特許 6006710 インクジェット記録装置、インクジェット記録用インクセット、及びインクジェット記録方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6006710

(24)【登録日】2016年9月16日

(45)【発行日】2016年10月12日

(54)【発明の名称】インクジェット記録装置、インクジェット記録用インクセット、及びインクジェット記録方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/21 20060101AFI20160929BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20160929BHJP

   B41J 2/155 20060101ALI20160929BHJP

   B41M 5/00 20060101ALI20160929BHJP

   C09D 11/00 20140101ALI20160929BHJP

   C09D 11/40 20140101ALI20160929BHJP

   C09D 11/38 20140101ALI20160929BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/21

   B41J2/01 501

   B41J2/155

   B41M5/00 A

   B41M5/00 E

   C09D11/00

   C09D11/40

   C09D11/38

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-227306(P2013-227306)

(22)【出願日】2013年10月31日

(65)【公開番号】特開2015-85632(P2015-85632A)

(43)【公開日】2015年5月7日

【審査請求日】2015年8月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100168583

【弁理士】

【氏名又は名称】前井 宏之

(72)【発明者】

【氏名】臼井 将人

【審査官】 牧島 元

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２６６６６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１１８４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６９３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２７９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３１７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４５６６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２７９７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１−２／２１５

Ｂ４１Ｍ ５／００

Ｃ０９Ｄ １１／００−１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも顔料粒子を樹脂で包んだ被覆粒子、及び水を含有するインクにより記録シートに記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記インクとして黒のインクを吐出するブラックインクジェットヘッドと、
前記インクとして黒以外の色のインクを吐出する２つ以上のカラーインクジェットヘッドと
を備え、
前記ブラックインクジェットヘッドおよび前記２つ以上のカラーインクジェットヘッドは前記記録シートの搬送方向に配列され、
前記２つ以上のカラーインクジェットヘッドのうち、前記被覆粒子の数平均粒子径が最も大きいインクを吐出するカラーインクジェットヘッドが前記搬送方向の最も下流に位置し、
前記黒のインクの前記被覆粒子の数平均粒子径は、前記２つ以上のカラーインクジェットヘッドから吐出されるいずれのインクの前記被覆粒子の数平均粒子径よりも大きく、
前記ブラックインクジェットヘッドは前記２つ以上のカラーインクジェットヘッドよりも前記搬送方向の下流に位置する、インクジェット記録装置。

【請求項2】

前記カラーインクジェットヘッドは３つ以上であり、
前記３つ以上のカラーインクジェットヘッドは、前記被覆粒子の数平均粒子径が大きいインクを吐出するインクジェットヘッドほど前記搬送方向の下流に配置される、請求項１に記載のインクジェット記録装置。

【請求項3】

前記インクの吐出後に、前記記録シートの記録面が搬送ローラーに接触する、請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。

【請求項4】

前記インクジェットヘッドは、長尺インクジェットヘッドである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。

【請求項5】

前記インクは、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、２−ピロリドン、１，２−オクタンジオール、及びグリセリンをさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。

【請求項6】

少なくとも顔料粒子を樹脂で包んだ被覆粒子、及び水を含有するインクの吐出により記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法であって、
前記インクとして少なくとも黒ではない２色以上のインクを順に吐出する場合に、前記２色以上のインクのうち、前記被覆粒子の数平均粒子径が最も大きいインクを最後に吐出し、
前記２色以上のインクを吐出した後、前記インクとして黒のインクを吐出し、
前記黒のインクの前記被覆粒子の数平均粒子径は前記２色以上のインクのいずれの前記被覆粒子の数平均粒子径よりも大きい、インクジェット記録方法。

【請求項7】

前記黒ではない２色以上のインクとして黒ではない３色以上のインクを順に吐出する場合に、吐出される前記３色以上のインクは、搬送方向の下流に向かうにしたがって、前記被覆粒子の数平均粒子径が大きくなる、請求項６に記載のインクジェット記録方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プリンターに代表されるインクジェット記録装置、インクジェット記録用インクセット、及びインクジェット記録方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１、２には、所定のパラメーターで規定した順番にインクを並べて吐出することによって、そのインクにより形成される画像の品質（画質）を向上させる技術が開示されている。特許文献１では、表面張力と粘度の比に基づいてインクの順番を規定しており、特許文献２では、粘度に基づいてインクの順番を規定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−３４２８９７号公報

【特許文献2】特開２００７−１３６８７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、ライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置では、印刷速度の高速化に伴い、紙上にインクが滴下されてから、その着滴部分がローラー（搬送ローラー）を通るまでの時間が短くなり、十分にインクが浸透及び乾燥しきる前にローラーと接触し、インクがローラーに付着してしまうことが懸念されるようになってきている。このため、ローラーに付着したインクが次に通る紙の表面に再付着して汚してしまい、画質の低下を招くおそれがあった。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、インクの再付着に起因した印刷品質の低下を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係るインクジェット記録装置は、少なくとも顔料、樹脂、及び水を含有するインクにより記録シートに記録を行う。そして、本発明に係るインクジェット記録装置は、カラーインクジェットヘッドを２つ以上備える。前記２つ以上のカラーインクジェットヘッドは前記記録シートの搬送方向に配列される。前記２つ以上のカラーインクジェットヘッドのうち、樹脂で包まれた顔料粒子の数平均粒子径が最も大きいインクを吐出するカラーインクジェットヘッドが前記搬送方向の最も下流に位置する。

【0007】

本発明に係るインクジェット記録用インクセットは、黒以外の２色以上のインクを備える。そして、前記２色以上のインクにおける樹脂で包まれた顔料粒子の数平均粒子径の差は、最大となるインクの組み合わせで３０ｎｍ以上である。

