JP2021181166A

JP2021181166A - 記録方法、及び記録用水性インク

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Publication number: JP2021181166A
Application number: JP2020086692A
Authority: JP
Inventors: 裕幸田中; Hiroyuki Tanaka; 祐生奥村; Yuki Okumura
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2021-11-25
Also published as: WO2021235341A1; EP4151412A1; US20230090888A1

Abstract

【課題】コート紙における埋まりの問題と、非コート紙における印字濃度の問題とを共に解決できる手段を提供する。【解決手段】印刷装置は、搬送方向へ搬送されるシート６に印刷ヘッド３４から記録用水性インクを吐出し、記録媒体がコート紙であると判定したことを条件として、記録用水性インクをヒータ３６によって積算熱量Ｑ１で加熱し、記録媒体がコート紙でないと判定したことを条件として、記録用水性インクをヒータ３６によって積算熱量Ｑ２で加熱する。記録用水性インクは、樹脂分散顔料と、樹脂微粒子と、水溶性有機化合物と、水と、を含む。水溶性有機化合物の融点は、２０℃以上５５℃以下の範囲内である。水溶性有機化合物の５０質量％水溶液の粘度は、２０℃において８．５ｍＰａ・ｓ以上であり、且つ５０℃において９０ｍＰａ・ｓ以下である。【選択図】図２

Description

本発明は、記録媒体に吐出されて付着したインクを定着させるために、記録媒体がコート紙であるか否かによって積算熱量を変更する記録方法、及び、記録媒体に吐出されて付着したインクを定着させるために、記録媒体がコート紙であるか否かによって積算熱量を変更する記録装置に適した記録用水性インクに関する。

印刷ヘッドのノズルから吐出されたインクが付着した記録媒体が、ヒータにより加熱されることによって、インクが記録媒体に定着する印刷装置が知られている（特許文献１参照）。

特許第４５０５９２１号公報

記録媒体には、記録面が滑らかになるようにコーティングが施された所謂コート紙と、コーティングが施されていない非コート紙とがある。コート紙では、付着したインクが紙に浸透し難く、記録面に残りやすい。そのため、コート紙では、記録面においてインクが拡がりにくいという問題がある。その結果、コート紙では、インクによるドットが離れやすく所謂埋まりがよくないという問題がある。この問題に対して、インクに界面活性剤を含有させることが考えられる。

他方、非コート紙では、インクが紙に浸透しやすく、記録面に残る色材が少なくなるので、記録された画像の印字濃度が劣りやすい。この問題に対して、インクに含有される界面活性剤を少なくすることが考えられる。

記録装置の多様性を向上させるには、コート紙及び非コート紙のいずれも使用可能であることが望まれるが、前述されたように、コート紙の問題の解決手段と非コート紙の問題の解決手段とは、相反する点があるため、両方の問題のいずれもを解決することは困難であった。

本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コート紙における埋まりの問題と、非コート紙における印字濃度の問題とを共に解決できる手段を提供することにある。

本発明は、搬送機構により搬送方向へ搬送される記録媒体にヘッドから記録用水性インクを吐出し、上記記録媒体がコート紙であると判定したことを条件として、上記記録媒体又は上記記録媒体に付着した上記記録用水性インクを加熱部によって積算熱量Ｑ１で加熱し、上記記録媒体がコート紙でないと判定したことを条件として、上記記録媒体又は上記記録媒体に付着した上記記録用水性インクを加熱部によって上記積算熱量Ｑ１より小さい積算熱量Ｑ２で加熱する記録方法である。上記記録用水性インクは、樹脂分散顔料と、樹脂微粒子と、水溶性有機化合物と、水と、を含む。上記水溶性有機化合物の融点は、２０℃以上５５℃以下の範囲内である。上記水溶性有機化合物の５０質量％水溶液の粘度は、２０℃において８．５ｍＰａ・ｓ以上であり、且つ５０℃において９０ｍＰａ・ｓ以下である。

また、本発明は、搬送機構により搬送方向へ搬送される記録媒体にヘッドから記録用水性インクを吐出し、上記記録媒体がコート紙であると判定したことを条件として、上記記録媒体又は上記記録媒体に付着した上記記録用水性インクを加熱部によって積算熱量Ｑ１で加熱し、上記記録媒体がコート紙でないと判定したことを条件として、上記記録媒体又は上記記録媒体に付着した上記記録用水性インクを加熱部によって上記積算熱量Ｑ１より小さい積算熱量Ｑ２で加熱する記録装置に使用される記録用水性インクであって、樹脂分散顔料と、樹脂微粒子と、水溶性有機化合物と、水と、を含む。上記水溶性有機化合物の融点は、２０℃以上５５℃以下の範囲内である。上記水溶性有機化合物の５０質量％水溶液の粘度は、２０℃において８．５ｍＰａ・ｓ以上であり、且つ５０℃において９０ｍＰａ・ｓ以下である。

