JP3143037B2 - インクジエット印写方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被記録担体表面に記録
材料を付着させて像を形成するインクジエット印写方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の被記録担体表面に記録材料を付着
させて像を形成する印写方法、例えばインクジェット記
録法は、インクと称される記録液体の液滴をノズルから
噴出して飛翔させ、被記録担体に付着させて記録を行う
もので、このインク液滴の形成方法および形成したイン
ク液滴の飛翔を制御する方法によって大きく分けて二つ
の方法がある。

【０００３】一つは、ドロップオンデマンド方式のイン
クジェット記録法で、記録信号に応じてインク液滴を発
生させ、このインク液滴の全てを被記録担体表面に付着
させて記録像を形成するものである。

【０００４】もう一つは、連続振動発生手段により帯電
量が制御されたインク液滴流を形成し、このインク液滴
流を一様の電界が掛けられている偏向電極間を飛翔させ
て被記録担体上に記録を行うか、または、ノズルとリン
グ状の帯電電極間に電界を掛け、連続振動発生手段によ
ってインク液滴を発生し、霧化させて被記録担体上に記
録するものである。

【０００５】前記の二つの方法を用いた記録装置は、い
ずれもインク液滴を形成するためのノズルを配したヘッ
ドと、ヘッドにインクを供給するインク供給手段と、ヘ
ッドから記録動作時以外に排出されるインクのインク回
収手段と、ヘッドのノズルや流路の目詰まりを解消する
回復処理手段から構成されている。

【０００６】これらのインクジェット記録法は、比較的
簡単な構成の装置からなるが、次の点が問題となってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記問題点の一つは、
ノズルの目詰まりで、その主な原因はノズル先端からの
インク溶媒の蒸発によるインク粘度の上昇、インク液中
の微細なゴミによる目詰まりであり、これを解決するた
めにこれまで種々の方法が提案されている（例えば、特
公平６−１５２４１号、特公平５−２１７４６号公
報）。

【０００８】しかし、目詰まりの根本的な原因は、印字
の高精細，高密度化に伴うノズルの微細化である。これ
を向上させるためには印字ドットを微細化する必要があ
り、そのためにはノズル径を小さくしなければならな
い。また、目詰まりの少ないインク液を用いてノズル径
を小さくできたとしても、ノズルの微細加工はコストの
上昇を伴い、その微細化にも限界がある。さらなる高精
細化にはノズルの微細化以外に何らかの技術的ブレーク
スルーが必要である。

【０００９】その一つに、ノズルより噴出されたインク
液滴に選択的にレーザー光などの電磁波エネルギーを照
射してインク液滴を選択的に小径化する方法が提案（特
公平５−５１４５７号公報）されているが、高速で噴出
され飛翔しているインク液滴を小径化し得るレーザー光
等の電磁波エネルギーを選択的に照射して小径化するこ
とは容易でなく、実現するには装置のコストアップが必
至である。

【００１０】本発明の目的は、このようなノズルの目詰
まりと云う従来技術の課題を解決するためになされたも
ので、従来のノズル径のままで、従来よりも微細な印字
ドットを実現できる新規な印写方法を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の要旨は次のとおりである。

【００１２】（１） ノズルから噴出させた記録粒子を
被記録担体の表面に付着させて像を形成するインクジエ
ット印写方法において、前記記録粒子が着色材核と、該
着色材核の表面を覆う担体液外殻で構成されていること
を特徴とするインクジエット印写方法。

【００１３】本発明の着色材核とそれを覆う担体液外殻
とからなる記録粒子は、従来の大きなノズル径のノズル
が使用できるため、目詰まりの発生がなく、しかも従来
よりも微細な印字ドットを実現できる。さらに、 （２） ノズルから噴出させた記録粒子が着色材核と、
該着色材核の表面を覆う担体液外殻で構成され、前記記
録粒子が被記録担体表面に到達するまでの飛翔過程で前
記担体液外殼から着色材核を分離し、該着色材核を被記
録担体の表面に付着させて像を形成することを特徴とす
るインクジエット印写方法。

【００１４】（３）上記記録粒子中に複数の着色材核、
例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの着色
剤をそれぞれ含む４種の着色材核を一つの記録粒子中に
含ませ、各着色材核の個別制御により分離して、フルカ
ラーを実現するものである。

【００１５】上記の（１）〜（３）を実現する手段とし
て、特別な手段を用いる必要はない。例えば、記録粒子
をノズルから噴出させる噴出手段は、サイロニクス型、
グールド型、ステムメ型等のピエゾ素子を利用したいわ
ゆるピエゾ型、それらを改良しマルチノズル化したデュ
アルパス型、マイクロバブル型、エアフロー型、メタル
ダイアフラム型等の従来のインク噴出手段が利用でき
る。

【００１６】また、ノズルにインクを保持してメニスカ
スを形成し、これを静電力を利用して吸引し、インクを
噴出させるいわゆる静電型ノズルも利用できる。さらに
また、ノズル内にある発熱素子によって瞬間的に気泡を
発生させ、このとき生じる圧力によって記録粒子を噴出
させる、いわゆるサイドシューター型、ルーフシュータ
ー型のパルスジェット法、バブルジェット法も利用でき
る。

【００１７】着色材核を担体液外殼から分離する分離手
段は、噴出された記録粒子の中の着色材核のみを種々の
方法で帯電させ、偏向電極間に印加した静電界によって
分離させることができる。この着色材核の帯電方法に
は、連続式インクジェット記録装置の荷電電極間に記録
粒子を飛翔させる方法、または、記録粒子の形成時に担
体液外殼との間に生じる電荷を利用する方法、担体液外
殼と着色材核との摩擦帯電を利用する方法、あるいは、
光、レーザー等の電磁波エネルギーや、熱エネルギーに
より着色材核に含有させた光導電性物質、帯電促進剤の
前駆体等の化学物質の変化による帯電を利用する方法等
がある。

