(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、水と、スチレン−アクリル樹脂、顔料及び水からなる顔料分散体と、界面活性剤と、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、及びこれらの混合物からなる群より選択されるグリコールモノメチルエーテルと、１，２−ヘキシレングリコールと、２−ピロリドンと、グリセリンと、トリエチレングリコールモノブチルエーテルと、からなり、
前記顔料分散体は、重量平均分子量１００，０００又は１５０，０００の前記スチレン−アクリル樹脂を含み、
前記スチレン−アクリル樹脂の重量平均分子量が１００，０００の場合、前記グリコールモノメチルエーテルの含有量がインクの質量に対して２５質量％であり、且つグリセリンの含有量がインクの質量に対して５質量％であり、
前記スチレン−アクリル樹脂の重量平均分子量が１５０，０００の場合、前記グリコールモノメチルエーテルの含有量がインクの質量に対して２０質量％であり、且つグリセリンの含有量がインクの質量に対して１０質量％であるか、前記グリコールモノメチルエーテルの含有量がインクの質量に対して２５質量％であり、且つグリセリンの含有量がインクの質量に対して５質量％である、インクジェット記録装置用インク。
【請求項２】
請求項１記載のインクジェット記録装置用インクを用いて、インクジェット記録装置により画像を形成する、画像形成方法。
【請求項３】
前記インクジェット記録装置における、被記録媒体に前記インクの液滴が着弾してから、前記被記録媒体の前記インクの着弾箇所が被記録媒体を排出する排出部に到達するまでの時間が１秒以内である、請求項２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
一色又は複数の色の前記インクの総打ち込み量が３０ｇ／ｍ２以下となるように前記インクの液滴を被記録媒体へ打ち込んで画像を形成する、請求項２又は３記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記インクジェット記録装置が、圧電素子への電圧制御によって液室内に生じる圧力を利用して前記インクの液滴を吐出する記録ヘッドを備え、記録方式がラインヘッド型の記録方式である、請求項２から４何れか記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記インクジェット記録装置が、印字面に接触する部材の表面が撥水性材料により形成されている、請求項２〜５何れか記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置用インク、及びインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録技術の急速な進歩により銀塩写真に匹敵する高精細な画質を得ることが可能となっていることから、インクジェット記録方式により画像を形成するインクジェット記録装置が画像形成装置として広く使用されている。
【０００３】
かかるインクジェット記録装置について、画像形成の高速化が強く望まれている。しかし、インクジェット記録装置において高速で画像形成を行った場合、インクが紙等の被記録媒体に浸透する前に被記録媒体が排出ローラーを通り排出されてしまい、インクが排出ローラーに付着（オフセット）することによる画像不良が発生しやすくなる。
【０００４】
高速で印刷を行う場合のオフセットの問題を解消するためには、インクの乾燥性を高めることが考えられる。しかし、インクの乾燥性を高めた場合、記録を中断した場合や長期間記録を行わなかった場合に、インクの液滴をインクジェット記録装置のインク吐出口から安定して吐出しにくく、良好な画像を形成しにくくなる。
【０００５】
このように、乾燥不良によるオフセットの発生を抑制でき、記録を中断した場合や長期間記録を行わなかった場合においても安定して吐出できる良好な間欠吐出性を有する、インクが求められている。
【０００６】
かかる事情から、上記のオフセットの抑制と間欠吐出性とに関する課題が解決されたインクとして、例えば、着色剤を含有し、２０℃における蒸気圧が０．１ｍｍＨｇ以下の多価アルコールモノアルキルエーテルを５〜１５重量％含み、且つ、多価アルコールを５〜５０重量％含むことを特徴とするインクジェット記録装置用の水性インクが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−０１２９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、インクジェット記録装置では、さらなる画像形成の高速化が求められており、かかる場合、特許文献１に記載のインクジェット記録装置用インクでは、オフセットの抑制と間欠吐出性とに関する課題を必ずしも解決できない。また、特許文献１に記載のインクジェット記録装置用インクは、インクの浸透により、被記録媒体の裏面に画像が現れる、画像の裏抜けが生じやすい問題がある。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、裏抜けのない良好な画像を形成でき、高速で画像形成する場合であってもオフセットの発生を抑制でき、且つ安定してインク液滴を吐出できる間欠吐出性を有するインクジェット記録装置用インクを提供することを目的とする。また、本発明は、裏抜けのない良好な画像を形成でき、オフセットの発生を抑制しつつ高速で画像形成可能であり、インク液滴の間欠吐出性に優れ、良好な画像を形成できる、インクジェット記録装置を用いる画像形成方法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】
【００１０】
