JP2005153382A - インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 反応液のノズル列と着色インクのノズル列を副走査方向に配列したヘッド（縦並びヘッド）で双方向印字を行う場合に、同一バンド内における反応液と着色インクの着弾時間差による色むらを軽減することを目的とする。
【解決手段】 一回の走査における反応液の記録領域を、着色インクの記録領域に対し偶数走査分先行させることにより、着弾時間差を一定にし、バンド内の色むらの少ない高画質な画像がえられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録媒体に反応液と着色インクとを付着させて記録を行うインクジェット記録方法に関する。

インクジェット記録方法は、記録液（インク）の小滴を飛翔させ、紙などの被記録材に付着させて記録を行うものである。特に、特公昭６１−５９９１１号公報、特公昭６１−５９９１２号公報、特公昭６１−５９９１４号公報において開示された、吐出エネルギー供給手段として電気熱変換体を用い、熱エネルギーをインクに与えて気泡を発生させることにより液滴を吐出させる方法によれば、記録ヘッドの高密度マルチオリフィス化が容易に実現でき、高解像度、高品質の画像を高速で記録できる。

しかしながら、従来のインクジェット記録に用いられるインクは一般に水を主成分とし、これに乾燥防止、目詰まり防止などの目的でグリコールなどの水溶性高沸点溶剤を含有したものが一般的である。このようなインクを用いて普通紙に記録を行った場合、インクが記録紙の内部に浸透してしまい十分な画像濃度が得られなかったり、記録紙表面の填料、サイズ剤の不均一な分布によると思われる画像濃度の不均一が生じたりした。また、特にカラー画像を得ようとした場合には、複数の色のインクが、定着する以前に次々と重ねられることから、異色の画像の境界部分では、色が滲み、不均一に混じり合うブリーディングが発生し、満足できる画像が得られない場合があった。

このようなブリーディングを改善する手段の一つとして、記録インクの噴射に先立って記録紙上に、画像を良好にせしめる液体(反応液)を付着させる方法が開示されている。例えば、特開平５−２０２３２８号公報では、多価金属イオンとカルボキシル基の反応を利用してブリーディングを防止する発明が記載されており、また、特開平９−２０７４２４号公報では、顔料と樹脂エマルジョンと多価金属塩による反応によりブリーディングを改善する発明が記載されている。

このように、着色インクに先行して反応液を記録媒体に付着させるインクジェット記録方法においては、効率よく印字を行うためのいくつかの方法が提案されている。例えば、特開平９−１９５８２３号公報では、シリアルプリンタにおいて、記録ヘッドの主走査方向の先頭に反応液のヘッドを配置することにより、反応液を記録インクに先立って記録媒体表面に付与するインクジェット記録装置が提案されている。しかしながら、記録の高速化を図るために、この構成で双方向印字を行うと、往走査と復走査で反応液と着色インクの記録媒体への付着順序が逆になるため、往復走査によるスキャン単位での色ムラが発生し、画像品位が劣化してしまう。

一方、特開２００１−１３８５５４号においては、反応液吐出用のインクジェット記録ヘッドを着色インク吐出用インクジェット記録ヘッドの両端に設けることで、１パス双方向印字による高品位な画像の高速印字が可能なインクジェット記録装置の提案がなされているが、反応液吐出用のインクジェット記録ヘッドを設けることにより、チップ、回復ユニット共に、余分に設ける必要があり、コストアップ及び装置の複雑化につながる。