【００１８】光やレーザー等を用いる場合には、特定波
長に感度のある化学物質を別々の色の着色材核中に添加
し、色情報に基づく記録信号に応じてそれぞれの波長の
光またはレーザーを照射することによりドット毎のフル
カラー印字が可能になる。

【００１９】さらに担体液外殼から着色材核の分離手段
としては、レーザー、光などによる粒子移動手段、いわ
ゆるレーザーアブレーションを用いることも可能であ
る。即ち、着色材核は着色剤が含有した光吸収体であ
り、担体液外殼を、より光透過性の大きい物質で形成し
た記録粒子に光を照射することにより光吸収性の着色材
核のみを選択的に移動させ、担体液外殼と分離させるこ
とができる。

【００２０】さらに光、レーザー等の電磁波や熱エネル
ギーを照射することにより、担体液外殼のみを蒸発させ
ることで分離も可能である。

【００２１】次に、記録に必要がなかった記録粒子や、
分離された担体液外殻を遮断する遮断手段としては、従
来のインクジェット記録装置で用いられている、ガター
と呼ばれる遮蔽手段を用いることができる。また、被記
録担体の表面近傍に、記録に必要な記録粒子の飛翔経路
以外を遮断するスリットを設けてもよい。

【００２２】上記遮断手段により捕獲された担体液外殻
と記録に用いられなかった記録粒子は、回収して再利用
する回収，再利用手段を設けてもよい。さらに回収，再
利用手段には濾過等の処理手段を設けてもよい。これら
の回収，再利用手段は従来の連続式インクジェット法で
用いられていたものを用いることができる。

【００２３】次に、本発明のインクジェット印写方法に
用いる記録粒子について説明する。

【００２４】記録粒子は、着色材核とその周囲を覆う担
体液外殻により構成される。着色材核は、着色剤、溶
媒、物性調整剤、防カビ剤、結着剤、キレート剤等、従
来のインクジェット記録に用いられているものを用いる
ことができるが、着色材核を担体液外殼から分離する分
離手段に応じて、各種の物質を添加することができる。

【００２５】例えば、記録粒子をノズルから噴出させる
前に予め着色材核を帯電させておき、偏向電極等で着色
材核を担体液外殼から分離させる場合には、従来の電子
写真法の液体現像剤に用いているような帯電制御剤を着
色材核に含有させることもできる。さらに、それらを複
数種用いたそれぞれの着色材核を、担体液外殼中に存在
させることにより、ドット毎にフルカラー印字が可能で
ある。

【００２６】また、記録粒子をノズルから噴出した後、
レーザーや光等を着色材核に照射して帯電させる場合に
は、光導電剤，帯電促進剤の前駆体等を着色材核中に含
有させる。さらに、それらを複数種用いたそれぞれの着
色材核を、担体液外殼中に存在させることにより、ドッ
ト毎にフルカラー印字が可能である。

【００２７】着色材核の着色剤としては、一般のインク
ジェット法等で使用されている着色剤を用いられる。例
えば、Ｃ.Ｉ.ダイレクトブラック１９、Ｃ.Ｉ.ダイレク
トブラック１５４、Ｃ.Ｉ.フードブラック２、Ｃ.Ｉ.ア
シッドイエロー２３、Ｃ.Ｉ.アシッドレッド８７、Ｃ.
Ｉ.アシッドレッド３５、Ｃ.Ｉ.アシッドブルー９、Ｃ.
Ｉ.ダイレクトブルー８６等がある。また、カーボンブ
ラック、ニグロシン染料、アゾ系染料（例えばＣ.Ｉ.ソ
ルベントイエロー２，１４，１６，１９，６０、Ｃ.Ｉ.
ソルベントレッド３，８、２４，２７）、アントラキノ
ン系染料、インジゴ系染料、フタロシアニン系染料、キ
サンテン系染料（例えばＣ.Ｉ.ソルベントレッド４８，
４９）等の染料、アゾ系顔料（例えばＣ.Ｉ.ピグンメン
トイエロー１２、Ｃ.Ｉ.ピグメントレッド４８，８１、
Ｃ.Ｉ.ピグメントグリーン４）、ベンズイミダゾロン系
顔料（例えばＣ.Ｉ.ピグメントレッド１８５）、キナク
リドン系顔料（例えばＣ.Ｉ.ピグメントレッド１２２，
２０７，２０９）、フタロシアニン系顔料（例えばＣ.
Ｉ.ピグメントブルー１５、Ｃ.Ｉ.ピグメントグリーン
７）、イソインドリノン系顔料（例えばＣ.Ｉ.ピグメン
トイエロー１０９，１７３）、イソインドリン系顔料
（例えばＣ.Ｉ.ピグメントイエロー１３９）、ジオキサ
ジン系顔料（例えばＣ.Ｉ.ピグメントバイオレット２
３）、アントラキノン系顔料（例えばＣ.Ｉ.ピグメント
イエロー１０８、Ｃ.Ｉ.ピグメントレッド１７７、Ｃ.
Ｉ.ピグメントブルー６）、ペリレン系顔料（例えばＣ.
Ｉ.ピグメントレッド１７８）、ペリノン系顔料（例え
ばＣ.Ｉ.ピグメントオレンジ４３）、チオインジゴ系顔
料（例えばＣ.Ｉ.ピグメントバイオレット３８）、キノ
フタロン系顔料（例えばＣ.Ｉ.ピグメントイエロー１３
３）、金属錯体系顔料（例えばＣ.Ｉ.ピグメントイエロ
ー１５３）等の有機系顔料、および酸化チタン、カーボ
ンブラック、モリブデンレッド、クロムイエロー、チタ
ンイエロー、酸化クロム、ベルリンブルー等の無機系顔
料、アルミニウム粉等の金属粉など公知の染料、顔料が
用いられる。