【0008】

本発明に係るインクジェット記録方法は、少なくとも顔料、樹脂、及び水を含有するインクの吐出により記録媒体に記録を行う。そして、少なくとも黒ではない２色以上の前記インクを順に吐出する場合に、前記２色以上のインクのうち、樹脂で包まれた顔料粒子の数平均粒子径が最も大きいインクを最後に吐出する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、インクの再付着に起因した印刷品質の低下を抑制することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置（特にインク吐出に係る構成）の概要を示す模式図である。

【図2】図１に示される画像形成部を構成する各ラインヘッドを示す模式図である。

【図3】（ａ）は、図２に示されるラインヘッドの吐出ユニットを示す模式図である。（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

【図4】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の電子制御に係る構成の概要を示すブロック図である。

【図5】本発明の実施例に係る顔料分散体の配合表である。

【図6】本発明の実施例に係るインクの配合表である。

【図7】本発明の実施例における評価に用いたインクの内容（被覆粒子の数平均粒子径、分散時間、及び粒度分布データ）を示す表である。

【図8】本発明の実施例の評価方法を説明するための図である。

【図9】（ａ）は、本発明の実施例に係る評価１の条件と結果を示す表である。（ｂ）は、本発明の実施例に係る評価２の条件と結果を示す表である。

【図10】（ａ）は、本発明の実施例に係る評価３の条件と結果を示す表である。（ｂ）は、本発明の実施例に係る評価４の条件と結果を示す表である。

【図11】（ａ）は、本発明の実施例に係る評価５の条件と結果を示す表である。（ｂ）は、本発明の実施例に係る評価６の条件と結果を示す表である。

【図12】（ａ）は、本発明の実施例に係る評価７の条件と結果を示す表である。（ｂ）は、本発明の実施例に係る評価８の条件と結果を示す表である。（ｃ）は、本発明の実施例に係る評価９の条件と結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

【0012】

はじめに、主に図１を参照して、本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成及び動作について説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置（特にインク吐出に係る構成）の概要を示す模式図である。

【0013】

図１に示すように、本実施形態に係るインクジェット記録装置はプリンター１００である。プリンター１００は、例えば外部コンピューター等から受信した画像データ及び印刷条件（両面印刷の有無など）に基づいて、記録シート上にインクを吐出して画像を形成する。プリンター１００は、例えばカラープリンターである。

【0014】

プリンター１００は、給紙カセット１０１を有する。給紙カセット１０１には紙Ｐがセットされる。紙Ｐは、例えば普通紙である。本実施形態では紙Ｐが記録シートに相当する。

【0015】

給紙カセット１０１には給紙装置１０２が設けられている。給紙装置１０２は、モーター等により駆動されるローラー１０２ａと、ローラー１０２ａに圧接されて従動するローラー１０２ｂとから構成される。給紙装置１０２は、給紙カセット１０１にセットされた紙Ｐを１枚ずつ分離して搬送ユニット１０に送り出す。

【0016】

搬送ユニット１０は、ローラー１０ａ及び１０ｂと、無端状の搬送ベルト１０ｃとから構成される。搬送ベルト１０ｃは、互いに離間したローラー１０ａ及び１０ｂに巻き付けられることにより張設されている。搬送ベルト１０ｃは、両端に位置するローラー１０ａ及び１０ｂの回転に応じて回転する。本実施形態では、ローラー１０ａ及び１０ｂのうち、下流側（Ｘ２側）のローラー１０ａのみが駆動される。本実施形態では、例えばローラー１０ａ又は１０ｂに電圧を印加して交番電界を発生させることで、搬送ベルト１０ｃが紙Ｐを静電吸着する。静電吸着を解除する場合は、例えばローラー１０ａ又は１０ｂを接地する。ローラー１０ａにはエンコーダー１０ｄが設けられている。エンコーダー１０ｄは、ローラー１０ａの回転軸の回転変位量に応じたパルス列を出力する。なお、必要に応じて、搬送ベルト１０ｃにテンションローラーを設けてもよい。また、静電吸着に代えて、吸引により搬送ベルト１０ｃ上に紙Ｐを固定するようにしてもよい。

【0017】

ローラー１０ａは、例えばモーターにより駆動される。ローラー１０ａが回転すると、その力が搬送ベルト１０ｃを介してローラー１０ｂに伝達され、ローラー１０ｂが回転（従動）する。ローラー１０ａ及び１０ｂの回転に応じて搬送ベルト１０ｃが回転する。これにより、搬送ベルト１０ｃ上に固定された紙Ｐが搬送方向の上流（Ｘ１側）から下流（Ｘ２側）へ搬送される。

【0018】

搬送ユニット１０の上方（Ｚ１側）には画像形成部２００が設けられている。搬送ユニット１０が紙Ｐを搬送しているときに、画像形成部２００から紙Ｐに向かってインクが吐出され、インクにより紙Ｐの片面（記録面）に画像が形成（記録）される。

【0019】

搬送ユニット１０の下流端（Ｘ２側の端部）近傍には排出装置１０３が設けられている。また、排出装置１０３の下流側には排紙トレイ１０４が設けられている。排出装置１０３は、モーター等により駆動されるローラー１０３ａと、ローラー１０３ａに圧接されて従動するローラー１０３ｂとから構成される。画像形成後の紙Ｐは、搬送ユニット１０により排出装置１０３に搬送され、排出装置１０３により排紙トレイ１０４へ排出される。排紙トレイ１０４には、排出された紙Ｐが積載される。

【0020】

本実施形態では、インクの吐出後に紙Ｐ（記録シート）の印刷面（記録面）がローラー１０３ａ、１０３ｂ（搬送ローラー）に接触する。また、本実施形態では、インクの浸透前又は乾燥前に紙Ｐの印刷面がローラー１０３ａ、１０３ｂに接触する。こうした構成によれば、浸透又は乾燥の完了を待たずに紙Ｐを搬送することで、印刷速度（スループット）を高めることが可能になる。しかしその一方で、搬送ローラーに付着したインクが次に通る紙の表面に再付着して画質の低下を招く可能性が高くなる。

