(57)【要約】【課題】装置の大型化等を招くことがなく、簡便な温度制御で、記録媒体間の大きさのばらつきを抑制して画像品位の低下を抑制する画像記録方法を提供すること。【解決手段】記録媒体を加熱する第一の加熱工程と、記録媒体に画像を記録する画像記録工程と記画像を記録した記録媒体を加熱する第二の加熱工程と、をこの順に有する画像記録方法。第一の加熱工程における加熱によって、記録媒体が伸長する段階と、収縮する段階とをこの順に有する。第一の加熱工程における加熱を、記録媒体の収縮量の時間変化率が０．００１％／秒以下となるまで行うことを特徴とする画像記録方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を加熱する第一の加熱工程と、前記記録媒体に画像を記録する画像記録工程と、前記画像を記録した記録媒体を加熱する第二の加熱工程と、をこの順に有する画像記録方法であって、
前記第一の加熱工程における加熱によって、前記記録媒体が伸長する段階と、収縮する段階とをこの順に有し、
前記第一の加熱工程における加熱を、前記記録媒体の収縮量の時間変化率が０．００１％／秒以下となるまで行うことを特徴とする画像記録方法。
【請求項２】
前記記録媒体が以下の式を満足することを特徴とする請求項１に記載の画像記録方法。
（式）
｛（前記第一の加熱工程における記録媒体の伸長量の最大値）−（前記第一の加熱工程における記録媒体の収縮量の最大値）｝／（前記第一の加熱工程前の記録媒体の長さ）×１００≧０．１％
【請求項３】
前記記録媒体が多層構造を有し、
前記多層構造を構成する層のうち少なくとも１層が有機高分子を含有する層であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像記録方法。
【請求項４】
前記多層構造を構成する層のうち、少なくとも１層がセルロース繊維を含有する層であり、かつ他の少なくとも１層がポリ塩化ビニルを含有する層であることを特徴とする請求項３に記載の画像記録方法。
【請求項５】
前記第一の加熱工程では、前記記録媒体の温度が６０℃以上となるように前記記録媒体を加熱することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像記録方法。
【請求項６】
前記第二の加熱工程における、前記記録媒体の加熱温度のばらつきが、加熱領域内または加熱時間において設定値の±３℃より大きいことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像記録方法。
【請求項７】
前記第一の加熱工程での記録媒体の温度が、前記第二の加熱工程での記録媒体の温度よりも高いことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の画像記録方法。
【請求項８】
前記第一の加熱工程での記録媒体の温度と、前記第二の加熱工程での記録媒体の温度の差が５℃以上であることを特徴とする請求項７に記載の画像記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式にて画像を形成する画像記録装置において、インクを記録媒体に定着させる手段としてインクに含まれる樹脂微粒子を加熱によって溶解させて記録媒体に定着し、画像を形成する方法が知られている。この方法では加熱によって記録媒体自身が伸縮してしまうため、印刷物の大きさが常に一定にならない場合があった。そのため、印刷物を並べて１つの大きな画像とした場合に、それぞれの印刷物の伸縮量の違いによって隣接する画像と位置がずれてしまい、画像品位が低下する課題が生じることがある（以下、この課題を「タイリング課題」という）。
【０００３】
このような記録媒体の変形による画像品位の低下を抑制するために、記録媒体を予め加熱することで画像記録前に記録媒体を縮めておく方法が知られている（特許文献１）。また、記録媒体自身の変形を抑制する方法として、記録媒体に過熱水蒸気をあてることで乾燥を促進しながら記録媒体の収縮を防止する方法が開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３４４６２９号公報
【特許文献２】特開２０１０-１５８８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の画像記録前に予め記録媒体を加熱する方法では、画像記録後、さらにインク定着のために加熱を行う場合、記録後の加熱によってさらに記録媒体が変形する。このため、画像品位の低下抑制に関して十分な効果は得られない。
【０００６】
また、特許文献２の方法では、加熱終了後には熱によって膨張していた分、記録媒体はさらに収縮を起こすため、画像品位の低下抑制に関して有効な効果は得られない。また、記録媒体に過熱水蒸気をあてるには水を溜めるタンクや蒸気をさらに加熱するヒータなどの構成が必要となるため装置が大きくなってしまい、装置制御も複雑となってしまう。
【０００７】
さらに、特許文献１および２の方法では、加熱温度ムラや加熱時間の違いがあると変形は不均一となり、ある程度の記録面積を持つ記録媒体を加熱する場合には温度制御を精密に行わなければならなくなる。このため、装置や制御が複雑になってしまう。
【０００８】
