動するときに、ブラックインクの上に処理液が付与されるように記録を行い、記録媒体が高速吸収紙の場合は、矢印Ｘとは反対方向にキャリッジ１０７が移動するとき、処理液の上にブラックインクが付与されるように記録を行う。このように、ブラックインクと処理液との付与順序を記録媒体に応じて異ならせることによって、インクの色材が必要以上に記録媒体表面から沈み込むことを防ぐ。
【選択図】　　　　図１

Description

【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およびインクジェット記録方法に関し、詳しくは記録媒体に付与したインクの浸透性を調節する処理液を用いるインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録ヘッドよりインクを記録媒体に吐出して記録を行うインクジェット記録装置は、小型化が容易であり、かつカラー記録が安価に実現できるなどの理由により、急速に普及している。インクジェット記録装置におけるカラー記録は、記録媒体の同一画素に対して、イエロー、シアン、マゼンタといったカラーインクを打ち込むことにより、様々な色を表現している。したがって、ほぼ同時に複数色のインクが打ち込まれるため、画像品位の高いカラー記録を得るには、カラーインクのそれぞれは比較的浸透性の高いインクでなければならない。または、記録媒体表面に特殊な処理を施してインクの吸収性をよくした高速吸収紙を用いる必要がある。
【０００３】
例えば、普通紙にカラー記録を行う場合は、カラーインクそれぞれに浸透性の高いインクが用いられる。しかしながら、浸透性の高いインクは、印字境界の滲み具合を表すエッジシャープネスが劣り、かつ光学濃度であるＯＤが低下しがちである。文字など黒のみの記録の場合、浸透性の高いインクでは、文字の輪郭がぼやけ、さらに黒色の発色が不鮮明になるので、浸透性の低いインクに比べ、記録品位が落ちてしまう。このような問題を解決するために従来では、高浸透性のインクを用いるのではなく、記録媒体へ色材を含むインクを付与した後に、続いて、前記インクと液体状で混合されて反応し、記録媒体への定着性を上げることのできる処理液を付与するという方法がある。
【０００４】
例えば、特開平１１−２４５３９４号公報に記載されているように、色材を含む非浸透性のインクと高浸透性の処理液とを用いて普通紙に記録を行う場合、先にインクを吐出し、その上に処理液を付与することで、短い定着時間でインクを普通紙に定着させることができる。さらにＯＤの高い高品位な画像を得ることができる。
【０００５】
また、昨今のインクジェット記録装置に求められている高速記録を実現するためには、より高速な定着を求める必要がある。この１つの解決方法としてインクがより高浸透となるような紙（高速吸収紙）を使用する方法がある。この紙は処理液を用いずに色材を含むインクだけを用いてもインクをすばやく定着させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなインクが浸透しやすい紙（高速吸収紙）を用いている上に、さらにインクに続いて処理液を付与してしまうと、処理液を使用しないでインク単独だけで記録した場合に比べてＯＤが低くなる場合がある。これは、色材を含むインクが高浸透性の記録媒体（高速吸収紙）に付与されると、すぐにインクに含まれる色材が記録媒体に浸透し始めている上に、続けて処理液が付与されるので色材の浸透速度がさらに速くなり、紙の深さ方向へ深く浸透し、紙表面に残る色材が少なくなるからである。
【０００７】
以上から明らかなように、インクと処理液を用いて記録を行うにあたり、普通紙に対してインク、処理液の順で吐出すると定着時間の短縮が図れるため好ましいが、高速吸収紙に対してインク、処理液の順で吐出すると、定着時間の点では好ましいものの、画像濃度が低下してしまうという問題がある。本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、インクと処理液とを用いて記録を行うにあたり、記録媒体の種類（普通紙、高速吸収紙等）によらず、画像濃度（ＯＤ値）を極力低下させずにより高速でインクを定着させることができるインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法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】
本発明のインクジェット記録装置は、色材を含むインクを吐出するためのインク用記録ヘッドと、前記インクと反応してインクの記録媒体への浸透性を高める処理液を吐出するための処理液用記録ヘッドとを用い、前記各記録ヘッドから記録媒体へ前記インクおよび処理液を吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、記録に使用する記録媒体の種類に応じて、記録媒体への前記インクと前記処理液の付与順序が異なることを特徴とする。
【０００９】
詳しくは、前記記録媒体の種類が普通紙の場合、前記インク用記録ヘッドがインクを吐出した後、前記処理用記録ヘッドが処理液を吐出し、前記記録媒体の種類が前記普通紙よりもインク浸透性の高い媒体である場合、前記処理液用記録ヘッドが処理液を吐出した後、前記インク用記録ヘッドがインクを吐出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のインクジェット記録方法は、色材を含むインクを吐出するインク用記録ヘッドと、前記インクと反応してインクの記録媒体への浸透性を高める処理液を吐出する処理液用記録ヘッドとを用い、前記各記録ヘッドから記録媒体へインクおよび処理液を吐出して記録を行うインクジェット記録方法において、記録に使用する記録媒体の種類に応じて、記録媒体への前記インクと前記処理液の付与順序を異ならせることを特徴とする。
【００１１】
