JP2007160839A - インクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カールに問題が無く、高濃度でノズル欠などによる画像の乱れなどが無いため高画質で表面乾燥性の良いインクジェット記録方法を提供。
【解決手段】少なくとも水、水溶性有機溶剤および顔料を含有し、水の含有量が全インク質量の１０〜５０質量％未満であるインクジェットインクであり、該水溶性有機溶剤のうち最も多く含有する水溶性有機溶剤のＳＰ値が１６．５以上２４．６未満であり、さらに該ＳＰ値が１６．５以上２４．６未満の水溶性有機溶剤の含有量が、全インク質量の３０質量％以上９０質量％未満であるインクを用いたインクジェット記録方法であり、インクの着弾後０ｓ〜３ｓの間に紙面の強制乾燥が施されることを特徴とするインクジェット記録方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、高画質な両面印刷が可能なインクジェット記録方法に関する。

近年、インクジェット記録方式は簡便・安価に画像を作成出来るため、写真、各種印刷、マーキング、カラーフィルター等の特殊印刷など、様々な印刷分野に応用されてきている。特に、微細なドットを出射、制御するインクジェット記録装置や、色再現域、耐久性、出射適性等を改善したインク及びインクの吸収性、色材の発色性、表面光沢などを飛躍的に向上させた専用紙を用い、銀塩写真に匹敵する画質を得ることも可能となっている。

しかしながら、専用紙を必要とするインクジェット画像記録システムでは、用いることのできる記録媒体が制限されること、記録媒体のコストアップ等が問題となる。

一方、オフィスにおいては、記録媒体（例えば、普通紙、コート紙、アート紙、普通紙両面印刷等）の制約を受けずに高速でフルカラー印字が行えるシステムのニーズが益々高まりつつある。

インクジェットインクの組成についても、高速で印字でき、普通紙での文字再現性が良く、印字の際の裏抜け（印字したインクが記録媒体を通過し、裏面にその画像が映る現象）、フェザリング、画像滲みの発生がなく、また紙への浸透が速く乾燥が速い等の観点で種々の検討が行われてきた。１秒にＡ４を１０枚以上の印刷する高速印字を念頭に置いたプリント形態の場合、ラインヘッドによる出射が必須となる。

ラインヘッドを使ったプリントシステムではシャトル型のヘッドとは異なりインターリーブが行えないことから、ノズル欠が起こると画質の大幅な劣化を招く。特にベタ印字の場合、一カ所でもノズル欠の起こると線状の抜けになってしまうため、ラインヘッドにおいては、極めて良好な射出安定性が求められる。

また、高速印字においてはプリント形態の場合、印刷物が印刷直後に重ねられてしまい、下の紙のインクが上の紙の裏面に写ってしまうため、インクの表面乾燥性が求められる。

表面乾燥性の高いインクとして、蒸気圧の大きい液体を溶媒とするインクを選択した場合、印刷物の重なりによるインクの写りは抑えられるものの、ヘッドのメンテナンス製や出射安定性を損なってしまうため、ラインヘッドなど出射安定性を求められる高速印字目的の用途には向かない。

出射安定性と表面乾燥性がともに達成される方法として、紙の中へのインクの浸透性を高めることで表面乾燥性を高め、高速印字を実現する方法が、特開平１０−３１６９１５号公報に開示されている。

しかしながら、この方法では、インク中の色剤も同時に普通紙内部に浸透してしまうため、画像濃度の低下やインクの裏抜けが大きくなり、特に、両面印刷には適性を有していないという欠点を抱えている。

また、印刷物の表面乾燥性を高めるための手段として、乾燥手段を設ける方法が例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている方法によれば、赤外線により乾燥を行うことで遅乾性のインクであっても短時間で乾燥させることができ、高速な印刷を達成できるとある。

しかし、上記方法では乾燥により著しいカールが発生するという問題があった。これに対し、特許文献３、４に乾燥で起こったカールを矯正する機構を設ける方法が開示されているが、これら方法は、カールの矯正を行う時間が必要となることと装置の増大化が起こることから、コスト面での負荷も大きい。
特開昭６３−２５２７７２号公報 特開昭６３−２５２７７２号公報 特開２００１−３０１１５１号公報 特開２００２−１８７２６４号公報