本発明者らは、少なくとも、水と、顔料分散体と、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、及びこれらの混合物からなる群より選択されるグリコールモノメチルエーテルとを含むインクジェット記録装置用インクにおいて、分子量３０，０００〜１５０，０００の樹脂を含む顔料分散体を用い、グリコールモノメチルエーテルの含有量をインクの質量に対して１５質量％以上とすること、及び、インクジェット記録装置において前述のインクを用いて画像を形成することにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には本発明は、以下のものを提供する。
【００１１】
（１）  少なくとも、水と、顔料分散体と、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、及びこれらの混合物からなる群より選択されるグリコールモノメチルエーテルとを含み、前記顔料分散体は分子量３０，０００〜１５０，０００の樹脂を含み、前記グリコールモノメチルエーテルの含有量がインクの質量に対して１５質量％以上である、インクジェット記録装置用インク。
【００１２】
（２）  （１）記載のインクジェット記録装置用インクを用いて、インクジェット記録装置により画像を形成する、画像形成方法。
【００１３】
（３）  前記インクジェット記録装置における、被記録媒体に前記インクの液滴が着弾してから、前記被記録媒体の前記インクの着弾箇所が被記録媒体を排出する排出部に到達するまでの時間が１秒以内である、（２）に記載の画像形成方法。
【００１４】
（４）  一色又は複数の色の前記インクの総打ち込み量が３０ｇ／ｍ２以下となるように前記インクの液滴を被記録媒体へ打ち込んで画像を形成する、（２）又は（３）記載の画像形成方法。
【００１５】
（５）  前記インクジェット記録装置が、圧電素子への電圧制御によって液室内に生じる圧力を利用して前記インクの液滴を吐出する記録ヘッドを備え、記録方式がラインヘッド型の記録方式である、（２）から（４）何れか記載の画像形成方法。
【００１６】
（６）  前記インクジェット記録装置が、印字面に接触する部材の表面が撥水性材料により形成されている、（２）から（５）何れか記載の画像形成方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、裏抜けのない良好な画像を形成でき、高速で画像形成する場合であっても、オフセットの発生を抑制でき、且つ安定してインク液滴を吐出できる間欠吐出性を有するインクジェット記録装置用インクを提供できる。また、本発明によれば、裏抜けのない良好な画像を形成でき、オフセットの発生を抑制しつつ高速で画像形成可能であり、インク液滴の間欠吐出性に優れ、良好な画像を形成できるインクジェット記録方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図２】図２は、図１に示されるインクジェット記録装置の搬送ベルトを上方から見た平面図である。
【図３】図３は、ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置に用いられるラインヘッドと記録用紙上に形成されたドット列の一部を示す拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施できる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の要旨を限定するものではない。
【００２０】
［第１実施形態］
第１の実施形態は、少なくとも、水と、顔料分散体と、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、及びこれらの混合物からなる群より選択されるグリコールモノメチルエーテルとを含み、顔料分散体が分子量３０，０００〜１５０，０００の樹脂を含み、グリコールモノメチルエーテルの含有量がインクの質量に対して１５質量％以上である、インクジェット記録装置用インクに関する。
【００２１】
第１の実施形態にかかるインクジェット記録装置用インク（以下、単にインクとも記す）は、水と、特定の分子量の樹脂を含む顔料分散体と特定の種類のグリコールモノメチルエーテルとを必須に含む。また、本発明のインクジェット記録装置用インクは、必要に応じ、被記録媒体へのインクの浸透性を高める浸透剤、インクに含まれる成分の溶解状態を安定化させる溶解安定剤、及びインクから液体成分の揮発を抑制してインクの性質を安定化させる保湿剤からなる群より選択される１種以上のグリコールモノメチルエーテルの他の液体成分を含んでいてもよい。以下、インクジェット記録装置用インクが含む、必須、又は任意の成分である、水、顔料分散体、グリコールモノメチルエーテル、及びグリコールモノメチルエーテルの他の液体成分と、インクジェット記録装置用インクの製造方法について順に説明する。
【００２２】
〔水〕
本発明のインクジェット記録装置用インクは、水性インクであり、水を必須に含む。インクに含まれる水は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されず、従来から、水性インクの製造に使用されている水から、所望の純度の水を適宜選択して使用できる。本発明のインクジェット記録装置用インクにおける水の含有量は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。水の含有量は、後述する、他の成分の使用量に応じて適宜変更される。インクにおける典型的な水の含有量としては、インクの全質量に対して２０〜７０質量％が好ましく、３０〜６０質量％がより好ましい。
【００２３】
〔顔料分散体〕
本発明のインクジェット記録装置用インクは、着色剤である顔料を含む顔料分散体を含む。顔料分散体中に含有させることができる顔料は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されず、従来からインクジェット記録装置用インクにおいて着色剤として使用されている顔料から適宜選択して使用できる。好適な顔料の具体例は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、９５、１０９、１１０、１２０、１２８、１３８、１３９、１５１、１５４、１５５、１７３、１８０、１８５、１９３等の黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３４、３６、４３、６１、６３、７１等の橙色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、２０２等の赤色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５等の青色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３、３３等の紫色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７等の黒色顔料等を挙げることができる。