以上の構成によれば、インクと処理液を用いて記録を行うにあたり、使用する記録媒体の種類（例えば、普通紙、高速吸収紙）に応じて、インクと処理液の付与順序を適切に異ならせているので、記録媒体の種類に適合した最適な付与順序で記録を行うことができ、その結果、定着性の向上および高濃度化を実現できる。特に、記録媒体が普通紙の場合は、インク、処理液の順に記録媒体に付与し、普通紙よりもインク浸透性の高い高速吸収紙の場合は、処理液、インクの順に記録媒体に付与することで、インクの色材が必要以上に記録媒体の深さ方向に深く浸透してしまうことを抑制して高濃度化を実現できると共に、短時間でのインク定着が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
本実施形態のインクジェット記録装置は、インク（特にブラックインク）と処理液の記録媒体へ付与する順序を普通紙と高浸透性の記録媒体（高速吸収紙）とで異ならせることによって、いかなる種類の記録媒体であっても、常に良好な記録結果を得ようとするものである。つまり、浸透性の比較的悪い普通紙においては、ブリーディング低減のために、ブラックインクの定着速度を速めることが必要である。そこで、ブラックインクが吐出された後に処理液を付与することで、処理液がブラックインク本来の浸透速度を速めるので、より早く普通紙に定着することになる。つまり、インクを吐出した後に処理液を付与するという順序は、インク本来の浸透速度をより速める方向に作用するといえる。したがって、もともとインクの浸透速度が速い高速吸収紙において、インク付与後に処理液を付与すると、必要以上にインク浸透速度が速まってしまい、深さ方向の深い地点までインクが沈み込んでしまうことになる。
【００１４】
一方、インクと処理液の記録媒体への付与順序を反転させることによって、以下の現象が起こると推察される。すなわち、高浸透性である処理液が高速吸収紙に付与されると、処理液は記録媒体の深さ方向へ浸透を始めるが、組成の一部は、記録媒体表面に残存する。続いてインクを付与すると、記録媒体の表面に残存している処理液の一部と色材が反応し、色材が記録媒体の表面に定着する。この現象によって、色材が表面に留まり、高ＯＤが達成されると考えられる。
このように、普通紙に記録する場合と高速吸収紙に記録する場合とで、インク及び処理液の付与順序を変更することで高速吸収紙におけるＯＤアップによる画質向上を達成できる。
【００１５】
【実施例】
本発明の実施例について、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実施例に限らず、これをさらに組み合わせたり、同様な課題を内包する他の分野の技術にも応用することができる。
【００１６】
（実施例１）
図１は本実施例に係るシリアルタイプのインクジェット記録装置の斜視図であり、図２は概略構成を示す側面図である。
【００１７】
インクジェット記録装置１は、Ｘ軸方向に走査可能な記録ヘッド１０１を備える。記録ヘッド１０１は、インク色ごとに分かれており、ブラックヘッド１０１Ｂｋ、シアンヘッド１０１Ｃ、マゼンタヘッド１０１Ｍ、イエローヘッド１０１Ｙ、処理液ヘッド１０１Ｓの４種類となっている。また、各ヘッド１０１にはインクタンク１０８が接続されており、このインクタンク１０８内のインクまたは処理液がそれぞれ記録ヘッド１０１までインク路を経由して充填されている。インクタンク１０１は色別に分かれており、本実施例では、ブラックインクタンク１０８Ｂｋ、シアンインクタンク１０８Ｃ、マゼンタインクタンク１０８Ｍ、イエローインクタンク１０８Ｙ，処理液インクタンク１０８Ｓである。これらは着脱可能なカートリッジとなっている。なお、インクタンクおよび記録ヘッドの並びは矢印Ｘ方向にブラック、処理液、シアン、マゼンタ、イエローの順となっている。
【００１８】
この記録ヘッド１０１とインクタンク１０８とがキャリッジ１０７に搭載されている。このキャリッジ１０７は、ガイドレール１０９に沿って、不図示の駆動力によってＸ軸方向に往復走査が可能である。
【００１９】
１０３は記録媒体であり、給紙トレイ１０５に積載されている。記録時は、そのうちの一枚が不図示の給紙ローラによってピックアップされ、記録ヘッド１０１と対峙する位置まで搬送される。キャリッジ１０７の走査に伴い、記録ヘッド１０１は記録媒体１０３にインクおよび処理液を吐出して記録を行う。記録媒体の一方端までキャリッジが移動すると、記録媒体１０３は搬送ローラによって所定量だけ矢印Ｙ方向に搬送される。この紙送りが終わると、再度キャリッジが移動し、記録ヘッドによる記録が行われる。このように記録と紙送りとを繰り返すことにより、記録媒体１０３に画像が形成される。記録が終了すると、記録媒体１０３は不図示の排紙トレイに排出される。
【００２０】
記録ヘッド１０１は、記録媒体と対峙する面に複数のノズルを配列しており、配列方向は矢印Ｙ方向に略平行である。各ノズルには電気熱変換体が設けられており、記録時はこの電気熱変換体に電気信号を印加すると、インク中に気泡が発生し、該気泡の生成圧力によってインクを所定量だけ吐出することができる。なお、本実施例はこのようなバブルスルー方式で吐出を行うものとしたが、ピエゾ方式など他の方式で吐出を行うものでもよい。
【００２１】
図４は、図１に示されるインクジェットプリンタ１の制御ブロック図である。同図に示されるように、インクジェットプリンタ１は、プリンタ全体の制御手段として機能するＭＰＵ５０を含む。このＭＰＵ５０には、バスラインを介してＲＡＭ５１およびＲＯＭ５２が接続されている。ＲＡＭ５１は、各種データを一時的に保持等する受信バッファＲＢ、プリントバッファＰＢ、および、各種制御に伴う演算処理の作業領域として用いられるワークラムＷＲを有する。また、ＲＯＭ５２には、各種制御用プログラム等が記憶されている。
【００２２】
更に、ＭＰＵ５０には、バスラインを介して入出力インターフェース５３が接続されており、この入出力インターフェース５３には、外部のホストコンピュータＨＣが接続される。また、上述の記録ヘッド１０１は、ヘッド駆動回路５４を介して入出力インターフェース５３に接続されており、ＭＰＵ５０によって制御される。同様に、キャリッジ駆動用のＣＲモータＭ１は、ＣＲモータドライバ５５を介して、給紙用のＬＦモータＭ２は、ＬＦモータドライバ５６を介して、入出力インターフェース５３に接続されている。用紙送り用の送りモータＭ３および回復装置１５も同様に、ドライバ５７，５８を介して入出力インターフェース５３に接続されている。
