JP2018001467A - インクジェット記録方法、インクジェット記録装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドの目詰まりを抑制でき、かつ、耐擦性に優れる画像を形成できるインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置の制御方法を提供する。
【解決手段】本実施形態に係るインクジェット記録方法は、ヘッドのノズルから、標準沸点２８０℃以上の有機溶剤の含有量が０．５質量％以下である水系インク組成物を吐出し記録媒体へ付着させる工程を備え、前記ヘッド内の部材における前記水系インク組成物と接触する表面の少なくとも一部が該表面に対する前記水系インク組成物の接触角が３０°以下であり、前記水系インク組成物と接触する前記部材の表面がＳＰ値９以下の材料により構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置の制御方法に関する。

インクジェット方法は、比較的単純な装置で、高精細な画像の記録が可能であり、各方面で急速な発展を遂げている。その中で、吐出安定性等について種々の検討がなされている。例えば、顔料と、インク溶解性樹脂と、表面張力が２５ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下の溶剤と、及びシリコーン系もしくはフッ素系の界面活性剤とを含有する水性インクジェットインクであって、吸収性及び非吸収性のいずれの記録メディア上にも印字されるものであり、印字の際に前記記録メディアを加熱することで乾燥増粘速度が向上することを特徴とする水性インクジェットインクが開示されている。

特許第５５０４８９０号

従来、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体への記録に用いる水系インク組成物には、高沸点溶剤を含まないインク組成物を使用している。高沸点溶剤を含む水系インク組成物は、被記録媒体上でのインク組成物の乾燥性が低く、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体において、十分な耐擦性が得られないからである。また、インクの乾燥性が低いことから、ブリードが発生し画質も低下してします。

また、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体への記録に用いる水系インク組成物には、耐擦性に優れる記録物を与えるため樹脂を添加している。樹脂は、樹脂粒子としてインク組成物中に溶解及び分散している。ヘッド内のインク組成物が乾燥すると、樹脂粒子が凝集し、記録ヘッド内に収容されたインク組成物中の樹脂がヘッド壁面などに溶着してしまい、ヘッドの目詰まりが生じるという問題があった。ヘッドの目詰まりの問題は、吸引クリーニングをせずに連続印刷を行う時間が長いほど顕著となる。

ヘッドの目詰まり耐性を向上させるためインク組成物に高沸点溶剤を添加すると、上述したように、被記録媒体上でのインク組成物の乾燥性が低くなり、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体において、十分な画質および耐擦性が得られないという問題がある。そのため、ヘッドの目詰まり耐性の向上及び画像の耐擦性の向上は、トレードオフの関係にあり、両者を両立することは困難であった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、ヘッドの目詰まりを抑制でき、かつ、耐擦性に優れる画像を形成できるインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置の制御方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、ヘッド内の部材に使用される材料に対するインクの接触角を低くすることで、ヘッドの内壁に溶着した樹脂の剥離性を向上でき、かつ、記録媒体で樹脂が造膜化しやすく耐擦性も優れることを見出した。

本発明の一態様は、ヘッドのノズルから、標準沸点２８０℃以上の有機溶剤の含有量が０．５質量％以下である水系インク組成物を吐出し記録媒体へ付着させる工程を備え、前記ヘッド内の部材における前記水系インク組成物と接触する表面の少なくとも一部が該表面に対する前記水系インク組成物の接触角が３０°以下であり、前記水系インク組成物と接触する前記部材の表面がＳＰ値９以下の材料により構成される、インクジェット記録方法である。

上記本発明では、インク組成物が接触するヘッドの部材の表面がＳＰ値９以下の材料により構成されており、このヘッドの部材の表面に対する接触角が３０°以下であるようにインク組成物を規定することにより、インク組成物の乾燥によりインク組成物の組成が変動し、樹脂粒子が凝集してヘッドの構成部材の内壁に溶着した場合であっても、溶着した樹脂を容易に除去でき、ヘッドの目詰まりを抑制できる。また、本発明では、標準沸点が２８０℃以上の有機溶剤の含有量が０．５質量％以下であることにより、インクの乾燥性を向上でき、記録媒体で樹脂が造膜化しやすく耐擦性を向上できる。

例えば、前記水系インク組成物と接触する前記部材の表面が無機材料により構成される。

好ましくは、前記記録媒体へ前記水系インク組成物を付着させる際の前記記録媒体の表面温度が４５℃以下である。これにより、記録媒体の表面又は記録媒体を加熱する手段からの輻射熱による、ヘッド内におけるインク組成物の乾燥を抑制でき、ヘッドの目詰まりを抑制できる。

好ましくは、前記水系インク組成物の表面張力が２７ｍＮ／ｍ以下である。これにより、基材への濡れ性を上げ、埋まり、発色性を向上できる。また濡れ性があがることで、ドット径が広がり乾燥効率が上がり耐擦性が向上する。

好ましくは、前記水系インク組成物が標準沸点２６０℃以下の有機溶剤を含む。インク組成物に含まれる有機溶剤の沸点が２６０℃以下であることにより、インク組成物の乾燥性を向上させることができ耐擦性に優れた画像を形成できる。

好ましくは、前記ヘッドは、圧力室と、前記圧力室に圧力を付与して前記ノズルから前記水系インク組成物を吐出させる素子とを備え、前記圧力室において、前記ノズルに連通する出口と対向する位置以外の場所に前記素子が配置されている。インク組成物を吐出させる素子がノズルの直上に設けられていないヘッドにおいて、上述したインク組成物を用いることにより、ヘッドの内壁に樹脂が溶着しても、容易に除去することが可能となる。

例えば、前記水系インク組成物がＨＬＢ値８〜１６の界面活性剤を含む。また、例えば、前記界面活性剤の含有量が０．５質量％以上である。また、例えば、界面活性剤として、シリコーン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤の少なくともいずれかを含有する。このように界面活性剤のＨＬＢ値、含有量、材料の少なくともいずれかを規定することにより、ヘッドの内壁に樹脂が溶着した場合であっても、溶着した樹脂をヘッドの内壁から除去することができる。

例えば、前記記録媒体が非吸収性または低吸収性の記録媒体である。また、例えば、前記水系インク組成物が樹脂微粒子を０．５〜１０質量％含む。

好ましくは、前記部材に前記水系インク組成物の塗膜が形成されて構成される基材に対する前記水系インク組成物の接触角が２５°以下である。これにより、ヘッドの内壁に溶着した樹脂の除去性を向上できる。

また、本発明の一態様は、制御部と、前記ヘッドと、を備えるインクジェット記録装置において、前記制御部により、上述したインクジェット記録方法で記録を行うよう制御を行う、インクジェット記録装置の制御方法である。

