JP6079837B2 - 記録方法 - Google Patents
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本発明は、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体上に高速で高画質記録を行う記録方法に関する。
従来、特許文献１に示す如くインクジェット記録装置には、インク乾燥手段として予熱ランプと、送風手段とを搭載する提案がされていた。このうち前記予熱ランプは、駆動ローラーを加熱するように設けられており、また該駆動ローラーは、被記録媒体が印刷ゾーンを通る前に加熱されるように構成されていた。一方、前記送風手段は、印刷ゾーンにおいて印刷直後の被記録媒体に対して強い風を与えて加熱するように構成されていた。
しかしながら、オフセット印刷用のキャスト紙やプラスチックフィルム等のインク吸収能力の著しく低い被記録媒体上に高速でインクジェット記録を行う場合には、従来の乾燥手段を用いた装置では高速で高画質の印刷をすることが不可能であった。例えば、罫線を印刷した場合に線幅の不均一さ（ビーディング）やベタ印刷をした場合に色ムラや異なる色の交じり合い（カラーブリード）等が発生するという課題があったためである。
本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、インク吸収能力の著しく低い被記録媒体上に高速でインクジェット記録を行う記録方法を提供するものである。
上記課題を達成するため、本発明の好ましい態様によれば、被記録媒体の表面に対してインクを吐出する記録ヘッドと対向し、被記録媒体を裏面から支持する媒体支持部の上で、前記記録ヘッドよりインクが噴射された被記録媒体に対して、前記被記録媒体に付着した前記インクを５０〜８５重量％蒸発させる第１乾燥工程と、前記第１乾燥工程を経た前記被記録媒体を、前記媒体支持部より被記録媒体の送り方向下流側で乾燥させる第２乾燥工程と、を行うことを特徴とする。
さらに本発明の好ましい態様によれば、前記第１乾燥工程が、前記記録ヘッドよりインクが噴射された被記録媒体に対して、前記被記録媒体に付着した前記インクを６０〜８０重量％蒸発させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記第１乾燥工程は熱伝導式および／または対流式であることを特徴とする。
ここで、「熱伝導式」とは、物体の内部を通って高温部から低温部へ熱を伝える方式をいう。即ち、高温の物体が被記録媒体（被噴射媒体）と接触することにより、被記録媒体側へ熱を伝導する方式である。また、「対流式」とは、気体や液体などの流体によって熱を伝える方式をいう。
本発明の好ましい態様によれば、前記第１乾燥工程は熱伝導式および／または対流式であることを特徴とする。
ここで、「熱伝導式」とは、物体の内部を通って高温部から低温部へ熱を伝える方式をいう。即ち、高温の物体が被記録媒体（被噴射媒体）と接触することにより、被記録媒体側へ熱を伝導する方式である。また、「対流式」とは、気体や液体などの流体によって熱を伝える方式をいう。
前記記録ヘッドより噴射されたインクが被記録媒体に付着後、第１乾燥部において加熱され、前記被記録媒体に付着したインク成分の５０重量％より好ましくは６０重量％以上が蒸発する。それよりも少ない場合には罫線を印刷した場合に線幅の不均一さ（ビーディング）やベタ印刷をした場合に色ムラや異なる色の交じり合い（カラーブリード）等が発生する。
また、前記記録ヘッドより噴射されたインクが被記録媒体に付着後、第１乾燥部において加熱され、前記被記録媒体に付着したインク成分の８５重量％より好ましくは８０重量％より多くは蒸発させない。それよりも多く蒸発させた場合には被記録媒体上でインク滴の付着ドット径が十分得られず、罫線を印刷した場合に線がつながらなかったり、ベタ印刷の場合にムラが発生したりする。また、インク滴の付着ドットが厚くなるため、耐擦性が低下する場合がある。
また、前記第２乾燥工程は、対流式であることが望ましい。
また、前記被記録媒体は、フィルム材であることが望ましい。
前記インクは、少なくとも（１）着色剤、（２）樹脂、（３）水溶性樹脂溶剤、（４）中揮発性保湿剤、（５）水溶性浸透溶剤、（６）界面活性剤、（７）水、を含み、水溶性樹脂溶剤、中揮発性保湿剤、水溶性浸透剤がいずれも沸点１００℃以上２５０℃以下の有機溶剤であることが望ましい。
本発明に用いる被記録媒体としては、インク非吸収性または低吸収性の被記録媒体が好適に用いられる。このような被記録媒体として、インク非吸収性の被記録媒体としては、例えば、インクジェット印刷用に表面処理していない（すなわち、インク吸収層を形成していない）プラスチックフィルム、紙等の基材上にプラスチックがコーティングされているものやプラスチックフィルムが接着されているもの等が挙げられる。ここでいうプラスチックとしては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。インク低吸収性の被記録媒体の例としては、アート紙、コート紙、マット紙等の印刷本紙などが挙げられる。
ここで、インク非吸収性および低吸収性の被記録媒体としては、印刷面が、ブリストー（Ｂｒｉｓｔｏｗ）法において接触開始から３０ｍｓｅｃまでの水吸収量が１０ｍＬ／ｍ2以下である被記録媒体を示す。このブリストー法は、短時間での液体吸収量の測定方法として最も普及している方法であり、日本紙パルプ技術協会（ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ）でも採用されている。試験方法の詳細は「ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法２０００年版」の規格Ｎｏ．５１「紙及び板紙−液体吸収性試験方法−ブリストー法」に述べられている。
ここで、インク非吸収性および低吸収性の被記録媒体としては、印刷面が、ブリストー（Ｂｒｉｓｔｏｗ）法において接触開始から３０ｍｓｅｃまでの水吸収量が１０ｍＬ／ｍ2以下である被記録媒体を示す。このブリストー法は、短時間での液体吸収量の測定方法として最も普及している方法であり、日本紙パルプ技術協会（ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ）でも採用されている。試験方法の詳細は「ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法２０００年版」の規格Ｎｏ．５１「紙及び板紙−液体吸収性試験方法−ブリストー法」に述べられている。
さらに本発明に用いるインクとしては、少なくとも、
（１）着色剤としての顔料 ０．５〜１０重量％
（２）着色剤の分散剤または樹脂エマルジョンまたは水溶性樹脂
からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の樹脂 ０．５〜１０重量％
（３）水溶性樹脂溶剤としてのＮ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン、Ｎ−ビニルピロリドン、２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ε−カプロラクタム、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸イソプロピル、乳酸ブチル、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ジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、１，４−ジオキサン
からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の有機溶剤 ２〜１０重量％
（４）中揮発性保湿剤としてのエチレングリコール、ジ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、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ヘキシレングリコール、２，３−ブタンジオール
からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の有機溶剤 ２〜１５重量％
（５）水溶性浸透溶剤としてのｎ−ブタノール，１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、１，２−ヘプタンジオール、１，３−ヘプタンジオール、１，２−オクタンジオール、１，３−オクタンジオール、１，２−ペンタンジオール、トリ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ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノペンチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル
からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の有機溶剤 １〜８重量％