【００２４】
本発明のインクジェット記録装置用インクに含まれる顔料分散体は、分子量３０，０００〜１５０，０００の樹脂を含む。顔料分散体に含まれる樹脂の分子量は、重量平均分子量（Ｍｗ）であり、ゲルろ過クロマトグラフィーにより測定できる。樹脂の分子量が過小である場合、被記録媒体に画像を形成する際に裏抜けが生じやすく、分子量が過大である場合、間欠吐出性に優れたインクを得にくい。
【００２５】
顔料と樹脂とを含む顔料分散体を製造する方法は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されず、従来知られる方法から適宜選択できる。好適な方法としては、例えば、ナノグレンミル（浅田鉄工株式会社製）、ＭＳＣミル（三井鉱山株式会社製）、ダイノミル（株式会社シンマルエンタープライゼス製）等のメディア型湿式分散機を用いて、水等の適当な液体の媒体中において、顔料と樹脂とを混練して顔料分散体とする方法が挙げられる。メディア型湿式分散機による処理では、小粒径のビーズを用いる。ビーズの粒子径は特に限定されず、典型的には粒径０．５〜１．０ｍｍである。また、ビーズの材質は特に限定されず、ジルコニアビーズ等の硬質の材料からなるビーズが使用される。
【００２６】
顔料分散体を製造する際の、液体の媒体の使用量は、顔料を樹脂により良好に混練できる限り特に限定されない。典型的には、液体の媒体の使用量は、顔料と樹脂との質量の合計に対して、１〜１０倍の質量を用いるのが好ましく、３〜７倍の質量を用いるのがより好ましい。
【００２７】
顔料分散体に含まれる顔料の体積平均粒径は、インクの色濃度、色相、インクの安定性等の観点から、５０〜２００ｎｍが好ましく、７０〜１５０ｎｍがより好ましい。顔料の体積平均粒径は、顔料と樹脂とを混練する際のビーズの粒子径や処理時間を調整することにより調整できる。体積平均粒径が過小である場合、画像濃度が低下する場合があり、体積平均粒径が過大である場合、インクを吐出するノズルの目詰まりが発生したり、インクの吐出性が悪化したりする場合がある。顔料の体積平均粒径は、例えば、顔料分散体をイオン交換水により３００倍に希釈した試料を用い、動的光散乱粒度分布測定装置（シスメックス株式会社製）等により測定できる。
【００２８】
顔料分散体に含まれる樹脂は、所定の分子量である限り特に限定されず、従来から顔料分散体の製造に用いられている種々の樹脂から適宜選択して使用できる。好適な樹脂の具体例としては、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体等が挙げられる。これらの樹脂の中では、調製が容易で、顔料の分散効果に優れることから、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル共重合体等の、スチレンに由来する単位と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、又はメタクリル酸エステルに由来する単位とを含むスチレン−アクリル系樹脂が好ましい。上記の樹脂は、ラジカル重合により得られる。上記樹脂の分子量は、重合開始剤の使用量、重合温度、又は重合時間等を調整する公知の方法に従って調整できる。
【００２９】
顔料の使用量は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されないが、典型的にはインクの全質量に対して１〜４０質量％が好ましく、５〜３０質量％がより好ましい。顔料の使用量が過小であるとインクの色濃度が低下しやすく、顔料の使用量が過多であると、インクの流動性が損なわれ良好な画像を形成しにくくなる場合がある。
【００３０】
〔グリコールモノメチルエーテル〕
本発明のインクジェット記録装置用インクは、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、及びこれらの混合物からなる群より選択されるグリコールモノメチルエーテルを含む。グリコールモノメチルエーテルの量は、インクの全質量に対して１５質量％以上であり、１５〜２５質量％がより好ましい。グリコールモノメチルエーテルの量が過多である場合、インクの浸透により、被記録媒体の裏面に画像が現れる、画像の裏抜けが生じる場合がある。
【００３１】
トリエチレングリコールモノメチルエーテル、及びトリプロピレングリコールモノメチルエーテルは、紙等の被記録媒体に対する浸透性に優れ、且つ、インクの保湿性に優れる。このため、本発明のインクジェット記録装置用インクは、紙等の被記録媒体に着弾したインク中の液体成分が被記録媒体中に速やかに浸透するためオフセットが発生しにくく、乾燥によるインクの性状の変化が起こりにくいため良好な間欠吐出性を有する。
【００３２】
〔グリコールモノメチルエーテルの他の液体成分〕
本発明のインクジェット記録装置用インクは、グリコールモノメチルエーテルの他の液体成分として、被記録媒体へのインクの浸透性を高める浸透剤、インクに含まれる成分の溶解状態を安定化させる溶解安定剤、及びインクから液体成分の揮発を抑制してインクの粘性を安定化させる保湿剤からなる群より選択される１種以上の成分を含んでいてもよい。
【００３３】