また、例えば、前記ヘッドで該ヘッドが備える記録の為にインクを吐出する為の機構ではない他の機構によりノズルから前記水系インクジェットインク組成物を排出させるメンテナンス工程を行うことなく記録を１時間以上おこなう制御を行う。

本実施形態の記録ヘッドの概略図である。 本実施形態の記録方法に用いる記録装置の概略図である。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右などの位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

本実施形態に係るインクジェット記録方法は、ヘッドのノズルから、標準沸点２８０℃以上の有機溶剤の含有量が０．５質量％以下である水系インク組成物を吐出し記録媒体へ付着させる工程を備え、ヘッド内の部材における水系インク組成物と接触する表面の少なくとも一部が該表面に対する水系インク組成物の接触角が３０°以下であり、水系インク組成物と接触する部材の表面がＳＰ値９以下の材料により構成される。

インクジェットヘッド内で発生した気泡等の影響によりインクが圧力室内に滞留すると、プラテンの熱を受けてインク組成物の乾燥が進みやすい。この結果、インク組成物に含まれていた樹脂エマルジョンの樹脂がヘッド壁面に溶着し、目詰まりを生じるという課題がある。このヘッド壁面に溶着した樹脂は、ノズルプレートのワイピングやフラッシングでは、解消できず、また、吸引クリーニングでも十分には解消できない点で問題がある。また印刷停止時に放置されたインクジェットヘッド内でもインク組成物の乾燥が進み同様に目詰まりを生じるという課題がある。

この課題は、樹脂の溶着しやすさと密接に関連している。記録物の耐擦性の観点からは、樹脂は被記録物上に溶着しやすいことが望まれる。そのため、耐擦性の向上と、ヘッド内での目詰まり耐性の向上は、トレードオフの関係にあり、両者を両立することは困難であった。また、この課題は、特に、標準沸点２８０℃以上の有機溶剤の含有量が０．５質量％以下である水系インク組成物、すなわち高沸点溶剤をほとんど含まないか全く含まない水系インク組成物において顕在化する。

これに対して、本発明者らは、ヘッド内の部材に使用される材料として想定される、ＳＰ値９以下の材料に対するインク組成物の接触角が３０度以下であるようにインク組成物を調製することにより、インク組成物の乾燥によりインク組成物の組成が変動し、樹脂粒子が凝集してヘッドの構成部材の内壁に溶着した場合であっても、溶着した樹脂を容易に除去でき、ノズルの目詰まりを解消できることを見出した。

ヘッド内の部材に対するインクの接触角が低いほうが溶着した樹脂のクリーニング性がよい理由は、１）接触角が低ければそれだけ溶着した樹脂も広がって存在することから、新たなインクとの接触面積が大きく、当該インクに再溶解して除去されやすい、２）接触角が低ければそれだけ溶着した樹脂も広がり、樹脂膜が薄くなることから、新たなインクに再溶解して除去されやすい、３）溶着した樹脂膜が薄ければ、インク流路を塞ぐことがなく、吸引クリーニングにより容易に外部に排出されやすい、と推測される。

ここで、記録媒体へのインクのぬれ広がり性がよいインク、すなわち、記録媒体の表面に対する接触角が十分に低いインクでも、記録媒体とは材質の異なるヘッド内の部材に対する接触角は十分に低いものとならず、上述した目詰まりの課題が生じる。よって、本実施形態では、ヘッド内における溶着した樹脂の除去性（クリーニング性）を高めるため、ヘッド部材へのインクの接触角という観点でインク組成物を規定するものである。なお、接触角を満たすための具体的手段は、界面活性剤の種類や含有量などであるがヘッド部材へのインクの接触角が本質でありインク組成に限定されるものではない。

ヘッド内のインクと接触する部分の材質は、耐インク性やヘッド量産のしやすさを考えると、無機系の材料が用いられることが多く、これらはＳＰ値が９以下のものが多い。この場合に、上記の課題が発生した。一方、樹脂性の材質は一般にＳＰ値９超のものが多いが、これらはインクの接触角がもともと低くなりがちで本発明の課題がないと推測する。ただし有機系の部材でもＳＰ値が９以下であれば、所定の接触角を満たせば効果は得られると推測する。

また、本実施形態によれば、ノズルの目詰まりを抑制できることに加えて、標準沸点２８０℃以上の有機溶剤の含有量が０．５質量％以下である水系インク組成物を用いることにより、インクの乾燥性を向上でき、記録媒体で樹脂が造膜化しやすく耐擦性を向上できる。これにより、本実施形態は、ヘッドの目詰まりを抑制でき、かつ、耐擦性に優れる画像を形成できる。

以下に、本実施形態のインクジェット方法に用いるインク組成物、および当該インク組成物を用いたインクジェット方法について説明する。

〔インク組成物〕
本実施形態のインク組成物は、標準沸点２８０℃以上の有機溶剤の含有量が０．５質量％以下である水系インク組成物であって、ヘッド内の部材における水系インク組成物と接触する表面の少なくとも一部が該表面に対する水系インク組成物の接触角が３０°以下である、水系インク組成物である。

以下にインク組成物に含むことができる各成分について説明する。

〔色材〕
色材として顔料又は染料を用いることができるが、好ましくは、顔料が用いられる。顔料としては、特に限定されないが、例えば、以下のものが挙げられる。

ブラック顔料としては、特に限定されないが、例えば、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００、Ｎｏ．２２００Ｂ等（以上、三菱化学社（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製）、Ｒａｖｅｎ ５７５０、Ｒａｖｅｎ ５２５０、Ｒａｖｅｎ ５０００、Ｒａｖｅｎ ３５００、Ｒａｖｅｎ １２５５、Ｒａｖｅｎ ７００等（以上、コロンビアカーボン（Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｌｕｍｂｉａ）社製）、Ｒｅｇａ１ ４００Ｒ、Ｒｅｇａ１ ３３０Ｒ、Ｒｅｇａ１ ６６０Ｒ、Ｍｏｇｕｌ Ｌ、Ｍｏｎａｒｃｈ ７００、Ｍｏｎａｒｃｈ ８００、Ｍｏｎａｒｃｈ ８８０、Ｍｏｎａｒｃｈ ９００、Ｍｏｎａｒｃｈ １０００、Ｍｏｎａｒｃｈ １１００、Ｍｏｎａｒｃｈ １３００、Ｍｏｎａｒｃｈ １４００等（キャボット社（ＣＡＢＯＴ ＪＡＰＡＮ Ｋ．Ｋ．）製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２Ｖ、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００、Ｃｏｌｏｒ Ｂ１ａｃｋ Ｓ１５０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１６０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０、Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｖ、Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｕ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４Ａ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４（以上、デグッサ（Ｄｅｇｕｓｓａ）社製）が挙げられる。