そこで、本発明はこのような状況に鑑みなされたものである。すなわち、本発明の目的は、装置の大型化等を招くことがなく、簡便な温度制御で記録媒体間の大きさのばらつきを抑制して画像品位の低下を抑制する画像記録方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態は、
記録媒体を加熱する第一の加熱工程と、前記記録媒体に画像を記録する画像記録工程と、前記画像を記録した記録媒体を加熱する第二の加熱工程と、をこの順に有する画像記録方法であって、
前記第一の加熱工程における加熱によって、前記記録媒体が伸長する段階と、収縮する段階とをこの順に有し、
前記第一の加熱工程における加熱を、前記記録媒体の収縮量の時間変化率が０．００１％／秒以下となるまで行うことを特徴とする画像記録方法に関する。
【発明の効果】
【００１０】
装置の大型化等を招くことがなく、簡便な温度制御で、記録媒体間の大きさのばらつきを抑制して画像品位の低下を抑制する画像記録方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】塩ビメディアの加熱による伸縮特性を表す図である。
【図２】塩ビメディアの加熱時および加熱終了後の伸縮特性を表す図である。
【図３】普通紙の加熱による伸縮特性を表す図である。
【図４】本発明の一実施形態の画像記録方法に使用する画像記録装置を表す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態の画像記録方法に使用する他の画像記録装置を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、好ましい実施形態を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。より具体的には、本発明の画像記録方法と、この方法で使用する、記録媒体、画像記録装置およびインクについて説明する。
【００１３】
本実施形態の画像記録方法は、記録媒体を加熱する第一の加熱工程と、記録媒体に画像を記録する画像記録工程と、画像を記録した記録媒体を加熱する第二の加熱工程とをこの順に有する。第一の加熱工程における加熱によって、記録媒体が伸長する段階と収縮する段階とをこの順に有する。また、第一の加熱工程における加熱は、記録媒体の収縮量の時間変化率が０．００１％／秒以下となるまで行う。
【００１４】
このように加熱時に伸長および収縮を行う変形量の大きい記録媒体であっても、第一の加熱工程における加熱を記録媒体の収縮量の時間変化率が０．００１％／秒以下となるまで行う。これにより、第一の加熱工程の終了時には、記録媒体の変形速度が遅くなっている。このように第一の加熱工程により記録媒体は変形速度が遅くなるまで熱履歴を経たため、第二の加熱工程で記録媒体を加熱しても記録媒体は変形しにくくなっている。従って、最終的な記録媒体間の大きさのばらつきを抑制して、画像品位の低下を抑制することができる。また、上記の時間変化率を０．００１％／秒以下に制御するために特別な装置を必要とせず、装置の大型化等を招くことがなく、簡便な温度制御を行うことで上記の時間変化率に制御することができる。なお、記録媒体の収縮量の時間変化率は、テクスチャ―アナライザー（ステイブルマイクロシステムズ社製）を用い、３ｃｍ×２５ｃｍの大きさの記録媒体を５ｇの荷重で引っ張りながら加熱することで測定する。
【００１５】
＜記録媒体＞
本実施形態において使用する記録媒体としては、第一の加熱工程での加熱によって伸長する段階と、さらに加熱することによって収縮する段階の伸縮特性を有する記録媒体を用いる。加熱によって上記のように伸縮する記録媒体としては、複数の異なる材料が層状に積層された多層構造を有する記録媒体を挙げることができる。構成材料が異なる複数の層を持つ記録媒体の場合、それぞれの層の熱膨張率や熱収縮率が異なるために加熱処理によって上記のような伸縮特性を示し、大きな変形の要因となりやすい。
【００１６】
例えば、塩ビメディア（ＫＳＭ−ＶＳ：きもと社製）は、最表面にポリ塩化ビニルのシートがあり、その下層は粘着層、最下層に剥離紙を有する構造を持った多層構造を有する記録媒体である。この塩ビメディアの加熱時の伸縮挙動を図１に示す。図１に示すように塩ビメディアは、加熱直後に伸長する段階を経た後、収縮する段階に転じている。さらに、加熱終了後には、熱によって膨張していた記録媒体の一部の層が収縮を起こすため、さらに大きく収縮を起こす。図２は、塩ビメディアの伸長する段階（Ａで示す部分）、収縮する段階（Ｂで示す部分）、および加熱終了後の伸縮率を示す図である。加熱終了時の収縮量は加熱時間によって変化し、塩ビメディアを用いた場合では加熱時間が短い場合に収縮量は大きくなる。
【００１７】
以上のような理由から、塩ビメディアのように伸長と収縮という２段階の挙動を示す記録媒体においては、加熱時間や加熱温度のばらつきによる変形の不均一性が大きくなり、タイリング課題が生じやすい。また、一旦伸長した後に収縮が開始されることや、伸びる層と収縮する層とがあることによって収縮が収まるまでの加熱時間が長くかかってしまう。このため、本実施形態の画像記録方法は、上記のような伸縮挙動を有する記録媒体を用いた場合に有効である。
【００１８】
