(57)【要約】【課題】非多孔質記録媒体に印字した際に印字中ヒーターと水性インクを用いてブリーディングを起こさず、かつベタ均一性を確保し、十分に擦過性を確保した良好な画質の画像を得る記録方法の提供。【解決手段】インクをノズルから吐出することで非多孔質記録媒体上にインクを付着させ作像する画像記録方法において、前記非多孔質記録媒体の記録面側の表面温度を４０℃以上６０℃以下の範囲に制御して前記インクを付着させて作像する印字工程と、定着していない画像を加温して乾燥定着をおこなう乾燥工程と、を有し、前記インクは少なくとも、水、水溶性有機溶剤、着色剤、及び樹脂微粒子を含有し、前記水溶性有機溶剤が、沸点が２５０℃を超える溶剤を含まず、前記印字工程においては、印字スキャンの数の増加に応じて前記非多孔質記録媒体の表面温度を下げることを特徴とする画像記録方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクをノズルから吐出することで非多孔質記録媒体上にインクを付着させ作像する画像記録方法において、
前記非多孔質記録媒体の記録面側の表面温度を４０℃以上６０℃以下の範囲内として前記インクを付着させて作像する印字工程と、
定着していない画像を加温して乾燥定着をおこなう乾燥工程と、
を有し、
前記インクは少なくとも、水、水溶性有機溶剤、着色剤、及び樹脂微粒子を含有し、
前記水溶性有機溶剤が、沸点が２５０℃を超える溶剤を含まず、
前記印字工程においては、印字スキャンの数の増加に応じて前記非多孔質記録媒体の表面温度を下げることを特徴とする画像記録方法。
【請求項２】
前記インクが、インク暴露表面積５ｍｇ／ｍｍ2、２５℃、１０％ＲＨ以下におけるインクの質量変化率２５％までの質量変化速度が０．２質量％／ｍｉｎ以上のインクであることを特徴とする請求項１に記載の画像記録方法。
【請求項３】
前記水溶性有機溶剤の５０質量％以上が、沸点が２００℃以下の水溶性有機溶剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像記録方法。
【請求項４】
前記水溶性有機溶剤が２，３−ブタンジオールを含むことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の画像記録方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の画像記録方法により画像を記録することを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非多孔質記録媒体上への記録に最適なインクジェット用水性インクを用いたインクジェット記録方法、及びインクジェット記録物に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンターは、低騒音、低ランニングコスト、カラー印刷が容易などの利点を有するため、デジタル信号の出力機器として一般家庭に広く普及している。
近年では、家庭用のみならず、例えばディスプレイ、ポスター、掲示板など産業用途にも利用されている。しかし産業用途の場合、多孔性記録媒体では耐光性、耐水性、耐摩耗性のような耐久性に問題があるため、プラスチックフィルムなどの非多孔質記録媒体が使用されており、そのためのインクが開発されてきている。そして、例えば有機溶剤をビヒクルとして使用した溶剤系インクジェットインクや、重合性モノマーを主成分とする紫外線硬化型インクジェットインクが広く用いられてきた。
【０００３】
しかし、溶剤系インクジェットインクは、溶剤を大量に大気中に蒸発させるため、環境負荷の観点から好ましくない。紫外線硬化型インクジェットインクは、使用するモノマーによっては皮膚感作性を有することがあり、また、高価な紫外線照射装置をプリンタ本体に組み込む必要があることから適用分野が限られてしまう。
【０００４】
こうした背景もあって、最近では、環境負荷が少なく、これまで家庭用インクジェットインクとして広く用いられてきた水性インクジェット用インクにより、非多孔質記録媒体に直接印字できるインクジェットインクの開発が行われてきている。こうした試みの例として、例えば特許文献１や特許文献２に記載の技術が挙げられる。
【０００５】
しかしながら、一般にこれら水性インクは溶剤系インクジェットインクと比較して画像品質の面で劣る点がいくつか指摘されている。
まず、非多孔質記録媒体の基材に対して基本的にインクは浸透しないため、基材上のインクは直ぐに乾かなくてはならないが、水性インクの主溶媒である水自体、及び添加剤である水溶性有機溶剤により乾燥性が悪化してしまい、乾燥不良を起こしやすい。そのため乾燥を補助するヒーターを併用することが行われている。ヒーターにはインクを完全に乾燥させる印字後ヒーターと、印字直後の乾燥が得られる印字中ヒーター、印字前ヒーターが併用される。
【０００６】
乾燥不良を起こすと乾燥後の定着性が悪化し、擦過にて画像が剥離してしまう。そこで印字後ヒーターにて十分に水分と溶剤を乾燥させる必要がある。画像の乾燥に用いるエネルギーを抑えるためにインクの乾燥性を高めることが求められている。しかしながらインクの乾燥性を高めるとヘッドのメニスカスでも乾燥が促進されるため吐出不良に陥りやすい。
【０００７】
非多孔質記録媒体は浸透乾燥が生じ無いため、多孔質記録媒体とは異なり、印字直後の浸透乾燥が得られない。このため、印字直後の乾燥が得られるように印字中ヒーターを用いて、印字直後の乾燥を促進させることが行われている（例えば、特許文献３）。このヒーターの発熱量が弱いと印字直後の乾燥不良が引き起こされ、乾燥遅れによるドット融合などの画質劣化が起こる。またヒーターの発熱量が強すぎるとヘッドのノズル部への輻射熱が大きすぎてメニスカスの乾燥が進み、吐出不良を引き起こされてしまう。またインクの乾燥速度が速いほど低温で定着でき省エネルギーとなるが、印字中ヒーターにより乾燥速度が速くなりすぎると、画像のドットの広がりが少なく、ベタ均一性の低下や画像濃度の低下を引き起こしてしまう。これらの現象はインクの乾燥特性とヒーターの乾燥力の双方に依存しており、印字モードやインク種によっても変わってしまう。そのためユーザーは良好な印字物を得るために印字モードやヒーター温度の設定を変更し繰り返し印字を行って、希望の画像を得ているのが実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、非多孔質記録媒体に印字した際に印字中ヒーターと水性インクを用いてブリーディングを起こさず、かつベタ均一性を確保し、十分に擦過性を確保した良好な画質の画像を得る記録方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的は、本発明の「インクをノズルから吐出することで非多孔質記録媒体上にインクを付着させ作像する画像記録方法において、前記非多孔質記録媒体の記録面側の表面温度を４０℃以上６０℃以下の範囲内として前記インクを付着させて作像する印字工程と、定着していない画像を加温して乾燥定着をおこなう乾燥工程と、を有し、前記インクは少なくとも、水、水溶性有機溶剤、着色剤、及び樹脂微粒子を含有し、前記水溶性有機溶剤が、沸点が２５０℃を超える溶剤を含まず、前記印字工程においては、印字スキャンの数の増加に応じて前記非多孔質記録媒体の表面温度を下げることを特徴とする画像記録方法。」によって達成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、非多孔質記録媒体に印字した際に印字中ヒーターと水性インクを用いてブリーディングを起こさず、かつベタ均一性を確保し、十分に擦過性を確保した良好な画質の画像を得る記録方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】インクカートリッジを示す概略図である。
【図２】図１に示すインクカートリッジの変形例である。
【図３】本発明の画像記録装置の一例を表す概略図である。
【図４】図３におけるキャリッジ部を上面側から見た概略図である。
【図５】画像記録装置の制御部の一例の概要を表す全体ブロック説明図である。
【図６】実施例で調製した各インクについての蒸発率と経過時間との関係を表すグラフである。
【図７】実施例で調製したインクセット１及び３についての、スキャン数と最適な温度との関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に用いるインクは、少なくとも、水、水溶性有機溶剤、顔料、及び樹脂微粒子を含有している。水を溶媒として用いることで乾燥時に発生する有機物量を低減することができ、非多孔質記録媒体への印字に用いられているエーテル系溶剤系印字に比べＶＯＣを低減できる。また、沸点が２５０℃を超える水溶性有機溶剤を含まないことで、乾燥工程のヒーター熱量を低減することができる。また、乾燥後に残留する有機溶剤量を低減させることができるため、インク塗膜の擦過性や耐溶剤性を向上させることが出来る。
【００１３】
前記インク中に樹脂微粒子を含有させることで、非多孔質記録媒体に対して顔料を定着させるバインダーとして機能させることができる。また、インク塗膜の表面を平滑にし、光沢性を付与することができる。
【００１４】
前記インクの乾燥特性としては、インク暴露表面積５ｍｇ／ｍｍ2、２５℃、１０％ＲＨ以下におけるインクの質量変化率２５％までの質量変化速度が０．２質量％／ｍｉｎ以上で有るが好ましい。これにより、非多孔質記録媒体の記録面側の表面温度が４０〜６０℃の範囲で印字した場合に、カラーブリードやドット融合のない良好な画像を形成することが出来る。
このインク暴露表面積とはインクが空間に対して暴露されている面積であり、乾燥特性を評価するときのインクと大気との気液界面の表面積である。乾燥はこの気液界面から進むため、界面の面積によって乾燥速度が変化してしまう。そこで一定の表面積にて乾燥速度を計測し、乾燥特性として定めた。
【００１５】
また印字スキャンの数の増加に応じて表面温度を下げることで印字直後の過剰な乾燥を抑制することができ、ドット径の拡大とそれに伴うベタ均一性の向上、画像濃度の向上を得ることが出来る。
【００１６】
さらにインクに用いられている水溶性有機溶剤の５０質量％以上が沸点２００℃以下であることで、さらに向上させることができ、塗膜特性の向上やヒーター温度の低下による乾燥に掛かるエネルギー量の低減ができる。このような水溶性有機溶剤として、例えば、２，３−ブタンジオールを含むインクを用いることで、インクの水との親和性があがり保湿力が向上する。そのためインクジェットヘッドでのインクの乾燥を抑え、吐出曲がりや不吐出といったノズル不良を抑制することが出来る。
【００１７】
このようなインクと乾燥方法を用いることで、ＶＯＣの発生が少なく低エネルギーで非多孔質記録媒体に良好な画像を形成する記録方法を提案することができる。更に、この記録方法を用いた画像記録装置を提供することで、非多孔質記録媒体に好ましい画質を環境に低負荷で提供することができる。
【００１８】
インクジェット用水性インク（以下、インクということもある）には、インクのノズル面での乾燥防止や、記録媒体に対するインクの濡れ性の確保のため、水溶性有機溶剤を配合する。水溶性有機溶剤は一般に水よりも沸点が高く乾燥しにくいため、本発明が求める乾燥性を得るには比較的低沸点の水溶性有機溶剤を用いる必要がある。
また水性インクは水を始めとする高沸点の溶剤で構成されているため、浸透乾燥が得られない非多孔質記録媒体に印字すると乾燥時間が掛かってしまい画像乱れを起こしてしまう。そこでヒーター等によって加温することで水性インクの乾燥速度を高め非多孔質記録媒体に対して印字性を確保している。
【００１９】
非多孔質記録媒体に対する水性インクのインクジェットの作像においては、ヘッドからインクが吐出された時点からインクの乾燥が始まっている。このため、非多孔質記録媒体に着弾した後に乾燥して着弾したインク液滴の粘度が上昇し、非多孔質記録媒体上にドットとして位置が確定したのち、完全に乾燥して定着を行う。
着弾直後の乾燥が不十分だと数分の間着弾したインクが流動性を有しており、着弾ドット間が隣接したとき液の表面張力がインクの流動性に勝り、融合してドット形状の変化や着弾位置からの移動が起こり、記録画像が激しく乱れる。このような現象を抑制するために、非多孔質記録媒体に対する水性インクのインクジェットの作像では印字直後の乾燥が重要であり、印字と同時に乾燥を促進させる印字中ヒーターを設けることで記録画像の乱れを抑制できる。
【００２０】
この印字中ヒーターの出力は非多孔質記録媒体の表面温度が４０〜６０℃となる出力が望ましい。非多孔質記録媒体の表面温度が４０℃以上なら印字中からインクの乾燥が促進され、記録画像の乱れが抑制される。また、表面温度が高温になると画像の乾燥がより促進されるが、非多孔質記録媒体表面からの輻射熱にてインクジェットヘッドが加温され、ノズルメニスカス部からの乾燥が促進されることによる吐出不良が引き起こされやすくなる。また、吐出不良を押さえるためにパージと言ったインクの捨て打ちやヘッドクリーニングの回数が増加するために印字に用いられないインクの消費量が増加してしまう。そこで印字中ヒーターの出力を非多孔質記録媒体の表面温度を６０℃以下に保つことで、ヘッドの吐出不良を抑制しつつ非多孔質記録媒体上のインクの乾燥を促進させることが出来る。
【００２１】
インクジェット装置にて画像を出力するに当たって、印字モードによって画像解像度、印字速度、インク付着量が大幅に変化する。印字中ヒーターの影響は印字速度に対して大きく寄与し、印字中の積算熱量は印字速度が遅い物ほど多くなる。印字中ヒーターによって多くの熱量を受けた物ほどインクの乾燥が進むため、乾燥工程に入る前のインクドットの液体積が小さくなり、ドット径が小さくなる。
【００２２】
非多孔質記録媒体は紙などの多孔質記録媒体に比べて疎水性の表面である物が多く、水性インクが非多孔質記録媒体に濡れ広がるためには界面活性剤による濡れ性の付与が必要となっている。しかし、界面活性剤の濡れ性の発揮には界面への界面活性剤の配向が引き起こされることで発揮されるため、十分な濡れ広がりには１秒以上の時間が必要となる。印字中ヒーターの熱量が多すぎると乾燥が促進されすぎ、十分なドット径に広がるまでに乾燥定着するため、理想とするドット径を得られない。したがって画像を十分にドットで埋めることが出来ず、ベタ均一性の不足や濃度低下を引き起こしてしまう。
【００２３】
そこで、印字速度の遅い印字モードでは、その印字スキャン数に応じて印字中ヒーターの温度を変更し、非多孔質記録媒体の表面温度を制御する。すなわち、パス数の多いモードほど非多孔質記録媒体の表面温度を下げるようにすることで、ドットの締まりすぎを抑制し、様々な印字モードで良好な画像を得ることが出来る。印字中ヒーターの温度は、例えば、スキャン数が１回〜５回の場合には５５℃〜６０℃、６回〜１０回の場合には５０℃〜５８℃、１１回〜２０回の場合には４５℃〜５５℃、２１回〜３０回の場合には４０℃〜５０℃、のようにすればよい。なお、印字スキャン数と非多孔質記録媒体の表面温度との関係はインクの処方などによっても最適値が変わるものであり、必ずしも上記の範囲が最適とは限らない。
