(57)【要約】【課題】カールを防止できる記録方法及び記録装置を提供することを目的とする。【解決手段】インクジェットヘッドにより水系インク組成物を吐出して被記録媒体の一面に水系インク組成物を付着させる記録工程（ステップＳ１）と、水系インク組成物が付着した第１面を加熱する加熱工程（ステップＳ２）、前記第1面と反対側の第２面を冷却する冷却工程（ステップＳ３）とを有する記録方法。【選択図】図１Ａ
2015104820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドにより水系インク組成物を吐出して被記録媒体の第１面に前記水系インク組成物を付着させる記録工程と、
前記水系インク組成物が付着した前記第１面を加熱する加熱工程と、
前記第1面と反対側の第２面を冷却する冷却工程と、を有する、
記録方法。
【請求項２】
前記加熱工程開始後に前記冷却工程を開始する、請求項１に記載の記録方法。
【請求項３】
前記加熱工程及び前記冷却工程の一部又は全部を同時に行う、請求項１又は２に記載の記録方法。
【請求項４】
前記加熱工程において、副次的に生成した冷媒を、前記冷却工程において用いる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の記録方法。
【請求項５】
前記冷却工程において、副次的に生成した熱媒体を、前記加熱工程において用いる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の記録方法。
【請求項６】
前記加熱工程において、前記水系インクが付着した前記第１面を輻射加熱する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の記録方法。
【請求項７】
前記加熱工程において、７００〜２５００ｎｍの波長の近赤外線により前記水系インクが付着した前記面を加熱する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の記録方法。
【請求項８】
インクジェットヘッドにより水系インク組成物を吐出して被記録媒体の第１面に前記水系インク組成物を付着させる記録手段と、
前記水系インク組成物が付着した前記第１面を加熱する加熱手段と、
前記被記録媒体の第２面を冷却する冷却手段と、を有する、
記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録方法及び記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方法は、比較的単純な装置で、高精細な画像の記録が可能であり、各方面で急速な発展を遂げている。その中で、記録物のカールを防止する方法についても種々の検討がなされている。例えば、特許文献１には、画像記録後のシートのカールの発生を防止するシートのカール除去装置およびこれを備えた記録装置を提供することを目的として、シートに吐出されたインク中の水分またはその他の成分をシートの非記録面側から除去する除去手段を有することを特徴とするシートのカール除去装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−３０７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者らが特許文献１に記載のものを始めとする従来の技術を検討したところ、従来の技術では、カールを抑制することがまだ不十分であることが判明した。
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、カールを防止できる記録方法及び記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、従来の技術では、被記録媒体のインクを付着させた面（記録面）側の水分量とその記録面とは反対側の面の水分量との差が大きいためにカールを抑制することが困難であることを見出した。そして、そのようなカールを抑制する観点から更に検討した結果、所定の工程を有する記録方法であれば上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成させた。
【０００７】
すなわち、本発明は以下のとおりである。
〔１〕
インクジェットヘッドにより水系インク組成物を吐出して被記録媒体の第１面に前記水系インク組成物を付着させる記録工程と、
前記水系インク組成物が付着した前記第１面を加熱する加熱工程と、
前記第１面と反対側の第２面を冷却する冷却工程と、を有する、
記録方法。
〔２〕
前記加熱工程開始後に前記冷却工程を開始する、前項〔１〕に記載の記録方法。
〔３〕
前記加熱工程及び前記冷却工程の一部又は全部を同時に行う、前項〔１〕又は〔２〕に記載の記録方法。
〔４〕
前記加熱工程において、副次的に生成した冷媒を、前記冷却工程において用いる、前項〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の記録方法。
〔５〕
前記冷却工程において、副次的に生成した熱媒体を、前記加熱工程において用いる、前項〔１〕〜〔４〕のいずれか１項に記載の記録方法。
〔６〕
前記加熱工程において、前記水系インクが付着した前記第１面を輻射加熱する、前項〔１〕〜〔５〕のいずれか１項に記載の記録方法。
〔７〕
前記加熱工程において、７００〜２５００ｎｍの波長の近赤外線により前記水系インクが付着した前記面を加熱する、前項〔１〕〜〔６〕のいずれか１項に記載の記録方法。
〔８〕
インクジェットヘッドにより水系インク組成物を吐出して被記録媒体の第１面に前記水系インク組成物を付着させる記録手段と、
前記水系インク組成物が付着した前記第１面を加熱する加熱手段と、