上記問題において、表面乾燥性やカールと表面濃度の両立も問題であった。

本発明の目的は、カールに問題が無く、高濃度でノズル欠などによる画像の乱れなどが無いため高画質で表面乾燥性の良いインクジェット記録方法を提供することにある。

本発明の上記目的は以下の構成により達成される。

１．少なくとも水、水溶性有機溶剤および顔料を含有し、水の含有量が全インク質量の１０〜５０質量％未満であるインクジェットインクであり、該水溶性有機溶剤のうち最も多く含有する水溶性有機溶剤のＳＰ値が１６．５以上２４．６未満であり、さらに該ＳＰ値が１６．５以上２４．６未満の水溶性有機溶剤の含有量が、全インク質量の３０質量％以上９０質量％未満であるインクを用いたインクジェット記録方法であり、インクの着弾後０ｓ〜３ｓの間に紙面の強制乾燥が施されることを特徴とするインクジェット記録方法。

２．少なくとも水、水溶性有機溶剤および顔料を含有し、水の含有量が全インク質量の１０〜５０質量％未満であるインクジェットインクであり、該水溶性有機溶剤のうち最も多く含有する水溶性有機溶剤のＳＰ値が１６．５以上２４．６未満であり、さらに該ＳＰ値が１６．５以上２４．６未満の水溶性有機溶剤の含有量が、全インク質量の３０質量％以上９０質量％未満であるインクを用いたインクジェット記録方法であり、インクの着弾後０ｓ〜３ｓの間に紙面に送風が施されることを特徴とするインクジェット記録方法。

３．少なくとも水、水溶性有機溶剤および顔料を含有し、水の含有量が全インク質量の１０〜５０質量％未満であるインクジェットインクであり、該水溶性有機溶剤のうち最も多く含有する水溶性有機溶剤のＳＰ値が１６．５以上２４．６未満であり、さらに該ＳＰ値が１６．５以上２４．６未満の水溶性有機溶剤の含有量が、全インク質量の３０質量％以上９０質量％未満であるインクを用いたインクジェット記録方法であり、インクの着弾後０ｓ〜３ｓの間に紙面に赤外線照射を施すことを特徴とするインクジェット記録方法。

即ち、本発明者らは、カールに問題が無く、高濃度でノズル欠などによる画像の乱れなどが無く、表面乾燥性が良いインクジェット印刷を行うことができる出射安定性の効果は主にインクによるものであり、インクの溶媒組成が水よりも疎水性の高い水溶性有機溶剤を多く含有することからインク全体の溶解度が高く、結果として連続出射時のキャビテーション発生が起こりにくいと考えている。このためラインヘッド等の高速出射においても出射安定性が高い。

また、インクの疎水的な溶剤の比率が高いためカールも良い。また、乾燥を行うことで、さらに表面乾燥性を持たせたうえに、濃度の向上を起こすことができる。濃度向上の効果は、印字直後のまだ顔料がセルロースに定着する前に乾燥を行い、蒸気圧の低い溶媒を蒸発させることにより、溶媒雰囲気を変化させ、顔料凝集を誘発したことが原因であると推定している。

また、本発明者らは顔料がセルロースに定着するまでの時間に着目し、鋭意検討を行った結果、本発明のインクに対して３秒以内が有効であることを見いだした次第である。

さらに、本発明の要件を満たすインクは、水の比率の高いインクに比べて紙を膨潤させる度合いが小さいだけでなく、膨潤させる速度が遅い。このため乾燥をごく初期の段階で行った場合に、紙の膨潤が平行まで達する前に溶媒中の乾燥が行われるため、カール及びコックリングが改善されるものと推定している。

逆に水を主溶媒としているインクでは紙繊維の膨潤が素早く起きるため、特開２００１−３０１１５１号公報、特開２００２−１８７２６４号公報に記載の乾燥を行うと、カール及びコックリングが改善されるどころか、カールがひどくなってしまう。

本発明によるインクジェット記録方法は、カールに問題が無く、高濃度でノズル欠などによる画像の乱れなどが無いため高画質で表面乾燥性の良く優れた効果を有する。

以下、本発明の詳細について説明する。

まず、本発明における普通紙について説明する。

本発明における普通紙とは、一般的に上質紙・中性紙・コピー用紙と呼ばれるものが例としてあげられる。本文中に記録用紙あるいは紙といった場合、普通紙を意味しているものとする。

