JP3371377B2

JP3371377B2 - インクジェット記録方法

Info

Publication number: JP3371377B2
Application number: JP24037095A
Authority: JP
Inventors: 英彦小松; 道也塚原; 郷司前田; 哲生下村; 陽三山田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 2003-01-27
Anticipated expiration: 2015-09-19
Also published as: JPH0987558A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録ヘッドからイ
ンク滴を吐出して被記録媒体上に画像の記録書き込みを
行うインクジェット記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インクジェット記録方法に用
いるインクとしては、染料を水に溶解し、さらに必要に
応じて有機溶媒等を添加したインクが主流を占めてい
る。

【０００３】しかしながら、これらのインクでは着色剤
である染料が水溶性であり、紙繊維に浸透するため、十
分な印字濃度が得られにくく、しかも記録ドットのにじ
み、画像のひろがり、コントラストの低下等の問題が生
じていた。そこで、これらの問題の解決方法として、紙
に浸透しにくい着色粒子を分散媒中に分散し、その粒子
からなる着色部を紙上に形成するインクが提案されてい
る。

【０００４】例えば、特開昭５５−１３９４７１号公報
には、染料を含浸させた水不溶性ビニルポリマーラテッ
クス粒子からなるインクを用いている。このようなイン
クでは、記録紙上に吐出されたインク滴のうち、水性媒
体のみが記録紙内に浸透し、着色樹脂粒子は記録紙の繊
維上に残り堆積されるため、染料インクと比較して印字
濃度が高い画像を得ることができ、しかもにじみ防止効
果を得ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような着色樹脂粒
子インクを使用することで、紙表面が比較的平滑なコピ
ー紙等の、普通紙への印字では十分な印字濃度を得るこ
とができる。

【０００６】しかしながら、再生紙等、繊維が大きく、
不均一な紙に対する印字の場合、着色樹脂粒子によるイ
ンクを使用しても普通紙と比較して印字濃度の低下が生
じる。図５は、再生紙等、表面の凹凸が大きい紙上に
印字を行なった場合の、着色樹脂粒子の状態を示す断面
図である。紙の繊維１０１での凹凸により、着色樹脂粒
子１０２によって形成される画像面に凹凸が生じ、さら
に一部に間隙１０３が発生している。このような凹凸や
間隙が発生すると、着色樹脂粒子によるインクを使用し
ても、普通紙への印字と比較して印字濃度が低くなり、
印字品質低下の原因となる。

【０００７】また、高印字濃度と高印字画像を得るに
は、着色樹脂粒子の粒子径を大きくすることが有効であ
るが、着色樹脂粒子の粒子径が大きくなると粒子の自重
による沈降が生じやすくなり、インクの保存安定性、お
よびインク吐出信頼性に問題が生じる。すなわちインク
ジェット記録ヘッド内で粒子の沈降が生じると印字画像
に濃度ムラが出たり、さらにノズル詰まりによる吐出不
良等、重大な問題が発生する。

【０００８】粒子の沈降に対する安定性は着色樹脂粒子
の粒子径と比重および分散媒の粘度によって決定される
ため、このような着色樹脂粒子を分散して成るインクに
おいて印字品質と信頼性を両立するには、着色樹脂粒子
の粒子径の他にその比重と分散媒の粘度の設定値が非常
に重要である。

【０００９】そこで本発明は、これらの問題点を解決す
るもので、その目的は印字する紙の種類に関係なく、十
分な濃度の印字画像を出力でき、さらに着色樹脂粒子の
沈降等による濃度ムラ、吐出不良に伴うドット抜け等の
画質劣化を防止できるインクジェット記録方法を提供す
ることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録方法は、少なくとも水を主成分とする分散媒と、こ
の分散媒中に微粒子状に分散された着色樹脂粒子を含む
インクを、記録ヘッドから被記録媒体にインク滴として
吐出し、インク像を形成し記録することを特徴とし、前
記着色樹脂粒子が、染料により着色されたものであり、
かつ８０mol%以上のシクロヘキサンジカルボン酸を含む
多価カルボン酸類と、５０〜７０mol%の脂肪族ジオール
および３０〜５０mol%のトリシクロデカンジメタノール
を含む多価アルコール類とから得られ、イオン性基とし
てカルボン酸のトリアルカノールアミン塩の基を１００
〜５００eq./tonの範囲で含有する共重合ポリエステル
樹脂からなるものであり、前記着色樹脂粒子の重量平均
粒子径をαμｍ、比重をρ、そして前記分散媒の２０℃
における粘度をηｍＰａ・秒としたとき、 α＝０．２〜０．５かつ、 α²・（ρ−１）／η・１００≦０．５であり、前記着色樹脂粒子を含むインクを、インク滴と
して吐出し、前記被記録媒体上にインク画像を形成する
時、又はその後に、加熱手段によって被記録媒体を加熱
することを特徴とする。また、前記共重合ポリエステル
樹脂微粒子が、水に不溶ないしは難溶性の疎水性染料に
よって着色されていることを特徴とし、インクのｐＨが
７〜１０の範囲であることを特徴とし、インクの最低造
膜温度が４０℃以上であることを特徴とし、前記着色樹
脂粒子の軟化温度が１００℃以下であることを特徴とす
る。

