CN1922278B - 墨水组、喷墨记录方法、墨处理盒、记录单元、喷墨记录装置及图像形成方法 - Google Patents

Abstract

一种墨水组，组合多种墨水而成，在与含有水不溶性色料而成的水性墨水(B)一起使用的、组合了多种水性墨水(a)而成的墨水组(A)中，构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)含有至少1种相对于构成上述水性墨水(B)的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性溶剂；而且，上述水性墨水(a)中分别含有的成为不良溶剂的水溶性有机溶剂中的、至少1种水溶性有机溶剂在20℃的蒸气压比水在20℃的蒸气压低。在组合多种水性墨水形成相互不同颜色的区域相邻的全色图像时，可获得抑制了各色区域边界发生混色(渗色)的图像。

Description

墨水组、喷墨记录方法、墨处理盒、记录单元、喷墨记录装置及图像形成方法

技术领域  

本发明涉及一种墨水组，更详细地说，涉及适合于使用喷墨方式的喷墨记录方法、喷墨记录装置、及图像形成方法的墨水组。 

背景技术

以往，公知作为着色剂含有水不溶性色料的墨水(例如颜料墨水)可获得耐水性、耐光性等牢靠性优良的图像。近年来，在进一步提高由这样的墨水形成的图像的光学浓度和进行相互不同颜色区域相邻的彩色图像记录时，为了更有效地抑制各色区域边界部的混色(渗色)，提出有多种技术。例如有关于这样的技术的方案(例如参照日本特开2000-198955号公报)，该技术通过使用含有自分散型炭黑和特定盐的墨水，从而进一步提高图像浓度。 

另外，提出有这样的技术方案(例如参照日本特开2000-63719号公报)，该技术的喷墨记录用墨水为含有颜料、聚合物微粒、水溶性有机溶剂和水的组成物，使该喷墨记录用墨水和含多价金属盐的水溶液附着于记录介质上，使上述墨水组成物与多价金属盐水溶液反应，形成高品质的图像。在这些技术中，都是在记录介质表面强制地使以分散状态存在于墨水中的颜料凝集，从而抑制颜料向记录介质中的渗透，与由以往的颜料墨水获得的图像相比，可获得浓度更高、可抑制渗色的图像。 

这样，当形成浓度高、可抑制发生渗色的高品质的图像时，以往主要使用这样一些手段，即，在墨水中含有促进颜料凝集的那样的特别化合物，或使2种以上的液体反应等。 

发明内容

为此，本发明者对这样的问题进行了认真的研究，即，不使用特别的化合物或液体，对通常形成水性墨水的基本成分，例如色料、水溶性有机溶剂等进行控制，做适当的设计和组合等，从而是否能够形成与上述同样的高品质图像。然后，根据该研究，考虑对墨水的构成成分进行功能分离、利用色料与水溶性有机溶剂的相互作用的墨水系统，可提供组合多种水性墨水而成的墨水组，该墨水组对抑制渗色有效，而且可获得高画质。 

因此，本发明的目的在于提供一种墨水组，该墨水组组合多种水性墨水(以下简称为“墨水”)，形成相互不同颜色区域相邻的全色图像时，可获得抑制了各色区域边界的混色(渗色)的图像。 

另外，本发明的另一目的在于提供一种通过使用上述墨水组从而可形成抑制了发生渗色的高品质图像的喷墨记录方法。 

另外，本发明的另一目的在于提供一种可良好地适用于上述喷墨记录方法的墨处理盒、记录单元及喷墨记录装置。 

另外，本发明的另一目的在于提供一种图像形成方法，该图像形成方法当在记录介质上进行相互不同颜色区域相邻的图像记录时，可有效地抑制发生各色区域边界的混色(渗色)。 

上述目的由以下的本发明实现。 

 即，本发明的墨水组，在与含有水不溶性色料而成的水性墨水(B)一起使用的、组合了多种含有染料的水性墨水(a)而成的墨水组(A)中，其特征在于，上述水不溶性色料为颜料；构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)含有至少1种相对于构成上述水性墨水(B)的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂；而且，上述水性墨水(a)中分别含有的成为不良溶剂的水溶性有机溶剂中的、至少1种水溶性有机溶剂在20℃的蒸气压比水在20℃的蒸气压低；构成上述墨 水组(A)的各水性墨水(a)中所含有的、相对于构成上述水性墨水(B)的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的含量的质量％合计，为上述水性墨水(B)中水不溶性色料的含量的质量％的3倍以上。 

另外，本发明的喷墨记录方法的特征在于：具有以喷墨方法喷出构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)的步骤。 

另外，本发明的墨处理盒具有收容墨水的墨水收容部；其特征在于：上述墨处理盒具有收容墨水的部分，收容于其中的墨水为构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)。 

另外，本发明的记录单元的特征在于：具有墨水收容部和喷墨头；该墨水收容部收容构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)；该喷墨头用于喷出构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)。 

另外，本发明的喷墨记录装置的特征在于：具有墨水收容部和喷墨头；该墨水收容部收容构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)；该喷墨头用于喷出构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)。 

另外，本发明的图像形成方法是使用构成上述墨水组(A)的多种水性墨水(a)和含有上述任一种水不溶性色料而成的水性墨水(B)在记录介质上进行图像形成，在该图像中，由构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)形成的图像与由含有上述水不溶性色料的水性墨水(B)形成的图像相邻；其特征在于：在进行施加含有上述水不溶性色料的水性墨水(B)的扫描形成图像后，在形成有上述图像的区域进行扫描，该扫描施加构成上述墨水组(A)的多种水性墨水(a)中的至少1种。 

另外，本发明的喷墨记录方法具有以喷墨法喷出构成墨水组(A)的各水性墨水和含有水不溶性色料而成的水性墨水(B)的步骤，该墨水组(A)是组合多种水性墨水(a)而成的；其特征在于：构成上述墨水组(A)的多种含有染料的水性墨水(a)分 别含有相对于上述水性墨水(B)中所含有的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性溶剂，而且，成为上述不良溶剂的水溶性有机溶剂中的、至少1种水溶性有机溶剂在20℃的蒸气压比水在20℃的蒸气压低；构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)中所含有的、相对于构成上述水性墨水(B)的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的含量的质量％合计，为上述水性墨水(B)中水不溶性色料的含量的质量％的3倍以上。 

按照本发明，与含有水不溶性色料而成的水性墨水(B)一起使用多种水性墨水(a)，进行相互不同颜色区域相邻的图像记录时，提供特别是可有效抑制发生各色区域边界的混色(渗色)的由多种水性墨水(a)构成的墨水组(A)。 

另外，按照本发明，通过使用这样的墨水组(A)，从而提供可形成抑制了发生渗色的高品质图像的喷墨记录方法、可适合用于上述记录方法的墨处理盒、记录单元及喷墨记录装置。 

另外，按照本发明，在对普通纸进行相互不同颜色的区域相邻的图像记录时，提供一种可有效地抑制发生边界部的混色(渗色)的图像形成方法。 

图1为沿墨水流路的记录头的纵剖视图。 

图2为记录头的图1的2-2纵剖视图。 

图3为将图1的记录头多头化了的记录头的外观立体图。 

图4为示出喷墨记录装置的一例子的立体图。 

图5为墨处理盒的纵剖视图。 

图6为示出记录单元的一例子的立体图。 

图7为记录头的分解图。 

图8为记录头的分解图。 

图9为示出记录头构成的一例子的图。 

图10为示出记录头构成的一例子的图。 

图11为示出记录头构成的一例子的图。 

图12为示出记录头构成的一例子的图。 

图13为示出记录头构成的一例子的图。 

图14为示出记录头构成的一例子的图。 

图15为示出记录头构成的一例子的图。 

图16为示出记录头构成的一例子的图。 

图17为示出记录头构成的一例子的图。 

图18A、18B、18C为用于示意地说明构成本发明墨水组的水性墨水着落到记录介质表面上时状态的图。 

具体实施方式

下面，以优选实施方式更详细地说明本发明。 

在本发明中，所谓的“墨水组(A)”或“墨水组”只要是通过组合多种水性墨水(a)而成，即可为以下所列举的所有形式。例如，由分别收容了黑色墨水、青色墨水、品红色墨水及黄色墨水的罐成为一体的结构的墨盒或带有其喷墨头的墨盒构成的墨水组；或由分别收容了青色墨水、品红色墨水、及黄色墨水的罐成为一体的结构的墨盒或带有其喷墨头的墨盒构成的墨水组；或分别收容了上述那样的墨水的各单个的墨盒可相对记录装置装拆的结构的墨水组等。总之，本发明在这些多种水性墨水间相对地规定构成墨水组(A)的多种水性墨水(a)的特性。因此，只要组合本发明的、满足水性墨水的特性规定的多种水性墨水进行使用，则墨水组的形式不限于上述列举的形式，也可为任何的形式。 

[色料和相对上述色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的作用] 

