(57)【要約】【課題】反応液のＯＮ／ＯＦＦで滑らかな階調性を表現する。【解決手段】ブラックインク及びカラーインク組成物及び該インクを凝集せしめる反応液を有するインクセットにおいて、記録媒体上に同一インクのドットに対し反応液を付与したドットと付与していないドットを設けることを特徴とするインクジェット記録方法。【選択図】　　　　図１
2004106262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に、ブッラクインク及びカラーインク組成物と反応し該インクを凝集せしめる反応液を付与させて、記録を行うインクジェット記録方法において、記録媒体上で同一インクのドットに対し、前記反応液を付与しているドットと付与していないドットを設けることで画像での滑らかな階調性を表現することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項２】
前記反応液を記録媒体に付与していない部分のインク滴の１ドット径が、前記反応液を記録媒に付与した部分のインク滴の１ドット径の１．３倍以上であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録方法。
【請求項３】
前記インクの表面張力が３５Ｎ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録方法。
【請求項４】
前記反応液を前記インクに先だって記録媒体に記録する工程を少なくとも含むことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載のインクジェット記録方法。
【請求項５】
前記インク組成物中の色材が少なくとも顔料を含むことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のインクジェット記録方法。
【請求項６】
前記反応液が多価金属を含有することを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のインクジェット記録方法。
【請求項７】
前記多価金属がＣａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋、Ｂａ２＋、Ａｌ３＋、Ｆｅ３＋、Ｃｒ３＋、Ｙ３＋の何れか１種を含むことを特徴とする請求項６記載のインクジェット記録方法。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか記載の記録方法によって印字されたことを特徴とする記録物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水性ボールペン、万年筆、水性サインペンなどの筆記具や、インクジェットプリンタ用に好適なインクジェット記録方法および記録物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
安価な装置で高解像度、高品位な画像を、高速で印刷可能であるという特徴を有するインクジェット記録は、インク組成物の小滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に付着させて印刷を行う印刷方法である。また近年Ｂｋインク組成物にその高ＯＤ化が可能となるメリットを生かし、カーボンブラックに代表される顔料インクが採用されつつある。しかしながら、インクジェット記録方法はインク組成物が液体であるためにたとえ顔料インク組成物であっても、被記録媒体上に着弾した際にインク液滴が被記録媒体中に浸透するために隣接する異なる色間の境界にじみ（所謂カラーブリード）が発生する現象があった。
【０００３】
この問題を解決することを目的として、新たに開示されているように、多価金属塩溶液を記録媒体に適用した後、少なくとも一つのカルボキシル基を有する染料を含むインク組成物を適用する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。即ち、多価金属イオンを含有する反応液と染料が被記録媒体で接触することにより不溶性物が形成される。この結果として輪郭部の不明瞭性改善およびカラーブリードを生じることのなく更に裏抜け性の優れた高品位の画像を得ることが可能となる。
【０００４】
また、塩との作用により増粘または凝集するブラックインクとその塩を含有するカラーインクとを組合せて使用することにより、画像濃度が高くかつカラーブリードがない高品位のカラー画像が得られるという技術手段も開示されている。即ち塩を含有する第一の液と、インク組成物との二液を印字することで、良好な画像を得ることが可能となる（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
更に、二液を用いる各種の提案がなされている（例えば、特許文献３、特許文献４参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−２０２３２８号公報
【特許文献２】
特開平６−１０６７３５号公報
【特許文献３】
特開平３−２４０５５７号公報
【特許文献４】
特開平３−２４０５５８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】
本発明者らは、上記多価金属イオンを含有するインクセットについて種々の検討を行った。その結果、多価金属塩を含有する反応液を、普通紙上に付着させない時のインク１ドットの滲み率（インク滴が記録媒体面に着弾する前のインク滴の直径に対する着弾後のインクドットの直径の割合）が、付着させた時のインク１ドットの滲み率より大きく、更に、濃度も低いという特徴を利用することで、色材の含有量の多いインクと同一色相を有し、且つ色材の含有量が前記インクの含有量より少ないインク（以後淡インクと言う）を使用しなくても、濃淡インクを搭載したインクセットで画像形成を行う場合と同じように、階調性の優れた高品位の画像を形成させることが可能であるとの結論に至った。
【０００８】
即ち、本発明の目的は、記録媒体上に反応液の付着部と未着部を設け、インク滴の滲み率を変化させることで、階調性の優れた高品位の画像を形成することが可能となるインクジェット記録方法並びにその記録物を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
昨今色材の含有量の多いインク（以後濃インクと言う）と淡インクを用いて画像形成を行うことで、淡色部の粒状性がなく、更に階調性にも優れた高品位の画像を形成させる方法が活発になってきている。
【００１０】
そこで、本発明者は、様々な検討の結果、例えば、同一のインクにおいて、記録媒体に反応液を付与させてインクを記録媒体上部で凝集させ、画像濃度が濃く、輪郭もくっきりさせる一方、記録媒体に反応液を付着させないことでインクを浸透させ、ドットをにじませ粒状性をなくし、且つ画像濃度も低くさせると言う印字方法を行うことで、淡インクをインクセットに搭載しなくても、濃淡インクを用いて画像形成を行ったものと同じような、階調性にも優れた高品位の画像を形成させることが可能であることを発見した。
【００１１】
即ち上記の目的を達成することのできる本発明の一実施形態にかかるインクジェット記録方法は、記録媒体に、ブッラクインク及びカラーインク組成物と反応し、該インクを凝集せしめる反応液を付着させて、記録を行うインクジェット記録方法において、記録媒体上で同一インクのドットに対し、前記反応液を付与しているドットと付与していないドットを設けるインクジェット記録方法を特徴とするものである。
【００１２】
また、上記の目的を達成することのできる本発明の一実施形態にかかるインクジェット記録方法は、前記反応液を記録媒体に付与していない部分のインク滴の１ドット径が、前記反応液を記録媒体に付与した部分のインク滴の１ドット径の１．３倍以上であるインクジェット記録方法を特徴とするものである。これは、反応液を記録媒体に付与しないドット径が付与したドット径より１．３倍以上大きい時、印字画像の濃色部と淡色部の階調性が非常に滑らかに表現され、より高品位の画像を得ることが可能となるためである。
【００１３】
また、上記の目的を達成することのできる本発明の他の実施形態にかかるインクジェット記録方法は、前記インクの表面張力が３５Ｎ／ｍ以下であるインクジェット記録方法を特徴とするものである。これは、インクの表面張力が３５Ｎ／ｍ以下にした場合、例え記録媒体がにじみ率の低い普通紙の場合でも、反応液を付与しない場合のドットの滲み率が非常に大きくなり、粒状性の全く感じられない淡色部の画像形成を行うことが可能となるためである。
【００１４】
また、上記の目的を達成することのできる本発明の他の実施形態にかかるインクジェット記録方法は、反応液を前記インクに先だって記録媒体に記録する工程を少なくとも含むインクジェット記録方法を特徴とするものである。
【００１５】
また、上記の目的を達成することのできる本発明の他の実施形態にかかるインクジェット記録方法は、前記インク組成物中の色材が少なくとも顔料を含むインクジェット記録方法を特徴とするものである。
【００１６】
また、上記の目的を達成することのできる本発明の他の実施形態にかかるインクジェット記録方法は、前記反応液が多価金属を含有するインクジェット記録方法を特徴とするものである。
【００１７】
また、上記の目的を達成することのできる本発明の他の実施形態にかかるインクジェット記録方法は、前記多価金属がＣａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋、Ｂａ２＋、Ａｌ３＋、Ｆｅ３＋、Ｃｒ３＋、Ｙ３＋の何れか１種を含むインクジェット記録方法を特徴とするものである。
【００１８】
更に、上記の目的を達成することの出来る本発明の別の実施態様にかかる記録物は上記特徴をもった記録方法を用いて印字された記録物を特徴とするものである。
【００１９】
以上、本発明についてその詳細を説明したが、これを下記に整理して記述する。
【００２０】
（１）記録媒体に、ブッラクインク及びカラーインク組成物と反応し該インクを凝集せしめる反応液を付与させて、記録を行うインクジェット記録方法において、記録媒体上で同一インクのドットに対し、前記反応液を付与しているドットと付与していないドットを設けることで画像での滑らかな階調性を表現することを特徴とするインクジェット記録方法。
【００２１】
（２）前記反応液を記録媒体に付与していない部分のインク滴の１ドット径が、前記反応液を記録媒に付与した部分のインク滴の１ドット径の１．３倍以上であることを特徴とする前記（１）記載のインクジェット記録方法。
【００２２】
（３）前記インクの表面張力が３５Ｎ／ｍ以下であることを特徴とする前記（１）または（２）記載のインクジェット記録方法。
【００２３】
（４）前記反応液を前記インクに先だって記録媒体に記録する工程を少なくとも含むことを特徴とする前記（１）ないし（３）いずれか記載のインクジェット記録方法。
【００２４】
（５）前記インク組成物中の色材が少なくとも顔料を含むことを特徴とする前記（１）ないし（４）いずれか記載のインクジェット記録方法。
【００２５】
（６）前記反応液が多価金属を含有することを特徴とする（１）ないし（４）いずれか記載のインクジェット記録方法。
【００２６】
（７）前記多価金属がＣａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋、Ｂａ２＋、Ａｌ３＋、Ｆｅ３＋、Ｃｒ３＋、Ｙ３＋の何れか１種を含むことを特徴とする前記（６）記載のインクジェット記録方法。
【００２７】
（８）前記（１）ないし（７）いずれか一項記載の記録方法によって印字されたことを特徴とする記録物。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