一方、加熱時に収縮する記録媒体に対しては、タイリング課題は生じにくい。図３に普通紙（ＧＦ５００：キヤノン社製）を加熱した時の伸縮挙動を示す。普通紙においては加熱直後から収縮を開始し、伸長する挙動は見られない。また、加熱を終了すると収縮ではなく伸長し、もとの状態に戻る方向に変形する。収縮しかしない普通紙などにおいては、加熱直後から収縮するため一定の値に収縮するまでの時間が短く、定着に必要な程度の時間、加熱するだけでも収縮量の均一化がなされやすい。
【００１９】
本実施形態は、記録媒体が以下の式を満足することが好ましい。
（式）
｛（第一の加熱工程における記録媒体の伸長量の最大値）−（第一の加熱工程における記録媒体の収縮量の最大値）｝／（第一の加熱工程前の記録媒体の長さ）×１００≧０．１％。
このように変形量が大きい記録媒体は、一般的に記録媒体間の大きさのばらつきが増大して画像品位が低下し、タイリング課題が生じやすくなる。しかし、このような記録媒体であっても、本実施形態の画像記録方法を適用することにより、記録媒体間の大きさのばらつきを抑制して、画像品位の低下を防ぐことができる。
【００２０】
記録媒体は多層構造を有し、多層構造を構成する層のうち少なくとも１層が、有機高分子を有する層であることが好ましい。また、多層構造を構成する層のうち、少なくとも１層がセルロース繊維を含有する層であり、かつ他の少なくとも１層がポリ塩化ビニルを含有する層であることがより好ましい。これらの多層構造を有する記録媒体は、第一の加熱工程での伸長および収縮の変形量が大きいため、本実施形態の画像記録方法を適用することにより、記録媒体間の大きさのばらつきを効果的に抑制できる。
【００２１】
多層構造の記録媒体として、例えば、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、織物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、アクリル樹脂、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。上記の基材とプラスチックフィルムの間は再剥離可能な接着層を持つ構成としても良い。ここでいう織物とは、ポリエステル、綿、木綿、絹、不織布等が挙げられる。また、インクジェット記録紙のような紙基材上に多孔性無機粒子を含有するインク受容層を設けた構成となっているものも本実施形態の記録媒体に含まれる。多孔性無機粒子としては、多孔性非晶質シリカ、多孔性炭酸マグネシウム、多孔性アルミナ等が好ましく用いられ、その含有量は、インク受容層中、固形分換算で４０質量％以上９０質量％以下程度である。インク受容層には、通常、必要な塗膜強度の確保のため、ポリビニルアルコール等のバインダー樹脂も含有される。さらに、フィラメント（長繊維）を使用した織物に高分子樹脂フィルムを積層したものも挙げられる。例えば、ガラス繊維やポリエステル繊維の織物にポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリエチレン等を積層した構成の記録媒体である。
【００２２】
＜インクジェット記録装置＞
次に、後述するインクを用いて本実施形態の画像記録方法を実行するのに好適なインクジェット記録装置の具体的構成の１例を説明する。
【００２３】
図４に、本実施形態における記録装置１００の主要構成の、搬送方向断面図を示す。記録媒体Ｐは図示しない給紙ローラによって矢印１で示される方向に搬送される。矢印１の方向に沿って給紙された記録媒体Ｐは、プリヒート（第一の加熱工程）を行うプリヒータ（シートヒータ：面状発熱体）２の直上をプリヒータ２に接するように搬送される。制御装置１１はプリヒータの出力を印字する記録媒体Ｐの表面温度が設定温度となるように制御する。プリヒータ２は温度が制御できるものなら何でも良く、輻射加熱式のシーズヒータや赤外線ヒータでも良いし、接触加熱式のシートヒータを用いても良い。また、輻射式ヒータと接触式ヒータと組み合わせて使用しても良い。
【００２４】
続いて、ＬＦローラ１７とピンチローラ１６に狭持されてこれらローラが回転することにより記録ヘッド１０１直下に記録媒体Ｐが搬送される。記録ヘッド１０１はアルミステイ１０２に支持された図示しないキャリッジに搭載される。これにより、主走査方向（図の紙面に垂直な方向）において記録媒体Ｐを走査し、この間にインクを吐出して記録媒体Ｐに記録を行う（画像記録工程）。このとき、樹脂のガラス転移温度は室温以上である後述する組成のインクを用いる。ＬＦローラ１７と同軸で回転する図示しないエンコーダが設けられている。これにより、ＬＦローラ１７の回転量を、記録媒体の搬送距離に換算して１／２４００インチの解像度で検知する。プラテン１９は搬送される記録媒体Ｐを下側から支持する。
【００２５】
液体乾燥装置１５は記録ヘッド１０１の搬送方向下流側もしくは記録ヘッド１０１の直上に配置されている。液体乾燥機構１５はシーズヒータ３１と赤外反射板３２を備えている。赤外反射板３２は記録媒体Ｐの搬送路側からみてシーズヒータ３１の背面側を包囲するとともに、前面側（搬送路側）に開口が形成された形状とされ、シーズヒータ３１から背面側へ照射された熱を搬送路側へ反射するように設けられている。赤外線センサー２３は記録領域の記録媒体Ｐ上の温度を測定し、制御装置１１を介してシーズヒータの出力を制御する。このとき、記録媒体Ｐ上のインク温度はインクに含まれる樹脂のガラス転移温度を超えないように制御される。液体乾燥機構１５で用いられる加熱装置は温度が制御できるものなら何でも良く、輻射加熱式のシーズヒータや赤外線ヒータでも良いし、接触加熱式のシートヒータと組み合わせて使用しても良い。