虽然按照本发明获得上述那样的效果的原因并不明确，但本发明人推测如下。 

通常在普通纸等记录介质上由多种水性墨水形成图像，进行相互不同颜色的区域相邻的图像记录时，为了获得抑制了各色区域边界发生混色(渗色)的图像，需要抑制图像的边界部的色料流出到相邻区域。为此，在墨水着落到纸面上后，尽可能快地使色料凝集成为重要的条件。 

因此，在本发明中，将不使水不溶性色料稳定地分散的水溶性有机溶剂定义为相对于水不溶性色料的“不良溶剂”。并且，与 含有水不溶性色料的水性墨水(B)一起，使用含有相对于上述水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的水性墨水(a)来形成图像，将此作为本发明的基本构成，实现上述效果。即，对记录介质施加含有水不溶性色料的水性墨水(B)后，通过将含有成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的水性墨水(a)施加到记录介质，从而可更迅速地产生图像边界部的水不溶性色料的分散性变得不稳定、产生凝集这样的机理。 

根据本发明人的研究，关于符合水溶性有机溶剂相对于成为对象的水不溶性色料为不良溶剂的条件，其水溶性有机溶剂的相对介电常数与其有关。下面，以水不溶性色料为颜料的情况为例，说明水溶性有机溶剂的相对介电常数对水不溶性色料如何产生作用。 

在使用至少1个离子性基团直接或通过其它原子团结合于颜料表面的颜料时，通过离子性基团在介质中产生电离，从而使颜料粒子带电，结果产生的静电斥力成为使颜料粒子分散到溶剂中的一个因素。作为成为该电离的指标的一个因素，可考虑介质中的离子间的吸引力。极性相互不同的2个电荷q₁和q₂在相对于真空介电常数ε₀的相对介电常数为ε_r的介质中，处于相互离开距离r的位置，此时，作用于2个电荷的吸引力F已知由下述(式1)表示。 

$F=\frac{q_1{q}_2}{4\mathrm{\π}{\mathrm{\ϵ}}_r{\mathrm{\ϵ}}_0{r}^2}$ (式1) 

在此，可以认为在结合于颜料表面的离子性基团中上述(式1)也适用。并且，当该吸引力F增大时，离子与其相反离子间的距离缩短，或离子相互完全结合，颜料粒子的带电量减少或电偶极子层受到压缩，静电斥力减弱，颜料的分散不稳定化。并且，从上述(式1)可知，在使用相对于真空介电常数ε₀的相对介电常数ε_r小的水溶性有机溶剂时，结合于颜料表面的离子性官能团的离子间吸引力F增大，颜料的离子性基团在水溶性有机溶剂中实质上 不产生电离，静电斥力产生的颜料分散性下降。 

从上述说明可以预想到，与包含具有离子性基团的水不溶性色料的水性墨水(B)一起使用组合多种水性墨水(a)而成的墨水组(A)，对记录介质施加上述水性墨水(B)和构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)，在记录介质上使这些水性墨水相互接触，从而减少具有离子性基团的水不溶性色料的电荷量，将水不溶性色料的分散引导至不稳定化，所以，水不溶性色料产生凝集，上述水性墨水(a)含有相对介电常数小的水溶性有机溶剂。 

因此，在本发明中，与含有水不溶性色料的水性墨水(B)一起使用组合不同的多种颜色水性墨水(a)而成的墨水组(A)，构成上述墨水组(A)的水性墨水(a)分别含有相对于水性墨水(B)中所含有的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂。结果，在使用本发明的墨水组形成相互不同颜色区域相邻的全色图像时，形成抑制了发生各色区域边界的混色(渗色)的高品质的图像。 

[图像形成的机理] 

下面，举例说明图像形成的机理。 

如图18A所示，先使含有水不溶性色料的墨水101着落到记录介质102上。在施加到记录介质上的墨水滴中，由于逐渐进行水分蒸发和向记录介质的渗透，所以，如图18B所示，形成点面积104，该点面积104比刚着落到记录介质上的墨水滴所占的面积103大。接着，含有相对于上述水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的墨水105着落到与先施加的含有水不溶性色料的墨水101相邻部位。于是，该墨水滴朝记录介质102内部渗透、扩散，从而与含有水不溶性色料的墨水101同样地如图18C所示那样形成点面积107，该点面积107比刚着落到记录介质上的墨水滴所占面积106大。另外，当由墨水101形成的点面积104和由墨水105形成的 点面积107逐渐扩大时，墨水相互在点的外周部开始混合，如图18C所示那样，形成墨水混合部108。在该墨水混合部108中，墨水101与墨水105的各自的墨水的溶剂组成局部发生变化。 

对此，特别是含有水不溶性色料的墨水101由具有离子性基团的水不溶性色料和具有可较稳定地使水不溶性色料分散那样的相对介电常数ε_S1的水溶性有机溶剂时，墨水101的墨水滴在如上述那样与墨水105的墨水滴混合以前，构成墨水101的水不溶性色料的离子性基团充分地电离，所以水不溶性色料维持分散性。 

然而，含有水不溶性色料的墨水101与含有水溶性有机溶剂的墨水105的两液体混合时，并且该水溶性有机溶剂具有对上述水不溶性色料作为不良溶剂起作用的相对介电常数ε_S2(ε_S1＞ε_S2)，则在水不溶性色料近旁，具有相对介电常数ε_S2的水溶性有机溶剂的浓度上升，由上述过程使水不溶性色料粒子的带电量减少，或电偶极子层受到压缩，所以，静电斥力减弱，水不溶性色料的分散不稳定。当凝集这样受到促进时，如图18C所示，凝集了的水不溶性色料109在两墨水的边界部形成堤坝。结果，认为该堤坝起到防止水不溶性色料扩散的作用，抑制由墨水101和墨水105的各墨水滴分别形成的各色图像边界发生混色(渗色)。 

由此，含有水不溶性色料的墨水101中的水溶性有机溶剂中的、含量最大的水溶性有机溶剂的相对于真空介电常数ε₀的相对介电常数为ε_S1，另一墨水105所含有的、相对于墨水101中的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的、相对于真空介电常数ε₀的相对介电常数为ε_S2，则最好满足ε_S1＞ε_S2的关系。 

另外，按照本发明人的研究，含有水不溶性色料的水性墨水(B)中所含有的水溶性有机溶剂中的、含量最大的水溶性有机溶剂的相对介电常数ε_S1在常温(例如25℃)的值的上限为35以下，在更理想为30以下，这时，可进一步有效地发挥出本发明的效果。 另外，下限最好大于0，若大于1则更理想。 

在此，蒸气压比水高的水溶性有机溶剂例如酒精类等相对介电常数为较低的值，但在记录介质施加墨水后的这些水溶性有机溶剂蒸发速度非常大。因此，在记录介质上施加含有水不溶性色料的墨水(B)后，在由上述墨水(B)形成的图像的近旁，施加含有酒精类等作为水溶性有机溶剂的墨水，该水溶性有机溶剂相对墨水(B)中含有的水不溶性色料成为不良溶剂，这时，蒸气压高的酒精类等在形成图18C所示墨水混合部108之前蒸发掉。为此，具有作为不良溶剂的效果的酒精类等的浓度下降，不能促进水不溶性色料的凝集。所以，参照后述的不良溶剂的定义考虑，可认为挥发性比水高的水溶性有机溶剂没有使水不溶性色料在水性墨水中的分散不稳定的作用。即，已经判明，即使使用蒸发速度非常大即蒸气压比水高的酒精类等水溶性有机溶剂作为相对于水不溶性色料的不良溶剂，也不能充分获得本发明的效果。 

因此，在将含有水不溶性色料的墨水施加到记录介质上后，在由上述墨水形成的图像近旁施加含有相对于上述水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的墨水时，用作不良溶剂的水溶性有机溶剂的蒸气压最好比水低。 

而且，用作不良溶剂的水溶性有机溶剂的蒸气压的值在温度恒定的条件下比水低很重要，所以，其所低的程度不特别限定。另外，蒸气压的测定温度设想在通常的墨水使用温度附近，设为20℃。然而，即使在上述温度以外，通常在使用墨水的温度范围的温度下，只要用作不良溶剂的水溶性有机溶剂的蒸气压比在与上述规定温度相等的温度下的水的蒸气压低，即可获得本发明的效果。 

但是，在同时含有水不溶性色料和相对于上述水不溶性色料的不良溶剂的水性墨水中，也可使用蒸气压比水高的水溶性有机 溶剂(酒精类等)。这是因为，在1种水性墨水同时含有水不溶性色料和相对于上述水不溶性色料的不良溶剂时，由于不存在含有水不溶性色料的墨水与含有相对于上述水不溶性色料的不良溶剂的墨水达到混合的时间，所以，在墨水施加到记录介质后也不太发生酒精类等的蒸发。因此，可充分获得不良溶剂的效果。 

[不良溶剂] 

