(57)【要約】【課題】  記録用紙のインクに対する濡れ性を改善し、白抜け、バンディングの低減された高画質な画像を提供し得る記録用紙の表面処理方法、並びに該表面処理方法を用いたインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置を提供すること。【解決手段】  記録用紙に対して低圧水銀ランプの光を照射する。また、インクジェット記録方法は、記録用紙に対して低圧水銀ランプの光を照射する工程と、該光が照射された該記録用紙に、インクジェット方式によりインクを付与する工程とを有する。また、インクジェット記録装置は、記録用紙に対して低圧水銀ランプの光を照射する光照射手段と、該光が照射された該記録用紙にインクを吐出する記録ヘッドとを備える。【選択図】  図１
2007062027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録用紙に対して低圧水銀ランプの光を照射する記録用紙の表面処理方法。
【請求項２】
記録用紙に対して低圧水銀ランプの光を照射する工程と、該光が照射された該記録用紙に、インクジェット方式によりインクを付与する工程とを有するインクジェット記録方法。
【請求項３】
記録用紙に対して低圧水銀ランプの光を照射する光照射手段と、該光が照射された該記録用紙にインクを吐出する記録ヘッドとを備えるインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録用紙にインクを付与して画像を形成する前に、該記録用紙に対して施される表面処理方法、並びに該表面処理方法を用いたインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式は、記録ヘッドの微小なノズルからインクの液滴を吐出させ、紙等の記録媒体にドットからなる画像を形成する記録方式である。インクジェット方式により得られる画質を左右するものの一つとして、記録媒体のインクに対する濡れ性がある。例えば、記録媒体がインクに対する濡れ性が高くインクが滲みやすいものである場合は、ドットの形状が乱れて画像の鮮鋭性が低下するし、逆に濡れ性が低い場合は、記録媒体上でインクが弾かれてしまい、画像形成が不可能になる。従って、インクジェット方式で良好な画質を得るためには、記録媒体のインクに対する濡れ性を適切にコントロールする必要がある。
【０００３】
一方、インクジェット方式で良好な画質を提供し得る記録媒体として、従来、紙やフィルム等の支持体上に、シリカやアルミナ等の無機粒子を主成分とするいわゆる空隙型インク受容層や、ゼラチンやポリビニルアルコール等の親水性樹脂を主成分とするいわゆる膨潤型インク受容層を塗設した構成のインクジェット専用紙が知られている。しかし、これらのインクジェット専用紙を用いても、良好な画質が得られない場合がある。
例えば、上記空隙型インク受容層を有するインクジェット専用紙を用いてインクジェット記録を行った場合、該インク受容層の濡れ性が不充分且つ吸収速度が高いため、ドット径が思ったより拡がらず、その結果、本来ドット同士が接触して形成されるべきところでドット間に隙間が生じてしまうことがある。このようなドット間の隙間は、「白抜け」などと呼ばれているもので、記録領域をドットで埋め尽くすいわゆるベタ印刷において特に問題となり、記録画像にバンディング（記録ヘッドの主走査方向に沿った白い筋状の抜け）を生じさせ、画像品位を著しく損なう原因となる。
最近のインクジェット記録方式では、粒状感を低減するために、より微小量のインクの液滴を用いて記録する傾向にあり、今後も更に上記の課題が懸念される。
【０００４】
上記空隙型インク受容層のインク受容性能を高める方法として、特許文献１には、インク受容層に対してプラズマ処理を行う方法が開示されている。この方法によれば、インク受容層の空隙構造の内部が親水化され、表面の吸水効率・吸水速度が向上するとされている。しかし、プラズマ処理を行なうためにはコロナ放電装置等の特殊で高価な装置が必要であり、また該装置の取り扱い等を考慮すると、プラズマ処理法は実用的とは言い難い。このため、より簡易な設備で記録用紙の濡れ性を大幅に改善し得る手段が望まれていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３０１７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、記録用紙のインクに対する濡れ性を改善し、白抜け、バンディングの低減された高画質な画像を提供し得る記録用紙の表面処理方法、並びに該表面処理方法を用いたインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、記録用紙に対して低圧水銀ランプの光を照射する記録用紙の表面処理方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００８】
また、本発明は、記録用紙に対して低圧水銀ランプの光を照射する工程と、該光が照射された該記録用紙に、インクジェット方式によりインクを付与する工程とを有するインクジェット記録方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００９】