本発明によれば、コート紙における埋まりの問題と、非コート紙における印字濃度の問題とを共に解決できる。

図１は、印刷装置１０の斜視図である。図２は、印刷装置１０の内部構成を示す模式図である。図３は、ヒータ３８を上方から視た模式図である。図４は、コントローラ７４を示すブロック図である。図５は、印刷装置１０の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る印刷装置１０について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。また、以下の説明では、矢印の起点から終点に向かう進みが向きと表現され、矢印の起点と終点とを結ぶ線上の往来が方向と表現される。また、以下の説明においては、印刷装置１０が使用可能に設置された状態（図１の状態）を基準として上下方向７が定義され、排出口１３が設けられている側を手前側（前面）として前後方向８が定義され、印刷装置１０を手前側（前面）から視て左右方向９が定義される。

［印刷装置１０の外観構成］
図１に示されるように、プリンタ１０は、筐体２０と、筐体２０に保持されるパネルユニット２１、カバー２２、給紙トレイ２３、及び排紙トレイ２４と、を備える。プリンタ１０は、シート６（図２参照）に画像を記録する。

シート６は、記録媒体の一例である。シート６は、所定の寸法にカットされた記録媒体であってもよいし、シートが円筒形状に巻かれたロールから引き出されたものであってもよいし、ファンフォールドタイプのものであってもよい。また、シート６は、非コート紙であってもよいし、コート紙であってもよい。「コート紙」とは、例えば、上級印刷紙、中級印刷紙等のパルプを構成要素とした紙に、平滑性、白色度、光沢度等の向上を目的として、コート剤を塗布したものをいい、具体的には、上質コート紙、中質コート紙等があげられる。また、シート６は、粘着剤と剥離紙とが組み合わされたタック紙であってもよい。

パネルユニット２１は、タッチパネル及び複数の操作スイッチを備える。パネルユニット２１は、ユーザの操作を受け付ける。

図２に示されるように、給紙トレイ２３は、筐体２０の下部に位置する。排紙トレイ２４は、筐体２０の下部であって、給紙トレイ２３の上に位置する。カバー２２は、筐体２０の前面の右部に位置する。カバー２２は、筐体２０に対して回動可能である。カバー２２が開かれると、インクを貯留するタンク７０にアクセス可能である。

なお、本実施形態では、１つのタンク７０のみが示されているが、タンク７０は、ブラックなどの１色のインクを貯留するものに限定されず、例えば、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４色のインクをそれぞれ貯留する４つの貯留室を有するものであってもよい。

図２に示されるように、筐体２０は、印刷エンジン５０を内部に保持する。印刷エンジン５０は、給送ローラ２５、搬送ローラ２６、排出ローラ２７、プラテン２８、及び記録ユニット２９を主に備える。給送ローラ２５は、給紙トレイ２３に載置されたシート６に当接可能に、筐体２０内に設けられた不図示のフレームに保持されている。給送ローラ２５は、不図示のモータによって回転される。回転する給送ローラ２５は、シート６を搬送路３７に送り出す。搬送路３７は、不図示のガイド部材によって区画された空間である。図示例では、搬送路３７は、給紙トレイ２３の後端から給紙トレイ２３の上方となる位置まで湾曲して延びており、次いで、前方に向かって延びている。給送ローラ２５、搬送ローラ２６及び排出ローラ２７は、搬送機構の一例である。

搬送ローラ２６は、シート６の搬送方向における給紙トレイ２３の下流に位置している。搬送ローラ２６は、搬送ローラ２６は、従動ローラ３５とともに、ローラ対を構成している。搬送ローラ２６は、不図示のモータによって回転される。回転する搬送ローラ２６及び従動ローラ３５は、給送ローラ２５によって搬送路３７に送り出されたシート６を挟持しつつ搬送する。排出ローラ２７は、シート６の搬送方向における搬送ローラ２６の下流に位置している。排出ローラ２７は、従動ローラ３６とともに、ローラ対を構成している。排出ローラ２７は、不図示のモータによって回転される。回転する排出ローラ２７及び従動ローラ３６は、シート６を挟持しつつ搬送し、排紙トレイ２４に排出する。プラテン２８は、前後方向８における搬送ローラ２６と排出ローラ２７との間であって、シート６の搬送方向における搬送ローラ２６の下流、かつ排出ローラ２７の上流に位置している。

搬送ローラ２６には、ロータリーエンコーダ９６が設けられている。ロータリーエンコーダ９６は、エンコーダディスク９７と、光センサ９８とを有する。エンコーダディスク９７は、搬送ローラ２６と同軸に設けられており、搬送ローラ２６と共に回転する。エンコーダディスク９７には、透過率が異なる２種のインデックスが周方向の全周に交互に複数が並んでいる。光センサ９８は、エンコーダディスク９７の２種のインデックスを光学的に読み取り可能である。回転するエンコーダディスク９７の２種のインデックスを光センサが読み取ることによって、光センサ９８から２種の信号がパルス形状に出力される。光センサ９８の出力信号は、後述するコントローラが受信して、搬送ローラ２６の回転速度が判定される。

