特許 7524599 記録方法及びインク吐出装置

(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】

(24)【登録日】2024-07-22

(45)【発行日】2024-07-30

(54)【発明の名称】記録方法及びインク吐出装置

(51)【国際特許分類】

   B41M 5/00 20060101AFI20240723BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20240723BHJP

   C09D 11/322 20140101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

B41M5/00 100

B41J2/01 125

B41J2/01 305

B41J2/01 451

B41M5/00 120

C09D11/322

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020086694

(22)【出願日】2020-05-18

(65)【公開番号】P2021181168

(43)【公開日】2021-11-25

【審査請求日】2023-05-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117101

【弁理士】

【氏名又は名称】西木 信夫

(74)【代理人】

【識別番号】100120318

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 朋浩

(72)【発明者】

【氏名】奥村 祐生

(72)【発明者】

【氏名】田中 裕幸

【審査官】高草木 綾音

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０８１９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３４７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２６４８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８７２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１４１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１３７２０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｍ ５／００－ ５／５２

Ｂ４１Ｊ ２／０１

Ｂ４１Ｊ ２／１６５－２／２１５

Ｃ０９Ｄ １１／００－１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送機構により搬送方向へ搬送される加熱前の記録媒体にヘッドから記録用水性インクを吐出し、上記記録媒体又は上記記録媒体に付着した上記記録用水性インクをヒータで加熱する記録方法であって、
上記記録媒体が上記ヒータと対向する位置における上記搬送機構の搬送速度が、２０ｃｍ／秒以上、１００ｃｍ／秒以内の範囲内であり、
記録媒体に記録された第１画像を読取り部によって読み取り、読み取った第１画像の正誤を判定し、
上記第１画像の判定結果が誤りであることを条件として、上記搬送機構により上記記録媒体を上記搬送方向とは逆向きに搬送し、当該記録媒体に上記ヘッドから上記記録用水性インクを吐出して、上記第１画像に重ねて第２画像を記録し、
上記記録用水性インクは、樹脂分散顔料と、樹脂微粒子と、水溶性有機溶剤と、水と、を含み、
上記水溶性有機溶剤は、炭素数が６～８及び水酸基が２つからなり、且つ少なくとも１つの水酸基が炭素鎖の末端には結合していないジオール系化合物、並びにグリコールエーテルから選ばれる１種以上であり、
上記記録用水性インクは、２０℃における蒸気圧が０．０３ｈＰａ以下の物質が、インク全量に対して１０質量％以下であり、且つ、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とするインクを用いた記録方法。

【請求項2】

上記記録用水性インクは、２０℃における蒸気圧が０．０３ｈＰａ以下の物質を含まないことを特徴とするインクを用いた請求項１に記載の記録方法。

【請求項3】

上記水溶性有機溶剤は、炭素数が６～８及び水酸基が２つからなり、且つ少なくとも１つの水酸基が炭素鎖の末端には結合していないジオール系化合物を含むことを特徴とするインクを用いた請求項１又は２に記載の記録方法。

【請求項4】

上記水溶性有機溶剤は、主炭素鎖から分岐したアルキル鎖を有しないことを特徴とするインクを用いた請求項３に記載の記録方法。

【請求項5】

上記水溶性有機溶剤は、１，２－ヘキサンジオール、又は１，２－オクタンジオールから選ばれる１種以上であることを特徴とするインクを用いた請求項４に記載の記録方法。

【請求項6】

上記ヒータは、赤外線ヒータである請求項１から５のいずれかに記載の記録方法。

【請求項7】

上記読取り部は、コンタクトイメージセンサである請求項１から６のいずれかに記載の記録方法。

【請求項8】

上記ヘッドと上記ヒータとの距離は、３０ｃｍ以内である請求項１から７のいずれかに記載の記録方法。

【請求項9】

上記ヒータの単位面積当たりの照射エネルギーが、０．０５Ｊ／ｃｍ^２以上、２．５０Ｊ／ｃｍ^２以下の範囲内である請求項１から８のいずれかに記載の記録方法。

【請求項10】

上記ヒータの消費電力が、６００Ｗ以下である請求項１から９のいずれかに記載の記録方法。

【請求項11】

上記記録媒体における上記搬送方向と直交する幅方向に沿った上記ヒータの照射長さが、２５ｃｍ以下である請求項１から１０のいずれかに記載の記録方法。

【請求項12】

記録媒体を搬送方向へ搬送する搬送機構と、
加熱前の上記記録媒体へ記録用水性インクを吐出するヘッドと、
上記記録媒体又は上記記録媒体に付着した上記記録用水性インクを加熱するヒータと、
記録媒体に記録された第１画像を読み取る読取り部と、
コントローラと、を具備しており、
上記記録用水性インクは、樹脂分散顔料と、樹脂微粒子と、水溶性有機溶剤と、水と、を含み、
上記水溶性有機溶剤は、炭素数が６～８及び水酸基が２つからなり、且つ少なくとも１つの水酸基が炭素鎖の末端には結合していないジオール系化合物、並びにグリコールエーテルから選ばれる１種以上であり、
上記記録用水性インクは、２０℃における蒸気圧が０．０３ｈＰａ以下の物質が、インク全量に対して１０質量％以下であり、且つ、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下であり、
上記コントローラは、
上記搬送機構により、上記記録媒体が上記ヒータと対向する位置において上記記録媒体を２０ｃｍ／秒以上、１００ｃｍ／秒以内の範囲内の搬送速度で搬送し、
上記読取り部が読み取った第１画像の正誤を判定し、
上記第１画像の判定結果が誤りであることを条件として、上記搬送機構により上記記録媒体を上記搬送方向とは逆向きに搬送し、当該記録媒体に上記ヘッドから上記記録用水性インクを吐出して、上記第１画像に重ねて第２画像を記録するインク吐出装置。

