JP4655697B2 - 画像記録装置 - Google Patents
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Description
この課題を解決するため、例えば、インクの増粘又は凝集を生じさせる処理液を、インクとともに用いる二液印字方法(例えば、特許文献1参照。)や、周囲環境に応じて該処理液の吐出を調整する方法(例えば、特許文献2参照。)、あるいは高速印字時と低速印字時とで、インクのドット径や処理液の付与量を変更する方法(例えば、特許文献3)等が提案されている。
FWA搭載のインクジェットプリンタでは主走査方向の動作がないため、印字速度が飛躍的に速くなったが、その一方で、高速印字により用紙のカール・カックルが生じ、搬送が難しくなった。また、滲みやインクのオフセット等の画質についても改良が必要となった。
特に、両面印字を行う場合には、これらの改良すべき点が更に顕著化し、これらを解決する方法が熱望されていた。
そして、更に、前記吐出制御手段が、両面印字モードでは、記録媒体の最初に印字する面で処理液を吐出せず、後に印字する面では最初に印字する面の画像の光学濃度よりも低い光学濃度となるようインクの吐出を制御し且つ処理液を吐出するよう制御することを特徴とする画像記録装置である。
または、更に、前記吐出制御手段が、両面印字モードでは、記録媒体の最初に印字する面において、片面印字モードにおける画像の光学濃度よりも低い光学濃度となるようにインクの吐出を制御し、且つ、前記吐出制御手段が、両面印字モードでは、記録媒体の後に印字する面において、最初に印字する面の画像の光学濃度よりも低い光学濃度となるようインクの吐出を制御し、且つ片面印字モードにおける記録媒体1枚あたりの処理液の吐出量よりも少なくなるように処理液の吐出量を制御する画像記録装置である。
図1は、FWA搭載の二液印字システムの両面インクジェットプリンタの一例の概略図を示す。
図1では、給紙トレイ12中の記録用紙Pは、ピックアップローラ30によって1枚ずつ取り出され、第1搬送部16によって、吐出部14へ送られる。第1搬送部16は、適宜位置に配設された用紙搬送用の搬送ローラー対32を複数有しており、所定の搬送ローラー対32Aには、反転部22から記録用紙Pが再供給される。吐出部14には、用紙搬送方向上流側に配置された駆動ローラー34と、下流側に配置された従動ローラー36に巻回され、記録用紙Pの印刷面をインクジェット記録ヘッド24に対面させるための搬送ベルト38が備えられており、この搬送ベルト38は図1の矢印A方向に循環駆動する。駆動ローラー34の上部には、搬送ベルト38におもて面側から摺接するニップローラー40が配設されている。
熱インクジェット記録方式の場合、吐出時にインクが加熱され、低粘度となっているが、記録媒体上でインクの温度が低下するため、粘度が急激に大きくなるため、滲み及び色間滲みに改善効果がある。
一方、ピエゾインクジェット記録方式の場合、高粘度の液体を吐出することが可能であり、高粘度の液体は記録媒体上での紙表面方向への広がりを抑制することが可能となるため、滲み、及び、色間滲みに改善効果がある。
プリントすべき文字や画像のデータ(以下、「画像データ」と称する。)及びその他データが、CPU100の管理の下で記憶部101に転送される。機械制御部102は、CPU100からの指令によりキャリッジモータやラインフィードモータ等の機械部103を駆動する。検出器・スイッチ制御部104は、各種検出器やスイッチ105からの信号をCPU100に送り、CPU100の管理の下で記憶部101に転送される。表示素子制御部106は、CPU100からの指令により表示パネル107を制御する。吐出制御部108は、CPUからの指令により記録ヘッド109を制御する。CPU100は、記憶部101に記憶されたデータをもとに演算し、演算後のデータによって、各制御部に指示する。
本発明では、印字速度の速いFWA搭載の画像形成装置において、両面印字における画質の向上を図るため、カール・カックル(用紙変形)を最小限に抑える手段を導入する。カール・カックルが発生した用紙の裏面に印字を行うと、用紙と記録ヘッドとの間の距離が変動し、裏面の印字画質を劣らせる。特に、カール・カックルの発生は、用紙に付与する水分量に大きく影響していることから、用紙に付与するインク及び処理液の総計量を減らし、用紙に付与する水分量を減らすことが、画質(特に裏面の画質)を向上させることに極めて有効である。
また、インクに含まれる水分がカール・カックルに影響を与えるため、インクの吐出についても制御することが好ましい。さらに、おもて面と裏面の光学濃度を調整するために、インクの吐出を制御することが好適である。
具体的な態様について下記に示す。
図4において、ステップ11では、プリントすべきデータが両面印字か片面印字かを判定する。両面印字ならばステップ12へ、片面印字ならばステップ14へ進む。
