両面記録システム
【課題】乾燥のための待ち時間をなくし、且つ画像品質が低下しない両面記録インクジェット方法及び装置であって、普通紙における浸透・乾燥プロセスを考慮して調整された高粘度インクによる特色インクを用い、高速な両面記録を実現すること。
【解決手段】カラー印刷を行なうために噴射されたインク滴によって記録を行なうインクジェット記録装置において、 着色剤、湿潤剤、炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテル、アニオンまたはノニオン系界面活性剤、水溶性有機溶剤、水を少なくとも含み、着色剤濃度が５重量％以上で、かつインク粘度が６ｃｐｓ（２５℃）以上の特性となるインクを、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの基本４色に加えて、レッド、グリーン、ブルーからなる特色インクのうち少なくとも１色以上の特色インクを搭載し、自動両面印刷に対応した用紙搬送機構を用いて両面記録を行なうことを特徴としたインクジェット記録装置。
【解決手段】カラー印刷を行なうために噴射されたインク滴によって記録を行なうインクジェット記録装置において、 着色剤、湿潤剤、炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテル、アニオンまたはノニオン系界面活性剤、水溶性有機溶剤、水を少なくとも含み、着色剤濃度が５重量％以上で、かつインク粘度が６ｃｐｓ（２５℃）以上の特性となるインクを、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの基本４色に加えて、レッド、グリーン、ブルーからなる特色インクのうち少なくとも１色以上の特色インクを搭載し、自動両面印刷に対応した用紙搬送機構を用いて両面記録を行なうことを特徴としたインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理方法及び同画像処理を搭載した記録システムに関するものであり、特に、シアン（Cyan）、マゼンタ（Magenta）、イエロー（Yellow）、ブラック（Black）の基本インクに加えて、レッド（Red）、グリーン（Green）、ブルー（Blue）といった所謂特色インクを搭載して記録を行なうインクジェット記録装置において、特色インクを含むすべての使用インクに高粘度インクを採用したインクジェット記録装置に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、廉価な価格設定と専用紙を用いた場合の高画質特性から、はじめはパーソナル用途で急速に普及していった。そして最近では、電子写真方式のレーザープリンタが主流であったオフィスにおいても、安価にカラー出力が可能な記録装置として確実に地歩を築きつつある。
【０００３】
ここで、インクジェット記録装置がオフィス用途で普及するにあたり、クリアしなければならない課題として、次の２つがあげられる。
まず、１つ目はコストに関係する問題であり、普通紙（一般にコピー用紙として利用される用紙）対応があげられる。専用紙を用いた場合には、インクジェット記録画像は極めて高品質な画像再現が可能であり、昨今のパーソナル用途のインクジェット記録装置では、写真と見間違えるばかりの画像品質が得られるようになってきている。
【０００４】
しかし、これらの専用紙は一般に高価であり、企業等において厳しいコスト管理が要求される場合には導入が難しく、またオフィスでの出力用途では、所謂ビジネス文書が中心となり、写真画像の出力が要求されることは希であるため、専用紙での高画質化はメリットとはならなかった。
そこで上記のような普通紙に対応するため、各メーカーではインクの組成に改良を加え、例えば低浸透な染料インクの開発や定着補助剤の利用、顔料系インクの開発等が試みられるようになった。最新の機種では、オフィスで一般的に利用される普通紙でも、レーザープリンタにひけを取らない、くっきりとした画像記録が可能となってきている。
【０００５】
もう１つの問題点としては、記録速度があげられる。工業用の特殊なタイプを除いて、一般的なインクジェット記録装置では、記録用紙よりもずっと小さい記録ヘッドが何度も用紙上を走査してインクを吹き付けることで記録を行なっている。これは言わば「線」で記録する方式といえ、用紙（ページ）単位、すなわち「面」で記録を行なう電子写真と比べると、記録速度の点で劣ることになる。
【０００６】
この速度面の不利を解消するために、インクを噴射する周期を高めて走査速度の向上を図るものや、記録ヘッドの大型化や双方向記録による走査回数の削減、画像データを記録する部位にのみ走査を行なう最短制御といった走査シーケンスの効率化が採用されるようになってきた。これにより最新の機種では、小〜中部数の印刷ではむしろ、ウォームアップに時間のかかる電子写真を上回る記録速度を実現している機種も出てきている。
【０００７】
また、オフィスでよく使われる機能として、両面印刷機能が挙げられる。環境対策の一環として紙の無駄をなくすため、オフィスにおいて両面印刷の実施が積極的に勧められるようになり、オフィスプリンタとして両面印刷機能は必須の機能となりつつある。中型以上のレーザープリンタやＦＡＸ複合機では、両面印刷用の用紙搬送機構を内蔵もしくはオプションとして備えており、ストレスのない両面印刷を実現できるが、パーソナルでの使用が中心となっていたインクジェット記録装置では、当初、手作業によって出力済みの用紙を差し替えるしかなかった。
しかし、この両面印刷に関しても、近年、標準もしくはオプションで両面搬送機能を備え、用紙の差し替えなしで両面記録を行なえるインクジェット記録装置が徐々に市場に出回るようになってきた。
【０００８】
上述したように、画像品質や記録速度の改善、両面印刷機能の搭載により、インクジェット記録装置はオフィスにおいても非常に魅力的な製品となってきている。特に、レーザープリンタに比べてコスト面でのアドバンテージが高く、小型化が容易なことから、集中出力端末としての利用に加えてデスクトップでの利用も進みつつある。
【０００９】
しかしながら、色剤を用紙表面に熱定着させる機構を持つレーザープリンタと異なり、用紙中へ色剤液（インク）の浸透と水分蒸発を利用して定着を行なうインクジェット記録装置では、この浸透プロセスに伴う問題や制約が常につきまとうことになる。
【００１０】
一例として、インクに含まれる水分によって用紙が膨潤し、変形した用紙が印字ヘッドと接触して記録面を汚してしまうコックリングという問題があげられる。インク滴の噴射位置精度を上げるためにはできる限りヘッドと用紙間のギャップを小さくする必要があるが、インクジェット専用紙と異なり、オフィスで使用される普通紙は膨潤対策など施されていないため、ギャップの設定を小さくしすぎると膨潤した用紙とヘッドの接触が生じて不良画像出力へとつながる恐れがある。
また、用紙表面に噴射されたインクが未乾燥の内に搬送機構の部材に擦過し、部材に付着したインクが用紙に表面を汚したり、排紙された用紙表面の未乾燥インクが、次に排紙された用紙の裏面を汚したりといった問題が発生する場合もあった。
【００１１】
これらの問題に対して、従来はヘッドと用紙間のギャップ（距離）を広げて物理的な接触面を減らす、印字シーケンスの最適化を図り乾燥時間を確保する、あるいは強制的に乾燥させるためのヒーターを設ける等の手段が取られていた。
【００１２】
しかし、ギャップを大きくする手法はドット位置精度を低下させる要因となり、乾燥時間を確保する手法は、スループットの低下と繋がる。ヒーターの設置は、コストアップに加えて安全性にも気を配る必要があり、場合によっては暖められた用紙がカールしてしまうケースも存在した。
【００１３】
近年になり、インク処方の面から対策が進み、上記したような特別な手段を用いなくても印字品質を落とすことなく普通紙に記録を行なうことが可能になってきた。例えば、用紙への浸透性を上げることで、用紙表面にインクが留まることなく速やかに浸透が行なわれるため、部品や用紙との接触による二次転写を防止することが可能である。このような改善により、インクジェット記録装置は「片面記録」では、レーザープリンタに引けを取らない記録速度を実現できるまでになってきている。
【００１４】
ここで「片面記録」と限定したのは、両面記録では依然として乾燥時間を確保する必要があり、この待ち時間によって「片面記録時」よりも大幅に記録時間がかかってしまうためである。乾燥時間を確保しなければならない理由は、用紙のリロード（再セット）における二次転写を防止するためである。一般的に用紙搬送機構には、用紙の浮きやズレを防止する目的で、圧力をかけて用紙を送り出す加圧コロや押しつけコロといったローラ状の部品が存在する。この加圧コロの下を未乾燥の記録面が通過すると、あたかもオフセット印刷の如く、加圧コロ表面に未乾燥インクが転写され、コロの回転により用紙表面にインクが再転写されてしまうことになる。接触したレベルでは用紙中に浸透したインクがこのような部品に再転写されることはないが、加圧コロの下では用紙中のインクが強制的に絞り出されるような状態となるため、再転写が起こり易くなるためである。
【００１５】
この待ち時間を短縮するため、両面印刷時は、インク使用量を抑える手法が従来から提案されている。例えば特許文献１の特許第２８７９８７２号公報では、記録用紙の種類に応じて乾燥のための待機時間を調整する他、間引き等によってインク使用量の抑制が提案されている。これは、二次転写防止と裏写り、すなわち表側の面に記録されたインクが浸透によって裏側にまでにじみ出し、両面記録の画質が低下することを防止する目的で実施されている。
このような対策方法では、先に記したように印刷速度の低下に繋がるばかりか、記録画像が淡くなるという画質低下をも引き起こすことになる。
【００１６】
【特許文献１】特許第２８７９８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで本発明の目的は、この点に着目し、乾燥のための待ち時間をなくし、且つ画像品質が低下しない両面記録方法を提案するものである。具体的には、普通紙における浸透・乾燥プロセスを考慮して調整された高粘度インクによる特色インクを用い、同高粘度インクによる基準４色インクとの配合を両面印刷時に調整することで、インク付着量と画質低下を同時に抑え、且つ待ち時間のない高速な両面記録を実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
すなわち、上記課題は本発明の（１）〜（１０）によって解決される。
（１）「カラー印刷を行なうために必要な各色インクを用紙表面に噴射するノズルを設けたヘッドユニットを搭載し、このヘッドユニットから噴射されたインク滴によって記録を行なうインクジェット記録装置において、
着色剤、湿潤剤、炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテル、アニオンまたはノニオン系界面活性剤、水溶性有機溶剤、水を少なくとも含み、着色剤濃度が５重量％以上で、かつインク粘度が６ｃｐｓ（２５℃）以上の特性となるインクを、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの基本４色に加えて、レッド、グリーン、ブルーからなる特色インクのうち少なくとも１色以上の特色インクを搭載し、自動両面印刷に対応した用紙搬送機構を用いて両面記録を行なうことを特徴としたインクジェット記録装置」；
（２）「前記着色剤が水不溶性又は難溶性のものであることを特徴とする前記第（１）項に記載のインクジェット記録装置」；
（３）「少なくとも一種の前記インクが、前記着色剤で着色された着色ポリマー微粒子の形で該着色剤を含むものであることを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載のインクジェット記録装置」；
（４）「前記炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテルが２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールよりなるものであることを特徴とした前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載のインクジェット記録装置」；
（５）「前記アニオン系界面活性剤が、後述する一般式（Ｉ）、（II）、（III）、（IV）、（Ｖ）、（VI）及び（VII）の界面活性剤から選ばれた少なくとも一種よりなることを特徴とした前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【００１９】
【化１】
（Ｒ１：炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍ＝３〜１２、Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）
【００２０】
【化２】
（Ｒ２：炭素数５〜１６の分岐したアルキル基、Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）
【００２１】
【化３】
（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素基、ｋ＝５〜２０）
【００２２】
【化４】
（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素基、ｎ＝５〜２０）
【００２３】
【化５】
（Ｒ’は炭素数６〜１４の炭化水素基、ｍ≦２０、ｎ≦２０）
【００２４】
【化６】
（Ｒ’は炭素数６〜１４の炭化水素基、ｍ≦２０、ｎ≦２０）
【００２５】
【化７】
（ｐ、ｑ＝０〜４０）」；
（６）「前記湿潤剤が、前記インクに１０〜５０重量％含まれることを特徴とした前記第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記載のインクジェット記録装置」；
（７）「前記湿潤剤が、次の一般式で表わされるものであることを特徴とした前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【００２６】
【化８】
（但し、上記式中ｎは５〜８の整数を表わす。）」；
（８）「前記特色インクは、その着色剤が、前述した４色の基本インクに使用される基本着色剤の混合着色剤であり、該混合着色剤の色相特性が、混合されるそれぞれ基本着色剤固有の基本色の中間であることを特徴とした前記第（１）項乃至第（７）項のいずれかに記載のインクジェット記録装置」；
（９）「インク噴射エンジンとして、ヒータによる膜沸騰を利用した体積変動をインク噴射に使用する記録ヘッドを搭載することを特徴とした前記第（１）項乃至第（８）項のいずれかに記載のインクジェット記録装置」；
（１０）「インク噴射エンジンとして、圧電素子による体積変動をインク噴射に使用する記録ヘッドを搭載することを特徴とした前記第（１）項乃至第（８）項のいずれかに記載のインクジェット記録装置」。
【発明の効果】
【００２７】
以下の詳細かつ具体的な説明から理解されるように、本発明により、使用するインクに高粘度特性を付加することで、用紙着滴後、速やかに増粘・定着が行なわれ、両面印刷のために乾燥待ち時間を取らずに用紙のリロードを行なっても、用紙搬送部材による二次転写を防止することが可能となり、また、あわせて特色インクを使用することで、両面記録に使用できるインクの付着量制限を緩和し、片面記録時に劣らない彩度・濃度の再現が可能となり、さらに、使用する特色インクの着色剤の調製のため、基本４色インクに使用した着色剤を使用することで、基本４色の中間の色相特性を付加することが可能となり、中間の色相表現におけるインク付着量を最小限に抑えることが可能となり、インク付着量を最小限に抑えることで、二次転写を防止する効果を更に高めることが可能となるという極めて優れた効果が発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明に係る画像記録装置としてのインクジェット記録装置について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は同記録装置の機構部全体の概略構成図、図３は同記録装置の搬送ベルトの模式的断面説明図である。
【００２９】
このインクジェット記録装置は、装置本体（１）の内部に画像形成部（２）等を有し、装置本体（１）の下方側に多数枚の記録媒体（３）［以下「用紙」という。］を積載可能な給紙トレイ（４）を備え、この給紙トレイ（４）から給紙される用紙（３）を取り込み、搬送機構（５）によって用紙（３）を搬送しながら画像形成部（２）によって所要の画像を記録した後、装置本体（１）の側方に装着された排紙トレイ（６）に用紙（３）を排紙する。
また、このインクジェット記録装置は、装置本体（１）に対して着脱可能な両面ユニット（７）を備え、両面印刷を行なうときには、一面（表面）印刷終了後、搬送機構（５）によって用紙（３）を逆方向に搬送しながら両面ユニット（７）内に取り込み、反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構（５）に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ（６）に用紙（３）を排紙する。
【００３０】
