JP2004107453A - インクセット、インクジェット記録方法及び記録物 - Google Patents

Abstract

【課題】単色のみならず混色のカラーバランス及び発色性にも優れた、高品位の画像を形成することが可能となるインクセット、インクジェット記録方法及びその記録物の提供。
【解決手段】少なくとも２種のインク組成物と、該インク組成物の全てと反応し、該インクを凝集せしめる反応液と、を有するインクセットにおいて、該インク組成物が少なくともアニオン性物質により分散されている、若しくは表面にアニオン性基を有する顔料を含有し、且つ上記反応液の１，０００質量倍希釈水溶液と上記インク組成物の各々とを質量比で１：１で混合した複数の混合溶液間における顔料の最大粒径と最小粒径との差が１００ｎｍ以下であることを特徴とするインクセット。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水性ボールペン、万年筆、水性サインペン等の筆記具や、インクジェットプリンタ用に好適なインクセット、インクジェット記録方法及び記録物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
安価な装置で高解像度且つ高品位な画像を、高速で印刷可能であるという特徴を有するインクジェット記録は、インク組成物の小滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に付着させて印刷を行う印刷方法である。しかしながら、インクジェット記録方法はインク組成物が液体であるために、記録媒体上に着弾した際にインク液滴が記録媒体中に浸透するために輪郭部が不明瞭となったり、また、隣接する異なる色間の境界にじみ（所謂カラーブリード）が発生する現象があった。
【０００３】
この問題を解決することを目的として、多価金属塩溶液を記録媒体に適用した後、少なくとも一つのカルボキシル基を有する染料を含むインク組成物を適用する方法が提案されている（特許文献１参照）。即ち、多価金属イオンを含有する反応液と染料が記録媒体上で接触することにより不溶性物が形成される。この結果として輪郭部の不明瞭性の改善及びカラーブリードを生じることがなく、更に耐裏抜け性に優れた高品位の画像を得ることが可能となる。
【０００４】
また、塩との作用により増粘又は凝集するブラックインクとその塩を含有するカラーインクとを組合せて使用することにより、画像濃度が高く且つカラーブリードがない高品位のカラー画像が得られるという技術手段も開示されている（特許文献２参照）。即ち、塩を含有する第一の液と、インク組成物との二液を印字することで、良好な画像を得ることが可能となる。更に、二液を用いる各種の提案がなされている（特許文献３及び特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２０２３２８号公報
【特許文献２】
特開平６−１０６７３５号公報
【特許文献３】
特開平３−２４０５５７号公報
【特許文献４】
特開平３−２４０５５８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上記多価金属イオンを含有するインクセットについて種々の検討を行った。その結果、インク組成物中の色材として顔料を採用すると、輪郭部の不明瞭性の改善及びカラーブリードを生じることがなく、更に耐裏抜け性に優れた高品位の画像を形成することが可能である一方、新たな課題を認識するに到った。
【０００７】
即ち、反応液中の多価金属イオンがインク組成物中の顔料の分散を破壊し、輪郭部の不明瞭性の改善及びカラーブリードを生じることがないといった効果を奏するものであるが、インク組成物の反応液に対する反応性の違いによってインクごとの発色性が異なってしまい、場合によっては印字物のカラーバランスが崩れてしまうという問題があった。
【０００８】
例えば、シアン、マゼンタ、イエローからなるインクセットで、ブルー、レッド、グリーンの２次色画像やグレー画像といった混色画像を形成するときに、インクセットの中で反応液との反応性に大きな差があると、反応性の高いインクの色味が強い画像となってしまうことがあった。一般に、顔料の粒径と発色の間には、「粒径が小さいほど発色性が高く、粒径が大きいほど発色性が低下する」という関係があるといわれている。しかし、これは反応前の顔料インクの粒径についていわれていることであり、厳密には発色に関係しているのは印字後の紙面上での粒径である。上記多価金属イオンを含有する反応液と顔料インクのセットにおいては、反応液と反応した後の粒径が発色に関係しているといえる。そして、特定のインクと反応液との反応物の粒径が、他のインクのそれと大きく異なっている場合、画像の微妙な階調の再現が困難となることがあるとの知見を得た。
【０００９】
従って、本発明者らは、反応液と反応する顔料インクを有するインクセットにおいて、カラーバランスが良く、且つ顔料の発色性を最大限に引き出す手段が必要であるとの結論に至った。
従って、本発明の目的は、単色のみならず混色のカラーバランス及び発色性にも優れた、高品位の画像を形成することが可能となるインクセット、インクジェット記録方法並びにその記録物を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、少なくとも２種のインク組成物（以下単に「インク」という場合がある）と、該インク組成物の全てと反応し、該インクを凝集せしめる反応液と、を有するインクセットにおいて、該インク組成物が少なくともアニオン性物質により分散されている、若しくは表面にアニオン性基を有する顔料を含有し、且つ上記反応液の１，０００質量倍希釈水溶液と上記インク組成物の各々とを質量比で１：１で混合した複数の混合溶液間における顔料の最大粒径と最小粒径との差が１００ｎｍ以下であることを特徴とするインクセットを提供する。
【００１１】
上記本発明においては、前記インク組成物が、顔料と顔料分散剤とを含むこと；前記少なくとも２種のインク組成物において、互いに分散剤が異なるか、或いは顔料と分散剤との質量比率が異なること；前記インク組成物が、少なくともシアン、マゼンタ、イエローの色調からなること；前記反応液の表面張力が、前記インク組成物の何れの表面張力よりも高いこと；前記反応液が、多価金属を含有すること；及び前記多価金属が、Ｃａ^２＋、Ｃｕ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｍｇ^２＋、Ｚｎ^２＋、Ｂａ^２＋、Ａｌ^３＋、Ｆｅ^３＋、Ｃｒ^３＋及びＹ^３＋の少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、記録媒体に、少なくとも２種のインク組成物と、該インク組成物の全てと反応し、該インクを凝集せしめる反応液と、を付着させて、記録を行うインクジェット記録方法において、該インク組成物が少なくともアニオン性物質により分散されている、若しくは表面にアニオン性基を有する顔料を含有し、且つ上記インク組成物の各々と上記反応液の１，０００質量倍希釈水溶液とを質量比で１：１で混合した複数の混合溶液間における顔料の最大粒径と最小粒径との差が１００ｎｍ以下であることを特徴とするインクジェット記録方法を提供する。
【００１３】
上記本発明においては、前記反応液を、前記インクに先だって記録媒体に付与する工程を少なくとも含むこと；前記インク組成物が、少なくともシアン、マゼンタ、イエローの色調からなること；前記反応液の表面張力が、前記インク組成物の何れの表面張力よりも高いこと；前記反応液が、多価金属を含有すること；及び前記多価金属が、Ｃａ^２＋、Ｃｕ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｍｇ^２＋、Ｚｎ^２＋、Ｂａ^２＋、Ａｌ^３＋、Ｆｅ^３＋、Ｃｒ^３＋及びＹ^３＋の少なくとも１種を含むことが好ましい。
また、本発明は、上記記録方法によって印字されてなることを特徴とする記録物を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
本発明のインクセットは、少なくとも２つの異なる色調のインクが、反応液と全て反応するものであって、上記インクが少なくともアニオン性物質により分散されている、若しくは表面にアニオン性基を有する顔料を含有し、且つ反応前のインク中の顔料の粒径とインクの反応液との反応後の顔料の粒径が同程度であることが好ましい。
【００１５】
インクの反応液との反応後の粒径は、反応液の１，０００質量倍希釈水溶液と各インクとを質量比で１：１で混合した混合溶液を測定することにより決定され、本発明のインクセットは、インクセットにおける最大粒径値と最小粒径値の差が１００ｎｍ以下となることが好ましい。勿論、この際、前記インク組成物が顔料と顔料分散剤とを含むこと、及び前記少なくとも２種のインク組成物において、互いに分散剤が異なるか、或いは顔料と分散剤との質量比率が異なる場合も含まれる。
【００１６】
各インクの反応後の粒径が上記の範囲にあることにより、各色の発色性が大きく異なることなく、混色画像においてもバランスの取れた画像が形成できるという効果を奏する。より具体的にいえば、色調が徐々に変化するようなグラデーション部分を再現しようとした場合に、特定の色の発色性が、他の色の発色性よりも強いと、中間の階調が表現できないことがある。しかし、本発明によれば、インクと反応液との反応により得られる反応物の粒径を揃えることにより、特定の色の発色が突出したり、或いは弱すぎたりすることを抑えることができ、多階調の画像の再現性をより向上させることができるという効果を奏する。尚、粒径測定方法としては、従来から用いられている方法の何れを用いてもよく、例えば、動的光散乱法や沈降速度法等が挙げられる。又、本発明における顔料の粒径は、特に断りがない限り重量基準の平均粒径を意味する。
【００１７】
（反応液）
水性媒体中にイオン性基の作用によって分散又は溶解させられている色材の分散安定性を記録媒体上で破壊及び凝集することのできる反応液としては、例えば、金属塩、低分子カチオン性化合物、及びカチオン性高分子を含むもの等が挙げられる。この中で、金属塩及び水性媒体を含んでいることがより好ましい。
【００１８】
（金属塩について）
反応液に用いることができる金属塩とは、一価の金属イオン及び二価以上の多価金属イオンと、これら多価金属イオンに結合する陰イオンとから構成され、水に可溶なものである。多価金属イオンの具体例としては、Ｃａ^２＋、Ｃｕ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｍｇ^２＋、Ｚｎ^２＋及びＢａ^２＋等の二価金属イオン、Ａｌ^３＋、Ｆｅ^３＋、Ｃｒ^３＋及びＹ^３＋等の三価金属イオン等が挙げられる。陰イオンとしては、ＳＯ_４ ^２−、Ｃｌ⁻、ＣＯ_３ ⁻、ＮＯ_３ ⁻、Ｉ⁻、Ｂｒ⁻、ＣｌＯ_３ ⁻及びＣＨ_３ＣＯＯ⁻等が挙げられる。
【００１９】