記録ユニット２９は、印刷ヘッド３４及びヒータ３８を有する。印刷ヘッド３４は、搬送ローラ２６と排出ローラ２７との間に位置する。印刷ヘッド３４は、いわゆるシリアルヘッドであってもよいし、いわゆるラインヘッドであってもよい。印刷ヘッド３４は、インクが流通する流路を内部に有する。当該流路は、チューブ３１によって、タンク７０と連通されている。すなわち、チューブ３１を通じて、タンク７０が貯留するインクが印刷ヘッド３４に供給される。

印刷ヘッド３４の下方に、プラテン２８が位置する。プラテン２８は、その上面がシート６の支持面である。各図には現れていないが、プラテン２８の上面には、吸引圧が生ずる開口が形成されている。プラテン２８の上面に生じた吸引圧によって、シート６がプラテン２８の上面に密接する。

図２及び図３に示されるように、搬送路３７の上方において、印刷ヘッド３４の下流であって、且つ排出ローラ２７の上流に、ヒータ３８が位置する。ヒータ３８は、所謂ハロゲンヒータである。ヒータ３８は、加熱部の一例である。

図２に示されるように、ヒータ３８は、印刷ヘッド３４より搬送方向の下流、すなわち前方に位置する。ヒータ３８は、赤外線を放射する発熱体であるハロゲンランプ４０、反射板４１、及び筐体４２を有する。筐体４２は、概ね直方体形状であり、下向きに開口する。筐体４２の下壁に、開口４３が位置する。開口４３を通じて、ハロゲンランプ４０や反射板４１からの熱が外部へ放射されたり、遮断されたりする。

筐体４２の内部空間に、ハロゲンランプ４０が位置する。ハロゲンランプ４０は、細長な円筒形状であり、左右方向９が長手方向である。筐体４２の内部空間において、ハロゲンランプ４０の上方に、反射板４１が位置する。反射板４１は、セラミック膜などがコーティングされた金属板であり、開口４３付近を中心軸とする円弧形状に湾曲している。なお、反射板４１に代えて、セラミック膜などがコーティングされたハロゲンランプ４０が用いられてもよい。

ヒータ３８は、開口４３の下方を通過するシート６、またはシート６に付着したインクの少なくとも一方を加熱する。本実施形態では、ヒータ３８は、シート６及びインクの双方を加熱する。インクが加熱されることによって、樹脂微粒子がガラス転移し、ヒータ３８の下方を通過したシート６が冷えることによって、ガラス転移した樹脂が硬化する。これにより、シート６にインクが定着される。

ヒータ３８の消費電力は、小型化の要請からは、６００Ｗ以下であることが好ましく、更に好ましくは４００Ｗ以下であり、特に好ましくは２００Ｗ以下である。ヒータ３８の消費電力は、ヒータ３８からシートの単位面積当たりに照射されるエネルギー（照射エネルギー（β））に関係する。照射エネルギー（β）は、消費電力に応じてヒータ３８が駆動され、ヒータ３８の下方を移動するシートが一定の搬送速度で移動するときに、シートの単位面積（ｃｍ^２）に付与される熱量（Ｊ）である。

図３に示されるように、ヒータ３８の左右方向９（幅方向の一例）に沿った照射長さＬ、すなわちハロゲンランプ４０と開口４３とが重複する範囲であって、かつ左右方向９に沿った長さＬは、小型化の要請からは、２５ｃｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは２１ｃｍ以下であり、特に好ましくは１５ｃｍ以下である。

なお、ヒータ３８は、シート又はインクを加熱可能なものであれば、ハロゲンヒータに限らない。例えば、ヒータ３８は、カーボンヒータ、ドライヤー、オーブン、ベルトコンベアオーブン等であってもよい。

図４に示されるように、筐体１４の内部空間には、コントローラ７４及び電源回路（不図示）が配置されている。コントローラ７４は、ＣＰＵ１３１、ＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３、ＥＥＰＲＯＭ１３４、ＡＳＩＣ１３５などがバス１３７によってデータ通信可能に接続されたものである。ＣＰＵ１３１がＲＯＭ１３２に記憶されたプログラムを実行し、ＡＳＩＣ１３５が設定された特定の機能を果たすことによって、印刷装置１０の動作が制御される。

なお、コントローラ７４は、ＣＰＵ１３１のみによって各種処理が実行されるものであってもよいし、ＡＳＩＣ１３５のみによって各種処理が実行されるものであってもよい。また、コントローラ７４に複数のＣＰＵ１３１が実装されており、コントローラ７４は、複数のＣＰＵ１３１が各処理を分担して実行するものであってもよい。また、コントローラ７４に複数のＡＳＩＣ１３５が実装されており、コントローラ７４は、複数のＡＳＩＣ１３５が各処理を分担して実行するものであってもよい。