【００２８】着色材核中の溶媒としては、従来のインク
ジェット法で使用されている溶媒が用いられる。例え
ば、グリコール類、グリコールエーテル類、アミド類、
ピロリドン類等があり、具体的にはエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポ
リエチレングリコール、エチレングリコールモノメチル
エーテル、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、メチルカルビト
ール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチ
ルカルビトールアセテート、ジエチルカルビトール、ト
リエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレ
ングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコー
ルモノメチルエーテル、グリセリン、トリエタノールア
ミン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチル
スルフォキサイド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１,
３−ジメチルイミダゾリジノン等がある。

【００２９】物性調整剤としては、従来のインクジェッ
ト法で使用されている粘度、ｐＨ、表面張力等を調整す
る化学物質が用いられる。また、防カビ剤としては、同
様にインクをカビから守る作用を有する化学物質であれ
ば特に制限されない。

【００３０】結着剤としては、従来のインクジェット法
で被記録担体との結着性を得るために用いられている、
例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポ
リビニルトルエンなどのスチレンおよびその置換体の単
重合体、スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチ
レン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン
共重合体、スチレン−ビニルナフタレン共重合体、スチ
レン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル
酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合
体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレ
ン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタア
クリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタア
クリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル
共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、
スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブ
タジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、ス
チレン−アクリロニトリル−インデン共重合体等のスチ
レン系共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、シリコーン樹脂、ポリエ
ステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポ
リビニルブチラール、ロジン変性レジン、テルペン樹
脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、脂肪族または脂環
族の炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィ
ン、パラフィンワックス等の１種以上が用いられる。

【００３１】キレート剤としては、従来のインクジェッ
ト法で使用されているノズル先端部分の金属シリケート
等の析出による目詰まり防止作用を有するものであれば
特に制限しない。

【００３２】記録粒子を噴出させる前に着色材核を帯電
させておき、偏向電極で着色材核を担体液外殼から分離
させる場合、着色材核中に添加する帯電制御剤としては
従来電子写真法の液体現像剤に用いられている帯電制御
剤を用いることもできる。例えば、負帯電用としてはア
ルキルサリチル酸の金属錯体、ジカルボン酸の金属錯
体、多環体サリチル酸金属塩、アゾ系金属染料、塩素化
パラフィン、塩素化ポリエステル等が挙げられる。ま
た、正帯電用としてはニグロシン系染料、脂肪族金属
塩、第４級アンモニウム塩、ベンゾチアゾール誘導体、
グアナミン誘導体、ジブチルチンオキサイド等が挙げら
れ、これらの１種以上が用いられる。

【００３３】一方、担体液外殼を構成する担体液の種類
は、水または脂肪族系の炭化水素等の一般の溶媒であれ
ば特に制限されないが、化学的に安定で、低蒸気圧、低
粘度、無害、無臭、低温で凍結しないことが重要であ
る。特に、記録粒子を噴出後、光、レーザー等の電磁波
や熱エネルギーの照射により担体液外殼のみを蒸発させ
て着色材核を分離する場合には低沸点の溶媒が好まし
い。

【００３４】また、着色材核の溶媒と担体液外殼の溶媒
とは、互いに非相溶性であることが望ましい。例えば、
一方の溶媒が親油性であれば、もう一方の溶媒は親水性
のものが好ましい。例えば、水、低級アルコール類、ヘ
キサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素類、シクロヘキ
サン等の脂環式炭化水素類が挙げられる。

【００３５】また、担体液外殼の溶媒中には、着色材核
を良好に分散させる分散安定剤を添加してもよい。例え
ば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロー
ス等が挙げられる。

【００３６】上記の着色材核と担体液外殼とで構成され
る記録粒子は、従来の懸濁法等のカプセル化法によって
製造してもよいが、細孔を有する多孔質体を利用したい
わゆる膜乳化法により、効率良く所望の構成の記録粒子
組成物を製造できる。具体的には着色材核の組成物を細
孔を有する多孔質体を通過させ、担体液外殼を構成する
組成物中に分散させることにより製造する。

【００３７】上記の細孔を有する多孔質体とは、例え
ば、ポアーサイズが狭い範囲に調節されたガラス多孔質
体がある。このガラスはＭＰＧ（Ｍicro Ｐorous Ｇlas
s）と呼ばれているもので珪酸、硼酸、アルミナ、アル
カリ等を含むガラスを数百℃で熱処理すると、酸に溶け
易い硼酸やアルカリからなる相と、その他の相に分離す
る性質を利用し、相分離したガラスから硼酸やアルカリ
成分を酸で洗い出すことにより多孔性にしたものであ
る。なお、この細孔を有する多孔質体は管状または板状
の多孔質体が望ましい。

【００３８】上記多孔質体に着色材核組成物を通過させ
る方法は、減圧吸引あるいはポンプ等で加圧して多孔質
体に送込む方法で行うことができる。着色材核粒子の粒
径は光学顕微鏡で観察しながら所定の粒径になるまで循
環させるのがよい。

【００３９】さらに、多孔質体を通過した着色材核粒子
を多孔質体の壁面から離脱させる方法としては、多孔質
体通過後、分散相である担体液外殼組成物を移動させる
方法がある。また、多孔質体を振動、または、多孔質体
を回転させる方法等がある。

【００４０】また、上記と同様にして着色材核組成物の
複数種を、同一の担体液外殼組成物中に分散させること
により、複数種の着色材核を担体液外殼中に同時に含む
記録粒子組成物を製造するができる。

【００４１】

【作用】本発明が従来の大きなノズル径のままで、従来
よりも微細な印字ドットを実現できるのは、より微小な
着色材核を内包する記録粒子をノズルより噴出させ、微
小な着色材核のみを分離して記録することにより、大き
なノズル径でもより小さな印字ドットを形成できるため
である。従って、コストアップにつながるノズルの微細
化を必要としない。

