画像形成方法
【課題】黒色画像の光沢度向上、高画像濃度、定着性向上を実現でき、フェザリングやカラーブリードを低減させることが可能な画像形成方法の提供。
【解決手段】少なくとも水、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び顔料を含有するポリマー微粒子の水分散体からなる、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを併用して、インクジェット記録により黒色画像を記録する画像形成方法であって、少なくとも水、水溶性樹脂、及びコロイダルシリカを含む前処理液を記録媒体全体に付与した後、前記各インクを併用して印字する画像形成方法。
【解決手段】少なくとも水、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び顔料を含有するポリマー微粒子の水分散体からなる、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを併用して、インクジェット記録により黒色画像を記録する画像形成方法であって、少なくとも水、水溶性樹脂、及びコロイダルシリカを含む前処理液を記録媒体全体に付与した後、前記各インクを併用して印字する画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前処理液とインクジェット記録用インクを用いた画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体表面に前処理液を塗布又は吐出したのち、顔料インクを吐出することにより、記録媒体上で顔料を凝集させ高画質化を図るという画像形成方法が既に知られている。
しかし、今までの画像形成方法では、高画像濃度は達成できても、特に黒色画像部の光沢度が出難い傾向にあるため、記録媒体との光沢度差が大きくなり高品位画像とならず、また凝集した顔料（画像）を十分に定着させることができず、特にラインエンジンシステムのような高速搬送時においては、搬送コロなどへの転写汚れが多く発生してしまい、また、フェザリング、カラーブリードの改善効果も不十分という問題があった。
特許文献１には、光沢性の優れた印刷物を得る目的で、アニオン性コロイダルシリカ、アルミナ、及びポリマー粒子からなる群から選ばれる1種以上の粒子を含む塗工インクを用いて、記録媒体に該粒子の塗工量が５ｇ／ｍ２以上になるように塗工した後、その塗工処理した部分に、着色剤を含有する水系インクを、インクジェット記録方式により重ねて印刷する印刷方法が開示されている。本発明とは、記録媒体に１種以上の粒子を含む塗工インクを用いて塗工した後、その塗工処理した部分に、着色剤を含有する水系インクをインクジェット記録方法により重ねて印刷する点で類似している。しかし、光沢度をカラーインク単色ベタ印刷部の平均値としており、本発明の特徴である４色を併用することにより光沢度の高い黒色画像を得る内容とは異なるため、期待するような高い光沢度を得ることはできない。また塗工インクを塗工した後、一定時間後に水系インクを印刷しても良いとしており、水系インクを印刷した際に塗工インクとの凝集、定着反応に時間がかかるため、搬送コロなどへの転写汚れ、カラーブリード等の問題は解消できていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、黒色画像の光沢度向上、高画像濃度、定着性向上を実現でき、フェザリングやカラーブリードを低減させることが可能な画像形成方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題は、次の１）〜４）の発明によって解決される。
１） 少なくとも水、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び顔料を含有するポリマー微粒子の水分散体からなる、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを併用して、インクジェット記録により黒色画像を記録する画像形成方法であって、少なくとも水、水溶性樹脂、及びコロイダルシリカを含む前処理液を記録媒体全体に付与した後、前記各インクを併用して印字することを特徴とする画像形成方法。
２） 画像形成部と非画像形成部の６０°における光沢度差が１０以下であることを特徴とする１）記載の画像形成方法。
３） 前記記録媒体が普通紙であることを特徴とする１）又は２）記載の画像形成方法。
４） 前記前処理液をローラ塗布した後、前記各インクを併用して、ラインヘッド方式により印字することを特徴とする１）〜３）のいずれかに記載の画像形成方法。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、黒色画像の光沢度向上、高画像濃度、定着性向上を実現でき、フェザリングやカラーブリードを低減させることが可能な画像形成方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明を実施するのに好適なラインインクジェット装置の一例を示す図。
【図２】図１の装置の制御部の概略ブロック説明図。
【図３】ラインインクジェット装置のヘッドユニットのヘッド配列の一例を示す図。
【図４】図３のヘッドユニットに配列しているヘッドの一例を示す図。
【図５】シリアルインクジェット装置の一例を示す図。
【図６】シリアルインクジェット装置の一例を示す図。
【図７】インクカートリッジの一例を示す概略図。
【図８】図７のインクカートリッジのケース（外装）も含めた概略図。
【図９】インクジェット記録装置の一例を示す図。
【図１０】記録ヘッドの一例を示す図。
【図１１】記録ヘッドの別の例を示す図。
【図１２】カートリッジの一例の外観斜視図。
【図１３】カートリッジの一例の正断面図。
【図１４】カラーブリードの評価に用いた印字状態の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明では、記録媒体に対し、水溶性樹脂とコロイダルシリカを含む前処理液を付与するので、特に普通紙のような塗工処理のない記録媒体でも光沢度、平滑度の高い高品位用紙とすることができる。また、付与手段としてローラ塗布を採用すると、記録媒体全体に対し、より高粘度の前処理液を、より高濃度、低付着量で塗布することが可能となる。
そして、前処理した後、顔料を用いたインクジェット記録用インク（以下、インクという）を用いてインクジェット記録を行うことにより、インク中の顔料を含有するポリマー微粒子が、前処理液中の水溶性樹脂やコロイダルシリカと反応し、記録媒体表面に留まりやすくなるので、高光沢度、高画像濃度で定着性が向上した高品位画像を得ることができる。なお、前処理とインクジェット記録は、通常の場合、一連の流れの中で行われるが、本発明においても、従来と同様に、一連の流れの中で前処理に引き続いて、なるべく時間を開けずにインクジェット記録を行うことが望ましい。
【０００８】
（１）前処理液の組成
本発明で用いる前処理液には、少なくとも水、水溶性樹脂、コロイダルシリカを添加する。
＜水溶性樹脂＞
水溶性樹脂は、インク中の顔料との反応により定着性を向上させ、印刷物の耐擦性を向上させるために加える。
水溶性樹脂としては、処理液の保存安定性や吐出安定性を損なわない範囲で種々のものを用いることができ、例えば水溶性ポリマーやエマルジョン、ラテックス等から自由に選択して用いることができる。これらの水溶性樹脂は、単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
水溶性樹脂の添加量は、前処理液全量に対して１０質量％以上であることが好ましく、光沢度を向上させる観点からは１５質量％以上がより好ましい。１０質量％以上であれば、画質改善効果が充分に得られる。
【０００９】
＜コロイダルシリカ＞
コロイダルシリカは、インク中の顔料を含有する水不溶性ポリマー微粒子との反応により定着性を向上させるために加える。
コロイダルシリカとしては、凝集効果が高いことから、水に分散した球状シリカの分散体であるシリカゾルが好ましい。具体例としては、スノーテックスＡＫ（日産化学工業社製）、ＳＭＲ８−１７−１０９ＳＭＳＧ ３ＣＳ（グレースジャパン社製）、ＣＥＰ１０ＡＫ９７００２（ＣＡＢＯＴ社製）などが挙げられる。
コロイダルシリカの添加量は、前処理液全量に対して０．１〜４０質量％が好ましく、より好ましくは、１〜３０質量％、更に好ましくは３〜１５質量％である。０．１〜４０質量％の範囲であれば、凝集による粘度上昇が適切な範囲に収まるし、ヘッドのノズル近傍でのシリカの析出も防止できる。
【００１０】
更に前処理液には、酸、多価金属塩、カチオン性物質を加えてもよい。
＜酸＞
酸は、インク中のポリビニルアルコールとの吸着性向上や、前処理液の粘度調整のために加える。
酸としては、無機酸や有機酸から、適宜選択して使用することができる。
無機酸としては、塩酸、硫酸、亜硫酸、硝酸、亜硝酸、燐酸、硼酸、炭酸等が挙げられ、有機酸としては、カルボン酸やスルホン酸、アミノ酸等が挙げられる。
これらの中でも、ポリビニルアルコールへの吸着性に優れることから、水中での一次解離定数ｐＫaが５以下の酸が好適であり、塩酸、硝酸、硫酸、燐酸、酢酸、ギ酸、シュウ酸、乳酸、クエン酸、マレイン酸、マロン酸等が好ましい。
酸の添加量は、インク中に含まれるポリビニルアルコール表面への吸着性向上の点から、前処理液中における多価金属塩との混合比率（重量基準）で、多価金属塩：酸＝２００：１〜５：１が好ましく、より好ましくは１５０：１〜８：１である。
【００１１】
＜多価金属塩＞
多価金属塩は、インク中の顔料との反応による定着性向上のために加える。
多価金属塩としては、２価以上の多価金属イオンとこれらの多価金属イオンに結合する陰イオンとからなり、水に可溶なものを用いる。
多価金属イオンの例としては、Ｃａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋、Ｂａ２＋などが挙げられる。また、陰イオンとしては、Ｃｌ−、ＮＯ３−、Ｉ−、Ｂｒ−、ＣｌＯ３−などが挙げられる。
多価金属塩の添加量は、前処理液全量に対して０．１〜４０質量％が好ましく、より好ましくは、１〜３０質量％、更に好ましくは３〜１５質量％である。０．１〜４０質量％の範囲であれば、凝集による粘度上昇が適切な範囲に収まるし、ヘッドのノズル近傍でのシリカの析出も防止できる。
【００１２】
＜カチオン性物質＞
カチオン性物質は、多価金属塩と同様に、インク中の顔料との反応による定着性向上のために加える。
カチオン性物質としてはポリアミン類が好ましく、その具体例としては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、メチルエチルアミン、メチルプロピルアミン、メチルブチルアミン、メチルオクチルアミン、メチルラウリルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、ピペリジン、ピロール、カルバゾール、などが挙げられる。
【００１３】
（２）インクの組成
＜顔料（着色剤）＞
本発明で用いるインクには、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各顔料を含有するポリマー微粒子の水分散体を含有させる。顔料は電荷が中和された際に、より効率的に凝集するので高画質化のために必須である。
ここで、「顔料を含有するポリマー微粒子」とは、ポリマー微粒子中に顔料を封入した状態及び／又はポリマー微粒子の表面に顔料を吸着させた状態を意味する。ただし、インクに含まれる顔料が全てポリマー微粒子に封入及び／又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であれば、顔料がエマルジョン中に分散していてもよい。顔料としては、水不溶性又は水難溶性であって、前記ポリマーによって吸着され得る顔料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、前記「水不溶性又は水難溶性」とは、２５℃で水１００質量部に対し顔料の溶解量が１０質量部以下、好ましくは５質量部以下、更に好ましくは１質量部以下であることを意味する。また、「溶解する」とは、目視で水溶液表層又は下層に顔料の分離や沈降が認められないことを意味する。
【００１４】
前記顔料を含有するポリマー微粒子の材料となるポリマーとしては、例えば、アリールアルキル基又はアリール基を含むアクリレート由来の構成単位を有するものが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、塩生成基含有モノマー、スチレン系マクロマー、疎水性モノマー、（メタ）アクリロニトリル、ヒドロキシ基を有していても良い炭素数１〜２２（好ましくは炭素数１〜１８）のアルキル基を有する（メタ）アクリレート類、スチレン以外の芳香環含有モノマー、片末端に重合性官能基を有するシリコーン系マクロマー、アルキルメタクリレート系マクロマーに由来する構成単位を含んでいても良い。
前記顔料を含有するポリマー微粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）は、インク中において０．０１〜０．１６μｍが好ましい。０．０１μｍ以上であれば、微粒子の流動性のため文字滲みが大きくなったり、耐光性が低下するようなことはない。また、０．１６μｍ以下であれば、ノズルが目詰まりを起こしたり、発色性が悪くなるようなことはない。
【００１５】
ブラックインク用の顔料としては、チャンネル法、オイルファーネス法、ファーネス法、アセチレンブラック法、サーマルブラック法など、公知の製造方法で製造されたカーボンブラックが挙げられる。
その具体例としては、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、Ｎｏ．２２００Ｂ（以上、三菱化成社製）、ＲＡＶＥＮ１２５５（コロンビア社製）、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ、ＲＥＧＡＬ６６０Ｒ、ＭＯＧＵＬ Ｌ（以上、キヤボット社製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ
ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８、Ｃｏｌｏｒ ＢｌａｃｋＳ１７０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０、Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ（以上、デグッサ社製）等の市販品が挙げられるが、その他に、樹脂被覆型顔料等の試作品や自己分散型顔料を用いてもよい。
【００１６】
カラーインク用の顔料としては、有機顔料、無機顔料の何れを用いてもよい。
有機顔料の例としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料等が挙げられ、無機顔料の例としては、酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉等が挙げられる。特に記録媒体上での定着性の点で、上記顔料を樹脂で被覆した樹脂被覆型顔料が好ましい。
イエローインク用の具体例としては、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、などが挙げられる。
【００１７】
マゼンタインク用の具体例としては、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、などが挙げられる。
シアンインク用の具体例としては、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等が挙げられる。
【００１８】
上記顔料は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
顔料の含有量は６〜１５質量％が好ましく、８〜１２質量％がより好ましい。含有量が６質量％以上であれば、着色力の低下により画像濃度が低くなったり、粘度の低下によりフェザリングや滲みが悪化することはなく、１５質量％以下であれば、記録装置を放置しておいた場合等に、ノズルが乾燥し易くなって不吐出現象が発生したり、粘度が高くなりすぎて浸透性が低下したり、ドットが広がらないために画像濃度が低下したり、ぼそついた画像になったりすることはない。
【００１９】
（３）前処理液とインクの共通組成
本発明で用いる前処理液及びインクには、水及び水溶性有機溶剤の他に、界面活性剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤などの種々の添加剤を加えることができる。
＜水溶性有機溶剤＞
水溶性有機溶剤は、乾燥によって記録ヘッドのノズルが詰まるのを防止する湿潤剤として、あるいは、前処理液と記録媒体との濡れ性を向上させ、浸透速度を調整する浸透剤として加える。
水溶性有機溶剤の添加量は、湿潤剤として加える場合には、１０〜５０質量％が好ましく、２０〜３５質量％がより好ましい。含有量が少なすぎると、ノズルが乾燥しやすくなり液滴の吐出不良が発生することがあり、多すぎるとインク粘度が高くなり、適正な粘度範囲を超えてしまうことがある。また、浸透剤として加える場合には、０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１０質量％がより好ましい。
【００２０】
湿潤剤として用いる水溶性有機溶剤の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、１，２，６−へキサントリオール、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、トリ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−テル額；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、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム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、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−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、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。
【００２１】
浸透剤として用いる水溶性有機溶剤の例としては、ジ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フェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピ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クロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類；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等のノニオン系界面活性剤；フッ素系界面活性剤；エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類が挙げられるが、特にジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。
【００２２】
＜界面活性剤＞
界面活性剤は、表面張力を下げて記録媒体との濡れ性を高め、微粒子層を速やかに形成させると共に、色材を凝集させて画質改善を図るために加える。
界面活性剤の例としては、フッ素系界面活性剤、第４級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリン型化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤の具体例としては、下記化学式で示されるものが挙げられる。
【化１】
上記式中、Ｒｆはフッ素含有基を表し、特に炭素数は１〜１０のパーフルオロアルキル基が好ましい。具体的には、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−Ｃ３Ｆ７、−Ｃ４Ｆ９、などが挙げられるが、これらの中でも、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３が特に好ましい。また、ｎは１〜４、ｍは６〜２５、ｐは１〜４の整数である。
界面活性剤の添加量は、０．０１〜３．０質量％が好ましく、０．５〜２質量％がより好ましい。ただし、水よりも高沸点の２５℃で液体である成分の合計添加量は２０質量％以下とすることが好ましく、１５質量％以下がより好ましい。
添加量が０．０１質量％未満では、界面活性剤を添加した効果が無くなることがあり、３．０質量％を超えると、記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
【００２３】
＜ｐＨ調整剤＞
ｐＨ調整剤は、調合される前処理液やインクに悪影響を及ぼさずにｐＨを調整することができる材料を用いる。
ｐＨ調整剤の例としては、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、ジエタノールアミン、トリエタノ−ルアミン等のアミン類、硼酸、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸等が挙げられる。
ｐＨ調整剤の添加量は、０．０１〜３．０質量％が好ましく、０．５〜２質量％がより好ましい。
【００２４】
＜防腐防黴剤＞
防腐防黴剤は、菌の繁殖を押さえ、保存安定性、画質安定性を高めるために加える。
防腐防黴剤の例としては、ベンゾトリアゾール、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、イソチアゾリン系化合物、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挙げられる。
防腐防黴剤の添加量は、０．０１〜３．０質量％が好ましく、０．５〜２質量％がより好ましい。
【００２５】
＜防錆剤＞
防錆剤は、ヘッド等の接液する金属面に被膜を形成し、腐食を防ぐために加える。
防錆剤の例としては、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挙げられる。
防錆剤の添加量は、０．０１〜３．０質量％が好ましく、０．５〜２質量％がより好ましい。
【００２６】
（装置）
図１は本発明の実施に用いることができるラインインクジェット装置の一例を示す図である。
インクジェット装置１０１には、インクを吐出するヘッドを集積したヘッドユニット１１０Ｋ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙと、其々のヘッドユニットに対応しヘッドのメンテナンスを行うメンテナンスユニット１１１Ｋ、１１１Ｃ、１１１Ｍ、１１１Ｙ、インクを供給するインクカートリッジ１０７Ｋ、１０７Ｃ、１０７Ｍ、１０７Ｙ、インクカートリッジからのインクを一部貯蔵し、ヘッドに適切な圧力でインクを供給するサブインクタンク１０８Ｋ、１０８Ｃ、１０８Ｍ、１０８Ｙを備えている。
更に媒体を吸着し搬送する搬送ベルト１１３、搬送ベルトを支える搬送ローラ１１９、１２１、搬送ベルトが適切な張力を保つようにコントロールするテンションローラ１１５、搬送ベルトが適切な平面性を保つためのプラテン１２４、媒体を吸着するための静電帯電を与える帯電ローラ１１８からなる搬送機構、媒体をベルトから分離させる分離爪１２０、排紙するための搬送を行う排紙ローラ１１６、媒体を押さえる排紙コロ１１７、排紙した媒体をストックしておく排紙トレイ１０４からなる排紙機構、印写する媒体をストックする給紙トレイ１０３、給紙トレイより一枚ずつ媒体を送り出す分離コロ１１２、送られてきた媒体を帯電ベルトに確実に吸着させるカウンターローラ１２３、手差しにて給紙した場合に用いられる手差しトレイ１０５からなる給紙機構を有している。
またメンテナンス後に排出される廃液を回収する廃液タンク１０９や、装置を操作し装置状態を表示することができる操作パネル１０６も備えている。
各ヘッドユニットのノズル列は記録媒体の搬送方向に直行するように配列されており、記録領域以上の長さのノズル列を形成している。給紙トレイから媒体が分離コロにて一枚に分離され、加圧コロにて搬送ベルトに密着されることで搬送ベルト上に固定され、ヘッドユニット下を通過する際に記録媒体に液滴を吐出することで、高速に液滴にて記録媒体にパターンニングができ、分離爪にて搬送ベルトから分離され、排紙ローラと排紙コロにて支えられて排紙トレイに記録物が排出される。
【００２７】
図３は、図１に示すラインインクジェット装置のヘッドユニットのヘッド配列の一例を示す図である。
ヘッドユニットはヘッド外周部材１６０にヘッド１５４Ａ〜１５４Ｌを固定しており、各ヘッドはノズルの一部が重複するように千鳥配置で固定されている。
図４は、図３のヘッドユニットに配列しているヘッドの一例を示す図で、ヘッドには、ノズルプレート２０１に２列の千鳥配置で開口されたノズル２００が設けられており、ヘッドとヘッド外周部材との間は充填剤２０２により密閉されており、ノズル面側からの隙間をなくしている。
また、本発明の実施には、ラインヘッドインクジェット装置に限らず、図５及び図６に示すようなシリアルインクジェット装置を用いても良い。
シリアルインクジェット装置は、図５及び図６に示すように、左右の側板（不図示）に横架したガイド部材であるガイドロッド１３０とステー１３３とでキャリッジ１３１を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ（不図示）によって図６の矢印で示すキャリッジ操作方向に移動走査する。
キャリッジ１３１には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の記録用インク滴を吐出する４個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド１１０を、複数のインク吐出口が主走査方向と交叉する方向になるように配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
また、キャリッジ１３１には、記録ヘッド１１０に各色のインクを供給するための各色のサブインクタンク１０８を搭載している。サブインクタンク１０８には、記録用インク供給チューブ（不図示）を介して、インクカートリッジからインクが供給されて補充される。
装置本体背面部には、両面給紙ユニット１３２が着脱自在に装着されている。両面給紙ユニット１３２は、搬送ベルト１１３の逆方向回転で戻される用紙を取り込んで反転させて再度カウンターローラ１２３と搬送ベルト１１３との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット１３２の上面には手差しトレイ１０５が設けられている。
副走査方向への間欠的な用紙搬送動作に応じて、上記主走査モータがキャリッジを走査させ液滴を吐出することにより、ヘッドが用紙に非接触で像を形成することが出来る。
図５中の説明のない符号の部材は、図１と同じ機能の部材である。
【００２８】
（前処理機構について）
本発明の実施に用いる装置では前処理液の塗布機構を設けるが、塗布方法はローラ塗布、スプレー塗布、昇華塗布など何れでもよい。一例として図１に画像形成装置に組み込まれたローラ塗布方式を示す。前処理液１３５は組み上げローラ１３７によりローラ表面に組み上げられ、膜厚制御ローラ１３８に転写される。塗布ローラに転写された前処理液は塗布用カウンターローラとの間に通す用紙１１４に転写され、塗布される。