【００２９】
（反応液）
水性媒体中にイオン性基の作用によって水性媒体に分散または溶解させられている色材の分散安定性を被記録媒体上で破壊及び凝集することのできる反応液としては、金属塩および水性媒体を含んでいることが好ましい。
【００３０】
（金属塩について）
反応液に用いることができる金属塩とは、二価以上の多価金属イオンとこれら多価金属イオンに結合する陰イオンとから構成され、水に可溶なものである。多価金属イオンの具体例としては、Ｃａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋、Ｂａ２＋等の二価金属イオンＡｌ３＋、Ｆｅ３＋、Ｃｒ３＋、Ｙ３＋、などの三価金属イオン等があげられる。陰イオンとしては、ＳＯ４−、Ｃｌ−、ＣＯ３−、ＮＯ３−、Ｉ−、Ｂｒ−、ＣｌＯ３−およびＣＨ３ＣＯＯ−などが挙げられる。
【００３１】
勿論、上記化合物に限定されるものではない。
【００３２】
又反応液中の上記塩の含有量は、本発明にかかる効果を考慮すると０．０１〜２０ｗｔ％が好ましい。又反応液は、必ずしも可視域に吸収を示さないものである必要はない。可視域に吸収を示すとしても実質上画像に影響を与えない範囲であれば可視域に吸収を示すものであってもかまわない。
【００３３】
（水性媒体）
本実施態様に係る反応液に用いられる水性媒体の例としては例えば水、或いは水と水溶性有機溶剤との混合溶媒が挙げられる。水溶性有機溶媒としては、反応液の乾燥防止効果を有するものが特に好ましい。具体的には例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン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；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオ−ル、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の低級アルキルエーテルアセテート；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の多価アルコール；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。上記のごとき水溶性有機溶剤は、単独でもあるいは混合物としても使用することができる。
【００３４】
又、水としては脱イオン水を使用することが望ましい。
【００３５】
本実施態様に関わる反応液中に含有される水溶性有機溶剤の含有量は特に限定されないが、反応液全重量に対して、好ましくは３〜５０ｗｔ％の範囲が好適である。又、反応液に含有される水の含有量は反応液全重量に対して好ましくは５０〜９５重量％の範囲である。
【００３６】
更に上記の成分のほかに必要に応じて所望の物性値を持つ反応液とするために、界面活性剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤等を添加することができる。
【００３７】
（インク組成物）
上記した反応液は、色材がイオン性基によって水性媒体に分散または溶解させられているインク組成物と組合せて記録に用いることで高品質の画像を形成等の好ましい効果を得られる。
【００３８】
かかるインクに用いることのできる色材としては、例えば染料、顔料、マイクロカプセル化顔料更には着色樹脂等が挙げられる。以下これらの色材について詳述する。
【００３９】
（染料）
インクの色材として用いる染料としては従来から公知の物を用いることができ、例えば、酸性染料、直接染料、分散染料等を用いる事ができる。例えばアニオン性染料としては、既存のものでも、新規に合成したものでも適度な色調と濃度とを有するものであれば、大抵のものを用いることができる。又、これらのうちのいずれかを混合して用いることも可能である。アニオン性染料の具体例を以下に挙げる。
【００４０】
（イエロー用の色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー　８、１１、１２、２７、２８、３３、３９、４４、５０、５８、８５、８６、８７、８８、８９、９８、１００、１１０
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー　１、３、７、１１、１７、２３、２５、２９、３６、３８、４０、４２、４４、７６、９８、９９
Ｃ．Ｉ．リィアクティブイエロー　２、３、１７、２５、３７、４２
Ｃ．Ｉ．フードイエロー　３
（レッド用の色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド　２、４、９、１１、２０、２３、２４、３１、３９、４６、６２、７５、７９、８０、８３、８９、９５、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２２９、２３０
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド　６、８、９、１３、１４、１８、２６、２７、３２、３５、４２、５１、５２、８０、８３、８７、８９、９２、１０６、１１４、１１５、１３３、１３４、１４５、１５８、１９８、２４９、２６５、２８９
Ｃ．Ｉ．リィアクティブレッド　７、１２、１３、１５、１７、２０、２３、２４、３１、４２、４５、４６、５９
Ｃ．Ｉ．フードレッド　８７、９２、９４
（ブルー用の色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー　１、１５、２２、２５、４１、７６、７７、８０、８６、９０、９８、１０６、１０８、１２０、１５８、１６３、１６８、１９９、２２６
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー　１、７、９、１５、２２、２３、２５、２９、４０、４３、５９、６２、７４、７８、８０、９０、１００、１０２、１０４、１１７、１２７、１３８、１５８、１６１
Ｃ．Ｉ．リィアクティブブルー　４、５、７、１３、１４、１５、１８、１９、２１、２６、２７、２９、３２、３８、４０、４４、１００
（ブラック用色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック　１７、１９、２２、３１、３２、５１、６２、７１、７４、１１２、１１３、１５４、１６８、１９５
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック　２、４８、５１、５２、１１０、１１５、１５６
Ｃ．Ｉ．フードブラック１、２
（顔料）　用い得る顔料としては、例えばカーボンブラックや有機顔料等が挙げられる。
【００４１】
（カーボンブラック）
カーボンブラックとしては例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔料で、例えば、レイヴァン（Ｒａｖｅｎ）７０００、レイヴァン５７５０、レイヴァン５２５０、レイヴァン５０００、レイヴァン３５００、レイヴァン２０００、レイヴァン１５００、レイヴァン１２５０、レイヴァン１２００、レイヴァン１１９０ＵＬＴＲＡ−ＩＩ、レイヴァン１１７０、レイヴァン１２５５（以上コロンビア社製）、ブラックパールズ（Ｂｌａｃｋ　Ｐｅａｒｌｓ）Ｌ、リーガル（Ｒｅｇａｌ）４００Ｒ、リーガル３３０Ｒ、リーガル６６０Ｒ、モウグル（Ｍｏｇｕｌ）Ｌ、モナク（Ｍｏｎａｒｃｈ）７００、モナク８００、モナク８８０、モナク９００、モナク１０００、モナク１１００、モナク１３００、モナク１４００、ヴァルカン（Ｖａｌｃａｎ）ＸＣ−７２Ｒ（以上キャボット社製）、カラーブラック（Ｃｏｌｏｒ　Ｂｌａｃｋ）ＦＷ１、カラーブラックＦＷ２、カラーブラックＦＷ２Ｖ、カラーブラックＦＷ１８、カラーブラックＦＷ２００、カラーブラックＳ１５０、カラーブラックＳ１６０、カラーブラックＳ１７０、プリンテックス（Ｐｒｉｎｔｅｘ）３５、プリンテックスＵ、プリンテックスＶ、プリンテックス１４０Ｕ、プリンテックス１４０Ｖ、スペシャルブラック（ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ）６、スペシャルブラック５、スペシャルブラック４Ａ、スペシャルブラック４（以上デグッサ社製）、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００（以上三菱化学社製）等を使用することができるが、これらに限定されるものではなく従来公知のカーボンブラックを使用することが可能である。また、マグネタイト、フェライト等の磁性体微粒子やチタンブラック等を黒色顔料として用いても良い。
【００４２】
（有機顔料）
有機顔料として具体的には，トルイジンレッド，トルイジンマルーン，ハンザエロー，ベンジジンエロー，ピラゾロンレッドなどの不溶性アゾ顔料，リトールレッド，ヘリオボルドー，ピグメントスカーレット，パーマネントレッド２Ｂなどの溶性アゾ顔料，アリザリン，インダントロン，チオインジゴマルーンなどの建染染料からの誘導体，フタロシアニンブルー，フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系顔料，キナクリドンレッド，キナクリドンマゼンタなどのキナクリドン系顔料，ペリレンレッド，ペリレンスカーレットなどのペリレン系顔料，イソインドリノンエロー，イソインドリノンオレンジなどのイソインドリノン系顔料，ベンズイミダゾロンエロー，ベンズイミダゾロンオレンジ，ベンズイミダゾロンレッド等のイミダゾロン系顔料，ピランスロンレッド，ピランスロンオレンジなどのピランスロン系顔料，チオインジゴ系顔料，縮合アゾ系顔料，チオインジゴ系顔料，フラバンスロンエロー，アシルアミドエロー，キノフタロンエロー，ニッケルアゾエロー，銅アゾメチンエロー，ペリノンオレンジ，アンスロンオレンジ，ジアンスラキノニルレッド，ジオキサジンバイオレット等のその他の顔料が例示できる。
【００４３】
また，有機顔料をカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーにて示すと，Ｃ．Ｉ．ピグメントエロー１２，１３，１４，１７，２０，２４，７４，８３，８６，９３，１０９，１１０，１１７，１２０，１２５，１３７，１３８，１４７，１４８，１５１，１５３，１５４，１６６，１６８，Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１６，３６，４３，５１，５５，５９，６１，Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９，４８，４９，５２，５３，５７，９７，１２２，１２３，１４９，１６８，１７５，１７６，１７７，１８０，１９２，２１５，２１６，２１７，２２０，２２３，２２４，２２６，２２７，２２８，２３８，２４０，Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９，２３，２９，３０，３７，４０，５０，Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５，１５：３，１５：１，１５：４，１５：６，２２、６０，６４，Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７，３６，Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３，２５，２６等が例示できる。勿論上記以外でも従来公知の有機顔料が使用可能である。
【００４４】
（分散剤）