【0021】

画像形成部２００は、互いに異なる４色のインクを吐出するラインヘッド２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄから構成される。以下、ラインヘッド２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを区別する必要がない場合（共通の性質などについて述べる場合）は、ラインヘッド２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの各々をラインヘッド２０と記載する。

【0022】

次に、主に図２を参照して、画像形成部２００の構成について説明する。図２は、画像形成部２００を構成する各ラインヘッドを示す模式図である。

【0023】

各ラインヘッド２０はライン型のインクジェットヘッドである。各ラインヘッド２０は、長尺インクジェットヘッドに相当する。各ラインヘッド２０は搬送方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に延設されている。各ラインヘッド２０の長さは、紙Ｐの幅よりも大きくすることが好ましい。これにより、画像を幅方向に一括形成することが可能になる。

【0024】

本実施形態では、各ラインヘッド２０が複数の吐出ユニット３０を有する。吐出ユニット３０はＹ方向に配列されている。吐出ユニット３０は、例えば各ラインヘッド２０（１つのヘッド）に１６６個形成され、全体（４つのヘッドの合計）で６６４個形成されている。各ラインヘッド２０における吐出ユニット３０間のピッチは、例えば１５０ｄｐｉに設定される。また、隣り合うラインヘッド２０を１／４ピッチずつずらすことで、全体（４つのヘッド）のドット密度を６００ｄｐｉにしている。

【0025】

各ラインヘッド２０は、画像信号に応じて各吐出ユニット３０によりインクを吐出する。インクの吐出方式は、例えばピエゾ素子によりインクを押し出すピエゾ方式である。ただしこれに限られず、画像形成部２００のインク吐出方式は任意であり、発熱体で気泡を発生させることにより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であってもよい。

【0026】

本実施形態では、ラインヘッド２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに異なる色（例えばＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）のいずれか）のインクが充填される。本実施形態のプリンター１００で用いられるインクは、水性インクであり、水を含有する。また、インクには、樹脂で包まれた顔料粒子（以下、被覆粒子と記載する）が含まれる。以下、黒以外の色のインクをカラーインクと記載する。

【0027】

本実施形態では、各ラインヘッド２０に充填されるインク（Ｙインク、Ｍインク、Ｃインク、及びＢｋインク）がそれぞれ、顔料、樹脂、有機溶媒、及び水を含有する。そして、カラーインクジェットヘッドのうち、被覆粒子の数平均粒子径が最も大きいインクを吐出するカラーインクジェットヘッドが、搬送方向の最も下流に位置する。

【0028】

本実施形態のプリンター１００では、ラインヘッド２０ごと順にインクを吐出して紙Ｐ（記録シート）に画像を形成（記録）する。詳しくは、本実施形態では、ラインヘッド２０が、搬送方向の上流（Ｘ１側）から下流（Ｘ２側）に向かってラインヘッド２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの順で配置され、この順でインクを吐出する。これにより、紙Ｐの同じ位置に４色のインク（Ｙインク、Ｍインク、Ｃインク、及びＢｋインク）を吐出することができる。その結果、紙Ｐにフルカラー画像を形成（記録）することが可能になる。また、プリンター１００は、モノクロ画像を形成（記録）することも可能である。

【0029】

続けて、主に図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して、吐出ユニット３０の構成について説明する。図３（ａ）は、吐出ユニット３０を示す模式図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

【0030】

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、吐出ユニット３０は、ノズル３０ａと、アクチュエーター３１と、振動板３１ａと、孔３２と、加圧室３３と、ノズル流路３４とを有する。孔３２、加圧室３３、ノズル流路３４、及びノズル３０ａはつながっている。また、各吐出ユニット３０の加圧室３３は孔３２を介して共通流路２０１とつながっている。インクは、図示しないインクタンクからポンプ等により共通流路２０１に供給される。

【0031】

アクチュエーター３１は、例えば圧電素子からなる。圧電素子（アクチュエーター３１）に電圧を加えると、逆圧電効果により圧電素子が変形する。圧電素子の変形は振動板３１ａを介して加圧室３３に伝わる。これにより、加圧室３３が圧縮される。共通流路２０１から孔３２を通って加圧室３３に送られたインクは、加圧室３３でアクチュエーター３１により加圧され、ノズル流路３４を通ってノズル３０ａから吐出される。

【0032】

加圧室３３は、例えば面積（ＸＹ平面）０．２ｍｍ²、幅（Ｙ方向）２００μｍ、深さ（Ｚ方向）１００μｍの寸法を有する。ノズル流路３４は、例えば直径２００μｍ、長さ（Ｚ方向）８００μｍの寸法を有する。孔３２（絞り部）は、例えば直径３０μｍ、長さ（Ｚ方向）４０μｍの寸法を有する。ノズル３０ａの長さ（Ｚ方向）は、例えば３０μｍである。ノズル３０ａの吐出口（ＸＹ平面）の形状及び寸法は、例えば半径１０μｍの円である。

【0033】

次に、主に図４を参照して、プリンター１００の電子制御に係る構成について説明する。図４は、プリンター１００の電子制御に係る構成の概要を示すブロック図である。

【0034】

図４に示すように、制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３と、給紙制御回路４４と、搬送部制御回路４５と、排出制御回路４６と、ヘッド制御回路４７とを有する。

【0035】

ＲＯＭ４２は、例えばフラッシュメモリー等のＰＲＯＭ（Programmable ROM）からなる。ＲＯＭ４２には、例えばＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）、ＯＳ（Operating System）、各種ドライバー、及び各種アプリケーション等のプログラムが格納されている。ＲＡＭ４３は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic RAM）からなる。