下面，关于对发现上述那样的机理必需的而且在本发明中起到重要作用的不良溶剂说明其定义和选择方法。本发明人通过在墨水中含有不良溶剂，从而与本发明效果相关地对起到上述本发明效果的不良溶剂的判定基准进行多种讨论，结果发现，下述那样的判定方法有效。 

首先，调制水不溶性色料的分散液，该水不溶性色料的分散液含有判定对象的水溶性有机溶剂50质量％和水45质量％，而且含有用于该墨水的水不溶性色料5质量％。然后，在60℃将调制出的分散液保存48小时，若此时该分散液中的水不溶性色料的平均粒径比包含5质量％的上述水不溶性色料和水95质量％的水分散液的平均粒径有所增加，则规定该分散液为不良溶剂。 

更具体地说，按下述方法，对某一水不溶性色料判定所使用的水不溶性有机溶剂是否成为不良溶剂。首先，调制下述列举的含有判定对象的水溶性有机溶剂的某水不溶性色料的分散液A和上述水不溶性色料的水分散液B这样2种分散液。 

分散液A：作为判定对象的水不溶性有机溶剂为50质量％、水不溶性色料或上述水不溶性色料及促进其分散的物质的总量为5质量％、水为45质量％的组成的水不溶性色料分散液。 

水分散液B：某种水不溶性色料或该水不溶性色料及促进其分散的物质总量为5质量％、水为45质量％的组成的水不溶性色料的水分散液。 

然后，使用浓厚系粒径分析仪(fiber-opticsp articlesanalyzer)(商品名：FPAR-1000，大塚电子制)等测定在25℃将上述分散液A保存24小时后的平均粒径。另外，同样地使用上述浓厚系粒径分析仪测定上述水分散液B的平均粒径。当将上述分散液A和水分散液B的各平均粒径值设为粒径(A)、粒径(B)时，在粒径(A)比粒径(B)大时，判定上述水溶性有机溶剂为不良溶剂，当粒径(A)与粒径(B)相等或比粒径(B)小时，则判定上述水溶性有机溶剂不为不良溶剂。 

作为在本发明使用的不良溶剂的水溶性有机溶剂的具体例子可列举出聚乙二醇200(平均分子量200的聚乙二醇)、聚乙二醇600(平均分子量600)、1，5-戊二醇、2-吡咯烷酮、1，2，6-己三醇等，其中，最好为聚乙二醇600、1，5-戊二醇、2-吡咯烷酮，如为聚乙二醇600和1，5-戊二醇则更理想。当然，本发明不限于此。 

[水溶性有机溶剂的相对介电常数] 

下面，说明水溶性有机溶剂的相对介电常数和其测定方法。作为影响水溶性有机溶剂的极性的一个因素的相对介电常数ε_r由水溶性有机溶剂的静电电容C_X与真空静电电容C₀的比表示，由下述(式2)计算。 

${\mathrm{\ϵ}}_r=\frac{C_X}{C_o}$ (式2) 

相对介电常数大的水溶性有机溶剂稳定地溶解离子性物质。相反，相对介电常数小的水溶性有机溶剂溶解离子性物质的能力低。为此，如根据前面说明的(式1)可以看出那样，相对介电常数小的水溶性有机溶剂增强在具有离子性基团的水不溶性色料的离子间作用的力，压缩电偶极子层。由此也可看出，相对介电常数的值小的水溶性有机溶剂具有朝使具有离子性基团的水不溶性色料凝集的方向引导的作用。为此，着眼于相对介电常数选择水 溶性有机溶剂很重要。 

上述水溶性有机溶剂的相对介电常数的测定可按以下说明的方法简单地进行。将试样的水溶性有机溶剂充满电极容器，对设定频率的电极间静电电容进行测定。使用测得的静电电容的测定值，根据上述(式2)，计算出试样水溶性有机溶剂的相对介电常数。在本发明中，使用介电常数测定装置(商品名BI-870；Brookhaven制)等进行各种水溶性有机溶剂的相对介电常数的测定。 

特别是在本发明中，当根据上述思想选择构成墨水的水溶性有机溶剂时，可获得上述那样的优良的效果，即，设作为含有上述水不溶性色料的水性墨水(B)的构成材料的水溶性有机溶剂中的、含量最大的水溶性有机溶剂的相对于真空介电常数ε₀的相对介电常数为ε_S1，相对上述水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的相对于真空介电常数ε0的相对介电常数为ε_S2，如满足ε_S1＞ε_S2的关系，则可促进水不溶性色料的凝集，可获得抑制发生渗色的高品质的图像，因此较理想。另外，如含有水不溶性色料的水性墨水(B)中所含有的水溶性有机溶剂中的、含量最大的水溶性有机溶剂的相对介电常数ε_S1在常温(例如25℃)的值为35以下，则促进上述凝集，可获得抑制发生渗色的高品质的图像，因此较理想。 

[水溶性有机溶剂的Ka值] 

下面说明水溶性有机溶剂的Ka值。表示墨水向记录介质的渗透性的尺度的Ka值可如下述那样求出。首先，由下述(式3)的布里斯托(Bristow′s method)的式子示出对每1m²记录介质施加的墨水量V_r与喷出墨水后经过规定时间t后的墨水在记录介质的渗透量V(mL/m²＝μm)的关系。 

V＝V_r+Ka(t-t_w)^1/2(式3) 

在本发明中，最好构成墨水组的各水性墨水(a)中所含有的水溶性有机溶剂中的、Ka值最大的水溶性有机溶剂为相对于水不溶性色料的不良溶剂。这是因为，在将含有水不溶性色料的墨水施加到记录介质上后，在由上述墨水形成的图像的近旁，施加含有相对于上述水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的墨水时，可认为发生以下那样的现象。 

在由含有水溶性有机溶剂的墨水形成的点外周部附近，Ka值高即向记录介质的渗透性高的水溶性有机溶剂的浓度分布变高。为此，可以认为，在与由含有水不溶性色料的墨水(B)形成的点接触的、含有成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的墨水(a)的点的外周部附近，不良溶剂以高浓度存在，从而有效地引起上述水不溶性色料的凝集。由此，在本发明中，最好构成墨水组的水性墨水(a)中所含有的水溶性有机溶剂中的、Ka值最大的水溶性有机溶剂为相对于水不溶性色料的不良溶剂。 

刚施加到记录介质上的墨水基本上被吸收到记录介质表面的凹凸部分(记录介质表面的粗糙部分)，基本上不向记录介质的内部(深度方向)渗透。此期间的时间为接触时间(tw)，在接触时间中吸收到记录介质表面的凹凸部的墨水量为V_r。在将墨水施加到记录介质后，当超过接触时间时，与超过上述接触时间的时间即(t-tw)^1/2成比例的墨水量朝记录介质的内部(深度方向)渗透，渗透量增加。Ka为该增加量的比例系数，取与渗透速度相应的值。而且，Ka值可通过利用布里斯托法的液体动态渗透性试验装置(例如商品名：动态渗透性试验装置S，东洋精机制造所制)等进行测定。 

本发明的由布里斯托法获得的Ka值为使用普通纸(例如用于使用电子照相方式的复印机、页式打印机(激光打印机)、使用喷墨记录方式的打印机的PB纸(佳能制)、作为使用电子照相方式的 复印机用纸的PPC纸等)作为记录介质测定的值。另外，测定环境设想通常的办公等环境例如温度20～25℃、湿度40～60％。 

[水性介质] 

构成本发明的墨水组(A)的各水性墨水(a)必须含有水溶性有机溶剂，该水溶性有机溶剂相对于在与墨水组(A)一起使用的、含有水不溶性色料的水性墨水(B)中含有的水不溶性色料成为不良溶剂。另外，在构成本发明的墨水组的各水性墨水(a)中，可在能够获得其添加效果而且不损害本发明目的效果的范围适当地添加包含其它水溶性有机溶剂的水性介质。该水性介质可使用含有水和水溶性有机溶剂的水性介质。水不是含有各种离子的通常的水，最好使用离子交换水(脱离子水)。另外，在与墨水组(A)一起使用的含有水不溶性色料的水性墨水(B)中，也可作为水性介质使用含有水和以下列举的那样的水溶性有机溶剂的混合介质。 

水溶性有机溶剂的具体例子可列举出甲醇、乙醇、n-丙醇、并丙醇、n-丁醇、sec-丁醇、tert-丁醇等碳原子数1～4的烷基醇类，二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺类，丙酮、双丙酮醇等酮或酮醇类，四氢呋喃、二噁烷等酯类，聚乙二醇、聚丙二醇等聚亚烷基醇类，乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、1，2，6-己三醇、硫二甘醇、己二醇、乙二醇等亚烷基包含2～6个碳原子的烷撑二醇类，甘油，乙二醇单甲(或乙)醚、二甘醇单甲(或乙)醚、三甘醇单甲(或乙)醚等多价醇的低级烷基醚类，N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮等。在这些许多的水溶性有机溶剂中，也最好为二甘醇等多价醇、三甘醇单甲(或乙)醚等多价醇的低级烷基醚。上述水溶性有机溶剂可单独使用，也可组合多种使用。 

