JP2004338291A - 記録媒体、インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェット方式によって、フェザリング、混色などを起こすことなく、輪郭が明瞭で、画像濃度および鮮明度が高く、高画質品位であり、かつ耐久性に優れる記録画像を形成する。
【解決手段】記録媒体の表面に、分子量差が１００００以上である２種以上のカチオン性化合物を存在させる。さらに、このような記録媒体に、顔料の表面に親水性基が導入された自己分散顔料を含むインク組成物を付着させて記録を行うと、画像濃度および耐久性の向上、フェザリングの防止などの効果が一層顕著になる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体、インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ、複写機、ファクシミリ装置などの出力機器に採用されているインクジェット方式はインクの微小液滴を、吐出ノズルから記録媒体上に吐出して記録媒体に画像を記録する印刷方式であり、静粛性に優れ、高密度化およびカラー化が容易であり、高速印刷を実施でき、比較的高品位の記録画像を安価に印刷できるといった数々の好ましい特徴を有し、非常に有用な印刷方式である。インクジェット方式において、微小液滴の吐出は、圧電素子を用いる方法、膜沸騰現象を用いて気泡を発生させインクを吐出する方法などによって行われる。
【０００３】
インクジェット方式において、印刷むらのない記録画像を得るには、インク組成物のほぼ一定量の微小液滴を連続してかつ安定的に吐出することが必要である。そこで、染料または顔料を含みかつ水を主媒体とし、吐出安定性に優れる低粘度の水性インクが使用される。一方、記録媒体には、水性インクによる画像記録が容易な紙類、特に普通紙（ＰＰＣ紙）が使用される。しかしながら、水性インクは紙類に対する浸透性が高いにもかかわらず、乾燥性が低いので、これを紙類に付着させると、にじみが起こり易い。また、普通紙には、表面形状、表面粗度などの表面特性、その中に含まれるサイズ剤などの違いによって、インク吸収特性が異なる多種多様なものが存在する。にじみの発生を防止するには、個々の普通紙について、適切なインクを選択する必要があるけれども、そのような選択を行うことは現実的には不可能である。したがって、インクジェット方式では、水性インクに含まれる染料または顔料が、インク中の水などの液状成分とともに普通紙の内部または表面の余白部分にまで拡散してにじみを起こし、記録画像の輪郭部分におけるひげ状のにじみ（フェザリング）、異なる色のインクが混じりあう混色などが発生しやすい。その結果、ベタ部分が不均一になり、記録画像の輪郭部分が不明瞭になり、画像濃度、鮮明性および画像品位が低下する。このような問題に鑑み、記録媒体に様々処理がなされている。
【０００４】
たとえば、普通紙の表面に珪藻土などの多孔質無機粒子からなるコート層をもうけたコート紙が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。しかしながら、このようなコート紙においても、フェザリングを充分に防止することはできない。
【０００５】
また、染料がアニオン性基を有することから、表面および／または内部に、カチオン性基を有する化合物（以後「カチオン性化合物」と称す）を存在させた記録媒体が提案されている。カチオン性化合物としては、ポリビニル・ピリジニウム・ハライド、ポリエチレンイミン、ポリアミンなどのポリカチオン高分子電解質（たとえば、特許文献２参照）、ビニルピロリドンとアミン基、４級アンモニウム基などのカチオン性基を有するビニル化合物との共重合体（たとえば、特許文献３参照）などが挙げられる。しかしながら、このようなカチオン性化合物を記録媒体の表面および／または内部に存在させても、染料のアニオン性基とカチオン性化合物とが瞬時に結合することがないので、フェザリングの発生を充分に防ぐことはできず、得られる記録画像の画像濃度も不充分である。しかもインク組成物の色材が顔料である場合には、その効果は一層低くなる。
【０００６】
さらに、記録媒体のインク組成物を付着させる面に、低分子量カチオン性化合物と分子量１５００以上、好ましくは１５００〜１００００のカチオン性高分子化合物とを存在させるインクジェット記録方法が提案されている（たとえば、特許文献４参照）。低分子量カチオン性化合物としては、たとえば、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、セチルトリメチルアンモニウムクロライドなどの４級アンモニウム塩が記載されている。カチオン性高分子化合物としては、たとえば、ポリアリルアミン、ポリアミンスルホン、ポリビニルアミン、キトサンなどが記載されている。この方法によれば、フェザリング、混色などの発生がある程度抑制され、画像濃度の向上も認められるものの、記録画像の耐久性（耐擦過性）が悪いという欠点がある。すなわち、記録媒体に記録画像を形成した記録物を会議などの資料として用い、鉛筆などによって記録物に特記事項を書き込み、消しゴムで誤字などを消すことは一般的に行われることであるけれども、この記録方法による記録画像は耐久性が低いので、これを消しゴムで擦ると、顔料の剥落が顕著である。特許文献４には、分子量の差が１００００以上である低分子量カチオン性化合物とカチオン性高分子化合物とを併用することについて一切示唆するところはない。実際、特許文献４の実施例における低分子量カチオン性化合物とカチオン性高分子化合物との分子量差は、最大でも８０００程度に過ぎない。さらに特許文献４には、前述のような２種のカチオン性化合物を存在させた記録媒体に記録を行う際に、色材として、顔料の表面に親水性基を導入した自己分散顔料を用いることについても示唆するところはない。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１−２１６８８１号公報
【特許文献２】
特許公報昭６１−５９２３９号公報
【特許文献３】
特開平４−２８８２８３号公報
【特許文献４】
特開平８−１７４９９７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、フェザリング、異なるインクの混色などが発生せず、ベタ部分が均一で、輪郭部分が明瞭で、画像濃度および鮮明性が高く、高画質品位であって、さらに耐久性に優れる記録画像を形成でき、高速印刷を行っても記録画像の高品位画質および耐久性を維持できる記録媒体、インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも分子量差が１００００以上である２種のカチオン性化合物を含みかつ残部が水である処理液を記録媒体用基材の表面に付着させてなることを特徴とする記録媒体である。
【００１０】
本発明に従えば、その表面に、分子量差が１００００以上である２種のカチオン性化合物を存在させた記録媒体に、色材を含みかつ残部が水である水性インクを付着させて記録を行うことによって、得られる記録画像の画質品位の向上が達成されるだけではなく、消しゴムなどの他の物品との擦過によっても剥落を起こさない、高い耐久性を有する記録画像が得られる。
【００１１】
したがって、本発明の記録媒体を用いると、フェザリング、混色などの発生が著しく少なくなり、均一なベタ部分および明瞭な輪郭部分を有し、画像濃度および鮮明性が高く、高画質品位で、耐久性に優れる記録画像を形成することができる。さらに、高速印刷を行っても、得られる記録画像の画質品位および耐久性がほとんど低下しないという利点がある。
【００１２】
また本発明の記録媒体は、前述のカチオン性化合物がポリエチレンイミンおよび／またはポリアリルアミンを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、カチオン性化合物の少なくとも１種として、ポリエチレンイミンおよび／またはポリアリルアミンを含むことが好ましい。それによって、記録画像の画質品位および耐久性が一層向上する。
【００１４】
また本発明の記録媒体は、処理液がさらに水溶性有機溶剤、界面活性剤および防カビ剤から選ばれる１種または２種以上を含むことを特徴とする。
【００１５】
また本発明の記録媒体は、前述の水溶性有機溶剤が多価アルコール類およびグリコールエーテル類から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする。
【００１６】
また本発明の記録媒体は、前述の界面活性剤が非イオン性界面活性剤から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、少なくとも２種以上のカチオン性化合物を含む処理液に、水溶性有機溶剤（好ましくは多価アルコール類およびグリコールエーテル類）、界面活性剤（好ましくは非イオン性界面活性剤）などを添加することによって、処理液の記録媒体用基材への浸透性が一層向上し、カチオン性化合物が記録媒体用基材の表面に均一に分散するので、記録画像の画質品位および耐久性のさらなる向上を図ることができる。
【００１８】
また本発明の記録媒体は、前述の処理液の表面張力が５０ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴とする。
【００１９】
