JP2010214783A - インクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高画像濃度と優れたエッジシャープネスを達成することができるインクジェット記録方法を提供すること。
【解決手段】 記録媒体に色材を有する水性インクを付着させて記録を行うインクジェット記録方法において、水性インクを吐出して画像を記録する工程の前に、冷却した水性液体組成物を付与させ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、色材を有する水性インクと、前記水性インクと接触する水性液体組成物を用いて画像を形成するインクジェット記録方法に関する。

インクジェット記録方法は、安価な装置であることから、近年では汎用されている。さらに、普通紙の画像濃度／フェザリング／ブリーディングなどの高画質を達成するために、高粘度のインクを使用したインクジェット記録方法などの提案もなされている。しかし、高粘度のインクを記録ヘッドから吐出させる際には、より大きなエネルギーを付与しなければならないという課題もあり、時としては吐出そのものが困難となるケースもある。この課題に対して、インクが記録媒体に付着する前又は／及び後においてインクの粘度を増加させる記録装置などの提案がされている（特許文献１及び２参照）。さらに画像濃度の向上目的としては種々の技術が提案されており、例えば、発色の優れた色材を用いる技術、インクの組成によって色材の会合や凝集性を上げることにより、記録媒体上により多くの色材を残す技術が挙げられる。

特開２００２−２２６７３９号公報 特開２００４−１６７９６９号公報

しかし、特許文献１の方法では２種以上のインクの境界部で水酸化バリウムと塩化アンモニウムの吸熱反応により温度低下が起こりインクの粘度を上昇させるが、この反応は固形物を析出させるため、例えば記録媒体に着弾しなかった小液滴（ミスト）から析出した固形物が記録媒体上以外に付着するなどが考えられる。また、特許文献２の方法は、効果が得られたものの、さらに、特に１滴当りの吐出量が大きいものを使用したインクジェット記録装置においては改善の余地があることを再認識した。

そこで、本発明者らは、効率よく記録媒体に付着後のインクの高粘度を保持し、インクの浸透を抑制することで色材を記録媒体上又は表層に効果的に残し、高画像濃度と優れたエッジシャープネスを達成することを目的とし、検討を進めた。さらには１滴当りの吐出量が大きいものを使用したインクジェット記録装置においても高画像濃度を達成することを目的とした。

上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、記録媒体に色材を有する水性インクを付着させて記録を行うインクジェット記録方法において、水性インクを吐出して画像を記録する工程の前に、冷却した水性液体組成物を付与させることを特徴とするインクジェット記録方法である。

本発明によれば、色材を効果的に記録媒体上又は表層に残すことができ、より画像濃度が高くフェザリングが少ないシャープエッジな画像の記録物が得られるインクジェット記録装置を提供できる。

インクジェット記録装置の一例を示す概略側断面図である。 図１のインクジェット記録装置に設けられた液体組成物残量表示部の正断面図である。 図１のインクジェット記録装置への液体組成物の補充状態を示す概略側断面図である。 インクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図である。 インクカートリッジの一例を示す縦断面図である。 インクカートリッジが記録ヘッドに装着された状態を示す概略平面図である。

以下、好適な実施の形態を挙げて本発明を詳細に説明する。なお、以下の記載において、水性インクを「インク」、水性液体組成物を「液体組成物」と省略して呼ぶことがある。

本発明のインクジェット記録方法は記録媒体に色材を有するインクを吐出して画像を記録する工程の前に、冷却した液体組成物を付与させることにより、記録媒体に着弾後のインクを冷却し、インクの粘度を高粘度で保持することにより、目が粗く空隙の多い、浸透性の高い紙であっても、色材を有効に紙面上又は表層に残すことができ、より画像濃度の高い画像が得られる。また、本発明者らはさらに鋭意検討し、液体組成物を５℃以下に冷却することで、より効率よくインクの高粘度状態を保持し、１滴当りの吐出量が比較的大きいインクジェット記録装置においても、目的とする画像が得られやすくなることを見出した。さらに、液体組成物は多価金属イオンを含有させることも可能である。こうすることで、インク中の色材成分の分散又は溶解状態を故意に破壊し、凝集又は析出させることで、さらなる高画像濃度が可能となる。