ステップ12では、印刷すべき面がおもて面か裏面を判定し、おもて面ならばステップ13へ進み、裏面ならばステップ15へ進む。
ステップ1では、表示パネル等で両面又は片面印字モードの選択についての情報を読み込む。ステップ2では、画像データを読み込む。ステップ3では、予め記憶部101に入力された両面/片面印字モードでの処理液の吐出量のデータに基づき、吐出制御部108が記録ヘッド109を制御し、記録ヘッド109から所定量の処理液を吐出する。
処理液を付与せずインクのみを付与する一液印字の場合には、色材が用紙の内部まで浸透するため、滲み等を発生させやすく印字品質が若干劣る。しかし、用紙に付与した水分量は二液印字よりも少ないため、一液印字での水分の用紙内部への浸透深さは小さくなる。そのため、一液印字では、カール・カックルなどの用紙変形が小さくなるので、裏面印字における用紙と記録ヘッドとの間で、ギャップ変動が小さくなり、結果として裏面の画質は向上する。
図6において、ステップ21では、プリントすべきデータが両面印字か片面印字かを判定する。両面印字ならばステップ22へ、片面印字ならステップ23へ進む。ステップ22では、処理液を吐出せず、ステップ23では、すなわち片面印字モードでは、処理液を最適付与量で吐出する。
二液印字方法を採用する画像記録装置において、特に処理液の効果が期待されるのは、文字品位の向上である。輪郭の滲みがなく、高濃度な文字品質はオフィス文書等での要求が高い。そこで、両面印字モードでは、文字・線画の領域のみに処理液を吐出し、それ以外の画像には処理液を吐出しない。一般に、文字・線画領域の占める割合は少なく、かかる領域に処理液を付与しても、用紙変形に与える影響は小さい。よって、おもて面及び裏面の画質が向上する。
なお、文字・線画は、ブラックインクで描画されることが多いため、文字・線画に代えて、ブラックインクの吐出領域のみに処理液を吐出するとしてもよい。
図7において、ステップ31では、プリントすべきデータが両面印字か片面印字かを判定する。両面印字ならばステップ32へ、片面印字ならステップ33へ進む。ステップ32では、印刷すべきデータが文字・線画であるか否かを判定する。なお、文字・線画であるか否かの判断は、公知の手段で行う。文字・線画ならばステップ34へ、それ以外ならステップ35へ進む。
ステップ34では、処理液を吐出する。このとき、記録媒体上で処理液の吐出位置をインクによって形成された文字・線画の位置に合わせるように、吐出制御部108は記録ヘッドを駆動する。
なお、図7では、ステップ35において、処理液を吐出していないが、最適付与量よりも減らした吐出量で処理液を吐出してもよい。この場合の処理液の吐出量は、文字・線画には最適付与量で処理液を吐出し、文字・線画以外の領域には、最適付与量の10質量%〜90質量%で吐出することが好ましく、より好ましくは30質量%〜80質量%であり、更に好ましくは50質量%〜70質量%である。
画像処理は、ハーフトーンの閾値を変更する方法でも、画像データの濃度を直接変更する方法でもよい。
図8において、ステップ41では、プリントすべきデータが両面印字か片面印字かを判定する。両面印字ならばステップ42へ、片面印字ならステップ43へ進む。ステップ42では、印刷するのがおもて面か裏面かを判定する。おもて面ならステップ44へ、裏面ならステップ45へ進む。
裏面のインク及び処理液の吐出は、片面印字モードと同じ条件とする。したがって、おもて面は文字・線画で、裏面が写真などの高画質を要求される画像の場合に、この方法は極めて有益である。
図10において、ステップ51では、プリントすべきデータが両面印字か片面印字かを判定する。両面印字ならばステップ52へ、片面印字ならステップ53へ進む。
ステップ52では、印刷するのがおもて面か裏面かを判定する。おもて面ならステップ54へ、裏面ならステップ55へ進む。
インクの吐出量は、片面印字モード(100%)に対して30〜95%であり、より好ましくは40〜90%であり、更に好ましくは50〜85%である。
更に、ステップ54における処理液の吐出量を、吐出したインク量に対応して決定される量よりも減らしてもよい。
図11において、ステップ61では、プリントすべきデータが両面印字か片面印字かを判定する。両面印字ならばステップ62へ、片面印字ならステップ63へ進む。
ステップ62では、おもて面・裏面ともに、片面印字モードでのインクの吐出量よりも少ない量を吐出し、且つ減らしたインクの吐出量に対応する処理液の量を吐出する。
インクの吐出量は、片面印字モード(100%)に対して30〜95%であり、より好ましくは40〜90%であり、更に好ましくは50〜85%である。
更には、吐出したインク量に対応する処理液の最適付与量(100%)よりも減らしてもよい。この場合には、最適付与量(100%)の10〜90%であり、より好ましくは30〜80%であり、更に好ましくは50〜70%である。