また、一価の金属イオンとしては以下のものが挙げられる。例えば、（Ｍ１）_２ＳＯ_４、ＣＨ_３ＣＯＯ（Ｍ１）、Ｐｈ−ＣＯＯ（Ｍ１）、（Ｍ１）ＮＯ_３、（Ｍ１）Ｃｌ、（Ｍ１）Ｂｒ、（Ｍ１）Ｉ、（Ｍ１）_２ＳＯ_３及び（Ｍ１）_２ＣＯ_３から選ばれる少なくとも一つを用いることが好ましい。ここでＭ１はアルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表わし、Ｐｈはフェニル基を表す。
【００２０】
そして、アルカリ金属の具体例としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等が挙げられ、また、有機アンモニウムの具体例としては、例えば、メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、メタノールアンモニウム、ジメタノールアンモニウム、トリメタノールアンモニウム、エタノールアンモニウム、ジエタノールアンモニウム及びトリエタノールアンモニウム等が挙げられる。勿論、本発明で使用する塩は上記化合物に限定されるものではない。また、反応液中の上記金属塩の含有量は、本発明にかかる効果を考慮すると０．０１〜２０質量％が好ましい。
【００２１】
（低分子カチオン性化合物及びカチオン性高分子について）
反応液に用いることができる低分子カチオン性化合物及びカチオン性高分子とは、本発明の範囲にあり、且つ水に可溶なものである。低分子カチオン性化合物の具体例としては、１級或いは２級或いは３級アミン塩型のラウリルアミン、ヤシアミン、ステアリルアミン、ロジンアミン等の塩酸塩、酢酸塩や、第４級アンモニウム塩型のラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウム等が挙げられる。
【００２２】
また、ピリジニウム塩型のセチルピリジニウムクロライド、セチルピリジニウムブロマイド、更にイミダゾリン型の２−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリンや、高級アルキルアミンのエチレンオキシド付加物であるジヒドロキシエチルステアリルアミン等が挙げられる。
【００２３】
カチオン性高分子の具体例としては、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリアミンスルホン塩酸塩、ポリビニルアミン塩酸塩、キトサン酢酸塩等を挙げることができる。また、この他に、ノニオン性高分子物質の一部をカチオン化したビニルピロリドンとアミノアルキルアルキレート４級塩との共重合体、アクリルアマイドとアミノメチルアクリルアマイド４級塩との共重合体等を挙げることができる。勿論、本発明の範疇を越えない限り、これらの化合物に限定されないことはいうまでもない。また、反応液中の上記化合物及び高分子の含有量は、本発明にかかる効果を考慮すると０．１〜２０質量％が好ましい。
【００２４】
また、反応液は、必ずしも可視域に吸収を示さないものである必要はない。可視域に吸収を示すとしても実質上画像に影響を与えない範囲であれば可視域に吸収を示すものであってもかまわない。
【００２５】
（水性媒体）
本発明で使用する反応液に用いられる水性媒体の例としては、例えば、水、或いは水と水溶性有機溶剤との混合溶媒が挙げられる。水溶性有機溶媒としては、反応液の乾燥防止効果を有するものが特に好ましい。具体的には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオ−ル、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の低級アルキルエーテルアセテート；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の多価アルコール；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。上記のごとき水溶性有機溶剤は、単独でも或は混合物としても使用することができる。また、水としては脱イオン水を使用することが望ましい。
【００２６】
本発明に使用する反応液中に含有される水溶性有機溶剤の含有量は特に限定されないが、反応液全質量に対して、好ましくは３〜５０質量％の範囲が好適である。また、反応液に含有される水の含有量は反応液全質量に対して好ましくは５０〜９５質量％の範囲である。更に上記の成分の他に必要に応じて所望の物性値を持つ反応液とするために、界面活性剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤等を添加することができる。
【００２７】
（インク組成物）
上記した反応液は、色材がイオン性基によって水性媒体に分散又は溶解させられているインク組成物と組合せて記録に用いることで、高品質の画像を形成することができる等の好ましい効果を得られる。
【００２８】
かかるインクに用いることのできる色材としては、顔料（マイクロカプセル化顔料、更には着色樹脂等も本明細書中では顔料の範疇とする）が挙げられる。以下これらの色材について詳述する。
【００２９】
（顔料）
用い得る顔料としては、例えば、カーボンブラックや有機顔料等が挙げられる。
（カーボンブラック）
カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔料で、例えば、レイヴァン（Ｒａｖｅｎ）７０００、レイヴァン５７５０、レイヴァン５２５０、レイヴァン５０００、レイヴァン３５００、レイヴァン２０００、レイヴァン１５００、レイヴァン１２５０、レイヴァン１２００、レイヴァン１１９０ＵＬＴＲＡ−ＩＩ、レイヴァン１１７０、レイヴァン１２５５（以上コロンビア社製）、ブラックパールズ（Ｂｌａｃｋ　Ｐｅａｒｌｓ）Ｌ、リーガル（Ｒｅｇａｌ）４００Ｒ、リーガル３３０Ｒ、リーガル６６０Ｒ、モウグル（Ｍｏｇｕｌ）Ｌ、モナク（Ｍｏｎａｒｃｈ）７００、モナク８００、モナク８８０、モナク９００、モナク１０００、モナク１１００、モナク１３００、モナク１４００、ヴァルカン（Ｖａｌｃａｎ）ＸＣ−７２Ｒ（以上キャボット社製）、カラーブラック（Ｃｏｌｏｒ　Ｂｌａｃｋ）ＦＷ１、カラーブラックＦＷ２、カラーブラックＦＷ２Ｖ、カラーブラックＦＷ１８、カラーブラックＦＷ２００、カラーブラックＳ１５０、カラーブラックＳ１６０、カラーブラックＳ１７０、プリンテックス（Ｐｒｉｎｔｅｘ）３５、プリンテックスＵ、プリンテックスＶ、プリンテックス１４０Ｕ、プリンテックス１４０Ｖ、スペシャルブラック（Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｂｌａｃｋ）６、スペシャルブラック５、スペシャルブラック４Ａ、スペシャルブラック４（以上デグッサ社製）、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００（以上三菱化学社製）等を使用することができるが、これらに限定されるものではなく従来公知のカーボンブラックを使用することが可能である。また、マグネタイト、フェライト等の磁性体微粒子やチタンブラック等を黒色顔料として用いてもよい。
【００３０】
（有機顔料）
有機顔料として具体的には、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザエロー、ベンジジンエロー、ピラゾロンレッド等の不溶性アゾ顔料、リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド２Ｂ等の溶性アゾ顔料、アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーン等の建染染料からの誘導体、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料、キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタ等のキナクリドン系顔料、ペリレンレッド、ペリレンスカーレット等のペリレン系顔料、イソインドリノンエロー、イソインドリノンオレンジ等のイソインドリノン系顔料、ベンズイミダゾロンエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレッド等のイミダゾロン系顔料、ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジ等のピランスロン系顔料、縮合アゾ系顔料、チオインジゴ系顔料、フラバンスロンエロー、アシルアミドエロー、キノフタロンエロー、ニッケルアゾエロー、銅アゾメチンエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレット等のその他の顔料が例示できる。
【００３１】
また、有機顔料をカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーにて示すと、Ｃ．Ｉ．ピグメントエロー１２、１３、１４、１７、２０、２４、７４、８３、８６、９３、１０９、１１０、１１７、１２０、１２５、１３７、１３８、１４７、１４８、１５１、１５３、１５４、１６６、１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１６、３６、４３、５１、５５、５９、６１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、４８、４９、５２、５３、５７、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７５、１７６、１７７、１８０、１９２、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２３８、２４０、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：３、１５：１、１５：４、１５：６、２２、６０、６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、２５、２６等が例示できる。勿論上記以外でも従来公知の有機顔料が使用可能である。
【００３２】
（分散剤）
上記したカーボンブラックや有機顔料を用いる場合には分散剤を併用することが好ましい。分散剤としては、アニオン性基の作用によって上記の顔料を水性媒体に安定に分散させることのできるものが好適に用いられる。分散剤の具体例は、例えば、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸−マレイン酸ハーフエステル共重合体或はこれらの塩等が含まれる。また、これらの分散剤は、重量平均分子量が１，０００〜３０，０００の範囲のものが好ましく、特には３，０００〜１５，０００の範囲のものが好ましい。
【００３３】
（自己分散型顔料）
色材として、顔料表面にイオン性基（アニオン性基）を結合させることによって分散剤なしで水性媒体に分散させることのできる顔料、所謂自己分散型顔料を用いることもでき、このような顔料の一例として、例えば、自己分散型カーボンブラックを挙げることができる。自己分散型カーボンブラックとしては、例えば、アニオン性基がカーボンブラック表面に結合したものを挙げることができる。