ホワイト顔料としては、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントホワイト ６、１８、２１、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化アンチモン、酸化マグネシウム、及び酸化ジルコニウムの白色無機顔料が挙げられる。当該白色無機顔料以外に、白色の中空樹脂粒子及び高分子粒子などの白色有機顔料を使用することもできる。

イエローインクに使用される顔料としては、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー １、２、３、４、５、６、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、２４、３４、３５、３７、５３、５５、６５、７３、７４、７５、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、９９、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１７、１２０、１２４、１２８、１２９、１３３、１３８、１３９、１４７、１５１、１５３、１５４、１６７、１７２、１８０が挙げられる。

マゼンタ顔料としては、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド １、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２、２３、３０、３１、３２、３７、３８、４０、４１、４２、４８（Ｃａ）、４８（Ｍｎ）、５７（Ｃａ）、５７：１、８８、１１２、１１４、１２２、１２３、１４４、１４６、１４９、１５０、１６６、１６８、１７０、１７１、１７５、１７６、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２０２、２０９、２１９、２２４、２４５、又はＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット １９、２３、３２、３３、３６、３８、４３、５０が挙げられる。

シアン顔料としては、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー １、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：３４、１５：４、１６、１８、２２、２５、６０、６５、６６、Ｃ．Ｉ．バットブルー ４、６０が挙げられる。

また、マゼンタ、シアン、及びイエロー以外のカラーインクに使用される顔料としては、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメント グリーン ７，１０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン ３，５，２５，２６、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ １，２，５，７，１３，１４，１５，１６，２４，３４，３６，３８，４０，４３，６３が挙げられる。

パール顔料としては、特に限定されないが、例えば、二酸化チタン被覆雲母、魚鱗箔、酸塩化ビスマス等の真珠光沢や干渉光沢を有する顔料が挙げられる。

メタリック顔料としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、銀、金、白金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン、銅などの単体又は合金からなる粒子が挙げられる。

顔料の含有量は、インク組成物１００質量％に対して、好ましくは０．４〜１２質量％であり、より好ましくは１〜８質量％であり、さらに好ましくは２〜５質量％である。

〔樹脂粒子〕
本実施形態のインク組成物は、画像の耐擦性を向上させるため樹脂粒子を含む。

樹脂としては、特に限定されないが、例えば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、アクリロニトリル、シアノアクリレート、アクリルアミド、オレフィン、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ビニルエーテル、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルカルバゾール、ビニルイミダゾール、及び塩化ビニリデンの単独重合体又は共重合体、フッ素樹脂、及び天然樹脂が挙げられる。このなかでも、（メタ）アクリル系樹脂及びスチレン−（メタ）アクリル酸共重合体系樹脂のうち少なくともいずれかが好ましく、アクリル系樹脂及びスチレン−アクリル酸共重合体系樹脂のうち少なくともいずれかがより好ましく、スチレン−アクリル酸共重合体系樹脂がさらに好ましい。なお、上記の共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体、及びグラフト共重合体のうちいずれの形態であってもよい。

上記の樹脂は、特に限定されないが、例えば、以下に示す調製方法により得ることができ、必要に応じて複数の方法を組み合わせてもよい。当該調製方法としては、所望の樹脂を構成する成分の単量体中に重合触媒（重合開始剤）と分散剤とを混合して重合（乳化重合）する方法、親水性部分を持つ樹脂を水溶性有機溶剤に溶解させて得られる溶液を水中に混合した後に水溶性有機溶剤を蒸留等で除去する方法、及び樹脂を非水溶性有機溶剤に溶解させて得られる溶液を分散剤と共に水溶液中に混合する方法が挙げられる。

樹脂の含有量は、インク組成物の総量に対して０．５質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、２質量％以上７質量％以下であることがより好ましく、３質量％５質量％以下であることがさらに好ましい。記録媒体に対する耐擦性を向上させるため樹脂の含有量が０．５質量％以上の場合に、本発明の課題が生じやすいからである。

〔水〕
本実施形態のインク組成物は、水を含む。水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を極力除去したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加などによって滅菌した水を用いると、顔料分散液及びこれを用いたインクを長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができる。

水の含有量は特に制限されないが、本発明は、後述する溶剤（有機溶剤）よりも、水の含有量を多く含む、所謂「水系インク」と呼ばれるものである。

（溶剤）
本実施形態のインク組成物は、溶剤（有機溶剤）を含む。

溶剤としては、特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトンまた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；ヘキサンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオールのグリコール類；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メチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、のグリコールの低級アルキルエーテル類；ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどの水酸基を持つアミン類；グリセリン、２−ピロリドン、Ｎ−メチルピロリドンが挙げられる。このなかでも、耐擦性に優れた記録物を得る観点から、２−ピロリドン、１，２−ヘキサンジオールが好ましい。

本実施形態のインク組成物は、標準沸点が２６０℃以下の有機溶剤を含むことが好ましく、より好ましくは、標準沸点が１６０〜２６０℃の有機溶剤を含むことが好ましく、さらに好ましくは標準沸点が１８０〜２４０℃の有機溶剤を含むことが好ましい。その他の溶剤の沸点が上記範囲内であることにより、インク組成物の乾燥性を向上させることができ耐擦性に優れた画像を形成できる。また、間欠特性がより向上する傾向にある。

溶剤の総量は、インクの総量に対して、好ましくは５．０質量％以上３０質量％以下であり、より好ましくは１０質量％以上２５質量％以下、さらに好ましくは１５質量％以上２０質量％以下である。

（沸点２８０℃以上の溶剤）
本実施形態のインク組成物は、標準沸点が２８０℃以上の有機溶剤の含有量が３質量％以下である。また、好ましくは２質量％以下であり、さらに好ましくは１質量％以下であり、特に好ましくは０．５質量％以下である。インク組成物が標準沸点２８０℃以上の有機溶剤を含むと、被記録媒体上でのインクの乾燥性が大幅に低下してしまう。その結果、種々の被記録媒体、特にインク非吸収性又は低吸収性の被記録媒体において、画像の濃淡ムラが目立つだけではなく、インクの定着性も得られない。

インク組成物における標準沸点２８０℃以上の有機溶剤の含有量は、インク組成物の全質量に対して、０質量％以上０．１質量％未満が好ましく、０質量％以上０．０５質量％未満がより好ましく、０質量％以上０．０１質量％未満がさらに好ましく、０質量％以上０．００１質量％未満が最も好ましい。含有量が上記範囲であることにより、インク組成物を用いた記録物の耐擦性が、標準沸点２８０℃以上の有機溶剤により低下することが抑制され、より耐擦性に優れた記録物を得ることができる。また、特に標準沸点が２６０℃超の有機溶剤の含有量が上記の範囲内であることが、上記の点でより好ましい。

