(57)【要約】      （修正有）【課題】光学濃度が高く、定着性に優れる画像を記録することが可能であるとともに、連続してインクが吐出されても濃度ムラが生じにくい画像を記録することが可能なインクジェット記録方法を提供する。【解決手段】熱の作用によりインクを吐出して記録媒体４７に付与するラインヘッドＨ１０００と、反応液を記録媒体に付与する手段と、を備えたインクジェット記録装置Ｍ４０００を使用して、インク及び反応液を記録媒体に付与して画像を記録する。インクは、色材、水溶性有機溶剤、及びノニオン性界面活性剤を含有し、反応液は、色材を凝集させる成分を含有し、記録媒体に付与するインクの温度が、記録媒体に付与する反応液の温度よりも高い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱の作用によりインクを吐出して記録媒体に付与するラインヘッドと、反応液を前記記録媒体に付与する手段と、を備えたインクジェット記録装置を使用して、前記インク及び前記反応液を前記記録媒体に付与して画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インクは、色材、水溶性有機溶剤、及びノニオン性界面活性剤を含有し、
前記反応液は、前記色材を凝集させる成分を含有し、
前記記録媒体に付与する前記インクの温度が、前記記録媒体に付与する前記反応液の温度よりも高いことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項２】
前記色材が、顔料を含む請求項１に記載のインクジェット記録方法。
【請求項３】
前記反応液の温度と前記インクの温度の差が、２５℃以上である請求項１又は２に記載のインクジェット記録方法。
【請求項４】
前記反応液の温度と前記インクの温度の差が、３５℃以上である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項５】
前記インクが、さらにアニオン性界面活性剤を含有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置であって、
熱の作用によりインクを吐出して記録媒体に付与するラインヘッドと、
反応液を記録媒体に付与する手段と、
前記記録媒体に付与する前記インクの温度が、前記記録媒体に付与する前記反応液の温度よりも高くなるように、前記インク及び前記反応液の温度の関係を制御する手段と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録方法、及びそれに用いるインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット記録装置は、低電力、低コスト、及び省スペースという利点を活かし、オフィスなどでの利用が増加しつつある。インクジェット記録装置をオフィスなどで使用する場合には、普通紙などのコート層を有しない記録媒体に記録することが多いため、普通紙への記録に適したインクが求められている。
【０００３】
インクジェット記録装置に採用されている記録ヘッドの方式として、シリアル方式を挙げることができる。シリアル方式では、用紙送り方向（主走査方向）に対して直交する方向（副走査方向）に記録ヘッドを繰り返し移動させて画像を記録する。シリアル方式の記録ヘッドは比較的小さいため、記録装置本体を小型化することができる。
【０００４】
近年では、記録速度のさらなる向上のため、吐出口の配列幅を用紙の最大幅相当まで延ばした記録ヘッド、すなわち、ラインヘッドが用いられるようになってきている。シリアル方式とは異なり、ラインヘッド方式では記録ヘッドの移動は行わずに、用紙の搬送のみが行われるため、記録速度の向上に有利である。ラインヘッド方式を採用する場合の吐出方式として、熱の作用によりインクを吐出するサーマル方式を利用することが提案されている（特許文献１）。
【０００５】
また、オフィスなどでラインヘッドを搭載したインクジェット記録装置を使用することを考慮すると、連続記録する場合や、記録後に時間をおかずにユーザーの手が画像（記録面）に触れる場合も想定される。このため、高い定着性を有する画像を記録可能であることも要求されている。また、オフィスなどで用いられる文書については、記録される画像の光学濃度に対する要求も高まっている。光学濃度の高い画像や文字を普通紙などの記録媒体に記録可能であることは、オフィス用途のインクジェット記録装置には必須であるといえる。
【０００６】
一方、反応液などの、色材を含有する着色インク以外の液体を、着色インクと併用して、記録する画像の性能を向上させる技術である、２液反応システムが知られている。例えば、接触したインク中の色材を凝集させる液体組成物を用いる記録方法が提案されている（特許文献２〜４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１４３１４７号公報
【特許文献２】特開２００６−０４４０５４号公報
【特許文献３】特開２００２−３３２４４３号公報
【特許文献４】特開２００７−０８４６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１で提案されたラインヘッドを搭載した記録装置を使用すると、記録パターンによっては画像に濃度ムラが生ずることがあった。また、特許文献２〜４で提案された記録方法であっても、近年要求されるレベルの高い光学濃度を有する画像を記録することは困難であった。
【０００９】
従来のインクジェット記録装置を用いて光学濃度の高い画像を記録しようとする場合、インクの表面張力を高く維持する必要があった。すなわち、記録媒体の表面上に留めたインクから水などの液体成分を蒸発させ、色材を記録媒体の表面上に残す工夫が必要であった。しかし、記録媒体の表面上に色材を残そうとすると、インク中の水溶性有機溶剤などの液体成分も記録媒体の表面上に残るため、画像の定着性が低下しやすくなるという課題があった。
【００１０】