また、本発明は、記録用紙に対して低圧水銀ランプの光を照射する光照射手段と、該光が照射された該記録用紙にインクを吐出する記録ヘッドとを備えるインクジェット記録装置を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【００１０】
本発明によれば、低圧水銀ランプを用いた記録用紙の表面処理によって、記録用紙のインクに対する濡れ性が大幅に改善され、白抜け、バンディングの低減された高画質な画像が得られる。該表面処理は、コロナ放電を利用する方法に比して、簡素な設備で済み、処理に要する作業も簡単で、非常に実用的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の表面処理方法は、記録用紙に対して低圧水銀ランプの光を照射する。低圧水銀ランプは、点灯中の水銀蒸気圧が約１〜１０Ｐａで、波長１８４．９ｎｍ及び２５３．７ｎｍの紫外線が強力に放射される線スペクトル光源である。
【００１２】
低圧水銀ランプの光（紫外線）が記録用紙のインクに対する濡れ性の改善に効果的な理由は、紫外線そのものによる濡れ性向上作用に加えて、１８４．９ｎｍの紫外線照射によって大気中に発生するオゾンによる濡れ性向上作用が働くことによるものと推察される。低圧水銀ランプと同様の波長のスペクトルを発光する他の光源としては、高圧水銀ランプ（点灯中の水銀蒸気圧は約１〜１０気圧）があるが、高圧水銀ランプは、オゾンの発生に寄与する１８４．９ｎｍの発光スペクトル強度が極めて低く、高圧水銀ランプの光を記録用紙に照射してもオゾンによる濡れ性向上作用は発現しないため、低圧水銀ランプに比して濡れ性の改善効果に劣る。
【００１３】
低圧水銀ランプの光は、通常、記録用紙の被記録面（インクが付与される面）に対して照射する。光の照射強度、照射時間、照射距離等は、記録用紙の種類によって、適宜、実験的に定めることができる。
【００１４】
本発明の表面処理方法の対象となる記録用紙は、特に制限されないが、本発明の表面処理方法は、水性インクを用いた画像形成に使用される記録用紙に対して特に有効である。本発明が特に有効な記録用紙の具体例としては、例えば、紙、フィルム、樹脂被覆紙等からなる支持体上に、シリカやアルミナ等の多孔質顔料及び該多孔質顔料を結着させるバインダー樹脂を主体とする空隙構造のインク受容層、あるいはゼラチンやポリビニルアルコール等の親水性樹脂を主体とするいわゆる膨潤型のインク受容層、の何れかが設けられたインクジェット専用紙が挙げられる。
【００１５】
本発明のインクジェット記録方法は、記録用紙に対して低圧水銀ランプの光を照射する工程(光照射工程）と、該光が照射された該記録用紙に、インクジェット方式によりインクを付与する工程（インクジェット工程）とを有する。光照射工程は、上述の表面処理方法と同様に行なうことができる。
【００１６】
上記インクジェット工程は、公知のインクジェット記録装置を用いて実施することができる。インクジェット記録装置のインク吐出方式には、ピエゾ素子などの圧電素子を利用した電気−機械変換方式や、ヒータなどの電気−熱変換素子を利用した電気−熱変換方式などがあるが、本発明では何れのインク吐出方式でも利用できる。
【００１７】
本発明のインクジェット記録方法は、図１に示す本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を用いることによって、効率良く実施することができる。
【００１８】
図１に示すインクジェット記録装置は、給紙トレイ１１と、該給紙トレイ１１に載置された記録用紙Ｍを自動給紙するためのＡＳＦ（オート・シート・フィーダー）１２と、ガイドローラ１３，１４と、光照射手段１５と、インクカートリッジ１６と、キャリッジ１７と、キャリッジガイド軸１８と、記録ヘッド１９と、プラテン２０とを含んで構成されている。
【００１９】
ＡＳＦ１２及びガイドローラ１３，１４は、それぞれ、図示しないステッピングモータ等の回転駆動力により回転制御されており、これらローラの回転により、記録用紙Ｍは給紙部側から排紙部側に向けて搬送される。また、ＡＳＦ１２と給紙部側のガイドローラ１３との間には、従来技術において公知の技術による図示しない紙検出器が設置されており、該紙検出器により、ＡＳＦ１２によって給紙された記録用紙Ｍの始端位置及び終端位置が検出され、その検出位置に合わせて印刷領域が決定され、印刷が実行される。
【００２０】
光照射手段１５は、記録ヘッド１９を用いてインクジェット記録を行う前に、記録用紙Ｍに対して上述した表面処理を行なうための装置であり、その光源１５ａは低圧水銀ランプである。
【００２１】
記録ヘッド１９は、インクカートリッジ１６と共にキャリッジ１７に搭載されている。キャリッジ１７は、キャリッジガイド軸１８に軸支されており、記録用紙Ｍの搬送方向（副操作方向）と直交する方向（主走査方向）に沿って往復移動可能に設けられている。記録ヘッド１９は、インクカートリッジ１６に収容されている複数のインクに対応する複数のヘッドを有しており、これら複数のヘッドが集積配置されたマルチヘッドを構成している。各ヘッドの記録用紙Ｍと対向する面には、図示しない微細なノズルが多数形成されており、これらのノズルからインクの液滴を吐出する。各ヘッドは、インク供給路、該インク供給路の一部に設けられるエネルギー作用部、該エネルギー作用部に存在するインクに作用させる液滴形成エネルギーを発生するエネルギー発生手段（何れも図示せず）等を備えている。本実施形態では、エネルギー発生手段として、電気−機械変換素子を備えている。電気−機械変換素子としては、ピエゾ素子が好ましく用いられる。ピエゾ素子は、周知のように、電圧の印加により結晶構造が歪み、極めて高速に電気−機械エネルギーの変換を行う素子（圧電素子）である。各ヘッドの内部の適当な位置に配置されたピエゾ素子に、所定の時間幅の電圧を印加することにより、ピエゾ素子が電圧の印加時間だけ伸張し、これによりインク供給路の容積が収縮して、この収縮分に相当するインクが液滴となってノズルから高速吐出される。