電源回路は、大容量コンデンサなどによって構成された回路である。本実施形態において、電源回路は、紙フェノールなどで構成された基板に実装されている。電源回路は、印刷装置１０が備える各構成要素への給電のための電力の変換などを行う回路である。

例えば、電源回路から給送用モータ１０２及び搬送用モータ１０１へ電力が供給され、各モータの回転が、給送ローラ２５、搬送ローラ２６、排出ローラ２７へ伝達される。また、電源回路から、ヒータ３８へ電力が供給される。

ヒータ３８と対向する位置において、シート６がコート紙である場合に、シート６の単位面積当たりにヒータ３８から受ける積算熱量Ｑ１が３．０Ｊ／ｃｍ^２以下であることが好ましく、更に好ましくは２．１Ｊ／ｃｍ^２以下となるように、第１搬送ローラ６０及び第２搬送ローラ６２の回転速度を制御する。すなわちヒータ３８の下方におけるシート６の搬送速度を制御する。ヒータ３８の下方におけるシート６の搬送速度は、１５ｃｍ／秒以上１００ｃｍ／秒以下の範囲内であることが好ましく、更に好ましくは１５ｃｍ／秒以上７０ｃｍ／秒以下の範囲内である。シート６が非コート紙である場合に、シート６の単位面積当たりにヒータ３８から受ける積算熱量Ｑ２は、積算熱量Ｑ１より小さい（Ｑ１＞Ｑ２）ことが好ましい。積算熱量Ｑ２は、０．０５Ｊ／ｃｍ^２以下であることが好ましく、更に好ましくは０Ｊ／ｃｍ^２である。また、Ｑ２／Ｑ１の範囲について、好ましくは０〜０．０５であり、更に好ましくは０である。

シート６の単位面積当たりの積算熱量は、例えば、つぎのようにして測定できる。ヒータ３８に付与される電力と、ヒータ３８が赤外線を輻射する領域（前後方向８及び左右方向９に沿った平面における領域）の面積（例えば、開口４３の投影面積）とから、ヒータ３８の単位面積当たりの電力である電力密度（Ｗ／ｍ^２）を算出する。例えば、ヒータ３８の消費電力が６００Ｗであり、ヒータ３８が赤外線を輻射する領域が１２９ｃｍ^２であれば、電力密度は、４．７Ｗ／ｃｍ^２である。また、シート６の搬送速度から、シート６における定点が、ヒータ３８が赤外線を輻射する領域を通過するために要する時間（秒）を算出する。そして、当該時間に電力密度を乗じることにより、積算熱量（Ｊ／ｃｍ^２）が算出される。

［インクの組成］
以下、タンク７０に貯留されるインク（記録用水性インクの一例）の詳細が説明される。インクは、樹脂分散顔料と、樹脂微粒子と、水溶性有機化合物と、水と、を含む。

樹脂分散顔料は、例えば、顔料分散用樹脂（樹脂分散剤）によって、水に分散可能なものである。樹脂分散顔料は、特に限定されず、例えば、カーボンブラック、無機顔料及び有機顔料等があげられる。カーボンブラックとしては、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があげられる。無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄系無機顔料及びカーボンブラック系無機顔料等があげられる。有機顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料；フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料；塩基性染料型レーキ顔料、酸性染料型レーキ顔料等の染料レーキ顔料；ニトロ顔料；ニトロソ顔料；アニリンブラック昼光蛍光顔料；等があげられる。これら以外の樹脂分散顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、６及び７；Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４、１５、１６、１７、５５、７３、７４、７５、７８、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１１４、１２８、１２９、１３８、１５０、１５１、１５４、１８０、１８５及び１９４；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１及び４３；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、１２、１５、１６、４８、４８：１、４８：３、５３：１、５７、５７：１、１１２、１２２、１２３、１３９、１４４、１４６、１４９、１５０、１６６、１６８、１７５、１７６、１７７、１７８、１８４、１８５、１９０、２０２、２０９、２２１、２２２、２２４、２３８及び２５４；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９及び１９６；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１６、２２及び６０；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７及び３６；並びにこれらの顔料の固溶体等があげられる。なお、インクは、樹脂分散顔料に加え、さらに、他の顔料及び染料等を含んでもよい。

水性インク全量における樹脂分散顔料の顔料固形分含有量（顔料固形分量（Ｐ））は、特に限定されず、例えば、所望の光学濃度又は彩度等により、適宜決定できる。顔料固形分量（Ｐ）は、例えば、０．１質量％以上２０質量％以下の範囲内であることが好ましく、更に好ましくは１質量％以上１５質量％以下の範囲内であり、特に好ましくは２質量％以上１０質量％以下の範囲内である。顔料固形分量（Ｐ）は、顔料のみの質量であり、樹脂微粒子の質量は含まない。樹脂分散顔料は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。

