記録用インク、記録方法及び記録用装置
【課題】記録メディア上での定着性や画像濃度に優れ、且つインクの長期保存安定性にも優れており、普通紙やインクジェット専用紙はもちろんのこと、水吸収性の悪い商業印刷用の塗工紙に対しても高品位な画像を形成できる記録用インク、並びに記録方法、記録装置を提供すること。
【解決手段】少なくとも水と水溶性有機溶剤、界面活性剤及び表面に親水基を有するカーボンブラックを含有してなり、該カーボンブラックの２０Ｗｔ％分散液中に溶出するフミン酸の検出量が、２３０〜２６０ｎｍの波長で測定される最大吸光度で５．０〜２０．０であることを特徴とする記録用インク。
【解決手段】少なくとも水と水溶性有機溶剤、界面活性剤及び表面に親水基を有するカーボンブラックを含有してなり、該カーボンブラックの２０Ｗｔ％分散液中に溶出するフミン酸の検出量が、２３０〜２６０ｎｍの波長で測定される最大吸光度で５．０〜２０．０であることを特徴とする記録用インク。
【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に特に適した記録インク及び該インクを用いた記録方法及び記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録用インクの着色剤としては染料が主流であったが、該染料インクは耐水性および耐候性に劣り、また普通紙で滲み易いという欠点がある。これらの欠点を改良するため、カーボンブラック等の顔料を用いたインクが提案されている。
顔料インクは、耐水性や耐侯性に優れ滲みの少ない画像を記録できるものの、定着性に劣るという問題点がある。そこで、様々な樹脂を添加して定着性を向上させる試みがなされている。
【０００３】
特許文献１（特許第３４８９２８９号公報）にはカーボンブラックとソープフリーエマルジョンを含む記録液が提案されている。ここで実施の記録液を用いて得られた記録物は、樹脂エマルジョンがインク乾燥後に膜を形成して顔料を固着させるため擦過性や耐水性は付与できるものの、記録液中に含まれるカーボンブラックは界面活性剤によって分散されており、表面に直接親水基を有するものではない。このような界面活性剤分散の記録液は、経時で顔料表面に吸着していた界面活性剤が脱離して分散性が悪化しやすく、増粘・凝集を引き起こしやすいという欠点がある。
【０００４】
特許文献２（特許第３４０５８１７号公報）には次亜ハロゲンによってカーボンブラックを酸化処理する方法が記載されている。カーボンブラックを酸化処理することで表面に水分散性の官能基を導入することができるため、界面活性剤分散と比べると分散安定性は良好である。しかし、カーボンブラックは酸化処理によってフミン酸が発生することが知られており、分散液は経時でｐＨが低下する傾向があり、分散安定性の低下やインクを用いた記録装置内部の部材の劣化を引き起こすこととなる。
【０００５】
また、特許文献３（特開２００４−２０４０７９号公報）中には２種類以上の樹脂を含み、分散剤なしで水に分散または溶解可能な顔料を用いるインク組成物について記載されている。ここで実施のインク組成物に含まれる分散剤なしで水に分散または溶解可能なカーボンブラックは、次亜塩素酸またはオゾンにより酸化処理されているが、フミン酸溶出による経時ｐＨ低下の対策がなされていないため、インクの保存安定性といった点で満足できるものではない。
【０００６】
特許文献４（特開平１１−３４９３０９号公報）では酸化処理したカーボンブラック中にフミン酸が含まれることに着目しており、抽出フミン酸濃度が吸光度で１以下であれば、ノズルやペン先での固形物発生による目詰まりを抑え優れた特性を発揮することができる、と記載されている。記録液中にフミン酸が多く含まれると経時でｐＨが低下し保存安定性が悪化する傾向にあるが、本発明者らの検討によると、ある程度のフミン酸の存在は記録メディア表面でカーボンブラックが素早く凝集する効果があり、濃度の高い記録画像を得られることが判った。
【０００７】
【特許文献１】特許第３４８９２８９号公報
【特許文献２】特許第３４０５８１７号公報
【特許文献３】特開２００４−２０４０７９号公報
【特許文献４】特開平１１−３４９３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち本発明は、記録メディア上での定着性や画像濃度に優れ、且つインクの長期保存安定性にも優れており、普通紙やインクジェット専用紙はもちろんのこと、水吸収性の悪い商業印刷用の塗工紙に対しても高品位な画像を形成できる記録用インク、並びに記録方法、記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴は、カーボンブラックより溶出するフミン酸をインク中に一定量含有することにより、水分蒸発時のインク増粘を高め記録メディア上で素早くカーボンが凝集して画像を形成し、高い画像濃度を得られることである。
フミン酸を含むインクは経時でｐＨが低下する傾向にあるが、ｐＨ緩衝剤をインク中に含有させることでインクの保存安定性を保つことが可能となった。
また、インクジェット印刷は、製版が不要であるため手軽に印刷が行なえること、水性インクは環境負荷が少ないことから、オフセット印刷・グラビア印刷といった商業印刷並の高画質印刷を水性インクジェットで行なえることが、近年望まれている。オフセット印刷・グラビア印刷に使用される用紙は炭酸カルシウムやカオリン等の無機顔料が塗工されているが、インクジェット専用用紙のように吸水層が設けられているものではないため、水性インクの吸収性は劣っている。本発明のインクは記録メディア上で素早く色材が凝集し乾燥が起こるため、このような水性インク吸収性の悪い記録メディアに対しても高品位な印刷が可能であることを見出した。
【００１０】
すなわち、上記課題は、本発明の以下の（１）〜（２１）によって解決される。
（１）「少なくとも水と水溶性有機溶剤、界面活性剤及び表面に親水基を有するカーボンブラックを含有してなり、該カーボンブラックの２０Ｗｔ％分散液中に溶出するフミン酸の検出量が、２３０〜２６０ｎｍの波長で測定される最大吸光度で５．０〜２０．０であることを特徴とする記録用インク」、
（２）「前記カーボンブラックを５〜１５質量％含有することを特徴とする前記第（１）項に記載の記録用インク」、
（３）「全インク重量に対する水分蒸発率が３５〜４０ｗｔ％のとき、初期粘度に対する増粘程度が５．０倍以上となり、且つ５５０倍を超えないことを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載の記録用インク」、
（４）「ｐＨ緩衝剤を含有することを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載の記録用インク」、
（５）「前記ｐＨ緩衝剤がグッド緩衝剤から選ばれる有機ｐＨ緩衝剤であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載の記録用インク」、
（６）「前記親水基を有するカーボンブラックの水に分散した状態での体積平均粒径が、６０〜２００ｎｍであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記載の記録用インク」、
（７）「体積平均粒径が５０〜２００ｎｍである樹脂微粒子を含むことを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の記録用インク」、
（８）「前記カーボンブラックの親水基末端の少なくとも一部がアルカリ金属で置換されていることを特徴とする前記第（１）項乃至第（７）項のいずれかに記載の記録用インク」、
（９）「インク中に含まれるアルカリ金属量が１００ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（８）項のいずれかに記載の記録用インク」、
（１０）「前記記録用インクの２５℃における粘度が６〜２０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（９）項のいずれかに記載の記録用インク」、
（１１）「前記第（１）項乃至第（１０）項のいずれかに記載のインクを用いて記録を行なうインクジェット記録方法であって、記録ヘッドのインク吐出用開口部が形成されている面に撥インク層が形成されていることを特徴とする記録方法」、
（１２）「前記撥インク層が、フッ素系材料、あるいはシリコーン系材料で構成されることを特徴とする前記第（１１）項に記載の記録方法」、
（１３）「前記撥インク層の表面粗さＲａが０．２μｍ以下であることを特徴とする前記第（１１）項に記載の記録方法」、
（１４）「前記撥インク層の開口部近傍における当該開口部の中心線に垂直な平面での断面積が、該基材表面から離れるにつれて順次大きくなっていくように形成されたことを特徴とする前記第（１１）項に記載の記録方法」、
（１５）「前記撥インク層の臨界表面張力γｃが５〜４０ｍＮ／ｍであることを特徴とする前記第（１１）項に記載の記録方法」、
（１６）「前記第（１）項乃至第（１０）項のいずれかに記載のインクを用いて、支持体と該支持体の少なくとも一方の面に塗工層を有する記録用メディア（記録媒体）に記録することを特徴とする記録方法」、
（１７）「前記第（１）項乃至第（１０）項のいずれかに記載のインクを、２３℃５０％ＲＨにて動的走査吸液計で測定した接触時間１００ｍｓにおける前記インクの記録媒体への転移量が２〜４０ｍｌ／ｍ２であり、かつ接触時間４００ｍｓにおける前記インクの前記記録媒体への転移量が３〜５０ｍｌ／ｍ２であることを特徴とする記録方法」、
（１８）「前記記録媒体が、少なくとも基材と塗工層から構成されており、該塗工層の固形分付着量が０．５〜２０．０ｇ／ｍ２であることを特徴とする前記第（１６）項又は第（１７）項に記載の記録方法」、
（１９）「前記記録媒体が、坪量が５０〜２５０ｇ／ｍ２であることを特徴とする前記第（１６）項乃至第（１８）項のいずれかに記載の記録方法」、
（２０）「前記第（１）項乃至第（１０）項のいずれかに記載の記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有し、該刺激が、熱（温度）、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種であることを特徴とするインクジェット記録装置」、
（２１）「前記第（１１）項乃至第（１９）項のいずれかに記載の記録方法を用いることを特徴とするインクジェット記録装置」。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、記録メディア上での定着性や画像濃度に優れ、且つインクの長期保存安定性にも優れており、普通紙やインクジェット専用紙はもちろんのこと、水吸収性の悪い商業印刷用の塗工紙に対しても高品位な画像を形成できる記録用インク、並びに記録方法、記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（記録用インク）
本発明の記録用インクは、少なくとも水、水溶性有機溶剤、浸透剤及び表面に親水基を有するカーボンブラックを含有してなり、該カーボンブラックより溶出するフミン酸の検出量が、２３０〜２６０ｎｍの波長で測定される最大吸光度で５．０〜２０．０であることを特徴とする。
【００１３】
フミン酸とはカーボンブラックを酸化処理するときに発生する有機酸で、組成自体は不確定であるが、芳香族環とカルボキシル基や水酸基等複数の官能基を有しており、２３０〜２６０ｎｍの波長で最大吸収を持っている。従って、吸光度を測定することで濃度を定量することができる。
フミン酸はカーボンを酸化処理する過程で発生するが、分散体調整時に洗浄してできる限り取り除いている。しかし、酸化度合いが高く嵩高いカーボンを用いた場合は洗浄によって除去しきれず、カーボン内部にフミン酸が残留しやすい傾向がある。
インクとして保存していると、残留したフミン酸が溶出してｐＨを低下させる原因となる。ｐＨ低下によってインクは凝集・増粘を引き起こしたり、プリンタ内部のインク流路に使用されている部材を腐食させたりする場合があり、このようなインクを用いて印字を行なった場合正常な吐出が得られない。
一方、カーボン内部にフミン酸が残留している場合、インク中の水分が蒸発するとｐＨが低下し凝集・増粘が起こるため、濃度の高い画像が得られるものと考えられる。従って、ある一定の濃度でフミン酸が残存していることが好ましい。
請求項１記載の範囲を満たすためのカーボンブラックの特徴としては、ＤＢＰ吸油量が５０〜３００ｍ２／ｇであることが好ましく、１００〜３００ｍ２／ｇであることがより好ましい。ＤＢＰ吸油量とは、カーボンブラックにＤＢＰ（ジブチルフタレート）を滴下しカーボンの空隙に進入させ、カーボンブラック１００ｇ当たりの隙間を埋めるのに必要なＤＢＰ量より求まる。
【００１４】
カーボンブラックより溶出するインク中のフミン酸の定量方法は、まずカラムクロマトグラフィー等の手段によって、界面活性剤や防錆剤、消泡剤等の添加剤を分離して、カーボンブラックを回収した。５０℃の乾燥機で真空乾燥を行ない、十分に水や溶剤を蒸発させた後、水で２０ｗｔ％となるよう希釈した。この希釈液５０ｇをビーカーに取り、３０分間限外濾過膜（ＭＩＬＬＩＰＯＲＥ製 Ｐｅｌｌｉｃｏｎ Ｂｉｏｍａｘ５０）に通して褐色の液体を得る。この液体をイオン交換水で１０倍に希釈して、石英セル（光路長１０ｍｍ）を用いて分光光度計（日立ハイテック製 Ｕ−３３１０）で２３０〜２６０ｎｍの波長で測定し、得られた最大吸光度を１０倍して、フミン酸濃度を求めることができる。
このようにして測定される吸光度が５．０〜２０．０の範囲にある場合が好ましく、１０．０〜１５．０の範囲がより好ましい。５．０よりも小さい場合は、普通紙やコート紙といった記録メディア上における画像濃度が劣ることがある。また、２０．０よりも大きい場合は経時でｐＨの低下幅が大きく、長期保存後凝集や増粘が発生する傾向があり、水分蒸発時のインク増粘率が高くなる傾向もあることから吐出安定性が劣ることとなる。即ち、ある程度の量のフミン酸がインク中に存在することで、濃度の高い記録画像を得られることが判った。
これは、記録メディア表面で水分が蒸発するときに固形分が素早く増粘・凝集するためと考えられる。
【００１５】
水分蒸発時の増粘挙動と画像濃度の関係については、インク全重量に対する水分蒸発量が３５〜４０質量％のとき、初期粘度に対する増粘が５．０倍以上となり、且つ５５０倍を超えないという条件を満たすと、優れた吐出安定性をもち、記録物の画像濃度が良好となることがわかった。
【００１６】
インク中のフミン酸濃度と水分蒸発時のインク増粘挙動の関係については、フミン酸濃度が高い、即ち前記測定方法によって測定された吸光度の値が高い程、水分蒸発に伴う粘度上昇率が高くなり、フミン酸濃度が低い、即ち吸光度の値が低い程、水分蒸発に伴う粘度上昇率が低くなる傾向がある。
【００１７】
また、インク中に含まれるアルカリ金属量も、水分蒸発時のインク増粘挙動に影響を与える。アルカリ金属として主にインク中に含まれるのはリチウム、ナトリウム、カリウムであり、カーボンブラックの表面親水基の中和剤、樹脂エマルジョンの中和剤等として添加されたものが大半を占めるが、界面活性剤やその他添加剤中に含まれている場合もある。
インク中のアルカリ金属の含有量としては１００ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下が好ましく、２００ｐｐｍ以上１２００ｐｐｍ以下が更に好ましい。アルカリ金属の含有量が１００ｐｐｍより少ないと画像濃度が低くなる傾向があり、１５００ｐｐｍを超えるとインクの保存性や吐出性が悪化する傾向がある。
【００１８】
本発明の記録用インクに用いられる親水性基を有するカーボンブラックは、公知のカーボンブラックによって製造されたものであり、例えばチャンネル法、オイルファーネス法、ファーネス法、アセチレンブラック法、サーマルブラック法等で製造されたものを用いることができる。なお、チャンネルブラックは近年生産量が減少しており品種が限定されてしまうことから、より品種が多いファーネスブラックが積極的に用いられている。