ここで、画像形成部（２）は、ガイドシャフト（１１、１２）にキャリッジ（１３）を摺動可能に保持し、図示しない主走査モータでキャリッジ（１３）を用紙（３）の搬送方向と直交する方向に移動（主走査）させる。用紙の搬送方向とキャリッジの動きについては、図４に示す。
【００３１】
このキャリッジ（１３）には、液滴を吐出する複数の吐出口であるノズル孔を配列した液滴吐出ヘッドで構成した記録ヘッド（１４）［詳細は図５］を搭載し、また、この記録ヘッド（１４）に液体を供給するインクカートリッジ（１５）を着脱自在に搭載している。なお、インクカートリッジ（１５）に代えてサブタンクを搭載し、メインタンクからインクをサブタンクに補充供給する構成とすることもできる。
【００３２】
ここで、記録ヘッド（１４）としては、例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の基本４色に加えて、レッド（Ｒ）やグリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）といった特色のインク滴を吐出する色毎のインクジェットヘッド、あるいは、これら各色のインク滴を吐出する複数のノズル列を有する１つのインクジェットヘッドを用いることができる。なお、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。
【００３３】
記録ヘッド（１４）を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ等を、インク吐出するための手段として備えたものなどを使用できる。
給紙トレイ（４）の用紙（３）は、給紙コロ（半月コロ）（２１）と図示しない分離パッドによって１枚づつ分離され装置本体（１）内に給紙され、搬送機構（５）に送り込まれる。
搬送機構（５）は、給紙された用紙（３）をガイド面（２３ａ）に沿って上方にガイドし、また両面ユニット（７）から送り込まれる用紙（３）をガイド面（２３ｂ）に沿ってガイドする搬送ガイド部（２３）と、用紙（３）を搬送する搬送ローラ（２４）と、この搬送ローラ（２４）に対して用紙（３）を押し付ける加圧コロ（２５）と、用紙（３）を搬送ローラ（２４）側にガイドするガイド部材（２６）と、両面印刷時に戻される用紙（３）を両面ユニット（７）に案内するガイド部材（２７）と、搬送ローラ（２４）から送り出す用紙（３）を押圧する押し付けコロ（２８）とを有している。
【００３４】
さらに、搬送機構（５）は、記録ヘッド（１４）で用紙（３）の平面性を維持したまま搬送するために、駆動ローラ（３１）と従動ローラ（３２）との間に掛け渡した搬送ベルト（３３）と、この搬送ベルト（３３）を帯電させるための帯電ローラ（３４）と、この帯電ローラ（３４）に対向するガイドローラ（３５）と、図示しないが、搬送ベルト（３３）を画像形成部（２）に対向する部分で案内するガイド部材（プラテンプレート）と、搬送ベルト（３３）に付着した記録液（インク）を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。
【００３５】
ここで、搬送ベルト（３３）は、無端状ベルトであり、駆動ローラ（３１）と従動ローラ（テンションローラ）（３２）との間に掛け渡されて、前方向（図２の矢示方向；用紙搬送方向）に周回するように、また、逆方向にも周回できるように構成している。
この搬送ベルト（３３）は、単層構成、又は図３に示すように第１層（最表層）（３３ａ）と第２層（裏層）（３３ｂ）の２層構成あるいは３層以上の構成とすることができる。例えば、この搬送ベルト（３３）は、抵抗制御を行なっていない純粋な厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えばＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行なった裏層（中抵抗層、アース層）とで構成する。
【００３６】
帯電ローラ（３４）は、搬送ベルト（３３）の表層に接触し、搬送ベルト（３３）の回動に従動して回転するように配置されている。この帯電ローラ（３４）には図示しない高圧回路（高圧電源）から高電圧が所定のパターンで印加される。
また、搬送機構（５）から下流側には画像が記録された用紙（３）を排紙トレイ（６）に送り出すための排紙ローラ（３８）を備えている。
このように構成した画像記録装置において、搬送ベルト（３３）は矢示方向に周回し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ（３４）と接触することで正に帯電される。この場合、帯電ローラ（３４）からは所定の時間間隔で極性を切り替えることによって、所定の帯電ピッチで帯電させる。
【００３７】
ここで、この高電位に帯電した搬送ベルト（３３）上に用紙（３）が給送されると、用紙（３）内部が分極状態になり、搬送ベルト（３３）上の電荷と逆極性の電荷が用紙（３）のベルト（３３）と接触している面に誘電され、ベルト（３３）上の電荷と搬送される用紙（３）上に誘電された電荷同士が互いに静電的に引っ張り合い、用紙（３）は搬送ベルト（３３）に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト（３３）に強力に吸着した用紙（３）は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。
【００３８】
そこで、搬送ベルト（３３）を周回させて用紙（３）を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド（１４）を駆動することにより、停止している用紙（３）に液滴であるインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙（３）を所定量搬送後、次の行の記録を行なう。記録終了信号又は用紙（３）の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了する。両面印字指令が入力されたときは、用紙後端検知手段が、用紙後端の記録領域通過をモニタして、モニタ信号を駆動ローラ（３１）のための駆動動力制御回路にフィードバックすることにより、両面ユニット（７）の方向に高速逆移送させる。
このようにして、画像が記録された用紙（３）は排紙ローラ（３８）によって排紙トレイ（６）に排紙される。
【００３９】
次に、使用するインクについて説明する。
本発明で目的としている高品位で堅牢性に優れた画像を形成するには、インク吸収性、画像濃度、ビーディング、定着性（耐擦過性）等のインクジェット適正を満足させる必要がある。そのためには、ポリマー微粒子に色材（着色剤）を含有させたエマルジョンを用いて、特定の湿潤剤、浸透剤、水溶性有機溶剤から構成したインクは、従来のインクに比較して高粘度であるが表面張力が低く、普通紙の高速印字において高彩度、高発色濃度で、しかも裏抜けの少ない画像が得られることを見出した。
【００４０】
また、着色ポリマー微粒子を含有する前記構成のカラーインクと、色材（着色剤）として自己分散型カーボンブラックを用いてカラー顔料インクと同様に高粘度低表面張力としたブラックインクを組合せると、普通紙高速印字においてブラックの画像濃度が高くブラック/カラー間の色境界にじみが極めて少なく、カラーの発色性に優れ、裏抜けの少ない両面印刷性に優れた記録画像を得ることができることを見出した。
【００４１】
本発明においては、好ましくは５ｃｐ以上、より好ましくは６ｃｐ（２５℃）以上の高粘度インクを用いることにより、印字品位が格段に向上する。従来のインクジェットプリンタに用いられてきた３ｃｐ（２５℃）程度の低粘度インクでは、インク中の水分が約７０重量％であるが、６ｃｐ（２５℃）程度の高粘度インクでは約５０重量％以下になり、インク滴が紙面上に着弾するときの水分蒸発率が２〜３倍も高くなる。このために、高濃度の顔料が紙面上で凝集する速さも速くなり、滲みがほとんどなくなる。図６は、一般的にインクジェット記録装置で使用されるインクとの比較図であるが、一般的な染料インクは急速に浸透するものの、滲みやすく、場合によっては裏側まで染料成分が達してしまう場合がある。また、低粘度の顔料インクでは、なかなか水分が蒸発せず未乾燥のインクが用紙表面に留まるため、擦過や接触によってインクが転写してしまう危険性がある。
【００４２】
本発明における好ましいインク組成物は、印字するための着色剤、それを分散させるための水とを必須成分とし、必要に応じて添加される湿潤剤、水溶性有機溶剤、アニオンまたはノニオン系界面活性剤、エマルジョン、防腐剤、ｐＨ調製剤から次のように構成される。
［１］着色剤
［２］湿潤剤１（グリセリン）
［３］湿潤剤２（１，３−ブタンジオール、トリエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、プロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンから選ばれた少なくとも１種類以上）
［４］水溶性有機溶剤
［５］アニオンまたはノニオン系界面活性剤
［６］炭素数８〜１１のポリオールまたはグリコールエーテル
［７］防腐剤
［８］ｐＨ調製剤
［９］純水
なお、湿潤剤１と２を混合するのは、各々の湿潤剤の特徴を生かすためと、粘度調製ができるためであるが、必ずしも併用する必要はない。また、インクの表面張力を４０ｍＮ／ｍ以下にすることで、インクのヘッド部材への濡れがよくなり、６ｃｐ（２５℃）以上の高粘度インクでも周波数応答性が向上し、吐出安定性が格段に向上する。この低表面張力のインクは炭素数８〜１１のポリオールまたはグリコールエーテルと、アニオンまたはノニオン系界面活性剤を用いることにより達成できる。
【００４３】
以下、本発明で使用する各インクの構成要素について説明する。
ブラックインク用色材（着色剤）としては、例えばカーボンブラックが用いられ、ファーネス法、チャネル法等で製造されたカーボンブラックで、一次粒子径が１５ｎｍから４０ｎｍ、ＢＥＴ吸着法による比表面積が５０〜３００ｍ２／ｇ、ｐＨ２〜９を有するものが好ましく使用され、特にｐＨ６以下の酸性カーボンブラックが高濃度で好ましい。また次亜塩素酸化処理したカーボンブラックやスルホン化剤処理したカーボンブラック、ジアゾニウム化合物で処理してスルホン酸、カルボン酸等のアニオン性解離基を導入したカーボンブラック、いわゆる自己分散型カーボンブラックが好ましい。
自己分散型カーボンブラックを用いたブラックインクは吐出安定性に優れ、普通紙に記録した場合の画像濃度、文字品位に優れる特徴があるが、光沢紙など基材上にインク吸収層を設けた記録媒体に記録を行なう場合には耐擦過性が不足する場合もあり、耐擦過性を補う目的で自己分散型カーボンブラックに樹脂エマルジョンを添加した構成とすることもできる。
【００４４】
樹脂エマルジョンとは、連続相が水であり、分散相が次のような樹脂成分であるエマルジョンを意味する。分散相の樹脂成分としてはアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂などがあげられる。
【００４５】
本発明の好ましい態様によれば、この樹脂は親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であるのが好ましい。また、これらの樹脂成分の粒子径はエマルジョンを形成する限り特に限定されないが、１５０ｎｍ程度以下が好ましく、より好ましくは５〜１００ｎｍ程度である。
【００４６】
これらの樹脂エマルジョンは、樹脂粒子を、場合によって界面活性剤とともに水に混合することによって得ることができる。例えば、アクリル系樹脂またはスチレン−アクリル系樹脂のエマルジョンは、これら樹脂と、界面活性剤とを水に混合することによって得ることができる。
樹脂成分と界面活性剤との混合の割合（重量比）は、通常１０：１〜５：１程度とするのが好ましい。界面活性剤の使用量が前記範囲に満たない場合、エマルジョンとなりにくく、また前記範囲を超える場合、インク組成物の耐水性が低下したり、浸透性が悪化する傾向があるので好ましくない。
また、前記エマルジョンの分散相成分としての樹脂と水との割合は、樹脂１００重量部に対して水６０〜４００重量部、好ましくは１００〜２００の範囲が適当である。
【００４７】
市販の樹脂エマルジョンとしては、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学社製）などがあげられる。
【００４８】
本発明において樹脂エマルジョンを添加する場合、その樹脂成分がインク組成物の０．１〜４０重量％となるよう含有するのが好ましく、より好ましくは１〜２５重量％の範囲である。
樹脂エマルジョンは、増粘・凝集する性質を持ち、着色成分の記録材への浸透を抑制し、さらに記録材への定着を促進する効果を有する。また、樹脂エマルジョンの種類によっては記録材上で皮膜を形成し、印刷物の耐擦過性をも向上させる効果を有する。
【００４９】
カラーインク用色材（ブラック以外の色材、着色剤）としては、ポリマー微粒子に水不溶性または難溶性の色材を含有させたポリマーエマルジョンからなる。本発明において、「色材を含有させた」とは、ポリマー微粒子中に色材を封入した状態およびポリマー微粒子の表面に色材を吸着させた状態の何れか又は双方を意味する。この場合、本発明のインクに配合される色材はすべてポリマー微粒子に封入または吸着されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、該色材がエマルジョン中に分散していてもよい。上記色材としては、水不溶性若しくは水難溶性であって、上記ポリマーによって吸着され得る色材であれば特に制限なく用いられる。
【００５０】
本発明において、水不溶性若しくは水難溶性とは、２０℃で水１００重量部に対して、色材が１０重量部以上溶解しないことをいい、溶解するとは、目視で水溶液表層または下層に色材の分離や沈降が認められないことをいう。上記色材としては、例えば、油溶性染料、分散染料等の染料や、顔料等が挙げられる。良好な吸着・封入性の観点から油溶性染料及び分散染料が好ましいが、得られる画像の耐光性からは顔料が好ましく用いられる。
本発明に用いられる上記の各染料は、ポリマー微粒子に効率的に含浸される観点から、有機溶剤、例えば、ケトン系溶剤に２ｇ／リットル以上溶解することが好ましく、２０〜６００ｇ／リットル溶解することが更に好ましい。
【００５１】
カラーインク用顔料としては黄色インク用でＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１（ファストイエローＧ）、３、１２（ジスアゾイエローＡＡＡ）、１３、１４、１７、２３、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７４、８１、８３（ジスアゾイエローＨＲ）、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１２８、１３８、１５０、１５３等を使用することができる。
【００５２】
マゼンタ用でＣ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２（ブリリアントファーストスカーレット）、２３、３１、３８、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｂａ））、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：３（パーマネントレッド２Ｂ（Ｓｒ））、４８：４（パーマネントレッド２Ｂ（Ｍｎ））、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１（ローダミン６Ｇレーキ）、８３、８８、９２、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（ジメチルキナクリドン）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０９、２１９等を使用することができる。
【００５３】
シアン用でＣ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（銅フタロシアニンブルーＲ）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルーＧ）、１５：４、１５：６（フタロシアニンブルーＥ）、１６、１７：１、５６、６０、６３等を使用することができる。
また中間色としてはレッド、グリーン、ブルー用として下記顔料が単独もしくは混合して用いることができる。また、下記顔料は前記のマゼンタ、シアンの調色用としても用いることができる。
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、１９４、２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３、１９、２３、３７、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６。
他の適切な着色顔料の例は、The Color Index、第三版（The Society of Dyers and Colourist、1982）に記載されている。
なお、顔料を着色剤として用いる場合に補色、調色等のために上記染料を併用することもできる。
【００５４】
上記色材の配合量は、ポリマーの配合量との関係において、該ポリマーの重量に対して約１０〜２００重量％が好ましく、特に約２５〜１５０重量％であることが好ましい。