【００１１】さらに、前記加熱手段の加熱温度が着色樹
脂粒子の軟化温度以上、好ましくは６０〜１１０℃であ
ることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明のインクジェット記録方法は、共重合ポ
リエステルからなる着色樹脂粒子を含有するインクを用
い、さらにインク画像形成時、又はその後に、記録媒体
を加熱することにより、良好な印字画像を得るものであ
る。

【００１３】以下、本発明のインクジェット記録方法の
加熱工程による画像品質向上効果について詳しく説明す
る。

【００１４】着色樹脂粒子によるインクを使用すると、
紙繊維の上に着色樹脂が堆積されるため、染料インクと
比較して印字濃度が高い画像を得ることができる。

【００１５】しかしながら、再生紙等、繊維が大きい紙
への印字の場合は、普通紙と比較して印字濃度が得られ
にくくなる。

【００１６】再生紙等、表面の凹凸が大きい紙上に印字
を行なった場合、図５に示すように紙の繊維１０１での
凹凸により、着色樹脂粒子１０２によって形成される画
像面に凹凸が生じ、さらに一部に間隙１０３が発生する
ため、普通紙と比較して印字濃度が低くなり、印字画像
品質の低下の原因となる。

【００１７】本発明では、印字画像の加熱を着色樹脂粒
子が軟化し、かつ溶融して紙に拡散吸収されない範囲で
行なうことにより、図６に示すように、軟化した着色樹
脂１０４が紙の繊維による印字画像の凹凸を滑らかに
し、間隙を埋めることで、再生紙等の表面の凹凸が大き
い紙上に印字を行なった場合でも、十分な印字濃度を確
保でき、良好な印字画像を得ることが可能となる。

【００１８】しかし、加熱工程において、印字画像の加
熱が足りないと着色樹脂が十分軟化せず、印字画像の凹
凸や間隙が残ったままになってしまう。また、加熱によ
って着色樹脂粒子が溶融し粘度低下して、図７に示すよ
うに、溶融した着色樹脂１０５が紙の繊維に吸収拡散さ
れると、繊維の凸部が印字画像表面に出るため印字濃度
が低下する。さらに、印字画像自体にもにじみが生じ、
結果、画像品質の低下が生じる。従ってインクの軟化時
の粘度は吸収拡散が発生しない１０００ｍＰａ・Ｓ以上
が好ましい。

【００１９】ここで軟化温度とは、樹脂のガラス転移温
度、軟化点、融点、また樹脂エマルジョンの形で使用す
るものについてはＭＦＴ（最低造膜温度）のうち最も低
い温度を意味するものとする。

【００２０】また、印字濃度を確保し、良好な印字画像
を得るには、着色樹脂粒子の粒子径が大きいほど効果が
大きいが、着色樹脂粒子の粒子径が大きくなると粒子の
自重による沈降が生じやすくなり、インクの保存安定
性、およびインク吐出信頼性に問題が生じる。すなわち
インクジェット記録ヘッド内で粒子の沈降が生じると印
字画像に濃度ムラが出たり、さらにノズル詰まりによる
吐出不良等、重大な問題が発生する。

【００２１】そこで本発明のインクジェット記録方法に
用いるインクは、インクジェットヘッドからの吐出安定
性、分散粒子の沈降安定性を満足するために、着色樹脂
粒子の重量平均粒子径、比重、および分散媒の粘度の３
パラメータを最適な範囲となるように関係付けたもので
ある。

【００２２】着色樹脂微粒子の内、常温にて固体、ない
し造膜特性を持たない物の多くは高比重であり、粒子径
を大ならしめた際には静置保存時の沈降に対する安定性
が問題になる。また低比重の着色微粒子（例えば脂肪族
成分の多いポリマー、あるいは低比重溶剤にて膨潤した
樹脂粒子、あるいは染料を溶解した油滴）等は着色濃度
が十分でないか、あるいは常温乾固にて造膜してしまう
ために記録系内での目詰まりが発生し易いという問題が
あった。ポリエステル樹脂は十分な着色濃度を実現可能
であるが、一般に高比重であり、本発明にて限定される
粒子径、比重、媒体粘度の関係を満足することは難し
い。