浸透剤は、インクの被記録媒体への浸透性を高める液体成分である。浸透剤の具体例としては、１，２−へキシレングリコール、１，２−オクタンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール等のジオール類や、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等のグリコールエーテル類が挙げられる。浸透剤は２種以上を組合せて用いることができる。インクが浸透剤を含有する場合、浸透剤の含有量は、浸透剤の種類に応じて適宜調整される。典型的な浸透剤の含有量としては、インクの全質量に対して０．５〜２０質量％が好ましい。
【００３４】
保湿剤は、インクから液体成分の揮発を抑制してインクの粘性を安定化させる成分である。保湿剤の具体例は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール等のアルキレングリコール類；グリセリンである。これらの、保湿剤の中では、水等の液体成分の揮発の抑制効果に優れることからグリセリンがより好ましい。保湿剤は２種以上を組合せて用いることができる。インクが保湿剤を含有する場合、保湿剤の含有量は、インクの全質量に対して５〜５０質量％が好ましく、１０〜４０質量％がより好ましい。
【００３５】
溶解安定剤は、インクに含まれる成分を相溶化してインクの溶解状態を安定化させる成分である。溶解安定剤の具体例としては、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、及びγ−ブチロラクトン等が挙げられる。これらの溶解安定剤は２種以上を組合せて用いることができる。インクが溶解安定剤を含有する場合、溶解安定剤の含有量は、インクの全質量に対して１〜２０質量％が好ましく、３〜１５質量％がより好ましい。
【００３６】
これらのグリコールモノメチルエーテルの他の液体成分を含むインクの中では、インクの全質量に対して、浸透剤として１，２−へキシレングリコール、及び／又はトリエチレングリコールモノブチルエーテルを１〜２０質量％、溶解安定剤として２−ピロリドンを１〜２０質量％、及び、保湿剤としてグリセリンを２〜３０質量％の範囲内で含有するインクが好ましい。かかる場合、オフセットの発生を抑制しやすく、間欠吐出性に優れるインクを得やすい。
【００３７】
〔インクジェット記録装置用インクの製造方法〕
本発明のインクジェット記録装置用インクの製造方法は、水、顔料分散体、及びグリコールモノメチルエーテルに対して、必要に応じグリコールモノメチルエーテルの他の液体成分を加えた後、これらのインク成分を均一に混合することができれば特に限定されない。インクジェット記録装置用インクの製造方法の具体例としては、インクの各成分を混合機により均一に混合した後、孔径１０μｍ以下のフィルターにより異物や粗大粒子を除去する方法が挙げられる。なお、インクジェット記録装置用インクを製造する際には、水、顔料分散体、及びグリコールモノメチルエーテルに対して、必要に応じて、浸透剤、溶解安定剤、保湿剤等のグリコールモノメチルエーテルの他の液体成分や、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防腐防カビ剤等の、従来、インクジェット記録装置用インクに加えられている種々の添加剤を加えることができる。
【００３８】
以上説明した第１実施形態にかかるインクジェット記録装置用インクは、裏抜けのない良好な画像を形成でき、高速で画像形成する場合であっても、オフセットの発生を抑制でき、且つ安定してインク液滴を吐出できる間欠吐出性を有するため、種々のインクジェット記録装置において好適に使用できる。
【００３９】
［第２実施形態］
第２実施形態は、第１実施形態にかかるインクジェット記録装置用インクを用いて、インクジェット記録装置により画像を形成する、画像形成方法に関する。第２実施形態かかる画像形成方法において用いるインクジェット記録装置の記録方式は、特に限定されず、記録ヘッドが記録媒体上を走査しながら記録を行うシリアル型であっても、装置本体に固定された記録ヘッドにより記録を行うラインヘッド型であってもよい。第２実施形態にかかる画像形成方法において用いるインクジェット記録装置の記録方式は、画像形成の高速性の点から、ラインヘッド型が好ましい。
【００４０】
以下、図面を参照して、第２実施形態にかかる画像形成方法について、ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置を用い、被記録媒体として記録用紙を用いる場合に関して説明する。図１は、ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置の概略構成を示す側面断面図であり、図２は、図１に示すインクジェット記録装置の搬送ベルトを上方からみた平面図である。
【００４１】
図１に示すように、インクジェット記録装置１００の左側部には記録用紙Ｐを収容する給紙トレイ２が設けられており、この給紙トレイ２の一端部には収容された記録用紙Ｐを、最上位の記録用紙Ｐから順に一枚ずつ後述する搬送ベルト５へと搬送給紙するための給紙ローラー３及び給紙ローラー３に圧接され従動回転する従動ローラー４が設けられている。
【００４２】
給紙ローラー３及び従動ローラー４の用紙搬送方向下流側（図１において右側）には、搬送ベルト５が回転自在に配設されている。搬送ベルト５は、用紙搬送方向下流側に配置されたベルト駆動ローラー６と、上流側に配置され搬送ベルト５を介してベルト駆動ローラー６に従動回転するベルトローラー７とに掛け渡されており、ベルト駆動ローラー６が時計方向に回転駆動されることにより、記録用紙Ｐが矢印Ｘ方向に搬送される。
【００４３】
ここで、用紙搬送方向Ｘの下流側にベルト駆動ローラー６を配置したことにより、搬送ベルト５の用紙送り側（図１において上側）はベルト駆動ローラー６に引っ張られるようになるため、ベルトテンションを張ることができ、安定した記録用紙Ｐの搬送が可能となる。なお、搬送ベルト５には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルト等が好適に用いられる。
【００４４】