また、２液反応システムを用いた記録方法の場合、記録媒体に付与される液体の総量が増加するため、画像の定着性が低下するという課題が生ずることがわかった。このように、従来の技術においては、画像の光学濃度と定着性はいわゆるトレードオフの関係にあるため、これらの特性を近年要求される高いレベルで同時に満足する画像を記録することは困難であった。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、光学濃度が高く、定着性に優れる画像を記録することが可能であるとともに、連続してインクが吐出されても濃度ムラが生じにくい画像を記録することが可能なインクジェット記録方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、上記インクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明によれば、熱の作用によりインクを吐出して記録媒体に付与するラインヘッドと、反応液を前記記録媒体に付与する手段と、を備えたインクジェット記録装置を使用して、前記インク及び前記反応液を前記記録媒体に付与して画像を記録するインクジェット記録方法であって、前記インクは、色材、水溶性有機溶剤、及びノニオン性界面活性剤を含有し、前記反応液は、前記色材を凝集させる成分を含有し、前記記録媒体に付与する前記インクの温度が、前記記録媒体に付与する前記反応液の温度よりも高いことを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光学濃度が高く、定着性に優れる画像を記録することが可能であるとともに、連続してインクが吐出されても濃度ムラが生じにくい画像を記録することが可能なインクジェット記録方法を提供することができる。また、本発明によれば、上記インクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ラインヘッドの一例を模式的に示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。
【図２】ラインヘッドにより画像を記録するイメージ図である。
【図３】インクジェット記録装置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、さらに本発明を詳細に説明する。なお、本発明においては、化合物が塩である場合は、インク中では塩はイオンに解離して存在しているが、便宜上、「塩を含有する」と表現する。また、インクジェット用のインクのことを、単に「インク」と記載することがある。また、物性値は、特に断りのない限り、常温（２５℃）における値とする。また、反応液が無色透明である場合、記録媒体の付与部は着色されないが、この場合も簡略化のために「記録する」と記載することがある。
【００１６】
＜インクジェット記録方法＞
本発明のインクジェット記録方法は、熱の作用によりインクを吐出して記録媒体に付与するラインヘッドと、反応液を記録媒体に付与する手段とを備えたインクジェット記録装置を使用して、インク及び反応液を記録媒体に付与して画像を記録する方法である。さらに、色材、水溶性有機溶剤、及びノニオン性界面活性剤を含有するインクと、色材を凝集させる成分を含有する反応液を用いる。そして、記録媒体に付与するインクの温度を、記録媒体に付与する反応液の温度よりも高くすることを特徴とする。
【００１７】
前述の通り、従来、小型化することが容易なシリアル方式の記録ヘッド（以下、「シリアルヘッド」とも記す）が広く採用されている。しかし、シリアルヘッドは、小型であるためにいくつかの課題を有する。例えば、シリアルヘッドは少ないノズル（吐出口）数で繰り返し吐出するため、温度が上昇しやすい。但し、使用ノズルと不使用ノズルにそれほど偏りが生じないため、温度上昇によりインクの吐出量が変化したとしても、記録される画像に濃度ムラは生じにくい。
【００１８】
また、シリアルヘッドの場合、記録速度を向上させるためには、副走査方向への記録媒体の搬送速度を向上させるとともに、１ノズル当たりの吐出回数を増加させる必要がある。すなわち、吐出周波数を高くする必要があるが、記録ヘッドを往復移動させるための機械的な制約や、各吐出口に対応するノズルへのインクの供給が間に合わなくなるといった制約などが生ずる。このため、シリアルヘッドを用いる場合の記録速度の向上には限界がある。
【００１９】
このような状況下、近年、記録媒体の搬送方向の幅（最大用紙幅）の全幅にわたってインクを吐出する吐出口（ノズル）が配置されたライン型の記録ヘッド（以下、「ラインヘッド」とも記す）を採用した記録装置が開発されている。ラインヘッドを用いる場合には以下のような利点がある。すなわち、記録ヘッドを往復移動させる必要がなく、最大用紙幅に対応した数のノズルが存在する。したがって、記録媒体の単位領域が記録ヘッド直下を１回のみ通過する、すなわち「１パス」で画像を記録可能であり、記録に要する時間を短縮化することができる。また、高速記録した場合であっても１ノズル当たりの吐出回数を減少させることができる。したがって、吐出周波数を低く抑えることができるため、記録ヘッドの温度上昇をシリアルヘッドに比して抑制することができる。本発明者らは、ラインヘッドを用いた高速記録についてさらに検討した。その結果、以下に示すような新たな課題が生ずることが判明した。従来に比して高速かつ連続で記録した場合、記録パターンによっては得られる画像に濃度ムラが発生することがあった。
【００２０】
さらに調査したところ、ノズル間の使用頻度が異なるような記録パターンの場合に、濃度ムラが発生しやすいことがわかった。すなわち、ラインヘッドは最大用紙幅に対応した数のノズルを有するため、記録パターンによっては使用ノズルと不使用ノズルに偏りが生ずることがある。その結果、ラインヘッドのノズル近傍の温度（以下、「ノズル温度」とも記す）に偏りが生じてしまうことが判明した。ノズル温度の偏りは、ノズル内に存在するインクの物性変動を誘発する。このため、ノズル温度が低い部分ではインクの吐出量は増加しないが、ノズル温度が高い部分ではインクの吐出量が増加してしまい、記録される画像にインク量の偏りが生じて濃度ムラとして認識されると考えられる。
【００２１】
さらに、記録ヘッドの温度を制御する構成を有しない場合、光学濃度の高い画像を記録すべくインクの表面張力を高めると、色材とともに水溶性有機溶剤などの液体成分が記録媒体の表面上に残りやすくなり、画像の定着性が低下してしまう。