さらに、特開平１０−１９３５７９号公報においては、反応液吐出用ノズルを、着色インク吐出用ノズルに対して紙送り動作における記録媒体の移動方向において、前方方向に位置する事を特徴とするインクジェット記録ヘッドが提案されている。このインクジェット記録ヘッドを用いて１パスで双方向印字を行う場合、往走査で付与された反応液の上に、復走査で着色インクが着弾する。または復走査で付与された反応液の上に、往走査で着色インクが着弾する。この時、ある走査のある地点で着弾した反応液の記録ドットに、次走査で着色インクの記録ドットが着弾するまでに、インクジェット記録ヘッドが記録媒体の一方端まで移動して再び同じ地点に戻ってくるまでの時間分だけ、着弾時間差がある。この着弾時間差は、反応液の着弾位置によって異なるため、同一バンド内においても、着弾時間差の長い部分と短い部分が生じる。この着弾時間差の長さに応じて、反応液の浸透程度が変化し、同一バンド内でも着色インクと十分に反応する領域とそうでない領域が生じることにより、バンド内に色むらが発生する可能性がある。

上述のように、従来のインクジェット記録方法で着色インクと反応液を１パス双方向で印字する場合、低コスト化をはかるために、反応液をと出するノズル列と着色インクを吐出するノズル列を紙送り動作における記録媒体の移動方向において、前方方向に位置するように配置すると、反応液と着色インクの着弾時間差のために、同一バンド内で色むらが発生することがあった。本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、双方向記録でも低コストでかつ高速記録を実現可能な装置であって、同一バンド内で色ムラのない高品位な画像を記録可能にするインクジェット記録方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明におけるインクジェット記録装置および記録装置は、記録ヘッドを記録媒体上で走査させ、該走査の際に前記記録ヘッドから着色インクおよび反応液を記録媒体に吐出する記録動作と、前記記録媒体と前記記録ヘッドを、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に所定量だけ相対的に移動させる紙送り動作とを交互に行うことにより、前記記録媒体に画像を形成するインクジェット記録方法において、一回の走査における前記着色インクの記録領域と前記反応液の記録領域とが互いに独立した領域であって、且つ前記反応液の記録領域は、当該走査の偶数回後の走査における前記着色インクの記録領域である事を特徴とするインクジェット記録方法である。また、前記反応液の記録領域は、当該走査の２回後の走査における前記着色インクの記録領域である事を特徴とするインクジェット記録方法である。また、記録ヘッドを記録媒体上で走査させ、該走査の際に前記記録ヘッドから着色インクおよび反応液を記録媒体に吐出する記録動作と、前記記録媒体と前記記録ヘッドを、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に所定量だけ相対的に移動させる紙送り動作とを交互に行うことにより、前記記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、一回の走査における前記着色インクの記録領域と前記反応液の記録領域とが互いに独立した領域であって、且つ前記反応液の記録領域は、当該走査の偶数回後の走査における前記着色インクの記録領域である事を特徴とするインクジェット記録装置である。また、前記反応液の記録領域は、当該走査の２回後の走査における前記着色インクの記録領域である事を特徴とするインクジェット記録装置である。

以上で説明したように、本発明を用いることにより、反応液をとインクの二液を用いた記録方法であっても、双方向印字による高速記録を、低コストで実現できるとともに、バンド内の色むらの少ない高画質な画像が得られる。

本発明の実施形態について以下に図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態のインクジェット記録装置（以下、「インクジェットプリンタ」ともいう）の記録部分を示す斜視図である。

インクジェットプリンタは、ケーシング１００８内に長手方向に沿ってガイド軸１０１４が設けられ、このガイド軸に沿って往復移動する記録部１０１０と、記録部１０１０の移動方向Ｓと略直交する方向Ｐに記録媒体１０２８を搬送する搬送部１０３０と、記録部１０１０を往復運動させる移動駆動部１００６を具えている。

移動駆動部１００６は、所定の間隔をもって対向配置される回転軸に配されるプーリ１０２６ａ、及び、該プーリ１０２６ｂに巻きかけられるベルト１０１６、ローラユニット１０２２ａ、及び、該ローラユニット１０２２ｂに略平行に配置され記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａに連結されるベルト１０１６を順方向及び逆方向に駆動させるモータ１０１８とを具えている。