【００１９】
前記カーボンブラックの種類としては、前記製造方法によって製造された一般的なものを使用することができるが、特に一次粒径が、１０〜４０ｎｍ、ＢＥＴ法による比表面積が、５０〜３００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が、４０〜１５０ｍｌ／１００ｇを有するものが好ましい。
このようなものとしては、例えば、＃２７００、＃２６５０、＃２６００、＃２４５０Ｂ、＃２４００Ｂ、＃２３５０、＃２３０、＃１０００、＃９９０、＃９８０、＃９７０、＃９６０、＃９５０、＃９００、＃８５０、＃７５０Ｂ、ＭＣＦ８８、＃６５０Ｂ、ＭＡ６００、ＭＡ７７、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ１００、ＭＡ１００Ｒ、ＭＡ１００Ｓ、ＭＡ２２０、ＭＡ２３０、ＭＡ２００ＲＢ、ＭＡ１４、＃５２、＃５０、＃４７、＃４５、＃４５Ｌ、＃４４、＃４０、＃３３、＃３２、＃３０、＃２５、＃２０、＃１０、＃５、＃９５、＃８５、ＣＦ９、＃２６０（以上、三菱化学製）、
Ｒａｖｅｎ７００、同５７５０、同５２５０、同５０００、同３５００、同１２５５（以上、コロンビア製）、
Ｒｅｇａｌ４００Ｒ、同３３０Ｒ、同６６０Ｒ、ＭｏｇｕｌＬ、Ｍｏｎａｒｃｈ７００、同８００、同８８０、同９００、同１０００、同１１００、同１３００、Ｍｏｎａｒｃｈ１４００（以上、キャボット製）、
カラーブラックＦＷ１、同ＦＷ２、同ＦＷ２Ｖ、同ＦＷ１８、同ＦＷ２００、同Ｓ１５０、同Ｓ１６０、同Ｓ１７０、プリンテックス３５、同Ｕ、同Ｖ、同１４０Ｕ、同１４０Ｖ、スペシャルブラック６、同５、同４Ａ、同４（以上、デグッサ製）、
トーカブラック＃８５００、同＃８３００、同＃７５５０、同＃７４００、同＃７３６０、同＃７３５０、同＃７２７０、同＃７１００（以上 東海カーボン製）、
シヨウブラックＮ１１０、同Ｎ２２０、同Ｎ２３４、同Ｎ３３９、同Ｎ３３０、同Ｎ３２６、同Ｎ３３０Ｔ、同ＭＡＦ、同Ｎ５５０（以上キャボットジャパン製）、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い。
【００２０】
前記カーボンブラックは、表面を改質処理し、少なくとも１種の親水性基をカーボンブラックの表面に直接若しくは他の原子団を介して結合し、分散剤を使用することなく安定に分散させることができる。
前記表面改質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が、例えばオゾン等の酸化性ガスを用いた気相酸化や、液体の酸化剤を用いた液相酸化が挙げられる。液体の酸化剤としては、過酸化水素、ヨウ素水、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、硝酸、過マンガン酸塩、ニクロム酸塩、過硫酸塩等がある。
【００２１】
親水性基としては、例えば、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍ、−ＰＯ３ＨＭ、−ＰＯ３Ｍ２、−ＳＯ２ＮＨ２、−ＳＯ２ＮＨＣＯＲ（ただし、式中のＭは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又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を表わす。）等が挙げられる。これらの中でも、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍが表面に結合されたものを用いることが好ましい。
前記親水性基中における「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が、高画像濃度が得られるという観点から、特にカリウムやナトリウムといったアルカリ金属が好ましく用いられる。
【００２２】
前記親水基を有するカーボンブラックが水に分散した状態での体積平均粒径は６０〜２００ｎｍが好ましく、８０〜１８０ｎｍがより好ましい。前記体積平均粒径が６０ｎｍ未満であると十分な画像濃度が得られなくなり、２００ｎｍを超えるとノズルで目詰まりが発生しやすくなり、吐出性が悪化することがある。前記体積平均粒径は、マイクロトラックＵＰＡ（日機装株式会社製）で測定することができる。
【００２３】
前記親水性基を有するカーボンブラックのインク中への含有量は５〜１５質量％が好ましく、６〜１２質量％がより好ましい。インク中への含有量が５質量％よりも少ないと十分な画像濃度を得られないことがあり、１５質量％を超えるとインク粘度が高くなり吐出安定性が悪化することがある。
【００２４】
本発明の記録用インクに用いられる水溶性有機溶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、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１、３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、１、６ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、グリセロール、１、２、６−ヘキサントリオール、１、２、４−ブタントリオール、１、２、３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類；エチレングリコールモノエチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；モノエタノ−ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類；ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類；プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上併用して使用してもよい。
【００２５】
これらの中でも、溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる点から、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドンが好適である。
【００２６】
水溶性有機溶剤の前記記録用インク中における含有量は、１５〜４０質量％が好ましく、２０〜３５質量％がより好ましい。前記含有量が少なすぎると、ノズルが乾燥しやすくなり液滴の吐出不良が発生することがあり、多すぎるとインク粘度が高くなり、適正な粘度範囲を超えてしまうことがある。
【００２７】
界面活性剤として、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤から選ばれる一種を単独、又は二種以上を混合して用いることができる。
アニオン界面活性剤としては、アルキルアリル、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルアリールエーテルエステル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカンオレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、エーテルカルボキシレート、スルホコハク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、脂肪酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、ナフテン酸塩等が挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、アセチレングリコール系界面活性剤、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フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル及びポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等を挙げることができる。
前記カチオン界面活性剤としては、例えば、アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等が挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、イミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン誘導体、ジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ（アミノエチル）グリシン等が挙げられる。
【００２８】
フッ素系界面活性剤としては下記の構造式（Ｉ）〜（III）を好ましく用いることができる。
【００２９】
【化１】
（ｍは０〜１０の整数を表わし、ｎは１〜４０の整数を表わす。）
【００３０】
【化２】
（ＲｆはＣＦ３またはＣＦ２ＣＦ３を表わし、ｎは１〜４、ｍは６〜２５、ｐは１〜４の整数を表わす。）
【００３１】
【化３】
（ｑは１〜６の整数を表わし、ＲｆはＣＦ３またはＣＦ２ＣＦ３を、Ｒ１はＳＯ３−を、Ｒ２はＮＨ４＋を表わす。）
【００３２】
前記フッ素系界面活性剤としては、市販されているものを挙げると、サーフロンＳ−１１１，Ｓ−１１２，Ｓ−１１３，Ｓ１２１，Ｓ１３１，Ｓ１３２，Ｓ−１４１，Ｓ−１４５（旭硝子社製）、フルラードＦＣ−９３，ＦＣ−９５，ＦＣ−９８，ＦＣ−１２９，ＦＣ−１３５，ＦＣ−１７０Ｃ，ＦＣ−４３０，ＦＣ−４３１，ＦＣ−４４３０（住友スリーエム社製）、メガファックＦ−４７０，Ｆ−１４０５，Ｆ４７４（大日本インク化学工業社製）、ゾニールＦＳ−３００，ＦＳＮ，ＦＳＮ−１００，ＦＳＯ（デュポン社製）、エフトップＥＦ−３５１，３５２，８０１、８０２（ジェムコ社製）等が挙げられる。
特に好ましく用いられるのはノニオン系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤である。
【００３３】
本発明のインクにおいて、樹脂微粒子を添加することができる。樹脂微粒子とは、水に不溶性の樹脂が水に分散した状態で存在したもので、溶媒が蒸発すると樹脂微粒子同士が融着して膜を形成し、着色剤をメディア上に固着させる効果を持つ。また、溶媒が蒸発すると、増粘・凝集する性質を持ち、着色成分の浸透を抑制し、高い画像濃度が得られ、また裏抜けを防止する効果も得られる。
樹脂成分としてはアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂などが挙げられる。樹脂エマルジョンの添加量は、インクの０．１〜４０重量％部となるよう含有するのが好ましく、より好ましくは１〜２５重量％の範囲である。樹脂微粒子が０．１質量％未満であると、十分な定着性が得られないことがあり、４０質量％を超えると、固形分が多く溶媒が少ない組成となることから、保存安定性が悪化したり、ノズルでの乾燥や固化が発生しやすくなり吐出性が低下したりする場合がある。
【００３４】
樹脂微粒子の顔料に対する添加量は、顔料１質量部に対し樹脂微粒子を０．０５〜１．２質量部添加することが好ましく、０．２〜１．０質量部がより好ましい。樹脂微粒子が０．０５質量部未満であると、十分な定着性が得えられないことがあり、１．２質量部を超えると保存安定性が悪化したり吐出性が低下したりする場合がある。
【００３５】
本発明では、浸透剤として炭素数７〜１１のジオール化合物を用いることができる。炭素数が７未満であると、十分な浸透性が得られず、両面印刷時に記録媒体を汚したり、記録媒体上でのインクの広がりが不十分で画素の埋まりが悪くなるため、文字品位や画像濃度の低下が生じることがあり、１１を超えると保存安定性が低下することがある。
【００３６】
前記ジオール化合物としては、例えば、２−エチル−１，３ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル１，３ペンタンジオールなどが好適である。
前記ジオール化合物の添加量は０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１０質量％がより好ましい。前記添加量が少なすぎると、インクの紙への浸透性が劣り、搬送時にコロで擦られて汚れが発生したり、両面印字のため記録媒体の記録面を反転させる際に搬送ベルトにインクを付着させて汚れが発生したり、高速印字や両面印字に対応できないことがある。一方、添加量が多すぎると、印字ドット径が大きくなり、文字の線幅が広くなったり、画像鮮明度が低下することがある。
【００３７】
本発明では、長期保存時のインクのｐＨ低下を緩和するため、従来公知のリン酸緩衝液、酢酸緩衝液、エタノールアミン緩衝液、ほう酸緩衝液、クエン酸緩衝液、酒石酸緩衝液、グッド緩衝液等を用いることができるが、この中で特に好ましいのはグッド緩衝液である。
グッド緩衝液とは、Ｎ−置換タウリン、Ｎ−置換グリシン等のzwitterion性アミノ酸類で、生化学用に適した有機緩衝剤として知られている。
グッド緩衝液の具体的な構造を以下に示す。
【００３８】
【表１−１】
【００３９】
【表１−２】
【００４０】
【表１−３】
【００４１】
ｐＨ緩衝剤の好ましい添加量は、０．００１〜５．０重量％で、より好ましくは、０．００５〜１．０重量％である。
その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤などが挙げられる。
【００４２】
前記防腐防黴剤としては、例えば、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が挙げられる。
【００４３】
前記ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにｐＨを７以上に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて任意の物質を使用することができる。
該ｐＨ調製剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、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；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、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。
【００４４】
前記防錆剤としては、例えば、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等が挙げられる。
【００４５】
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤などが挙げられる。
【００４６】
前記フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、３，９−ビス［１，１−ジメチル−２−［β−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］２，４，８，１０−テトライキサスピロ［５，５］ウンデカン、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタンなどが挙げられる。
【００４７】