上記ポリマーエマルジョンを形成するポリマーとしては、例えば、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー及びポリウレタン系ポリマー等を用いることができる。特に好ましく用いられるポリマーはビニル系ポリマー及びポリエステル系ポリマーであり、特開２０００−５３８９７号公報、特開２０００−５３８９８号公報、特開２００１−１３９８４９号公報に開示されているポリマーが挙げられる。
【００５５】
本発明の好ましい態様によれば、これらの色材を含有するポリマー微粒子の平均粒子径はインク中において最も好ましくは０．１６μｍ以下である。
インク中のポリマー微粒子の含有量は固形分で８〜２０重量％程度が好ましく、より好ましくは８〜１２重量％程度である。
湿潤剤と水溶性有機溶剤に関して、本発明のインクは水を液媒体として使用するものであるが、インクを所望の物性にするため、インクの乾燥を防止するために、また、分散安定性を向上するため等の目的で、例えば下記の水溶性有機溶媒が使用される。これら水溶性有機溶媒は複数混合して使用してもよい。
【００５６】
湿潤剤と水溶性有機溶媒の具体例としては、例えば以下のものが挙げられる。
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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類；エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；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、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類；ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類；プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等である。
【００５７】
これら有機溶媒の中でも、特にジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペトリオール、１，５−ペンタンジオール、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが好ましい。これらは溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる。
【００５８】
その他の湿潤剤としては、糖を含有するのが好ましい。糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類および四糖類を含む）および多糖類があげられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオースなどが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。
【００５９】
また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖（例えば、糖アルコール（一般式ＨＯＣＨ２（ＣＨＯＨ）ｎＣＨ２ＯＨ（ここでｎ＝２〜５の整数を表わす）で表わされる）、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロン酸など）、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。
これら糖類の含有量は、インク組成物の０．１〜４０重量％、好ましくは０．５〜３０重量％の範囲が適当である。
【００６０】
顔料と湿潤剤の比は、ヘッドからのインク吐出安定性に非常に影響がある。顔料固形分が高いのに湿潤剤の配合量が少ないとノズルのインクメニスカス付近の水分蒸発が進み吐出不良をもたらす。
湿潤剤の配合量は１０〜５０重量％が好ましく、これに対して色材を含有するポリマー微粒子は８重量％以上が好ましく、より好ましくは８〜２０重量％であるので、湿潤剤とポリマー微粒子固形分の両者の比は０．５〜６．２５が好ましいが、より好ましくは２．０〜６．０であり、最も好ましくは３．０〜５．０の範囲である。この範囲にあるインクは、乾燥性や保存試験や信頼性試験が非常に良好である。
【００６１】
界面活性剤としてはアニオン系界面活性剤またはノニオン系界面活性剤が用いられる。色材の種類や湿潤剤、水溶性有機溶剤の組み合わせによって、分散安定性を損なわない界面活性剤を選択する。
【００６２】
アニオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。
【００６３】
非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなどが挙げられる。
【００６４】
アセチレングリコール系界面活性剤は、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オールなどのアセチレングリコール系（例えばエアープロダクツ社（米国）のサーフィノール１０４、８２、４６５、４８５あるいはＴＧなど）を用いることができるが、特にサーフィノール４６５、１０４やＴＧが良好な印字品質を示す。
前記界面活性剤は、単独または二種以上を混合して用いることができる。
【００６５】
本発明では界面活性剤を使用することで記録紙への濡れ性を改善することができる。好ましい界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ジアルキルスルホ琥珀酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体、アセチレングリコール系界面活性剤が挙げられる。より具体的にはアニオン系界面活性剤としては一般式（Ｉ）で表わされるポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、及び／または一般式（II）で表わされる炭素鎖が５〜１６の分岐したアルキル鎖を有するジアルキルスルホ琥珀酸が挙げられ、これらを用いることで普通紙特性も改善されさらに着色剤の溶解・分散安定性が得られる。
【００６６】
【化９】
（Ｒ１：炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍ＝３〜１２、Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）
【００６７】
【化１０】
（Ｒ２：炭素数５〜１６の分岐したアルキル基、Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）
【００６８】
表１に、本発明に用いる界面活性剤（Ｉ）、（II）を具体的に遊離酸型で示す。
【００６９】
【表１】
【００７０】
さらに、本発明の界面活性剤の対イオンとしてリチウムイオン、および式（II’）で示される第４級アンモニウムイオン、第４級ホスホニウムイオンを用いることにより、界面活性剤が優れた溶解安定性を示す。
【００７１】
【化１１】
（式中、Ｚは窒素またはリンを表わし、Ｒ３〜Ｒ６は独立に水素、炭素数１〜４のアルキル基、またはハロゲン化アルキル基を表わす）
【００７２】
好ましい非イオン系の界面活性剤として、一般式（III）で表わされるポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、一般式（IV）で表わされるオリオキシエチレンアルキルエーテル、一般式（Ｖ）、（VI）で表わされるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、一般式（VII）で表わされるアセチレングリコール系界面活性剤が挙げられる。これらを併用することによって、さらに相乗効果として浸透性が挙げられ、これによって色境界にじみが低減され、また、文字にじみも少ないインクが得られる。
【００７３】
【化１２】
（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素基、ｋ＝５〜２０）
【００７４】
【化１３】
（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素基、ｎ＝５〜２０）
【００７５】
【化１４】
（Ｒ’は炭素数６〜１４の炭化水素基、ｍ≦２０、ｎ≦２０）
【００７６】
【化１５】
（Ｒ’は炭素数６〜１４の炭化水素基、ｍ≦２０、ｎ≦２０）
【００７７】
【化１６】
（ｐ、ｑ＝０〜４０）
【００７８】
なお、このインクのｐＨを６以上にすることによってインクの保存安定性が得られ、また、オフィスで使用されているコピー用紙や用箋等はｐＨが５〜６のものが多く、これらの記録紙にインクを９〜６０μｍの微細な吐出口より吐出し重量が３〜５０ｎｇの液滴として５〜２０ｍ／ｓで飛翔させ、単色での付着量を１．５ｇ／ｍ２から３０ｇ／ｍ２としてＪＩＳ Ｐ−８１２２試験法によるステキヒトサイズ度が３秒以上の所謂普通紙に記録することにより高画質、高解像の記録画像を形成する記録方式を提供することができる。ただし、前記一般式（II）で表わされる界面活性剤を用いる場合は、ｐＨが９以上では保存時に分解による物性変化が起こりやすいため、ｐＨを６〜９とすることが好ましい。
【００７９】
本発明に用いることができる前記一般式（Ｉ）、（II）、（III）、（IV）、（Ｖ）、（VI）、（VII）で表わされる界面活性剤の添加量は０．０５〜１０重量％の間でプリンターシステムにより要求されるインク特性に対し所望の浸透性を与えることが可能である。ここで０．０５重量％未満ではいずれの場合も２色重ね部の境界でのにじみが発生し、１０重量％より多く添加する場合は化合物自体が低温で析出しやすいことがあり信頼性が悪くなる。
【００８０】
本発明における表面張力は紙への浸透性を示す指標であり、特に表面形成されて１秒以下の短い時間での動的表面張力を示し、飽和時間で測定される静的表面張力とは異なる。測定法としては特開昭６３−３１２３７号公報等に記載の従来公知の方法で１秒以下の動的な表面張力を測定できる方法であれば使用できるが、本発明ではＷｉｌｈｅｌｍｙ式の吊り板式表面張力計を用いて測定した。表面張力の値は４０ｍＮ／ｍ以下が好ましく、より好ましくは３５ｍＮ／ｍ以下とすると優れた定着性と乾燥性が得られる。
【００８１】
本発明に用いる炭素数８〜１１のポリオールまたはグリコールエーテルは、２５℃の水中において好ましくは０．１〜４．５重量％未満の間の溶解度を有する部分的に水溶性のポリオールおよび／またはグリコールエーテルであり、記録用インク全重量に対して好ましくは０．１〜１０．０重量％添加することによって、該インクの熱素子への濡れ性が改良され、少量の添加量でも吐出安定性および周波数安定性が得られる。
これらの好ましい例として下記のものが挙げられる。
【００８２】
［１］２−エチル−１，３−ヘキサンジオール
溶解度：４．２重量％（２０℃）
［２］２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール
溶解度：２．０重量％（２５℃）
２５℃の水中において０．１〜４．５重量％未満の間の溶解度を有するポリオール、グリコールエーテルからなる浸透剤は、溶解度が低い代わりに浸透性が非常に高いという長所がある。従って、２５℃の水中において０．１〜４．５重量％未満の間の溶解度を有する浸透剤と他の溶剤との組み合わせや他の界面活性剤との組み合わせで非常に高浸透性のインクを作成することが可能となる。
【００８３】
本発明のインクには上記着色剤、溶媒、界面活性剤等の他に従来より知られている添加剤を加えることができる。
例えば、防腐防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が使用できる。
【００８４】
またｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにｐＨを７以上に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができる。
その例として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。
【００８５】
さらにキレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等が使用できる。
【００８６】
さらにまた防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が使用できる。
その目的に応じて水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外線吸収剤等を添加することができる。
【実施例】
【００８７】
以下に本発明の実施例および比較例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜インクの作成＞
着色剤例１．
フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
特開２００１−１３９８４９号公報の調整例３を追試して、具体的には下記の操作により行なった。
（１）ポリマー溶液の調製
機械式撹拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下漏斗を備えた１Ｌ容積のフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン１１．２ｇ、アクリル酸２．８ｇ、ラウリルメタクリレート１２．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート４．０ｇ、スチレンマクロマー（東亜合成（株）製、商品名：ＡＳ−６）４．０ｇ及びメルカプトエタノール０．４ｇを仕込み、６５℃に昇温した。
次に、スチレン１００．８ｇ、アクリル酸２５．２ｇ、ラウリルメタクリレート１０８．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート３６．０ｇ、ヒドロキシエチルメタクリレート６０．０ｇ、スチレンマクロマー（東亜合成（株）製、商品名：ＡＳ−６）３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスジメチルパレロニトリル２．４ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を２．５時間かけてフラスコ内に滴下した。
【００８８】
滴下終了後、アゾビスジメチルバレロニトリル０．８ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を０．５時間かけてフラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスジメチルバレロニトリル０．８ｇを添加し、更に１時間熟成した。
反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン３６４ｇを添加し、濃度が５０重量％のポリマー溶液８００ｇを得た。
【００８９】
（２）ポリマー微粒子の水分散体の調製
前記（１）で得られたポリマー溶液２８ｇ、フタロシアニン顔料（大日本インク化学工業（株）製、商品名：ＴＧＲ−ＳＤ）２６ｇ、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ及びイオン交換水３０ｇを充分に攪拌した後、３本ロールミルを用いて２０回混練した。得られたペーストをイオン交換水２００ｇに投入し、充分に攪拌した後、エパポレーターを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、青色のポリマー微粒子分散体を得た。
ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は９３ｎｍであった。
【００９０】
着色剤例２．
ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
着色剤例１のフタロシアニン顔料をピグメントレッド１２２に変更したほかは着色剤例１と同様にして赤紫色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は１２７ｎｍであった。
【００９１】
着色剤例３．
モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
着色剤例１のフタロシアニン顔料をピグメントイエロー７４に変更したほかは着色剤例１と同様にして黄色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は７６ｎｍであった。
【００９２】
着色剤例４．
ジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散液（自己分散型）
表面積が２３０ｍ２／ｇでＤＢＰ吸油量が７０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック１００ｇと、ｐ−アミノ−Ｎ−安息香酸３４ｇとを水７５０ｇに混合分散し、これに硝酸１６ｇを滴下して７０℃で撹拌した。５分後、５０ｇの水に１１ｇの亜硝酸ナトリウムを溶かした溶液を加え、更に１時間撹拌した。得られたスラリーを１０倍に希釈し遠心処理し粗大粒子を除き、ｐＨをジエタノールアミンにて調整しｐＨ８〜９とし、限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度１５重量％のカーボンブラック分散液とした。このものをポリプロピレンの０．５μｍフィルターにてカーボンブラック分散液１とした。マイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は９９ｎｍであった。