【請求項13】

筐体を更に具備しており、
上記搬送機構、上記ヘッド、上記ヒータ、上記読取り部、及び上記コントローラは、上記筐体の内部空間に位置する請求項１２に記載のインク吐出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、第１画像が記録された記録媒体に、さらに第２画像を記録する記録方法及びインク吐出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

印刷ヘッドのノズルから吐出されたインクが付着した記録媒体が、ヒータにより加熱されることによって、インクが記録媒体に定着する印刷装置が知られている（特許文献１参照）。

【0003】

また、記録媒体に印刷された画像を判定して、印刷結果が合格でなかった場合に、既に印刷済みの部分に対して所謂ボイド印刷を行う印刷結果無効化処理が知られている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第４５０５９２１号公報

【文献】特開２００７－２６１０９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ヒータによる乾燥が必要なインクを用いたボイド印刷では、既にシートに付着して乾燥したインクに重ねて、新たにインクを付着して乾燥することとなる。インクに含まれる溶媒は、シートへの吸収、及び蒸発によってインクから除去されるが、ボイド印刷においては、既に印刷された画像におけるインクが、ボイド印刷におけるインクがシートへ吸収されることを妨げるので、インクが乾燥し難い。その結果、ボイド印刷の耐擦性が低下するという問題がある。

【0006】

また、連続したシートにおいてボイド印刷を行うには、既に印刷済みの部分をヘッドと対向する位置まで逆向きに搬送する必要がある。このようなシートの逆向きの搬送において、ヘッドから吐出されたインクが付着しているが、ヒータによって十分に加熱されていない部分を、すなわちシートにおいてインクが十分に乾燥していない部位分も逆向きに搬送される。その結果、十分に乾燥していないインクが、ローラなどの搬送機構に付着するおそれがある。

【0007】

本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像を重ねて記録するに適したインクの速乾性を有し、且つ記録後の記録媒体の耐擦性に優れる手段を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、搬送機構により搬送方向へ搬送される記録媒体にヘッドから記録用水性インクを吐出し、上記記録媒体又は上記記録媒体に付着した上記記録用水性インクをヒータで加熱する記録方法に関する。本記録方法は、記録媒体に記録された第１画像を読取り部によって読み取り、読み取った第１画像の正誤を判定し、上記第１画像の判定結果が誤りであることを条件として、上記搬送機構により上記記録媒体を上記搬送方向とは逆向きに搬送し、当該記録媒体に上記ヘッドから上記記録用水性インクを吐出して、上記第１画像に重ねて第２画像を記録する。上記記録用水性インクは、樹脂分散顔料と、樹脂微粒子と、水溶性有機溶剤と、水と、を含む。上記水溶性有機溶剤は、炭素数が６～８及び水酸基が２つからなり、且つ少なくとも１つの水酸基が炭素鎖の末端には結合していないジオール系化合物、並びにグリコールエーテルから選ばれる１種以上である。上記記録用水性インクは、２０℃における蒸気圧が０．０３ｈＰａ以下の物質が、インク全量に対して１０質量％以下であり、且つ、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下である。

【0009】

また、本発明は、記録媒体を搬送方向へ搬送する搬送機構と、記録用水性インクを吐出するヘッドと、上記記録媒体又は上記記録媒体に付着した上記記録用水性インクを加熱するヒータと、記録媒体に記録された第１画像を読み取る読取り部と、コントローラと、を具備するインク吐出装置に関する。上記記録用水性インクは、樹脂分散顔料と、樹脂微粒子と、水溶性有機溶剤と、水と、を含む。上記水溶性有機溶剤は、炭素数が６～８及び水酸基が２つからなり、且つ少なくとも１つの水酸基が炭素鎖の末端には結合していないジオール系化合物、並びにグリコールエーテルから選ばれる１種以上である。上記記録用水性インクは、２０℃における蒸気圧が０．０３ｈＰａ以下の物質が、インク全量に対して１０質量％以下であり、且つ、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下である。上記コントローラは、上記読取り部が読み取った第１画像の正誤を判定し、上記第１画像の判定結果が誤りであることを条件として、上記搬送機構により上記記録媒体を上記搬送方向とは逆向きに搬送し、当該記録媒体に上記ヘッドから上記記録用水性インクを吐出して、上記第１画像に重ねて第２画像を記録する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、画像を重ねて記録するに適したインクの速乾性を有し、且つ記録後の記録媒体の耐擦性に優れる手段を提供することにある。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、印刷装置１０の斜視図である。

【図2】図２は、印刷装置１０の内部構成を示す模式図である。

【図3】図３は、ヒータ３８を上方から視た模式図である。

【図4】図４は、コントローラ７４を示すブロック図である。

【図5】図５は、印刷装置１０の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態に係る印刷装置１０について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。また、以下の説明では、矢印の起点から終点に向かう進みが向きと表現され、矢印の起点と終点とを結ぶ線上の往来が方向と表現される。また、以下の説明においては、印刷装置１０が使用可能に設置された状態（図１の状態）を基準として上下方向７が定義され、排出口１３が設けられている側を手前側（前面）として前後方向８が定義され、印刷装置１０を手前側（前面）から視て左右方向９が定義される。

【0013】

［印刷装置１０の外観構成］
図１に示されるように、プリンタ１０は、筐体２０と、筐体２０に保持されるパネルユニット２１、カバー２２、給紙トレイ２３、及び排紙トレイ２４と、を備える。プリンタ１０は、シート６（図２参照）に画像を記録する。