【００４２】さらに記録粒子中に複数の着色材核を内包
させることにより、１つのノズルでフルカラーの色再現
が可能となる。

【００４３】また、従来の大きなノズル径のものを用い
ているので、ノズルの目詰まりが起こりにくい。

【００４４】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。

【００４５】〔実施例 １〕図１は本実施例の記録方法
を模式的に示したものである。

【００４６】着色材核２と担体液３とからなる記録粒子
組成物は、ノズル１の周囲に設けられた圧電素子４によ
り圧縮されて、ノズル１から噴出される。その際、着色
材核２を担体液３で覆う担体液外殼５が形成され、記録
粒子６となる。その後ノズル１から噴出された記録粒子
６は紙、プラスチックフィルム等の被記録担体７上に付
着し、記録ドット８が形成される。さらに、上記ノズル
１および被記録担体７を記録信号によりその位置を制御
する制御手段（図示省略）と、移動させる移動手段（図
示省略）とにより、被記録担体上に文字、画像等の記録
情報が形成される。

【００４７】なお、上記制御手段，移動手段は、従来の
インクジェット方式、または、ペンプロッタ等の手段を
そのまま用いることができる。

【００４８】次に、本実施例において用いた記録粒子組
成物の組成と製法を説明する。

【００４９】 着色材核 アシッドブルー２２ …………………… １重量部 水 ……………………………………… １０重量部 エチレングリコール ………………… ３０重量部 担体液 イソブチルアルコール …………… １５０重量部 上記のの着色材核組成物を混合し、担体液であるイソ
ブチルアルコール中に、細孔径１０μｍの多孔質体管
（１０ｍｍφ×５０ｍｍ）を通して分散させ、記録材料
を得た。分散した着色材核２の粒子径は約２０μｍで、
極めて狭い範囲の粒子径分布を示した。

【００５０】次に、上記の記録材料を、ノズル数４８
本、３００ｄｐｉ（ｄot ｐer inch）のマルチノズル型
インクジェット記録装置を用いて記録を行った。その結
果、ライン幅約４０μｍ，６００ｄｐｉ相当の解像度が
得られた。

【００５１】本実施例のように、被記録担体７上に付着
した記録ドット８の担体液外殼は、そのまま放置するこ
とにより、被記録担体７中へ吸収され、揮発して除去さ
れるが、後述の実施例２〜６で示すように、被記録担体
７上に記録粒子６が付着する前に除去することもでき
る。また、実施例７に示すように、被記録担体７上に記
録粒子が付着した後に除去することもできる。

【００５２】記録粒子６から担体液外殼５を除去するこ
とにより、従来の大きな径のノズルで、より小さな記録
ドットを形成することができる。さらにまた、ノズル内
壁面に着色材核２が付着しないためノズルの目詰まり発
生を防止することができる。

【００５３】上記担体液外殼５の除去方法について以下
の実施例で説明する。

【００５４】〔実施例 ２〕図２は本実施例の記録方法
を模式的に示したもので、噴出された記録粒子６の担体
液外殼５を熱エネルギーにより除去するものである。

【００５５】ノズル数４８本、３００ｄｐｉのマルチノ
ズル型インクジェット記録装置のノズルの出口部分に設
けた、一対の平板ヒータからなる加熱手段９の表面温度
を１００℃、平板ヒータ間距離を３ｍｍとし、実施例１
と同様に調製した記録材料をノズルより噴出して記録を
行った。その結果、ライン幅約４０μｍの６００ｄｐｉ
相当の解像度が得られた。

【００５６】ノズル１より噴出された記録粒子６は、加
熱手段９により飛翔中に加熱され担体液外殼５が揮発、
除去され、着色材核２のみが被記録担体７上に付着し、
記録ドット８となる。

【００５７】なお、上記加熱手段９は、記録粒子６の飛
翔経路を覆う様な形状、例えば、一対の平板、曲面板、
あるいは筒状等と、記録粒子６に熱エネルギーを伝達で
きる機能であればよい。

【００５８】また、以下の実施例の場合も含めて、担体
液外殼５としては、記録粒子６が加熱手段９中を飛翔中
に揮発し得るよう揮発性の優れた物質を用いる。さら
に、担体液外殼５の揮発ガスを吸引除去する除去手段を
設けることが好ましい。

【００５９】〔実施例 ３〕図３は本実施例における記
録方法を模式的に示したもので、ノズル１より噴出され
た記録粒子６の担体液外殼５をレーザーにより除去する
ものである。

【００６０】ノズル数４８本、３００ｄｐｉのマルチノ
ズル型インクジェット記録装置のノズルの出口部分に設
けたレーザー光源１１より、１ＷのＨｅ−Ｎｅのレーザ
ー１２をミラー１３で導き、ノズル１からの記録粒子６
の噴出タイミングに同期させ、飛翔中の記録粒子６にレ
ーザー１２を照射させて記録を行った。その結果、ライ
ン幅約４０μｍ，６００ｄｐｉ相当の解像度が得られ
た。

【００６１】ノズル１より噴出された記録粒子６は飛翔
中にレーザー１２を照射されることにより担体液外殼５
が揮発し除去される。担体液外殼５が除去された着色材
核２は被記録担体７上に付着し、記録ドット８が形成さ
れる。

【００６２】なお、上記レーザー光源１１は、記録粒子
６が飛翔中に担体液外殼５を揮発させるに十分な熱エネ
ルギーを与えることができればよい。

【００６３】次に、下記の実施例４〜６では記録粒子６
から着色材核２を分離して記録する方法について説明す
る。

【００６４】〔実施例 ４〕ノズルから噴出された記録
粒子６を帯電させ、光導電性物質を含む着色材核にレー
ザー１２を照射することにより、担体液外殼５の電荷を
中和し、着色材核２のみを帯電させ、偏向電極１６間を
飛翔させることにより着色材核２と担体液外殼５とを分
離する方法である。