【００３４】
（アニオン性カーボンブラック）
アニオン性カーボンブラックとしては、カーボンブラックの表面に、例えば、−ＣＯＯ（Ｍ２）、−ＳＯ_３（Ｍ２）、−ＰＯ_３Ｈ（Ｍ２）及び−ＰＯ_３（Ｍ２）_２から選ばれる少なくとも１つのアニオン性基を結合させたものが挙げられる。
【００３５】
上記式中、Ｍ２は水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表わす。これらの中で特に−ＣＯＯ（Ｍ２）や−ＳＯ_３（Ｍ２）をカーボンブラック表面に結合してアニオン性に帯電せしめたカーボンブラックはインク中の分散性が良好なため本発明に特に好適に用い得る。
【００３６】
ところで、上記親水性基中「Ｍ２」として表したもののうち、アルカリ金属の具体例としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ及びＣｓ等が挙げられ、また、有機アンモニウムの具体例としては、例えば、メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、メタノールアンモニウム、ジメタノールアンモニウム、トリメタノールアンモニウム等が挙げられる。
【００３７】
そして、Ｍ２をアンモニウム或いは有機アンモニウムとした自己分散型カーボンブラックを含む本発明のインクは、記録画像の耐水性をより向上させることができ、この点において特に好適に用いることができる。これは当該インクが記録媒体上に付与されると、アンモニウムが分解し、アンモニアが蒸発する影響によるものと考えられる。ここでＭ２をアンモニウムとした自己分散型カーボンブラックは、例えば、Ｍ２がアルカリ金属である自己分散型カーボンブラックをイオン交換法を用いてＭ２をアンモニウムに置換する方法や、酸を加えてＨ型とした後に水酸化アンモニウムを添加してＭ２をアンモニウムにする方法等が挙げられる。
【００３８】
アニオン性に帯電している自己分散型カーボンブラックの製造方法としては、例えば、カーボンブラックを次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法が挙げられ、この方法によってカーボンブラック表面に−ＣＯＯＮａ基を化学結合させることができる。
【００３９】
ところで、上記した様な種々の親水性基は、カーボンブラックの表面に直接結合させてもよい。或いは他の原子団をカーボンブラック表面と親水性基との間に介在させ、親水性基をカーボンブラック表面に間接的に結合させてもよい。ここで他の原子団の具体例としては、例えば、炭素原子数１〜１２の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、置換若しくは未置換のフェニレン基、置換若しくは未置換のナフチレン基が挙げられる。ここでフェニレン基及びナフチレン基の置換基としては、例えば、炭素数１〜６の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。また、他の原子団と親水性基の組合わせの具体例としては、例えば、−Ｃ_２Ｈ_４ＣＯＯ（Ｍ２）、−Ｐｈ−ＳＯ_３（Ｍ２）、−Ｐｈ−ＣＯＯ（Ｍ２）等（但し、Ｐｈはフェニル基を表す）が挙げられる。
【００４０】
ところで、本発明において上記した自己分散型カーボンブラックの中から２種若しくはそれ以上を適宜選択してインクの色材に用いてもよい。また、インク中の自己分散型カーボンブラックの添加量としては、インク全質量に対して、０．１〜１５質量％、特には１〜１０質量％の範囲とすることが好ましい。この範囲とすることで自己分散型カーボンブラックは、インク中で十分な分散状態を維持することができる。更にインクの色調の調整等を目的として、自己分散型カーボンブラックに加えて染料を色材として添加してもよい。
【００４１】
（着色微粒子／マイクロカプセル化顔料）
色材として上記したものの他に、ポリマー等でマイクロカプセル化した顔料や樹脂粒子の周囲を色材で被覆した着色微粒子等も用いることができる。マイクロカプセルに関しては、本来的に水性媒体に対する分散性を有するが、分散安定性を高めるために上記したような分散剤を更にインク中に共存させてもよい。また、着色微粒子を色材として用いる場合には、上記したアニオン系分散剤等を用いることが好ましい。
【００４２】
（水性媒体）
上記した様な色材を分散させる水性媒体は、特に限定されるものでなく、反応液に用いる水性媒体として前記したものと同様のものを用いることができる。また、カラーインクをインクジェット法（例えば、バブルジェット（登録商標）法等）で記録媒体に付着せしめる場合には、前述したように優れたインクジェット吐出特性を有するようにインクに所望の粘度及び表面張力を有するように調整することが好ましい。
【００４３】
本発明に係るインク組成物に用いられる水性媒体の例としては、例えば、水、或いは水と水溶性有機溶剤との混合溶媒が挙げられる。水溶性有機溶剤としては、インク組成物の乾燥防止効果を有するものが特に好ましい。具体的には、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオ−ル、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の低級アルキルエーテルアセテート；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の多価アルコール；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。上記のごとき水溶性有機溶剤は、単独でも或は混合物としても使用することができる。また、水としては脱イオン水を使用することが望ましい。
【００４４】
本発明に関わるインク組成物中に含有される水溶性有機溶剤の含有量は特に限定されないが、インク組成物全質量に対して、好ましくは３〜５０質量％の範囲が好適である。また、インク組成物に含有される水の含有量はインク組成物全質量に対して好ましくは５０〜９５質量％の範囲である。更に上記の成分のほかに必要に応じて保湿剤を添加することは勿論、所望の物性値を持つインク組成物とするために、界面活性剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤等を添加しても構わない。
【００４５】
（インクセット）
前記反応液と組み合わせてインクセットを構成するインクの色調は特に限定されず、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、レッド、グリーン、ブルー及びブラックから選ばれる１つの色調を示すインクとすればよい。具体的には、所望の色調のインクとなるように前記した色材の中から適宜選択して用いることができる。ここで各インク中の色材の含有量は、例えば、インクジェット記録に用いる場合にはインクが優れたインクジェット吐出特性を備え、また、所望の色調や濃度を有するように適時選択すればよいが、目安としては、例えば、インク全質量に対して１〜５０質量％の範囲が好ましい。
【００４６】
また、インクに含有される水の量はインク全質量に対して５０〜９５質量％の範囲が好ましい。また、反応液と組み合わせるインクは、異なる色調のインクを２つ以上組み合わせて多色画像の形成に適したインクセットとすることがより好ましい。
【００４７】
（記録方法）
前記反応液は、色材がイオン性基の作用によって水性媒体に分散させられているインクと組み合わせて、（ｉ）インクを記録媒体に付与する工程；及び（ｉｉ）反応液を記録媒体の少なくともインクが付与される領域に付与する工程、を有する記録方法を採用することによって、輪郭部の不明瞭性の改善及びカラーブリードを生じることがなく、更に耐裏抜け性に優れた高品位の画像を形成することが可能となるインクセット、インクジェット記録方法並びにその記録物を提供することができる。
【００４８】
尚、このようなインクセットが高画像濃度及び高発色で印字品位を良好にできる理由は明らかではないが、例えば、反応液とインクをインクジェット法によって記録媒体（紙）面上に飛翔させ、両者を付着させた場合、インク中では安定し存在していた顔料等の色材が、紙面に付着後急速に反応する。
【００４９】
しかし、反応液との反応後の粒径がインクによって大きく異なると、例えば、シアン、マゼンタ、イエローからなるインクセットでブルー、レッド、グリーンの２次色やグレーといった混色の画像を形成するときに、反応性の高いインクの色味が強い画像となってしまう。また、他のインクに比べて極端に反応性の高いインクがあると、主に低デューティーの淡色画像において諧調性の良好な画像が得られにくい。一方、本発明の手段を用いた場合、インクの反応後の粒径が同程度であるので、インクセットのカラーバランスは崩れることなく、結果として良好な混色画像並びに諧調性に優れた淡色画像が得られるという効果を奏すると推察している。
【００５０】
上記インクと反応液とのインクセットをインクジェット等で用いた場合、
ａ：反応液を印字した後にインクを印字する場合、
ｂ：インクを印字した後に反応液を印字する場合、
ｃ：インクを印字した後に反応液を印字させ、更にインクを印字させる場合、
ｄ：反応液を印字した後にインクを印字させ、更に反応液を印字させる場合等、様々な記録方法が考えられる。そしてインクと反応液との付与方法は、適宜選択すればよい。しかし本発明の目的を鑑みれば、反応液をインクに先だって記録媒体に付与する工程を少なくとも含む前記（ａ）又は（ｄ）が好ましい。
【００５１】
反応液の付与方法としては、前述の吐出手段を用いても構わないが、勿論、これに限定されるものではない。例えば、ローラー塗布、バーコート等の従来公知のいかなる手段であっても本発明の技術思想の範囲内である。尚、反応液の付与手段は記録装置と一体であっても別体であっても構わない。吐出手段を用いて反応液を付与する場合には、吐出適性等の確保の制約もあり、むしろローラー塗布等の方法が好ましい場合もある。具体的に前記（ａ）の場合には、実質的に記録媒体の全面にインクジェット方式と別の方式を用いて反応液を付与することも可能である。
【００５２】
以下に反応液付与方法の一例を挙げる。図３２及び図３３に反応液付与方法の一例を示す。図３２において記録媒体は紙送りローラー３２１と反応液３２２を付与するためのコーティングローラー３２３との間に挟み込まれて通過する。その際、コーティングローラー３２３は反応液３２２が蓄えられたタンク３２４に浸されながら回転し、反応液を常に補充しながら記録媒体に反応液を付与する。図３３においては反応液が充填された多孔質のコーティングローラー３３１が回転しながら記録媒体に反応液を付与する。勿論、図３２及び図３３の類の装置をユニット化してプリンタ本体に組みこんでも構わない。また、上記方法に限定させるものではなく従来公知の方法であっても構わない。
【００５３】