上記したカーボンブラックや有機顔料を用いる場合には分散剤を併用することが好ましい。分散剤としては、アニオン性基の作用によって上記の顔料を水性媒体に安定に分散させることのできるものが好適に用いられる。分散剤の具体例は、例えばスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸−マレイン酸ハーフエステル共重合体あるいはこれらの塩等が含まれる。またこれらの分散剤は、重量平均分子量が１０００〜３００００の範囲のものが好ましく、特には３０００〜１５０００の範囲のものが好ましい。
【００４５】
（自己分散型顔料）
色材として、顔料表面にイオン性基（アニオン性基）を結合させることによって分散剤なしで水性媒体に分散させることのできる顔料、所謂自己分散型顔料を用いることもでき、このような顔料の一例として例えば、自己分散型カーボンブラックを挙げることができる。
【００４６】
自己分散型カーボンブラックとしては、例えばアニオン性基がカーボンブラック表面に結合したものを挙げることができる。
【００４７】
（アニオン性ＣＢ）
アニオン性カーボンブラックとしては、カーボンブラックの表面に例えば−ＣＯＯ（Ｍ２）、−ＳＯ３（Ｍ２）、−ＰＯ３Ｈ（Ｍ２）、−ＰＯ３（Ｍ２）２から選ばれる少なくとも１つのアニオン性基を結合させたものが挙げられる。
【００４８】
上記式中、Ｍ２は水素原子、アルカリ金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを表わす。Ｒは炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換もしくは未置換のフェニル基、または置換もしくは未置換のナフチル基を表わす。これらの中で特に−ＣＯＯ（Ｍ２）や−ＳＯ３（Ｍ２）をカーボンブラック表面に結合してアニオン性に帯電せしめたカーボンブラックはインク中の分散性が良好なため本実施態様に特に好適に用い得るものである。ところで上記親水性基中「Ｍ２」として表したもののうち、アルカリ金属の具体例としては例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、ＲｂおよびＣｓ等が挙げられ、また有機アンモニウムの具体例としては例えばメチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、メタノールアンモニウム、ジメタノールアンモニウム、トリメタノールアンモニウム等が挙げられる。そしてＭ２をアンモニウム或いは有機アンモニウムとした自己分散型カーボンブラックを含む本実施態様のインクは、記録画像の耐水性をより向上させることができ、この点において特に好適に用いることのできるものである。これは当該インクが記録媒体上に付与されると、アンモニウムが分解し、アンモニアが蒸発する影響によるものと考えられる。ここでＭ２をアンモニウムとした自己分散型カーボンブラックは、例えばＭ２がアルカリ金属である自己分散型カーボンブラックをイオン交換法を用いてＭ２をアンモニウムに置換する方法や酸を加えてＨ型とした後に水酸化アンモニウムを添加してＭ２をアンモニウムにする方法等が挙げられる。
【００４９】
アニオン性に帯電している自己分散型カーボンブラックの製造方法としては、例えばカーボンブラックを次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法が挙げられ、この方法によってカーボンブラック表面に−ＣＯＯＮａ基を化学結合させることができる。
【００５０】
ところで上記した様な種々の親水性基は、カーボンブラックの表面に直接結合させてもよい。或いは他の原子団をカーボンブラック表面と該親水性基との間に介在させ、該親水性基をカーボンブラック表面に間接的に結合させても良い。ここで他の原子団の具体例としては例えば炭素原子数１〜１２の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、置換もしくは未置換のフェニレン基、置換もしくは未置換のナフチレン基が挙げられる。ここでフェニレン基およびナフチレン基の置換基としては例えば炭素数１〜６の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。また他の原子団と親水性基の組合わせの具体例としては、例えば−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ（Ｍ２）、−Ｐｈ−ＳＯ３（Ｍ２）、−Ｐｈ−ＣＯＯ（Ｍ２）等（但し、Ｐｈはフェニル基を表す）が挙げられる。
【００５１】
ところで本実施態様において上記した自己分散型カーボンブラックの中から２種若しくはそれ以上を適宜選択したインクの色材に用いてもよい。またインク中の自己分散型カーボンブラックの添加量としてはインク全重量に対して、０．１〜１５重量％、特には１〜１０重量％の範囲とすることが好ましい。この範囲とすることで自己分散型カーボンブラックはインク中で十分な分散状態を維持することができる。更にインクの色調の調製等を目的として、自己分散型カーボンブラックに加えて染料を色材として添加してもよい。
【００５２】
（着色微粒子／マイクロカプセル化顔料）
色材として上記したものの他に、ポリマー等でマイクロカプセル化した顔料や樹脂粒子の周囲を色材で被覆した着色微粒子等も用いることができる。
【００５３】
マイクロカプセルに関しては、本来的に水性媒体に対する分散性を有すが、分散安定性を高める為に上記したような分散剤を更にインク中に共存させてもよい。また着色微粒子を色材として用いる場合には、上記したアニオン系分散剤等を用いることが好ましい。
【００５４】
（水性媒体）
上記した様な色材を分散させる水性媒体は、特に限定されるものでなく、反応液に用いる水性媒体として前記したものと同様のものを用いることができる。また該カラーインクをインクジェット法（例えばバブルジェット（Ｒ）法等）で記録媒体に付着せしめる場合には、前述したように優れたインクジェット吐出特性を有するようにインク所望の粘度、表面張力を有するように調製する事が好ましい。本実施態様に係るインク組成物に用いられる水性媒体の例としては例えば水、或いは水と水溶性有機溶剤との混合溶媒が挙げられる。水溶性有機溶媒としては、反応液の乾燥防止効果を有するものが特に好ましい。具体的には例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎープロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン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；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の低級アルキルエーテルアセテート；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の多価アルコール；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。上記のごとき水溶性有機溶剤は、単独でもあるいは混合物としても使用することができる。
【００５５】
又、水としては脱イオン水を使用することが望ましい。
【００５６】
本実施態様に関わるインク組成物中に含有される水溶性有機溶剤の含有量は特に限定されないが、インク組成物全重量に対して、好ましくは３〜５０ｗｔ％の範囲が好適である。又、インク組成物に含有される水の含有量は反応液全重量に対して好ましくは５０〜９５重量％の範囲である。
【００５７】
更に上記の成分のほかに必要に応じて保湿剤を添加することは勿論、所望の物性値を持つ反応液とするために、界面活性剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤等を添加しても構わない。
【００５８】
（インクセット）
該反応液と組み合わせてインクセットを構成するインクに色調は特に限定されず、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、レッド、グリーン、ブルーおよびブラックから選ばれる１つの色調を示すインクとすればよい。具体的には、所望の色調のインクとなるように適宜前記した色材のなかから選択して用いることができる。
【００５９】
ここで各インク中の色材の含有量は、例えばインクジェット記録に用いる場合には該インクが優れたインクジェット吐出特性を備え、また所望の色調や濃度を有するように適時選択すれば良いが、目安としては例えばインク全重量に対して１〜５０ｗｔ％の範囲が好ましい。またインクに含有される水の量はインク全重量に対して５０〜９５ｗｔ％の範囲が好ましい。
【００６０】
また反応液と組み合わせるインクは、１種類に限定されるものでなく、異なる色調のインクを２つ以上組み合わせて多色画像の形成に適したインクセットとすることがより好ましい。この場合２つ以上のインクのうち、少なくとも１つのインクが反応液と反応すればよい。
【００６１】
水性媒体に色材がイオン性基の作用によって分散させられているインクであれば、他のインクを染料を色材として含むインクとしてもよく、もちろん全てのインクを水性媒体に色材がイオン性基の作用によって分散させられているインクとしてもよい。このようなインクセットによれば、多色画像をインクジェット装置で形成する場合に問題とされる、異なる色調のインクが記録媒体上で隣接して付与されたときのブリーディングを抑えることができる。より具体的には、インクジェット多色画像において問題とされるブリーディングは、黒色インクと他のカラーインク（例えばイエローインク、マゼンタインク、シアンインク、レッドインク、グリーンインクおよびブルーインクから選ばれる少なくとも１つのインク）との間が特に顕著になり易い為、本態様においても反応液と相互作用するように水性媒体にイオン性基の作用によって色材を分散させた構成とするインクとしては黒色インクを組み合わせることが好ましい。そして他のカラーインクについては、染料を水性媒体に溶解したインクとしてもよく、もちろん黒色インクと同様に色材をイオン性基の作用によって水性媒体に分散させたインクとしてもよい。
【００６２】
（記録方法）
該反応液は、色材がイオン性基の作用によって水性媒体に分散させられているインクと組み合わせて、（ｉ）該インクを記録媒体に付与する工程；および（ｉｉ）該反応液を該記録媒体に付与する工程、（ｉｉｉ）反応液を付与しているドットと付与していないドットを設ける工程を有する記録方法を採用することによって淡インクをインクセットに搭載しなくても、濃淡インクを用いて画像形成を行ったものと同じような、階調性にも優れた高品位の画像を形成させることが可能となるインクセット・インクジェット記録方法並びにその記録物を提供することができる。なおこのようなインクセットが高画像濃度および高発色で印字品位を良好にできる理由は明らかではないが、例えば該反応液と該インクをインクジェット法によって紙面上に飛翔させ、両者を付着させた場合、インク中では安定し存在していた顔料等の色材が、紙面に付着後急速に反応する。この結果、より多くの顔料が紙上部の残り、発色性が向上し高品位な画像が形成されるのである。
【００６３】
上記インクと反応液とのインクセットをインクジェット等で用いた場合、
ａ：反応液を印字した後にインクを印字する場合
ｂ：インクを印字した後に反応液を印字する場合
ｃ：インクを印字した後に反応液を印字させ更にインクを印字させる場合
ｄ：反応液を印字した後にインクを印字させ更に反応液を印字させる場合
等様々な記録方法が考えられる。そしてインクと反応液との記録方法は、適宜選択すればよい。しかし本発明の目的を鑑みれば、反応液をインクに先だって記録媒体に記録する工程を少なくとも含むａ）またはｄ）が好ましい。
【００６４】