次に本発明に使用されるインクについて説明する。

本発明に使用されるインクは少なくとも水、水溶性有機溶剤および顔料を含有する。ここで、水溶性有機溶剤としては水と混合するものであれば良く含有比率も任意である。また、二種類以上の水溶性有機溶剤を併用することも可能である。しかしながら、連続的に出射を続ける時のキャビテーションの発生を抑えるために、該水溶性有機溶剤のうち最も多く含有する水溶性有機溶剤のＳＰ値が１６．５以上２４．６未満であり、さらに該ＳＰ値が１６．５以上２４．６未満の水溶性有機溶剤の含有量が、全インク質量の３０質量％以上である溶剤組成にすることが好ましい。この溶剤組成は水よりも疎水性の高い水溶性有機溶剤を多く含有することからインク全体の溶解度が高く、結果として連続出射時のキャビテーション発生が起こりにくい。

本発明でいう溶剤の溶解度パラメーター（ＳＰ値）とは、分子凝集エネルギーの平方根で表される値で、Ｒ．Ｆ．Ｆｅｄｏｒｓ， Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ， １４， ｐ１４７（１９７４）に記載の方法で計算することができる。単位は（ＭＰａ）１／２であり、２５℃における値を指す。

以下、ＳＰ値が１６．５以上２４．６未満に該当する水溶性有機溶剤の例をＳＰ値と共に示す。いうまでもなく本発明はこれに限定されるものではない。

エチレングリコールモノメチルエーテル（ＳＰ値：２４．５）
エチレングリコールモノエチルエーテル（２３．５）
エチレングリコールモノブチルエーテル（２２．１）
エチレングリコールモノイソプロピルエーテル（２２．３）
ジエチレングリコールモノメチルエーテル（２３．０）
ジエチレングリコールモノエチルエーテル（２２．４）
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（２１．５）
ジエチレングリコールジエチルエーテル（１６．８）
トリエチレングリコールモノメチルエーテル（２２．１）
トリエチレングリコールモノエチルエーテル（２１．７）
トリエチレングリコールモノブチルエーテル（２１．１）
プロピレングリコールモノメチルエーテル（２３．０）
プロピレングリコールモノフェニルエーテル（２４．２）
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（２１．３）
トリプロピレングリコールモノメチルエーテル（２０．４）
１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（２１．８）
本発明に使用するインクでは、ＳＰ値が１６．５以上２４．６未満の水溶性有機溶剤に加えて、従来公知の各種水溶性有機溶剤を併用することができる。

この併用する溶媒として好ましく用いられる水溶性有機溶剤の例としては、例えば、アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等）、多価アルコール類（例えば、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、ポ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、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール、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、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール等）、アミン類（例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、モルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等）、アミド類（例えば、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等）、複素環類（例えば、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、２−オキサゾリドン等）、スルホキシド類（例えば、ジメチルスルホキシド等）、スルホン類（例えば、スルホラン等）、尿素、アセトニトリル、アセトン等が挙げられる。

本発明において使用できる顔料としては、従来公知のものを特に制限なく使用でき、水分散性顔料、溶剤分散性顔料等何れも使用可能であり、例えば、不溶性顔料、レーキ顔料等の有機顔料及び、カーボンブラック等の無機顔料を好ましく用いることができる。この顔料は、インク中で分散された状態で存在させ、この分散の方式としては、自己分散、界面活性剤を用いた分散、ポリマー分散、マイクロカプセル分散の何れでも良いが、ポリマー分散、マイクロカプセル分散が定着性の点から特に好ましい。

不溶性顔料としては、特に限定するものではないが、例えば、アゾ、アゾメチン、メチン、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、キナクリドン、アントラキノン、ペリレン、インジゴ、キノフタロン、イソインドリノン、イソインドリン、アジン、オキサジン、チアジン、ジオキサジン、チアゾール、フタロシアニン、ジケトピロロピロール等が好ましい。

好ましく用いることのできる具体的顔料としては、以下の顔料が挙げられる。

マゼンタまたはレッド用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９等が挙げられる。

オレンジまたはイエロー用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８等が挙げられる。

グリーンまたはシアン用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。

また、ブラック用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７等が挙げられる。

本発明のインクジェットインクに含有する顔料の分散状態の平均粒子径は、５０ｎｍ以上、２００ｎｍ未満であることが好ましい。顔料分散液の平均粒子径が５０ｎｍ未満あるいは２００ｎｍ以上では顔料分散液の安定性が悪くなりやすく、インクの保存安定性が劣化しやすくなる。

顔料分散液の粒子径測定は、動的光散乱法、電気泳動法等を用いた市販の粒径測定機器により求めることが出来るが、動的光散乱法による測定が簡便でこの粒子径領域の精度が良く多用される。

