(57)【要約】【課題】インクジェット方式によって、フェザリング、混色などを起こすことなく、輪郭が明瞭で、画像濃度および鮮明度が高く、高画質品位の記録画像を形成する。【解決手段】記録媒体の表面および／または内部に、シリコン含有ポリビニルピロリドンを保持させる。このような記録媒体に、インクジェット方式で使用される、色材を含む水性インクを吐出すると、色材がシリコン含有ポリビニルピロリドンによって固定化されるので、色材の必要以上の浸透、拡散ひいてはにじみの発生が防止され、高品位画質を有する記録画像を形成することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンを含有するポリビニルピロリドンを有効成分とする記録媒体処理液が基材表面に塗布されおよび／または基材内部に含浸されてなることを特徴とする記録媒体。
【請求項２】
シリコンを含有するポリビニルピロリドンが、シリコンをコアとし、ポリビニルピロリドンをシェルとするコアシェル構造を有することを特徴とする請求項１記載の記録媒体。
【請求項３】
シリコンがポリアルキルシロキサンであることを特徴とする請求項１または２記載の記録媒体。
【請求項４】
記録媒体処理液がさらに水溶性有機溶剤の１種または２種以上を含むことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれかに記載の記録媒体。
【請求項５】
水溶性有機溶剤が多価アルコール類およびグリコールエーテル類から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする請求項４記載の記録媒体。
【請求項６】
水溶性有機溶剤が２０℃における飽和蒸気圧６．６６６５Ｐａ以下の水溶性有機溶剤であることを特徴とする請求項４または５記載の記録媒体。
【請求項７】
記録媒体処理液がさらに界面活性剤を含むことを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれかに記載の記録媒体。
【請求項８】
界面活性剤が非イオン性界面活性剤であることを特徴とする請求項７記載の記録媒体。
【請求項９】
記録媒体処理液がさらに防カビ剤を含むことを特徴とする請求項１〜８のうちのいずれかに記載の記録媒体。
【請求項１０】
記録媒体処理液の表面張力が５０ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜９のうちのいずれかに記載の記録媒体。
【請求項１１】
記録媒体処理液の２５℃における粘度が１Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１〜１０のうちのいずれかに記載の記録媒体。
【請求項１２】
基材のステキヒトサイズ度が２０秒以下であることを特徴とする請求項１〜１１のうちのいずれかに記載の記録媒体。
【請求項１３】
少なくとも色材を含みかつ残部が水であるインクであって、該色材が、シリコンを含有するポリビニルピロリドンと反応して沈殿物を生じるものであることを特徴とするインク組成物。
【請求項１４】
色材が染料または顔料であることを特徴とする請求項１３記載のインク組成物。
【請求項１５】
顔料が表面に親水基を有する自己分散顔料であることを特徴とする請求項１４記載のインク組成物。
【請求項１６】
インクジェット方式によってインク組成物を記録媒体に吐出して記録画像を形成する方法において、記録媒体が請求項１〜１２のうちのいずれかの記録媒体であることを特徴とする画像成形方法。
【請求項１７】
請求項１６の画像形成方法によって、記録媒体上に形成されてなる記録画像。
【請求項１８】
請求項１３〜１５のうちのいずれかのインク組成物を貯留するインクタンクと、
前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有し、前記インクタンクから前記インク組成物が供給されるインク室と、
印加される電圧に応答してひずみを生じる圧電素子であって、
前記インク室の少なくとも一部に設けられ、前記インク室に収容される前記インク組成物に対して圧力をかける圧電素子と、
前記圧電素子に電圧を印加するために設けられる電極とを含むことを特徴とするインクヘッド。
【請求項１９】
請求項１３〜１５のうちのいずれかのインク組成物を貯留するインクタンクと、
前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有し、前記インクタンクから前記インク組成物が供給されるインク室と、
前記インク室の少なくとも一部に設けられ、前記インク室に収容される前記インク組成物を加熱して気泡を発生させることによって前記インク組成物に対して圧力をかける発熱体と、
前記発熱体に電圧を印加するために設けられる電極とを含むことを特徴とするインクヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体、インク組成物、画像形成方法および記録画像ならびにインクヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ、複写機、ファクシミリ装置などの出力機器に採用されているインクジェット方式は、インク組成物の微小液滴を吐出ノズルから記録媒体上に吐出し、記録媒体に画像を記録する印刷方式であり、静粛性に優れ、高密度化およびカラー化が容易であり、高速印刷を実施でき、比較的高品位の記録画像を安価に印刷できるといった数々の好ましい特徴を有し、非常に有用な印刷方式である。微小液滴の吐出方法としては、圧電素子を用いる方法、膜沸騰現象によって発生する気泡を利用する方法などがよく知られている。
【０００３】
インクジェット方式において、印刷むらのない記録画像を得るには、インク組成物からなるほぼ一定量の微小液滴を連続してかつ安定的に吐出することが必要である。そこで、染料または顔料を含みかつ水を主媒体とし、吐出安定性に優れる低粘度の水性インクが使用される。一方、記録媒体には、水性インクによる画像記録が容易な紙類、特に普通紙（ＰＰＣ紙）が使用される。しかしながら、水性インクは紙類に対する浸透性が高いにも拘らず、乾燥性が低いので、これを紙類に付着させると、にじみが起こり易い。また、普通紙には、表面形状、表面粗度などの表面特性、その中に含まれるサイズ剤などの違いによって、インク吸収特性が異なる多種多様なものが存在する。にじみの発生を防止するには、個々の普通紙について、適切なインクを選択する必要があるけれども、そのような選択を行うことは現実的には不可能である。したがって、インクジェット方式では、水性インクに含まれる染料または顔料が、インク中の水などの液状成分と共に普通紙の内部または表面の余白部分にまで拡散してにじみを起こし、記録画像の輪郭部分におけるひげ状のにじみ（フェザリング）、異なる色のインクが混じりあう混色などが発生しやすい。その結果、ベタ部分が不均一になり、記録画像の輪郭部分が不明瞭になり、画像濃度、鮮明性および画像品位が低下する。このような問題に鑑み、記録媒体およびインク組成物の両面から、様々な検討がなされている。
【０００４】
まず、記録媒体の改良について述べると、たとえば、普通紙の表面に珪藻土などの無機粒子からなるコート層を設けたコート紙が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。しかしながら、このようなコート紙においても、フェザリングを充分に防止することはできない。また、染料がアニオン性基を有することから、表面および／または内部にカチオン性基を有する化合物を存在させた記録媒体が提案されている。カチオン性基を有する化合物としては、ポリビニル・ピリジニウム・ハライド、ポリエチレンイミン、ポリアミンなどのポリカチオン高分子電解質（たとえば、特許文献２参照）、ビニルピロリドンとアミン基、４級アンモニウム基などのカチオン性基を有するビニル化合物との共重合体（たとえば、特許文献３参照）などが挙げられる。これらの記録媒体を用いても、フェザリングの発生を防ぐことはできず、記録画像の画像濃度も充分ではない。さらにインク組成物の色材が顔料である場合には、その効果はさらに低くなる。