【００２４】
また、印字中ヒーターによる乾燥はインクのドット融合に対する移動性を抑制する程度であり、画像に接触すると容易にインクが移動してしまう。そのためインクを完全に乾燥させ定着させることが必要である。この状態のインクは水分の多くが蒸発しておりインクに含まれる水溶性有機溶剤と着色剤、樹脂微粒子が残っている。このインクから水溶性有機溶剤を蒸発させる必要があるが、水溶性有機溶剤は水より高い沸点を持つ物が多く、乾燥を促進するためには、印字中ヒーターよりも強い出力の加温装置が必要となる。本発明の画像記録方法では、このようにインクの完全乾燥を促す工程を乾燥工程としている。
【００２５】
前記乾燥工程では水溶性有機溶剤の蒸発だけではなく、含まれる樹脂粒子の像膜形成を促進するために加温を行っている。一般的に樹脂粒子は像膜出来る温度（最低像膜温度）があり、その温度以下では樹脂粒子間が融着出来ず、個々の粒子として存在するため被膜形成できない。最低像膜温度以上であると樹脂粒子は粒子間が融着し単一の樹脂膜となるため、被膜形成を行うことができる。非多孔質記録媒体に対してインク中の顔料の定着性は低いため、樹脂が被膜形成を行うと共に顔料を非多孔質記録媒体に固定し、画像を定着させている。
乾燥工程のヒーターの出力を高めることで乾燥速度を上げ生産性を上げることが出来るが、樹脂微粒子の造膜が早くなりすぎると膜厚方向に乾燥ムラが生じやすく、結果として十分に均一な塗膜形成ができず、膜強度も光沢度も劣ったものになってしまう。
【００２６】
≪インクについて≫
＜水溶性有機溶剤＞
本発明で用いる水溶性有機溶媒は５０質量％以上がジオール化合物であることが好ましい。本発明においてジオール化合物とは化学構造式中に２個のＯＨ基を有する化合物を指す。これらジオール化合物はＯＨ基を含まない化合物やＯＨ基を一つしか含まない化合物よりも水分保持力が高く、インクの吐出信頼性に大きく貢献する。ＯＨ基を３個以上含む化合物の場合には、分子間力が強くなりすぎるため沸点が極端に高いものが多く、乾燥性が大きく損なわれてしまうことがある。
【００２７】
ジオール化合物の例としては、以下の化合物が挙げられる。エチレングリコール（ｂｐ１９６℃）、プロピレングリコール（ｂｐ１８８℃）、１，２−ブタンジオール（ｂｐ１９４℃）、２，３−ブタンジオール（ｂｐ１８３℃）、２−メチル−２，４−ペンタンジオール（ｂｐ１９８℃）、ジエチレングリコール（ｂｐ２４４℃）、トリエチレングリコール（ｂｐ２８７℃）、ジプロピレングリコール（ｂｐ２３０℃）、１，３−プロパンジオール（ｂｐ２１４℃）、１，３−ブタンジオール（ｂｐ２０３℃）、１，４−ブタンジオール（ｂｐ２３０℃）、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（ｂｐ２０８℃）、２−メチル−１，３−プロパンジオール（ｂｐ２１３℃）、１，２−ペンタンジオール（ｂｐ２０６℃）、２，４−ペンタンジオール（ｂｐ２０１℃）、１，５−ペンタンジオール（ｂｐ２４２℃）、１，６−ヘキサンジオール（ｂｐ２５０℃）、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール（ｂｐ２４３℃）、１，２−ヘキサンジオール（ｂｐ２２４℃）、２，５−ヘキサンジオール（ｂｐ２１７℃）など。
【００２８】
また、本発明で用いる水溶性有機溶剤の５０質量％以上は、沸点が２００℃以下であることが好ましい。その例としては、以下の化合物が挙げられる。エチレングリコール（ｂｐ１９６℃）、プロピレングリコール（ｂｐ１８８℃）、１，２−ブタンジオール（ｂｐ１９４℃）、２，３−ブタンジオール（ｂｐ１８３℃）、２−メチル−２，４−ペンタンジオール（ｂｐ１９８℃）、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（ｂｐ１９０℃）、プロピレングリコールｎブチルエーテル（ｂｐ１７１℃）、プロピレングリコール−ｔ−ブチルエーテル（ｂｐ１５３℃）、ジエチレングリコールメチルエーテル（ｂｐ１９４℃）、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル（ｂｐ１５０℃）、エチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル（ｂｐ１７１℃）など。これらの水溶性有機溶剤は１種を単独で使用しても良いし、２種以上を併用しても良い。
【００２９】
前記の沸点が２００℃以下の水溶性有機溶剤としては、２，３−ブタンジオールを用いることが好ましい。２，３−ブタンジオールは多くの水分散性樹脂との相性が良く、特にポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子との相性がよく、より造膜性に優れたインクが得られる。これらの水溶性有機溶剤を用いたインクは塗膜の光沢が向上する。
【００３０】
また、インクの物性の制御、乾燥防止、溶解安定性の向上等の目的で、必要に応じて前記沸点が２００℃以下の水溶性有機溶剤以外の水溶性有機溶剤を添加しても構わない。
その例としては、以下の化合物が挙げられる。ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，２−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、１，２−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール等の多価アルコール類、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ヘキシルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテルなどの多価アルコールアルキルエーテル類、２−ピロリドン、Ｎ−メチルピロリジノンなどの含窒素複素環化合物など。
なお、沸点が２５０℃を越える水溶性有機溶剤を含まないようにすると、乾燥性が更に向上するため効果的である。
【００３１】
＜着色剤＞
前記着色剤としては、顔料や難水溶性染料などを好ましく用いることができる。前記難水溶性染料としては、例えば、油溶性染料などが挙げられる。
前記着色剤が顔料である場合には、下記第１の形態及び第２の形態が好適な形態として挙げられる。
（１）第１形態では、前記着色剤は、表面に少なくとも１種の親水基を有し、分散剤の不存在下で水分散性を示す顔料（以下、「自己分散性顔料」と称することもある）を含有する顔料分散体である。
（２）第２形態では、前記着色剤は、ポリマー微粒子に水不溶乃至水難溶性の色材を含有させてなるポリマーエマルジョン（色材を含有させたポリマー微粒子の水分散物）を含有する。
【００３２】
前記顔料としては、有機顔料、又は無機顔料を用いることができる。なお、色調調整の目的で同時に染料を含有しても構わないが、耐候性を劣化させない範囲内で使用することが可能である。
【００３３】
前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラックなどが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックが特に好ましい。
なお、前記カーボンブラックとしては、例えば、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたものが挙げられる。
【００３４】
前記有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。
なお、前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などが挙げられる。
【００３５】
前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料などが挙げられる。
前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなどが挙げられる。
【００３６】
前記着色剤の色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色用の着色剤、カラー用の着色剤、などが挙げられる。これらは、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。
【００３７】
前記黒色用の着色剤としては、例えば、以下の顔料を好ましく用いることができる。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（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料など。
前記カーボンブラックの市販品としては、例えば、以下のものが挙げられる。Ｒｅｇａｌ（登録商標）、Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ（登録商標）、Ｅｌｆｔｅｘ（登録商標）、Ｍｏｎａｒｃｈ（登録商標）、Ｍｏｇｕｌ（登録商標）、Ｖｕｌｃａｎ（登録商標）の商標でＣａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手し得るカーボンブラックなど。
【００３８】
前記カラー用の着色剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、３、１２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７４、８１、８３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１２８、１３８、１５０、１５１、１５３、１５５、１８３、２１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２、２３、３１、３８、４８：２、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃa））、４８：３、４８：４、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０９、２１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルー）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルー）、１５：４（フタロシアニンブルー）、１６、１７：１、５６、６０、６３；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６など。
その他の適切な着色顔料としては、The Color Index、第三版（The Society of Dyers and Colourists,1982）に記載されている。
【００３９】
＜＜第１の形態の着色剤＞＞
前記第１の形態の自己分散性顔料は、顔料の表面に少なくとも１種の親水基が直接もしくは他の原子団を介して結合するように表面改質されたものである。該表面改質は、顔料の表面に、ある特定の官能基（スルホン基やカルボキシル基等の官能基）を化学的に結合させるか、あるいは、次亜ハロゲン酸又はその塩の少なくともいずれかを用いて湿式酸化処理するなどの方法が用いられる。これらの中でも、顔料の表面にカルボキシル基が結合され、水中に分散している形態が特に好ましい。
【００４０】
このように顔料が表面改質され、カルボキシル基が結合していることで、分散安定性が向上するばかりではなく、高品位な印字品質が得られるとともに、印字後の記録用メディアの耐水性がより向上する。
また、この第１の形態の自己分散性顔料を含有するインクは、乾燥後の再分散性に優れる。このため、長期間印字を休止し、インクジェットヘッドノズル付近のインク水分が蒸発した場合も目詰まりを起こさず、簡単なクリーニング動作で容易に良好な印字が行える。
【００４１】
前記自己分散性顔料の体積平均粒径（Ｄ５０）としては、インク中において０．０１μｍ〜０．１６μｍが好ましい。
前記自己分散性顔料における特定の官能基としては、以下のアニオン性官能基が好ましい例として挙げられる。−ＣＯＯＭ、−ＳＯ3Ｍ、−ＰＯ3ＨＭ、−ＰＯ3Ｍ2、−ＣＯＮＭ2、−ＳＯ3ＮＭ2、−ＮＨ-Ｃ6Ｈ4-ＣＯＯＭ、−ＮＨ-Ｃ6Ｈ4-ＳＯ3Ｍ、−ＮＨ-Ｃ6Ｈ4-ＰＯ3ＨＭ、−ＮＨ-Ｃ6Ｈ4-ＰＯ3Ｍ2、−ＮＨ-Ｃ6Ｈ4-ＣＯＮＭ2、−ＮＨ-Ｃ6Ｈ4-ＳＯ3ＮＭ2（ただし、Ｍは、水素原子、アルカリ金属、４級アンモニウム又は有機アンモニウムを表し、４級アンモニムが好ましい。）など。
これらの中でも、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ3Ｍ、−ＰＯ3ＨＭ、−ＰＯ3Ｍ2、−ＳＯ2ＮＨ2、−ＳＯ2ＮＨＣＯＲが好ましく、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ3Ｍがカラー顔料表面に結合されたものを用いることが特に好ましい。
【００４２】
前記官能基中における「Ｍ」は、アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、等が挙げられる。前記有機アンモニウムとしては、例えば、モノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウムが挙げられる。
【００４３】
前記アニオン性に帯電したカラー顔料を得る方法としては、カラー顔料の表面に−ＣＯＯＮaを導入する方法として、例えば、カラー顔料を次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、スルホン化による方法、ジアゾニウム塩を反応させる方法が挙げられる。
【００４４】
前記カチオン性親水基としては、例えば、第４級アンモニウム基が好ましく、下記に挙げる第４級アンモニウム基がより好ましい。
【００４５】
【化１】
2015085568.tif 000002
【００４６】
前記四級アンモニウムイオンの具体例としては、以下のものが挙げられる。テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラプロピルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラペンチルアンモニウムイオン、ベンジルトリメチルアンモニウムイオン、ベンジルトリエチルアンモニウムイオン、テトラヘキシルアンモニウムイオンなど。