【0014】

シート６は、記録媒体の一例である。シート６は、所定の寸法にカットされた記録媒体であってもよいし、シートが円筒形状に巻かれたロールから引き出されたものであってもよいし、ファンフォールドタイプのものであってもよい。また、シート６は、普通紙であってもよいし、コート紙であってもよい。「コート紙」とは、例えば、上級印刷紙、中級印刷紙等のパルプを構成要素とした普通紙に、平滑性、白色度、光沢度等の向上を目的として、コート剤を塗布したものをいい、具体的には、上質コート紙、中質コート紙等があげられる。印刷装置１０は、コート紙へのインクジェット記録に好適に利用可能であるが、これに限定されるものではなく、例えば、普通紙、光沢紙、マット紙、合成紙、板紙、ダンボール、フィルム等のコート紙以外の記録媒体へのインクジェット記録にも利用可能である。また、シート６は、粘着剤と剥離紙とが組み合わされたタック紙であってもよい。

【0015】

パネルユニット２１は、タッチパネル及び複数の操作スイッチを備える。パネルユニット２１は、ユーザの操作を受け付ける。

【0016】

図２に示されるように、給紙トレイ２３は、筐体２０の下部に位置する。排紙トレイ２４は、筐体２０の下部であって、給紙トレイ２３の上に位置する。カバー２２は、筐体２０の前面の右部に位置する。カバー２２は、筐体２０に対して回動可能である。カバー２２が開かれると、インクを貯留するタンク７０にアクセス可能である。

【0017】

なお、本実施形態では、１つのタンク７０のみが示されているが、タンク７０は、ブラックなどの１色のインクを貯留するものに限定されず、例えば、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４色のインクをそれぞれ貯留する４つの貯留室を有するものであってもよい。

【0018】

図２に示されるように、筐体２０は、印刷エンジン５０を内部に保持する。印刷エンジン５０は、給送ローラ２５、搬送ローラ２６、排出ローラ２７、プラテン２８、及び記録ユニット２９を主に備える。給送ローラ２５は、給紙トレイ２３に載置されたシート６に当接可能に、筐体２０内に設けられた不図示のフレームに保持されている。給送ローラ２５は、不図示のモータによって回転される。回転する給送ローラ２５は、シート６を搬送路３７に送り出す。搬送路３７は、不図示のガイド部材によって区画された空間である。図示例では、搬送路３７は、給紙トレイ２３の後端から給紙トレイ２３の上方となる位置まで湾曲して延びており、次いで、前方に向かって延びている。給送ローラ２５、搬送ローラ２６、及び排出ローラ２７は、搬送機構の一例である。

【0019】

搬送ローラ２６は、シート６の搬送方向における給紙トレイ２３の下流に位置している。搬送ローラ２６は、搬送ローラ２６は、従動ローラ３５とともに、ローラ対を構成している。搬送ローラ２６は、不図示のモータによって回転される。回転する搬送ローラ２６及び従動ローラ３５は、給送ローラ２５によって搬送路３７に送り出されたシート６を挟持しつつ搬送する。排出ローラ２７は、シート６の搬送方向における搬送ローラ２６の下流に位置している。排出ローラ２７は、従動ローラ３６とともに、ローラ対を構成している。排出ローラ２７は、不図示のモータによって回転される。回転する排出ローラ２７及び従動ローラ３６は、シート６を挟持しつつ搬送し、排紙トレイ２４に排出する。プラテン２８は、前後方向８における搬送ローラ２６と排出ローラ２７との間であって、シート６の搬送方向における搬送ローラ２６の下流、かつ排出ローラ２７の上流に位置している。

【0020】

搬送ローラ２６には、ロータリーエンコーダ９６が設けられている。ロータリーエンコーダ９６は、エンコーダディスク９７と、光センサ９８とを有する。エンコーダディスク９７は、搬送ローラ２６と同軸に設けられており、搬送ローラ２６と共に回転する。エンコーダディスク９７には、透過率が異なる２種のインデックスが周方向の全周に交互に複数が並んでいる。光センサ９８は、エンコーダディスク９７の２種のインデックスを光学的に読み取り可能である。回転するエンコーダディスク９７の２種のインデックスを光センサが読み取ることによって、光センサ９８から２種の信号がパルス形状に出力される。光センサ９８の出力信号は、後述するコントローラが受信して、搬送ローラ２６の回転速度が判定される。

【0021】

記録ユニット２９は、印刷ヘッド３４及びヒータ３８を有する。印刷ヘッド３４は、搬送ローラ２６と排出ローラ２７との間に位置する。印刷ヘッド３４は、いわゆるシリアルヘッドであってもよいし、いわゆるラインヘッドであってもよい。印刷ヘッド３４は、インクが流通する流路を内部に有する。当該流路は、チューブ３１によって、タンク７０と連通されている。すなわち、チューブ３１を通じて、タンク７０が貯留するインクが印刷ヘッド３４に供給される。

【0022】

印刷ヘッド３４の下方に、プラテン２８が位置する。プラテン２８は、その上面がシート６の支持面である。各図には現れていないが、プラテン２８の上面には、吸引圧が生ずる開口が形成されている。プラテン２８の上面に生じた吸引圧によって、シート６がプラテン２８の上面に密接する。

【0023】

図２及び図３に示されるように、搬送路３７の上方において、印刷ヘッド３４の下流であって、且つ排出ローラ２７の上流に、ヒータ３８が位置する。ヒータ３８は、所謂ハロゲンヒータである。印刷ヘッド３４とヒータ３８との前後方向８に沿った距離Ｄは、３０ｃｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは２０ｃｍ以下であり、特に好ましくは１０ｃｍ以下である。