本発明で用いられる顔料は、分散剤及びその他所望する諸目的に応じて必要な添加物と共に分散機により分散して用いることが好ましい。分散機としては従来公知のボールミル、サンドミル、ラインミル、高圧ホモジナイザー等が使用できる。中でもサンドミルによる分散により製造されるインクの粒度分布がシャープであり好ましい。また、サンドミル分散に使用するビーズの材質はビーズ破片やイオン成分のコンタミネーションの点から、ジルコニアまたはジルコンが好ましい。さらに、このビーズ径としては０．３ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。

本発明に使用されるインクでは、上記分散において高分子分散剤を用いることが好ましい。

本発明でいう高分子分散剤とは、分子量が５０００以上、２０００００以下の高分子成分を有する。高分子分散剤の種類としては、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマル酸、フマル酸誘導体から選ばれた２種以上の単量体からなるブロック共重合体、ランダム共重合体およびこれらの塩、ポリオキシアルキレン、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等を挙げることができる。

酸性の高分子分散剤の場合、中和塩基で中和して添加することが好ましい。ここで中和塩基は特に限定されないが、アンモニア、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン等の有機塩基であることが好ましい。

また、本発明において、高分子分散剤の添加量としては、顔料に対し１０〜１００質量％であることが好ましい。

本発明に使用されるインクでは、上記説明した以外に、必要に応じて、出射安定性、プリントヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、多糖類、粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができ、例えば、流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート、シリコンオイル等の油滴微粒子、特開昭５７−７４１９３号、同５７−８７９８８号及び同６２−２６１４７６号に記載の紫外線吸収剤、特開昭５７−７４１９２号、同５７−８７９８９号、同６０−７２７８５号、同６１−１４６５９１号、特開平１−９５０９１号及び同３−１３３７６号等に記載されている退色防止剤、特開昭５９−４２９９３号、同５９−５２６８９号、同６２−２８００６９号、同６１−２４２８７１号及び特開平４−２１９２６６号等に記載されている蛍光増白剤等を挙げることができる。

上記構成からなる本発明に使用されるインクは、インクの表面張力としては、２５℃で２５〜４０ｍＮ／ｍであることが好ましく、より好ましくは２５〜３５ｍＮ／ｍであり、更に好ましくは３０〜３５ｍＮ／ｍである。また、インクの粘度としては、２５℃で１〜４０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、より好ましくは５〜４０ｍＰａ・ｓであり、更に好ましくは５〜２０ｍＰａ・ｓである。

また、インク吐出後のインク液滴の普通紙中への浸透を加速するために界面活性剤を使用することが好ましく、そのような界面活性剤としては、インクに対して保存安定性等の悪影響を及ぼさないものであれば限られるものではなく、上記の分散時の添加剤として使用する界面活性剤と同様のものが用いることができる。

また、本発明に用いられるインク中には、インクの多価金属イオンであるカルシウムイオン、マグネシウムイオン及び鉄イオンの総含有量が、１０ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１〜５ｐｐｍ、特に好ましくは０．１〜１ｐｐｍである。

インクジェット用インク中の多価金属イオンの含有量を、上記で規定した量とすることにより、高い分散安定性を有するインクを得ることができる。本発明に係る多価金属イオンは、硫酸塩、塩化物、硝酸塩、酢酸塩、有機アンモニウム塩、ＥＤＴＡ塩等に含有されている。

本発明に用いられるインクでは、上記説明した以外に、必要に応じて、出射安定性、プリントヘッドやインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性、その他の諸性能向上の目的に応じて、公知の各種添加剤、例えば、多糖類、粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤等を適宜選択して用いることができ、例えば、流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート、シリコンオイル等の油滴微粒子、特開昭５７−７４１９３号、同５７−８７９８８号及び同６２−２６１４７６号に記載の紫外線吸収剤、特開昭５７−７４１９２号、同５７−８７９８９号、同６０−７２７８５号、同６１−１４６５９１号、特開平１−９５０９１号及び同３−１３３７６号等に記載されている退色防止剤、特開昭５９−４２９９３号、同５９−５２６８９号、同６２−２８００６９号、同６１−２４２８７１号及び特開平４−２１９２６６号等に記載されている蛍光増白剤等を挙げることができる。