塗布ローラに転写する前処理液の塗膜量は、膜厚制御ローラ１３８と塗布ローラ１３６とのニップ厚を制御することにより制御する。また前処理剤を塗布したくないときには、前処理剤を塗布ローラに残さないように、可動ブレード１３４を塗布ローラに押し付け、塗布ローラ表面の前処理剤を掻き取ることが出来る。これにより前処理液が塗布ローラに残留して乾燥し増粘することや、塗布ローラとカウンターローラとの固着、塗布ムラなどの機能障害を未然に防ぐことができる。なお、１３９は塗布用カウンターローラ、１４０は前処理液カートリッジである。
このようなローラ塗布以外に、インクジェット方式によるスプレー塗布も可能である。図５や図６のようなインクジェット装置では、インクを前処理液と交換することにより、同一プロセスで塗布することができ、塗布量や塗布位置の制御を高精度かつ容易に行うことが出来る。
何れの方式を用いても、前処理液を任意の位置に任意の量だけ塗布することが出来る。
【００２９】
（制御部）
次に、図１に示すラインインクジェット装置の制御部の概要について、図２の全体ブロック説明図を参照して説明する。
この制御部３００は、装置全体の制御を司るＣＰＵ３０１と、ＣＰＵ３０１が実行するプログラム、本発明において使用する所定インク吐出に対するノズル面汚染度合の値及びノズル面汚染許容閾値、駆動波形データ、その他の固定データを格納するＲＯＭ３０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ３０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）３０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ３０５とを備えている。
また、この制御部３００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのホストインターフェース（ホストＩ／Ｆ）３０６と、記録ヘッド１５４の圧力発生手段を駆動制御するための駆動波形を生成するヘッド駆動制御部３０７と、媒体搬送モータ３０９を駆動するための媒体搬送モータ駆動制御部３０８と、ヘッドユニット（キャリッジ）移動モータ３１１を駆動するためのヘッドユニット移動モータ駆動部３１０と、維持ユニット移動モータ３１３を駆動するための維持ユニット移動モータ駆動制御部３１２と、インク経路の電磁弁３１５を開閉制御するためのインク経路バルブ制御部３１４、キャップ吸引モータ３１７やインク供給モータ３１８の駆動を制御する送液吸引モータ駆動制御部３１６と、搬送ベルト１１３の移動量及び移動速度に応じた検知信号を出力するエンコーダや、環境温度及び環境湿度（いずれか一方でも良い）を検出するセンサ３２３からの検知信号、サブインクタンクのインク量検知信号、各種センサ（不図示）からの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ３２２などを備えている。この制御部３００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作／表示部１０６が接続されている。
【００３０】
制御部３００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してホストＩ／Ｆ３０６で受信する。
そして、ＣＰＵ３０１は、ホストＩ／Ｆ３０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ３０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、記録ヘッド１５４のヘッド幅の１ページ分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を、クロック信号に同期して、ヘッド駆動制御部３０７に送出する。
そして、ＣＰＵ３０１は、ホストＩ／Ｆ３０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ３０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド駆動制御部３０７に画像データを転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ３０２にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。
ヘッド駆動制御部３０７は、ページ単位で入力される記録ヘッド１５４の１ページ分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）に基づいて選択的に記録ヘッド１５４の圧力発生手段に印加して記録ヘッド１５４を駆動する。
また、前処理液をローラ塗工する場合、塗布ローラなどの塗工用ローラ群の駆動制御が必要となるため、塗工用モータ制御部と、制御されるモータ、制御用のセンサ（不図示）が存在する。
さらにインクジェットで前処理液を吐出して塗工する場合は、他のインクと異なる維持動作を行わないと、混色によるノズル詰まりの危険性が存在する。そのため維持ユニット移動モータは、インク用とは別に前処理用のものを設けることが望ましい。
【００３１】
（インクカートリッジ）
インクカートリッジは、記録用インクおよび前処理液を容器中に収容してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を有する。
前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができるが、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを有するものが好適である。
図７にインクカートリッジの一例を示す。また、図８は、図７のインクカートリッジのケース（外装）も含めた図である。
図８に示すように、インクカートリッジ２４０は、インク注入口２４２からインク袋２４１内にインクを充填し排気した後、該インク注入口２４２を融着により閉じる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口２４３に装置本体の針を刺して装置に供給される。
インク袋２４１は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋２４１は、図８に示すように、通常、プラスチックス製のカートリッジケース２４４内に収容され、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
インクカートリッジは、本発明で用いるブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを収容し、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることができる。
【００３２】
上記以外の本発明の画像形成方法の実施に用いることができるインクジェット記録装置の例について図１〜図５により説明する。これは後述する実施例７及び比較例６で用いたものである。
図９のインクジェット記録装置１は、本体筐体２に、前処理液及びインクを収納したカートリッジ２０が搭載され、このカートリッジ２０から前処理液及びインクが、キャリッジ１８に搭載された記録ヘッド（インクジェットヘッド）に供給される。ここで、カートリッジ２０は前処理液用と色毎のインク用が分離された状態で取り付けられている。記録ヘッドは、主走査モータ２６の駆動により、キャリッジ１８を介して主走査方向に移動する。すなわち、主走査モータ２６が駆動すると、タイミングベルト２３が走行し、タイミングベルト２３に固定されたキャリッジ１８がガイドシャフト２１、２２にガイドされて移動する。一方、記録媒体は、副走査モータ１７の駆動により、副走査方向に間欠的に送られる。このようにして記録ヘッドの主走査及び記録媒体の副走査を行いながら、記録媒体に対し、記録ヘッドから前処理液を吐出した後、記録ヘッドからインクを吐出することにより、記録媒体表面上に画像を形成することができる。
【００３３】
図１０は、記録ヘッドの一例のノズル面の拡大図である。前処理液が吐出されるノズル３０が縦方向に設けられ、ノズル３１、３２、３３、３４からはそれぞれイエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクが吐出される。
また、図１１のように、記録ヘッドのノズルを全て横方向に並べて構成することも可能である。図中のノズル３５、４０は前処理液の吐出ノズルであり、ノズル３６、３７、３８、３９からは、それぞれイエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクが吐出される。このような態様の記録ヘッドでは、前処理液の吐出ノズルが左右の端に設けられているため、記録ヘッドがキャリッジ上を往復する往路、復路のいずれにおいても印字が可能である。すなわち、往路、復路のいずれにおいても前処理液を先に付着させて、その上からカラーインクを付着させること、あるいは、その逆が可能であり、記録ヘッドの移動方向の違いによる画像濃度差が生じない。
【００３４】
上記インクジェット記録装置は、カートリッジを取り替えることにより前処理液とインクの補充が可能である。また、このカートリッジは記録ヘッドと一体化されたものであってもよい。
図１２、図１３に、前処理液及びインクを収納可能なカートリッジの一例を示す。このカートリッジは前処理液とインクのいずれも収納することができる。
４１はカートリッジ筐体、４２は液吸収体、４３はケース、４４は上蓋部材、４５は液供給口、４６はシールリング、４７は大気解放口、４８は溝、５０はキャップ部材、５１は液漏れ防止用突部、５３はキャップ部材の突状部、５５はシール部材、７１はカートリッジ位置決め部、８１はカートリッジ着脱用突状部、８１ａはカートリッジ着脱用指掛け部、８２はカートリッジ着脱用窪み部、Ａは液吸収体４２と上蓋部材４４の間の空間である。
インクと前処理液とは、記録ヘッドから同一箇所に重ねて吐出されることが最も好ましい。しかし、本発明では、例えば、前処理液を間引いて付与し、滲み等によって拡大した前処理液の上にインクを重ねたり、画像の輪郭部だけに前処理液を付与し、その上にインクの一部を重ねても十分効果が得られる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの
実施例により何ら限定されるものではない。
【００３６】
合成例１
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えた１Ｌフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、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（東亜合成株式会社製、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。
次いで、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（東亜合成株式会社製、商品名：ＡＳ−６）３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスジメチルバレロニトリル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。
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。
次いで、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質量％のポリマー溶液８００ｇを得た。
【００３７】
調製例１
−カーボンブラック顔料含有ポリマー微粒子の水分散体の調製−
上記ポリマー溶液２８ｇとカーボンブラック（ＭＯＮＡＲＣＨ８８０／Ｃａｂｏｔ社製）２６ｇ、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ、イオン交換水３０ｇを十分に攪拌した後、三本ロールミルを用いて混練した。
得られたペーストをイオン交換水２００ｇに投入し、十分に攪拌した後、エバポレーターを用いてメチルエチルケトン及び水の一部を留去し、固形分２０質量％の黒色のポリマー微粒子の水分散体を得た。
このポリマー微粒子について、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０）は８５ｎｍであった。
【００３８】
調製例２
カーボンブラック（トーカブラック＃７２４０／東海カーボン株式会社製）１５０ｇを濃度２ｍｏｌ／Ｌの過硫酸ナトリウム水溶液３Ｌ中に添加し、６０℃で１０時間攪拌して酸化処理した。次いで限外濾過を行い、残塩分を取り除いた。
その後、水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを８に調整し、余剰の塩類除去するため更に限外濾過を行い、得られた水溶液に精製水を加えて固形分が２０質量％となるよう調整した。得られたカーボンブラックの水分散体について、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０）は７０ｎｍであった。
【００３９】
調整例３
−銅フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子の水分散体の調製−
調製例１のカーボンブラックを、銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）に変えた点以外は、調製例１と同様にして、青色のポリマー微粒子の水分散体を得た。
このポリマー微粒子について、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０）は９３ｎｍであった。
【００４０】
調整例４
−ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子の水分散体の調製−
調製例１のカーボンブラックを、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２に変えた点以外は、調製例１と同様にして、赤紫色のポリマー微粒子の水分散体を得た。
このポリマー微粒子について、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０）は１２７ｎｍであった。
【００４１】
調整例５
−モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子の水分散体の調製−
調製例１のカーボンブラックを、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４に変えた点以外は、調製例１と同様にして、黄色のポリマー微粒子の水分散体を調製した。
このポリマー微粒子について、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０）は７６ｎｍであった。
【００４２】
−インクの作製−
下記処方のインク組成物を調製し、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過してブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを作製した。
なお、フッ素系界面活性剤（化学式Ｉ）には、Ｏｍｎｏｖａ社製Ｐｏｌｙｆｏｘ ＰＦ−１５１Ｎを用いた。その構造を次に示す。
【化２】
（上記式中、Ｒｆは、−ＣＦ２ＣＦ３であり、ｎは１〜４、ｍは６〜２５、ｐは１〜４の整数である。）
【００４３】
＜ブラックインク組成物＞
・調製例１のポリマー微粒子の水分散体 … ７．０質量％（固形分として）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール … １６．０質量％
・グリセリン … ８．０質量％
・化学式（Ｉ）の界面活性剤 … １．０質量％
・イオン交換水 … ６８．０質量％
＜シアンインク組成物＞
・調製例３のポリマー微粒子の水分散体 … １５．０質量％（固形分として）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール … ２３．０質量％
・グリセリン … ８．０質量％
・化学式（Ｉ）の界面活性剤 … １．０質量％
・イオン交換水 … ５３．０質量％
＜マゼンタインク組成物＞
・調製例４のポリマー微粒子の水分散体 … １５．０質量％（固形分として）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール … ２３．０質量％
・グリセリン … ８．０質量％
・化学式（Ｉ）の界面活性剤 … １．０質量％
・イオン交換水 … ５３．０質量％
＜イエローインク組成物＞
・調製例５のポリマー微粒子の水分散体 … １５．０質量％（固形分として）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール … ２３．０質量％
・グリセリン … ８．０質量％
・化学式（Ｉ）の界面活性剤 … １．０質量％
・イオン交換水 … ５３．０質量％
【００４４】
実施例１〜７、比較例１〜６
表１、表２の各前処理液欄に示した材料を混合して、実施例及び比較例で用いる各前処理液を調製した。
これらの前処理液と前述した各インクを用い、実施例１〜６及び比較例１〜６については、図１に示すインクジェットプリンタを用いて印字を行った。即ち、前処理液をローラ塗布した後、引き続いてインクジェット記録による印字を行った。また実施例７、比較例６については、図９〜図１３に示す装置を用いて前処理液をインクジェット法で付与した後、引き続いてインクジェット記録による印字を行った。
なお、表１、表２の記録媒体欄の「普通紙」は「ＮＢＳリコー社製：マイペーパー」である。また、実施例６で用いた「印刷用紙」は次のようにして作製した。
【００４５】
−支持体の作製−
下記配合の０．３質量％スラリーを長網抄紙機で抄造し、坪量７９ｇ／ｍ２の支持体を作製した。なお、抄紙工程のサイズプレス工程で、酸化澱粉水溶液を固形分付着量が片面当り、１．０ｇ／ｍ２になるように塗布した。
・広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）…８０質量部
・針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）…２０質量部
・軽質炭酸カルシウム（商品名：ＴＰ−１２１、奥多摩工業社製）…１０質量部
・硫酸アルミニウム…１．０質量部
・両性澱粉（商品名：Ｃａｔｏ３２１０、日本ＮＳＣ株式会社製）…１．０質量部
・中性ロジンサイズ剤（商品名：ＮｅｕＳｉｚｅ Ｍ−１０、ハリマ化成社製）
…０．３質量部
・歩留まり向上剤（商品名：ＮＲ−１１ＬＳ、ハイモ社製）…０．０２質量部
【００４６】
−印刷用紙の作製−
粒子径２μｍ以下の粒子の割合が９７質量％のクレー（顔料）７０質量部、平均粒子径１．１μｍの重質炭酸カルシウム３０質量部、接着剤としてのガラス転移温度（Ｔｇ）が−５℃のスチレン−ブタジエン共重合体エマルジョン８質量部、リン酸エステル化澱粉１質量部、及び助剤としてのステアリン酸カルシウム０．５質量部を加え、更に水を加えて固形分濃度６０質量％の塗工液を調製した。
得られた塗工液を、上記支持体の両面に、片面当りの固形分付着量が８ｇ／ｍ２になるように、ブレードコーターを用いて塗工し、熱風乾燥した後、段スーパーカレンダー処理を行い、印刷用紙を作製した。
【００４７】
上記実施例及び比較例の印字操作において、次のようにして特性を評価した。
＜画像濃度＞
前処理した各記録媒体に、解像度１２００ｄｐｉでブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色を併用したコンポジットブラックのベタ印字を行い、印字乾燥後、反射型カラー分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔe社製）を用いて画像濃度を測定した。
このときの付着量は９．５ｇ／ｍ２であった。
【００４８】
＜スミア定着性＞
画像濃度の場合と同様にして印字を行った後、３時間以上経過したところで、クロックメータ（東洋精機社製）に装着した白綿布（東洋精機社製）を用いて、印字したベタ画像部を１０往復させ、白綿布に付着したインクの汚れを目視で観察し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
ランク５…汚れが全くない。
ランク４…汚れがわずかにある。
ランク３…汚れがあるが、実用上問題なし。
ランク２…汚れがやや顕著に認められる。
ランク１…汚れが顕著に認められる。
【００４９】
＜拍車痕の評価＞
画像濃度の場合と同様にして印字を行った際の、各画像プリントの拍車痕の程度を目視で観察し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
◎：全く認められない。
○：かすかに認められる。
×：明確に拍車痕が認められる。
【００５０】
＜フェザリング＞
画像濃度の場合と同様にして印字を行った際の黒文字部分を観察し、ランク見本と比較して下記基準で画質評価を行った。
〔評価基準〕
ランク５…滲み出しが全くない。
ランク４…滲み出しがわずかにある。
ランク３…滲み出しがあるが、実用上問題なし。
ランク２…滲み出しがやや多い。
ランク１…滲み出しが多い。
【００５１】
＜カラーブリード＞
画像濃度の場合と同様にして図１４に示すようなベタ印字を行い、黒ベタ部（左）とイエローベタ部（右）の境界部分を観察し、ランク見本と比較して、下記基準で画質評価を行った。
〔評価基準〕
ランク５…混色が全くない。
ランク４…混色が僅かに有る。
ランク３…混色があるが、実用上問題なし。
ランク２…混色がやや多い。
ランク１…混色が多い。
【００５２】
＜光沢度＞
画像濃度の場合と同様にして、記録媒体に解像度１２００ｄｐｉでベタ印字を行った。印字乾燥後、アトラス社製光沢度計Ｍｉｃｒｏ−Ｇｒｏｓｓ６０°を用いて、画像部及び非画像部の６０°光沢を測定した。なお、画像部と非画像部の光沢度差は１０以下であることが好ましく、より好ましくは７以下である。
【００５３】
＜耐マーカー性＞
画像濃度の場合と同様にして、記録媒体に解像度６００ｄｐｉでベタ印字を行った。
印字乾燥後、蛍光マーカー（三菱鉛筆社製、ＰＲＯＰＵＳ２）で印字部をなぞり、顔料が取れることによって発生する汚れ具合を目視観察し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
ランク５：色落ちによる汚れが全くみられない。
ランク４：色落ちによる汚れが殆どみられない。
ランク３：若干の汚れが見られる。
ランク２：汚れが見られる。
ランク１：マーカーに沿って汚れが広がっている。
【００５４】
【表１】
【表２】
【００５５】
上記比較例１は前処理液を用いない場合、比較例２〜４は前処理液にコロイダルシリカと水溶性樹脂の少なくとも一方を含まない場合、比較例５〜６は、インク中の顔料がポリマー微粒子の水分散体でない場合である。
上記結果から分かるように、実施例では比較例に比べて、黒色画像の光沢度向上、高画像濃度、定着性向上を実現でき、フェザリングやカラーブリードなどを低減させることができた。
【符号の説明】
【００５６】
１ インクジェット記録装置
２ 本体筐体
１７ 副走査モーター
１８ キャリッジ
２０ 記録液カートリッジ
２１ ガイドシャフト
２２ ガイドシャフト
２３ タイミングベルト
２６ 主走査モーター
３０ 前処理液が吐出されるノズル
３１ 記録液が吐出されるノズル
３２ 記録液が吐出されるノズル
３３ 記録液が吐出されるノズル
３４ 記録液が吐出されるノズル
３５ 前処理液が吐出されるノズル
３６ 記録液が吐出されるノズル
３７ 記録液が吐出されるノズル
３８ 記録液が吐出されるノズル
３９ 記録液が吐出されるノズル
４０ 前処理液が吐出されるノズル
４１ カートリッジ筐体
４２ 液吸収体
４３ ケース
４４ 上蓋部材
４５ 液供給口
４６ シールリング
４７ 大気解放口
４８ 溝
５０ キャップ部材
５１ 液漏れ防止用突部
５３ キャップ部材の突状部
５５ シール部材
７１ カートリッジ位置決め部
８１ カートリッジ着脱用突状部
８１ａ カートリッジ着脱用指掛け部
８２ カートリッジ着脱用窪み部
Ａ 空間
１０１ インクジェット装置
１０２ 分離パッド
１０３ 給紙トレイ
１０４ 排紙トレイ
１０５ 手差しトレイ
１０６ 操作パネル
１０７Ｋ インクカートリッジ
１０７Ｃ インクカートリッジ
１０７Ｍ インクカートリッジ
１０７Ｙ インクカートリッジ
１０８ サブタンク
１０８Ｋ サブインクタンク
１０８Ｃ サブインクタンク
１０８Ｍ サブインクタンク
１０８Ｙ サブインクタンク
１０９ 廃液タンク
１１０ 記録ヘッド
１１０Ｋ ヘッドユニット
１１０Ｃ ヘッドユニット
１１０Ｍ ヘッドユニット
１１０Ｙ ヘッドユニット
１１１Ｋ メンテナンスユニット
１１１Ｃ メンテナンスユニット
１１１Ｍ メンテナンスユニット
１１１Ｙ メンテナンスユニット
１１２ 分離コロ
１１３ 搬送ベルト
１１４ 用紙
１１５ テンションローラ
１１６ 排紙ローラ
１１７ 排紙コロ
１１８ 帯電ローラ
１１９ 搬送ローラ
１２０ 分離爪
１２１ 搬送ローラ
１２２ 給紙押さえ部材
１２３ カウンターローラ
１２４ プラテン
１３０ ガイドロッド
１３１ キャリッジ
１３２ 両面給紙ユニット
１３３ ステー
１３４ 可動ブレード
１３５ 前処理液
１３６ 塗布ローラ
１３７ 組み上げローラ
１３８ 膜厚制御ローラ
１３９ 塗布用カウンターローラ
１４０ 前処理液カートリッジ
１５４ 記録ヘッド
１５４Ａ〜１５４Ｌ ヘッド
１６０ ヘッド外周部材
２００ ノズル列（千鳥配列）
２０１ ノズルプレート
２０２ 充填剤
２４０ インクカートリッジ
２４１ インク袋
２４２ インク注入口
２４３ インク排出口
２４４ カートリッジ外装
３００ 制御部
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
３０４ ＮＶＲＡＭ
３０５ ＡＳＩＣ
３０６ ホストＩ／Ｆ
３０７ ヘッド駆動制御部
３０８ 媒体搬送モータ駆動制御部
３０９ 媒体搬送モータ
３１０ ヘッドユニット移動モータ駆動制御部
３１１ ヘッドユニット移動モータ
３１２ 維持ユニット移動モータ制御部
３１３ 維持ユニット移動モータ
３１４ インク経路バルブ制御部
３１５ 電磁弁
３１６ 送液吸引モータ駆動制御部
３１７ キャップ吸引モータ
３１８ ヘッドインク供給ポンプのモータ
３１９ 搬送ベルト
３２０ キャップ吸引経路
３２１ インク供給経路
３２２ センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ
３２３ センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５７】
【特許文献１】特開２００７-２５３３５７号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前処理液とインクジェット記録用インクを用いた画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体表面に前処理液を塗布又は吐出したのち、顔料インクを吐出することにより、記録媒体上で顔料を凝集させ高画質化を図るという画像形成方法が既に知られている。
しかし、今までの画像形成方法では、高画像濃度は達成できても、特に黒色画像部の光沢度が出難い傾向にあるため、記録媒体との光沢度差が大きくなり高品位画像とならず、また凝集した顔料（画像）を十分に定着させることができず、特にラインエンジンシステムのような高速搬送時においては、搬送コロなどへの転写汚れが多く発生してしまい、また、フェザリング、カラーブリードの改善効果も不十分という問題があった。