前記被記録媒体の第２面を冷却する冷却手段と、を有する、
記録装置。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本発明に係る記録方法を説明する工程図である。
【図１Ｂ】本発明で用いるカール抑制モデルを示す模式図である。
【図２】本実施形態に係るフェイスダウン排紙方式記録方法に用いる記録装置の一部を示す模式図及びその記録方法における加熱工程及び冷却工程を示すフロー図である。
【図３】本実施形態に係るフェイスダウン排紙方式記録方法に用いる記録装置を示す模式図である。
【図４】本実施形態に係るフェイスアップ排紙方式記録方法に用いる記録装置を示す模式図である。
【図５】本実施形態に係るフェイスアップ排紙方式記録方法における加熱工程及び冷却工程を示すフロー図である。
【図６】物質の乾燥過程を時間−水分量プロットで示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右などの位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００１０】
（カール抑制に係る原理説明）
通常、インクジェットヘッドを用いて水系インク組成物により記録を行う際に発生するカール（曲率を持った変形）としては、排紙カール及び永久カールの２つを挙げることができる。ここで、排紙カールとは、水系インクが普通紙に着弾後、セルロース繊維の水分による膨張により記録面が凸状態に変形するモードをいう。また、永久カールとは、水系インクが普通紙に着弾後、乾燥の進行に伴いセルロース繊維の膨張から収縮に転じることで記録面が凹状態に変形するモードをいう。
【００１１】
１）排紙カール：インク着弾後、１分未満の時間スケールで生じるカール現象
排紙カールとは、セルロース繊維の水分による膨張によりインク着弾面である記録面が凸状態に変形するモードをいう。このモードは、インク中の水分が普通紙を構成するセルロース繊維中を移動し、過剰の水分が存在する時間内にセルロースの水素結合点が乖離を生じる過渡現象である。水分の移動は、毛管力による液相移動、及び水蒸気による気相拡散の同時進行で起こり、両者が関与している。その進行の程度は、用紙種（厚さ、紙のコシ）、用紙含水率、インク組成、画像パターン、環境（湿度、温度）等の影響を受ける。
【００１２】
２）永久カール：インク着弾後、数分を越える時間スケールで生じるカール現象
水系インクが普通紙に着弾後、水分の乾燥の進行に伴い乖離していたセルロースの水素結合点が再結合を生じて、膨張から反転してセルロール繊維が収縮モードに移行する。これにより、インク着弾面である記録面は凸状態から凹状態に変化の向きが逆転する。永久カールの程度は、用紙厚さ方向に対する水分の残存分布により生じる含水率の大きさやその勾配が関与していると考えられる。従って、本実施形態においては記録面と非記録面との用紙厚さ方向に対する水分の残存分布を調整することで永久カールを防止している。
【００１３】
このようなカールを防止することが望まれている。また、乾燥手段としては、被記録媒体にストレスを与えないことに加え、記録物の画質向上の観点から、被記録媒体に対して非接触の乾燥手段が望まれる。
【００１４】
そこで上記観点から、本実施形態に係る記録方法は、インクジェットヘッドにより水系インク組成物を吐出して被記録媒体の第１面に水系インク組成物を付着させる記録工程と、乾燥手段として、水系インク組成物が付着した第１面を加熱する加熱工程と、第1面と反対側の第２面を冷却する冷却工程と、を有することにより、上記カールの発生を防止する。
【００１５】
〔記録方法〕
図１Ａに本実施形態に係る記録方法を説明する工程図を示す。図１Ａに示すように、本実施形態に係る記録方法は、インクジェットヘッドにより水系インク組成物を吐出して被記録媒体の第１面（以下、「記録面」という。）に前記水系インク組成物を付着させる記録工程（ステップＳ１）と、前記水系インク組成物が付着した前記第１面を加熱する加熱工程（ステップＳ２）と、前記被記録媒体の第２面（前記記録面とは反対側の面。以下、「非記録面」という。）を冷却する冷却工程（ステップＳ３）とを有する。
【００１６】
本実施形態に係る記録方法と、冷却過程を含まない従来技術とが大きく異なる点は、加熱−冷却の条件設定次第で用紙表裏面の含水率が設定できる点、又は含水率勾配を水系インクの組成や着弾状態に応じて最適に制御できる点にあり、この原理によりカール現象をキャンセルすることができる。
【００１７】
図１Ｂに、本発明に係る記録方法で用いるカール抑制モデルを示す。図１Ｂに示すように、被記録媒体の記録面（図１Ｂの「表面」）を加熱し、非記録面（図１Ｂの「裏面」）を冷却することにより、記録面に付与された水系インク組成物中の水分の一部を加熱により拡散又は蒸発させる一方で、非記録面（裏面）近傍に水分を結露させることができる。これにより、記録工程直後において被記録媒体の記録面及びその近傍に偏在している水分を非記録面及びその近傍にも均等に存在させることが可能になり、被記録媒体のカールを抑制することができる。
【００１８】
なお、加熱工程Ｓ２及び冷却工程Ｓ３の一部又は全部を同時に行なってもよい。具体的には、図１Ａに示すように、加熱工程Ｓ２の開始後に冷却工程Ｓ３を開始しても、冷却工程Ｓ３開始後に加熱工程Ｓ２を開始しても、加熱工程Ｓ２と冷却工程Ｓ３とを同時に開始してもよい。また、加熱工程Ｓ２と冷却工程Ｓ３は、それぞれ１回行なっても、２回以上行なってもよい。加熱工程Ｓ２と冷却工程Ｓ３の一部又は全部を同時に行うことにより、記録面から拡散又は蒸発した水分が非記録面側にて結露して水分の残留が促進され、記録面側及び非記録面側の水分量差が小さくなり、カールを抑制する効果が高まる。
【００１９】