〔界面活性剤〕
本実施形態のインク組成物は、ＨＬＢ値８〜１６の界面活性剤を含むことが好ましい。これにより、ヘッド内の部材における水系インク組成物と接触する表面の少なくとも一部に対する水系インク組成物の接触角を３０°以下に調整できる。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤が挙げられる。このなかでも、フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤が好ましい。これらの界面活性剤を用いて、ヘッド内の部材における水系インク組成物と接触する表面に対する水系インク組成物の接触角を３０°以下に調整することにより、ヘッドの内壁に樹脂が溶着した場合であっても、溶着した樹脂を容易に除去することができる。界面活性剤のＨＬＢ値は、９〜１４がより好ましく１０〜１３が更に好ましい。ＨＬＢ値は、ydrophile-Lipophile Balanceの略であり、グリフィン法で定義される値である。

アセチレングリコール系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール及び２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのアルキレンオキサイド付加物、並びに２，４−ジメチル−５−デシン−４−オール及び２，４−ジメチル−５−デシン−４−オールのアルキレンオキサイド付加物から選択される一種以上が好ましい。アセチレングリコール系界面活性剤の市販品としては、特に限定されないが、例えば、オルフィン１０４シリーズやオルフィンＥ１０１０等のＥシリーズ（エアプロダクツ社（Air Products Japan, Inc.）製商品名）、サーフィノール４６５やサーフィノール６１やサーフィノールDF110D（日信化学工業社（Nissin Chemical Industry CO.,Ltd.）製商品名）などが挙げられる。アセチレングリコール系界面活性剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

フッ素系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物が挙げられる。フッ素系界面活性剤の市販品としては、特に限定されないが、例えば、Ｓ-１４４、Ｓ-１４５（旭硝子株式会社製）；ＦＣ-１７０Ｃ、ＦＣ-４３０、フロラード-ＦＣ４４３０（住友スリーエム株式会社製）；ＦＳＯ、ＦＳＯ−１００、ＦＳＮ、ＦＳＮ−１００、ＦＳ−３００（Ｄｕｐｏｎｔ社製）；ＦＴ−２５０、２５１（株式会社ネオス製）が挙げられる。フッ素系界面活性剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

シリコーン系界面活性剤としては、ポリシロキサン系化合物、ポリエーテル変性オルガノシロキサン等が挙げられる。シリコーン系界面活性剤の市販品としては、特に限定されないが、具体的には、具体的には、ＢＹＫ−３０６、ＢＹＫ−３０７、ＢＹＫ−３３３、ＢＹＫ−３４１、ＢＹＫ−３４５、ＢＹＫ−３４６、ＢＹＫ−３４７、ＢＹＫ−３４８、ＢＹＫ−３４９（以上商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社製）、ＫＦ−３５１Ａ、ＫＦ−３５２Ａ、ＫＦ−３５３、ＫＦ−３５４Ｌ、ＫＦ−３５５Ａ、ＫＦ−６１５Ａ、ＫＦ−９４５、ＫＦ−６４０、ＫＦ−６４２、ＫＦ−６４３、ＫＦ−６０２０、Ｘ−２２−４５１５、ＫＦ−６０１１、ＫＦ−６０１２、ＫＦ−６０１５、ＫＦ−６０１７（以上商品名、信越化学株式会社製）等が挙げられる。

界面活性剤の含有量は、インク組成物１００質量％に対して、好ましくは０．５質量％以上であり、より好ましくは、０．５〜２．０質量％であり、さらに好ましくは０．５〜１．５質量％である。また、界面活性剤の含有量が０．５質量％以上であることにより、ヘッド内の部材における水系インク組成物と接触する表面に対する水系インク組成物の接触角を３０°以下に調整でき、ヘッド内に固着した樹脂のクリーニング性を向上できる。
界面活性剤の含有量が２．０質量％以下であることにより、耐擦性がより向上する傾向にある。

〔その他の成分〕
本実施形態で用いるインクは、その保存安定性及びヘッドからの吐出安定性を良好に維持するため、目詰まり改善のため、又はインクの劣化を防止するため、消泡剤、溶解助剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、腐食防止剤、及び分散に影響を与える金属イオンを捕獲するためのキレート化剤などの、種々の添加剤を適宜添加することもできる。

〔インク組成物の物性〕
本実施形態に係るインク組成物は、ＳＰ値９以下の材料に対する接触角が３０度以下であり、より好ましくは２５度以下であり、さらに好ましくは２０度以下である。これにより、インク組成物の乾燥によりインク組成物の組成が変動し、樹脂粒子が凝集してヘッドの構成部材の内壁に溶着した場合であっても、吐出安定性を優れたものにできる。吐出安定性を優れたものにできる要因は、溶着した樹脂などの溶着物が薄膜化しやすい為か、溶着した樹脂が容易に剥離しやすく、吐出安定性を向上できると推測する。また、内壁に溶着したインクの溶着物の厚みが比較的薄くなり、溶着物によってインクがヘッド内を通過することを妨げることがなく、インクの流通をし易くしインクの吐出がし易い傾向があると推測する。接触角の下限は限るものではないが、このような接触角を得やすい点で、５度以上が好ましく１０度以上がより好ましい。

インク組成物の表面張力が、好ましくは、２７ｍＮ／ｍ以下であり、より好ましくは、２６ｍＮ／ｍ以下であり、さらに好ましくは２４ｍＮ／ｍ以下である。これにより、基材への濡れ性を上げ、埋まり、発色性を向上できる。また濡れ性があがることで、ドット径が広がり乾燥効率が上がり耐擦性が向上する。なお、表面張力は、自動表面張力計ＣＢＶＰ−Ｚ（協和界面科学社製）を用いて、２０℃の環境下で白金プレートをインクで濡らすことで測定することができる。

好ましくは、ヘッドの部材にインク組成物の塗膜が形成されて構成される基材に対するインク組成物の接触角が２５°以下である。これにより、ヘッドの内壁にインク組成物の塗膜が溶着した場合において、当該塗膜を起点として溶着樹脂の塊が生成されることが抑制され、ヘッドの内壁に溶着した樹脂のクリーニング性を向上できる。

上述したインク組成物の物性は、主に界面活性剤の配合およびその量により調整される。

〔インクジェットヘッド〕
図１に、本実施形態のインクジェット方法に用いられるインクジェットヘッドの概略図を示す。本実施形態のインクジェットヘッド２は、圧力室２１と、圧力室２１に圧力を付与してノズル２２からインク組成物を吐出させる圧電素子２３を備え、圧力室２１において、ノズル２２に連通する出口２４と対向する位置以外の場所に圧電素子２３が配置されている。圧電素子２３が、ノズル２２の直上に設けられている場合、圧電素子２３からのインクの押出力がより直接的に固着した樹脂２５にも伝わるため、樹脂の固着を解消することができるが、圧電素子２３が、ノズル２２の直上に設けられていない場合には、樹脂の固着を解消しにくいため、本発明が特に有用となる。圧力室２１においてノズル２２に連通する出口２４と対向する位置は、図１において、出口２４の壁から仮に図の上方に向かい線を延長した場合に、延長線及び延長線で囲まれた中の領域である。例えば図１のヘッドであれば、出口２４は、インクが吐出する方向に垂直な方向における面積がノズル２２と同じ部分の出口２４であり途中で広くなった部分ではない。当該位置以外の場所に圧電素子２３が配置されているとは、この領域の少なくとも一部に圧電素子２３の少なくとも一部が無いことをいう。

