JP6651701B2 - インクジェット記録装置、インクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット記録装置、及びこれを用いたインクジェット記録方法に関する。
インクジェットプリンターは低騒音、低ランニングコスト、カラー印刷が容易であるなどの利点を有することからデジタル信号の出力機器として一般家庭に広く普及している。
近年では、家庭用のみならず、例えばディスプレイ、ポスター、掲示板など産業用途にインクジェット技術が利用されてきている。
一方、産業用途におけるインクジェット記録用のインクとしては、これまで有機溶剤をビヒクルとし有機溶剤に溶解させた樹脂を含有する溶剤系インクジェットインクや、重合性モノマーを主成分とする紫外線硬化型インクジェットインクが広く用いられてきた。
しかし、溶剤系インクジェットインクは、溶剤を大量に大気中に蒸発させるため、環境負荷の観点から好ましくなく、紫外線硬化型インクジェットインクは、使用するモノマーによっては皮膚感さ性を有することがあり、また、高価な紫外線照射装置をプリンタ本体に組み込む必要があるため適用分野が限られてしまう。
近年では、家庭用のみならず、例えばディスプレイ、ポスター、掲示板など産業用途にインクジェット技術が利用されてきている。
一方、産業用途におけるインクジェット記録用のインクとしては、これまで有機溶剤をビヒクルとし有機溶剤に溶解させた樹脂を含有する溶剤系インクジェットインクや、重合性モノマーを主成分とする紫外線硬化型インクジェットインクが広く用いられてきた。
しかし、溶剤系インクジェットインクは、溶剤を大量に大気中に蒸発させるため、環境負荷の観点から好ましくなく、紫外線硬化型インクジェットインクは、使用するモノマーによっては皮膚感さ性を有することがあり、また、高価な紫外線照射装置をプリンタ本体に組み込む必要があるため適用分野が限られてしまう。
こうした背景もあり、最近では、環境負荷が少なく、これまで家庭用インクジェットインクとして広く用いられてきた水性インクを産業用途に用いるインクジェット技術開発が行われてきている。（例えば、特許文献１〜２参照）
しかし、水性インクは、インク中の水分を乾燥させるため、溶剤系インクに比べて速乾性が劣り画像が滲みやすいという問題を有していた。特に高速で印字を行う場合、多くのインクを一度に吐出する必要があるため、一層滲みやすい傾向があり、印字の際に加熱する方法が提案されている。（例えば、特許文献３参照）
しかしながら、この方法でも、より高速化を行うため、１つの記録ヘッド内のノズル列数を増やした際に、滲みが発生しやすくなるという問題を有していた。
しかし、水性インクは、インク中の水分を乾燥させるため、溶剤系インクに比べて速乾性が劣り画像が滲みやすいという問題を有していた。特に高速で印字を行う場合、多くのインクを一度に吐出する必要があるため、一層滲みやすい傾向があり、印字の際に加熱する方法が提案されている。（例えば、特許文献３参照）
しかしながら、この方法でも、より高速化を行うため、１つの記録ヘッド内のノズル列数を増やした際に、滲みが発生しやすくなるという問題を有していた。
本発明は、隣接するノズル列から吐出されるインクにより形成される画像でも、滲みのない画像を得ることが可能なインクジェット記録装置の提供を目的とする。
上記課題は、次の１）の発明によって解決される。
１） 複数のインクを滴化して吐出させるための一つ又は複数の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、前記複数のインクが、少なくとも着色剤、複数の有機溶剤及び水を含有し、少なくとも一つの記録ヘッドが複数のノズル列を備え、各ノズル列が異なる色のインクを吐出し、かつ、隣接するノズル列から吐出されるインクに含まれる複数の有機溶剤の数が異なるか、又は数は同じであるがその中の少なくとも１種が異なり、更に、該隣接するノズル列から吐出されるインクに含まれる複数の有機溶剤の総量が２０〜７０質量％であることを特徴とするインクジェット記録装置。
１） 複数のインクを滴化して吐出させるための一つ又は複数の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、前記複数のインクが、少なくとも着色剤、複数の有機溶剤及び水を含有し、少なくとも一つの記録ヘッドが複数のノズル列を備え、各ノズル列が異なる色のインクを吐出し、かつ、隣接するノズル列から吐出されるインクに含まれる複数の有機溶剤の数が異なるか、又は数は同じであるがその中の少なくとも１種が異なり、更に、該隣接するノズル列から吐出されるインクに含まれる複数の有機溶剤の総量が２０〜７０質量％であることを特徴とするインクジェット記録装置。
本発明によれば、隣接するノズル列から吐出されるインクにより形成される画像でも、滲みがなく高品位な画像を得ることが可能なインクジェット記録装置を提供できる。
以下、上記本発明１）について詳しく説明する。なお、本発明１）の実施の形態には、次の２）〜５）も含まれるので、これらについても併せて説明する。
２） 前記複数のインクの各インクに含まれる有機溶剤のうちの２０〜８０質量％が、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール、ジエチレングリコールジメチルエーテルから選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする１）に記載のインクジェット記録装置。
３） 前記隣接するノズル列から吐出される各インクに含まれる２）記載の水溶性有機溶剤の数が異なるか、又は数は同じであるがその中の少なくとも１種が異なることを特徴とする１）又は２）に記載のインクジェット記録装置。
４） 前記隣接するノズル列から吐出される各インクがウレタン樹脂粒子又はアクリル樹脂粒子を含むことを特徴とする１）〜３）のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
５） １）〜４）のいずれかに記載のインクジェット記録装置を用いて、非浸透記録媒体に画像を記録することを特徴するインクジェット記録方法。
２） 前記複数のインクの各インクに含まれる有機溶剤のうちの２０〜８０質量％が、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール、ジエチレングリコールジメチルエーテルから選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする１）に記載のインクジェット記録装置。
３） 前記隣接するノズル列から吐出される各インクに含まれる２）記載の水溶性有機溶剤の数が異なるか、又は数は同じであるがその中の少なくとも１種が異なることを特徴とする１）又は２）に記載のインクジェット記録装置。
４） 前記隣接するノズル列から吐出される各インクがウレタン樹脂粒子又はアクリル樹脂粒子を含むことを特徴とする１）〜３）のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
５） １）〜４）のいずれかに記載のインクジェット記録装置を用いて、非浸透記録媒体に画像を記録することを特徴するインクジェット記録方法。
本発明者らは、記録ヘッド内の複数のノズル列に用いるインクの配合と構成について検討した結果、前記本発明１）の構成を採用すれば、複数色の画像を印字する場合でも滲みがない画像が得られることを見出した。
上記効果が得られる詳細な理由は不明である。しかし、特に色の境界部分が帯状に存在する画像において、隣接するノズル列では、基材上に異なる溶剤構成のインクを吐出した際に、基材に着弾した後、異なる色のインク同士が基材上で固定される前に接触し混ざり合うことがある。これに対し、本発明のように異なる溶剤構成のインクを用いると、異なる色のインク同士の相溶性が下がり、滲みが抑制されるものと推定される。
なお、本発明のインクジェット記録装置における記録ヘッドの数は一つでも複数でも良いが、少なくとも一つは前記特性を有するものとする必要がある。
上記効果が得られる詳細な理由は不明である。しかし、特に色の境界部分が帯状に存在する画像において、隣接するノズル列では、基材上に異なる溶剤構成のインクを吐出した際に、基材に着弾した後、異なる色のインク同士が基材上で固定される前に接触し混ざり合うことがある。これに対し、本発明のように異なる溶剤構成のインクを用いると、異なる色のインク同士の相溶性が下がり、滲みが抑制されるものと推定される。
なお、本発明のインクジェット記録装置における記録ヘッドの数は一つでも複数でも良いが、少なくとも一つは前記特性を有するものとする必要がある。
本発明では、少なくとも着色剤、複数の有機溶剤及び水を含有するインクを用いる。