これらの中でも、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、ベンジルトリメチルアンモニウムイオンが好ましく、テトラブチルアンモニウムイオンが特に好ましい。
【００４７】
前記アニオン性官能基としては、例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、燐酸基、アミド基、スルホンアミド基などのアニオン性の極性基が挙げられる。これらの中でも、カルボン酸基、ｐ−アミノ安息香酸基が好ましい。
前記アニオン性官能基は、例えば以下の文献に記載の方法に従って、顔料粒子の表面に結合させることができる。特許第４６９７７５７号公報、特表２００３−５１３１３７号公報、国際公開第９７／４８７６９号パンフレット、特開平１０−１１０１２９号公報、特開平１１−２４６８０７号公報、特開平１１−５７４５８号公報、特開平１１−１８９７３９号公報、特開平１１−３２３２３２号公報、特開２０００−２６５０９４号公報など。
【００４８】
本発明の画像記録方法に用いるインクは、前記アニオン性官能基及び前記四級アンモニウムイオン等を備える水分散性着色剤を使用することが好ましい。これらの水分散性着色剤は、水リッチなインク中でも、また、水分が蒸発した有機溶剤リッチインクの中でも、親和性を発揮し水分散性着色剤の分散が安定に保てる。
前記親水基が結合されたカチオン性の自己分散型顔料を製造する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、下記構造式で表されるＮ−エチルピリジル基を結合させる方法として、カーボンブラックを３−アミノ−Ｎ−エチルピリジウムブロマイドで処理する方法が挙げられる。
【００４９】
【化２】
2015085568.tif 000003
【００５０】
前記親水基は、他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合されていてもよい。他の原子団としては、例えば、炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基が挙げられる。
上記した親水基が他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合する場合の具体例としては、例えば、以下の例が挙げられる。−Ｃ2Ｈ4ＣＯＯＭ（ただし、Ｍは、アルカリ金属、又は第４級アンモニウムを表す）、−ＰhＳＯ3Ｍ（ただし、Ｐhはフェニル基を表す。Ｍは、アルカリ金属、又は第４級アンモニウムを表す）、−Ｃ5Ｈ10ＮＨ3＋など。
【００５１】
＜＜第１の形態における別の態様＞＞
また、第１の形態における別の態様としては、ジェミナルビスホスホン酸基及びジェミナルビスホスホン酸塩基のいずれかで改質された改質顔料が好ましい。このような改質顔料としては、下記構造式（１）、（２）、（３）及び（４）のいずれかで表される基で修飾された改質顔料が挙げられる。
【００５２】
【化３】
2015085568.tif 000004
【００５３】
【化４】
2015085568.tif 000005
【００５４】
【化５】
2015085568.tif 000006
ただし、前記構造式（３）中、Ｘ＋は、Ｌi＋、Ｋ＋、Ｎa＋、ＮＨ4＋、Ｎ(ＣＨ3)4＋、Ｎ(Ｃ2Ｈ5)4＋、Ｎ(Ｃ3Ｈ7)4＋及びＮ(Ｃ4Ｈ9)4＋のいずれかを示す。
【００５５】
【化６】
2015085568.tif 000007
ただし、前記構造式（４）中、Ｘ＋は、Ｌi＋、Ｋ＋、Ｎa＋、ＮＨ4＋、Ｎ(ＣＨ3)4＋、Ｎ(Ｃ2Ｈ5)4＋、Ｎ(Ｃ3Ｈ7)4＋及びＮ(Ｃ4Ｈ9)4＋のいずれかを示す。
【００５６】
次に、前記顔料の表面改質について詳細に説明する。
前記改質顔料を含む分散体は、次の概括的な手順の１つを用いて調製された。
その方法は、顔料に下記式（Ｉ）及び下記式（II）で示される化合物を反応させて、更に水への分散性を高めるため、ホスホン酸基をアルカリ金属及び有機アンモニウムで置換することが好ましい。
【００５７】
〔式（Ｉ）の化合物〕
【化７】
2015085568.tif 000008
【００５８】
〔式（II）の化合物〕
【化８】
2015085568.tif 000009
【００５９】
〔顔料表面改質処理〕
−方法Ａ−
カーボンブラック２０ｇ、前記式（Ｉ）の化合物又は前記式（II）の化合物２０ミリモル、及びイオン交換高純水２００ｍＬを、室温環境下、Silversonミキサー（６，０００ｒｐｍ）で混合する。得られるスラリーのｐＨが４より高い場合は、硝酸２０ミリモルを添加する。３０分間後に、少量のイオン交換高純水に溶解された亜硝酸ナトリウム（２０ミリモル）を上記混合物にゆっくりと添加する。更に、撹拌しながら６０℃に加温し、１時間反応させる。カーボンブッラクに前記式（Ｉ）の化合物又は前記式（II）の化合物を付加した改質顔料が生成できる。
【００６０】
次いで、ｐＨをＮaＯＨ水溶液により１０に調整することにより、３０分間後に改質顔料分散体が得られる。少なくとも１つのジェミナルビスホスホン酸基又はジェミナルビスホスホン酸ナトリウム塩と結合した顔料を含んだ分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行い、更に超音波分散を行って固形分を濃縮した改質顔料分散体が得られる。
【００６１】
−方法Ｂ−
ＰｒｏｃｅｓｓＡｌｌ ４ＨＶミキサー（４Ｌ）に、乾燥カーボンブラック５００ｇ、イオン交換高純水１Ｌ、及び前記式（Ｉ）の化合物又は前記式（II）の化合物１モルを充填する。次いで、混合物を１０分間、６０℃に加温しながら３００ｒｐｍで強く混合する。これに２０質量％亜硝酸ナトリウム水性溶液［前記式（Ｉ）の化合物又は前記式（II）の化合物に基づき１モル当量］を１５分間かけて添加する。６０℃に加温しながら、３時間混合撹拌した。
【００６２】
前記反応物をイオン交換高純水７５０ｍＬで希釈しながら取り出し、得られた改質顔料分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行い、更に超音波分散を行って固形分を濃縮した改質顔料分散体が得られる。更に、粗大粒子が多い場合は、遠心分離機等を用いて除去することが好ましい。各改質顔料分散体について、ナトリウムイオン含量をイオンメータで測定する。更に、リンの合計量を元素分析により測定する。
【００６３】
更に、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ（登録商標）粒度分布測定装置を用いて、分散体中の改質顔料の体積平均粒径（Ｄ５０）を測定する。前記改質顔料分散体の体積平均粒径（Ｄ５０）は、インク中において０．０１μｍ〜０．１６μｍが好ましい。
また、少なくとも１つのジェミナルビスホスホン酸基又はジェミナルビスホスホン酸ナトリウム塩と結合した表面改質顔料分散体を含有するインクは、乾燥後の再分散性に優れる。このため、長期間印字を休止し、インクジェットヘッドノズル付近のインク水分が蒸発した場合も目詰まりを起こさず、簡単なクリーニング動作で容易に良好な印字を行うことができる。
更に、前記インクの経時保存でもインクの安定性が高く、水分蒸発時の粘度上昇も抑制されインクであり、インクヘッド維持装置での維持装置インク固着性及び吐出信頼性も非常に優れたインクとなった。
【００６４】
＜＜第２の形態の着色剤＞＞
前記第２の形態の着色剤としては、前記顔料に加え、ポリマー微粒子に顔料を含有させたポリマーエマルジョンを使用することが好ましい。ポリマー微粒子に顔料を含有させたポリマーエマルジョンとは、ポリマー微粒子中に顔料を封入したもの、又はポリマー微粒子の表面に顔料を吸着させたものである。この場合、全ての顔料が封入又は吸着している必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲で該顔料がエマルジョン中に分散にしていてもよい。
【００６５】
ポリマーエマルジョンを形成するポリマー（ポリマー微粒子におけるポリマー）としては、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマーなどが挙げられる。特に好ましく用いられるポリマーは、ビニル系ポリマー及びポリエステル系ポリマーであり、特開２０００−５３８９７号公報、特開２００１−１３９８４９号公報に開示されているポリマーを好ましく用いることができる。
【００６６】
また、第２の形態では、一般的な有機顔料若しくは無機顔料粒子を、有機顔料又はカーボンブラックで被覆した複合顔料を好適に用いることができる。
前記複合顔料は、無機顔料粒子の存在下で有機顔料を析出する方法や、無機顔料と有機顔料を機械的に混摩砕するメカノケミカル法等により作製することができる。更に必要に応じて、ポリシロキサン、アルキルシランから生成するオルガノシラン化合物の層を、無機顔料と有機顔料の中間に設けることで両者の接着性を向上させることが可能である。
前記有機顔料及び前記無機顔料としては、上述したものの中から適宜選択して用いることができる。
【００６７】
前記無機顔料粒子と、色材である有機顔料又はカーボンブラックとの質量比は、３：１〜１：３が好ましく、３：２〜１：２がより好ましい。前記色材が少ないと発色性や着色力が低下することがあり、色材が多くなると透明性や色調が悪くなることがある。
このような、無機顔料粒子を、有機顔料又はカーボンブラックで被覆した色材粒子としては、一次平均粒径が小さい点から、次のものを好適に用いることができる。戸田工業株式会社製のシリカ／カーボンブラック複合材料、シリカ／フタロシアニンＰＢ１５：３複合材料、シリカ／ジスアゾイエロー複合材料、シリカ／キナクリドンＰＲ１２２複合材料など。
【００６８】
ここで、２０ｎｍの一次粒子径を持つ無機顔料粒子を等量の有機顔料で被覆した場合、この顔料の一次粒子径は、２５ｎｍ程度になる。これに適当な分散剤を用いて一次粒子まで分散できれば、分散粒子径が２５ｎｍの非常に微細な顔料分散インクを作製することができる。
前記複合顔料は、表面の有機顔料のみが分散に寄与するだけでなく、厚み約２．５ｎｍの有機顔料の薄層を通して中心にある無機顔料の性質も現れてくるため、両者を同時に分散安定化できる顔料分散剤の選択も重要である。
【００６９】
＜＜その他の形態の着色剤＞＞
前記その他の形態の着色剤としては、顔料、顔料分散剤、及び高分子分散安定化剤を含有する顔料分散体が挙げられる。
前記高分子分散安定化剤は、下記一般式（Ａ）で表されるα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル共重合体、水溶性ポリウレタン樹脂及び水溶性ポリエステル樹脂から選択される少なくとも１種である。
【００７０】
【化９】
2015085568.tif 000010
ただし、前記一般式（Ａ）中、Ｒは炭素数６〜３０、好ましくは１２〜２２、更に好ましくは１８〜２２のアルキル基を表す。また、ｎは１以上の整数を表し、２０〜１００の整数が好ましい。
【００７１】
前記一般式（Ａ）で表されるα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体は、原料として、炭素数が異なるオレフィンを含む、オレフィンの混合物を用いて合成することも可能である。その場合は、Ｒ部として、炭素数が異なるアルキル基がランダムに高分子鎖に導入された共重合体となる。
【００７２】
本発明においては、Ｒの炭素数が均一であるアルキル基が高分子鎖中に導入されたα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体だけでなく、前述のように、Ｒの炭素数が異なるアルキル基がランダムに高分子鎖中に導入されたものも用いることができる。すなわち、Ｒの炭素数が異なるアルキル基がランダムに高分子鎖中に導入されたα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体を、前記一般式（Ａ）で表されるα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体として用いることも可能である。
【００７３】
前記一般式（Ａ）で表されるα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体の重量平均分子量は、５，０００〜２０，０００が好ましい。ここで、前記α−オレフィン−無水マレイン酸共重合体の重量平均分子量は、以下のようにして測定することができる。
【００７４】
〔重量平均分子量の測定〕
ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフ）分析システムを用いて、共重合体の平均分子量を測定することができる。
まず、溶離液と同じテトラヒドロフランに共重合体を溶解し、ＧＰＣカラムとして、ＫＦ８０６Ｌ（ＴＨＦ用）を用いる。また、分子量標準物質として分子量がわかっている分子量が異なるポリスチレン三種類（分子量１，０００、２，４００、８，５００）を測定し、検量線を作成する。
次に、共重合体をＧＰＣ測定し、結果として得られたＳＥＣクロマトグラム、微分分子量分布曲線と分子量標準物質で得られた検量線を反映させたグラフより、重量平均分子量を算出する。
【００７５】
前記一般式（Ａ）で表されるα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル共重合体、水溶性ポリウレタン樹脂及び水溶性ポリエステル樹脂は、常温においては固体であり、冷水には殆ど溶けないものである。しかし、前記共重合体及び前記樹脂の酸価と当量以上（好ましくは、酸価の１．０倍〜１．５倍）のアルカリ溶液又はアルカリ水溶液に溶解して用いた場合に分散安定化剤としての効果が発現する。
【００７６】
また、前記共重合体及び前記樹脂をアルカリ溶液又はアルカリ水溶液で溶解するには、加熱撹拌すると容易に溶解できる。しかし、前記α−オレフィン−無水マレイン酸共重合体におけるオレフィン鎖が長い場合は比較的溶け難く、不溶物が残る場合があるが、適当なフィルター等で不溶物を除いて用いれば、分散安定化剤としての効果は損なわれない。
【００７７】
前記アルカリ溶液又はアルカリ水溶液における塩基としては、例えば、次のものが挙げられる。水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物；アンモニア、トリエチルアミン、モルホリン等の塩基性物質；トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、コリン等のアルコールアミンなど。
【００７８】
前記一般式（Ａ）で表されるα−オレフィン−無水マレイン酸共重合体としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、Ｔ−ＹＰ１１２、Ｔ−ＹＰ１１５、Ｔ−ＹＰ１１４、Ｔ−ＹＰ１１６（いずれも、星光ＰＭＣ株式会社製）などが挙げられる。