【0024】

図２に示されるように、ヒータ３８は、印刷ヘッド３４より搬送方向の下流、すなわち前方に位置する。ヒータ３８は、赤外線を放射する発熱体であるハロゲンランプ４０、反射板４１、及び筐体４２を有する。筐体４２は、概ね直方体形状であり、下向きに開口する。筐体４２の下壁に、開口４３が位置する。開口４３を通じて、ハロゲンランプ４０や反射板４１からの熱が外部へ放射されたり、遮断されたりする。

【0025】

筐体４２の内部空間に、ハロゲンランプ４０が位置する。ハロゲンランプ４０は、細長な円筒形状であり、左右方向９が長手方向である。筐体４２の内部空間において、ハロゲンランプ４０の上方に、反射板４１が位置する。反射板４１は、セラミック膜などがコーティングされた金属板であり、開口４３付近を中心軸とする円弧形状に湾曲している。なお、反射板４１に代えて、セラミック膜などがコーティングされたハロゲンランプ４０が用いられてもよい。

【0026】

ヒータ３８は、開口４３の下方を通過するシート６、またはシート６に付着したインクの少なくとも一方を加熱する。本実施形態では、ヒータ３８は、シート６及びインクの双方を加熱する。インクが加熱されることによって、樹脂微粒子がガラス転移し、ヒータ３８の下方を通過したシート６が冷えることによって、ガラス転移した樹脂が硬化する。これにより、シート６にインクが定着される。

【0027】

ヒータ３８の消費電力は、小型化の要請からは、６００Ｗ以下であることが好ましく、更に好ましくは４００Ｗ以下であり、特に好ましくは２００Ｗ以下である。ヒータ３８の消費電力は、ヒータ３８からシートの単位面積当たりに照射されるエネルギーに関係する。照射エネルギーは、消費電力に応じてヒータ３８が駆動され、ヒータ３８の下方を移動するシートが一定の搬送速度で移動するときに、シートの単位面積（ｃｍ^２）に付与される熱量（Ｊ）である。

【0028】

図３に示されるように、ヒータ３８の左右方向９（幅方向の一例）に沿った照射長さＬ、すなわちハロゲンランプ４０と開口４３とが重複する範囲であって、かつ左右方向９に沿った長さＬは、小型化の要請からは、２５ｃｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは２１ｃｍ以下であり、特に好ましくは１５ｃｍ以下である。

【0029】

なお、ヒータ３８は、シート又はインクを加熱可能なものであれば、ハロゲンヒータに限らない。例えば、ヒータ３８は、カーボンヒータ、ドライヤー、オーブン、ベルトコンベアオーブン等であってもよい。

【0030】

ＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）２９（読取り部の一例）は、ヒータ３８よりも搬送方向の下流であって、排出ローラ２７よりも搬送方向の上流に位置する。ＣＩＳ２９は、ＬＥＤなどの光源から照射されてシート６で反射された反射光が、屈折率分布型レンズによりラインセンサに集光されることによって、ラインセンサが受光した反射光の強度に応じた電気信号を出力するものである。ＣＩＳ２９は、シート６の印刷面（上面）の画像を読み取ることができる。ＣＩＳ２９において、左右方向９が読取りラインである。なお、本実施形態では、ＣＩＳ２９が筐体２０の内部に位置するが、ＣＩＳ２９は、筐体２０の外部に位置していてもよい。

【0031】

図４に示されるように、筐体１４の内部空間には、コントローラ７４及び電源回路（不図示）が配置されている。コントローラ７４は、ＣＰＵ１３１、ＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３、ＥＥＰＲＯＭ１３４、ＡＳＩＣ１３５、ＣＩＳ２９などがバス１３７によってデータ通信可能に接続されたものである。ＣＰＵ１３１がＲＯＭ１３２に記憶されたプログラムを実行し、ＡＳＩＣ１３５が設定された特定の機能を果たすことによって、印刷装置１０の動作が制御される。

【0032】

なお、コントローラ７４は、ＣＰＵ１３１のみによって各種処理が実行されるものであってもよいし、ＡＳＩＣ１３５のみによって各種処理が実行されるものであってもよい。また、コントローラ７４に複数のＣＰＵ１３１が実装されており、コントローラ７４は、複数のＣＰＵ１３１が各処理を分担して実行するものであってもよい。また、コントローラ７４に複数のＡＳＩＣ１３５が実装されており、コントローラ７４は、複数のＡＳＩＣ１３５が各処理を分担して実行するものであってもよい。

【0033】

電源回路は、大容量コンデンサなどによって構成された回路である。本実施形態において、電源回路は、紙フェノールなどで構成された基板に実装されている。電源回路は、印刷装置１０が備える各構成要素への給電のための電力の変換などを行う回路である。

【0034】

例えば、電源回路から給送用モータ１０２及び搬送用モータ１０１へ電力が供給され、各モータの回転が、給送ローラ２５、搬送ローラ２６、排出ローラ２７へ伝達される。また、電源回路から、ヒータ３８及びＣＩＳ２９へ電力が供給される。