【００２２】
ところで、温度調整用のヒータ及び温度センサーを配設した、温度制御機構を有する記録ヘッドが知られている。また、インクが吐出しない程度にヒータに通電して記録ヘッドのノズル温度を上昇させ、ノズル間の温度のばらつきを低減する方法なども知られている。本発明者らは、上記の記録ヘッドなどの性能を確認したところ、濃度ムラの抑制に一定の効果を示すことがわかった。しかし、記録ヘッドの温度を制御した場合であっても、光学濃度と定着性を同時に満たす画像を記録することは困難であるということがわかった。これは、光学濃度の高い画像を記録するのに有効とされている２液反応システムを用いた記録方法の場合も同様であった。
【００２３】
さらに、記録ヘッドのノズル温度を制御するとともに、温度を制御した反応液を用いて画像の記録を試みた。その結果、濃度ムラについては一定の改善効果を示すが、光学濃度及び定着性については向上しにくい傾向にあることが判明した。その理由について、本発明者らは以下のように推測している。反応液及びノズル温度を制御しつつ、反応液とインクの温度を上昇させた状態で画像を記録すると、加温された反応液とインクの粘度及び表面張力は低下する。その結果、粘度及び表面張力が低下した反応液は、記録媒体に付着後、速やかに浸透する。このため、その後にインクが記録媒体に付与されても、記録媒体表面に残存する反応液の量が減少しているため反応効率が不十分になる。その結果、画像の光学濃度が向上しにくくなると考えられる。以上より、濃度ムラを抑制しながら、光学濃度が高く、定着性に優れた画像を記録するには、反応液の温度及び記録ヘッドのノズル温度を制御するだけでは不十分であるとの認識を得た。
【００２４】
さらなる検討の結果、本発明者らは、ラインヘッド及び反応液付与手段を備えたインクジェット記録装置を使用して、光学濃度が高く、定着性に優れ、濃度ムラが生じにくい画像を記録するには、以下に示す要件を満たすことが重要であることを見出した。すなわち、本発明のインクジェット記録方法では、色材、水溶性有機溶剤、及びノニオン性界面活性剤を含有するインクと、色材を凝集させる成分を含有する反応液を使用する。そして、記録媒体に付与するインクの温度が、記録媒体に付与する反応液の温度よりも高くなるように制御することを要する。
【００２５】
上記の要件を満たすことによって、光学濃度が高く、定着性に優れ、濃度ムラが生じにくい画像を記録可能となる理由について、本発明者らは以下のように推測している。インク中のノニオン性界面活性剤は、親水部（例えば、エチレンオキサイド部分など）が水和した状態で存在することで安定性を保っている。一方、ノニオン性界面活性剤は、その分子中に疎水部（例えば、アセチレングリコール骨格、プロピレンオキサイド部分、アルキル鎖など）を有する。この疎水部は、色材の疎水部と相互作用している。したがって、インク中において、色材、ノニオン性界面活性剤、及び水分子は以下のような配列として存在していると考えられる。すなわち、ノニオン性界面活性剤の疎水部側には色材の疎水部が疎水性相互作用により互いに近づいて存在し、かつ、ノニオン性界面活性剤の親水部側には水分子が水和により互いに近づいて存在する。
【００２６】
温度制御機構を有する記録ヘッドでインクを加温すると、以下に示す現象が生ずると考えられる。すなわち、インクの温度上昇に伴い、ノニオン性界面活性剤の親水部の分子運動が活発化する。その結果、ノニオン性界面活性剤の親水部に水和していた水分子の量がインクの温度上昇に伴って減少するため、ノニオン性界面活性剤と水分子の配列は崩れる。一方、疎水性相互作用は、インクの温度上昇とは無関係に維持される。したがって、色材の周囲は疎水的な環境へと変化する。
【００２７】
反応液を用いる２液反応システムによって画像を記録する場合には、一般的には、記録媒体に反応液を付与した後、インクを付与する。本発明のインクジェット記録方法では、反応液とインクの付与順序は上記の順序に限定されない。但し、記録媒体に反応液を付与した後、インクを付与する順序とすることが、本発明の効果をさらに得やすいために好ましい。以下、記録媒体に反応液を付与した後にインクを付与する順序を例に挙げて、本発明のインクジェット記録方法の詳細について説明する。
【００２８】
本発明のインクジェット記録方法においては、記録媒体に付与する反応液の温度を、インクの温度よりも低く制御する。この場合、反応液が付与された記録媒体上に、反応液よりも高い温度のインクが続けて付与されることになる。記録ヘッドから吐出されたインクが記録媒体に付着するまでの時間は、記録ヘッドと紙の距離に依存するが、近年のインクジェット記録装置の場合、約０．０５ミリ秒から０．２ミリ秒程度である。このため、記録媒体に付着した際のインクの温度は、制御された温度にほぼ保たれていると考えられる。また、前述の通り、色材の周囲は疎水的な環境になっており、色材同士が相互作用しやすい状態となっている。このため、記録媒体に先に付与された反応液中の色材を凝集させる成分（反応剤）と接触した色材は効率的に反応し、速やかに凝集物を形成する。形成された凝集物は、温度制御していない場合に比してサイズが大きくなるために記録媒体上に残りやすく、より高い光学濃度の画像が記録される。
【００２９】
また、温度制御されたインク中の水溶性有機溶剤は、反応液と接触した際に以下のような現象を引き起こし、インクと反応液の混合液体の記録媒体への浸透性を向上させていると考えられる。ここで、インクのみを用いて記録する場合と比して、２液反応システムではインクに加えて反応液を利用するため、記録媒体に付与される液体の総量が多くなり、記録後に画像が乾燥するまでの時間が長くなる傾向にある。したがって、反応液の付与量はできるだけ少なくすることが好ましく、通常、２液反応システムでは、インクの付与量に比して反応液の付与量は少なく設定されている。このため、温度制御されたインク中の水溶性有機溶剤が反応液中の液体成分と接触すると、インクの温度が支配的となり、混合液体の温度が上昇する。この際、反応による粘度上昇が生じつつあるものの、混合液体の温度上昇による粘度低下の作用が支配的となるため、インクと反応液の混合液体の粘度は低下する。そして、粘度が低下した混合液体は、凝集物との固液分離を妨げることがないため、液体成分が記録媒体へと非常に効率よく浸透する。その結果、高い光学濃度と優れた定着性を両立することが可能になると推測される。