以下、インク成分について詳細に説明する。
以下、インク成分について詳細に説明する。
着色剤としては、顔料や染料が挙げられるが、顔料が好ましい。
＜顔料＞
顔料には有機顔料と無機顔料があり、インクの色に応じて適宜選択して用いる。
黒色顔料としては、カーボンブラック（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ７）が特に好ましい。その市販品としては、Ｒｅｇａｌ（登録商標）、Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ（登録商標）、Ｅｌｆｔｅｘ（登録商標）、Ｍｏｎａｒｃｈ（登録商標）、Ｒｅｇａｌ（登録商標）、Ｍｏｇｕｌ（登録商標）及びＶｕｌｃａｎ（登録商標）の商標でＣａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から入手できるカーボンブラック（例えば、Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ ２０００、同１４００、同１３００、同１１００、同１０００、同９００、同８８０、同８００、同７００、同５７０、Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ Ｌ、Ｅｌｆｔｅｘ ８、Ｍｏｎａｒｃｈ １４００、同１３００、同１１００、同１０００、同９００、同８８０、同８００、同７００、Ｍｏｇｕｌ Ｌ、Ｒｅｇａｌ ３３０、同４００、同６６０、Ｖｕｌｃａｎ Ｐ）、ＳＥＮＳＩＪＥＴ ＢｌａｃｋＳＤＰ１００（ＳＥＮＳＩＥＮＴ）、ＳＥＮＳＩＪＥＴ ＢｌａｃｋＳＤＰ１０００（ＳＥＮＳＩＥＮＴ）、ＳＥＮＳＩＪＥＴ ＢｌａｃｋＳＤＰ２０００（ＳＥＮＳＩＥＮＴ）などが挙げられる。
＜顔料＞
顔料には有機顔料と無機顔料があり、インクの色に応じて適宜選択して用いる。
黒色顔料としては、カーボンブラック（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ７）が特に好ましい。その市販品としては、Ｒｅｇａｌ（登録商標）、Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ（登録商標）、Ｅｌｆｔｅｘ（登録商標）、Ｍｏｎａｒｃｈ（登録商標）、Ｒｅｇａｌ（登録商標）、Ｍｏｇｕｌ（登録商標）及びＶｕｌｃａｎ（登録商標）の商標でＣａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から入手できるカーボンブラック（例えば、Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ ２０００、同１４００、同１３００、同１１００、同１０００、同９００、同８８０、同８００、同７００、同５７０、Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ Ｌ、Ｅｌｆｔｅｘ ８、Ｍｏｎａｒｃｈ １４００、同１３００、同１１００、同１０００、同９００、同８８０、同８００、同７００、Ｍｏｇｕｌ Ｌ、Ｒｅｇａｌ ３３０、同４００、同６６０、Ｖｕｌｃａｎ Ｐ）、ＳＥＮＳＩＪＥＴ ＢｌａｃｋＳＤＰ１００（ＳＥＮＳＩＥＮＴ）、ＳＥＮＳＩＪＥＴ ＢｌａｃｋＳＤＰ１０００（ＳＥＮＳＩＥＮＴ）、ＳＥＮＳＩＪＥＴ ＢｌａｃｋＳＤＰ２０００（ＳＥＮＳＩＥＮＴ）などが挙げられる。
カラー顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、３、１２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７４、８１、８３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１２８、１３９、１５０、１５１、１５５、１５３、１８０、１８３、１８５、２１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２、２３、３１、３８、４８：２、４８：２〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ）〕、４８：３、４８：４、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０９、２１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルー）、１６、１７：１、５６、６０、６３；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６、などが挙げられる。
白色顔料としては、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。
白色顔料としては、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。
顔料は、１０〜１５００ｍ２／ｇの表面積を有するものが好ましく、より好ましくは、２０〜６００ｍ２／ｇ、更に好ましくは、５０〜３００ｍ２／ｇである。
所望の表面積と合わない場合には、顔料の粒径を小さくするため、サイズ減少又は粉砕処理（例えば、ボールミル粉砕、ジェットミル粉砕、超音波処理など）をすれば良い。
インクの顔料分散安定性、吐出安定性、画像濃度、生産性の点で、インク中での顔料の体積平均粒径（Ｄ５０）は、１０〜３００ｎｍが好ましく、より好ましくは２０〜２５０ｎｍである。
顔料のインク中の含有量は、画像濃度、定着性、吐出安定性の面で、０．１〜１０質量％程度が好ましく、より好ましくは１〜１０質量％程度である。
上記顔料をインク中に分散させるには、界面活性剤を用いる方法、分散性樹脂を用いる方法、顔料の表面を樹脂で被覆する方法、顔料表面に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法などが挙げられる。
所望の表面積と合わない場合には、顔料の粒径を小さくするため、サイズ減少又は粉砕処理（例えば、ボールミル粉砕、ジェットミル粉砕、超音波処理など）をすれば良い。
インクの顔料分散安定性、吐出安定性、画像濃度、生産性の点で、インク中での顔料の体積平均粒径（Ｄ５０）は、１０〜３００ｎｍが好ましく、より好ましくは２０〜２５０ｎｍである。
顔料のインク中の含有量は、画像濃度、定着性、吐出安定性の面で、０．１〜１０質量％程度が好ましく、より好ましくは１〜１０質量％程度である。
上記顔料をインク中に分散させるには、界面活性剤を用いる方法、分散性樹脂を用いる方法、顔料の表面を樹脂で被覆する方法、顔料表面に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法などが挙げられる。
＜有機溶剤＞
インク中に含まれる有機溶剤は特に限定されないが、水溶性有機溶剤が好適である。
水溶性有機溶剤の例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，２−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール等の多価アルコール類；ジ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−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコール−ｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールベンジルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ヘキシルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテルなどの多価アルコールアルキルエーテル類；乳酸エチルなどのエステル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタムなどの含窒素複素環化合物類；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド類；モノエタノ−ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどのアミン類；ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール、チオジグリコールなどの含硫黄化合物類などが挙げられる。
インク中に含まれる有機溶剤は特に限定されないが、水溶性有機溶剤が好適である。