【０００５】
一方、インク組成物の面からにじみを防止し、記録画像の画像品位を向上させるには、インク組成物に水溶性有機溶剤、界面活性剤などを適宜選択して添加することが行われている。たとえば、水溶性染料、ジエチレングリコールなどの水溶性有機溶剤、アセチレングリコール・エチレンオキシド付加物などの非イオン性界面活性剤および水を含むインク組成物が提案されている（たとえば、特許文献４参照）。しかしながら、このインク組成物は、特に高速印刷時の吐出安定性、記録媒体に対する乾燥性、記録画像におけるフェザリングの発生防止、記録画像の鮮明度などの点で充分満足できる性能を有していない。
【０００６】
また、加熱下にある記録媒体に、染料または顔料、グリセリン、チオジグリコール、尿素などの水溶性有機溶剤、アセチレングリコール・エチレンオキシド付加物などの非イオン性界面活性剤および水を含有するインク組成物を吐出するインクジェット記録方法が提案されている（たとえば、特許文献５参照）。しかしながら、インクジェット方式では、一日あたり数百枚、時には数千枚におよぶ印刷を行うこともあり、その場合には記録媒体を加熱するための消費電力が大きくなり過ぎるので、この記録方法は現実的ではない。さらに、高速印刷を行う場合には、熱の伝わり方にむらが生じ、ひいては記録画像にもむらが発生し、画質品位が低下する。
【０００７】
また、水溶性染料、エチレングリコールなどの多価アルコールおよび水中におけるミセル濃度での表面張力が２０〜５０ｄｙｎｅ／ｃｍを示す界面活性剤を含有し、残部が水であるインク組成物が提案されている（たとえば、特許文献６参照）。特許文献６によれば、特定の性質を有する界面活性剤を添加することによって、インク組成物の表面張力を下げ、記録媒体へのインク浸透性を高めている。しかしながら、このインク組成物は記録媒体へ浸透しすぎるので、フェザリングが生じ、画像濃度および鮮明度が低下し、記録画像の画質品位が不充分になることを避けることができない。
【０００８】
以上に述べたように、インクジェット方式において、高画質品位の記録画像を得るためには、記録媒体のインク吸収特性、インク組成物の記録媒体上での浸透性、乾燥性などを適切に組み合わせることが大きな課題になっている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１−２１６８８１号公報
【特許文献２】
特開昭５６−８４９９２号公報
【特許文献３】
特開平４−２８８２８３号公報
【特許文献４】
特開昭５６−５８７１号公報
【特許文献５】
特開平１１−１２９４６０号公報
【特許文献６】
特開昭５５−２９５４６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、フェザリング、異なるインクの混色などが発生せず、ベタ部分が均一で、輪郭が明瞭で、画像濃度および鮮明性が高く、高画質品位の記録画像を形成でき、高速印刷を行っても記録画像の高画質品位を維持できる記録媒体、インク組成物および画像形成方法を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、前述の画像形成方法によって形成される高画質品位の記録画像を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、前述のインク組成物を連続的にかつ安定的に吐出することによって高画質品位の記録画像を形成できるインクヘッドを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シリコンを含有するポリビニルピロリドンを有効成分とする記録媒体処理液が基材表面に塗布され、および／または該記録媒体が基材内部に含浸してなることを特徴とする記録媒体である。
【００１４】
本発明に従えば、記録媒体の表面および／または内部にシリコンを含有するポリビニルピロリドン（以後「シリコン含有ポリビニルピロリドン」と称す）を存在させることによって、該シリコン含有ポリビニルアルコールが色材である染料または顔料を固定化するので、染料または顔料がインク中の水などの液状成分と共に記録媒体の内部または表面の余白部分にまで浸透、拡散するのを防止することができる。そのため、にじみの発生が著しく防止され、フェザリング、混色などが起こらないので、ベタ部分が均一で、輪郭部分が明瞭で、画像濃度および鮮明度が高く、高画質品位の記録画像をインクジェット方式によって形成することができる。
【００１５】
また本発明の記録媒体は、前述の、シリコン含有ポリビニルピロリドンが、シリコンをコアとしかつポリビニルピロリドンをシェルとするコアシェル構造を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、シリコン含有ポリビニルピロリドンの中でも、コアがシリコンからなりかつシェルがポリビニルピロリドンからなるコアシェル構造を有するものが好ましい。これを用いることによって、にじみの発生が一層防止され、記録画像の画質品位はさらに向上する。
【００１７】
また本発明の記録媒体は、前述のシリコンがポリアルキルシロキサンであることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、シリコン含有ポリビニルピロリドンのシリコンがポリアルキルシロキサンであることが好ましい。これによって、記録画像の画質品位はさらに向上する。
【００１９】
また本発明の記録媒体は、前述の記録媒体処理液がさらに水溶性有機溶剤の１種または２種以上を含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、本発明の記録媒体を得るための記録媒体処理液がさらに水溶性有機溶剤を含んでいることが好ましい。これによって、記録媒体処理液の有効成分であるシリコン含有ポリビニルピロリドンが、記録媒体の表面および／または内部に一層均一に分散するので、記録画像の画質品位が一層向上する。
【００２１】
また本発明の記録媒体は、前述の水溶性有機溶剤が多価アルコール類およびグリコールエーテル類から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする。
【００２２】
また本発明の記録媒体は、前述の水溶性有機溶剤が２０℃における飽和蒸気圧６．６６６５Ｐａ（０．０５ｍｍＨｇ）以下の水溶性有機溶剤であることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、水溶性有機溶剤が、多価アルコール類およびグリコールエーテル類から選ばれる水溶性有機溶剤であることが好ましく、２０℃における飽和蒸気圧６．６６６５Ｐａ以下の水溶性有機溶剤であることが特に好ましい。これによって、水溶性有機溶剤を用いる効果が一層顕著になる。
【００２４】
また本発明の記録媒体は、前述の記録媒体処理液がさらに界面活性剤を含むことを特徴とする。
【００２５】
また本発明の記録媒体は、前述の界面活性剤が非イオン性界面活性剤であることを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、本発明の記録媒体を得るための記録媒体処理液がさらに界面活性剤を含んでいることが好ましく、非イオン性界面活性剤を含んでいることが特に好ましい。これによって、記録媒体処理液の有効成分であるシリコン含有ポリビニルピロリドンの記録媒体への浸透性が向上する。
【００２７】