【００２６】
定着装置５０は記録媒体Ｐに付与されたインクを定着させるエネルギを供給する（第二の加熱工程の）ための２本のシーズヒータ５１を備えている。また、記録媒体Ｐの搬送路側から見てシーズヒータ５１の背面側を包囲すると共に前面側（搬送路側）に開口が形成された形状を有し、シーズヒータ５１から背面側へ照射された熱を搬送路側へ反射する反射板５２が設けられている。反射板５２は、シーズヒータ５１が発熱したときに、記録媒体Ｐの温度が定着装置５０内の略全面にわたって略均一になるように形状等が調整されている。赤外線センサー２４はシーズヒータ直下における記録媒体Ｐ上の温度を測定し、制御装置１１を介して加熱温度を制御する。このとき、記録媒体Ｐ上のインク温度は６０℃以上であることが望ましい。定着ヒータの設定温度が６０℃より低いと、インクが記録媒体Ｐに定着する時間が長くなり、また定着強度が低下してしまう場合があるためである。定着装置５０に使用される加熱装置は所望の温度に制御できるものなら何でもよく、輻射加熱式のシーズヒータや赤外線ヒータでも良いし、接触加熱式のシートヒータを用いても良い。また、輻射式ヒータと接触式ヒータと組み合わせて使用しても良い。定着装置５０内における記録媒体Ｐの温度ばらつきは±１５℃以内であることが望ましい。定着装置内の温度ばらつきが小さいほどタイリング課題は生じ難くなるが、広い加熱領域の温度を完全に均一にするには装置サイズ、コストが大幅に上昇してしまう。
【００２７】
定着プラテン２０は定着装置５０内を搬送される記録媒体Ｐの裏面を支持する。このように、記録ヘッド１０１から吐出されて記録媒体Ｐに着弾したインクは、液体乾燥器１５において液体を乾燥させ、さらに下流の定着装置５０によって記録媒体に強く定着することができる。搬送によって定着装置５０を出た記録媒体Ｐは排出ローラ１８を経て図示しない巻き取り装置によって巻き取られる。
【００２８】
本実施形態で使用される画像記録装置においては、プリヒータ２、液体乾燥装置１５、定着装置５０の加熱温度をそれぞれ独立して制御可能なように構成すると良い。その場合には、プリヒータ２上を搬送される記録媒体の温度、インクによって記録中の記録媒体の温度、定着中の記録媒体の温度それぞれを、使用する記録媒体の厚さや種類、印刷モードにあわせて的確に調整することができる。
【００２９】
本実施形態においては、プリヒータ２、液体乾燥装置１５及び定着装置５０の加熱温度の制御は、記録装置付属のオペレーションパネル又は記録装置が接続された制御用のホストコンピュータにより変更調整可能な構成にすると良い。この場合、記録媒体Ｐを加熱するプリヒータ２、液体乾燥装置１５及び定着装置５０の加熱温度を、プラテン上を搬送する記録媒体Ｐの種類やその厚さや記録装置が置かれた周囲温度等の環境に合わせてオペレータが変更調整できる。
【００３０】
本実施形態の画像記録方法を実行するのに好適な画像記録装置の具体的構成の別の例を説明する。図５は基本的な構成は図４と同じであるが、プリヒータ２、液体乾燥機構１５、定着装置５０に用いられる加熱装置をすべてシートヒータ５３とした構成を示している。シートヒータ５３は記録媒体Ｐと直接、接触させることから伝熱効率が良く、記録媒体Ｐの表面の温度を制御しやすい。さらに、定着装置５０には送風機構４０を備えることでインク溶媒の除去を速めることができる構成となっている。送風機構４０は送風ファン４１と送風ダクト４２からなり、送風ダクト４２の先端には送風方向制御盤４３を備えている。このとき、プリヒータ２の領域にも送風機構４４を備える。プリヒータ部にも同様構成の送風機構４４を備えることにより、より素早く均一に記録媒体Ｐを加熱できる。また理由は明確ではないがプリヒータ部での送風により記録媒体Ｐの変形の変化率が大きい領域も短時間化できるため望ましい。これは、記録媒体Ｐに含まれる加熱によって揮発する成分（水や可塑剤等）が送風によって抜けやすくなるために変形が速く起こるものと考えられる。このような構成においても本実施形態の効果が得られる。
【００３１】
＜画像記録方法＞
（プリヒート；第一の加熱工程）
図４における装置を用いた場合の画像記録方法を説明する。図４におけるプリヒータ２は、記録媒体が収縮する段階における収縮量の時間変化率が０．００１％／秒以下まで記録媒体を予備的に加熱する。すなわち、第一の加熱工程での加熱は、記録媒体が収縮する段階における収縮量の時間変化率が０．００１％／秒以下である時に終了する。なお、記録媒体の収縮量の時間変化率は、図２で前述した、加熱時間と伸縮量のグラフにおける加熱終了時の記録媒体の収縮時の接線の傾きである。また、第一の加熱工程での加熱は、収縮量の時間変化率が０．００１％／秒以下となった時点ですぐに終了しても良い。また、収縮量の時間変化率が０．００１％／秒以下となってから一定時間が経過してから第一の加熱工程での加熱を終了しても良い。ただし、この場合であっても、加熱終了時における収縮量の時間変化率を０．００１％／秒以下とする。
【００３２】