【００６５】図４はその一実施例を模式的に示したもの
で、ノズル１より噴出された記録粒子６は帯電器１４に
より帯電（本実施例では正帯電）し、レーザー１２を照
射されることにより光導電性物質を含ませた着色材核２
から負電荷が記録粒子６の表面に移行して着色材核２の
みが正帯電する。その後、記録粒子６はその飛翔経路に
垂直の電界を発生する偏向電極１６間を飛翔中に、正帯
電した着色材核２は静電吸引力により負電極側に引き付
けられ、担体液外殼５と分離し、被記録担体７上に付着
して記録ドット８を形成する。

【００６６】一方分離した担体液外殼５はその飛翔経路
上に設けたガター１０により遮断，捕集され、被記録担
体には到達しない。

【００６７】なお、以下の実施例の場合も含め、上記着
色材核２は負帯電でも構わない。正帯電の場合と同じよ
うに偏向させるには偏向電極１６間の電界の極性を逆に
すればよい。また、担体液外殼５は、本実施例のように
未帯電のままでもよいが、着色材核２と逆に帯電させる
ことが好ましい。これにより着色材核２と担体液外殼５
とは互いに反発する静電力が働くので、より分離し易く
なる。

【００６８】以下、本実施例の記録材料の組成、製法に
つい述べる。

【００６９】 着色材核 ホスタパームブルーＢ２Ｇ（ヘキスト社製） …………… １重量部 ステアリン酸 …………………………… １重量部 水 ……………………………………… １０重量部 エチレングリコール ………………… ３０重量部 担体液 イソブチルアルコール …………… １５０重量部 上記の着色材核組成物を混合し、の担体液イソブチ
ルアルコール中に、実施例１で用いた多孔質体管を通し
て分散させた。着色材核の粒子径は約２０μｍで、極め
て狭い範囲の粒子径分布を示した。

【００７０】次に、上記の記録材料をノズル数４８本、
３００ｄｐｉマルチノズル型インクジェット記録装置
に、帯電器１０とＨｅ−Ｎｅレーザー光源１１および１
対の偏向電極１６（電極間距離７ｍｍ）を設け、ノズル
１からの記録粒子６の噴出タイミングに同期させて飛翔
中の記録粒子にレーザー１２を照射し、偏向電圧４ｋＶ
を印加して記録を行った。その結果、ライン幅約４０μ
ｍの６００ｄｐｉ相当の解像度が得られた。

【００７１】〔実施例 ５〕図５は本実施例における記
録方法を模式的に示したもので、ノズル１中の着色材核
２を予め帯電しておき、ノズル１から噴出後、偏向電極
１６間の飛翔中に着色材核２と担体液外殼５とを分離さ
せるものである。

【００７２】正帯電した着色材核２を含む記録粒子６は
ノズル１より噴出され、偏向電極１６間を飛翔中に、着
色材核２が負電極側に引きつけられ、担体液外殼５と分
離し、被記録担体７上に付着して記録ドット８を形成す
る。

【００７３】一方分離した担体液外殼５はガター１０に
より遮断，捕集され、被記録担体に到達しない。

【００７４】また、本実施例の着色材核と担体液外殼と
からなる記録粒子組成物は、電子写真の液体現像に使用
する液体現像剤を用いることもできる。

【００７５】本実施例では実施例４と同様に調製した記
録材料を用い、ノズル数４８本、３００ｄｐｉのマルチ
ノズル型インクジェット記録装置のノズル部に図５に示
すような偏向電極１６を設け、偏向電圧４ｋＶ、電極間
距離７ｍｍで記録を行った。その結果、ライン幅約４０
μｍの６００ｄｐｉ相当の解像度が得られた。

【００７６】〔実施例 ６〕図６は本実施例における記
録方法を模式的に示したもので、噴出された記録粒子６
中の着色材核２をレーザー照射による光圧力を利用して
担体液外殼５と分離するものである。

【００７７】記録粒子６は飛翔中に照射されるレーザー
１２により着色材核２に光圧力が作用し、担体液外殼５
から着色材核２が分離する。その後の着色材核２は被記
録担体７上に付着し、記録ドット１７が形成される。一
方分離した担体液外殼５はガター１０によって遮断，捕
集され、被記録担体に到達しない。

【００７８】実施例４と同様に調製した記録材料を、ノ
ズル数４８本、３００ｄｐｉマルチノズル型インクジェ
ット記録装置を用い、ノズルからの記録粒子６の噴出タ
イミングに同期させ、記録粒子２の偏向方向の反対側か
ら１ＷのＨｅ−Ｎｅレーザー１２を照射し、記録を行っ
た。その結果、ライン幅約４０μｍ，６００ｄｐｉ相当
の解像度が得られた。

【００７９】次に、実施例７〜１０で被記録担体上に記
録ドットを形成後、担体液外殼を除去する方法について
説明する。

【００８０】〔実施例 ７〕図７は本実施例における記
録方法を模式的に示したものである。着色材核２と担体
液３からなる記録粒子６は被記録担体７上に付着し、記
録ドット８が形成される。その後、記録ドット８は被記
録担体７と共に矢印の方向に移動し、ヒータなどの加熱
手段９で加熱され担体液外殼５が蒸発，除去される。

【００８１】また、上記加熱過程においては記録ドット
８を溶融，変形させ、被記録担体７に浸透させてもよ
い。

【００８２】なお、上記加熱手段９は特に制限はなく、
記録ドット８に的確に熱エネルギーを伝達する機能があ
ればよい。

【００８３】実施例１と同様に調製した記録材料を、ノ
ズル数４８本、３００ｄｐｉのマルチノズル型インクジ
ェット記録装置を用いて記録を行った後、被記録担体を
搬送する搬送路中に被記録担体面に対向させて設けた平
板ヒータからなる加熱手段９を表面温度１００℃、被記
録担体との距離３ｍｍで付着面を加熱した。その結果、
ライン幅約４０μｍ，６００ｄｐｉ相当の解像度が得ら
れた。