【００２３】
なお、ユーザインタフェース（ＵＩ）として不図示の入出力手段が設けられており、ユーザは適宜必要な情報を入力することができる。この入出力手段から入力された情報は前記制御部ＭＰＵへ送られ、制御部ＭＰＵはこの情報に従い、各駆動部へ駆動指令を出す。また、ユーザインタフェース（ＵＩ）として入出力手段はプリンタ側ではなく、ホスト側にあってもよい。つまり、ホストコンピュータのプリンタドライバによる表示画面を上記ユーザインタフェースとして用いてもよい。
【００２４】
また、以上の構成において、各記録ヘッド間距離は１／２インチである。従って、ヘッド１０１Ｂｋ１と１０１Ｓとの距離は１／２インチとなり、また、走査方向の記録密度が７２０ｄｐｉ、各ヘッドの吐出周波数は７．２ｋＨｚであることから、ヘッド１０１Ｂｋの顔料インクが吐出されてから、ヘッド１０１Ｓの処理液が吐出されるまでの時間は０．１ｓｅｃとなる。
【００２５】
また、ブラックのインクについては、浸透速度の比較的遅いインク（以下、「上乗せ系インク」という）を用い、処理液およびシアン、マゼンタ、イエローの各インクは浸透速度の速いそれぞれの処理液およびインク（以下、「高浸透性インク」という）を用いる。
【００２６】
本実施例で使用する処理液および各インクの組成は次の通りである。なお、各成分の割合は重量部で示したものである。
［処理液］
ポリアリルアミン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３部
酢酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３部
塩化ベンザルコニウム　　　　　　　　　　　　　　　　　０．５部
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　５部
アセチレノールＥＨ　　　　　　　　　　　　　　　　　　２部
（川研ファインケミカル製）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残部
［イエロー（Ｙ）インク］
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６　　　　　　　　　　　　３部
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　５部
アセチレノールＥＨ　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部
（川研ファインケミカル製）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残部
［マゼンタ（Ｍ）インク］
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９　　　　　　　　　　　　　３部
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　５部
アセチレノールＥＨ　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部
（川研ファインケミカル製）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残部
［シアン（Ｃ）インク］
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９　　　　　　　　　　　　３部
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　５部
アセチレノールＥＨ　　　　　　　　　　　　　　　　　　１部
（川研ファインケミカル製）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残部
［ブラック（Ｂｋ）インク］
顔料分散液　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２５部
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　５部
アセチレノールＥＨ　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１部
（川研ファインケミカル製）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残部
【００２７】
これらインクおよび処理液を吐出する記録ヘッド群（１０１Ｂｋ、１０１Ｓ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙ）は、ガイドレール１０９に沿って往復走査が可能であり、普通紙と高速吸収紙とで記録方法が異なる。
【００２８】
給紙部１０５へ普通紙がセッティングされた場合には、記録ヘッド群は矢印Ｘ方向へ移動している時だけに記録をし、矢印Ｘと反対方向へ移動する時には記録をしない。このように制御することによって、記録媒体にブラックインクが付与された後に処理液を付与することになる。一方、カラーインクに関しては処理液が先に付与されてから付与されることになる。
【００２９】
ブラックの後に処理液を付与することによって、ブラックインクの定着性がよくなり、定着時間も短くなる。また普通紙自体は浸透性が低いので、ブラックインクが必要以上に深さ方向に深く浸透してしまうことがなく、良好な画像品位を得ることができる。
【００３０】
給紙部１０５へ高速吸収紙がセッティングされた場合には、記録ヘッド群は矢印Ｘ方向へ移動している時には記録をせず、Ｘと反対方向へ移動しているときに記録を行う。このように制御することによって、記録媒体に処理液が付与された後にブラックインクを付与することになる。処理液の後にブラックインクを付与することによって、深さ方向に色材が必要以上に沈み込むことはなく、記録媒体表面に黒の色材を残すことができる。良好な定着性、短い定着時間という利点を生かしつつ、かつＯＤが高い記録を行うことができる。