（６）アセチレングリコール系界面活性剤またはシリコーン系界面活性剤
からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の界面活性剤 ０．５〜２重量％
（７）水 ５０〜８０重量％
を含むものであることを特徴とする。
（１）着色剤としての顔料 ０．５〜１０重量％
（２）着色剤の分散剤または樹脂エマルジョンまたは水溶性樹脂
からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の樹脂 ０．５〜１０重量％
（３）水溶性樹脂溶剤としてのＮ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン、Ｎ−ビニルピロリドン、２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ε−カプロラクタム、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸イソプロピル、乳酸ブチル、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ジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、１，４−ジオキサン
からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の有機溶剤 ２〜１０重量％
（４）中揮発性保湿剤としてのエチレングリコール、ジ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、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ヘキシレングリコール、２，３−ブタンジオール
からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の有機溶剤 ２〜１５重量％
（５）水溶性浸透溶剤としてのｎ−ブタノール，１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、１，２−ヘプタンジオール、１，３−ヘプタンジオール、１，２−オクタンジオール、１，３−オクタンジオール、１，２−ペンタンジオール、トリ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ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノペンチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル
からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の有機溶剤 １〜８重量％
（６）アセチレングリコール系界面活性剤またはシリコーン系界面活性剤
からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の界面活性剤 ０．５〜２重量％
（７）水 ５０〜８０重量％
を含むものであることを特徴とする。
本発明の有彩色および無彩色のインクに用いる着色剤は、水不溶性の着色剤は、いわゆる顔料であり、好ましい無彩色黒インク用の着色剤としてカーボンブラックが挙げられる。
具体的には、Ｎｏ．２３００、９００、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．２０Ｂ、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００、Ｎｏ２２００Ｂ等（以上全て商品名、三菱化学株式会社製）、カラーブラックＦＷ１、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１８、ＦＷ２００、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、プリテックス３５、Ｕ、Ｖ、１４０Ｕ、スペシャルブラック６、５、４Ａ、４、２５０等（以上全て商品名、デグサ社製）、コンダクテックスＳＣ、ラーベン１２５５、５７５０、５２５０、５０００、３５００、１２５５、７００等（以上全て商品名、コロンビアカーボン社製）、リガール４００Ｒ、３３０Ｒ、６６０Ｒ、モグルＬ、モナーク７００、８００、８８０、９００、１０００、１１００、１３００、１４００、エルフテックス１２等（以上全て商品名、キャボット社製）が挙げられる。なお、これらは本発明に好適なカーボンブラックの一例の記載であり、これらによって本発明が限定されるものでは無い。これらのカーボンブラックは単独あるいは二種類以上の混合物として用いてよい。
具体的には、Ｎｏ．２３００、９００、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．２０Ｂ、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００、Ｎｏ２２００Ｂ等（以上全て商品名、三菱化学株式会社製）、カラーブラックＦＷ１、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１８、ＦＷ２００、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、プリテックス３５、Ｕ、Ｖ、１４０Ｕ、スペシャルブラック６、５、４Ａ、４、２５０等（以上全て商品名、デグサ社製）、コンダクテックスＳＣ、ラーベン１２５５、５７５０、５２５０、５０００、３５００、１２５５、７００等（以上全て商品名、コロンビアカーボン社製）、リガール４００Ｒ、３３０Ｒ、６６０Ｒ、モグルＬ、モナーク７００、８００、８８０、９００、１０００、１１００、１３００、１４００、エルフテックス１２等（以上全て商品名、キャボット社製）が挙げられる。なお、これらは本発明に好適なカーボンブラックの一例の記載であり、これらによって本発明が限定されるものでは無い。これらのカーボンブラックは単独あるいは二種類以上の混合物として用いてよい。
好ましい有彩色インク用の有機顔料としては、キナクリドン系顔料、キナクリドンキノン系顔料、ジオキサジン系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラピリミジン系顔料、アンサンスロン系顔料、インダンスロン系顔料、フラバンスロン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ペリノン系顔料、キノフタロン系顔料、アントラキノン系顔料、チオインジゴ系顔料、ベンツイミダゾロン系顔料、イソインドリノン系顔料、アゾメチン系顔料またはアゾ系顔料等が挙げられる。
具体的にはシアン顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５：３、１５：４、１５：３４、１６、２２、６０等；Ｃ．Ｉ．バットブルー４、６０等が挙げられ、好ましくは、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、１５：４、及び６０からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の混合物である。
マゼンタ顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、７、１２、４８（Ｃａ）、４８（Ｍｎ）、５７（Ｃａ）、５７：１、１１２、１２２、１２３、１６８、１８４、２０２、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９等が挙げられ、好ましくはＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、２０２、及び２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の混合物である。
イエロー顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４Ｃ、１６、１７、７３、７４、７５、８３、９３、９５、９７、９８、１１９、１１０、１１４、１２８、１２９、１３８、１５０、１５１、１５４、１５５、１８０、１８５、等が挙げられ、好ましくはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、１０９、１１０、１２８、及び１３８からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の混合物である。
オレンジ顔料分散液に使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３６もしくは４３またはこれらの混合物である。
グリーン顔料分散液に使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７もしくは３６またはこれらの混合物であるこれら顔料は分散樹脂を用いて樹脂分散して用いてもよく、あるいはオゾン、次亜塩素酸、発煙硫酸等により、顔料表面を酸化、あるいはスルホン化して自己分散顔料として用いてもよい。