【００８４】〔実施例 ８〕図８は本実施例における記
録方法を模式的に示したものである。被記録担体７上に
記録ドット８を形成した後、被記録担体７を矢印の方向
に移動し、熱源１７としてハロゲンランプを内臓したロ
ール状の加熱手段９により被記録担体７を押圧して加熱
し、担体液外殼５を揮発，蒸発させる。本実施例では、
ロール内部に熱源１７を内臓したものを示したが、外部
からロール表面を加熱する方法でもよい。

【００８５】なお、上記加熱手段は従来の電子写真に用
いるプリンタ、複写機などで用いられるロール定着機の
構成をそのまま適用することができる。

【００８６】実施例１と同様に調製した記録材料を、ノ
ズル数４８本、３００ｄｐｉのマルチノズル型インクジ
ェット記録装置を用いて記録を行った後、被記録担体の
搬送過程において、アルミ芯金の周りにシリコーンゴム
を被覆したゴムロールの表面温度１００℃、加圧力１０
ｋｇｆにて記録ドット８が付着した被記録担体７を加
熱，押圧した。その結果、ライン幅約４０μｍ，６００
ｄｐｉ相当の解像度が得られた。

【００８７】〔実施例 ９〕図９は本実施例における記
録方法を模式的に示したものである。被記録担体７上に
記録ドット８を形成した後、被記録担体７を矢印の方向
に移動し、熱源１７としてハロゲンランプを有し、ロー
ルとベルトから構成される加熱手段９で被記録担体を押
圧，加熱することにより担体液外殼５を揮発，蒸発させ
る。本実施例では、ベルト内部に熱源を有するものを示
したが、外部からベルト表面を加熱する方法でもよい。

【００８８】また、上記加熱手段は従来電子写真用のプ
リンタ、複写機などで用いられているベルト定着機の構
成をそのまま適用することができる。

【００８９】実施例１と同様に調製した記録材料を、ノ
ズル数４８本、３００ｄｐｉのマルチノズル型インクジ
ェット記録装置を用いて記録を行った後、被記録担体の
搬送過程において、加熱用の１対のロールとベルト有す
る加熱手段９（ベルト表面温度１００℃）で記録ドット
８が付着した被記録担体７を加熱，押圧した。その結
果、ライン幅約４０μｍ，６００ｄｐｉ相当の解像度が
得られた。

【００９０】〔実施例 １０〕図１０は本実施例におけ
る記録方法を模式的に示したものである。被記録担体７
上に記録ドット８を形成した後、被記録担体７を矢印の
方向に移動し、ロールからなる加圧手段１８により被記
録担体７を押圧し、担体液外殼５を揮発、蒸発させる。

【００９１】また、上記加圧手段は従来の電子写真用プ
リンタ、複写機などで用いられている圧力ロール定着機
の構成をそのまま適用することができる。

【００９２】実施例１と同様に調製した記録材料を、ノ
ズル数４８本、３００ｄｐｉのマルチノズル型インクジ
ェット記録装置を用いて記録を行った後、被記録担体７
の搬送過程において、アルミロールで圧力１００ｋｇｆ
で記録ドット８が付着した被記録担体７を押圧した。そ
の結果、ライン幅約４０μｍ，６００ｄｐｉ相当の解像
度が得られた。

【００９３】次の実施例１１，１２においては、減法混
色の３元色であるイエロー、マゼンタ、シアンの色を発
生する着色材料をそれぞれ内包する３種類の着色材核を
含む記録粒子を用いてドット毎のカラー多色化を再現す
る方法について説明する。

【００９４】〔実施例 １１〕図１１は本実施例におけ
る記録方法を模式的に示したものである。本実施例では
減法混色の３元色であるイエロー、マゼンタ、シアンの
色を発生する着色材料と光導電性物質とをそれぞれ含む
３種の着色材核２を含む記録粒子６を帯電させ、着色材
核２に特定波長に強度ピークをもつレーザーを照射し
て、上記３種の色の着色材核に選択的に電荷を発生さ
せ、担体液外殻の電荷を中和して着色材核のみを帯電さ
せ、その静電力を利用して着色材核を分離すものであ
る。

【００９５】イエロー、マゼンタ、シアンの各色の着色
材料をそれぞれ含む３種の着色材核２を含む着色材核カ
プセル１９と担体液３からなる記録粒子組成物はノズル
１に設けた圧電素子４により圧縮されノズル１から噴出
される。その際、着色材核カプセル１９は担体液３によ
る担体液外殻で覆われた記録粒子６が形成される。

【００９６】噴出された記録粒子６は飛翔中に帯電器１
４により帯電（本実施例では正帯電）する。レーザー光
源１１より発せられたレーザー１２が照射されることに
より、そのレーザー波長に感度をもつ光導電性物質が負
電荷を担体液外殼５の表面に移動して中和させ、着色材
核２の正電荷のみが残る。

【００９７】記録粒子６の飛翔経路と直角方向の電界を
発生させる偏向電極１６により、正帯電した着色材核２
は負電極側に引きつけら、担体液外殼５と分離し、被記
録担体７上に付着して記録ドット８を形成する。

【００９８】一方、残った担体液外殼５と着色材核２は
ガター１０により遮断，捕集され、被記録担体に到達し
ない。

【００９９】本実施例で用いた記録材料組成、製法につ
いて以下に説明する。

【０１００】 記録材料カプセル 着色材核 イエロー：ノボパームイエロー９７（ヘキスト社製）… １重量部 ステアリン酸 …………………………… １重量部 水 ……………………………………… １０重量部 エチレングリコー ル ………………… ３０重量部 マゼンタ：ホスタパームピンクＥＢ（ヘキスト社製）… １重量部 ステアリン酸 …………………………… １重量部 水 ……………………………………… １０重量部 エチレングリコール ………………… ３０重量部 シアン ：ホスタパームブルーＢ２Ｇ（ヘキスト社製）…１重量部 ステアリン酸 …………………………… １重量部 水 ……………………………………… １０重量部 エチレングリコール ………………… ３０重量部 カプセル外殻 イソブチルアルコール …………… １００重量部 担体液 水 …………………………………… １５０重量部 上記の各着色材核組成物をそれぞれ混合し、カプセル外
殻となるイソブチルアルコール中に、細孔径１０μｍの
多孔質体管（１０ｍｍφ×５０ｍｍ）を通して分散させ
記録材料を得た。分散した着色材核の粒子径は３色とも
約２０μｍで、極めて狭い範囲の粒子径分布を示した。