【００２３】本発明の着色樹脂粒子に好ましく用いられ
るポリエステルにおいて、導入される脂環族単量体、す
なわちシクロヘキサンジカルボン酸トリシクロデカンジ
メタノールは、ポリエステル樹脂のガラス転移温度を維
持したままで、ポリエステル樹脂の比重を低減する作用
を有し、その結果、微粒子の沈降に対する安定性の向上
と、本着色分散体をインクとして用いた場合のインクジ
ェットヘッド内での目詰まり防止性を満足できる。以上
の要件を満たした場合には、着色樹脂粒子の高染着性を
落とすことなく低比重化が可能であり、しかも、樹脂の
ガラス転移温度を下げず、室温近傍での乾燥造膜性を発
現しない。したがって静置保存信頼性を有し、さらに記
録系内での乾燥による目詰まり防止効果も高いことによ
り、高濃度かつ高画質を得ることが可能になる。

【００２４】以上の作用により、本記録方法は、印字す
る紙の種類に関係なく、十分な濃度と高画質が確保で
き、さらに粒子の沈降による濃度ムラ、および吐出不良
によるドット抜け等の画質不良が防止できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】

〔インク組成〕本発明の記録方法に用いるインクの主た
る構成成分は、着色樹脂粒子成分とその分散媒である水
を主成分とする分散媒である。

【００２６】本発明の着色樹脂粒子は、少なくとも樹脂
成分、着色剤、及びその性質向上のため、適宜添加され
る添加剤からなる。

【００２７】本発明では、以下に述べる特定組成の共重
合ポリエステル樹脂を用いる事が特に好ましい。

【００２８】本発明において好ましく用いられる共重合
ポリエステル樹脂は多価カルボン酸類と多価アルコ−ル
類との縮合により得られるものであり、８０mol%以上の
シクロヘキサンジカルボン酸を含む多価カルボン酸類と
５０〜７０mol%の脂肪族ジオール、３０〜５０mol%のト
リシクロデカンジメタノールを含む多価アルコール類か
ら得られ、イオン性基としてカルボン酸のトリアルカノ
ールアミン塩の基を１００〜５００eq./tonの範囲にて
含有する共重合ポリエステル樹脂からなるものである。

【００２９】かかる共重合ポリエステル樹脂は脂環族系
単量体を主構成成分とするものであり、低比重と高ガラ
ス転移温度を両立すると同時に、弱アルカリ領域におけ
る耐加水分解性に優れる物である。

【００３０】かかるポリエステル樹脂は、イオン性基と
してカルボン酸のトリアルカノールアミン塩の基を１０
０〜５００eq./tonの範囲にて含有することが必須であ
る。イオン性基はポリエステル樹脂微粒子に分散安定性
を付与する働きを有し、イオン性基の含有量が所定の量
より少ない場合には十分なる水分散性が得られない場合
があり、またイオン性基の含有量が多すぎる場合にはポ
リエステル樹脂が水溶化し目的とする水分散体が得られ
ない場合がある。

【００３１】カルボン酸のトリアルカノールアミン塩か
らなるイオン性基は、ポリエステル樹脂にカルボキシル
基を導入し、その後にトリアルカノールアミンにより中
和することによって得ることができる。トリアルカノー
ルアミンとしてはトリエタノールアミンの使用が好まし
い。中和に用いる塩基としてアルカリ金属の水酸化物を
用いた場合、共重合ポリエステル樹脂の不必要な加水分
解をまねき、分散体の安定性が損なわれる。またアンモ
ニア、アルキルアミン等の他の有機アミン類を用いた場
合にはアミン臭が残り、プリンタの使用環境が制限され
る。

【００３２】本発明におけるポリエステル樹脂のガラス
転移温度は、４０℃以上であることが好ましく、さらに
５０℃以上、なおさらに好ましくは６０℃以上であるこ
とが好ましいガラス転移温度が低いとインクの最低造膜
温度が下がり、ノズル閉塞等が生じやすくなる。

【００３３】以上の着色樹脂粒子は後述の加熱手段によ
り融着することが好ましく、その相変化温度は、インク
の高温放置下での変質防止、熱融着に必要なエネルギー
の低減化から５０℃〜１１０℃が好ましく、さらに好ま
しくは６５℃〜９０℃が好ましい。