また本発明の記録媒体は、前述の処理液の粘度が１Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、処理液の表面張力を５０ｄｙｎ／ｃｍ以下および／または処理液の粘度を１Ｐａ・ｓ以下に調整することによって、処理液を記録媒体用基材に塗布する作業性（塗工性）が向上し、カチオン性化合物が記録媒体用基材の表面で一層均一に分散する。
【００２１】
また本発明の記録媒体は、前述の記録媒体用基材のステキヒトサイズ度が２０秒以下であることを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、処理液を塗布する記録媒体用基材は、ステキヒトサイズ度が２０秒以下のものが好ましい。これによって、処理液が記録媒体用基材に浸透しやすくなり、カチオン性化合物を基材表面に均一に分散することができる。また、処理液を塗布して得られる記録媒体に対してインク組成物が適度に浸透し、インク組成物の乾燥性も良好なので、カチオン性化合物によるフェザリングの防止および画像濃度の向上がさらに促進される。
【００２３】
本発明は、色材および水を含む水性インクを記録媒体に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、記録媒体が前述のうちのいずれかの記録媒体であることを特徴とするインクジェット記録方法。
【００２４】
本発明に従えば、本発明の記録媒体に水性インクを付着させて記録を行うことによって、高画質品位で、耐久性に優れた記録画像を形成することができる。
【００２５】
また本発明のインクジェット記録方法は、前述の水性インクが、色材として顔料の表面に親水性基を導入してなる自己分散顔料を含み、さらに必要に応じて非水溶性樹脂および水分散性樹脂から選ばれる１種または２種以上の樹脂成分を含むインク組成物または色材として顔料を含み、かつ非水溶性樹脂および水分散性樹脂から選ばれる１種または２種以上の樹脂成分を含むインク組成物であることを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、本発明の記録媒体に記録画像を形成するためのインクとしては、自己分散顔料を含み、必要に応じて非水溶性樹脂および水分散性樹脂から選ばれる１種または２種以上の樹脂成分を含む水性インク、顔料および前記の樹脂成分を含む水性インクなどが好ましい。このような水性インクを用いることによって、記録画像の画質品位および耐久性が顕著に向上する。特に自己分散顔料を含む水性インクは、画質品位および耐久性の向上だけでなく、保存安定性も高く、保存中に吐出ノズルの目詰まりの原因になる、顔料の凝集・沈殿が起こり難く、さらに記録媒体上での乾燥性も良好なので、特に有用である。
【００２７】
また本発明のインクジェット記録方法は、前述の樹脂成分がポリエステル樹脂であることを特徴とする。
【００２８】
本発明に従えば、前述の水性インクに含まれる樹脂成分がポリエステル樹脂であることが好ましい。これによって、記録画像の画質品位および耐久性が一層顕著に向上する。
【００２９】
また本発明のインクジェット記録方法は、前述の親水性基がカルボキシル基またはスルホン基であることを特徴とする。
【００３０】
本発明に従えば、前述の自己分散顔料において、顔料の表面に導入される親水性基がカルボキシル基またはスルホン基であることが好ましい。これらのアニオン性親水性基はカチオン性化合物との相性が良く、フェザリングの防止、画像濃度の向上などに特に有用である。
【００３１】
また本発明のインクジェット記録方法は、前述の顔料がピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１５：４およびピグメントブルー１５：６から選ばれる１種または２種以上のシアン顔料であることを特徴とする。
【００３２】
また本発明のインクジェット記録方法は、前述の顔料がピグメントレッド１２２、ピグメントレッド２０９およびピグメントヴァイオレット１９から選ばれる１種または２種以上のマゼンタ顔料であることを特徴とする。
【００３３】
また本発明のインクジェット記録方法は、前述の顔料がピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー１２８、ピグメントイエロー１３８、ピグメントイエロー１５０およびピグメントイエロー１８０から選ばれる１種または２種以上のイエロー顔料であることを特徴とする。
【００３４】
また本発明のインクジェット記録方法は、前述の顔料がカーボンブラックであることを特徴とする。
【００３５】
また本発明のインクジェット記録方法は、顔料が前述のシアン顔料である前述のインク組成物、顔料が前述のマゼンタ顔料である前述のインク組成物、顔料が前述のイエロー顔料である前述のインク組成物および顔料がカーボンブラックである前述のインク組成物から選ばれる２種以上を用いることを特徴とする。
【００３６】
本発明に従えば、前述のインク組成物の中でも、特定のシアン顔料、マゼンタ顔料、イエロー顔料またはカーボンブラック（黒色顔料）を含むインク組成物、ならびにこれらの２種以上のインク組成物からなるインクセットが好ましい。これらのインク組成物またはインクセット、特にインクセットを用いることによって、発色性に優れ、カラーバランスが良好であり、かつ高画質品位を有し、耐久性の高い記録画像を形成することができる。
【００３７】
本発明は、記録媒体を供給する記録媒体供給手段と、記録媒体供給手段によって供給される記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、記録媒体搬送手段によって搬送される記録媒体に水性インクを付着させて記録を行う印刷手段と、印刷手段によって記録画像が形成された記録媒体を排出する排出手段とを含むインクジェット記録装置において、
分子量の差が１００００以上である２種以上のカチオン性化合物を含みかつ残部が水である処理液を記録媒体用基材に付着させる処理液転写手段を含むことを特徴とするインクジェット記録装置である。
【００３８】
また本発明のインクジッェト記録装置は、処理液転写手段が、
記録媒体搬送手段に含まれるように、または
記録媒体搬送手段と印刷手段との間に設けられることを特徴とする。
【００３９】
本発明に従えば、本発明のインクジェット記録方法を実施するのに適したインクジェット記録装置が提供される。この装置を用いることによって、高画質品位で、耐久性に優れる記録画像を形成することができ、高速印刷を容易に実施することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
〔記録媒体〕
本発明の記録媒体は、記録媒体用基材の表面および表面に近い内部（表層）に、少なくとも分子量差が１００００以上、好ましくは５００００以上である２種のカチオン性化合物が存在していることを特徴とする。
【００４１】
すなわち、本発明の記録媒体の表面および表層には、相対的な比較で、分子量の大きなカチオン性化合物および分子量の小さなカチオン性化合物の２種が存在し、これら２種のカチオン性化合物の分子量差は１００００以上、好ましくは５００００以上である。
【００４２】
カチオン性化合物としては、カチオン性基を有する公知の化合物を使用でき、その中でも、カチオン性重合体、分子量が１００００以下、好ましくは１０００以下、より好ましくは５００以下のカチオン性低分子量化合物などを好適に使用できる。カチオン性重合体の具体例としては、たとえば、ポリビニルピロリドン、ポリアリルアミン、ポリビニルピロリドン、ポリアリルアミン、ポリアミンスルホン、ポリエチレンイミンなどが挙げられる。これらの中でも、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミンなどが好ましい。カチオン性低分子量化合物の具体例としては、たとえば、ラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジエチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウムなどの４級アンモニウム塩などが挙げられる。これらの中でも、塩化ベンザルコニウムなどが好ましい。
【００４３】
分子量差が１００００以上である２種のカチオン性化合物の具体的な組み合わせとしては、たとえば、カチオン性重合体とカチオン性低分子量化合物との組み合わせが挙げられる。このとき、カチオン性重合体としては、分子量が１００００以上、好ましくは１５０００以上のものが使用される。また、２種以上のカチオン性重合体および／または２種以上のカチオン性低分子量化合物を用いてもよく、その場合には、個々のカチオン性重合体が個々のカチオン性低分子量化合物に対して、前記の分子量差を有するように、それぞれを選択することが必要である。
【００４４】
また、カチオン性重合体は、その重合度を調整することによって、数百〜数百万の分子量を有することができるので、たとえば、分子量が百万以上のカチオン性重合体と、分子量が数百〜数十万程度、好ましくは数百〜数千程度のカチオン性重合体とを組み合わせて用いることもできる。さらに、分子量が数万程度のカチオン性重合体と、分子量が数百〜数千程度のカチオン性重合体とを組み合わせることもできる。より具体的には、たとえば、分子量１５０００〜５００００程度のカチオン性重合体と、分子量５００〜３０００程度のカチオン性重合体との組み合わせなどが挙げられる。この場合にも、２種以上の分子量の大きなカチオン性重合体および／または２種以上の分子量の小さなカチオン性重合体を用いてもよく、個々の分子量の大きなカチオン性化合物が個々の分子量の小さなカチオン性重合体に対して、前記に規定の分子量差を有するように、それぞれを選択する必要がある。