モータ１０１８が駆動すると、その駆動力によってベルト１０１６が図１の矢印Ｒ方向に回転する。このベルト１０１６の回転に伴って、記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａは、図１の矢印Ｓ方向に所定の移動量だけ移動される。又、モータ１０１８が上記と逆回転で駆動すると、ベルト１０１６が図中に示した矢印Ｒ方向とは逆方向に回転し、この回転に伴って記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａは、図１の矢印Ｓ方向とは反対の方向に所定の移動量だけ移動される。このようにモータ１０１８の回転に応じて、記録部１０１０はガイド軸１０１４に沿って往復移動を行うことができる。また、ガイド軸１０１４の一方端付近をキャリッジ部材１０１０ａのホームポジションとしている。ホームポジションには、記録部１０１０の吐出回復処理を行うための回復ユニット１０２６が、記録部１０１０のインク吐出口配列に対向して設けられている。

記録部１０１０は、インク色ごとに設けられたインクジェットカートリッジ（以下、単に「カートリッジ」とも言う）１０１２がキャリッジ部材１０１０ａに搭載されている。本実施形態のインクジェットカートリッジは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのインクを内蔵した１０１２Ｙ、１０１２Ｍ、１０１２Ｃ、１０１２Ｂと、反応液を内蔵した１０１２Ｓとを具えている。カートリッジ１０１２Ｙ、１０１２Ｍ、１０１２Ｃ、１０１２Ｂはキャリッジ部材１０１０ａの走査方向に順に配置され、反応液のカートリッジ１０１２Ｓは、インクのカートリッジに対し、記録媒体の搬送方向Ｐに並んで配置されている。また、各カートリッジは記録ヘッドとインクタンクとからなり、その構成の詳細は後述する。

記録時には、キャリッジ部材１０１０aがS方向に走査され、カートリッジ１０１２Sから反応液が、記録部１０１２Ｙ、１０１２Ｍ、１０１２Ｃ及び１０１２Ｂから着色インクがそれぞれ吐出され、記録媒体に印刷される。キャリッジ部材１０１０ａが記録媒体の一方端まで移動すると、矢印Ｐ方向に所定量だけ紙送りされる。次に、キャリッジ部材１０１０ａが矢印Ｓ方向とは反対の方向に走査されることになる。この往復走査の繰り返しにより画像形成を行う。

また、本発明におけるインクジェット記録ヘッドとしては、熱エネルギーを利用して記録剤を吐出する記録ヘッドや、印可された電圧に応じて変形する圧電素子を備え、該電圧素子の変形を利用して記録剤を吐出する記録ヘッドがあげられる。

次に本発明におけるインクジェット記録ヘッドのノズル配列について図２を用いて説明する。図２（a）は本実施形態に用いるインクジェット記録ヘッドの一例の正面図である。反応液を吐出用のノズル列をＳとし、着色インクY,M,C,Kを吐出するためのノズル列をそれぞれY,M,C,Kとしている。着色インクの各ノズル列の並びは対称であることが望ましいが、これに限るものではない。また、図２（a）に示されるヘッドにおいては、反応液のノズル列の長さ、着色インクのノズル列の長さ、反応液と着色インクのノズル列間の距離がそれぞれ等しいものとする。図２（b）,（c）は本実施形態に用いるインクジェット記録ヘッドのさらに他の例の正面図である。いずれの記録ヘッドにおいても、本実施形態で用いる場合は、駆動領域（図２）のみを駆動させて往復印字を行う。また、反応液の駆動領域と着色インクの駆動領域と非駆動領域の長さがそれぞれ等しいものとする。