これまでの発明者らの検討によれば以下の様に考えられる。ａまたはｄの記録方法においては、先ず反応液９１が記録媒体２５に付与され（図８（ａ）参照）、ついで反応液が付与された部位にインク９２が付与される（図８（ｂ）参照）。そのためインク中の色材は、記録媒体２５に付与された直後から被記録材表面に存在する反応液との反応することによりインク中の色材をより多く記録媒体２５の表面に留めることができる結果、輪郭部の不明瞭性改善およびカラーブリードを生じることのなく更に裏抜け性の優れた高品位の画像を形成することが可能になると考えられるからである。
【００６５】
また、上記反応液とインク組成物とのインクセットを複数、もしくは上記反応液とインク組成物とのインクセットと他のインク組成物を組み合わせる事によってカラー画像の形成に好適に用い得るインクセットを提供する事ができる。そしてこのようなインクセットを用いて、例えばブラックインクに上記インクセットを用いて黒色画像部およびカラー画像部と隣接するような記録を行った場合、カラー画像形成部に反応液を付与することでブリーディングの発生を極めて有効に抑える事ができる。
【００６６】
（インク特性；インクジェット吐出特性、記録媒体への浸透性について）
上記各実施態様にかかるインクセットは、インクジェット記録用のインクセットとして好適に用いる事ができる。インクジェット記録方法としては、インクに力学的エネルギーを作用させ、液滴を吐出する記録法法、およびインクに熱エネルギーを加えてインクの発泡により液滴を吐出する記録法法があり、それらの記録方法に本発明の反応液およびインクは特に好適である。ところで上記各実施態様にかかる反応液およびインクをインクジェット記録用に用いる場合には、該反応液およびインクはインクジェットヘッドから吐出可能である特性を有する事が好ましい。インクジェットヘッドからの吐出性という観点からは、該液体の特性としては、例えばその粘度を１〜１５ｃｐｓ、表面張力が２５ｍＮ／ｍ（ｄｙｎｅ／ｃｍ）以上、特には粘度を１〜５ｃｐｓ、表面張力が２５〜５０ｍＮ／ｍ（ｄｙｎｅ／ｃｍ）とする事が好ましい。
【００６７】
（インクジェット記録方法）
次に本実施態様の各々の反応液およびインクを好適に用い得るインクジェット記録方法について説明する。
【００６８】
図１は、インク流路に沿ったヘッド１３の断面図であり、図２は図１のＡ−Ｂ線での切断面図である。ヘッド１３はインクを通す流路（ノズル）１４を有するガラス、セラミック、シリコン又はプラスチック板等と発熱素子基板１５とを接着して得られる。発熱素子基板１５は酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン等で形成される保護層１６、アルミニウム、金、アルミニウム−銅合金等で形成される電極１７−１、１７−２、ＨｆＢ２、ＴａＮ、ＴａＡｌ等の高融点材料から形成される発熱抵抗体層１８、熱酸化シリコン、酸化アルミニウム等で形成される蓄熱層１９、シリコン、アルミニウム、窒化アルミニウム等の放熱性の良い材料で形成される基板２０より成り立っている。
【００６９】
上記ヘッドの電極１７−１及び１７−２にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板１５のｎで示される領域が急速に発熱し、この表面に接しているインクに気泡が発生し、その発生する圧力でメニスカス２３が突出し、インクがヘッドのノズル１４を通して吐出し、吐出オリフィス２２よりインク小滴２４となり、被記録材２５に向かって飛翔する。
【００７０】
図３には図１に示したヘッドを多数並べたマルチヘッドの外観図を示す。このマルチヘッドはマルチノズル２６を有するガラス板２７と、図１に説明したものと同じ様な発熱ヘッド２８を接着して作られている。
【００７１】
（インクジェット記録装置）
図４に、このヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。図４において、６１はワイピング部材としてのブレードであり、その一端はブレード保持部材によって保持固定されており、カンチレバーの形態をなす。ブレード６１は記録ヘッド６５による記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場合、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。
【００７２】
６２は記録ヘッド６５の突出口面のキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに配置され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。更に、６３はブレード６１に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。上記ブレード６１、キャップ６２及びインク吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１及びインク吸収体６３によって吐出口面の水分、塵埃等の除去が行われる。またキャップを介して不図示のポンプによって記録へッドの各インク、更には反応液の吐出口の位置しているインクなどを吸引して、記録ヘッド本来のインク、あるいはインクおよび反応液の本来の吐出性能を回復させる回復系ユニットを構成している。そして本発明のようなインクセットを用い、該反応液とインクの双方をインクジェット装置で吐出させる構成とした場合にもインクと反応液とで回復系を各々分けて設ける必要がない。なぜなら前記した様に該反応液と色材をイオン性基を用いて水性媒体に分散させたインクとは単に混合しただけで反応するわけではないため、該反応液と該インクとの回復系を共通化しても、該回復系の機能が経時的に損なわれることは無い為である。
【００７３】
６５は、吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する被記録材にインクを吐出して記録を行う記録ヘッド、６６は記録ヘッド６５を搭載して記録ヘッド６５の移動を行うためのキャリッジである。キャリッジ６６はガイド軸６７と摺動可能に系合し、キャリッジ６６の一部はモータ６８によって駆動されるベルト６９と接続（不図示）している。これによりキャリッジ６６はガイド軸６７に沿った移動が可能となり、記録ヘッド６５による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。５１は被記録材を挿入するための紙給部、５２は不図示のモータにより駆動される紙送りローラーである。
【００７４】
これらの構成により記録ヘッドの６５吐出口面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行につれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙される。以上の構成において記録ヘッド６５が記録終了してホームポジションへ戻る際、吐出回復部６４のキャップ６２は記録ヘッド６５の移動経路から退避しているが、ブレード６１は移動経路中に突出している。その結果、記録ヘッド６５の吐出口がワイピングされる。尚、キャップ６２が記録ヘッド６５の吐出面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ６２は記録ヘッドの移動経路中に突出するように移動する。記録ヘッド６５がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ６２及びブレード６１は上記したワイピングの時の位置と同一の位置にある。この結果、この移動においても記録ヘッド６５の吐出口面はワイピングされる。
【００７５】
上述の記録ヘッドのホームポジションへの移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッドが記録のために記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。
【００７６】
（インクカートリッジ）
図５は、記録ヘッドにインクもしくは反応液を供給する部材、例えば、チューブを介して供給されるインクもしくは該反応液を収容したカートリッジ４５の一例を示す図である。ここで４０は供給用のインクまたは反応液を収納した収容部、例えば、袋であり、その先端にはゴム製の栓４２が設けられている。この栓４２に針（不図示）を挿入することにより、袋４０中のインクまたは反応液をヘッドに供給可能にする。４４は廃インクまたは廃反応液を受容する吸収体である。収容部４０としてはインクまたは反応液との接液面がポリオレフィン、特にポリエチレンで形成されているものが好ましい。このようなカートリッジは、例えば図９に示したようにインクまたは反応液を吐出せしめる記録ヘッド９０１に着脱可能に構成されてなるとともに、該カートリッジ４５を記録ヘッドに装着した状態ではインクまたは反応液が記録ヘッド９０１に供給される様に構成されている。
【００７７】
また本発明にかかるカートリッジの他の態様として、該反応液と該インクとを各々個別に収容した２つの収容部を有し、該インクおよび該反応液を吐出させるためのヘッドに対して着脱可能に構成され、かつ該インク及び該反応液が該記録ヘッドに供給可能に構成されているカートリッジを挙げることができる。
【００７８】
図１０はそのようなカートリッジ１００１の一例を示すものであり、１００３は反応液の収容部、１００５がインクの収容部であり、該カートリッジは図１１に示す様に該インクおよび該反応液の各々を吐出せしめる記録ヘッド１１０１に着脱可能に構成されてなると共に、該カートリッジ１００１を記録ヘッド１１０１に装着した状態では該反応液及び該インクが記録ヘッド１１０１に供給される様に構成されているものである。
【００７９】
また本発明のインクセットは、図１０に示した様に該反応液と該インクとが物理的に一体化されているものばかりでなく、例えば図１２に示す様に、反応液を収納したカートリッジ１２０１と該インクを収納したカートリッジ１２０３とを該反応液および該インクの各々を吐出させる共通の記録ヘッド１２０５に装着し、該反応液および該インクとを用いてインクジェット画像の記録を行なうことのできる様に構成されているものもまた本発明の範囲内のものである。
【００８０】
（記録ユニット）
本発明で使用されるインクジェット装置としては、上述の様にヘッドとカートリッジとが別体となったものに限らず、図６に示すようなそれらが一体になったものにも好適に用いられる。図６において、７０は記録ユニットであり、この中にはインクまたは反応液を収容した収容部である。例えばインクを収容する場合には、インク吸収体を収納し、かかるインク吸収体中のインクが複数オリフィスを有するヘッド部７１からインク滴として吐出される構成になっている。インク吸収体の材料としてはポリウレタンを用いることが本発明にとって好ましい。
【００８１】
又、吸収体を用いず、収容部が内部にバネ等を仕込んだ袋であるような構造でもよい。７２はカートリッジ内部を大気に連通させるための大気連通口である。この記録ユニット７０は図４に示す記録ヘッド６５に換えて用いられるものであって、キャリッジ６６に対して着脱自在になっている。
【００８２】
更に本発明にかかる記録ユニットの他の実施態様として、該反応液と黒、イエロー、マゼンタ、シアン、レッド、グリーン、ブルー及びブラックの色相を有する該カラーインクから選ばれる少なくとも１つのインクとを、１個のインクタンク内の各々のインク収納部に収納し、且つ各々のインクを吐出させる為の記録ヘッドを一体的に備えた記録ユニット、具体的には例えば図１３に示す様に該反応液を収容部１３０１Ｌに、イオン性基によって水性媒体に分散させられている黒インクを収納部１３０１Ｂｋに、またイエロー、シアン及びマゼンタのカラーインクを各々カラーインク収納部１３０１Ｙ、１３０１Ｃおよび１３０１Ｍに収納し、更に該反応液と他の４つの色調の異なるインクを各々個別に吐出させることができる様にインク流路を分けて構成した記録ヘッド１３０３を備えている様な記録ユニット１３０１挙げられる。