前記アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−β−ナフチルアミン、α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、フェノチアジン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール、ブチルヒドロキシアニソール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、テトラキス［メチレン−３（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ジヒドロキフェニル）プロピオネート］メタン、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン等が挙げられる。
【００４８】
前記硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチル３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリルβ，β’−チオジプロピオネート、２−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が挙げられる。
【００４９】
前記リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト等が挙げられる。
【００５０】
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤などが挙げられる。
【００５１】
前記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシルオキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。
【００５２】
前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−４’−オクトキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール等が挙げられる。
【００５３】
前記サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルサリチレート、ｐ−オクチルフェニルサリチレート等が挙げられる。
【００５４】
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−２−シアノ−３，３’−ジフェニルアクリレート、メチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート、ブチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート等が挙げられる。
【００５５】
前記ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス（オクチルフェニル）サルファイド、２，２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）−ｎ−ブチルアミンニッケル（II）、２，２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）−２−エチルヘキシルアミンニッケル（II）、２，２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）トリエタノールアミンニッケル（II）等が挙げられる。
【００５６】
本発明の記録用インクの物性としては、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、固形分量、粘度、表面張力、ｐＨ等が以下の範囲であることが好ましい。
前記記録用インク中の固形分量は５〜２０質量％が好ましく、６〜１５質量％がより好ましい。前記固形分量が５質量％未満であると、印字後十分な画像濃度を得ることができないことがある。
ここで、本発明におけるインク中の固形分量とは、主として水不溶の着色剤と樹脂微粒子を意味する。
前記粘度は、２５℃で、６〜２０ｍＰａ・ｓが好ましく、６．５〜１２ｍＰａ・ｓがより好ましい。初期粘度が該範囲であれば、増粘度合いに大きな差異が生じない。前記粘度が２０ｍＰａ・ｓを超えると、吐出安定性の確保が困難になることがある。初期粘度が該範囲であれば、増粘度合いに大きな差異がない。
前記表面張力としては、２０℃で、２５〜５５ｍＮ／ｍが好ましい。前記表面張力が、２５ｍＮ／ｍ未満であると、記録媒体上での滲みが顕著になり、安定した噴射が得られないことがあり、５５ｍＮ／ｍを超えると、記録媒体へのインク浸透が十分に起らず、乾燥時間の長時間化を招くことがある。
前記ｐＨとしては、例えば、７〜１０が好ましい。
【００５７】
インクを長期保存すると、物性変化がみられる。特に加熱して保存すると、インクの粘度上昇やｐＨの低下がみられるが、できる限り変化が少ないことが好ましい。例えば、６０℃で２週間保存後の増粘率は５％以内であることが好ましく、ｐＨの低下率は−５％以内であることが好ましい。
【００５８】
本発明の記録用インクは、各種分野において好適に使用することができ、インクジェット記録方式による画像記録装置（プリンタ等）において好適に使用することができ、例えば、印字又は印字前後に被記録用紙及び前記記録用インクを５０〜２００℃で加熱し、印字定着を促進する機能を有するもののプリンタ等に使用することもでき、以下の本発明のインクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法に特に好適に使用することができる。
【００５９】
（記録メディア）
本発明の記録用インクは、インクジェット専用紙や普通紙はもちろんのこと、水吸収性の悪い塗工紙に対しても高品位な画像を形成できる。ここで、水吸収性の悪い塗工紙とは、支持体の少なくとも一方の面に塗工層を設けてなり、動的走査吸液系で測定した接触時間１００ｍｓにおける純水の記録用メディアへの転移量が３〜１５ｍｌ／ｍ２である印刷用塗工紙を示す。
前記記録用メディアにおいては、動的走査吸液計で測定した接触時間１００ｍｓにおける本発明の前記インクの前記記録用メディアへの転移量は、２〜４０ｍｌ／ｍ２であり、３〜３０ｍｌ／ｍ２が好ましい。また、純水の前記記録用メディアへの転移量は、２〜４５ｍｌ／ｍ２が好ましく、３〜３０ｍｌ／ｍ２がより好ましい。
前記接触時間１００ｍｓでの前記インク及び純水の転移量が少なすぎると、ビーディングが発生しやすくなることがあり、多すぎると、記録後のインクドット径が所望の径よりも小さくなりすぎることがある。
動的走査吸液計で測定した接触時間４００ｍｓにおける本発明の前記インクの前記記録用メディアへの転移量は、３〜５０ｍｌ／ｍ２であり、４〜４０ｍｌ／ｍ２が好ましい。
また、純水の前記記録用メディアへの転移量は、３〜５０ｍｌ／ｍ２が好ましく、４〜４０ｍｌ／ｍ２がより好ましい。
前記接触時間４００ｍｓでの転移量が少なすぎると、乾燥性が不十分であるため、拍車痕が発生しやすくなることがあり、多すぎると、ブリードが発生しやすく、乾燥後の画像部の光沢が低くなりやすくなることがある。
【００６０】
ここで、前記動的走査吸収液計（dynamic scanning absorptometer;DSA，紙パ技協誌、第48巻、1994年5月、第88〜92頁、空閑重則）は、極めて短時間における吸液量を正確に測定できる装置である。前記動的走査吸液計は、吸液の速度をキャピラリー中のメニスカスの移動から直読する、試料を円盤状とし、この上で吸液ヘッドをらせん状に走査する、予め設定したパターンに従って走査速度を自動的に変化させ、１枚の試料で必要な点の数だけ測定を行なう、という方法によって測定を自動化したものである。紙試料への液体供給ヘッドはテフロン（登録商標）管を介してキャピラリーに接続され、キャピラリー中のメニスカスの位置は光学センサで自動的に読み取られる。具体的には、動的走査吸液計（Ｋ３５０シリーズＤ型、協和精工株式会社製）を用いて、純水又はインクの転移量を測定した。接触時間１００ｍｓ及び接触時間４００ｍｓにおける転移量は、それぞれの接触時間の近隣の接触時間における転移量の測定値から補間により求めることができる。測定は２３℃５０％ＲＨで行なった。
【００６１】
−支持体−
前記支持体としては、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、木材繊維主体の紙、木材繊維及び合成繊維を主体とした不織布のようなシート状物質などが挙げられる。
【００６２】
前記紙としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、木材パルプ、古紙パルプなどが用いられる。前記木材パルプとしては、例えば、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、ＮＢＳＰ、ＬＢＳＰ、ＧＰ、ＴＭＰなどが挙げられる。
【００６３】
前記古紙パルプの原料としては、財団法人古紙再生促進センターの古紙標準品質規格表に示されている、上白、罫白、クリーム白、カード、特白、中白、模造、色白、ケント、白アート、特上切、別上切、新聞、雑誌などが挙げられる。具体的には、情報関連用紙である非塗工コンピュータ用紙、感熱紙、感圧紙等のプリンタ用紙；ＰＰＣ用紙等のＯＡ古紙；アート紙、コート紙、微塗工紙、マット紙等の塗工紙；上質紙、色上質、ノート、便箋、包装紙、ファンシーペーパー、中質紙、新聞用紙、更紙、スーパー掛け紙、模造紙、純白ロール紙、ミルクカートン等の非塗工紙などの紙や板紙の古紙で、化学パルプ紙、高歩留りパルプ含有紙などが挙げられる。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。
【００６４】
前記古紙パルプは、一般的に、以下の４工程の組み合わせから製造される。
（１）離解は、古紙をパルパーにて機械力と薬品で処理して繊維状にほぐし、印刷インキを繊維より剥離する。
（２）除塵は、古紙に含まれる異物（プラスチックなど）及びゴミをスクリーン、クリーナー等により除去する。
（３）脱墨は、繊維より界面活性剤を用いて剥離された印刷インキをフローテーション法、又は洗浄法で系外に除去する。
（４）漂白は、酸化作用や還元作用を用いて、繊維の白色度を高める。
前記古紙パルプを混合する場合、全パルプ中の古紙パルプの混合比率は、記録後のカール対策から４０％以下が好ましい。
【００６５】
前記支持体に使用される内添填料としては、例えば、白色顔料として従来公知の顔料が用いられる。前記白色顔料としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等のような白色無機顔料；スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等のような有機顔料などが挙げられる。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。
【００６６】
前記支持体を抄造する際に使用される内添サイズ剤としては、例えば、中性抄紙に用いられる中性ロジン系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸（ＡＳＡ）、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）、石油樹脂系サイズ剤などが挙げられる。これらの中でも、中性ロジンサイズ剤又はアルケニル無水コハク酸が特に好適である。前記アルキルケテンダイマーは、そのサイズ効果が高いことから添加量は少なくて済むが、記録用紙（メディア）表面の摩擦係数が下がり滑りやすくなるため、インクジェット記録時の搬送性の点からは好ましくない場合がある。
【００６７】
−塗工層−
前記塗工層は、顔料及びバインダー（結着剤）を含有してなり、更に必要に応じて、界面活性剤、その他の成分を含有してなる。
前記顔料としては、無機顔料、もしくは無機顔料と有機顔料を併用したものを用いることができる。
前記無機顔料としては、例えば、カオリン、タルク、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、非晶質シリカ、チタンホワイト、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、クロライトなどが挙げられる。これらの中でも、カオリンは光沢発現性に優れており、オフセット印刷用の用紙に近い風合いとすることができる点から特に好ましい。
前記カオリンには、デラミネーテッドカオリン、焼成カオリン、表面改質等によるエンジニアードカオリン等があるが、光沢発現性を考慮すると、粒子径が２μｍ以下の割合が８０質量％以上の粒子径分布を有するカオリンが、カオリン全体の５０質量％以上を占めていることが好ましい。
前記カオリンの添加量は、前記塗工層の全顔料１００質量部に対し５０質量部以上が好ましい。前記添加量が５０質量部未満であると、光沢度において十分な効果が得られないことがある。前記添加量の上限は特に制限はないが、カオリンの流動性、特に高せん断力下での増粘性を考慮すると、塗工適性の点から、９０質量部以下がより好ましい。
【００６８】
前記有機顔料としては、例えば、スチレン−アクリル共重合体粒子、スチレン−ブタジエン共重合体粒子、ポリスチレン粒子、ポリエチレン粒子等の水溶性ディスパージョンがある。これら有機顔料は２種以上が混合されてもよい。
前記有機顔料の添加量は、前記塗工層の全顔料１００質量部に対し２〜２０質量部が好ましい。前記有機顔料は、光沢発現性に優れていることと、その比重が無機顔料と比べて小さいことから、嵩高く、高光沢で、表面被覆性の良好な塗工層を得ることができる。前記添加量が２質量部未満であると、前記効果がなく、２０質量部を超えると、塗工液の流動性が悪化し、塗工操業性の低下に繋がることと、コスト面からも経済的ではない。
前記有機顔料には、その形態において、密実型、中空型、ドーナツ型等があるが、光沢発現性、表面被覆性及び塗工液の流動性のバランスを鑑み、平均粒子径は０．２〜３．０μｍが好ましく、より好ましくは空隙率４０％以上の中空型が採用される。
【００６９】
前記バインダーとしては、水性樹脂を使用するのが好ましい。
前記水性樹脂としては、水溶性樹脂及び水分散性樹脂の少なくともいずれかが好適に用いられる。前記水溶性樹脂としては、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、ポリビニルアルコール、アニオン変性ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、アセタール変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコールの変性物；ポリウレタン；ポリビニルピロリドン及びポリビニルピロリドンと酢酸ビニルの共重合体、ビニルピロリドンとジメチルアミノエチル・メタクリル酸の共重合体、四級化したビニルピロリドンとジメチルアミノエチル・メタクリル酸の共重合体、ビニルピロリドンとメタクリルアミドプロピル塩化トリメチルアンモニウムの共重合体等のポリビニルピロリドンの変性物；カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等セルロース；カチオン化ヒドロキシエチルセルロース等のセルロースの変性物；ポリエステル、ポリアクリル酸（エステル）、メラミン樹脂、又はこれらの変性物、ポリエステルとポリウレタンの共重合体等の合成樹脂；ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリルアミド、酸化澱粉、燐酸エステル化澱粉、自家変性澱粉、カチオン化澱粉、又は各種変性澱粉、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ソーダ、アルギン酸ソーダなどが挙げられる。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、インク吸収性の観点から、ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、アセタール変性ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエステルとポリウレタンの共重合体などが特に好ましい。