【０１０１】さらに上記の記録材料の各色を等量ずつ混
合し、担体液である水中に、細孔径２０μｍの多孔質体
管（１０ｍｍφ×５０ｍｍ）を通して分散させ、記録材
料を得た。

【０１０２】次にこの記録材料を、ノズル数４８本、３
００ｄｐｉのマルチノズル型インクジェット記録装置
に、帯電器１４，Ｈｅ−Ｎｅレーザー（６３３ｎｍ）１
１および電極間距離７ｍｍの１対の偏向電極１６を設
け、ノズル１からの記録粒子の噴出タイミングに同期さ
せて飛翔中の記録粒子６にレーザー１２を照射し、偏向
電圧４ｋＶを記録粒子が噴出するタイミングに同期させ
て飛翔中の記録粒子に印加し、記録を行った。その結
果、シアン色のみが被記録担体に記録された。

【０１０３】また、上記シアン色と別の着色材核を帯電
させるにはレーザー１２の波長を変える必要があるが、
それにはレーザー光路の途中に所望の波長のみを透過す
るフィルターを設けるか、あるいは別々のピーク波長を
有するレーザー光源を使用してもよい。

【０１０４】〔実施例 １２〕図１２は本実施例におけ
る記録方法を模式的に示したもので、２次色、即ちレッ
ド、グリーン、ブルーを再現する場合である。なお、レ
ッドはイエローとマゼンタ、グリーンはシアンとイエロ
ー、ブルーはマゼンタとシアンの各３元色の着色材核を
組み合わせて被記録担体上に付着させることにより実現
される。

【０１０５】実施例１１と同様に、イエロー、マゼン
タ、シアンの各色の着色材料をそれぞれ含む３種の着色
材核を含む着色材核カプセル１９と担体液３からなる記
録粒子組成物は、ノズル１に設けた圧電素子４により圧
縮されノズル１から噴出される。その際、着色材核カプ
セル１９は担体液３による担体液外殼５で被覆された記
録粒子６が形成される。噴出された記録粒子６は飛翔中
に帯電器１４により正性帯電する。レーザー光源１１よ
り発せられたレーザー１２が照射されることにより、そ
のレーザー波長に感度をもつ光導電性物質が負電荷を担
体液外殼５の表面に移動し中和されて、着色材核２の正
電荷のみが残る。

【０１０６】図１２では２つの着色材核２，２'が正帯
電する場合を示す。その後この記録粒子６は偏向電極１
６により負電極側に引きつけられ、担体液外殼５と分離
した着色材核２，２'は、被記録担体７上に付着し記録
ドット８を形成する。

【０１０７】一方、残った着色材核２，着色材核カプセ
ル１９，担体液外殼５はガター１０で遮断，捕集され、
被記録担体に到達しない。

【０１０８】実施例１１と同様に調製した記録材料を、
ノズル数４８本、３００ｄｐｉのマルチノズル型インク
ジェット記録装置に、帯電器，ネオジウム−ＹＡＧレー
ザーの２倍波（５３２ｎｍ）とＨｅ−Ｃｄレーザー（４
４２ｎｍ）および電極間距離７ｍｍの１対の偏向電極を
設け、ノズル１からの記録粒子６の噴出タイミングに同
期させて飛翔中の記録粒子に両レーザーを照射し、偏向
電圧４ｋＶを記録粒子が噴出するタイミングに同期させ
て飛翔中の記録粒子に印加し、記録を行った。その結
果、レッド色のみが被記録担体に記録された。

【０１０９】また、別の着色材核を帯電させるには、レ
ーザー光路の途中に所望の波長のみを透過するフィルタ
ーを設けるか、別々のピーク波長を有するレーザー光源
を使用するか、あるいはそれらを組み合わせることによ
り達成される。

【０１１０】〔実施例 １３〕本実施例は複数個の着色
材核を含む記録粒子を用いてドット毎の多階調化を実現
する方法にある。

【０１１１】図１３は本実施例における記録方法を模式
的に示したものである。本実施例では複数個の着色材核
を含む記録粒子に、特定波長に強度ピークをもつレーザ
ーを照射し、その強度を制御することにより、記録粒子
中の着色材核の帯電粒子の個数を制御し、静電力を利用
して分離しドット毎の多階調化を実現するものである。

【０１１２】着色材核２と担体液３からなる記録粒子組
成物は、ノズル１から噴出される。その際、着色材核２
の周囲を担体液３により担体液外殻５が覆い記録粒子６
が形成される。噴出された記録粒子６は飛翔中にレーザ
ー光源１１より発せられたレーザー１２を照射され、照
射レーザーの波長の強度に応じた個数の着色材核が実施
例４と同様の機構で帯電し、着色材核集合体２０が形成
される。

【０１１３】正帯電された着色材核集合体２０は、記録
粒子６の飛翔経路と直角の電界を発生する偏向電極１６
間を飛翔し、着色材核集合体２０は静電力を受け負電極
側に引きつけられ、担体液外殼５と分離した後、被記録
担体７上に付着し記録ドット８を形成する。