【００３１】
なお、記録に使用する記録媒体が普通紙であるか高速吸収紙であるかの判別は、ユーザが入力手段（プリンタに設けられた記録媒体選択スイッチ、あるいはホストコンピュータのプリンタドライバ）において記録媒体に種類に関する情報を入力し、プリンタの制御部ＭＰＵがその入力された情報から現在給紙されている記録媒体の種類を判別する形態が考えられる。この形態の場合、プリンタの制御部ＭＰＵがその記録媒体の種類に応じて記録を行う走査方向を決定するので、インクと処理液の付与順序がプリンタ側で決定されることになる。一方、ホストコンピュータのプリンタドライバにおいて入力された記録媒体に種類に関する情報に基づいて、プリンタドライバ側で記録を行う走査方向を決定し、その走査方向に関するコマンドをプリンタに送信し、プリンタはその情報を受信することで記録媒体の種類に応じた記録を行う形態としてもよい。この形態の場合、インクと処理液の付与順序がホストコンピュータのプリンタドライバ側で決定されることになる。このように、インクと処理液の付与順序は、プリンタ側で決定してもよいし、ホスト側で決定してもよい。なお、下記実施例２〜４においても、インクと処理液の付与順序は、プリンタ側で決定してもよいし、ホスト側で決定してもよい。また、記録動作を行う前にテストプリントを記録媒体の端など目立たないところで行い、テストプリントで形成されるドットのドット径などを測定することによって、インクの浸透性を判断し、制御部はそのインクの浸透性から、記録を行う走査方向を決定するという形態でもよい。
【００３２】
（実施例２）
図２は本実施例に係るフルラインタイプのインクジェット記録装置の概略構成を示す側面図である。
【００３３】
このインクジェット記録装置１は、記録媒体の搬送方向（同図中、矢印Ａ方向）にインク別に配置された複数のフルラインタイプの記録ヘッド（吐出部）によりインクおよび処理液を吐出して記録を行う。フルラインタイプの記録ヘッドは記録媒体の紙幅相当の長さを有しているため、実施例１のシリアルスキャンの記録ヘッドのように、記録媒体上を走査することなく、一度に記録を行うことができる。この記録ヘッド群がインクおよび処理液を吐出すると、矢印Ａ方向に所定量だけ記録媒体が搬送される。この紙送り動作と前記記録動作とを繰り返すことにより、記録媒体全体に記録を行うことができる。むろん、搬送と記録は実質的に同時でも良い。
【００３４】
記録に使用する記録媒体を普通紙とする場合には、普通紙１０３を給紙部１１５にセッティングし、記録ヘッド群１０１ｇと記録媒体搬送ベルト１１１との間を通過し、排紙される。記録媒体搬送ベルトは不図示の制御機構によって、記録媒体を静電搬送する。また、インクおよび処理液を高速に吸収する性質をもつ記録媒体（高速吸収紙）を記録紙１０３として用いる場合には、記録紙１０３を給紙部１１６にセッティングし、記録ヘッド群１０１ｇと記録媒体搬送ベルト１１１との間を通過し、排紙される。記録ヘッド１０１Ｂｋ、１０１Ｓ、１０１Ｃ、１０１Ｍおよび１０１Ｙはそれぞれ、記録媒体がその直下を通過する時に、ブラックインク、処理液、シアンインク、マゼンタインクおよびイエローインクを吐出する印字ヘッドである。記録ヘッドは実施例１と同様に複数のノズルが配列されており、各ノズルに設けられた電気熱変換体を発熱させることで吐出を行うバブルスルー方式である。
【００３５】
このように本実施例では、普通紙と高速吸収紙によって、給紙部・記録媒体搬送方向を変更することによって、ブラックインクと処理液の付与順序が異なるようにしている。普通紙記録時には給紙部１１５に給紙され、矢印Ａ方向に搬送されていくので、ブラックインク、処理液の順で付与されることになる。一方、高速吸収紙印字時には記録媒体は給紙部１１６に給紙され、矢印Ａと本体方向に搬送されていくので、処理液、ブラックの順で付与されることになる。したがって、普通紙、高速吸収紙のそれぞれが実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
なお、ブラックインクと処理液の記録ヘッドの配置は逆になっていてもよく、この場合は、給紙部に給紙する記録媒体の種類も逆になり、給紙部１１６に普通紙が給紙されることになる。
【００３７】
（実施例３）
上記実施例２では、記録に使用する記録媒体が普通紙であるか高速吸収紙であるかに応じて記録媒体の搬送方向を変え、これによりインクと処理液の付与順序を異ならせているが、本実施例では、記録媒体の搬送方向は変えずに、ブラックインク用ヘッドと処理液用ヘッドの位置を変えることによりインクと処理液の付与順序を異ならせている。
【００３８】
図３（ａ）及び（ｂ）は、本実施例に係るフルラインタイプのインクジェット記録装置の概略構成を示す側面図である。
【００３９】
このインクジェット記録装置１は、記録媒体が普通紙である場合には、図３（ａ）のように、記録媒体の搬送方向（同図中、矢印Ａ方向）にインク別に配置された複数のフルラインタイプの記録ヘッド（吐出部）によりインクおよび処理液を吐出して記録を行う。すなわち、図３（ａ）に示されるように、記録媒体が普通紙である場合は、ブラックインク用ヘッドを搬送方向上流側に配置し、処理液用ヘッドを搬送方向下流側に配置する。
【００４０】
一方、記録媒体が高速吸収紙である場合には、図３（ｂ）のように、記録媒体の搬送方向（同図中、矢印Ａ方向）にインク別に配置された複数のフルラインタイプの記録ヘッド（吐出部）によりインクおよび処理液を吐出して記録を行う。すなわち、図３（ｂ）に示されるように、記録媒体が高速吸収紙である場合は、処理液用ヘッドを搬送方向上流側に配置し、ブラックインク用ヘッドを搬送方向下流側に配置する。
【００４１】