そこで、オーバーラップ部では、処理液を吐出しないか、処理液の吐出量を減らす。この方法では、オーバーラップ部以外の領域では、処理液を吐出するため、裏抜けが生じにくい。裏抜けは特に画像が無い部分で目立ち、画像が存在する部分ではそれほど目立たないため、裏抜けに関しても、この方法は有効である。
図13において、ステップ71では、プリントすべきデータが両面印字か片面印字かを判定する。両面印字ならばステップ72へ、片面印字ならステップ73へ進む。ステップ72では、印刷するのがオーバーラップ部か否かを判定する。オーバーラップ部ならステップ74へ、それ以外の領域ならステップ75へ進む。
図15において、ステップ81では、記録媒体がコート紙か非コート紙かを判定する。コート紙ならばステップ82へ、非コート紙ならステップ83へ進む。ステップ82では、印刷するのがコート面(おもて面)か非コート面(裏面)を判定する。コート面ならステップ84へ、非コート面ならステップ85へ進む。
次に、本発明の画像記録装置に用いることのできるインクの詳細について説明する。
本発明において用いられるインクは、少なくとも着色剤(色材)を含有し、通常は水溶性溶媒、及び水を含有する。これらの各成分について詳細に説明する。
インクに使用される着色剤は、染料、顔料どちらでも構わないが、特に顔料が好ましい。これは、染料に比べて顔料の方が、処理液との混合時に凝集が生じやすいためであると考えられる。顔料の中でも、高分子分散剤(後述の高分子物質)により分散されている顔料、自己分散可能な顔料、樹脂により被覆された顔料、及び高分子グラフト顔料が好ましい。
また、水に自己分散可能な顔料としては、上記顔料に対して表面改質処理を施した顔料の他、キャボット社製のCab−o−jet−200、Cab−o−jet−250、Cab−o−jet−260、Cab−o−jet−270、Cab−o−jet−300、IJX−444、IJX−55、オリエント化学社製のMicrojet Black CW−1、CW−2等の市販の自己分散顔料等も使用できる。
また、インクに使用される着色剤が、その表面にスルホン酸基を有するものである場合、この着色剤の他にカルボン酸基を有する高分子化合物を併用することが好ましい。表面にスルホン酸基を有する着色剤は、凝集しにくいため、光学濃度、滲み、色間滲みが改善されない場合がある。一方、このような着色剤とカルボン酸基を有する高分子化合物とを併用すると、インクと処理液とが混合されたときに、カルボン酸基を有する高分子化合物の不溶化が生じる。この際、着色剤が高分子化合物に取り込まれて凝集するため、光学濃度、滲み、色間滲みが改善すると推測している。
水溶性染料の具体例としては、C.I.Direct Black−2,−4,−9,−11,−17,−19,−22,−32,−80,−151,−154,−168,−171,−194,−195、C.I.Direct Blue−1,−2,−6,−8,−22,−34,−70,−71,−76,−78,−86,−112,−142,−165,−199,−200,−201,−202,−203,−207,−218,−236,−287,−307,C.I.Direct Red−1,−2,−4,−8,−9,−11,−13,−15,−20,−28,−31,−33,−37,−39,−51,−59,−62,−63,−73,−75,−80,−81,−83,−87,−90,−94,−95,−99,−101,−110,−189,−227、C.I.Direct Yellow−1,−2,−4,−8,−11,−12,−26,−27,−28,−33,−34,−41,−44,−48,−58,−86,−87,−88,−132,−135,−142,−144,−173、C.I.Food Black−1,−2、C.I.Acid Black−1,−2,−7,−16,−24,−26,−28,−31,−48,−52,−63,−107,−112,−118,−119,−121,−156,−172,−194,−208、C.I.Acid Blue−1,−7,−9,−15,−22,−23,−27,−29,−40,−43,−55,−59,−62,−78,−80,−81,−83,−90,−102,−104,−111,−185,−249,−254、C.I.Acid Red−1,−4,−8,−13,−14,−15,−18,−21,−26,−35,−37,−52,−110,−144,−180,−249,−257,−289、C.I.Acid Yellow−1,−3,−4,−7,−11,−12,−13,−14,−18,−19,−23,−25,−34,−38,−41,−42,−44,−53,−55,−61,−71,−76,−78,−79,−122などが挙げられる。