【００９３】
着色剤例５．
次亜塩素酸処理したカーボンブラック分散液（自己分散型）
市販のｐＨ２．５の酸性カーボンブラック（キャボット社製 商品名モナーク１３００）３００ｇを水１０００ミリリットルに良く混合した後に次亜塩素酸ソーダ（有効塩素濃度１２％）４５０ｇを滴下して、１００〜１０５℃で８時間撹拌した。この液に更に次亜塩素酸ソーダ（有効塩素濃度１２％）１００ｇを加え、横型分散機で３時間分散した。得られたスラリーを水で１０倍に希釈し、水酸化リチウムにてｐＨを調整し、電導度０．２ｍＳ／ｃｍまで限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度１５％のカーボンブラック分散液とした。遠心処理により粗大粒子を除き、さらに１μｍのナイロンフィルターで濾過しカーボンブラック分散液２とした。Ｆｅ、Ｃａ、Ｓｉの含有量の総計がＩＣＰの測定により１００ｐｐｍ以下であった。また塩素イオン濃度も１０ｐｐｍ以下とした。マイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は９５ｎｍであった。
【００９４】
インクａ
下記処方のインク組成物を作成し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ないインク組成物を得た。
着色剤例４．ジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散液１ ８．０重量％
（固形分として）
１，４−ブタンジオール ２２．５重量％
グリセリン ７．５重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２．０重量％
具体例（II−２）の界面活性剤 ２．０重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【００９５】
インクｂ
下記組成物を用いる以外はインクａと同様にし、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク組成物を調製した。
着色剤例１．フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体 １５．０重量％
（固形分として）
１，５−ペンタンジオール １５．０重量％
グリセリン １５．０重量％
Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン ２．０重量％
具体例（II−３）の界面活性剤 ２．０重量％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【００９６】
インクｃ
下記組成物を用いる以外はインクａと同様にし、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク組成物を調製した。
着色剤例２．ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体 １５．０重量％
（固形分として）
１，６−ヘキサンジオール ２２．５重量％
グリセリン ７．５重量％
２−ピロリドン ３．０重量％
具体例（II−４）の界面活性剤 ２．０重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【００９７】
インクｄ
下記組成物を用いる以外はインクａと同様にし、ｐＨを水酸化ナトリウムで９にしてインク組成物を調製した。
着色剤例３．モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体 １５．０重量％
（固形分として）
２−メチル−２，４−ペンタンジオール ２２．５重量％
グリセリン ７．５重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ５．０重量％
一般式（III）で表わされる界面活性剤（Ｒ＝ｎ−ヘキシル基、ｋ＝５） ２．０重量％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【００９８】
インクｅ
下記処方のインク組成物を作成し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ないインク組成物を得た。
着色剤例１．フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体 ５．０重量％
（固形分として）
エチレングリコール １５．０重量％
グリセリン ５．０重量％
２−ピロリドン ２．０重量％
ＥＣＴＤ−３ＮＥＸ（日光ケミカルズ製アニオン系界面活性剤） １．０重量％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０重量％
アクリル樹脂エマルジョン ３．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【００９９】
インクｆ
下記組成物を用いる以外はインクａと同様にし、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク組成物を調製した。
着色剤例２．ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体 ６．０重量％
（固形分として）
ジエチレングリコール １５．０重量％
グリセロール ５．０重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２．０重量％
ＥＣＴＤ−６ＮＥＸ（日光ケミカルズ製アニオン系界面活性剤） １．０重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【０１００】
インクｇ
下記組成物を用いる以外はインクａと同様にし、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク組成物を調製した。
着色剤例３．モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体 ５．０重量％
（固形分として）
トリエチレングリコール １５．０重量％
グリセリン ５．０重量％
Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン ２．０重量％
一般式（IV）で表わされる界面活性剤（Ｒ＝Ｃ１３Ｈ２７、ｎ＝８） １．０重量％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０重量％
アクリル樹脂エマルジョン ３．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【０１０１】
インクｈ
下記組成物を用いる以外はインクａと同様にし、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク組成物を調製した。
着色剤例４．ジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散液１ ４．０重量％
（固形分として）
エチレングリコール １５．０重量％
グリセリン ５．０重量％
２−ピロリドン ２．０重量％
ＥＣＴＤ−６ＮＥＸ（日光ケミカルズ製アニオン系界面活性剤） １．０重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【０１０２】
インクｉ
下記組成物を用いる以外はインクａと同様にし、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク組成物を調製した。
着色剤例５．次亜塩素酸処理したカーボンブラック分散液２ ８．０重量％
（固形分として）
アクリル樹脂エマルジョン ３．０重量％
（固形分として）
トリエチレングリコール １５．０重量％
グリセロール １０．０重量％
Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン ５．０重量％
具体例（Ｉ−２）の界面活性剤 １．０重量％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール １．０重量％
デヒドロ酢酸ナトリウム ０．２重量％
イオン交換水 残 量
尚、インクａ〜ｉのインク組成物の色材固形分（顔料とエマルジョン）の濃度と湿潤剤
【０１０３】
濃度とインク粘度を表２に示す。
【０１０４】
【表２】
【０１０５】
このようにして調合された高粘度インクは、用紙着滴後、急速に増粘→乾燥→定着が進むため、表面の印刷が終了した直後に用紙のリロードを行なっても、加圧コロや押し当てコロ等への転写が発生し難くなる。試作した高粘度インクおよび図２に示した記録装置にて両面記録を行なった結果、出願人の環境では、図２の押し当てコロ（２８）に対して、単色ベタの１．２倍程度のインク付着量まで二次転写のない両面記録を行なうことができた。
【０１０６】
単色ベタの１．２倍という付着量は、カラー画像表現にほぼ充分な付着量は確保できているといえるが、二次転写を考慮しなくてよい片面記録の画像と比べると、二次色、三次色等の表現で見劣りすることとなる（ここでいう二次色、三次色とは、印刷の基本色であるシアン、マゼンタ、イエロー、そしてブラックを加えた４色を指す）。個々の基本色は、ベタまで再現可能となるが、二次色であるレッド、グリーン、ブルーおよびその中間色やブラックの混じったダーク色は、１２０％のインク付着量を配合した色数で割ることになるため、彩度・濃度の低い再現画像となってしまうことになる。
【０１０７】
そこで本発明では、高粘度特性を持たせた特色インクを両面記録と併用することで、記録速度を落とすことなく、片面記録に劣らない両面画像品質を実現している。例えば、基本４色の記録装置でレッドを表現する場合、マゼンタとイエローのインクを混ぜてレッドを用紙上で再現する必要があるが、満足のいくレッドを得るには、１５０〜２００％程度※のインク付着が必要となる（※用紙種により異なる）。これは両面記録の際に、二次転写が充分発生し得る付着量となるが、レッドインクをあらかじめ搭載することで、単色すなわち１００％のインク付着量で記録が行なえるため、二次転写のない高速両面記録が実現できることになる。
【０１０８】
尚、特色インクの着色剤としては、先に挙げた基本４色用の着色剤を混合することで特色を再現してもよいし、また、単体で特色を表現し得る着色剤を用いてもよい。ただし、各色インクは必ずしも望みの色調が実現できる訳ではないため、好ましくは、基本４色に使用した着色剤同士を混合させて特色インクを調製した方がよい。基本色に使用した着色剤同士を混合した場合、図７に示す（図中、イエロー及びマゼンタがａ＊及びｂ＊軸上にあるRed〈１〉）ように基本色の中間特性となるため、基本色〜特色間の色を再現する場合、どちらの色相方向に対しても付着量を均等にした最小付着量での調整が可能になる（どちらかの基本色方向に偏りのある特色インクを使用した場合（図中、イエローよりもマゼンタがｂ＊軸から大きく逸れているRed〈２〉）の二次色表現と同じく、望みの彩度・濃度を表現するために、色相差の大きい方の付着量を上げざるをえなくなるためである）。
【０１０９】
以上が本発明の内容であるが、特色インクの採用あるいは高粘度インクの採用の何れかだけでは、本発明の狙いである高速高画質両面記録は実現できない。２つの要素を組み合わせることにより、初めて狙いの効果が実現できるものである。また本発明は、圧電素子による体積変動をインク噴射エネルギーに変える所謂ピエゾ型インクジェット記録装置でも、ヒーターによる膜沸騰を利用した体積変動をインク噴射エネルギーに変える所謂サーマル型インクジェット記録装置の何れにおいても実現可能な技術である。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明における用紙リロード時の二次転写を示した図である。
【図２】本発明に係る画像記録装置の実施形態としてのインクジェット記録装置の機構部の概略構成図である。
【図３】本発明に係る画像記録装置の実施形態としてのインクジェット記録装置の機構部の要部平面説明図である。
【図４】本発明における記録ヘッドユニットの動作と主副走査方向の関係について示した図である。
【図５】本発明におけるインクジェット記録装置のヘッド構成を示した略図である。
【図６】本発明におけるインクの種類による浸透の様子を示した図である。
【図７】本発明における特色の組成によるインク付着量の比率を説明した図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 装置本体
２ 画像形成部
３ 記録媒体（用紙）
４ 給紙トレイ
５ 搬送機構
６ 排紙トレイ
７ 両面ユニット
１１ ガイドシャフト
１２ ガイドシャフト
１３ キャリッジ
１４ 記録ヘッド
１５ インクカートリッジ
２１ 給紙コロ（半月コロ）
２３ 搬送ガイド部
２３ａ ガイド面
２３ｂ ガイド面
２４ 搬送ローラ
２５ 加圧コロ
２６ ガイド部材
２７ ガイド部材
２８ 押し付けコロ
３１ 駆動ローラ
３２ 従動ローラ
３３ 搬送ベルト
３３ａ 第１層（最表層）
３３ｂ 第２層（裏層）
３４ 帯電ローラ
３５ ガイドローラ
３８ 排紙ローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理方法及び同画像処理を搭載した記録システムに関するものであり、特に、シアン（Cyan）、マゼンタ（Magenta）、イエロー（Yellow）、ブラック（Black）の基本インクに加えて、レッド（Red）、グリーン（Green）、ブルー（Blue）といった所謂特色インクを搭載して記録を行なうインクジェット記録装置において、特色インクを含むすべての使用インクに高粘度インクを採用したインクジェット記録装置に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、廉価な価格設定と専用紙を用いた場合の高画質特性から、はじめはパーソナル用途で急速に普及していった。そして最近では、電子写真方式のレーザープリンタが主流であったオフィスにおいても、安価にカラー出力が可能な記録装置として確実に地歩を築きつつある。
【０００３】
ここで、インクジェット記録装置がオフィス用途で普及するにあたり、クリアしなければならない課題として、次の２つがあげられる。
まず、１つ目はコストに関係する問題であり、普通紙（一般にコピー用紙として利用される用紙）対応があげられる。専用紙を用いた場合には、インクジェット記録画像は極めて高品質な画像再現が可能であり、昨今のパーソナル用途のインクジェット記録装置では、写真と見間違えるばかりの画像品質が得られるようになってきている。
【０００４】
しかし、これらの専用紙は一般に高価であり、企業等において厳しいコスト管理が要求される場合には導入が難しく、またオフィスでの出力用途では、所謂ビジネス文書が中心となり、写真画像の出力が要求されることは希であるため、専用紙での高画質化はメリットとはならなかった。
そこで上記のような普通紙に対応するため、各メーカーではインクの組成に改良を加え、例えば低浸透な染料インクの開発や定着補助剤の利用、顔料系インクの開発等が試みられるようになった。最新の機種では、オフィスで一般的に利用される普通紙でも、レーザープリンタにひけを取らない、くっきりとした画像記録が可能となってきている。
【０００５】
もう１つの問題点としては、記録速度があげられる。工業用の特殊なタイプを除いて、一般的なインクジェット記録装置では、記録用紙よりもずっと小さい記録ヘッドが何度も用紙上を走査してインクを吹き付けることで記録を行なっている。これは言わば「線」で記録する方式といえ、用紙（ページ）単位、すなわち「面」で記録を行なう電子写真と比べると、記録速度の点で劣ることになる。
【０００６】
この速度面の不利を解消するために、インクを噴射する周期を高めて走査速度の向上を図るものや、記録ヘッドの大型化や双方向記録による走査回数の削減、画像データを記録する部位にのみ走査を行なう最短制御といった走査シーケンスの効率化が採用されるようになってきた。これにより最新の機種では、小〜中部数の印刷ではむしろ、ウォームアップに時間のかかる電子写真を上回る記録速度を実現している機種も出てきている。
【０００７】
また、オフィスでよく使われる機能として、両面印刷機能が挙げられる。環境対策の一環として紙の無駄をなくすため、オフィスにおいて両面印刷の実施が積極的に勧められるようになり、オフィスプリンタとして両面印刷機能は必須の機能となりつつある。中型以上のレーザープリンタやＦＡＸ複合機では、両面印刷用の用紙搬送機構を内蔵もしくはオプションとして備えており、ストレスのない両面印刷を実現できるが、パーソナルでの使用が中心となっていたインクジェット記録装置では、当初、手作業によって出力済みの用紙を差し替えるしかなかった。
しかし、この両面印刷に関しても、近年、標準もしくはオプションで両面搬送機能を備え、用紙の差し替えなしで両面記録を行なえるインクジェット記録装置が徐々に市場に出回るようになってきた。
【０００８】