【0036】

ＣＰＵ４１は、給紙制御回路４４を通じて給紙装置１０２（ローラー１０２ａを駆動するモーター等）を制御する。また、ＣＰＵ４１は、排出制御回路４６を通じて排出装置１０３（ローラー１０３ａを駆動するモーター等）を制御する。

【0037】

ＣＰＵ４１は、搬送ユニット１０からエンコーダー１０ｄの出力信号等を受信する。また、ＣＰＵ４１は、搬送部制御回路４５を通じて搬送ユニット１０（ローラー１０ａを駆動するモーター等）を制御する。また、搬送部制御回路４５は、静電吸着のための電圧をローラー１０ａ又は１０ｂに印加する。ＣＰＵ４１は、例えばエンコーダー１０ｄの出力信号に含まれるパルス数をカウントすることにより、ローラー１０ａの回転量、ひいては紙の送り量（紙の位置）を検出することができる。

【0038】

ＣＰＵ４１は、ヘッド制御回路４７を通じてラインヘッド２０（アクチュエーター３１等）を制御する。

【0039】

制御部４０は、入力部５１と、表示部５２と、記憶部５３と、インターフェイス５４とそれぞれ通信可能に接続されている。

【0040】

入力部５１は、キーボード、マウス、又はタッチパネル等から構成される。表示部５２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又はＥＬＤ（Electro Luminescence Display）等のディスプレーから構成される。なお、入力部５１及び表示部５２がタッチパネルから構成される場合は、入力部５１と表示部５２とは一体化していることになる。

【0041】

記憶部５３は、例えばハードディスク等の不揮発性メモリーから構成される。記憶部５３には、印刷用の画像データ、各種制御に係るプログラム、及びプログラムで用いられるデータ等が格納される。

【0042】

インターフェイス５４は、制御部４０と外部の装置との間でのデータの送受信を可能にする。制御部４０は、インターフェイス５４を介して汎用コンピューター（いわゆるパーソナルコンピューター）等に接続される。制御部４０は、例えばインターフェイス５４を介して受信した画像データ及び印刷条件等に基づいて、給紙装置１０２、搬送ユニット１０、ラインヘッド２０、及び排出装置１０３等を制御する。

【0043】

以下、主に図１を参照して、本実施形態に係るプリンター１００によって奏される作用及び効果について説明する。

【0044】

プリンター１００においては、画像形成（インク吐出）後、紙Ｐがローラー１０３ａ及び１０３ｂを通過する際に、浸透及び乾燥しきっていない紙Ｐ上のインクがローラー１０３ａ又は１０３ｂに付着することが考えられる。ローラー１０３ａ又は１０３ｂにインクが付着すると、そのインクが次に送られてくる紙Ｐに付着（再付着）して画質の低下を招くおそれがある。

【0045】

ここで、インクに含まれる被覆粒子（樹脂で包まれた顔料粒子）の径が大きい場合には、被覆粒子の径が小さい場合よりも、被覆粒子の比表面積が小さくなる。このため、径の大きい被覆粒子を含むインクは、搬送ローラー（例えばローラー１０３ａ又は１０３ｂ）に付着しにくい。こうしたインクの性質により、インクに含まれる被覆粒子の径が大きい場合には、搬送ローラーを介した紙Ｐへのインクの再付着が起こりにくくなる。

【0046】

また、搬送方向の下流側ほど浸透及び乾燥のための時間が短くなるため、搬送ローラーを介した紙Ｐへのインクの再付着が起こり易くなる。特に高速印刷では、インクの浸透及び乾燥のための時間が短くなるため、インクの再付着（ひいては画質の低下）が起こり易くなる。

【0047】

そこで、本実施形態のプリンター１００では、カラーインクジェットヘッドのうち、被覆粒子の数平均粒子径が最も大きいインクを吐出するカラーインクジェットヘッドを搬送方向の最も下流に配置している。そして、こうしたカラーインクジェットヘッドの配置により、カラーインクのうち、被覆粒子の数平均粒子径が最も大きいインクが最後に吐出される。

【0048】

こうした構成により、本実施形態のプリンター１００では、浸透又は乾燥が不十分になり易い搬送方向下流のインク（最後に吐出されるインク）が最も径（数平均粒子径）の大きい被覆粒子を含む。上述のように、径の大きい被覆粒子を含むインクは搬送ローラーに付着しにくいため、本実施形態のプリンター１００では、搬送ローラーへのインクの付着、ひいては搬送ローラーを介した紙Ｐへのインクの再付着が抑制される。その結果、インクの再付着に起因した印刷品質の低下を抑制することが可能になる。

【実施例】

【0049】

以下に、本発明の実施例を説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

【0050】

本実施例では、まず顔料分散体を作製し、作製した顔料分散体を用いてインクを作製した。詳しくは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の４色について、互いに異なる数平均粒子径の被覆粒子を含むインクを作製した。そして、プリンター１００（図１〜図４参照）の各ヘッド（ラインヘッド２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）で使用するインクを変えて、各条件での印刷品質を評価した。

【0051】

［顔料分散体の樹脂］
本実施例の顔料分散体は、顔料と、樹脂と、界面活性剤と、水とから構成される。以下、顔料分散体の樹脂について説明する。

【0052】

本実施例では、顔料分散体の樹脂として、ＫＯＨで等量中和した水溶性樹脂（アルカリ可溶性樹脂）を使用した。

【0053】

顔料分散体の樹脂の酸価は１５０〜３００の範囲にあることが好ましい。酸価が１５０よりも低い場合には顔料分散性が悪くなり、被覆粒子の微粒子化が困難になると考えられる。一方、酸価が３００よりも高い場合にはインクの保存安定性が低下すると考えられる。