【００７９】
前記スチレン−（メタ）アクリル共重合体としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、ＪＣ−０５（星光ＰＭＣ株式会社製）、ＡＲＵＦＯＮ ＵＣ−３９００、ＡＲＵＦＯＮ ＵＣ−３９１０、ＡＲＵＦＯＮ ＵＣ−３９２０（東亞合成株式会社製）などが挙げられる。
【００８０】
前記水溶性ポリウレタン樹脂としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、タケラックＷ−５０２５、タケラックＷ−６０１０、タケラックＷ−５６６１（三井武田ケミカル株式会社製）などが挙げられる。
【００８１】
前記水溶性ポリエステル樹脂としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、ニチゴポリエスターＷ−００３０、ニチゴポリエスターＷ−０００５Ｓ３０ＷＯ、ニチゴポリエスターＷＲ−９６１（日本合成化学工業株式会社製）、ペスレジンＡ−２１０、ペスレジンＡ−５２０（高松油脂株式会社製）などが挙げられる。
【００８２】
前記高分子分散安定化剤の酸価は、４０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇが好ましく、６０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜３５０ｍｇＫＯＨ／ｇがより好ましい。前記酸価が、４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であることにより、アルカリ溶液の溶解性が充分に発揮される。また、前記酸価が４００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることにより、顔料の粘度が高くなり吐出が悪化することを抑制し、顔料分散体の分散安定性を良好にすることができる。
【００８３】
前記高分子分散安定化剤の質量平均分子量としては、２０，０００以下が好ましく、５，０００〜２０，０００がより好ましい。前記質量平均分子量が、５，０００以上であることにより、顔料分散体の分散安定性を良好にすることができる。また、前記質量平均分子量が２０，０００以下であることにより、アルカリ溶液の溶解性を良好なものとし、粘度が高くなることを抑制できる。
【００８４】
前記高分子分散安定化剤の含有量としては、前記顔料１００質量部に対し１質量部〜１００質量部（固形分換算）が好ましく、５質量部〜５０質量部がより好ましい。前記含有量が、１質量部以上であることにより、分散安定化の効果が充分に発揮される。また、前記含有量が１００質量部以下であることにより、インク粘度が高くなってノズルからの吐出性を悪化することを抑制し、また、経済性にも有利にすることができる。
【００８５】
前記その他の形態では、前記着色剤が顔料分散剤を含有することが好ましい。前記顔料分散剤としては、アニオン系界面活性剤及びＨＬＢ値１０〜２０のノニオン系界面活性剤のいずれかが好適である。
【００８６】
前記アニオン系界面活性剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩（例えば、ＮＨ4，Ｎａ，Ｃa等）、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩（例えば、ＮＨ4，Ｎa，Ｃa等）、ジアルキルサクシネートスルホン酸Ｎａ塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物Ｎａ塩、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステル塩（例えば、ＮＨ4、Ｎa等）、ラウリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート塩、オレイン酸塩など。
これらの中でも、ジオクチルスルホコハク酸Ｎa塩、ポリオキシエチレンスチレンフェニルエーテルスルホン酸ＮＨ4塩が特に好ましい。
【００８７】
前記ＨＬＢ値１０〜２０のノニオン系界面活性剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、アセチレングリコールなど。
これらの中でも、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレン−β−ナフチルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンスチレンフェニルエーテルが特に好ましい。
【００８８】
前記顔料分散剤の含有量は、前記顔料１００質量部に対し、１質量部〜１００質量部が好ましく、１０質量部〜５０質量部がより好ましい。
前記顔料分散剤の含有量が上記範囲だと、充分に微細化した顔料を安定にすることができかつ顔料に吸着していない過剰成分が少ないため、過剰な顔料分散体のためにインク物性に影響を与え、画像滲みや、耐水性、耐擦性の劣化を招くことを抑制できる。
【００８９】
前記顔料分散剤によって水中に均一に微分散した顔料分散体は、次のようにして作製することができる。すなわち、まず、水系媒体中に上記の顔料分散剤を溶解させ、次に、上記の顔料を加えて充分に湿潤させる。その後、ホモジナイザーによる高速撹拌、ビーズミルやボールミルのようなボールを用いた分散機、ロールミルのような剪断力を用いた混練分散機、超音波分散機等を用いる方法で作製することができる。
ただし、このような混練分散工程の後には粗大粒子が含まれていることが多く、インクジェットノズルや供給経路の目詰まりの原因となるため、フィルターや遠心分離器を用いて粒径１μｍ以上の粒子を除去する必要がある。
【００９０】
前記顔料分散体の平均粒子径（Ｄ５０）としては、インク中において１５０ｎｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がより好ましい。
前記平均粒子径（Ｄ５０）が、１５０ｎｍ以下であれば、非常に吐出安定性が向上し、ノズル詰まりやインクの曲がりの発生頻度が低減する。また、平均粒子径（Ｄ５０）が１００ｎｍ以下であれば、吐出安定性が向上し更に画像の彩度も向上する。
【００９１】
前記着色剤の前記インクジェット用インクにおける含有量は、固形分で１質量％〜１５質量％が好ましく、３質量％〜１２質量％がより好ましい。
前記含有量が、２質量％以上であると、インクの発色性及び画像濃度が高くなり、１５質量％以下だと、インクの増粘を抑制して吐出性が向上し、色相曲がり少なく発色性も良好となるため好ましい。
【００９２】
＜界面活性剤＞
前記界面活性剤として、前記着色剤の種類や前記湿潤剤の組み合わせによって分散安定性を損なわず、表面張力が低く、浸透性、レベリング性の高いものが好ましい。例えば、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、及びアセチレンアルコール系界面活性剤から選択される少なくとも１種が好適である。これらの中でも、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤が特に好ましい。これらは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００９３】
前記フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が２〜１６であるものが好ましく、フッ素置換した炭素数が４〜１６であるものがより好ましい。前記フッ素置換した炭素数が２以上であることにより、フッ素の効果を充分に得ることができる。また、前記フッ素置換した炭素数が１６以下であることにより、インク保存性を良好にすることができる。
【００９４】
前記フッ素系界面活性剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物、など。
これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少なく、特に好ましい。
更に好ましくは、後述する下記一般式（XIIa）又は（XIIb）で表されるフッ素系界面活性剤である。
【００９５】
前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物としては、例えば、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リン酸エステルの塩などが挙げられる。
前記パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物としては、例えば、ポリオキシエチレンパーフルオロアルキルアルコールエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンパーフルオロアルキルアルコールエーテル、ポリオキシエチレンパーフルオロアルキルカルボン酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンパーフルオロアルキルカルボン酸エステルなどが挙げられる。これらは市販品として入手でき、例えば、キャップストーンキャップストン（Ｃａｐｓｔｏｎｅ）ＦＳ−３０、ＦＳ−３１、ＦＳ−３１００、ＦＳ−３４、ＦＳ−３５、ゾニール（Ｚｏｎｙｌ）ＦＳＮ−１００、ＦＳＮ、ＦＳＯ−１００、ＦＳＯ、ＦＳ−３００、（いずれも、ＤｕＰｏｎｔ社製）、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５１（いずれも、株式会社ネオス社製）などが挙げられる。
【００９６】
前記パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、例えば、次のものが挙げられる。
パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩など。
【００９７】
これらのフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、例えば、Ｌi、Ｎa、Ｋ、ＮＨ4、ＮＨ3ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＮＨ2(ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ)2、ＮＨ(ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ)3などが挙げられる。
【００９８】
以下に、アニオン系フッ素系界面活性剤、ノニオン系フッ素系界面活性剤、両性フッ素系界面活性剤及びオリゴマー型フッ素系界面活性剤の例を示す。
（１）アニオン系フッ素系界面活性剤
上記のアニオン系フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物などが挙げられる。上記のパーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、などが挙げられる。上記のパーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、などが挙げられる。
【００９９】
前記アニオン系フッ素系界面活性剤の例としては、下記一般式（IV）、（VII）、（IX）、及び（Ｘ）で表されるものが挙げられる。
【化１０】
2015085568.tif 000011
ただし、前記一般式（IV）中、Ｒｆは、下記構造式（Ｖ）又は構造式（VI）で表されるフッ素含有疎水基の混合物を表す。一般式（IV）においてＡは、−ＳＯ3Ｘ、−ＣＯＯＸ、又は−ＰＯ3Ｘ（ただし、Ｘは対イオンであり、具体的には、水素原子、Ｌi、Ｎa、Ｋ、ＮＨ4、ＮＨ3ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＮＨ2（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）2、又はＮＨ（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）3が挙げられる）を表す。
【０１００】
【化１１】
2015085568.tif 000012
【０１０１】
【化１２】
2015085568.tif 000013
ただし、前記一般式（VII）中、Ｒｆ’は下記一般式（VIII）で表されるフッ素含有基を表し、Ｘは、上記と同じ意味を表し、ｎは１又は２の整数、ｍは２−ｎを表す。
【０１０２】
【化１３】
2015085568.tif 000014
ただし、前記一般式（VIII）中、ｎは３〜１０の整数を表す。
【０１０３】
【化１４】
2015085568.tif 000015
ただし、前記一般式（IX）中、Ｒｆ’及びＸは、上記と同じ意味を表す。
【０１０４】
【化１５】
2015085568.tif 000016
ただし、前記一般式（Ｘ）中、Ｒｆ’及びＸは、上記と同じ意味を表す。
【０１０５】
（２）ノニオン系フッ素系界面活性剤
前記ノニオン系フッ素系界面活性剤の例としては、下記一般式（XI）、（XIIa）及び（XIIb）で表されるものが挙げられる。
【化１６】
2015085568.tif 000017
ただし、前記一般式（XI）中、Ｒｆは、上記と同じ意味を表し、ｎは５〜２０の整数を表す。
【０１０６】
更に好ましくは、下記一般式（XIIa）又は（XIIb）で表されるフッ素系界面活性剤である。
〔一般式XIIa〕
ＣＦ3ＣＦ2（ＣＦ2ＣＦ2）m−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）nＨ
ただし、前記一般式（XIIa）中、ｍは１〜１０の整数を表し、ｎは１〜４０の整数を表す。
【０１０７】
〔一般式XIIb〕
ＣnＦ2n+1−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）a−Ｙ’
ただし、前記一般式（XIIb）中、ｎは２〜６の整数であり、ａは１５〜５０の整数であり、Ｙ’は−ＣbＨ2b+1（ｂは１１〜１９の整数である）又は−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−ＣdＦ2d+1（ｄは２〜６の整数である）を表す。
【０１０８】
また、前記一般式（XIIa）で表される化合物において、ポリオキシエチレン基［（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）a部分］の分子量（ＭＷＥＯ）とフルオロアルキル基（ＣnＦ2n+1部分及びＣmＦ2m+1部分）の分子量（ＭＷＦ）とが、界面活性剤としての機能及び水への溶解性バランス等の理由により、式：ＭＷＥＯ／ＭＷＦ＝２．２〜１０の関係を満たすことが好ましい。