キャビティ、並びにキャビティ毎に設けられる吐出駆動部及びノズルは、それぞれ互いに独立して、一のヘッドに複数個設けられていてもよい。吐出駆動部は、機械的な変形によりキャビティの容積を変化させる圧電素子などの電気機械変換素子や、熱を発することによりインクに気泡を発生させ吐出させる電子熱変換素子などを用いて形成することができる。

ノズルからインク組成物中の溶剤及び水分が揮発すると、インク組成物中の組成を変化させ、インク中に分散していた樹脂が凝集し、図１のようにキャビティの内壁に溶着する。このような樹脂の溶着は、キャビティ内のインク組成物の移動を妨げ、結果としてインクが正常に吐出されないという現象を引き起こす原因となる。これに対し、本実施形態のインク組成物を用いることにより、上述した理由により、キャビティの内壁に付着した樹脂のクリーニング性を向上させることができる。

本実施形態では、水系インク組成物と接触する部材の表面の少なくとも一部が、ＳＰ値９以下の材料で構成される。該表面の一部は、具体的には、例えば、図１の圧力室２１の表面である。該材料としては、例えば無機材料により構成される。無機材料としては、例えば、金属や、シリコン等の半導体や、上述の金属や半導体に由来する酸化物や窒化物などの無機化合物などがあげられる。該無機化合物としては、例えば、二酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタルなどが上げられる。無機化合物は絶縁体であることが好ましい。耐インク性などの観点からヘッド内の構成部材は無機材料を用いることが好ましく、これらはＳＰ値が９以下のものが多い。このようにインク組成物と接触する部材の表面が無機材料により構成されている場合に本発明は有用となる。ただし、インク組成物と接触する部材の表面が有機材料により構成されていてもＳＰ値が９以下であれば、本発明の効果を奏する。ＳＰ値の下限は限るものではないが、材料の入手しやすさなどの点で、６以上が好ましく、７以上がより好ましく、７．５以上がさらに好ましい。

また、ＳＰ値９以下の材料としては該ＳＰ値を満たすものであれば有機材料で構成されてもよい。有機材料としては、フッ素含有樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレンなどの樹脂が上げられるが、このうちの上述のＳＰ値を満たす材料を用いることができる。

上述の水系インク組成物と接触する部材の表面としては、例えば、圧力室や、圧力室からノズルまで間のインクが流通する流路や、圧力室へインクを供給する流路、の内壁面の少なくとも一部があげられる。耐目詰り性の向上などの点で圧力室の内壁であることが好ましい。

ここで、本発明におけるＳＰ値について説明する。ＳＰ値としては、ハンセン（Ｈａｎｓｅｎ）溶解度パラメータを用いる。ハンセン（Ｈａｎｓｅｎ）溶解度パラメータは、ヒルデブランド（Ｈｉｌｄｅｂｒａｎｄ）によって導入された溶解度パラメータを、分散項δｄ，極性項δｐ，水素結合項δｈの３成分に分割し、３次元空間に表したものであるが、本発明においてはＳＰ値をδ［（ｃａｌ／ｃｍ³）^0.5］で表し、下記式を用いて算出される値を用いる。
δ［（ｃａｌ／ｃｍ³）^0.5］＝（δｄ²＋δｐ²＋δｈ²）^0.5

なお、この分散項δｄ，極性項δｐ，水素結合項δｈは、ハンセンやその研究後継者らにより多く求められており、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ （ｆｏｕｒｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ）、ＶＩＩ−６９８〜７１１に詳しく掲載されている。また、多くの溶媒や樹脂についてのハンセン溶解度パラメータの値が調べられており、例えば、Ｗｅｓｌｅｙ Ｌ．Ａｒｃｈｅｒ著、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｏｌｖｅｎｔｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋに記載されている。

〔インクジェット記録方法〕
本実施形態のインクジェット方法は、上記インクジェットヘッドのノズルから、上記インク組成物を吐出して、記録媒体に付着させる付着工程を有する。これにより、ヘッドの目詰まりを抑制でき、かつ、耐擦性に優れる画像を形成できる。インクジェット方法の1つとしてインクジェット記録方法があげられる。

〔付着工程〕
付着工程における記録媒体の表面温度の上限は、好ましくは４５℃以下であり、より好ましくは４０℃以下であり、最も好ましくは３８℃以下である。付着工程における記録媒体の表面温度の下限は、好ましくは２０℃以上であり、より好ましくは２５℃以上であり、さらに好ましくは３０℃以上であり、特に好ましくは３２℃以上である。これにより、プラテンから受ける輻射熱が少ない又はなくなることから、インクジェットヘッド内のインク組成物の乾燥および組成変動を抑制でき、ヘッドの内壁に樹脂が溶着することが防止される。

インク組成物を付着させる前に、インク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含む反応液を記録媒体に付着させる工程を備えていてもよい。これにより、付着工程における記録媒体の温度を下げることができる。

反応液付着工程は、多価金属化合物、有機酸およびカチオン性樹脂のうち少なくとも１種を含有する反応液を記録媒体に付着させる工程である。反応液に含まれる多価金属化合物、有機酸およびカチオン性樹脂は、いずれも、インク組成物に含まれる顔料や、インク組成物に含まれ得る顔料分散樹脂などと反応して、顔料を凝集させるという機能を有する。これにより、インク組成物を用いて記録される画像のブリード等の発生を抑制することができ、優れた画質の画像が得られる。反応液の他の成分としてはインク組成物において好ましい形態と同様に水を含むことが好ましい。さらに他の成分としてはインク組成物において含むことができる成分を含むこととしてもよい。ただし色材の含有量は反応液に対し０．３質量％以下とすることが好ましい。記録方法が反応液付着工程を備える場合、記録中に反応液の一部がインクを吐出するノズルに付着してインクの成分の凝集物が生成することも相まってインクの吐出不良が特に発生する原因となると推測する。吐出不良を低減でき、かつ優れた画質が得られる点で、記録方法が反応液付着工程を備える場合に、本実施形態が特に有用である。