【００４５】
このような組み合わせの中でも、カチオン性重合体とカチオン性低分子量化合物との組み合わせが好ましい。
【００４６】
分子量差が１００００以上である２種のカチオン性化合物の使用割合は特に制限されず、記録媒体用基材の特性（たとえばステキヒトサイズ度、表面特性、基材に含まれるサイズ剤の種類および含有量など）、得られる記録媒体に適用するインク組成物の組成などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常は、分子量の大きなカチオン性化合物をカチオン性化合物全量の５０〜９５重量％、好ましくは６０〜９５重量％使用し、残部を分子量の小さなカチオン性化合物とすればよい。分子量の大きなカチオン性化合物の使用量が９５重量％を超えると、低分子量成分の添加効果が発現しない可能性がある。一方、５０重量％を著しく下回ると、定着力が低下するおそれがある。
【００４７】
また、記録媒体用基材の表面および表層における、分子量の大きなカチオン性化合物および分子量の小さなカチオン性化合物の付着量は特に制限されず、記録媒体用基材の特性（たとえばステキヒトサイズ度、表面特性、基材に含まれるサイズ剤の種類および含有量など）、得られる記録媒体に適用するインク組成物の組成などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常はカチオン性化合物の合計量として０．１〜１０ｇ／ｍ^２、好ましくは０．２〜５ｇ／ｍ^２の割合で記録媒体用基材の表面および表層に存在する。０．１ｇ／ｍ^２未満では、カチオン樹脂の効果が発現しない可能性がある。一方１０ｇ／ｍ^２を大幅に超えると、塗布した時の乾燥速度が著しく遅くなるおそれがある。
【００４８】
本発明の記録媒体は、たとえば、記録媒体用基材に、分子量差が１００００以上である２種のカチオン性化合物を含む処理液を塗布することによって製造することができる。
【００４９】
記録媒体用基材としては特に制限されず、公知の記録媒体を使用できる。その中でも、たとえば、普通紙、コート紙（たとえばカラーコピー用紙、インクジェット用紙など）、光沢紙などの、パルプ原料を含む一般的な紙系の記録媒体が好ましく、そのステキヒトサイズ度が２０秒以下である一般的な紙系の記録媒体がさらに好ましい。これらの記録媒体は、その表面および／または内部に、ベントナイト、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、ケイ酸マグネシウムなどの無機顔料、多価金属塩などを含んでいてもよい。
【００５０】
処理液は、分子量差が１００００以上である２種のカチオン性化合物を含み、かつ残部が水である組成物である。
【００５１】
カチオン性化合物としては、前記カチオン性化合物の中から、分子量差を満足できる２種のカチオン性化合物を適宜選択して用いればよい。カチオン性化合物の含有量は特に制限されないけれども、処理液を記録媒体用基材に塗布する作業性（塗工性）などを考慮すると、２種のカチオン性化合物の合計量として、処理液全量の５〜３０重量％である。
【００５２】
処理液は、さらに、水溶性有機溶剤、界面活性剤および防カビ剤から選ばれる１種または２種以上を含んでいてもよい。
【００５３】
水溶性有機溶剤は、たとえば、処理液の記録媒体用基材に対する浸透性および塗工性を向上させるために使用される。水溶性有機溶剤としては公知のものを使用でき、たとえば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオジグリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−プロパンジオールなどのグリコール類、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオールなどの３価以上の多価アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、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、トリ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エチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテルなどのグリコールエーテル類、スルホラン、ジメチルスルホキシドなどの硫黄含有化合物、２−ピロリドン、Ｎ−メチルピロリドン、ε−カプロラクタムなどの窒素含有ヘテロ環化合物、γ−ブチロラクトンなどの酸素含有ヘテロ環化合物、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、トリエタノールアミン、モルホリンなどの多官能化合物などが挙げられる。これらの水溶性有機溶剤の中でも、吐出安定性、記録媒体への浸透性などを向上させる度合いを考慮すると、グリコールエーテル類、グリコール類、多価アルコール類などが好ましく、さらにその中でも、２０℃における蒸気圧が６．６６６５Ｐａ（０．０５ｍｍＨｇ）以下であるもの、たとえば、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ペンタンジオールなどのグリコール類、グリセリンなどの多価アルコール類、ジエチレングリコールなどのエチレングリコール類がさらに好ましい。
【００５４】
水溶性有機溶剤は、１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
水溶性有機溶剤の含有量は、特に制限されないけれども、記録媒体用基材に対する処理液の浸透性および乾燥性を考慮すると、通常処理液全量の１０〜７０重量％、好ましくは１０〜５０重量％である。ただし、水溶性有機溶剤よりも水媒体を多く含む処理液を得ようとする場合は、水溶性有機溶剤の含有量は、処理液全量の１０〜４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％である。
【００５５】
界面活性剤は、たとえば、処理液の記録媒体用基材に対する濡れ性および浸透性を高め、また、後述のインクジェット記録装置における処理液を充填するためのインクパン、処理液を記録媒体用基材に塗布するための転写ローラなどに対する濡れ性などを向上させるために使用される。界面活性剤の中でも、非イオン性界面活性剤が好ましい。非イオン性界面活性剤としては公知のものを使用でき、その中でも、たとえば、一般式
【００５６】
【化１】

【００５７】
〔式中、ｄおよびｅはそれぞれ、０≦ｄ＋ｅ≦３０の関係を満たす０または０〜３０の範囲の正数を示す。〕
で表されるアセチレングリコール・エチレンオキシド付加物、一般式
【００５８】
【化２】

【００５９】
〔式中、ｆは１１〜１３の整数を示す。ｇは３〜３０の整数を示す。〕
で表されるエチレンオキシド化合物、一般式
【００６０】
【化３】

【００６１】
〔式中、ｈおよびｉはそれぞれ０〜１１の整数を示す。ｊは３〜５０の整数を示す。〕
で表されるエチレンオキシド化合物、一般式
【００６２】
【化４】

【００６３】
〔式中、ｑは５〜９の整数を示す。ｒは２．５〜５の正数を示す。ｋおよびｌはそれぞれ、９≦ｋ＋ｌ≦１１の関係を満たす０〜１１の整数を示す。〕
で表されるエチレンオキシド・プロピレンオキシド化合物、一般式

〔式中、ｓは０〜１８の整数を示す。ｔは１〜１５の整数を示す。ｕは０〜１８の整数を示す。〕
で表されるエチレンオキシド・プロピレンオキシド化合物などのアルキレンオキシド含有非イオン性界面活性剤が好ましい。本発明では、市販の非イオン性界面活性剤を使用することもでき、たとえば、サーフィノール（商品名、エアープロダクツ社製）、ソフタノール（商品名、（株）日本触媒製）などが挙げられる。なお、サーフィノールは日信化学（株）からも市販されている。界面活性剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。界面活性剤の含有量は特に制限されないけれども、通常は処理液全量の０．００１〜５重量％、好ましくは０．００１〜３重量％である。
【００６４】
防カビ剤としては公知のものを使用でき、たとえば、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ソルビタン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキシドナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウムなどが挙げられる。防カビ剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。防カビ剤の含有量は特に制限されないけれども、通常は処理液全量の０．００１〜０．１重量％である。
【００６５】