【００３０】
すなわち、本発明の主な特徴は、以下の２点にある。１点目は、濃度ムラの低減のために採用するインクの温度調整を、反応液とインクとの相互作用の制御にも活用することである。２点目は、ノニオン性界面活性剤を含有するインクを用いることで、色材の凝集及び記録媒体への液体成分の浸透を制御することである。
【００３１】
本発明においては、記録媒体に付与する反応液とインクを、反応液の温度が、インクの温度よりも低くなるように、その関係を制御する。さらに、記録媒体に付与する反応液の温度とインクの温度の差は、２５℃以上であることが好ましく、３５℃以上であることが好ましい。反応液の温度とインクの温度の差を上記の範囲とすることで、色材と反応液との反応性がさらに高まるとともに、インクと反応液の混合液体の記録媒体への浸透性がより高まる。記録媒体に付与する反応液の温度とインクの温度の差は、５５℃以下であることが好ましく、５０℃以下であることがさらに好ましい。
【００３２】
記録媒体に付与する反応液の温度は、１５℃以上６０℃以下であることが好ましく、１５℃以上４５℃以下であることがさらに好ましく、１５℃以上３５℃以下であることが特に好ましい。反応液の温度が１５℃未満であると、反応液の粘度が高くなりすぎるため、記録媒体上でインクと接触しても粘度変化が生じにくくなる場合がある。一方、反応液の温度が６０℃超であると、反応液の安定性が低下する場合がある。
【００３３】
記録媒体に付与するインクの温度は、２５℃以上７０℃以下であることが好ましく、４０℃以上７０℃以下であることがさらに好ましく、５０℃以上７０℃以下であることが特に好ましい。インクの温度が２５℃未満であると、記録媒体上で反応液と接触しても粘度変化が生じにくくなる場合がある。一方、インクの温度が７０℃超であると、インクの安定性が低下する場合がある。
【００３４】
（インクジェット記録装置）
本発明のインクジェット記録方法に用いるインクジェット記録装置は、熱の作用によりインクを吐出して記録媒体に付与するサーマル方式のラインヘッドと、反応液を記録媒体に付与する手段とを備える。そして、記録媒体に付与するインクの温度が、記録媒体に付与する反応液の温度よりも高くなるように、インク及び反応液の温度の関係を制御する手段をさらに備える。以下、図面を参照しつつ、本発明のインクジェット記録装置の詳細について説明する。
【００３５】
図２は、ラインヘッドにより画像を記録するイメージ図である。また、図３は、インクジェット記録装置の一例を示す模式図である。図３に示す記録装置Ｍ４０００では、記録装置本体にラインヘッド（記録ヘッドＨ１０００）が固定されており、記録媒体４７を矢印４５の方向に搬送して記録する方式が採用されている。記録装置Ｍ４０００は、例えば、イエローインク用の記録ヘッドＨ１０００Ｙ、マゼンタインク用の記録ヘッドＨ１０００Ｍ、シアンインク用の記録ヘッドＨ１０００Ｃ、及びブラックインク用の記録ヘッドＨ１０００Ｂｋ（図２）を備える。
【００３６】
図３に示す記録ヘッドＨ１０００Ｙ〜Ｈ１０００Ｒは、記録装置Ｍ４０００に載置された記録ヘッドホルダ４２によって固定されている。図２及び３では、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色、さらには反応液を別々の記録ヘッドから吐出する構成を示している。勿論、一つの記録素子基板に設けられた複数の吐出口列のそれぞれから、複数のインク、さらには反応液を吐出して画像を記録する構成であってもよい。
【００３７】
反応液を記録媒体に付与する手段については特に限定されず、反応液の温度制御が可能な手段であればよい。反応液を記録媒体に付与する手段としては、塗布方式によって反応液を記録媒体に塗布する手段や、吐出方式で反応液を記録媒体に付与する手段などを挙げることができる。塗布方式によって反応液を記録媒体に塗布する手段では、例えば、従来公知のローラなどの塗布部材を用いて反応液を記録媒体に塗布する。また、吐出方式で反応液を記録媒体に付与する手段では、例えば、図３に示すような、反応液用のラインヘッド（記録ヘッドＨ１０００Ｒ）などの吐出デバイスを用いて反応液を記録媒体に付与する。図２に示すように、４色のインクに対応して４つの記録ヘッドを設ける場合、反応液を記録媒体に付与する手段を別途設けることができる。
【００３８】
インクの温度を制御する手段としては、例えば、記録ヘッドに接触するように配設されるインク温度調整用のヒータや、インク吐出用のヒータなどを挙げることができる。インク吐出用のヒータによってインクの温度を制御（加熱又は加温）するには、例えば、インクが吐出しない程度の電流を繰り返し通電すればよい。インクの温度は、例えば、記録ヘッドに設けた温度センサーで読み取ることができる。
【００３９】
また、反応液の温度を制御する手段は、反応液を記録媒体に付与する手段に対応して設けることができる。例えば、吐出方式で反応液を記録媒体に吐出して付与する場合における、反応液の温度を制御する手段としては、インクの場合と同様の各種ヒータなどを挙げることができる。反応液の温度は、例えば、記録ヘッドに設けた温度センサーで読み取ることができる。一方、塗布方式によって反応液を記録媒体に塗布して付与する場合における、反応液の温度を制御する手段としては、例えば、ローラなどの塗布部材に配設される温度調整用のヒータなどを挙げることができる。反応液の温度は、ローラなどの塗布部材に設けた温度読み取り部で読み取ることができる。
【００４０】
給紙カセット４６は、その中に普通紙などの記録媒体４７が収納されており、装置本体に着脱自在に装着されている。ピックアップローラ４８は、給紙カセット４６内に収納された記録媒体４７のうち、最上面の１枚を送り出す部材である。搬送ローラ４９は、ピックアップローラ４８より送り出された記録媒体４７を搬送路５０へと搬送する部材である。また、搬送路５０の出口側に配設された搬送ローラ５１は、搬送ベルト４４に載せた状態で、記録媒体４７を記録ヘッドＨ１０００の方向へと搬送する部材である。
【００４１】