なお、上記した本発明に係る記録方法は、インクジェットヘッドにより水系インク組成物を吐出して被記録媒体上に記録面を形成する記録手段と、被記録媒体上の記録面を加熱する加熱手段と、被記録媒体上の非記録面を冷却する冷却手段と、を有する記録装置に適用される。
【００２０】
以下、本実施形態に係る記録方法の記録工程Ｓ１、加熱工程Ｓ２、および冷却工程Ｓ３を具体的に説明する。
【００２１】
〔記録工程Ｓ１〕
記録工程は、インクジェットヘッドにより水系インク組成物の液滴を吐出し、該液滴を被記録媒体の一面に付着させて印刷を行うものである。水系インク組成物の吐出方法としては、特に限定されないが、例えば電歪素子を用いて電気信号を機械信号に変換して、ノズルヘッド部分に貯えたインクを断続的に吐出する方法、ノズルヘッド部分に貯えたインクを吐出部分に極めて近い箇所で急速に加熱し泡を発生させ、その泡による体積膨張で断続的に吐出する方法が挙げられる。このなかでも、水性インク組成物の吐出は、圧電素子の力学的作用を利用してインク滴を吐出させる記録ヘッドにより行われることが好ましい。
【００２２】
〔加熱工程Ｓ２〕
加熱工程は、被記録媒体の記録面を加熱する工程である。被記録媒体の記録面を加熱する加熱手段の分類としては、接触手段と非接触手段がある。接触手段は、記録面に固体である加熱要素を直接接触させる手段であり、非接触手段は記録面に固体である加熱要素を直接接触させない手段である。よって、非記録面に固体である加熱要素を直接接触させる手段は、非接触手段である。このなかでも、記録物の画質が向上し、非記録部が熱や圧力によりダメージを受けることなく水性インク記録媒体のカールを防止することができるという観点から、非接触手段が好ましい。
【００２３】
また、加熱手段としては、特に限定されないが、例えば、熱伝導方式、対流方式、及び輻射方式の手段が挙げられる。熱伝導方式は、固体である加熱要素を直接被記録媒体の記録面又は非記録面に接触させて加熱する方式である。熱伝導方式の加熱手段としては、例えば、記録装置に通常備えられるローラ、ベルト及びプラテンのうち少なくとも１種を加熱要素として用いる手段が挙げられる。加熱要素自体を加熱する方法としては、例えば、電気加熱、加熱媒体による加熱が挙げられる。また、対流方式は、自然対流又は強制対流によって流動する加熱媒体（気体又は液体）を直接被記録媒体の記録面又は非記録面に接触させて加熱する方式である。対流方式の加熱手段としては、例えば、温風、ペルチェ素子により加熱された熱流体、ヒートパイプにより加熱された熱流体のうち少なくとも１種を用いる手段が挙げられる。加熱媒体としては、例えば、水及び空気が挙げられる。輻射方式は、輻射熱により被記録媒体を加熱する方式である。輻射方式の加熱手段としては、例えば、レーザー、赤外線及びマイクロ波のうち少なくとも１種を被記録媒体の記録面又は非記録面に当てる手段が挙げられる。これらの手段は１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。このなかでも、加熱性能が高く、高速化可能で、非接触であるという観点から輻射方式が好ましい。
【００２４】
より具体的には、赤外線を用いて被記録媒体の記録面を加熱することが好ましい。赤外線の中でも近赤外線が好ましい。近赤外線の波長は、５００〜３０００ｎｍが好ましく、７５０〜２０００ｎｍがより好ましく、水分子の吸収スペクトルである９６０ｎｍ付近にピークを有していることが更に好ましい。近赤外線の波長が上記範囲内であることにより、水性インク組成物中の水成分をより効率よく加熱することができる。近赤外線源としては、赤外線ＬＥＤ、赤外線パルス光源、赤外線ランプ等を利用可能である。
【００２５】
図６に、物質の乾燥過程を時間（横軸）−水分量（縦軸）プロットで示す。物質の乾燥過程は、図６に示すように、時間−水分量プロットにおいてＳ字カーブで示すように２つの変曲点からなる３区間で制御するのが望ましい。ここで、段階Ｉは、乾燥対象物の熱容量が吸熱により乾燥環境と熱平衡状態になるまでの期間（予熱期間）を示す。段階Ｉは、熱平衡速度律速で進行する。また、段階ＩＩは、直線的に乾燥対象物の水分が減少する期間（恒率乾燥）を示す。段階ＩＩは、乾燥速度律速で進行する。さらに、段階ＩＩＩは、内在する水分が材料表面まで移動するのに時間を要し、乾燥が緩慢になる期間（減率乾燥）をしめす。段階ＩＩＩは、物質移動速度律速で進行する。
【００２６】
しかし、実際にこの３区間を乾燥プロセス内で左記カーブに合致させるように再現することは困難である。本実施形態に係る記録方法では、加熱区間を分割することによりカール防止に有効な用紙含水率、含水率勾配を容易に制御する。段階Ｉにおける加熱を加熱Ｉという。加熱Ｉは、プレ乾燥工程であり、インク着弾後に素早く用紙内で水分の気相拡散を実施する工程（蒸かし工程）である。これにより、水分の大きな偏りが生じている時間を小さくして、均等化を促すことができる。また、段階ＩＩにおける加熱を加熱ＩＩという。加熱ＩＩは、本乾燥工程であり、水分の気相拡散を促進して用紙内から水分を排除して乾燥を進行させる工程である。これにより、加熱−冷却で結露させるための適正な残留水分量を制御することができる。さらに、段階ＩＩＩにおける加熱を加熱ＩＩＩという。加熱ＩＩＩは、乾燥−冷却工程である。これにより、被記録媒体種（厚さ、紙のコシ）、用紙含水率、インク組成、画像パターン、環境（湿度、温度）等の変動因子に応じて最適な用紙含水率、含水率勾配に制御することができる。
【００２７】
〔冷却工程Ｓ３〕