特許文献１には、光沢性の優れた印刷物を得る目的で、アニオン性コロイダルシリカ、アルミナ、及びポリマー粒子からなる群から選ばれる1種以上の粒子を含む塗工インクを用いて、記録媒体に該粒子の塗工量が５ｇ／ｍ２以上になるように塗工した後、その塗工処理した部分に、着色剤を含有する水系インクを、インクジェット記録方式により重ねて印刷する印刷方法が開示されている。本発明とは、記録媒体に１種以上の粒子を含む塗工インクを用いて塗工した後、その塗工処理した部分に、着色剤を含有する水系インクをインクジェット記録方法により重ねて印刷する点で類似している。しかし、光沢度をカラーインク単色ベタ印刷部の平均値としており、本発明の特徴である４色を併用することにより光沢度の高い黒色画像を得る内容とは異なるため、期待するような高い光沢度を得ることはできない。また塗工インクを塗工した後、一定時間後に水系インクを印刷しても良いとしており、水系インクを印刷した際に塗工インクとの凝集、定着反応に時間がかかるため、搬送コロなどへの転写汚れ、カラーブリード等の問題は解消できていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、黒色画像の光沢度向上、高画像濃度、定着性向上を実現でき、フェザリングやカラーブリードを低減させることが可能な画像形成方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題は、次の１）〜４）の発明によって解決される。
１） 少なくとも水、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び顔料を含有するポリマー微粒子の水分散体からなる、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを併用して、インクジェット記録により黒色画像を記録する画像形成方法であって、少なくとも水、水溶性樹脂、及びコロイダルシリカを含む前処理液を記録媒体全体に付与した後、前記各インクを併用して印字することを特徴とする画像形成方法。
２） 画像形成部と非画像形成部の６０°における光沢度差が１０以下であることを特徴とする１）記載の画像形成方法。
３） 前記記録媒体が普通紙であることを特徴とする１）又は２）記載の画像形成方法。
４） 前記前処理液をローラ塗布した後、前記各インクを併用して、ラインヘッド方式により印字することを特徴とする１）〜３）のいずれかに記載の画像形成方法。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、黒色画像の光沢度向上、高画像濃度、定着性向上を実現でき、フェザリングやカラーブリードを低減させることが可能な画像形成方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明を実施するのに好適なラインインクジェット装置の一例を示す図。
【図２】図１の装置の制御部の概略ブロック説明図。
【図３】ラインインクジェット装置のヘッドユニットのヘッド配列の一例を示す図。
【図４】図３のヘッドユニットに配列しているヘッドの一例を示す図。
【図５】シリアルインクジェット装置の一例を示す図。
【図６】シリアルインクジェット装置の一例を示す図。
【図７】インクカートリッジの一例を示す概略図。
【図８】図７のインクカートリッジのケース（外装）も含めた概略図。
【図９】インクジェット記録装置の一例を示す図。
【図１０】記録ヘッドの一例を示す図。
【図１１】記録ヘッドの別の例を示す図。
【図１２】カートリッジの一例の外観斜視図。
【図１３】カートリッジの一例の正断面図。
【図１４】カラーブリードの評価に用いた印字状態の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明では、記録媒体に対し、水溶性樹脂とコロイダルシリカを含む前処理液を付与するので、特に普通紙のような塗工処理のない記録媒体でも光沢度、平滑度の高い高品位用紙とすることができる。また、付与手段としてローラ塗布を採用すると、記録媒体全体に対し、より高粘度の前処理液を、より高濃度、低付着量で塗布することが可能となる。
そして、前処理した後、顔料を用いたインクジェット記録用インク（以下、インクという）を用いてインクジェット記録を行うことにより、インク中の顔料を含有するポリマー微粒子が、前処理液中の水溶性樹脂やコロイダルシリカと反応し、記録媒体表面に留まりやすくなるので、高光沢度、高画像濃度で定着性が向上した高品位画像を得ることができる。なお、前処理とインクジェット記録は、通常の場合、一連の流れの中で行われるが、本発明においても、従来と同様に、一連の流れの中で前処理に引き続いて、なるべく時間を開けずにインクジェット記録を行うことが望ましい。
【０００８】
（１）前処理液の組成
本発明で用いる前処理液には、少なくとも水、水溶性樹脂、コロイダルシリカを添加する。
＜水溶性樹脂＞
水溶性樹脂は、インク中の顔料との反応により定着性を向上させ、印刷物の耐擦性を向上させるために加える。
水溶性樹脂としては、処理液の保存安定性や吐出安定性を損なわない範囲で種々のものを用いることができ、例えば水溶性ポリマーやエマルジョン、ラテックス等から自由に選択して用いることができる。これらの水溶性樹脂は、単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
水溶性樹脂の添加量は、前処理液全量に対して１０質量％以上であることが好ましく、光沢度を向上させる観点からは１５質量％以上がより好ましい。１０質量％以上であれば、画質改善効果が充分に得られる。
【０００９】
＜コロイダルシリカ＞
コロイダルシリカは、インク中の顔料を含有する水不溶性ポリマー微粒子との反応により定着性を向上させるために加える。
コロイダルシリカとしては、凝集効果が高いことから、水に分散した球状シリカの分散体であるシリカゾルが好ましい。具体例としては、スノーテックスＡＫ（日産化学工業社製）、ＳＭＲ８−１７−１０９ＳＭＳＧ ３ＣＳ（グレースジャパン社製）、ＣＥＰ１０ＡＫ９７００２（ＣＡＢＯＴ社製）などが挙げられる。
コロイダルシリカの添加量は、前処理液全量に対して０．１〜４０質量％が好ましく、より好ましくは、１〜３０質量％、更に好ましくは３〜１５質量％である。０．１〜４０質量％の範囲であれば、凝集による粘度上昇が適切な範囲に収まるし、ヘッドのノズル近傍でのシリカの析出も防止できる。
【００１０】
更に前処理液には、酸、多価金属塩、カチオン性物質を加えてもよい。
＜酸＞
酸は、インク中のポリビニルアルコールとの吸着性向上や、前処理液の粘度調整のために加える。
酸としては、無機酸や有機酸から、適宜選択して使用することができる。
無機酸としては、塩酸、硫酸、亜硫酸、硝酸、亜硝酸、燐酸、硼酸、炭酸等が挙げられ、有機酸としては、カルボン酸やスルホン酸、アミノ酸等が挙げられる。
これらの中でも、ポリビニルアルコールへの吸着性に優れることから、水中での一次解離定数ｐＫaが５以下の酸が好適であり、塩酸、硝酸、硫酸、燐酸、酢酸、ギ酸、シュウ酸、乳酸、クエン酸、マレイン酸、マロン酸等が好ましい。
酸の添加量は、インク中に含まれるポリビニルアルコール表面への吸着性向上の点から、前処理液中における多価金属塩との混合比率（重量基準）で、多価金属塩：酸＝２００：１〜５：１が好ましく、より好ましくは１５０：１〜８：１である。
【００１１】
＜多価金属塩＞
多価金属塩は、インク中の顔料との反応による定着性向上のために加える。
多価金属塩としては、２価以上の多価金属イオンとこれらの多価金属イオンに結合する陰イオンとからなり、水に可溶なものを用いる。
多価金属イオンの例としては、Ｃａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋、Ｂａ２＋などが挙げられる。また、陰イオンとしては、Ｃｌ−、ＮＯ３−、Ｉ−、Ｂｒ−、ＣｌＯ３−などが挙げられる。
多価金属塩の添加量は、前処理液全量に対して０．１〜４０質量％が好ましく、より好ましくは、１〜３０質量％、更に好ましくは３〜１５質量％である。０．１〜４０質量％の範囲であれば、凝集による粘度上昇が適切な範囲に収まるし、ヘッドのノズル近傍でのシリカの析出も防止できる。
【００１２】
＜カチオン性物質＞
カチオン性物質は、多価金属塩と同様に、インク中の顔料との反応による定着性向上のために加える。
カチオン性物質としてはポリアミン類が好ましく、その具体例としては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、メチルエチルアミン、メチルプロピルアミン、メチルブチルアミン、メチルオクチルアミン、メチルラウリルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、ピペリジン、ピロール、カルバゾール、などが挙げられる。
【００１３】
（２）インクの組成
＜顔料（着色剤）＞
本発明で用いるインクには、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各顔料を含有するポリマー微粒子の水分散体を含有させる。顔料は電荷が中和された際に、より効率的に凝集するので高画質化のために必須である。
ここで、「顔料を含有するポリマー微粒子」とは、ポリマー微粒子中に顔料を封入した状態及び／又はポリマー微粒子の表面に顔料を吸着させた状態を意味する。ただし、インクに含まれる顔料が全てポリマー微粒子に封入及び／又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であれば、顔料がエマルジョン中に分散していてもよい。顔料としては、水不溶性又は水難溶性であって、前記ポリマーによって吸着され得る顔料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、前記「水不溶性又は水難溶性」とは、２５℃で水１００質量部に対し顔料の溶解量が１０質量部以下、好ましくは５質量部以下、更に好ましくは１質量部以下であることを意味する。また、「溶解する」とは、目視で水溶液表層又は下層に顔料の分離や沈降が認められないことを意味する。
【００１４】
前記顔料を含有するポリマー微粒子の材料となるポリマーとしては、例えば、アリールアルキル基又はアリール基を含むアクリレート由来の構成単位を有するものが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、塩生成基含有モノマー、スチレン系マクロマー、疎水性モノマー、（メタ）アクリロニトリル、ヒドロキシ基を有していても良い炭素数１〜２２（好ましくは炭素数１〜１８）のアルキル基を有する（メタ）アクリレート類、スチレン以外の芳香環含有モノマー、片末端に重合性官能基を有するシリコーン系マクロマー、アルキルメタクリレート系マクロマーに由来する構成単位を含んでいても良い。
前記顔料を含有するポリマー微粒子の体積平均粒子径（Ｄ５０）は、インク中において０．０１〜０．１６μｍが好ましい。０．０１μｍ以上であれば、微粒子の流動性のため文字滲みが大きくなったり、耐光性が低下するようなことはない。また、０．１６μｍ以下であれば、ノズルが目詰まりを起こしたり、発色性が悪くなるようなことはない。
【００１５】
ブラックインク用の顔料としては、チャンネル法、オイルファーネス法、ファーネス法、アセチレンブラック法、サーマルブラック法など、公知の製造方法で製造されたカーボンブラックが挙げられる。
その具体例としては、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、Ｎｏ．２２００Ｂ（以上、三菱化成社製）、ＲＡＶＥＮ１２５５（コロンビア社製）、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ、ＲＥＧＡＬ６６０Ｒ、ＭＯＧＵＬ Ｌ（以上、キヤボット社製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ
ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８、Ｃｏｌｏｒ ＢｌａｃｋＳ１７０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０、Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ（以上、デグッサ社製）等の市販品が挙げられるが、その他に、樹脂被覆型顔料等の試作品や自己分散型顔料を用いてもよい。
【００１６】
カラーインク用の顔料としては、有機顔料、無機顔料の何れを用いてもよい。
有機顔料の例としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料等が挙げられ、無機顔料の例としては、酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉等が挙げられる。特に記録媒体上での定着性の点で、上記顔料を樹脂で被覆した樹脂被覆型顔料が好ましい。
イエローインク用の具体例としては、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、などが挙げられる。
【００１７】
マゼンタインク用の具体例としては、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、などが挙げられる。
シアンインク用の具体例としては、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等が挙げられる。
【００１８】
上記顔料は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
顔料の含有量は６〜１５質量％が好ましく、８〜１２質量％がより好ましい。含有量が６質量％以上であれば、着色力の低下により画像濃度が低くなったり、粘度の低下によりフェザリングや滲みが悪化することはなく、１５質量％以下であれば、記録装置を放置しておいた場合等に、ノズルが乾燥し易くなって不吐出現象が発生したり、粘度が高くなりすぎて浸透性が低下したり、ドットが広がらないために画像濃度が低下したり、ぼそついた画像になったりすることはない。