これまでの発明者らの検討によれば以下の様に考えられる。前記（ａ）又は（ｄ）の付与方法においては、先ず、反応液９１が記録媒体２５に付与され（図１（ａ）参照）、次いで反応液が付与された部位にインク９２が付与される（図１（ｂ）参照）。そのためインク中の色材は、記録媒体２５に付与された直後から記録媒体表面に存在する反応液との反応することにより、インク中の色材をより多く記録媒体２５の表面に留めることができる結果、輪郭部の不明瞭性の改善及びカラーブリードが生じることがなく、更に耐裏抜け性に優れた高品位の画像を形成することが可能になると考えられるからである。
【００５４】
また、上記反応液とインク組成物とのインクセットを複数、若しくは上記反応液とインク組成物とのインクセットと他のインク組成物を組み合わせることによってカラー画像の形成に好適に用い得るインクセットを提供することができる。そして、このようなインクセットを用いて、例えば、ブラックインクに上記インクセットを用いて黒色画像部及びカラー画像部と隣接するような記録を行った場合、ブリーディングの発生を極めて有効に抑えることができる。
【００５５】
（インク特性、インクジェット吐出特性及び記録媒体への浸透性について）
上記各実施態様にかかるインクセットは、インクジェット記録用のインクセットとして好適に用いることができる。インクジェット記録方法としては、インクに力学的エネルギーを作用させ、液滴を吐出する記録方法、及びインクに熱エネルギーを加えてインクの発泡により液滴を吐出する記録方法があり、それらの記録方法に本発明の反応液及びインクは特に好適である。
【００５６】
ところで、上記各実施態様にかかる反応液及びインクをインクジェット記録用に用いる場合には、反応液及びインクはインクジェットヘッドから吐出可能である特性を有することが好ましい。インクジェットヘッドからの吐出性という観点からは、液体の特性としては、例えば、その粘度を１〜１５ｃｐｓ及び表面張力が２５ｍＮ／ｍ（ｄｙｎｅ／ｃｍ）以上、特には粘度を１〜５ｃｐｓ、及び表面張力が２５〜５０ｍＮ／ｍ（ｄｙｎｅ／ｃｍ）とすることが好ましい。
【００５７】
（インクジェット記録方法）
次に本発明の各々の反応液及びインクを好適に用い得るインクジェット記録方法について説明する。図２は、インク流路に沿ったヘッド１３の断面図であり、図３は図２のＡ−Ｂ線での切断面図である。ヘッド１３はインクを通す流路（ノズル）１４を有するガラス、セラミック、シリコン又はプラスチック板等と発熱素子基板１５とを接着して得られる。
【００５８】
発熱素子基板１５は酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン等で形成される保護層１６、アルミニウム、金、アルミニウム−銅合金等で形成される電極１７−１、１７−２、ＨｆＢ_２、ＴａＮ、ＴａＡｌ等の高融点材料から形成される発熱抵抗体層１８、熱酸化シリコン、酸化アルミニウム等で形成される畜熱層１９、シリコン、アルミニウム、窒化アルミニウム等の放熱性の良い材料で形成される基板２０より成り立っている。
【００５９】
上記ヘッドの電極１７−１及び１７−２にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板１５のｎで示される領域が急速に発熱し、この表面に接しているインクに気泡が発生し、その発生する圧力でメニスカス２３が突出し、インクがヘッドのノズル１４を通して吐出し、吐出オリフィス２２よりインク小滴２４となり、記録媒体２５に向かって飛翔する。
【００６０】
図４には図２に示したヘッドを多数並べたマルチヘッドの外観図を示す。このマルチヘッドはマルチノズル２６を有するガラス板２７と、図２に説明したものと同じ様な発熱ヘッド２８を接着して作られている。
【００６１】
（インクジェット記録装置）
図５に、このヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。図５において、６１はワイピング部材としてのブレードであり、その一端はブレード保持部材によって保持固定されており、カンチレバーの形態をなす。ブレード６１は記録ヘッド６５による記録領域に隣接した位置に配置され、また、本例の場合、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。
【００６２】
６２は記録ヘッド６５の突出口面のキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに配置され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。更に、６３はブレード６１に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。
【００６３】
上記ブレード６１、キャップ６２及びインク吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１及びインク吸収体６３によって吐出口面の水分や塵埃等の除去が行われる。また、キャップを介して不図示のポンプによって記録へッドの各インク、更には反応液の吐出口の位置しているインク等を吸引して、記録ヘッド本来のインク、或はインク及び反応液の本来の吐出性能を回復させる回復系ユニットを構成している。
【００６４】
６５は、吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録ヘッド、６６は記録ヘッド６５を搭載して記録ヘッド６５の移動を行うためのキャリッジである。キャリッジ６６はガイド軸６７と摺動可能に係合し、キャリッジ６６の一部はモーター６８によって駆動されるベルト６９と接続（不図示）している。これによりキャリッジ６６はガイド軸６７に沿った移動が可能となり、記録ヘッド６５による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。５１は記録媒体を挿入するための紙給部、５２は不図示のモーターにより駆動される紙送りローラーである。
【００６５】
これらの構成により記録ヘッドの６５吐出口面と対向する位置へ記録媒体が給紙され、記録が進行につれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙される。以上の構成において記録ヘッド６５が記録終了してホームポジションへ戻る際、吐出回復部６４のキャップ６２は記録ヘッド６５の移動経路から退避しているが、ブレード６１は移動経路中に突出している。その結果、記録ヘッド６５の吐出口がワイピングされる。尚、キャップ６２が記録ヘッド６５の吐出面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ６２は記録ヘッドの移動経路中に突出するように移動する。記録ヘッド６５がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ６２及びブレード６１は上記したワイピングの時の位置と同一の位置にある。この結果、この移動においても記録ヘッド６５の吐出口面はワイピングされる。
【００６６】
上述の記録ヘッドのホームポジションへの移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッドが記録のために記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。
【００６７】
（インクカートリッジ）
図６は、記録ヘッドにインク若しくは反応液を供給する部材、例えば、チューブを介して供給されるインク若しくは該反応液を収容したカートリッジ４５の一例を示す図である。ここで４０は供給用のインク又は反応液を収納した収容部、例えば、袋であり、その先端にはゴム製の栓４２が設けられている。この栓４２に針（不図示）を挿入することにより、袋４０中のインク又は反応液をヘッドに供給可能にする。４４は廃インク又は廃反応液を受容する吸収体である。
【００６８】
収容部４０としてはインク又は反応液との接液面がポリオレフィン、特にポリエチレンで形成されているものが好ましい。このようなカートリッジは、例えば、図７に示したようにインク又は反応液を吐出せしめる記録ヘッド９０１に着脱可能に構成されてなるとともに、該カートリッジ４５を記録ヘッドに装着した状態ではインク又は反応液が記録ヘッド９０１に供給される様に構成されている。
【００６９】
また、本発明にかかるカートリッジの他の態様として、反応液と該インクとを各々個別に収容した２つの収容部を有し、インク及び反応液を吐出させるためのヘッドに対して着脱可能に構成され、且つインク及び反応液が該記録ヘッドに供給可能に構成されているカートリッジを挙げることができる。
【００７０】
図８はそのようなカートリッジ１００１の一例を示すものであり、１００３は反応液の収容部、１００５がインクの収容部であり、該カートリッジは図９に示す様にインク及び反応液の各々を吐出せしめる記録ヘッド１１０１に着脱可能に構成されてなるとともに、該カートリッジ１００１を記録ヘッド１１０１に装着した状態では反応液及びインクが記録ヘッド１１０１に供給される様に構成されているものである。
【００７１】
また、本発明のインクセットは、図８に示した様に反応液とインクとが物理的に一体化されているものばかりでなく、例えば、図１０に示す様に、反応液を収納したカートリッジ１２０１とインクを収納したカートリッジ１２０３とを反応液及びインクの各々を吐出させる共通の記録ヘッド１２０５に装着し、反応液及びインクとを用いてインクジェット画像の記録を行なうことのできる様に構成されているものもまた本発明の範囲内のものである。
【００７２】
（記録ユニット）
本発明で使用されるインクジェット装置としては、上述の様にヘッドとカートリッジとが別体となったものに限らず、図１１に示すようなそれらが一体になったものにも好適に用いられる。図１１において、７０は記録ユニットであり、この中にはインク又は反応液を収容した収容部である。例えば、インクを収容する場合には、インク吸収体を収納し、かかるインク吸収体中のインクが複数オリフィスを有するヘッド部７１からインク滴として吐出される構成になっている。インク吸収体の材料としてはポリウレタンを用いることが本発明にとって好ましい。
【００７３】
また、吸収体を用いず、収容部が内部にバネ等を仕込んだ袋であるような構造でもよい。７２はカートリッジ内部を大気に連通させるための大気連通口である。この記録ユニット７０は図５に示す記録ヘッド６５に換えて用いられるものであって、キャリッジ６６に対して着脱自在になっている。
【００７４】
更に本発明にかかる記録ユニットの他の実施態様として、反応液とイエロー、マゼンタ、シアン、レッド、グリーン、ブルー及びブラックの色相を有するカラーインクから選ばれる少なくとも１つのインクとを、１個のインクタンク内の各々のインク収納部に収納し、且つ各々のインクを吐出させるための記録ヘッドを一体的に備えた記録ユニット、具体的には、例えば、図１２に示す様に反応液を収容部１３０１Ｌに、イオン性基によって水性媒体に分散させられている黒インクを収納部１３０１Ｂｋに、また、イエロー、シアン及びマゼンタのカラーインクを各々カラーインク収納部１３０１Ｙ、１３０１Ｃ及び１３０１Ｍに収納し、更に該反応液と他の４つの色調の異なるインクを各々個別に吐出させることができる様にインク流路を分けて構成した記録ヘッド１３０３を備えている様な記録ユニット１３０１挙げられる。