【0035】

コントローラ７４は、ヒータ３８と対向する位置において、シート６の単位面積当たりにヒータ３８から受ける積算熱量が０．０５Ｊ／ｃｍ^２以上２．５０Ｊ／ｃｍ^２以下の範囲内となることが好ましく、更に好ましくは０．０５Ｊ／ｃｍ^２以上１．５０Ｊ／ｃｍ^２以下の範囲内であり、特に好ましくは０．０６Ｊ／ｃｍ^２以上０．２５Ｊ／ｃｍ^２以下の範囲内となるように、第１搬送ローラ６０及び第２搬送ローラ６２の回転速度を制御する。すなわちヒータ３８の下方におけるシート６の搬送速度を制御する。ヒータ３８の下方におけるシート６の搬送速度は、２０ｃｍ／秒以上、１００ｃｍ／秒以内の範囲内であることが好ましく、更に好ましくは２０ｃｍ／秒以上８０ｃｍ／秒以下の範囲内となることであり、特に好ましくは２０ｃｍ／秒以上７０ｃｍ／秒以下の範囲内である。

【0036】

シート６の単位面積当たりの積算熱量は、例えば、つぎのようにして測定できる。ヒータ３８に付与される電力と、ヒータ３８が赤外線を輻射する領域（前後方向８及び左右方向９に沿った平面における領域）の面積（例えば、開口４３の投影面積）とから、ヒータ３８の単位面積当たりの電力である電力密度（Ｗ／ｍ^２）を算出する。例えば、ヒータ３８の消費電力が６００Ｗであり、ヒータ３８が赤外線を輻射する領域が５０ｃｍ^２であれば、電力密度は、１２Ｗ／ｃｍ^２である。また、シート６の搬送速度から、シート６における定点が、ヒータ３８が赤外線を輻射する領域を通過するために要する時間（秒）を算出する。そして、当該時間に電力密度を乗じることにより、積算熱量（Ｊ／ｃｍ^２）が算出される。なお、シート６の単位面積当たりの積算熱量は、ヒータ３８が通電された状態で、シート６がヒータ３８と対向する位置を１回通過するときの値である。ボイド印刷が行われるときは、ヒータ３８が通電された状態で、シート６がヒータ３８と対向する位置を２回通過するが、シート６の単位面積当たりの積算熱量は、シート６がヒータ３８と対向する位置を２回通過したときの合算値ではない。

【0037】

［インクの組成］
以下、タンク７０に貯留されるインク（記録用水性インクの一例）の詳細が説明される。インクは、樹脂分散顔料と、樹脂微粒子と、水溶性有機溶剤と、水と、を含む。

【0038】

樹脂分散顔料は、例えば、顔料分散用樹脂（樹脂分散剤）によって、水に分散可能なものである。樹脂分散顔料は、特に限定されず、例えば、カーボンブラック、無機顔料及び有機顔料等があげられる。カーボンブラックとしては、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等があげられる。無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄系無機顔料及びカーボンブラック系無機顔料等があげられる。有機顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料；フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料；塩基性染料型レーキ顔料、酸性染料型レーキ顔料等の染料レーキ顔料；ニトロ顔料；ニトロソ顔料；アニリンブラック昼光蛍光顔料；等があげられる。これら以外の樹脂分散顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、６及び７；Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４、１５、１６、１７、５５、７３、７４、７５、７８、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１１４、１２８、１２９、１３８、１５０、１５１、１５４、１８０、１８５及び１９４；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１及び４３；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、１２、１５、１６、４８、４８：１、４８：３、５３：１、５７、５７：１、１１２、１２２、１２３、１３９、１４４、１４６、１４９、１５０、１６６、１６８、１７５、１７６、１７７、１７８、１８４、１８５、１９０、２０２、２０９、２２１、２２２、２２４、２３８及び２５４；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９及び１９６；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１６、２２及び６０；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７及び３６；並びにこれらの顔料の固溶体等があげられる。なお、インクは、樹脂分散顔料に加え、さらに、他の顔料及び染料等を含んでもよい。

【0039】

水性インク全量における樹脂分散顔料の顔料固形分含有量は、特に限定されず、例えば、所望の光学濃度又は彩度等により、適宜決定できる。顔料固形分含有量は、例えば、０．１質量％以上２０質量％以下の範囲内であることが好ましく、更に好ましくは１質量％以上１５質量％以下の範囲内であり、特に好ましくは２質量％以上１０質量％以下の範囲内である。顔料固形分含有量は、顔料のみの質量であり、樹脂微粒子の質量は含まない。樹脂分散顔料は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。

【0040】

樹脂微粒子としては、例えば、メタクリル酸及びアクリル酸の少なくとも一方をモノマーとして含むものを用いることができ、例えば、市販品を用いてもよい。樹脂微粒子は、例えば、モノマーとして、さらに、スチレン、塩化ビニル等を含んでもよい。樹脂微粒子は、例えば、樹脂エマルジョンに含まれるものであってもよい。樹脂エマルジョンは、例えば、樹脂微粒子と、分散媒（例えば、水等）とで構成されるものである。樹脂微粒子は、分散媒に対して溶解状態ではなく、特定の粒子径の範囲で分散している。樹脂エマルジョンに含まれる樹脂微粒子としては、例えば、アクリル酸系樹脂、マレイン酸系エステル樹脂、酢酸ビニル系樹脂、カーボネート型樹脂、ポリカーボネート型樹脂、スチレン系樹脂、エチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、プロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂及びこれらの共重合体樹脂等があげられる。

【0041】

樹脂微粒子のガラス転移温度（Ｔｇ）は、特に限定されないが３０℃以上である。樹脂微粒子のＴｇは、例えば、３０℃以上１２０℃以下の範囲内であることが好ましく、更に好ましくは３０℃以上１００℃以下の範囲内であり、特に好ましくは３０℃以上８０℃以下の範囲内である。Ｔｇが３０℃以上の樹脂微粒子を用いれば、記録媒体において耐擦性に優れたインクを得ることができる。