【００８３】
次に、第二の力学的エネルギーを利用したインクジェット記録装置の形態として、複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力発生素子の周囲を満たすインクを備え、印加電圧により圧力発生素子を変位させ、インクの小液滴をノズルから吐出させるオンデマンドインクジェット記録ヘッドを挙げることができる。その記録装置の主要部である記録ヘッドの構成例を図７に示す。
【００８４】
ヘッドは、インク室（不図示）に連通したインク流路８０と、所望の体積のインク滴を吐出するためのオリフィスプレート８１と、インクに直接圧力を作用させる振動板８２と、この振動板８２に接合され、電気信号により変位する圧伝素子８３と、オリフィスプレート８１、振動板等を指示固定するための基板８４とから構成されている。
【００８５】
図７において、インク流路８０は、感光性樹脂等で形成され、オリフィスプレート８１は、ステンレス、ニッケル等の金属を電鋳やプレス加工による穴あけ等により吐出口８５が形成され、振動板８２はステンレス、ニッケル、チタン等の金属フィルム及び高弾性樹脂フィルム等で形成され、圧電素子８３は、チタン酸バリウム、ＰＺＴ等の誘電体材料で形成される。以上のような構成の記録ヘッドは、圧電素子８３にパルス状の電圧を与え、ひずみ応力を発生させ、そのエネルギーが圧電素子８３に接合された振動板を変形させ、インク流路８０内のインクを垂直に加圧しインク滴（不図示）をオリフィスプレートの吐出口８５より吐出して記録を行うように動作する。この様な記録ヘッドは図４に示したものと同様な記録装置に組み込んで使用される。記録装置の細部の動作は先述と同様に行うもので差しつかえない。
【００８６】
（インクセットを用いた記録装置、記録方法）
次にインクセットを用いてカラー画像を記録する場合には、例えば前記図３にしめした記録ヘッドを５つキャリッジ１４０１上にならべた記録装置を用いる事ができる。図１４はその一実施例であり、１４０１Ｌ、１４０１Ｂｋ、１４０１Ｙ、１４０１Ｍおよび１４０１Ｃはそれぞれ、該反応液、イオン性基の作用によって水性媒体に分散させられてなるカーボンブラックを含む黒色インク、およびシアン、マゼンタ、イエロー各色のインクを吐出する為の記録ユニットである。該記録ユニットは前記した記録装置のキャリッジ上に配置され、記録信号に応じて各色のインクを吐出する。また、反応液は、各色の或いは各色の中の少なくとも１色の記録インクが記録紙に付着する部分に、先立ってあるいはインク付着後に付着させる。また図１４では記録ユニットを５つ使用した例を示したが、これに限定されず例えば図１５に示した様に１つの記録ヘッドで上記の反応液、イオン性基の作用によって水性媒体に分散させられてなるカーボンブラックを含む黒色インクおよびＹＭＣの３色のインクを各々含むインクカートリッジ１５０１Ｌ、１５０１Ｂｋ、１５０１Ｙ、１５０１Ｍおよび１５０１Ｃから供給される各色のインクを各々個別に吐出させる事ができるようにインク流路を分けて構成した記録ヘッド１５０１に取り付けて記録を行う態様も挙げられる。
【００８７】
次に本発明に好適に使用できる記録装置および記録ヘッドの他の具体例を説明する。図１６は、本発明にかかるインクセットを構成する反応液やインクの吐出時に気泡が大気と連通する吐出方式の液体吐出ヘッドおよびこのヘッドを用いた液体吐出装置としてのインクジェットプリンタの一例の要部を示す概略斜視図である。
【００８８】
図１６においては、インクジェットプリンタは、ケーシング１００８内に長手方向に沿って設けられる記録媒体としての用紙１０２８を図１６に示す矢印Ｐで示す方向に間欠的に搬送する搬送装置１０３０と、搬送装置１０３０による用紙１０２８の搬送方向Ｐに略直交する方向Ｓに略平行に往復運動せしめられる記録部１０１０と、記録部１０１０を往復運動させる駆動手段としての移動駆動部１００６とを含んで構成されている。
【００８９】
移動駆動部１００６は、所定の間隔をもって対向配置される回転軸に配されるプーリ１０２６ａおよび１０２６ｂに巻きかけられるベルト１０１６と、ローラユニット１０２２ａおよび１０２２ｂに略平行に配置され記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａに連結されるベルト１０１６を順方向および逆方向に駆動させるモータ１０１８とを含んで構成されている。
【００９０】
モータ１０１８が作動状態とされてベルト１０１６が図１６の矢印Ｒ方向に回転したき、記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａは図１６の矢印Ｓ方向に所定の移動量だけ移動される。また、モータ１０１８が作動状態とされてベルト１０１６が図１６の矢印Ｒ方向とは逆方向に回転したとき、記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａは図１６の矢印Ｓ方向とは反対の方向に所定の移動量だけ移動されることとなる。さらに、移動駆動部１００６の一端部には、キャリッジ部材１０１０ａのホームポジションとなる位置に、記録部１０１０の吐出回復処理を行うための回復ユニット１０２６が記録部１０１０のインク吐出口配列に対向して設けられている。
【００９１】
記録部１０１０は、インクジェットカートリッジ（以下、単にカートリッジと記述する場合がある）１０１２Ｙ、１０１２Ｍ、１０１２Ｃおよび１０１２Ｂが各色、例えばイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックごとにそれぞれ、キャリッジ部材１０１０ａに対して着脱自在に備えられる。
【００９２】
図１７は上述のインクジェット記録装置に搭載可能なインクジェットカートリッジの一例を示す。本例におけるカートリッジ１０１２は、シリアルタイプのものであり、インクジェット記録ヘッド１００と、インクなどの液体を収容する液体タンク１００２とで主要部が構成されている。
【００９３】
インクジェット記録ヘッド１００は液体を吐出するための多数の吐出口８３２が形成されており、インクなどの液体は、液体タンク１００２から図示しない液体供給通路を介して液体吐出ヘッド１００の共通液室（図１８参照）へと導かれるようになっている。カートリッジ１０１２は、インクジェット記録ヘッド１００と液体タンク１００２とを一体的に形成し、必要に応じて液体タンク１００２内に液体を補給できるようにしたものであるが、この液体吐出ヘッド１００に対し、液体タンク１００２を交換可能に連結した構造を採用するようにしてもよい。
【００９４】
このような構成のインクジェットプリンタに搭載され得る上述の液体吐出ヘッドの具体例を以下にさらに詳しく説明する。
【００９５】
図１８は本発明の基本的な形態を示す液体吐出ヘッドの要部を模式的に示す概略斜視図であり、図１９〜図２２は図１８に示した液体吐出ヘッドの吐出口形状を示す正面図である。なお、電気熱変換素子を駆動するための電気的な配線などは省略している。
【００９６】
本例の液体吐出ヘッドにおいては、例えば図１８に示されるような、ガラス，セラミックス，プラスチックあるいは金属などからなる基板９３４が用いられる。このような基板の材質は、本発明の本質ではなく、流路構成部材の一部として機能し、インク吐出エネルギー発生素子、および後述する液流路，吐出口を形成する材料層の支持体として、機能し得るものであれば、特に限定されるものではない。そこで、本例では、Ｓｉ基板（ウエハ）を用いた場合で説明する。吐出口は、レーザー光による形成方法の他、例えば後述するオリフィスプレート（吐出口プレート）９３５を感光性樹脂として、ＭＰＡ（Ｍｉｒｒｏｒ　Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ　Ａｌｉｎｅｒ）などの露光装置により形成することもできる。
【００９７】
図１８において９３４は、電気熱変換素子（以下、ヒータと記述する場合がある）９３１および共通液室部としての長溝状の貫通口からなるインク供給口９３３を備える基板であり、インク供給口９３３の長手方向の両側に熱エネルギ発生手段であるヒータ９３１がそれぞれ１列ずつ千鳥状に電気熱変換素子の間隔が、例えば３００ｄｐｉで配列されている。この基板９３４上にはインク流路を形成するためのインク流路壁９３６が設けられている。このインク流路壁９３６には、さらに吐出口８３２を備える吐出口プレート９３５が設けられている。
【００９８】
ここで、図１８においてはインク流路壁９３６と吐出口プレート９３５とは、別部材として示されているが、このインク流路壁９３６を例えばスピンコートなどの手法によって基板９３４上に形成することによりインク流路壁９３６と吐出口プレート９３５とを同一部材として同時に形成することも可能である。本例では、さらに、吐出口面（上面）９３５ａ側は撥水処理が施されている。
【００９９】
本例では、図１６の矢印Ｓ方向に走査しながら記録を行うシリアルタイプのヘッドを用い、例えば、１２００ｄｐｉで記録を行う。駆動周波数は１０ｋＨｚであり、一つの吐出口では最短時間間隔１００μｓごとに吐出を行うことになる。
【０１００】
また、ヘッドの実例寸法の一例としては、例えば、図１９に示すように、隣接するノズルを流体的に隔離する隔壁９３６ａは、幅ｗ＝１４μｍである。図２２に示すように、インク流路壁９３６により形成される発泡室１３３７は、Ｎ１（発泡室の幅寸法）＝３３μｍ，Ｎ２（発泡室の長さ寸法）＝３５μｍである。ヒータ９３１のサイズは３０μｍでヒータ抵抗値は５３Ωであり、駆動電圧は１０．３Ｖである。また、インク流路壁９３６および隔壁９３６ａの高さは１２μｍで、吐出口プレート厚は１１μｍのものが使用できる。
【０１０１】
吐出口８３２を含む吐出口プレートに設けられた吐出口部９４０の断面のうち、インクの吐出方向（オリフィスプレート９３５の厚み方向）に交差する方向で切断してみた断面の形状は概略星形となっており、鈍角の角を有する６つの起部８３２ａと、これら起部８３２ａの間に交互に配されかつ鋭角の角を有する６つの伏部８３２ｂとから概略構成されている。すなわち、吐出口の中心Ｏから局所的に離れた領域としての伏部８３２ｂをその頂部、この領域に隣接する吐出口の中心Ｏから局所的に近い領域としての起部８３２ａをその基部として、図１８に示すオリフィスプレートの厚み方向（液体の吐出方向）に６つの溝が形成されている。
【０１０２】
（溝部の位置については図２３の１１４１ａ参照）
本例においては、吐出口部９４０は、例えばその厚み方向に交差する方向で切断した断面が一辺２７μｍの二つの正三角形を６０度回転させた状態で組み合わせた形状となっており、図２０に示すＴ１は８μｍである。起部８３２ａの角度はすべて１２０度であり、伏部８３２ｂの角度はすべて６０度である。
【０１０３】
従って、吐出口の中心Ｏと、互いに隣接する溝の中心部（溝の頂部と、この頂部に隣接する２つの基部とを結んでできる図形の中心（重心））を結んで形成される多角形の重心Ｇとが一致するようになっている。本例の吐出口８３２の開口面積は４００μｍ２であり、溝部の開口面積（溝の頂部と、この頂部に隣接する２つの基部とを結んでできる図形の面積）は１つあたり約３３μｍ２となっている。
【０１０４】
図２１は図２０に示した吐出口の部分のインク付着状態を示す模式図である。
【０１０５】
次に、上述の構成のインクジェット記録ヘッドによる液体の吐出動作について図２３〜図３０を用いて説明する。
【０１０６】
図２３〜図３０は、図１８〜図２２に記載の液体吐出ヘッドの液体吐出動作を説明するための断面図であり、図２２に示す発泡室１３３７のＸ−Ｙ断面図である。この断面において吐出口部９４０のオリフィスプレート厚み方向の端部は、溝１１４１の頂部１１４１ａとなっている。