図１は、ラインヘッドの一例を模式的に示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。図１に示すように、ラインヘッド（記録ヘッドＨ１０００）は、記録素子ユニットＨ１４００と、記録素子ユニットＨ１４００にインクを供給するための液体供給ユニットであるインク供給ユニットＨ１５００とを備える。インク供給ユニットＨ１５００は、インク室（図示せず）に記録装置などの外部からインクを供給するために外部と接続する接続口Ｈ１７１０が形成された接続部Ｈ１７００を備える。また、記録素子ユニットＨ１４００は、記録素子基板Ｈ１１００、支持基板Ｈ１２００、及び配線部材Ｈ１３００で構成されている。
【００４２】
支持基板Ｈ１２００は、記録素子基板Ｈ１１００及び配線部材Ｈ１３００を保持して固定する部材であり、インク供給ユニットＨ１５００から供給されるインクを記録素子基板Ｈ１１００に供給するインク供給孔Ｈ１２１０が形成されている。複数の記録素子基板Ｈ１１００は、支持基板Ｈ１２００の主面に予め定められた位置精度で配置され、固定されている。また、複数の記録素子基板Ｈ１１００は、隣接する記録素子基板Ｈ１１００間で吐出口列の方向に沿って吐出口が連続して配置されるように、支持基板Ｈ１２００上に千鳥状に配置されている。このように、隣接する記録素子基板Ｈ１１００のつなぎ目の吐出口を重複させて記録素子基板Ｈ１１００を配置することによって記録素子基板の位置ずれなどによる画像への影響を補正可能とし、記録幅が長尺なフルラインタイプの記録ヘッドを実現している。
【００４３】
配線部材Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００に設けられた記録素子を駆動させる電気的な信号や電力を、記録ヘッドＨ１０００の外部（記録装置）から記録素子基板Ｈ１１００へと伝達するため、記録素子基板Ｈ１１００と電気的に接続されている。配線部材Ｈ１３００としては、フレキシブル配線基板などの可撓性を有するプリント配線基板が用いられる。そして、可撓性を有する配線部材Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００と記録装置との電気的接続が容易に行えるよう折り曲げられ、インク供給ユニットＨ１５００に固定されている。
【００４４】
（インク）
本発明のインクジェット記録方法に用いるインクは、色材、水溶性有機溶剤、及びノニオン性界面活性剤を含有する。インクは、水性媒体として少なくとも水を含有する、水性のインクであることが好ましい。
【００４５】
［色材］
色材としては、染料及び顔料のいずれをも用いることができる。顔料としては、無機顔料及び有機顔料を挙げることができる。反応液との反応性を考慮すると、顔料を色材として用いることが好ましい。また、顔料としては、分散剤として樹脂を用いる樹脂分散タイプの顔料、及び顔料の粒子表面に親水性基を導入した自己分散タイプの顔料（自己分散顔料）などを用いることができる。樹脂分散タイプの顔料としては、高分子分散剤を使用した樹脂分散型顔料、顔料の粒子の表面を樹脂で被覆したマイクロカプセル型顔料、及び顔料の粒子の表面に高分子を含む有機基が化学的に結合した樹脂結合型自己分散顔料などがある。なお、分散方法の異なる顔料を併用することもできる。インク中の色材の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．１質量％以上１５．０質量％以下であることが好ましく、１．０質量％以上１０．０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００４６】
［水溶性有機溶剤］
本発明のインクジェット記録方法で用いるインクは、水溶性有機溶剤を含有する。インク中の水溶性有機溶剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、３．０質量％以上５０．０質量％以下であることが好ましい。水溶性有機溶剤としては、インクジェット記録方法に適用されるインクに一般的に用いられているものをいずれも用いることができる。水溶性有機溶剤の具体例としては、炭素数１乃至４のアルキルアルコール類、アミド類、ケトン類、ケトアルコール類、エーテル類、ポリアルキレングリコール類、グリコール類、アルキレン基の炭素原子数が２乃至６のアルキレングリコール類、アルキルエーテルアセテート類、多価アルコールのアルキルエーテル類、含窒素化合物類などを挙げることができる。これらの水溶性有機溶剤は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。通常「水溶性有機溶剤」とは液体を意味するが、本発明においては、２５℃（常温）で固体であるものも水溶性有機溶剤に含めることとする。インクに汎用であり、２５℃で固体である水溶性有機溶剤の具体例としては、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、エチレン尿素、尿素、数平均分子量１，０００のポリエチレングリコールなどを挙げることができる。
【００４７】
［界面活性剤］
本発明のインクジェット記録方法で用いるインクは、ノニオン性界面活性剤を含有する。インク中のノニオン性界面活性剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．１質量％以上５．０質量％以下であることが好ましく、０．２質量％以上３．０質量％以下であることがさらに好ましい。ノニオン性界面活性剤の具体例としては、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーなどの炭化水素系の界面活性剤；パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物などのフッ素系の界面活性剤；ポリエーテル変性シロキサン化合物などのシリコーン系界面活性剤などを挙げることができる。これらのノニオン性界面活性剤は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４８】