【００７５】
次に、第二の力学的エネルギーを利用したインクジェット記録装置の形態として、複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力発生素子の周囲を満たすインクを備え、印加電圧により圧力発生素子を変位させ、インクの小液滴をノズルから吐出させるオンデマンドインクジェット記録ヘッドを挙げることができる。その記録装置の主要部である記録ヘッドの構成例を図１３に示す。
【００７６】
ヘッドは、インク室（不図示）に連通したインク流路８０と、所望の体積のインク滴を吐出するためのオリフィスプレート８１と、インクに直接圧力を作用させる振動板８２と、この振動板８２に接合され、電気信号により変位する圧電素子８３と、オリフィスプレート８１、振動板等を指示固定するための基板８４とから構成されている。
【００７７】
図１３において、インク流路８０は、感光性樹脂等で形成され、オリフィスプレート８１は、ステンレス、ニッケル等の金属を電鋳やプレス加工による穴あけ等により吐出口８５が形成され、振動板８２はステンレス、ニッケル、チタン等の金属フィルム及び高弾性樹脂フィルム等で形成され、圧電素子８３は、チタン酸バリウム、ＰＺＴ等の誘電体材料で形成される。
【００７８】
以上のような構成の記録ヘッドは、圧電素子８３にパルス状の電圧を与え、ひずみ応力を発生させ、そのエネルギーが圧電素子８３に接合された振動板を変形させ、インク流路８０内のインクを垂直に加圧しインク滴（不図示）をオリフィスプレートの吐出口８５より吐出して記録を行うように動作する。この様な記録ヘッドは図５に示したものと同様な記録装置に組み込んで使用される。記録装置の細部の動作は先述と同様に行うもので差しつかえない。
【００７９】
（インクセットを用いた記録装置及び記録方法）
次にインクセットを用いてカラー画像を記録する場合には、例えば、前記図４に示した記録ヘッドを５つキャリッジ１４０１上に並べた記録装置を用いることができる。図１４はその一実施例であり、１４０１Ｌ、１４０１Ｂｋ、１４０１Ｙ、１４０１Ｍ及び１４０１Ｃはそれぞれ、反応液、イオン性基の作用によって水性媒体に分散させられてなるカーボンブラックを含む黒色インク、及びシアン、マゼンタ、イエロー各色のインクを吐出するための記録ユニットである。該記録ユニットは前記した記録装置のキャリッジ上に配置され、記録信号に応じて各色のインクを吐出する。また、反応液は、各色の或いは各色の中の少なくとも１色の記録インクが記録紙に付着する部分に、先立って或はインク付着後に付着させる。
【００８０】
また、図１４では記録ユニットを５つ使用した例を示したが、これに限定されず、例えば、図１５に示した様に１つの記録ヘッドで上記の反応液、イオン性基の作用によって水性媒体に分散させられてなるカーボンブラックを含む黒色インク及びＹＭＣの３色のインクを各々含むインクカートリッジ１５０１Ｌ、１５０１Ｂｋ、１５０１Ｙ、１５０１Ｍ及び１５０１Ｃから供給される各色のインクを各々個別に吐出させることができるようにインク流路を分けて構成した記録ヘッド１５０１に取り付けて記録を行う態様も挙げられる。
【００８１】
次に本発明に好適に使用できる記録装置及び記録ヘッドの他の具体例を説明する。図１６は、本発明にかかるインクセットを構成する反応液やインクの吐出時に気泡が大気と連通する吐出方式の液体吐出ヘッド及びこのヘッドを用いた液体吐出装置としてのインクジェットプリンタの一例の要部を示す概略斜視図である。
【００８２】
図１６においては、インクジェットプリンタは、ケーシング１００８内に長手方向に沿って設けられる記録媒体としての用紙１０２８を図１６に示す矢印Ｐで示す方向に間欠的に搬送する搬送装置１０３０と、搬送装置１０３０による用紙１０２８の搬送方向Ｐに略直交する方向Ｓに略平行に往復運動せしめられる記録部１０１０と、記録部１０１０を往復運動させる駆動手段としての移動駆動部１００６とを含んで構成されている。
【００８３】
移動駆動部１００６は、所定の間隔をもって対向配置される回転軸に配されるプーリ１０２６ａ及び１０２６ｂに巻きかけられるベルト１０１６と、ローラユニット１０２２ａ及び１０２２ｂに略平行に配置され記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａに連結されるベルト１０１６を順方向及び逆方向に駆動させるモータ１０１８とを含んで構成されている。
【００８４】
モータ１０１８が作動状態とされてベルト１０１６が図１６の矢印Ｒ方向に回転したき、記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａは図１６の矢印Ｓ方向に所定の移動量だけ移動される。また、モータ１０１８が作動状態とされてベルト１０１６が図１６の矢印Ｒ方向とは逆方向に回転したとき、記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａは図１６の矢印Ｓ方向とは反対の方向に所定の移動量だけ移動されることとなる。
【００８５】
更に、移動駆動部１００６の一端部には、キャリッジ部材１０１０ａのホームポジションとなる位置に、記録部１０１０の吐出回復処理を行うための回復ユニット１０２６が記録部１０１０のインク吐出口配列に対向して設けられている。
【００８６】
記録部１０１０は、インクジェットカートリッジ（以下単に「カートリッジ」という場合がある）１０１２Ｙ、１０１２Ｍ、１０１２Ｃ及び１０１２Ｂが各色、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックごとにそれぞれ、キャリッジ部材１０１０ａに対して着脱自在に備えられる。
【００８７】
図１７は上述のインクジェット記録装置に搭載可能なインクジェットカートリッジの一例を示す。本例におけるカートリッジ１０１２は、シリアルタイプのものであり、インクジェット記録ヘッド１００と、インク等の液体を収容する液体タンク１００２とで主要部が構成されている。
【００８８】
インクジェット記録ヘッド１００は液体を吐出するための多数の吐出口８３２が形成されており、インク等の液体は、液体タンク１００２から図示しない液体供給通路を介して液体吐出ヘッド１００の共通液室（図１８参照）へと導かれるようになっている。カートリッジ１０１２は、インクジェット記録ヘッド１００と液体タンク１００１とを一体的に形成し、必要に応じて液体タンク１００１内に液体を補給できるようにしたものであるが、この液体吐出ヘッド１００に対し、液体タンク１００１を交換可能に連結した構造を採用するようにしてもよい。
【００８９】
このような構成のインクジェットプリンタに搭載され得る上述の液体吐出ヘッドの具体例を以下に更に詳しく説明する。図１８は本発明の基本的な形態を示す液体吐出ヘッドの要部を模式的に示す概略斜視図であり、図１９〜図２２は図１８に示した液体吐出ヘッドの吐出口形状を示す正面図である。尚、電気熱変換素子を駆動するための電気的な配線等は省略している。
【００９０】
本例の液体吐出ヘッドにおいては、例えば、図１８に示されるような、ガラス、セラミックス、プラスチック或は金属等からなる基板９３４が用いられる。このような基板の材質は、本発明の本質ではなく、流路構成部材の一部として機能し、インク吐出エネルギー発生素子、及び後述する液流路、吐出口を形成する材料層の支持体として、機能し得るものであれば、特に限定されるものではない。
【００９１】
そこで、本例では、Ｓｉ基板（ウエハ）を用いた場合で説明する。吐出口は、レーザー光による形成方法の他、例えば後述するオリフィスプレート（吐出口プレート）９３５を感光性樹脂として、ＭＰＡ（Ｍｉｒｒｏｒ　Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ　Ａｌｉｎｅｒ）等の露光装置により形成することもできる。
【００９２】
図１８において９３４は電気熱変換素子（以下単に「ヒータ」という場合がある）９３１及び共通液室部としての長溝状の貫通口からなるインク供給口９３３を備える基板であり、インク供給口９３３の長手方向の両側に熱エネルギ発生手段であるヒータ９３１がそれぞれ１列ずつ千鳥状に電気熱変換素子の間隔が、例えば、３００ｄｐｉで配列されている。この基板９３４上にはインク流路を形成するためのインク流路壁９３６が設けられている。このインク流路壁９３６には、更に吐出口８３２を備える吐出口プレート９３５が設けられている。
【００９３】
ここで、図１８においてはインク流路壁９３６と吐出口プレート９３５とは、別部材として示されているが、このインク流路壁９３６を、例えば、スピンコート等の手法によって基板９３４上に形成することによりインク流路壁９３６と吐出口プレート９３５とを同一部材として同時に形成することも可能である。本例では、更に、吐出口面（上面）９３５ａ側は撥水処理が施されている。
【００９４】
本例では、図１６の矢印Ｓ方向に走査しながら記録を行うシリアルタイプのヘッドを用い、例えば、１，２００ｄｐｉで記録を行う。駆動周波数は１０ｋＨｚであり、一つの吐出口では最短時間間隔１００μｓごとに吐出を行うことになる。
【００９５】
また、ヘッドの実例寸法の一例としては、例えば、図１９に示すように、隣接するノズルを流体的に隔離する隔壁９３６ａは、幅ｗ＝１４μｍである。図２２に示すように、インク流路壁９３６により形成される発泡室１３３７は、Ｎ_１（発泡室の幅寸法）＝３３μｍ、Ｎ_２（発泡室の長さ寸法）＝３５μｍである。ヒータ９３１のサイズは３０μｍでヒータ抵抗値は５３Ωであり、駆動電圧は１０．３Ｖである。また、インク流路壁９３６及び隔壁９３６ａの高さは１２μｍで、吐出口プレート厚は１１μｍのものが使用できる。
【００９６】
吐出口８３２を含む吐出口プレートに設けられた吐出口部９４０の断面のうち、インクの吐出方向（オリフィスプレート９３５の厚み方向）に交差する方向で切断してみた断面の形状は概略星形となっており、鈍角の角を有する６つの起部８３２ａと、これら起部８３２ａの間に交互に配され且つ鋭角の角を有する６つの伏部８３２ｂとから概略構成されている。即ち、吐出口の中心Ｏから局所的に離れた領域としての伏部８３２ｂをその頂部、この領域に隣接する吐出口の中心Ｏから局所的に近い領域としての起部８３２ａをその基部として、図１８に示すオリフィスプレートの厚み方向（液体の吐出方向）に６つの溝が形成されている。（溝部の位置については図２３の１１４１ａ参照）
【００９７】
本例においては、吐出口部９４０は、例えば、その厚み方向に交差する方向で切断した断面が一辺２７μｍの二つの正三角形を６０度回転させた状態で組み合わせた形状となっており、図２０に示すＴ_１は８μｍである。起部８３２ａの角度はすべて１２０度であり、伏部８３２ｂの角度はすべて６０度である。
【００９８】
従って、吐出口の中心Ｏと、互いに隣接する溝の中心部（溝の頂部と、この頂部に隣接する２つの基部とを結んでできる図形の中心（重心））を結んで形成される多角形の重心Ｇとが一致するようになっている。本例の吐出口８３２の開口面積は４００μｍ^２であり、溝部の開口面積（溝の頂部と、この頂部に隣接する２つの基部とを結んでできる図形の面積）は１つあたり約３３μｍ^２となっている。図２１は図２０に示した吐出口の部分のインク付着状態を示す模式図である。