水溶性有機溶剤の例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，２−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール等の多価アルコール類；ジ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−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコール−ｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールベンジルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ヘキシルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテルなどの多価アルコールアルキルエーテル類；乳酸エチルなどのエステル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタムなどの含窒素複素環化合物類；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド類；モノエタノ−ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどのアミン類；ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール、チオジグリコールなどの含硫黄化合物類などが挙げられる。
本発明では、インクに複数の有機溶剤を含有させる。
そして、隣接するノズル列から吐出されるインクに含まれる複数の有機溶剤の数を変えるか、又は数が同じ場合には複数の有機溶剤の中の少なくとも１種を変える。
特に本発明では、有機溶剤としてＳＰ値１０以下のものとＳＰ値が１０を超えるものを組み合わせて用いることが好ましい。
また、有機溶剤のうちの２０〜８０質量％をＳＰ値１０以下の水溶性有機溶剤とすることが好ましく、より好ましくは２０〜５０質量％である。これにより、インクの凝集性と乾燥性が向上し、高速印刷時の滲みに対して優れた効果が得られる。
更に、前記ＳＰ値１０以下の水溶性有機溶剤としては、沸点１８０℃未満のものが好ましく、その中でも、分子量１３０以下のものが好ましい。
そして、隣接するノズル列から吐出されるインクに含まれる複数の有機溶剤の数を変えるか、又は数が同じ場合には複数の有機溶剤の中の少なくとも１種を変える。
特に本発明では、有機溶剤としてＳＰ値１０以下のものとＳＰ値が１０を超えるものを組み合わせて用いることが好ましい。
また、有機溶剤のうちの２０〜８０質量％をＳＰ値１０以下の水溶性有機溶剤とすることが好ましく、より好ましくは２０〜５０質量％である。これにより、インクの凝集性と乾燥性が向上し、高速印刷時の滲みに対して優れた効果が得られる。
更に、前記ＳＰ値１０以下の水溶性有機溶剤としては、沸点１８０℃未満のものが好ましく、その中でも、分子量１３０以下のものが好ましい。
上記水溶性有機溶剤の例としては、下記表１に示すものが挙げられる。
なお、ＳＰ値は溶解性パラメータである。
なお、ＳＰ値は溶解性パラメータである。
インク中の水溶性有機溶剤の総量は、２０〜７０質量％の範囲が好ましく、３０〜６０質量％の範囲がより好ましい。総量が２０質量％以上であればインクが乾燥し難くなり、特に十分な吐出安定性が得やすくなる。また、７０質量％以下であれば、インクの粘度が高くなりすぎず、吐出に有利である。
また、前記水溶性有機溶剤中の２０質量％以上がＳＰ値１０以下であると、特に基材上での高速定着性が得られるので好ましい。
また、前記水溶性有機溶剤中の２０質量％以上がＳＰ値１０以下であると、特に基材上での高速定着性が得られるので好ましい。
＜樹脂粒子＞
本発明で用いるインクには、画像の堅牢性や光沢を高めるため樹脂粒子を添加することが望ましい。
樹脂粒子の種類には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ウレタン樹脂やアクリル系樹脂のエマルジョンが、定着性やインク安定性に優れるので好ましい。また、樹脂粒子中には必要に応じて界面活性剤のような分散剤を含有させても構わないが、塗膜の性能が優れたインクが得やすいことから、いわゆる自己乳化型の樹脂粒子が好ましい。その場合、水分散性の観点から酸価が５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇとなる範囲でアニオン性基を有することが好ましく、優れた耐擦過性や耐薬品性を付与する上で、５〜５０ｍｇＫＯＨ／ｍｇであることが特に好ましい。また、前記アニオン性基としてカルボキシル基、スルホン酸基などを有すると、良好な水分散安定性を得ることができる。これらのアニオン性基を樹脂中に導入するには、これらのアニオン性基を有するモノマーを使用すればよい。
本発明で用いるインクには、画像の堅牢性や光沢を高めるため樹脂粒子を添加することが望ましい。
樹脂粒子の種類には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ウレタン樹脂やアクリル系樹脂のエマルジョンが、定着性やインク安定性に優れるので好ましい。また、樹脂粒子中には必要に応じて界面活性剤のような分散剤を含有させても構わないが、塗膜の性能が優れたインクが得やすいことから、いわゆる自己乳化型の樹脂粒子が好ましい。その場合、水分散性の観点から酸価が５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇとなる範囲でアニオン性基を有することが好ましく、優れた耐擦過性や耐薬品性を付与する上で、５〜５０ｍｇＫＯＨ／ｍｇであることが特に好ましい。また、前記アニオン性基としてカルボキシル基、スルホン酸基などを有すると、良好な水分散安定性を得ることができる。これらのアニオン性基を樹脂中に導入するには、これらのアニオン性基を有するモノマーを使用すればよい。
樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用しても市販品を使用してもよい。
該市販品としては、例えば、スーパーフレックス１３０（ポリエーテル系ウレタン樹脂粒子、第一工業製薬社製）、ジョンクリル５３７（アクリル樹脂粒子、ＢＡＳＦ社製）、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂粒子、日本ペイント社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂粒子、大日本インキ化学工業社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂粒子、大日本インキ化学工業社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂粒子、日本ゼオン社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂粒子、サイデン化学社製）、プライマルＡＣ−２２、ＡＣ−６１（アクリル系樹脂粒子、ローム・アンド・ハース社製）、ナノクリルＳＢＣＸ−２８２１、３６８９（アクリルシリコーン系樹脂粒子、東洋インキ製造社製）、＃３０７０（メタクリル酸メチル重合体樹脂粒子、御国色素社製）などが挙げられる。
該市販品としては、例えば、スーパーフレックス１３０（ポリエーテル系ウレタン樹脂粒子、第一工業製薬社製）、ジョンクリル５３７（アクリル樹脂粒子、ＢＡＳＦ社製）、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂粒子、日本ペイント社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂粒子、大日本インキ化学工業社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂粒子、大日本インキ化学工業社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂粒子、日本ゼオン社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂粒子、サイデン化学社製）、プライマルＡＣ−２２、ＡＣ−６１（アクリル系樹脂粒子、ローム・アンド・ハース社製）、ナノクリルＳＢＣＸ−２８２１、３６８９（アクリルシリコーン系樹脂粒子、東洋インキ製造社製）、＃３０７０（メタクリル酸メチル重合体樹脂粒子、御国色素社製）などが挙げられる。
樹脂粒子の粒径は、インクジェット記録装置に用いることを考慮すると、体積平均粒径１０〜１０００ｎｍが好ましく、２０〜５０ｎｍがより好ましい。前記体積平均粒径は、例えば粒度分析装置（マイクロトラック ＭＯＤＥＬ ＵＰＡ９３４０、日機装社製）を用いて測定することができる。