【００１９】
（３）前処理液とインクの共通組成
本発明で用いる前処理液及びインクには、水及び水溶性有機溶剤の他に、界面活性剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤などの種々の添加剤を加えることができる。
＜水溶性有機溶剤＞
水溶性有機溶剤は、乾燥によって記録ヘッドのノズルが詰まるのを防止する湿潤剤として、あるいは、前処理液と記録媒体との濡れ性を向上させ、浸透速度を調整する浸透剤として加える。
水溶性有機溶剤の添加量は、湿潤剤として加える場合には、１０〜５０質量％が好ましく、２０〜３５質量％がより好ましい。含有量が少なすぎると、ノズルが乾燥しやすくなり液滴の吐出不良が発生することがあり、多すぎるとインク粘度が高くなり、適正な粘度範囲を超えてしまうことがある。また、浸透剤として加える場合には、０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１０質量％がより好ましい。
【００２０】
湿潤剤として用いる水溶性有機溶剤の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、１，２，６−へキサントリオール、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、トリ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−テル額；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、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム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、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−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、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。
【００２１】
浸透剤として用いる水溶性有機溶剤の例としては、ジ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フェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピ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クロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類；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等のノニオン系界面活性剤；フッ素系界面活性剤；エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類が挙げられるが、特にジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。
【００２２】
＜界面活性剤＞
界面活性剤は、表面張力を下げて記録媒体との濡れ性を高め、微粒子層を速やかに形成させると共に、色材を凝集させて画質改善を図るために加える。
界面活性剤の例としては、フッ素系界面活性剤、第４級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリン型化合物等が挙げられる。
フッ素系界面活性剤の具体例としては、下記化学式で示されるものが挙げられる。
【化１】
上記式中、Ｒｆはフッ素含有基を表し、特に炭素数は１〜１０のパーフルオロアルキル基が好ましい。具体的には、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−Ｃ３Ｆ７、−Ｃ４Ｆ９、などが挙げられるが、これらの中でも、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３が特に好ましい。また、ｎは１〜４、ｍは６〜２５、ｐは１〜４の整数である。
界面活性剤の添加量は、０．０１〜３．０質量％が好ましく、０．５〜２質量％がより好ましい。ただし、水よりも高沸点の２５℃で液体である成分の合計添加量は２０質量％以下とすることが好ましく、１５質量％以下がより好ましい。
添加量が０．０１質量％未満では、界面活性剤を添加した効果が無くなることがあり、３．０質量％を超えると、記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
【００２３】
＜ｐＨ調整剤＞
ｐＨ調整剤は、調合される前処理液やインクに悪影響を及ぼさずにｐＨを調整することができる材料を用いる。
ｐＨ調整剤の例としては、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、ジエタノールアミン、トリエタノ−ルアミン等のアミン類、硼酸、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸等が挙げられる。
ｐＨ調整剤の添加量は、０．０１〜３．０質量％が好ましく、０．５〜２質量％がより好ましい。
【００２４】
＜防腐防黴剤＞
防腐防黴剤は、菌の繁殖を押さえ、保存安定性、画質安定性を高めるために加える。
防腐防黴剤の例としては、ベンゾトリアゾール、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、イソチアゾリン系化合物、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挙げられる。
防腐防黴剤の添加量は、０．０１〜３．０質量％が好ましく、０．５〜２質量％がより好ましい。
【００２５】
＜防錆剤＞
防錆剤は、ヘッド等の接液する金属面に被膜を形成し、腐食を防ぐために加える。
防錆剤の例としては、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挙げられる。
防錆剤の添加量は、０．０１〜３．０質量％が好ましく、０．５〜２質量％がより好ましい。
【００２６】
（装置）
図１は本発明の実施に用いることができるラインインクジェット装置の一例を示す図である。
インクジェット装置１０１には、インクを吐出するヘッドを集積したヘッドユニット１１０Ｋ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙと、其々のヘッドユニットに対応しヘッドのメンテナンスを行うメンテナンスユニット１１１Ｋ、１１１Ｃ、１１１Ｍ、１１１Ｙ、インクを供給するインクカートリッジ１０７Ｋ、１０７Ｃ、１０７Ｍ、１０７Ｙ、インクカートリッジからのインクを一部貯蔵し、ヘッドに適切な圧力でインクを供給するサブインクタンク１０８Ｋ、１０８Ｃ、１０８Ｍ、１０８Ｙを備えている。
更に媒体を吸着し搬送する搬送ベルト１１３、搬送ベルトを支える搬送ローラ１１９、１２１、搬送ベルトが適切な張力を保つようにコントロールするテンションローラ１１５、搬送ベルトが適切な平面性を保つためのプラテン１２４、媒体を吸着するための静電帯電を与える帯電ローラ１１８からなる搬送機構、媒体をベルトから分離させる分離爪１２０、排紙するための搬送を行う排紙ローラ１１６、媒体を押さえる排紙コロ１１７、排紙した媒体をストックしておく排紙トレイ１０４からなる排紙機構、印写する媒体をストックする給紙トレイ１０３、給紙トレイより一枚ずつ媒体を送り出す分離コロ１１２、送られてきた媒体を帯電ベルトに確実に吸着させるカウンターローラ１２３、手差しにて給紙した場合に用いられる手差しトレイ１０５からなる給紙機構を有している。
またメンテナンス後に排出される廃液を回収する廃液タンク１０９や、装置を操作し装置状態を表示することができる操作パネル１０６も備えている。
各ヘッドユニットのノズル列は記録媒体の搬送方向に直行するように配列されており、記録領域以上の長さのノズル列を形成している。給紙トレイから媒体が分離コロにて一枚に分離され、加圧コロにて搬送ベルトに密着されることで搬送ベルト上に固定され、ヘッドユニット下を通過する際に記録媒体に液滴を吐出することで、高速に液滴にて記録媒体にパターンニングができ、分離爪にて搬送ベルトから分離され、排紙ローラと排紙コロにて支えられて排紙トレイに記録物が排出される。
【００２７】
図３は、図１に示すラインインクジェット装置のヘッドユニットのヘッド配列の一例を示す図である。
ヘッドユニットはヘッド外周部材１６０にヘッド１５４Ａ〜１５４Ｌを固定しており、各ヘッドはノズルの一部が重複するように千鳥配置で固定されている。
図４は、図３のヘッドユニットに配列しているヘッドの一例を示す図で、ヘッドには、ノズルプレート２０１に２列の千鳥配置で開口されたノズル２００が設けられており、ヘッドとヘッド外周部材との間は充填剤２０２により密閉されており、ノズル面側からの隙間をなくしている。
また、本発明の実施には、ラインヘッドインクジェット装置に限らず、図５及び図６に示すようなシリアルインクジェット装置を用いても良い。
シリアルインクジェット装置は、図５及び図６に示すように、左右の側板（不図示）に横架したガイド部材であるガイドロッド１３０とステー１３３とでキャリッジ１３１を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ（不図示）によって図６の矢印で示すキャリッジ操作方向に移動走査する。
キャリッジ１３１には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の記録用インク滴を吐出する４個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド１１０を、複数のインク吐出口が主走査方向と交叉する方向になるように配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
また、キャリッジ１３１には、記録ヘッド１１０に各色のインクを供給するための各色のサブインクタンク１０８を搭載している。サブインクタンク１０８には、記録用インク供給チューブ（不図示）を介して、インクカートリッジからインクが供給されて補充される。
装置本体背面部には、両面給紙ユニット１３２が着脱自在に装着されている。両面給紙ユニット１３２は、搬送ベルト１１３の逆方向回転で戻される用紙を取り込んで反転させて再度カウンターローラ１２３と搬送ベルト１１３との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット１３２の上面には手差しトレイ１０５が設けられている。
副走査方向への間欠的な用紙搬送動作に応じて、上記主走査モータがキャリッジを走査させ液滴を吐出することにより、ヘッドが用紙に非接触で像を形成することが出来る。
図５中の説明のない符号の部材は、図１と同じ機能の部材である。
【００２８】
（前処理機構について）
本発明の実施に用いる装置では前処理液の塗布機構を設けるが、塗布方法はローラ塗布、スプレー塗布、昇華塗布など何れでもよい。一例として図１に画像形成装置に組み込まれたローラ塗布方式を示す。前処理液１３５は組み上げローラ１３７によりローラ表面に組み上げられ、膜厚制御ローラ１３８に転写される。塗布ローラに転写された前処理液は塗布用カウンターローラとの間に通す用紙１１４に転写され、塗布される。
塗布ローラに転写する前処理液の塗膜量は、膜厚制御ローラ１３８と塗布ローラ１３６とのニップ厚を制御することにより制御する。また前処理剤を塗布したくないときには、前処理剤を塗布ローラに残さないように、可動ブレード１３４を塗布ローラに押し付け、塗布ローラ表面の前処理剤を掻き取ることが出来る。これにより前処理液が塗布ローラに残留して乾燥し増粘することや、塗布ローラとカウンターローラとの固着、塗布ムラなどの機能障害を未然に防ぐことができる。なお、１３９は塗布用カウンターローラ、１４０は前処理液カートリッジである。
このようなローラ塗布以外に、インクジェット方式によるスプレー塗布も可能である。図５や図６のようなインクジェット装置では、インクを前処理液と交換することにより、同一プロセスで塗布することができ、塗布量や塗布位置の制御を高精度かつ容易に行うことが出来る。
何れの方式を用いても、前処理液を任意の位置に任意の量だけ塗布することが出来る。
【００２９】
（制御部）
次に、図１に示すラインインクジェット装置の制御部の概要について、図２の全体ブロック説明図を参照して説明する。
この制御部３００は、装置全体の制御を司るＣＰＵ３０１と、ＣＰＵ３０１が実行するプログラム、本発明において使用する所定インク吐出に対するノズル面汚染度合の値及びノズル面汚染許容閾値、駆動波形データ、その他の固定データを格納するＲＯＭ３０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ３０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）３０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ３０５とを備えている。