第一の加熱工程での加熱温度と加熱時間は、記録媒体の種類や記録モードによって変化するため、記録媒体の種類と記録モードの組み合わせによって決定する。まず、第一の加熱工程で加熱する時間は記録スピードによって決定される。記録スピードは、第二の加熱工程における定着を十分にするための加熱温度と時間から、定着領域の搬送方向の長さによって決定される。プリヒータ２が加熱できる時間は決定された記録スピードと、記録媒体を搬送する方向のヒータ長さによって決定される。装置は各記録媒体の加熱時間と加熱温度における変形率を記録テーブルとして持ち、記録モードによって決定されたプリヒート時間からプリヒートに必要な温度を決定する。あるいは、オペレータが数値を入力することでプリヒートに必要な温度を決定する。
【００３３】
プリヒータ２（第一の加熱工程）の設定温度は、定着装置５０（第二の加熱工程）における設定温度よりも、記録媒体の表面が高い温度となるように設定することが望ましい。プリヒータ２の設定温度を定着装置５０における設定温度よりも高い温度にすることによって、プリヒータ２の長さを短くすることができ、装置の小型化と伝熱の効率の面で有利である。また、プリヒータ２の設定温度よりも定着装置５０の設定温度が高い場合、伸長量および収縮量は小さいものの、定着装置５０内で記録媒体が再び、伸長と収縮を引き起こすことがある。このため、若干程度、画像サイズが不均一になる場合があるためである。
【００３４】
定着装置５０とプリヒータ２の設定温度の温度差は、パス数などを変えて定着装置５０を通過する時間が変化した場合には記録媒体の種類によって変化させることが望ましい。例えば、塩ビメディアを用いた場合、記録に要する時間が短い１〜６パス時にはプリヒータの設定温度を上げて定着温度との差を大きく設定する。低パス時には定着装置５０で短い時間しか加熱されないため、あらかじめ高温でプレヒートすることによって記録媒体の変形変化率の大きい領域を回避することができる。一方、８〜３２パスの時にはプリヒータの設定温度を定着温度に近い値に設定することが望ましい。定着装置５０の通過時間が十分取れる場合には省電力の観点からもプリヒータの設定温度が定着装置５０に近い温度であっても、十分に記録媒体の変形する変化率の大きい領域を回避することができる。
【００３５】
前述のように、プリヒータ２の設定温度（記録媒体の温度）は、記録媒体の種類、定着工程の条件、その他の加熱条件等によって変わり得るが、６０℃以上となるように記録媒体を加熱するのが好ましい。
【００３６】
（画像記録工程）
本発明の一実施形態の方法に使用する画像記録装置は、複数のノズルが配列されたノズル列を有する記録ヘッドを用いる。また、マルチパス記録におけるパス数が異なる複数の記録モードを有し、これらのモードを切り替えて記録を実行する。記録モードは記録媒体、記録品質により切り替えを行う。画像記録装置は、記録ヘッドの領域においても加熱または／および送風を行う。加熱する温度は、後述するインク中に含まれる樹脂微粒子の最低造膜温度よりも低い温度であることが好ましい。最低造膜温度は、樹脂微粒子が加熱により造膜するのに必要な最低温度のことを表す。温度勾配をつけた熱伝導性プレート上に、樹脂微粒子の分散物を拡げ乾燥被膜をつくる乾燥物が一様な連続被膜を作り、被膜が白化していない場合の最低温度を最低造膜温度として測定できる。最低造膜温度より高い温度で加熱すると、記録ヘッドのノズル内で樹脂微粒子が膜化したり、ヘッドフェイス面に付着したインクが固着することによって吐出不良が生じることがあるためである。吐出ノズルの目詰まりを回避する目的で記録ヘッドの回復動作を行うことが望ましい。回復動作は記録ヘッドのフェイス面を拭く動作やポンプでインクを吸引する動作が行われる。この動作は一定時間の間隔で行われても良いし、記録ヘッドの温度がある決められた温度を超えた場合に行われても良い。
【００３７】
（インク定着；第二の加熱工程）
第二の加熱工程では例えば、記録媒体上のインクを定着させるために、加熱定着を行う。加熱温度が高い方が定着時間は短くて済むが、高すぎると記録媒体が多少、変形する場合があるため、６０℃以上１２０℃以下であることが好ましい。
【００３８】
なお、第二の加熱工程でも記録媒体に加熱が行われるが、第一の加熱工程で既に記録媒体は伸長および収縮という伸縮履歴を経たため、再度の加熱によって伸縮、収縮がしにくくなっている。このため、第二の加熱工程での記録媒体の変形量（伸長量、収縮量）は小さいため、第二の加熱工程後の記録媒体間の大きさのばらつきは増大しない。従って、第二の加熱工程での加熱は、本発明の効果には影響しない。
【００３９】
第二の加熱工程における、記録媒体の加熱温度のばらつきが、加熱領域内または加熱時間において設定値の±３℃より大きい場合には、記録媒体が場所によってその変形量が異なる時がある。しかし、本実施形態の画像記録方法では、このような場合であっても上述のように第二の加熱工程による加熱により、記録媒体は大きく変形しないため、記録媒体間の大きさのばらつきを抑制することができる。
【００４０】
第二の加熱工程では、記録媒体ごとに加熱時間を１０秒以上変化しても良い。この場合、記録媒体ごとに第二の加熱工程で付加される熱量が異なるため、記録媒体ごとにその変形量が異なる時がある。しかし、本実施形態の画像記録方法では、このような場合であっても上述のように第二の加熱工程による加熱により、記録媒体は大きく変形しないため、画像品位の低下を抑制することができる。
【００４１】