インク中の樹脂粒子の含有量は、定着性やインク安定性の点から１〜１０質量％の範囲が好ましく、インク層の平滑性の向上、高い光沢度、及び基材への定着性の向上の点から、５〜１０質量％の範囲がより好ましい。
インク中の樹脂粒子の含有量は、定着性やインク安定性の点から１〜１０質量％の範囲が好ましく、インク層の平滑性の向上、高い光沢度、及び基材への定着性の向上の点から、５〜１０質量％の範囲がより好ましい。
＜その他の添加剤＞
インクに加えるその他の添加剤としては、界面活性剤、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤等が挙げられる。
前記界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高ｐＨでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのＳｉ部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
インクに加えるその他の添加剤としては、界面活性剤、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤等が挙げられる。
前記界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。
シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高ｐＨでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのＳｉ部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。
前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。
前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。
前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。
これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＮＨ４、ＮＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、ＮＨ２（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）２、ＮＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）３等が挙げられる。
前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。
前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。
前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。
これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＮＨ４、ＮＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、ＮＨ２（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）２、ＮＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）３等が挙げられる。
前記防腐防黴剤としては、１、２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、ぺ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等が挙げられる。
前記防錆剤としては、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコ−ル酸アンモン、ジイソプロピルアンモニイウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリト−ル、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が挙げられる。
前記ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにｐＨを所望の値に調整でき前記るものであれば特に限定されない。その例としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物；炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩；第４級アンモニウム水酸化物やジエタノールアミン、トリエタノ−ルアミン等のアミン；水酸化アンモニウム、第４級ホスホニウム水酸化物等が挙げられる。
前記防錆剤としては、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコ−ル酸アンモン、ジイソプロピルアンモニイウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリト−ル、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が挙げられる。
前記ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにｐＨを所望の値に調整でき前記るものであれば特に限定されない。その例としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物；炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩；第４級アンモニウム水酸化物やジエタノールアミン、トリエタノ−ルアミン等のアミン；水酸化アンモニウム、第４級ホスホニウム水酸化物等が挙げられる。
本発明で用いるインクは、前記各成分に水を加え、必要に応じて攪拌混合することにより作製できる。攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行なうことができる。しかし、製造方法は特に限定されず、公知の方法を適宜採用すればよい。
＜インクジェット記録方法＞
本発明のインクジェット記録方法は、少なくとも、１つの記録ヘッド内に２列以上のノズル列を有するヘッド、及び記録ヘッド内の隣り合うノズル列のインクに含まれる複数の有機溶剤の数が異なるか、又は数は同じであるがその中の少なくとも１種が異なるインクを吐出する工程を有する。
インク吐出工程は、インクに刺激を印加し飛翔させて印字する工程である。該インクを飛翔する手段としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各種の記録ヘッド（インク吐出ヘッド）が挙げられる。特に複数のノズル列を有する記録ヘッドと、インクカートリッジから供給されるインクを収容して前記記録ヘッドにインクを供給するサブタンクとを有するものが好ましい。複数のノズル列は、８列以下が望ましい。前記サブタンクは、該サブタンク内に負圧を発生するための負圧発生手段と、該サブタンク内を大気開放するための大気開放手段と、電気抵抗の差によりインクの有無を検知する検知手段とを有するものが好ましい。
本発明のインクジェット記録方法は、少なくとも、１つの記録ヘッド内に２列以上のノズル列を有するヘッド、及び記録ヘッド内の隣り合うノズル列のインクに含まれる複数の有機溶剤の数が異なるか、又は数は同じであるがその中の少なくとも１種が異なるインクを吐出する工程を有する。
インク吐出工程は、インクに刺激を印加し飛翔させて印字する工程である。該インクを飛翔する手段としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各種の記録ヘッド（インク吐出ヘッド）が挙げられる。特に複数のノズル列を有する記録ヘッドと、インクカートリッジから供給されるインクを収容して前記記録ヘッドにインクを供給するサブタンクとを有するものが好ましい。複数のノズル列は、８列以下が望ましい。前記サブタンクは、該サブタンク内に負圧を発生するための負圧発生手段と、該サブタンク内を大気開放するための大気開放手段と、電気抵抗の差によりインクの有無を検知する検知手段とを有するものが好ましい。