【0042】

樹脂エマルジョンとしては、例えば、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、星光ＰＭＣ（株）製の「ハイロス－Ｘ（登録商標）ＫＥ－１０６２」、「ハイロス－Ｘ（登録商標）ＱＥ－１０４２」、ジャパンコーティングレジン（株）製の「モビニール（登録商標）６９６９Ｄ」、「モビニール（登録商標）５４５０」、「モビニール（登録商標）ＤＭ７７４」、「モビニール（登録商標）６８９９Ｄ」、第一工業製薬（株）製の「スーパーフレックス（登録商標）１５０」等があげられる。

【0043】

樹脂微粒子の平均粒子径は、例えば、３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。平均粒子径は、例えば、（株）堀場製作所製の動的光散乱式粒径分布測定装置「ＬＢ－５５０」を用いて、算術平均径として測定可能である。

【0044】

水性インク全量における樹脂微粒子の含有量は、例えば、０．１質量％以上３０質量％以下の範囲内であることが好ましく、更に好ましくは０．５質量％以上２０質量％以下の範囲内であり、特に好ましくは１質量％以上１０質量％以下の範囲内である。樹脂微粒子は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。

【0045】

樹脂微粒子と樹脂分散顔料の配合比（樹脂微粒子の質量：樹脂分散顔料の質量）としては、２：１～１：２の範囲内であることが好ましい。

【0046】

水溶性有機溶剤は、ボイド印刷時のインクの速乾性に関係する。水溶性有機溶剤は、炭素数が６～８及び水酸基が２つからなり、且つ少なくとも１つの水酸基が炭素鎖の末端には結合していないジオール系化合物、並びにグリコールエーテルから選ばれる１種以上である。上記ジオール系化合物としては、例えば、１，２－ヘキサンジオール、１，２－オクタンジオール、又は２－エチル－１，３－ヘキサンジオールが挙げらる。グリコールエーテルとしては、例えば、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＴＧ）が挙げられる。水溶性有機溶剤は、好ましくはジオール系化合物を含み、更に好ましくは主炭素鎖から分岐したアルキル鎖を有しないジオール系化合物である。

【0047】

水性インク全量における水溶性有機溶剤の含有量は、例えば、０．１質量％以上２０質量％以下の範囲内であることが好ましく、更に好ましくは０．５質量％以上１５質量％以下の範囲内であり、特に好ましくは１質量％以上１０質量％以下の範囲内である。

【0048】

樹脂微粒子と水溶性有機溶剤の配合比（樹脂微粒子の質量：水溶性有機溶剤の質量）としては、３：１～１：３の範囲内であることが好ましい。

【0049】

インクは、その他の有機溶剤として、２０℃における蒸気圧が０．０３ｈＰａ以上の水溶性有機溶剤（以下、「特定有機溶剤」と言う。）を含む。特定有機溶剤としては、例えば、プロピレングリコール（２０℃における蒸気圧：０．１１ｈＰａ）、ジエチレングリコール（２０℃における蒸気圧：０．０３ｈＰａ）等があげられ、プロピレングリコールが好ましい。特定有機溶剤がプロピレングリコールであれば、記録媒体への耐擦性により優れたインクを得ることができる。

【0050】

有機溶剤は、特定有機溶剤以外の有機溶剤を含んでもよい。特定有機溶剤以外の湿潤剤は、特に限定されず、例えば、グリセリン、トリエチレングリコール、ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、チオジグリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、２－ピロリドン、トリメチルグリシン等があげられる。これらの有機溶剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。ただし、インクは、２０℃における蒸気圧が０．０３ｈＰａ以下の物質が、インク全量に対して１０質量％以下であることが好ましく、全く含まないことが特に好ましい。

【0051】

水は、イオン交換水又は純水であることが好ましい。インク全量における水の含有量は、例えば、１０質量％以上９０質量％以下の範囲内であることが好ましく、更に好ましくは２０質量％以上８０質量％以下の範囲内である。水の含有量は、例えば、他の成分の残部としてもよい。

【0052】

インクは、必要に応じて、さらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。添加剤としては、例えば、界面活性剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、防黴剤等があげられる。粘度調整剤は、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性樹脂等があげられる。

【0053】

インクは、例えば、樹脂分散顔料と、樹脂微粒子と、特定有機溶剤と、水と、必要に応じて他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合し、フィルタ等で不溶解物を除去することにより調製できる。

【0054】

インクの表面張力は、３０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは、２５．０ｍＮ／ｍ以上３０ｍＭ／ｍ以下である。

【0055】

［印刷装置１０の動作］
以下に、図５が参照されつつ、印刷装置１０による画像記録動作が説明される。

【0056】

コントローラ７４は、印刷データを受信すると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、印刷を実行する（Ｓ１２）。詳細には、コントローラ７４は、給送ローラ２５、搬送ローラ２６、排出ローラ２７を回転（正転）させて、シート６を、印刷ヘッド３４の下方へ送り出す。

【0057】

コントローラ７４は、ヒータ３８と対向する位置において、搬送ローラ２６及び排出ローラ２７により搬送方向（前後方向８の前向き）に搬送されるシート６の搬送速度を前述された好ましい範囲内となるように、搬送ローラ２６及び排出ローラ２７を回転する。このような搬送速度の制御は、例えば、搬送ローラ２６に設けられたロータリーエンコーダ９６の信号に基づいて、搬送ローラ２６の回転が制御されることにより実現される。