本発明に用いるインクの着色剤の分散剤または樹脂エマルジョンまたは水溶性樹脂は以下に列記するものが好ましい。
これらの樹脂は、水不溶性の場合であっても水分散性は必要であるため、親水性部分と、疎水性部分とを合わせもつ重合体であるのが好ましい。熱可塑性樹脂として樹脂エマルジョンを使用する場合、その粒子径はエマルジョンを形成する限り特に限定されないが、好ましくは１５０ｎｍ程度以下、より好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。
熱可塑性樹脂としては、インクジェット記録用インク組成物において従来から使用されている分散剤樹脂または樹脂エマルジョンと同様の樹脂成分を使用することができる。熱可塑性樹脂として、具体的には、アクリル系重合体、例えば、ポリアクリル酸エステル若しくはその共重合体、ポリメタクリル酸エステル若しくはその共重合体、ポリアクリロニトリル若しくはその共重合体、ポリシアノアクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、またはポリメタクリル酸；ポリオレフィン系重合体、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソブチレン、ポリスチレン若しくはそれらの共重合体、石油樹脂、クマロン・インデン樹脂、またはテルペン樹脂；酢酸ビニル・ビニルアルコール系重合体、例えば、ポリ酢酸ビニル若しくはその共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、またはポリビニルエーテル；含ハロゲン系重合体、例えば、ポリ塩化ビニル若しくはその共重合体、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、またはフッ素ゴム；含窒素ビニル系重合体、例えば、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルピロリドン若しくはその共重合体、ポリビニルピリジン、またはポリビニルイミダゾール；ジエン系重合体、例えば、ポリブタジエン若しくはその共重合体、ポリクロロプレン、またはポリイソプレン（ブチルゴム）；あるいはその他の開環重合型樹脂、縮合重合型樹脂、または天然高分子樹脂等を用いることができる。
さらに、ハイテックＥ−７０２５Ｐ、ハイテックＥ−２２１３、ハイテックＥ−９４６０、ハイテックＥ−９０１５、ハイテックＥ−４Ａ、ハイテックＥ−５４０３Ｐ、ハイテックＥ−８２３７（以上すべて商品名、東邦化学株式会社製）、ＡＱＵＡＣＥＲ５０７、ＡＱＵＡＣＥＲ５１５、ＡＱＵＡＣＥＲ８４０、（以上すべて商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製）などが挙げられる。
熱可塑性樹脂をエマルジョンの状態で得る場合には、樹脂粒子を場合により界面活性剤と共に水に混合することによって調製することができる。例えば、アクリル系樹脂またはスチレン−アクリル酸共重合体系樹脂のエマルジョンは、（メタ）アクリル酸エステルの樹脂又はスチレン−（メタ）アクリル酸エステルの樹脂と、場合により（メタ）アクリル酸樹脂と、界面活性剤とを水に混合することによって得ることができる。樹脂成分と界面活性剤との混合の割合は、通常５０：１〜５：１程度とするのが好ましい。界面活性剤の使用量が前記範囲に満たない場合には、エマルジョンが形成されにくく、また前記範囲を越える場合には、インクの耐水性が低下したり、密着性が悪化したりする傾向があるので好ましくない。
ここで使用する界面活性剤は特に限定されないが、好ましい例としては、アニオン系界面活性剤（例えば、ドデシルベンザンスルホン酸ナトリウム、ラウルリル酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩など）、ノニオン系界面活性剤（例えば、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エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなど）を挙げることができ、これらは二種以上を混合して用いることができる。
また熱可塑性樹脂のエマルジョンは、上記した樹脂成分の単量体を、重合触媒および乳化剤を存在させた水中において乳化重合させることによっても得ることができる。乳化重合の際に使用される重合開始剤、乳化剤、分子量調整剤は常法に準じて使用できる。
また熱可塑性樹脂のエマルジョンは、上記した樹脂成分の単量体を、重合触媒および乳化剤を存在させた水中において乳化重合させることによっても得ることができる。乳化重合の際に使用される重合開始剤、乳化剤、分子量調整剤は常法に準じて使用できる。
重合開始剤としては、通常のラジカル重合に用いられるものと同様のものが用いられ、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル、過酸化ジブチル、過酢酸、クメンヒドロパーオキシド、ｔ−ブチルヒドロキシパーオキシド、パラメンタンヒドロキシパーオキシド等が挙げられる。重合反応を水中で行う場合には、水溶性の重合開始剤が好ましい。乳化剤としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウムの他、一般にアニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤または両性界面活性剤として用いられているもの、およびこれらの混合物が挙げられる。これらは２種以上混合して使用することができる。
分散相成分としての樹脂と水との割合は、樹脂１００重量部に対して水を好ましくは６０重量部〜４００重量部、より好ましくは１００重量部〜２００重量部の範囲が適当である。
分散相成分としての樹脂と水との割合は、樹脂１００重量部に対して水を好ましくは６０重量部〜４００重量部、より好ましくは１００重量部〜２００重量部の範囲が適当である。
熱可塑性樹脂として、樹脂エマルジョンを使用する場合、公知の樹脂エマルジョンを用いることも可能である。例えば特公昭６２−１４２６号公報、特開平３−５６５７３号公報、特開平３−７９６７８号公報、特開平３−１６００６８号公報、または特開平４−１８４６２号公報各公報などに記載の樹脂エマルジョンをそのまま用いることができる。また、市販の樹脂エマルジョンを利用することも可能であり、例えばマイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン；日本ペイント株式会社製）、ボンコート（登録商標）４００１（アクリル系樹脂エマルジョン；大日本インキ化学工業株式会社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン；大日本インキ化学工業株式会社製）、ＳＡＥ１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン；日本ゼオン株式会社製）、またはサイビノール（登録商標）ＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン；サイデン化学株式会社製）などを挙げることができる。熱可塑性樹脂は、微粒子粉末として水性インク中の他の成分と混合されても良いが、樹脂微粒子を水媒体に分散させて、樹脂エマルジョンの形態とした後、水性インクの他の成分と混合することが好ましい。水性インクの長期保存安定性、吐出安定性の観点から、本発明に好ましい樹脂微粒子の粒径は５〜４００ｎｍの範囲であり、より好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲である。
水溶性の樹脂としては、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール等の中の高分子で水不溶性のものが挙げられる。
樹脂は、水性インク全量に対して、固形分換算で０．５〜１０．０重量％の範囲で含まれることが好ましい。樹脂成分が少なすぎると、プラスチック表面に形成されるインク被膜が薄くなり、プラスチック表面との密着性が不充分になることがある。樹脂成分が多すぎると、インク組成物の保存中に樹脂の分散が不安定になったり、わずかな水分の蒸発で樹脂成分が凝集固化したりして均一な被膜が形成できなくなることがある。
樹脂は、水性インク全量に対して、固形分換算で０．５〜１０．０重量％の範囲で含まれることが好ましい。樹脂成分が少なすぎると、プラスチック表面に形成されるインク被膜が薄くなり、プラスチック表面との密着性が不充分になることがある。樹脂成分が多すぎると、インク組成物の保存中に樹脂の分散が不安定になったり、わずかな水分の蒸発で樹脂成分が凝集固化したりして均一な被膜が形成できなくなることがある。
本発明に用いるインクに添加する好ましい水溶性浸透溶剤と界面活性剤は、具体的には以下のものが挙げられる。