冷却工程は、被記録媒体の非記録面を冷却する工程である。被記録媒体の非記録面を冷却する冷却手段の分類としては、接触手段と非接触手段がある。接触手段は、非記録面に固体である冷却要素を直接接触させる手段であり、非接触手段は非記録面に固体である冷却要素を直接接触させない手段である。よって、記録面に固体である冷却要素を直接接触させる手段は、非接触手段である。このなかでも、記録物の画質が向上し、非記録部が圧力によりダメージを受けることなく水性インク記録媒体のカールを防止することができるという観点から、非接触手段が好ましい。
【００２８】
また、冷却手段としては、特に限定されないが、例えば、熱伝導方式、対流方式の手段が挙げられる。熱伝導方式は、固体である加熱要素を直接被記録媒体の記録面又は非記録面に接触させて冷却する方式である。熱伝導方式の冷却手段としては、例えば、非記録面に放熱プレートやヒートシンクなどを固体の放熱要素として用いる手段、又は冷却媒体（以下、「冷媒」という。）を収容した容器や冷媒を流通したパイプなどを固体の冷却要素として用いる手段が挙げられる。なお、放熱要素や冷却要素は、直接又は熱導電性部材などを介して非記録面に接触させてもよい。また、対流方式としては、自然対流方式及び強制対流方式が挙げられる。自然対流方式は、放熱に際して放熱要素周囲の熱を自然対流により逃がす方式であり、強制対流方式は、放熱に際して放熱要素周囲の熱を冷却ファンなどを用いて強制的に逃がす方式である。対流方式においては、冷却媒体（以下、「冷媒」という。）を収容した容器や冷媒を流通したパイプなどの固体の冷却要素を直接接触させずに、冷却要素により冷却された冷媒の対流により非記録面を冷却してもよい。また、冷媒が液体の場合、顕熱により冷却しても潜熱により冷却してもよい。冷媒としては、例えば、空気、水、液体窒素、アンモニア、二酸化炭素（ドライアイス）、フロン類が挙げられる。冷媒は、ヒートパイプやペルチェ素子により冷却されたものであってもよい。これらの手段は１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。このなかでも、冷却能力が高く、非接触であるという観点から、冷媒冷却方式のうちの対流又は輻射により非記録面を冷却する方式及び輻射冷却方式が好ましい。
【００２９】
また、省エネルギー化という観点から、一つの加熱工程において、副次的に生成した冷媒を、前記冷却工程において用いることが好ましい。また同様に、省エネルギー化という観点から、一つの冷却工程において、副次的に生成した熱媒体を、前記加熱工程において用いることが好ましい。具体的には、一つの加熱工程において、ペルチェ素子により副次的に生成した冷媒により冷却要素を介して非記録面を冷却させることも可能である。
【００３０】
さらに、加熱工程を複数有する場合、省エネルギー化という観点から、一つの加熱工程において用いた加熱媒体を、別の加熱工程においても用いることが好ましい。また、冷却工程を複数有する場合も、省エネルギー化という観点から、一つの冷却工程において用いた冷却媒体を、別の冷却工程においても用いることが好ましい。具体的には、一つの冷却工程において、ペルチェ素子により冷却された冷媒により冷却要素を介して非記録面を冷却し、その冷媒を対流によって移動させて、その冷媒によって別の冷却要素を介して非記録面を冷却させることも可能である。
【００３１】
以上詳述したように、本実施形態に係る記録方法は、被記録媒体上の記録面を加熱する加熱工程と、被記録媒体上の非記録面を冷却する冷却工程とを有することにより、カールの発生を防止することができる。また、非記録面を加熱しなくてもよいため省エネのオンデマンド乾燥が実現される。さらに、被記録媒体の搬送速度、画像パターンに応じて、例えば近赤外線を照射することも可能であるため、被記録媒体の種類、画像パターン、画像ＤＵＴＹに応じて最適な加熱が可能となる。
【００３２】
次に、本発明に係る記録方法を実行する具体的方法として、フェイスダウン排紙方式とフェイスアップ排紙方式を例にとって説明する。以下、フェイスダウン排紙方式について図２および図３を参照しながら説明し、フェイスアップ排紙方式について図４および図５を参照しながら説明する。
【００３３】
〔フェイスダウン排紙方式〕
図２に、本実施形態に係るフェイスダウン排紙方式記録方法を示す模式図及びにおける加熱工程及び冷却工程を示すフロー図を示す。図３に、本実施形態に係るフェイスダウン排紙方式の記録方法を示す模式図を示す。
【００３４】
図２および図３に示すように、フェイスダウン排紙方式を適用する記録装置は、インクジェットヘッド１１０、加熱手段１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃ、冷却手段２０ｂを備える。インクジェットヘッド１１０は、本発明の記録工程を実行する記録手段であり、水系インク組成物を吐出して被記録媒体Ｐ上に記録面を形成するように構成されている。加熱手段１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃは、本発明の加熱工程を実施する手段であり、被記録媒体Ｐの記録面を加熱するように構成されている。冷却手段２０ｂは、本発明の冷却工程を実行する手段であり、被記録媒体Ｐの非記録面を冷却するように流通する冷媒が相当している。図２では、加熱手段１０ａに設けられたペルチェ素子によりペルチェ効果によって冷却された冷媒２０ａが加熱手段１０ｃによって表面が加熱されている被記録媒体Ｐの裏面に供給されることにより、冷却手段２０ｂとして機能している。図３では、加熱手段１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃのそれぞれに設けられたペルチェ素子によって、冷媒２０ａ、２０ｂ、及び２０ｃが冷却され、冷却された冷媒が加熱手段１０ｃによって表面が加熱されている被記録媒体Ｐの裏面に供給されることにより、冷却手段２０ｂとして機能している。
【００３５】