次に、本発明における印字プロセスを説明する。ここでは、一例として、図２（a）で示されるインクジェット記録ヘッドを用いている。

（ステップ１）
まず被記録媒体に対してインクジェット記録ヘッドを往路方向（図３中、矢印方向）に移動させながら、Sチップを用いて反応液を付与する。ここでS記録データについては、やがてバンド１に記録されるべきY,M,C,Kのデータに基づき、それらのデータの論理和データを作成してS記録データとし、このデータを他のデータに先行して記録する。このステップ１により、被記録媒体に、やがてY,M,C,Kを記録すべき領域に、それらのインクの付与に２走査分先行して反応液が付与される。

（ステップ２）
上記ステップ１におけるインクジェット記録ヘッドの移動方向と逆の方向である復路方向（図３中、矢印方向）にインクジェット記録ヘッドを移動させながら、バンド２にＳ記録データが記録される。このステップ２により、被記録媒体に、やがてY,M,C,Kを記録すべき領域に、それらの着色インクによる記録に２走査分先行して反応液が付与される。

（ステップ３）
このステップでは、被記録媒体にたいしてインクジェット記録ヘッドを往路方向（図３中、矢印方向）に移動させながら、Sチップを用いて、バンド３に反応液を付与する。同時にバンド１にColチップから、Y,M,C,Kのデータが記録される。この時、ステップ１でバンド１に付与された反応液に、ステップ３で着色インクが付与されることになる。

以下同様に記録動作を繰り返す事により、反応液の記録の、かならず２走査後に、着色インクが記録される。往復印字する際に、反応液と着色インクで往路と復路の方向が、必ず同一になるため、バンド内での反応液と着色インクの着弾時間差が一定となり、色むらのない高画質な画像が得られる。

次に、本発明における反応液について説明する。

本発明における反応液に含有される着色顔料インクと反応する反応剤として、最も好適なものとして多価金属塩が挙げられる。多価金属塩とは、二価以上の多価金属イオンとこれら多価金属イオンに結合する陰イオンとから構成される。多価金属イオンの具体例としては、Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Zn2+などの二価金属イオン、そしてFe3+、Al3+などの三価金属イオンがあげられる。また陰イオンとしては、Cl−、NO3−、SO4−などがあげられる。瞬時に反応させて凝集膜を形成するために、反応液中の多価金属イオンの総電荷濃度は、着色顔料インク中の逆極性イオンの総電荷濃度の２倍以上であることが望ましい。

本発明における反応液に使用できる水溶性有機溶剤としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、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ポリアルキレングリコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレングリコール類、エチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等の１価アルコール類の他、グリセリン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−イミダゾリジノン、トリエタノールアミン、スルホラン、ジメチルサルホキサイド等が挙げられる。本発明における反応液中における上記水溶性有機溶剤の含有量については特に制限はないが、反応液全重量の５〜６０重量％、更に好ましくは、５〜４０重量％が好適な範囲である。

又、本発明における反応液には、更にこの他、必要に応じて、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、酸化防止剤などの添加剤を適宜配合してもかまわないが、浸透促進剤として機能する界面活性剤の選択と添加量は、記録媒体に対する反応液の浸透性を抑制する上で注意が必要である。さらに本発明における反応液は、無色であることがより好ましいが、被記録媒体上でインクと混合された際に、各色インクの色調を変えない範囲の淡色のものでもよい。更に、以上の様な本発明における反応液の各種物性の好適な範囲としては、２５℃付近での粘度が１〜３０ｃｐｓ．の範囲となる様に調整されたものが好ましい。

次に着色顔料インクについて説明する。

本発明で使用される着色顔料インクの顔料は、着色顔料インクの全重量に対して、重量比で１〜２０重量％、好ましくは２〜１２重量％の範囲で用いる。本発明において使用される顔料としては、具体的には、黒色の顔料としてはカーボンブラックが挙げられ、例えば、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックであって、一次粒子径が１５〜４０ｍμ（ｎｍ）、ＢＥＴ法による比表面積が５０〜３００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が４０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、揮発分が０．５〜１０％、ｐＨ値が２〜９等の特性を有するものが好ましく用いられる。この様な特性を有する市販品としては、例えば、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、Ｎｏ．２２００Ｂ（以上、三菱化成製）、ＲＡＶＥＮ１２５５（以上、コロンビア製）、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ、ＲＥＧＡＬ３３０Ｒ、ＲＥＧＡＬ６６０Ｒ、ＭＯＧＵＬ Ｌ（以上キャボット製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷｌ、ＣＯＬＯＲ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０、Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ（以上、デグッサ製）等があり、何れも好ましく使用することができる。