【0054】

また、印刷の品質を高めるためには、顔料粒子が数万の分子量をもつ樹脂に被覆されることが望ましい。

【0055】

また、高品質の画像を形成するためには、被覆粒子が微粒子であることが好ましい。被覆粒子を微粒子化すると、発色又は着色が良くなる傾向にある。

【0056】

上記の観点から、顔料分散体の樹脂としては、例えばスチレンアクリル樹脂が好ましい。そこで、本実施例ではスチレンアクリル樹脂を使用した。

【0057】

本実施例では、マクロモノマー合成法によりスチレンアクリル樹脂を作製した。マクロモノマー合成法は、容易かつ安定的な重合方法として知られている。本実施例では、以下のような手順でスチレンアクリル樹脂を作製した。

【0058】

東亞合成株式会社製のＡＳ−６を用意し、樹脂の比率に合うようにＡＳ−６にその他のモノマーを添加した。ＡＳ−６は、ポリスチレンの分子末端の１個に（メタ）アクリロイル基が結合した数平均分子量（Ｍｎ）６０００のオリゴマーである。

【0059】

続けて、上記モノマーをメチルエチルケトン（ＭＥＫ）中で開始剤と共に重合反応させた。そして、反応終了後、溶媒を減圧留去した。開始剤としては、例えば２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、又は２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物を用いることができる。

【0060】

続けて、上記のようにして得られた樹脂について、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測定し、酸価を電位差自動滴定装置により測定した。

【0061】

本実施例では、上記方法により、重量平均分子量（Ｍｗ）が約５００００、酸価が約１５０であるスチレンアクリル樹脂を作製した。

【0062】

［顔料分散体の作製方法］
本実施例では、上記のようにして得た樹脂（スチレンアクリル樹脂）を用いて顔料分散体を作製した。以下、主に図５を参照して、本実施例に係る顔料分散体の作製方法について説明する。図５は本実施例に係る顔料分散体の配合表である。

【0063】

本実施例では、図５に示すような比率で、顔料と、樹脂と、オレフィンＥ１０１０（界面活性剤）と、水とを混合した。混合比（単位ｗｔ％、合計１００）を以下に示す。
・顔料：１５
・樹脂：６〜９
・オレフィンＥ１０１０：０．５
・水：残量（７５．５〜７８．５）
本実施例では、顔料に対する樹脂の比率（樹脂の量／顔料の量）を０．４〜０．６に調整している。しかしこれに限られず、顔料に対する樹脂の比率は任意である。

【0064】

続けて、上記混合物（図５参照）についてメディア型分散機（湿式分散機）にて混練を行った。これにより、顔料分散体が形成される。顔料分散体は被覆粒子を含む。分散機としては、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）、又はダイノーミル（株式会社シンマルエンタープライゼス製）などを用いることができる。

【0065】

混練（分散）に際しては、０．５〜１．０ｍｍのジルコニアビーズ（小径ビーズ）を分散機のベッセル（粉砕容器）内にセットした。小径ビーズを使用すると、微粒子化が容易になる。また、小径ビーズを使用すると、被覆粒子において顔料粒子に対する樹脂の被覆が強くなる。

【0066】

分散機で用いるビーズの径を変えることで、被覆粒子の分散度合、遊離樹脂量、又は粒子径などを変化させることができる。本実施例では、分散機で用いるビーズの径を変えることにより被覆粒子の数平均粒子径を制御し、インクごとに被覆粒子の数平均粒子径が異なるようにした（後述の図７参照）。また、本実施例では、分散時間を変えることにより被覆粒子の分散度合を制御した。分散時間が長くなるほど分散性が高くなる。

【0067】

［インクの作製方法］
本実施例では、上記のようにして得た顔料分散体を用いてインクを作製した。以下、主に図６を参照して、本実施例に係るインクの作製方法について説明する。図６は本実施例に係るインクの配合表である。

【0068】

本実施例では、図６に示すような比率で、顔料分散体（顔料１５％）と、オレフィンＥ１０１０（界面活性剤）と、トリエチレングリコールモノブチルエーテルと、２−ピロリドンと、１，２−オクタンジオールと、グリセリンと、イオン交換水とを混合した。混合比（単位ｗｔ％、合計１００）を以下に示す。
・顔料分散体：２６．６〜６０．０
・オレフィンＥ１０１０：０．５
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル：５．０
・２−ピロリドン：５．０
・１，２−オクタンジオール：０．５
・グリセリン：１５．０〜３０．０
・イオン交換水：残量
ここで、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、２−ピロリドン、１，２−オクタンジオール、及びグリセリンは、湿潤剤又は浸透促進剤（有機溶媒）に相当する。また、顔料分散体の比率は、顔料の比率が４〜９％になるように調整した。また、グリセリン及びイオン交換水の比率は、インクの粘度が６ｍＰａ・ｓになるように調整した。

【0069】

続けて、上記混合物（図６参照）を十分に攪拌した後、フィルターにて加圧濾過することにより、インク（記録液）を得た。

【0070】

［評価に用いたインク］
以下、主に図７を参照して、本実施例の評価に用いたインクについて説明する。図７は、本実施例の評価に用いたインクについて、被覆粒子の数平均粒子径、顔料分散体作製時の分散時間、及び被覆粒子の粒度分布データＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０を示す表である。

【0071】

図７に示すように、本実施例では、上述の方法により作製した８種類のインク（Ｙ−１、Ｙ−２、Ｍ−１、Ｍ−２、Ｃ−１、Ｃ−２、Ｂｋ−１、Ｂｋ−２）を評価に用いた。インクＹ−１、Ｙ−２はそれぞれＹ（イエロー）インクであり、インクＭ−１、Ｍ−２はそれぞれＭ（マゼンタ）インクであり、インクＣ−１、Ｃ−２はそれぞれＣ（シアン）インクであり、インクＢｋ−１、Ｂｋ−２はそれぞれＢｋ（ブラック）インクである。