〔乾燥工程〕
本実施形態のインクジェット方法は、上記吐出工程の後、インク組成物が付着した記録媒体を乾燥させる乾燥工程を有していてもよい。これにより、記録媒体上のインク組成物に含まれる樹脂が、溶融し、埋まり性の良い記録物を形成することができる。その際、乾燥工程における記録媒体の温度は、好ましくは７０℃以上であり、より好ましくは７０℃以上１２０℃以下であり、さらに好ましくは８０℃以上１００℃以下である。乾燥温度が上記範囲内であることにより、耐擦性がより向上する傾向にある。

本実施形態に係るインクジェット方法は、インクジェットヘッドが備える記録の為にインクを吐出する為の機構ではない他の機構によりインク組成物を排出させるメンテナンス工程を備えていてもよい。インクジェットヘッドが備える記録の為にインクを吐出する為の機構としては圧力室に備えインクに圧力を付与するピエゾ素子やヒーター素子があげられる。該メンテナンス工程は、インクジェットヘッドに外部から圧力を付与してノズルからインク組成物を排出させる工程としてもよい。この工程を備えることで、インクジェットヘッドの内壁に樹脂が溶着する懸念がある場合にも、これを抑制し、目詰まり性を改善する点で一層優れたものにできる。

また、本実施形態に係るインクジェット方法は、上述のメンテナンス工程を行うことなく記録を１時間以上行うことが好ましい。こうすることで該工程に伴い記録を中断するなどにより記録速度を低減させることが無く好ましい。このような場合であっても、上述したインク組成物を用いることにより、インクジェットヘッドの目詰まりを抑制でき、記録媒体に対して耐擦性のある画像を記録できる。ここで、上述の他の機構としては、吸引（負圧）の付与や、ヘッドの上流から正圧を付与すること、などを圧力を付与する機構があげられる。ヘッド自身の機能によるインク排出（フラッシング）ではない。つまり記録に際してヘッドからインクを吐出させる機能を用いての排出ではない。なお、記録の時間は連続でなくてもよく、インクジェットヘッドに外部から圧力を付与してノズルからインク組成物を排出させることをしなければ、休止はしてもよい。記録や記録の合間の停止時間も含めた記録の時間である。記録の時間は１時間以上が好ましく、１．５時間以上がより好ましく、２時間以上が更に好ましい。記録の時間の上限は限るものではないが、好ましくは１０時間以下、より好ましくは５時間以下、さらに好ましくは４時間以下である。

また、本実施形態に係るインクジェット方法は、１回の記録に際して、記録中に上記のメンテナンス工程を行わないとすることが、上記の点で好ましい。また、記録を行う前または記録を行った後の少なくとも何れかに、上述のメンテナンス工程を行うとしても、上記の点で好ましい。

〔インクジェット記録装置〕
本実施形態のインクジェット記録装置は、上記インクジェットヘッドと該ヘッドなどの各部を制御する制御部を備え、インクジェットヘッドのノズルから、上記インク組成物を吐出して、記録媒体に付着させるものである。これにより、ヘッドの目詰まりを抑制でき、かつ、耐擦性に優れる画像を形成できる。また、上記のインクジェット記録方法により記録を行うインクジェット記録装置とすることができる。インクジェット記録装置は、また上記の制御部により、インクジェットヘッドなどの各部を制御して、上述のインクジェット記録方法をおこなうよう制御をする制御方法を行う。制御部は、前述のインクジェット記録方法で記録を行うに際し、上述のメンテナンス工程を行うことなく記録を上述のとおりの時間として１時間以上おこなう制御を行う制御方法をおこなうことができる。具体的には、例えば、制御部がタイマーを監視し、時間が所定時間に達したら、または達することが予想される場合に、メンテナンス工程を各部に行わせたり行わせることを促す制御をすればよい。また、制御方法は、上述のインクジェット記録方法をおこなうようインクジェット記録装置の各部を制御するものとしてもよい。

〔被記録媒体〕
本実施形態の記録方法において用いる被記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、吸収性被記録媒体、非吸収性被記録媒体、又は低吸収性被記録媒体が挙げられる。このなかでも、非吸収性被記録媒体又は低吸収性被記録媒体を用いることが好ましく、非吸収性被記録媒体を用いることがより好ましい。非吸収性被記録媒体又は低吸収性被記録媒体は、低吸収、さらには非吸収であるほど水系インク組成物のはじきによる埋まり性が低下しやすい。そこで、そのような被記録媒体に対して、本実施形態に係る記録方法を用いることが有利となる。

ここで、「低吸収性被記録媒体」または「非吸収性被記録媒体」は、ブリストー（Ｂｒｉｓｔｏｗ）法において接触開始から３０ｍｓｅｃまでの水吸収量が１０ｍＬ／ｍ²以下である被記録媒体をいう。このブリストー法は、短時間での液体吸収量の測定方法として最も普及している方法であり、日本紙パルプ技術協会（ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ）でも採用されている。試験方法の詳細は「ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法２０００年版」の規格Ｎｏ．５１「紙及び板紙−液体吸収性試験方法−ブリストー法」に述べられている。

また、非吸収性被記録媒体又は低吸収性被記録媒体は、記録面の水に対する濡れ性によっても分類することができる。例えば、被記録媒体の記録面に０．５μＬの水滴を滴下し、接触角の低下率（着弾後０．５ミリ秒における接触角と５秒における接触角の比較）を測定することによって被記録媒体を特徴付けることができる。より具体的には、被記録媒体の性質として、「非吸収性被記録媒体」の非吸収性は上記の低下率が１％未満のことを指し、「低吸収性被記録媒体」の低吸収性は上記の低下率が１％以上５％未満のことを指す。また、吸収性とは上記の低下率が５％以上のことを指す。なお、接触角はポータブル接触角計 ＰＣＡ−１（協和界面科学株式会社製）等を用いて測定することができる。

低吸収性被記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、表面に油性インクを受容するための塗工層が設けられた塗工紙が挙げられる。塗工紙としては、特に限定されないが、例えば、アート紙、コート紙、マット紙等の記録本紙が挙げられる。

非吸収性被記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、インク吸収層を有していないプラスチックフィルム、紙等の基材上にプラスチックがコーティングされているものやプラスチックフィルムが接着されているもの等が挙げられる。ここでいうプラスチックとしては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。

さらに上記の被記録媒体以外にも、鉄、銀、銅、アルミニウム等の金属類のプレート、
ガラスなどのインク非吸収性又は低吸収性の記録媒体を用いることもできる。

図２に、本実施形態に係るインクジェット方法に用いられるインクジェット装置の概略断面図を示す。図２に示すように、インクジェット装置１は、インクジェットヘッド２と、ＩＲヒーター３と、プラテンヒーター４と、硬化ヒーター５と、冷却ファン６と、プレヒーター７と、通気ファン８と、を備えている。インクジェットヘッド２は記録媒体に対しインク組成物を吐出するものであり、図１に示したタイプのものを用いることができる。