樹脂微粒子としては、例えば、メタクリル酸及びアクリル酸の少なくとも一方をモノマーとして含むものを用いることができ、例えば、市販品を用いてもよい。樹脂微粒子は、例えば、モノマーとして、さらに、スチレン、塩化ビニル等を含んでもよい。樹脂微粒子は、例えば、樹脂エマルジョンに含まれるものであってもよい。樹脂エマルジョンは、例えば、樹脂微粒子と、分散媒（例えば、水等）とで構成されるものである。樹脂微粒子は、分散媒に対して溶解状態ではなく、特定の粒子径の範囲で分散している。樹脂エマルジョンに含まれる樹脂微粒子としては、例えば、アクリル酸系樹脂、マレイン酸系エステル樹脂、酢酸ビニル系樹脂、カーボネート型樹脂、ポリカーボネート型樹脂、スチレン系樹脂、エチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、プロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂及びこれらの共重合体樹脂等があげられる。

水性インク全量における樹脂微粒子の含有量（Ｒ）は、例えば、０．１質量％以上３０質量％以下の範囲内であることが好ましく、更に好ましくは０．５質量％以上２０質量％以下の範囲内であり、特に好ましくは１質量％以上１０質量％以下の範囲内である。樹脂微粒子は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。

水溶性有機化合物の融点は、２０℃以上５５℃以下の範囲内であることが好ましく、更に好ましくは３５℃以上５５℃以下の範囲内であり、特に好ましくは３５℃以上５０℃以下の範囲内である。

水溶性有機化合物の５０質量％水溶液の粘度は、２０℃において８．５ｍＰａ・ｓ以上であり、且つ５０℃において９０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、更に好ましくは２０℃において１５ｍＰａ・ｓ以上であり、且つ５０℃において４５ｍＰａ・ｓ以下の範囲内であり、特に好ましくは２０℃において２０ｍＰａ・ｓ以上であり、且つ５０℃において２５ｍＰａ・ｓ以下の範囲内である。水溶性有機化合物としては、例えば、分子量が６００から４０００の範囲内のポリエチレングリコールが好ましい。

有機溶剤は、特定有機溶剤以外の有機溶剤を含んでもよい。特定有機溶剤以外の浸透剤は、特に限定されず、例えば、グリセリン、トリエチレングリコール、ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、チオジグリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等があげられる。これらの有機溶剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。

水は、イオン交換水又は純水であることが好ましい。インク全量における水の含有量（Ｗ）は、例えば、１０質量％以上９０質量％以下の範囲内であることが好ましく、更に好ましくは２０質量％以上８０質量％以下の範囲内である。水の含有量（Ｗ）は、例えば、他の成分の残部としてもよい。

インクは、必要に応じて、さらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。添加剤としては、例えば、界面活性剤、ｐＨ調整剤、表面張力調整剤、防黴剤等があげられる。粘度調整剤は、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性樹脂等があげられる。

インクは、例えば、樹脂分散顔料と、樹脂微粒子と、特定有機溶剤と、水と、必要に応じて他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合し、フィルタ等で不溶解物を除去することにより調製できる。

［印刷装置１０の動作］
以下に、図５が参照されつつ、印刷装置１０による画像記録動作が説明される。

コントローラ７４は、印刷データを受信すると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、印刷データが有するシート情報に基づいて、印刷を行うシートがコート紙であるか否かを判定する（Ｓ１２）。なお、コントローラ７４は、印刷データが有する記録紙情報に代えて、給紙トレイ２３に収容されているシート６の登録情報に基づいて、印刷を行うシートがコート紙であるか否かを判定してもよい。

コントローラ７４は、印刷を行うシートがコート紙であると判定したことに応じて（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、シート６に付与する積算熱量Ｑ１を、ＲＡＭ１３３などのメモリに設定値として格納する（Ｓ１３）。また、コントローラ７４は、印刷を行うシートがコート紙でないと判定したことに応じて（Ｓ１２：Ｎｏ）、シート６に付与する積算熱量Ｑ２をメモリに設定値として格納する（Ｓ１４）。

ここで、積算熱量Ｑ１，Ｑ２は、シート６の単位面積当たりの積算熱量であり前述したように算出されるものである。ＲＯＭ１３２などのメモリには、積算熱量Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ対応するヒータ３８の下方におけるシート６の搬送速度Ｖ１，Ｖ２が設定されている。

ついで、コントローラ７４は、印刷を実行する（Ｓ１５）。詳細には、コントローラ７４は、給送ローラ２５、搬送ローラ２６、排出ローラ２７を回転（正転）させて、シート６を、印刷ヘッド３４の下方へ送り出す。また、コントローラ７４は、コントローラ７４は、ヒータ３８のハロゲンランプ４０に通電する。