また、この制御部３００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのホストインターフェース（ホストＩ／Ｆ）３０６と、記録ヘッド１５４の圧力発生手段を駆動制御するための駆動波形を生成するヘッド駆動制御部３０７と、媒体搬送モータ３０９を駆動するための媒体搬送モータ駆動制御部３０８と、ヘッドユニット（キャリッジ）移動モータ３１１を駆動するためのヘッドユニット移動モータ駆動部３１０と、維持ユニット移動モータ３１３を駆動するための維持ユニット移動モータ駆動制御部３１２と、インク経路の電磁弁３１５を開閉制御するためのインク経路バルブ制御部３１４、キャップ吸引モータ３１７やインク供給モータ３１８の駆動を制御する送液吸引モータ駆動制御部３１６と、搬送ベルト１１３の移動量及び移動速度に応じた検知信号を出力するエンコーダや、環境温度及び環境湿度（いずれか一方でも良い）を検出するセンサ３２３からの検知信号、サブインクタンクのインク量検知信号、各種センサ（不図示）からの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ３２２などを備えている。この制御部３００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作／表示部１０６が接続されている。
【００３０】
制御部３００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してホストＩ／Ｆ３０６で受信する。
そして、ＣＰＵ３０１は、ホストＩ／Ｆ３０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ３０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、記録ヘッド１５４のヘッド幅の１ページ分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を、クロック信号に同期して、ヘッド駆動制御部３０７に送出する。
そして、ＣＰＵ３０１は、ホストＩ／Ｆ３０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ３０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド駆動制御部３０７に画像データを転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ３０２にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。
ヘッド駆動制御部３０７は、ページ単位で入力される記録ヘッド１５４の１ページ分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）に基づいて選択的に記録ヘッド１５４の圧力発生手段に印加して記録ヘッド１５４を駆動する。
また、前処理液をローラ塗工する場合、塗布ローラなどの塗工用ローラ群の駆動制御が必要となるため、塗工用モータ制御部と、制御されるモータ、制御用のセンサ（不図示）が存在する。
さらにインクジェットで前処理液を吐出して塗工する場合は、他のインクと異なる維持動作を行わないと、混色によるノズル詰まりの危険性が存在する。そのため維持ユニット移動モータは、インク用とは別に前処理用のものを設けることが望ましい。
【００３１】
（インクカートリッジ）
インクカートリッジは、記録用インクおよび前処理液を容器中に収容してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を有する。
前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができるが、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを有するものが好適である。
図７にインクカートリッジの一例を示す。また、図８は、図７のインクカートリッジのケース（外装）も含めた図である。
図８に示すように、インクカートリッジ２４０は、インク注入口２４２からインク袋２４１内にインクを充填し排気した後、該インク注入口２４２を融着により閉じる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口２４３に装置本体の針を刺して装置に供給される。
インク袋２４１は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋２４１は、図８に示すように、通常、プラスチックス製のカートリッジケース２４４内に収容され、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
インクカートリッジは、本発明で用いるブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを収容し、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることができる。
【００３２】
上記以外の本発明の画像形成方法の実施に用いることができるインクジェット記録装置の例について図１〜図５により説明する。これは後述する実施例７及び比較例６で用いたものである。
図９のインクジェット記録装置１は、本体筐体２に、前処理液及びインクを収納したカートリッジ２０が搭載され、このカートリッジ２０から前処理液及びインクが、キャリッジ１８に搭載された記録ヘッド（インクジェットヘッド）に供給される。ここで、カートリッジ２０は前処理液用と色毎のインク用が分離された状態で取り付けられている。記録ヘッドは、主走査モータ２６の駆動により、キャリッジ１８を介して主走査方向に移動する。すなわち、主走査モータ２６が駆動すると、タイミングベルト２３が走行し、タイミングベルト２３に固定されたキャリッジ１８がガイドシャフト２１、２２にガイドされて移動する。一方、記録媒体は、副走査モータ１７の駆動により、副走査方向に間欠的に送られる。このようにして記録ヘッドの主走査及び記録媒体の副走査を行いながら、記録媒体に対し、記録ヘッドから前処理液を吐出した後、記録ヘッドからインクを吐出することにより、記録媒体表面上に画像を形成することができる。
【００３３】
図１０は、記録ヘッドの一例のノズル面の拡大図である。前処理液が吐出されるノズル３０が縦方向に設けられ、ノズル３１、３２、３３、３４からはそれぞれイエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクが吐出される。
また、図１１のように、記録ヘッドのノズルを全て横方向に並べて構成することも可能である。図中のノズル３５、４０は前処理液の吐出ノズルであり、ノズル３６、３７、３８、３９からは、それぞれイエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクが吐出される。このような態様の記録ヘッドでは、前処理液の吐出ノズルが左右の端に設けられているため、記録ヘッドがキャリッジ上を往復する往路、復路のいずれにおいても印字が可能である。すなわち、往路、復路のいずれにおいても前処理液を先に付着させて、その上からカラーインクを付着させること、あるいは、その逆が可能であり、記録ヘッドの移動方向の違いによる画像濃度差が生じない。
【００３４】
上記インクジェット記録装置は、カートリッジを取り替えることにより前処理液とインクの補充が可能である。また、このカートリッジは記録ヘッドと一体化されたものであってもよい。
図１２、図１３に、前処理液及びインクを収納可能なカートリッジの一例を示す。このカートリッジは前処理液とインクのいずれも収納することができる。
４１はカートリッジ筐体、４２は液吸収体、４３はケース、４４は上蓋部材、４５は液供給口、４６はシールリング、４７は大気解放口、４８は溝、５０はキャップ部材、５１は液漏れ防止用突部、５３はキャップ部材の突状部、５５はシール部材、７１はカートリッジ位置決め部、８１はカートリッジ着脱用突状部、８１ａはカートリッジ着脱用指掛け部、８２はカートリッジ着脱用窪み部、Ａは液吸収体４２と上蓋部材４４の間の空間である。
インクと前処理液とは、記録ヘッドから同一箇所に重ねて吐出されることが最も好ましい。しかし、本発明では、例えば、前処理液を間引いて付与し、滲み等によって拡大した前処理液の上にインクを重ねたり、画像の輪郭部だけに前処理液を付与し、その上にインクの一部を重ねても十分効果が得られる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの
実施例により何ら限定されるものではない。
【００３６】
合成例１
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えた１Ｌフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、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（東亜合成株式会社製、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。
次いで、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（東亜合成株式会社製、商品名：ＡＳ−６）３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスジメチルバレロニトリル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。
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。
次いで、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質量％のポリマー溶液８００ｇを得た。
【００３７】
調製例１
−カーボンブラック顔料含有ポリマー微粒子の水分散体の調製−
上記ポリマー溶液２８ｇとカーボンブラック（ＭＯＮＡＲＣＨ８８０／Ｃａｂｏｔ社製）２６ｇ、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ、イオン交換水３０ｇを十分に攪拌した後、三本ロールミルを用いて混練した。
得られたペーストをイオン交換水２００ｇに投入し、十分に攪拌した後、エバポレーターを用いてメチルエチルケトン及び水の一部を留去し、固形分２０質量％の黒色のポリマー微粒子の水分散体を得た。
このポリマー微粒子について、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０）は８５ｎｍであった。
【００３８】
調製例２
カーボンブラック（トーカブラック＃７２４０／東海カーボン株式会社製）１５０ｇを濃度２ｍｏｌ／Ｌの過硫酸ナトリウム水溶液３Ｌ中に添加し、６０℃で１０時間攪拌して酸化処理した。次いで限外濾過を行い、残塩分を取り除いた。
その後、水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを８に調整し、余剰の塩類除去するため更に限外濾過を行い、得られた水溶液に精製水を加えて固形分が２０質量％となるよう調整した。得られたカーボンブラックの水分散体について、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０）は７０ｎｍであった。
【００３９】
調整例３
−銅フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子の水分散体の調製−
調製例１のカーボンブラックを、銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）に変えた点以外は、調製例１と同様にして、青色のポリマー微粒子の水分散体を得た。
このポリマー微粒子について、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０）は９３ｎｍであった。
【００４０】
調整例４
−ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子の水分散体の調製−
調製例１のカーボンブラックを、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２に変えた点以外は、調製例１と同様にして、赤紫色のポリマー微粒子の水分散体を得た。
このポリマー微粒子について、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０）は１２７ｎｍであった。
【００４１】
調整例５
−モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子の水分散体の調製−
調製例１のカーボンブラックを、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４に変えた点以外は、調製例１と同様にして、黄色のポリマー微粒子の水分散体を調製した。
このポリマー微粒子について、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０）は７６ｎｍであった。
【００４２】
−インクの作製−
下記処方のインク組成物を調製し、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過してブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを作製した。
なお、フッ素系界面活性剤（化学式Ｉ）には、Ｏｍｎｏｖａ社製Ｐｏｌｙｆｏｘ ＰＦ−１５１Ｎを用いた。その構造を次に示す。
【化２】
（上記式中、Ｒｆは、−ＣＦ２ＣＦ３であり、ｎは１〜４、ｍは６〜２５、ｐは１〜４の整数である。）
【００４３】
＜ブラックインク組成物＞
・調製例１のポリマー微粒子の水分散体 … ７．０質量％（固形分として）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール … １６．０質量％
・グリセリン … ８．０質量％
・化学式（Ｉ）の界面活性剤 … １．０質量％
・イオン交換水 … ６８．０質量％
＜シアンインク組成物＞
・調製例３のポリマー微粒子の水分散体 … １５．０質量％（固形分として）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール … ２３．０質量％