また、搬送ベルト５の用紙搬送方向下流側には、図中時計回りに駆動され画像が記録された記録用紙Ｐを装置本体外へと排出する排出ローラー８ａ、及び排出ローラー８ａの上部に圧接され従動回転する従動ローラー８ｂが設けられており、排出ローラー８ａ及び従動ローラー８ｂの下流側には、装置本体外へと排出された記録用紙Ｐが積載される排紙トレイ１０が設けられている。
【００４５】
従動ローラー８ｂは印字面に直接触れるため、従動ローラー８ｂの表面を形成する素材は撥水性材料であるのが好ましい。従動ローラー８ｂの表面を撥水性材料により形成することにより、記録用紙Ｐに浸透していないインクのローラーへの付着を抑制でき、オフセットの発生を抑制しやすい。好適な撥水材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、クロロトリフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル等のフッ素樹脂が挙げられる。従動ローラー８ｂと同様に、印字面に接触する部材の表面は撥水性材料により形成するのが好ましい。
【００４６】
そして、搬送ベルト５の上方には、搬送ベルト５の上面に対して所定の間隔が形成されるような高さに支持され、搬送ベルト５上を搬送される記録用紙Ｐへと画像の記録を行うラインヘッド１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ及び１１Ｋが配設されている。これらのラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋには、それぞれ異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の着色インクが充填されており、各ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋからそれぞれの着色インクを吐出することにより、記録用紙Ｐ上にカラー画像が形成される。
【００４７】
記録用紙Ｐに各ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋから吐出されたインクの液滴が着弾してから、記録用紙Ｐにおけるインクの着弾箇所が、排出ローラー８ａ、及び従動ローラー８ｂからなる記録用紙Ｐを排出する排出部８に到達するまでの時間は装置を小型化するためには１秒以内であるのが好ましい。かかる時間を１秒以内とした場合であっても、第１実施形態のインクを用いることによって、高速での画像形成時のオフセットの発生の抑制の効果が充分に得られる。
【００４８】
また、記録用紙Ｐに各ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋから吐出され、記録用紙Ｐに打ち込まれる一色又は複数の色のインクの総量は４０ｇ／ｍ２以下が好ましく、３０ｇ／ｍ２以下がより好ましい。インクの吐出量をかかる量とすることにより、オフセットの発生を抑制しつつ高速で画像形成しやすい。記録用紙Ｐに４色以上のインクが打ち込まれる場合においても、記録用紙Ｐに打ち込まれる複数の色のインクの総量は４０ｇ／ｍ２以下が好ましく、３０ｇ／ｍ２以下がより好ましい。
【００４９】
これらのラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋは、図２に示すように、搬送方向と直交する方向（図２の上下方向）に複数のノズルが配列されたノズル列を備え、搬送される記録用紙Ｐの幅以上の記録領域を有しており、搬送ベルト５上を搬送される記録用紙Ｐに対して、一括して１行分の画像を記録することができるようになっている。
【００５０】
なお、ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置においては、搬送ベルト５の幅寸法以上に形成された長尺のヘッド本体の長手方向に複数のノズルを配列させることで、記録用紙Ｐの幅以上の記録領域を有するように構成されたラインヘッドを用いているが、例えば各々複数個のノズルを備えた短尺のヘッドユニットを搬送ベルト５の幅方向に複数配列することにより、搬送される記録用紙Ｐの幅方向全幅にわたって画像を記録できるようにしたラインヘッドを用いても構わない。
【００５１】
また、ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋのインクの吐出方式としては、例えば、図示しない圧電素子（ピエゾ素子）を用いてラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋの液室内に生じる圧力を利用してインクの液滴を吐出する圧電素子方式や、発熱体によって気泡を発生させ、圧力をかけてインクを吐出するサーマルインクジェット方式等、各種方式を適用することができる。インクの吐出方式は、吐出量の制御が容易であることから圧電素子方式が好ましい。
【００５２】
図３は、ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。図１及び図２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。インクジェット記録装置１００には制御部２０が備えられており、制御部２０には、インターフェイス２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、エンコーダー２４、モーター制御回路２５、ラインヘッド制御回路２６、及び電圧制御回路２７等が接続されている。
【００５３】
インターフェイス２１は、例えば、図示しないパソコン等のホスト装置とデータの送受信を行う。制御部２０は、インターフェイス２１を介して受信された画像信号を、必要に応じて変倍処理或いは階調処理して画像データに変換する。そして、後述する各種制御回路に制御信号を出力する。
【００５４】
ＲＯＭ２２は、ラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋを駆動させて画像記録を行う際の制御プログラム等を記憶している。ＲＡＭ２３は、制御部２０により変倍処理或いは階調処理された画像データを所定の領域に格納する。
【００５５】