【０１０７】
図２３はヒータ上に膜状の気泡が生成した状態を示し、図２４は図２３の約１μｓ後、図２５は図２３の約２μｓ後、図２６は図２３の約３μｓ後、図２７は図２３の約４μｓ後、図２８は図２３の約５μｓ後、図２９は図２３の約６μｓ後、図３０は図２３の約７μｓ後の状態をそれぞれ示している。なお、以下の説明において、「落下」または「落とし込み」、「落ち込み」とは、いわゆる重力方向への落下という意味ではなく、ヘッドの取り付け方向によらず、電気熱変換素子の方向への移動をいう。
【０１０８】
まず、図２３に示すように、記録信号などに基づいたヒータ９３１への通電に伴いヒータ９３１上の液流路１３３８内に気泡１０１が生成されると、約２μｓ間に図２４および図２５に示すように急激に体積膨張して成長する。気泡１０１の最大体積時における高さは吐出口面９３５ａを上回るが、このとき、気泡の圧力は大気圧の数分の１から１０数分の１にまで減少している。
【０１０９】
次に、気泡１０１の生成から約２μｓ後の時点で気泡１０１は上述のように最大体積から体積減少に転じるが、これとほぼ同時にメニスカス１０２の形成も始まる。このメニスカス１０２も図２６に示すようにヒータ９３１側への方向に後退、すなわち落下してゆく。
【０１１０】
ここで、本例においては、吐出口部に複数の溝１１４１を分散させて有していることにより、メニスカス１０２が後退する際に、溝１１４１の部分ではメニスカス後退方向ＦＭとは反対方向ＦＣに毛管力が作用する。その結果、仮に何らかの原因により気泡１０１の状態に多少のバラツキが認められたとしても、メニスカスの後退時のメニスカスおよび主液滴（以下、液体またはインクと記述する場合がある）１ａの形状が、吐出口中心に対して略対称形状となるように補正される。
【０１１１】
そして、本例では、このメニスカス１０２の落下速度が気泡１０１の収縮速度よりも速いために、図２７に示すように気泡の生成から約４μｓ後の時点で気泡１０１が吐出口８３２の下面近傍で大気に連通する。このとき、吐出口８３２の中心軸近傍の液体（インク）はヒータ９３１に向かって落ち込んでゆく。これは、大気に連通する前の気泡１０１の負圧によってヒータ９３１側に引き戻された液体（インク）１ａが、気泡１０１の大気連通後も慣性でヒータ９３１面方向の速度を保持しているからである。
【０１１２】
ヒータ９３１側に向かって落ち込んでいった液体（インク）は、図２８に示すように気泡１０１の生成から約５μｓ後の時点でヒータ９３１の表面に到達し、図２９に示すようにヒータ９３１の表面を覆うように拡がってゆく。このようにヒータ９３１の表面を覆うように拡がった液体はヒータ９３１の表面に沿った水平方向のベクトルを有するが、ヒータ９３１の表面に交差する、例えば垂直方向のベクトルは消滅し、ヒータ９３１の表面上に留まろうとし、それよりも上側の液体、すなわち吐出方向の速度ベクトルを保つ液体を下方向に引っ張ることになる。
【０１１３】
その後、ヒータ９３１の表面に拡がった液体と上側の液体（主液滴）との間の液体部分１ｂが細くなってゆき、気泡１０１の生成から約７μｓ後の時点で図３０に示すようにヒータ９３１の表面の中央で液体部分１ｂが切断され、吐出方向の速度ベクトルを保つ主液滴１ａとヒータ９３１の表面上に拡がった液体１ｃとに分離される。このように分離の位置は液流路１３３８内部、より好ましくは吐出口８３２よりも電気熱変換素子９３１側が望ましい。
【０１１４】
主液滴１ａは吐出方向に偏りがなく、吐出ヨレすることなく、吐出口８３２の中央部分から吐出され、記録媒体の被記録面の所定位置に着弾される。また、ヒータ９３１の表面上に拡がった液体１ｃは、従来であれば主液滴の後続としてサテライト滴となって飛翔するものであるが、ヒータ９３１の表面上に留まり、吐出されない。
【０１１５】
このようにサテライト滴の吐出を抑制することができるため、サテライト滴の吐出により発生し易いスプラッシュを防止することができ、霧状に浮遊するミストにより記録媒体の被記録面が汚れるのを確実に防止することができる。なお図２７〜２９において、１ｄは溝部に付着したインク（溝内のインク）を、また１ｅは液流路内に残存しているインクを表している。
【０１１６】
このように、本例の液体吐出ヘッドでは、気泡が最大体積に成長した後の体積減少段階で液体を吐出する際に、吐出口の中心に対して分散した複数の溝により、吐出時の主液滴の方向を安定化させることができる。その結果、吐出方向のヨレのない、着弾精度の高い液体吐出ヘッドを提供することができる。また、高い駆動周波数での発泡ばらつきに対しても吐出を安定して行うことができることによる、高速高精細印字を実現することができる。
【０１１７】
特に、気泡の体積減少段階でこの気泡を始めて大気と連通させることで液体を吐出することにより、気泡を大気に連通させて液滴を吐出する際に発生するミストを防止できるので、所謂、突然不吐の要因となる、吐出口面に液滴が付着する状態を抑制することもできる。
【０１１８】
また本発明に好適に使用できる、吐出時に気泡を大気と連通する吐出方式の記録ヘッドの他の実施態様として、例えば日本特許登録第２７８３６４７号公報に記載のように、いわゆるエッジシュータータイプが挙げられる。
【０１１９】
本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置において、優れた効果をもたらすものである。
【０１２０】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。
【０１２１】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、更に優れた記録を行なうことができる。
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。
【０１２２】
加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても本発明は有効である。
【０１２３】
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮することができる。
【０１２４】
加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【０１２５】
また、本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを行うことも安定した記録を行うために有効である。
【０１２６】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。
【０１２７】
以上説明した本発明の実施例においては、インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば良い。
【０１２８】
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで防止するか、またはインクの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとして吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能である。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても良い。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【０１２９】
さらに加えて、本発明に係る記録装置の形態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けられるものの他、リーダと組み合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るものであってもよい。
【０１３０】
次に、上述した液体吐出ヘッドを搭載する液体吐出装置の概略について説明する。
【０１３１】
図３１は、本発明の液体吐出ヘッドを装着して適用することのできる液体吐出装置の一例であるインクジェット記録装置６００の概略斜視図である。
【０１３２】
図３１において、インクジェットヘッドカートリッジ６０１は、上述した液体吐出ヘッドとこの液体吐出ヘッドに供給するインクを保持するインクタンクとが一体となったものである。このインクジェットヘッドカートリッジ６０１は、駆動モータ６０２の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア６０３、６０４を介して回転するリードスクリュ６０５の螺旋溝６０６に対して係合するキャリッジ６０７上に搭載されており、駆動モータ６０２の動力によってキャリッジ６０７とともにガイド６０８に沿って矢印ａ，ｂ方向に往復移動される。被記録材Ｐ′は、図示しない被記録材搬送手段によってプラテンローラ６０９上を搬送され、紙押え板６１０によりキャリッジ６０７の移動方向にわたってプラテンローラ６０９に対して押圧される。
【０１３３】
リードスクリュ６０５の一端の近傍には、フォトカプラ６１１、６１２が配設されている。これらはキャリッジ６０７のレバー６０７ａのこの域での存在を確認して駆動モータ６０２の回転方向切り換え等を行うためのホームポジション検知手段である。
【０１３４】
支持部材６１３は、上述のインクジェットヘッドカートリッジ６０１の吐出口のある前面（吐出口面）を覆うキャップ部材６１４を支持するものである。また、インク吸引手段６１５は、キャップ部材６１４の内部にインクジェットヘッドカートリッジ６０１から空吐出等されて溜まったインクを吸引するものである。このインク吸引手段６１５によりキャップ内開口部（不図示）を介してインクジェットヘッドカートリッジ６０１の吸引回復が行われる。インクジェットヘッドカートリッジ６０１の吐出口面を払拭するためのクリーニングブレード６１７は、移動部材６１８により前後方向（上記キャリッジ６０７の移動方向に直交する方向）に移動可能に設けられている。これらクリーニングブレード６１７及び移動部材６１８は、本体支持体６１９に支持されている。クリーニングブレード６１７は、この形態に限らず、他の周知のクリーニングブレードであってもよい。
【０１３５】
液体吐出ヘッドの吸引回復操作にあたって、吸引を開始させるためのレバー６２０は、キャリッジ６０７と係合するカム６２１の移動に伴って移動し、駆動モータ６０２からの駆動力がクラッチ切り換え等の公知の伝達手段で移動制御される。インクジェットヘッドカートリッジ６０１の液体吐出ヘッドに設けられた発熱体に信号を付与したり、前述した各機構の駆動制御を司ったりするインクジェット記録制御部は装置本体側に設けられており、ここには図示しない。
【０１３６】
上述の構成を有するインクジェット記録装置６００は、図示しない被記録材搬送手段によりプラテンローラ６０９上を搬送される被記録材Ｐ′に対し、インクジェットヘッドカートリッジ６０１は被記録材Ｐ′の全幅にわたって往復移動しながら記録を行う。
【０１３７】
【実施例】
以下、実施例および比較例を用いてさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、下記実施例により限定されるものではない。尚以下の記載で、部、％とあるものは特に断らない限り重量基準である。
【０１３８】
（反応液）
以下の成分を混合し、十分攪拌して溶解後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧濾過し、反応液を調製した。
【０１３９】
（反応液１）
硝酸マグネシウム・６水和物　　　　　　　　　　　　　　　７部
トリメチロールプロパン　　　　　　　　　　　　　　　　　６部