また本発明の記録媒体は、前述の記録媒体処理液がさらに防カビ剤を含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明に従えば、本発明の記録媒体を得るための記録媒体処理液がさらに防カビ剤を含んでいることが好ましい。これによって本発明記録媒体の変質が防止され、保存性の良好な記録媒体が得られる。
【００２９】
また本発明の記録媒体は、前述の記録媒体処理液の表面張力が５０ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴とする。
【００３０】
また本発明の記録媒体は、前述の記録媒体処理液の２５℃における粘度が１Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする。
【００３１】
本発明に従えば、本発明の記録媒体を得るための記録媒体処理液は、その表面張力が５０ｄｙｎ／ｃｍ以下および／または２５℃における粘度が１Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。これによって、記録媒体に対する良好な浸透性が得られる。
【００３２】
また本発明の記録媒体は、前述の基材のステキヒトサイズ度が２０秒以下であることを特徴とする。
【００３３】
本発明に従えば、記録媒体処理液を塗布または含浸して本発明記録媒体を得るための基材には、ステキヒトサイズ度が２０秒以下のものが好ましい。これによって、本発明の記録媒体に対するインク組成物の浸透が適度に抑制され、フェザリングの発生がさらに少なくなり、得られる記録画像の画質品位が一層向上する。
【００３４】
本発明は、少なくとも色材を含みかつ残部が水であるインクであって、該色材が、シリコンを含有するポリビニルピロリドンと反応して沈殿物を生じるものであることを特徴とするインク組成物である。
【００３５】
本発明に従えば、色材として、シリコン含有ポリビニルピロリドンと反応して沈殿物を生成するものを用いることによって、本発明の記録媒体に記録画像を形成するのに特に適したインク組成物が提供される。このインク組成物を用いて本発明の記録媒体に形成される記録画像は、著しく優れた画質品位を有している。
【００３６】
また本発明のインク組成物は、前述の色材が染料または顔料であることを特徴とする。
【００３７】
本発明に従えば、色材には、シリコン含有ポリビニルピロリドンと反応して沈殿物を生成する染料または顔料を用いるのが好ましい。
【００３８】
また本発明のインク組成物は、前述の顔料が表面に親水基を有する自己分散顔料であることを特徴とする。
本発明に従えば、顔料は自己分散顔料であることが好ましい。
【００３９】
本発明は、インクジェット方式によってインク組成物を記録媒体に吐出して記録画像を形成する方法において、記録媒体が前述のうちのいずれかの記録媒体であることを特徴とする画像成形方法である。
【００４０】
本発明に従えば、前述の本発明の記録媒体を用い、インクジェット方式で記録画像を形成することによって、インク組成物の種類に関係なく、高い画質品位を有する記録画像を得ることができる。
【００４１】
本発明は、前述の画像形成方法によって、記録媒体上に形成されてなる記録画像である。
【００４２】
本発明に従えば、本発明の画像形成方法によって形成される記録画像は、高い画質品位を有している。
【００４３】
本発明は、前述のうちのいずれかのインク組成物を貯留するインクタンクと、前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有し、前記インクタンクから前記インク組成物が供給されるインク室と、
印加される電圧に応答してひずみを生じる圧電素子であって、
前記インク室の少なくとも一部に設けられ、前記インク室に収容される前記インク組成物に対して圧力をかける圧電素子と、
前記圧電素子に電圧を印加するために設けられる電極とを含むことを特徴とするインクヘッドである。
【００４４】
本発明は、前述のうちのいずれかのインク組成物を貯留するインクタンクと、前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有し、前記インクタンクから前記インク組成物が供給されるインク室と、
前記インク室の少なくとも一部に設けられ、前記インク室に収容される前記インク組成物を加熱して気泡を発生させることによって前記インク組成物に対して圧力をかける発熱体と、
前記発熱体に電圧を印加するために設けられる電極とを含むことを特徴とするインクヘッドである。
【００４５】
本発明に従えば、本発明インク組成物のほぼ一定量の液滴を、目詰まりを起こすことなく、連続してかつ安定的に吐出でき、高速印刷を行ってもその吐出性能が低下することがないピエゾ式またはバブル式のインクジェット記録用インクヘッドが提供される。
【００４６】
【発明の実施の形態】
〔記録媒体〕
本発明の記録媒体は、（１）基材表面にシリコン含有ポリビニルピロリドンを保持してなる記録媒体、（２）基材内部にシリコン含有ポリビニルピロリドンを保持してなる記録媒体、および（３）基材表面および内部にシリコン含有ポリビニルピロリドンを保持してなる記録媒体である。
【００４７】
本発明の記録媒体は、たとえば、基材表面にシリコン含有ポリビニルピロリドンを含む記録媒体処理液を塗布し、および／または基材内部に該記録媒体処理液を含浸させることによって製造することができる。
【００４８】
ここで基材としては特に制限されず、公知の記録媒体を使用できる。その中でも、たとえば、普通紙、コート紙（たとえばカラーコピー用紙、インクジェット用紙など）、光沢紙などのパルプ原料を含む一般的な紙系の記録媒体が好ましく、そのステキヒトサイズ度が２０秒以下である一般的な紙系の記録媒体がさらに好ましい。これらの記録媒体は、その表面および／または内部に、ベントナイト、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、珪酸マグネシウムなどの無機顔料、多価金属塩、染料固着作用を有するポリマーなどの１種または２種以上を含んでいてもよい。染料固着作用を有するポリマーとしては、たとえば、ポリアリルアミン、ジメチルアミノエチルメタクリレート構造を含有するポリマーなどのカチオン性ポリマーが挙げられる。
【００４９】
基材に塗布または含浸する記録媒体処理液は、シリコン含有ポリビニルピロリドンを含み、残部が水である組成物である。
【００５０】
シリコン含有ポリビニルピロリドンは、ポリビニルピロリドンとシリコンとの混合物であり、具体的には、ポリビニルピロリドンからなるマトリックス中にシリコンが分散した混合物である。このような状態を、本明細書においては、ポリビニルピロリドンがシリコンを含有しているという。
【００５１】
シリコン含有ポリビニルピロリドンの好ましい形態では、シリコンからなるコアおよびポリビニルピロリドンからなるシェルを有するコアシェル構造を呈している。
【００５２】
ここでシリコンとしては特に制限されず、公知のオルガノポリシロキサンを使用できるけれども、その中でも、ポリメチルシロキサンなどのポリアルキルシロキサンが好ましい。
【００５３】
シリコン含有ポリビニルピロリドンにおける、シリコンとポリビニルピロリドンとの割合は特に制限されないけれども、通常はポリビニルピロリドン１００重量部に対して、シリコンを５〜３０重量部、好ましくは５〜１５重量部使用すればよい。
【００５４】
シリコン含有ポリビニルピロリドンは、たとえば、米国特許第５０７３２９６号明細書、米国特許第５０８４２０８号明細書などの公知文献に記載の方法に従って製造できる。
【００５５】
本発明では、市販のシリコン含有ポリビニルピロリドンを使用することもできる。その具体例としては、たとえば、ＰＶＰ／Ｓｉ−１０（商品名、ＩＳＰ社製）などが挙げられる。ＰＶＰ／Ｓｉ−１０は、ポリメチルシロキサンからなるコアおよびポリビニルピロリドンからなるシェルを有するコアシェル構造を呈するシリコン含有ポリビニルピロリドンである。