【０１０９】
前記一般式（XIIb）で表される化合物の好ましい例としては、表面張力を下げる能力が高く浸透性が高い等の理由により、次の式（ａ）〜式（ｖ）の化合物が挙げられる。
（ａ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)21-Ｃ12Ｈ25
（ｂ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)25-Ｃ12Ｈ25
（ｃ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)30-Ｃ12Ｈ25
（ｄ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)20-Ｃ14Ｈ29
（ｅ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)30-Ｃ14Ｈ29
（ｆ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)20-Ｃ16Ｈ33
（ｇ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)23-Ｃ16Ｈ33
（ｈ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)25-Ｃ16Ｈ33
（ｉ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)30-Ｃ16Ｈ33
（ｊ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)40-Ｃ16Ｈ33
（ｋ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)20-Ｃ18Ｈ37
（ｌ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)30-Ｃ18Ｈ37
（ｍ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)40-Ｃ18Ｈ37
（ｎ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)23-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2-Ｃ4Ｆ9
（ｏ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)35-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2-Ｃ4Ｆ9
（ｐ）：Ｃ4Ｆ9-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)45-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2-Ｃ4Ｆ9
（ｑ）：Ｃ6Ｆ13-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)21-Ｃ12Ｈ25
（ｒ）：Ｃ6Ｆ13-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)25-Ｃ12Ｈ25
（ｓ）：Ｃ6Ｆ13-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)30-Ｃ12Ｈ25
（ｔ）：Ｃ6Ｆ13-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)23-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2-Ｃ6Ｆ13
（ｕ）：Ｃ6Ｆ13-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)35-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2-Ｃ6Ｆ13
（ｖ）：Ｃ6Ｆ13-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｏ-(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)45-ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2-Ｃ6Ｆ13
これらの中でも、有機溶剤と相溶性が良好な前記式（ａ）〜（ｃ）、及び前記式（ｎ）〜（ｖ）の化合物が特に好ましい。
【０１１０】
（３）両性フッ素系界面活性剤
前記両性フッ素系界面活性剤の例としては、下記一般式（XIII）で表されるものが挙げられる。
【化１７】
2015085568.tif 000018
ただし、前記一般式（XIII）中、Ｒｆは、上記と同じ意味を表す。
【０１１１】
（４）オリゴマー型フッ素系界面活性剤
前記オリゴマー型フッ素系界面活性剤の例としては、下記一般式（XIV）及び（XVI）で表されるものが挙げられる。
【化１８】
2015085568.tif 000019
ただし、前記一般式（XIV）中、Ｒｆ”は、下記一般式（XV）で表されるフッ素含有基を表す。ｎは１〜１０の整数を表し、Ｘは、上記と同じ意味を表す。
【０１１２】
【化１９】
2015085568.tif 000020
ただし、前記一般式（XV）中、ｎは１〜４の整数を表す。
【化２０】
2015085568.tif 000021
ただし、前記一般式（XVI）中、Ｒｆ”は、上記と同じ意味を表し、ｌは１〜１０の整数、ｍは０〜１０の整数、ｎは１〜１０の整数をそれぞれ表す。
【０１１３】
前記フッ素系界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、以下のものが挙げられる。
サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３、Ｓ−１２１、Ｓ−１３１、Ｓ−１３２、Ｓ−１４１、Ｓ−１４５（いずれも、旭硝子株式会社製）；フルラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９、ＦＣ−１３５、ＦＣ−１７０Ｃ、ＦＣ−４３０、ＦＣ−４３１（いずれも、住友スリーエム株式会社製）；メガファックＦ−４７０、Ｆ−１４０５、Ｆ−４７４（いずれも、ＤＩＣ株式会社製）；ゾニール（Ｚｏｎｙｌ）ＴＢＳ、ＦＳＰ、ＦＳＡ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＮ、ＦＳＯ−１００、ＦＳＯ、ＦＳ−３００、ＵＲ（いずれも、ＤｕＰｏｎｔ社製）；ＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５１、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０、ＦＴ−４００ＳＷ（いずれも、株式会社ネオス社製）、ポリフォックスＰＦ−１５１Ｎ（オムノバ社製）など。
これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する均染性が著しく向上する点から、ＤuＰont社製のＦＳ−３００、株式会社ネオス製のＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５１、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０、ＦＴ−４００ＳＷ及びオムノバ社製のポリフォックスＰＦ−１５１Ｎが特に好ましい。
【０１１４】
（シリコーン系界面活性剤）
前記シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高ｐＨでも分解しないものが好ましい。例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられる。なかでも、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤が水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
【０１１５】
このような界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。前記市販品としては、例えば、ビックケミー株式会社、信越シリコーン株式会社、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社などから容易に入手できる。
【０１１６】
前記ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、下記一般式（XVII）で表されるポリアルキレンオキシド構造をジメチルポリシロキサンのＳi部側鎖に導入した化合物などが挙げられる。
【０１１７】
【化２１】
2015085568.tif 000022
ただし、前記一般式（XVII）中、ｍ、ｎ、ａ、及びｂは、１以上の整数を表し、Ｒ及びＲ’はアルキル基、アルキレン基を表す。また、Ｘ＝−Ｒ(Ｃ2Ｈ4Ｏ)ａ(Ｃ3Ｈ6Ｏ)ｂＲ’である。
【０１１８】
前記ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、ＫＦ−６１８、ＫＦ−６４２、ＫＦ−６４３（いずれも、信越化学工業株式会社製）などが挙げられる。
【０１１９】
（アセチレングリコール系又はアセチレンアルコール系界面活性剤）
前記アセチレングリコール系界面活性剤又はアセチレンアルコール系界面活性剤としては、下記一般式（５）又は下記一般式（６）で表される化合物が好ましい。具体的には、下記式（７）の化合物などが挙げられる。
【０１２０】
＜一般式（５）＞
【化２２】
2015085568.tif 000023
ただし、前記一般式（５）式中、ｍ又はｎは、１以上の整数を表す。
【０１２１】
＜一般式（６）＞
【化２３】
2015085568.tif 000024
ただし、前記一般式（６）式中、Ｒ1及びＲ2は、アルキル基を表す。
【０１２２】
＜式（７）＞
【化２４】
2015085568.tif 000025
【０１２３】
前記アセチレングリコール系界面活性剤又はアセチレンアルコール系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、次のものが挙げられる。ダイノール６０４、ダイノール６０７（エアプロダクツ・アンド・ケミカルズ社製）；サーフィノール１０４、サーフィノール４２０、サーフィノール４４０、サーフィノールＳＥ（日信化学工業株式会社製）；オルフィンＥ１００４、オルフィンＥ１０１０、オルフィンＥＸＰ．４００１、オルフィンＥＸＰ．４２００、オルフィンＥＸＰ．４０５１Ｆ、オルフィンＥＸＰ．４１２３（日信化学工業株式会社製）など。
【０１２４】
（アニオン系界面活性剤）
前記アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。
（ノニオン系界面活性剤）
前記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなどが挙げられる。
【０１２５】
前記界面活性剤の前記インクジェット用インク中における含有量は、０．０１質量％〜３．０質量％が好ましく、０．５質量％〜２．０質量％がより好ましい。前記含有量が０．０１質量％以上含むことで界面活性剤の添加効果がインク物性に表れる。またインクジェットヘッドのノズル面はノズル孔のメニスカスを保持するためにインクとノズル面との間で界面を保持しているが、界面活性剤濃度が３．０質量％まではメニスカスを均一に保持することが出来る。
【０１２６】
＜水分散性樹脂＞
前記水分散性樹脂としては、造膜性（画像形成性）に優れ、かつ高撥水性、高耐水性、高耐候性を備えていることが好ましい。これにより、高耐水性でかつ高画像濃度（高発色性）の画像が得られる。
【０１２７】
前記水分散性樹脂としては、例えば、縮合系合成樹脂、付加系合成樹脂、天然高分子化合物などが挙げられる。
前記縮合系合成樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ（メタ）アクリル樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。前記付加系合成樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂などが挙げられる。前記天然高分子化合物としては、例えば、セルロース類、ロジン類、天然ゴムなどが挙げられる。
これらは、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。これらの中でも、ポリウレタン樹脂微粒子、アクリル−シリコーン樹脂微粒子及びフッ素系樹脂微粒子が特に好ましい。
このような水分散性樹脂は、ホモポリマーとして使用されてもよく、また、コポリマーして使用して複合系樹脂として用いてもよく、単相構造型、コアシェル型、及びパワーフィード型エマルジョンのいずれのものも使用できる。
【０１２８】
本発明に用いるインクは、ポスターや看板など屋外向けの用途にも使用できることを目指しているので、長期耐候性に優れた塗膜を形成できるものであることが好ましい。この塗膜強度の面から、前記水分散性樹脂としては、ポリウレタン樹脂微粒子が好ましく、さらに耐水性、耐熱性、耐摩耗性、耐候性に優れているポリカーボネート系ウレタン樹脂が好ましい。
前記のように耐光性を求められることも多く、この観点からポリウレタンを製造する際に用いるイソシアネート化合物は脂肪族又は脂環式ジイソシアネートであることが好ましい。
【０１２９】
更に、本発明に用いるインクにおいて、前記水分散性樹脂は、少なくとも１種の脂環式ジイソシアネートを用いて得たものであることが好ましい。前記ポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子が、脂環式ジイソシアネートに由来する構造を有する場合には、耐擦過性及び耐エタノール性が一層向上する。特にイソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートが好ましい。また、脂環式ジイソシアネートの割合は全イソシアネート化合物中の６０質量％以上であることが好ましい。
【０１３０】
本発明に用いるインクにおいて、前記ウレタン樹脂微粒子は水性媒体中に分散された樹脂エマルジョンの形態で添加される。該樹脂エマルジョン中の樹脂固形分は２０質量％以上であることが好ましい。前記樹脂固形分が２０％質量以上であれば、インク化する際の処方設計に問題は生じない。また、前記ウレタン樹脂微粒子の体積平均粒子径は、インク化した際の液保存安定性及び吐出安定性の観点から、１０〜３５０ｎｍの範囲にあることが望ましい。