另外，在本发明中，与本发明的墨水组(A)一起使用含有水 不溶性色料的水性墨水(B)中所含有的水溶性有机溶剂中的、含量最大的水溶性有机溶剂的相对于真空介电常数ε₀的相对介电常数为ε_S1，构成墨水组的各水性墨水(a)中的、相对水性墨水(B)中所含有的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的相对于真空介电常数ε₀的相对介电常数为ε_S2，若选择满足ε_S1 ＞ε_S2的关系的水溶性有机溶剂，则可更有效地发挥本发明的效果，所以较理想。 

另外，在本发明中，含有水不溶性色料的水性墨水(B)中所含有的水溶性有机溶剂中的、含量最大的水溶性有机溶剂的相对介电常数为ε_S1，若选择ε_S1为35以下，若为30以下则更理想的水溶性有机溶剂，则可更有效地发挥出本发明的效果，所以较理想。 

另外，在本发明中，构成墨水组的各水性墨水(a)所含有的水溶性有机溶剂中的、含量最大的水溶性有机溶剂为相对于水性墨水(B)中所含有的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂时，则可更有效地发挥出本发明的效果，所以较理想。 

另外，在本发明中，如构成墨水组的各水性墨水(a)中的、相对于上述水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的含量的合计(质量％)为含有上述水不溶性色料的水性墨水(B)中的水不溶性色料的含量(质量％)下限的2倍以上，更理想为3倍以上时，则可进一步发挥本发明的效果，所以较理想。另外，最好上限为20倍以下。而且，按照本发明人的研究，只要含量的比为2倍以上，则即使构成上述墨水组的各水性墨水(a)在记录介质的施加量比含有上述水不溶性色料的水性墨水(B)在记录介质的施加量少，也确认到本发明效果，即可获得抑制了发生渗色的高品质图像。这意味着即使成为不良溶剂的水溶性有机溶剂在记录介质的施加量比水不溶性色料在记录介质的施加量少时，只要上述质量比为2倍以上，也发现上述图像形成的机理。 

另外，在本发明中，即使在同一水性墨水中含有水不溶性色料和相对于上述水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂，也可期待获得与由不同的2种墨水构成时同等或超过其地抑制了渗色的高品质图像。 

构成本发明墨水组的各水性墨水(a)、或与本发明墨水组一起使用的水性墨水(B)的、水溶  有机溶剂的含量为墨水总质量的3质量％～50质量％的范围，最好为3质量％～40质量％的范围。另外，水的含量为墨水总质量的10质量％～90质量％的范围，最好为30质量％～80质量％的范围。特别是水性墨水(a)中的水溶性有机溶剂的总量为相对于水性墨水(B)中的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂时，可有效地获得本发明的效果，所以，较为理想。成为上述不良溶剂的水溶性有机溶剂的含量最好相对墨水总质量为4质量％～50质量％，若为4质量％～40质量％则更理想。 

[水不溶性色料] 

下面，说明作为与本发明墨水组一起使用的水性墨水的色料(B)的水不溶性色料。在本发明中使用的水不溶性色料不特别限定，主要可使用炭黑、有机颜料等颜料。其中，特别是最好使用直接或通过其它原子团结合有至少1个离子性基团的颜料。只要满足该条件，则不特别限定，可使用通过重氮偶合法使具有离子性基团的化合物结合于表面的颜料，通过利用次氯酸苏打或水中臭氧处理等进行的表面氧化处理将离子性基团引入到表面的颜料，吸附了具有离子性基团的分散剂、表面活性剂、树脂分散剂等的颜料等。这些水不溶性色料可单独使用，当然也可混合2种以上使用。 

特别是适于使用这样获得的颜料，即，将从由-COOM1、-SO₃M1、及-PO₃H(M1)₂(式中的M1表示氢原子、碱金属、 铵或有机铵)构成的组中选择的至少1种，使用重氮偶合法直接或通过其它原子团化学结合于表面而成的颜料。另外，上述其它原子团最好为碳原子数1～12的亚烷基、置换或未置换的次苯基、或置换或未置换的亚萘基等。 

更具体地说，适于使用在颜料表面引入了-C₆H₄-COOM1基、-C₆H₃-(COOM1)₂基(式中M1表示氢原子、碱金属、铵或有机铵)等亲水性基的自分散颜料，特别是关于引入了-C₆H₃-(COOM1)₂基的自分散颜料，在本发明的构成中发挥出理想的效果。 

上述-C₆H₄-COOM1基、-C₆H₃-(COOM1)₂基等亲水性基在颜料表面的引入量在颜料粒子的单位表面积的量多时，在本发明的构成中发挥出理想的效果。其原因可以认为在于自分散颜料与墨水中含有的水溶性有机溶剂之间的相互作用大。即，在使用-C₆H₄-COOM1基、-C₆H₃-(COOM1)₂基等亲水性直接或通过其它原子团结合于颜料表面的自分散颜料时，特别是上述-C₆H₃-(COOM1)₂基以更高的密度结合于颜料粒子表面时，由于立体障碍的影响等，与以往的自分散颜料相比，墨水中含有的水溶性有机溶剂难以与颜料渗润。因此，可以认为当墨水被施加到记录介质上时，墨水中所含有的水溶性有机溶剂与包含颜料的固体成分的分离(固液分离)极迅速地进行。另外，可以认为，在墨水中含有的水溶性有机溶剂相对于颜料难以渗润时，由于分散稳定性的效果也变小，所以，记录介质上的颜料相互的凝集也更显著。 

(颜料) 

对可在本发明的水性墨水(B)中使用的颜料不特别限定，以下列举的那样颜料都可使用。另外，颜料的含量最好相对于墨水总质量为1质量％～20质量％，2质量％～12质量％的范围更理想。 

用于黑色墨水的颜料最好为炭黑。炭黑的具体例可列举出炉 黑、灯黑、乙炔黑、槽法炭黑等。具体地说，例如可使用墨黑(Raven)7000、墨黑5750、墨黑5250、墨黑5000ULTRA、墨黑3500、墨黑2000、墨黑1500、墨黑1250、墨黑1200、墨黑1190ULTRA-II、墨黑1170、墨黑1255(以上为哥伦比亚制)、黑珍珠(Black Pearls)L、利嘎鲁(Regal)400R、利嘎鲁330R、利嘎鲁660R、蒙古鲁(Mogul)L、莫纳克(Monarch)700、莫纳克800、莫纳克880、莫纳克900、莫纳克1000、莫纳克1100、莫纳克1300、莫纳克1400、莫纳克2000、巴鲁坎(Valcan)XC-72R(以上为卡波托(キヤボツト制)、着色用炭黑(Color Black)FW1、着色用炭黑FW2、着色用炭黑FW2V、着色用炭黑FW18、着色用炭黑FW200、着色用炭黑S150、着色用炭黑S160、着色用炭黑S170、普林特克斯(Printex)35、普林特克斯U、普林特克斯V、普林特克斯140U、普林特克斯140V、特殊黑(Special Black)6、特殊黑5、特殊黑4A、特殊黑4(以上为德固赛(デグツサDegussa制))、No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF-88、MA600、MA7、MA8、MA100(以上为三菱化学制)等市场出售品。另外，也可使用为了本发明而另行新调制的炭黑。然而，本发明不限于此，以往公知的炭黑都可使用。另外，不限于炭黑，也可将磁铁矿、铁酸盐等磁性体微粒、钛黑等用作黑色颜料。 

另外，按色调分类列举用于彩色墨水的颜料的具体例。用于黄色墨水的颜料例如可列举出C.I.颜料黄：1、2、3、13、16、74、83、128等。另外，用于品红墨水的颜料例如可列举出C.I.颜料红：5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、112、122等。另外，用于青色墨水的颜料例如可列举出C.I.颜料蓝：1、2、3、15:3、16、22、C.I.瓮蓝：4、6等。然而，不限于此，除了上述颜料外，也可使用为了本发明新制造的颜料。 

另外，在使用颜料作为水不溶性色料时，可使用用于使颜料在墨水中分散的分散剂。分散剂只要为水溶性树脂，则什么样的分散剂都可使用，但较好为重量平均分子量为1,000～30,000的范围的水溶性树脂，更好为3,000～15,000的范围的水溶性树脂。 

上述分散剂的具体例可列举出由从苯乙烯、苯乙烯衍生物、乙烯基萘、乙烯基萘衍生物、α，β-乙烯性不饱和羧酸的脂肪族醇酯等、丙烯酸、丙烯酸衍生物、马来酸、马来酸衍生物、衣康酸、衣康酸衍生物、富马酸、富马酸衍生物、醋酸乙烯、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰胺、及其衍生物等选择的至少2个单体(其中至少1个为亲水性单体)构成的嵌段共聚物或无规共聚物、接枝共聚物、或其盐等。或者，也可优选使用松香、虫胶、淀粉等天然树脂。这些水溶性树脂可溶到溶解了碱基的水溶液，为碱可溶型树脂。而且，用作这些分散剂的水溶性树脂的含量优选相对于墨水总质量为0.1质量％～5质量％的范围。 