エンコーダー２４は、搬送ベルト５を駆動する排紙側のベルト駆動ローラー６に接続されており、ベルト駆動ローラー６の回転軸の回転変位量に応じてパルス列を出力する。制御部２０は、エンコーダー２４から送信されるパルス数をカウントすることで回転量を算出し、用紙の送り量（用紙位置）を把握する。そして制御部２０は、エンコーダー２４からの信号に基づいて、モーター制御回路２５及びラインヘッド制御回路２６に制御信号を出力する。
【００５６】
モーター制御回路２５は、制御部２０からの出力信号により記録媒体搬送用モーター２８を駆動する。記録媒体搬送用モーター２８は駆動してベルト駆動ローラー６を回転させ、搬送ベルト５を図１の時計回りに回動させて用紙を矢印Ｘ方向へと搬送する。
【００５７】
ラインヘッド制御回路２６は、制御部２０からの出力信号に基づいて、ＲＡＭ２３に格納された画像データをラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋへ転送し、転送された画像データに基づいてラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋからのインクの吐出を制御する。かかる制御と、記録媒体搬送用モーター２８によって駆動する搬送ベルト５による用紙の搬送の制御とにより、用紙への記録処理が行われる。
【００５８】
電圧制御回路２７は、制御部２０からの出力信号に基づいて給紙側のベルトローラー７に電圧を印加することにより交番電界を発生させ、搬送ベルト５に用紙を静電吸着させる。静電吸着の解除は、制御部２０からの出力信号に基づいてベルトローラー７又はベルト駆動ローラー６を接地させることにより行われる。なお、ここでは給紙側のベルトローラー７に電圧を印加する構成としたが、排紙側のベルト駆動ローラー６に電圧を印加する構成としてもよい。
【００５９】
ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置を用いてドットを形成する方法を、図４を用いて具体的に説明する。なお、図４では図１及び図２に示したラインヘッド１１Ｃ〜１１Ｋのうち、ラインヘッド１１Ｃを例に挙げて説明するが、他のラインヘッド１１Ｍ〜１１Ｋについても全く同様に説明される。
【００６０】
図４に示すように、ラインヘッド１１Ｃには複数個のノズルから成るノズル列Ｎ１、Ｎ２が搬送方向（矢印Ｘ方向）に並設されている。つまり、搬送方向の各ドット列を形成するノズルとして、ノズル列Ｎ１、Ｎ２に各１個ずつ（例えばドット列Ｌ１ではノズル１２ａ及び１２ａ’）、合計２個のノズルを備えている。なお、ここでは説明の便宜のため、ノズル列Ｎ１、Ｎ２を構成するノズルのうち、ドット列Ｌ１〜Ｌ１６に対応する１２ａ〜１２ｐ及び１２ａ’〜１２ｐ’までの各１６個のノズルのみを記載しているが、実際にはさらに多数のノズルが搬送方向と直交する方向に配列されているものとする。
【００６１】
そして、このノズル列Ｎ１、Ｎ２を順次用いて被記録媒体上に画像を形成する。例えば、被記録媒体を搬送方向に移動させながら、被記録媒体の幅方向（図の左右方向）１行分のドット列Ｄ１をノズル列Ｎ１からのインク吐出（図の実線矢印）により形成した後、次の１行分のドット列Ｄ２をノズル列Ｎ２からのインク吐出（図の破線矢印）により形成し、さらに次の１行分のドット列Ｄ３を再びノズル列Ｎ１からのインク吐出により形成する。以下、ドット列Ｄ４以降もノズル列Ｎ１、Ｎ２を交互に用いて同様に形成する。
【００６２】
以上説明した第２実施形態にかかる画像形成方法では、第１実施形態にかかるインクを使用しているため、裏抜けのない良好な画像を形成でき、オフセットの発生を抑制しつつ高速で画像形成可能であり、インク液滴の間欠吐出性に優れ、良好な画像を形成できる。
【実施例】
【００６３】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は実施例により何ら限定されるものではない。
【００６４】
〔スチレン−アクリル樹脂の製造〕
顔料分散体の調製に用いるスチレン−アクリル樹脂をマクロモノマー合成法によりに製造した。具体的には、ポリスチレンの分子末端の一方に（メタ）アクリロイル基が結合したオリゴマー（ＡＳ−６、東亜合成株式会社製、数平均分子量（Ｍｎ）６，０００）と、共重合モノマーとを、メチルエチルケトン中で重合開始剤の存在下に重合条件を変更して分子量の異なる樹脂１〜樹脂６を製造した。得られた樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）を、ゲルろ過クロマトグラフィーにより確認した。樹脂１〜樹脂６の重量平均分子量を表１に示す。また、得られた樹脂の酸価を滴定により確認したところ、樹脂１〜樹脂６の酸価は何れも３０〜６０ｍｇＫＯＨであった。
【００６５】
【表１】
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【００６６】
〔顔料分散体の調製〕
樹脂１を用いて顔料分散体Ａを調製し、同様に、樹脂２〜６を用いて、それぞれ顔料分散体Ｂ〜Ｆを調製した。具体的には、水７５質量％、顔料２０質量％、スチレン−アクリル樹脂５質量％となるように、水、顔料、及びスチレン−アクリル樹脂をナノグレンミル（浅田鉄工株式会社製）に仕込み、ビーズ径０．５ｍｍのジルコニアビーズをメディアとしてナノグレンミルに充填して、水冷しながら顔料を分散させて顔料分散体を得た。得られた顔料分散体をイオン交換水にて３００倍に希釈して、動的光散乱式粒径分布装置（ゼータサイザー  ナノ、シスメックス株式会社製）により顔料の体積平均粒径Ｄ５０を測定し、顔料の体積平均粒径が７０〜１５０ｎｍの範囲となっていることを確認した。
【００６７】
〔実施例１〜１２、及び比較例１〜１２〕
顔料分散体Ａ〜Ｆを用い、表２に記載のａ〜ｄの比率で各成分を撹拌機により均一に混合した後、孔径５μｍのフィルターによりろ過して、表３に記載の実施例１〜１２、及び比較例１〜１２のインクを調製した。なお、表２に記載の量は、インク全質量に対する各成分の質量％である。
【００６８】