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　５部
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）　　　　　　　　　　　　１部
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７３．８５部
（反応液２）
硝酸イットリウム・６水和物　　　　　　　　　　　　　　　５部
トリメチロールプロパン　　　　　　　　　　　　　　　　　６部
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　５部
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）　　　　　　　　　　　　１部
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７３．８５部
（Ｂｋインク）
アニオン系高分子Ｐ−１（スチレン−メタクリル酸−エチルアクリレート、酸価４００、重量平均分子量６，０００、固形分２０％の水溶液、中和剤：水酸化カリウム）を分散剤として用い、以下に示す材料をバッチ式縦型サンドミル（アイメックス製）に仕込み、１ｍｍ径のガラスビーズをメディアとして充填し、水冷しつつ、３時間分散処理を行った。分散後の粘度は９ｍＮ／ｍ、ｐＨは１０．０であった。この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子を除去し、重量平均粒径１００ｎｍのカーボンブラック分散体を作製した。
【０１４０】
（Ｂｋインク１の組成）
Ｐ−１水溶液（固形分２０％）　　　　　　　　　　　　　　４０部
カーボンブラック　Ｍｏｇｕｌ　Ｌ（キャブラック製）　　　１２部
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６部
アセチレングリコ−ルエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノ−ルＥＨ）　　　　　　　　　　　　　１部
イソプロピルアルコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　３部
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３５部
次に、上記で得られた分散体を十分に攪拌して、顔料が含有されたインクジェット用の顔料インクを得た。前述の粗大粒子除去後の最終調整物の固形分は、約５．８％であった。
【０１４１】
表面張力は約３２Ｎ／ｍであった。
【０１４２】
（Ｃインク）
ブラック顔料インクの作製の際に使用したアニオン系高分子Ｐ−１を分散剤として用い、以下に示す材料を用いて、重量平均粒径１２０ｎｍのシアン色分散体を作製した。
【０１４３】
（シアン顔料インクの組成）
Ｐ−１水溶液（固形分２０％）　　　　　　　　　　　　　　３０部
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３　　　　　　　　　　　　１２部
（ファストゲンブルーＦＧＦ、
大日本インキ化学株式会社製）
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６部
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）　　　　　　　　　　　　　　　１部
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３５部
次に、上記で得られた分散体を十分に攪拌して、顔料が含有されたインクジェット用の顔料インクを得た。最終調整物の固形分は、約５．９％であった。表面張力は約３２Ｎ／ｍであった。
【０１４４】
（Ｍインク）
ブラック顔料インクの作製の際に使用したアニオン系高分子Ｐ−１を分散剤として用い、以下に示す材料を用いて、重量平均粒径１１５ｎｍのマゼンタ色分散体を作製した。
【０１４５】
（マゼンタ顔料インクの組成）
Ｐ−１水溶液（固形部２０％）　　　　　　　　　　　　　　２０部
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２　　　　　　　　　　　　　１２部
（大日本インキ化学株式会社製）
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６部
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）　　　　　　　　　　　　　　　１部
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３５部
次に、上記で得られた分散体を十分に攪拌して、顔料が含有されたインクジェット用の顔料インクを得た。最終調整物の固形物は、約６．３％であった。表面張力は約３２Ｎ／ｍであった。
【０１４６】
（Ｙインク）
アニオン系高分子Ｐ−１（スチレン−メタクリル酸−エチルアクリレート、酸価４００、重量平均分子量６，０００、固形分２０％の水溶液、中和剤：水酸化カリウム）を分散剤として用い、以下に示す材料を用いて、重要平均粒径１０３ｎｍのイエロー色分散体を作製した。
【０１４７】
（イエロー顔料インクの組成）
Ｐ−１水溶液（固形部２０％）　　　　　　　　　　　　　　３５部
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０　　　　　　　　　　　　１２部
（ノバパームイエローＰＨ−Ｇ、ヘキスト）
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６部
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）　　　　　　　　　　　　　１部
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３５部
次に、上記で得られた分散体を十分に攪拌して、顔料が含有されたインクジェット用の顔料インクを得た。最終調整物の固形分は、約６％であった。表面張力は約３２Ｎ／ｍであった。
【０１４８】
実施例１
上記で調整したインクを下記のように組み合わせてインクセットを作製した。
【０１４９】
・反応液１
・ブラックインク
・イエローインク
・マゼンタインク
・シアンインク
上記インクセットを用いて、記録信号に応じた熱エネルギーをインクに付与することによりインクを吐出させるオンデマンド型マルチ記録ヘッドを有するインクジェット記録装置ＢＪＦ−８００（キヤノン製）を用いて、記録媒体に、同一インクのドットに対し、反応液を付与しているドットと付与していないドットを設ける印字を行い、印字画像の淡色部における粒状性及び、画像の階調性の評価を行った。評価項目を以下に示す。記録媒体としては、市販のコピー用紙、ボンド紙、再生紙等の普通紙を使用した。印字画像はＩＳＯ／ＪＩＳ−ＳＣＩＤ高詳細カラーデジタル標準画像データのカラーチャート画像を使用した。尚、上記インクセットを使用した時、反応液を付与しない時のドット径は付与しない時のドット径の１．５倍以上であった（各色）。
【０１５０】
・淡色部における粒状性
印字画像の淡色部における粒状性を目視にて評価した。
【０１５１】
◎：全く感じられない。
○：やや目立つが実質上問題ない。
×：かなり目立つ。
【０１５２】
・階調性
印字画像を目視にて評価した。
【０１５３】
○：滑らかな階調性が得られた。
×：滑らかな階調性が得られなかった。
【０１５４】
実施例２
反応液１のかわりに反応液２を用いた以外実施例１と全く同様の評価を行った。尚、前インクセットを使用した時、反応液を付与しない時のドット径は付与しない時のドット径の１．５倍以上であった（各色）。
【０１５５】
実施例３
実施例１で使用したインクセットのうち、ブラック、マゼンタ、シアン、及びイエローインクを下記のインクに変え、実施例１と全く同様の評価を行った。尚、前記インクセットを使用した時、反応液を付与しない時のドット径は付与しない時のドット径の１．３倍以上であった（各色）。
【０１５６】
（Ｂｋインク）
アニオン系高分子Ｐ−１（スチレン−メタクリル酸−エチルアクリレート、酸価４００、重量平均分子量６，０００、固形分２０％の水溶液、中和剤：水酸化カリウム）を分散剤として用い、以下に示す材料をバッチ式縦型サンドミル（アイメックス製）に仕込み、１ｍｍ径のガラスビーズをメディアとして充填し、水冷しつつ、３時間分散処理を行った。分散後の粘度は９ｍＮ／ｍ、ｐＨは１０．０であった。この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子を除去し、重量平均粒径１００ｎｍのカーボンブラック分散体を作製した。
【０１５７】
（Ｂｋインク１の組成）
Ｐ−１水溶液（固形分２０％）　　　　　　　　　　　　　　４０部
カーボンブラック　Ｍｏｇｕｌ　Ｌ（キャブラック製）　　　１２部
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６部
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）　　　　　　　　　　　　０．１部
イソプロピルアルコール　　　　　　　　　　　　　　　　　３部
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３５部
次に、上記で得られた分散体を十分に攪拌して、顔料が含有されたインクジェット用の顔料インクを得た。前述の粗大粒子除去後の最終調整物の固形分は、約５．８％であった。
【０１５８】
表面張力は約３９Ｎ／ｍであった。
【０１５９】
（Ｃインク）
ブラック顔料インクの作製の際に使用したアニオン系高分子Ｐ−１を分散剤として用い、以下に示す材料を用いて、重量平均粒径１２０ｎｍのシアン色分散体を作製した。
【０１６０】
（シアン顔料インクの組成）
Ｐ−１水溶液（固形分２０％）　　　　　　　　　　　　　　３０部
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３　　　　　　　　　　　　１２部
（ファストゲンブルーＦＧＦ、
大日本インキ化学株式会社製）
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６部
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）　　　　　　　　　　　　０．１部
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３５部
次に、上記で得られた分散体を十分に攪拌して、顔料が含有されたインクジェット用の顔料インクを得た。最終調整物の固形分は、約５．９％であった。表面張力は約３９Ｎ／ｍであった。
【０１６１】
（Ｍインク）
ブラック顔料インクの作製の際に使用したアニオン系高分子Ｐ−１を分散剤として用い、以下に示す材料を用いて、重量平均粒径１１５ｎｍのマゼンタ色分散体を作製した。
【０１６２】
（マゼンタ顔料インクの組成）
Ｐ−１水溶液（固形部２０％）　　　　　　　　　　　　　　２０部
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２　　　　　　　　　　　　　１２部
（大日本インキ化学株式会社製）
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６部
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）　　　　　　　　　　　０．１部