【００７０】
前記水分散性樹脂としては、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、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、（メタ）アクリル酸エステル系重合体、酢酸ビニル−（メタ）アクリル酸（エステル）共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、ポリビニルエーテル、シリコーン−アクリル系共重合体、などが挙げられる。また、メチロール化メラミン、メチロール化尿素、メチロール化ヒドロキシプロピレン尿素、イソシアネート等の架橋剤を含有してよいし、Ｎ−メチロールアクリルアミドなどの単位を含む共重合体で自己架橋性を持つものでもよい。これら水性樹脂の複数を同時に用いることも可能である。
前記水性樹脂の添加量は、前記顔料１００質量部に対し、２〜１００質量部が好ましく、３〜５０質量部がより好ましい。前記水性樹脂の添加量は前記記録用メディアの吸液特性が所望の範囲に入るように決定される。
【００７１】
前記着色剤として水分散性の着色剤を使用する場合には、カチオン性有機化合物は必ずしも配合する必要はないが、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択使用することができる。例えば、水溶性インク中の直接染料や酸性染料中のスルホン酸基、カルボキシル基、アミノ基等と反応して不溶な塩を形成する１級〜３級アミン、４級アンモニウム塩のモノマー、オリゴマー、ポリマーなどが挙げられ、これらの中でも、オリゴマー又はポリマーが好ましい。
【００７２】
前記カチオン性有機化合物としては、例えば、ジメチルアミン・エピクロルヒドリン重縮合物、ジメチルアミン・アンモニア・エピクロルヒドリン縮合物、ポリ（メタクリル酸トリメチルアミノエチル・メチル硫酸塩）、ジアリルアミン塩酸塩・アクリルアミド共重合物、ポリ（ジアリルアミン塩酸塩・二酸化イオウ）、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリ（アリルアミン塩酸塩・ジアリルアミン塩酸塩）、アクリルアミド・ジアリルアミン共重合物、ポリビニルアミン共重合物、ジシアンジアミド、ジシアンジアミド・塩化アンモニウム・尿素・ホルムアルデヒド縮合物、ポリアルキレンポリアミン・ジシアンジアミドアンモニウム塩縮合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド、ポリジアリルメチルアミン塩酸塩、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド・二酸化イオウ）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド・ジアリルアミン塩酸塩誘導体）、アクリルアミド・ジアリルジメチルアンモニウムクロライド共重合物、アクリル酸塩・アクリルアミド・ジアリルアミン塩酸塩共重合物、ポリエチレンイミン、アクリルアミンポリマー等のエチレンイミン誘導体、ポリエチレンイミンアルキレンオキサイド変性物などが挙げられる。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、ジメチルアミン・エピクロルヒドリン重縮合物、ポリアリルアミン塩酸塩等の低分子量のカチオン性有機化合物と他の比較的高分子量のカチオン性有機化合物、例えば、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）等とを組み合わせて使用するのが好ましい。併用することにより、単独使用の場合よりも画像濃度を向上させ、フェザリングが更に低減される。
【００７３】
前記カチオン性有機化合物のコロイド滴定法（ポリビニル硫酸カリウム、トルイジンブルー使用）によるカチオン当量は３〜８ｍｅｑ／ｇが好ましい。前記カチオン当量がこの範囲であれば上記乾燥付着量の範囲で良好な結果が得られる。
ここで、前記コロイド滴定法によるカチオン当量の測定に当たっては、カチオン性有機化合物を固形分で０．１質量％となるように蒸留水で希釈し、ｐＨ調整は行なわないものとする。
前記カチオン性有機化合物の乾燥付着量は、０．３〜２．０ｇ／ｍ２が好ましい。前記カチオン性有機化合物の乾燥付着量が０．３ｇ／ｍ２未満であると、充分な画像濃度向上やフェザリング低減の効果が得られないことがある。
【００７４】
前記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、アニオン活性剤、カチオン活性剤、両性活性剤、非イオン活性剤のいずれも使用することができる。これらの中でも、非イオン活性剤が特に好ましい。前記界面活性剤を添加することにより、画像の耐水性が向上するとともに、画像濃度が高くなり、ブリーディングが改善される。
【００７５】
前記非イオン活性剤としては、例えば、高級アルコールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、高級脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、油脂のエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物、グリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトール及びソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、多価アルコールのアルキルエーテル、アルカノールアミン類の脂肪酸アミド等が挙られる。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。
【００７６】
前記多価アルコールとしては、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、例えば、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリット、ソルビトール、ショ糖などが挙げられる。また、エチレンオキサイド付加物については、水溶性を維持できる範囲で、エチレンオキサイドの一部をプロピレンオキサイドあるいはブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドに置換したものも有効である。置換率は５０％以下が好ましい。前記非イオン活性剤のＨＬＢ（親水性／親油性比）は４〜１５が好ましく、７〜１３がより好ましい。
【００７７】
前記界面活性剤の添加量は、前記カチオン性有機化合物１００質量部に対し、０〜１０質量部が好ましく、０．１〜１．０質量部がより好ましい。
【００７８】
前記塗工層には、本発明の目的及び効果を損なわない範囲で、更に必要に応じて、その他の成分を添加することができる。該その他の成分としては、アルミナ粉末、ｐＨ調整剤、防腐剤、酸化防止剤等の添加剤が挙げられる。
【００７９】
前記塗工層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記支持体上に塗工層液を含浸又は塗布する方法により行なうことができる。前記塗工層液の含浸又は塗布方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コンベンショナルサイズプレス、ゲートロールサイズプレス、フィルムトランスファーサイズプレス、ブレードコーター、ロッドコーター、エアーナイフコーター、カーテンコーターなど各種塗工機で塗工することができる。これらの中でも、コストの点から、抄紙機に設置されているコンベンショナルサイズプレス、ゲートロールサイズプレス、フィルムトランスファーサイズプレスなどで含浸又は付着させ、オンマシンで仕上げる方法が好ましい。
【００８０】
前記塗工層液の付着量は、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、固形分で、０．５〜２０ｇ／ｍ２が好ましく、１〜１５ｇ／ｍ２がより好ましい。０．５ｇ／ｍ２未満であるとインクを十分吸収することができないためインクがあふれて文字滲みが生じてしまう。逆に２０ｇ／ｍ２を超えると紙の風合いが損なわれ、折り曲げづらくなったり、筆記具で書き加えづらくなるなどの不具合が生じてしまう。
前記含浸又は塗布の後、必要に応じて乾燥させてもよく、この場合の乾燥の温度としては、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、１００〜２５０℃程度が好ましい。
【００８１】
前記記録用メディアは、更に支持体の裏面にバック層、支持体と塗工層との間、また、支持体とバック層間にその他の層を形成してもよく、塗工層上に保護層を設けることもできる。これらの各層は単層であっても複数層であってもよい。
【００８２】
本発明の記録用メディアは、吸液特性が上記本発明の範囲であれば、インクジェット記録用メディアの他、市販のオフセット印刷用コート紙、グラビア印刷用コート紙などであってもよい。
【００８３】
本発明の記録用メディアの坪量は、５０〜２５０ｇ／ｍ２であることが好ましい。５０ｇ／ｍ２未満であるとコシがないために搬送経路の途中で記録用メディアが詰まってしまうなどの搬送不良が生じやすい。２５０ｇ／ｍ２を超えるとコシが大きくなりすぎるため搬送経路の途中にある曲線部で記録用メディアが曲がりきれず、やはり記録用メディアが詰まってしまうなどの搬送不良が生じやすい。
【００８４】
−インクカートリッジ−
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記記録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、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。
【００８５】
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、本発明のインクカートリッジの一例を示す図であり、図２は図１のインクカートリッジのケース（外装）も含めた図である。
インクカートリッジ（２００）は、図１に示すように、インク注入口（２４２）からインク袋（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）に装置本体の針を刺して装置に供給される。
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。
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記記録用インク（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、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。
【００８６】
−インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法−
本発明のインクジェット記録装置は、インク飛翔手段を少なくとも有してなり、更に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。
本発明のインクジェット記録方法は、インク飛翔工程を少なくとも含み、更に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。
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なうことができる。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なうことができる。
【００８７】
−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、前記本発明の記録用インクに、刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録する工程である。
前記インク飛翔手段は、前記本発明の記録用インクに、刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録する手段である。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。
本発明においては、該インクジェットヘッドの液室部、流体抵抗部、振動板、及びノズル部材の少なくとも一部が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。
また、インクジェットノズルのノズル径は、３０μｍ以下が好ましく、１〜２０μｍが好ましい。
また、インクジェットヘッド上にインクを供給するためのサブタンクを有し、該サブタンクにインクカートリッジから供給チューブを介してインクが補充されるように構成することが好ましい。
【００８８】
前記刺激は、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。
なお、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、具体的には、例えば、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等が挙げられる。
【００８９】
前記記録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り、例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内の前記記録用インクに対し、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し、該熱エネルギーにより前記記録用インクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、該記録ヘッドのノズル孔から該記録用インクを液滴として吐出噴射させる方法などが挙げられる。また、前記刺激が「圧力」の場合、例えば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とにより、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該記録用インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。
【００９０】
前記飛翔させる前記記録用インクの液滴は、その大きさとしては、例えば、３〜４０ｐｌとするのが好ましく、その吐出噴射の速さとしては５〜２０ｍ／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。
【００９１】
記録媒体の記録面を反転させて両面印刷可能とする反転手段を有することが好ましい。該反転手段としては、静電気力を有する搬送ベルト、空気吸引により記録媒体を保持する手段、搬送ローラと拍車との組み合わせなどが挙げられる。
【００９２】
無端状の搬送ベルトと、該搬送ベルト表面を帯電させて記録媒体を保持しながら搬送する搬送手段を有することが好ましい。この場合、帯電ローラに±１．２ｋＶ〜±２．６ｋＶのＡＣバイアスを加えて搬送ベルトを帯電させることが特に好ましい。
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。
【００９３】