なお、ａ〜ｄのインクの組成は、グリセリンとグリコールモノメチルエーテルの総量が一定となる様に設定されているが、グリコールモノメチルエーテルはグリセリンよりもやや保湿性に優れるため、グリコールモノメチルエーテルの使用量の増加に伴いインクの保湿性は向上する。また、グリセリンはインクの記録媒体への浸透性には殆ど影響しない。このため、ａ〜ｄの組成のインクによれば、グリコールモノメチルエーテルの量の増加に伴う、インクの保湿性と浸透性との向上によるインクの性能への影響を確認できる。なお、ａ〜ｄの組成のインクでは、グリコールモノメチルエーテルとして、トリエチレングリコールモノメチルエーテルとトリプロピレングリコールモノメチルエーテルとの混合物を使用しているが、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、又はトリプロピレングリコールの一方のみを用いても同等の性能のインクを得ることができる。
【００６９】
【表２】
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＊１：オルフィンＥ１０１０（アセチレンジオールのエチレンオキシド付加物、日信化学工業株式会社製）
＊２：トリエチレングリコールモノメチルエーテルの含有量と、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル含有量との合計量。
【００７０】
【表３】
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【００７１】
〔間欠吐出性評価〕
実施例、及び比較例で得られたインクを用いて下記方法に従い、間欠吐出性について評価した。間欠吐出性の評価結果を表４に示す。
【００７２】
＜間欠吐出性評価方法＞
内部に保温可能なヒーター及び温度検知部を有し、圧電素子への電圧制御によりインクを吐出する記録ヘッドを備える、ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置を用いて、保温設定温度２５℃、１０℃１５％ＲＨの環境下にて間欠吐出性の評価を行った。間欠吐出性の評価は、ヘッド長手方向のライン画像を光沢紙に印字させた後に、任意の非印字区間を経た後、再度、横ライン光沢紙に印字させ、印字されたライン画像の状態を顕微鏡観察して、◎、○、及び×の三段階で評価した。評価の判断基準は以下の通りである。
◎：Ａ３サイズの用紙の縦相当の非印字区間を超えても、ライン画像に乱れが生じない。
○：Ａ３サイズの用紙の縦相当の非印字区間まで、ライン画像に乱れが生じない。
×：Ａ３サイズの用紙の縦相当の非印字区間までに、ライン画像に乱れが生じる。
【００７３】
【表４】
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【００７４】
表４から、グリコールモノメチルエーテルの含有量が１５質量％未満の比較例１、及び５〜９では、インクの保湿性が十分ではなく、間欠吐出の際に粘度等のインク性状の変化に起因して、液滴を一定の速度、及び方向で吐出しにくく、ライン画像に乱れが生じやすいことが分かる。また、顔料分散体の調製に用いた樹脂の平均分子量が１５０，０００を超える比較例９〜１２では、乾燥によるインクの粘度上昇に伴いノズルからのインクの吐出不良が起こりやすく、ライン画像に乱れが生じやすい。
【００７５】
一方、グリコールモノメチルエーテルの含有量が１５質量％以上であり、顔料分散体の調製に用いた樹脂の平均分子量が１５０，０００以下である実施例１〜１２、及び比較例２〜４では、間欠吐出の際にインク性状が変化しにくく、ノズルからのインクの吐出不良が起こりにくいため、ライン画像に乱れが生じにくい。
【００７６】
〔オフセット性評価〕
実施例、及び比較例で得られたインクを用いて下記方法に従い、オフセット性について評価した。オフセット性の評価結果を表５、及び表６に示す。
【００７７】
＜オフセット性評価＞
内部に保温可能なヒーター及び温度検知部を有し、圧電素子への電圧制御によりインクを吐出する記録ヘッドを備える、ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置を用いて、保温設定温度２５℃、３２．５℃８５％ＲＨの環境下にてオフセット性の評価を行った。一色当たりの被記録媒体へのインクの打ち込み量が１５ｇ／ｍ２となるように吐出量を設定して、シアン色インク、マゼンタ色インクの記録ヘッドからインクを吐出し、インクの総打ち込み量が３０ｇ／ｍ２となるようにベタ画像を連続で３枚の被記録媒体に画像形成して、被記録媒体を排出する排出部に備えられる、表面材質がポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）である従動ローラーと接触した後の被記録媒体の印字物の状態を観察してオフセット性を評価した。オフセット性の評価の基準は以下の通りである。
◎：画像後端側の白色部（非画像部）において３枚とも汚れがない。
○：画像後端側の白色部（非画像部）において最初の２枚に汚れがなく、３枚目に汚れがある。
△：画像後端側の白色部（非画像部）において最初の１枚に汚れがなく、２枚目と３枚目とに汚れがある。
×：画像後端側の白色部（非画像部）において３枚とも汚れがある。
なお、インクジェット記録装置の被記録媒体の搬送速度は８４６．７ｍｍ／秒とした。また、インクの被記録媒体への着弾から従動ローラーへの到達までの時間は０．５秒であった。被記録媒体としては、用紙（ＩＪＷ、王子製紙株式会社製）をＡ４サイズに切断したものを用いた。被記録媒体上に形成した画像のサイズは１０×１０ｃｍとした。
【００７８】
また、一色当たりの被記録媒体へのインクの打ち込み量が２０ｇ／ｍ２となるように吐出量を設定して、シアン色インク、マゼンタ色インクの記録ヘッドからインクを吐出されるインクの総打ち込み量を４０ｇ／ｍ２となるようにベタ画像を連続で３枚印字することの他は、インクの総打ち込み量が３０ｇ／ｍ２である場合の試験と同様にオフセット性を評価した。
【００７９】
【表５】
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【００８０】
【表６】