【0058】

また、コントローラ７４は、ヒータ３８のハロゲンランプ４０に通電する。コントローラ７４は、ヒータ３８の単位面積当たりの照射エネルギーが前述された好ましい範囲内となるように、ヒータ３８に通電される電力（Ｗ）を制御する。そして、コントローラ７４は、給送ローラ２５、搬送ローラ２６、及び排出ローラ２７を回転（正転）させつつ、印刷データに基づいて、印刷ヘッド３４からシート６へ向けてインクを吐出する。

【0059】

プラテン２８上を排紙トレイ２４へ向かって搬送されるシート６は、搬送ローラ２６と排出ローラ２７との間において、プラテン２８の上面に吸着されつつ排紙トレイ２４へ向かって移動する。印刷ヘッド３４から吐出されたインク滴は、プラテン２８の上面に支持されているシート６に付着する。インク滴が付着したシート６がヒータ３８の下方へ到達すると、シート６はヒータ３８により加熱される。ヒータ３８の加熱によってインク滴がシート６に定着する。

【0060】

コントローラ７４は、ＣＩＳ２９を作動させて、ＣＩＳ２９の下方を通過するシート６の画像（第１画像の一例）を読み取らせて画像データを取得する。コントローラ７４は、ＣＩＳ２９から受信した画像データを解析することによって、シート６に印刷された画像の正誤を判定する（Ｓ１３）。

【0061】

コントローラ７４は、例えば、取得した画像データにバーコードシンボルが含まれる場合、画像データに含まれるバーコードシンボルの光学的特性（反射率、反射濃度、ＰＣＳ（Print Contrast Signal）値など）がＪＩＳ規格（日本工業規格）を満たしているかによって画像の正誤を判定することができる。したがって、コントローラ７４は、取得した画像データに含まれるバーコードシンボルの光学的特性が、予めＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３、ＥＥＰＲＯＭ１３４などに記憶されたＪＩＳ規格に対応する閾値範囲に含まれるときに、シート６に印刷された画像を「正」と判定し、バーコードシンボルの光学的特性が閾値範囲に含まれないときに、シート６に印刷された画像を「誤」と判定する。なお、ＣＩＳ２９を用いて、シート６に印刷された画像の正誤を判定する手法は一例であり、その他の公知の判定手法が採用されてもよい。また、ＣＩＳ２９に読み取られるシート６の画像（第１画像）は、バーコードシンボルに限らず、例えばＱＲコード（登録商標）のような２次元コードであってもよい。

【0062】

コントローラ７４は、画像データの判定結果が正しいことを条件として（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、印刷後のシート６を排紙トレイ２４へ排出して（Ｓ１４）、印刷を終了する。

【0063】

コントローラ７４は、画像データの判定結果が誤りであることを条件として（Ｓ１３：Ｎｏ）、搬送ローラ２６及び排出ローラ２７を逆転させて、シート６を、印刷ヘッド３４の下方へ戻す（Ｓ１６）。シート６の搬送方向の下流端が、印刷ヘッド３４より搬送方向の上流に到達すると、コントローラ７４は、搬送ローラ２６及び排出ローラ２７を正転させつつ、ボイド印刷データに基づいて、印刷ヘッド３４からシート６へ向けてインクを吐出する。これにより、シート６に記録された画像に重ねて、ボイド画像（第２画像の一例）が印刷される（Ｓ１６）。ボイド画像は、例えば「ＶＯＩＤ」のアルファベット文字からなるものである。なお、ボイド印刷は、シート６が搬送方向に搬送されつつ実行されてもよいし、シート６が搬送方向と逆向きに搬送されつつ実行されてもよい。

【0064】

ボイド印刷によってインク滴が付着したシート６がヒータ３８の下方へ到達すると、シート６はヒータ３８により加熱される。ヒータ３８の加熱によってインク滴がシート６に定着する。そして、コントローラ７４は、ボイド印刷を行ったシート６を排紙トレイ２４へ排出して（Ｓ１４）、印刷を終了する。

【0065】

インクに含まれる水溶性有機溶剤は、炭素数が６～８及び水酸基が２つからなり、且つ少なくとも１つの水酸基が炭素鎖の末端には結合していないジオール系化合物、並びにグリコールエーテルから選ばれる１種以上であることにより、ボイド印刷によりシート６に付着したインクが、シート６に浸潤しやすくなり、速乾性が向上すると推定される。

【0066】

また、インクは、２０℃における蒸気圧が０．０３ｈＰａ以下の物質が、インク全量に対して１０質量％以下であり、且つ、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下なので、ボイド印刷においてシート６上に付着した状態でヒータ３８により加熱された際に蒸発しやすく、ボイド印刷においてインクの耐擦性が向上すると推定される。

【実施例】

【0067】

以下、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実
施例及び比較例により限定及び制限されない。

【0068】

［顔料分散液Ａ］
顔料（カーボンブラック）２０質量％、スチレン－アクリル酸共重合体の水酸化ナトリウム中和物７質量％（酸価１７５ｍｇＫＯＨ／ｇ、分子量１００００）に、純水を加えて全体を１００質量％とし、攪拌混合して混合物を得た。この混合物を、０．３ｍｍ径ジルコニアビーズを充填した湿式サンドミルに入れて、６時間分散処理を行った。その後、ジルコニアビーズをセパレータにより取り除き、孔径３．０μｍセルロースアセテートフィルタでろ過することにより、顔料分散液Ａを得た。なお、スチレン－アクリル酸共重合体は、一般に顔料の分散剤として用いられる水溶性のポリマーである。