フェイスダウン排紙方式においては、図３の矢印方向から搬送経路に沿って被記録媒体Ｐが送られる。まず、インクジェットヘッド１１０により水系インク組成物を吐出して被記録媒体Ｐの記録面に付着させる。次に、非記録面を加熱手段１０ａにて加熱した後、記録面を加熱手段１０ｂにて加熱する。その後、記録面を加熱手段１０ｃにてさらに加熱し、非記録面を冷却手段２０ｂにより冷却する。この場合、図３に示されるように、加熱手段１０ｃによる加熱工程において記録面の水分蒸発が生じる一方で、冷却手段２０ｂによる冷却工程おいて非記録面に水分の結露が生じる。これにより、記録面側及び非記録面側の水分量差が小さくなり、カールを抑制することができる。なお、加熱手段１０ａがペルチェ素子である場合には、加熱手段１０ａによる過熱に伴い冷気（冷媒２０ａ）が副次的に生じる。その冷気を、対流により移動させて、冷却手段２０ｂによる冷却工程において利用することもできる。また、冷気をより有効に利用するために、図３に示されるように、冷媒２０ｃ及び２０ｄを備え、冷気を対流により移動させて、それらの冷媒２０ｃ及び２０ｄによる冷却工程において用いてもよい。加熱手段１０ａ及び１０ｂは、上記加熱Ｉ及び加熱ＩＩを行なうために備えることができ、これにより上記プレ乾燥工程及び本乾燥工程を行うことができる。
【００３６】
〔フェイスアップ排紙方式〕
図４に、本実施形態に係るフェイスアップ排紙方式記録方法を示す模式図を示す。図５に、本実施形態に係るフェイスアップ排紙方式記録方法における加熱工程及び冷却工程を示すフロー図を示す。
【００３７】
図４および図５に示すように、フェイスアップ排紙方式を適用する記録装置は、インクジェットヘッド１１０、加熱手段１０ｅ及び１０ｄ、冷却手段２０ｅを備える。インクジェットヘッド１１０は、本発明の記録工程を実行する記録手段であり、水系インク組成物を吐出して被記録媒体Ｐ上に記録面を形成するように構成されている。加熱手段１０ｄ及び１０ｅは、本発明の加熱工程を実施する手段であり、被記録媒体Ｐの記録面を加熱するように構成されている。冷却手段２０ｅは、本発明の冷却工程を実行する手段である。図４の例では、被記録媒体Ｐの非記録面に接触するように設けられたヒートシンクと、ヒートシンクの放熱フィンに空気を供給してヒートシンクの放熱を促進するファンとが冷却手段を構成している。なお、図４に示されるように、冷却手段２０ｅより上流に加熱手段１０ｄが配置されていてもよいし、その逆であってもよい。図４では、加熱手段１０ｅと冷却手段２０ｅとが重なっているので、加熱手段による加熱と冷却手段による冷却のタイミングの一部又は全部が重複していることになる。ただし、加熱手段及び冷却手段を配する位置及び範囲は特に制限されず、適宜選択することができる。
【００３８】
フェイスアップ排紙方式においては、図４の矢印方向から搬送経路に沿って被記録媒体Ｐが送られる。インクジェットヘッド１１０により水系インク組成物を吐出して被記録媒体Ｐ上に記録面が形成される。記録面を加熱手段１０ｄにて加熱した後、記録面を加熱手段１０ｅにてさらに加熱するとともに、非記録面を冷却手段２０ｅにより冷却する。この場合、図４に示されるように、加熱手段１０ｄ及び１０ｅによる加熱工程において、記録面の水分蒸発が生じる一方で、冷却手段２０ｅによる冷却工程において、非記録面に水分の結露が生じる。これにより、記録面側及び非記録面側の水分量差が小さくなり、カールを抑制することができる。加熱手段１０ｄは、上記加熱ＩＩＩを行なうために備えることができ、これにより上記乾燥−冷却工程を行うことができる。
【００３９】
本発明に係る記録方法を適用可能な記録装置は、図２〜図５で説明した構造に限定されない。以下、記録手段、加熱手段、及び冷却手段のそれぞれに必要な一般的要件を説明する。
【００４０】
〔記録手段〕
インクジェットヘッドにより水系インク組成物を吐出して被記録媒体の記録面に付着させる記録手段としては、特に限定されないが、例えば、アクチュエータとして圧電素子や静電型電歪素子を用いて電気信号を機械信号に変換して、ノズルヘッド部分に貯えたインクを断続的に吐出する手段、ノズルヘッド部分に貯えたインクを吐出部分に極めて近い箇所で急速に加熱し泡を発生させ、その泡による体積膨張で断続的に吐出する手段が挙げられる。
【００４１】
〔加熱手段〕
被記録媒体の記録面を加熱する加熱手段としては、特に限定されないが、例えば、熱伝導方式、対流方式、及び輻射方式の手段が挙げられる。熱伝導方式としては、特に限定されないが、例えば、ローラを用いた接触型、ベルトを用いた接触型、及びプラテンを用いた非接触型が挙げられる。また、対流方式としては、特に限定されないが、例えば、温風を用いた非接触型が挙げられる。さらに、輻射方式としては、特に限定されないが、例えば、レーザーを用いた非接触型、赤外線を用いた非接触型、及びマイクロ波を用いた非接触型が挙げられる。この中でも赤外線を用いた非接触型輻射方式が好ましい。
【００４２】
〔冷却手段〕
被記録媒体上の非記録面を冷却する冷却手段としては、特に限定されないが、例えば、熱伝導方式、対流方式（自然対流方式又は強制対流方式）の手段が挙げられる。冷媒冷却方式としては、特に限定されないが、例えば、ラジエーターを用いた水冷型、ヒートポンプサイクルを用いたガス冷型、液体窒素などの寒剤を用いた寒剤冷却型が挙げられる。冷媒は、ヒートパイプを用いた作動液（主として蒸発潜熱を利用。）、ペルチェ素子によるペルチェ効果を利用して冷却したものであってもよい。さらに、自然対流方式としては、特に限定されないが、例えば、放熱プレートを用いた自然冷却型、ヒートシンクを用いた自然冷却型が挙げられる。また、強制対流方式としては、特に限定されないが、例えば、冷却ファンを用いた強制空冷型が挙げられる。
【００４３】