より好ましい体積平均粒子径は、50nm以上200nm以下であり、更に好ましくは75nm以上175nm以下である。インク中の着色剤粒子の体積平均粒子径が30nm未満である場合には、光学濃度が低くなる場合が存在し、一方、250nmを超える場合には、保存安定性が確保できない場合がある。
本発明におけるインクには、上記の着色剤を分散させるため、又は、着色剤の凝集促進剤として、高分子物質を用いることが好ましい。なお、本発明において、着色剤(顔料)を分散させるために用いられる高分子物質を高分子分散剤と称する。
ここで用いられる高分子物質としては、水溶性高分子物質、及び、エマルジョン、自己分散微粒子などの水不溶性高分子物質のいずれもが使用でき、ノニオン性化合物、アニオン性化合物、カチオン性化合物、両性化合物いずれであっても構わない。
本発明においては、高分子物質としてはカルボン酸基を含有する化合物が使用されることが好ましい。これは、カルボン酸基の解離度が小さいため、凝集剤による凝集が促進されるためであると推測される。
高分子物質としては、具体的には、例えば、α,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの共重合体等が挙げられる。α,β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホン化ビニルナフタレン、ビニルアルコール、アクリルアミド、メタクリロキシエチルホスフェート、ビスメタクリロキシエチルホスフェート、メタクリロキシエチルフェニルアシドホスフェート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、ビニルシクロヘキサン、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸アルキルエステル、アクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル等が挙げられる。
高分子化合物の酸価が30KOHmg/g以上150KOHmg/g未満である場合には、より好ましくは酸価が50〜120KOHmg/gであり、更に好ましくは、70〜120KOHmg/gである。酸価が30KOHmg/g未満の場合には、インクの噴射(吐出)安定性が低下する場合がある。
一方、高分子化合物の酸価が150KOHmg/g以上で、中和度が80%以下である場合では、より好ましくは、酸価が200〜400KOHmg/g、中和度が50〜80%であり、更に好ましくは、酸価が200〜300KOHmg/g、中和度が60〜80%である。酸価が400KOHmg/gを超え、中和度が80%を超える場合、インクの粘度が大きくなり、正常に噴射できない場合がある。
インクに使用される水溶性溶媒としては、水に0.1%以上溶解するものであれば適宜使用できるが、具体的には、多価アルコール類、多価アルコール類誘導体、含窒素溶媒、アルコール類、含硫黄溶媒等が使用される。
多価アルコール類誘導体としては、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、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジグリセリンのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。
アルコール類としては、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類が挙げられる。
含硫黄溶媒としては、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルフォラン、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
その他、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等が用いることもできる。
水溶性溶媒の含有量としては、インクの全質量に対し、1質量%以上60質量%以下、好ましくは、5質量%以上40質量%以下で使用される。液体中の水溶性溶媒量が1質量%よりも少ない場合には、十分な光学濃度が得られない場合が存在し、逆に、60質量%よりも多い場合には、液体の粘度が大きくなり、液体の噴射特性が不安定になる場合がある。
インクの表面張力は、20mN/m以上60mN/m以下であることが好ましい。より好ましくは、20mN以上45mN/m以下であり、更に好ましくは、20mN/m以上39mN/m以下である。表面張力が20mN/m未満となるとヘッドノズル面に液体が溢れ出し、インクの噴射性が悪化する場合がある。一方、60mN/mを超えると用紙に対するインクの浸透性が遅くなり、乾燥時間が遅くなる場合がある。