【００２２】
また、図１に示すインクジェット記録装置には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成される図示しない制御部が組み込まれている。該制御部は、図示しないインターフェイスを介してＡＳＦ１２等から構成される記録用紙搬送機構、光照射手段１５、キャリッジ１７の駆動機構、記録ヘッド１９等と接続されている。該制御部は、キャリッジ１７を主走査方向に往復移動させるとともに、キャリッジ１７の動作に合わせて記録用紙Ｍの搬送と停止とを繰り返し、記録用紙Ｍを間欠的に副走査方向に搬送させるように、キャリッジ駆動機構及び記録用紙搬送機構の動作を制御するようになっている。また、該制御部は、光源１５ａから光（紫外線）を発生させるように光照射手段１５を制御するようになっている。
【００２３】
本発明のインクジェット記録装置は、記録用紙に対して低圧水銀ランプの光を照射する光照射手段と、該光が照射された該記録用紙にインクを吐出する記録ヘッドとを備えていればよく、光照射手段、記録ヘッド、記録用紙搬送機構等の形態は、上述の実施形態に制限されず、適宜変更可能である。例えば、上述の実施形態においては、光照射手段１５の光源１５ａは一つであったが、複数の光源（低圧水銀ランプ）を設置してもよい。
【実施例】
【００２４】
以下に、本発明の実施例及び本発明の効果を示す試験例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、斯かる実施例により何等制限されるものではない。
【００２５】
〔実施例〕
支持体上に多孔質の表面層を有する記録用紙として、空隙型インク受容層を有するインクジェット専用紙（写真用紙＜光沢＞、セイコーエプソン製）を用意し、このインクジェット専用紙の被記録面側から１０ｍｍの間隔を置いて低圧水銀ランプ（ＳＵＶ−１１０Ｓ、セン特殊光源製）を設置した状態で、該被記録面に対して該ランプの光（紫外線）を、照射強度（出力）１２０mW／cm2で、３０秒間照射することにより、記録用紙の表面処理を行った。こうして得られた表面処理済みの記録用紙を実施例のサンプルとした。
【００２６】
〔比較例１及び２〕
表面処理を一切行っていない上記インクジェット専用紙を比較例１のサンプルとした。また、実施例において、低圧水銀ランプに代えて高圧水銀ランプ（ＵＭ−４５２、ウシオ電機製）を用いた以外は実施例と同様にして記録用紙の表面処理を行ったものを、比較例２のサンプルとした。
【００２７】
〔評価試験〕
上記各サンプル（インクジェット専用紙）について、水の接触角、ドット径をそれぞれ下記の測定方法により測定し、バンディング防止性を下記の評価方法により評価した。これらの結果を下記表１に示す。
【００２８】
（水の接触角の測定方法）
上記サンプルの被記録面に４μｌの水を滴下してから０．５秒経過後の水の接触角を、協和界面科学製の接触角計を用いて測定した。この接触角の値が小さいほど、その部分の濡れ性が高く、白抜けやバンディングが発生しにくいと言える。
【００２９】
（ドット径の測定方法）
インクジェットプリンタ（ＰＸ−Ｇ９００、セイコーエプソン製）を用いて、上記サンプルの被記録面に、画像処理ソフト（Adobe社製、Photoshop）で作成したシアンベタ濃度１０％の画像を、「写真用紙＜光沢＞モード」で印刷した。こうして作製された印刷部から１０個のドットを任意に選択し、各ドットの直径を光学顕微鏡を用いて測定し、これらの平均値を算出した。この平均値が大きいほど、白抜けやバンディングが発生しにくいと言える。
【００３０】
（バンディング防止性の評価方法）
インクジェットプリンタ（ＰＸ−Ｇ９００、セイコーエプソン製）を用いて、上記サンプルの被記録面に、画像処理ソフト（Adobe社製、Photoshop）で作成したブラックベタ濃度５０％の画像を、「写真用紙＜光沢＞モード」で印刷した。尚、バンディング（記録ヘッドの主走査方向に沿った白い筋状の抜け）の発生しやすい状況を作るために、インクジェットプリンタによる印刷時に、サンプルの搬送方向と反対側の端部に３００ｇの分銅を取り付け、サンプルの搬送速度を通常より意図的に遅らせた。こうして作製された印刷部を目視で観察し、バンディングが確認できなかったものをＡ（バンディング防止性良好）、バンディングが確認できたものをＢとした。
【００３１】
【表１】
2007062027.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１１…給紙トレイ、１２…ＡＳＦ、１３，１４…ガイドローラ、１５…光照射手段、１５ａ…光源（低圧水銀ランプ）、１６…インクカートリッジ、１７…キャリッジ、１８…キャリッジガイド軸、１９…記録ヘッド、２０…プラテン
【図１】
2007062027.tif 000004