さらに本発明に係る記録方法を実施するために適する記録装置の具体的な構造として、フェイスダウン排紙方式記録装置を一例にとって、図面を参照しながら説明する。
【００４４】
なお、本発明に係る記録方法および記録装置に適用する水性インク組成物の組成や被記録媒体については、特段の限定は無いが、以下、一般的な要件を例示的に説明する。
【００４５】
〔水性インク組成物〕
水性インク組成物は、水を含むものであれば特に制限されず、色材、樹脂分散液、水以外の溶剤、浸透剤、保湿剤、界面活性剤、ｐＨ調整剤、溶解助剤、粘度調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、腐食防止剤、及び分散に影響を与える金属イオンを捕獲するためのキレート化剤などを含むことができる。
【００４６】
（水）
水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を極力除去したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加等によって滅菌した水を用いると、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。これにより貯蔵安定性がより向上する傾向にある。
【００４７】
水の含有量は、水性インク組成物１００質量部に対して、５０〜８０質量部が好ましく、５５〜７５質量部がより好ましい。水の含有量が上記範囲内であることにより、カールがより発生しやすい傾向にあるが、本実施形態に係る記録方法であればカールの発生を防止できる。
【００４８】
（色材）
色材としては、特に限定されないが、例えば、顔料及び染料を用いることができる。なお、本実施形態で用いる水性インク組成物は、色材を含まないクリアインクであってもよい。
【００４９】
色材として顔料分散液を用いる場合において、本実施形態で用いうる顔料分散液の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、特開２０１２−２５５０８８号公報、特開２０１２−２５５０８９号公報、特開２０１２−２５５０９０号公報、特開２０１３−１０８０２２号公報に記載の方法を挙げることができる。
【００５０】
（樹脂分散液）
樹脂分散液としては、特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂の分散液が挙げられる。上述した中でも特に、アクリル樹脂を用いるのが好ましい。これにより、画像の発色性を向上させることができるとともに、記録媒体内部に第２樹脂（分散質ｃ）をより適度に浸透させることができ、自己分散型顔料が記録媒体の裏へ抜けてしまうのをより効果的に防止することができる。樹脂分散液は、１種単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５１】
樹脂分散液の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、特開２０１２−２５５０８８号公報、特開２０１２−２５５０８９号公報、特開２０１２−２５５０９０号公報、特開２０１３−１０８０２２号公報に記載の方法を挙げることができる。
【００５２】
（水以外の溶剤）
水以外の溶剤としては、特に限定されないが、例えば、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、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、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−ｔ−ブチルエーテル、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モノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、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ブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチ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ジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｉｓｏ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、２−ペンタノール、３−ペンタノール、及びｔｅｒｔ−ペンタノールのアルコール類又はグリコール類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−オキサゾリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、及び１，１，３，３−テトラメチル尿素が挙げられる。
【００５３】
水以外の溶剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５４】
（浸透剤）