本発明の画像形成方法に用いられるインクのように、比較的低い表面張力を有するインクを用いる場合、ノズルプレートは撥水性、撥インク性に優れていることが望ましい。これは、撥水性、撥インク性に優れるノズルプレートを用いることで、低い表面張力のインクでもインクのメニスカスが正常に形成でき、その結果、インク滴の形成（粒子化）が良好にできるためである。メニスカスが正常に形成されると、インクが噴射する際に一方方向にインクが引っ張られることがなくなり、その結果、インクの噴射曲がりが少なく、ドット位置精度が高い画像を得ることができる。
【００９４】
また、本発明のインクメディアセットに用いられるメディア（用紙）のように、吸収性が低いメディアに印刷する際にはドット位置精度の善し悪しが画像品質に顕著に現れる。つまり、吸収性が低いメディアの上ではインクが広がりづらいため、ドット位置精度が少しでも低くなるとメディアをインクが埋めきらない箇所、つまり、白抜け部が生じてしまう。この埋めきれない箇所は画像濃度ムラ、画像濃度低下につながり、画像品質の低下に現れる。
ところが、本発明で用いるインクジェットヘッドは低表面張力のインクを用いてもドット位置精度が高いため、吸収性が低いメディアを用いてもインクがメディアを埋めることができるため、画像濃度ムラや画像濃度低下にならず、高い画像品質の印刷物を得ることができる。
【００９５】
本発明のインクジェット記録装置により本発明のインクジェット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）に装着した用紙を装填するための給紙トレイ（１０２）と、装置本体（１０１）に装着され画像が記録（形成）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、インクカートリッジ（２００）の脱着を行なうための開閉可能な前カバー（１１５）を有している。
【００９６】
装置本体（１０１）内には、図４及び図５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）とステー（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（不図示）によって図５で矢示方向に移動走査する。
【００９７】
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）の各色の記録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。
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、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を記録用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などを使用できる。
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、図示しない記録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）に装填された本発明のインクカートリッジ（２００）から本発明の前記記録用インクが供給されて補充される。
【００９８】
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枚づつ分離給送する半月コロ（給紙コロ１４３）、及び給紙コロ（１４３）に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド（１４４）を備え、この分離パッド（１４４）は給紙コロ（１４３）側に付勢されている。
【００９９】
この給紙部から給紙された用紙（１４２）を記録ヘッド（１３４）の下方側で搬送するための搬送部として、用紙（１４２）を静電吸着して搬送するための搬送ベルト（１５１）と、給紙部からガイド（１４５）を介して送られる用紙（１４２）を搬送ベルト（１５１）との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ（１５２）と、略鉛直上方に送られる用紙（１４２）を略９０°方向転換させて搬送ベルト（１５１）上に倣わせるための搬送ガイド（１５３）と、押さえ部材（１５４）で搬送ベルト（１５１）側に付勢された先端加圧コロ（１５５）とが備えられ、また、搬送ベルト（１５１）表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ（１５６）が備えられている。
【０１００】
搬送ベルト（１５１）は、無端状ベルトであり、搬送ローラ（１５７）とテンションローラ（１５８）との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。この搬送ベルト（１５１）は、例えば、抵抗制御を行なっていない厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えば、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体（ＥＴＦＥ）で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行なった裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。搬送ベルト（１５１）の裏側には、記録ヘッド（１３４）による印写領域に対応してガイド部材（１６１）が配置されている。なお、記録ヘッド（１３４）で記録された用紙（１４２）を排紙するための排紙部として、搬送ベルト（１５１）から用紙（１４２）を分離するための分離爪（１７１）と、排紙ローラ（１７２）及び排紙コロ（１７３）とが備えられており、排紙ローラ（１７２）の下方に排紙トレイ（１０３）が配されている。
【０１０１】
装置本体（１０１）の背面部には、両面給紙ユニット（１８１）が着脱自在に装着されている。両面給紙ユニット（１８１）は、搬送ベルト（１５１）の逆方向回転で戻される用紙（１４２）を取り込んで反転させて再度カウンタローラ（１５２）と搬送ベルト（１５１）との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット（１８１）の上面には手差し給紙部（１８２）が設けられている。
【０１０２】
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）内の記録用インクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジ（２００）から所要量の記録用インクがサブタンク（１３５）に補給される。
【０１０３】
このインクジェット記録装置においては、本発明のインクカートリッジ（２００）中の記録用インクを使い切ったときには、インクカートリッジ（２００）における筐体を分解して内部のインク袋だけを交換することができる。また、インクカートリッジ（２００）は、縦置きで前面装填構成としても、安定した記録用インクの供給を行なうことができる。したがって、装置本体（１０１）の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納したり、あるいは装置本体（１０１）の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジ（２００）の交換を容易に行なうことができる。
【０１０４】
なお、ここでは、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。
また、本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法は、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、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。
【０１０５】
次にインクジェットヘッドについて説明する。
図６は本発明を適用したインクジェットヘッドの要素拡大図、図７は同ヘッドのチャンネル間方向の要部拡大断面図である。
このインクジェットヘッドは、図示してないインク供給口（図６の表面方向から奥方向（紙の裏面方向）に向かってインクを供給する）と共通液室（１２）となる彫り込みを形成したフレーム（１０）と、流体抵抗部（２１）、加圧液室（２２）となる彫り込みとノズル（３１）に連通する連通口（２３）を形成した流路板（２０）と、ノズル（３１）を形成するノズル板（３０）と、凸部（６１）、ダイヤフラム部（６２）およびインク流入口（６３）を有する振動板（６０）と、振動板（６０）に接着層（７０）を介して接合された積層圧電素子（５０）と、積層圧電素子（５０）を固定しているベース（４０）を備えている。ベース（４０）はチタン酸バリウム系セラミックからなり、積層圧電素子（５０）を２列配置して接合している。
積層圧電素子（５０）は、厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層（５１）と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極層（５２）とを交互に積層している。内部電極層（５２）は両端で外部電極（５３）に接続する。
積層圧電素子（５０）はハーフカットのダイシング加工により櫛歯上に分割され、１つ毎に駆動部（５６）と支持部（５７）（非駆動部）として使用（図７）する。
２つの外部電極（５３）のうち一方（図の表面方向又は奥方向（紙の裏面方向）で内部電極層（５２）の一端に連なる）の外側端はハーフカットのダイシング加工で分割されるように、切り欠き等の加工により長さを制限しており、これらは複数の個別電極（５４）となる。他方はダイシングでは分割されずに導通しており、共通電極（５５）となる。
駆動部の個別電極（５４）にはＦＰＣ（８０）が半田接合されている。また、共通電極（５５）は積層圧電素子の端部に電極層を設けて回し込んでＦＰＣ（８０）のＧｎｄ電極に接合している。ＦＰＣ（８０）には図示しないドライバＩＣが実装されており、これにより駆動部（５６）への駆動電圧印加を制御している。
【０１０６】
振動板（６０）は、薄膜のダイヤフラム部（６２）と、このダイヤフラム部（６２）の中央部に形成した駆動部（５６）となる積層圧電素子（５０）と接合する島状凸部（アイランド部）（６１）と、図示してない支持部に接合する梁を含む厚膜部と、インク流入口（６３）となる開口を電鋳工法によるＮｉメッキ膜を２層重ねて形成している。ダイヤフラム部の厚さは３μｍ、幅は３５μｍ（片側）である。
この振動板（６０）の島状凸部（６１）と積層圧電素子（５０）の可動部（５６）、振動板（６０）とフレーム（１０）の結合は、ギャップ材を含んだ接着層（７０）をパターニングして接着している。
【０１０７】
流路板（２０）はシリコン単結晶基板を用いて、流体抵抗部（２１）、加圧液室（２２）となる彫り込み、およびノズル（３１）に対する位置に連通口（２３）となる貫通口をエッチング工法でパターニングした。
エッチングで残された部分が加圧液室（２２）の隔壁（２４）となる。また、このヘッドではエッチング幅を狭くする部分を設けて、これを流体抵抗部（２１）とした。
【０１０８】
ノズル板（３０）は金属材料、例えば電鋳工法によるＮｉメッキ膜等で形成したもので、インク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル（３１）を多数を形成している。このノズル（３１）の内部形状（内側形状）は、ホーン形状（略円柱形状又は略円錘台形状でもよい）に形成している。また、このノズル（３１）の径はインク滴出口側の直径で約２０〜３５μｍである。また各列のノズルピッチは１５０ｄｐｉとした。
このノズル板（３０）のインク吐出面（ノズル表面側）は、撥インク層（９０）を設けている。ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えば、フッ化ピッチなど）を蒸着コートしたもの、シリコーン系樹脂及びフッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。
【０１０９】
＜撥インク層＞
−表面粗さ−
本発明で用いられる撥インク層の表面粗さＲａは、０．２μｍ以下にすることが好ましい。表面粗さＲａを０．２μｍ以下にすることで、ワイピング時の拭き残しを低減することができる。
図８、図９は、本発明により作成したインクジェットヘッドノズル板の断面図である。
本発明の実施形態では、インクジェットヘッドの基材であるノズル板（２）がＮｉの電鋳により作製され、その表面に膜厚０．１μｍ以上のシリコーン樹脂皮膜である撥インク膜（１）が形成されており、その表面粗さはＲａ＝０．２以下にすることが好ましい。また、撥インク膜（１）の膜厚は０．５μｍ以上であることがより好ましい。
インク（３）の充填時には、図９（ｃ）に示すように、シリコーン樹脂皮膜による撥インク膜（１）とノズル板（２）の境界部分にメニスカス（液面）Ｐが形成される。
【０１１０】
−ラウンド形状−
インクジェットヘッドのインク吐出用の開口部が開設された面に形成された撥インク膜の該開口部近傍における当該開口部の中心線に垂直な平面での断面積が、基材表面から離れるにつれて順次大きくなっていくよう形成される。
上記した撥インク膜の開口部近傍における形状は、曲面形状であることが好ましい。
上記した開口部の中心線を含む平面での断面における撥インク膜の当該開口部近傍の曲線の曲率半径が、該撥インク膜の厚み以上であることが好ましい。
上記した開口部の中心線を含む平面での断面における撥インク膜の当該開口部縁端から当該開口部近傍の曲線が略円弧曲線をなし、該円弧の曲率半径が、該撥インク膜の厚み以上であることが好ましい。
上記した開口部の中心線を含む平面での断面における撥インク膜の当該開口部縁端を通る接線が、当該端部を含むノズル部材表面からの角度が９０度未満であることが好ましい。
【０１１１】
ノズル板（２）の開口部は、図９中に一点鎖線で示す中心線に垂直な平面による断面が、この中心線を中心とした略円形となるよう開設されている。また、ノズル板（２）におけるインク吐出面に形成された撥インク膜（１）は、この中心線に垂直な平面による開口部分の断面積がノズル板（２）から離れるにつれて順次大きくなっていくよう形成されている。
より詳細には、撥インク膜（１）の開口部分は、図９（ａ）に示すように、ノズル板（２）の開口部縁端から開口部近傍の曲線が曲率半径ｒのラウンド形状となっている。この曲率半径ｒは、撥インク膜（１）の開口部分近傍以外における厚みｄ以上であることが好ましい。
この厚みｄは、撥インク膜（１）の開口部分であるラウンド部分以外の部分における厚みであり、好ましくは撥インク膜の最大厚みであってよい。
【０１１２】
このように、ノズル板（２）の開口部と連接される撥インク膜（１）の開口部分が、略尖鋭端のない形状（尖形部分のないなめらかな曲線）で、引っ掛かり部分のない曲線になっていることにより、ゴムなどの材料で形成されたワイパーでワイピングした場合であっても、尖形部分がワイパーに引っ掛かって撥インク膜（１）がノズル板（２）から剥離するといったことのないようすることができる。
【０１１３】
また、図９（ｂ）に示すように、ノズル板（２）の開口部の中心線を含む平面での断面における、撥インク膜（１）の開口部分縁端を通る接線は、この開口部分縁端に連接されるノズル板（２）の開口部縁端を含むノズル板（２）表面からの角度θが９０度未満となっていることが好ましい。
このように、撥インク膜（１）の開口部分縁端での接線とノズル板表面（２）との角度θが９０度未満であることにより、図９（ｃ）に示すように、撥インク膜（１）とノズル板（２）との境界部分にメニスカス（液面）Ｐが安定的に形成され、他の部分にメニスカスＰが形成される可能性を大きく減らすことができる。
このことにより、メニスカスの形成面を安定させることができるため、本ノズル板（２）を含むインクジェットヘッドを用いた画像形成装置で画像形成を行なう際のインクの噴射安定性を良好なものとすることができる。
【０１１４】