又、イエローの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８３等が挙げられ、マゼンタの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８（Ｍｎ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７（Ｃａ）、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２等が挙げられ、シアンの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２２、Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ Ｂｌｕｅ ４、Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ Ｂｌｕｅ ６等が挙げられる。勿論、本発明は、これらに限られるものではない。又、以上の他、自己分散型顔料など新たに製造された顔料も、勿論、使用することが可能である。

又、顔料の分散剤としては、水溶性樹脂ならどの様なものでもよいが、重量平均分子量が１，０００〜３０，０００の範囲のものが好ましく、更に好ましくは、３，０００〜１５，０００の範囲のものを使用する。この様な分散剤として、具体的には、例えば、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、アクリル酸、アクリル酸誘導体、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、フマール酸、フマール酸誘導体、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、アクリルアミド、及びその誘導体等から選ばれた少なくとも２つ以上の単量体（このうち少なくとも１つは親水性の重合性単量体）からなるブロック共重合体、或いは、ランダム共重合体、グラフト共重合体、又はこれらの塩等が挙げられる。或いは、ロジン、シェラック、デンプン等の天然樹脂も好ましく使用することができる。これらの樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶であり、アルカリ可溶型樹脂である。尚、これらの顔料分散剤として用いられる水溶性樹脂は、着色顔料インクの全重量に対して０．１〜５重量％の範囲で含有させるのが好ましい。

特に、上記した様な顔料が含有されている着色顔料インクの場合には、着色顔料インクの全体が中性又はアルカリ性に調整されていることが好ましい。この様なものとすれば、顔料分散剤として使用される水溶性樹脂の溶解性を向上させ、長期保存性に一層優れた着色顔料インクとすることができるので好ましい。但し、この場合、インクジェット記録装置に使われている種々の部材の腐食の原因となる場合があるので、好ましくは、７〜１０のｐＨ範囲とするのが望ましい。この際に使用されるｐＨ調整剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の各種有機アミン、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物等の無機アルカリ剤、有機酸や鉱酸等が挙げられる。上記した様な顔料及び分散剤である水溶性樹脂は、水性液媒体中に分散又は溶解される。

本発明で使用される顔料が含有された着色顔料インクにおいて好適な水性液媒体は、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒であり、水としては種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水（脱イオン水）を使用するのが好ましい。

水と混合して使用される水溶性有機溶剤としては、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−ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンア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；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ポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個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（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；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。これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレングリコール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルが好ましい。

上記した様な水溶性有機溶剤の着色顔料インク中の含有量は、一般的には、着色顔料インクの全重量の３〜５０重量％の範囲、より好ましくは３〜４０重量％の範囲で使用する。又、使用される水の含有量としては、着色顔料インクの全重量の１０〜９０重量％、好ましくは３０〜８０重量％の範囲とする。

又、本発明における着色顔料インクとしては、上記の成分の他に、必要に応じて所望の物性値を持つ着色顔料インクとする為に、界面活性剤、消泡剤、防腐剤等を適宜に添加することができる。特に浸透促進剤として機能する界面活性剤は、被記録媒体に反応液と着色顔料インクの液体成分を速やかに浸透させる役割を担うための適量を添加する必要がある。添加量の例としては、０．０５〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％が好適である。アニオン性界面活性剤の例としては、カルボン酸塩型、硫酸エステル型、スルホン酸塩型、燐酸エステル型等、一般に使用されているものを何れも好ましく使用することができる。