コントローラ７４は、ヒータ３８と対向する位置において、搬送ローラ２６及び排出ローラ２７により搬送方向（前後方向８の前向き）に搬送されるシート６の搬送速度Ｖ１又は搬送速度Ｖ２を、積算熱量Ｑ１，Ｑ２に基づいて決定して、搬送ローラ２６及び排出ローラ２７を回転する。このような搬送速度の制御は、例えば、搬送ローラ２６に設けられたロータリーエンコーダ９６の信号に基づいて、搬送ローラ２６の回転が制御されることにより実現される。なお、コントローラ７４は、搬送速度を一定として、積算熱量Ｑ１，Ｑ２となるように、ヒータ３８に通電される電力（Ｗ）を制御してもよい。

そして、コントローラ７４は、給送ローラ２５、搬送ローラ２６、及び排出ローラ２７を回転（正転）させつつ、印刷データに基づいて、印刷ヘッド３４からシート６へ向けてインクを吐出する。プラテン２８上を排紙トレイ２４へ向かって搬送されるシート６は、搬送ローラ２６と排出ローラ２７との間において、プラテン２８の上面に吸着されつつ排紙トレイ２４へ向かって移動する。印刷ヘッド３４から吐出されたインク滴は、プラテン２８の上面に支持されているシート６に付着する。インク滴が付着したシート６がヒータ３８の下方へ到達すると、シート６はヒータ３８により加熱される。ヒータ３８の加熱によってインク滴がシート６に定着する。そして、コントローラ７４は、印刷後のシート６を排紙トレイ２４へ排出して、印刷を終了する。

水性インクに含まれる水溶性有機化合物の融点が上記の範囲内であり、且つ水溶性有機化合物の５０質量％水溶液の粘度が上記の範囲内であることにより、コート紙においては、ヒータ３８から積算熱量Ｑ１を加熱されることによってシート６上の水性インクが広がるように流動して、インクの埋まりが向上すると推測される。また、非コート紙においては、ヒータ３８から積算熱量Ｑ２を加熱されることによって水性インクが広がるように流動することが抑制される一方、シート６上において水性インク中の水分が紙の繊維に吸収されることによって水性インクが増粘し、シート６の上部に樹脂分散顔料が留まり光学濃度が向上すると推測される。

他方、水性インクに含まれる水溶性有機化合物の融点が上記の範囲外であったり、水溶性有機化合物の５０質量％水溶液の粘度が上記の範囲外であったりすることにより、所望の効果が得られない。仮に、水溶性有機化合物の５０質量％水溶液の５０℃における粘度が上記の範囲を超えている場合には、非コート紙において印刷された箇所の光学濃度が向上する効果が得られるものの、コート紙においては、ヒータ３８から積算熱量Ｑ１を加熱されてもシート６上の水性インクが流動せずに、水性インクの埋まりが劣るものと推測される。また別の仮定として、水溶性有機化合物の５０質量％水溶液の２０℃における粘度が上記の範囲を下回っている場合には、コート紙において水性インクの埋まりが向上するものの、非コート紙においては、ヒータ３８から積算熱量Ｑ１より小さい積算熱量Ｑ２を加熱されることによっても水性インクが広がるように流動することが抑制されないことにより、シート６の上部に樹脂分散顔料が留まり難く、印刷箇所の光学濃度が劣るものと推測される。

また、積算熱量Ｑ１と積算熱量Ｑ２との関係が上記の逆（Ｑ１＜Ｑ２）である場合には、仮に、水溶性有機化合物の５０質量％水溶液の２０℃及び５０℃の粘度がいずれも上記範囲内であっても、コート紙において水性インクが広がるように流動して水性インクの埋まりが向上せず、また、非コート紙において水性インクが広がるように流動することが抑制されないことにより、印刷箇所の光学濃度が劣るものと推測される。

以下、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実
施例及び比較例により限定及び制限されない。

［顔料分散液Ａ］
顔料（カーボンブラック）２０質量％、スチレン−アクリル酸共重合体の水酸化ナトリウム中和物７質量％（酸価１７５ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量１００００）に、純水を加えて全体を１００質量％とし、攪拌混合して混合物を得た。この混合物を、０．３ｍｍ径ジルコニアビーズを充填した湿式サンドミルに入れて、６時間分散処理を行った。その後、ジルコニアビーズをセパレータにより取り除き、孔径３．０μｍセルロースアセテートフィルタでろ過することにより、顔料分散液Ａを得た。なお、スチレン−アクリル酸共重合体は、一般に顔料の分散剤として用いられる水溶性のポリマーである。