浸透剤としては、特に限定されないが、例えば、多価アルコールのアルキルエーテル（グリコールエーテル類）及び１、２−アルキルジオールが好ましく挙げられる。当該グリコールエーテル類としては、特に限定されないが、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プロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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モノエチルエーテル、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ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、１−メチル−１−メトキシブタノール、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モノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、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メチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、及びジプロピレングリコールモノブチルエーテルが挙げられる。また、上記１，２−アルキルジオールとしては、特に限定されないが、例えば、１，２−ペンタンジオール及び１，２−ヘキサンジオールが挙げられる。これらの他に、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、及び１，８−オクタンジオールの直鎖炭化水素のジオール類も挙げることができる。
【００５５】
浸透剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５６】
（保湿剤）
保湿剤としては、一般にインクジェットインクに用いられるものであれば特に限定されないが、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタメチレングリコール、トリメチレングリコール、２−ブテン−１，４−ジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、トリプロピレングリコール、数平均分子量２０００以下のポリエチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、イソプロピレングリコール、イソブチレングリコール、グリセリン、メソエリスリトール、及びペンタエリスリトールが挙げられる。
【００５７】
保湿剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５８】
（界面活性剤）
界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、及びポリシロキサン系界面活性剤のうち少なくともいずれかが好ましい。これらの中でも、インク組成物への溶解度が大きくなりインク組成物中に異物が一層発生し難くなるため、ポリシロキサン系界面活性剤がより好ましい。
【００５９】
上記のアセチレングリコール系界面活性剤及びアセチレングリコール系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール及び２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのアルキレンオキサイド付加物、並びに２，４−ジメチル−５−デシン−４−オール及び２，４−ジメチル−５−デシン−４−オールのアルキレンオキサイド付加物から選択される一種以上が好ましい。これらは、オルフィン１０４シリーズやオルフィンＥ１０１０のＥシリーズ（エアプロダクツ社（Air Products Japan, Inc.）製商品名）、サーフィノール４６５やサーフィノール６１（日信化学工業社（Nissin Chemical Industry CO.,Ltd.）製商品名）の市販品として入手可能である。
【００６０】
また、ポリシロキサン系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、ＢＹＫ−３４７、ＢＹＫ−３４８（ビックケミー・ジャパン社（BYK Japan KK）製商品名）などが挙げられる。
【００６１】
界面活性剤は、１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００６２】
（ｐＨ調整剤）
ｐＨ調整剤としては、特に限定されないが、例えば、無機酸（例えば、硫酸、塩酸、硝酸）、無機塩基（例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア）、有機塩基（トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、トリプロパノールアミン、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム）、有機酸（例えば、アジピン酸、クエン酸、コハク酸）が挙げられる。
【００６３】
ｐＨ調製剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上混合して用いてもよい。
【００６４】
〔被記録媒体〕
本実施形態で用いる被記録媒体は、インク吸収性記録媒体であることが好ましい。ここで、インク吸収性記録媒体としては、記録面が、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以上である記録媒体を示す。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。
【００６５】
インク吸収性被記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、インク組成物の浸透性が高い電子写真用紙などの普通紙、インクジェット用紙（シリカ粒子やアルミナ粒子から構成されたインク吸収層、あるいは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）やポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）の親水性ポリマーから構成されたインク吸収層を備えたインクジェット専用紙）から、インク組成物の浸透性が比較的低い一般のオフセット印刷に用いられるアート紙、コート紙、キャスト紙が挙げられる。