さらに処理液は、その好ましい特性を損なわない範囲で、ｐＨ調整剤、キレート化剤、防錆剤、紫外線吸収剤などの、インクジェット用インク組成物の一般的な添加剤を含んでいてもよい。ｐＨ調整剤としては、たとえば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアミン類、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物、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、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩、硝酸ナトリウム、硝酸カリウムなどのアルカリ金属硝酸塩などが挙げられる。キレート化剤としては、たとえば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウムなどが挙げられる。防錆剤としては、たとえば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。紫外線吸収剤としては、たとえば、ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、シアノアクリレート化合物などが挙げられる。添加剤はそれぞれ１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００６６】
さらに処理液は、必要に応じて、溶解助剤、酸化防止剤、消泡剤、粘度調整剤などを含んでいてもよい。
【００６７】
処理液は、２種のカチオン性化合物ならびに、必要に応じて、水溶性有機溶剤、界面活性剤、防カビ剤およびその他の添加剤のそれぞれ適量を用い、さらに水を全量が１００重量％になるように用い、各成分を一般的な方法に従って水に溶解または分散させ、必要に応じて固液分離処理（濾過、遠心分離など）を施すことによって調製できる。分散には、たとえば、ディスパ、サンドミル、ホモジナイザ、ボールミル、ビーズミル、ペイントシェーカ、超音波分散機などの分散装置が使用できる。混合には、撹拌用羽根を備えた撹拌機、高速の分散機、乳化機などが使用できる。
【００６８】
このようにして得られる処理液は、２５℃における粘度を１Ｐａ・ｓ以下にするのが好ましく、８０ｍＰａ・ｓ以下にするのがさらに好ましい。処理液の粘度を前記の範囲に調整するには、カチオン性化合物の種類の選択および含有量の調整、水溶性有機溶剤および／または界面活性剤の添加などを行えばよい。本明細書において、粘度は、処理液を１分間撹拌したのち、ブルックフィールド社製粘度計ＬＶＤＶ−ＩＩＩ＋を用い、２５℃、６ｒｐｍの条件で測定した１分値である。
【００６９】
また、処理液は、その表面張力を５０ｄｙｎ／ｃｍ以下にするのが好ましく、２０〜５０ｄｙｎ／ｃｍにするのがさらに好ましい。処理液の表面張力を前記の範囲に調整するには、カチオン性化合物の種類、分子量の選択および含有量の調整、水溶性有機溶剤および／または界面活性剤の添加などを行えばよい。本明細書において、表面張力は、協和界面化学（株）製、表面張力計ＣＢＶＰ−Ａ３を用いて測定した値である。
【００７０】
処理液の粘度および／または表面張力を前記の範囲に調整することによって、処理液の記録媒体用基材に対する塗工性が一層向上し、処理液の記録媒体用基材への塗布が容易になるとともに、カチオン性化合物が記録媒体用基材表面および表層で一層均一に分散する。
【００７１】
処理液を記録媒体用基材の表面に塗布するに際しては、液状成分を固形物の表面に塗布する公知の方法を採用できる。該方法としては、たとえば、ハケ塗り、ロールコーター法、ブレードコーター法、エアナイフコーター法、バーコーター法、サイズプレス法、スプレーコート法、グラビアコーター法、カーテンコーター法などが挙げられる。記録媒体用基材の表面に塗布される処理液に含まれる各成分は、基材表面に拡がって保持され、基材表層に浸透して保持される。処理液の記録媒体用基材に対する塗布量は特に制限されず、カチオン性化合物の含有量、記録媒体用基材の材質、表面物性、インク吸収特性、得られる記録媒体に適用されるインク組成物の組成などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、カチオン性化合物の記録媒体用基材への付着量（２種のカチオン性化合物の合計量としての付着量）が前記の範囲になるようにするには、通常は０．１〜３０ｇ／ｍ^２、好ましくは０．５〜２０ｇ／ｍ^２である。
【００７２】
〔インクジェット記録方法〕
本発明のインクジェット記録方法は、色材および水を含む水性インクを記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記録方法であって、記録媒体として、本発明の記録媒体を用いることを特徴とする。
【００７３】
本発明の方法によれば、水性インクは、一般的なインクジェット方式に従って、インク吐出ノズルから、本発明記録媒体の画像記録面（２種のカチオン性化合物が付着している面）に向かって吐出供給され、該画像記録面に付着する。
【００７４】
インクジェット方式としては特に制限されず、公知の方式を採用できる。たとえば、圧電素子を用いる方式（ピエゾ方式）、膜沸騰現象によって気泡を発生させ、インクを吐出する方式（サーマル方式）、インクに圧力をかけてインクを吐出する方式などが挙げられる。これらの中でも、ピエゾ方式、サーマル方式などが好ましい。
【００７５】
本発明のインクジェット記録方法で使用する水性インク（以後単に「水性インク」と称す）としては特に制限されず、色材を水に溶解または分散させた公知のインク組成物を使用できる。その中でも、色材として顔料を含むものが好ましい。
【００７６】
顔料としては公知のもの使用でき、その具体例をカラーインデックスナンバー（ＣＩ）で示すと、たとえば、ピグメントブルー１、２、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、１７、２２、２１、２２、６０、６４などのシアン顔料、ピグメントレッド１、２、３、５、１０、１６、２３、３０、３１、４８：１、４８：２、４９：１、５２、５３：１、５７：１、５８：４、６３、１２２、２０９、ピグメントバイオレッド１９などのマゼンタ顔料、ピグメントイエロー３、１２、１３、１４、１５、２３、５５、７４、８３、９３、９５、９７、１２８、１３８、１５０、１５４、１６７、１８０、１９３などのイエロー顔料などが挙げられる。これらの中でも、ピグメントブルー１５：３、１５：４、１５：６などシアン顔料、ピグメントレッド１２２、２０９、ピグメントバイオレット１９などのマゼンタ顔料、ピグメントイエロー７４、１２８、１３８、１５０、１８０などのイエロー顔料が好ましい。顔料は１種を単独で使用できまたは同色系もしくは異色系のものを２種以上併用できる。なお、顔料としては、人体に対する安全性が高いものを適宜選択して使用するのがよい。
【００７７】
本発明においては、自己分散顔料を用いることもできる。自己分散顔料は、顔料の表面に親水性基を導入することによって、水中での分散性が付与された色材である。自己分散型顔料を使用することによって、水性インクの吐出安定性、記録媒体に対する浸透性および乾燥性などをさらに向上させることができる。顔料の表面に導入される親水性基としては特に制限されず、たとえば、カルボキシ基、スルホン基、ヒドロキシ基、リン酸基などが挙げられる。これらの中でも、カルボキシ基、スルホン基などが好ましい。顔料表面に親水性基を導入するには公知の方法を採用することができ、たとえば、酸、カップリング剤処理、プラズマ処理、酸化／還元処理などが挙げられる。より具体的には、たとえば、ハイスピードミキサー、ビーズミル、ジェットミルなどを用いて顔料を有機溶剤に分散させ、これに、撹拌下、発煙硫酸、硫酸、クロロ硫酸、フルオロ硫酸などのスルホン化剤を加え、６０〜２００℃に加熱することによって、顔料表面にスルホン基を導入することができる。
【００７８】
また、自己分散顔料には、顔料の表面に親水性樹脂を被覆したものも含まれる。親水性樹脂としては、たとえば、アルカリ可溶化剤などで中和することによって水溶化できるような合成樹脂などが挙げられる。顔料の表面に親水性樹脂を被覆する方法としては、たとえば、ポリマーグラフト処理、カプセル化処理、転層乳化処理などが挙げられる。
【００７９】
顔料の含有量は特に制限されず、記録媒体の基材の材質、表面特性およびインク吸収特性、カチオン性化合物の付着量などに応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常は水性インク全量の０．１〜１０重量％、好ましくは０．１〜８重量％である。０．１重量％未満では、画像濃度が著しく低くなるので、色を表現することが困難になる可能性がある。一方１０重量％を大幅に超えると、インクジェット用インクとしての適正粘度範囲を有する水性インクを得ることができないおそれがある。
【００８０】
水性インクは、水分散性樹脂を含んでいてもよい。水分散性樹脂とは、重合度が大きく、水に溶解せず、水中ではコロイド状で存在し、エマルジョンを形成する合成樹脂、好ましくは、親水性基を有することによってエマルジョンを形成する合成樹脂である。その具体例としては、たとえば、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル樹脂、スチレン・マレイン酸系樹脂、アルキッド樹脂などが挙げられる。これらの中でも、分子量が５０００以上のものが好ましく、１００００以上のものがさらに好ましい。水分散性樹脂は、それぞれ１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。水分散性樹脂の含有量は特に制限されず、顔料の種類、それ自体の種類、記録媒体の材質、表面特性およびインク吸収特性、記録媒体に付着しているカチオン性化合物量などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常は水性インク全量の０．１〜２０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％である。０．１重量％未満では、樹脂を添加する効果が発現しない可能性がある。一方、２０重量％を大幅に超えると、インク粘度が高くなり、適正粘度を逸脱するおそれがある。