水溶性浸透溶剤としては、ｎ−ブタノール，１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、１，２−ヘプタンジオール、１，３−ヘプタンジオール、１，２−オクタンジオール、１，３−オクタンジオール、１，２−ペンタンジオール、トリ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ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノペンチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルであり、これらの含有量はンク組成物全量に対して１〜８重量％が好ましい。
水溶性浸透溶剤としては、ｎ−ブタノール，１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、１，２−ヘプタンジオール、１，３−ヘプタンジオール、１，２−オクタンジオール、１，３−オクタンジオール、１，２−ペンタンジオール、トリ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ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノペンチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルであり、これらの含有量はンク組成物全量に対して１〜８重量％が好ましい。
本発明のインクに用いられるアセチレングリコール系界面活性剤としては、例えばサーフィノール（登録商標）１０４Ｅ、１０４Ｈ、１０４Ａ、１０４ＢＣ、１０４ＤＰＭ、１０４ＰＡ、１０４ＰＧ−５０、１０４Ｓ、４２０、ＳＥ、ＳＥ−Ｆ、６１、８２、ＤＦ−１１０Ｄ（以上全て商品名、日信化学工業株式会社製）、アセチレノール（登録商標）Ｅ００、Ｅ００Ｐ（以上全て商品名、川研ファインケミカル株式会社製）等が好ましい。
本発明のインクに用いられるシリコーン系界面活性剤としては、ポリシロキサン系化合物等が好ましく用いられ、例えば、ポリエーテル変性オルガノシロキサン等が挙げられる。例えば、ビックケミー・ジャパン株式会社より、シリコン系添加剤ＢＹＫ−３０６、ＢＹＫ−３０７、ＢＹＫ−３３３、ＢＹＫ−３４１、ＢＹＫ−３４５、ＢＹＫ−３４６、ＢＹＫ−３４８等が好ましい。
特に好ましくは、シリコーン系界面活性剤とＨＬＢ値が６以下のアセチレングリコール系界面活性剤とを同時に含む組み合わせである。
また、上記界面活性剤の含有量は０．５〜２重量％が好ましい。
また、上記界面活性剤の含有量は０．５〜２重量％が好ましい。
上述の水溶性浸透溶剤と界面活性剤を組み合わせて、水性インクの表面張力を２３．０ｍＮ／ｍ〜４０．０ｍＮ／ｍの範囲で用いることが好ましく、より好ましくは２５．０ｍＮ／ｍ〜３５．０ｍＮ／ｍの範囲である。
本発明インクに用いる水溶性樹脂溶剤は、樹脂インクに同時に添加している樹脂エマルジョンと相溶する水溶性溶剤から選ばれる。用いる樹脂によって最適な組み合わせはあるが、具体的には、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン、Ｎ−ビニルピロリドン、２−ピロリドン等のピロリドン類、ジメチルスルホキシド、ε−カプロラクタム、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸イソプロピル、乳酸ブチル、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ジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、１，４−ジオキサン等が好ましい。特に、十分な乾燥速度と皮膜化促進の点で、ピロリドン類が特に好ましい。
本発明に用いるインクに添加する水溶性樹脂溶剤は有彩色および／または無彩色のインクさらには着色剤を含まない樹脂インクに添加しても良く、より皮膜を強化する為に有効である。
水溶性樹脂溶剤として具体的には、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン、Ｎ−ビニルピロリドン、２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ε−カプロラクタム、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸イソプロピル、乳酸ブチル、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ジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、１，４−ジオキサンが挙げられる。
また、上記水溶性樹脂溶剤の添加量は２〜１０重量％が好ましい。
本発明のインクに用いる中揮発性保湿剤としては、乾燥時に印刷物塗膜中に残留しないものが好ましく、ジ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、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ヘキシレングリコール、２，３−ブタンジオールが挙げられる。
本発明のインクに用いる中揮発性保湿剤としては、乾燥時に印刷物塗膜中に残留しないものが好ましく、ジ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、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ヘキシレングリコール、２，３−ブタンジオールが挙げられる。
例えばグリセリンのような沸点の低い保湿剤をインクに添加した場合には、特にＰＥＴメディアのようなインクの非吸収性の被記録媒体への印刷において、第２乾燥部において非常に大きなエネルギーによる加熱が必要となるため、装置が大型化したり、記録装置稼動時の消費電力が増大したりしてしまうという問題が発生する。第２乾燥部での乾燥が不十分であると印刷物の耐水性や耐擦性が十分得られなかったり、記録装置内での記録媒体送り駆動部で印刷汚れが発生したりする事もある。さらに、本発明において高画質の印刷を得るために第１乾燥部ではインクを５０〜８５重量％、より好ましくは６０〜８０重量％蒸発させる必要があるが、その状態を得るための加熱装置の条件コントロールが非常に難しくなり、装置に多大な負荷をかけてしまう。
水は、本発明に用いるインクの主溶媒であり、好ましい水としては、イオン性の不純物を極力低減することを目的として、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用いることができる。また、紫外線照射、又は過酸化水素添加等により滅菌した水を用いると、顔料分散液及びこれを用いた水性インクを長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができるので好適である。
さらに必要に応じて添加するものとして、防腐剤・防かび剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤、金属トラップ剤などがあげられる。
防腐剤・防かび剤の例としては、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−ジベンジソチアゾリン−３−オン（ＩＣＩ社のプロキセルＣＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ、プロキセルＸＬ−２、プロキセルＴＮ）などが挙げられる。
ｐＨ調整剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ、アンモニア、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、モルホリン、リン酸二水素カリウムまたはリン酸水素二ナトリウム等が挙げられる。
金属トラップ剤としては、エチレンジアミン４酢酸２ナトリウム等があげられる。
防腐剤・防かび剤の例としては、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−ジベンジソチアゾリン−３−オン（ＩＣＩ社のプロキセルＣＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ、プロキセルＸＬ−２、プロキセルＴＮ）などが挙げられる。
ｐＨ調整剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ、アンモニア、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、モルホリン、リン酸二水素カリウムまたはリン酸水素二ナトリウム等が挙げられる。
金属トラップ剤としては、エチレンジアミン４酢酸２ナトリウム等があげられる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すのは、本発明に係るインクジェット記録装置１の全体の概略を示す側面図である。