上記構成を有する本発明のインクは、インクの表面張力としては、２５℃で２５〜４０ｍＮ／ｍであることが好ましく、より好ましくは２５〜３５ｍＮ／ｍであり、更に好ましくは３０〜３５ｍＮ／ｍである。また、インク粘度としては、２５℃で１〜４０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、より好ましくは５〜４０ｍＰａ・ｓであり、更に好ましくは５〜１５ｍＰａ・ｓである。また、本発明のインク中の溶存酸素濃度は、２５℃で２ｐｐｍ以下であることが好ましく、この溶存酸素濃度条件とすることにより、気泡の形成を抑制することができ、高速印字においても出射安定性に優れたインクジェット記録方法を実現することができる。インク中に溶存している溶存酸素を測定する方法としては、例えば、溶存酸素測定装置ＤＯ−１４Ｐ（東亜電波（株）製）を用いて測定することができる。

本発明のインクジェット記録方法においては、例えば、インクジェットインクを装填したプリンター等により、デジタル信号に基づきインクジェットヘッドよりインクを液滴として吐出させ普通紙に付着させることでインクジェットプリントが得られる。

本発明のインクを吐出して画像形成を行う際に、使用するインクジェットヘッドはオンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。又吐出方式としては、電気−機械変換方式（例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等）、電気−熱変換方式（例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット（登録商標）型等）等など何れの吐出方式を用いても構わない。

その中でも、本発明のインクジェット記録方法においては、本発明のインクを３０μｍ以下のノズル径を有するピエゾ型インクジェット記録ヘッドから吐出させて、普通紙に記録を行うこと、更に、３０μｍ以下のノズル径を有するラインヘッド方式のインクジェット記録ヘッドから吐出させて、普通紙に記録を行うことを特徴とする。

インクジェットプリンターの印字方式として、シャトルヘッド方式の記録ヘッドによる印字を行う場合、本発明の特徴である印字後３ｓ以内の乾燥が技術上困難であり、事実上は、ラインヘッド方式の記録ヘッドを用いて印字することを特徴としている。

本発明における紙面の強制乾燥を行なうとは、印字後の紙面に対し、インクの乾燥を速める何らかの乾燥手段を行なうことを言う。

乾燥手段としては公知の方法より選ばれる任意の方法によって行なうことができる。例えば加熱や送風による方法や、電磁波の照射による方法などがあり、これらの方法を組み合わせて使用しても良い。

加熱や電磁波の照射により紙の除湿を行う場合、乾燥時の紙の表面温度が３０〜２００℃の範囲となるのが好ましい。２００℃以下であれば発火の危険性が少なく、また、３０℃以上においては紙の乾燥が早いため好ましい。

電磁波の照射による乾燥を行う場合は赤外線もしくはマイクロ波を使用することが短時間で高い乾燥効率を示すことから好ましい。本発明において、赤外線とは０．１μｍ〜１ｍｍの範囲の波長を有する電磁波を指し、一般的に遠赤外性、近赤外線と呼ばれるどちらを照射においても本発明の効果は得ることができる。マイクロ波とは１ｍｍ〜１ｍの範囲の波長を有する電磁波を指すものとする。

電磁波の照射はインク着弾後３ｓ以内に開始される必要がある。これより遅いと顔料が紙の内部に浸透すると同時に微粒子のままセルロース繊維に定着し始めるので、本発明の効果が望めなくなる。電磁波の照射が早い分には問題はなく、装置やヘッドに係る問題がなければ、着弾位置にあらかじめ照射させておいても良い。

照射する電磁波は２００〜８００Ｗのパワーを有することが好ましい。パワーが２００Ｗ以上では、記録媒体中に残留する有機溶剤の気化が促進される、８００Ｗ超では、照射条件が過酷となりって紙に焦げ目を作るおそれがあるので８００Ｗ以下での照射が好ましい。

照射時間は照射するエネルギーや波長、打ち込まれたインクの組成、搬送速度等によって異なるが０．１秒以上の照射が好ましい。０．１秒以上の照射時間があることで上記好ましいパワーや好ましい表面温度に収まる範囲での実施が可能となる。照射時間を長くすることで、溶媒の十分な乾燥を行い特許開２００２−１８７２６４に記載の効果を得ることも可能であるが、高速印字を視野に入れると照射時間が１０ｓ以内であることが望ましいと考えられる。

赤外線の放射をするためには、直接熱源から得ても熱媒体を通してそこから有効な赤外線放射を発生させても良い。例えば、水銀、キセノン、セシウム、ナトリウム等の放電灯や炭酸ガスレーザー、また、白金、タングステン、ニクロム、カンタル等の電気抵抗体を加熱し赤外線を得ても良い。具体的に好ましい装置としてはハロゲンランプが挙げられる。ハロゲンランプは熱効率も良く、立ち上がりが早い等の利点がある。