【００５６】
シリコン含有ポリビニルピロリドンは１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００５７】
シリコン含有ポリビニルピロリドンの含有量は特に制限されず、塗布または含浸する基材の材質、表面物性およびインク吸収特性、他成分の有無、他成分を含む場合のその種類と含有量、得られる記録媒体に適用するインク組成物の特性などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常は記録媒体処理液全量の０．１〜１０重量％、好ましくは０．１〜５重量％である。０．１重量％未満では、色材の浸透および拡散を防止する効果が充分に発揮されない可能性がある。一方１０重量％を大幅に超えると、粘度の上昇が大きくなるおそれがある。
【００５８】
記録媒体処理液は、水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。水溶性有機溶剤は、たとえば、記録媒体処理液を基材に塗布または含浸する際の作業性（塗工安定性）を向上させ、記録媒体処理液の基材への浸透性を高め、シリコン含有ポリビニルピロリドンを基材表面および基材内部でより均一に分散させる。水溶性有機溶剤としては公知のものを使用でき、たとえば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオジグリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−プロパンジオールなどのグリコール類、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオールなどの３価以上の多価アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテルおよびエチレングリコールモノフェニルエーテルなどの多価アルコールエーテル類、スルホラン、ジメチルスルホキシドなどの硫黄含有化合物、２−ピロリドン、Ｎ−メチルピロリドン、ε−カプロラクタムなどの窒素含有ヘテロ環化合物、γ−ブチロラクトンなどの酸素含有ヘテロ環化合物、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、トリエタノールアミン、モルホリンなどの多官能化合物などが挙げられる。
【００５９】
これらの水溶性有機溶剤の中でも、塗工安定性、記録媒体への浸透性などを向上させる度合いを考慮すると、グリコールエーテル類、多価アルコール類などが好ましく、さらにその中でも、２０℃における蒸気圧が６．６６６５Ｐａ（０．０５ｍｍＨｇ）以下であるもの、たとえば、グリセリン、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ペンタンジオールなどの多価アルコール類がより好ましい。
【００６０】
水溶性有機溶剤は、１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
水溶性有機溶剤の含有量は、特に制限されないけれども、基材に対する浸透性をさらに向上させるということを考慮すると、通常記録媒体処理液全量の１０〜７０重量％、好ましくは１０〜５０重量％である。ただし、水溶性有機溶剤よりも水を多く含む記録媒体処理液を得ようとする場合は、水溶性有機溶剤の含有量は、基材に対する乾燥性および浸透性などを考慮すると、記録媒体処理液全量の１０〜４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％である。
【００６１】
記録媒体処理液は、界面活性剤、好ましくは非イオン性界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤は、基材に対する記録媒体処理液の浸透性をさらに向上させることができる。非イオン性界面活性剤としては公知のものを使用でき、その中でも、たとえば、一般式
【００６２】
【化１】
2004314454.tif 000003
【００６３】
〔式中、ｅおよびｆはそれぞれ、０≦ｅ＋ｆ≦３０の関係を満たす０〜３０の整数を示す。〕
で表されるアセチレングリコール・エチレンオキシド付加物、一般式
【００６４】
【化２】
2004314454.tif 000004
【００６５】
〔式中、ｋは１１〜１３の整数を示す。ｌは３〜３０の整数を示す。〕
で表される化合物、一般式
【００６６】
【化３】
2004314454.tif 000005
【００６７】
〔式中、ｈおよびｉはそれぞれ０〜１１の整数を示す。ｊは３〜５０の整数を示す。〕
で表される化合物、一般式
【００６８】
【化４】
2004314454.tif 000006
【００６９】
〔式中、ａは５〜９の整数を示す。ｂは２．５〜５の正数を示す。ｚおよびｗはそれぞれ、９≦ｚ＋ｗ≦１１の関係を満たす０〜１１の整数を示す。〕
で表される化合物、一般式
ＨＯ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｐ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｒＨ                  （５）
〔式中、ｐは０〜１８の整数を示す。ｑは２〜１５の整数を示す。ｒは０〜１８の整数を示す。〕
で表される化合物などのエチレンオキシド含有非イオン性界面活性剤が好ましい。本発明では、市販の非イオン性界面活性剤を使用することもでき、たとえば、サーフィノール（商品名、エアープロダクツ社製）、ソフタノールＥＰ（商品名、（株）日本触媒製）などが挙げられる。界面活性剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００７０】
界面活性剤の含有量は特に制限されないけれども、通常は記録媒体処理液全量の０．００１〜５重量％、好ましくは０．００１〜３重量％である。
【００７１】
記録媒体処理液は、さらに防カビ剤を含んでいてもよい。防カビ剤としては公知のものを使用でき、たとえば、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ソルビタン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキシドナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウムなどが挙げられる。防カビ剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。防カビ剤の含有量は特に制限されないけれども、通常は記録媒体処理液全量の０．００１〜０．１重量％である。
【００７２】