インクには、上記の表面張力及び粘度となる範囲で、水が添加される。水の添加量は、特に制限は無いが、好ましくは、インクの全質量に対して、10質量%以上99質量%以下であり、より好ましくは、30質量%以上80質量%以下である。
次に、本発明のインクジェット記録方法に用いる処理液の詳細について説明する。
本発明において用いられる処理液は、少なくとも凝集剤を含有する。これらの各成分について詳細に説明する。
本発明において使用される凝集剤とは、インク中の成分と反応、又は、相互作用をすることで、増粘又は凝集を起こす効果を有する物質のことを示す。このような物質としては、多価金属イオン又はカチオン性物質が挙げられる。具体的には、下記に示す、無機電解質、有機アミン化合物、及び有機酸などが有効に使用される。
具体例としては、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリウム塩、ポリアミン等が挙げられ、例えば、イソプロピルアミン、イソブチルアミン、t−ブチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ノニルアミン、ジプロピルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルプロピルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ジエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムブロマイド、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、2−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、ステアラミドメチルピリジウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重合体、ジアリルアミン重合体、モノアリルアミン重合体、及び、これら化合物のスルフォニウム塩、ホスホニウム塩等のオニウム塩、又は、リン酸エステル等が挙げられる。
Mは、水素原子、アルカリ金属又はアミン類を表す。Mとして好ましくは、H、Li、Na、K、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であり、より好ましくは、H、Na、Kであり、更に好ましくは、水素原子である。
nは、3〜7の整数である。nとして好ましくは、複素環が6員環又は5員環となる場合であり、より好ましくは、5員環の場合である。mは、1又は2である。
一般式(1)で表される化合物は、複素環であれば、飽和環であっても不飽和環であってもよい。lは、1〜5の整数である。
一般式(1)で表される化合物は、具体的には、フラン、ピロール、ピロリン、ピロリドン、ピロン、ピロール、チオフェン、インドール、ピリジン、キノリン構造を有し、更に官能基としてカルボキシル基を有する化合物を示す。具体的には、2−ピロリドン−5−カルボン酸、4−メチル−4−ペンタノリド−3−カルボン酸、フランカルボン酸、2−ベンゾフランカルボン酸、5−メチル−2−フランカルボン酸、2,5−ジメチル−3−フランカルボン酸、2,5−フランジカルボン酸、4−ブタノリド−3−カルボン酸、3−ヒドロキシ−4−ピロン−2,6−ジカルボン酸、2−ピロン−6−カルボン酸、4−ピロン−2−カルボン酸、5−ヒドロキシ−4−ピロン−5−カルボン酸、4−ピロン−2,6−ジカルボン酸、3−ヒドロキシ−4−ピロン−2,6−ジカルボン酸、チオフェンカルボン酸、2−ピロールカルボン酸、2,3−ジメチルピロール−4−カルボン酸、2,4,5−トリメチルピロール−3−プロピオン酸、3−ヒドロキシ−2−インドールカルボン酸、2,5−ジオキソ−4−メチル−3−ピロリン−3−プロピオン酸、2−ピロリジンカルボン酸、4−ヒドロキシプロリン、1−メチルピロリジン−2−カルボン酸、5−カルボキシ−1−メチルピロリジン−2−酢酸、2−ピリジンカルボン酸、3−ピリジンカルボン酸、4−ピリジンカルボン酸、ピリジンジカルボン酸、ピリジントリカルボン酸、ピリジンペンタカルボン酸、1,2,5,6−テトラヒドロ−1−メチルニコチン酸、2−キノリンカルボン酸、4−キノリンカルボン酸、2−フェニル−4−キノリンカルボン酸、4−ヒドロキシ−2−キノリンカルボン酸、6−メトキシ−4−キノリンカルボン酸、これらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等の化合物が挙げられる。
処理液中における凝集剤の添加量は、処理液の全質量に対し、0.01質量%以上30質量%以下であることが好ましい。より好ましくは、0.1質量%以上15質量%以下であり、更に好ましくは、0.25質量%以上10質量%以下である。処理液中における凝集剤の添加量が0.01質量%未満の場合には、インク接触時において着色剤の凝集が不充分となり、光学濃度、滲み、色間滲みが悪化する場合が存在し、一方、添加量が30質量%を超える場合には、噴射特性が低下し、液体が正常に噴射しない場合がある。