図１に示すのは、本発明に係るインクジェット記録装置１の全体の概略を示す側面図である。
図１に示す如く、インクジェット記録装置１は、被記録媒体の給送部１０と、搬送部２０と、記録部３０と、乾燥装置９０と、排出部７０とを備えている。
このうち、乾燥装置９０は、後述する第１乾燥工程を行う第１乾燥部５０および第２乾燥工程を行う第２乾燥部４０を有する。
また、給送部１０は、被噴射媒体および被記録媒体の一例であるロール状の被記録媒体Ｆを搬送部２０へ給送することができるように設けられている。
具体的には、ロール媒体ホルダー１１を有し、ロール媒体ホルダー１１がロール状の被記録媒体Ｆを保持している。そして、ロール状の被記録媒体Ｆを回動させることにより、送り方向下流側の搬送部２０へ被記録媒体Ｆを給送することができるように構成されている。
このうち、乾燥装置９０は、後述する第１乾燥工程を行う第１乾燥部５０および第２乾燥工程を行う第２乾燥部４０を有する。
また、給送部１０は、被噴射媒体および被記録媒体の一例であるロール状の被記録媒体Ｆを搬送部２０へ給送することができるように設けられている。
具体的には、ロール媒体ホルダー１１を有し、ロール媒体ホルダー１１がロール状の被記録媒体Ｆを保持している。そして、ロール状の被記録媒体Ｆを回動させることにより、送り方向下流側の搬送部２０へ被記録媒体Ｆを給送することができるように構成されている。
尚、本実施形態では、被記録媒体Ｆとして説明するが、紙でもプラスチックフィルムでもよいのは勿論である。
また、搬送部２０は、給送部１０から送られた被記録媒体Ｆを記録部３０へ搬送することができるように設けられている。具体的には、第１送りローラー２１を有し、送られた被記録媒体Ｆをさらに送り方向下流側の記録部３０へ搬送することができるように構成されている。
また、搬送部２０は、給送部１０から送られた被記録媒体Ｆを記録部３０へ搬送することができるように設けられている。具体的には、第１送りローラー２１を有し、送られた被記録媒体Ｆをさらに送り方向下流側の記録部３０へ搬送することができるように構成されている。
またさらに、記録部３０は、搬送部２０から送られた被記録媒体Ｆに対して液体の一例であるインクＬ（図２参照）を吐出して記録を実行することができるように設けられている。
具体的には、記録部３０は、媒体支持部としてのプラテン３４と、キャリッジ３１と、記録ヘッド３２とを有している。このうち、プラテン３４は、被記録媒体Ｆを裏面から支持することができるように設けられている。また、キャリッジ３１は、プラテン３４と対向し、図示しない第１ガイド軸に案内されながら、図示しないキャリッジモーターの動力によって、被記録媒体Ｆの送り方向Ｙに対する幅方向Ｘに移動することができるように設けられている。
具体的には、記録部３０は、媒体支持部としてのプラテン３４と、キャリッジ３１と、記録ヘッド３２とを有している。このうち、プラテン３４は、被記録媒体Ｆを裏面から支持することができるように設けられている。また、キャリッジ３１は、プラテン３４と対向し、図示しない第１ガイド軸に案内されながら、図示しないキャリッジモーターの動力によって、被記録媒体Ｆの送り方向Ｙに対する幅方向Ｘに移動することができるように設けられている。
また、記録ヘッド３２は、キャリッジ３１に設けられ、幅方向Ｘにおいてキャリッジ３１と一体に移動することができるように設けられている。さらに、記録ヘッド３２は、送り方向Ｙにおいて、キャリッジ３１に対して相対的に移動することができるように構成されている。具体的には、図示しない第２ガイド軸に案内されながら、図示しない記録ヘッドモーターの動力によって、送り方向Ｙに移動することができるように設けられている。即ち、記録ヘッド３２は、プラテン３４と対向する範囲において、送り方向Ｙおよび幅方向Ｘへ移動することができるように構成されている。そして、記録ヘッド３２におけるプラテン３４と対向する面に設けられたノズル列３３からインクＬを吐出することにより、被記録媒体Ｆに記録を実行することができる。
またさらに、プラテン３４には、詳しくは後述するように、被記録媒体Ｆに吐出されたインクＬにおけるインク成分を４０〜８０重量％蒸発させる第１乾燥部４０が設けられている。
また、プラテン３４より送り方向下流側には、第２送りローラー４３が設けられている。そして、第２送りローラー４３は、記録された被記録媒体Ｆを送り方向下流側である第２乾燥部５０へ送ることができるように構成されている。
また、プラテン３４より送り方向下流側には、第２送りローラー４３が設けられている。そして、第２送りローラー４３は、記録された被記録媒体Ｆを送り方向下流側である第２乾燥部５０へ送ることができるように構成されている。
またさらに、第２乾燥部５０は、詳しくは後述するように、被記録媒体Ｆに吐出されたインクＬにおけるインク中の残存成分の一部をさらに蒸発させることができるように構成されている。
また、第２乾燥部５０の出口６４近傍には、第３送りローラー６５が設けられている。第３送りローラー６５は、被記録媒体Ｆの裏面と接触するように配設され、送り方向下流側である排出部７０へ被記録媒体Ｆを送ることができるように構成されている。
また、第２乾燥部５０の出口６４近傍には、第３送りローラー６５が設けられている。第３送りローラー６５は、被記録媒体Ｆの裏面と接触するように配設され、送り方向下流側である排出部７０へ被記録媒体Ｆを送ることができるように構成されている。
またさらに、排出部７０は、第２乾燥部５０から送られた被記録媒体Ｆをさらに送り方向下流側へ送り、インクジェット記録装置１の外部へ排出することができるように設けられている。具体的には、排出部７０は、第４送りローラー７１と、第５送りローラー７２と、第６送りローラー７３と、第７送りローラー７４と、巻き取りローラー７５とを有している。このうち、第４送りローラー７１および第５送りローラー７２は、被記録媒体Ｆの表面と接触するように配設されている。また、第６送りローラー７３および第７送りローラー７４はローラー対を成すように配設されている。そして、第６送りローラー７３および第７送りローラー７４によって排出された被記録媒体Ｆは、巻き取りローラー７５によって巻き取られるように設けられている。
第１乾燥工程について説明する。
図２に示すのは、本発明に係るインクジェット記録装置の一例としてのプリンターの記録部３０の概略を示す側面図である。
図２に示す如く、プラテン３４には、第１乾燥部４０が設けられている。具体的には、第１乾燥部４０は、熱伝導式加熱手段４１の一例である第１ニクロム線４２を有している。第１ニクロム線４２は、プラテン３４全領域の内部に、プラテン３４の上面から一定の距離となるように配設されている。そして、通電されることにより、第１ニクロム線４２自体が発熱し、プラテン３４を介して接触しているプラテン３４上の被記録媒体Ｆの裏面へ熱を伝達することができる。
図２に示すのは、本発明に係るインクジェット記録装置の一例としてのプリンターの記録部３０の概略を示す側面図である。
図２に示す如く、プラテン３４には、第１乾燥部４０が設けられている。具体的には、第１乾燥部４０は、熱伝導式加熱手段４１の一例である第１ニクロム線４２を有している。第１ニクロム線４２は、プラテン３４全領域の内部に、プラテン３４の上面から一定の距離となるように配設されている。そして、通電されることにより、第１ニクロム線４２自体が発熱し、プラテン３４を介して接触しているプラテン３４上の被記録媒体Ｆの裏面へ熱を伝達することができる。
ここで、第１ニクロム線４２は、プラテン３４の全領域に設けられているので、プラテン３４の全領域において発熱することができる。そして、プラテン３４上は、凹凸のない滑らかな面となっているので、プラテン３４の上面は、被記録媒体Ｆと均一に接触することができる。また、第１ニクロム線４２からプラテン３４の上面までの距離は一定である。従って、プラテン３４上の被記録媒体Ｆに対して熱を均一に伝導することができる。即ち、被記録媒体Ｆを均一に温めることができる。
本実施形態の被記録媒体Ｆは、プラスチック系フィルムである。
記録部３０のプラテン３４上に送られた被記録媒体Ｆは、一時停止する。そして、記録ヘッド３２がプラテン３４の送り方向下流側と対向する位置に位置している状態で、キャリッジ３１が幅方向Ｘへ移動し、インクＬが吐出され記録が実行される。次に、記録ヘッド３２がキャリッジ３１に対して送り方向上流側へノズル列３３の長さ分移動する。そして、キャリッジ３１が幅方向Ｘへ移動し、インクＬが吐出され記録が実行される。
記録部３０のプラテン３４上に送られた被記録媒体Ｆは、一時停止する。そして、記録ヘッド３２がプラテン３４の送り方向下流側と対向する位置に位置している状態で、キャリッジ３１が幅方向Ｘへ移動し、インクＬが吐出され記録が実行される。次に、記録ヘッド３２がキャリッジ３１に対して送り方向上流側へノズル列３３の長さ分移動する。そして、キャリッジ３１が幅方向Ｘへ移動し、インクＬが吐出され記録が実行される。