【００９９】
次に、上述の構成のインクジェット記録ヘッドによる液体の吐出動作について図２３〜図３０を用いて説明する。図２３〜図３０は、図１８〜図２２に記載の液体吐出ヘッドの液体吐出動作を説明するための断面図であり、図２２に示す発泡室１３３７のＸ−Ｘ断面図である。この断面において吐出口部９４０のオリフィスプレート厚み方向の端部は、溝１１４１の頂部１１４１ａとなっている。
【０１００】
図２３はヒータ上に膜状の気泡が生成した状態を示し、図２４は図２３の約１μｓ後、図２５は図２３の約２μｓ後、図２６は図２３の約３μｓ後、図２７は図２３の約４μｓ後、図２８は図２３の約５μｓ後、図２９は図２３の約６μｓ後、図３０は図２３の約７μｓ後の状態をそれぞれ示している。尚、以下の説明において、「落下」又は「落とし込み」、「落ち込み」とは、いわゆる重力方向への落下という意味ではなく、ヘッドの取り付け方向によらず、電気熱変換素子の方向への移動をいう。
【０１０１】
まず、図２３に示すように、記録信号等に基づいたヒータ９３１への通電に伴いヒータ９３１上の液流路１３３８内に気泡１０１が生成されると、約２μｓ間に図２４及び図２５に示すように急激に体積膨張して成長する。気泡１０１の最大体積時における高さは吐出口面９３５ａを上回るが、このとき、気泡の圧力は大気圧の数分の１から１０数分の１にまで減少している。
【０１０２】
次に、気泡１０１の生成から約２μｓ後の時点で気泡１０１は上述のように最大体積から体積減少に転じるが、これとほぼ同時にメニスカス１０２の形成も始まる。このメニスカス１０２も図２６に示すようにヒータ９３１側への方向に後退、即ち落下してゆく。
【０１０３】
ここで、本例においては、吐出口部に複数の溝１１４１を分散させて有していることにより、メニスカス１０２が後退する際に、溝１１４１の部分ではメニスカス後退方向Ｆ_Ｍとは反対方向Ｆ_Ｃに毛管力が作用する。その結果、仮に何らかの原因により気泡１０１の状態に多少のバラツキが認められたとしても、メニスカスの後退時のメニスカス及び主液滴（以下、液体又はインクと記述する場合がある）Ｉ_ａの形状が、吐出口中心に対して略対称形状となるように補正される。
【０１０４】
そして、本例では、このメニスカス１０２の落下速度が気泡１０１の収縮速度よりも速いために、図２７に示すように気泡の生成から約４μｓ後の時点で気泡１０１が吐出口８３２の下面近傍で大気に連通する。このとき、吐出口８３２の中心軸近傍の液体（インク）はヒータ９３１に向かって落ち込んでゆく。これは、大気に連通する前の気泡１０１の負圧によってヒータ９３１側に引き戻された液体（インク）Ｉ_ａが、気泡１０１の大気連通後も慣性でヒータ９３１面方向の速度を保持しているからである。
【０１０５】
ヒータ９３１側に向かって落ち込んでいった液体（インク）は、図２８に示すように気泡１０１の生成から約５μｓ後の時点でヒータ９３１の表面に到達し、図２９に示すようにヒータ９３１の表面を覆うように拡がってゆく。このようにヒータ９３１の表面を覆うように拡がった液体はヒータ９３１の表面に沿った水平方向のベクトルを有するが、ヒータ９３１の表面に交差する、例えば、垂直方向のベクトルは消滅し、ヒータ９３１の表面上に留まろうとし、それよりも上側の液体、即ち、吐出方向の速度ベクトルを保つ液体を下方向に引っ張ることになる。
【０１０６】
その後、ヒータ９３１の表面に拡がった液体と上側の液体（主液滴）との間の液体部分Ｉ_ｂが細くなってゆき、気泡１０１の生成から約７μｓ後の時点で図３０に示すようにヒータ９３１の表面の中央で液体部分Ｉ_ｂが切断され、吐出方向の速度ベクトルを保つ主液滴Ｉ_ａとヒータ９３１の表面上に拡がった液体Ｉ_ｃとに分離される。このように分離の位置は液流路１３３８内部、より好ましくは吐出口８３２よりも電気熱変換素子９３１側が望ましい。
【０１０７】
主液滴Ｉ_ａは吐出方向に偏りがなく、吐出ヨレすることなく、吐出口８３２の中央部分から吐出され、記録媒体の被記録面の所定位置に着弾される。また、ヒータ９３１の表面上に拡がった液体Ｉ_ｃは、従来であれば主液滴の後続としてサテライト滴となって飛翔するものであるが、ヒータ９３１の表面上に留まり、吐出されない。
【０１０８】
このようにサテライト滴の吐出を抑制することができるため、サテライト滴の吐出により発生し易いスプラッシュを防止することができ、霧状に浮遊するミストにより記録媒体の被記録面が汚れるのを確実に防止することができる。尚、図２７〜２９において、Ｉ_ｄは溝部に付着したインク（溝内のインク）を、また、Ｉ_ｅは液流路内に残存しているインクを表している。
【０１０９】
このように、本例の液体吐出ヘッドでは、気泡が最大体積に成長した後の体積減少段階で液体を吐出する際に、吐出口の中心に対して分散した複数の溝により、吐出時の主液滴の方向を安定化させることができる。その結果、吐出方向のヨレのない、着弾精度の高い液体吐出ヘッドを提供することができる。また、高い駆動周波数での発泡ばらつきに対しても吐出を安定して行うことができることによる、高速高精細印字を実現することができる。
【０１１０】
特に、気泡の体積減少段階でこの気泡を始めて大気と連通させることで液体を吐出することにより、気泡を大気に連通させて液滴を吐出する際に発生するミストを防止できるので、所謂、突然不吐の要因となる、吐出口面に液滴が付着する状態を抑制することもできる。
【０１１１】
また、本発明に好適に使用できる、吐出時に気泡を大気と連通する吐出方式の記録ヘッドの他の実施態様として、例えば特許第２，７８３，６４７号公報に記載のように、いわゆるエッジシュータータイプが挙げられる。
【０１１２】
本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置において、優れた効果をもたらすものである。
【０１１３】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４，７２３，１２９号明細書、同第４，７４０，７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型の何れにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。
【０１１４】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４，４６３，３５９号明細書、同第４，３４５，２６２号明細書に記載されているようなものが適している。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４，３１３，１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、更に優れた記録を行なうことができる。
【０１１５】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路又は直角液流路）の他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４，５５８，３３３号明細書、米国特許第４，４５９，６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。
【０１１６】
加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても本発明は有効である。
【０１１７】
更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成の何れでもよいが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮することができる。
【０１１８】
加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、或は記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【０１１９】
また、本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを行うことも安定した記録を行うために有効である。
【０１２０】
更に、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異なる色の複色カラー、又は混色によるフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。
【０１２１】
以上説明した本発明においては、インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化するもの、若しくは液体であるもの、或は上述のインクジェット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【０１２２】
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで防止するか、又はインクの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを用いるかして、何れにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとして吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能である。
【０１２３】
このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報或は特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部又は貫通孔に液状又は固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【０１２４】
更に加えて、本発明に係る記録装置の形態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体又は別体に設けられるものの他、リーダと組み合せた複写装置、更には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るものであってもよい。
【０１２５】
次に、上述した液体吐出ヘッドを搭載する液体吐出装置の概略について説明する。図３１は、本発明の液体吐出ヘッドを装着して適用することのできる液体吐出装置の一例であるインクジェット記録装置６００の概略斜視図である。
【０１２６】
図３１において、インクジェットヘッドカートリッジ６０１は、上述した液体吐出ヘッドとこの液体吐出ヘッドに供給するインクを保持するインクタンクとが一体となったものである。このインクジェットヘッドカートリッジ６０１は、駆動モータ６０２の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア６０３、６０４を介して回転するリードスクリュ６０５の螺旋溝６０６に対して係合するキャリッジ６０７上に搭載されており、駆動モータ６０２の動力によってキャリッジ６０７とともにガイド６０８に沿って矢印ａ，ｂ方向に往復移動される。記録媒体Ｐは、図示しない記録媒体搬送手段によってプラテンローラ６０９上を搬送され、紙押え板６１０によりキャリッジ６０７の移動方向にわたってプラテンローラ６０９に対して押圧される。