【００８１】
水性インクは、たとえば、吐出安定性、記録媒体に対する浸透性および乾燥性、インクジェット記録装置内のインク供給系に対する濡れ性などを向上させるために、水溶性有機溶剤、非イオン界面活性剤などを含んでいてもよい。水溶性有機溶剤としては、処理液に含まれる水溶性有機溶剤と同様のものを使用できる。その中でも、ジエチレングリコール、２−ピロリドン、グリセリン、１，２−ヘキサンジオール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、１，５−ペンタンジオールなどが好ましい。水溶性有機溶剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。水溶性有機溶剤の含有量は、処理液における水溶性有機溶剤の含有量と同様でよい。また、非イオン性界面活性剤は、処理液に含まれる非イオン性界面活性剤と同様のものを使用でき、その含有量も処理液の場合と同様でよい。非イオン性界面活性剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００８２】
水性インクは、たとえば、顔料の記録媒体へのさらに定着性を向上させるために、定着剤を含んでいてもよい。定着剤としては、前述の水分散性樹脂を使用でき、その他に水溶性樹脂を使用することもできる。水分散性樹脂および水溶性樹脂を併用することもできる。水溶性樹脂としては公知のものを使用でき、たとえば、アラビアゴムなどの天然ゴム類、サボニンなどのグルコシド類、リグニンスルホン酸塩、セラックなどの天然高分子化合物、アクリル酸樹脂およびその塩、メタクリル酸樹脂およびその塩、スチレン−アクリル酸共重合体およびその塩、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体およびその塩、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およびその塩、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体およびその塩、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およびその塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩およびリン酸塩などの陰イオン性高分子化合物、ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の非イオン性高分子化合物、アクリロニトリル、酢酸ビニル、アクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、ヒドロキシエチルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどのモノマーからなる共重合体などが挙げられる。水溶性樹脂は、１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００８３】
水性インクは、さらに、前記と同様の、ｐＨ調整剤、キレート化剤、防錆剤、防カビ剤、紫外線吸収剤などを含んでいてもよい。さらに、必要に応じて、溶解助剤、酸化防止剤、消泡剤、粘度調整剤などを含んでいてもよい。
【００８４】
水性インクは、顔料または自己分散顔料、さらに必要に応じて、非水溶性樹脂、水分散性樹脂、水溶性有機溶剤、非イオン性界面活性剤、定着剤、その他の添加剤のそれぞれ適量を用い、さらに全量が１００重量％になるように水を用い、水に前記の各成分を溶解または分散させ、必要に応じて固液分離処理（ろ過、遠心分離など）を施すことによって製造することができる。ここで使用する水は特に制限されず、水道水、純水、イオン交換水、活性炭処理水などを使用できる。その中でも、２５℃における電気伝導率が２５０μＳ／ｃｍ以下の水が好ましく、１μＳ／ｃｍ以下の水が特に好ましい。電気伝導率は、水の純度を示す指標、換言すれば、水に含まれる不純物量を示す指標として用いられる。不純物とは、水に一般的に含まれる微量成分であり、たとえば、無機塩類、その他のミネラル分などが挙げられる。電気伝導率が２５０μＳ／ｃｍを大幅に超えると、水媒体中の不純物量が多くなりすぎ、この不純物が水性インク中の各成分と相互に作用し、水性インクの保存性が悪くなるので、吐出安定性ならびに記録媒体に対する浸透性および乾燥性が低下するおそれがある。分散および溶解に使用する装置としては、前記のものと同様のものを使用できる。
【００８５】
このようにして得られる水性インクの中でも、自己分散顔料、好ましくは顔料の表面にスルホン基および／またはカルボキシ基が導入された自己分散顔料を含み、必要に応じて非水溶性樹脂および／または水分散性樹脂を含むインク組成物（以後「自己分散顔料インク」と称す）、顔料ならびに非水溶性樹脂および／または水分散性樹脂を含むインク組成物（以後「顔料分散インク」と称す）などが好ましい。これらの中でも、自己分散顔料インクが好ましい。自己分散顔料インクを本発明の記録媒体と組み合わせて用いると、フェザリングの防止、記録画像の画像濃度および耐久性の向上が顕著である。また、顔料インクを組み合わせて用いると、フェザリングの防止、記録画像の画像濃度の向上が顕著である。これらのインクは、もちろん、水溶性有機溶剤、非イオン性界面活性剤、定着剤、その他の添加剤を含んでいてもよい。
【００８６】
このようなインクの中でも、
（ａ）顔料として、ピグメントブルー１５：３およびピグメントブルー１５：４、ピグメントブルー１５：６から選ばれる１種または２種以上のシアン顔料を含む顔料分散シアンインク、該シアン顔料の表面にスルホン基またはカルボキシ基を導入した自己分散顔料を含む自己分散顔料シアンインク、
（ｂ）顔料として、ピグメントレッド１２２、ピグメントレッド２０９およびピグメントヴァイオレット１９から選ばれる１種または２種以上のマゼンタ顔料を含む顔料分散マゼンタインク、該マゼンタ顔料の表面にスルホン基またはカルボキシ基を導入した自己分散顔料を含む自己分散顔料マゼンタインク、
（ｃ）顔料として、ピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー１２８、ピグメントイエロー１３８、ピグメントイエロー１５０およびピグメントイエロー１８０から選ばれる１種または２種以上のイエロー顔料を含む顔料分散イエローインク、該イエロー顔料の表面にスルホン基またはカルボキシ基を導入した自己分散顔料を含む自己分散顔料イエローインク、
（ｄ）顔料としてカーボンブラックを含む顔料分散ブラックインク、カーボンブラックの表面にスルホン基またはカルボキシ基を導入した自己分散顔料を含む自己分散顔料ブラックインク、
（ｅ）前記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）から選ばれる２種以上からなるインクセットなどが好ましく、発色性、色のバランスなどから、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の３色のインクからなるインクセットが特に好ましい。
【００８７】
また、本発明のインクジェット記録方法によれば、記録媒体用基材に処理液を付着させるのは、水性インクを付着させる前だけに限定されず、水性インクを付着させるのと同時または水性インクを付着させたあとに、処理液を付着させてもよい。
【００８８】
〔インクジェット記録装置〕
図１は、実施の第１形態であるインクジェット記録装置１の構成を簡略化して示す断面図である。インクジェット記録装置１は、記録媒体８を装置１内に供給するための記録媒体供給手段２と、記録媒体供給手段２によって装置１内部に供給される記録媒体８を搬送するための記録媒体搬送手段３と、記録媒体搬送手段３に含まれるように設けられ、記録媒体８に２種のカチオン性化合物を含有する処理液を付着させるための処理液転写手段４と、記録媒体搬送手段３によって搬送されかつ処理液転写手段４によって処理液を付着させた記録媒体８に、色材を含むインク組成物を付着させて画像を記録するための印刷手段５と、印刷手段５によって記録画像が形成された記録画像８を装置１の外へ排出するための排出手段６とを含んで構成され、図１中矢符９で示す記録媒体８の搬送方向に上流側から下流側に向かってこの順序で配置される。
【００８９】
記録媒体給紙手段２は、記録媒体８を収容する給紙トレイ７と、給紙トレイ７の下流側に配置される給紙ローラ１０とおよび分離板１１を含んで構成される。
【００９０】
記録媒体搬送手段３は、２つのガイド板１２，１８と、ガイド板１８の下流に配置される一対の搬送ローラ１９とを含んで構成され、ガイド板１２とガイド板１８との間には、処理液転写手段４が設けられている。