本発明の実施形態で用いるシリコーン樹脂としては、室温硬化型の液状シリコーンレジンが望ましく、特に加水分解反応を伴うものが好ましい。後述の実施例では東レ・ダウコーニング株式会社製のＳＲ２４１１を用いた。
下記表は、本実施形態でのインクジェットヘッドでの撥インク膜（１）における、ノズル板（２）の開口部縁端から開口部縁端近傍の形状と、ノズル周囲のインク溜まり、エッジ剥離、噴射安定性に関して評価した結果である。
【０１１５】
【表２】
【０１１６】
撥インク膜（１）のエッジ部（開口部分縁端近傍）に略尖鋭端が含まれる形状のものでは、ノズル周囲にインク溜まりが見られ、ワイピングによるエッジの剥離が発生した。
ラウンド形状のものでは、何れもインク溜まりは発生しなかったが、比較例として図１０（ａ）に例示するようなｒ＜ｄのもので一部エッジの剥離が発生し、図１０（ｂ）に例示するようなθ＞９０度のものでは液滴の噴射が不安定な結果であった。
すなわち、図１０（ｃ）に示すように、ｒ＜ｄのものや、θ＞９０度のものでは、インク（３）の充填時に、撥インク膜（１）とノズル板（２）の境界部分にメニスカス（液面）Ｐが形成される場合と、撥インク膜（１’）における開口部分中心に向けての凸部（開口部分における中心線に垂直な断面積が最も小さくなる部分）にメニスカスＱが形成される場合とがありうる。このため、こうしたノズル板（２）を含むインクジェットヘッドを用いた画像形成装置で画像形成を行なう際のインクの噴射安定性にばらつきが発生してしまうこととなった。
【０１１７】
次に、上述した本実施形態に係るインクジェットヘッドのノズル部材の製造方法について説明する。
図１１は、本実施形態に係るディスペンサ（４）を用いた塗布により、シリコーン樹脂を塗布して撥インク膜（１）を形成する構成を示す図である。
Ｎｉ電鋳によるノズル（２）のインク吐出面側にシリコーン溶液を塗布するためのディスペンサ（４）が配置され、ノズル板（２）とニードル（５）先端とが予め定められた一定の距離間隔を保ったままとなるように、ニードル（５）先端からシリコーンを吐出しながらディスペンサ（４）を走査することにより、上述した図８、図９に示したようにノズル板（２）のインク吐出面に選択的にシリコーン樹脂皮膜を形成することができた。
【０１１８】
本実施形態で使用したシリコーン樹脂は、常温硬化型シリコーンレジンＳＲ２４１１（東レ・ダウコーニング株式会社製）粘度：１０ｍＰａ・ｓを用いた。ただし、ノズル孔及びノズル板裏面に若干のシリコーンの周り込みが見られた。このようにして選択的に形成したシリコーン樹脂皮膜の厚さは１．２μｍであり、表面粗さ（Ｒａ）は０．１８μｍであった。
【０１１９】
本実施形態に係るニードル（５）先端の塗布口は、図１２（ａ）に示すように、塗布対象であるノズル板（２）への塗布幅だけの幅が確保されている。このことにより、ディスペンサ（４）を塗布方向に１回走査するだけで、塗布対象全体への塗布を完了させることができる。
すなわち、塗布動作のための走査方向を１方向のみとすることができ、図１２（ｂ）のように方向を変えたり、反対方向に走査したりといった必要を無くすることができる。
ここで一般のニードル（５）の先端は、図１２（ｂ）に示すように、塗布対象であるノズル板（２）への塗布幅よりはるかに狭いため、塗布対象全体への塗布を完了させるためには、塗布動作のための走査方向を９０度変えて移動させたり、反対方向に走査したりして複数方向に走査する必要があり、塗布対象全体への均一な厚みでの塗布が困難であった。
本実施形態によれば、ニードル（５）先端の塗布口の幅が塗布対象であるノズル板（２）への塗布幅だけ確保されることにより、塗布対象全体に渡って塗布する厚みを均一とすることができ、精度のよい表面仕上がりとすることができる。
【０１２０】
図１３は、本実施形態に係るディスペンサ（４）を用いた塗布動作を示す図である。基本構成は上述した図１１と同様であるが、ノズル板（２）のノズル孔（開口部）から気体（６）を噴射しながらシリコーンを塗布する。この気体（６）としては、塗布するシリコーンと化学反応を起こしにくい気体であれば各種のものを用いてよく、例えば空気であってもよい。
このように気体（６）をノズル孔から噴射しながら塗布を行なうことにより、ノズル板（２）のノズル孔を除くノズル表面だけにシリコーン樹脂皮膜を形成することができる。
【０１２１】
また、上述のように気体（６）を噴射しないで同様のシリコーン樹脂を用いて塗布し、予め定められた深さまでシリコーン樹脂が進入した後、ノズル（２）から気体（６）を噴射させると、図１４に示すように、ノズル内壁の所望の深さ（たとえば数μｍ程度）までシリコーン樹脂の撥インク層を形成することができる。
すなわち、上述したインク吐出面の撥インク膜（１）に加えて、ノズル板（２）の開口部縁端から予め定められた深さまでごく薄い撥インク膜（１ａ）（開口部内壁の撥インク膜）を形成することができる。
【０１２２】
このようにして作製したノズル板の撥インク膜（１）に対して、ＥＰＤＭゴム（ゴム硬度５０度）を用いてワイピングを実施した。その結果、１０００回のワイピングに対してもノズル板の撥インク膜（１）は、良好な撥インク性を維持することができた。また撥インク膜が形成されたノズル部材を、７０℃のインクに１４日間浸漬処理した。その結果、その後も初期と変わらない撥インク性を維持することができた。
【０１２３】
−撥水層膜厚−
図１５は、本発明のインクジェットヘッドの一実施例を示した図で、エキシマレーザ加工でノズル孔が形成された状態を示している。ノズル板（４３）は樹脂部材（１２１）と高剛性部材（１２５）とを熱可塑性接着剤（１２６）で接合したもので、樹脂部材（１２１）の表面はＳｉＯ２薄膜層（１２２）とフッ素系撥水層（１２３）を順次積層形成したものであり、樹脂部材（１２１）に所要径のノズル孔（４４）を形成し、高剛性部材（１２５）にはノズル孔（４４）に連通するノズル連通口（１２７）を形成している。ＳｉＯ２薄膜層（１２２）の形成には、比較的熱のかからない、すなわち、樹脂部材に熱的影響の発生しない範囲の温度で成膜可能な方法で形成する。具体的にはスパッタリング，イオンビーム蒸着，イオンプレーティング，ＣＶＤ（化学蒸着法），Ｐ−ＣＶＤ（プラズマ蒸着法）などが適しているといえる。
【０１２４】
ＳｉＯ２薄膜層（１２２）の膜厚は、密着力が確保できる範囲で必要最小限の厚さとするのが工程時間，材料費から見て有利である。この膜厚があまり厚くなると、エキシマレーザでのノズル孔加工に支障がでてくる場合があるからである。すなわち、樹脂部材（１２１）はきれいにノズル孔形状に加工されていても、ＳｉＯ２薄膜層（１２２）の一部が十分に加工されず、加工残りになることがある。したがって、具体的には密着力が確保でき、エキシマレーザ加工時にＳｉＯ２薄膜層（１２２）が残らない範囲として、膜厚１Ａ〜３００Ａの範囲が適しているといえる。より好適には、１０Ａ〜１００Ａの範囲が適している。実験結果では、ＳｉＯ２膜厚が３０Ａでも密着性は十分であり、エキシマレーザによる加工性についてはまったく問題がなかった。また、３００Ａでは僅かな加工残りが観察されたが使用可能範囲であり、３００Ａを超えるとかなり大きな加工残りが発生し、使用不可能なほどのノズル異形が見られた。
【０１２５】
撥インク層の材料はインクをはじく材料であればいずれも用いることができるが、具体的には、フッ素系撥水材料、シリコーン系撥水材料を挙げることができる。
フッ素系撥水材料については、いろいろな材料が知られているが、ここでは、パーフルオロポリオキセタン及び変性パーフルオロポリオキセタンの混合物（ダイキン工業製、商品名：オプツールＤＳＸ）を１Ａ〜３０Ａの厚さに蒸着することで必要な撥水性を得ている。実験結果では、オプツールＤＳＸの厚さは、１０Ａでも２０Ａ，３０Ａでも撥水性，ワイピング耐久性能に差は見られなかった。よって、コストなどを考慮するとより好適には、１Ａ〜２０Ａが良い。また、フッ素系撥水層（１２３）の表面には樹脂製のフィルムに粘着材を塗布した粘着テープ（１２４）が貼り付けられていて、エキシマレーザ加工時の補助機能をはたしている。
また、シリコーン系撥水材料を用いることもできる。
シリコーン系撥水材料としては、室温硬化型の液状シリコーンレジンもしくはエラストマーがあり、基材表面に塗布され、室温で大気中に放置することにより重合硬化して撥インク性の皮膜が形成されることが好ましい。
【０１２６】
上記したシリコーン系撥水材料は加熱硬化型の液状シリコーンレジンもしくはエラストマーであり、基材表面に塗布され、加熱処理することにより硬化し撥インク性の皮膜を形成することであってもよい。
シリコーン系撥水材料は紫外線硬化型の液状シリコーンレジンもしくはエラストマーであり、基材表面に塗布され、紫外線を照射することにより硬化し撥インク性の皮膜を形成することであってもよい。
シリコーン系撥水材料の粘度が１０００ｃｐ（センチポイズ）以下であることが好ましい。
【０１２７】
図１６は、ノズル孔を加工する際に使用するエキシマレーザ加工機の構成を示した図で、レーザ発振器（８１）から射出されたエキシマレーザビーム（８２）はミラー（８３），（８５），（８８）によって反射され、加工テーブル（９０）に導かれている。レーザビーム（８２）が加工テーブル（９０）に至るまでの光路には、加工物に対して最適なビームが届くように、ビームエキスパンダ（８４），マスク（８６），フィールドレンズ（８７），結像光学系（８９）が所定の位置に設けられている。加工物（ノズルプレート）（９１）は加工テーブル（９０）の上に載置され、レーザビームを受けることになる。加工テーブル（９０）は、周知のＸＹＺテーブル等で構成されていて、必要に応じて加工物（９１）を移動し所望の位置にレーザビームを照射することができるようになっている。ここでレーザは、エキシマレーザを利用して説明したが、アブレーション加工が可能である短波長な紫外光レーザであれば、種々なレーザが利用可能である。
【０１２８】
図１７は、本発明のインクジェットヘッドの製造方法におけるノズル板製造工程を模式的に示した図で、図１７（Ａ）は、ノズル形成部材の基材となる材料を示しており、ここでは、樹脂フィルム（１２１）として、例えば、Ｄｕｐｏｎｔ製ポリイミドフィルムであるカプトン（商品名）の粒子無しのフィルムを使用している。一般的なポリイミドフィルムはロールフィルム取り扱い装置での取り扱い性（滑り）からフィルム材料の中にＳｉＯ２（シリカ）などの粒子が添加されている。ところが、エキシマレーザでノズル孔加工を行なう場合には、ＳｉＯ２（シリカ）の粒子がエキシマレーザによる加工性が悪いためノズル異形が発生する。よって、本発明の材料は、ＳｉＯ２（シリカ）の粒子が添加されていないフィルムを使用しているのである。
【０１２９】
図１７（Ｂ）は、樹脂フィルム（１２１）の表面にＳｉＯ２薄膜層（１２２）を形成する工程を示しており、このＳｉＯ２薄膜層（１２２）の形成は真空チャンバ内で行なわれるスパッタリング工法が適しており、膜厚は数Ａ〜２００Ａ程度が適しており、ここでは１０〜５０Ａの厚さに形成している。ここで、スパッタリングの方法としては、Ｓｉをスパッタした後、Ｓｉ表面にＯ２イオンを当てることでＳｉＯ２膜を形成する方法を用いることが、ＳｉＯ２膜の樹脂フィルム（１２１）への密着力が向上すると共に、均質で緻密な膜が得られ、撥水膜のワイピング耐久性向上により効果的であることがわかった。
【０１３０】
図１７（Ｃ）は、フッ素系撥水剤（１２３ａ）を塗布する工程であり、塗布方法としては、スピンコータ，ロールコータ，スクリーン印刷，スプレーコータなどの方法が使用可能であるが、真空蒸着で成膜する方法が撥水膜の密着性を向上させることにつながるので、より効果的であることが確認された。また、その真空蒸着は、図１７（Ｂ）でのＳｉＯ２薄膜層（１２２）を形成した後、そのまま真空チャンバ内で実施することでさらに良い効果が得られることもわかった。すなわち、従来は、ＳｉＯ２薄膜層（１２２）を形成後、一旦真空チャンバからワークを取り出すので、不純物などが表面に付着することにより密着性が損なわれるものと考えられる。なお、フッ素系撥水材料については、いろいろな材料が知られているが、ここでは、フッ素非晶質化合物としてパーフルオロポリオキセタンまたは変形パーフルオロポリオキセタンまたは双方の混合物を使用することで、インクに対する必要な撥水性を得ることができた。前述のダイキン工業製「オプツールＤＳＸ」は「アルコキシシラン末端変性パーフルオロポリエーテル」と称されることもある。
【０１３１】
図１７（Ｄ）は、撥水膜蒸着後の空中放置工程であり、これによりフッ素系撥水剤（１２３ａ）とＳｉＯ２薄膜層（１２２）とが、空気中の水分を仲介として化学的結合をし、フッ素系撥水層（１２３）になる。
【０１３２】
図１７（Ｅ）は、粘着テープ（１２４）を貼り付ける工程であり、フッ素系撥水層（１２３）の塗布された面に粘着テープ（１２４）を貼り付ける。この粘着テープ（１２４）を貼るときには気泡が生じないように貼り付けることが必要である。気泡があると、気泡のある位置に開けたノズル孔は、加工時の付着物などで品質の良くないものになってしまうことがあるからである。
【０１３３】
図１７（Ｆ）は、ノズル孔（４４）の加工工程で、ポリイミドフィルム（１２１）側からエキシマレーザを照射してノズル孔（４４）を形成する。ノズル孔（４４）の加工後は、粘着テープ（１２４）を剥がして使用することになる。なお、ここでは、図１５で説明したノズル板（４３）の剛性を上げるために用いられる高剛性部材（１２５）は説明を省略したが、この工程に適用すれば、図１７（Ｄ）工程と図１７（Ｅ）工程の間に実施するのが適当である。
【０１３４】
図１８は、本発明におけるインクジェットヘッド製造方法によりインクジェットヘッドを製造する際に使用する装置について概要を示す図で、この装置は、ＵＳＡのＯＣＬＩ（OPTICAL COATING LABORATORY INC.）が開発した、「メタモードプロセス」と呼ばれる工法を装置化したものであり、ディスプレイなどの反射防止・防汚膜の作製に使用されている。図にあるように、ドラム（２０１）の周囲４個所にステーションであるＳｉスパッタ（２０２），Ｏ２イオンガン（２０３），Ｎｂスパッタ（２０４），オプツール蒸着（２０５）が配置されて、全体が真空引きできるチャンバの中にある。先ずＳｉスパッタ（２０２）によりＳｉをスパッタし、その後、Ｏ２イオンガン（２０３）によりＯ２イオンをＳｉに当ててＳｉＯ２とする。そのあとＮｂスパッタ（２０４），オプツール蒸着（２０５）でＮｂ，オプツールＤＳＸを適宜蒸着する。反射防止膜の場合は、ＮｂとＳｉＯ２を所定の厚さで必要層数重ねた後蒸着することになる。本発明の場合は、反射防止膜の機能は必要ないので、Ｎｂは不要でＳｉＯ２，オプツールＤＳＸを１層ずつつければ良い。この装置を使用することで、上述したように、ＳｉＯ２薄層（１２２）を形成した後、そのまま真空チャンバ内でオプツールＤＳＸの真空蒸着を実施するのが可能となる。
【０１３５】
−臨界表面張力−
撥インク層の臨界表面張力は５〜４０ｍＮ／ｍであることが好ましい。さらに、５〜３０ｍＮ／ｍであることがより好ましい。４０ｍＮ／ｍを超えると、初期からノズルプレートに対して濡れすぎる現象が生じるため、初期からインクの吐出曲がりや粒子化異常が生じてしまう。また、３０ｍＮ／ｍを超えると、長期の使用においてインクがノズルプレートに対して濡れすぎる現象が生じるため、繰り返し印刷をしているとインクの吐出曲がりや粒子化異常が生じてしまうことがある。
【０１３６】
表３に記載する撥インク材料をアルミニウム基盤上に塗布し、加熱乾燥することで撥インク層つきノズルプレートを作成した。撥インク層の臨界表面張力を測定したところ表３のようになった。
臨界表面張力はＺｉｓｍａｎ法で求めることができる。つまり、表面張力が既知の液体を撥インク層の上にたらし、接触角θを測定し、液体の表面張力をｘ軸にＣＯＳθをｙ軸にプロットすると右肩下がりの直線が得られる。（Ｚｉｓｍａｎ Ｐｌｏｔ） この直線がＹ＝１（θ＝０）となるときの表面張力を臨界表面張力γｃとして算出することができる。その他の方法として、Ｆｏｗｋｅｓ法、Ｏｗｅｎｓ ａｎｄ Ｗｅｎｄｔ法、Ｖａｎ Ｏｓｓ法を用いて臨界表面張力を求めることもできる。