【００３４】本発明のインクの着色樹脂粒子に用いるこ
とができる顔料としては、有機顔料、無機顔料等が挙げ
られ、例えば、黒用としては、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（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック
７）類、または銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１
１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．
Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料が挙げられ
る。

【００３５】更にカラー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメン
トイエロー１（ファストイエローG）、３、１２（シ゛スアソ゛イエローAA
A）、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４
２（黄色酸化鉄）、５３、５５、８１、８３（シ゛スアソ゛イエ
ローHR）、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、
１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１
５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１
７、３６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、
２、３、５、１７、２２（フ゛リリアントファーストスカーレット）、２
３、３１、３８、４８:２（ハ゜ーマネントレット゛2B(Ba)）、４
８:２（ハ゜ーマネントレット゛2B(Ca)）、４８:３（ハ゜ーマネントレット゛2B
(Sr)）、４８:４（ハ゜ーマネントレット゛2B(Mn)）、４９:１、５
２:２、５３:１、５７:１（フ゛リリアントカーミン6B)、６０:１、
６３:１、６３:２、６４:１、８１（ロータ゛ミン6Gレーキ）、８
３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０
６、１０８（カト゛ミウムレット゛）、１１２、１１４、１２２
（キナクリト゛ンマセ゛ンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、
１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１
８５、１９０、１９３、２０９、２１９、Ｃ．Ｉ．ピグ
メンバイオレット１（ロータ゛ミンレーキ）、３、５:１、１６、
１９（キナクリト゛ンレット゛）、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメン
トブルー１、２、１５（フタロシアニンフ゛ルーR）、１５:１、１
５:２、１５:３（フタロシアニンフ゛ルーG）、１５:４、１５:６
（フタロシアニンフ゛ルーE）、５６、６０、６３、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３
６、等、その他顔料表面を樹脂等で処理したグラフトカ
ーボン等の加工顔料等が使用できる。その添加量は樹脂
に対し、０．５〜３０重量％が好ましいが、さらには
１．０〜１２重量％がより好ましい。

【００３６】本発明のインクの着色樹脂粒子に用いられ
る油溶性染料、分散染料としては、Ｃ．Ｉ．ソルベント
ブラック３、５、２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントエロー１
９、４４、９８、１０４、１０５、１１２、１１３、１
１４Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８、２４、７１、１０９、１
５２、１５５、１７６、１７７、１７９Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２、１１、２５、７８、９
４、９５、Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン２６、Ｃ．Ｉ．
ソルベントオレンジ５、４０、４５、７２、６３、６
８、７８Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット１３、３１、３２、３
３、、Ｃ．Ｉ．デイスパースエロー３、５、５６、６
０、６４、１６０Ｃ．Ｉ．デイスパースレッド４、５、６０、７２、７
３、９１、Ｃ．Ｉ．デイスパースブルー３、７、５６、
６０、７９、１９８Ｃ．Ｉ．デイスパースオレンジ１３、３０、等が用いら
れるがこれらに限定されるものではない。

【００３７】これら染料の添加量は、樹脂の種類、イン
クに対し要求されている特性等に依存して決定される
が、一般には樹脂成分に対し１〜２０重量％、好ましく
は２〜１５重量％の範囲が良い。

【００３８】本インクの主分散媒となる水はイオン交
換、蒸留等の精製工程を経た純水または超純水が望まし
い。

【００３９】また本発明のインクに対して、保湿性、分
散安定性の効果をさらに付与するため親水性高沸点低揮
発性溶媒が加えられる。本発明に用いられる親水性高沸
点低揮発性溶媒としては、グリセリン、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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、
ヘキシレングリコール、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高沸点低揮発性の多価アルコ
ール類が用いられ、あるいはそれらのモノエーテル化
物、ジエーテル化物、エステル化物、例えばエチレング
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、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等が用いられ、その他Ｎメチル
２ピロリドン、１．３ージメチルイミダゾリジノン、モ
ノエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミ
ン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、ジエタノール
アミン、Ｎ−ｎ−ブチルジエタノールアミン、トリイソ
プロパノールアミン、トリエタノールアミン等の含窒素
有機溶剤等の水溶性有機溶剤を印字の流れ、にじみが生
じない範囲で添加することが出来る。

【００４０】また主分散媒である水に対して、乾燥性、
浸透性の向上を目的として、エタノール、１−プロパノ
ール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノ
ール、iso−ブタノール、tert−ブタノール、等の高揮
発性の一価のアルコールを添加することができる。