【０１２７】
リードスクリュ６０５の一端の近傍には、フォトカプラ６１１、６１２が配設されている。これらはキャリッジ６０７のレバー６０７ａのこの域での存在を確認して駆動モータ６０２の回転方向切り換え等を行うためのホームポジション検知手段である。
【０１２８】
支持部材６１３は、上述のインクジェットヘッドカートリッジ６０１の吐出口のある前面（吐出口面）を覆うキャップ部材６１４を支持するものである。また、インク吸引手段６１５は、キャップ部材６１４の内部にインクジェットヘッドカートリッジ６０１から空吐出等されて溜まったインクを吸引するものである。このインク吸引手段６１５によりキャップ内開口部（不図示）を介してインクジェットヘッドカートリッジ６０１の吸引回復が行われる。
【０１２９】
インクジェットヘッドカートリッジ６０１の吐出口面を払拭するためのクリーニングブレード６１７は、移動部材６１８により前後方向（上記キャリッジ６０７の移動方向に直交する方向）に移動可能に設けられている。これらクリーニングブレード６１７及び移動部材６１８は、本体支持体６１９に支持されている。クリーニングブレード６１７は、この形態に限らず、他の周知のクリーニングブレードであってもよい。
【０１３０】
液体吐出ヘッドの吸引回復操作にあたって、吸引を開始させるためのレバー６２０は、キャリッジ６０７と係合するカム６２１の移動に伴って移動し、駆動モータ６０２からの駆動力がクラッチ切り換え等の公知の伝達手段で移動制御される。インクジェットヘッドカートリッジ６０１の液体吐出ヘッドに設けられた発熱体に信号を付与したり、前述した各機構の駆動制御を司ったりするインクジェット記録制御部は装置本体側に設けられており、ここには図示しない。
【０１３１】
上述の構成を有するインクジェット記録装置６００は、図示しない記録媒体搬送手段によりプラテンローラ６０９上を搬送される記録媒体Ｐ’に対し、インクジェットヘッドカートリッジ６０１は記録媒体Ｐ’の全幅にわたって往復移動しながら記録を行う。
【０１３２】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、下記実施例により限定されるものではない。尚、以下の記載で、「部」又は「％」とあるものは特に断らない限り質量基準である。
【０１３３】
（反応液１）
以下の成分を混合し、十分攪拌して溶解後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧濾過し反応液を調製した。
・硝酸マグネシウム（６水和物）　　　　　　５部
・トリメチロールプロパン　　　　　　　　　６部
・グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　５部
・ジエチレングリコール　　　　　　　　　　５部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）　　　　　　１部
・水　　　　　　　　　　　　　　　　　　７８部
【０１３４】
（反応液２）
以下の成分を混合し、十分攪拌して溶解後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧濾過し反応液を調製した。
・硝酸イットリウム（６水和物）　　　　　　７部
・トリメチロールプロパン　　　　　　　　　６部
・グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　５部
・ジエチレングリコール　　　　　　　　　　５部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）　　　　　　１部
・水　　　　　　　　　　　　　　　　　　７６部
【０１３５】
（シアンインク１）
顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３（製品名：ファストゲンブルーＦＧＦ、大日本インキ化学株式会社製））１０部、アニオン系高分子Ｐ−１（ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、酸価２７０、重量平均分子量８，５００、固形分１０％の水溶液、中和剤：水酸化カリウム）３０部、純水６０部を混合し、以下に示す材料をバッチ式縦型サンドミル（アイメックス製）に仕込み、０．３ｍｍ径のジルコニアビーズを１５０部充填し、水冷しつつ、５時間分散処理を行った。この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子を除去した後、最終調整物の固形分は約１３％、重量平均粒径は１００ｎｍの顔料分散体Ｃ１を得た。
【０１３６】
（シアンインク１の組成）
・顔料分散体Ｃ１　　　　　　　　　　　　３０部
・グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　９部
・ジエチレングリコール　　　　　　　　　　６部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）　　　　　　１部
・水　　　　　　　　　　　　　　　　　　５４部
【０１３７】
（シアンインク２）
顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３（製品名：ファストゲンブルーＦＧＦ、大日本インキ化学株式会社製））１０部、アニオン系高分子Ｐ−２（スチレン−アクリル酸共重合体、酸価１５０、重量平均分子量６，０００、固形分１０％の水溶液、中和剤：水酸化カリウム）３０部、純水６０部を混合し、以下に示す材料をバッチ式縦型サンドミル（アイメックス製）に仕込み、０．３ｍｍ径のジルコニアビーズを１５０部充填し、水冷しつつ、５時間分散処理を行った。この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子を除去した後、最終調整物の固形分は約１３％、重量平均粒径は１２０ｎｍの顔料分散体Ｃ２を得た。
【０１３８】
（シアンインク２の組成）
・顔料分散体Ｃ２　　　　　　　　　　　　３０部
・グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　９部
・ジエチレングリコール　　　　　　　　　　６部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）　　　　　　１部
・水　　　　　　　　　　　　　　　　　　５４部
【０１３９】
（マゼンタインク）
顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２（大日本インキ化学株式会社製））１０部、アニオン系高分子Ｐ−３（ｎ−ブチルメタクリレート／アクリル酸共重合体、酸価２６３、重量平均分子量１１，０００、固形分１０％の水溶液、中和剤：水酸化カリウム）２０部、純水７０部を混合し、以下に示す材料をバッチ式縦型サンドミル（アイメックス製）に仕込み、０．３ｍｍ径のジルコニアビーズを１５０部充填し、水冷しつつ、５時間分散処理を行った。この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子を除去した後、最終調整物の固形分は約１２％、重量平均粒径は１５５ｎｍの顔料分散体Ｍを得た。
【０１４０】
（マゼンタインクの組成）
・顔料分散体Ｍ　　　　　　　　　　　　　３０部
・グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　９部
・ジエチレングリコール　　　　　　　　　　６部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）　　　　　　１部
・水　　　　　　　　　　　　　　　　　　５４部
【０１４１】
（イエローインク）
顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０（製品名：ノバパームイエローＰＨ−Ｇ、ヘキスト社製））１０部、アニオン系高分子Ｐ−４（エチルアクリレート−アクリル酸共重合体、酸価２５２、重量平均分子量９，０００、固形分１０％の水溶液、中和剤：水酸化カリウム）２５部、純水６５部を混合し、以下に示す材料をバッチ式縦型サンドミル（アイメックス製）に仕込み、０．３ｍｍ径のジルコニアビーズを１５０部充填し、水冷しつつ、５時間分散処理を行った。この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子を除去した後、最終調整物の固形分は約１２．５％、重量平均粒径は１３５ｎｍの顔料分散体Ｙを得た。
【０１４２】
（イエローインクの組成）
・顔料分散体Ｙ　　　　　　　　　　　　　３０部
・グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　９部
・ジエチレングリコール　　　　　　　　　　６部
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）　　　　　　１部
・水　　　　　　　　　　　　　　　　　　５４部
【０１４３】
＜実施例１＞
上記で調整したインクを下記のように組み合わせてインクセットを作製した。
・反応液１
・イエローインク
・マゼンタインク
・シアンインク１
【０１４４】
各インクの反応液との反応後の質量基準による粒径は以下のようにして求めた。反応液を純水にて１，０００倍希釈した希釈水溶液１０ｇをとり、これに上記インクを１０ｇ加えてよく混合した。この混合溶液について、動的光散乱法を用いて質量基準の粒度分布を求めた。本実施例のインクセットにおける最大粒径値と最小粒径値の差は表１の通りであった。
【０１４５】
＜実施例２＞
上記で調整したインクを下記のように組み合わせてインクセットを作製した。
・反応液２
・イエローインク
・マゼンタインク
・シアンインク１
本実施例のインクセットにおける最大粒径値と最小粒径値の差は表１の通りであった。
【０１４６】
上記インクセットを用いて、記録信号に応じた熱エネルギーをインクに付与することによりインクを吐出させるオンデマンド型マルチ記録ヘッドを有するインクジェット記録装置ＢＪＳ７００（キヤノン製）を用いて下記の様にしてカラーバランス及び混色の色調の評価を行った。評価項目を以下に示す。記録媒体としては、市販のコピー用紙、ボンド紙及び再生紙を使用した。
【０１４７】
・混色画像の色調
シアン、マゼンタ、イエローを各々２０％デューティーでグレー画像を表現し、その色調を目視約３０ｃｍの距離で以下の基準で比較することにより、混色画像の色調を評価した。
ａ：自然なグレー画像の色調。
ｂ：一部の紙で、色調が異なって見える。
ｃ：色調が異なって見える。
【０１４８】
＜比較例１＞