【０１３７】
【表３】
【０１３８】
図６における、インク供給口と共通液室（１２）となる彫り込みを形成するフレーム（１０）は樹脂成形で作製している。
このように構成したインクジェットヘッドにおいては、記録信号に応じて駆動部（５６）に駆動波形（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによって、駆動部（５６）に積層方向の変位が生起し、ノズル板（３０）を介して加圧液室（２２）が加圧されて圧力が上昇し、ノズル（３１）からインク滴が吐出される。
その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室（２２）内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室（２２）内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室（１２）に流入し、共通液室（１２）からインク流入口（６３）を経て流体抵抗部（２１）を通り、加圧液室（２２）内に充填される。
流体抵抗部（２１）は、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果がある反面、表面張力による最充填（リフィル）に対して抵抗になる。流体抵抗部を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間（駆動周期）を短くできる。
【０１３９】
（インク記録物）
本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法により記録されたインク記録物は、本発明のインク記録物である。本発明のインク記録物は、記録媒体上に本発明の前記記録用インクを用いて形成された画像を有してなる。
前記記録媒体としては、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、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、ＯＨＰシートなどが挙げられる。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。
前記記録物は、高画質で滲みがなく、経時安定性に優れ、各種の印字乃至画像の記録された資料等として各種用途に好適に使用することができる。
【実施例】
【０１４０】
調整例１（表面処理したカーボンブラック顔料分散液）
一次粒径が１６ｎｍ、比表面積が２６０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６９ｍｌ／１００ｇのカーボン（＃９６０／三菱化学）１００ｇに１ｍｏｌ／ｌの過硫酸ナトリウムを加え８０℃で１０時間攪拌して酸化処理を行なった。次に純水で洗浄して乾燥した後、再度水に分散させ、ｐＨが７となるよう水酸化ナトリウムで中和し、限外濾過膜で残塩を分離した。顔料濃度が２０％となるよう水分を調整し、０．８μメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散体の電導度は１．３５ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は１２３ｎｍであった。
【０１４１】
調整例２（表面処理したカーボンブラック顔料分散体）
一次粒径が１６ｎｍ、比表面積が２６０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６９ｍｌ／１００ｇのカーボン（＃９６０／三菱化学）１００ｇに１ｍｏｌ／ｌの次亜塩素酸ナトリウムを加え８０℃で１０時間攪拌して酸化処理を行なった。次に純水で洗浄して乾燥した後、再度水に分散させ、ｐＨが７となるよう水酸化カリウムで中和し、限外濾過膜で残塩を分離した。顔料濃度が２０％となるよう水分を調整し、０．８μメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散液の電導度は１．３ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は１２８ｎｍであった。
【０１４２】
調整例３（表面処理したカーボンブラック分散体）
一次粒径が１６ｎｍ、比表面積が２６０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６９ｍｌ／１００ｇのカーボン（＃９６０／三菱化学）１００ｇに純水３Ｌを加え５分間攪拌した後、オゾンガスを１時間注入し酸化処理を行なった。次に純水で洗浄して乾燥した後、再度水に分散させ、ｐＨが７となるよう水酸化ナトリウムで中和し、限外濾過で残塩を分離した。顔料濃度が２０％となるよう水分を調整し、０．８μメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散体の電導度は１．２５ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は１３２ｎｍであった。
【０１４３】
調整例４（表面処理したカーボンブラック分散体）
一次粒径が１６ｎｍ、比表面積が２６０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６９ｍｌ／１００ｇのカーボン（＃９６０／三菱化学）１００ｇに１ｍｏｌ／ｌの次亜塩素酸ナトリウムを加え１００℃で１５時間攪拌して酸化処理を行なった。次に純水で洗浄して乾燥した後、再度水に分散させ、ｐＨが７となるよう水酸化カリウムで中和し、限外濾過膜で残塩を分離した。顔料濃度が２０％となるよう水分を調整し、０．８μメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散液の電導度は１．３８ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は１２６ｎｍであった。
【０１４４】
調整例５（表面処理したカーボンブラック分散体）
一次粒径が２１ｎｍ、比表面積が１３５ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が５３ｍｌ／１００ｇのカーボン（＃７５５０／東海カーボン）１００ｇに１ｍｏｌ／ｌの過硫酸ナトリウムを加え８０℃で１０時間攪拌して酸化処理を行なった。次に純水で洗浄して乾燥した後、再度水に分散させ、ｐＨが７となるよう水酸化ナトリウムで中和し、限外濾過膜で残塩を分離した。顔料濃度が２０％となるよう水分を調整し、０．８μメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散体の電導度は１．２ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は６１ｎｍであった。
【０１４５】
調整例６（表面処理したカーボンブラック分散体）
一次粒径が２４ｎｍ、比表面積が１２０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が５７ｍｌ／１００ｇのカーボン（ＭＡ８／三菱化学）１００ｇに１ｍｏｌ／ｌの過硫酸ナトリウムを加え８０℃で１０時間攪拌して酸化処理を行なった。次に純水で洗浄して乾燥した後、再度水に分散させ、ｐＨが７となるよう水酸化ナトリウムで中和し、限外濾過膜で残塩を分離した。顔料濃度が２０％となるよう水分を調整し、０．８μメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散体の電導度は１．２３ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は５５ｎｍであった。
【０１４６】
調整例７（表面処理したカーボンブラック分散体）
一次粒径が２０ｎｍ、比表面積が１４０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が１３１ｍｌ／１００ｇのカーボン（ＭＡ６００／三菱化学）１００ｇに１ｍｏｌ／ｌの過硫酸ナトリウムを加え８０℃で１０時間攪拌して酸化処理を行なった。次に純水で洗浄して乾燥した後、再度水に分散させ、ｐＨが７となるよう水酸化ナトリウムで中和し、限外濾過膜で残塩を分離した。顔料濃度が２０％となるよう水分を調整し、０．８μメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散体の電導度は１．３５ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は２０５ｎｍであった。
【０１４７】
実施例１
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例１のカーボンブラック分散体 ９．０質量％（固形分として）
・１，５−ペンタンジオール ２２．５質量％
・グリセリン ７．５質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ６０．０質量％
【０１４８】
実施例２
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例２のカーボンブラック分散体 ８．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ５．０質量％（固形分として）
（アクアブリッド４７２０／ダイセル化学工業（株））
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・化学式（４）のｐＨ緩衝剤 ０．１質量％
・イオン交換水 ５７．９質量％
【０１４９】
実施例３
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例５のカーボンブラック分散体 ８．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ５．０質量％（固形分として）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・化学式（８）のｐＨ緩衝剤 ０．１質量％
・イオン交換水 ５７．９質量％
【０１５０】
実施例４
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例６のカーボンブラック分散体 ８．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ５．０質量％（固形分として）
（アクアブリッド４７２０／ダイセル化学工業（株））
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ５８．０質量％
【０１５１】
実施例５
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例７のカーボンブラック分散体 ８．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ５．０質量％（固形分として）
（アクアブリッド４７２０／ダイセル化学工業（株））
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ５８．０質量％
【０１５２】
実施例６
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例１のカーボンブラック分散体 １４．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ２．０質量％（固形分として）
（アクアブリッド４７２０／ダイセル化学工業（株））
・１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ５５．０質量％
【０１５３】
実施例７
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例１のカーボンブラック分散体 ４．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ２．０質量％（固形分として）
（アクアブリッド４７２０／ダイセル化学工業（株））
・１，６−ヘキサンジオール ２４．０質量％
・グリセリン ８．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ６１．０質量％
【０１５４】
実施例８
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例１のカーボンブラック分散体 ７．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ４．０質量％（固形分として）
（アクアブリッド４７２０／ダイセル化学工業（株））
・１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・構造式（Ｉ）の界面活性剤（ｍ＝２、ｎ＝１０） １．０質量％
・イオン交換水 ６１．０質量％
【０１５５】
実施例９
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例１のカーボンブラック分散体 １６．０質量％（固形分として）
・１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ５５．０質量％
【０１５６】
実施例１０
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるように水酸化ナトリウムにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例１のカーボンブラック分散体 ７．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ４．０質量％（固形分として）
（アクアブリッド４７２０／ダイセル化学工業（株））
・１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水
【０１５７】
比較例１
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例３のカーボンブラック分散体 ６．０質量％（固形分として）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ６３．０質量％
【０１５８】
比較例２
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例４のカーボンブラック分散体 ８．０質量％（固形分として）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ６２．０質量％
【０１５９】
比較例３
・カーボンブラックＡ（＃４７、三菱化学製） １５ｗｔ％
・ジョンクリル６８（ジョンソンポリマー製） ５ｗｔ％
・グリセリン １０ｗｔ％
・イオン交換水 ７０ｗｔ％
上記材料をサンドミル中でガラスビーズと共に３時間分散させた後、５μメンブランフィルターで濾過してカーボンブラック分散液Ａを得た。この分散液を用いて、下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨ９となるようにトリエタノールアミンで調整した。その後０．８μのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
・カーボン分散液Ａ ７．０ｗｔ％（固形分として）
・１，３−ブタンジオール ２２．５ｗｔ％
・グリセリン ７．５ｗｔ％
・界面活性剤 １．０ｗｔ％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２．０ｗｔ％
・イオン交換水 ６７ｗｔ％
【０１６０】
得られた記録用インクの諸特性について、下記のように評価を行なった。各処方及び結果を表４〜５に示す。