【００４１】本インクの水性分散媒に溶解させて用いる
ことのできる水溶性高分子としては、ポリエチレンオキ
サイド等のポリアルキルオキサイド、ポリビニルピロリ
ドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、
アルカリ可溶型のアクリル酸系樹脂、にかわ、ゼラチ
ン、カゼイン、アルブミン、アラビアゴム、アルギン
酸、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルエーテ
ル、ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレングリコー
ル、αーシクロデキストリン、グルコース、キシロー
ス、スクロース、マルトース、アラビノース、マルチト
ール、デンプン等の単糖類、二糖類、多糖類、配糖体等
が挙げられる。

【００４２】さらに、分散媒の表面張力を調節するため
や、着色樹脂粒子の分散安定性を得るために添加できる
界面活性剤として、例えばアニオン界面活性剤として
は、高級脂肪酸塩、高級アルキルジカルボン酸塩、高級
アルコール硫酸エステル塩、高級アルキルスルホン酸
塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレ
ンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸の塩（Ｎａ、
Ｋ、Ｌｉ、Ｃａ）ホルマリン重縮合物、高級脂肪酸とア
ミノ酸の縮合物、ジアルキルスルホコハク酸エステル
塩、アルキルスルホコハク酸塩、ナフテン酸塩等、アル
キルエーテルカルボン酸塩、アシル化ペプチド、α−オ
レフィンスルホン酸塩、Ｎ−アシルメチルタウリン、ア
ルキルエーテル硫酸塩、第二級高級アルコールエトキシ
サルフェート、モノグリサルフェート、アルキルエーテ
ル燐酸エステル塩、アルキル燐酸エステル塩、ポリオキ
シエチレンアルキルエーテル硫酸アンモニウム塩、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム塩、ポ
リオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸アンモ
ニウム塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ル硫酸ナトリウム塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸
モノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル燐酸アンモニウム塩、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル燐酸カリウム塩、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル燐酸ジエタノールアミン、アルキルナフタレ
ンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等が
ある。

【００４３】またノニオン界面活性剤としては、フッ素
系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ポリオキシエ
チレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン
ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンアル
キルフェニルエーテル、ソルビタンモノステアレート、
アセチレングリコール、アセチレングリコールのエチレ
ンオキサイド付加物、プロピルエタノールアミド、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、等がある。

【００４４】添加量としては、多すぎると起泡性が大き
くなり、吐出安定性を損なわせる危険性が生じる為、３
ｗｔ％以下が好ましく、１ｗｔ％以下がさらに好まし
い。

【００４５】さらにノズル乾燥防止の目的で、尿素、チ
オ尿素、エチレン尿素等を添加することができる。

【００４６】インク粘度としてはヘッドからの安定吐
出、ヘッドへの安定インク供給を確保する為に、２５ｍ
Ｐａ・秒以下であることが望ましく、さらに望ましくは
１５ｍＰａ・秒以下が良い。

【００４７】インクの表面張力は、ノズルの撥水性と被
記録媒体上での濡れ広がり、浸透を満足するために、３
０〜６０ｍＮ／ｍが好ましい。

【００４８】〔インクジェット記録方法〕次に、本発明
のインクジェット記録方法に用いるインクジェットプリ
ンタを図１乃至図４の概念図により説明する。図１は、
本発明の記録方法の第１実施例、図２は本発明の第２実
施例、図３は本発明の第３実施例を説明するための図で
ある。

【００４９】（第１実施例）図１において、インクジェ
ット方式の記録ヘッド７が、プラテン６と対峙した位置
に、プラテン６の軸方向に移動するキャリッジ装置（図
示せず）に搭載され、プラテン６には紙押さえローラ８
と９が接していて、記録媒体である記録紙１１をプラテ
ン６に沿わせている。

【００５０】プラテン６は、アルミニウム製の素管の周
囲に、表面層としてシリコーンゴムなどを積層したもの
であり、図示しない駆動装置により回転する。

【００５１】記録ヘッド７は圧電素子を用いる形式のイ
ンクジェット記録ヘッドであり、複数個のノズルをプラ
テン６の軸方向に一定の間隔だけ離して有している。

【００５２】インクは図示しないインク容器より記録ヘ
ッド７に供給され、図示しない演算装置に与えられた印
字データに基づき、図示しないヘッド駆動装置による電
気信号でインクを吐出する。