［記録用水性インクの調製］
以下の成分を表１に示す組成における樹脂微粒子及び樹脂分散顔料分散液を除いた成分を均一に混合してインク溶媒を得た。つぎに、樹脂微粒子を加え、均一に混合した後、樹脂分散顔料分散液を加えて全体を１００質量％として混合物を得た。得られた混合物を、東洋濾紙（株）製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径３．００μｍ）でろ過することで、実施例１〜９及び比較例１〜６の記録用水性インクを得た。
樹脂微粒子：ジャパンコーティングレジン（株）製の「モビニール（登録商標）６９６９Ｄ」、第一工業製薬（株）製の「スーパーフレックス（登録商標）８７０」、ジャパンコーティングレジン（株）製の「モビニール（登録商標）ＤＭ７７４」、昭和電工（株）「ポリゾール（登録商標）ＡＰ−３２７０Ｎ」
水溶性有機化合物：ポリエチレングリコール（ＰＥＧ６００、融点：２０℃、分子量：６００、５０％水溶液２０℃粘度ｍＰａ・Ｓ、５０％水溶液５０℃粘度ｍＰａ・Ｓ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ１０００、融点：３５℃、分子量：１０００、５０％水溶液２０℃粘度ｍＰａ・Ｓ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ２０００、融点：４８℃、分子量：２０００、５０％水溶液２０℃粘度３３ｍＰａ・Ｓ、５０％水溶液５００℃粘度１１ｍＰａ・Ｓ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ４０００、融点：５４℃、分子量：４０００、５０％水溶液２０℃粘度ｍＰａ・Ｓ、５０％水溶液５０℃粘度ｍＰａ・Ｓ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ４００、融点：６℃、分子量：４００、５０％水溶液２０℃粘度８ｍＰａ・Ｓ、５０％水溶液５０℃粘度３ｍＰａ・Ｓ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ６０００、融点：６０℃、分子量：６０００、５０％水溶液２０℃粘度３３８ｍＰａ・Ｓ、５０％水溶液５０℃粘度９４ｍＰａ・Ｓ）
湿潤剤：トリエチレングリコールモノブチルエーテル
界面活性剤：日信化学工業（株）製「オルフィン（登録商標）Ｅ１００４」

実施例１〜９及び比較例１〜６の記録用水性インクを用いてコート紙（王子製紙（株）のＯＫトップコート＋、Ａ４サイズ）又は非コート紙（ブラザー工業（株）製のＢＰ６０Ｐ、Ａ４サイズ）に印刷した直後、表１に記載した積算熱量Ｑ１又は積算熱量Ｑ２で乾燥を行い、埋まり、光学濃度（以下、単に「ＯＤ」と記載する。）及び吐出性の評価を、下記方法により実施した。

［埋まり］
ブラザー工業（株）製の「インクジェットプリンタＭＦＣ−Ｊ６９９５ＣＤＷ」を使用して、ブラックインク用のインクカートリッジに実施例１〜９及び比較例１〜６の記録用水性インクを充填して、解像度６００×３００ｄｐｉの単色パッチの画像をコート紙に記録して、評価サンプルを作製した。その後、評価サンプルをＩＲヒータ（株）トーコー製の「プロモハンディミニＳＩＲ−７６０」の直下を通過させ、評価サンプルの乾燥を行った。なお、ＩＲヒータには変圧器を接続した上、照射面積を変えることにより、実施例の範囲でヒータ照射熱量を変化させた。印刷されたベタ部分を肉眼で観察して、下記基準に従って評価した。なお、比較例２については、単色パッチ部に焦げが発生したため、評価を「ＮＧ」とした。
Ａ：どの距離から視ても白スジが視認できない。
Ｂ：３０ｃｍよりも近い距離で視ると白スジが視認できる。
Ｃ：３０ｃｍの距離から白スジが視認できる。

［ＯＤ］
ブラザー工業（株）製の「インクジェットプリンタＭＦＣ−Ｊ６９９５ＣＤＷ」を使用して、ブラックインク用のインクカートリッジに実施例１〜９及び比較例１〜６の記録用水性インクを充填して、解像度６００×３００ｄｐｉの単色パッチの画像を非コート紙に記録して、評価サンプルを作製した。その後、評価サンプルをＩＲヒータ（株）トーコー製の「プロモハンディミニＳＩＲ−７６０」の直下を通過させ、評価サンプルの乾燥を行った。なお、ＩＲヒータには変圧器を接続した上、照射面積を変えることにより、実施例の範囲でヒータ照射熱量を変化させた。なお、Ｑ２を０としたものは、単色パッチの印刷開始から、評価サンプルをＩＲヒータの直下を通過させるまでの間、ＩＲヒータに電圧を加えない状態で評価を実施した。印刷されたベタ部分を、ｘＲｉｔｅ社製の分光測色計「ｅＸａｃｔ」により測定し（測定視野：２°、白色基準：Ａｂｓ（絶対白色）、光源：Ｄ５０、濃度基準：ＡＮＳＩＴ）、下記基準に従ってＯＤの値を評価した。
Ａ：ＯＤ値が１．３０以上
Ｂ：ＯＤ値が１．２５以上
Ｃ：ＯＤ値が１．２５未満