ここで、ヘッド配置の変更は、ヘッド配置変更手段により機械的に行われることが好ましい。すなわち、図３（ａ）・（ｂ）に示されるように、記録媒体の種類に応じたヘッド配置となるように、使用する記録媒体が普通紙から高速吸収紙へ変更される度、あるいは高速吸収紙から普通紙へ変更される度に、ブラックインク用ヘッドと処理液用ヘッドの位置を入れ替えるのである。（実施例４）
【００４２】
上記実施例すべてにおいて、使用するブラックインクを下記のものと置き換える構成にしてもよい。
［ブラック（Ｂｋ）インク］
顔料分散液１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２５部
顔料分散液２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２５部
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　５部
アセチレノールＥＨ　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１部
（川研ファインケミカル製）
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　残部
【００４３】
ここで、顔料分散液１および顔料分散液２は、以下のような製法によって作られるものでも良い。
（第１の顔料）
本実施形態のインクに用いることのできる第２の顔料としては、自己分散型の顔料を用いることができる。自己分散型の顔料とは、水溶性高分子化合物の分散剤を用いることなしに水、水溶性有機溶剤あるいはこれらを混合した液体に対して安定して分散状態を維持し、インクジェット記録技術を用いたオリフィスからの正常なインク吐出に支障を来すような、顔料同士の凝集体を該液体中で生じることのないような顔料を指す。
【００４４】
（アニオン性自己分散ＣＢ）
このような顔料としては、例えば少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して顔料表面に結合させたものが好適に用いられ、具体的な例は、少なくとも１つのアニオン性基が直接あるいは他の原子団を介して表面に結合しているカーボンブラックを含むものである。
【００４５】
このようなカーボンブラックに結合されているアニオン性基の例としては、例えば、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ_３Ｍ、−ＰＯ_３ＨＭ、−ＰＯ_３Ｍ_２等（但し、式中のＭは水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、または、有機アンモニウムを表し、Ｒは炭素数１〜１２の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基、置換基もしくは未置換のフェニル基又は置換基もしくは未置換のナフチル基を表す。）が挙げられる。ここでＲが置換基を有するフェニル基、又は置換基を有するナフチル基である場合の置換基としては、例えば炭素数１〜６の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基等が挙げられる。
【００４６】
上記「Ｍ」のアルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられ、また「Ｍ」の有機アンモニウムとしてはモノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウム等が挙げられる。
【００４７】
これらのアニオン性基の中で、特に−ＣＯＯＭや−ＳＯ_３Ｍはカーボンブラックの分散状態を安定させる効果が大きいため好ましい。
【００４８】
ところで上記した種々のアニオン性基は他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合したものを用いることが好ましい。他の原子団としては、例えば、炭素数１から１２の直鎖状もしくは未置換のアルキレン基、置換もしくは未置換のフェニレン基または置換もしくは未置換のナフチレン基が挙げられる。ここでフェニレン基やナフチレン基に結合してもよい置換基の例としては、炭素数１〜６の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基等が挙げられる。
【００４９】
他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合させるアニオン性基の具体例としては、例えば、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯＭ、−ＰｈＳＯ３Ｍ、−ＰｈＣＯＯＭ等（ただし、Ｐｈはフェニル基を表す）が挙げられるが、勿論、これらに限定されることはない。
【００５０】
ところで上記したような種々の親水性基は、カーボンブラックの表面に直接結合させてもよい。あるいは他の原子団をカーボンブラック表面と該親水性基との間に介在させ、該親水性基をカーボンブラック表面に間接的に結合させてもよい。ここで他の原子団の具体例としては例えば炭素数１〜１２の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、置換もしくは未置換のフェニレン基、置換もしくは未置換のナフチレン基が挙げられる。ここでフェニレン基およびナフチレン基の置換基としては例えば炭素数１〜６の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基等が挙げられる。また他の原子団と親水性基の組み合わせの具体例としては、たとえば−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯＭ、−Ｐｈ−ＳＯ３Ｍ、−Ｐｈ−ＣＯＯＭ等（ただし、Ｐｈはフェニル基を表す）が挙げられる。
【００５１】
ところで、本実施形態にかかるインクに含有させる自己分散型の顔料はその８０％以上が０．０５〜０．３μｍ、とくには０．１〜０．２５μｍの粒径のものであるものとすることが好ましい。
【００５２】
（第２の顔料）