図２に示す記録装置は、記録用ヘッド２からのインク組成物吐出時において、被記録媒体を加熱するための、ＩＲヒーター３及びプラテンヒーター４を備えている。インク組成物の付着工程において被記録媒体を加熱する際には、ＩＲヒーター３及びプラテンヒーター４の少なくとも１つを用いればよい。

なお、ＩＲヒーター３を用いると、記録用ヘッド２側から被記録媒体を加熱することができる。これにより、記録用ヘッド２も同時に加熱されやすいが、プラテンヒーター４など被記録媒体の裏面から加熱される場合と比べて、被記録媒体の厚みの影響を受けずに昇温することができる。また、プラテンヒーター４を用いると、記録用ヘッド２側と反対側から被記録媒体を加熱することができる。これにより、記録用ヘッド２が比較的加熱されにくくなる。ただし、上述したように、ＩＲヒーター３及びプラテンヒーター４による、被記録媒体の温度は３８℃以下であることが好ましく、３５℃以下であることがより好ましく、動作させずに室温に設定することがさらに好ましい。これにより、ＩＲヒーター３及びプラテンヒーター４から受ける輻射熱が少ない又はなくなることから、記録ヘッド内のインク組成物の乾燥および組成変動を抑制でき、ヘッドの内壁に樹脂が溶着することが抑制される。

硬化ヒーター５は、被記録媒体に記録されたインク組成物を乾燥及び固化させるものである。硬化ヒーター５が、画像が記録された被記録媒体を加熱することにより、インク組成物中に含まれる水分などがより速やかに蒸発飛散して、インク組成物中に含まれるポリマー粒子によって皮膜が形成される。このようにして、被記録媒体上においてインク乾燥物が強固に定着（接着）して、耐擦性に優れた高画質な画像を短時間で得ることができる。硬化ヒーター５による乾燥温度は、好ましくは４０℃〜１２０℃であり、より好ましくは６０℃〜１００℃であり、さらに好ましくは８０℃〜９０℃である。

記録装置１は、冷却ファン６を有していてもよい。乾燥後、冷却ファン６により被記録媒体上のインク組成物を冷却することにより、被記録媒体上に密着性よく被膜を形成することができる傾向にある。

また、記録装置１は、被記録媒体に対しインク組成物が吐出される前に、被記録媒体を予め加熱する（プレ加熱する）プレヒーター７を備えていてもよい。さらに、記録装置１は、被記録媒体に付着したインク組成物がより効率的に乾燥するように通気ファン８を備えていてもよい。

以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。

（インク組成物の調製）
各材料を下記の表１に示す組成（質量％）で混合し、十分に撹拌し、実施例、比較例、及び参考例のインク組成物を得た。

（表面張力試験）
表１に示す「表面張力」は、自動表面張力計ＣＢＶＰ−Ｚ（協和界面科学社製）を用いて、２０℃の環境下で白金プレートをインクで濡らしたときの表面張力を測定することで得られた値である。

また本実施例において、反応液として表２に示す組成のものを用いた。カチオンポリマーＡは、ポリアリルアミンポリマーを用いた。

表３に示すように、各インク組成物について、記録試験の条件及びヘッド構成を変化させて記録し、洗浄性、接触角、乾燥膜付基材に対する接触角、発色性、耐擦性、目詰まり性、連続印刷、埋まりについて評価した。以下に、記録試験の条件及びヘッドの構成、並びに各評価試験の詳細について説明する。

（記録試験）
インクジェットプリンター（商品名ＰＸ−Ｇ９３０、セイコーエプソン株式会社製）の改造機にインク組成物及び反応液を充填した。具体的には試験で用いた反応液とインクをノズル列の１つずつに充填した。改造機は、プラテンヒーターを備える。上記プリンターから排出された記録媒体をオーブンで二次乾燥させた。記録媒体として、東レ製ＰＥＴフィルム「ルミラー Ｓ１０」を用いた。
表３において、反応液を用いた例は、最初に反応液を２ｍｇ／ｉｎｃｈ²の付着量でパターンとして付着させ、記録媒体を逆送りして再セットして該パターンに重ねてインクを付着させた。
インクの付着は、横７２０ｄｐｉ、縦７２０ｄｐｉの解像度で、９ｍｇ／ｉｎｃｈ²の付着量で付着させパターンを記録した。反応液やインクの付着は、記録媒体の表面温度を表中の一次乾燥温度に設定して行った。
付着の完了後、プリンタから記録媒体を排出してオーブンで表中の温度で８０℃で２分間二次乾燥させた。

（部材ＳＰ）
ヘッド内壁を構成する部材のＳＰ値は、上述したように計算により求めた値である。ヘッド内におけるインクが接触する部材として下記に示す３種類のものを使用した。
ＳＰ値が７．８： ヘッドの流路をシリコンで構成した。
ＳＰ値が８．５： 無機金属化合物をヘッド流路（シリコン製）のインクと接触する表面に膜形成した。
ＳＰ値が９．５： アクリル系の樹脂を溶解させた塗布液をヘッド流路（シリコン製）のインクと接触する表面に塗布し乾燥させ樹脂膜を形成した。なお、インクを充填させ５０℃で１ヵ月放置後に樹脂膜が劣化する傾向が見られた。

（ヘッド構成）
表３において、ヘッド１は、図１に示した、圧電素子２３が圧力室２１のインク出口２４に対向する位置にないタイプのヘッドである。ヘッド２は、圧電素子が圧力室のインク出口に対向する位置にあるヘッドであり、図１において、ノズル２２の直上に圧電素子２３を配置させたものである。

（洗浄性）
ヘッド内壁を構成する部材を平板状に切り出すことによって、平板状のサンプルを得た。これにインクを塗布し、常温で１か月放置し乾燥させた。その後、容器中の当該インクに部材を浸漬して容器を密封し常温で１時間放置した。その後、容器から部材を取り出し、水中に部材を１分浸漬した後に取り出し、部材のインク付着部を目視で観察した。下記に評価基準を示す。
１ インク残りが見えない。
２ 若干見える。
３ かなり見える。

（接触角：静的接触角）
ヘッド内壁を構成する部材を平板状に切り出すことによって、平板状のサンプルを得た。そして、基板ガラスをこの平板状のサンプルに変更し、純水をインクに変更した以外は、ＪＩＳ Ｒ ３２５７（基板ガラス表面のぬれ性試験方法）の静滴法に準じて、静的接触角を測定した。測定装置には自動接触角測定装置ＯＣＡＨ２００（製品名、Ｄａｔａ Ｐｈｙｓｉｃｓ社製）を用いて、セシルドロップ法（静滴法）による測定を行った。静的接触角は、インクの液滴１μＬを上記サンプル上に滴下して、滴下１分後の接触角を測定することで得られた値である（５点の平均値）。