インクには、さらにアニオン性界面活性剤を含有させることが好ましい。アニオン性界面活性剤を含有するインクを用いることで、画像の定着性をさらに向上させることができる。その理由について、本発明者らは以下のように推測している。一般的に、アニオン性界面活性剤はクラフト点を有し、クラフト点以上の温度で溶解性が向上するといった性質を有する。アニオン性界面活性剤を含有するインクを、アニオン性界面活性剤のクラフト点以上の温度で使用すると、ノニオン性界面活性剤が記録媒体へのインクの浸透性を高める作用を及ぼすため、画像の定着がより短時間で完了すると考えられる。アニオン性界面活性剤を用いる場合において、インク中のアニオン性界面活性剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．０１質量％以上２．０質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以上１．０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００４９】
アニオン性界面活性剤の具体例としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩及びスルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩などを挙げることができる。なかでも、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸塩、モノブチルフェニルフェノールモノスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸塩などが好ましい。
【００５０】
［水］
インクには、さらに水を含有させることができる。水としては、脱イオン水（イオン交換水）を用いることが好ましい。インク中の水の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、５０．０質量％以上９５．０質量％以下であることが好ましい。
【００５１】
［その他の成分］
インクには、上記成分の他に、必要に応じて、その他の界面活性剤、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、及び還元防止剤などの種々の添加剤を含有させてもよい。
【００５２】
（反応液）
本発明のインクジェット記録方法に用いる反応液は、インク中の色材を凝集させる成分（以下、「反応剤」とも記す）を含有する。反応液は、水性媒体として少なくとも水を含有する、水性の反応液であることが好ましい。
【００５３】
［反応剤］
インク中の色材を凝集させる成分（反応剤）としては、従来公知の有機酸や多価金属イオン、及びカチオン性化合物などを用いることができる。有機酸を含有する反応液は、酸性領域（ｐＨ７．０未満、好ましくはｐＨ２．０〜５．０）に緩衝能を有することによって、インク中の色材のアニオン性基を酸型にして凝集させるものである。つまり、有機酸は反応液に緩衝能を持たせるために用いるものであるが、本発明においては便宜上「反応剤」と記載する。
【００５４】
有機酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸などのモノカルボン酸又はその塩；シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸などのジカルボン酸又はその塩や水素塩；クエン酸などのトリカルボン酸又はその塩や水素塩；リンゴ酸、酒石酸などのヒドロキシカルボン酸又はその塩などを挙げることができる。なかでも、炭素原子数３以下のアルキル鎖を有するカルボン酸が、水溶性が高いために好ましい。塩を形成するカチオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、有機アンモニウムイオンなどを挙げることができる。反応液中の有機酸の含有量（質量％）は、反応液全質量を基準として、１．０質量％以上５０．０質量％以下であることが好ましい。また、５．０質量％以上４０．０質量％以下であることがさらに好ましく、１０．０質量％以上３０．０質量％以下であることが特に好ましい。
【００５５】
多価金属イオンは、二価以上の金属イオンであればよい。二価の金属イオンとしては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、及びラジウムなどのアルカリ土類金属のイオンを挙げることができる。また、三価以上の金属イオンとしては、アルミニウム、イットリウム、ジルコニウム、鉄、及びその他の遷移金属のイオンを挙げることができる。
【００５６】
多価金属イオンは、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物；塩酸、硝酸、硫酸などの鉱酸の塩；スルホン酸基を有する有機酸の塩などの形態で反応液に添加することができる。なかでも、スルホン酸基を有する有機酸の多価金属塩を反応液に添加することが、反応液中で多価金属イオンを生じやすいために好ましい。スルホン酸基を有する有機酸の多価金属塩としては、アルカリ土類金属塩が好ましい。スルホン酸基を有する有機酸のアルカリ土類金属塩の具体例としては、メタンスルホン酸カルシウムなどを挙げることができる。
【００５７】
反応液１００ｇ中の多価金属イオンの量（ｍｏｌ）は、７．６×１０-3ｍｏｌ以上２．３×１０-1ｍｏｌ以下であることが好ましい。また、１．５×１０-2ｍｏｌ以上１．１×１０-1ｍｏｌであることがさらに好ましく、３．１×１０-2ｍｏｌ以上７．２×１０-2ｍｏｌ以下であることが特に好ましい。
【００５８】
カチオン性化合物は、塩の形態で反応液中に含有させることができる。反応液中のカチオン性化合物は、記録媒体上で接触した水性インク中の顔料（例えば、マイナスに帯電している）を凝集させる作用を有する。カチオン性化合物としては、下記一般式（１）で表される第４級アンモニウム塩が好ましい。
【００５９】
2017213796.tif 000003
【００６０】