・グリセリン … ８．０質量％
・化学式（Ｉ）の界面活性剤 … １．０質量％
・イオン交換水 … ５３．０質量％
＜マゼンタインク組成物＞
・調製例４のポリマー微粒子の水分散体 … １５．０質量％（固形分として）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール … ２３．０質量％
・グリセリン … ８．０質量％
・化学式（Ｉ）の界面活性剤 … １．０質量％
・イオン交換水 … ５３．０質量％
＜イエローインク組成物＞
・調製例５のポリマー微粒子の水分散体 … １５．０質量％（固形分として）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール … ２３．０質量％
・グリセリン … ８．０質量％
・化学式（Ｉ）の界面活性剤 … １．０質量％
・イオン交換水 … ５３．０質量％
【００４４】
実施例１〜７、比較例１〜６
表１、表２の各前処理液欄に示した材料を混合して、実施例及び比較例で用いる各前処理液を調製した。
これらの前処理液と前述した各インクを用い、実施例１〜６及び比較例１〜６については、図１に示すインクジェットプリンタを用いて印字を行った。即ち、前処理液をローラ塗布した後、引き続いてインクジェット記録による印字を行った。また実施例７、比較例６については、図９〜図１３に示す装置を用いて前処理液をインクジェット法で付与した後、引き続いてインクジェット記録による印字を行った。
なお、表１、表２の記録媒体欄の「普通紙」は「ＮＢＳリコー社製：マイペーパー」である。また、実施例６で用いた「印刷用紙」は次のようにして作製した。
【００４５】
−支持体の作製−
下記配合の０．３質量％スラリーを長網抄紙機で抄造し、坪量７９ｇ／ｍ２の支持体を作製した。なお、抄紙工程のサイズプレス工程で、酸化澱粉水溶液を固形分付着量が片面当り、１．０ｇ／ｍ２になるように塗布した。
・広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）…８０質量部
・針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）…２０質量部
・軽質炭酸カルシウム（商品名：ＴＰ−１２１、奥多摩工業社製）…１０質量部
・硫酸アルミニウム…１．０質量部
・両性澱粉（商品名：Ｃａｔｏ３２１０、日本ＮＳＣ株式会社製）…１．０質量部
・中性ロジンサイズ剤（商品名：ＮｅｕＳｉｚｅ Ｍ−１０、ハリマ化成社製）
…０．３質量部
・歩留まり向上剤（商品名：ＮＲ−１１ＬＳ、ハイモ社製）…０．０２質量部
【００４６】
−印刷用紙の作製−
粒子径２μｍ以下の粒子の割合が９７質量％のクレー（顔料）７０質量部、平均粒子径１．１μｍの重質炭酸カルシウム３０質量部、接着剤としてのガラス転移温度（Ｔｇ）が−５℃のスチレン−ブタジエン共重合体エマルジョン８質量部、リン酸エステル化澱粉１質量部、及び助剤としてのステアリン酸カルシウム０．５質量部を加え、更に水を加えて固形分濃度６０質量％の塗工液を調製した。
得られた塗工液を、上記支持体の両面に、片面当りの固形分付着量が８ｇ／ｍ２になるように、ブレードコーターを用いて塗工し、熱風乾燥した後、段スーパーカレンダー処理を行い、印刷用紙を作製した。
【００４７】
上記実施例及び比較例の印字操作において、次のようにして特性を評価した。
＜画像濃度＞
前処理した各記録媒体に、解像度１２００ｄｐｉでブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色を併用したコンポジットブラックのベタ印字を行い、印字乾燥後、反射型カラー分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔe社製）を用いて画像濃度を測定した。
このときの付着量は９．５ｇ／ｍ２であった。
【００４８】
＜スミア定着性＞
画像濃度の場合と同様にして印字を行った後、３時間以上経過したところで、クロックメータ（東洋精機社製）に装着した白綿布（東洋精機社製）を用いて、印字したベタ画像部を１０往復させ、白綿布に付着したインクの汚れを目視で観察し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
ランク５…汚れが全くない。
ランク４…汚れがわずかにある。
ランク３…汚れがあるが、実用上問題なし。
ランク２…汚れがやや顕著に認められる。
ランク１…汚れが顕著に認められる。
【００４９】
＜拍車痕の評価＞
画像濃度の場合と同様にして印字を行った際の、各画像プリントの拍車痕の程度を目視で観察し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
◎：全く認められない。
○：かすかに認められる。
×：明確に拍車痕が認められる。
【００５０】
＜フェザリング＞
画像濃度の場合と同様にして印字を行った際の黒文字部分を観察し、ランク見本と比較して下記基準で画質評価を行った。
〔評価基準〕
ランク５…滲み出しが全くない。
ランク４…滲み出しがわずかにある。
ランク３…滲み出しがあるが、実用上問題なし。
ランク２…滲み出しがやや多い。
ランク１…滲み出しが多い。
【００５１】
＜カラーブリード＞
画像濃度の場合と同様にして図１４に示すようなベタ印字を行い、黒ベタ部（左）とイエローベタ部（右）の境界部分を観察し、ランク見本と比較して、下記基準で画質評価を行った。
〔評価基準〕
ランク５…混色が全くない。
ランク４…混色が僅かに有る。
ランク３…混色があるが、実用上問題なし。
ランク２…混色がやや多い。
ランク１…混色が多い。
【００５２】
＜光沢度＞
画像濃度の場合と同様にして、記録媒体に解像度１２００ｄｐｉでベタ印字を行った。印字乾燥後、アトラス社製光沢度計Ｍｉｃｒｏ−Ｇｒｏｓｓ６０°を用いて、画像部及び非画像部の６０°光沢を測定した。なお、画像部と非画像部の光沢度差は１０以下であることが好ましく、より好ましくは７以下である。
【００５３】
＜耐マーカー性＞
画像濃度の場合と同様にして、記録媒体に解像度６００ｄｐｉでベタ印字を行った。
印字乾燥後、蛍光マーカー（三菱鉛筆社製、ＰＲＯＰＵＳ２）で印字部をなぞり、顔料が取れることによって発生する汚れ具合を目視観察し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
ランク５：色落ちによる汚れが全くみられない。
ランク４：色落ちによる汚れが殆どみられない。
ランク３：若干の汚れが見られる。
ランク２：汚れが見られる。
ランク１：マーカーに沿って汚れが広がっている。
【００５４】
【表１】
【表２】
【００５５】
上記比較例１は前処理液を用いない場合、比較例２〜４は前処理液にコロイダルシリカと水溶性樹脂の少なくとも一方を含まない場合、比較例５〜６は、インク中の顔料がポリマー微粒子の水分散体でない場合である。
上記結果から分かるように、実施例では比較例に比べて、黒色画像の光沢度向上、高画像濃度、定着性向上を実現でき、フェザリングやカラーブリードなどを低減させることができた。
【符号の説明】
【００５６】
１ インクジェット記録装置
２ 本体筐体
１７ 副走査モーター
１８ キャリッジ
２０ 記録液カートリッジ
２１ ガイドシャフト
２２ ガイドシャフト
２３ タイミングベルト
２６ 主走査モーター
３０ 前処理液が吐出されるノズル
３１ 記録液が吐出されるノズル
３２ 記録液が吐出されるノズル
３３ 記録液が吐出されるノズル
３４ 記録液が吐出されるノズル
３５ 前処理液が吐出されるノズル
３６ 記録液が吐出されるノズル
３７ 記録液が吐出されるノズル
３８ 記録液が吐出されるノズル
３９ 記録液が吐出されるノズル
４０ 前処理液が吐出されるノズル
４１ カートリッジ筐体
４２ 液吸収体
４３ ケース
４４ 上蓋部材
４５ 液供給口
４６ シールリング
４７ 大気解放口
４８ 溝
５０ キャップ部材
５１ 液漏れ防止用突部
５３ キャップ部材の突状部
５５ シール部材
７１ カートリッジ位置決め部
８１ カートリッジ着脱用突状部
８１ａ カートリッジ着脱用指掛け部
８２ カートリッジ着脱用窪み部
Ａ 空間
１０１ インクジェット装置
１０２ 分離パッド
１０３ 給紙トレイ
１０４ 排紙トレイ
１０５ 手差しトレイ
１０６ 操作パネル
１０７Ｋ インクカートリッジ
１０７Ｃ インクカートリッジ
１０７Ｍ インクカートリッジ
１０７Ｙ インクカートリッジ
１０８ サブタンク
１０８Ｋ サブインクタンク
１０８Ｃ サブインクタンク
１０８Ｍ サブインクタンク
１０８Ｙ サブインクタンク
１０９ 廃液タンク
１１０ 記録ヘッド
１１０Ｋ ヘッドユニット
１１０Ｃ ヘッドユニット
１１０Ｍ ヘッドユニット
１１０Ｙ ヘッドユニット
１１１Ｋ メンテナンスユニット
１１１Ｃ メンテナンスユニット
１１１Ｍ メンテナンスユニット
１１１Ｙ メンテナンスユニット
１１２ 分離コロ
１１３ 搬送ベルト
１１４ 用紙
１１５ テンションローラ
１１６ 排紙ローラ
１１７ 排紙コロ
１１８ 帯電ローラ
１１９ 搬送ローラ
１２０ 分離爪
１２１ 搬送ローラ
１２２ 給紙押さえ部材
１２３ カウンターローラ
１２４ プラテン
１３０ ガイドロッド
１３１ キャリッジ
１３２ 両面給紙ユニット
１３３ ステー
１３４ 可動ブレード
１３５ 前処理液
１３６ 塗布ローラ
１３７ 組み上げローラ
１３８ 膜厚制御ローラ
１３９ 塗布用カウンターローラ
１４０ 前処理液カートリッジ
１５４ 記録ヘッド
１５４Ａ〜１５４Ｌ ヘッド
１６０ ヘッド外周部材
２００ ノズル列（千鳥配列）
２０１ ノズルプレート
２０２ 充填剤
２４０ インクカートリッジ
２４１ インク袋
２４２ インク注入口
２４３ インク排出口
２４４ カートリッジ外装
３００ 制御部
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
３０４ ＮＶＲＡＭ
３０５ ＡＳＩＣ
３０６ ホストＩ／Ｆ
３０７ ヘッド駆動制御部
３０８ 媒体搬送モータ駆動制御部
３０９ 媒体搬送モータ
３１０ ヘッドユニット移動モータ駆動制御部
３１１ ヘッドユニット移動モータ
３１２ 維持ユニット移動モータ制御部
３１３ 維持ユニット移動モータ
３１４ インク経路バルブ制御部
３１５ 電磁弁
３１６ 送液吸引モータ駆動制御部
３１７ キャップ吸引モータ
３１８ ヘッドインク供給ポンプのモータ
３１９ 搬送ベルト
３２０ キャップ吸引経路
３２１ インク供給経路
３２２ センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ
３２３ センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５７】
【特許文献１】特開２００７-２５３３５７号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも水、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び顔料を含有するポリマー微粒子の水分散体からなる、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを併用して、インクジェット記録により黒色画像を記録する画像形成方法であって、少なくとも水、水溶性樹脂、及びコロイダルシリカを含む前処理液を記録媒体全体に付与した後、前記各インクを併用して印字することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
画像形成部と非画像形成部の６０°における光沢度差が１０以下であることを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記記録媒体が普通紙であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記前処理液をローラ塗布した後、前記各インクを併用して、ラインヘッド方式により印字することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１】
少なくとも水、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び顔料を含有するポリマー微粒子の水分散体からなる、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを併用して、インクジェット記録により黒色画像を記録する画像形成方法であって、少なくとも水、水溶性樹脂、及びコロイダルシリカを含む前処理液を記録媒体全体に付与した後、前記各インクを併用して印字することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
画像形成部と非画像形成部の６０°における光沢度差が１０以下であることを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記記録媒体が普通紙であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記前処理液をローラ塗布した後、前記各インクを併用して、ラインヘッド方式により印字することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−４０７５０（Ｐ２０１２−４０７５０Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８３２７８（Ｐ２０１０−１８３２７８）
【出願日】平成２２年８月１８日（２０１０．８．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１８日（２０１０．８．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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