処理液に用いられる水溶性溶媒としては、インクと同様の水溶性溶媒を使用することができる。
水溶性溶媒の含有量は、処理液の全質量に対し、1質量%以上60質量%以下、好ましくは、5質量%以上40質量%以下で使用される。処理液中の水溶性溶媒量が1質量%よりも少ない場合には、十分な光学濃度が得られない場合が存在し、逆に、60質量%よりも多い場合には、液体の粘度が大きくなり、液体の噴射特性が不安定になる場合がある。
処理液の表面張力は、10mN/m以上45mN/m以下であることが好ましい。より好ましくは、15mN/m以上39mN/m以下であり、更に好ましくは、15mN/m以上35mN/m以下である。表面張力が10mN/m未満となるとヘッドノズル面に液体が溢れ出し、インクの噴射性が悪化する場合がある。一方、45mN/mを超えると用紙に対するインクの浸透性が遅くなり、乾燥時間が遅くなる場合がある。
処理液の表面張力は、インクの表面張力よりも小さいことが好ましい。記録媒体上での処理液が拡がる速度が、インクの拡がる速度よりも速い場合に、更にフェザリングが改善される。
本発明において、インクと処理液との混合液における5μm以上粗粒数は、二つの液体を質量比で1:1の割合で混合し、撹拌しながら2μLを採取し、Accusizer TM770 Optical Particle Sizer (Particle Sizing Systems社製)を用いて測定した。なお、測定時のパラメーターとして、分散粒子の密度には着色剤の密度を入力した。この着色剤の密度は、着色剤分散液を加熱、乾燥させることによって得られた着色剤紛体を比重計、又は比重ビン等を用いて測定することにより求めることができる。
処理液には、上記の表面張力及び粘度となる範囲で、水が添加される。水の添加量は特に制限は無いが、好ましくは、処理液の全質量に対して、10質量%以上99質量%以下であり、より好ましくは、30質量%以上80質量%以下である。
また、処理液には、所望により着色剤を含有させることも可能である。処理液に含有させる着色剤としては、インクの着色剤として説明したものと同様のものが使用できる。好ましくは、染料、表面にスルホン酸又はスルホン酸塩を有する顔料、アニオン性自己分散顔料、カチオン性自己分散顔料が用いられる。これら着色剤は、酸性領域において凝集しにくく、処理液の保存安定性を良化させる効果があるため、好適であると考えられる。
以下、インク及び処理液に対し、適宜、用いることのできる添加剤について説明する。
インク及び処理液には、界面活性剤を用いることもできる。本発明における界面活性剤としては、分子内に親水部と疎水部を合わせ持つ構造を有する化合物等が有効に使用することができ、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤のいずれも使用することができる。更には、上記高分子物質(高分子分散剤)を界面活性剤としても使用することもできる。
その他、スピクリスポール酸やラムノリピド、リゾレシチン等のバイオサーファクタント等も使用できる。
また、導電率、pHを調整するため、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属類の化合物、水酸化アンモニウム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール等の含窒素化合物、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属類の化合物、硫酸、塩酸、硝酸等の酸、硫酸アンモニウム等の強酸と弱アルカリの塩等を添加することができる。
その他必要に応じ、pH緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、等も添加することができる。
所定の組成となるように着色剤溶液、水溶性溶媒、界面活性剤、イオン交換水等を適量加え、混合液を、混合、攪拌した。得られた液体を、5μmフィルターを通過させることにより、所望の液体を得た。
・Cabojet−300(カルボン酸基/キャボット社製) 4質量%
・スチレン−アクリル酸共重合体(酸価100/中和度95%) 0.5質量%
・ジエチレングリコール 25質量%
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物 0.4質量%
・イオン交換水 残部
この液体Aは、そのpHは7.4、表面張力は35mN/m、粘度は3.2mPa・sであった。
・ジエチレングリコール 30質量%
・硝酸マグネシウム・6水和物 7.5質量%
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物 1質量%