次に、特にテキストに用いる黒色顔料インクの場合、高速記録を目的とし、少ない走査で一定のエリアを埋めるために、比較的大きなインク滴を吐出する必要がある。また、浸透性を持たせたインクを用いると特にテキストに用いる黒色顔料インクが紙の繊維に沿って２次元的にひげ状のにじみ（以下、フェザリングと呼ぶ）が発生するため、低浸透性の黒色顔料インクを使用する必要がある。なぜならば、低浸透性のインクは記録媒体に染み込みにくいため、記録媒体への付着直後、インクは記録媒体上の比較的表面で色材成分の分散又は溶解状態の破壊及び凝集又は析出が起こり、記録媒体上に強固に付着し、結果として、フェザリングの発生を抑制し、さらなる高画像濃度が可能となる。具体的には、本発明者らの検討の結果、水不溶性色材を有する黒色顔料インクの静的表面張力が３８ｍＮ／ｍ以上である黒色顔料インクを用いる必要性があることが判明した。なお、本発明者らのさらなる検討の結果、黒色顔料インクの静的表面張力が４０ｍＮ／ｍ以上がより好ましい。

（液体組成物の記録媒体に対する塗布手段）
液体組成物を記録媒体に付与する方法には、ローラーコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法などの塗布方法が挙げられる。また、インクと同様にインクジェット記録方法を用い、インクが付着する画像形成領域及び画像形成領域の近傍のみに液体組成物を選択的に付着せしめる付与方法も可能である。本発明者らが、液体組成物の記録媒体への付与方法を検討した結果、ローラーコーティング法が最も優れているという見解に至った。これは、記録媒体表層部近傍における液体組成物の分布状態が他の手段よりも均一であり、インク付与後のベタ均一性などの画質が優れているためである。さらに、ローラーコーティング法を行う際の塗布ローラー自体を冷却することで、より効率よくインクの高粘度状態が保持され、目的とする画像が得られやすくなる。なお、本発明者らのさらなる検討の結果、５℃以下に冷却することが好ましいことが判明した。

（液体組成物の物性及び塗布量）
本発明者らの検討によると、塗布工程の塗布量が少なすぎるとインクの十分な冷却効果は得られず、塗布工程の塗布量が多すぎるとＷｅｔ感を感じることがある。インクを吐出して画像を記録する工程の前で、液体組成物を記録媒体に塗布する工程における液体組成物の記録媒体への塗布量は、１．５ｇ／ｍ^２より大きく３．０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。

インクを吐出して画像を記録する工程の前で塗布される液体組成物の冷却は、液体組成物を保持するタンクに冷却可能な温度制御装置を装着しても構わないし、タンクから塗布ローラーを繋ぐ液体組成物の流路に冷却可能な温度制御装置を装着してもかまわないし、方法に特に制限はない。

また、液体組成物の付与にローラーコーティング法を用いる場合の液体組成物の物性は、粘度が１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下、さらには、４ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下であることが、塗布の安定性の観点から好ましい。なお、液体組成物の記録媒体への塗布量などは、液体組成物の物性及び塗布装置に使用されているローラーの回転速度及びローラーの記録媒体への接触圧などにより適宜調整可能である。

＜液体組成物＞
以下、本発明で使用する液体組成物を構成する成分などについて説明する。液体組成物は、色材を含まず、透明であることが好ましい。しかし、必ずしも可視域に吸収を示さないものである必要はない。すなわち、可視域に吸収を示すとしても、実質上、画像に影響を与えない範囲であれば可視域に吸収を示すものであってもかまわない。

（界面活性剤）
本発明で使用する液体組成物に用いることのできる界面活性剤は、本発明の目的が達成されるものであれば、特に限定はされないが、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどが挙げられる。なお、本発明者らの検討によると、液体組成物中の上記界面活性剤の含有量としては、前記液体組成物が本発明所望の特性を満足していれば特に制限されるものではないが、液体組成物全質量を基準として、０．０５質量％以上１．０質量％以下の範囲が好適である。

（水溶性有機溶剤）
本発明で使用する液体組成物には、水又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有させることができる。水溶性有機溶剤としては、下記のものが挙げられる。例えば、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、第２ブタノール、第３ブタノールなどのＣ１〜Ｃ４アルカノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド又はＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのカルボン酸アミド、アセトン、メチルエチルケトン、２−メチル−２−ヒドロキシペンタン−４−オンなどのケトン、又は、ケトアルコール、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル、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、テトラエチレングリコール、１，２−又は１，３−プロピレングリコール、１，２−又は１，４−ブチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジチオグリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、アセチレングリコール誘導体のようなグリコール類、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルモルホリンなどの複素環類、ジメチルスルホキシドなどの含硫黄化合物、尿素、及び、尿素誘導体などが好適な例として挙げられる。