【００９１】
処理液転写手段４は、支持ローラ１３と、転写ローラ１４と、グラビアローラ１５と、インクパン１６とを含んで構成され、インクパン１６には、グラビアローラ１５のグラビア面が処理液１７に浸漬するように、処理液１７が充填される。支持ローラ１３と転写ローラ１４とは、それぞれの面が接触しているけれども、その間を記録媒体８が通過できるように配置される。また転写ローラ１４とグラビアローラ１５とは接触するように配置される。
【００９２】
印刷手段５は、記録媒体８にインク組成物を吐出して付着させるインクヘッド２０と、インクヘッド２０と一体化されかつインクヘッド２０を記録媒体８の印字面８ａに対して移動させるためのインクキャリッジ２２と、インクキャリッジ２２を図面に対して垂直方向に摺動可能に支持するガイドシャフト２３と、記録媒体８を載置するためのプラテン２４とを含んで構成される。
【００９３】
排出手段６は、排出ローラ２５と、排出トレイ２６とを含んで構成される。
以下、本実施の形態の、インクジェット記録装置１の動作について説明する。
【００９４】
インクジェット記録装置１によれば、給紙トレイ７に収容される記録媒体８は、タイミング信号に応じて矢符１０ａの方向に回転する給紙ローラ１０と分離板１１とによって、一枚ずつ分離して記録媒体搬送手段３に供給され、ガイド板１２を介して処理液転写手段４に搬送される。
【００９５】
処理液転写手段４においては、グラビアローラ１５が、図示しない駆動手段によって矢符１５ａの方向に回転すると、インクパン１６に充填されている処理液１７はグラビアローラ１５のグラビア面に浸透し、さらに転写ローラ１４の表面に付着する。転写ローラ１４の表面に付着した処理液１７は、転写ローラ１４がグラビアローラ１５の回転に従動して矢符１４ａの方向に回転することによって、支持ローラ１３と転写ローラ１４との間を通って搬送される記録媒体８に接触し、記録媒体８の印字面８ａの裏面に転写される。その際、記録媒体８は、支持ローラ１３と転写ローラ１４とによって押圧されるので、処理液１７は、確実に、記録媒体８の印字面８ａにまで浸透する。
【００９６】
この様にして処理液を塗布された記録媒体８は、ガイド板１８を介して搬送ローラ１９に供給され、さらに搬送ローラ１９によって印刷部５に搬送され、印字面８ａを上にしてプラテン２４上に載置される。このとき、記録媒体８の印字面８ａには、インクヘッド２０からインク組成物が吐出されて付着し、記録画像が形成される。記録画像が形成された記録媒体８は、排出ローラ２６を介して矢符２７の方向に排出され、排出トレイ２６に収容される。
【００９７】
本実施の形態では、処理液転写手段４は、記録媒体搬送手段３に含まれるように設けられているけれども、これに限定されることなく、搬送ローラ１９と印刷手段５との間に設けられてもよく、印刷手段５と排出手段６との間に設けられてもよい。
【００９８】
また本実施の形態では、処理液転写手段４と搬送ローラ１９との間、または搬送ローラ１９と印刷手段５との間に、記録媒体８を反転させ、処理液を塗布した面にインク組成物が吐出されるようにするための、記録媒体８の反転手段を設けてもよい。このような反転手段は、公知の方法に従えばよい。
【００９９】
図２は、本発明のインクジェット記録装置において使用されるインクヘッド３１の構成を模式的に示す分解斜視図であり、図３は、図２に示すインクヘッド３１を構成するヘッドプレート４０の構成の一部を拡大して示す図である。図３に示す駆動電極４３は、図２では記載を省略する。
【０１００】
インクヘッド３１は、圧電材料からなる平板状の底壁部４１および底壁部４１から予め定める間隔をあけて垂直に立ち上がるように形成される複数の隔壁部４２とを有するヘッドプレート４０と、隔壁部４２の上面に接して設けられる天板５０と、複数の吐出口６１を備え底壁部４１の一方の端部に設けられるノズルプレート２１と、底壁部４１の他方の端部に設けられる図示しない背面板と、天板５０の上面に接して設けられる開口部８１を有するインクタンク８０とを含んで構成される。複数の隔壁部４２は、底壁部４１上で一端部から他端部に向かって垂直に延びて互いに平行に配置されており、複数の隔壁部４２と底壁部４１と天板５０とノズルプレート２１と図示しない背面板とによって複数のインク室７０が形成されている。天板５０には、各インク室７０に連通するインク供給路５１と、インク供給路５１とインクタンク８０の開口部８１とを連結するインク供給管５２とが形成される。インクタンク８０にはインク組成物９０が貯留され、このインク組成物９０はインク供給路５１内を流過して各インク室７０に供給される。
【０１０１】
また図３に示すように、ヘッドプレート４０の底壁部４１および複数の隔壁部４２のインク室７０に臨む表面には、複数の隔壁部４２に電圧を印加する駆動電極４３が設けられる。また複数の隔壁部４２をなす圧電材料は、矢符９５の方向に分極しており、複数の隔壁部４２は圧電素子として機能する。
【０１０２】
図４は、図２に示すインクヘッド３１をインク室４０の延長方向から見た断面図である。図４には３つのインク室７０ａ，７０ｂ，７０ｃが示されているけれども、ここでは、インク室７０ｂからインク組成物９０を吐出する動作について説明する。
【０１０３】
インク室７０ｂを構成する隔壁部４２ａおよび４２ｂに電圧が印加されていないとき、すなわちインク室７０ｂの駆動電極４３ｂとインク室７０ａの駆動電極４３ａとの間、およびインク室７０ｂの駆動電極４３ｂとインク室７０ｃの駆動電極４３ｃとの間に電位差が生じていないとき、インク室７０ｂには、毛管作用によってインクタンク８０から供給されるインク組成物９０で充填されている。同様に、インク室７０ａおよび７０ｃもインク組成物９０で充填されている。
【０１０４】
駆動電極４３ａおよび駆動電極４３ｃに電圧が印加されると、駆動電極４３ｂと駆動電極４３ａとの間、および駆動電極４３ｂと駆動電極４３ｃとの間に電位差が生じ、インク室７０ｂを構成する隔壁部４２ａおよび４２ｂに電圧が印加されると、隔壁部４２ａおよび４２ｂにそれぞれ矢符９６および９７の方向の電界が発生する。この電界の作用によって、インク室７０ｂを構成する隔壁部４２ａおよび４２ｂにひずみが生じ、インク室７０ｂ側に凸になるように変形する。これによって、圧力波が発生し、インク室７０ｂ内のインク組成物９０に大きな圧力がかかり、インク組成物９０の液滴が吐出口６１から吐出する。
【０１０５】
駆動電極４３ａおよび駆動電極４３ｃへの電圧の印加を止めると、隔壁部４２ａおよび４２ｂの形状が元に戻ってインク室７０ｂの体積が元に戻り、復元された体積分のインク組成物９０がインク供給路５１を介してインクタンク８０から供給され、インク室７０ｂは、インク組成物９０が充填された状態に戻る。
【０１０６】
本実施の形態では、インク室４０を構成する隔壁部４２を圧電材料で形成し、圧電素子として機能させるけれども、これに限定されることなく、インク室を構成する隔壁を圧電材料以外の材料で形成し、隔壁の内方または外方に圧電素子を設けてもよい。
【０１０７】
インクヘッド３１は、インク組成物のインク供給系に対する濡れ性が向上し、インク組成物を円滑に供給することができるので、インク組成物の微小液滴を連続的にかつ安定的に吐出でき、高速印刷にも対応できる。したがって、本発明のインクジェット装置にこのインクヘッドを組み込めば、信頼性の高いピエゾ式インクジェット記録装置を得ることができる。
【０１０８】
図５は、本発明のインクジェット記録装置において使用される、別形態であるインクヘッド１０１の構成を模式的に示す分解斜視図であり、図６は、図５に示すインクヘッド１０１の構成の一部を示す平面図である。図５に示す天板５０およびインクタンク８０は、図６では記載を省略する。インクヘッド１０１は、インクヘッド３１と類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【０１０９】
インクヘッド１０１は、ヘッドプレート１０２が、基板１０３と、基板１０３上で予め定める間隔をあけ、一端部から他端部へ向かって垂直に延びて互いに平行に配置される複数の隔壁１０４と、基板１０３のインク室７０に臨む表面上に設けられる発熱体であるヒータ１０５と、ヒータ１０５に電圧を印加する駆動電極１０６および１０７とを含んで構成されることを特徴とする。
【０１１０】
図７は、図６に示すインクヘッド１０１の切断面線Ｉ−Ｉにおける断面構成を示すであり、インク室７０からインク組成物９０の液滴９１が吐出される状態を示している。
【０１１１】
ヒータ１０５に電圧が印加されていないとき、前述のインクヘッド３１において隔壁部４２に電圧が印加されていないときと同様に、インク室７０はインク組成物９０が充填されている。
【０１１２】
駆動電極１０６および１０７によってヒータ１０５に電圧が印加されると、ヒータ１０５が発熱し、インク室７０内のインク組成物９０が加熱されて、気泡９２が発生する。これによって、圧力波が発生し、インク室７０内のインク組成物９０に大きな圧力がかかり、インク組成物９０の液滴９１が吐出口６１から吐出される。
【０１１３】
ヒータ１０５への電圧の印加を止めると、インク室７０内のインク組成物９０が冷却されて気泡９２が消滅し、消滅した気泡の体積分のインク組成物９０がインク供給路５１を介してインクタンク８０から供給され、インク室７０は、インク組成物９０が充填された状態に戻る。
【０１１４】