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【００８１】
表５、及び表６から、顔料分散体の調製に用いた樹脂の平均分子量が３０，０００未満である比較例１〜４では、従動ローラーにインクが付着しやすいためオフセットが発生しやすいことが分かる。また、グリコールモノメチルエーテルの含有量が１５質量％未満である、比較例１、及び５〜８では、インクが被記録媒体に浸透しにくいため、従動ローラーにインクが付着しやすく、オフセットが発生しやすいことが分かる。なお、比較例９は、グリコールモノメチルエーテルの含有量が１５質量％未満であっても、顔料分散体の調製に用いた樹脂の平均分子量が２００，０００と大きいため、オフセットが発生しにくいことが分かる。
【００８２】
一方、グリコールモノメチルエーテルの含有量が１５質量％以上であり、顔料分散体の調製に用いた樹脂の平均分子量が３０，０００以上である、実施例１〜１２、及び比較例１０〜１２のインクではオフセットの発生が抑制されることが分かる。
【００８３】
〔従動ローラーの材質の影響の確認試験〕
従動ローラーの材質をＰＴＦＥから、ポリオキシメチレン樹脂（ＰＯＭ）に変えることの他は、被記録媒体へのインクの総打ち込み量が３０ｇ／ｍ２でのオフセット性評価と同様に、オフセット性を評価した。オフセット性の評価結果を表７に示す。
【００８４】
【表７】
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【００８５】
表５と表７との比較により、従動ローラーの材質を非撥水性材料のＰＯＭではなく、撥水性材料のＰＴＦＥとすることにより、オフセットの発生が抑制されることが分かる。また、表７から、顔料分散体の調製に用いた樹脂の平均分子量が３０，０００未満であるか、グリコールモノメチルエーテルの含有量が１５質量％未満である、比較例１〜９のインクではオフセットの発生が著しいことが分かる。一方、顔料分散体の調製に用いた樹脂の平均分子量が３０，０００以上であり、グリコールモノメチルエーテルの含有量が１５質量％以上である、実施例１〜１２、及び比較例１０〜１２のインクでは、オフセットが発生しやすいＰＯＭ製の従動ローラーを備えるインクジェット記録装置を用いても、オフセットの発生が抑制されることが分かる。
【００８６】
〔浸透性評価〕
実施例、及び比較例で得られたインクを用いて下記方法に従い、印字した際の印字裏面の浸透性（裏抜けの発生しやすさ）について評価した。浸透性の評価結果を表８、及び表９に示す。
【００８７】
＜浸透性評価方法＞
内部に保温可能なヒーター及び温度検知部を有し、圧電素子への電圧制御によりインクを吐出する記録ヘッドを備える、ラインヘッド型の記録方式のインクジェット記録装置を用いて、保温設定温度２５℃、２５℃６０％ＲＨの環境下にて浸透性の評価を行った。浸透性の評価は、シアン色インクの記録ヘッドから、吐出量１５ｇ／ｍ２、及び２０ｇ／ｍ２にてインクを吐出して１色での最高濃度のベタ画像を被記録媒体に画像形成した後、得られたベタ画像を一昼夜放置した後の画像裏面の画像濃度をポータブル反射濃度計ＲＤ−１９（グレタグマクベス社製）により測定して行った。ベタ画像を形成する際の被記録媒体の給紙から排出部までの搬送速度は、８４６．７ｍｍ／秒とした。被記録媒体としては、Ａ４サイズの用紙（リボンフレンドリー、日本製紙株式会社製）を用いた。被記録媒体上に形成した画像のサイズは１０×１０ｃｍとした。浸透性は、印字裏面の画像濃度から以下の判断基準に従い◎、○、及び×の三段階で評価した。
◎：画像裏面の画像濃度が０．１６未満である。
○：画像裏面の画像濃度が０．１６以上０．１８未満である。
×：画像裏面の画像濃度が０．１８以上である。
吐出量１５ｇ／ｍ２での評価結果を表８に示し、吐出量２０ｇ／ｍ２での評価結果を表９に示す。
【００８８】
【表８】
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【００８９】
【表９】
0005804713.tif 000010
【００９０】
グリコールモノメチルエーテルの含有量が１５質量％未満の比較例１、及び５〜９では、インクが用紙に浸透しにくく、裏抜けの問題は生じにくいことが分かる。比較例２〜４より、グリコールモノメチルエーテルの含有量が１５質量％以上であっても、顔料分散体の調製に用いた樹脂の平均分子量が３０，０００未満である場合、インクの吐出量が多い場合に裏抜けが生じやすいことが分かる。
【００９１】
一方、実施例１〜１２、及び比較例１０〜１２から、グリコールモノメチルエーテルの含有龍が１５質量％以上であり、顔料分散体の調製に用いた樹脂の平均分子量３０，０００以上である場合、裏抜けは生じにくいことが分かる。
【００９２】
以上の、評価結果より、顔料が分子量３０，０００〜１５０，０００の樹脂によって処理されており、且つ、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、及びこれらの混合物からなる群より選択されるグリコールモノメチルエーテルの含有量が１５質量％以上である、請求項１〜１２のインクを用いる場合においてのみ、裏抜けのない良好な画像を形成でき、高速で画像形成する場合であっても、オフセットの発生を抑制できるとともに、安定してインク液滴を吐出できる間欠吐出性を実現できることが分かる。
【符号の説明】
【００９３】
２  給紙トレイ
３  給紙ローラー
４  従動ローラー
５  搬送ベルト
６  ベルト駆動ローラー
７  ベルトローラー
８  排出部
８ａ  排出ローラー
８ｂ  従動ローラー
１０  排紙トレイ
１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１Ｋ  ラインヘッド
１２ａ〜１２ｐ、１２ａ’〜１２ｐ’  ノズル
２０  制御部
３０  検出手段
１００  インクジェット記録装置
Ｄ１〜Ｄ４  ドット列（行方向）
Ｌ１〜Ｌ１６  ドット列（搬送方向）
Ｎ１、Ｎ２  ノズル列
Ｐ  記録用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0005804713.tif 000014