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３５部
次に、上記で得られた分散体を十分に攪拌して、顔料が含有されたインクジェット用の顔料インクを得た。最終調整物の固形物は、約６．３％であった。表面張力は約３９Ｎ／ｍであった。
【０１６３】
（Ｙインク）
アニオン系高分子Ｐ−１（スチレン−メタクリル酸−エチルアクリレート、酸価４００、重量平均分子量６，０００、固形分２０％の水溶液、中和剤：水酸化カリウム）を分散剤として用い、以下に示す材料を用いて、重要平均粒径１０３ｎｍのイエロー色分散体を作製した。
【０１６４】
（イエロー顔料インクの組成）
Ｐ−１水溶液（固形部２０％）　　　　　　　　　　　　　　３５部
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０　　　　　　　　　　　　１２部
（ノバパームイエローＰＨ−Ｇ、ヘキスト）
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９部
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６部
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）　　　　　　　　　　　　　１部
水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３５部
次に、上記で得られた分散体を十分に攪拌して、顔料が含有されたインクジェット用の顔料インクを得た。最終調整物の固形分は、約６％であった。表面張力は約３２Ｎ／ｍであった。
【０１６５】
比較例１
上記実施例１と同一のインクセット、記録装置を用い、印字したすべてのドットに対し、反応液を付与させる印字を行い、実施例１と全く同様の評価を行った。
【０１６６】
比較例２
上記実施例１のインクセットより、反応液を抜き、同じ記録装置を用い、実施例１と全く同様の評価を行った。
【０１６７】
結果の一覧を以下に記す
【０１６８】
【表１】
2004106262.tif 000003
【０１６９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の各実施態様によれば、記録媒体上に反応液の付与部と未付与部を設け、インク滴の滲み率を変化させることで、階調性の優れた高品位の画像を形成することが可能となるインクジェット記録方法並びにその記録物を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す縦断面図である。
【図２】インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す横断面図である。
【図３】図１に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外観斜視図である。
【図４】インクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図である。
【図５】インクカートリッジの一例を示す縦断面図である。
【図６】記録ユニットの一例を示す斜視図である。
【図７】インクジェット記録ヘッドの別の構成例を示す概略断面図である。
【図８】本発明の一実施態様にかかる記録方法の概略説明図である。
【図９】本発明の一実施態様にかかるインクカートリッジが記録ヘッドに装着された状態を示す概略平面図である。
【図１０】本発明の一実施態様にかかるインクカートリッジの他の実施態様を示す概略平面図である。
【図１１】図１０のインクカートリッジが記録ヘッドに装着された状態を示す概略平面図である。
【図１２】本発明にかかるインクセットの他の実施態様を示す概略平面図である。
【図１３】本発明にかかる記録ユニットの他の実施態様を示す概略斜視図である。
【図１４】本発明のインクセットの一実施態様にかかる、液体組成物を収納した記録ユニット、イオン性基の作用によって水性媒体に分散されている色材を含む黒色インクを収納した記録ユニット、及びＣＭＹの各カラーインクを収納した記録ユニットが同一キャリッジ上に装着された状態を示す該略図である。
【図１５】図４のインクジェット装置の記録ヘッド部の一態様のオリフィス部の拡大図である。
【図１６】液体吐出ヘッドを搭載可能なインクジェットプリンタの一例の要部を示す概略斜視図である。
【図１７】液体吐出ヘッドを備えたインクジェトカートリッジの一例を示す概略斜視図である。
【図１８】液体吐出ヘッドの一例の要部を模式的に示す概略斜視図である。
【図１９】液体吐出ヘッドの一例の一部を抽出した概念図である。
【図２０】図１９に示した吐出口の部分の拡大図である。
【図２１】図２０に示した吐出口の部分のインク付着状態を示す模式図である。
【図２２】図１９における主要部の模式図である。
【図２３】図２２中のＸ―Ｙ斜視断面形状に対応し図２４〜図３０と共に液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図である。
【図２４】図２２中のＸ―Ｙ斜視断面形状に対応し図２３及び図２５〜図３０と共に液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図である。
【図２５】図２２中のＸ―Ｙ斜視断面形状に対応し図２３、図２４及び図２６〜図３０と共に液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図である。
【図２６】図２２中のＸ―Ｙ斜視断面形状に対応し図２３〜図２５及び図２７〜図３０と共に液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図である。
【図２７】図２２中のＸ―Ｙ斜視断面形状に対応し図２３〜図２６及び図２８〜図３０と共に液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図である。
【図２８】図２２中のＸ―Ｙ斜視断面形状に対応し図２３〜図２７及び図２９、図３０と共に液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図である。
【図２９】図２２中のＸ―Ｙ斜視断面形状に対応し図２３〜図２８及び図３０と共に液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図である。
【図３０】図２２中のＸ―Ｙ斜視断面形状に対応し図２３〜図２９と共に液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図である。
【図３１】本発明の液体吐出ヘッドを装着して適用することのできる液体吐出装置の一例であるインクジェット記録装置６００の概略斜視図である。
【符号の説明】
１３　ヘッド
１４　インク溝（ノズル）
１５　発熱ヘッド（発熱素子基板）
１６　保護層
１７−１、１７−２　電極
１８　発熱抵抗体層
１９　蓄熱層
２０　基板
２１　インク
２２　吐出オリフィス（微細孔）
２３　メニスカス
２４　インク小滴
２５　被記録材（記録媒体）
２６　マルチ溝
２７　ガラス板
２８　発熱ヘッド
４０　インク袋（収容部）
４２　栓
４４　インク吸収体
４５　インクカートリッジ
５１　給紙部
５２　紙送りローラー
５３　排紙ローラー
６１　ブレード
６２　キャップ
６３　インク吸収体
６４　吐出回復部
６５　記録ヘッド
６６　キャリッジ
６７　ガイド軸
６８　モータ
６９　ベルト
７０　記録ユニット
７１　ヘッド部
７２　大気連通口
８０　インク流路
８１　オリフィスプレート
８２　振動板
８３　圧電素子
８４　基板
８５　吐出口
９１　液体組成物（反応液）
９２　インク
１００　インクジェット記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
１０１　気泡
１０２　メニスカス
６００　インクジェット記録装置
６０１　インクジェットヘッドカートリッジ
６０２　駆動モータ
６０３、６０４　駆動力伝達ギア
６０５　リードスクリュ
６０６　螺旋溝
６０７　キャリッジ
６０７ａ　レバー
６０８　ガイド
６０９　プラテンローラ
６１０　紙押え板
６１１、６１２　フォトカプラ
６１３　支持部材
６１４　キャップ部材
６１５　インク吸引手段
６１６　キャップ内開口部
６１７　クリーニングブレード
６１８　移動部材
６１９　本体支持体
６２０　（吸引開始）レバー
６２１　カム
８３２　吐出口
８３２ａ　起部
８３２ｂ　伏部
９０１　記録ヘッド
９３１　電気熱変換素子（ヒータ，インク吐出エネルギー発生素子）
９３３　インク供給口（開口部）
９３４　基板
９３５　オリフィスプレート（吐出口プレート）
９３５ａ　吐出口面
９３６　インク流路壁
９３６ａ　隔壁
９４０　吐出口部
１００１　カートリッジ
１００２　液体タンク
１００３　液体組成物の収容部
１００５　インクの収容部
１００６　移動駆動部
１００８　ケーシング
１０１０　記録部
１０１０ａ　キャリッジ部材
１０１２　カートリッジ
１０１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ　インクジェットカートリッジ
１０１６　ベルト
１０１８　モータ
１０２０　駆動部
１０２２ａ、１０２２ｂ　ローラユニット
１０２４ａ、１０２４ｂ　ローラユニット
１０２６　回復ユニット
１０２６ａ、１０２６ｂ　プーリ
１０２８　用紙
１０３０　搬送装置
１１０１　記録ヘッド
１２０１、１２０３　カートリッジ
１２０５　記録ヘッド
１３０１　記録ユニット
１３０３　記録ヘッド
１４０１　キャリッジ
１５０１　記録ヘッド
１３３７　発泡室
１３３８　液流路
１１４１　溝
１１４１ａ　頂部
【図１】
2004106262.tif 000004
【図２】
2004106262.tif 000005
【図３】
2004106262.tif 000006
【図４】
2004106262.tif 000007
【図５】
2004106262.tif 000008
【図６】
2004106262.tif 000009
【図７】
2004106262.tif 000010
【図８】
2004106262.tif 000011
【図９】
2004106262.tif 000012
【図１０】
2004106262.tif 000013
【図１１】
2004106262.tif 000014
【図１２】
2004106262.tif 000015
【図１３】
2004106262.tif 000016
【図１４】
2004106262.tif 000017
【図１５】
2004106262.tif 000018
【図１６】
2004106262.tif 000019
【図１７】
2004106262.tif 000020
【図１８】
2004106262.tif 000021
【図１９】
2004106262.tif 000022
【図２０】
2004106262.tif 000023
【図２１】
2004106262.tif 000024
【図２２】
2004106262.tif 000025
【図２３】
2004106262.tif 000026
【図２４】
2004106262.tif 000027
【図２５】
2004106262.tif 000028
【図２６】
2004106262.tif 000029
【図２７】
2004106262.tif 000030
【図２８】
2004106262.tif 000031
【図２９】
2004106262.tif 000032
【図３０】
2004106262.tif 000033
【図３１】
2004106262.tif 000034