本実施形態のインクに用いることのできる第２の顔料は、インクの分散媒、具体的には例えば水性媒体に対して高分子分散剤の作用によって分散させることができる顔料が挙げられる。即ち、顔料粒子の表面に高分子分散剤が吸着した結果として初めて水性媒体に対して安定に分散させ得るような顔料が好適に用いられる。そしてそのような顔料としては、例えば黒色顔料としては、例えばファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔料が挙げられる。このようなカーボンブラック顔料の具体例としては、例えば下記のものを単独で、あるいは適宜組み合わせて用いることができる。
カーボンブラック顔料：
・レイヴァン（Ｒａｖｅｎ）７０００、レイヴァン５７５０、レイヴァン５２５０、レイヴァン５０００ＵＬＴＲＡ、レイヴァン３５００、レイヴァン２０００、レイヴァン１５００、レイヴァン１２５０、レイヴァン１２００、レイヴァン１１９０ＵＬＴＲＡ−ＩＩ、レイヴァン１１７０、レイヴァン１２５５（以上コロンビア社製）、
・ブラックパールズ（Ｂｌａｃｋ　Ｐｅａｒｌｓ）Ｌ、リーガル（Ｒｅｇａｌ）４００Ｒ、リーガル３３０Ｒ、リーガル６６０Ｒ、モウグル（Ｍｏｇｕｌ）Ｌ、モナク（Ｍｏｎａｒｃｈ）７００、モナク８００、モナク８８０、モナク９００、モナク１０００、モナク１１００、モナク１３００、モナク１４００、ヴァルカン（Ｖａｌｃａｎ）ＸＣ−７２Ｒ（以上キヤボット社製）
・カラーブラック（Ｃｏｌｏｒ　Ｂｌａｃｋ）ＦＷ１、カラーブラックＦＷ２、カラーブラックＷ２Ｖ、カラーブラック１８、カラーブラックＦＷ２００、カラーブラックＳ１５０、カラーブラックＳ１６０、カラーブラックＳ１７０、プリンテックス（Ｐｒｉｎｔｅｘ）３５、プリンテックスＵ、プリンテックスＶ、プリンテックス１４０Ｕ、プリンテックス１４０Ｖ、スペシャルブラック（Ｓｐｅｔｉａｌ　Ｂｌａｃｋ）６、スペシャルブラック５、スペシャルブラック４Ａ、スペシャルブラック４（以上デグッサ社製）
・Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００（以上三菱化学社製）。
【００５３】
他の黒顔料としてはマグネタイト、フェライト等の磁性体微粒子やチタンブラック等を挙げることができる。
【００５４】
また以上で述べた黒色顔料以外に、青色顔料、赤色顔料等も用いることができる。
【００５５】
該第１および第２の顔料を合わせた色材の量は、インク全量に対し、０．１〜１５重量％、より好ましくは、１〜１０％重量である。第１の顔料と第２の顔料の比率は、５／９５〜９７／３、より好ましくは１０／９０〜９５／５の範囲が好ましい。さらに好ましくは、第１の顔料／第２の顔料＝９／１〜４／６である。更に好ましい別の範囲は、第１の顔料が多い範囲である。このような第１の顔料が多い場合においては、インクとしての分散性はもちろん、ヘッドの吐出安定性、特に吐出効率や吐出口面の濡れが少ないことによる信頼性を含めた安定性が発揮される。
【００５６】
また紙上でのインクの挙動として、高分子分散剤の吸着した第２の顔料が少ないインクで効果的に紙の表面にインクが広がるため、高分子分散剤による均一な薄膜が表面に形成されると推定され、その効果により画像の耐擦過性も向上する。
【００５７】
上記第２の顔料を水性媒体に分散させる為の高分子分散は、例えば該第２の顔料の表面に吸着して該第２の顔料を水性媒体に安定して分散させる機能を有するものが好適に用いられる。このような高分子分散剤の例としてはアニオン性高分子分散剤およびノニオン性高分子分散剤が挙げられる。
【００５８】
（アニオン性高分子分散剤）
親水性基としてのモノマーと疎水性基としてのモノマーの重合体およびその塩等が挙げられる。親水性基としてのモノマーの具体例としては、例えば、スチレンスルホン酸、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、メタクリル酸、メタクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマル酸およびフマル酸誘導体が挙げられる。
【００５９】
なおここで塩とは具体的には水素、アルカリ金属、アンモニウムイオン、有機アンモニウムイオン、ホスホニウムイオン、スルホニウムイオン、オキソニウムイオン、スチボニウムイオン、スタンノニウム、ヨードニウム等のオニウム化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また上記重合体やその塩に、ポリオキシエチレン基、水酸基、アクリルアミド、アクリルアミド誘導体、ジメチルアミノメチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、エトキシトリエチルメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルアルコールおよびアルキルエーテル等を適宜付加してもよい。
【００６０】
（ノニオン性高分子分散剤）
ノニオン性高分子分散剤の例は、ポリビニルピロリドン、ポリプロピレングリコール、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体等を含む。
上記した第１の顔料、第２の顔料及び高分子分散剤は、適宜その組み合わせを選択し、水性媒体に分散、溶解せしめることによって本態様のインクを得ることができるが、第１の顔料として、少なくとも１つのアニオン性の基が直接もしくは他の原子団を介して顔料の表面に結合されている自己分散型の顔料を用いる場合には、高分子分散剤としてアニオン性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤から選ばれる少なくとも一方を組み合わせて含有させることで、良好なインクの安定性を確保することが出来る。
第２の顔料とそれを分散させる高分子分散剤とのインク中での割合は重量比で５：０．５〜５：２が好ましい。
【００６１】
（水性媒体）