【0072】

なお、数平均粒子径は、粒子数に対する粒子径の平均値である。また、図７において、粒度分布データＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０はそれぞれ、粒度分布（累積分布）における重量積算１０％、５０％、９０％の粒子径に相当する。粒度分布データＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０は分散性の指標となる。本実施例では、マルバーン社製のゼータサイザーナノＺＳ（粒子径測定装置）を用いて、インクをイオン交換水で３００倍に希釈した溶液について被覆粒子の数平均粒子径及び粒度分布データＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０を測定した。

【0073】

［評価方法］
以下、主に図８を参照して、本実施例の評価方法について説明する。

【0074】

本実施例の評価では、上記インク（図７参照）をプリンター１００（図１〜図４参照）の画像形成部２００（ラインヘッド２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）に充填した。そして、図８に示すように、画像形成部２００により、１５０ｍｍの幅Ｄ０を有する矩形状のパターンＰ１０（評価画像）を形成した。パターンＰ１０を形成する際には、カラーインク（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の吐出量をそれぞれ１００％（最大）に設定した。評価に用いた紙Ｐは王子製紙株式会社製のＡ４サイズＩＪＷである。

【0075】

上記のようにして１５０００枚の紙ＰにパターンＰ１０を形成（印刷）した後、１５０００枚目の紙Ｐの汚れ濃度を測定した。詳しくは、紙Ｐの白紙部分（パターンＰ１０以外の部分）のうち搬送ローラー（プリンター１００のローラー１０３ａ、１０３ｂ）が通る４箇所の部分には、図８に示すように、インクの再付着により４本のラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が形成される。汚れ濃度の測定においては、ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の各々の反射濃度を濃度測定機（サカタインクスエンジニアリング株式会社製「ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ ＬＴ」）により測定し、その中で最も高い値をオフセット濃度（評価の指標）とした。なお、印刷が終わってからある程度時間が経てば、搬送ローラーに付着したインクは乾燥して固形分になり、搬送ローラーから剥離すると考えられる。このことから、反射濃度（オフセット濃度）が０．０５未満であれば、搬送ローラーの表面にインクが堆積することはないと推察できる。

【0076】

［評価結果］
以下、主に図９（ａ）〜図１２（ｃ）を参照して、本実施例の評価方法について説明する。図９（ａ）〜図１２（ｃ）はそれぞれ、評価結果を示す表である。図９（ａ）〜図１２（ｃ）では、反射濃度（オフセット濃度）が０．０４未満の場合の判定を「◎」と記載し、反射濃度（オフセット濃度）が０．０４以上０．０８未満の場合の判定を「○」と記載し、反射濃度（オフセット濃度）が０．０８以上の場合の判定を「×」と記載した。「◎」（０．０４未満）の場合は、目視で確認できるような不具合が出る可能性がほとんどない場合に相当する。「○」（０．０４〜０．０８）の場合は、印画が継続的に行われた場合にのみ画質低下が見られる場合に相当する。「×」（０．０８以上）の場合は、印画頻度にもよるが、見てわかるレベルの画質低下が生じる可能性が高い場合に相当する。なお、ラインＬ１〜Ｌ４の各々において、ライン内での画質（汚れ濃度）のばらつきはほとんどなかった。

【0077】

（評価１）
以下、主に図９（ａ）を参照して、評価１の条件と結果（汚れ濃度など）について説明する。
図９（ａ）に示すように、評価１（インクセットＡ）では、ラインヘッド２０ａでインクＣ−１、ラインヘッド２０ｂでインクＭ−１、ラインヘッド２０ｃでインクＹ−１、ラインヘッド２０ｄでインクＢｋ−１を吐出するようにした。こうした条件で測定された汚れ濃度（オフセット濃度）は０．０１であった。判定は「◎」である。

【0078】

（評価２）
以下、主に図９（ｂ）を参照して、評価２の条件と結果（汚れ濃度など）について説明する。
図９（ｂ）に示すように、評価２の条件は概ね評価１と同じである。ただし、評価２（インクセットＢ）ではラインヘッド２０ｄでインクＢｋ−２を使用した。こうした条件で測定された汚れ濃度（オフセット濃度）は０．０３であった。判定は「◎」である。

【0079】

（評価３）
以下、主に図１０（ａ）を参照して、評価３の条件と結果（汚れ濃度など）について説明する。
図１０（ａ）に示すように、評価３（インクセットＣ）では、ラインヘッド２０ａでインクＢｋ−１、ラインヘッド２０ｂでインクＣ−１、ラインヘッド２０ｃでインクＭ−１、ラインヘッド２０ｄでインクＹ−１を吐出するようにした。こうした条件で測定された汚れ濃度（オフセット濃度）は０．０２であった。判定は「◎」である。

【0080】

（評価４）
以下、主に図１０（ｂ）を参照して、評価４の条件と結果（汚れ濃度など）について説明する。
図１０（ｂ）に示すように、評価４の条件は概ね評価３と同じである。ただし、評価４（インクセットＤ）ではラインヘッド２０ａでインクＢｋ−２を使用した。こうした条件で測定された汚れ濃度（オフセット濃度）は０．０２であった。判定は「◎」である。

【0081】

（評価５）
以下、主に図１１（ａ）を参照して、評価５の条件と結果（汚れ濃度など）について説明する。
図１１（ａ）に示すように、評価５（インクセットＥ）では、ラインヘッド２０ａでインクＢｋ−１、ラインヘッド２０ｂでインクＭ−１、ラインヘッド２０ｃでインクＣ−１、ラインヘッド２０ｄでインクＹ−１を吐出するようにした。こうした条件で測定された汚れ濃度（オフセット濃度）は０．０６であった。判定は「○」である。