さらに、記録ヘッド３２がキャリッジ３１に対してさらに送り方向上流側へノズル列３３の長さ分移動する。そして、キャリッジ３１が幅方向Ｘへ移動し、インクＬが吐出され記録が実行される。これを、記録ヘッド３２がプラテン３４の送り方向上流側と対向する位置まで移動し、該状態でキャリッジ３１が幅方向Ｘへ移動し、インクＬが吐出され記録が実行されるまで、複数回繰り返す。即ち、複数回走査する。
その後、被記録媒体Ｆは、プラテン３４の送り方向Ｙの長さ分、即ち、上記複数回の走査によって記録された領域の送り方向Ｙの長さ分だけ、送り方向下流側へ送られ、再び一時停止する。そして、複数回の走査によってプラテン３４上の被記録媒体Ｆに対して記録が実行される。所謂、間欠送りで記録を実行する構成である。
ここで、第１乾燥部４０は、対流式ではなく、熱伝導式である。従って、記録ヘッド３２のノズル列３３に温風が直に吹き付けられる虞がない。その結果、記録ヘッド３２のノズル列３３の状態に影響を与える虞がない。具体的には、ノズル内のインクＬが乾燥することによって粘度が上昇し、吐出不良となる虞がない。また、第１乾燥部４０は、第２乾燥部５０と比較して低温である。低温の程度は、記録ヘッド３２のノズル列３３の状態に影響を与える虞がない程度である。
ここで、第１乾燥部４０は、対流式ではなく、熱伝導式である。従って、記録ヘッド３２のノズル列３３に温風が直に吹き付けられる虞がない。その結果、記録ヘッド３２のノズル列３３の状態に影響を与える虞がない。具体的には、ノズル内のインクＬが乾燥することによって粘度が上昇し、吐出不良となる虞がない。また、第１乾燥部４０は、第２乾燥部５０と比較して低温である。低温の程度は、記録ヘッド３２のノズル列３３の状態に影響を与える虞がない程度である。
第２乾燥工程について説明する。
図３に示すのは、本発明に係るインクジェット記録装置の一例としてのプリンターの第２乾燥部の内部の概略を示す側面図である。
図３に示す如く、第２乾燥部５０は、対流式加熱手段５１の一例として乾燥炉５２を有する。乾燥炉５２の内部には、第１区画板５９、第２区画板６０、第１通口６１、第２通口６２、媒体支持面５３、第２ニクロム線５４、クロスフローファン５５、第１軸流ファン５６、第２軸流ファン５７および第３軸流ファン５８が設けられている。
このうち、第１区画板５９および第２区画板６０は、空間Ａ、Ｂ、Ｃを区画するように配設されている。また、第１通口６１は、空間Ａと空間Ｃとの間で空気が流れるように設けられている。またさらに、第２通口６２は、空間Ａと空間Ｂとの間で空気が流れるように設けられている。また、媒体支持面５３は、入り口６３から乾燥炉５２の内部に送られた被記録媒体Ｆを支持するように設けられている。
図３に示すのは、本発明に係るインクジェット記録装置の一例としてのプリンターの第２乾燥部の内部の概略を示す側面図である。
図３に示す如く、第２乾燥部５０は、対流式加熱手段５１の一例として乾燥炉５２を有する。乾燥炉５２の内部には、第１区画板５９、第２区画板６０、第１通口６１、第２通口６２、媒体支持面５３、第２ニクロム線５４、クロスフローファン５５、第１軸流ファン５６、第２軸流ファン５７および第３軸流ファン５８が設けられている。
このうち、第１区画板５９および第２区画板６０は、空間Ａ、Ｂ、Ｃを区画するように配設されている。また、第１通口６１は、空間Ａと空間Ｃとの間で空気が流れるように設けられている。またさらに、第２通口６２は、空間Ａと空間Ｂとの間で空気が流れるように設けられている。また、媒体支持面５３は、入り口６３から乾燥炉５２の内部に送られた被記録媒体Ｆを支持するように設けられている。
またさらに、第２ニクロム線５４は、通電されることにより、第２ニクロム線５４自体が発熱し、第１区画板５９によって区画された空間Ａの空気を加熱することができるように配設されている。具体的には、第１通口６１より空間Ａに入ってきた空気を加熱する。また、クロスフローファン５５は、第２ニクロム線５４によって加熱された空気を、空間Ａから第２通口６２を介して空間Ｂへ送り出す流れを発生させる。
ここで、クロスフローファンとは、径が比較的小さく横に長いファンをもつものであって、羽根車の一方の半径方向から吸い込み反対側の半径方向から送風するものをいう。横流ファンともいう。
また、第１軸流ファン５６〜第３軸流ファン５８は、第２区画板６０に設けられ、空間Ｂの温風を空間Ｃの媒体支持面５３上の被記録媒体Ｆの表面に略垂直に当てるように設けられている。被記録媒体Ｆに吹付けられた温風は、媒体支持面５３の脇を抜けて第１通口６１を介して空間Ａへと流れるように構成されている。
また、第１軸流ファン５６〜第３軸流ファン５８は、第２区画板６０に設けられ、空間Ｂの温風を空間Ｃの媒体支持面５３上の被記録媒体Ｆの表面に略垂直に当てるように設けられている。被記録媒体Ｆに吹付けられた温風は、媒体支持面５３の脇を抜けて第１通口６１を介して空間Ａへと流れるように構成されている。
本実施形態では、媒体支持面５３上における第１軸流ファン５６〜第３軸流ファン５８が吹付ける温風の温度は、６０〜１００度である。即ち、第１乾燥部４０より高温である。そして、水分と比較して蒸発しにくい有機溶剤を、高温で比較的強い風力で一気に蒸発させて、インクＬを乾燥させるように構成されている。
このとき、被記録媒体Ｆの表面のインクＬは、前述したように既に粘度が上昇しているので、一気に強い風を吹付けても、インクＬが乱れる虞が殆ど無い。具体的には、インクＬが、強く吹かれることにより被記録媒体Ｆの表面上を移動する虞がない。そして、高温で一気に強い風を吹き付けることによって、蒸発させにくい有機溶剤を短時間で効率よく蒸発させることができる。
このとき、被記録媒体Ｆの表面のインクＬは、前述したように既に粘度が上昇しているので、一気に強い風を吹付けても、インクＬが乱れる虞が殆ど無い。具体的には、インクＬが、強く吹かれることにより被記録媒体Ｆの表面上を移動する虞がない。そして、高温で一気に強い風を吹き付けることによって、蒸発させにくい有機溶剤を短時間で効率よく蒸発させることができる。
また、本実施形態において、被記録媒体Ｆは、前述したように間欠送りされるように構成されている。被記録媒体Ｆが媒体支持面５３上に一時停止する時間は、５〜５０秒程である。
この一時停止している間に、被記録媒体Ｆの表面に吐出されたインクＬの蒸発をさらに促進し、乾燥させる事ができる。乾燥の状態は温風の温度と、一時停止する時間の長さと、インク中の有機溶剤成分等で調整する事ができるように構成されている。
特に、被記録媒体がインク成分中の水分や有機溶剤が染み込まない被記録媒体Ｆである場合、本実施形態の第１乾燥部４０および第２乾燥部５０による二段階の乾燥は有効である。また、被記録媒体が紙である場合でも、効率よくインクＬを乾燥させることができるので有効である。またさらに、インクＬを通常より多量に吐出する記録方式の場合にも、効率よくインクＬを乾燥させることができるので有効である。
この一時停止している間に、被記録媒体Ｆの表面に吐出されたインクＬの蒸発をさらに促進し、乾燥させる事ができる。乾燥の状態は温風の温度と、一時停止する時間の長さと、インク中の有機溶剤成分等で調整する事ができるように構成されている。
特に、被記録媒体がインク成分中の水分や有機溶剤が染み込まない被記録媒体Ｆである場合、本実施形態の第１乾燥部４０および第２乾燥部５０による二段階の乾燥は有効である。また、被記録媒体が紙である場合でも、効率よくインクＬを乾燥させることができるので有効である。またさらに、インクＬを通常より多量に吐出する記録方式の場合にも、効率よくインクＬを乾燥させることができるので有効である。
尚、クロスフローファン５５および第１区画板５９は、入り口６３から入って出口６４から出る被記録媒体Ｆの妨げとならないように、幅方向Ｘにおいて、被記録媒体Ｆとずれた位置に設けられているものとする。
第２乾燥部において、インク成分の蒸発促進ができず、乾燥が不十分な場合には排出部７０において第４送りローラー７１〜第７送りローラー７４の部分にインクが付着し、さらにそこからの転写により、記録物自体に汚れが発生してしまう事がある。
第２乾燥部において、インク成分の蒸発促進ができず、乾燥が不十分な場合には排出部７０において第４送りローラー７１〜第７送りローラー７４の部分にインクが付着し、さらにそこからの転写により、記録物自体に汚れが発生してしまう事がある。
以下に本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、もちろん本発明の範囲はこれらによって限定されるものではない。
〔実施例１〕
（インク）
〔インクの調製〕
（シアンインク組成１の調整）
着色剤として、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３ ４重量％
着色剤の分散樹脂として、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体（分子量２５０００、ガラス転移温度８０℃、酸価１８０） ２重量％
樹脂エマルジョンとして、スチレンーアクリル酸共重合体（分子量５００００、酸価１３０、平均粒子径７５ｎｍ） ２重量％
水溶性浸透溶剤として、１，２−ヘキサンジオール ５重量％
アセチレングリコール系界面活性剤として、サーフィノールＤＦ−１１０Ｄ（商品名、日信化学工業株式会社製） ０．２重量％