【００６６】
被記録媒体は、構成材料として、セルロースなどの繊維を含むことが好ましい。被記録媒体がセルロースに代表される繊維を含む場合、カールの発生がより顕著となる傾向にあるため、本実施形態に係る記録方法を用いることが有利である。
【００６７】
被記録媒体の厚さは、坪量で、５０〜１０５ｇ／ｍ２が好ましく、５０〜７５ｇ／ｍ２がより好ましい。被記録媒体の厚さが上記範囲内であることにより、よりカールが発生しやすい傾向にあるため、本実施形態に係る記録方法が有利である。
【実施例】
【００６８】
以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
〔色材（自己分散型顔料）〕
ブラック（自己分散）顔料分散液    ｄ＝１２０ｎｍ
〔樹脂分散液（樹脂エマルション）〕
樹脂エマルジョン１：Ｓｔ・Ａｃ系樹脂粒子  ｄ＝２００ｎｍ、Ｔｇ＝３６℃
樹脂エマルジョン２：Ｓｔ・Ａｃ系樹脂粒子  ｄ＝６０ｎｍ、Ｔｇ＝−５０℃
〔溶剤〕
グリセリン
トリメチロールプロパン
トリメチルグリシン
２−ピロリドン
トリエチレングリコールモノブチルエーテル
１，２−ヘキサンオール
〔界面活性剤〕
サーフィノール４６５
オルフィンＥ１０１０
〔ｐＨ調整剤〕
トリプロパノールアミン
エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム
【００６９】
〔水系インク組成物の調製〕
表１に示す割合で各成分を混合し、室温にて２時間接拝した後、孔径５μｍのメンブランフィルターにて濾過して、水系インク組成物１を調製した。ただし、表１中に示す添加量は全て質量％の濃度として表される。またイオン交換水の「残量」とは、水系インク組成物の全量が１００質量％となるようにイオン交換水を加えることを意味する。
【００７０】
【表１】
2015104820.tif 000003
【００７１】
＜排紙カール試験＞
実施例１では、図２に示すようなインクジェット記録装置を用いて、被記録媒体としての普通紙（Ｘｅｒｏｘ  ４２００、Ｘｅｒｏｘ社製）に対して印刷を行った。インク組成物としては、表１に示す組成物を用いて、ｄｕｔｙ５０％〜２００％の間で１０％刻みでベタ印刷を行った。この際、インクジェットヘッドにより水系インク組成物を吐出して被記録媒体の第１面に前記水系インク組成物を付着させた後、水系インク組成物が付着した第１面を近赤外ＬＥＤを用いて加熱し、被記録媒体の第２面を空冷ヒートシンクを用いて冷却した。
【００７２】
比較例１では、図２に示すようなインクジェット記録装置を用いて、ｄｕｔｙ５０％〜２００％の間で１０％刻みでベタ印刷を行った。この際、インクジェットヘッドにより水系インク組成物を吐出して被記録媒体の第１面に前記水系インク組成物を付着させた後、加熱を行なわず、被記録媒体の第２面を空冷ヒートシンクを用いて冷却した。
【００７３】
得られた各印刷物を目視にて観察し以下の判断基準に従い評価した。
Ａ  ：印字Ｄｕｔｙ０〜２００％にて用紙スタックが可能である
Ｂ  ：印字Ｄｕｔｙ０〜１５０％にて用紙スタックが可能である
Ｃ  ：印字Ｄｕｔｙ０〜１００％にて用紙スタックが可能である
Ｄ  ：印字Ｄｕｔｙ０〜１００％にて用紙スタックが不可能である
【００７４】
＜永久カール試験＞
実施例１では、図２に示すようなインクジェット記録装置を用いて、被記録媒体としての普通紙（Ｘｅｒｏｘ  ４２００、Ｘｅｒｏｘ社製）に対して印刷を行った。インク組成物としては、表１に示す組成物を用いて、ｄｕｔｙ１００％でベタ印刷を行った。得られた印刷物を２４時間放置し、目視にて観察し以下の判断基準に従い評価した。この際、インクジェットヘッドにより水系インク組成物を吐出して被記録媒体の第１面に前記水系インク組成物を付着させた後、水系インク組成物が付着した第１面を近赤外ＬＥＤを用いて加熱し、被記録媒体の第２面を空冷ヒートシンクを用いて冷却した。
【００７５】
比較例１では、図２に示すようなインクジェット記録装置を用いて、ｄｕｔｙ１００％でベタ印刷を行った。得られた印刷物を２４時間放置し、目視にて観察し以下の判断基準に従い評価した。この際、インクジェットヘッドにより水系インク組成物を吐出して被記録媒体の第１面に前記水系インク組成物を付着させた後、加熱を行なわず、被記録媒体の第２面を空冷ヒートシンクを用いて冷却した。
【００７６】
Ａ  ：２４ｈｒ放置後のカール量が１０ｍｍ未満で許容できる
Ｂ  ：２４ｈｒ放置後のカール量が１０ｍｍ以上３０ｍｍ未満で許容できる
Ｃ  ：２４ｈｒ放置後のカール量が３０ｍｍ以上５０ｍｍ未満で許容できる
Ｄ  ：２４ｈｒ放置後のカール量が５０ｍｍ以上で許容できない
【００７７】
【表２】
2015104820.tif 000004
【符号の説明】
【００７８】
１０ａ、１０ｂ、１０c、１０ｄ、１０ｅ…加熱手段、  ２０ｂ、２０ｅ…冷却手段、  ２０ａ、２０ｃ、２０ｄ…冷媒、  １１０…インクジェットヘッド、  Ｐ…被記録媒体。
【図１Ａ】
2015104820.tif 000005
【図２】
2015104820.tif 000006
【図６】
2015104820.tif 000007
【図１Ｂ】
2015104820.tif 000008
【図３】
2015104820.tif 000009
【図４】
2015104820.tif 000010
【図５】
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