【００５３】紙押さえローラ８は鋼製の芯材にアクリル
ニトリルゴムで形成したゴムローラであり、プラテン６
に接しており、プラテン６の回転に従動する。

【００５４】紙押さえローラ９は鋼製の芯材にナイロン
糸を植毛したローラであり、プラテン６に軽く接すると
ともに、プラテン６より僅かに早い速度で回転する。

【００５５】加熱手段１４は良熱伝導性の金属ロールか
らなり、金属ロールは内部にヒーター１３を配置し、図
示しない温度感知手段と図示しないヒーター制御手段に
より加熱し、記録媒体がインク中の着色樹脂粒子の軟化
温度以上になるように制御している。

【００５６】また被記録媒体上の着色樹脂粒子が、ロー
ル側に転移するのを防ぐために金属ロール表面を、テフ
ロン樹脂、シリコーン樹脂等でコートすることが好まし
い。または、上記樹脂でコートされたベルトを回転さ
せ、そのベルト表面を被記録媒体に接触させ、その上か
ら加熱ロールにより接触加熱する方法も有効である。

【００５７】次に、動作について説明する。印字動作開
始に当たって、図示しない給紙装置によって、プラテン
６と紙押さえローラ８の間に記録紙が送り込まれ、プラ
テン６と紙押さえローラ９が所定量回転することで、記
録紙１１を記録ヘッド７の直下に位置させるとともに、
記録紙１１をプラテン６に密着させる。

【００５８】図示しないインク容器よりインクが供給さ
れた記録ヘッド７は、そのノズルから、キャリッジの移
動と印字パターンに従って、選択的にインク滴を吐出
し、記録紙１１上にインク像の書き込みを行なう。

【００５９】プラテン６と紙押さえローラ９の所定量の
回転と、キャリッジ移動による印字を繰り返すことで、
記録紙への印字を行った後、加熱手段１４に送られる。

【００６０】ロール表面の温度は、図示しない温度感知
手段により感知し、その結果から図示しない温度制御手
段により加熱手段１３を制御し、ロール表面の温度が９
０℃に保たれている。

【００６１】加熱手段１３によりインク像の加熱後、図
示しない排紙トレイに記録紙を排出し、印字終了とす
る。

【００６２】（第２実施例）次に、図２の第２実施例に
ついて説明する。本実施例では、ブラック、イエロー、
マゼンタ、シアンからなる４色のインクを用いることに
よりフルカラーを表現するプリンタを実現している。さ
らに、像の書き込み時に被記録媒体を加熱し、印字画像
の加熱を行なっている。

【００６３】固着プラテン６の内部にヒーター１２を配
置し、プラテン６を図示しない温度感知手段と図示しな
いヒーター制御手段によりインク像を加熱する。

【００６４】本実施例では、プラテン６の温度が６０〜
１１０℃になるよう制御されている（本実施例で使用し
た実施例Ａ２のインクの軟化温度は４５℃）。

【００６５】記録ヘッド７は実施例１と同様に圧電素子
を用いる形式のインクジェット記録ヘッドであり、１色
につき３２ノズルからなるカラーインク用ノズルを、イ
エロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色分有してお
り、それぞれ任意のマトリクスで配置されている。

【００６６】なお、インクは４色のインクが別々の部屋
に注入されている図示しないインク容器より供給され
る。

【００６７】その他の構成及び動作は実施例１と同じで
あり説明は省略する。

【００６８】（第３実施例）次に、図３の第３実施例に
ついて説明する。実施例３は実施例１とは別の加熱方法
を示すものである。

【００６９】本実施例における加熱手段は、図３に示す
ように、インク像が書き込まれた被記録媒体を、ヒータ
ー及び反射鏡とから構成される発熱手段１５からの放射
熱で非接触式に加熱することに特徴がある。すなわち加
熱手段が非接触式であるため、印字画像がロールへ転写
することがなく、高品質の印字画像を得ることができ
る。

【００７０】加熱温度としては、記録媒体がインク中の
樹脂粒子の軟化温度以上（本実施例に用いた実施例Ａ３
のインクの軟化温度は５０℃）になる様に制御してい
る。本実施例では紙面の表面温度が８０℃になるように
制御されている。

【００７１】その他の構成及び動作は図１の第１実施例
と同じであり説明は省略する。

【００７２】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００７３】本実施例に用いたインクの製造方法を以下
に示す。