前記刺激は例えば刺激発生手段により発生させることができる。該刺激としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱（温度）、圧力、振動、光などが挙げられる。これらは１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。
なお、前記刺激発生手段としては、例えば加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライトなどが挙げられる。具体的には、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ、などが挙げられる。
なお、前記刺激発生手段としては、例えば加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライトなどが挙げられる。具体的には、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ、などが挙げられる。
前記インクの飛翔の態様としては特に制限はなく、前記刺激の種類等に応じて異なる。例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内のインクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを例えばサーマルヘッド等を用いて付与し、該熱エネルギーによりインクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、記録ヘッドのノズル孔からインクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。また、前記刺激が「圧力」の場合、例えば記録ヘッド内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、前記記録ヘッドのノズル孔からインクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。
中でも、ピエゾ素子に電圧を印加してインクを飛翔させる方法が好ましい。ピエゾ方式は発熱しないため、樹脂を含有するインクを飛翔させるのに有利であり、特に湿潤剤の含有量の少ないインクを用いた場合にノズル詰まりが少ない有効な方法である。また、ノズル抜けを防止するため、ピエゾ素子にインクを吐き出さない強さの電圧を印加して空スキャンを行うことが好ましい。更に、１ページ印刷分の空スキャンに達する前に、インク溜め部にインクを吐き出す動作を行うことが好ましい。また、空吐出受けに固着したインクを掻き落とす掻き落とし手段を有することが好ましい。該掻き落とし手段としては、ワイパー及びカッターのいずれかが好ましい。
中でも、ピエゾ素子に電圧を印加してインクを飛翔させる方法が好ましい。ピエゾ方式は発熱しないため、樹脂を含有するインクを飛翔させるのに有利であり、特に湿潤剤の含有量の少ないインクを用いた場合にノズル詰まりが少ない有効な方法である。また、ノズル抜けを防止するため、ピエゾ素子にインクを吐き出さない強さの電圧を印加して空スキャンを行うことが好ましい。更に、１ページ印刷分の空スキャンに達する前に、インク溜め部にインクを吐き出す動作を行うことが好ましい。また、空吐出受けに固着したインクを掻き落とす掻き落とし手段を有することが好ましい。該掻き落とし手段としては、ワイパー及びカッターのいずれかが好ましい。
また、本発明では、吐出したインクの基材上での塗れ広がりを増加させるために、基材を加熱する加熱装置を設けることも可能である。
加熱手段としては、多くの既知の加熱装置の中から適宜選択して１つ又は複数を使用することができる。加熱装置としては、強制空気加熱、輻射加熱、伝導加熱、高周波乾燥、マイクロ波乾燥用の装置などが挙げられる。このような加熱装置は、既存のインクジェットプリンターに組込んだものであっても、また、既存のインクジェットプリンターに外付けされたものであってもよい。
加熱手段としては、多くの既知の加熱装置の中から適宜選択して１つ又は複数を使用することができる。加熱装置としては、強制空気加熱、輻射加熱、伝導加熱、高周波乾燥、マイクロ波乾燥用の装置などが挙げられる。このような加熱装置は、既存のインクジェットプリンターに組込んだものであっても、また、既存のインクジェットプリンターに外付けされたものであってもよい。
＜インクジェット記録装置＞
図１は、本発明のインクジェット記録装置の一例を示す概略図である。なお、以下の説明は、キャリッジが走査するシリアル型（シャトル型）インクジェット記録装置に対応するものであるが、本発明の装置は、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも適用できる。
図１の装置は、装置本体１０１と、装置本体１０１に装着した基材を装填するための給紙トレイ１０２と、装置本体１０１に装着され印字された基材をストックするための排紙トレイ１０３と、インクカートリッジ装填部１０４とを有する。インクカートリッジ装填部１０４の上面には、操作キーや表示器などの操作部１０５が配置されている。インクカートリッジ装填部１０４は、インクカートリッジ２００の脱着を行うための開閉可能な前カバー１１５を有している。１１１は上カバー、１１２は前カバーの前面である。
図１は、本発明のインクジェット記録装置の一例を示す概略図である。なお、以下の説明は、キャリッジが走査するシリアル型（シャトル型）インクジェット記録装置に対応するものであるが、本発明の装置は、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも適用できる。
図１の装置は、装置本体１０１と、装置本体１０１に装着した基材を装填するための給紙トレイ１０２と、装置本体１０１に装着され印字された基材をストックするための排紙トレイ１０３と、インクカートリッジ装填部１０４とを有する。インクカートリッジ装填部１０４の上面には、操作キーや表示器などの操作部１０５が配置されている。インクカートリッジ装填部１０４は、インクカートリッジ２００の脱着を行うための開閉可能な前カバー１１５を有している。１１１は上カバー、１１２は前カバーの前面である。
装置本体１０１内には、図２に示すように、左右の側板（不図示）に横架したガイド部材であるガイドロッド１３１とステー１３２とがあり、キャリッジ１３３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ（不図示）によって移動走査する。
キャリッジ１３３には、図３に示すように、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４列のノズル列１３６を有する１つのインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド１３４が装着されている。
記録ヘッド１３４を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、インクを吐出するための刺激発生手段として備えたものなどが使用できる。また記録用ヘッド内でインクを加熱するためのヒーター機構を有してもよい。
また、キャリッジ１３３には、記録ヘッド１３４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１３５が搭載されている。サブタンク１３５には、インク供給チューブ（不図示）を介して、インクカートリッジ装填部１０４に装填されたインクカートリッジ２００からインクが供給されて補充される。
キャリッジ１３３には、図３に示すように、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４列のノズル列１３６を有する１つのインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド１３４が装着されている。
記録ヘッド１３４を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、インクを吐出するための刺激発生手段として備えたものなどが使用できる。また記録用ヘッド内でインクを加熱するためのヒーター機構を有してもよい。
また、キャリッジ１３３には、記録ヘッド１３４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１３５が搭載されている。サブタンク１３５には、インク供給チューブ（不図示）を介して、インクカートリッジ装填部１０４に装填されたインクカートリッジ２００からインクが供給されて補充される。