シリコーン系界面活性剤として、ＢＹＫ−３４８（商品名、ビックケミー・ジャパン（株）製のポリエーテル変性オルガノシロキサン） ０．６重量％
水溶性樹脂溶剤として、２−ピロリドン ５重量％
中揮発性保湿剤として、プロピレングリコール １０重量％
純水 残量
にて、シアンインクを調整した。
（インク）
〔インクの調製〕
（シアンインク組成１の調整）
着色剤として、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３ ４重量％
着色剤の分散樹脂として、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体（分子量２５０００、ガラス転移温度８０℃、酸価１８０） ２重量％
樹脂エマルジョンとして、スチレンーアクリル酸共重合体（分子量５００００、酸価１３０、平均粒子径７５ｎｍ） ２重量％
水溶性浸透溶剤として、１，２−ヘキサンジオール ５重量％
アセチレングリコール系界面活性剤として、サーフィノールＤＦ−１１０Ｄ（商品名、日信化学工業株式会社製） ０．２重量％
シリコーン系界面活性剤として、ＢＹＫ−３４８（商品名、ビックケミー・ジャパン（株）製のポリエーテル変性オルガノシロキサン） ０．６重量％
水溶性樹脂溶剤として、２−ピロリドン ５重量％
中揮発性保湿剤として、プロピレングリコール １０重量％
純水 残量
にて、シアンインクを調整した。
（マゼンタインク組成２およびイエローインク組成３の調整）
有彩色インク１に対して着色剤を組成２：Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２ を５重量％、組成３：Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０を６重量％に代えて、各々マゼンタインク、イエローインクを調整した。
有彩色インク１に対して着色剤を組成２：Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２ を５重量％、組成３：Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０を６重量％に代えて、各々マゼンタインク、イエローインクを調整した。
（ブラックインク組成４の調整）
着色剤として、カーボンブラックのＭＡ７７（商品名、三菱化学株式会社製 ６重量％
着色剤の分散樹脂として、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体（分子量２５０００、ガラス転移温度８０℃、酸価１８０） ２重量％
樹脂エマルジョンとしてスチレンーアクリル酸共重合体（分子量５００００、酸価１３０、平均粒子径７５ｎｍ） ２重量％
水溶性浸透溶剤として、１，２−ヘキサンジオール ５重量％
アセチレングリコール系界面活性剤として、サーフィノールＤＦ−１１０Ｄ（商品名、日信化学工業株式会社製） ０．２重量％
シリコーン系界面活性剤として、ＢＹＫ−３４８（商品名、ビックケミー・ジャパン（株）製のポリエーテル変性オルガノシロキサン） ０．４重量％
水溶性樹脂溶剤として、２−ピロリドン ５重量％
中揮発性保湿剤として、プロピレングリコール １０重量％
純水 残量
にて、ブラックインクを調整した。
上述の組成１〜４のインクの表面張力はいずれも２６ｍＮ／ｍであった。
着色剤として、カーボンブラックのＭＡ７７（商品名、三菱化学株式会社製 ６重量％
着色剤の分散樹脂として、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体（分子量２５０００、ガラス転移温度８０℃、酸価１８０） ２重量％
樹脂エマルジョンとしてスチレンーアクリル酸共重合体（分子量５００００、酸価１３０、平均粒子径７５ｎｍ） ２重量％
水溶性浸透溶剤として、１，２−ヘキサンジオール ５重量％
アセチレングリコール系界面活性剤として、サーフィノールＤＦ−１１０Ｄ（商品名、日信化学工業株式会社製） ０．２重量％
シリコーン系界面活性剤として、ＢＹＫ−３４８（商品名、ビックケミー・ジャパン（株）製のポリエーテル変性オルガノシロキサン） ０．４重量％
水溶性樹脂溶剤として、２−ピロリドン ５重量％
中揮発性保湿剤として、プロピレングリコール １０重量％
純水 残量
にて、ブラックインクを調整した。
上述の組成１〜４のインクの表面張力はいずれも２６ｍＮ／ｍであった。
〔印刷評価〕
被記録媒体として、いわゆる印刷本紙として使用されているグロス系微コート紙のＯＫトップコート＋（商品名、王子製紙株式会社製）、ＰＥＴメディアのコールドラミネートフィルムＰＧ−５０Ｌ（商品名、ラミーコーポレーション社製）、一般のオフィスでコピー用紙として普及しているＰＰＣ用紙 Ｐ（６４ｇ／ｍ2、富士ゼロックス社製）について、図１〜３に示す構成のプリンターを用いて印刷評価を行った。
被記録媒体として、いわゆる印刷本紙として使用されているグロス系微コート紙のＯＫトップコート＋（商品名、王子製紙株式会社製）、ＰＥＴメディアのコールドラミネートフィルムＰＧ−５０Ｌ（商品名、ラミーコーポレーション社製）、一般のオフィスでコピー用紙として普及しているＰＰＣ用紙 Ｐ（６４ｇ／ｍ2、富士ゼロックス社製）について、図１〜３に示す構成のプリンターを用いて印刷評価を行った。
記録ヘッドとしてはインクジェットプリンターＰＸ−Ｂ５００（商品名、セイコーエプソン株式会社製）に搭載されているタイプのものを用い、上述のインク組成１〜４を記録ヘッドに充填し、吐出インク重量３０ｎｇ／ｄｏｔ（ナノグラム／ドット）、３６０ｄｐｉ（ドット／インチ）の解像度にて
（１）ブラック１ドットで形成された縦横の罫線
（２）シアン、マゼンタ、イエロー各色の印刷ｄｕｔｙ１００％のベタ
（３）イエローの印刷ｄｕｔｙ１００％のベタの上に３ドットで形成されたシアン、マゼンタ、ブラック各色の罫線を印刷した。
（１）ブラック１ドットで形成された縦横の罫線
（２）シアン、マゼンタ、イエロー各色の印刷ｄｕｔｙ１００％のベタ
（３）イエローの印刷ｄｕｔｙ１００％のベタの上に３ドットで形成されたシアン、マゼンタ、ブラック各色の罫線を印刷した。
次に、第１乾燥部としてのプラテン３４において、取り付けたヒーターの温度を変化させ、第１乾燥部におけるインク成分の蒸発量をコントロールした。印刷後被記録媒体を第２乾燥部としての乾燥炉５２に送り、被記録媒体に温風をかける事によりインク成分の蒸発をさらに促進させた。
印刷評価結果は記録物を被験者５人による目視により、
評価（１）においてはＡ：ビーディング現象なし、Ｂ：ビーディング発生
評価（２）においてはＡ：ベタムラ現象なし、Ｂ：ベタムラ発生
評価（３）においてはＡ：カラーブリード現象なし、Ｂ：カラーブリード発生
として判定を行い、過半数の判定を採用した。その結果を表１に試験１〜８として示す。
次に、上述の組成１〜４のインク中の中揮発性保湿剤としてのプロピレングリコール、１０重量％を沸点２９０℃の低揮発性保湿剤であるグリセリン、１０重量％に代えて、シアンインク組成５、マゼンタインク組成６、イエローインク組成７、ブラックインク組成８を調整した。
評価（１）においてはＡ：ビーディング現象なし、Ｂ：ビーディング発生
評価（２）においてはＡ：ベタムラ現象なし、Ｂ：ベタムラ発生
評価（３）においてはＡ：カラーブリード現象なし、Ｂ：カラーブリード発生
として判定を行い、過半数の判定を採用した。その結果を表１に試験１〜８として示す。
次に、上述の組成１〜４のインク中の中揮発性保湿剤としてのプロピレングリコール、１０重量％を沸点２９０℃の低揮発性保湿剤であるグリセリン、１０重量％に代えて、シアンインク組成５、マゼンタインク組成６、イエローインク組成７、ブラックインク組成８を調整した。
上述の組成５〜８のインクの表面張力はいずれも２７ｍＮ／ｍであった。
上述の印刷評価において、インク組成１〜４をインク組成５〜８に代えて、他の条件は試験１〜８と同様にして試験８を行った。その結果を表２に示す。
上述の印刷評価において、インク組成１〜４をインク組成５〜８に代えて、他の条件は試験１〜８と同様にして試験８を行った。その結果を表２に示す。
［効果］
図４の試験１〜７より明らかなように、被記録媒体に付着したインクの５０重量％以上を第１乾燥部において蒸発させ、該第１乾燥部より被記録媒体の送り方向下流側に設けられる第２乾燥部でさらに蒸発させる事により、印刷本紙として使用されているグロス系微コート紙のようなインク吸収性能の低い被記録媒体に高速で高画質のインクジェット記録を行う事が可能であった。
さらに、被記録媒体に付着したインクの６０重量％以上を第１乾燥部において蒸発させた場合には、ＰＥＴメディアのようなインクの非吸収性の被記録媒体にも高速で高画質のインクジェット記録を行う事が可能であった。逆にそれらよりも第１乾燥部における蒸発量が少ない場合には、被記録媒体表面でインクの寄り集まり現象によるビーディングやベタムラが発生したり、被記録媒体上で乾燥の不十分なカラーインク同士が混ざり合ってカラーブリードを発生させたりしてしまうものであった。