第１及び第２の顔料の分散媒となる水性媒体としては、水溶性有機溶剤が用いられる。この水溶性有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｎ−ペンタノール等の炭素数１〜５のアルキルアルコール類；ジメチルモルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトナルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレンまたはオキシプロピレン共重合体；エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール等のアルキレン基が２〜６の炭素原子を含むアルキレングリコール類；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（またはエチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（またはエチル）エーテル、トリエチレングリコール（またはエチル）エーテル等の低級アルキルエーテル類；トリエチレングリコールジメチル（又はエチル）エーテル、テトラエチレングリコールジメチル（またはエチル）エーテル等の多価アルコールの低級ジアルキルエーテル類；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等のアルカノールアミン類；スルホラン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。これらの水溶性有機溶剤は、単独でもあるいは混合物としても使用することができる。
【００６２】
（高速吸収紙）
本発明における高速吸収紙の具体的な例として、以下を挙げる。
【００６３】
［高速吸収紙の実施例］
原料パルプとして市販のＬＢＫＰをダブルディスクリファイナーによって叩解してカナディアンスタンダードフリーネス（Ｃ．Ｓ．Ｆ．）３００ｍｌの叩解原料（Ａ）を得た。同様に市販のＬＢＫＰを基層と同じ装置で叩解して同４５０ｍｌの叩解原料（Ｂ）を得た。叩解原料（Ａ）と叩解原料（Ｂ）を乾燥重量比換算で９：１の割合で混合して抄紙原料を調整した。
【００６４】
特開平９−９９６２７号公報の実施例１に記載されているベーマイト構造のアルミナ水和物をイオン交換水に分散して固形分濃度１０重量％のアルミナ水和物分散液を調整した。カチオン性樹脂としてワイステックスＨ−９０（商品名、ナガセ化成工業社製、有効成分４５％）をイオン交換水と混合して有効成分量１０重量％のカチオン性樹脂分散液を調整した。このアルミナ水和物分散液とカチオン性樹脂分散液を１：１の割合で混合してオンマシン塗工液を調整した。
【００６５】
上記抄紙原料を用いて長網抄紙機で坪量８０ｇ／ｍ^２に調節して抄紙し、２ロールサイズプレス装置で前記オンマシン塗工液を片面あたり４ｇ／ｍ^２（アルミナ水和物２ｇ／ｍ^２、カチオン性樹脂２ｇ／ｍ^２）の量で塗工し、さらにスーパーカレンダーで表面を平滑化して被記録媒体を得た。手触りは普通紙と同じであった。
【００６６】
［高速吸収紙のその他の実施例］
原料パルプとして市販のＬＢＫＰをダブルディスクリファイナーによって叩解してカナディアンスタンダードフリーネス（Ｃ．Ｓ．Ｆ．）３００ｍｌの叩解原料（Ａ）を得た。同様に市販のＬＢＫＰを基層と同じ装置で叩解して同４５０ｍｌの叩解原料（Ｂ）を得た。叩解原料（Ａ）と叩解原料（Ｂ）を乾燥重量比換算で９：１の割合で混合して抄紙原料を調整した。
【００６７】
特開平９−９９６２７号公報の実施例１に記載されているベーマイト構造のアルミナ水和物をイオン交換水に分散して固形分濃度１０重量％のアルミナ水和物分散液を調整した。カチオン性樹脂としてワイステックスＨ−９０（商品名、ナガセ化成工業社製、有効成分４５％）をイオン交換水と混合して有効成分量１０重量％のカチオン性樹脂分散液を調整した。このアルミナ水和物分散液とカチオン性樹脂分散液を１：１の割合で混合して混合塗工液を調整した。
【００６８】
市販の粗塩化希土をイオン交換水に分散して固形分濃度３重量％の水分散液を作成した。
【００６９】
上記抄紙原料を用いて長網抄紙機で坪量８０ｇ／ｍ^２に調節して抄紙し、２ロールサイズプレス装置で前記アルミナ水和物とカチオン性樹脂の混合塗工液を乾燥固形分換算で片面あたり４ｇ／ｍ^２（アルミナ水和物２ｇ／ｍ^２、カチオン性樹脂２ｇ／ｍ^２）の量で塗工し、次に２段目のサイズプレス装置で前記粗塩化希土分散液を乾燥固形分換算で片面あたり０．５ｇ／ｍ^２塗工した。さらにスーパーカレンダーで表面を平滑化して被記録媒体を得た。
【００７０】
（その他）
なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすものである。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が達成できるからである。
【００７１】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、インクと処理液を用いて記録を行うにあたり、使用する記録媒体の種類（例えば、普通紙、高速吸収紙）に応じて、インクと処理液の付与順序を適切に異ならせているので、記録媒体の種類に適合した最適な付与順序で記録を行うことができ、その結果、定着性の向上および高濃度化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１におけるシリアルスキャンのインクジェット記録装置の斜視図である。
【図２】実施例２におけるフルラインのインクジェット記録装置の断面図である。
【図３】実施例３におけるフルラインのインクジェット記録装置の断面図である。
【図４】図１に示されるインクジェット記録装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１０１　記録ヘッド
１０３　記録媒体
１０５　給紙部
１０７　キャリッジ
１０８　インクタンク
１０９　ガイドレール
１１１　記録媒体搬送ベルト
１１５　給紙部