【0082】

（評価６）
以下、主に図１１（ｂ）を参照して、評価６の条件と結果（汚れ濃度など）について説明する。
図１１（ｂ）に示すように、評価６（インクセットＦ）では、ラインヘッド２０ａでインクＢｋ−１、ラインヘッド２０ｂでインクＭ−２、ラインヘッド２０ｃでインクＹ−２、ラインヘッド２０ｄでインクＣ−２を吐出するようにした。こうした条件で測定された汚れ濃度（オフセット濃度）は０．０２であった。判定は「◎」である。

【0083】

（評価７）
以下、主に図１２（ａ）を参照して、評価７の条件と結果（汚れ濃度など）について説明する。
図１２（ａ）に示すように、評価７（インクセットＧ）では、ラインヘッド２０ａでインクＢｋ−１、ラインヘッド２０ｂでインクＹ−１、ラインヘッド２０ｃでインクＭ−１、ラインヘッド２０ｄでインクＣ−１を吐出するようにした。こうした条件で測定された汚れ濃度（オフセット濃度）は０．１２であった。判定は「×」である。

【0084】

（評価８）
以下、主に図１２（ｂ）を参照して、評価８の条件と結果（汚れ濃度など）について説明する。
図１２（ｂ）に示すように、評価８（インクセットＨ）では、ラインヘッド２０ａでインクＢｋ−１、ラインヘッド２０ｂでインクＹ−１、ラインヘッド２０ｃでインクＣ−１、ラインヘッド２０ｄでインクＭ−１を吐出するようにした。こうした条件で測定された汚れ濃度（オフセット濃度）は０．１０であった。判定は「×」である。

【0085】

（評価９）
以下、主に図１２（ｃ）を参照して、評価９の条件と結果（汚れ濃度など）について説明する。
図１２（ｃ）に示すように、評価９（インクセットＩ）では、ラインヘッド２０ａでインクＢｋ−１、ラインヘッド２０ｂでインクＭ−１、ラインヘッド２０ｃでインクＹ−１、ラインヘッド２０ｄでインクＣ−１を吐出するようにした。こうした条件で測定された汚れ濃度（オフセット濃度）は０．１３であった。判定は「×」である。

【0086】

（評価１〜９の考察）
以下、主に図９（ａ）〜図１２（ｃ）を参照して、評価１〜９の結果について考察する。

【0087】

評価１〜６では、プリンター１００のカラーインクジェットヘッドのうち、被覆粒子（樹脂で包まれた顔料粒子）の数平均粒子径が最も大きいインクを吐出するカラーインクジェットヘッド（以下、最大ヘッドと記載する）が搬送方向の最も下流に配置されている。一方、評価７〜９では、カラーインクジェットヘッドがこのような配置になっていない。

【0088】

例えば評価１では、図９（ａ）に示されるように、ラインヘッド２０ａ、２０ｂ、２０ｃがカラーインクジェットヘッドに相当する。そして、数平均粒子径１４１のインクＹ−１を吐出するラインヘッド２０ｃが最大ヘッドに相当し、ラインヘッド２０ａ、２０ｂよりも下流（図１参照）に位置する。

【0089】

また、例えば評価６では、図１１（ｂ）に示されるように、ラインヘッド２０ｂ、２０ｃ、２０ｄがカラーインクジェットヘッドに相当する。そして、数平均粒子径１４４のインクＣ−２を吐出するラインヘッド２０ｄが最大ヘッドに相当し、ラインヘッド２０ｂ、２０ｃよりも下流（図１参照）に位置する。

【0090】

評価２〜５については詳しい説明を割愛するが、評価２〜５においても、図９（ｂ）〜図１１（ａ）に示されるように、カラーインクジェットヘッドのうち最大ヘッドは最も下流に位置する。

【0091】

他方、例えば評価７では、図１２（ａ）に示されるように、ラインヘッド２０ｂ、２０ｃ、２０ｄがカラーインクジェットヘッドに相当する。そして、数平均粒子径１４１のインクＹ−１を吐出するラインヘッド２０ｂが最大ヘッドに相当し、ラインヘッド２０ｃ、２０ｄよりも上流（図１参照）に位置する。

【0092】

評価８、９については詳しい説明を割愛するが、評価８、９においても、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）に示されるように、カラーインクジェットヘッドのうち最大ヘッドは最下流に位置しない。

【0093】

本実施例では、図９（ａ）〜図１１（ｂ）に示されるように、評価１〜６の判定は「○」又は「◎」であった。一方、評価７〜９の判定は、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示されるように「×」であった。このように、評価１〜６では評価７〜９よりも高い画質が得られた。これは、浸透又は乾燥が不十分になり易い搬送方向下流のインクが最も径の大きい被覆粒子を含むことで、搬送ローラーへのインクの付着、ひいては搬送ローラーを介した紙Ｐへのインクの再付着が抑制されたためであると考えられる。