第一の加熱工程での記録媒体の温度は、第二の加熱工程での記録媒体の温度よりも高いことが好ましい。また、第一の加熱工程での記録媒体の温度と、第二の加熱工程での記録媒体の温度の差が５℃以上であることが好ましい。これにより、第二の加熱工程での記録媒体の変形をより抑制して画像品位に優れた印刷物を得ることができる。
【００４２】
＜水性インク＞
本実施形態のインクについて説明する。本実施形態のインクは例えば、少なくとも樹脂微粒子、水及び着色剤を含有し、更に必要に応じて水溶性有機溶剤、界面活性剤、その他の成分を含有する水性インクである。主溶媒を水とすることによって有機溶媒を使用した時と比べてインク粘度が高くならず、インクジェットヘッドでの吐出を安定に行うことができる。
【００４３】
水性インクのｐＨは組成物の安定性が保たれていればどのｐＨでも良く、どちらも分散性が保たれる領域として、中性であることが好ましい。具体的には、ｐＨ５以上１０以下であることが好ましい。
【００４４】
（樹脂微粒子）
本実施形態の画像記録方法に用いる水性インクは、樹脂微粒子を含む。水性インク中に樹脂微粒子を含有させることにより、記録媒体上に、より耐擦性に優れた画像を形成することができる。特に、塩ビフィルムやポリプロピレンフィルム等のインク非吸収性またはインク低吸収性の記録媒体上に、樹脂微粒子を含んだ水性インクを用いて画像を記録するのが好ましい。この場合、加熱定着工程を経ることで耐擦性に優れる画像を形成することができる。その理由は、加熱定着工程において、樹脂微粒子が、インクを固化させ、さらにインク固化物を記録媒体上に強固に定着させる作用を有するためであり、加熱によってこの作用をより高めることができる。特に、水性インクは、樹脂微粒子を、エマルジョン状態またはサスペンジョン状態で含有することが好ましい。樹脂を微粒子状態で含有することにより、水性インクの粘度をインクジェット記録方式において適正な範囲に調整しやすく、また保存安定性・吐出安定性を確保しやすい。また、樹脂を微粒子状態とすることで、インクを記録媒体上に着弾した際の着色剤の凝集等を抑制でき、濃淡ムラ・滲みの抑制にも寄与させることができる。
【００４５】
樹脂微粒子の平均粒子径は、水性インクの保存安定性・吐出安定性を確保する点から、好ましくは５ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲であり、より好ましくは５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲である。樹脂微粒子の含有量は、水性インク全量に対して、固形分換算で好ましくは１５質量％以下であり、より好ましくは０．５質量％以上１０質量％以下の範囲である。この範囲内であることにより、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体上においても、前述した好ましい画像記録方法における工程との組み合わせによって、水性インク組成物を記録媒体上に強固に固化・定着させることができる。また、含有量が１５質量％以下であることにより、水性インクの保存安定性・吐出安定性を確保できる。
【００４６】
（着色剤）
本実施形態でインク中に用いる着色剤としては、顔料及び染料の何れも用いることができ、これらを混合して用いることもできる。顔料の種類に特に制限はなく、目的に応じて適宜、選択することができ、無機顔料、有機顔料の何れであっても良い。これら顔料は複数種類を混合して用いても良い。染料としては、カラーインデックスにおいて酸性染料、直接性染料、塩基性染料、反応性染料、食用染料に分類される染料で耐水性、耐光性が優れたものが用いられる。これら染料は複数種類を混合して用いても良いし、必要に応じて顔料等のその他の色材と混合して用いても良い。
【００４７】
（水溶性有機溶剤）
水性インクは、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含むことが好ましい。水としては脱イオン水（イオン交換水）を使用することが好ましい。これらの水溶性有機溶剤は、１種又は２種以上を用いることができる。
【００４８】
（界面活性剤）
本実施形態で用いるインクは、好ましくはノニオン系界面活性剤を含む。ノニオン系界面活性剤は、記録媒体上で水性インクを均一に拡げる作用がある。そのため、これを含む水性インクを用いた場合、濃淡ムラやにじみがより少なくなり、鮮明な画像が得られるという効果を有する。このような効果を有するノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル系、多環フェニルエーテル系、ソルビタン誘導体、フッ素系、シリコーン系、アセチレングリコール系等が挙げられる。この中でも特に上述した効果に優れ、水性インクに好ましい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を挙げることができる。
【００４９】
（その他の成分）
本実施形態で使用するインクは、上記成分以外にも必要に応じて、尿素やエチレン尿素などの含窒素化合物、界面活性剤、消泡剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤を含有することができる。また、インクは、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤などの種々の添加剤を含有しても良い。また、定着における熱の吸収特性を向上させるために赤外吸収材を添加しても良い。