シアンインク１をシアンインク２に代えた以外は実施例１と全く同様の評価を行った。このインクセットにおける最大粒径と最小粒径の差は表１の通りであった。
【０１４９】
＜比較例２＞
シアンインク１をシアンインク２に代えた以外は実施例２と全く同様の評価を行った。このインクセットにおける最大粒径と最小粒径の差は表１の通りであった。結果の一覧を表１に記す。ＯＤ（光学濃度）については３種の記録媒体の平均値とした。
【０１５０】

【０１５１】
実施例１及び２のインクセットにおいては反応後の粒径が、結果として各色のＯＤに大きな差はなく、カラーバランスに優れていた。また、グレー画像の色調も目視約３０ｃｍの距離において自然な色調であった。一方、比較例１及び２のインクセットにおいては、シアンインクの反応後の粒径が他のインクに比べて大きいため、シアンインクが他のインクに比べてＯＤが高いため、グレー画像の色調は青味が強くなってしまったものと推察している。
【０１５２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の各実施態様によれば、インクジェット記録を行う際に、カラーバランス及び発色性に優れ、混色の色ムラを低減した、高品位の画像を形成することが可能となるインクセット、インクジェット記録方法並びにその記録物を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様にかかる記録方法の概略説明図。
【図２】インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す縦断面図。
【図３】インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す横断面図。
【図４】図２に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外観斜視図。
【図５】インクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図。
【図６】インクカートリッジの一例を示す縦断面図。
【図７】本発明の一実施態様にかかるインクカートリッジが記録ヘッドに装着された状態を示す概略平面図。
【図８】本発明の一実施態様にかかるインクカートリッジの他の実施態様を示す概略平面図。
【図９】図８のインクカートリッジが記録ヘッドに装着された状態を示す概略平面図。
【図１０】本発明にかかるインクセットの他の実施態様を示す概略平面図。
【図１１】記録ユニットの一例を示す斜視図。
【図１２】本発明にかかる記録ユニットの他の実施態様を示す概略斜視図。
【図１３】インクジェット記録ヘッドの別の構成例を示す概略断面図。
【図１４】本発明のインクセットの一実施態様にかかる、反応液を収納した記録ユニット、イオン性基の作用によって水性媒体に分散されている色材を含む黒色インクを収納した記録ユニット、及びＣＭＹの各カラーインクを収納した記録ユニットが同一キヤリッジ上に装着された状態を示す該略図。
【図１５】図５のインクジェット装置の記録ヘッド部の一態様のオリフィス部の拡大図。
【図１６】液体吐出ヘッドを搭載可能なインクジェットプリンタの一例の要部を示す概略斜視図。
【図１７】液体吐出ヘッドを備えたインクジェトカートリッジの一例を示す概略斜視図。
【図１８】液体吐出ヘッドの一例の要部を模式的に示す概略斜視図。
【図１９】液体吐出ヘッドの一例の一部を抽出した概念図。
【図２０】図１９に示した吐出口の部分の拡大図。
【図２１】図２０に示した吐出口の部分のインク付着状態を示す模式図。
【図２２】図１９における主要部の模式図。
【図２３】液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図。
【図２４】液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図。
【図２５】液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図。
【図２６】液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図。
【図２７】液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図。
【図２８】液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図。
【図２９】液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図。
【図３０】液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図。
【図３１】本発明の液体吐出ヘッドを装着して適用することのできる液体吐出装置の一例であるインクジェット記録装置６００の概略斜視図。
【図３２】反応液付与方法の一例を示す模式図。
【図３３】反応液付与方法の他の一例を示す模式図。
【符号の説明】
１３：ヘッド
１４：インク溝
１５：発熱ヘッド
１６：保護膜
１７−１、１７−２：電極
１８：発熱抵抗体層
１９：蓄熱層
２０：基板
２１：インク
２２：吐出オリフィス（微細孔）
２３：メニスカス
２４：インク小滴
２５：記録媒体
２６：マルチ溝
２７：ガラス板
２８：発熱ヘッド
４０：インク袋
４２：栓
４４：インク吸収体
４５：インクカートリッジ
５１：給紙部
５２：紙送りローラー
５３：排紙ローラー
６１：ブレード
６２：キャップ
６３：インク吸収体
６４：吐出回復部
６５：記録ヘッド
６６：キャリッジ
６７：ガイド軸
６８：モーター
６９：ベルト
７０：記録ユニット
７１：ヘッド部
７２：大気連通口
８０：インク流路
８１：オリフィスプレート
８２：振動板
８３：圧電素子
８４：基板
８５：吐出口
９１：液体組成物
９２：インク
３２１：紙送りローラー
３２２：反応液
３２３：コーティングローラー
３２４：タンク
３３１：コーティングローラー
６００：インクジェット記録装置
６０１：インクジェットヘッドカートリッジ
６０２：駆動モータ
６０３、６０４：駆動力伝達ギア
６０５：リードスクリュ
６０６：螺旋溝
６０７：キャリッジ
６０７ａ：レバー
６０８：ガイド
６０９：プラテンローラ
６１０：紙押え板
６１１、６１２：フォトカプラ
６１３：支持部材
６１４：キャップ部材
６１５：インク吸引手段
６１６：キャップ内開口部
６１７：クリーニングブレード
６１８：移動部材
６１９：本体支持体
６２０：（吸引開始）レバー
６２１：カム
８３２：吐出口
８３２ａ：起部
８３２ｂ：伏部
９０１：記録ヘッド
９３１：電気熱変換素子（ヒータ，インク吐出エネルギ発生素子）
９３３：インク供給口（開口部）
９３４：基板
９３５：オリフィスプレート（吐出口プレート）
９３５ａ：吐出口面
９３６：インク流路壁
９３６ａ：隔壁
９４０：吐出口部
１００１：カートリッジ
１００３：液体組成物の収容部
１００５：インクの収容部
１１０１：記録ヘッド
１２０１、１２０３：カートリッジ
１２０５：記録ヘッド
１３０１：記録ユニット
１３０３：記録ヘッド
１４０１：キャリッジ
１５０１：記録ヘッド
１３３７：発泡室
１３３８：液流路
１１４１：溝
１１４１ａ：頂部
１００：インクジェット記録ヘッド
１０１：気泡
１０２：メニスカス
１００２：液体タンク
１００６：移動駆動部
１００８：ケーシング
１０１０：記録部
１０１０ａ：キャリッジ部材
１０１２：カートリッジ
１０１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ：インクジェットカートリッジ
１０１６：ベルト
１０１８：モータ
１０２０：駆動部
１０２２ａ、１０２２ｂ：ローラユニット
１０２４ａ、１０２４ｂ：ローラユニット
１０２６：回復ユニット
１０２６ａ、１０２６ｂ：プーリ
１０２８：記録媒体（用紙）
１０３０：搬送装置

Claims (14)

1. 少なくとも２種のインク組成物と、該インク組成物の全てと反応し、該インクを凝集せしめる反応液と、を有するインクセットにおいて、該インク組成物が少なくともアニオン性物質により分散されている、若しくは表面にアニオン性基を有する顔料を含有し、且つ上記反応液の１，０００質量倍希釈水溶液と上記インク組成物の各々とを質量比で１：１で混合した複数の混合溶液間における顔料の最大粒径と最小粒径との差が１００ｎｍ以下であることを特徴とするインクセット。
2. 前記インク組成物が、顔料と顔料分散剤とを含む請求項１に記載のインクセット。
3. 前記少なくとも２種のインク組成物において、互いに分散剤が異なるか、或いは顔料と分散剤との質量比率が異なる請求項１又は２に記載のインクセット。
4. 前記インク組成物が、少なくともシアン、マゼンタ、イエローの色調からなる請求項１〜３の何れか１項に記載のインクセット。
5. 前記反応液の表面張力が、前記インク組成物の何れの表面張力よりも高い請求項１〜４の何れか１項に記載のインクセット。
6. 前記反応液が多価金属を含有する請求項１〜５の何れか１項に記載のインクセット。
7. 前記多価金属が、Ｃａ^２＋、Ｃｕ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｍｇ^２＋、Ｚｎ^２＋、Ｂａ^２＋、Ａｌ^３＋、Ｆｅ^３＋、Ｃｒ^３＋及びＹ^３＋の少なくとも１種を含む請求項６に記載のインクセット。
8. 記録媒体に、少なくとも２種のインク組成物と、該インク組成物の全てと反応し、該インクを凝集せしめる反応液と、を付着させて、記録を行うインクジェット記録方法において、該インク組成物が少なくともアニオン性物質により分散されている、若しくは表面にアニオン性基を有する顔料を含有し、且つ上記インク組成物の各々と上記反応液の１，０００質量倍希釈水溶液とを質量比で１：１で混合した複数の混合溶液間における顔料の最大粒径と最小粒径との差が１００ｎｍ以下であることを特徴とするインクジェット記録方法。
9. 前記反応液を、前記インクに先だって記録媒体に付与する工程を少なくとも含む請求項８に記載のインクジェット記録方法。
10. 前記インク組成物が、少なくともシアン、マゼンタ、イエローの色調からなる請求項８又は９に記載のインクジェット記録方法。
11. 前記反応液の表面張力が、前記インク組成物の何れの表面張力よりも高い請求項８〜１０の何れか１項に記載のインクジェット記録方法。
12. 前記反応液が、多価金属を含有する請求項８〜１１の何れか１項に記載のインクジェット記録方法。
13. 前記多価金属が、Ｃａ^２＋、Ｃｕ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｍｇ^２＋、Ｚｎ^２＋、Ｂａ^２＋、Ａｌ^３＋、Ｆｅ^３＋、Ｃｒ^３＋及びＹ^３＋の少なくとも１種を含む請求項１２に記載のインクジェット記録方法。
14. 請求項８〜１３の何れか１項に記載の記録方法によって印字されてなることを特徴とする記録物。

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