一方、給紙トレイ１０２の基材積載部（圧板）１４１上に積載した基材１４２を給紙するための給紙部として、基材積載部１４１から基材１４２を１枚づつ分離給送する半月コロ〔給紙コロ１４３〕、及び給紙コロ１４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４４を備え、この分離パッド１４４は給紙コロ１４３側に付勢されている。
この給紙部から給紙された基材１４２を記録ヘッド１３４の下方側で搬送するための搬送部として、基材１４２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト１５１と、給紙部からガイド１４５を介して送られる基材１４２を搬送ベルト１５１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ１５２と、略鉛直上方に送られる基材１４２を略９０°方向転換させて搬送ベルト１５１上に倣わせるための搬送ガイド１５３と、押さえ部材１５４で搬送ベルト１５１側に付勢された先端加圧コロ１５５とが備えられ、また、搬送ベルト１５１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１５６が備えられている。
この給紙部から給紙された基材１４２を記録ヘッド１３４の下方側で搬送するための搬送部として、基材１４２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト１５１と、給紙部からガイド１４５を介して送られる基材１４２を搬送ベルト１５１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ１５２と、略鉛直上方に送られる基材１４２を略９０°方向転換させて搬送ベルト１５１上に倣わせるための搬送ガイド１５３と、押さえ部材１５４で搬送ベルト１５１側に付勢された先端加圧コロ１５５とが備えられ、また、搬送ベルト１５１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１５６が備えられている。
搬送ベルト１５１は無端状ベルトであり、搬送ローラ１５７とテンションローラ１５８との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。この搬送ベルト１５１は、例えば、抵抗制御を行っていない厚さ４０μｍ程度の樹脂材〔例えば、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体（ＥＴＦＥ）〕で形成した基材吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。搬送ベルト１５１の裏側には、記録ヘッド１３４による印写領域に対応してガイド部材１６１が配置されている。なお、記録ヘッド１３４で記録された基材１４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト１５１から基材１４２を分離するための分離爪１７１と、排紙ローラ１７２及び排紙コロ１７３とを備えており、基材１４２はファンヒータ１７４により熱風乾燥された後、排紙ローラ１７２の下方の排紙トレイ１０３に出力される。
装置本体１０１の背面部には、両面給紙ユニット１８１が着脱自在に装着されている。両面給紙ユニット１８１は、搬送ベルト１５１の逆方向回転で戻される基材１４２を取り込んで反転させて再度、カウンタローラ１５２と搬送ベルト１５１との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット１８１の上面には手差し給紙部１８２が設けられている。
このインクジェット記録装置においては、給紙部から基材１４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された基材１４２は、ガイド１４５で案内され、搬送ベルト１５１とカウンタローラ１５２との間に挟まれて搬送される。更に先端を搬送ガイド１５３で案内されて先端加圧コロ１５５で搬送ベルト１５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。このとき、帯電ローラ１５６によって搬送ベルト１５１が帯電されており、基材１４２は、搬送ベルト１５１に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ１３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１３４を駆動することにより、停止している基材１４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、基材１４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は基材１４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、基材１４２を排紙トレイ１０３に排紙する。
このインクジェット記録装置においては、給紙部から基材１４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された基材１４２は、ガイド１４５で案内され、搬送ベルト１５１とカウンタローラ１５２との間に挟まれて搬送される。更に先端を搬送ガイド１５３で案内されて先端加圧コロ１５５で搬送ベルト１５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。このとき、帯電ローラ１５６によって搬送ベルト１５１が帯電されており、基材１４２は、搬送ベルト１５１に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ１３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１３４を駆動することにより、停止している基材１４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、基材１４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は基材１４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、基材１４２を排紙トレイ１０３に排紙する。
本発明のインクジェット記録方法で印字する対象となる基材は非多孔質基材である。ここで、非多孔質基材とは、透明又は有色のポリ塩化ビニルフィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、アクリルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリイミドフィルム、ポリスチレンフィルム等の非多孔質素材からなる表面を有する樹脂フィルム、ラミネート紙、コート紙等であり、木材パルプ紙、和紙、合成パルプ紙、合成繊維紙などの紙成分を表面に含まないものからなる。
本発明のインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機、などに特に好適に適用することができる。
本発明のインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機、などに特に好適に適用することができる。
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、例中の「％」は「質量％」である。
＜ブラック顔料分散体の調製＞
−ポリマー溶液Ａの調製−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた１Ｌのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン１１．２ｇ、アクリル酸２．８ｇ、ラウリルメタクリレート１２．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート４．０ｇ、スチレンマクロマー４．０ｇ、及びメルカプトエタノール０．４ｇを混合し６５℃に昇温した。次に、スチレン１００．８ｇ、アクリル酸２５．２ｇ、ラウリルメタクリレート１０８．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート３６．０ｇ、ヒドロキシルエチルメタクリレート６０．０ｇ、スチレンマクロマー３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスメチルバレロニトリル２．４ｇ、及び、メチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を、２．５時間かけてフラスコ内に滴下した。滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を０．５時間かけてフラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇを添加し、更に１時間熟成した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン３６４ｇを添加し、濃度が５０％のポリマー溶液Ａを８００ｇ得た。