【００７４】(1)ポリエステル樹脂の重合温度計、攪拌機を備えたオ−トクレ−ブ中に、シクロヘ
キサンジカルボン酸１５６．４重量部、エチレングリコ
−ル１１１．６重量部、トリシクロデカンジメタノール
７８．４重量部、テトラブトキシチタネ−ト０．１
重量部、を仕込み１５０〜２２０℃で１８０分間加熱し
てエステル化反応を行った。次いで、２４０℃に昇温し
た後、系の圧力を徐々に減じて３０分後に１０ｍｍＨｇ
とし、１２０分間反応を続けた。その後オ−トクレ−ブ
中を窒素ガスで置換し、大気圧とした。温度を２００〜
２２０℃に保ち、無水トリメリット酸１５．４重量部
を加え、６０分間反応を行い、共重合ポリエステル樹脂
（Ａ１）を得た。得られた共重合ポリエステル樹脂は平
均分子量は３３００、酸価３６０eq./ton、ガラス転移
温度は７０℃であった。またＮＭＲ分析によりその組成
比は表１に示す如きであった。

【００７５】

【表１】

【００７６】以下同様に原料を代えて重合を行い、表１
に示すポリエステル樹脂を得た。

【００７７】なお、表１中、ＣＨＤＡシクロヘキサンジカルボン酸ＴＰＡテレフタル酸ＩＰＡイソフタル酸ＳＩＰ５−ナトリウムスルホイソフタル酸ＴＭＡトリメリット酸ＥＧエチレングリコールＮＰＧネオペンチルグリコールＴＣＤＬトリシクロデカンジメタノールＴｇガラス転移温度である。ポリエステル樹脂Ａ４では、加えて蛍光Ｘ線分
析により硫黄元素の含有量を求めスルホン酸ナトリウム
基当量に換算した。

【００７８】(2)着色ポリエステル水分散体の作製温度計、コンデンサ−、攪拌羽根を備えた四つ口の１０
リットルセパラブルフラスコにポリエステル樹脂（Ａ
１）２００重量部、メチルエチルケトン１００重量部、
テトラハイドロフラン５０重量部、ブラック染料として
オイルブラックＨＢＢ（Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌ
ａｃｋ３）［オリエント化学社製］２０重量部、塩基
としてトリエタノールアミン９重量部（樹脂換算にて３
００eq./ton）を仕込み７０℃にて溶解した。次いで７
０℃のイオン交換水５００重量部を加え、水分散化し
た。さらに蒸留用フラスコにて留分温度が１０３℃に達
するまで蒸留し、着色ポリエステル樹脂微粒子水分散体
を得た。

【００７９】(3)インクの製造以上の着色樹脂粒子を用いたインクの調製は以下の方法
にて行った。

【００８０】得られた着色樹脂微粒子水分散体、界面活
性剤、水溶性有機溶剤を水中に添加して攪拌混合し、単
分散状態になったことを顕微鏡観察により確認した後、
そこへ水溶性高分子、防腐剤等のその他の添加物を添加
し更に十分攪拌し、完全に溶解させた。その分散液をメ
ンブランフィルターにて加圧濾過してゴミ及び粗大粒子
を除去してインクを得た。

【００８１】得られた着色ポリエステル樹脂を用いたイ
ンクの平均粒子径、インク粘度、最低造膜温度（ＭＦ
Ｔ）、ｐＨと、以下の評価における評価結果を表２に示
す。

【００８２】

【表２】

【００８３】なおポリエステルＡ４を用いた場合には着
色ポリエステル樹脂微粒子水分散体作製時にトリエタノ
ールアミンは使用していない。

【００８４】また、記録方法実施例１（第１実施例）で
はロール表面温度を９０℃になるよう制御した。

【００８５】評価は、各実施例の記録方法と着色樹脂粒
子インクを使用して再生紙とコピー用紙に印字を行い、
ベタ印字部分のＯＤ値を測定と、印字部の濃度ムラ、及
びドット抜けを目視評価を行なった。

【００８６】評価は次のようなレベル判定により行っ
た。

【００８７】(1)ベタ印字部分のＯＤ値 ◎：ベタ部のＯＤ値が１．５以上。 ○：ベタ部のＯＤ値が１．２以上１．５未満。 ×：ベタ部のＯＤ値が１．２未満。

【００８８】(2)ベタ印字部分の濃度ムラ ◎：紙種によらず、濃度ムラが目視にて目立たない。 ○：濃度ムラが目視にて目立たない。 ×：濃度ムラが目視にて目立つ。

【００８９】(2)罫線部のドット抜け ◎：連続５時間以上の実印字動作でドット抜けが無い。 ○：連続２時間以上の実印字動作でドット抜けが無い。 ×：２時間の連続印字動作においてドット抜けが生ず
る。