【実施例】
【００５０】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００５１】
記録媒体の加熱時間と加熱温度の関係を求めるために、加熱時の塩ビメディア（ＫＳＭ−ＶＳ：きもと社製）の伸縮量の時間変化率の測定を行った。この塩ビメディアは図１および２を参照して前述したように、加熱時に伸長および収縮した。伸縮量の時間変化率の測定にはテクスチャ―アナライザー（ステイブルマイクロシステムズ社製）を用い、３ｃｍ×２５ｃｍの大きさの各記録媒体を５ｇの荷重で引っ張りながら加熱し、伸縮量の測定を行った。表１に、様々な加熱温度と加熱時間における伸縮量の時間変化率の測定結果を示す。なお、表１では、加熱終了時の収縮における時間変化率が０．００１％／秒以下のときの判定を「ＯＫ」、０．００１％／秒より大きい値のときの判定を「ＮＧ」とした。
【００５２】
【表１】
2015054437.tif 000003
【００５３】
表１の結果より、温度１１０℃で時間６０〜１８０秒、温度９０℃で時間９０〜１８０秒、温度７０℃で時間１２０〜２４０秒の条件では、判定が「ＯＫ」となることが分かる。
【００５４】
続いて図４に示す装置を用い、表２に示す各ヒータの設定温度と加熱時間で１．２ｍ×３ｍの印刷物を５枚、作成した。なお、プリヒータでの加熱が第一の加熱工程、定着装置での加熱が第二の加熱工程に相当し、これは以下の表でも同様である。また、印刷物５枚の長さの平均値と最大値の差、平均値と最小値の差を求め、それぞれを大きさのばらつきとした。判定は（大きさのばらつき）／（加熱前の記録媒体の長さ）×１００が０．１％以上となったものを「×」、０．１％より小さいものを「○」とした。
【００５５】
【表２】
2015054437.tif 000004
【００５６】
表２に示すように、比較例１〜４では、表１において加熱条件が記録媒体の時間変化率がＮＧの領域であるため、最終印刷物の大きさのばらつきも０．１％以上になっており、印刷物間の大きさが異なっていた。実施例１〜５においては記録媒体の時間変化率がＯＫの領域であるため、大きさのばらつきが０．１％より小さくなっており、印刷物間の大きさに差がなくなっていた。
【００５７】
続いて、各記録媒体について９０℃で加熱した時の時間変化率を表３に示す。記録媒体には、ターポリン（ＬＬバナー１３オンスマットタイプ：桜井社製）、布系メディア（ＳＳ２０２０：セーレン商事株式会社製）、アクリル系メディアＡＦ１０００（住友スリーエム社製）を用いた。収縮時における時間変化率が０．００１％／秒以下で判定を「ＯＫ」、０．００１％／秒より大きい値では判定を「ＮＧ」とした。
【００５８】
【表３】
2015054437.tif 000005
【００５９】
ターポリン、布系メディア、アクリル系メディアにおいても加熱初期には伸長し、さらに加熱することで収縮していた。表３の結果より、ターポリンでは１８０〜２４０秒、布系メディアでは２４０〜３００秒、アクリル系メディアでは１８０〜２４０秒の条件で判定が「ＯＫ」となることが分かる。また、加熱時の変形量も０．１％を超えており、大きく変形しやすいことがあることが分かった。ここで、加熱時の変形量とは、｛（記録媒体の伸長量の最大値）−（記録媒体の収縮量の最大値）｝／（加熱前の記録媒体の長さ）×１００を表す。
【００６０】
続いて各メディアで図４に示す装置を用い、表４に示す各ヒータの設定温度と加熱時間で１．２ｍ×３ｍの印刷物を５枚作成した。印刷物５枚の長さの平均値の差、平均値と最小値の差を求め、それぞれを大きさのばらつきとした。判定は、（大きさのばらつき）／（加熱前の記録媒体の長さ）×１００が０．１％以上となったものを「×」、０．１％より小さいものを「○」とした。
【００６１】
【表４】
2015054437.tif 000006
【００６２】
表４に示すように様々な記録媒体においても収縮時における時間変化率が０．００１％／秒以下となるプリヒート加熱時間を行った条件においては印刷物間の大きさのばらつきは小さくなっていた。
【００６３】
次に、塩ビメディア（ＫＳＭ−ＶＳ：きもと社製）を用い、プリヒート温度と定着装置温度を表５に示す条件にして、図４に示す装置を用い、１．２ｍ×３ｍの印刷物を３枚作成した。さらに、定着温度のばらつきを考慮して定着装置のヒータ温度を５℃上げたものを同様に作成した。表５の条件で作成した印刷物の長さと、定着温度を５℃、上げた印刷物の長さの差を求め、表５に示した。判定は、大きさのばらつきが０．１％以上となったものを「×」、０．１％より小さいものを「○」とした。なお、大きさのばらつきは、｛（表５の条件で作成した印刷物の長さ）−（定着温度を５℃、上げた印刷物の長さ）｝／（表５の条件で作成した印刷物の長さ）×１００で表される。
【００６４】
【表５】
2015054437.tif 000007
【００６５】
表５の結果より、定着装置の温度が異なる場合においても収縮時における記録媒体の時間変化率が０．００１％／秒以下の条件となるようにプリヒートすれば印刷物の大きさのばらつきは小さかった。
【００６６】