(油溶性染料) 

油溶性染料只要为记载于染料索引(COLOUR INDEX)的油溶性染料，则不特别限定。另外，即使为未记载于染料索引的新型染料，也不特别限制。油溶性染料的具体例可列举出下述油溶性染料。这些油溶性染料的含量相对于墨水总质量最好为1质量％～10质量％，另外，1质量％～5质量％的范围更理想。 

按色调分类列举油溶性染料的具体例。用于黄色墨水的油溶性染料可列举出C.I.溶剂黄：1、49、62、74、79、82、83、89、90、120、121、151、153、154等。另外，用于品红色墨水的油溶性染料可列举出C.I.溶剂红：25、31、86、92、97、118、132、160、186、187、219等。另外，用于青色墨水的油溶性染料可列举出C.I.溶剂蓝：33、38、42、45、53、65、67、70、104、114、 115、135等。 

[水溶性色料] 

在调制构成本发明的墨水组(A)的各水性墨水(a)时，虽然也可使用上述水不溶性色料，但可与其并用或单独地使用以下列举的那样的水溶性色料。当然，也可并用多种水溶性色料。在水溶性色料的一例中，列举了水溶性染料，特别是可使用具有阴离子性基团作为可溶化性基的水溶性染料。即使在调制与墨水组(A)一起使用的含有水不溶性色料的水性墨水(B)时，也可与上述水不溶性色料并用地使用以下列举的那样的水溶性色料。 

(染料) 

可在本发明中使用的染料只要为记载于染料索引(COLOURINDEX)的水溶性的酸性染料、直接染料、反应性染料即可，可不特别限定。另外，即使为未记载于染料索引的染料，只要具有阴离子性基团，例如磺基，则不特别限制。这些染料的含量相对于墨水总质量最好为1质量％～10质量％，另外，1质量％～5质量％的范围更理想。在墨水施加到记录介质时，具有羧基作为可溶化基的染料大多可形成耐水性优良的图像，所以特别理想。 

下面按色调分类列举染料的具体例。 

C.I.直接黄：8、11、12、27、28、33、39、44、50、58、85、86、87、88、98、100、110、132等。 

C.I.直接红：2、4、9、11、20、23、24、31、39、46、62、75、79、80、83、89、95、197、201、218、220、224、225、226、227、228、230等。 

C.I.直接蓝：1、15、22、25、41、76、77、80、86、90、98、106、108、120、158、163、168、199、226等。 

C.I.酸性黄：1、3、7、11、17、23、25、29、36、38、40、42、44、76、98、99等。 

C.I.酸性红：6、8、9、13、14、18、26、27、32、35、42、51、52、80、83、87、89、92、94、106、114、115、133、134、145、158、198、249、265、289等。 

C.I.酸性蓝：1、7、9、15、22、23、25、29、40、43、59、62、74、78、80、90、100、102、104、117、127、138、158、161等。 

[墨水特性] 

具有此前说明的构成成分、构成本发明墨水组(A)的各水性墨水(a)和与墨水组(A)一起使用的含有水不溶性色料而成的水性墨水(B)最好具有可从喷墨记录头良好地喷出的特性。从提高从喷墨记录头的喷出性的方面考虑，作为墨水的特性，最好例如其粘度为1～15mPa·s以上，表面张力为25mN/m以上，另外，粘度为1～5mPa·s，表面张力为25～50mN/m则更理想。另外，在并用黑色墨水和彩色墨水时，特别是最好彩色墨水的表面张力比黑色墨水表面张力低。具体地说，最好黑色墨水的表面张力为35～50mN/m，彩色墨水的表面张力为25～35mN/m。 

[其它成分] 

对于构成本发明墨水组(A)的各水性墨水(a)和与墨水组(A)一起使用的含有水不溶性色料的水性墨水(B)，为了维持保湿性，除了上述成分外，也可使用尿素、尿素衍生物、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷等保湿性成分作为墨水成分。尿素、尿素衍生物、三羟甲基丙烷等保湿性成分在墨水中的含量通常最好相对于墨水总质量为0.1质量％～20.0质量％，另外，若处于3.0质量％～10.0质量％的范围，则更理想。 

另外，在构成本发明墨水组(A)的各水性墨水(a)和与墨水组(A)一起使用的含有水不溶性色料的水性墨水(B)中，除了上述成分外，根据需要，也可含有表面活性剂、pH调整剂、防 锈剂、防腐剂、防霉剂、抗氧化剂、抗还原剂、蒸发促进剂、螯合剂等各种添加剂。 

[图像形成方法] 

下面，说明本发明的图像形成方法。本发明的图像形成方法与含有水不溶性色料的水性墨水(B)一起使用上述说明的构成的墨水组(A)，该墨水组(A)是组合多种含有相对水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的水性墨水(a)而成的。并且，在使用它们在记录介质形成图像时，对相互不同颜色的区域相邻的图像，进行施加含有上述水不溶性色料的水性墨水(B)的扫描形成图像后，在形成有上述图像的区域进行扫描，该扫描施加构成上述墨水组(A)的多种水性墨水(a)的至少1种。 

另外，在本发明的图像形成方法中，含有水不溶性色料的水性墨水(B)为黑色墨水，墨水组(A)组合多种含有相对于上述水性墨水(B)中的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂而成，构成墨水组(A)的各水性墨水(a)使用作为彩色墨水的墨水组时，可获得上述那样的优良效果，所以特别理想。其原因可以认为如下。 

黑色墨水与彩色墨水相比，发生渗色较容易引人注目。形成由构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)形成的图像相邻而成的图像时，彩色墨水含有相对于黑色墨水所包含的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂，从而在记录介质表面或记录介质内部可促进上述水不溶性色料的凝集。为此，可抑制上述水不溶性色料在记录介质内部的扩散。因此，通过获得上述构成，从而可使黑色墨水中所含有的上述水不溶性色料在记录介质上迅速定影，获得抑制发生渗色的高品质的图像。 

下面，使用以含有水不溶性色料的水性墨水(B)为黑色墨水、以含有相对于上述水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂 的各水性墨水(a)为彩色墨水的墨水组(A)，在记录介质上形成图像为例，说明本发明的图像形成方法。图10～15所示记录头在1个记录头芯片上搭载有黑色墨水用喷出口列和彩色墨水用喷出口列，图16、图17所示记录头的搭载有黑色墨水用喷出口列的头芯片和搭载有彩色墨水用喷出口列的头芯片分开形成。 

在本发明的图像形成方法中，当形成全色的图像时，最好使用将喷出黑色墨水的黑色墨水用喷出口列和彩色墨水用喷出口列沿扫描方向错开配置的记录头。具体地说例如在使用图10所示记录头形成黑色图像与彩色图像混合存在的全色图像时，最好黑色墨水使用黑色墨水用喷出口列的a部分形成图像，C、M及Y的彩色墨水使用彩色墨水用喷出口列的b部分形成图像。下面，更详细地说明黑色图像与彩色图像混合存在的图像形成的情况。 

图10为可用于本发明的记录头的一例。记录头具有用于喷出黑色墨水的喷出口列(Bk)、分别喷出青色(C)、品红色(M)及黄色(Y)这3色彩色墨水的喷出口列。首先，使用黑色墨水用喷出口列的a部分沿图的横向(主扫描方向)使打印头进行扫描，按1道打印在记录介质形成黑色图像。然后，沿副扫描方向以距离a输送记录介质，在下一打印头的主扫描的往方向的过程中，使用彩色墨水用喷出口列的b部分，在之前由黑色墨水用喷出口列的a部分形成的图像区域按1道打印将彩色图像形成于记录介质上。此时，黑色墨水用喷出口列的a部分在下一区域形成图像。通过使其反复进行，形成黑色图像和彩色图像混合存在的图像。 

图11为可用于本发明的记录头的另一例。在图11中，也与图10时同样，黑色墨水使用黑色墨水用喷出口列的a部分，C、M及Y的彩色墨水使用处于彩色墨水用喷出口列的整个区域的b部分，与上述同样地形成黑色图像和彩色图像混合存在的图像。 

图12为可用于本发明的记录头的另一例。在图12中，与图10 时同样，黑色墨水使用黑色墨水用喷出口列的a部分，C、M及Y的彩色墨水使用处于彩色墨水用喷出口列的整个区域的b部分，形成黑色图像和彩色图像混合存在的图像。在此，在图12所示记录头中，在黑色墨水用喷出口列的a部分与彩色墨水用喷出口列的b部分之间，按1次的进纸量a′设置距离。为此，在该构成的记录头中，从形成黑色墨水后到形成彩色图像之前的期间，多余地产生相当于往复1次扫描的时间差。因此，在图12所示记录头中，对于黑色图像与彩色图像之间的渗色的抑制，比图11所示记录头的构成更有利。 