【0094】

本実施例では、図９（ａ）〜図１１（ｂ）に示されるように、評価１〜４、６の判定は「◎」であり、評価５の判定は「○」であった。以下、このことについて考察する。

【0095】

評価１〜４では、図９（ａ）〜図１０（ｂ）に示されるように、カラーインクが、インクＣ−１、Ｍ−１、Ｙ−１（数平均粒子径１０３、１１８、１４１ｎｍ）の順で吐出されるようになっている。また、評価６では、図１１（ｂ）に示されるように、カラーインクが、インクＭ−２、Ｙ−２、Ｃ−２（数平均粒子径９９、１２０、１４４ｎｍ）の順で吐出されるようになっている。このように、評価１〜４、６では、プリンター１００のカラーインクジェットヘッドが、被覆粒子（樹脂で包まれた顔料粒子）の数平均粒子径が大きいインクを吐出するインクジェットヘッドほど搬送方向の下流に配置されている。そのため、吐出されるカラーインクは、搬送方向の下流に向かうにしたがって、被覆粒子の数平均粒子径が大きくなる。一方、評価５では、カラーインクジェットヘッドが上記のような配置になっていない。こうした構成の相違により、評価１〜４、６では、評価５よりも、インクの再付着に起因した印刷品質の低下が抑制されたと考えられる。

【0096】

本実施例では、図９（ａ）〜図１０（ｂ）に示されるように、ブラックインクジェットヘッド（ブラックインクを吐出するヘッド）の位置が上流にあっても下流にあっても、カラーインクジェットヘッド（黒以外の色のインクを吐出するヘッド）のうち最大ヘッドが最も下流に位置していれば、高い画質が得られた。これは、以下の理由によるものと考えられる。

【0097】

ブラックインクは、単独で使用されることが多い。このため、ドット（単位面積）あたりのインク量は１００％（１つのヘッドの最大吐出量）以下になることが多い。一方、カラーインクは、他の色のインクと一緒に所定の色を作成（混色による色作成）するために使用されることが多い。このため、ドット（単位面積）あたりのインク量が１００％（１つのヘッドの最大吐出量）を超えることが多くなる。上記のように、ブラックインクは、ドット（単位面積）あたりのインク量が少ないため、カラーインクよりも搬送ローラーに付着する量が少ないと考えられる。このため、インクの再付着に起因した印刷品質の低下は、主にカラーインクによって引き起こされる。こうした理由から、ブラックインクジェットヘッドよりもカラーインクジェットヘッドの配置が画質に大きく影響すると考えられる。

【0098】

インクセットにおいて、カラーインクにおける被覆粒子（樹脂で包まれた顔料粒子）の数平均粒子径の差は、最大となるインクの組み合わせで３０ｎｍ以上であることが好ましい。こうしたインクセットを用いることで、上述したカラーインクジェットヘッドの配置による画質向上（インクの再付着に起因した印刷品質低下の抑制）の効果が顕著になる。例えばインクセットＡ〜Ｅ（評価１〜５）では、図９（ａ）〜図１１（ａ）に示されるように、カラーインクにおける被覆粒子の数平均粒子径の差が最大となるインクの組み合わせはインクＣ−１（数平均粒子径１０３ｎｍ）とインクＹ−１（数平均粒子径１４１ｎｍ）であり、両者の数平均粒子径の差は３８ｎｍである。また、インクセットＦ（評価６）では、図１１（ｂ）に示されるように、カラーインクにおける被覆粒子の数平均粒子径の差が最大となるインクの組み合わせはインクＭ−２（数平均粒子径９９ｎｍ）とインクＣ−２（数平均粒子径１４４ｎｍ）であり、両者の数平均粒子径の差は４５ｎｍである。

【0099】

なお、上記実施例では、各ヘッドで使用するインクの色を変えるようにしたが、実際の製品（商品）では、各ヘッドが常に同じ色のインクを吐出することが望ましい。ユーザーにより各ヘッドで使用するインクの色を変更できるようにすると、混色により画質の低下が生じ易くなる。このため、例えばインクカートリッジの収容部の形状をヘッドごと（インクの色ごと）に変えて、各ヘッドに決められた色以外のインクカートリッジをセット（装填）できないようにすることが望ましい。

【0100】

本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば以下のように変形して実施することもできる。

【0101】

上記実施形態において、プリンター１００の構成（構成要素、寸法、材質、形状、又は配置等）は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に変更又は割愛することができる。

【0102】

インクジェットヘッドはラインヘッドに限られず任意である。例えばインクジェットヘッドは、紙の搬送方向とは直交する方向に往復移動運動（シャトル運動）しながらインクを吐出するシリアルヘッドであってもよい。

【0103】

必要がなければブラックインクジェットヘッドを割愛して、画像形成部２００をカラーインクジェットヘッドのみで構成するようにしてもよい。

【0104】

本発明のインクジェット記録装置は、カラープリンターに限られない。例えばスキャナー、複写機、プリンター、及びファクシミリ等の機能を有する複合機（複合的な画像形成装置）であってもよい。また、本発明のインクジェット記録装置は、画像形成以外の用途に用いてもよい。

【0105】

上記実施形態及び変形例は、任意に組み合わせることができる。

【産業上の利用可能性】

【0106】

本発明に係るインクジェット記録装置、インクジェット記録用インクセット、及びインクジェット記録方法は、プリンター等のインク吐出制御に適している。

【符号の説明】

【0107】

１０ 搬送ユニット
１０ａ、１０ｂ ローラー
１０ｃ 搬送ベルト
１０ｄ エンコーダー
２０、２０ａ〜２０ｄ ラインヘッド
３０ 吐出ユニット
３０ａ ノズル
３１ アクチュエーター
３１ａ 振動板
３２ 孔
３３ 加圧室
３４ ノズル流路
４０ 制御部
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＯＭ
４３ ＲＡＭ
４４ 給紙制御回路
４５ 搬送部制御回路
４６ 排出制御回路
４７ ヘッド制御回路
５１ 入力部
５２ 表示部
５３ 記憶部
５４ インターフェイス
１００ プリンター
１０１ 給紙カセット
１０２ 給紙装置
１０２ａ、１０２ｂ ローラー
１０３ 排出装置
１０３ａ、１０３ｂ ローラー
１０４ 排紙トレイ
２００ 画像形成部
２０１ 共通流路
Ｐ 紙

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】