上述したように、画像品質や記録速度の改善、両面印刷機能の搭載により、インクジェット記録装置はオフィスにおいても非常に魅力的な製品となってきている。特に、レーザープリンタに比べてコスト面でのアドバンテージが高く、小型化が容易なことから、集中出力端末としての利用に加えてデスクトップでの利用も進みつつある。
【０００９】
しかしながら、色剤を用紙表面に熱定着させる機構を持つレーザープリンタと異なり、用紙中へ色剤液（インク）の浸透と水分蒸発を利用して定着を行なうインクジェット記録装置では、この浸透プロセスに伴う問題や制約が常につきまとうことになる。
【００１０】
一例として、インクに含まれる水分によって用紙が膨潤し、変形した用紙が印字ヘッドと接触して記録面を汚してしまうコックリングという問題があげられる。インク滴の噴射位置精度を上げるためにはできる限りヘッドと用紙間のギャップを小さくする必要があるが、インクジェット専用紙と異なり、オフィスで使用される普通紙は膨潤対策など施されていないため、ギャップの設定を小さくしすぎると膨潤した用紙とヘッドの接触が生じて不良画像出力へとつながる恐れがある。
また、用紙表面に噴射されたインクが未乾燥の内に搬送機構の部材に擦過し、部材に付着したインクが用紙に表面を汚したり、排紙された用紙表面の未乾燥インクが、次に排紙された用紙の裏面を汚したりといった問題が発生する場合もあった。
【００１１】
これらの問題に対して、従来はヘッドと用紙間のギャップ（距離）を広げて物理的な接触面を減らす、印字シーケンスの最適化を図り乾燥時間を確保する、あるいは強制的に乾燥させるためのヒーターを設ける等の手段が取られていた。
【００１２】
しかし、ギャップを大きくする手法はドット位置精度を低下させる要因となり、乾燥時間を確保する手法は、スループットの低下と繋がる。ヒーターの設置は、コストアップに加えて安全性にも気を配る必要があり、場合によっては暖められた用紙がカールしてしまうケースも存在した。
【００１３】
近年になり、インク処方の面から対策が進み、上記したような特別な手段を用いなくても印字品質を落とすことなく普通紙に記録を行なうことが可能になってきた。例えば、用紙への浸透性を上げることで、用紙表面にインクが留まることなく速やかに浸透が行なわれるため、部品や用紙との接触による二次転写を防止することが可能である。このような改善により、インクジェット記録装置は「片面記録」では、レーザープリンタに引けを取らない記録速度を実現できるまでになってきている。
【００１４】
ここで「片面記録」と限定したのは、両面記録では依然として乾燥時間を確保する必要があり、この待ち時間によって「片面記録時」よりも大幅に記録時間がかかってしまうためである。乾燥時間を確保しなければならない理由は、用紙のリロード（再セット）における二次転写を防止するためである。一般的に用紙搬送機構には、用紙の浮きやズレを防止する目的で、圧力をかけて用紙を送り出す加圧コロや押しつけコロといったローラ状の部品が存在する。この加圧コロの下を未乾燥の記録面が通過すると、あたかもオフセット印刷の如く、加圧コロ表面に未乾燥インクが転写され、コロの回転により用紙表面にインクが再転写されてしまうことになる。接触したレベルでは用紙中に浸透したインクがこのような部品に再転写されることはないが、加圧コロの下では用紙中のインクが強制的に絞り出されるような状態となるため、再転写が起こり易くなるためである。
【００１５】
この待ち時間を短縮するため、両面印刷時は、インク使用量を抑える手法が従来から提案されている。例えば特許文献１の特許第２８７９８７２号公報では、記録用紙の種類に応じて乾燥のための待機時間を調整する他、間引き等によってインク使用量の抑制が提案されている。これは、二次転写防止と裏写り、すなわち表側の面に記録されたインクが浸透によって裏側にまでにじみ出し、両面記録の画質が低下することを防止する目的で実施されている。
このような対策方法では、先に記したように印刷速度の低下に繋がるばかりか、記録画像が淡くなるという画質低下をも引き起こすことになる。
【００１６】
【特許文献１】特許第２８７９８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで本発明の目的は、この点に着目し、乾燥のための待ち時間をなくし、且つ画像品質が低下しない両面記録方法を提案するものである。具体的には、普通紙における浸透・乾燥プロセスを考慮して調整された高粘度インクによる特色インクを用い、同高粘度インクによる基準４色インクとの配合を両面印刷時に調整することで、インク付着量と画質低下を同時に抑え、且つ待ち時間のない高速な両面記録を実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
すなわち、上記課題は本発明の（１）〜（１０）によって解決される。
（１）「カラー印刷を行なうために必要な各色インクを用紙表面に噴射するノズルを設けたヘッドユニットを搭載し、このヘッドユニットから噴射されたインク滴によって記録を行なうインクジェット記録装置において、
着色剤、湿潤剤、炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテル、アニオンまたはノニオン系界面活性剤、水溶性有機溶剤、水を少なくとも含み、着色剤濃度が５重量％以上で、かつインク粘度が６ｃｐｓ（２５℃）以上の特性となるインクを、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの基本４色に加えて、レッド、グリーン、ブルーからなる特色インクのうち少なくとも１色以上の特色インクを搭載し、自動両面印刷に対応した用紙搬送機構を用いて両面記録を行なうことを特徴としたインクジェット記録装置」；
（２）「前記着色剤が水不溶性又は難溶性のものであることを特徴とする前記第（１）項に記載のインクジェット記録装置」；
（３）「少なくとも一種の前記インクが、前記着色剤で着色された着色ポリマー微粒子の形で該着色剤を含むものであることを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載のインクジェット記録装置」；
（４）「前記炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテルが２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールよりなるものであることを特徴とした前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載のインクジェット記録装置」；
（５）「前記アニオン系界面活性剤が、後述する一般式（Ｉ）、（II）、（III）、（IV）、（Ｖ）、（VI）及び（VII）の界面活性剤から選ばれた少なくとも一種よりなることを特徴とした前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【００１９】
【化１】
（Ｒ１：炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍ＝３〜１２、Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）
【００２０】
【化２】
（Ｒ２：炭素数５〜１６の分岐したアルキル基、Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）
【００２１】
【化３】
（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素基、ｋ＝５〜２０）
【００２２】
【化４】
（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素基、ｎ＝５〜２０）
【００２３】
【化５】
（Ｒ’は炭素数６〜１４の炭化水素基、ｍ≦２０、ｎ≦２０）
【００２４】
【化６】
（Ｒ’は炭素数６〜１４の炭化水素基、ｍ≦２０、ｎ≦２０）
【００２５】
【化７】
（ｐ、ｑ＝０〜４０）」；
（６）「前記湿潤剤が、前記インクに１０〜５０重量％含まれることを特徴とした前記第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記載のインクジェット記録装置」；
（７）「前記湿潤剤が、次の一般式で表わされるものであることを特徴とした前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【００２６】
【化８】
（但し、上記式中ｎは５〜８の整数を表わす。）」；
（８）「前記特色インクは、その着色剤が、前述した４色の基本インクに使用される基本着色剤の混合着色剤であり、該混合着色剤の色相特性が、混合されるそれぞれ基本着色剤固有の基本色の中間であることを特徴とした前記第（１）項乃至第（７）項のいずれかに記載のインクジェット記録装置」；
（９）「インク噴射エンジンとして、ヒータによる膜沸騰を利用した体積変動をインク噴射に使用する記録ヘッドを搭載することを特徴とした前記第（１）項乃至第（８）項のいずれかに記載のインクジェット記録装置」；
（１０）「インク噴射エンジンとして、圧電素子による体積変動をインク噴射に使用する記録ヘッドを搭載することを特徴とした前記第（１）項乃至第（８）項のいずれかに記載のインクジェット記録装置」。
【発明の効果】
【００２７】
以下の詳細かつ具体的な説明から理解されるように、本発明により、使用するインクに高粘度特性を付加することで、用紙着滴後、速やかに増粘・定着が行なわれ、両面印刷のために乾燥待ち時間を取らずに用紙のリロードを行なっても、用紙搬送部材による二次転写を防止することが可能となり、また、あわせて特色インクを使用することで、両面記録に使用できるインクの付着量制限を緩和し、片面記録時に劣らない彩度・濃度の再現が可能となり、さらに、使用する特色インクの着色剤の調製のため、基本４色インクに使用した着色剤を使用することで、基本４色の中間の色相特性を付加することが可能となり、中間の色相表現におけるインク付着量を最小限に抑えることが可能となり、インク付着量を最小限に抑えることで、二次転写を防止する効果を更に高めることが可能となるという極めて優れた効果が発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明に係る画像記録装置としてのインクジェット記録装置について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は同記録装置の機構部全体の概略構成図、図３は同記録装置の搬送ベルトの模式的断面説明図である。
【００２９】
このインクジェット記録装置は、装置本体（１）の内部に画像形成部（２）等を有し、装置本体（１）の下方側に多数枚の記録媒体（３）［以下「用紙」という。］を積載可能な給紙トレイ（４）を備え、この給紙トレイ（４）から給紙される用紙（３）を取り込み、搬送機構（５）によって用紙（３）を搬送しながら画像形成部（２）によって所要の画像を記録した後、装置本体（１）の側方に装着された排紙トレイ（６）に用紙（３）を排紙する。
また、このインクジェット記録装置は、装置本体（１）に対して着脱可能な両面ユニット（７）を備え、両面印刷を行なうときには、一面（表面）印刷終了後、搬送機構（５）によって用紙（３）を逆方向に搬送しながら両面ユニット（７）内に取り込み、反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構（５）に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ（６）に用紙（３）を排紙する。
【００３０】
ここで、画像形成部（２）は、ガイドシャフト（１１、１２）にキャリッジ（１３）を摺動可能に保持し、図示しない主走査モータでキャリッジ（１３）を用紙（３）の搬送方向と直交する方向に移動（主走査）させる。用紙の搬送方向とキャリッジの動きについては、図４に示す。
【００３１】
このキャリッジ（１３）には、液滴を吐出する複数の吐出口であるノズル孔を配列した液滴吐出ヘッドで構成した記録ヘッド（１４）［詳細は図５］を搭載し、また、この記録ヘッド（１４）に液体を供給するインクカートリッジ（１５）を着脱自在に搭載している。なお、インクカートリッジ（１５）に代えてサブタンクを搭載し、メインタンクからインクをサブタンクに補充供給する構成とすることもできる。
【００３２】
ここで、記録ヘッド（１４）としては、例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の基本４色に加えて、レッド（Ｒ）やグリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）といった特色のインク滴を吐出する色毎のインクジェットヘッド、あるいは、これら各色のインク滴を吐出する複数のノズル列を有する１つのインクジェットヘッドを用いることができる。なお、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。
【００３３】
記録ヘッド（１４）を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ等を、インク吐出するための手段として備えたものなどを使用できる。
給紙トレイ（４）の用紙（３）は、給紙コロ（半月コロ）（２１）と図示しない分離パッドによって１枚づつ分離され装置本体（１）内に給紙され、搬送機構（５）に送り込まれる。
搬送機構（５）は、給紙された用紙（３）をガイド面（２３ａ）に沿って上方にガイドし、また両面ユニット（７）から送り込まれる用紙（３）をガイド面（２３ｂ）に沿ってガイドする搬送ガイド部（２３）と、用紙（３）を搬送する搬送ローラ（２４）と、この搬送ローラ（２４）に対して用紙（３）を押し付ける加圧コロ（２５）と、用紙（３）を搬送ローラ（２４）側にガイドするガイド部材（２６）と、両面印刷時に戻される用紙（３）を両面ユニット（７）に案内するガイド部材（２７）と、搬送ローラ（２４）から送り出す用紙（３）を押圧する押し付けコロ（２８）とを有している。
【００３４】
さらに、搬送機構（５）は、記録ヘッド（１４）で用紙（３）の平面性を維持したまま搬送するために、駆動ローラ（３１）と従動ローラ（３２）との間に掛け渡した搬送ベルト（３３）と、この搬送ベルト（３３）を帯電させるための帯電ローラ（３４）と、この帯電ローラ（３４）に対向するガイドローラ（３５）と、図示しないが、搬送ベルト（３３）を画像形成部（２）に対向する部分で案内するガイド部材（プラテンプレート）と、搬送ベルト（３３）に付着した記録液（インク）を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。
【００３５】
ここで、搬送ベルト（３３）は、無端状ベルトであり、駆動ローラ（３１）と従動ローラ（テンションローラ）（３２）との間に掛け渡されて、前方向（図２の矢示方向；用紙搬送方向）に周回するように、また、逆方向にも周回できるように構成している。
この搬送ベルト（３３）は、単層構成、又は図３に示すように第１層（最表層）（３３ａ）と第２層（裏層）（３３ｂ）の２層構成あるいは３層以上の構成とすることができる。例えば、この搬送ベルト（３３）は、抵抗制御を行なっていない純粋な厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えばＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行なった裏層（中抵抗層、アース層）とで構成する。
【００３６】
帯電ローラ（３４）は、搬送ベルト（３３）の表層に接触し、搬送ベルト（３３）の回動に従動して回転するように配置されている。この帯電ローラ（３４）には図示しない高圧回路（高圧電源）から高電圧が所定のパターンで印加される。
また、搬送機構（５）から下流側には画像が記録された用紙（３）を排紙トレイ（６）に送り出すための排紙ローラ（３８）を備えている。
このように構成した画像記録装置において、搬送ベルト（３３）は矢示方向に周回し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ（３４）と接触することで正に帯電される。この場合、帯電ローラ（３４）からは所定の時間間隔で極性を切り替えることによって、所定の帯電ピッチで帯電させる。
【００３７】
ここで、この高電位に帯電した搬送ベルト（３３）上に用紙（３）が給送されると、用紙（３）内部が分極状態になり、搬送ベルト（３３）上の電荷と逆極性の電荷が用紙（３）のベルト（３３）と接触している面に誘電され、ベルト（３３）上の電荷と搬送される用紙（３）上に誘電された電荷同士が互いに静電的に引っ張り合い、用紙（３）は搬送ベルト（３３）に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト（３３）に強力に吸着した用紙（３）は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。
【００３８】
そこで、搬送ベルト（３３）を周回させて用紙（３）を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド（１４）を駆動することにより、停止している用紙（３）に液滴であるインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙（３）を所定量搬送後、次の行の記録を行なう。記録終了信号又は用紙（３）の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了する。両面印字指令が入力されたときは、用紙後端検知手段が、用紙後端の記録領域通過をモニタして、モニタ信号を駆動ローラ（３１）のための駆動動力制御回路にフィードバックすることにより、両面ユニット（７）の方向に高速逆移送させる。