【0069】

［記録用水性インクの調製］
以下の成分を表１に示す組成における樹脂微粒子及び樹脂分散顔料分散液を除いた成分を均一に混合してインク溶媒を得た。つぎに、樹脂微粒子を加え、均一に混合した後、樹脂分散顔料分散液を加えて全体を１００質量％として混合物を得た。得られた混合物を、東洋濾紙（株）製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径３．００μｍ）でろ過することで、実施例１～５及び比較例１～４の記録用水性インクを得た。
樹脂微粒子：ジャパンコーティングレジン（株）製の「モビニール（登録商標）６９６９Ｄ」
湿潤剤：グリセリン（２０℃における蒸気圧：０．０１ｈＰａ未満）、プロピレングリコール（２０℃における蒸気圧：０．１１ｈＰａ）
界面活性剤：日信化学工業（株）製「オルフィン（登録商標）Ｅ１００４」
水溶性有機溶剤：１，２－ヘキサンジオール、１，２－オクタンジオール、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＴＧ）、１，２－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール

【0070】

実施例１～５及び比較例１～５の記録用水性インクを用いてコート紙に画像記録及びボイド印刷を行い、速乾性及び耐擦性の評価を、下記方法により実施した。

【0071】

［速乾性］
ブラザー工業（株）製の「インクジェットプリンタＭＦＣ－Ｊ４２２５Ｎ」を使用して、実施例１～５及び比較例１～５の記録用水性インクを用いて、コート紙（王子製紙（株）製の「ＯＫトップコート＋」）に対して、解像度６００×３００ｄｐｉの単色パッチの画像を記録して、評価サンプルを作製した。その後ジョンソン・アンド・ジョンソン社製の綿棒に荷重５００ｇを加え、評価サンプルの擦過試験を行った。擦過した評価サンプルについて、インク塗布部に隣接した白紙部について、目視により以下の評価基準により評価した。なお、擦れはインク塗布部で視認される擦過痕、汚れは白紙部で視認される擦過痕（綿棒に付着したインクが移った痕）である。
ＡＡ：擦れ、汚れがない。
Ａ擦れはあるが、汚れがない。
Ｃ：擦れ、汚れがある。

【0072】

［ボイド印刷部耐擦性］
ブラザー工業（株）製の「インクジェットプリンタＭＦＣ－Ｊ４２２５Ｎ」を使用して、実施例１～５及び比較例１～５の記録用水性インクを用いて、コート紙（王子製紙（株）製の「ＯＫトップコート＋」）に対して、解像度６００×３００ｄｐｉの単色パッチの画像を記録して、評価サンプルを作製した。その後、評価サンプルをＩＲヒーター（トーコー製の「プロモハンディミニＳＩＲ－７６０」（加熱長６．２ｃｍ、出力６００Ｗ））の直下を通過させ、評価サンプルの乾燥を行った。その上でインク塗布部について、再度同様の手法にてインクを重ねて記録し、同様に乾燥を行った。その後テスター産業（株）製の「学振型摩擦堅牢度試験機ＡＢ－３０１」にて荷重５００ｇの下、１００往復擦過を繰り返し、評価サンプルの擦過試験を行った。擦過した評価サンプルについて、黒ベタ部に隣接した白紙部について、目視により以下の評価基準により評価した。
ＡＡ：汚れなし
Ａ：わずかに汚れあり
Ｃ：汚れあり

【0073】

［総合グレード］
速乾性及び耐擦性の評価をもとに、以下の評価基準によりの総合グレードを評価した。
Ａ：２項目ともＡＡ
Ｂ：１項目がＡＡ、かつ残る１項目がＡ
Ｃ：２項目ともＡ
Ｄ：１項目がＡ、かつ残る１項目がＣ
Ｅ：２項目ともＣ

【0074】

実施例１～５及び比較例１～５の記録水性インク組成及び評価結果を表１に示す。

【0075】

【表1】

【0076】

表１に示すとおり、実施例１～５では、速乾性及び耐擦性ともに、Ｃ評価がなく、評価結果が良好であった。また、２０℃における蒸気圧が０．０３ｈＰａ以下であるグリセリンを含まない実施例１～４では、総合グレードがＡ又はＢであり、総合グレードがＣである実施例５より評価結果が優れていた。

【0077】

また、水溶性有機溶剤がジオール系化合物である実施例１～３は、ボイド印刷部耐擦性がＡＡ評価であった。また、水溶性有機溶剤が主炭素鎖から分岐したアルキル鎖を有しない実施例１，２，４は、速乾性がＡＡ評価であった。

【0078】

また、水溶性有機溶剤が１，２－ヘキサンジオール又は１，２－オクタンジオールである実施例１，２では、総合グレードがＡであり、総合グレードがＢ又はＣである実施例３～５と比べて評価結果がより優れていた。

【0079】

他方、水溶性有機溶剤を含まない比較例１は、総合グレードがＥであった。また、水溶性有機溶剤として、炭素数が６未満の１，２－ブタンジオール、又は１，６－ヘキサンジオールを含む比較例２，３は、総合グレードがＤ又はＥであった。また、水溶性有機溶剤として１，２－ヘキサンジオールを含むが、２０℃における蒸気圧が０．０３ｈＰａ以下であるグリセリンを１１質量％含む比較例４は、総合グレードがＥであった。また、水溶性有機溶剤として１，２－ヘキサンジオールを含むが、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上である比較例５は、総合グレードがＥであった。

【符号の説明】

【0080】

１０・・・印刷装置（インク吐出装置）
２５・・・給送ローラ（搬送機構）
２６・・・搬送ローラ（搬送機構）
２７・・・排出ローラ（搬送機構）
２９・・・ＣＩＳ（読取り部）
３４・・・印刷ヘッド（ヘッド）
３５・・・ヒータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】