−ポリマー溶液Ａの調製−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた１Ｌのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン１１．２ｇ、アクリル酸２．８ｇ、ラウリルメタクリレート１２．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート４．０ｇ、スチレンマクロマー４．０ｇ、及びメルカプトエタノール０．４ｇを混合し６５℃に昇温した。次に、スチレン１００．８ｇ、アクリル酸２５．２ｇ、ラウリルメタクリレート１０８．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート３６．０ｇ、ヒドロキシルエチルメタクリレート６０．０ｇ、スチレンマクロマー３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスメチルバレロニトリル２．４ｇ、及び、メチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を、２．５時間かけてフラスコ内に滴下した。滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を０．５時間かけてフラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇを添加し、更に１時間熟成した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン３６４ｇを添加し、濃度が５０％のポリマー溶液Ａを８００ｇ得た。
−ブラック顔料分散体の調製−
ポリマー溶液Ａを２８ｇと、カーボンブラック（デグサ社製、ＦＷ１００）を４２ｇ、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ、及び、水１３．６ｇを十分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。得られたペーストを純水２００ｇに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータでメチルエチルケトン及び水を留去し、更に粗大粒子を除くためにこの分散液を平均孔径５．０μｍのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターで加圧濾過し、顔料固形分１５％、固形分濃度２０％のブラック（Ｂｋ）顔料分散体を得た。
ポリマー溶液Ａを２８ｇと、カーボンブラック（デグサ社製、ＦＷ１００）を４２ｇ、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ、及び、水１３．６ｇを十分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。得られたペーストを純水２００ｇに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータでメチルエチルケトン及び水を留去し、更に粗大粒子を除くためにこの分散液を平均孔径５．０μｍのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターで加圧濾過し、顔料固形分１５％、固形分濃度２０％のブラック（Ｂｋ）顔料分散体を得た。
＜シアン、マゼンタ、イエロー、オレンジ、グリーン顔料分散体の調製＞
前記ブラック顔料分散体の調製におけるカーボンブラックを、下記の各顔料に変えた点以外は同様にして、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、オレンジ（Ｏ）、グリーン（Ｇ）の各顔料分散体を得た。
・シアン：東洋インキ社製 銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：４、商品名：ＬＸ４０３３）
・マゼンタ：Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製 Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２
・イエロー：大日精化工業社製 イエロー顔料（ピグメント・イエロー７４、商品名：イエローＮＯ．４６）
・オレンジ：クラリアント社製 オレンジ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３６ 商品名：Ｎｏｖｏｐｅｒｍ Ｏｒａｎｇｅ ＨＬ）
・グリーン：ＤＩＣ社製 グリーン顔料（ＦＡＳＴＯＧＥＮ Ｇｒｅｅｎ Ｇ−３６）
前記ブラック顔料分散体の調製におけるカーボンブラックを、下記の各顔料に変えた点以外は同様にして、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、オレンジ（Ｏ）、グリーン（Ｇ）の各顔料分散体を得た。
・シアン：東洋インキ社製 銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：４、商品名：ＬＸ４０３３）
・マゼンタ：Ｓｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製 Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２
・イエロー：大日精化工業社製 イエロー顔料（ピグメント・イエロー７４、商品名：イエローＮＯ．４６）
・オレンジ：クラリアント社製 オレンジ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３６ 商品名：Ｎｏｖｏｐｅｒｍ Ｏｒａｎｇｅ ＨＬ）
・グリーン：ＤＩＣ社製 グリーン顔料（ＦＡＳＴＯＧＥＮ Ｇｒｅｅｎ Ｇ−３６）
＜ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、オレンジ、グリーンの各インクの調製＞
下記処方の材料を混合攪拌した後、０．２μｍポリプロピレンフィルターで濾過して、実施例１〜１２及び比較例１〜２の各インクを作製した。なお、各インクに用いた顔料分散体、有機溶剤、樹脂粒子の種類、及び、有機溶剤の配合割合は、表２−１、表２−２の実施例及び比較例の各欄に示したとおりである。また、表２−１、表２−２中の数値は、「質量％」である。
〔インク処方〕
・顔料分散体：前記Ｂｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｏ、Ｇのいずれか …２０％
・有機溶剤（ＳＰ値１０以下）：（配合量は表２−１、表２−２参照）
（ａ）ジエチレングリコールジエチルエーテル
（ＳＰ値８．２、沸点１８９℃、分子量１６２．２）
（ｂ）ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
（ＳＰ値９．７、沸点１８８℃、分子量１４８．２）
（ｃ）プロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル
（ＳＰ値９．８、沸点１５０℃、分子量１１８．２）
（ｄ）３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール
（ＳＰ値９．６、沸点１７４℃、分子量１１８．２）
（ｅ）ジエチレングリコールジメチルエーテル
（ＳＰ値８．１、沸点１６２℃、分子量１３４．２）
・有機溶剤（ＳＰ値が１０を超えるもの）：（配合量は表２−１、表２−２参照）
（ｆ）１，３ブタンジオール（ＳＰ値１２．８、沸点２０３℃）
（ｇ）２−ピロリドン（ＳＰ値１１．２、沸点２４５℃）
・樹脂粒子：ウレタン樹脂粒子（スーパーフレックス１３０、第一製薬工業社製）
又は、アクリル樹脂粒子（ＮｅｏＣｒｙｌ Ａ−２０９２、ＤＳＮ社製）
…２０％
・界面活性剤 …２％
（ｈ）ＣＨ３（ＣＨ２）１２０（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）３ＣＨ２ＣＯＯＨ
（ｉ）ポリフォックスＰＦ−１５６Ａ
（アニオン系フッ素系界面活性剤、ＯＭＮＯＶＡ社製）
・防腐防黴剤：プロキセルＬＶ（アビシア社製） …０．１％
・水 …１７．９％