赤外線の照射に関して印字面側から行っても裏面側から行なっても良い。両面から同時に照射を行なうことも好ましい。昇温乾燥や送風乾燥と組み合わせることが好ましい。また、必要に応じて集光板を用いるのがより好ましい。

マイクロ波の放射を得るためには、クライストロン、ガンダイオード、トランジスタ、そしてマグネトロンなどの既知のマイクロ波発生装置を使用することが出来る。特にマグネトロンが小型で低コストなことから好ましい。

必要に応じて、マイクロ波を遮断する隔離壁を設けることが好ましい。

送風による乾燥を行う場合、乾燥空気もしくは加熱された空気を使用することがより好ましい。

送風乾燥はインク着弾ご３ｓ以内に開始される必要がある。これより遅いと顔料が紙の内部に浸透すると同時に微粒子のままセルロース繊維に定着し始めるので、本発明の効果が望めなくなる。

一方、送風の開始に関し、送風乾燥を行うゾーンとノズルが近い場合、吐出されたインクの着弾位置がずれる可能性があることから、送風されるゾーンは搬送機構に沿った距離として２ｃｍ以上離れることが好ましい。このことより、送風が開始される時間は、例えばＡ４で一秒に１００毎の印字を行うと仮定した場合、印字後０．００１秒以上経った後であることが好ましい。

送風を行う時間は温度、湿度、インクの組成などにより異なるが、０．５ｓ以上の送風が行われることが望ましい。

送風は紙面に直接送風を行う方法でも乾燥ゾーン内で乾燥及び／または高温の空気を循環させる方法でも良い。同時に、乾燥ゾーンや紙を熱するのも好ましい。

また、必要に応じ、プリンター内、及び送風ゾーン内での風の流れを制御するための風防を設けることが望ましい。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるものではない。

実施例
〔顔料分散液Ａの調製〕
顔料としてＭＡ１００を１５質量部、分散樹脂としてジョンクリル５０１を１５質量部、ＴＰＧＭＥ５質量部、水６５質量部を混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズ２００質量部と共にポリプロピレン製のポリ瓶に入れて密栓し、ペイントシェーカーにて５時間分散し、黒色の分散液を得た。

〔インクＡの調製〕
上記分散液の入ったポリ瓶に以下の組み合わせとなるように、溶媒と水を添加、ペイントシェーカーで３０分ほど攪拌を行なった。表内の添加量の数値は質量部を表している。しかる後、ビーズを取り除き、濾過及び中空糸膜を用いた膜脱気処理を行ってインクを調製した。

トリプロピレングリコールモノメチルエーテル ２４０質量部
水 ３５質量部
顔料分散液Ａ １００質量部
トリプロピレングリコールモノメチルエーテルのＳＰ値は２０．４であり、本発明の要件を満たしている。

〔インクＢの調製〕
上記分散液の入ったポリ瓶に以下の組み合わせとなるように、溶媒と水を添加、ペイントシェーカーで３０分ほど攪拌を行なった。表内の添加量の数値は質量部を表している。しかる後、ビーズを取り除き、濾過及び中空糸膜を用いた膜脱気処理を行ってインクを調製した。

トリプロピレングリコールモノメチルエーテル １２５質量部
水 １５５質量部
顔料分散液Ａ １００質量部
トリプロピレングリコールモノメチルエーテルのＳＰ値は２０．４であり、本発明の要件を満たしているが、含有量が本発明の構成を満たしていない。

〔インクＣの調製〕
上記分散液の入ったポリ瓶に以下の組み合わせとなるように、溶媒と水を添加、ペイントシェーカーで３０分ほど攪拌を行なった。表内の添加量の数値は質量部を表している。しかる後、ビーズを取り除き、濾過及び中空糸膜を用いた膜脱気処理を行ってインクを調製した。

ジプロピレンコールモノメチルエーテル ２４０質量部
水 ３５質量部
顔料分散液Ａ １００質量部
ジプロピレングリコールモノメチルエーテルのＳＰ値は２１．３であり本発明の要件を満たしている。

〔インクＤの調製〕
上記分散液の入ったポリ瓶に以下の組み合わせとなるように、溶媒と水を添加、ペイントシェーカーで３０分ほど攪拌を行なった。表内の添加量の数値は質量部を表している。しかる後、ビーズを取り除き、濾過及び中空糸膜を用いた膜脱気処理を行ってインクを調製した。