・イオン交換水 残部
この液体GのpHは5.6、表面張力は31mN/m、粘度は2.9mPa・sであった。
印字は、二液印字システムであって記録媒体幅を印字領域とする固定記録ヘッドを有する両面印字可能な画像記録実験装置を用い、C2紙(富士ゼロックス社製)に対して、処理液を吐出した後、インクを吐出する方法で行った。
画質の評価は、光学濃度の測定によって行った。
○、△+、△、△-は、実用上実施可能な範囲であり、×は、実用上問題となる。
△+:1.2以上1.4未満
△:1.1以上1.2未満
△-:1.0以上1.1未満
○、△+、△、△-は、実用上実施可能な範囲であり、×は、実用上問題となる。
△+:20cm以上30cm以下
△:10cm以上20cm以下
△-:5cm以上10cm以下
おもて面、裏面ともに、文字及び線画の部分にのみ処理液を付与し、それ以外の画像については処理液を付与せずにサンプルを作製した。
文字及び線画の部分には、1画素当たりの処理液の付与量が、比較例1の場合と同じ量になるように付与した。
おもて面、裏面ともに、おもて面と裏面の画像が重なる部分(オーバーラップ部)には処理液を付与せずに、それ以外の部分には処理液を付与してサンプルを作製した。
オーバーラップ部以外の部分には、1画素当たりの処理液の付与量が、比較例1の場合と同じ量になるように付与した。
片面コート紙(商品名:スーパーファインコート紙、エプソンオーエーサプライ社製)に印字を行い、おもて面(コート面)には処理液を付与せず、裏面には、比較例1の場合と同じ量になるように処理液を付与した。
実施例6〜8について、実施例1〜5の場合と同様の方法で、評価を行った。結果を表2に示す。
14 吐出部
16、20 搬送部
22 反転部
24 インクジェット記録ヘッド
24L,24Y,24M,24C,24K FWA
26L,26Y,26M,26C,26K メンテナンスユニット
30 ピックアップローラ
32 搬送ローラー対
34 駆動ローラー
36 従動ローラー
38 搬送ベルト
40 ニップローラー
42、44 搬送ローラー対
46L,46K,46C,46M,46Y インクタンク
100 画像形成装置
P 記録用紙
Claims (3)
- 記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記記録媒体の搬送方向と交差する方向に配置され記録媒体幅を印字領域とし、前記搬送手段で搬送される記録媒体に、水性インクと該水性インクに含まれる色材を凝集させる性質を有する処理液とを吐出する固定記録ヘッドと、
画像情報に基づき、前記固定記録ヘッドから、前記水性インク及び前記処理液の吐出を制御する吐出制御手段と、を有する両面印字可能な画像記録装置であって、
前記吐出制御手段が、前記記録媒体の両面に印字する両面印字モードでは、少なくとも記録媒体の最初に印字する面において、記録媒体1枚あたりに吐出する処理液の吐出量を、片面のみに印字する片面印字モードのときよりも少ない量に制御し、且つ、
前記吐出制御手段が、両面印字モードでは、記録媒体の最初に印字する面で処理液を吐出せず、後に印字する面では最初に印字する面の画像の光学濃度よりも低い光学濃度となるようインクの吐出を制御し且つ処理液を吐出するよう制御することを特徴とする画像記録装置。 - 記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記記録媒体の搬送方向と交差する方向に配置され記録媒体幅を印字領域とし、前記搬送手段で搬送される記録媒体に、水性インクと該水性インクに含まれる色材を凝集させる性質を有する処理液とを吐出する固定記録ヘッドと、
画像情報に基づき、前記固定記録ヘッドから、前記水性インク及び前記処理液の吐出を制御する吐出制御手段と、を有する両面印字可能な画像記録装置であって、
前記吐出制御手段が、前記記録媒体の両面に印字する両面印字モードでは、少なくとも記録媒体の最初に印字する面において、記録媒体1枚あたりに吐出する処理液の吐出量を、片面のみに印字する片面印字モードのときよりも少ない量に制御し、
前記吐出制御手段が、両面印字モードでは、記録媒体の最初に印字する面において、片面印字モードにおける画像の光学濃度よりも低い光学濃度となるようにインクの吐出を制御し、且つ、
前記吐出制御手段が、両面印字モードでは、記録媒体の後に印字する面において、最初に印字する面の画像の光学濃度よりも低い光学濃度となるようインクの吐出を制御し、且つ片面印字モードにおける記録媒体1枚あたりの処理液の吐出量よりも少なくなるように処理液の吐出量を制御する画像記録装置。 - 前記吐出制御手段が、両面印字モードでは、文字及び線画の領域のみに前記処理液を吐出することを特徴とする請求項2に記載の画像記録装置。
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