【０１３１】
また、前記ウレタン樹脂微粒子を水性媒体中に分散させるにあたり、分散剤を利用した強制乳化型のものを用いることもできるが、塗膜に分散剤が残り強度を下げることがあるため、分子構造中にアニオン性基を有する、いわゆる自己乳化型のものが好ましい。その場合、アニオン性基を酸価が２０〜１００となる割合で有することが、優れた耐擦過性や耐薬品性を付与する上で好ましい。
このようなウレタン樹脂微粒子は、従来公知の製造方法により得ることができる。
【０１３２】
また、前記ポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子を用いると高い耐熱性を有することから、印字後に加熱乾燥を行って残留溶剤を低減させ、接着性を向上させることが出来る。ポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子の最低造膜温度は、必ずしも室温以下でなくても良いが、加熱乾燥を行う場合には、少なくとも印字後に加熱する温度以下であることが望ましく、特に加熱温度よりも十分に低いことが望ましい。例えば、加熱温度が６０℃の場合には、樹脂の最低造膜温度は０℃〜５５℃の範囲が好ましく、２５℃〜５５℃の範囲がより好ましい。一般に、最低造膜温度は低い方が造膜性に優れるが、最低造膜温度が低すぎると、樹脂のガラス転移点も低くなり、十分な塗膜強度が得られない。
また、前記ポリカーボネート系ウレタン樹脂微粒子は、塗膜を形成したときの表面硬度が１００Ｎ／ｍｍ2以上であることが好ましい。この条件を満たすと、インクが強靭な塗膜を形成し、より強い耐擦過性が得られる。
前記表面硬度は、例えば以下の方法によって測定できる。
ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンを膜厚１０μｍになるようにスライドガラス上に塗布後、１００℃、３０分間の乾燥を行い、樹脂膜を形成する。形成した樹脂膜について、微小表面硬度計（ＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ ＨＭ２０００、フィッシャー製）を用いて、バーコビッチ圧子を９．８ｍＮの荷重をかけて押し込んだ際の押し込み深さを求め、ＩＳＯ１４５７７−２００２記載のマルテンス硬度として計測することができる。
【０１３３】
このような水分散性樹脂のインク中の添加量は、固形分換算で０．５〜１０質量％が好ましく、より好ましくは１〜８質量％であり、更に好ましくは３〜８質量％である。添加量が０．５質量％以上であれば、顔料に対して十分に塗膜が形成され必要とする画像堅牢性が得られる。また、添加量が１０質量％以下であれば、粘度が高くなりすぎて吐出が困難となるようなことはない。
【０１３４】
＜その他の成分＞
本発明に用いるインクには、上記した成分の他に、必要に応じて、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤などのその他の成分を含んでも構わない。
【０１３５】
防腐防黴剤としては、１、２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、安息香酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、ぺンタクロロフェノールナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム等が挙げられる。
防錆剤としては、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコ−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−ル、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が挙げられる。
【０１３６】
ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにｐＨを所望の値に調整できるものであれば、任意の物質を使用できる。その例としては、次のものが挙げられる。水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、第４級アンモニウム水酸化物やジエタノールアミン、トリエタノ−ルアミン等のアミン、水酸化アンモニウム、第４級ホスホニウム水酸化物など。
【０１３７】
本発明のインクは前記構成成分を水性媒体中に溶解し、更に必要に応じて攪拌混合して作製する。攪拌混合は、例えば通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行なうことができる。
【０１３８】
＜インクカートリッジ＞
本発明の画像記録装置に用いられるインクカートリッジは、前記インクジェット用インクを容器中に収容してなり、更に、必要に応じて適宜選択したその他の部材等を有してなる。
前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができる。例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを少なくとも有するもの、などが好適に挙げられる。
【０１３９】
次に、インクカートリッジについて、図１及び図２を参照して説明する。ここで、図１は、前記インクカートリッジを示す概略図であり、図２は、図１のインクカートリッジの変形例を示す概略図である。
図１に示すように、インク注入口２４２から本発明のインクジェット用インクがインク袋２４１内に充填され、排気した後、該インク注入口２４２は融着により閉じられる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口２４３に、図３で後述するインクジェット記録装置の装置本体１０１の針が刺されて、前記インクが装置本体１０１に供給される。
【０１４０】
インク袋２４１は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋２４１は、図２に示すように、通常、プラスチックス製のカートリッジケース２４４内に収容され、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
前記インクカートリッジ２０１は、前記インクジェット用インク（インクセット）を収容し、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることができる。また、後述する本発明のインクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いるのが特に好ましい。
【０１４１】
＜画像記録方法、および画像記録装置＞
本発明の画像記録方法は、非多孔質記録媒体の記録面側の表面温度が４０℃以上、６０℃以下の範囲でインクを付着させて作像する印字工程と、定着していない画像を加温して乾燥定着を行う乾燥工程とを有する。また、前記印字工程はインク飛翔工程を少なくとも含む。更に、前記画像記録方法は、必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、刺激発生工程、制御工程等を含む。
【０１４２】
本発明の画像記録装置は、非多孔質記録媒体の記録面側の表面温度を４０℃以上、６０℃以下の範囲にしてインクを付着させて作像する印字手段と、定着していない画像を加温して乾燥定着を行う加熱乾燥手段とを有する。また、前記印字手段はインク飛翔手段を少なくとも有してなる。更に、前記画像記録装置は、必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、刺激発生手段、制御手段等を有してなる。
【０１４３】
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
【０１４４】
−インク飛翔工程及びインク飛翔手段−
前記インク飛翔工程は、前記本発明で用いるインクジェット用インクに、刺激（エネルギー）を印加し、該インクジェット用インクを飛翔させて記録用メディアに画像を形成する工程である。
前記インク飛翔手段は、本発明で用いるインクジェット用インクに、刺激（エネルギー）を印加し、該インクジェット用インクを飛翔させて記録用メディアに画像を形成する手段である。該インク飛翔手段としては、特に制限はなく、例えば、インク吐出用の各種のノズルなどが挙げられる。
【０１４５】
本発明においては、前記インクジェットヘッドの液室部、流体抵抗部、振動板、及びノズル部材に少なくとも一部が、ＳＵＳ、シリコン及びニッケルの少なくともいずれかを含む材料から形成されることが好ましい。ＳＵＳは幅広い液性のインクに対応でき熱伝導率も高いため、ＳＵＳ部材で構成されているヘッドは温度調節性に優れたヘッドを形成できる。また、シリコンを用いると半導体技術やＭＥＭＳ技術を用いて加工することが出来るため、非常に微細でかつ高精度の加工が可能となる。ニッケル部材は電鋳技術にて金属薄膜が製造可能であり、高精度の形状を作成することが出来る。ニッケルは酸性にすることで容易に溶けてしまうためインク適応性が低いが、パラジウムなどの合金にて電鋳することで、高耐久でかつ加工性に優れた金属薄膜部品を製造することが出来る。
また、前記インクジェットノズルのノズル直径は、３０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ〜２０μｍであることがより好ましい。
【０１４６】
前記刺激（エネルギー）は、例えば、前記刺激発生手段により発生させることができ、該刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱（温度）、圧力、振動、光などが挙げられる。これらは、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。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。
前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライトなどが挙げられる。具体的には、例えば、次のものが挙げられる。圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなど。
【０１４７】
前記インクジェット用インクの飛翔の態様としては、特に制限はなく、前記刺激の種類等応じて異なる。
例えば、前記刺激が「熱」の場合には、次のようにしてインクを飛翔させるこができる。
まず、記録ヘッド内の前記インクジェット用インクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを、例えば、サーマルヘッド等を用いて付与する。そして、前記熱エネルギーにより前記インクジェット用インクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、前記記録ヘッドのノズル孔から前記インクジェット用インクを液滴として吐出噴射させることができる。
【０１４８】
また、前記刺激が「圧力」の場合には、例えば次のようにしてインクを飛翔させることができる。
まず、記録ヘッド内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加する。これにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、前記記録ヘッドのノズル孔から前記インクジェット用インクを液滴として吐出噴射させることができる。
【０１４９】
前記飛翔させる前記インクジェット用インクの液滴は、その大きさとしては、例えば、３×１０15ｍ3〜４０×１０15ｍ3（３ｐＬ〜４０ｐＬ）とするのが好ましい。また、その吐出噴射の速さとしては５ｍ／ｓ〜２０ｍ／ｓとするのが好ましく、その駆動周波数としては１ｋＨｚ以上とするのが好ましく、その解像度としては３００ｄｐｉ以上とするのが好ましい。
【０１５０】
前記画像記録方法においては、前記インクジェット用インクを飛翔させた記録用メディアを、加熱乾燥する工程を有する。
この場合、赤外線乾燥装置、マイクロ波乾燥装置、ロールヒーター、ドラムヒーターや温風により印刷用紙（多孔質記録媒体）を乾燥することができる。
本発明においては印字中の乾燥定着を促進することで、インク付着直後の乾燥を促進し液の移動を抑制させている。そのことによりビーディングやブリーディングを抑制させ、非吸収メディアへの印字性や画質を向上させることが出来る。また乾燥を促進することでインク成分中の樹脂成分が被膜形成しやすくなり、印字直後の定着性を向上させることが出来る。
【０１５１】
このように印字中の乾燥定着を促進させるには印字前にメディアを加温しておくか、印字中に加温する必要がある。加温は加温状態のメディアがインク吐出ヘッド下で４０〜６０℃となるようにする。インク吐出ヘッド近傍の加温はヘッドノズル部のメニスカスを乾燥させ吐出性を悪化させてしまう。そのためより好ましくはヘッド下で４０〜６０℃が好ましい。このような加温は前記加熱乾燥工程にて行うことが出来る。これらの加熱工程においては、印字条件に応じて加熱状態を変更する。急な加温に用いる電力を賄うためにもキャパシタを併用することも可能である。
【０１５２】
加熱温度は、インク中に含まれる水溶性有機溶媒の種類や量及び添加する水分散樹脂の最低造膜温度に応じて変更することができ、更に印刷する基材の種類に応じても変更することができる。加熱温度は乾燥性や造膜温度の観点から高いことが好ましいが、加熱温度が高すぎると、印刷する基材がダメージを受けてしまう。印字中ヒーターは温め過ぎる、インクヘッドまで暖まってしまって不吐出が生じる可能性があるため好ましくない。そのため非多孔質記録媒体の記録面側の表面温度を４０〜６０℃の範囲で印字することでカラーブリードやドット融合のない良好な画像を形成することが出来る。このとき印字スキャンの数の増加に応じて表面温度を下げることで印字直後の過剰な乾燥を抑制することができ、ドット径の拡大とそれに伴うベタ均一性の向上、画像濃度の向上を得ることが出来る。
【０１５３】
また印字後乾燥として加熱手段により７０℃〜１２０℃に加熱し、熱定着させる定着工程を設けてもよい。
この定着工程を設けることにより、インク記録物の光沢性及び定着性が向上する。ここで熱定着手段としては、加熱された鏡面を持つローラやドラムヒーター等が好適に用いられ、画像形成表面にロールヒーター、ドラムヒーターの鏡面部（平滑部）を接触させることができる。
【０１５４】
印字後における加熱温度については、メディアの耐熱性、画像品質、安全性及び経済性を考えると７０℃〜１００℃に加熱された定着ローラが好ましい。
なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【０１５５】
＜インクジェット記録物＞
本発明の画像記録方法により得られるインクジェット記録物は、記録媒体上に、本発明の前記インクを用いて形成された画像を有する。
前記記録媒体としては特に制限はなく、普通紙、光沢紙、特殊紙、布などを用いることも出来るが、本発明において用いるインクは非多孔質記録媒体に適用されるときに特に本発明の画像記録方法を実施することで、良好な光沢と画像堅牢性を備えた画像を提供することができる。
【０１５６】
前記非多孔質記録媒体としては、透明又は有色のポリ塩化ビニルフィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリイミドフィルム、ポリスチレンフィルム等のプラスチック素材からなるもので、木材パルプ紙、和紙、合成パルプ紙、合成繊維紙などの紙成分を含まないものが代表例である。しかし、本発明において用いるインクは、その他の非多孔質記録媒体材、及び普通紙や無機物コート多孔質記録媒体などの従来用いられてきた多孔質記録媒体に対しても十分な性能を示す。
【０１５７】
＜装置の詳細説明＞
ここで、本発明の画像記録装置の一例としてのシリアル型インクジェット記録装置により、本発明の画像記録方法を実施する一の態様について、図面を参照しながら説明する。
図３に示すインクジェット記録装置は、装置本体１０１と、装置本体１０１に用紙を装填するための給紙トレイ１０２と、装置本体１０１に装填され画像が形成（記録）された用紙をストックするための排紙トレイ１０３と、インクカートリッジ装填部１０４とを有する。インクカートリッジ装填部１０４の上面には、操作キーや表示器などの操作部１０５が配置されている。インクカートリッジ装填部１０４は、図１又は図２に示すインクカートリッジ２０１の脱着を行うための開閉可能な前カバーを有している。
【０１５８】
装置本体１０１内には、図３及び図４に示すように、図示を省略している左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１３１とサブガイドロッド１３２とが設けられている。そして、このガイドロッド１３１とサブガイドロッド１３２とでキャリッジ１３３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータによって図４で矢示方向に移動走査する。
【０１５９】
キャリッジ１３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインクジェット用インク滴を吐出する４個のインクジェット記録用ヘッドが設けられている。キャリッジ１３３には、この４個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド１３４を、複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【０１６０】
記録ヘッド１３４を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、例えば、次に挙げる手段を、インクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものを用いることができる。
圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなど。
【０１６１】
また、キャリッジ１３３には、記録ヘッド１３４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１３５を搭載している。サブタンク１３５には、図示しないインクジェット用インク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部１０４に装填されたインクカートリッジ２０１から前記インクジェット用インクが供給されて補充される。
【０１６２】
一方、給紙トレイ１０２の用紙積載部（圧板）１４１上に積載した用紙１４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１４１から用紙１４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ１４３）が設けられている。また、更に給紙コロ１４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッドを備えている。この分離パッドは給紙コロ１４３側に付勢されている。
【０１６３】
この給紙部から給紙された用紙１４２を記録ヘッド１３４の下方側へ搬送するための搬送部では、用紙１４２をガイドコロ１５２を通じて給紙ローラ１５７とカウンターコロ１５４に送り、記録ヘッド１３４の下に搬送する。用紙１４２は給紙ローラ１５７とカウンターコロ１５４に保持されつつ搬送され、記録ヘッド１３４にて印字を行う。そして、印字が終了した用紙１４２は排紙ローラ１７２と拍車コロ１７３に保持され印字部から排出される。
【０１６４】
記録ヘッド１３４による印写領域に対応してガイド部材１６１が配置されており、ガイド部材１６１裏面に印字中ヒーター１８４が配置されている。印字中ヒーター１８４からの熱はガイド部材１６１を温め、印字領域の用紙１４２を加温する。
印字部から排紙された用紙１４２は、印字面に対し温風ヒーター１８１と赤外線ヒーター１８２、裏面に対して裏面ヒーター１８３にて乾燥を行い、用紙を乾燥させる。用紙１４２が温風ヒーター１８１と赤外線ヒーター１８２に接触しないために、また裏面ヒーターに密着させるために拍車コロ１７１を複数設けて、用紙を排紙トレイ１０３に搬送する。
【０１６５】
印字は次のようにして行う。まず、記録ヘッド１３４下に搬送された用紙１４２に対しキャリッジ１３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１３４を駆動し、停止している用紙１４２にインク滴を吐出して１行分を記録する。続いて、用紙１４２を所定量搬送後、次行の記録を行う。記録終了信号又は用紙１４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１４２を排紙トレイ１０３に排紙する。
そして、サブタンク１３５内のインクジェット用インクの残量ニヤエンドが検知されると、インクカートリッジ２０１から所要量のインクジェット用インクがサブタンク１３５に補給される。このインクジェット記録装置においては、インクカートリッジ２０１中のインクジェット用インクを使い切ったときには、インクカートリッジ２０１における筐体を分解して内部のインク袋２４１だけを交換することができる。
【０１６６】
次に、本発明の画像記録装置の制御部の概要について図５を参照して説明する。なお、同図は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）、及びＡＳＩＣを備えている。前記ＣＰＵは装置全体の制御を司るものである。前記ＲＯＭは、ＣＰＵが実行するプログラム、本発明において使用する所定インクに対する印字モードと印字中加温の設定温度値及び加温制御範囲許容閾値、駆動波形データ、その他の固定データを格納するものである。前記ＲＡＭは画像データ等を一時格納するものである。前記不揮発性メモリは、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するためのものである。前記ＡＳＩＣは、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するものである。
【０１６７】
また、この制御部は、Ｉ／Ｆ、ヘッド駆動制御部、媒体搬送モータ駆動部、ヘッドユニット移動モータ駆動部、維持ユニット移動モータ駆動制御部、送液吸引モータ駆動制御部、Ｉ／Ｏなどを備えている。
前記Ｉ／Ｆは、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのものである。前記ヘッド駆動制御部は、記録ヘッドの圧力発生手段を駆動制御するための駆動波形を生成するものである。前記媒体搬送モータ駆動部は、媒体搬送モータを駆動するためのものであり、前記ヘッドユニット移動モータ駆動部は、ヘッドユニット移動モータを駆動するためのものである。前記維持ユニット移動モータ駆動制御部は、維持ユニット移動モータを駆動するためのものであり、前記送液吸引モータ駆動制御部は、キャップ吸引モータやインク供給モータの駆動を制御するものである。前記Ｉ／Ｏは、搬送コロの移動量及び移動速度に応じた検知信号を出力するエンコーダや、環境温度及び環境湿度（いずれか一方でも良い）を検出するセンサからの検知信号、印字中温度を測定している放射温度センサ、加熱定着ヒーターの温度センサ、加熱定着ヒーター内のジャム検知センサ、サブインクタンクのインク量検知信号、図示しない各種センサからの検知信号を入力するためのものである。
また、この制御部には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作／表示部が接続されている。
【０１６８】
制御部は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してＩ／Ｆで受信する。
そして、ＣＰＵは、Ｉ／Ｆに含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣにて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行う。また、ＣＰＵは、記録ヘッドのヘッド幅の１ページ分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を、クロック信号に同期して、ヘッド駆動制御部に送出する。
なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭにフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。
【０１６９】
次に本発明の画像記録装置の印字動作について説明する。本発明の画像記録装置は種々のインターフェイスからデータを入力して動作可能だが、ここでは、一般的なパーソナルコンピュータからの入力による印字について説明する。
パーソナルコンピュータ上のアプリケーションで作成された画像に関して、パーソナルコンピュータ上のＯＳに合わせたプリンタードライバから印字条件を設定し、印字動作を指示する。その時にプリンタードライバは、複数の印字条件からユーザーに選択させることで、印字モードを設定させる。印字モードを設定すると画像解像度、階調数、駆動波形、印字パス数、スキャン数、印字方向、中間調処理、濃度調整などが確定され、記録装置に送るデータを印字モードに応じて作成される。
【０１７０】
作成されたデータは、パーソナルコンピュータのインターフェイスから本発明の画像記録装置に転送される。このとき、印字データの情報として印字モードの画像解像度、階調数、駆動波形、印字パス数、スキャン数、印字方向などの情報はヘッダー情報として画像記録装置に送られる。画像記録装置は送られた印字パス数やスキャン数を元に、印字中ヒーターの設定温度を読み出し、その設定値に応じて印字中ヒーターの温度を制御する。温度の制御は画像記録装置のセンサーからＣＰＵを介してヒーターを制御しても良いし、印字中ヒーターがセンサーを有しており設定温度に対してフィードバック制御を行うことで温度を安定化させても良い。
【０１７１】
ヒーターが入り温度が安定すると、データを転送して印字を進める。ドライバにて印字モードに応じてラスタライズされた画像データは、スキャン毎にラスターデータとなり、画像記録装置へ転送のための圧縮処理を行われ、パーソナルコンピュータのインターフェイスから本発明の画像記録装置に転送される。転送された画像データは解凍処理が行われ、スキャン毎のラスターデータとして復号される。先の駆動波形情報に基づき駆動波形データをＲＯＭから読み出し、画像記録装置の吐出ヘッドの駆動波形を設定する。その後メディアをヘッド下まで搬送し印字中ヒーターにて加温しながら、このラスターデータに基づいてヘッドキャリッジを移動させつつ吐出を行い、１スキャン画像を作成する。データに基づいてメディアを搬送し、所定量の移動を行って再びラスターデータに基づいて吐出を行い、この動作を繰り返しながら画像を作成する。
【０１７２】
得られた画像は乾燥定着ヒーターに送られる。送られた画像は印字モードによって設定された値、もしくはユーザーによって設定された値で加温される。このときメディアがジャムを起こすと火災の原因となるため、ジャムを検知しながら乾燥し、ジャムを検知すると速やかに乾燥定着ヒーターを切る。乾燥定着ヒーターに温風ヒーターを併用している場合、温風モードからヒーターを停止して冷風モードとして送風することで乾燥定着ヒーター内の温度を速やかに下げることができ、火災の抑制面で好ましい。また用紙切れや異なる原因で印字が緊急停止した場合でも、乾燥定着ヒーター内で長時間放置されると火災の可能性が高まるため、速やかに乾燥定着ヒーターを切るように制御される。
【０１７３】
なお、キャリッジが走査するシリアル型（シャトル型）インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。ライン型インクジェット記録装置の場合には、多パスで印字できない代わりに、印字経路に複数同一色のヘッドを配列することでシリアル型インクジェット記録装置の多パス印字と同様の効果を得ることができる。また、画像印字スキャンの数の増加に応じて非多孔質記録媒体の表面温度を下げる代わりに、同一色のラインヘッドが増えることに伴って表面温度を下げることで、印字物の画質向上が得られる。
【０１７４】
本発明の画像記録方法及び画像記録装置は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができる。例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などに特に好適に適用することができる。
【実施例】
【０１７５】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、例中の「部」は「質量部」である。
【０１７６】
＜ウレタン樹脂エマルジョンの調製＞
攪拌機、還流冷却管及び温度計を挿入した反応容器に、ポリカーボネートジオール（１，６−ヘキサンジオールとジメチルカーボネートの反応生成物）１５００ｇ、２，２−ジメチロールプロピオン酸（ＤＭＰＡ）２２０ｇ及びＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）１３４７ｇを窒素気流下で仕込み、６０℃に加熱してＤＭＰＡを溶解させた。