なお、本発明で使用する液体組成物中に含有される水溶性有機溶剤の含有量は、特に限定されないが、液体組成物全質量を基準として、３．０質量％以上７０．０質量％以下の範囲とすることが好ましく、より好ましくは２０．０質量％以上５０．０質量％以下の範囲とすることが好ましい。また、液体組成物に含有される水の含有量は、液体組成物全質量を基準として、２５．０質量％以上７０．０質量％以下の範囲とすることが好ましい。

（反応性成分）
本発明で使用する液体組成物は、インク中の色材の分散又は溶解状態を不安定化若しくは凝集又は析出させる反応性成分を含有することもできる。前記反応性成分は、水性媒体中で色材が親水性基の作用によって分散又は溶解されているインクと、前記液体組成物が記録媒体上で接触した際に、前記色材の分散又は溶解安定性を低下させ、水溶性色材は析出を、水不溶性色材は凝集させる。なお、本発明における、インク中の色材の分散又は溶解状態が不安定化されることとは、インクと液体組成物を混合した際に、凝集又は析出やゲル化といった状態が引き起こされることを指す。

反応性成分の具体例は、金属塩（特には多価金属のイオン及びその塩）、低分子カチオン性化合物、及びカチオン性高分子が挙げられる。以下、反応性成分について説明する。

〔多価金属のイオン及びその塩〕
多価金属イオンは、具体的には、例えば、Ｃａ^２＋、Ｃｕ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｍｇ^２＋、Ｚｎ^２＋、Ｓｒ^２＋及びＢａ^２＋などの二価の金属イオンや、Ａｌ^３＋、Ｆｅ^３＋、Ｃｒ^３＋及びＹ^３＋などの三価の金属イオンが挙げられる。なお、本発明においては、上記で記載したように、インク中の色材と、液体組成部中の反応成分との反応力が強すぎると、形成される画像のベタ均一性が低下する傾向にある。よって、多価金属イオンとしては、Ｃａ^２＋、Ｃｕ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｍｇ^２＋、Ｚｎ^２＋、Ｓｒ^２＋及びＢａ^２＋などの二価の金属イオンが好ましく、より好ましくはＣａ^２＋が好ましい。前記の多価金属イオンを液体組成物中に含有させる方法には、液体組成物中に多価金属の塩を添加する方法が挙げられる。前記塩とは、上記に挙げた多価金属イオンと、これらのイオンに結合する陰イオンで構成される金属塩のことであるが、水に可溶であることを要する。塩を形成するための好ましい陰イオンは、例えば、Ｃｌ⁻、ＮＯ_３ ⁻、Ｉ⁻、Ｂｒ⁻、ＣｌＯ_３ ⁻、ＳＯ_４ ^２−、ＣＯ_３ ^２−、ＣＨ_３ＣＯＯ⁻及びＨＣＯＯ⁻などが挙げられる。勿論、本発明はこれに限定されるものではない。

液体組成物における多価金属イオンの含有量は、本発明にかかる効果を考慮すると、液体組成物全質量に対して、０．０１質量％以上１０．０質量％以下、さらには１．０質量％以上５．０質量％以下であることが好ましい。特に、インクに含有される色材の分散又は溶解状態を不安定化させる機能を充分に発揮し、高いレベルの画像濃度を得るためには、多価金属イオンの含有量が、液体組成物全質量に対して、２．０質量％以上４．０質量％以下であることが好ましい。なお、液体組成物における多価金属イオンの含有量は１０．０質量％を超えてもかまわない。しかし、含有量が１０．０質量％よりも多くなっても、色材の分散状態を不安定化させる機能の著しい増大は望めないこと、などの理由から、通常は過剰に含有させる必要はない。

＜インク＞
以下、本発明で使用するインクを構成する成分について説明する。

（水性媒体）
本発明で使用するインクには、水又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有させることができる。水溶性有機溶剤としては、下記のものが挙げられる。例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコールなどの炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類；アセトン、ジアセトンアルコールなどのケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなど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、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコールなどのアルキレン基が２〜６個の炭素原子を有するアルキレングリコール類；ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのアルキルエーテルアセテート；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテルなどの多価アルコールのアルキルエーテル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンなどが挙げられる。また、水としては、脱イオン水を使用することが好ましい。