このようにして、画像が記録された用紙（３）は排紙ローラ（３８）によって排紙トレイ（６）に排紙される。
【００３９】
次に、使用するインクについて説明する。
本発明で目的としている高品位で堅牢性に優れた画像を形成するには、インク吸収性、画像濃度、ビーディング、定着性（耐擦過性）等のインクジェット適正を満足させる必要がある。そのためには、ポリマー微粒子に色材（着色剤）を含有させたエマルジョンを用いて、特定の湿潤剤、浸透剤、水溶性有機溶剤から構成したインクは、従来のインクに比較して高粘度であるが表面張力が低く、普通紙の高速印字において高彩度、高発色濃度で、しかも裏抜けの少ない画像が得られることを見出した。
【００４０】
また、着色ポリマー微粒子を含有する前記構成のカラーインクと、色材（着色剤）として自己分散型カーボンブラックを用いてカラー顔料インクと同様に高粘度低表面張力としたブラックインクを組合せると、普通紙高速印字においてブラックの画像濃度が高くブラック/カラー間の色境界にじみが極めて少なく、カラーの発色性に優れ、裏抜けの少ない両面印刷性に優れた記録画像を得ることができることを見出した。
【００４１】
本発明においては、好ましくは５ｃｐ以上、より好ましくは６ｃｐ（２５℃）以上の高粘度インクを用いることにより、印字品位が格段に向上する。従来のインクジェットプリンタに用いられてきた３ｃｐ（２５℃）程度の低粘度インクでは、インク中の水分が約７０重量％であるが、６ｃｐ（２５℃）程度の高粘度インクでは約５０重量％以下になり、インク滴が紙面上に着弾するときの水分蒸発率が２〜３倍も高くなる。このために、高濃度の顔料が紙面上で凝集する速さも速くなり、滲みがほとんどなくなる。図６は、一般的にインクジェット記録装置で使用されるインクとの比較図であるが、一般的な染料インクは急速に浸透するものの、滲みやすく、場合によっては裏側まで染料成分が達してしまう場合がある。また、低粘度の顔料インクでは、なかなか水分が蒸発せず未乾燥のインクが用紙表面に留まるため、擦過や接触によってインクが転写してしまう危険性がある。
【００４２】
本発明における好ましいインク組成物は、印字するための着色剤、それを分散させるための水とを必須成分とし、必要に応じて添加される湿潤剤、水溶性有機溶剤、アニオンまたはノニオン系界面活性剤、エマルジョン、防腐剤、ｐＨ調製剤から次のように構成される。
［１］着色剤
［２］湿潤剤１（グリセリン）
［３］湿潤剤２（１，３−ブタンジオール、トリエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、プロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンから選ばれた少なくとも１種類以上）
［４］水溶性有機溶剤
［５］アニオンまたはノニオン系界面活性剤
［６］炭素数８〜１１のポリオールまたはグリコールエーテル
［７］防腐剤
［８］ｐＨ調製剤
［９］純水
なお、湿潤剤１と２を混合するのは、各々の湿潤剤の特徴を生かすためと、粘度調製ができるためであるが、必ずしも併用する必要はない。また、インクの表面張力を４０ｍＮ／ｍ以下にすることで、インクのヘッド部材への濡れがよくなり、６ｃｐ（２５℃）以上の高粘度インクでも周波数応答性が向上し、吐出安定性が格段に向上する。この低表面張力のインクは炭素数８〜１１のポリオールまたはグリコールエーテルと、アニオンまたはノニオン系界面活性剤を用いることにより達成できる。
【００４３】
以下、本発明で使用する各インクの構成要素について説明する。
ブラックインク用色材（着色剤）としては、例えばカーボンブラックが用いられ、ファーネス法、チャネル法等で製造されたカーボンブラックで、一次粒子径が１５ｎｍから４０ｎｍ、ＢＥＴ吸着法による比表面積が５０〜３００ｍ２／ｇ、ｐＨ２〜９を有するものが好ましく使用され、特にｐＨ６以下の酸性カーボンブラックが高濃度で好ましい。また次亜塩素酸化処理したカーボンブラックやスルホン化剤処理したカーボンブラック、ジアゾニウム化合物で処理してスルホン酸、カルボン酸等のアニオン性解離基を導入したカーボンブラック、いわゆる自己分散型カーボンブラックが好ましい。
自己分散型カーボンブラックを用いたブラックインクは吐出安定性に優れ、普通紙に記録した場合の画像濃度、文字品位に優れる特徴があるが、光沢紙など基材上にインク吸収層を設けた記録媒体に記録を行なう場合には耐擦過性が不足する場合もあり、耐擦過性を補う目的で自己分散型カーボンブラックに樹脂エマルジョンを添加した構成とすることもできる。
【００４４】
樹脂エマルジョンとは、連続相が水であり、分散相が次のような樹脂成分であるエマルジョンを意味する。分散相の樹脂成分としてはアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂などがあげられる。
【００４５】
本発明の好ましい態様によれば、この樹脂は親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であるのが好ましい。また、これらの樹脂成分の粒子径はエマルジョンを形成する限り特に限定されないが、１５０ｎｍ程度以下が好ましく、より好ましくは５〜１００ｎｍ程度である。
【００４６】
これらの樹脂エマルジョンは、樹脂粒子を、場合によって界面活性剤とともに水に混合することによって得ることができる。例えば、アクリル系樹脂またはスチレン−アクリル系樹脂のエマルジョンは、これら樹脂と、界面活性剤とを水に混合することによって得ることができる。
樹脂成分と界面活性剤との混合の割合（重量比）は、通常１０：１〜５：１程度とするのが好ましい。界面活性剤の使用量が前記範囲に満たない場合、エマルジョンとなりにくく、また前記範囲を超える場合、インク組成物の耐水性が低下したり、浸透性が悪化する傾向があるので好ましくない。
また、前記エマルジョンの分散相成分としての樹脂と水との割合は、樹脂１００重量部に対して水６０〜４００重量部、好ましくは１００〜２００の範囲が適当である。
【００４７】
市販の樹脂エマルジョンとしては、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学社製）などがあげられる。
【００４８】
本発明において樹脂エマルジョンを添加する場合、その樹脂成分がインク組成物の０．１〜４０重量％となるよう含有するのが好ましく、より好ましくは１〜２５重量％の範囲である。
樹脂エマルジョンは、増粘・凝集する性質を持ち、着色成分の記録材への浸透を抑制し、さらに記録材への定着を促進する効果を有する。また、樹脂エマルジョンの種類によっては記録材上で皮膜を形成し、印刷物の耐擦過性をも向上させる効果を有する。
【００４９】
カラーインク用色材（ブラック以外の色材、着色剤）としては、ポリマー微粒子に水不溶性または難溶性の色材を含有させたポリマーエマルジョンからなる。本発明において、「色材を含有させた」とは、ポリマー微粒子中に色材を封入した状態およびポリマー微粒子の表面に色材を吸着させた状態の何れか又は双方を意味する。この場合、本発明のインクに配合される色材はすべてポリマー微粒子に封入または吸着されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、該色材がエマルジョン中に分散していてもよい。上記色材としては、水不溶性若しくは水難溶性であって、上記ポリマーによって吸着され得る色材であれば特に制限なく用いられる。
【００５０】
本発明において、水不溶性若しくは水難溶性とは、２０℃で水１００重量部に対して、色材が１０重量部以上溶解しないことをいい、溶解するとは、目視で水溶液表層または下層に色材の分離や沈降が認められないことをいう。上記色材としては、例えば、油溶性染料、分散染料等の染料や、顔料等が挙げられる。良好な吸着・封入性の観点から油溶性染料及び分散染料が好ましいが、得られる画像の耐光性からは顔料が好ましく用いられる。
本発明に用いられる上記の各染料は、ポリマー微粒子に効率的に含浸される観点から、有機溶剤、例えば、ケトン系溶剤に２ｇ／リットル以上溶解することが好ましく、２０〜６００ｇ／リットル溶解することが更に好ましい。
【００５１】
カラーインク用顔料としては黄色インク用でＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１（ファストイエローＧ）、３、１２（ジスアゾイエローＡＡＡ）、１３、１４、１７、２３、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７４、８１、８３（ジスアゾイエローＨＲ）、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１２８、１３８、１５０、１５３等を使用することができる。
【００５２】
マゼンタ用でＣ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２（ブリリアントファーストスカーレット）、２３、３１、３８、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｂａ））、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：３（パーマネントレッド２Ｂ（Ｓｒ））、４８：４（パーマネントレッド２Ｂ（Ｍｎ））、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１（ローダミン６Ｇレーキ）、８３、８８、９２、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（ジメチルキナクリドン）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０９、２１９等を使用することができる。
【００５３】
シアン用でＣ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（銅フタロシアニンブルーＲ）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルーＧ）、１５：４、１５：６（フタロシアニンブルーＥ）、１６、１７：１、５６、６０、６３等を使用することができる。
また中間色としてはレッド、グリーン、ブルー用として下記顔料が単独もしくは混合して用いることができる。また、下記顔料は前記のマゼンタ、シアンの調色用としても用いることができる。
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、１９４、２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３、１９、２３、３７、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６。
他の適切な着色顔料の例は、The Color Index、第三版（The Society of Dyers and Colourist、1982）に記載されている。
なお、顔料を着色剤として用いる場合に補色、調色等のために上記染料を併用することもできる。
【００５４】
上記色材の配合量は、ポリマーの配合量との関係において、該ポリマーの重量に対して約１０〜２００重量％が好ましく、特に約２５〜１５０重量％であることが好ましい。
上記ポリマーエマルジョンを形成するポリマーとしては、例えば、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー及びポリウレタン系ポリマー等を用いることができる。特に好ましく用いられるポリマーはビニル系ポリマー及びポリエステル系ポリマーであり、特開２０００−５３８９７号公報、特開２０００−５３８９８号公報、特開２００１−１３９８４９号公報に開示されているポリマーが挙げられる。
【００５５】
本発明の好ましい態様によれば、これらの色材を含有するポリマー微粒子の平均粒子径はインク中において最も好ましくは０．１６μｍ以下である。
インク中のポリマー微粒子の含有量は固形分で８〜２０重量％程度が好ましく、より好ましくは８〜１２重量％程度である。
湿潤剤と水溶性有機溶剤に関して、本発明のインクは水を液媒体として使用するものであるが、インクを所望の物性にするため、インクの乾燥を防止するために、また、分散安定性を向上するため等の目的で、例えば下記の水溶性有機溶媒が使用される。これら水溶性有機溶媒は複数混合して使用してもよい。
【００５６】
湿潤剤と水溶性有機溶媒の具体例としては、例えば以下のものが挙げられる。
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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類；エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；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、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類；ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類；プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等である。
【００５７】
これら有機溶媒の中でも、特にジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペトリオール、１，５−ペンタンジオール、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが好ましい。これらは溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる。
【００５８】
その他の湿潤剤としては、糖を含有するのが好ましい。糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類および四糖類を含む）および多糖類があげられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオースなどが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。
【００５９】
また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖（例えば、糖アルコール（一般式ＨＯＣＨ２（ＣＨＯＨ）ｎＣＨ２ＯＨ（ここでｎ＝２〜５の整数を表わす）で表わされる）、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロン酸など）、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。
これら糖類の含有量は、インク組成物の０．１〜４０重量％、好ましくは０．５〜３０重量％の範囲が適当である。
【００６０】
顔料と湿潤剤の比は、ヘッドからのインク吐出安定性に非常に影響がある。顔料固形分が高いのに湿潤剤の配合量が少ないとノズルのインクメニスカス付近の水分蒸発が進み吐出不良をもたらす。
湿潤剤の配合量は１０〜５０重量％が好ましく、これに対して色材を含有するポリマー微粒子は８重量％以上が好ましく、より好ましくは８〜２０重量％であるので、湿潤剤とポリマー微粒子固形分の両者の比は０．５〜６．２５が好ましいが、より好ましくは２．０〜６．０であり、最も好ましくは３．０〜５．０の範囲である。この範囲にあるインクは、乾燥性や保存試験や信頼性試験が非常に良好である。
【００６１】
界面活性剤としてはアニオン系界面活性剤またはノニオン系界面活性剤が用いられる。色材の種類や湿潤剤、水溶性有機溶剤の組み合わせによって、分散安定性を損なわない界面活性剤を選択する。
【００６２】
アニオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。
【００６３】
非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなどが挙げられる。
【００６４】
アセチレングリコール系界面活性剤は、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オールなどのアセチレングリコール系（例えばエアープロダクツ社（米国）のサーフィノール１０４、８２、４６５、４８５あるいはＴＧなど）を用いることができるが、特にサーフィノール４６５、１０４やＴＧが良好な印字品質を示す。
前記界面活性剤は、単独または二種以上を混合して用いることができる。
【００６５】