１１６　給紙部

Claims (10)

1. 色材を含むインクを吐出するためのインク用記録ヘッドと、前記インクの記録媒体への浸透性を高める処理液を吐出するための処理液用記録ヘッドとを用い、前記インク用記録ヘッドおよび処理液用ヘッドから記録媒体へ前記インクおよび処理液を吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
   記録に使用する記録媒体の種類に応じて、前記記録媒体への前記インクと前記処理液の付与順序が異なることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記記録媒体の種類が普通紙の場合、前記インク用記録ヘッドがインクを吐出した後、前記処理液用記録ヘッドが処理液を吐出し、前記記録媒体の種類が前記普通紙よりもインク浸透性の高い媒体である場合、前記処理液用記録ヘッドが処理液を吐出した後、前記インク用記録ヘッドがインクを吐出することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記記録ヘッドを所定方向に走査させる走査手段と、
   前記走査手段の走査方向と異なる方向へ前記記録ヘッドと前記記録媒体とを相対的に移動させる紙送り手段と、
   前記走査手段による走査時に前記記録ヘッドが吐出を行う記録動作と、前記紙送り手段による紙送り動作とを繰り返すことにより画像を完成させる記録制御手段とを備え、
   前記処理液用記録ヘッドおよび前記インク用記録ヘッドは前記走査方向にそれぞれ並列に配置され、
   前記記録動作では記録ヘッドの走査方向先頭の記録ヘッドより吐出を行い、
   前記走査手段は、前記記録媒体が普通紙の場合、前記インク用記録ヘッドの方が前記処理液用記録ヘッドよりも先頭となる走査方向へ前記記録ヘッドを走査させ、前記記録媒体が前記普通紙よりもインク浸透性の高い媒体である場合、前記処理液用記録ヘッドの方が前記インク用記録ヘッドよりも先頭となる走査方向へ前記記録ヘッドを走査させることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記走査手段は往復走査を行い、前記記録媒体の種類に応じて、前記記録動作を往路または復路のみとすることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対的に所定方向へ移動させる紙送り手段と、
   前記記録ヘッドが吐出を行う記録動作と、前記紙送り手段による紙送り動作とを繰り返し行うことにより画像を完成させる記録制御手段とを備え、
   前記記録ヘッドはフルラインヘッドであり、
   前記処理液用記録ヘッドおよび前記インク用記録ヘッドは、前記紙送り手段による紙送り方向に並列に配置され、
   前記記録動作では、前記紙送り方向先頭の記録ヘッドより吐出を行い、
   前記紙送り手段は、前記記録媒体が普通紙の場合、前記インク用記録ヘッドの方が前記処理液用記録ヘッドよりも先頭となる紙送り方向へ紙送りを行い、前記記録媒体が前記普通紙よりもインク浸透性の高い媒体である場合、前記処理液用記録ヘッドの方が前記インク用記録ヘッドよりも先頭となる紙送り方向へ紙送りを行うことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記紙送り手段の複数の紙送り方向ごとに前記記録媒体の給紙機構と排紙機構とを具えることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対的に所定方向へ移動させる紙送り手段と、
   前記記録ヘッドが吐出を行う記録動作と、前記紙送り手段による紙送り動作とを繰り返し行うことにより画像を完成させる記録制御手段と、
   前記処理液用記録ヘッドと前記インク用記録ヘッドとの紙送り方向におけるヘッド配置関係を変更する変更手段とを備え、
   前記記録ヘッドはフルラインヘッドであり、
   前記処理液用記録ヘッドおよび前記インク用記録ヘッドは、前記紙送り手段による紙送り方向に並列に配置され、
   前記記録動作では、前記紙送り方向の下流側に位置する記録ヘッドよりも、前記紙送り方向の上流側に位置する記録ヘッドから先に前記記録媒体上の所定位置に対する記録を行い、
   前記変更手段は、前記記録媒体が普通紙の場合、前記インク用記録ヘッドの方が前記処理液用記録ヘッドよりも紙送り方向の上流側に位置するようにヘッドを配置し、前記記録媒体が前記普通紙よりもインク浸透性の高い媒体である場合、前記処理液用記録ヘッドの方が前記インク用記録ヘッドよりも紙送り方向の上流側に位置するようにヘッドを配置することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置
8. 前記インクとして、ブラックインクを含み、
   前記記録媒体に対する処理液の浸透性は、前記ブラックインクの浸透性よりも高いことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
9. 前記記録媒体の種類が普通紙の場合、前記インク用記録ヘッドがブラックインクを吐出した後、前記処理用記録ヘッドが処理液を吐出し、前記記録媒体の種類が前記普通紙よりもインク浸透性の高い媒体である場合、前記処理液用記録ヘッドが処理液を吐出した後、前記インク用記録ヘッドがブラックインクを吐出することを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
10. 色材を含むインクを吐出するインク用記録ヘッドと、前記インクの記録媒体への浸透性を高める処理液を吐出する処理液用記録ヘッドとを用い、前記各記録ヘッドから記録媒体へインクおよび処理液を吐出して記録を行うインクジェット記録方法において、
    記録に使用する記録媒体の種類に応じて、前記記録媒体への前記インクと前記処理液の付与順序を異ならせることを特徴とするインクジェット記録方法。

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