（乾燥膜付き基材に対する接触角）
上記接触角試験において、部材サンプルのかわりに、部材に、各実施例のインクを、インクの厚み３μｍの塗布量でバーコーターで塗布し、１００℃の恒温槽で２時間乾燥させ、インク乾燥膜が形成された基材を作成し、これを基材として同様にインクの接触角を測定した。インクの固形分は基材上に部分的に付着しており完全な膜ではない。基材も一部露出している。

（発色性）
上記記録試験による記録後、Ｓｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏ（商品名：Ｇｒｅｔａｇ社製）を用いて、記録物のベタパターン内のインクのＯＤ値を測定した。下記に評価基準を示す。
Ａ ＯＤ１．５以上
Ｂ ＯＤ１．２以上
Ｃ ＯＤ１．２未満

（耐擦性）
上記記録試験による記録後、記録物の記録面を学振型摩擦堅牢度試験機ＡＢ−３０１（商品名、テスター産業株式会社製）を用いて、荷重２００ｇ下、綿布にて２０回擦ったときの記録面の剥がれ状態や綿布へのインク移り状態を確認することにより、耐擦性を評価した。下記に評価基準を示す。
Ａ 傷または剥離がないもの。
Ｂ ストローク面積の１％以下の傷または剥離があるもの。
Ｃ ストローク面積の１％を超える傷または剥離があるもの。

（目詰まり性）
記録試験に用いた記録装置のノズル列にインク組成物を充填して、キャップ開放の状態にて１か月放置した。放置後、該ノズルの吸引クリーニングを行った。ノズル列から３ｍＬのインクを吸引排出させた。下記に評価基準を示す。
Ａ １回の吸引クリーニングで全ノズル回復した。
Ｂ ２〜３回の吸引クリーニングで全ノズル回復した。
Ｃ ３回の吸引クリーニングでも回復しないノズルがあった。

（連続印刷）
記録試験の記録条件で連続印刷を実施した。連続印刷では、ノズル列中に記録に使用しない（インクを吐出しない）ノズルを全ノズル列中の半分設けた。１ノズル列は１８０ノズルとした。該ノズルは１パスのたびにフラッシングボックスでフラッシングをさせた。記録中に吸引クリーニングは行わなかった。記録を２時間連続で行った。終了後、該ノズルの吸引クリーニングを行った。ノズル列から３ｍＬのインクを吸引排出させた。下記に評価基準を示す。
Ａ １回の吸引クリーニングで全ノズル回復した。
Ｂ ２〜３回の吸引クリーニングで全ノズル回復した。
Ｃ ３回の吸引クリーニングでも回復しないノズルがあった。

（埋まり）
ドット当たりのインク適量９０ｎｇで７２０ｄｐｉのドット列を記録した。目視及びルーペを使用して、ドット列の輪郭を観察した。下記に評価基準を示す。
Ａ 目視及びルーペ観察で線が真っ直ぐになっているし、線の途切れが無い
Ｂ 目視では線が真っ直ぐに見えるがルーペで観察すると線が細っている部分が見える。
Ｃ 目視またはルーペで線が途切れている部分がある。

表１に示すように、実施例のインク組成物は、発色性、耐擦性、目詰まり性、連続印刷、埋まりにおいて高い評価が得られた。
例えば、ヘッド内の部材に対するＳＰ値が３０を超えるインク６を用いた比較例１は、記録媒体に対する埋まりや発色は充分であるが、接触角が低いため目詰まり性や連続印刷の評価に劣る結果となった。
また、比較例２，３は、高沸点溶剤であるグリセリンを含むことから目詰まり耐性はあるものの、耐擦性に劣る結果となった。
比較例４では、一次乾燥温度が低温だったため、連続印刷の評価が結果となった。
実施例１１では、一次乾燥が高温だったため、同じインク１を用いた実施例１と比べて、連続印刷などの評価が低下する結果となった。
参考例２，３に示すように、ヘッド流路を樹脂膜で構成した場合には、表３に示した目詰まり性等の評価結果においては問題ないが、ヘッドの製造に向かず、また、部材の耐インク性が劣る結果となる。

１…インクジェット装置、２…インクジェットヘッド、３…ＩＲヒーター、４…プラテンヒーター、５…硬化ヒーター、６…冷却ファン、７…プレヒーター、８…通気ファン、２１…圧力室、２２…ノズル、２３…圧電素子、２４…出口、２５…樹脂。

Claims (14)

1. ヘッドのノズルから、標準沸点２８０℃以上の有機溶剤の含有量が３質量％以下である水系インク組成物を吐出し記録媒体へ付着させる工程を備え、
   前記ヘッド内の部材における前記水系インク組成物と接触する表面の少なくとも一部が該表面に対する前記水系インク組成物の接触角が３０°以下であり、前記水系インク組成物と接触する前記部材の表面がＳＰ値９以下の材料により構成される、
   インクジェット記録方法。
2. 前記水系インク組成物と接触する前記部材の表面が無機材料により構成される、
   請求項１記載のインクジェット記録方法。
3. 前記記録媒体へ前記水系インク組成物を付着させる際の前記記録媒体の表面温度が４５℃以下である、
   請求項１又は２に記載のインクジェット記録方法。
4. 前記水系インク組成物の表面張力が２７ｍＮ／ｍ以下である、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
5. 前記水系インク組成物が標準沸点２６０℃以下の有機溶剤を含む、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
6. 前記ヘッドは、圧力室と、前記圧力室に圧力を付与して前記ノズルから前記水系インク組成物を吐出させる素子とを備え、前記圧力室において、前記ノズルに連通する出口と対向する位置以外の場所に前記素子が配置されている、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
7. 前記水系インク組成物がＨＬＢ値８〜１６の界面活性剤を含む、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
8. 前記界面活性剤の含有量が０．５質量％以上である、
   請求項７に記載のインクジェット記録方法。
9. 前記界面活性剤として、シリコーン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤の少なくともいずれかを含有する、
   請求項７又は８に記載のインクジェット記録方法。
10. 前記記録媒体が非吸収性または低吸収性の記録媒体である、
    請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
11. 前記水系インク組成物が樹脂微粒子を０．５〜１０質量％含む。
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
12. 前記部材に前記水系インク組成物の塗膜が形成されて構成される基材に対する前記水系インク組成物の接触角が２５°以下である、
    請求項１〜１１のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
13. 制御部と、前記ヘッドと、を備えるインクジェット記録装置において、前記制御部により、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法で記録を行うよう制御を行う、インクジェット記録装置の制御方法。
14. 前記ヘッドで該ヘッドが備える記録の為にインクを吐出する為の機構ではない他の機構によりノズルから前記水系インクジェットインク組成物を排出させるメンテナンス工程を行うことなく記録を１時間以上おこなう制御を行う、請求項１３に記載のインクジェット記録装置の制御方法。