图13为可用于本发明的记录头的另一例。如图13所示记录头那样，在使用沿副扫描方向依次将黑色墨水用喷出口列和彩色墨水用喷出口列配置成一列的记录头时，相应于进纸，形成黑色的图像后形成彩色的图像。 

图14为可用于本发明的记录头的另一例。在图14所示记录头中，彩色墨水用喷出口列沿主扫描方向对称地设置有两列青色墨水(C1、C2)、两列品红色墨水(M1、M2)、两列黄色墨水(Y1、Y2)，使得彩色墨水的打入顺序在主扫描的往方向和复方向相等。结果，在黑色图像和彩色图像混合存在的图像形成中，可进行双向打印。这时，先使用黑色墨水用喷出口列的a部分形成黑色图像，然后，沿副扫描方向输送记录介质距离a，在下一打印头的主扫描复方向的过程中，使用彩色墨水用喷出口列的b部分，在由先前的黑色墨水用喷出口列a部分形成的图像区域中，按1道打印将彩色图像形成于记录介质上。 

在图14所示那样的与双向打印对应的记录头中，也可与在图12中说明的记录头同样，在黑色墨水用喷出口列的a部分与彩色墨水用喷出口列的b部分之间，按1次的进纸量a′隔开距离(参照图15)，在从形成黑色图像后到形成彩色图像之前的期间，设置相当 于往复1次扫描的时间差，形成对抑制黑色图像和彩色图像间的渗色更有利的构成。 

图16为可用于本发明的记录头的另一例子。图16为带墨盒的记录头，带黑色墨水用墨盒的记录头和带彩色墨水用墨盒的记录头可分别安装于滑架上。在图16中，也与图12时同样，黑色墨水使用黑色墨水用喷出口列的a部分，C、M及Y的彩色墨水使用彩色墨水用喷出口列的a部分，形成黑色图像和彩色图像混合存在的图像。 

图17为可用于本发明的记录头的另一例子。在图17中，也与图16时同样，为带墨盒的记录头，带黑色墨水用墨盒的记录头和带彩色墨水用墨盒的记录头可分别安装于滑架上。另外，在图17中，黑色墨水使用黑色墨水用喷出口列的a部分，C、M及Y的彩色墨水使用处于彩色墨水用喷出口列的整个区域的b部分，形成黑色图像和彩色图像混合存在的图像。在此，在图17所示记录头中，在黑色墨水用喷出口列的a部分与彩色墨水用喷出口列的b部分之间，按1次的进纸量a′隔开距离。为此，在这样构成的记录头中，在从形成黑色图像后到形成彩色图像之前的期间，多余地产生相当于往复1次扫描的时间差。因此，在图17所示记录头中，对于抑制黑色图像和彩色图像间的渗色，比图16所示记录头的构成更有利。 

以上说明了本发明的图像形成方法。当然，可用于本发明的图像形成方法的记录头的形式不限于图10～17。 

[喷墨记录方法、墨处理盒、记录单元及喷墨记录装置] 

下面，说明本发明的喷墨记录装置的一例子。上述喷墨记录装置的特征在于：搭载了前面说明的本发明的墨水组。 

首先，图1和图2示出利用热能的作为喷墨记录装置主要部分的头构成的一例子。图1为沿墨水流路的记录头13的剖视图，图2 为图1的2-2剖视图。记录头13通过粘接具有供墨水流过的流路(喷嘴)14的玻璃、陶瓷、硅或塑料板等与发热元件基片15而获得。 

发热元件基片15包括由氧化硅、氮化硅、碳化硅等形成的保护层16，由铝、金、铝-铜合金等形成的电极17-1和17-2，由H_fB₂、TaN、TaAl等高熔点材料形成的发热电阻体层18，由热氧化硅、氧化铝等形成的蓄热层19，及由硅、铝、氮化铝等散热性良好的材料形成的基片20。 

当在上述记录头13的电极17-1和17-2施加脉冲状的电信号时，由发热元件基片15的n示出的区域急速发热，与该表面接触的墨水21发生气泡，因其压力使弯液面23突出，墨水21通过头的喷嘴14喷出，从喷出小孔22成为墨水小滴24，飞向记录介质25。 

图3示出排列许多图1所示记录头而成的多头的一例的外观图。该多头通过粘接具有多喷嘴26的玻璃板27和与图1说明时相同的发热头28而制作。 

图4示出组装有该记录头的喷墨记录装置的一例子。在图4中，61为作为擦拭构件的刮板，其一端由板保持构件进行保持固定，成为悬臂形式。刮板61配置在与记录头65的记录区域相邻的位置，另外，在图示例子中，以突出到记录头65的移动路径中的形式保持该刮板61。 

62为记录头65的突出口面的盖，配置于与刮板61相邻的起始位置，朝与记录头65的移动方向垂直的方向移动，与墨水喷出口面抵接，进行压盖。另外，63为与刮板61相邻设置的墨水吸收体，与刮板61同样，为突出到记录头65的移动路径中的形式保持。由上述刮板61、盖62及墨水吸收体63构成喷出恢复部64，由刮板61和墨水吸收体63在喷出口面除去水分、尘埃等。 

65为记录头，具有喷出能量发生单元，对与配置有喷出口的喷出口面相对的记录介质喷出墨水来进行记录；66为滑架，用于 搭载记录头65进行记录头65的移动。滑架66可滑动地与引导轴67卡合，滑架66的一部分与由电动机68驱动的皮带69连接(图中未示出)。这样，滑架66可沿引导轴67移动，可在记录头65的记录区域和其相邻区域移动。 

51为用于插入记录介质的供纸部，52为由图中未示出的电动机驱动的进纸辊。借助这些构成，朝与记录头65的喷出口面相对的位置供给记录介质，随着记录的进行，朝配置有排纸辊53的排纸部排纸。在以上的构成中，当记录头65结束记录返回到起始位置时，喷出恢复部64的盖62从记录头65的移动路径退避出，但刮板61突出到移动路径中。结果，记录头65的喷出口被擦拭。 

在盖62与记录头65的喷出面抵接进行压盖时，62突出到记录头的移动路径中地移动。在记录头65从起始位置朝记录开始位置移动时，盖62和板61处于与上述擦拭时的位置相同的位置。结果，在该移动中，记录头65的喷出口面被擦拭。上述记录头朝起始位置的移动不仅在记录结束时、喷出恢复时进行，而且在记录头为了记录而在记录区域移动期间以规定的间隔移动到与记录区域相邻的起始位置，随着该移动，进行上述擦拭。 

图5为示出收容了通过墨水供给构件例如管供给到记录头的墨水的墨处理盒的一例的图。在此，40为收容有供给用墨水的墨水收容部，例如墨水袋，在其前端设有橡胶制的栓42。在该栓42插入针(未图示)，从而可将墨水袋40中的墨水供给到记录头。44为接收废墨水的墨水吸收体。作为墨水收容部，其与墨水的接液面最好由聚烯烃特别是聚乙烯形成。 

作为在本发明使用的喷墨记录装置，不限于如上述那样喷墨头与墨处理盒分开形成的情况，也可适合用于图6所示那样的将它们形成一体的情况。在图6中，70为记录单元，在其中收容有对墨水进行收容的墨水收容部，例如墨水吸收体，该墨水吸收体中的 墨水从具有多个小孔的头部71以墨水滴喷出。作为墨水吸收体的材料使用聚氨酯对本发明来说最理想。另外，也可不使用墨水吸收体，而是墨水收容部为在内部装有弹簧等的墨水袋。72为用于使处理盒内部与大气连通的大气连通口。该记录单元70被用于替换图4所示记录头65，可相对滑架66自由装拆。 

图7为可用于本发明的记录头的分解图。图7所示记录头与墨盒一体构成。记录头1001由载置于喷墨记录装置主体的滑架的定位机构和电触点支承固定，并可相对于滑架装拆，当搭载的墨水被消耗完时进行更换。 

记录头1001用于喷出墨水，由记录元件基板1100、电配线带1300、墨水供给保持构件1400、墨水吸收体1500、及盖构件1600构成；该记录元件基板1100并列形成有墨水供给口；该电配线带1300形成施加用于喷出墨水的电信号的电信号路径；该墨水供给保持构件1400通过树脂成形形成；该墨水吸收体1500产生用于保持墨水的负压。 

墨水供给保持构件1400具有用于保持吸收体1500的空间而具有墨盒功能，该吸收体1500用于产生将青色、品红色、黄色墨水保持于内部的负压；另外，墨水供给保持构件1400形成用于将墨水引导至记录元件基板1100的墨水供给口的独立的墨水流路，从而具有墨水供给功能。在墨水流路的下游部形成用于将墨水供给到该记录元件基板1100的墨水供给口1200，使记录元件基板1100的墨水供给口与墨水供给保持构件1400的墨水供给口1200连通地相对于墨水供给保持构件1400固定记录元件基板1100。另外，在墨水供给口1200附近周围的平面固定有电配线带1300的一部分的背面。盖构件1600与墨水供给保持构件1400的上部开口部熔接，从而闭塞墨水供给保持构件1400的内部空间。盖构件1600具有用于将记录头固定于喷墨记录装置的接合部1700。 