本発明で使用するインク中の水溶性有機溶剤の含有量は特に限定されないが、インク全質量を基準として、好ましくは３．０質量％以上５０．０質量％以下の範囲とすることが好適である。また、インクに含有される水の量は、インク全質量を基準として、好ましくは５０．０質量％以上９５．０質量％以下の範囲とすることが好ましい。

（水不溶性色材）
本発明で使用するインクに用いる水不溶性色材について説明する。本発明で使用するインクを構成する水不溶性色材としては、その分散方式にかかわらず、例えば、分散剤を用いる樹脂分散タイプの顔料（樹脂分散型顔料）あってもよいし、水不溶性色材自体の分散性を高めて分散剤などを用いることなく分散可能とした、マイクロカプセル型顔料や、顔料粒子の表面に親水性基を導入した自己分散タイプの顔料（自己分散型顔料）や、さらには、顔料粒子の表面に高分子を有する有機基が化学的に結合している改質された顔料（樹脂結合型自己分散顔料）を用いることができる。もちろん、これらの分散方法の異なる顔料を組み合わせて使用することも可能である。インク中の水不溶性色材の含有量は、インク全質量を基準として、０．１質量％以上１５．０質量％、より好ましくは１．０質量％以上１０．０質量％以下であることが好ましい。

〔顔料〕
本発明で使用するインクにおいて使用することのできる顔料は特に限定されず、下記に挙げるようなものをいずれも使用することができる。

黒色インクに使用される顔料としては、カーボンブラックが好適である。例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックなどのカーボンブラックをいずれも使用することができる。具体的には、例えば、レイヴァン：７０００、５７５０、５２５０、５０００ＵＬＴＲＡ、３５００、２０００、１５００、１２５０、１２００、１１９０ＵＬＴＲＡ−ＩＩ、１１７０、１２５：５（以上、コロンビア製）、ブラックパールズＬ、リーガル：４００Ｒ、３３０Ｒ、６６０Ｒ、モウグルＬ、モナク：７００、８００、８８０、９００、１０００、１１００、１３００、１４００、２０００、ヴァルカンＸＣ−７２Ｒ（以上、キャボット製）、カラーブラック：ＦＷ１、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１８、ＦＷ２００、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、プリンテックス：３５、Ｕ、Ｖ、１４０Ｕ、１４０Ｖ、スペシャルブラック：６、５、４Ａ、４（以上、デグサ製）、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００（以上、三菱化学製）などの市販品を使用することができる。また、本発明のために別途新たに調製されたカーボンブラックを使用することもできる。しかし、本発明は、これらに限定されるものではなく、従来公知のカーボンブラックをいずれも使用することができる。また、カーボンブラックに限定されず、マグネタイト、フェライトなどの磁性体微粒子や、チタンブラックなどを黒色顔料として用いてもよい。（「ＲＡＶＥＮ」「ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ」「ＲＥＧＡＬ」「ＭＯＧＵＬ」「ＭＯＮＡＲＣＨ」「ＶＵＬＣＡＮ」「ＰＲＩＮＴＥＸ＼プリンテックス」は登録商標）
有機顔料としては、具体的には、例えば、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、ピラゾロンレッドなどの水不溶性アゾ顔料、リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド２Ｂなどの水溶性アゾ顔料、アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーンなどの建染染料からの誘導体、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系顔料、キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタなどのキナクリドン系顔料、ペリレンレッド、ペリレンスカーレットなどのペリレン系顔料、イソインドリノンイエロー、イソインドリノンオレンジなどのイソインドリノン系顔料、ベンズイミダゾロンイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレッドなどのイミダゾロン系顔料、ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジなどのピランスロン系顔料、インジゴ系顔料、縮合アゾ系顔料、チオインジゴ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、フラバンスロンイエロー、アシルアミドイエロー、キノフタロンイエロー、ニッケルアゾイエロー、銅アゾメチンイエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレットなどが挙げられる。勿論、これらに限定されず、その他の有機顔料であってもよい。