エチレングリコール ２４０質量部
水 ３５質量部
顔料分散液Ａ １００質量部
エチレングリコールのＳＰ値は３２．２であり、本発明の要件を満たしていない。

〔インクＥの調製〕
上記分散液の入ったポリ瓶に以下の組み合わせとなるように、水を添加、ペイントシェーカーで３０分ほど攪拌を行なった。表内の添加量の数値は質量部を表している。しかる後、ビーズを取り除き、濾過及び中空糸膜を用いた膜脱気処理を行ってインクを調製した。

水 ２７５質量部
顔料分散液Ａ １００質量部
〔インクＦの調製〕
上記分散液の入ったポリ瓶に以下の組み合わせとなるように、溶媒と水を添加、ペイントシェーカーで３０分ほど攪拌を行なった。表内の添加量の数値は質量部を表している。しかる後、ビーズを取り除き、濾過及び中空糸膜を用いた膜脱気処理を行ってインクを調製した。

ジプロピレングリコールモノメチルエーテル １４５質量部
エチレングリコール ９５質量部
水 ３５質量部
顔料分散液Ａ １００質量部
上記インクは本発明の要件を満たしている。

〔インクＧの調製〕
上記分散液の入ったポリ瓶に以下の組み合わせとなるように、溶媒と水を添加、ペイントシェーカーで３０分ほど攪拌を行なった。表内の添加量の数値は質量部を表している。しかる後、ビーズを取り除き、濾過及び中空糸膜を用いた膜脱気処理を行ってインクを調製した。

ジプロピレングリコールモノメチルエーテル ９０質量部
エチレングリコール １５０質量部
水 ３５質量部
顔料分散液Ａ １００質量部
上記インクは、ＳＰ値が１６．５〜２４．６未満の水溶性有機溶剤であるジプロピレングリコールモノメチルエーテルの含有量が、全インク質量の３０質量％以下であるため本発明の要件を満たしていない。

〔出射安定性の評価〕
上記調製した顔料インクＡ〜Ｅを、２３℃、２０％ＲＨの環境下で、ノズル数２５６のシェアモードピエゾ型記録ヘッドを用いて、初期状態として、出射間隔５０ミリ秒時のインク液滴速度が８ｍ／ｓｅｃとなるように、記録ヘッドに印加する電圧を調整した。次いで、出射間隔時間を変化し、下式にあてはめて、液滴速度の相対比率を測定し、下記の基準に従って耐デキャップ性の評価を行った。

出射間隔５０マイクロ秒でインク液滴を１００滴出射させ、最初の出射から間隔時間ｔ秒後に、再び出射間隔５０マイクロ秒で１００滴出射させ、間隔時間ｔ秒後の最初のインク液滴の速度を測定して、これを間隔時間ｔ後の液滴速度とする。

液滴速度の相対比率（％）＝（出射間隔ｔ秒後の液滴速度）／（出射間隔５０ミリ秒の液滴速度＝８ｍ／ｓｅｃ）×１００
◎：液滴速度の相対比率が７０％以下となる間隔時間ｔが１０秒以上である
○：液滴速度の相対比率が７０％以下となる間隔時間ｔが１秒以上、１０秒未満である
△：液滴速度の相対比率が７０％以下となる間隔時間ｔが０．３秒以上、１秒未満である
×：液滴速度の相対比率が７０％以下となる間隔時間ｔが０．３秒未満である
××：３秒の間欠出射でインク液滴が出射されなくなる
〔画像記録〕
ノズル口径が２５μｍ、ノズル数５１２を、ノズル解像度が１４４０ｄｐｉ（ｄｐｉとは２．５４ｃｍ当たりのドットの数をいう）となるようにアレイ状に配置したラインヘッド方式のピエゾ型記録ヘッドを用いて、記録解像度が１４４０×１４４０ｄｐｉ（ｄｐｉとは２．５４ｃｍ当たりのドットの数をいう）、インク付着量が１０ｍｌ／ｍ²、画像サイズ２８０×２００ｍｍの条件で、インクＡ〜Ｄを用いて、Ａ４サイズのコニカミノルタビジネステクノロジー社製のＮＲ−８０再生紙の一方の面にインク付着量が１１ｍｌ／ｍ²、画像サイズ２００×２８０ｍｍのベタ画像を印字した。

［乾燥方法］
試料１〜７については、ラインヘッドの直後に４００Ｗのハロゲンランプを紙面から２ｃｍの位置に設置した乾燥ゾーンを設け、印字された紙が該乾燥ゾーンにそのまま搬送されるよう設置した。この時、照射の開始される時間は印字が行われてから２秒後であった。照射の行われた時間は２秒間であった。