次に、塩ビメディア（ＫＳＭ−ＶＳ：きもと社製）を用い、プリヒート温度と定着装置温度を表６に示す条件にして、図４に示す装置を用い、１．２ｍ×３ｍの印刷物を３枚作成した。さらに記録中のヘッド回復動作を考慮して定着装置の通過時間を３０秒長く設定したものを同様に作成した。表６の条件で作成した印刷物の長さと、定着装置の通過時間を３０秒、長くした印刷物の長さの差を求め、表６に示した。判定は、大きさのばらつきが０．１％以上となったものを「×」、０．１％より小さいものを「○」とした。なお、大きさのばらつきは、｛（表６の条件で作成した印刷物の長さ）−（定着装置の通過時間を３０秒、長くした印刷物の長さ）｝／（表６の条件で作成した印刷物の長さ）×１００で表される。
【００６７】
【表６】
2015054437.tif 000008
【００６８】
表６の結果より、定着時間が異なった場合においても収縮時における記録媒体の時間変化率が０．００１％／秒以下の条件となるようにプリヒートすれば印刷物の大きさのばらつきは小さかった。
【００６９】
次に、塩ビメディア（ＫＳＭ−ＶＳ：きもと社製）を用い、プリヒート温度と定着装置温度を表７に示す条件にして、図４に示す装置を用い、１．２ｍ×３ｍの印刷物を５枚作成した。印刷物５枚の長さの平均値の差、平均値と最小値の差を求め、それぞれを大きさのばらつきとした。判定は、（大きさのばらつき）／（加熱前の記録媒体の長さ）×１００が０．１％以上となったものを「×」、０．１％より小さいものを「○」とした。
【００７０】
【表７】
2015054437.tif 000009
【００７１】
表７に示すようにプリヒート温度と定着装置温度が異なる場合でも、収縮時における記録媒体の時間変化率が０．００１％／秒以下となるプリヒート加熱時間の条件では印刷物間の大きさのばらつきは小さくなっていた。また、プリヒート温度が定着装置温度よりも高い場合にはプリヒート時間を短くすることができた。
【符号の説明】
【００７２】
１００  記録装置
１０１  記録ヘッド
１０２  ステイ
２     プリヒータ
１１   制御装置
１５   液体乾燥装置
１６   ピンチローラ
１７   ＬＦローラ
１８   排出ローラ
１９   プラテン
２０   定着プラテン
２３   赤外線センサー
２４   赤外線センサー
３１   シーズヒータ
３２   赤外反射板
４０   送風機構
４１   送風ファン
４２   送風ダクト
４３   送風方向調整板
５０   定着装置
５１   シーズヒータ
５２   反射板
Ｐ     記録媒体
【図４】
2015054437.tif 000010
【図５】
2015054437.tif 000011
【図１】
2015054437.tif 000012
【図２】
2015054437.tif 000013
【図３】
2015054437.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月26日(2014.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を加熱する第一の加熱工程と、前記記録媒体に画像を記録する画像記録工程と、前記画像を記録した記録媒体を加熱する第二の加熱工程と、をこの順に有する画像記録方法であって、
前記第一の加熱工程における加熱によって、前記記録媒体が伸長する段階と、収縮する段階とをこの順に有し、
前記第一の加熱工程における加熱を、前記記録媒体の収縮量の時間変化率が０．００１％／秒以下となるまで行うことを特徴とする画像記録方法。
【請求項２】
前記記録媒体が以下の式を満足することを特徴とする請求項１に記載の画像記録方法。
（式）
｛（前記第一の加熱工程における記録媒体の伸長量の最大値）−（前記第一の加熱工程における記録媒体の収縮量の最大値）｝／（前記第一の加熱工程前の記録媒体の長さ）×１００≧０．１％
【請求項３】
前記記録媒体が多層構造を有し、
前記多層構造を構成する層のうち少なくとも１層が有機高分子を含有する層であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像記録方法。
【請求項４】
前記多層構造を構成する層のうち、少なくとも１層がセルロース繊維を含有する層であり、かつ他の少なくとも１層がポリ塩化ビニルを含有する層であることを特徴とする請求項３に記載の画像記録方法。
【請求項５】
前記第一の加熱工程では、前記記録媒体の温度が６０℃以上となるように前記記録媒体を加熱することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像記録方法。
【請求項６】
前記第二の加熱工程における、前記記録媒体の加熱温度のばらつきが、加熱領域内または加熱時間において設定値の±３℃より大きいことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像記録方法。
【請求項７】
前記第一の加熱工程での記録媒体の温度が、前記第二の加熱工程での記録媒体の温度よりも高いことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の画像記録方法。
【請求項８】
前記第一の加熱工程での記録媒体の温度と、前記第二の加熱工程での記録媒体の温度の差が５℃以上であることを特徴とする請求項７に記載の画像記録方法。
【請求項９】
前記第二の加熱工程における、前記記録媒体の加熱温度が、６０℃以上１２０℃以下であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の画像記録方法。