また、本発明で使用することのできる有機顔料を、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーにて示すと、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１７、２０、２４、７４、８３、８６、９３、９７、１０９、１１０、１１７、１２０、１２５、１２８、１３７、１３８、１４７、１４８、１５０、１５１、１５３、１５４、１６６、１６８、１８０、１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１６、３６、４３、５１、５：５、５９、６１、７１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、４８、４９、５２、５３、５７、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７５、１７６、１７７、１８０、１９２、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２３８、２４０、２５４、２５：５、２７２、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：１、１５：３、１５：４、１５：６、２２、６０、６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、２５、２６などが例示できる。

また、顔料をインク中に分散させるための分散剤としては、水溶性樹脂であればどのようなものでも使用することができるが、重量平均分子量が１，０００〜３０，０００の範囲のものが好ましく、さらには、３，０００〜１５，０００の範囲のものが好ましい。このような分散剤として、具体的には、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステルなど、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、フマール酸、フマール酸誘導体、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、アクリルアミド、及びその誘導体などから選ばれた少なくとも２つの単量体（このうち少なくとも１つは親水性単量体）からなるブロック共重合体、或いはランダム共重合体、グラフト共重合体、又はこれらの塩などが挙げられる。又は、ロジン、シェラック、デンプンなどの天然樹脂も好ましく使用することができる。これらの樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶であり、アルカリ可溶型樹脂である。なお、これらの顔料分散剤として用いられる水溶性樹脂は、インク全質量を基準として、０．１質量％以上５．０質量％以下の範囲で含有させるのが好ましい。

（その他の成分）
本発明で使用するインクは、保湿性維持のために、上記した成分の他に、尿素、尿素誘導体、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンなどの保湿性固形分をインク成分として用いてもよい。尿素、尿素誘導体、トリメチロールプロパンなどの、保湿性固形分のインク中の含有量は、一般には、インク全質量を基準として、０．１質量％以上２０．０質量％以下の範囲とすることが好ましく、より好ましくは３．０質量％以上１０．０質量％以下の範囲である。

また、本発明で使用するインクは、上記成分以外にも必要に応じて、界面活性剤、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤などの、種々の添加剤を含有させてよい。

［インクジェット記録装置］
次に、前記液体組成物又は／及びインクを用いて画像を形成するための記録装置の一例を示す。

図１は、インクジェット記録装置の一例を示すものである。この画像形成装置は、シリアル型のインクジェット記録方式を採用するもので、記録ヘッド１と、記録媒体（以下、記録紙ともいう）１９を給紙するための給紙トレイ１７と液体組成物を塗布するための手段とが一体形成された給紙カセット１６と、記録紙の搬送方向と直交する方向へ記録ヘッドを往復移動させるための駆動手段と、これらの構成要素の駆動を制御する制御手段とを有する。

記録ヘッド１は、インク吐出口が形成された面をプラテン１１側に配向するようにしてキャリッジ２に搭載されている。図示しないが、記録ヘッド１は、上記インク吐出口と、インク液を加熱するための複数の電気熱片歓体（例えば発熱抵抗素子）と、これを支持する基板を有する。なお、記録ヘッド１はその上部のキャリッジ内にインクカートリッジを搭載している。

キャリッジ２は、記録ヘッド１を搭載し、かつ記録紙１９の幅方向に沿って平行に延びる２本のガイド軸９に沿って往復移動することができる。また、記録ヘッド１は、このキャリッジの往復移動と同期して駆動し、インク液滴を記録紙１９に吐出して画像を形成する。給紙カセット１６は、画像形成装置本体から着脱することができる。記録紙１９は、この給紙カセット１６内の給紙トレイ１７上に積載収納される。給紙時において、給紙トレイ１７を上方向に押圧するスプリング１８により最上位のシートが給紙ローラー１０に圧接される。この給紙ローラー１０は断面形状が概略半月形のローラーであり、図示しないモーターによって駆動回転し、不図示の分離爪により最上位のシート（記録紙１９）のみを給紙する。

分離給紙された記録紙１９は、大径の中間ローラー１２と、それに圧接している小径の塗布ローラー６とによって、給紙カセット１６の搬送面とペーパーガイド２７の搬送面とに沿って搬送される。これらの搬送面は、中間ローラー１２と同心的な円弧を描くようにして湾曲した面からなる。したがって、記録紙１９は、これらの搬送面を通過することによって、その搬送方向を逆転する。すなわち、記録紙１９の記録がなされる面は、給紙トレイ１７から搬送されて中間ローラー１２に達するまでは、下方向を向いているが、記録ヘッド１に対向する時点では、上方向（記録ヘッド側）を向く。したがって、記録紙の記録面は、常に画像形成装置外側方向に向いている。