インクヘッド１０１は、インク組成物のインク供給系に対する濡れ性が向上し、インク組成物を円滑に供給することができるので、インク組成物の微小液滴を連続的にかつ安定的に吐出でき、高速印刷にも対応できる。したがって、本発明のインクジェット装置にこのインクヘッドを組み込めば、信頼性の高いサーマル式インクジェット記録装置を得ることができる。
【０１１５】
［実施例］
以下に実施例、比較例および試験例を挙げ、本発明を具体的に説明する。なお、以下において「％」とあるのは、特に断らないかぎり「重量％」を意味する。
【０１１６】
実施例１および比較例１（記録媒体の製造）
表１に示す割合（％）で各成分を用い、さらに水を全量が１００％になるように用い、これらの成分および水を２５℃で１時間攪拌した後、１．２μｍのメンブランフィルタを用いて加圧濾過し、本発明の処理液（Ｎｏ．１〜５）および比較例１の処理液（Ｎｏ．６〜７）を調製した。なお、表１におけるカチオン性化合物の（）内の数字は、それぞれのカチオン性化合物の分子量を示す。
【０１１７】
【表１】

【０１１８】
上記で得られた処理液を、転写方式のゴムローラによって、ステキヒトサイズ度が１０秒の紙に、塗布量が８ｇ／ｍ^２になるように塗布し、実施例１の記録媒体（Ｎｏ．１〜５）および比較例１の記録媒体（Ｎｏ．６〜７）を製造した。
【０１１９】
実施例２および比較例２（インク組成物の調製）
表２に示す割合（％）で各成分を用い、かつ水を全量で１００％になるように用い、各成分を水に混合し、この混合物を２５℃で１時間攪拌した後、１．２μｍのメンブランフィルタを用いて加圧濾過し、次いで脱気処理し、本発明のインク組成物（Ｎｏ．イ〜へ）および比較例のインク組成物（Ｎｏ．ト〜ヌ）を調製した。
【０１２０】
表２における各成分は具体的には次のとおりである。
〔自己分散顔料〕
ピグメントブルー１５：３ 商品名ＬＩＯＪＥＴ Ｃｙａｎ、東洋インキ（株）製
ピグメントブルー１５：４ 商品名ＩＪＸ２５０ キャボット社製
ピグメントレッド１２２ 商品名ＩＪＸ２６０ キャボット社製
ピグメントイエロー７４ 商品名ＩＪＸ２７０ キャボット社製
ピグメントイエロー１８０ 商品名ＬＩＯＪＥＴ Ｙｅｌｌｏｗ、東洋インキ（株）製
カーボンブラック 商品名キャボジェット２００ キャボット社製
これらは水分散体の形態で市販されているので、表２には、固形分量で示した。
【０１２１】
〔顔料〕
顔料、水溶性アクリル樹脂（商品名：ジョンクリル６８２、分子量４９００、ジョンソンポリマー社製）および水を遊星型ボールミルによって混合した顔料の水分散体を用いた。表２には、顔料および水溶性アクリル樹脂を別々に、固形分量で示した。
【０１２２】
〔界面活性剤〕
ソフタノール９０５０：商品名、一般式（４）において、ｋ＋ｌ＝１１、ｑ＝９、ｒ＝５であるエチレンオキシド含有化合物、（株）日本触媒製
サーフィノール４６５：商品名、一般式（１）において、ｄ＋ｅ＝１０であるエチレンオキシド含有化合物、日信化学（株）製
〔樹脂成分〕
バイロナールＭＤ１４００：ポリエステルエマルジョン、分子量２００００、東洋紡績（株）製、表２には、固形分量で示した。
【０１２３】
【表２】

【０１２４】
試験例１
実施例１および比較例１で得られた記録媒体Ｎｏ．１〜７、ならびに実施例２および比較例２で得られたインク組成物Ｎｏ．イ〜ヌを用い、次の評価試験を行った。結果を表３に示す。
【０１２５】
［印字濃度］
インクジェットプリンタ（商品名：ＡＪ２０００、シャープ（株）製）のインクヘッドを本発明のインクヘッドに交換できるように改造し、このプリンタを用い、ベタ印字を行い、印字濃度を測色計（商品名：Ｘ−Ｌｉｔｅ９３８、マクベス社製）によって測定した。処理液を塗布していない紙における、ベタの印字濃度に比べ、濃度が上昇しているものを「○」、変化しないものを「△」、下がったものを「×」と評価した。
【０１２６】
［フェザリング］
記録媒体に試験用パターンを印刷して、該パターンのライン幅を測定し、処理液を塗布していない紙におけるライン幅を１００とし、それに対する相対値として評価した。１００未満のものを「○」、１００〜１２０のものを「△」および１２０以上ものを「×」と評価した。
【０１２７】
［耐久性］
記録媒体に四角いパッチのパターンを印刷して、このパターンに５００ｇの荷重をかけてプラスチック消しゴムで１０回擦り、擦る前後の濃度を目視にて評価した。擦る前後で変化がほとんどない場合を「○」、わずかに濃度低下が見られる場合を「△」、また明らかに濃度が低下している場合を「×」と評価した。
【０１２８】
【表３】

【０１２９】
表３から、分子量差が１００００以上であり、低分子量成分の分子量が５００以下である組み合わせのカチオン性化合物を塗布した記録媒体（Ｎｏ．１〜５）に、水分散性樹脂を含む自己分散顔料インク（Ｎｏ．イ〜ヘ）を印刷すると、フェザリングが防止され、画像濃度（印字濃度）が高く、耐久性に優れた記録画像が得られることが判る。一方、水溶性樹脂によって顔料を分散させたインク（Ｎｏ．ト〜リ）を用いると、得られる記録画像は、画像濃度およびフェザリングの点では改良されているものの、耐久性が劣る。さらに、染料インク（Ｎｏ，ヌ）はすべての項目で改良効果が見られなかった。
【０１３０】
実施例３および比較例３（記録媒体の調製）
ステキヒトサイズ度が１０秒の紙に代えてステキヒトサイズ度が２１秒の紙を用いる以外は、実施例１および比較例１と同様にして、本発明の記録媒体（Ｎｏ．８〜１２）および比較例の記録媒体（Ｎｏ．１３〜１４）を製造した。
【０１３１】
なお、処理液Ｎｏ．１を塗布したものが記録媒体８であり、以後順番通りである。
【０１３２】
試験例２
実施例３および比較例３で得られた記録媒体（Ｎｏ．８〜１４）を用いる以外は、試験例１と同様にして、画像濃度（印字濃度）、フェザリングの有無および耐久性を評価した。結果を表４に示す。
【０１３３】
【表４】

【０１３４】
表４から、ステキヒトサイズ度が２１秒の紙に処理液を塗布した記録媒体であっても、ステキヒトサイズ度が２０秒以下の紙に処理を施す場合ほどではないけれども、印字濃度の向上、フェザリングの防止および耐久性の改良に充分な効果が得られることが判る。また、このような記録媒体に、顔料を水溶性樹脂で分散させたインクを用いて記録を行うと、印字濃度の向上、フェザリングの防止についての効果の低下が目立ち、記録画像に耐久性がまったく付与されないことが判る。また、染料インクを用いると、すべての評価項目で、ほとんど効果がないことが判る。
【０１３５】
試験例３
実施例２のＮｏ．イ〜ホのインク組成物および比較例２のＮｏ．ト〜リのインク組成物から、表５に示す組み合わせでシアンインク、マゼンタインクおよびイエローインクを選択し、試験例１と同じインクジェットプリンタにて、実施例１の記録媒体Ｎｏ．１に印字率１：１：１でスリーカラーブラックを印刷した。
【０１３６】
一方、実施例２のＮｏ．ヘのインク組成物を用い、上記と同様にして、ブラック単色を印刷した。
【０１３７】
スリーカラーブラックおよびブラック単色の印字を測色計（Ｘ−Ｌｉｔｅ９３８）にかけ、ａ^＊およびｂ^＊を測定した。スリーカラーブラックのａ^＊をＡ２、ｂ^＊をＢ２、ブラック単色のａ^＊をＡ１、ｂ^＊をＢ１としたとき、下記式で表される値（Δａ^＊ｂ^＊）が２０以下のものを「○」および２０より大きいものを「×」と評価した。結果を表５に併記する。
Δａ^＊ｂ^＊＝｛（Ａ１−Ａ２）^２＋（Ｂ１−Ｂ２）^２｝^１／２
【０１３８】
【表５】

【０１３９】
表５から、実施例２のＮｏ．イ〜ホのインク組成物から選ばれる３種のインク組成物を重ね合わせて得られるＮｏ．（１）〜（４）の黒色画像は、比較例２の３種類のインク組成物Ｎｏ．ヘ〜チを重ね合わせて得られる黒色画像に比べ、高い画像濃度を有する黒色画像であることが判る。すなわち、本発明の４種のインクセットは、比較例のインクセットに比べ、黒色再現性が良好であり、カラーバランスに優れることが判る。
【０１４０】
以上のように、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３および／またはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４の表面にスルホン基を導入した自己分散顔料を含有するシアンインクと、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９から選ばれる１または２以上の顔料の表面にスルホン基を導入した自己分散顔料を含有するマゼンタのインク組成物と、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、１３８、１５０および１８０から選ばれる１または２以上の顔料の表面にスルホン基を導入した自己分散顔料を含有するイエローのインク組成物とを組み合わせたインクセットを用いて、本発明の記録媒体に記録を行うと、カラーバランスに優れる記録画像を得られることが判る。
【０１４１】
【発明の効果】
本発明によれば、分子量差が１００００以上の２種以上のカチオン性化合物を含む処理液を記録媒体用基材に塗布することによって、フェザリング、混色などの発生が著しく少なくなり、均一なベタ部分および明瞭な輪郭部分を有し、画像濃度および鮮明性が高く、高画質品位で、耐久性に優れる記録画像を形成することができ、さらに、高速印刷を行っても、得られる記録画像の画質品位および耐久性がほとんど低下しない記録媒体が提供される。
【０１４２】