上記した様な顔料が含有された着色顔料インクの作製方法としては、始めに、分散剤としての水溶性樹脂と、水とが少なくとも含有された水性媒体に顔料を添加し、混合撹拌した後、後述の分散手段を用いて分散を行い、必要に応じて遠心分離処理を行って所望の分散液を得る。次に、この分散液にサイズ剤、及び、上記で挙げた様な適宜に選択された添加剤成分を加え、撹拌して本発明で使用する着色顔料インクとする。

尚、分散剤として前記した様なアルカリ可溶型樹脂を使用する場合には、樹脂を溶解させる為に塩基を添加することが必要であるが、この際の塩基類としては、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、アミンメチルプロパノール、アンモニア等の有機アミン、或いは水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機塩基が好ましく使用される。

又、顔料が含有されている着色顔料インクの作製方法においては、顔料を含む水性媒体を攪拌し、分散処理する前に、プレミキシングを３０分間以上行うのが効果的である。即ち、この様なプレミキシング操作は、顔料表面の濡れ性を改善し、顔料表面への分散剤の吸着を促進することができる為、好ましい。

上記した顔料の分散処理の際に使用される分散機は、一般に使用される分散機なら、如何なるものでもよいが、例えば、ボールミル、ロールミル及びサンドミル等が挙げられる。その中でも、高速型のサンドミルが好ましく使用される。この様なものとしては、例えば、スーパーミル、サンドグラインダー、ビーズミル、アジテータミル、グレンミル、ダイノーミル、パールミル及びコボルミル（何れも商品名）等が挙げられる。

又、顔料が含有されている着色顔料インクをインクジェット記録方法では、耐目詰り性等の要請から、最適な粒度分布を有する顔料を用いるが、所望の粒度分布を有する顔料を得る方法としては、分散機の粉砕メディアのサイズを小さくすること、粉砕メディアの充填率を大きくすること、処理時間を長くすること、吐出速度を遅くすること、粉砕後フィルタや遠心分離機等で分級すること、及びこれらの手法の組み合わせ等が挙げられる。

次に、反応液および着色インクの一例を用いた実施例および比較例について説明する。

以下の記載において、部、％とあるものは特に断わらない限り重量基準である。

まず本実施例で使用する、顔料とアニオン性化合物とを含む着色インク（ブラック、シアン、マゼンタ、およびイエロー）は次のような組成となっている。

（着色顔料インク）
＜顔料分散液の作製＞
・スチレン-アクリル酸-アクリル酸エチル共重合体
（酸価２４０、重量平均分子量＝５，０００）
１．５部
・モノエタノールアミン １．０部
・ジエチレングリコール ５．０部
・イオン交換水 ８１．５部
上記成分を混合し、ウォーターバスで７０℃に加温し、樹脂分を完全に溶解させる。この溶液に新たに試作されたカーボンブラック（ＭＣＦ８８、三菱化成製）１０部、イソプロピルアルコール１部を加え、３０分間プレミキシングを行った後、下記の条件で分散処理を行った。
・分散機：サンドグラインダー（五十嵐機械製）
・粉砕メディア：ジルコニウムビーズ、１ｍｍ径
・粉砕メディアの充填率：５０％（体積比）
・粉砕時間：３時間
更に、遠心分離処理（１２，０００ｒｐｍ、２０分間）を行い、粗大粒子を除去して顔料分散液とした。

＜着色顔料インクＫの作製＞
上記の分散液を使用し、下記の組成比を有する成分を混合し、顔料を含有するインクを作製して着色顔料インクとした。このときの表面張力は３４ｍＮ／ｍであった。