（なお、比較例２の「Ｂｋ」と「Ｍ」の水の配合量は、７．９％である。）
下記処方の材料を混合攪拌した後、０．２μｍポリプロピレンフィルターで濾過して、実施例１〜１２及び比較例１〜２の各インクを作製した。なお、各インクに用いた顔料分散体、有機溶剤、樹脂粒子の種類、及び、有機溶剤の配合割合は、表２−１、表２−２の実施例及び比較例の各欄に示したとおりである。また、表２−１、表２−２中の数値は、「質量％」である。
〔インク処方〕
・顔料分散体：前記Ｂｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｏ、Ｇのいずれか …２０％
・有機溶剤（ＳＰ値１０以下）：（配合量は表２−１、表２−２参照）
（ａ）ジエチレングリコールジエチルエーテル
（ＳＰ値８．２、沸点１８９℃、分子量１６２．２）
（ｂ）ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
（ＳＰ値９．７、沸点１８８℃、分子量１４８．２）
（ｃ）プロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル
（ＳＰ値９．８、沸点１５０℃、分子量１１８．２）
（ｄ）３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール
（ＳＰ値９．６、沸点１７４℃、分子量１１８．２）
（ｅ）ジエチレングリコールジメチルエーテル
（ＳＰ値８．１、沸点１６２℃、分子量１３４．２）
・有機溶剤（ＳＰ値が１０を超えるもの）：（配合量は表２−１、表２−２参照）
（ｆ）１，３ブタンジオール（ＳＰ値１２．８、沸点２０３℃）
（ｇ）２−ピロリドン（ＳＰ値１１．２、沸点２４５℃）
・樹脂粒子：ウレタン樹脂粒子（スーパーフレックス１３０、第一製薬工業社製）
又は、アクリル樹脂粒子（ＮｅｏＣｒｙｌ Ａ−２０９２、ＤＳＮ社製）
…２０％
・界面活性剤 …２％
（ｈ）ＣＨ３（ＣＨ２）１２０（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）３ＣＨ２ＣＯＯＨ
（ｉ）ポリフォックスＰＦ−１５６Ａ
（アニオン系フッ素系界面活性剤、ＯＭＮＯＶＡ社製）
・防腐防黴剤：プロキセルＬＶ（アビシア社製） …０．１％
・水 …１７．９％
（なお、比較例２の「Ｂｋ」と「Ｍ」の水の配合量は、７．９％である。）
［実施例１〜１１、比較例１〜２］
＜画像の記録及び評価＞
１つのヘッド内に４列のノズル列からなるヘッドを備え、１列目にブラック、２目にシアン、３目にマゼンタ、４列目にイエローの各インクを搭載可能なように改造したインクジェットプリンター（リコー社製 ＩＰＳｉＯ ＧＸｅ５５００改造機）に各インクを充填し、非多孔質基材の白ＰＶＣシート（光沢塩ビグレー糊Ｓ ＣＦ：桜井社製）に、各色のベタ画像が隣接しているテストパターン（帯状パターン）を印字した。
得られた画像の「色境界部の滲み」を、目視観察により、次の基準で評価した。結果を表３に示すが、実施例では滲みのない画像が得られることが分かる。
〔評価基準〕
Ａ：滲み未発生
Ｂ：一部の箇所に、非常に僅かに滲みが確認される
Ｃ：境界部全体に、滲みが確認される
Ｄ：帯状パターン全体に、滲みの発生が見られる
＜画像の記録及び評価＞
１つのヘッド内に４列のノズル列からなるヘッドを備え、１列目にブラック、２目にシアン、３目にマゼンタ、４列目にイエローの各インクを搭載可能なように改造したインクジェットプリンター（リコー社製 ＩＰＳｉＯ ＧＸｅ５５００改造機）に各インクを充填し、非多孔質基材の白ＰＶＣシート（光沢塩ビグレー糊Ｓ ＣＦ：桜井社製）に、各色のベタ画像が隣接しているテストパターン（帯状パターン）を印字した。
得られた画像の「色境界部の滲み」を、目視観察により、次の基準で評価した。結果を表３に示すが、実施例では滲みのない画像が得られることが分かる。
〔評価基準〕
Ａ：滲み未発生
Ｂ：一部の箇所に、非常に僅かに滲みが確認される
Ｃ：境界部全体に、滲みが確認される
Ｄ：帯状パターン全体に、滲みの発生が見られる
［実施例１２］
＜画像の記録及び評価＞
１つのヘッド内に６列のノズル列からなるヘッドを備え、１列目にブラック、２列目にシアン、３列目にマゼンタ、４列目にイエロー、５列目にオレンジ、６列目にグリーンのインクを搭載可能なように改造したインクジェットプリンター（リコー社製 ＩＰＳｉＯ ＧＸｅ５５００改造機）に各インクを充填し、非多孔質基材の白ＰＶＣシート（光沢塩ビグレー糊Ｓ ＣＦ：桜井社製）に、文字画像及び各色のベタ画像が隣接しているテストパターンを印字した。
得られた画像の「色境界部の滲み」を、実施例１〜１１の場合と同様して評価した。結果を表３に示すが、実施例では滲みのない画像が得られることが分かる。
＜画像の記録及び評価＞
１つのヘッド内に６列のノズル列からなるヘッドを備え、１列目にブラック、２列目にシアン、３列目にマゼンタ、４列目にイエロー、５列目にオレンジ、６列目にグリーンのインクを搭載可能なように改造したインクジェットプリンター（リコー社製 ＩＰＳｉＯ ＧＸｅ５５００改造機）に各インクを充填し、非多孔質基材の白ＰＶＣシート（光沢塩ビグレー糊Ｓ ＣＦ：桜井社製）に、文字画像及び各色のベタ画像が隣接しているテストパターンを印字した。
得られた画像の「色境界部の滲み」を、実施例１〜１１の場合と同様して評価した。結果を表３に示すが、実施例では滲みのない画像が得られることが分かる。
１０１ 装置本体
１０２ 給紙トレイ
１０３ 排紙トレイ
１０４ インクカートリッジ装填部
１０５ 操作部
１１１ 上カバー
１１２ 前面
１１５ 前カバー
１３１ ガイドロッド
１３２ ステー
１３３ キャリッジ
１３４ 記録ヘッド
１３５ サブタンク
１３６ ノズル列
１４１ 基材載置部
１４２ 基材
１４３ 給紙コロ
１４４ 分離パッド
１４５ ガイド
１５１ 搬送ベルト
１５２ カウンタローラ
１５３ 搬送ガイド
１５４ 押さえ部材
１５５ 加圧コロ
１５６ 帯電ローラ
１５７ 搬送ローラ
１５８ デンションローラ
１６１ ガイド部材
１７１ 分離爪
１７２ 排紙ローラ
１７３ 排紙コロ
１８１ 両面給紙ユニット
１８２ 手差し給紙部
２００ インクカートリッジ
１０２ 給紙トレイ
１０３ 排紙トレイ
１０４ インクカートリッジ装填部
１０５ 操作部
１１１ 上カバー
１１２ 前面
１１５ 前カバー
１３１ ガイドロッド
１３２ ステー
１３３ キャリッジ
１３４ 記録ヘッド
１３５ サブタンク
１３６ ノズル列
１４１ 基材載置部
１４２ 基材
１４３ 給紙コロ
１４４ 分離パッド
１４５ ガイド
１５１ 搬送ベルト
１５２ カウンタローラ
１５３ 搬送ガイド
１５４ 押さえ部材
１５５ 加圧コロ
１５６ 帯電ローラ
１５７ 搬送ローラ
１５８ デンションローラ
１６１ ガイド部材
１７１ 分離爪
１７２ 排紙ローラ
１７３ 排紙コロ
１８１ 両面給紙ユニット
１８２ 手差し給紙部
２００ インクカートリッジ
Claims (5)
- 複数のインクを滴化して吐出させるための一つ又は複数の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、前記複数のインクが、少なくとも着色剤、複数の有機溶剤及び水を含有し、少なくとも一つの記録ヘッドが複数のノズル列を備え、各ノズル列が異なる色のインクを吐出し、かつ、隣接するノズル列から吐出されるインクに含まれる複数の有機溶剤の数が異なるか、又は数は同じであるがその中の少なくとも１種が異なり、更に、該隣接するノズル列から吐出されるインクに含まれる複数の有機溶剤の総量が２０〜７０質量％であることを特徴とするインクジェット記録装置。
- 前記複数のインクの各インクに含まれる有機溶剤のうちの２０〜８０質量％が、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール、ジエチレングリコールジメチルエーテルから選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
- 前記隣接するノズル列から吐出される各インクに含まれる請求項２記載の水溶性有機溶剤の数が異なるか、又は数は同じであるがその中の少なくとも１種が異なることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
- 前記隣接するノズル列から吐出される各インクがウレタン樹脂粒子又はアクリル樹脂粒子を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録装置を用いて、非浸透記録媒体に画像を記録することを特徴するインクジェット記録方法。
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