試料８〜１４については、ラインヘッドの直後に１２０℃の熱風を送風するドライヤーによる乾燥ゾーンを設け、印字された紙が該乾燥ゾーンにそのまま搬送されるよう設置した。この時、風がヘッドに当たらないようヘッドの直後に風防を用意した。印字した紙が風防を横切り、風が当たるまでの時間は印字が行われてから２秒後であった。送風の行われた時間は６秒間であった。

試料１５〜１６については、ドライヤーと風防の位置を移動し、印字がなされてから風の当たるまでの時間が５秒となるよう調整した。

試料１７〜１９については、乾燥を行わなかった。

乾燥方法だけを考えると以下の通りです。

カール・コックリング評価
各試料に付き印字直後、赤外線照射を行った場合は照射直後のカール・コックリングの測定を行った。評価方法としては、試料を平らな水平面の上に置き、レーザー変位計により、該水平面より最も浮き上がっている箇所の高さを評価値とし、以下のように順位をつけた。

◎：水平面からの浮き上がりが１ｍｍ未満である
○：水平面からの浮き上がりが１ｍｍ以上２ｍｍ未満である
△：水平面からの浮き上がりが２ｍｍ以上３ｍｍ未満である
×：水平面からの浮き上がりが３ｍｍ以上５ｍｍ未満である
××：水平面からの浮き上がりが５ｍｍ以上である。あるいはカールして丸まっている
印字濃度
各試料に付き、印字後５分後の表面濃度を測定した。

◎：１．２６以上
○：１．２３以上〜１．２６未満
△：１．２０以上〜１．２３未満
×：１．１７以上〜１．２０未満
××：１．１７未満
プリント濃度の測定にはＸｒｉｔｅ９３８（日本平版機材）を用いステータスＡにおけるｖｉｓｕａｌ濃度を値として用いた。

表面乾燥性評価
作製直後の試料に未印字の紙を重ね、上からばれんで擦り、重ねた紙への試料からのインクの付着を調べた。また、同時に表面を指で強く擦り表面状態を調べた。

◎：全く付がかない。指で擦っても問題がない
○：インク付きはないが指で擦った際に若干の毛羽立ちが見られる
△：インク付きが若干見られ、指で擦った際に若干の毛羽立ちが見られる
×：紙面の１％以上にインクの付着が見られる。もしくは指で擦ると白く剥けてしまう
××：紙面の３％以上の面積にインクの付着が見られる
各評価の結果を以下の表に示す。

表１の結果より、本発明の構成を満たすインク及び乾燥方法の組み合わせにおいては、出射安定性も良く、コックリング、表面乾燥性の良いインクジェット記録方法を提供できることが分かる。

Claims (3)

1. 少なくとも水、水溶性有機溶剤および顔料を含有し、水の含有量が全インク質量の１０〜５０質量％未満であるインクジェットインクであり、該水溶性有機溶剤のうち最も多く含有する水溶性有機溶剤のＳＰ値が１６．５以上２４．６未満であり、さらに該ＳＰ値が１６．５以上２４．６未満の水溶性有機溶剤の含有量が、全インク質量の３０質量％以上９０質量％未満であるインクを用いたインクジェット記録方法であり、インクの着弾後０ｓ〜３ｓの間に紙面の強制乾燥が施されることを特徴とするインクジェット記録方法。
2. 少なくとも水、水溶性有機溶剤および顔料を含有し、水の含有量が全インク質量の１０〜５０質量％未満であるインクジェットインクであり、該水溶性有機溶剤のうち最も多く含有する水溶性有機溶剤のＳＰ値が１６．５以上２４．６未満であり、さらに該ＳＰ値が１６．５以上２４．６未満の水溶性有機溶剤の含有量が、全インク質量の３０質量％以上９０質量％未満であるインクを用いたインクジェット記録方法であり、インクの着弾後０ｓ〜３ｓの間に紙面に送風が施されることを特徴とするインクジェット記録方法。
3. 少なくとも水、水溶性有機溶剤および顔料を含有し、水の含有量が全インク質量の１０〜５０質量％未満であるインクジェットインクであり、該水溶性有機溶剤のうち最も多く含有する水溶性有機溶剤のＳＰ値が１６．５以上２４．６未満であり、さらに該ＳＰ値が１６．５以上２４．６未満の水溶性有機溶剤の含有量が、全インク質量の３０質量％以上９０質量％未満であるインクを用いたインクジェット記録方法であり、インクの着弾後０ｓ〜３ｓの間に紙面に赤外線照射を施すことを特徴とするインクジェット記録方法。