さらに記録媒体処理液は、その好ましい特性を損なわない範囲で、記録媒体への定着性を向上させるために、定着剤を含んでいてもよい。定着剤としては公知のものを使用でき、たとえば、アラビアゴムなどの天然ゴム類、サボニンなどのグルコシド類、リグニンスルホン酸塩、セラックなどの天然高分子化合物、アクリル酸樹脂およびその塩、メタクリル酸樹脂およびその塩、スチレン−アクリル酸共重合体およびその塩、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体およびその塩、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体およびその塩、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体およびその塩、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体およびその塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩およびリン酸塩などの陰イオン性高分子化合物、ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の非イオン性高分子化合物、アクリロニトリル、酢酸ビニル、アクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、ヒドロキシエチルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどの重合性不飽和二重結合を有するモノマー化合物の２種またはそれ以上からなる共重合体などを挙げることができる。本発明では市販の樹脂エマルジョンを定着剤として使用することもできる。市販の樹脂エマルジョンとしては、たとえば、バイロナール（商品名、東洋紡績（株）製、ポリエステル樹脂エマルジョン）などが挙げられる。定着剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００７３】
さらに記録媒体処理液は、その好ましい特性を損なわない範囲で、ｐＨ調整剤、キレート化剤、防錆剤、紫外線吸収剤などの、インクジェット用インク組成物の一般的な添加剤を含んでいてもよい。ｐＨ調整剤としては、たとえば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアミン、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩、硝酸ナトリウム、硝酸カリウムなどのアルカリ金属硝酸塩などが挙げられる。キレート化剤としては、たとえば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウムなどが挙げられる。防錆剤としては、たとえば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。紫外線吸収剤としては、たとえば、ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、シアノアクリレート化合物などが挙げられる。添加剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００７４】
さらに記録媒体処理液は、必要に応じて、溶解助剤、酸化防止剤、消泡剤、粘度調整剤などを含んでいてもよい。
【００７５】
記録媒体処理液は、シリコン含有ポリビニルピロリドンならびに、必要に応じて、水溶性有機溶剤、界面活性剤、防カビ剤、定着剤およびその他の添加剤のそれぞれ適量を用い、さらに水を用いて全量を１００重量％とし、これらを一般的な方法に従って混合または分散し、必要に応じて固液分離処理（ろ過、遠心分離など）を施すことによって調製できる。分散には、たとえば、ディスパ、サンドミル、ホモジナイザ、ボールミル、ビーズミル、ペイントシェーカ、超音波分散機などの分散装置が使用できる。混合には、攪拌用の羽根を備えている攪拌機、高速の分散機、乳化機などが使用できる。
【００７６】
このようにして得られる記録媒体処理液は、その表面張力が５０ｄｙｎ／ｃｍ以下であることが好ましい。このような表面張力値を有する記録媒体処理液は、シリコン含有ポリビニルピロリドンの含有量の調整、水溶性有機溶剤、界面活性剤など他成分の添加などによって得ることができる。本明細書において、表面張力は、協和界面化学社製、表面張力計ＣＢＶＰ−Ａ３を用いて測定した。
【００７７】
さらに記録媒体処理液は、その２５℃における粘度が１ｐｐｍ以下であることが好ましい。このような粘度値を有する記録媒体処理液は、シリコン含有ポリビニルピロリドンの含有量の調整、水溶性有機溶剤、界面活性剤などの他成分の添加などによって得ることができる。本明細書において、粘度は、記録媒体処理液を１分間攪拌したのち、ブルックフィールド（株）製粘度計ＬＶＤＶ−ＩＩＩ＋を用い、２５℃での６ｒｐｍ、１分値を記録した。
【００７８】
記録媒体処理液を基材表面に塗布するに際しては、液状成分を固形物の表面に塗布する公知の方法を採用できる。該方法の具体例としては、たとえば、ハケ塗り、ロールコーター法、ブレードコーター法、エアナイフコーター法、バーコーター法、サイズプレス法、スプレーコート法、グラビアコーター法、カーテンコーター法などが挙げられる。基材表面に塗布された記録媒体処理液に含まれる成分は、基材表面に拡がって保持され、および／または、基材内部に浸透して保持される。記録媒体処理液の基材に対する塗布量は特に制限されず、有効成分であるシリコン含有ポリビニルピロリドンの含有量、基材の材質、表面物性およびインク吸収特性、得られる記録媒体に適用されるインク組成物の種類などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常は０．１〜３０ｇ／ｍ２、好ましくは０．５〜２０ｇ／ｍ２である。
【００７９】
または、基材を記録媒体処理液中に浸漬してもよい。浸漬量は、前記の塗布量と同様でよい。
【００８０】
記録媒体処理液を塗布または含浸された基材の乾燥は、５〜４０℃の温度下に行われ、３分以下程度で終了する。
【００８１】
〔インク組成物〕
本発明のインク組成物は、色材および水を含む組成物であり、該色材は、シリコン含有ポリビニルピロリドンと反応して沈殿物を生成するものである。
【００８２】
シリコン含有ポリビニルピロリドンと反応して沈殿物を生成する色材には、染料および顔料が使用できる。
【００８３】
染料としては公知のものを使用でき、たとえば、酸性染料、直接染料、反応性染料などの水溶性染料が挙げられる。染料の具体例をカラーインデックスナンバー（ＣＩ）で示すと、アシッドブルー７、９、２９、４５、９２、２４９、ダイレクトブルー１、２、６、１５、２２、２５、７１、７６、７９、８６、９０、９８、１６３、１６５、１９９、２０２、リアクティブブルー１、２、７、１４、１５、２３、３２、３８、４１、６３、８０、９５などの青系染料、アシッドレッド１、８、１３、１４、１８、２６、２７、３５、３７、４２、５２、８２、８７、８９、９２、９７、１０６、１１１、１１４、１１５、１３４、１８６、２４９、２５４、２８９、ダレクトレッド１、４、９、１３、１７、２０、２８、３１、３９、８０、８１、８３、８９、２２５、２２７、ダイレクトオレンジ２６、２９、６２、１０２、リアクティブレッド１、１４、１７、２５、２６、３２、３７、４４、４６、５５、６０、６６、７４、７９、９６、９７、１４１、１４７、１８１などの赤系染料、アシッドイエロー１、７、１７、２３、４２、４４、７９、１４２、ダイレクトイエロー１、１２、２４、２６、３３、４４、５０、８６、１２０、１３２、１４２、１４４、リアクティブイエロー１、５、１１、１３、１４、２０、２１、２２、２５、４０、４７、５１、５５、６５、６７などの黄系染料、フードブラック２、ダイレクトブラック１９、２２、３２、３８、５１、５６、７１、７４、７５、７７、１５４、１６８、１７１リアクティブブラック３、４、７、１１、１２、１７などの黒系染料などが挙げられる。これらの中でも、耐水性、耐光性、人体に対する安全性などに優れるものが好ましい。染料は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用できる。染料の含有量は特に制限されず、本発明記録媒体の基材の材質、表面特性、インク吸収特性、シリコン含有ポリビニルピロリドンの含有量などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、染料の常温での水に対する溶解性をも考慮して、通常はインク組成物全量の０．１〜１０重量％、好ましくは０．１〜７重量％である。