一般式（１）中、Ｒ1〜Ｒ3は、それぞれ独立に、炭素原子数１〜３のアルキル基を表し、Ｒ4は、炭素原子数８〜１６のアルキル基を表す。Ｒ1〜Ｒ4で表されるアルキル基は、置換基を有してもよく、直鎖であっても分岐鎖であってもよい。Ｘ-は、無機酸イオン、有機酸イオン、又は水酸化物イオンを表す。一般式（１）で表される第４級アルキルアンモニウム塩は、調製したものであっても、市販品であってもよい。第４級アンモニウム塩の市販品としては、例えば、商品名「カチオーゲンＥＳ−ＯＷ」、「カチオーゲンＥＳ−Ｌ」（いずれも第一工業製薬製）などを挙げることができる。反応液中のカチオン性化合物の含有量（質量％）は、反応液全質量を基準として、０．１質量％以上２０．０質量％以下であることが好ましい。また、０．５質量％以上１５．０質量％以下であることがさらに好ましく、１．０質量％以上１０．０質量％以下であることが特に好ましい。
【００６１】
［界面活性剤］
反応液には、界面活性剤を含有させることができる。界面活性剤としては、前述のインクに含有させることができる界面活性剤（ノニオン性界面活性剤及びアニオン性界面活性剤）と同様のものを用いることができる。反応液中の界面活性剤の含有量（質量％）は、反応液全質量を基準として、０．１質量％以上５．０質量％以下であることが好ましく、０．２質量％以上３．０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００６２】
［水性媒体］
反応液には、水、又は、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有させることができる。水としては、脱イオン水（イオン交換水）を用いることが好ましい。反応液中の水の含有量（質量％）は、反応液全質量を基準として、５０．０質量％以上９５．０質量％以下であることが好ましい。
【００６３】
水溶性有機溶剤としては、前述のインクに含有させる水溶性有機溶剤と同様のものを用いることができる。反応液中の水溶性有機溶剤の含有量（質量％）は、反応液全質量を基準として、１．０質量％以上５０．０質量％以下であることが好ましい。
【００６４】
［その他の成分］
反応液には、上記成分の他に、必要に応じて、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、及び還元防止剤などの種々の添加剤を含有させてもよい。
【実施例】
【００６５】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、成分量に関して「部」及び「％」と記載しているものは特に断らない限り質量基準である。
【００６６】
＜色材を含む液体の調製＞
（染料水溶液）
染料を含む市販の染料水溶液（商品名「Ｐｒｏｊｅｔ  Ｆａｓｔ  Ｂｌａｃｋ  ２」、富士フイルム製）を準備し、適量のイオン交換水を加えて染料水溶液１を得た。得られた染料水溶液１中の染料の含有量は１０．０％であった。
【００６７】
（顔料分散液１）
水溶性樹脂（樹脂分散剤）を中和当量１となる水酸化ナトリウムを用いてイオン交換水に溶解させ、水溶性樹脂の含有量が２０．０％である樹脂分散剤の水溶液を調製した。水溶性樹脂としては、スチレン／アクリル酸共重合体（スチレン：アクリル酸（モル比）＝３３：６７、重量平均分子量１０，０００、酸価２００ｍｇＫＯＨ／ｇ）を用いた。顔料（カーボンブラック）１５．０部、樹脂分散剤の水溶液３０．０部、及び水５５．０部をサンドグラインダーに入れ、１時間分散処理した。遠心分離処理して粗大粒子を除去した後、ポアサイズ３．０μｍのミクロフィルター（富士フイルム製）にて加圧ろ過し、適量のイオン交換水を加えて顔料分散液１を得た。得られた顔料分散液１の顔料の含有量は１５．０％であり、水溶性樹脂（樹脂分散剤）の含有量は６．０％であった。
【００６８】
（顔料分散液２）
水溶性樹脂（樹脂分散剤）を中和当量１となる水酸化カリウムを用いてイオン交換水に溶解させ、水溶性樹脂の含有量が２０．０％である樹脂分散剤の水溶液を調製した。水溶性樹脂としては、スチレン／ｎ−ブチルアクリレート／アクリル酸共重合体（スチレン：ｎ−ブチルアクリレート：アクリル酸（モル比）＝３３：４４：２３）、重量平均分子量５，０００、酸価１２５ｍｇＫＯＨ／ｇ）を用いた。顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）１５．０部、樹脂分散剤の水溶液３０．０部、及び水５５．０部をジルコニアビーズを充填したビーズミルに入れ、１時間分散処理した。遠心分離処理して粗大粒子を除去した後、ポアサイズ３．０μｍのミクロフィルター（富士フイルム製）にて加圧ろ過し、適量のイオン交換水を加えて顔料分散液２を得た。得られた顔料分散液２の顔料の含有量は１５．０％であり、水溶性樹脂（樹脂分散剤）の含有量は６．０％であった。
【００６９】
＜インクの調製＞
表１−１及び１−２に示す各成分（単位：％）を混合して十分に撹拌した後、ポアサイズ１．２０μｍのセルロースアセテートフィルター（アドバンテック製）にて加圧ろ過し、各インクを調製した。表１−１及び１−２中の各成分の詳細を以下に示す。
・アセチレノールＥ１００：アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物（ノニオン性界面活性剤、川研ファインケミカル製）
・プルロニックＬ３１：ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー（ノニオン性界面活性剤、ＢＡＳＦ製）
・ＮＩＫＫＯＬ  ＢＣ−２０：ポリエチレングリコール（２０）モノセチルエーテル（ノニオン性界面活性剤、日光ケミカルズ製）
・Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＯ：パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物（ノニオン性界面活性剤、デュポン製）
・ＢＹＫ３４８：ポリエーテル変性シロキサン化合物（ノニオン性界面活性剤、ビックケミー製）
・ＮＩＫＫＯＬ  ＳＣＳ：セチル硫酸ナトリウム（アニオン性界面活性剤、日光ケミカルズ製）
【００７０】
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【００７１】
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【００７２】
＜反応液の調製＞