液体組成物の塗布手段は、給紙カセット１６内に設けられ、かつ液体組成物１５を供給するための補充タンク２２と、前記タンク２２に周面の一部を浸した状態で回転自在に支持された中間ローラー１２と、前記中間ローラーと平行となるようにして配置され、かつ中間ローラー１２と接触し、同一方向へ回転する塗布ローラー６を有する。また、塗布ローラー６は、記録紙１９を搬送するための中間ローラー１２と周面が接触、かつ平行となるようにして配置している。したがって、記録紙１９が搬送される際、中間ローラー１２の回転にともなって中間ローラー１２及び塗布ローラー６が回転する。その結果、供給ローラー１３によって塗布ローラー６の周面に前記液体組成物１５が供給され、さらに塗布ローラー６と中間ローラー１２とによって挟持された記録紙１９の記録面に満遍なく前記液体組成物が供給ローラー６によって塗布される。

また、本画像形成装置では、補充タンク２２内にフロート１４が設けられている。このフロート１４は、液体組成物１５より比重の軽い物質であり、液体組成物の液面に浮かぶことにより透明部材である残量表示窓２１をとおして外から反応成分を含有した液体組成物の残量を目視で確認できる。

図２は残量表示部を正面から見た図である。残量表示部は、残量表示窓２１の長手方向に沿って、残量の程度を表す表示が設けられている。図中、「Ｆｕｌｌ」と表示された位置に液体組成物の液面又はフロート１４が達している場合が満杯の状態である。一方、「Ａｄｄ」と表示された位置に液体組成物の液面又はフロート１４がある場合、液体組成物が残り少ないことを示している。したがって、液体組成物１５が徐々に減り、フロート１４がＡｄｄラインまで下がった時に液体組成物を補充すればよいことが一目瞭然でわかる。

液体組成物成物の補充方法は、図３に示すように、給紙カセット１６を画像形成装置本体から引き出した状態で、注入機具２３の先端を切れ目の入ったゴム部材で構成される注入口２０に差し込むことにより補充タンク２２内に液体組成物を注入するものである。

このように、液体組成物を塗布された記録紙は、その後、主搬送ローラー７とそれに圧接しているピンチローラー８により所定量送られて記録部へと搬送され、記録ヘッド１からインクを付与される。以上の構成において給紙、記録された記録シート１９は、排紙ローラー３とこれに圧接する拍車４とによって排出搬送され、排紙トレイ５上にスタックされる。

また、液体組成物をローラーなどにより付与する場合には、特に液体組成物の粘度の方がインクの粘度よりも高くする方が、少ない付与量でインクを効果的に不安定化でき、かつ記録物の定着性などにも良いために好ましい。

図４に、インクジェット記録装置の別の一例を示す。図４において、６１はワイピング部材としてのブレードであり、その一端はブレード保持部材によって保持固定されており、カンチレバーの形態をなす。ブレード６１は記録ヘッド６５による記録領域に隣接した位置に配置され、また、本例の場合、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。

６２は記録ヘッド６５の突出口面のキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに配置され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。さらに、６３はブレード６１に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。上記ブレード６１、キャップ６２及びインク吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１及びインク吸収体６３によって吐出口面の水分、塵埃などの除去が行われる。また、キャップを介して不図示のポンプによって記録へッドの各インク、さらには、液体組成物の吐出口の位置しているインクなどを吸引して、記録ヘッド本来のインク、又はインク及び液体組成物の本来の吐出性能を回復させる回復系ユニットを構成している。

６５は、吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録ヘッド、６６は記録ヘッド６５を搭載して記録ヘッド６５の移動を行うためのキャリッジである。キャリッジ６６はガイド軸６７と摺動可能に係合し、キャリッジ６６の一部はモーター６８によって駆動されるベルト６９と接続（不図示）している。これによりキャリッジ６６はガイド軸６７に沿った移動が可能となり、記録ヘッド６５による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。５１は記録媒体を挿入するための紙給部、５２は不図示のモーターにより駆動される紙送りローラーである。