【００８４】
顔料としては、公知の無機顔料および有機顔料を使用できる。無機顔料としては、たとえば、酸化チタン、酸化鉄、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るカーボンブラックなどが挙げられる。有機顔料の具体例をカラーインデックスナンバー（ＣＩ）で示すと、たとえば、ピグメントブルー１、２、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、１７、２２、２１、２２、６０、６４などの青系顔料、ピグメントレッド１、２、３、５、１０、１６、２３、３０、３１、４８：１、４８：２、４９：１、５２、５３：１、５７：１、５８：４、６３、１２２、２０９、ピグメントバイオレッド１９などの赤系顔料、ピグメントイエロー３、１２、１３、１４、１５、２３、５５、７４、８３、９３、９５、９７、１２８、１３８、１５０、１５４、１６７、１８０、１９３などの黄色系顔料などが挙げられる。これらの中でも、人体に対する安全性の高いものが好ましい。
【００８５】
また本発明では、顔料の表面に親水基を導入することによって水中での自己分散性が付与された自己分散顔料を使用してもよい。親水基としては特に制限されず、たとえば、カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン基などが挙げられる。また親水基は顔料表面で塩を形成していても良い。
【００８６】
自己分散顔料は、顔料を公知の方法に従って表面処理することによって得ることができる。たとえば、顔料と有機溶剤との混合物にハイスピードミキサーなどで高速せん断を加えるか、またはビーズミル、ジェットミルなどで衝撃を加えて顔料分散液を得、撹拌下にこの顔料分散液に発煙硫酸、硫酸、クロロ硫酸、フルオロ硫酸などのスルホン化剤を添加し、さらに６０〜２００℃に加熱処理することによって、顔料表面にスルホン基が導入された自己分散顔料が得られる。この自己分散顔料は、水洗、限外ろ過、逆浸透、遠心分離、ろ過などの公知の手段に従って、反応系から容易に単離精製できる。また、真空プラズマ処理などの物理的処理、シラン化合物などのカップリング剤による処理、ポリマーグラフト化処理などの上記以外の化学処理によっても、自己分散顔料を得ることができる。
【００８７】
顔料の中でも、インク中での分散性およびインクの保存安定性を考慮すると、自己分散顔料が好ましい。
【００８８】
顔料は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用できる。顔料の含有量は特に制限されず、本発明記録媒体の基材の材質、表面特性、インク吸収特性、シリコン含有ポリビニルピロリドンの含有量などに応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常はインク組成物全量の０．１〜１０重量％、好ましくは０．１〜８重量％である。０．１重量％未満では、画像濃度が低くなり、記録媒体上で色を表現することが困難である可能性がある。一方１０重量％を大幅に超えると、インク組成物の粘度が高くなり、ノズルからの吐出不良、記録媒体への浸透不良などを起こすおそれがある。
【００８９】
インク組成物は、必要に応じて、水溶性有機溶剤から選ばれる１種または２種以上を含んでいてもよい。水溶性有機溶剤は、記録媒体の項で述べたものと同様のものを使用できる。含有量も、記録媒体処理液における含有量と同様でよい。
【００９０】
インク組成物は、必要に応じて、界面活性剤から選ばれる１種または２種以上をふくんでいてもよい。界面活性剤は、記録媒体の項で述べたものと同様のものを使用できる。含有量も、記録媒体処理液における含有量と同様でよい。
【００９１】
インク組成物は、必要に応じて、定着剤から選ばれる１種または２種以上を含んでいてもよい。定着剤は、記録媒体の項で述べたものと同様のものを使用できる。
【００９２】
さらにインク組成物は、必要に応じて、ｐＨ調整剤、キレート化剤、防錆剤、紫外線吸収剤、溶解助剤、酸化防止剤、消泡剤、粘度調整剤、目詰まり防止剤などを含んでいてもよい。
【００９３】
インク組成物は、色材および必要に応じて他の添加剤のそれぞれ適量を用い、さらに水を用いて全量を１００重量％とし、これらの成分を公知の混合手段に従って混合することによって調製できる。
【００９４】
〔画像形成方法および記録画像〕
本発明の画像形成方法は、インクジェット方式によってインク組成物を記録媒体に吐出して記録画像を形成する方法であって、記録媒体が本発明の記録媒体であることを特徴とする。
【００９５】
記録媒体としては、前述のように、本発明の記録媒体、すなわちその表面および／または内部にシリコン含有ポリビニルピロリドンが保持されている記録媒体を使用する。
【００９６】
インク組成物としては特に制限されず、公知のインクジェット用水性インクを使用できる。その中でも、本発明のインク組成物が好ましい。
【００９７】
インクジェット方式としては特に制限されず、公知の方式を採用できる。たとえば、圧電素子を用いるインクジェット方式、インクに圧力をかけてインクの液滴を吐出するインクジェット記録方式、膜沸騰現象を利用して気泡を発生させ、インクを吐出するインクジェット方式などが挙げられる。これらの中でも、圧電素子方式、膜沸騰現象を利用する方式などが好ましい。
【００９８】
この画像形成方法によって、高品位画質を有する記録画像を得ることができる。
【００９９】
〔インクヘッド〕
次に、本発明のインクヘッドについて説明する。図１は、本発明インクヘッド１の構成を簡略化して示す分解斜視図であり、図２は、図１に示すインクヘッド１を構成するヘッドプレート１０の構成の一部を拡大して示す図である。なお、図１では、図２に示される駆動電極１３は省略する。
【０１００】
インクヘッド１は、圧電材料からなる平板状の底壁部１１および底壁部１１から予め定める間隔をあけて垂直に立ち上がるように形成される複数の隔壁部１２とを有するヘッドプレート１０と、隔壁部１２の上面に接して設けられる天板２０と、複数の吐出口３１を備え底壁部１１の一方の端部１１ａに設けられるノズルプレート３０と、底壁部１１の他方の端部１１ｂに設けられる図示しない背面板と、天板２０の上面に接して設けられる開口部５１を有するインクタンク５０とを含んで構成される。複数の隔壁部１２は、底壁部１１上で一端部から他端部に向かって垂直に延びて互いに平行に配置されており、複数の隔壁部１２と底壁部１１と天板２０とノズルプレート３０と図示しない背面板とによって複数のインク室４０が形成されている。天板２０には、各インク室４０に連通するインク供給路２１と、インク供給路２１とインクタンク５０の開口部５１とを連結するインク供給管２２とが形成される。インクタンク５０には実施の第１形態のインク組成物６０が貯留されており、このインク組成物６０はインク供給路２１内を流過して各インク室４０に供給される。
【０１０１】
また図２に示すように、ヘッドプレート１０の底壁部１１および複数の隔壁部１２のインク室４０に臨む表面には、複数の隔壁部１２に電圧を印加する駆動電極１３が設けられる。また複数の隔壁部１２をなす圧電材料は、矢符７０の方向に分極しており、複数の隔壁部１２は圧電素子として機能する。
【０１０２】
このように構成されるインクヘッド１は、圧電素子である複数の隔壁部１２に印加される電圧に応じて、吐出口３１からインク組成物６０の液滴を吐出させることのできるピエゾ方式のインクヘッドである。
【０１０３】
インクヘッド１において、インク室４０からインク組成物６０を吐出させる際の動作について説明する。図３は、図１に示すインクヘッド１をインク室４０の延長方向から見た断面図である。ここでは、インク室４０ｂからインク組成物６０を吐出させる場合の動作について説明する。
【０１０４】