图8为可用于本发明的另一例子的记录头的分解图。图8所示记录头与图7的情况同样为墨盒一体构成。记录头1001可搭载不同的多色的墨水(例如青色墨水、品红色墨水、黄色墨水)，搭载的墨水被消耗完时，可进行更换。 

记录头1001用于喷出不同的多种颜色的墨水(例如青色墨水、品红色墨水、黄色墨水)，由并列形成有青色、品红色、黄色用的墨水供给口的记录元件基板1100等构成。墨水供给保持构件1400具有用于分别独立地保持吸收体1501、1502、1503的空间，从而具有墨盒功能，该吸收体1501、1502、1503用于产生将青色、品红色、黄色墨水保持于内部的负压；另外，墨水供给保持构件1400形成有用于将各墨水引导至记录元件基板1100的墨水供给口的独立的墨水流路，从而具有墨水供给功能。 

另外，在本发明中，最好如图8所示那样，使各液室露出到大气的部分的表面积为大致相同面积地统一墨水供给保持构件的形状。这样，可使保持于各液室的墨水蒸发量在某种程度上相等地统一。 

下面，说明利用力学能量的喷墨记录装置的优选的一例子。作为利用力学能量的喷墨记录装置，可列举出即时喷墨记录头，该即时喷墨记录头具有喷嘴形成基片、压力发生元件及墨水，由外加电压使压力发生元件产生位移，可从喷嘴喷出墨水的小液滴。该喷嘴形成基片具有多个喷嘴；该压力发生元件由与喷嘴相对配置的压电材料和导电材料构成；该墨水充满于该压力发生元件的周围；图9示出作为该记录装置的主要部分的记录头的构成一例。 

记录头包括与墨水室(未图示)连通的墨水流路80，用于喷出所期望体积的墨水滴的孔板81，对墨水直接作用压力的振动板82，接合于该振动板82、根据电信号产生位移的压电元件83，及用于支承并固定孔板81、振动板82等的基板84。 

在图10中，墨水流路80由感光性树脂等形成，孔板81通过电铸或冲压加工等对不锈钢、镍等金属实施开孔等而形成喷出口85，振动板82由不锈钢、镍、钛等金属膜和高弹性树脂膜等形成，压电元件83由钛酸钡、PZT等电介质材料形成。以上那样构成的记录头这样动作，即，对压电元件83施加脉冲状的电压，产生变形应力，其能量使接合于压电元件83的振动板变形，对墨水流路80内的墨水垂直加压，从孔板81的喷出口85喷出墨水滴(未图示)来进行记录。这样的记录头组装到与图4所示相同的喷墨记录装置使用。喷墨记录装置的细部的动作也可与上述同样地进行。 

实施例

下面，根据实施例和参考例具体地说明本发明。本发明只要不超过其要旨，则不限定于下述实施例。文中的“份”和“％”只要不特别说明，则为质量基准。 

[颜料分散液A的调制] 

将5g的浓盐酸溶解到5.5g水中形成溶液，在该溶液中以冷却到5℃的状态加入1.5g 4-氨基邻苯二甲酸。然后，将装有该溶液的容器放入到冰浴中，对液体进行搅拌，从而成为将溶液总是保持在10℃以下的状态，在其中加入通过将1.8g亚硝酸钠溶解到5℃的9g水中获得的溶液。对该溶液进一步搅拌15分钟后，在搅拌下加入6g比表面积220m²/g、DBP吸油量105mL/100g的炭黑。此后，进一步搅拌15分钟。用滤纸(商品名：标准用滤纸No.2，アドバンテツク制)对获得的浆料进行过滤后，对颗粒进行充分水洗，在110℃的炉中对其进行干燥，调制出自分散型炭黑A。 

然后，在上述获得的自分散型炭黑A中加水使其分散成为颜料浓度为10质量％，从而调制出分散液。按照上述方法，获得在水中分散有自分散型炭黑A的状态的颜料分散液A，该自分散型炭黑A通过在炭黑粒子表面引入-C₆H₃-(COONa)₂基而成。上述颜 料分散液A不特别使用分散剂即可将炭黑良好地分散到水中。 

另外，测定上述调制出的自分散型炭黑A(颜料A)的离子性基团密度，结果为3.1μmol/m²。此时使用的离子性基团密度的测定方法由离子计(东亚DKK制)测定上述调制出的颜料分散液A中的钠离子浓度，根据该值换算成自分散型炭黑A的离子性基团密度。 

[相对于各水溶性有机溶剂的颜料A是否成为不良溶剂的判定] 

为了选择相对于上述颜料分散液中的颜料作为不良溶剂起作用的水溶性有机溶剂，进行以下的实验。首先，调制上述颜料分散液A的固体成分浓度10％的水溶液，使用其和各水溶性有机溶剂，按以下的配比制作不良溶剂的判定用分散液A、判定用水分散液B。 

(不良溶剂判定用分散液的配比) 

[判定用分散液A] 

·颜料分散液A                     5份 

·表1记载的各水溶性有机溶剂       50份 

·纯水                            45份 

[判定用水分散液B] 

·颜料分散液A                     5份 

·纯水                            95份 

(判定方法) 

然后，将上述那样调制出的10g判定用分散液A和10g判定用水分散液B分别装入到透明玻璃制带盖试样瓶中，合上盖后，充分搅拌，在60℃静置48小时。然后，将静置的分散液作为测定用试样，使用浓厚系粒径分析仪(商品名：FPAR-1000，大塚电子制)测定该分散液中的颜料的平均粒径。对于60℃、48小时保存 后的判定用分散液A和判定用水分散液B中的颜料的平均粒径，将判定用分散液A比判定用水分散液B大的水溶性有机溶剂判定为不良溶剂，而对于判定用分散液A的平均粒径与判定用水分散液B同等或比判定用水分散液B小的水溶性有机溶剂，判定该水溶性有机溶剂不为不良溶剂。 

表1示出上述那样通过测定平均粒径从而对是否为不良溶剂进行判定的结果。在表1示出的判定结果中，将确认到颜料粒径增大、判定为不良溶剂时设为○，将未确认到颜料粒径增大、未被判定为不良溶剂时设为×。 

表1 

[水溶性有机溶剂的相对介电常数的测定] 

使用相对介电常数测定装置(商品名：BI-870，Brookhaven制)，进行表1所示各水溶性有机溶剂的相对介电常数的测定。首先，将测定对象的水溶性有机溶剂23ml充满测定池，接着将电极部浸到试样中，测定频率10kHz下的相对介电常数。表2示出各种水溶性有机溶剂的相对介电常数的测定结果。 

表2 

 

[水溶性有机溶剂的蒸气压] 

表3示出用于墨水的各水溶性有机溶剂的蒸气压。 

表3 

[实施例1～20和参考例1～10的墨水组的调制] 

使用上述调制出的颜料分散液A，混合表4所记载的成分，充分搅拌使其溶解或分散后，用1.2μm的微纤维过滤器(富士フイルム制)进行加压过滤，调制出黑色墨水1～3。 

表4 

 

(^＊1)乙炔乙二醇环氧乙烷加成产物 

(表面活性剂：川研精细化工(川研フアインケミカル)制) 

另外，制作与上述调制出的黑色墨水1～3一起使用的彩色墨水组A～M。混合表5、表6及表7记载的成分，充分搅拌溶解后，由孔径尺寸0.2μm的微纤维过滤器(富士フイルム制)进行加压过滤，分别调制Y、M、C的彩色墨水，制作出彩色墨水组A～M。 

表5 

 

(^＊1)乙炔基乙二醇环氧乙烷加成产物 

(表面活性剂：川研精细化工(川研フアインケミカル)制) 

表6 

 

(^＊1)乙炔乙二醇环氧乙烷加成产物 

(表面活性剂：川研精细化工(川研フアインケミカル)制) 

其中，2-吡咯烷酮的20质量％水溶液的Ka值为0.19(mL/m²/msec^1/2)，甘油的20质量％水溶液的Ka值为0.13(mL/m²/msec^1/2)。 

表7 

 

(^＊1)乙炔乙二醇环氧乙烷加成产物 

(表面活性剂：川研精细化工(川研フアインケミカル)制) 

[实施例1～20和参考例1～10] 

如表8那样组合上述调制出的黑色墨水1～3和彩色墨水组A～M，再将各墨水搭载到具有表8所示的各记录头的喷墨记录装置进行图像形成。在实施例1～20中，黑色墨水与彩色墨水组的关系满足权利要求1的必要条件。参考例1～6为使用构成彩色墨水组的各墨水不含有不良溶剂的墨水的例子。另外，参考例7～9为使用构成彩色墨水组的3种墨水中的1种不含有不良溶剂的墨水的例子。参考例10为使用构成彩色墨水组的各墨水虽含有不良溶剂，但上述不良溶剂在20℃的蒸气压比20℃的水的蒸气压高的墨水的例子。 