本発明では界面活性剤を使用することで記録紙への濡れ性を改善することができる。好ましい界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ジアルキルスルホ琥珀酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体、アセチレングリコール系界面活性剤が挙げられる。より具体的にはアニオン系界面活性剤としては一般式（Ｉ）で表わされるポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、及び／または一般式（II）で表わされる炭素鎖が５〜１６の分岐したアルキル鎖を有するジアルキルスルホ琥珀酸が挙げられ、これらを用いることで普通紙特性も改善されさらに着色剤の溶解・分散安定性が得られる。
【００６６】
【化９】
（Ｒ１：炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍ＝３〜１２、Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）
【００６７】
【化１０】
（Ｒ２：炭素数５〜１６の分岐したアルキル基、Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）
【００６８】
表１に、本発明に用いる界面活性剤（Ｉ）、（II）を具体的に遊離酸型で示す。
【００６９】
【表１】
【００７０】
さらに、本発明の界面活性剤の対イオンとしてリチウムイオン、および式（II’）で示される第４級アンモニウムイオン、第４級ホスホニウムイオンを用いることにより、界面活性剤が優れた溶解安定性を示す。
【００７１】
【化１１】
（式中、Ｚは窒素またはリンを表わし、Ｒ３〜Ｒ６は独立に水素、炭素数１〜４のアルキル基、またはハロゲン化アルキル基を表わす）
【００７２】
好ましい非イオン系の界面活性剤として、一般式（III）で表わされるポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、一般式（IV）で表わされるオリオキシエチレンアルキルエーテル、一般式（Ｖ）、（VI）で表わされるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、一般式（VII）で表わされるアセチレングリコール系界面活性剤が挙げられる。これらを併用することによって、さらに相乗効果として浸透性が挙げられ、これによって色境界にじみが低減され、また、文字にじみも少ないインクが得られる。
【００７３】
【化１２】
（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素基、ｋ＝５〜２０）
【００７４】
【化１３】
（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素基、ｎ＝５〜２０）
【００７５】
【化１４】
（Ｒ’は炭素数６〜１４の炭化水素基、ｍ≦２０、ｎ≦２０）
【００７６】
【化１５】
（Ｒ’は炭素数６〜１４の炭化水素基、ｍ≦２０、ｎ≦２０）
【００７７】
【化１６】
（ｐ、ｑ＝０〜４０）
【００７８】
なお、このインクのｐＨを６以上にすることによってインクの保存安定性が得られ、また、オフィスで使用されているコピー用紙や用箋等はｐＨが５〜６のものが多く、これらの記録紙にインクを９〜６０μｍの微細な吐出口より吐出し重量が３〜５０ｎｇの液滴として５〜２０ｍ／ｓで飛翔させ、単色での付着量を１．５ｇ／ｍ２から３０ｇ／ｍ２としてＪＩＳ Ｐ−８１２２試験法によるステキヒトサイズ度が３秒以上の所謂普通紙に記録することにより高画質、高解像の記録画像を形成する記録方式を提供することができる。ただし、前記一般式（II）で表わされる界面活性剤を用いる場合は、ｐＨが９以上では保存時に分解による物性変化が起こりやすいため、ｐＨを６〜９とすることが好ましい。
【００７９】
本発明に用いることができる前記一般式（Ｉ）、（II）、（III）、（IV）、（Ｖ）、（VI）、（VII）で表わされる界面活性剤の添加量は０．０５〜１０重量％の間でプリンターシステムにより要求されるインク特性に対し所望の浸透性を与えることが可能である。ここで０．０５重量％未満ではいずれの場合も２色重ね部の境界でのにじみが発生し、１０重量％より多く添加する場合は化合物自体が低温で析出しやすいことがあり信頼性が悪くなる。
【００８０】
本発明における表面張力は紙への浸透性を示す指標であり、特に表面形成されて１秒以下の短い時間での動的表面張力を示し、飽和時間で測定される静的表面張力とは異なる。測定法としては特開昭６３−３１２３７号公報等に記載の従来公知の方法で１秒以下の動的な表面張力を測定できる方法であれば使用できるが、本発明ではＷｉｌｈｅｌｍｙ式の吊り板式表面張力計を用いて測定した。表面張力の値は４０ｍＮ／ｍ以下が好ましく、より好ましくは３５ｍＮ／ｍ以下とすると優れた定着性と乾燥性が得られる。
【００８１】
本発明に用いる炭素数８〜１１のポリオールまたはグリコールエーテルは、２５℃の水中において好ましくは０．１〜４．５重量％未満の間の溶解度を有する部分的に水溶性のポリオールおよび／またはグリコールエーテルであり、記録用インク全重量に対して好ましくは０．１〜１０．０重量％添加することによって、該インクの熱素子への濡れ性が改良され、少量の添加量でも吐出安定性および周波数安定性が得られる。
これらの好ましい例として下記のものが挙げられる。
【００８２】
［１］２−エチル−１，３−ヘキサンジオール
溶解度：４．２重量％（２０℃）
［２］２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール
溶解度：２．０重量％（２５℃）
２５℃の水中において０．１〜４．５重量％未満の間の溶解度を有するポリオール、グリコールエーテルからなる浸透剤は、溶解度が低い代わりに浸透性が非常に高いという長所がある。従って、２５℃の水中において０．１〜４．５重量％未満の間の溶解度を有する浸透剤と他の溶剤との組み合わせや他の界面活性剤との組み合わせで非常に高浸透性のインクを作成することが可能となる。
【００８３】
本発明のインクには上記着色剤、溶媒、界面活性剤等の他に従来より知られている添加剤を加えることができる。
例えば、防腐防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が使用できる。
【００８４】
またｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにｐＨを７以上に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができる。
その例として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。
【００８５】
さらにキレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等が使用できる。
【００８６】
さらにまた防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が使用できる。
その目的に応じて水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外線吸収剤等を添加することができる。
【実施例】
【００８７】
以下に本発明の実施例および比較例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜インクの作成＞
着色剤例１．
フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
特開２００１−１３９８４９号公報の調整例３を追試して、具体的には下記の操作により行なった。
（１）ポリマー溶液の調製
機械式撹拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下漏斗を備えた１Ｌ容積のフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン１１．２ｇ、アクリル酸２．８ｇ、ラウリルメタクリレート１２．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート４．０ｇ、スチレンマクロマー（東亜合成（株）製、商品名：ＡＳ−６）４．０ｇ及びメルカプトエタノール０．４ｇを仕込み、６５℃に昇温した。
次に、スチレン１００．８ｇ、アクリル酸２５．２ｇ、ラウリルメタクリレート１０８．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート３６．０ｇ、ヒドロキシエチルメタクリレート６０．０ｇ、スチレンマクロマー（東亜合成（株）製、商品名：ＡＳ−６）３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスジメチルパレロニトリル２．４ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を２．５時間かけてフラスコ内に滴下した。
【００８８】
滴下終了後、アゾビスジメチルバレロニトリル０．８ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を０．５時間かけてフラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスジメチルバレロニトリル０．８ｇを添加し、更に１時間熟成した。
反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン３６４ｇを添加し、濃度が５０重量％のポリマー溶液８００ｇを得た。
【００８９】
（２）ポリマー微粒子の水分散体の調製
前記（１）で得られたポリマー溶液２８ｇ、フタロシアニン顔料（大日本インク化学工業（株）製、商品名：ＴＧＲ−ＳＤ）２６ｇ、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ及びイオン交換水３０ｇを充分に攪拌した後、３本ロールミルを用いて２０回混練した。得られたペーストをイオン交換水２００ｇに投入し、充分に攪拌した後、エパポレーターを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、青色のポリマー微粒子分散体を得た。
ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は９３ｎｍであった。
【００９０】
着色剤例２．
ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
着色剤例１のフタロシアニン顔料をピグメントレッド１２２に変更したほかは着色剤例１と同様にして赤紫色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は１２７ｎｍであった。
【００９１】
着色剤例３．
モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体の調整
着色剤例１のフタロシアニン顔料をピグメントイエロー７４に変更したほかは着色剤例１と同様にして黄色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は７６ｎｍであった。
【００９２】
着色剤例４．
ジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散液（自己分散型）
表面積が２３０ｍ２／ｇでＤＢＰ吸油量が７０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック１００ｇと、ｐ−アミノ−Ｎ−安息香酸３４ｇとを水７５０ｇに混合分散し、これに硝酸１６ｇを滴下して７０℃で撹拌した。５分後、５０ｇの水に１１ｇの亜硝酸ナトリウムを溶かした溶液を加え、更に１時間撹拌した。得られたスラリーを１０倍に希釈し遠心処理し粗大粒子を除き、ｐＨをジエタノールアミンにて調整しｐＨ８〜９とし、限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度１５重量％のカーボンブラック分散液とした。このものをポリプロピレンの０．５μｍフィルターにてカーボンブラック分散液１とした。マイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は９９ｎｍであった。
【００９３】
着色剤例５．
次亜塩素酸処理したカーボンブラック分散液（自己分散型）
市販のｐＨ２．５の酸性カーボンブラック（キャボット社製 商品名モナーク１３００）３００ｇを水１０００ミリリットルに良く混合した後に次亜塩素酸ソーダ（有効塩素濃度１２％）４５０ｇを滴下して、１００〜１０５℃で８時間撹拌した。この液に更に次亜塩素酸ソーダ（有効塩素濃度１２％）１００ｇを加え、横型分散機で３時間分散した。得られたスラリーを水で１０倍に希釈し、水酸化リチウムにてｐＨを調整し、電導度０．２ｍＳ／ｃｍまで限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度１５％のカーボンブラック分散液とした。遠心処理により粗大粒子を除き、さらに１μｍのナイロンフィルターで濾過しカーボンブラック分散液２とした。Ｆｅ、Ｃａ、Ｓｉの含有量の総計がＩＣＰの測定により１００ｐｐｍ以下であった。また塩素イオン濃度も１０ｐｐｍ以下とした。マイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は９５ｎｍであった。
【００９４】
インクａ
下記処方のインク組成物を作成し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ないインク組成物を得た。
着色剤例４．ジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散液１ ８．０重量％
（固形分として）
１，４−ブタンジオール ２２．５重量％
グリセリン ７．５重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２．０重量％
具体例（II−２）の界面活性剤 ２．０重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【００９５】
インクｂ
下記組成物を用いる以外はインクａと同様にし、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク組成物を調製した。
着色剤例１．フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体 １５．０重量％
（固形分として）
１，５−ペンタンジオール １５．０重量％
グリセリン １５．０重量％
Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン ２．０重量％
具体例（II−３）の界面活性剤 ２．０重量％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【００９６】
インクｃ
下記組成物を用いる以外はインクａと同様にし、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク組成物を調製した。
着色剤例２．ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体 １５．０重量％
（固形分として）
１，６−ヘキサンジオール ２２．５重量％
グリセリン ７．５重量％
２−ピロリドン ３．０重量％
具体例（II−４）の界面活性剤 ２．０重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【００９７】
インクｄ
下記組成物を用いる以外はインクａと同様にし、ｐＨを水酸化ナトリウムで９にしてインク組成物を調製した。
着色剤例３．モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体 １５．０重量％
（固形分として）
２−メチル−２，４−ペンタンジオール ２２．５重量％
グリセリン ７．５重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ５．０重量％
一般式（III）で表わされる界面活性剤（Ｒ＝ｎ−ヘキシル基、ｋ＝５） ２．０重量％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【００９８】
インクｅ
下記処方のインク組成物を作成し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ないインク組成物を得た。
着色剤例１．フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体 ５．０重量％
（固形分として）
エチレングリコール １５．０重量％
グリセリン ５．０重量％
２−ピロリドン ２．０重量％
ＥＣＴＤ−３ＮＥＸ（日光ケミカルズ製アニオン系界面活性剤） １．０重量％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０重量％
アクリル樹脂エマルジョン ３．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【００９９】
インクｆ
下記組成物を用いる以外はインクａと同様にし、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク組成物を調製した。
着色剤例２．ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体 ６．０重量％