［吐出性］
ブラザー工業（株）製の「インクジェットプリンタＭＦＣ−Ｊ６９９５ＣＤＷ」を使用して、ブラックインク用のインクカートリッジに実施例１〜９及び比較例１〜６の記録用水性インクを充填して、紙一面に解像度６００×３００ｄｐｉの単色パッチの画像を５枚連続で記録した後、ピンチェックパターンを非コート紙に印刷した。ピンチェックパターンの印刷結果から、吐出されなかったノズル数を計測し、下記基準に従って評価した。
Ａ：吐出されなかったノズル数が１％以下
Ｂ：吐出されなかったノズル数が５％以下
Ｃ：吐出されなかったノズル数が５％よりも多い

実施例１〜９及び比較例１〜６の記録水性インク組成及び評価結果を表１に示す。

表１に示すとおり、実施例１〜９では、埋まり、ＯＤ及び吐出性ともに、Ｃ評価がなく、評価結果が良好であった。他方、積算熱量Ｑ１及び積算熱量Ｑ２が同じである比較例１では、コート紙における埋まりがＣ評価であった。
また、積算熱量Ｑ１が５．９Ｊ／ｃｍ^２である比較例２では、印刷においてコート紙に焦げが発生した（表１において「ＮＧ」と記載。）。また、ヒータの照射熱量が１１．６Ｗ／ｃｍ^２であり、ヒータの下方におけるシートの搬送速度が１５００ｍｍ／ｓの比較例３では、コート紙における埋まり評価がＣ評価であった。これは、乾燥により水性インクの流動性が失われるまでの時間が極端に短くなることで、コート紙上でインクが広がる時間が十分に確保されなかったためと理解される。
他方、水溶性有機化合物として分子量４００のポリエチレングリコールを使用した比較例４では、非コート紙のＯＤがＣ評価であった。また、水溶性有機化合物として分子量６０００のポリエチレングリコールを使用した比較例５では、コート紙に対する埋まりがＣ評価であり、且つ吐出性がＣ評価であった。

２５・・・給送ローラ（搬送機構）
２６・・・搬送ローラ（搬送機構）
２７・・・排出ローラ（搬送機構）
３４・・・印刷ヘッド（ヘッド）
３５・・・ヒータ（加熱部）

Claims

搬送機構により搬送方向へ搬送される記録媒体にヘッドから記録用水性インクを吐出し、
上記記録媒体がコート紙であると判定したことを条件として、上記記録媒体又は上記記録媒体に付着した上記記録用水性インクを加熱部によって積算熱量Ｑ１で加熱し、
上記記録媒体がコート紙でないと判定したことを条件として、上記記録媒体又は上記記録媒体に付着した上記記録用水性インクを加熱部によって上記積算熱量Ｑ１より小さい積算熱量Ｑ２で加熱する記録方法であって、
上記記録用水性インクは、樹脂分散顔料と、樹脂微粒子と、水溶性有機化合物と、水と、を含み、
上記水溶性有機化合物の融点は、２０℃以上５５℃以下の範囲内であり、
上記水溶性有機化合物の５０質量％水溶液の粘度は、２０℃において８．５ｍＰａ・ｓ以上であり、且つ５０℃において９０ｍＰａ・ｓ以下である記録方法。
上記積算熱量Ｑ２がゼロである請求項１に記載の記録方法。
上記加熱部と対向する位置における上記搬送機構の搬送速度が、１００ｃｍ／秒以下である請求項１又は２に記載の記録方法。
上記加熱部はＩＲヒータであって、単位面積あたりの照射熱量が８Ｗ／ｃｍ^２以下で駆動され、
上記積算熱量Ｑ１は、３．０Ｊ／ｃｍ^２以下である請求項１から３のいずれかに記載の記録方法。
上記水溶性有機化合物は、分子量が６００から４０００の範囲内のポリエチレングリコールである請求項１から４のいずれかに記載の記録方法。
搬送機構により搬送方向へ搬送される記録媒体にヘッドから記録用水性インクを吐出し、
上記記録媒体がコート紙であると判定したことを条件として、上記記録媒体又は上記記録媒体に付着した上記記録用水性インクを加熱部によって積算熱量Ｑ１で加熱し、
上記記録媒体がコート紙でないと判定したことを条件として、上記記録媒体又は上記記録媒体に付着した上記記録用水性インクを加熱部によって上記積算熱量Ｑ１より小さい積算熱量Ｑ２で加熱する記録装置に使用される記録用水性インクであって、
樹脂分散顔料と、樹脂微粒子と、水溶性有機化合物と、水と、を含み、
上記水溶性有機化合物の融点は、２０℃以上５５℃以下の範囲内であり、
上記水溶性有機化合物の５０質量％水溶液の粘度は、２０℃において８．５ｍＰａ・ｓ以上であり、且つ５０℃において９０ｍＰａ・ｓ以下である記録用水性インク。