インク室４０ｂを構成する隔壁部１２ａおよび１２ｂに電圧が印加されていないとき、すなわちインク室４０ｂの駆動電極１３ｂとインク室４０ｂに隣接するインク室４０ａの駆動電極１３ａとの間、およびインク室４０ｂの駆動電極１３ｂとインク室４０ｂに隣接するインク室４０ｃの駆動電極１３ｃとの間に電位差が生じていないとき、インク室４０ｂは、毛管作用によってインクタンク５０から供給されるインク組成物６０で充填された状態になっている。同様に、インク室４０ａおよび４０ｃもインク組成物６０で充填された状態になっている。
【０１０５】
駆動電極１３ａおよび駆動電極１３ｃに電圧が印加されると、駆動電極１３ｂと駆動電極１３ａとの間、および駆動電極１３ｂと駆動電極１３ｃとの間に電位差が生じ、インク室４０ｂを構成する隔壁部１２ａおよび１２ｂに電圧が印加される。この電圧によって、隔壁部１２ａおよび１２ｂにそれぞれ矢符７１および７２の方向の電界が発生し、この電界の作用によって、インク室４０ｂを構成する隔壁部１２ａおよび１２ｂにひずみが生じ、インク室４０ｂ側に凸になるように変形する。これによって、圧力波が発生し、インク室４０ｂ内に充填されているインク組成物６０に大きな圧力がかかり、インク組成物６０の液滴が吐出口３１から吐出する。
【０１０６】
駆動電極１３ａおよび駆動電極１３ｃへの電圧の印加を止めると、隔壁部１２ａおよび１２ｂの形状が元に戻ってインク室４０ｂの体積が元に戻り、復元された体積分のインク組成物６０がインク供給路２１を介してインクタンク５０から供給され、インク室４０ｂは、インク組成物６０が充填された初期の状態に戻る。
【０１０７】
本実施の形態によるインクヘッド１では、前述のようにインクタンク５０は本発明のインク組成物６０を貯留し、このインク組成物６０がインク室４０に供給されて吐出口３１から液滴として吐出するので、安定して吐出口３１からインク組成物６０の液滴を吐出させることができる。このようなインクヘッドを用いれば、信頼性の高いピエゾ方式のインクジェット記録装置を実現することができる。
【０１０８】
本実施の形態によるインクヘッド１を備えるピエゾ方式のインクジェット記録装置において、本発明のインク組成物を用いて記録を行うと、インクヘッド内のインク供給系への濡れ性が向上し、インクの供給がスムーズに行われるため、信頼性の高いピエゾ方式のインクジェット記録装置が実現できる。
【０１０９】
本実施の形態では、インク室４０を構成する隔壁部１２を圧電材料で形成し、圧電素子として機能させるけれども、これに限定されることなく、インク室を構成する隔壁を圧電材料以外の材料で形成し、隔壁の内方または外方に圧電素子を設けてもよい。
【０１１０】
図４は、本発明の第３の実施形態であるインクヘッド２の構成を簡略化して示す分解斜視図であり、図５は、図４に示すインクヘッド２の構成の一部を示す平面図である。なお、図５では、図４に示す天板２０およびインクタンク５０は、図が錯綜して理解が困難になるので、記載を省略する。本実施の形態のインクヘッド２は、実施の第２形態のインクヘッド１と類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【０１１１】
注目すべきは、ヘッドプレート１００が、基板１０１と、基板１０１上で予め定める間隔をあけ、一端部から他端部へ向かって垂直に延びて互いに平行に配置される複数の隔壁１０２と、基板１０１のインク室４０に臨む表面上に設けられる発熱体であるヒータ１０３と、ヒータ１０３に電圧を印加する駆動電極１０４および１０５とを含んで構成されることである。
【０１１２】
このように構成されるインクヘッド２は、発熱体であるヒータ１０３に印加される電圧に応じて、吐出口３１からインク組成物６０の液滴を吐出させることのできるサーマルインクジェット方式のインクヘッドである。
【０１１３】
インクヘッド２において、インク室４０からインク組成物６０を吐出させる際の動作について説明する。図６は、インク室４０からインク組成物６０の液滴６１が吐出する状態を示す図である。図６では、図５に示すインクヘッド２の切断面線Ｉ−Ｉにおける断面構成を示す。
【０１１４】
ヒータ１０３に電圧が印加されていないとき、実施の第２形態のインクヘッド１において隔壁部１２に電圧が印加されていないときと同様に、インク室４０はインク組成物６０が充填された状態になっている。
【０１１５】
駆動電極１０４および１０５によってヒータ１０３に電圧が印加されると、ヒータ１０３が発熱し、インク室４０内に充填されているインク組成物６０が加熱されて、気泡６２が発生する。これによって、圧力波が発生し、インク室４０内に充填されているインク組成物６０に大きな圧力がかかり、インク組成物６０の液滴６１が吐出口３１から吐出する。
【０１１６】
ヒータ１０３への電圧の印加を止めると、インク室４０内のインク組成物６０が冷却されて気泡６２が消滅し、消滅した気泡の体積分のインク組成物６０がインク供給路２１を介してインクタンク５０から供給され、インク室４０は、インク組成物６０が充填された初期の状態に戻る。
【０１１７】
本実施の形態によるインクヘッド２では、前述の実施の第２形態のインクヘッド１と同様に、インクタンク５０は実施の第１形態のインク組成物６０を貯留し、このインク組成物６０がインク室４０に供給されて吐出口３１から液滴６１として吐出するので、安定して吐出口３１からインク組成物６０の液滴６１を吐出させることができる。このようなインクヘッドを用いれば、信頼性の高いサーマルインクジェット方式のインクジェット記録装置を実現することができる。
【０１１８】
本実施の形態によるインクヘッドを備えるサーマルインクジェット方式のインクジェット記録装置において、本発明のインク組成物を用いて記録を行うと、ヘッド内のインク供給系への濡れ性が向上し、インクの供給がスムーズに行われるため、信頼性の高いサーマル方式のインクジェット記録装置が実現できる。
【０１１９】
［実施例］
以下に実施例、比較例および試験例を挙げ、本発明を具体的に説明する。なお、以下において「％」とあるのは、特に断らないかぎり「重量％」を意味する。
【０１２０】
実施例１および比較例１（記録媒体処理液の調製）
表１に示す割合（％、樹脂成分は固形分量で示した）で各成分を混合し、これに水を加えて全量を１００％とした。この混合物を２５℃で１時間攪拌し、記録媒体処理液を調製した。
【０１２１】
なお、表１における樹脂成分および界面活性剤は、具体的には、次のとおりである。
【０１２２】
〔樹脂成分〕
ＰＶＰ／Ｓｉ−１０：商品名、ＩＳＰ社製、ポリメチルシロキサンを内包するポリビニルピロリドンの２０％水溶液
１０％ＰＶＡ：ポリビニルアルコールの１０％水溶液
【０１２３】
〔界面活性剤〕
エチレンオキシド含有化合物１Ａ：一般式（１）において、ｅ＋ｆ＝１０である化合物、商品名サーフィノール４６５、日信化学（株）製
エチレンオキシド含有化合物１Ｂ：一般式（１）において、ｅ＋ｆ＝３．５である化合物、商品名サーフィノール４４０、日信化学（株）製
エチレンオキシド含有化合物４Ａ：一般式（１）において、ｗ＋ｚ＝１１、ａ＝９、ｂ＝５である化合物、商品名ソフタノール９０５０、（株）日本触媒製
【０１２４】
【表１】
2004314454.tif 000007
【０１２５】
上記で得られた記録媒体処理液を、転写方式のゴムローラーによって、ステキヒトサイズ度が１０秒の紙に塗布量が８ｇ／ｍ２となるように塗布し、実施例１の記録媒体（Ｎｏ．１〜５）および比較例１の記録媒体（Ｎｏ．６〜７）を製造した。
【０１２６】
実施例２（インク組成物の調製）
表２に示す割合（％）で各成分を混合し、これに水を加えて全量を１００％とした。この混合物を２５℃で１時間攪拌した後、１．２μｍのメンブランフィルタを用いて加圧濾過し、インク組成物（Ｎｏ．イ〜ホ）を調製した。
【０１２７】