これらの構成により記録ヘッドの６５吐出口面と対向する位置へ記録媒体が給紙され、記録が進行するにつれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙される。以上の構成において記録ヘッド６５が記録終了してホームポジションへ戻る際、吐出回復部６４のキャップ６２は記録ヘッド６５の移動経路から退避しているが、ブレード６１は移動経路中に突出している。その結果、記録ヘッド６５の吐出口がワイピングされる。なお、キャップ６２が記録ヘッド６５の吐出面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ６２は記録ヘッドの移動経路中に突出するように移動する。記録ヘッド６５がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ６２及びブレード６１は上記したワイピングの時の位置と同一の位置にある。この結果、この移動においても記録ヘッド６５の吐出口面はワイピングされる。

上述の記録ヘッドのホームポジションへの移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッドが記録のために記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。

図５は、記録ヘッドにインク又は色材を含有していない液体組成物を供給する部材、例えば、チューブを介して供給されるインク又は液体組成物を収容したカートリッジ４５の一例を示す図である。ここで４０は供給用のインク又は液体組成物を収納した収容部、例えば、袋であり、その先端にはゴム製の栓４２が設けられている。この栓４２に針（不図示）を挿入することにより、袋４０中のインク又は液体組成物をヘッドに供給可能にする。４４は廃インク又は廃液体組成物を受容する吸収体である。収容部４０はインク又は液体組成物との接液面がポリオレフィン、特にポリエチレンで形成されているものが好ましい。このようなカートリッジは、例えば、図６に示したように、インク又は液体組成物を吐出せしめる記録ヘッド９０１に着脱可能に構成されてなるとともに、前記カートリッジ４５を記録ヘッドに装着した状態ではインク又は液体組成物が記録ヘッド９０１に供給されるように構成されている。

次に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、下記実施例によって限定されるものではない。なお、文中「部」及び「％」とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。また、インクなどは総量を１００部になるよう調整している。

黒色顔料インクの静的表面張力の測定は、プレート法により測定を行う、協和界面化学製ＣＢＶＰ‐Ｚを用いて、２５℃環境下で測定した。

［顔料分散液の調製］
先ず、カーボンブラック１０部、ベンジルメタクリレート−メタクリル酸樹脂分散剤４０部、及び水５０部からなる組成の混合液を、サンドミル（金田理化工業製）にて、１，５００ｒｐｍで５時間分散し、顔料分散液１を得た。サンドミルでは０．６ｍｍ径のジルコニアビーズを使用し、ポット内の充填率は７０％とした。次に、５，０００ｒｐｍにて１０分間遠心分離を行って凝集成分を除去した。使用したカーボンブラックは、比表面積２２０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が１３０ｍｌ／１００ｇであり、ベンジルメタクリレート−メタクリル酸樹脂分散剤には重量平均分子量７，０００、酸価１３０のものを使用した。かかるベンジルメタクリレート−メタクリル酸樹脂分散剤は、予め、水及び、上記の酸価と当量の水酸化カリウムを加えて８０℃にて撹拌し、２０％水溶液としたものを使用した。得られた顔料分散液１は、固形分約１８％であり、平均分散粒径９８ｎｍで安定に分散されていた。

［黒色顔料インク１の調製］
下記の成分組成を混合し、さらに、ポアサイズが２．５ミクロンのポリプロピレンフィルター（ポール製）にて加圧ろ過し、インク１を調製した。得られた黒色顔料インク１の静的表面張力は３８．３ｍＮ／ｍであった。

顔料分散体１ ３０部
グリセリン １０部
ポリエチレングリコール６００ ５部
アセチレノールＥ１００ ０．２５部
（商品名：川研ファインケミカル製）（「アセチレノール」は登録商標）
純水 ５４．７５部
［黒色顔料インク２の調製］
下記の成分組成を混合し、さらに、ポアサイズが２．５ミクロンのポリプロピレンフィルター（ポール製）にて加圧ろ過し、インク２を調製した。得られた黒色顔料インク２の静的表面張力は３６．８ｍＮ／ｍであった。

顔料分散体１ ３０部
グリセリン １０部
ポリエチレングリコール６００ ５部
アセチレノールＥ１００ ０．３５部
（商品名：川研ファインケミカル製）
純水 ５４．６５部
［液体組成物１の調製］
下記成分を混合し、十分撹拌して溶解した後、ポアサイズが１．２ミクロンのポリプロピレンフィルター（ポール製）にて加圧ろ過し、液体組成物１を調製した。