次いで、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを１４４５ｇ、ジブチルスズジラウリレート（触媒）を２．６ｇ加えて９０℃まで加熱し、５時間かけてウレタン化反応を行い、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得た。
次いで、反応混合物を８０℃まで冷却し、これにトリエチルアミン１４９ｇを添加・混合したものの中から４３４０ｇを抜き出して、強攪拌しつつ水５４００ｇ及びトリエチルアミン１５ｇの混合溶液の中に加えた。
次いで、氷１５００ｇを投入し、３５質量％の２−メチル−１，５−ペンタンジアミン水溶液６２６ｇを加えて鎖延長反応を行い、固形分濃度が３０質量％となるように溶媒を留去して、［ウレタン樹脂エマルジョン］を得た。
この［ウレタン樹脂エマルジョン］をスライドガラス上に膜厚１０μｍとなるように塗布し、１００℃３０分で乾燥して樹脂フィルムを成形した。そして、微小表面硬度計（ＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ ＨＭ２０００、フィッシャー製）を用い、ビッカース圧子を９．８ｍＮの荷重をかけて押し込んだ際のマルテンス硬度を測定した結果、１２０Ｎ／ｍｍ2であった。
【０１７７】
＜表面改質ブラック顔料分散体の調製＞
Cabot Corporation製Black Pearls（登録商標）１０００（ＢＥＴ表面積３４３ｍ2／ｇ及びＤＢＰＡ１０５ｍＬ／１００ｇ（ＡＳＴＭ Ｄ２４１４に準じて測定したフタル酸ジブチル吸収量）を有するカーボンブラック）１００ｇと、下記式（Ｉ）の化合物１００ミリモル、及びイオン交換高純水１Ｌを室温環境下Silversonミキサー（６，０００ｒｐｍ）で混合した。
【０１７８】
＜式（Ｉ）の化合物＞
【化２５】
2015085568.tif 000026
【０１７９】
得られたスラリーのｐＨが４より高い場合は、硝酸１００ミリモルを添加した。
３０分間後に、少量のイオン交換高純水に溶解された亜硝酸ナトリウム（１００ミリモル）を上記混合物にゆっくりと添加した。
更に、撹拌しながら６０℃に加温し、１時間反応させた。
カーボンブッラクに上記式（Ｉ）の化合物を付加した表面改質顔料が生成した。
【０１８０】
次いで、ｐＨをＮaＯＨ水溶液により１０に調整することにより、３０分間後に表面改質顔料分散体が得られた。
少なくとも１つのジェミナルビスホスホン酸基又はジェミナルビスホスホン酸ナトリウム塩と結合した顔料を含んだ分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行った。更に超音波分散を行って顔料固形分を２０質量％に濃縮した［表面改質ブラック顔料分散体］を得た。
【０１８１】
得られた［表面改質ブラック顔料分散体］の表面処理レベルは０．７５ｍｍｏｌ／ｇであり、粒度分布測定装置（日機装株式会社製、ナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０）で測定した体積平均粒径（Ｄ５０）は１２０ｎｍであった。
更に、ナトリウムイオン含有量をＴＯＡ−ＤＫＫイオンメータＩＭ−３２Ｐを用いて測定したところ、２７，８６８ｐｐｍであり、元素分析測定したリン（Ｐ）の量は２．３１質量％であった。
【０１８２】
＜表面改質イエロー顔料分散体の調製＞
ＳＥＮＳＩＥＮＴ社製ＳＭＡＲＴ Ｙｅｌｌｏｗ ３０７４ＢＡ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ７４の表面処理分散体、顔料固形分１４．５質量％）６９０ｇと、上記式（II）の化合物５０ミリモル、及びイオン交換高純水５００ｍＬを、室温環境下でSilversonミキサー（６，０００ｒｐｍ）を用いて混合した。
【０１８３】
＜式（II）の化合物＞
【化２６】
2015085568.tif 000027
【０１８４】
３０分間後に、少量のイオン交換高純水に溶解された亜硝酸ナトリウム（１００ミリモル）を前記混合物にゆっくりと添加した。
更に、撹拌しながら６０℃に加温し、１時間反応させた。
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ７４に、上記式（II）の化合物を付加した表面改質顔料を生成した。
【０１８５】
次いで、水酸化テトラブチルアンモニウムによりｐＨ１０に調整することにより、３０分間後に表面改質顔料分散体が得られた。
少なくとも１つのジェミナルビスホスホン酸基又はジェミナルビスホスホン酸テトラブチルアンモニウム塩と結合した顔料を含んだ分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行い、更に超音波分散を行って顔料固形分を２０質量％に濃縮した［表面改質イエロー顔料分散体］を得た。
【０１８６】
得られた表面改質イエロー顔料分散体の表面処理レベルは０．５０ｍｍｏｌ／ｇであり、粒度分布測定装置（日機装株式会社製、ナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０）で測定した体積平均粒径（Ｄ５０）は１４２ｎｍであった。
更に、元素分析測定したリン（Ｐ）の量は、０．２６質量％であった。
【０１８７】
＜インクの調製＞
インクの調製は表１に従って、以下の手順で行った。
まず、水溶性有機溶剤、界面活性剤、消泡剤、抗菌剤、水を混合し１５分間攪拌を行い均一に混合した。この混合液に対して［ウレタン樹脂エマルジョン］を添加し１５分間攪拌後、着色剤である［表面改質ブラック顔料分散体］又は［表面改質イエロー顔料分散体］を添加し３０分間撹拌した。その後０．８μセルロースアセテートメンブランフィルターにて加圧濾過し、粗大粒子を除去し評価インクとした。
【０１８８】
【表１】
2015085568.tif 000028
【０１８９】
また調製されたインクについて、インク暴露表面積５ｍｇ／ｍｍ2となるように直径φ２６．６ｍｍのシャーレにインクを２．８ｇ入れ、２５℃、８％ＲＨに調整した恒温槽で乾燥させ、乾燥時間とシャーレ内のインク質量とを計測して、２５％質量減少までの時間を求めて、質量変化速度を算出した。図６に各インクについての、蒸発率と経過時間との関係を表すグラフを示す。図６において縦軸は経過時間（min）を表し、横軸は蒸発率（％）を表す。
インク中に含まれる水溶性有機溶剤の量と共に質量変化速度を以下に示す。
【０１９０】
【表２】
2015085568.tif 000029
【０１９１】
これらの調製したインクを元に以下のようにインクセットを作成し、特性を評価した。
【表３】
2015085568.tif 000030
【０１９２】
以下に特性値の評価方法と判断基準を示す。
＜印字条件＞
外装を外し、マルチ手差しフィーダーを取り付けたインクジェットプリンター（リコー社製ＩＰＳｉＯ ＧＸｅ３３００）の印字ヘッドを含めたインク供給経路を純水を通液することで洗浄した。洗浄液が着色しなくなるまで十分に通液して液を装置から抜ききって評価用印写装置とした。
また評価インクを５〜１０Ｐaの減圧条件で３０分間攪拌することでインク中の気体を脱気し、インクカートリッジに充填し評価用インクカートリッジとした。このブラック顔料を用いた評価用インクカートリッジを印写装置のマゼンタインクカートリッジと置き換えて取り付けた。また、イエロー顔料を用いた評価用インクカートリッジを印写装置のイエローインクカートリッジと置き換えて取り付けた。印写装置のブラックとシアンはＩＰＳｉＯ ＧＸｅ３３００の純正インクカートリッジを取り付けて充填を行った。
【０１９３】
画像は２３℃４０％ＲＨの環境下フィルムヒーター（ジコー製、ＰＩＦＨ−Ｏ−１５−１５）に対してＰＶＣフィルム（ローランドディジー社製、ＤＧＳ−２１０−ＷＨ）を両面テープ（３Ｍ製、４３０９）で固定して、マルチ手差しフィーダーより給紙して印字を行った。この印字中にヘッド印字領域近傍の表面温度を非接触放射温度計にて測定し、印字中の記録媒体の表面温度とした。印字後、記録媒体を８０℃の恒温槽に入れ、１時間乾燥を行って評価を行った。
【０１９４】
またプリンターの出力における印字モードは、Microsoft Word 2003にて作成した画像を、プリンタ添付のドライバで以下のモードを選択後、ユーザー設定でカラーマッチングｏｆｆとして印字を行った。
下記表４に示す通り、評価を行った基準となるモードは「普通紙−はやい」、「普通紙−きれい」、「ハイグレード普通紙−きれい」、「光沢紙−きれい」の４水準であり、並びの順に印字スキャン数が増加し、印字速度は遅くなり、インクの付着量は増加する。
【０１９５】
【表４】
2015085568.tif 000031
【０１９６】
［評価方法］
＜耐擦過性＞
印字画像としてMicrosoft Word 2003のオートシェイプで作成したマゼンタ色（ＲＧＢ＝２５５，０，２５５）を色指定して印字することにより評価対象であるブラック顔料を用いたブラックインクのベタ画像を用いた。
印刷乾燥後、画像のベタ部を乾いた木綿（カナキン３号）で４００ｇの加重をかけて擦過し、下記基準により耐擦過性を評価した。
〔評価基準〕
Ａ：５１回以上擦っても画像が変化しない。
Ｂ：５０回擦った段階で多少の傷が残るが画像濃度には影響せず実用上問題ない。
Ｃ：２１〜４９回擦過する間に画像濃度が低下してしまう。
Ｄ：２０回以下の擦過で画像濃度が低下してしまう。
【０１９７】
＜カラーブリード＞
印字画像としてMicrosoft Word 2003のオートシェイプでイエロー（ＲＧＢ＝２５５，２５５，０）のベタ画像を作成し、イエローのベタ画像の中に、マゼンタ色（ＲＧＢ＝２５５，０，２５５）を色指定して印字したブラックインクの０．５ｍｍの線画像を重ねた物を評価画像として用いた。
印刷乾燥後、イエローインクとブラックインクとの隣接した場合に滲んで起きる「色境界にじみ」の発生を目視により観察し、下記の評価基準により判定した。
〔評価基準〕
Ａ：全く問題なし
Ｂ：僅かに発生したが問題なし
Ｃ：少し発生し、問題あり
Ｄ：発生により問題あり
【０１９８】
＜ビーディング＞
Microsoft Word 2003のオートシェイプで作成したマゼンタ色（ＲＧＢ＝０，２５５，０）を色指定して印字することにより評価対象であるブラック顔料を用いたブラックインクのベタ画像を印刷し、乾燥させた。その後、得られた黒ベタ部のビーディング（濃度ムラ）の程度を目視で評価した。
ランク評価は５段階見本（ランク１：不良〜ランク５：良好）を用いて行った。
〔評価基準〕
Ａ：ランク５
Ｂ：ランク４
Ｃ：ランク３
Ｄ：ランク２以下
【０１９９】
＜画像濃度＞
Microsoft Word 2003のオートシェイプで作成したマゼンタ色（ＲＧＢ＝２５５，０，２５５）を色指定して印字することにより評価対象であるブラック顔料を用いたブラックインクのベタ画像を印刷し、乾燥させた。その後、ベタ部をＸ−Ｒｉｔｅ９３８にて測色し、黒のＯＤとして下記評価基準により判定した。
〔評価基準〕
Ａ：１．６以上
Ｂ：１．５以上１．６未満
Ｃ：１．４以上１．５未満
Ｄ：１．４未満
【０２００】
＜評価結果＞
温度は印字中表面温度を示している。
また総合判定は、擦過性、カラーブリード、ビーディング、画像濃度で得られた最低ランクを基準として、最低ランクがＤならＣ、ＣならＢ、Ｂ以上ならＡとしている。
以上の結果を下記表５に示す。
【０２０１】
【表５】
2015085568.tif 000032
【０２０２】
擦過性に関しては、スキャン数が増加するに従って低温側でも擦過性が改善する傾向がある。インク中に２５０℃以上の溶剤を含んでいるインクセット２は擦過性が劣っており、何れの印字モード、印字中表面温度であっても擦過性を改良することが出来ない。それに対して本発明の実施構成であるインクセット１、３に関しては、何れの印字中表面温度でも実用上の擦過性を持っている。
【０２０３】
カラーブリードに関しては、スキャン数が増加するに従って低温側でもカラーブリードが低減する傾向がある。ビーディングに関しても同様の傾向がある。インクの質量変化率２５％までの質量変化速度が０．２質量％／ｍｉｎ以上であるインクセット１は印字中表面温度の影響が大きい傾向がある。
画像濃度に関してはスキャン数が多くなるに従って印字中温度が低い方が、画像濃度が高くなる。
【０２０４】
これらの全体の特性を評価した物が総合判定であるが、インクセット１およびインクセット３について、印字モードを変えてスキャン数が増えるほど、総合判定の使用可能領域（Ｂ以上）が低温にシフトしている。図７に、スキャン数と最適な温度をプロットしたインクセット１、およびインクセット３のグラフを示す。図７においては、縦軸に印字中表面温度（℃）を表し、横軸にスキャン数（回）を表す。
【０２０５】
いずれもスキャン数が増加するに従って、最適な印字中表面温度が低下している。したがって印字モード選択すると、そのスキャン数に準じた印字中表面温度を設定し印字を行うことで、画像濃度やカラーブリード、ビーディングに良好な画像を得ることが出来る。
またインクの質量変化率２５％までの質量変化速度が０．２質量％／ｍｉｎ以上であるインクを用いることで、乾燥性が向上し、低温で最適な画像を得ることが出来る。
【符号の説明】
【０２０６】
（図１及び図２）
２０１  インクカートリッジ
２４１  インク袋
２４２  インク注入口
２４３  インク排出口
２４４  カートリッジケース
（図３及び図４）
１０１  装置本体
１０２  給紙トレイ
１０３  排紙トレイ
１０４  インクカートリッジ装填部
１０５  操作部
１３１  ガイドロッド
１３２  サブガイドロッド
１３３  キャリッジ
１３４  記録ヘッド
１３５  サブタンク
１４１  用紙積載部
１４２  用紙
１４３  給紙コロ
１５２  ガイドコロ
１５４  カウンターコロ
１５７  給紙ローラ
１６１  ガイド部材
１７１  拍車コロ
１７２  排紙ローラ
１７３  拍車コロ
１８１  温風ヒーター
１８２  赤外線ヒーター
１８３  裏面ヒーター
１８４  印字中ヒーター
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２０７】
【特許文献１】特開２００５−２２０３５２号公報
【特許文献２】特開２０１１−０９４０８２号公報
【特許文献３】特開２００５−１６１８１４号公報
【図１】
2015085568.tif 000033
【図２】
2015085568.tif 000034
【図３】
2015085568.tif 000035
【図４】
2015085568.tif 000036
【図５】
2015085568.tif 000037
【図６】
2015085568.tif 000038
【図７】
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