表8 

 

 

[评价] 

分别使用表8所示实施例和参考例的黑色墨水和彩色墨水组形成图像，进行渗色的评价。记录装置使用作为喷墨记录装置的BJS600和BJS700(两者都为佳能制)，该喷墨记录装置具有请求式多记录头，该请求式多记录头通过相应于记录信号将热能施加于墨水，从而使墨水喷出。并且，如表8所示那样，分别将上述装置的记录头改造成图11、图12及图17所示构成来使用。另外，记录介质使用超白纸SW-101(佳能制)。图像的形成由图11、图12及图17所示构成的记录头形成黑色满图像与彩色各色(黄色、品红色、青色)的满图像相邻的图像，用眼观察黑色图像与彩色的各图像的边界部的渗色程度，按下述基准进行评价。评价结果示于表9。 

AA：比参考例提高很多(目视不能看到渗色) 

A：比参考例提高(渗色基本上不明显) 

B：与参考例同等水平(虽然渗色，但为实质没有问题的水平) 

表9 

 

在上述表9中，评价为A的实施例1～3和10～19的图像比评价同样为A的实施例20的图像优良。而且，在本发明中，特别是以在由作为水不溶性色料例如含有颜料的黑色墨水形成的黑色图像与由同其一起使用的彩色墨水形成的彩色图像的整个边界部抑制发生渗色为目标。在使用本发明的墨水组形成图像的实施例中，都成为超过参考例的评价水平的结果，表现出本发明的优越性。 

产业上利用的可能性

本发明的活用例可列举出能够有效地抑制了相互不同颜色区域相邻的各色区域边界发生混色(渗色)、提供高品质图像的墨水组。 

另外，本发明的活用例可列举出通过使用上述墨水组从而可形成抑制了发生渗色的高品质图像的喷墨记录方法、适合用于上述记录方法的墨处理盒、记录单元及喷墨记录装置。 

另外，本发明的活用例可列举出这样的图像形成方法，该图像形成方法通过使用上述优良的墨水组，从而在对记录介质进行 相互不同颜色区域相邻的图像记录时，有效地抑制了边界部的混色(渗色)。 

本申请根据2004年5月10日申请的日本专利申请编号第2004-140282主张优先权，引用其内容作为本申请的一部分。 

Claims (23)

1.一种墨水组，在与含有水不溶性色料而成的水性墨水(B)一起使用的、组合了多种含有染料的水性墨水(a)而成的墨水组(A)中，其特征在于，

上述水不溶性色料为颜料；

构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)含有至少1种相对于构成上述水性墨水(B)的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂；

而且，上述水性墨水(a)中分别含有的成为上述不良溶剂的水溶性有机溶剂中的、至少1种水溶性有机溶剂在20℃的蒸气压比水在20℃的蒸气压低；

构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)中所含有的、相对于构成上述水性墨水(B)的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的含量的质量％合计，为上述水性墨水(B)中水不溶性色料的含量的质量％的3倍以上。

2.根据权利要求1所述的墨水组，其特征在于，上述水性墨水(B)含有至少1种水溶性有机溶剂而成，

而且，上述水性墨水(B)中所含有的水溶性有机溶剂中的、含量最大的水溶性有机溶剂的相对于真空介电常数ε₀的相对介电常数为ε_S1，构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)中分别含有的、成为上述不良溶剂的各水溶性有机溶剂的相对于真空介电常数ε₀的相对介电常数为ε_S2，满足ε_S1＞ε_S2的关系。

3.根据权利要求2所述的墨水组，其特征在于，上述相对介电常数ε_S1在常温的值为35以下。

4.根据权利要求1所述的墨水组，其特征在于，构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)所含有的水溶性有机溶剂中的、含量最大的水溶性有机溶剂为相对于构成上述水性墨水(B)的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂。

5.根据权利要求1所述的墨水组，其特征在于，含有上述水不溶性色料的水性墨水(B)还含有相对于上述水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂。

6.根据权利要求1所述的墨水组，其特征在于，上述水性墨水(B)中所含有的水不溶性色料为在其表面具有离子性基团的颜料。

7.根据权利要求1所述的墨水组，其特征在于，上述水性墨水(B)中所含有的水不溶性色料为将从包含-COOM1、-SO₃M1、及-PO₃H(M1)₂的组中选择的至少1种直接或通过其它原子团结合在其表面上的颜料，式中的M 1表示氢原子、碱金属、铵或有机铵。

8.根据权利要求7所述的墨水组，其特征在于，上述其它原子团是从包含碳原子数1～12的亚烷基、置换或未置换的次苯基、或者置换或未置换的亚萘基的组中选择的。

9.根据权利要求1所述的墨水组，其特征在于，上述水性墨水(B)中所含有的水不溶性色料为将从包含-C₆H₄-COOM1基、-C₆H₃-(COOM1)₂基的组中选择的至少1种结合在其表面上的颜料，式中M 1表示氢原子、碱金属、铵或有机铵。

10.根据权利要求1所述的墨水组，其特征在于，上述水性墨水(B)中所含有的水不溶性色料为炭黑。

11.根据权利要求1所述的墨水组，其特征在于，构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)中所含有的染料为具有阴离子性基团的染料。

12.根据权利要求1所述的墨水组，其特征在于，构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)为彩色墨水。

13.根据权利要求1所述的墨水组，其特征在于，含有上述水不溶性色料的水性墨水(B)为黑色墨水。

14.根据权利要求1所述的墨水组，其特征在于，构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)中的水溶性有机溶剂的含量的质量％为墨水总质量的3质量％～50质量％，并且不良溶剂的的含量为墨水总质量的4质量％～40质量％。

15.根据权利要求1所述的墨水组，其特征在于，构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)中所含有的、相对于构成上述水性墨水(B)的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂，为从包含平均分子量200的聚乙二醇、平均分子量600聚乙二醇、1，5-戊二醇、2-吡咯烷酮、1，2，6-己三醇的组中选择的至少一种。

16.一种喷墨记录方法，具有以喷墨方法喷出墨水的步骤；其特征在于，上述墨水为构成权利要求1～15中任一项所述的墨水组(A)的多种水性墨水(a)。

17.一种墨处理盒，具有多个墨水收容部；其特征在于，

上述墨水收容部收容构成权利要求1～15中任一项所述的墨水组(A)的多种水性墨水(a)。

18.一种记录单元，具有多个墨水收容部和用于喷出墨水的喷墨头；其特征在于，上述墨水收容部收容构成权利要求1～15中任何一项所述的墨水组(A)的多种水性墨水(a)。

19.一种喷墨记录装置，具有多个墨水收容部和用于喷出墨水的喷墨头；其特征在于，上述墨水收容部收容构成权利要求1～15中任一项所述的墨水组(A)的多种水性墨水(a)。

20.一种图像形成方法，使用构成权利要求1～15中任一项所述的墨水组(A)的多种水性墨水(a)和权利要求1～15中任一项所述的含有水不溶性色料而成的水性墨水(B)，在记录介质进行图像形成，在该图像中，由构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)形成的图像与由含有上述水不溶性色料而成的水性墨水(B)形成的图像相邻；其特征在于，在进行施加含有上述水不溶性色料的水性墨水(B)的扫描来形成图像后，在形成有上述图像的区域进行扫描，该扫描施加构成上述墨水组(A)的多种水性墨水(a)中的至少1种。

21.根据权利要求20所述的图像形成方法，其特征在于，在进行对记录介质施加含有上述水不溶性色料的水性墨水(B)的扫描后，空出至少1次扫描的时间差后，进行施加构成上述墨水组(A)的多种水性墨水(a)的至少1种的扫描。

22.根据权利要求20所述的图像形成方法，其特征在于，使用记录头施加墨水，该记录头的、用于喷出含有上述水不溶性色料的水性墨水(B)的喷出口列与用于分别喷出构成上述墨水组(A)的多种水性墨水(a)的喷出口列被沿副扫描方向错开配置。

23.一种喷墨记录方法，具有以喷墨方式喷出构成墨水组(A)的各水性墨水(a)和至少含有水不溶性色料而成的水性墨水(B)的步骤，该墨水组(A)是组合多种含有染料的水性墨水(a)而成；其特征在于，

构成上述墨水组(A)的多种水性墨水(a)分别含有相对于上述水性墨水(B)中所含有的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂，

而且，成为上述不良溶剂的水溶性有机溶剂中的、至少1种水溶性有机溶剂在20℃的蒸气压比水在20℃的蒸气压低；

构成上述墨水组(A)的各水性墨水(a)中所含有的、相对于构成上述水性墨水(B)的水不溶性色料成为不良溶剂的水溶性有机溶剂的含量的质量％合计，为上述水性墨水(B)中水不溶性色料的含量的质量％的3倍以上。

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