なお、表２において、商品名で記載されている界面活性剤および定着剤は、具体的には次のとおりである。
【０１２８】
〔界面活性剤〕
サーフィノール２５０２、サーフィノール４６５：いずれもエチレンオキシド含有アセチレン系非イオン界面活性剤、エアープロダクツ社製、
【０１２９】
〔定着剤〕
バイロナールＭＤ１４００：ポリエステルエマルジョン、東洋紡績（株）製、
【０１３０】
【表２】
2004314454.tif 000008
【０１３１】
試験例１
実施例１および比較例１で得られた記録媒体Ｎｏ．１〜７、ならびに実施例２で得られたインク組成物Ｎｏ．イ〜ホを用い、次の評価試験を行った。結果を表３に示す。
【０１３２】
［印字濃度（画像濃度）］
インクジェットプリンタ（商品名：ＡＪ２０００、シャープ（株）製）のインクヘッドを本発明のインクヘッドに交換できるように改造し、このプリンタを用いてベタ印字を行い、その印字濃度を測色計（商品名：Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８、マクベス社製）によって測定した。記録媒体処理液を塗布していない紙における、ベタの印刷濃度に比べ、濃度が上昇しているものを「○」、変化しないものを「△」、下がったものを「×」と評価した。
【０１３３】
［フェザリング］
記録媒体に試験用パターンを印刷して、該パターンのライン幅を測定し、記録媒体処理液を塗布していない紙におけるライン幅を１００とし、それに対する相対値として評価した。１００未満のものを「○」、１００〜１２０のものを「△」および１２０以上ものを「×」と評価した。
【０１３４】
【表３】
2004314454.tif 000009
【０１３５】
表３から、シリコン含有ポリビニルピロリドンを保持した記録媒体に記録を行うと、フェザリングの発生が防止され、印字濃度（画像濃度）の高い記録画像が形成されることが明らかである。一方、比較例１のＮｏ．６の記録媒体を用いると、印字濃度は大きく低下しないけれども、フェザリングの発生が著しいことが判る。また比較例１のＮｏ．７の記録媒体を用いると、印字濃度が著しく低下すると共に、フェザリングの発生が甚だしいことが判る。
【０１３６】
実施例３および比較例３
ステキヒトサイズ度１０秒の紙に代えて、ステキヒトサイズ２１秒の紙を使用する以外は、実施例１と同様にして、実施例３の記録媒体（Ｎｏ．８〜１２）および比較例３の記録媒体（Ｎｏ．１３〜１４）を製造した。
【０１３７】
試験例２
実施例３および比較例３で得られた記録媒体を用い、試験例１と同様にして、印字濃度およびフェザリングの有無について評価を行った。結果を表４に示す。
【０１３８】
【表４】
2004314454.tif 000010
【０１３９】
表４から、ステキヒトサイズ度が２０秒を超える紙に、シリコン含有ポリビニルピロリドンを担持させても、フェザリングを防止する効果が不充分であることが判る。
【０１４０】
【発明の効果】
本発明によれば、表面および／または内部にシリコン含有ポリビニルピロリドンを保持した記録媒体が提供される。該記録媒体は、シリコン含有ポリビニルアルコールが色材を固定化するので、色材がインク中の水などの液状成分と共に記録媒体の内部または表面の余白部分にまで浸透、拡散するのを防止することができる。そのため、にじみの発生が著しく防止され、フェザリング、混色などが起こらないので、ベタ部分が均一で、輪郭部分が明瞭で、画像濃度および鮮明度が高く、高画質品位の記録画像をインクジェット方式によって形成することができる。
【０１４１】
本発明によれば、コアがシリコンからなりかつシェルがポリビニルピロリドンからなるコアシェル構造を有するシリコン含有ポリビニルピロリドンを用いることによって、記録画像の画質品位はさらに向上する。
【０１４２】
本発明によれば、ポリアルキルシロキサン含有ポリビニルピロリドンを用いることによって、記録画像の画質品位はさらに向上する。
【０１４３】
本発明によれば、本発明の記録媒体を製造するために用いられる記録媒体処理液が、シリコン含有ポリビニルピロリドンのほかに、水溶性有機溶剤、界面活性剤、防カビ剤などの１種または２種以上を含むことによって、シリコン含有ポリビニルアルコールの記録媒体における分散性、記録媒体処理液の塗工性、浸透性、本発明記録媒体の保存性などが向上する。
【０１４４】
本発明によれば、本発明の記録媒体を製造するための記録媒体処理液として、表面張力が５０ｄｙｎ／ｃｍ以下のものおよび／または２５℃における粘度が１Ｐａ・ｓ以下のものを用いることによって、記録媒体処理液の塗工性、浸透性などが向上する。
【０１４５】
本発明によれば、記録媒体処理液を基材に塗布または含浸して本発明の記録媒体を製造するに際し、該基材としてステキヒトサイズ度が２０秒以下のものを用いることによって、記録媒体処理液が基材の表面および／または内部に均一にかつ適度に浸透し、フェザリングの発生がさらに少なくなる。
【０１４６】
本発明によれば、少なくとも色材を含みかつ残部が水であるインクであって、該色材が、シリコンを含有するポリビニルピロリドンと反応して沈殿物を生じるものであることを特徴とするインク組成物である。
【０１４７】
本発明によれば、シリコン含有ポリビニルピロリドンと反応して沈殿物を生成する色材を含むインク組成物が提供される。このような色材の中でも、染料および顔料が好ましく、顔料の中では自己分散顔料が好ましい。該インク組成物は、本発明の記録媒体に記録画像を形成するのに特に適しており、著しく高い画質品位を有する記録画像を形成することができる。
【０１４８】
本発明によれば、インクジェット方式によって、本発明の記録媒体に記録画像を形成する画像形成方法が提供される。この画像形成方法は、使用するインク組成物の種類に関係なく、高い画質品位を有する記録画像を形成することができる。
【０１４９】
本発明によれば、本発明インク組成物のほぼ一定量の液滴を、目詰まりを起こすことなく、連続してかつ安定的に吐出でき、高速印刷を行ってもその吐出性能が低下することがないピエゾ式（圧電素子方式）またはバブル式（膜沸騰現象方式）のインクジェット用インクヘッドが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクヘッドの構成を簡略化して示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すインクヘッドを構成するヘッドプレートの構成の一部を拡大して示す図である。
【図３】図１に示すインクヘッドをインク室の延長方向から見た断面図である。
【図４】本発明のインクヘッドの構成を簡略化して示す分解斜視図である。
【図５】図４に示すインクヘッドの構成の一部を示す平面図である。
【図６】インク室からインク組成物の液滴が吐出する様子を示す図であり、図５に示すインクヘッドの切断面線Ｉ−Ｉにおける断面構成を示す。
【符号の説明】
１，２  インクヘッド
１０，１００  ヘッドプレート
１１  底壁部
１１ａ  一方の端部
１１ｂ  他方の端部
１２，１２ａ，１２ｂ  隔壁部
１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１０４，１０５  駆動電極
２０  天板
２１  インク供給路
３０  ノズルプレート
３１  吐出口
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ  インク室
５０  インクタンク
５１  開口部
６０  インク組成物
６１  液滴
６２  気泡
７０，７１，７２  矢符
１０１  基板
１０２  隔壁
１０３  ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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