表２に示す各成分（単位：％）を混合して十分に撹拌した後、ポアサイズ１．２０μｍのセルロースアセテートフィルター（アドバンテック製）にて加圧ろ過し、各反応液を調製した。アセチレノールＥ１００（商品名）は、川研ファインケミカル製のノニオン性界面活性剤である。調製した反応液は、いずれも、上記の各インクと接触した際に色材を凝集させる性能を有していた。
【００７３】
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【００７４】
＜画像の記録＞
図３に示す構成を有する、サーマル方式の記録ヘッドＨ１０００を備えた記録装置Ｍ４０００を用意した。記録装置の最大用紙幅は縦長でＡ４サイズとした。この記録装置Ｍ４０００には、図３に示すように、サーマル方式の反応液用の記録ヘッドＨ１０００Ｒが配設されている。そして、インク及び反応液の温度は、記録ヘッドのヒータにインク及び反応液が吐出しない程度に通電し、記録ヘッドに設けた温度センサーで読み取ることで制御した。本実施例においては、１／６００インチ×１／６００インチの単位領域に１滴当たりの体積が５．５ｐＬのインク又は反応液を２滴付与して記録したベタ画像を「記録デューティが１００％である」と定義する。表３−１及び３−２に示す組み合わせのインク及び反応液を用い、上記インクジェット記録装置を使用して、温度２５℃、相対湿度５５％の条件で普通紙に画像を記録して記録物を作製した。普通紙としては、商品名「ＰＢ−ＰＡＰＥＲ  ＧＦ−５００」（キヤノン製）を使用した。
【００７５】
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【００７６】
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【００７７】
＜評価＞
（濃度ムラ）
Ａ４サイズの記録媒体を縦長においたときの幅の半分の領域に、反応液の記録デューティが２５％、インクの記録デューティが１００％であるベタ画像を、使用ノズルと不使用ノズルの温度差が約１５℃になる枚数まで繰り返し記録した。この際、インクが付与される領域には予め反応液が付与されるようにすることで、記録媒体において反応液及びインクが接触するようにした。次いで、記録媒体のＡ４幅のすべての領域に、記録デューティが１００％であるベタ画像を記録して記録物を作製した。記録されたベタ画像の濃度ムラを目視で確認し、以下に示す評価基準にしたがって画像の濃度ムラを評価した。以下に示す評価基準で、「Ａ」及び「Ｂ」を許容できるレベルとし、「Ｃ」を許容できないレベルとした。結果を表４に示す。この評価基準で許容できる濃度ムラであった場合は、使用ノズルに偏りがあるような記録パターンを用いて高速記録しても、問題なく使用可能であることを意味する。
Ａ：濃度ムラが確認されなかった。
Ｂ：軽微な濃度ムラが確認された。
Ｃ：明らかな濃度ムラが確認された。
【００７８】
（定着性）
反応液の記録デューティが２５％、インクの記録デューティが１００％であるベタ画像を記録媒体に記録して記録物を作製した。この際、インクが付与される領域には予め反応液を付与しておき、記録媒体において反応液及びインクが接触するようにした。より具体的には、記録媒体に反応液を付与した後、インクをさらに付与した。そして、インクの付与が完了した５秒後又は１０秒後に記録物同士を重ね、１枚目のベタ画像が２枚目の記録媒体に転写しているかどうかを目視で確認し、以下に示す評価基準にしたがって画像の定着性を評価した。以下に示す評価基準で、「ＡＡ」、「Ａ」及び「Ｂ」を許容できるレベルとし、「Ｃ」を許容できないレベルとした。結果を表４に示す。この評価基準で許容できる定着性であった場合は、ベタ画像の乾燥が早く、高速記録に適用可能であることを意味する。
ＡＡ：５秒後に記録物を重ねても転写が確認されず、２枚目の記録媒体に汚れは観察されなかった。
Ａ：１０秒後に記録物を重ねても転写が確認されず、２枚目の記録媒体に汚れは観察されなかった。
Ｂ：１０秒後に記録物を重ねた場合に、２枚目の記録媒体に軽微な汚れが観察された。
Ｃ：１０秒後に記録物を重ねた場合に、２枚目の記録媒体に明らかな汚れが観察された。
【００７９】
（光学濃度）
記録媒体に反応液を付与した後、インクをさらに付与して、反応液の記録デューティを２５％、インクの記録デューティが１００％のベタ画像を記録媒体に記録して記録物を作製した。この際、インクが付与される領域には予め反応液を付与しておき、記録媒体において反応液及びインクが接触するようにした。作製した記録物を温度２５℃、相対湿度５５％の環境で２４時間乾燥させた。次いで、分光光度計（商品名「Ｓｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏ」、Ｇｒｅｔａｇ  Ｍａｃｂｅｔｈ製）を使用し、光源：Ｄ５０、視野：２°の条件でベタ画像の光学濃度を測定した。そして、比較例１〜３及び６の光学濃度を基準（下記の評価基準でＣランク）として、以下の組み合わせで光学濃度向上率を算出し、以下に示す評価基準にしたがって画像の光学濃度を評価した。以下に示す評価基準で、「Ａ」及び「Ｂ」を許容できるレベルとし、「Ｃ」を許容できないレベルとした。結果を表４に示す。
【００８０】
実施例２、４、８及び１４〜２３、並びに比較例４、５、７及び８については、比較例１で記録したベタ画像の光学濃度を評価基準とした。実施例３、５、７及び９については、比較例２で記録したベタ画像の光学濃度を基準とした。実施例１及び１０〜１３については、比較例３で記録したベタ画像の光学濃度を評価基準とした。実施例６については、比較例６で記録したベタ画像の光学濃度を評価基準とした。また、光学濃度向上率（％）は下記式より算出した。
光学濃度向上率（％）＝（Ｘ／Ｙ）×１００
Ｘ：実施例で記録したベタ画像の光学濃度
Ｙ：比較例で記録したベタ画像の光学濃度
Ａ：光学濃度向上率が１０８％以上であった。
Ｂ：光学濃度向上率が１０３％以上１０８％未満であった。
Ｃ：光学濃度向上率が１０３％未満であった。
【００８１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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