図４の試験１〜７より明らかなように、被記録媒体に付着したインクの５０重量％以上を第１乾燥部において蒸発させ、該第１乾燥部より被記録媒体の送り方向下流側に設けられる第２乾燥部でさらに蒸発させる事により、印刷本紙として使用されているグロス系微コート紙のようなインク吸収性能の低い被記録媒体に高速で高画質のインクジェット記録を行う事が可能であった。
さらに、被記録媒体に付着したインクの６０重量％以上を第１乾燥部において蒸発させた場合には、ＰＥＴメディアのようなインクの非吸収性の被記録媒体にも高速で高画質のインクジェット記録を行う事が可能であった。逆にそれらよりも第１乾燥部における蒸発量が少ない場合には、被記録媒体表面でインクの寄り集まり現象によるビーディングやベタムラが発生したり、被記録媒体上で乾燥の不十分なカラーインク同士が混ざり合ってカラーブリードを発生させたりしてしまうものであった。
また、被記録媒体に付着したインクの８５重量％以上を第１乾燥部において蒸発させた場合には、一般のオフィスでコピー用紙として普及しているＰＰＣ用紙のようなインク吸収性能の高い被記録媒体および印刷本紙として使用されているグロス系微コート紙のようなインク吸収性能の低い被記録媒体には高画質のインクジェット記録を行う事ができたが、ＰＥＴメディアのようなインクの非吸収性の被記録媒体においては、印刷に寄与するインク量が少なくなってしまうため、ヘッドのスキャン方向の罫線幅が狭くなり、結果としてｄｕｔｙ１００％のベタ部分で白筋が発生し、被験者らにはベタムラのように感知され、高画質のインクジェット記録を行う事が困難であった。
さらに、被記録媒体に付着したインクの９０重量％以上を第１乾燥部において蒸発させた場合には、印刷本紙として使用されているグロス系微コート紙のようなインク吸収性能の低い被記録媒体においてもｄｕｔｙ１００％のベタ部分で白筋が発生し、高画質のインクジェット記録を行う事が困難であった。
図５より明らかなように、インク組成物中に沸点２９０℃の低揮発性保湿剤であるグリセリンを含むため、特にＰＥＴメディアのようなインクの非吸収性の被記録媒体においては第１乾燥部において適切な量のインクを蒸発させたにも関わらず、適切な量に達するまでの時間が比較的長く必要となるため、さらには付着したインク滴の最表面の乾燥が不十分なため、寄り集まり現象によるビーディングやベタムラが発生し、高画質のインクジェット記録を行う事が困難であった。
すなわち本発明によるインクジェット記録装置およびそれを用いた記録方法によればインク低吸収性または非吸収性の被記録媒体上に高速で高画質記録を行うことが可能であった。この場合、従来から提案されているような記録ヘッドの近傍の一箇所にインクの乾燥を促進するための加熱手段を設けた記録装置およびそれを用いた記録方法に比べて、インク乾燥のための熱が効率良く被記録物に与えられるため、全体として加熱に要するエネルギーも低く抑えられる効果も得られるものとなった。
すなわち本発明によるインクジェット記録装置およびそれを用いた記録方法によればインク低吸収性または非吸収性の被記録媒体上に高速で高画質記録を行うことが可能であった。この場合、従来から提案されているような記録ヘッドの近傍の一箇所にインクの乾燥を促進するための加熱手段を設けた記録装置およびそれを用いた記録方法に比べて、インク乾燥のための熱が効率良く被記録物に与えられるため、全体として加熱に要するエネルギーも低く抑えられる効果も得られるものとなった。
１…インクジェット記録装置、１０…給送部、１１…ロール媒体ホルダー、２０…搬送部、２１…第１送りローラー、３０…記録部、３１…キャリッジ、３２…記録ヘッド、３３…ノズル列、３４…プラテン、４０…第１乾燥部、４１…熱伝導式加熱手段、４２…第１ニクロム線、４３…第２送りローラー、５０…第２乾燥部、５１…対流式加熱手段、５２…乾燥炉、５３…媒体支持面、５４…第２ニクロム線、５５…クロスフローファン、５６…第１軸流ファン、５７…第２軸流ファン、５８…第３軸流ファン、５９…第１区画板、６０…第２区画板、６１…第１通口、６２…第２通口、６３…入り口、６４…出口、６５…第３送りローラー、７０…排出部、７１…第４送りローラー、７２…第５送りローラー、７３…第６送りローラー、７４…第７送りローラー、７５巻き取りローラー、９０…乾燥装置、Ｆ…被記録媒体、Ｌ…インク、Ｘ…幅方向、Ｙ…送り方向。
Claims (6)
- 被記録媒体の表面に対してインクを吐出する記録ヘッドと対向し、前記被記録媒体を裏面から支持する媒体支持部の上で、前記記録ヘッドより前記インクが噴射された前記被記録媒体に対して、前記被記録媒体に付着した前記インクを５０〜８５重量％蒸発させる第１乾燥工程と、
前記第１乾燥工程を経た前記被記録媒体を、前記媒体支持部より前記被記録媒体の送り方向下流側で乾燥させる第２乾燥工程と、を行い、
前記インクは、
（１）着色剤
（２）樹脂
（３）水溶性樹脂溶剤
（４）中揮発性保湿剤
（５）水溶性浸透溶剤
（６）界面活性剤
（７）水
を含み、グリセリンを含まず、前記水溶性樹脂溶剤、前記中揮発性保湿剤、前記水溶性浸透剤がいずれも沸点１００℃以上２５０℃以下の有機溶剤であり、前記水の含有量はインクに対して５０重量％以上であり、
前記第１乾燥工程は、熱伝導式であり、
前記第２乾燥工程は、前記被記録媒体に温風を吹付ける対流式である、記録方法。 - 請求項１に記載の記録方法において、
前記インクに含まれる有機溶剤として、前記水溶性樹脂溶剤、前記中揮発性保湿剤、前記水溶性浸透剤であって沸点１００℃以上２５０℃以下の有機溶剤以外の有機溶剤を含まない、記録方法。 - 請求項１または２に記載の記録方法において、
前記第１乾燥工程が、前記記録ヘッドよりインクが噴射された前記被記録媒体に対して、前記被記録媒体に付着した前記インクを６０〜８０重量％蒸発させることを特徴とする記録方法。 - 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録方法において、
前記被記録媒体は、フィルム材であることを特徴とする記録方法。 - 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の記録方法において、
前記インクは、少なくとも
（１）着色剤としての顔料 ０．５〜１０重量％
（２）着色剤の分散剤または樹脂エマルジョンまたは水溶性樹脂
からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の樹脂 ０．５〜１０重量％
（３）水溶性樹脂溶剤としてのＮ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン、Ｎ−ビニルピロリドン、２−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ε−カプロラクタム、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸イソプロピル、乳酸ブチル、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ジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、１，４−ジオキサンからなる群から選択される単独あるいは二種類以上の有機溶剤
２〜１０重量％
（４）中揮発性保湿剤としてのエチレングリコール、ジ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、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ヘキシレングリコール、２，３−ブタンジオール
からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の有機溶剤 ２〜１５重量％
（５）水溶性浸透溶剤としてのｎ−ブタノール，１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、１，２−ヘプタンジオール、１，３−ヘプタンジオール、１，２−オクタンジオール、１，３−オクタンジオール、１，２−ペンタンジオール、トリ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ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノペンチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル
からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の有機溶剤 １〜８重量％
（６）アセチレングリコール系界面活性剤またはシリコーン系界面活性剤からなる群から選択される単独あるいは二種類以上の界面活性剤 ０．５〜２重量％
（７）水 ５０〜８０重量％
を含むものであることを特徴とする記録方法。 - 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の記録方法において、前記第１乾燥工程の乾燥部が、前記第２乾燥工程の乾燥部よりも低温である、記録方法。
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