着色顔料インクＫの組成比
・上記顔料分散液 ３０．０部
・グリセリン １０．０部
・エチレングリコール ５．０部
・Ｎ−メチルピロリドン ５．０部
・エチルアルコール ２．０部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） １．０部
・イオン交換水 ４７．０部
（反応液）
次に下記の成分を混合溶解した後、更にポアサイズが０．２２μｍのメンブレンフィルター（商品名：フロロポアフィルター、住友電工製）にて加圧濾過し、ｐＨが３．８に調整されている反応液を得た。

＜反応液の組成＞
・ジエチレングリコール １０．０部
・メチルアルコール ５．０部
・硝酸マグネシウム ３．０部
・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製） ０．１部
・イオン交換水 ８１．９部
このようにして作製された着色顔料インクＫと反応液を、図２に示すようなインクジェット記録ヘッドを用い、本発明で提案したインクジェット記録方法で、黒のベタ画像パッチ1〜10（図４参照）を１パス双方向印字することによって、印字物作成した。ただし、ベタ画像パッチの辺の長さは、反応液および着色インクによる記録領域の印字幅より小さいものとする。ここで用いた記録ヘッドは、１２００dpiの記録密度を有し、駆動条件としては、駆動周波数１５KHzとした。又、１ドットあたりの吐出面積は、各々４plのヘッドを使用した。又、印字テストの際の環境条件は、２５℃／５５％RHに統一している。

次に、実施例で作成した印字物を下記の評価方法、評価基準で評価を行った。結果は以下の通りである。

実施例で印字を行った後、黒のベタ画像パッチの反射濃度を反射濃度計ＲＤ−１９Ｉ（GretagMacbeth製）を用いて測定した結果を表１に示す。

以上のように、本発明を用いた実施例により、同一バンドないで色むらの少ない画像を形成することができる。

実施形態におけるインクジェット記録装置の内部を示す斜視図である。 本実施形態の記録ヘッドのノズル列を示す正面図である。 本実施形態における印字方法を示す模式図である。 本実施例に用いる画像パターンを示す模式図である。

符号の説明

１００１ 液体タンク
１００６ 移動駆動部
１００８ ケーシング
１０１０ 記録部
１０１０ａ キャリッジ部材
１０１２ インクジェットカートリッジ
１０１４ ガイド軸
１０１６ ベルト
１０１８ モータ
１０２０ 駆動部
１０２２ａ、１０２２ｂ ローラユニット
１０２４ａ、１０２４ｂ ローラユニット
１０２６ 回復ユニット
１０２６ａ、１０２６ｂ プーリ

Claims (4)

1. 記録ヘッドを記録媒体上で走査させ、該走査の際に前記記録ヘッドから着色インクおよび反応液を記録媒体に吐出する記録動作と、前記記録媒体と前記記録ヘッドを、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に所定量だけ相対的に移動させる紙送り動作とを交互に行うことにより、前記記録媒体に画像を形成するインクジェット記録方法において、
   一回の走査における前記着色インクの記録領域と前記反応液の記録領域とが互いに独立した領域であって、且つ前記反応液の記録領域は、当該走査の偶数回後の走査における前記着色インクの記録領域である事を特徴とするインクジェット記録方法。
2. 前記反応液の記録領域は、当該走査の２回後の走査における前記着色インクの記録領域である事を特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録方法。
3. 記録ヘッドを記録媒体上で走査させ、該走査の際に前記記録ヘッドから着色インクおよび反応液を記録媒体に吐出する記録動作と、前記記録媒体と前記記録ヘッドを、前記記録ヘッドの走査方向と異なる方向に所定量だけ相対的に移動させる紙送り動作とを交互に行うことにより、前記記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、
   一回の走査における前記着色インクの記録領域と前記反応液の記録領域とが互いに独立した領域であって、且つ前記反応液の記録領域は、当該走査の偶数回後の走査における前記着色インクの記録領域である事を特徴とするインクジェット記録装置。
4. 前記反応液の記録領域は、当該走査の２回後の走査における前記着色インクの記録領域である事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。
   

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