【０１１４】一方、残った記録粒子６はガター１０によ
り遮断，補集され、被記録担体７に到達しない。

【０１１５】本実施例で用いた記録材料の組成、製法に
ついて述べる。

【０１１６】 記録材料の組成 着色材核：ホスタパームブルーＢ２Ｇ（ヘキスト社製） … １重量部 ステアリン酸 …………………………… １重量部 水 ……………………………………… １０重量部 エチレングリコール ………………… ３０重量部 担体液 ：イソブチルアルコール …………… １５０重量部 上記の着色材核組成物をそれぞれ混合し、担体液である
イソブチルアルコール中に、細孔径１μｍの多孔質体管
（１０ｍｍφ×５０ｍｍ）を通して分散させ、記録材料
を得た。分散した着色材核の粒子径は約２μｍで、極め
て狭い範囲の粒子径分布を示した。

【０１１７】次にこの記録材料を、ノズル数４８本、３
００ｄｐｉマルチノズル型インクジェット記録装置に、
帯電器，Ｈｅ−Ｎｅレーザー（６３３ｎｍ）および電極
間距離７ｍｍの１対の偏向電極を設け、ノズル１からの
記録粒子の噴出タイミングに同期させて飛翔中の記録粒
子に両レーザーを照射し、偏向電圧４ｋＶを記録粒子が
噴出するタイミングに同期させて飛翔中の記録粒子に印
加し、記録を行った。その結果、シアン色のみが被記録
担体７に記録された。またレーザー強度を変化させて記
録を行ったところ、強度に応じたドット径が得られ、ド
ット内で階調を変化させることができた。

【０１１８】〔実施例 １４〕図１４は本発明が用いる
ノズルの構成を示す模式図である。

【０１１９】実施例１から実施例１３ではノズル内にお
いて、すでに着色材核２あるいは着色材核カプセル１９
が担体液中に分散している場合を示したが、図１４は着
色材核と担体液とをそれぞれ分離しておき、ノズル１か
ら噴出する際に着色材核２を担体液外殼５中に内包させ
て記録粒子を形成する構造のものである。

【０１２０】図１４において、ノズル１は着色材核組成
物を保持する着色材核ノズル２１と担体液を保持する担
体液ノズル２２とから構成され、両者は圧電素子４によ
って圧縮されノズル１から噴出されるが、ノズル先端部
において着色材核２は担体液で覆われ着色粒子６となっ
て噴出される。

【０１２１】上記図１４で示すノズルは、１種の着色材
核２と担体液外殼５とからなる記録粒子を噴出するが、
着色材核を構成する種類、個数が増えれば上記各ノズル
の数をがそれに応じて増加する。

【０１２２】さらにまた、実施例１１，１２のようなカ
ラーのための複数種の着色材核を同一の担体液中に内包
させる場合には、例えば、図１５（ａ）（ｂ）（ｃ）で
示すような断面構造のノズルを用いることにより目的を
達成することができる。

【０１２３】

【発明の効果】本発明は、少なくとも１種の着色材核と
その周囲を覆う担体液外殻とからなる多層構造を持つ記
録粒子をノズルから噴出させ、被記録担体表面に付着さ
せて記録ドット像を形成することによって、従来のノズ
ル径のノズルで、より小さな記録ドットを形成させるこ
とができる。

【０１２４】さらに、担体液中に着色材核が分散されて
いるため、ノズル内壁面には着色材核が付着しにくいの
で、ノズルの目詰まりなども発生しにく、インクジェッ
ト印写法の課題であった高精細記録とノズルの目詰まり
防止とを両立させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の記録方法を模式的に示した構成図で
ある。

【図２】実施例２の記録方法を模式的に示した構成図で
ある。

【図３】実施例３の記録方法を模式的に示した構成図で
ある。

【図４】実施例４の記録方法を模式的に示した構成図で
ある。

【図５】実施例５の記録方法を模式的に示した構成図で
ある。

【図６】実施例６の記録方法を模式的に示した構成図で
ある。

【図７】実施例７の記録方法を模式的に示した構成図で
ある。

【図８】実施例８の記録方法を模式的に示した構成図で
ある。

【図９】実施例９の記録方法を模式的に示した構成図で
ある。

【図１０】実施例１０の記録方法を模式的に示した構成
図である。

【図１１】実施例１１の記録方法を模式的に示した構成
図である。

【図１２】実施例１２の記録方法を模式的に示した構成
図である。

【図１３】実施例１３の記録方法を模式的に示した構成
図である。

【図１４】本発明のノズルの断面模式図である。

【図１５】本発明のカラー用ノズルの断面模式図であ
る。

【符号の説明】

１…ノズル、２…着色材核、３…担体液、４…圧電素
子、５…担体液外殻、６…記録粒子、７…被記録担体、
８…記録ドット、９…加熱手段、１０…ガター、１１…
レーザー光源、１２…レーザー、１３…ミラー、１４…
帯電器、１６…偏向電極、１７…熱源、１８…加圧手
段、１９…着色材核カプセル、２０…着色材核集合体、
２１…着色材核ノズル、２２…担体液ノズル、２３…着
色材核ノズル（イエロー）、２４…着色材核ノズル（マ
ゼンタ）、２５…着色材核ノズル（シアン）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯貝 正人 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 宮坂 徹 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 平６−40023（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−44757（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−330033（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−92513（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/01 B41J 2/06 B41M 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルから噴出させた記録粒子を被記録
   担体の表面に付着させて像を形成するインクジエット印
   写方法において、前記記録粒子が着色材核と、該着色材
   核の表面を覆う担体液外殻で構成されており、前記記録
   粒子が、ノズルと被記録担体との間に設けた帯電電極間
   を飛翔，通過中に帯電した着色材核を担体液外殼から静
   電的に分離することを特徴とするインクジエット印写方
   法。
2. 【請求項２】 前記記録粒子の着色材核を担体液外殼か
   ら静電的に分離する際、予め着色材核に付与した静電荷
   により静電的に分離する請求項１に記載のインクジエッ
   ト印写方法。