硝酸カルシウム・４水和物 １５部
２−ピロリドン ３０部
アセチレノールＥ１００ ０．９部
（商品名：川研ファインケミカル製）
純水 ５４．１部
［液体組成物２の調製］
下記成分を混合し、十分撹拌して溶解した後、ポアサイズが１．２ミクロンのポリプロピレンフィルター（ポール製）にて加圧ろ過し、液体組成物２を調製した。

トリメチロールプロパン １５部
２−ピロリドン ３０部
アセチレノールＥ１００ ０．９部
（商品名：川研ファインケミカル製）
純水 ５４．１部
［液体組成物とインクのセットの評価］

下記表１にしたがってインク及び液体組成物を組み合わせて、実施例及び比較例の液体組成物とインクのセットとして、画像形成を行った。まず、タンクに装着した冷却可能な温度制御装置を用いて５℃及び２０℃に制御した液体組成物を図１に示す構成の冷却可能な温度制御装置を装着し、５℃及び２０℃に制御した塗布ローラーを用い、ローラーコーティング法により、記録媒体に塗布した。そして、液体組成物が記録媒体に定着した直後に、記録信号に応じた熱エネルギーをインクに付与することによりインクを吐出させるオンデマンド型マルチ記録ヘッドを有するインクジェット記録装置を用いてインクを記録媒体に付与し、以下の評価を行った。なお、上記で用いたインクジェット記録装置はＰＩＸＵＳ ＭＸ７６００（キヤノン製）を改造したものである。（「ＰＩＸＵＳ」は登録商標）
また、液体組成物の記録媒体への塗布量は２．２ｇ／ｍ^２になるように、ローラーの速度及びローラーの記録媒体への接触圧を調整した。また、記録媒体はキヤノン製ＧＦ５００及びＸｅｒｏｘ製Ｘｅｒｏｘ４２００（「ＸＥＲＯＸ」は登録商標）（共にＡ４サイズ）を使用した。

＜記録特性評価＞
評価画像として、ブラックのベタ画像（２ｃｍｘ２ｃｍ／１ライン）を含む文字記録行い、文字品位、及び記録１日後のベタ画像濃度を評価した。文字品位は目視評価、記録濃度は反射濃度計マクベスＲＤ−９１８（マクベス製）を用いて評価した。

その結果、実施例１は比較例に比べて画像濃度の明らかな向上が確認された。また、実施例２、３及び４に関しても、比較例に比べて向上が確認された。

１ 記録ヘッド
２ キャリッジ
３ 排紙ローラー
４ 拍車
５ 排紙トレイ
６ 塗布ローラー
７ 主搬送ローラー
８ ピンチローラー
９ ガイド軸
１０ 給紙ローラー
１１ プラテン
１２ 中間ローラー
１３ 供給ローラー
１４ フロート
１５ 液体組成物
１６ 給紙カセット
１７ 給紙トレイ
１８ スプリング
１９ 記録媒体（記録紙）
２０ 注入口
２１ 残量表示窓
２２ 補充タンク
２３ 注入機具
２７ ペーパーガイド
４０ 袋
４２ 栓
４４ 吸収体
４５ インクカートリッジ
５１ 給紙部
５２ 紙送りローラー
５３ 排紙ローラー
６１ ブレード
６２ キャップ
６３ インク吸収体
６４ 吐出回復部
６５ 記録ヘッド
６６ キャリッジ
６７ ガイド軸
６８ モーター
６９ ベルト
９０１ 記録ヘッド

Claims (8)

1. 記録媒体に色材を有する水性インクを付着させて記録を行うインクジェット記録方法において、水性インクを吐出して画像を記録する工程の前に、冷却した水性液体組成物を付与させることを特徴とするインクジェット記録方法。
2. 前記水性インクを吐出して画像を記録する工程の前に、５℃以下に冷却した水性液体組成物を付与させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録方法。
3. 前記水性液体組成物が多価金属イオンを含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット記録方法。
4. 前記インクジェット記録方法において、前記水性液体組成物の記録媒体への付与が塗布ローラーによって行われることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
5. 前記水性液体組成物の記録媒体への付与が冷却した塗布ローラーによって行われることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録方法。
6. 前記水性液体組成物の記録媒体への付与が５℃以下に冷却した塗布ローラーによって行われることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のインクジェット記録方法。
7. 前記水性インクの色材が水不溶性色材であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
8. 前記水性インクが、静的表面張力が３８ｍＮ／ｍ以上の、黒色顔料インクであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のインクジェット記録方法。