【００９０】以上の結果から、本発明の記録方法を用い
ることにより、普通紙ばかりでなく、再生紙等の繊維が
不均一で、かつ大きな繊維を含む紙においても、印字濃
度が確保された良好な印字画像を得ることができる。ま
た着色樹脂粒子の沈降による濃度ムラ、吐出不良による
ドット抜けが防止できるという効果を有する。

【００９１】

【発明の効果】本発明のインクジェット記録方法によ
り、全ての紙種の印字において紙の繊維により生じる印
字画像の凹凸や間隙を防げるため、印字濃度が確保で
き、より高画質化が可能になるのに加え、着色樹脂粒子
の沈降による濃度ムラ、吐出不良によるドット抜けが防
止できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例１のインクジェットプリン
タを示す概念図である。

【図２】本発明による実施例２のインクジェットプリン
タを示す概念図である。

【図３】本発明による実施例３のインクジェットプリン
タを示す概念図である。

【図４】本発明による実施例１のインクジェットプリン
タより加熱工程の部分を取り除いたインクジェットプリ
ンタを示す概念図である。

【図５】再生紙への着色樹脂粒子インクの印字におい
て、加熱を行なわない場合の着色樹脂粒子の状態を紙の
断面方向から見た図である。

【図６】本発明によるインクジェット記録方法による再
生紙への印字において、加熱工程後の着色樹脂粒子の状
態を紙の断面方向から見た図である。

【図７】再生紙へのに着色樹脂粒子インクの印字におい
て、着色樹脂粒子が加熱により溶融し紙繊維に吸収拡散
した場合の、着色樹脂粒子の状態を紙の断面方向から見
た図である。

【符号の説明】

６：プラテン７：記録ヘッド８：紙押えローラ９：紙押えローラ１１：記録紙１２：ヒーター１３：後加熱ヒーター１４：後加熱ローラ１５：非接触ヒーター１０１：紙繊維１０２：着色樹脂粒子１０３：画像の間隙１０４：軟化着色樹脂１０５：溶融着色樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者下村哲生滋賀県大津市堅田二丁目１番１号東洋紡績株式会社総合研究所内 (72)発明者山田陽三滋賀県大津市堅田二丁目１番１号東洋紡績株式会社総合研究所内 (56)参考文献特開平７−196965（ＪＰ，Ａ) 特開平８−253729（ＪＰ，Ａ) 特開平９−53038（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41M 5/00 B41J 2/00 - 2/21 C09D 11/00 - 11/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも水を主成分とする分散媒と、
この分散媒中に微粒子状に分散された着色樹脂粒子を含
むインクを、記録ヘッドから被記録媒体にインク滴とし
て吐出し、インク像を形成し記録することを特徴とする
インクジェット記録方法において、前記着色樹脂粒子が、染料により着色されたものであ
り、かつ８０mol%以上のシクロヘキサンジカルボン酸を
含む多価カルボン酸類と、５０〜７０mol%の脂肪族ジオ
ールおよび３０〜５０mol%のトリシクロデカンジメタノ
ールを含む多価アルコール類とから得られ、イオン性基
としてカルボン酸のトリアルカノールアミン塩の基を１
００〜５００eq./tonの範囲で含有する共重合ポリエス
テル樹脂からなるものであり、前記着色樹脂粒子の重量平均粒子径をαμｍ、比重を
ρ、そして前記分散媒の２０℃における粘度をηｍＰａ
・秒としたとき、 α＝０．２〜０．５かつ、 α²・（ρ−１）／η・１００≦０．５であり、前記被記録媒体上にインク画像を形成する時、又はその
後に、加熱手段によって被記録媒体を加熱することを特
徴とするインクジェット記録方法。
【請求項２】前記共重合ポリエステル樹脂微粒子が、
水に不溶ないしは難溶性の疎水性染料によって着色され
ていることを特徴とする請求項１記載のインクジェット
記録方法。
【請求項３】前記インクジェット記録用インクに用い
られるインクのｐＨが７〜１０の範囲であることを特徴
とする請求項１記載のインクジェット記録方法。
【請求項４】前記インクジェット記録用インクに用い
られるインクの最低造膜温度が４０℃以上であることを
特徴とする請求項１記載のインクジェット記録方法。
【請求項５】前記着色樹脂粒子の軟化温度が１００℃
以下であることを特徴とする請求項１記載のインクジェ
ット記録方法。
【請求項６】前記加熱手段の加熱温度が着色樹脂粒子
の軟化温度以上であることを特徴とする請求項１〜５の
何れかに記載のインクジェット記録方法。
【請求項７】前記加熱温度が、６０〜１１０℃であ
る、請求項６記載のインクジェット記録方法。