（固形分として）
ジエチレングリコール １５．０重量％
グリセロール ５．０重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２．０重量％
ＥＣＴＤ−６ＮＥＸ（日光ケミカルズ製アニオン系界面活性剤） １．０重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【０１００】
インクｇ
下記組成物を用いる以外はインクａと同様にし、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク組成物を調製した。
着色剤例３．モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体 ５．０重量％
（固形分として）
トリエチレングリコール １５．０重量％
グリセリン ５．０重量％
Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン ２．０重量％
一般式（IV）で表わされる界面活性剤（Ｒ＝Ｃ１３Ｈ２７、ｎ＝８） １．０重量％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール ２．０重量％
アクリル樹脂エマルジョン ３．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【０１０１】
インクｈ
下記組成物を用いる以外はインクａと同様にし、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク組成物を調製した。
着色剤例４．ジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散液１ ４．０重量％
（固形分として）
エチレングリコール １５．０重量％
グリセリン ５．０重量％
２−ピロリドン ２．０重量％
ＥＣＴＤ−６ＮＥＸ（日光ケミカルズ製アニオン系界面活性剤） １．０重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２．０重量％
プロキセルＬＶ（防腐剤） ０．２重量％
イオン交換水 残 量
【０１０２】
インクｉ
下記組成物を用いる以外はインクａと同様にし、ｐＨを水酸化リチウムで９にしてインク組成物を調製した。
着色剤例５．次亜塩素酸処理したカーボンブラック分散液２ ８．０重量％
（固形分として）
アクリル樹脂エマルジョン ３．０重量％
（固形分として）
トリエチレングリコール １５．０重量％
グリセロール １０．０重量％
Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン ５．０重量％
具体例（Ｉ−２）の界面活性剤 １．０重量％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール １．０重量％
デヒドロ酢酸ナトリウム ０．２重量％
イオン交換水 残 量
尚、インクａ〜ｉのインク組成物の色材固形分（顔料とエマルジョン）の濃度と湿潤剤
【０１０３】
濃度とインク粘度を表２に示す。
【０１０４】
【表２】
【０１０５】
このようにして調合された高粘度インクは、用紙着滴後、急速に増粘→乾燥→定着が進むため、表面の印刷が終了した直後に用紙のリロードを行なっても、加圧コロや押し当てコロ等への転写が発生し難くなる。試作した高粘度インクおよび図２に示した記録装置にて両面記録を行なった結果、出願人の環境では、図２の押し当てコロ（２８）に対して、単色ベタの１．２倍程度のインク付着量まで二次転写のない両面記録を行なうことができた。
【０１０６】
単色ベタの１．２倍という付着量は、カラー画像表現にほぼ充分な付着量は確保できているといえるが、二次転写を考慮しなくてよい片面記録の画像と比べると、二次色、三次色等の表現で見劣りすることとなる（ここでいう二次色、三次色とは、印刷の基本色であるシアン、マゼンタ、イエロー、そしてブラックを加えた４色を指す）。個々の基本色は、ベタまで再現可能となるが、二次色であるレッド、グリーン、ブルーおよびその中間色やブラックの混じったダーク色は、１２０％のインク付着量を配合した色数で割ることになるため、彩度・濃度の低い再現画像となってしまうことになる。
【０１０７】
そこで本発明では、高粘度特性を持たせた特色インクを両面記録と併用することで、記録速度を落とすことなく、片面記録に劣らない両面画像品質を実現している。例えば、基本４色の記録装置でレッドを表現する場合、マゼンタとイエローのインクを混ぜてレッドを用紙上で再現する必要があるが、満足のいくレッドを得るには、１５０〜２００％程度※のインク付着が必要となる（※用紙種により異なる）。これは両面記録の際に、二次転写が充分発生し得る付着量となるが、レッドインクをあらかじめ搭載することで、単色すなわち１００％のインク付着量で記録が行なえるため、二次転写のない高速両面記録が実現できることになる。
【０１０８】
尚、特色インクの着色剤としては、先に挙げた基本４色用の着色剤を混合することで特色を再現してもよいし、また、単体で特色を表現し得る着色剤を用いてもよい。ただし、各色インクは必ずしも望みの色調が実現できる訳ではないため、好ましくは、基本４色に使用した着色剤同士を混合させて特色インクを調製した方がよい。基本色に使用した着色剤同士を混合した場合、図７に示す（図中、イエロー及びマゼンタがａ＊及びｂ＊軸上にあるRed〈１〉）ように基本色の中間特性となるため、基本色〜特色間の色を再現する場合、どちらの色相方向に対しても付着量を均等にした最小付着量での調整が可能になる（どちらかの基本色方向に偏りのある特色インクを使用した場合（図中、イエローよりもマゼンタがｂ＊軸から大きく逸れているRed〈２〉）の二次色表現と同じく、望みの彩度・濃度を表現するために、色相差の大きい方の付着量を上げざるをえなくなるためである）。
【０１０９】
以上が本発明の内容であるが、特色インクの採用あるいは高粘度インクの採用の何れかだけでは、本発明の狙いである高速高画質両面記録は実現できない。２つの要素を組み合わせることにより、初めて狙いの効果が実現できるものである。また本発明は、圧電素子による体積変動をインク噴射エネルギーに変える所謂ピエゾ型インクジェット記録装置でも、ヒーターによる膜沸騰を利用した体積変動をインク噴射エネルギーに変える所謂サーマル型インクジェット記録装置の何れにおいても実現可能な技術である。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明における用紙リロード時の二次転写を示した図である。
【図２】本発明に係る画像記録装置の実施形態としてのインクジェット記録装置の機構部の概略構成図である。
【図３】本発明に係る画像記録装置の実施形態としてのインクジェット記録装置の機構部の要部平面説明図である。
【図４】本発明における記録ヘッドユニットの動作と主副走査方向の関係について示した図である。
【図５】本発明におけるインクジェット記録装置のヘッド構成を示した略図である。
【図６】本発明におけるインクの種類による浸透の様子を示した図である。
【図７】本発明における特色の組成によるインク付着量の比率を説明した図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 装置本体
２ 画像形成部
３ 記録媒体（用紙）
４ 給紙トレイ
５ 搬送機構
６ 排紙トレイ
７ 両面ユニット
１１ ガイドシャフト
１２ ガイドシャフト
１３ キャリッジ
１４ 記録ヘッド
１５ インクカートリッジ
２１ 給紙コロ（半月コロ）
２３ 搬送ガイド部
２３ａ ガイド面
２３ｂ ガイド面
２４ 搬送ローラ
２５ 加圧コロ
２６ ガイド部材
２７ ガイド部材
２８ 押し付けコロ
３１ 駆動ローラ
３２ 従動ローラ
３３ 搬送ベルト
３３ａ 第１層（最表層）
３３ｂ 第２層（裏層）
３４ 帯電ローラ
３５ ガイドローラ
３８ 排紙ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー印刷を行なうために必要な各色インクを用紙表面に噴射するノズルを設けたヘッドユニットを搭載し、このヘッドユニットから噴射されたインク滴によって記録を行なうインクジェット記録装置において、
着色剤、湿潤剤、炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテル、アニオンまたはノニオン系界面活性剤、水溶性有機溶剤、水を少なくとも含み、着色剤濃度が５重量％以上で、かつインク粘度が６ｃｐｓ（２５℃）以上の特性となるインクを、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの基本４色に加えて、レッド、グリーン、ブルーからなる特色インクのうち少なくとも１色以上の特色インクを搭載し、自動両面印刷に対応した用紙搬送機構を用いて両面記録を行なうことを特徴としたインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記着色剤が水不溶性又は難溶性のものであ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装置。
【請求項３】
少なくとも一種の前記インクが、前記着色剤で着色された着色ポリマー微粒子の形で該着色剤を含むものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテルが２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールよりなるものであることを特徴とした請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記アニオン系界面活性剤が、後述する一般式（Ｉ）、（II）、（III）、（IV）、（Ｖ）、（VI）及び（VII）の界面活性剤から選ばれた少なくとも一種よりなることを特徴とした請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【化１】
（Ｒ１：炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍ＝３〜１２、Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）
【化２】
（Ｒ２：炭素数５〜１６の分岐したアルキル基、Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）
【化３】
（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素基、ｋ＝５〜２０）
【化４】
（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素基、ｎ＝５〜２０）
【化５】
（Ｒ’は炭素数６〜１４の炭化水素基、ｍ≦２０、ｎ≦２０）
【化６】
（Ｒ’は炭素数６〜１４の炭化水素基、ｍ≦２０、ｎ≦２０）
【化７】
（ｐ、ｑ＝０〜４０）
【請求項６】
前記湿潤剤が、前記インクに１０〜５０重量％含まれることを特徴とした請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記湿潤剤が、次の一般式で表わされるものであることを特徴とした請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【化８】
（但し、上記式中ｎは５〜８の整数を表わす。）
【請求項８】
前記特色インクは、その着色剤が、前述した４色の基本インクに使用される基本着色剤の混合着色剤であり、該混合着色剤の色相特性が、混合されるそれぞれ基本着色剤固有の基本色の中間であることを特徴とした請求項１乃至７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
インク噴射エンジンとして、ヒータによる膜沸騰を利用した体積変動をインク噴射に使用する記録ヘッドを搭載することを特徴とした請求項１乃至８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
インク噴射エンジンとして、圧電素子による体積変動をインク噴射に使用する記録ヘッドを搭載することを特徴とした請求項１乃至８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１】
カラー印刷を行なうために必要な各色インクを用紙表面に噴射するノズルを設けたヘッドユニットを搭載し、このヘッドユニットから噴射されたインク滴によって記録を行なうインクジェット記録装置において、
着色剤、湿潤剤、炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテル、アニオンまたはノニオン系界面活性剤、水溶性有機溶剤、水を少なくとも含み、着色剤濃度が５重量％以上で、かつインク粘度が６ｃｐｓ（２５℃）以上の特性となるインクを、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの基本４色に加えて、レッド、グリーン、ブルーからなる特色インクのうち少なくとも１色以上の特色インクを搭載し、自動両面印刷に対応した用紙搬送機構を用いて両面記録を行なうことを特徴としたインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記着色剤が水不溶性又は難溶性のものであ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装置。
【請求項３】
少なくとも一種の前記インクが、前記着色剤で着色された着色ポリマー微粒子の形で該着色剤を含むものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記炭素数８以上のポリオールまたはグリコールエーテルが２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールよりなるものであることを特徴とした請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記アニオン系界面活性剤が、後述する一般式（Ｉ）、（II）、（III）、（IV）、（Ｖ）、（VI）及び（VII）の界面活性剤から選ばれた少なくとも一種よりなることを特徴とした請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【化１】
（Ｒ１：炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍ＝３〜１２、Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）
【化２】
（Ｒ２：炭素数５〜１６の分岐したアルキル基、Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン）
【化３】
（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素基、ｋ＝５〜２０）
【化４】
（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素基、ｎ＝５〜２０）
【化５】
（Ｒ’は炭素数６〜１４の炭化水素基、ｍ≦２０、ｎ≦２０）
【化６】
（Ｒ’は炭素数６〜１４の炭化水素基、ｍ≦２０、ｎ≦２０）
【化７】
（ｐ、ｑ＝０〜４０）
【請求項６】
前記湿潤剤が、前記インクに１０〜５０重量％含まれることを特徴とした請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記湿潤剤が、次の一般式で表わされるものであることを特徴とした請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【化８】
（但し、上記式中ｎは５〜８の整数を表わす。）
【請求項８】
前記特色インクは、その着色剤が、前述した４色の基本インクに使用される基本着色剤の混合着色剤であり、該混合着色剤の色相特性が、混合されるそれぞれ基本着色剤固有の基本色の中間であることを特徴とした請求項１乃至７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
インク噴射エンジンとして、ヒータによる膜沸騰を利用した体積変動をインク噴射に使用する記録ヘッドを搭載することを特徴とした請求項１乃至８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
インク噴射エンジンとして、圧電素子による体積変動をインク噴射に使用する記録ヘッドを搭載することを特徴とした請求項１乃至８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２１８６６１（Ｐ２００６−２１８６６１Ａ）
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２３９６（Ｐ２００５−３２３９６）
【出願日】平成１７年２月９日（２００５．２．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月９日（２００５．２．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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