本発明によれば、カチオン性化合物がポリエチレンイミンおよび／またはポリアリルアミンを含むことによって、記録画像の画質品位および耐久性が一層向上する。
【０１４３】
本発明によれば、処理液に２種以上のカチオン性化合物とともに水溶性有機溶剤、界面活性剤などを添加することによって、処理液の浸透性ひいてはカチオン性化合物の分散性が向上するので、記録画像の画質品位および耐久性のさらなる向上を図ることができる。
【０１４４】
本発明によれば、処理液の表面張力を５０ｄｙｎ／ｃｍ以下および／または粘度を１Ｐａ・ｓ以下に調整することによって、処理液の塗工性ひいてはカチオン性化合物の分散性が向上する。
【０１４５】
本発明によれば、記録媒体用基材としてステキヒトサイズ度が２０秒以下のものを用いることによって、本発明の記録媒体に対してインク組成物が適度に浸透し、カチオン性化合物によるフェザリングの防止および画像濃度の向上がさらに促進される。
【０１４６】
本発明によれば、本発明の記録媒体に水性インクを付着させて記録を行うことによって、高画質品位で、耐久性に優れた記録画像を形成することができる。該水性インクとしては、自己分散顔料を含み、必要に応じて非水溶性樹脂および水分散性樹脂から選ばれる１種または２種以上の樹脂成分を含む水性インク、顔料および前記の樹脂成分を含む水性インクなどが好ましい。このような水性インクを用いることによって、記録画像の画質品位および耐久性が顕著に向上する。さらに前記樹脂成分としてポリエステル樹脂を用いることによって、記録画像の画質品位および耐久性が一層顕著に向上する。
【０１４７】
本発明によれば、自己分散顔料の親水性基としてはカルボキシル基またはスルホン基が好ましく、これらが導入された自己分散顔料を用いることによって、フェザリングの防止、画像濃度の向上などの効果がさらに顕著になる。
【０１４８】
本発明によれば、特定のシアン顔料、マゼンタ顔料、イエロー顔料またはカーボンブラック（黒色顔料）を含むインク組成物、ならびにこれらの２種以上のインク組成物からなるインクセットを用いることによって、カラーバランスが良好であり、かつ高画質品位を有し、耐久性にも優れる記録画像を形成することができる。
【０１４９】
本発明によれば、本発明のインクジェット記録方法を実施するのに適し、高画質品位で、耐久性に優れる記録画像を形成することができ、高速印刷を容易に実施することができるインクジェット記録装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明のインクジェット装置に使用するインクヘッドの構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図３】図２に示すインクヘッドに含まれるヘッドプレートの構成の一部を拡大して示す図である。
【図４】図２に示すインクヘッドをインク室の延長方向から見た断面図である。
【図５】本発明のインクジェット記録装置に使用するインクヘッドの構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図６】図５に示すインクヘッドの構成の一部を示す平面図である。
【図７】図６に示すインクヘッドの切断面線Ｉ−Ｉにおける断面構成を示す図面である。
【符号の説明】
１ インクジェット記録装置
２ 記録媒体供給手段
３ 記録媒体搬送手段
４ 処理液転写手段
５ 印刷手段
６ 排出手段
７ 給紙トレイ
８ 記録媒体
８ａ 印字面
９，１０ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，２７，９５，９６，９７ 矢符
１０ 給紙ローラ
１１ 分離板
１２，１８ ガイド板
１３ 支持ローラ
１４ 転写ローラ
１５ グラビアローラ
１６ インクパン
１７ 処理液
１９ 搬送ローラ
２０ インクヘッド
２１ ノズルプレート
２２ インクキャリッジ
２３ ガイドシャフト
２４ プラテン
２５ 排出ローラ
２６ 排出トレイ
３１，１０１ インクヘッド
４０，１０２ ヘッドプレート
４１ 底壁部
４２，４２ａ，４２ｂ 隔壁部
４３，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，１０６，１０７ 駆動電極
５０ 天板
５１ インク供給路
６０ ノズルプレート
６１ 吐出口
７０，７０ａ，７０ｂ，７０ｃ インク室
８０ インクタンク
８１ 開口部
９０ インク組成物
９１ 液滴
９２ 気泡
１０３ 基板
１０４ 隔壁
１０５ ヒータ

Claims (19)

1. 少なくとも分子量差が１００００以上である２種のカチオン性化合物を含みかつ残部が水である処理液を記録媒体用基材の表面に付着させてなることを特徴とする記録媒体。
2. カチオン性化合物がポリエチレンイミンおよび／またはポリアリルアミンを含むことを特徴とする請求項１記載の記録媒体。
3. 処理液がさらに水溶性有機溶剤、界面活性剤および防カビ剤から選ばれる１種または２種以上を含むことを特徴とする請求項１または２記載の記録媒体。
4. 水溶性有機溶剤が多価アルコール類およびグリコールエーテル類から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする請求項３記載の記録媒体。
5. 界面活性剤が非イオン性界面活性剤から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする請求項３または４記載の記録媒体。
6. 処理液の表面張力が５０ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれかに記載の記録媒体。
7. 処理液の粘度が１Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれかに記載の記録媒体。
8. 記録媒体用基材のステキヒトサイズ度が２０秒以下であることを特徴とする請求項１〜７のうちのいずれかに記載の記録媒体。
9. 色材および水を含む水性インクを記録媒体に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、記録媒体が請求項１〜８のうちのいずれかの記録媒体であることを特徴とするインクジェット記録方法。
10. 水性インクが、色材として顔料の表面に親水性基を導入してなる自己分散顔料を含み、さらに必要に応じて非水溶性樹脂および水分散性樹脂から選ばれる１種または２種以上の樹脂成分を含むインク組成物または色材として顔料を含み、かつ非水溶性樹脂および水分散性樹脂から選ばれる１種または２種以上の樹脂成分を含むインク組成物であることを特徴とする請求項９記載のインクジェット記録方法。
11. 樹脂成分がポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項１０記載のインクジェット記録方法。
12. 親水性基がカルボキシ基またはスルホン基であることを特徴とする請求項１０または１１記載のインクジェット記録方法。
13. 顔料がピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１５：４およびピグメントブルー１５：６から選ばれる１種または２種以上のシアン顔料であることを特徴とする請求項１０〜１２のうちのいずれかに記載のインクジェット記録方法。
14. 顔料がピグメントレッド１２２、ピグメントレッド２０９およびピグメントヴァイオレット１９から選ばれる１種または２種以上のマゼンタ顔料であることを特徴とする請求項１０〜１２のうちのいずれかに記載のインクジェット記録方法。
15. 顔料がピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー１２８、ピグメントイエロー１３８、ピグメントイエロー１５０およびピグメントイエロー１８０から選ばれる１種または２種以上のイエロー顔料であることを特徴とする請求項１０〜１２のうちのいずれかに記載のインクジェット記録方法。
16. 顔料がカーボンブラックであることを特徴とする請求項１０〜１２のうちのいずれかに記載のインクジェット記録方法。
17. 顔料が請求項１３のシアン顔料である請求項１０のインク組成物、顔料が請求項１４のマゼンタ顔料である請求項１０のインク組成物、顔料が請求項１５のイエロー顔料である請求項１０のインク組成物および顔料が請求項１６のカーボンブラックである請求項１０のインク組成物から選ばれる２種以上を用いることを特徴とする請求項９記載のインクジェット記録方法。
18. 記録媒体を供給する記録媒体供給手段と、記録媒体供給手段によって供給される記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、記録媒体搬送手段によって搬送される記録媒体に水性インクを付着させて記録を行う印刷手段と、印刷手段によって記録画像が形成された記録媒体を排出する排出手段とを含むインクジェット記録装置において、
    分子量の差が１００００以上である２種のカチオン性化合物を含みかつ残部が水である処理液を記録媒体用基材に付着させる処理液転写手段を含むことを特徴とするインクジェット記録装置。
19. 処理液転写手段が、
    記録媒体搬送手段に含まれるように、または
    記録媒体搬送手段と印刷手段との間に設けられることを特徴とする請求項１８記載のインクジェット記録装置。

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