＜インクの体積平均粒径＞
記録用インクを純水で希釈し、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装（株））を用いて体積平均粒径（Ｄ５０％）を測定した。
【０１６１】
＜インク粘度＞
ＲＬ−５００（東機産業（株））を用いて、２５℃における粘度を測定した。
【０１６２】
＜インク表面張力＞
静的表面張力計（ＢＶＰ−Ｚ、協和界面化学（株））を用いて、２３℃±２℃における表面張力を測定した。
【０１６３】
＜インクｐＨ＞
ｐＨメーター（ＨＭ−Ａ、東亜電波工業（株））を用いて、２３℃±２℃におけるｐＨを測定した
【０１６４】
＜画像濃度＞
図３〜７に示すインクジェットプリンタに、実施例１〜１０及び比較例１〜３の記録用インクをそれぞれ充填して、Ｔｙｐｅ６２００紙（（株）ＮＢＳリコー製）に解像度６００ｄｐｉで印字を行なった。乾燥後、反射方カラー分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて画像濃度を測定した。
【０１６５】
＜定着性＞
図３〜７に示すインクジェットプリンタに、実施例１〜１０及び比較例１〜３の記録用インクをそれぞれ充填して、Ｔｙｐｅ６２００紙（（株）ＮＢＳリコー製）に解像度６００ｄｐｉで印字を行なった。乾燥後、綿布で印字部を１０回擦り、綿布への顔料転写具合を目視で観察し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
○：綿布への顔料転写は殆どみられない
△：若干の顔料転写が見られる
×：明らかに顔料が転写している
【０１６６】
＜連続吐出性＞
図３〜７に示すインクジェットプリンタに、実施例１〜１０及び比較例１〜３の記録用インクをそれぞれ充填して、Ｔｙｐｅ６２００紙（（株）ＮＢＳリコー製）に解像度６００ｄｐｉで連続２００枚印字を行ない、吐出乱れや吐出不具合を下記基準により評価した。
〔評価基準〕
○：吐出乱れや不吐出はみられない
△：３ズル以下の不吐出、吐出乱れがある
×：４ノズル以上の不吐出、吐出乱れがある
【０１６７】
＜放置後吐出性＞
図３〜７に示すインクジェットプリンタに、実施例１〜１０及び比較例１〜３の記録用インクをそれぞれ充填して、全色クリーニングを行なった後、３２℃・３０％の環境で１ヶ月放置した。放置後ノズルチェック印字を行ない、吐出乱れや吐出不具合を下記基準により評価した。
〔評価基準〕
○：吐出乱れや不吐出はみられない
△：３ズル以下の不吐出、吐出乱れがある
×：４ノズル以上の不吐出、吐出乱れがある
【０１６８】
＜インク保存性＞
実施例１〜１０および比較例１〜３の記録用インクをカートリッジに充填して６０℃で２週間保存し、インクの増粘率およびｐＨ変化を観察した。
なお、インク増粘率は、（インク増粘率％）＝｛（保存後粘度）−（保存前粘度）｝／（保存前粘度）×１００とした。
【０１６９】
＜印刷用塗工紙への印字適性＞
図３〜図７に示すインクジェットプリンタに、実施例１〜１２及び比較例１〜３の記録用インクをそれぞれ充填して、αマット紙（北越製紙）に６００ｄｐｉで印字を行ない、文字滲み、ベタ部の色むらを下記基準により評価した。
なお、αマット紙の動的走査吸液計（ＤＳＡ、協和成功（株））で測定した接触時間１００ｍｓにおける純水の記録メディアへの転移量は３．６ｍｌ／ｍ２であった。
〔文字滲み評価基準〕
○：滲みがなく非常に鮮明な文字である
△：若干の滲みがみられ鮮明さがやや劣る
×：著しい滲みがみられ鮮明さがない
〔ベタ部色むら評価基準〕
○：殆ど色むらがなく鮮明な画像である
△：若干の色むらがみられ鮮明さがやや劣る
×：著しい色むらがみられ鮮明さがない
【０１７０】
＜フミン酸濃度＞
実施例１〜１０および比較例１〜３の記録用インクをまずカラムクロマトグラフィーによって、界面活性剤や防錆剤、紫外線吸収剤等の添加剤を分離して、カーボンブラックを回収した。５０℃の乾燥機で真空乾燥を行ない、十分に水や溶剤を蒸発させた後、水で２０ｗｔ％となるよう希釈した。この希釈液５０ｇをビーカーに取り、３０分間限外濾過膜（ＭＩＬＬＩＰＯＲＥ製 Ｐｅｌｌｉｃｏｎ Ｂｉｏｍａｘ５０）に通して褐色の液体を得た。この液体をイオン交換水で１０倍に希釈して、石英セル（光路長１０ｍｍ）を用いて分光光度計（日立ハイテック製 Ｕ−３３１０）で２３０〜２６０ｎｍの波長で測定し、得られた最大吸光度を１０倍して、フミン酸濃度を求めた。
【０１７１】
＜アルカリ金属濃度＞
実施例１〜１０および比較例１〜３の記録用インクをイオン交換水で１０倍に希釈し、高周波誘導プラズマ発光分析装置（ＩＣＰ−１０００IＶ 島津製作所製）を用いて、インク中に含まれるナトリウム、カリウムの濃度を測定し、それぞれ得られた値を１０倍して合計した値をアルカリ金属濃度とした。
【０１７２】
＜水分蒸発に伴うインク粘度上昇率＞
実施例１、５、７、９および比較例１〜３のインク一定量を５０℃１０％の環境中に放置し、一定時間放置後のインク質量変化と２５℃における粘度を測定した。なお、水分蒸発量と初期粘度に対する増粘は次に示す式によって求めた。
・（水分蒸発量［％］）＝｛（初期インク質量）−（水分蒸発後のインク質量）｝／（初期インク質量）×１００
・（初期粘度に対する増粘）＝（水分蒸発後のインク粘度）／（初期粘度）
水分蒸発量（％）とインク粘度（ｍＰａ・ｓ）の関係を図１９に示す。
また、水分蒸発率が３５〜４０％のときの初期粘度に対する増粘を表６に示す。
【０１７３】
【表４−１】
【０１７４】
【表４−２】
【０１７５】
【表５−１】
【０１７６】
【表５−２】
【０１７７】
【表６】
【０１７８】
実施例１１
次に、上記のように、本発明は、前記のインクを用いて、特定のインク転位量で記録用メデイア（記録媒体）に記録する記録方法を包含するが、次に、当該記録方法について具体的に説明する。
【０１７９】
（製造例１）
−支持体の作製−
下記配合の０．３質量％スラリーを長網抄紙機で抄造し、坪量７９ｇ／ｍ２の支持体を作製した。なお、抄紙工程のサイズプレス工程で、酸化澱粉水溶液を固形分付着量が片面当り、１．０ｇ／ｍ２になるように塗布した。
・広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）・・・８０質量部
・針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）・・・２０質量部
・軽質炭酸カルシウム（商品名：TP-121、奥多摩工業株式会社製）・・・１０質量部
・硫酸アルミニウム・・・１．０質量部
・両性澱粉（商品名：Cato3210、日本ＮＳＣ株式会社製）・・・１．０質量部
・中性ロジンサイズ剤（商品名：NeuSize M-10、ハリマ化成株式会社製）・・・０．３質量部
・歩留まり向上剤（商品名：NR-11LS、ハイモ社製）・・・０．０２質量部
【０１８０】
（製造例２）
−記録用メディア１の作製−
顔料としての粒子径２μｍ以下の割合が９７質量％のクレー７０質量部、平均粒子径１．１μｍの重質炭酸カルシウム３０質量部、接着剤としてのガラス転移温度（Ｔｇ）が−５℃のスチレン−ブタジエン共重合体エマルジョン８質量部、リン酸エステル化澱粉１質量部、及び助剤としてのステアリン酸カルシウム０．５質量部を加え、更に水を加えて固形分濃度６０質量％の塗工液を調製した。
得られた塗工液を、上記作製した支持体に片面当り固形分付着量が８ｇ／ｍ２になるように、ブレードコーターを用いて両面に塗工し、熱風乾燥後、スーパーカレンダー処理を行ない、「記録用メディア１」を作製した。
【０１８１】
（製造例３）
−記録用メディア２の作製−
顔料としての粒子径２μｍ以下の割合が９７質量％のクレー７０質量部、平均粒子径１．１μｍの重質炭酸カルシウム３０質量部、接着剤としてのガラス転移温度（Ｔｇ）が−５℃のスチレン−ブタジエン共重合体エマルジョン７質量部、リン酸エステル化澱粉０．７質量部、助剤としてのステアリン酸カルシウム０．５質量部を加え、更に水を加えて固形分濃度６０質量％の塗工液を調製した。
得られた塗工液を、上記作製した支持体に片面当り固形分付着量が８ｇ／ｍ２になるように、ブレードコーターを用いて両面塗工し、熱風乾燥後、スーパーカレンダー処理を行ない、「記録用メディア２」を作製した。
【０１８２】
−記録メディア３−
グラビア印刷用コート紙（商品名；スペース ＤＸ、坪量＝５６ｇ／ｍ２、日本製紙株式会社製を用いた。
【０１８３】
−記録メディア４−
オフセット用コート紙（商品名；オーロラコート、坪量＝１０４．７ｇ／ｍ２、日本製紙株式会社製を用いた。
【０１８４】
−記録メディア５−
インクジェット用マットコート紙（商品名；スーパーファイン専用紙、セイコーエプソン株式会社製を用いた。
【０１８５】
＜動的走査吸液計によるインクの転移量の測定＞
記録用メディア１について、動的走査吸液計（Ｋ３５０シリーズＤ型、協和精工株式会社製）を用いて、実施例１〜１０及び比較例１〜３の各記録用インクの転移量を測定した。接触時間１００ｍｓ及び接触時間４００ｍｓにおける転移量は、それぞれの接触時間の近隣の接触時間における転移量の測定値から補間により求めた。測定は２３℃、５０％ＲＨの環境条件で行なった。
次に、記録用メディア１〜５について、以下のようにして、動的走査吸液計による実施例３および実施例５のインクの転移量を測定した。
また、それぞれの記録用メディアに印字した画像のビーディング、文字滲み、乾燥性、ＯＤ値について評価した。
【０１８６】
＜ビーディング＞
記録用メディア１〜５について、実施例３および５のインクを６００ｄｐｉの解像度で印字を行ない、ビーディング、乾燥性を目視で評価した。
〔評価基準〕
ランク４：ビーディングの発生がなく均一な印刷である。
ランク３：かすかにビーディングの発生が認められる。
ランク２：明らかにビーディングの発生が認められる。
ランク１：著しいビーディングの発生が認められる。
【０１８７】
＜文字滲み＞
記録用メディア１〜５について、実施例３および５のインクを６００ｄｐｉの解像度で印字を行ない、ビーディングを目視で評価した。
〔評価基準〕
ランク４：滲みの発生がなく鮮明な印刷である。
ランク３：かすかに滲みの発生が認められる。
ランク２：明らかに滲みの発生が認められる。
ランク１：著しいビーディングの発生が認められる。
【０１８８】
＜乾燥性＞
記録用メディア１〜５について、実施例３および５のインクを６００ｄｐｉの解像度で印字を行なった。印字終了直後に印字部へ普通紙（タイプ６２００／ＮＢＳリコー製）を載せて指で押さえ、普通紙への転写具合を目視で評価した。
〔評価基準〕
ランク４：転写が認められない。
ランク３：かすかに転写が認められる。
ランク２：明らかに転写が認められる。
ランク１：著しい転写が認められる。
【０１８９】
＜画像濃度＞
記録用メディア１〜５について、実施例３および５のインクを６００ｄｐｉの解像度で印字を行なった。ベタ印字部分の画像濃度を反射型測色濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８を用いて測定した。結果を表７、８に示す。
【０１９０】
【表７】
【０１９１】
【表８】
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】本発明のインクカートリッジの一例を示す概略図である。
【図２】図１のインクカートリッジのケース（外装）も含めた概略図である。
【図３】インクジェット記録装置のインクカートリッジ装填部のカバーを開いた状態の斜視説明図である。
【図４】インクジェット記録装置の全体構成を説明する概略構成図である
【図５】本発明のインクジェットヘッドの一例を示す概略拡大図である。
【図６】本発明のインクジェットヘッドの一例を示す要素拡大図である。
【図７】本発明のインクジェットヘッドの一例のチャンネル間方向の要部拡大断面図である。
【図８】本発明により作成したインクジェットヘッドノズル板の断面図である。
【図９】本発明により作成したインクジェットヘッドノズル板の断面図である。
【図１０】比較例として作成したインクジェットヘッドノズル板の断面図である。
【図１１】本発明に係るディスペンサを用いた塗布動作を示す図である。
【図１２】ニードル先端の塗布口を示す図である。
【図１３】本発明に係るディスペンサを用いた塗布動作を示す図である。
【図１４】シリコーン樹脂の撥インク層を示す図である。
【図１５】本発明のインクジェットヘッドの一実施例を示した図である。
【図１６】エキシマレーザ加工機の構成を示した図である。
【図１７】ノズル板製造工程を模式的に示した図である。
【図１８】インクジェットヘッドを製造する際に使用する装置の概要を示す図である。
【図１９】水分蒸発量とインク粘度の関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１９３】
（図１，２について）
２００ 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 カートリッジ外装（ケース）
（図３〜５について）
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
１１１ 上カバー
１１２ 前面
１１５ 前カバー
１３１ ガイドロッド
１３２ ステー
１３３ キャリッジ
１３４ 記録ヘッド
１３５ サブタンク
１４１ 用紙載置部
１４２ 用紙
１４３ 給紙コロ
１４４ 分離パッド
１４５ ガイド
１５１ 搬送ベルト
１５２ カウンタローラ
１５３ 搬送ガイド
１５４ 押さえ部材
１５５ 先端加圧コロ
１５６ 帯電ローラ
１５７ 搬送ローラ
１５８ デンションローラ
１６１ ガイド部材
１７１ 分離爪
１７２ 排紙ローラ
１７３ 排紙コロ
１８１ 両面給紙ユニット
１８２ 手差し給紙部
（図６，７について）
１０ フレーム
１２ 共通液室
２０ 流路板
２１ 流体抵抗部
２２ 加圧液室
２３ 連通口
２４ 隔壁
３０ ノズル板
３１ ノズル
４０ ベース
５０ 積層圧電素子
５１ 圧電層
５２ 内部電極層
５３ 外部電極
５４ 個別電極
５５ 共通電極
５６ 駆動部（可動部）
５７ 支持部
６０ 振動板
６１ 島状凸部
６２ ダイヤフラム部
６３ インク流入口
７０ 接着層
８０ ＦＰＣ
９０ 撥インク層
（図８〜１４について）
１ 撥インク膜
１’ 撥インク膜
１ａ 撥インク膜
２ ノズル板
３ インク
４ ディスペンサ
５ ニードル
６ 気体
（図１５、１７について）
４３ ノズル板
４４ ノズル孔
１２１ 樹脂部材
１２２ ＳｉＯ２薄膜層
１２３ フッ素系撥水層
１２３ａ フッ素系撥水剤
１２４ 粘着テープ
１２５ 高剛性部材
１２６ 熱可塑性接着剤
１２７ ノズル連通口
（図１６について）
８１ レーザ発振器
８２ エキシマレーザビーム
８３ ミラー
８４ ビームエキスパンダ
８５ ミラー
８６ マスク
８７ フィールドレンズ
８８ ミラー
８９ 結像光学系
９０ 加工テーブル
９１加工物（ノズルプレート）
（図１８について）
２０１ ドラム
２０２ Ｓｉスパッタ
２０３ Ｏ２イオンガン
２０４ Ｎｂスパッタ
２０５ オプツール蒸着
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録に特に適した記録インク及び該インクを用いた記録方法及び記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録用インクの着色剤としては染料が主流であったが、該染料インクは耐水性および耐候性に劣り、また普通紙で滲み易いという欠点がある。これらの欠点を改良するため、カーボンブラック等の顔料を用いたインクが提案されている。
顔料インクは、耐水性や耐侯性に優れ滲みの少ない画像を記録できるものの、定着性に劣るという問題点がある。そこで、様々な樹脂を添加して定着性を向上させる試みがなされている。
【０００３】
特許文献１（特許第３４８９２８９号公報）にはカーボンブラックとソープフリーエマルジョンを含む記録液が提案されている。ここで実施の記録液を用いて得られた記録物は、樹脂エマルジョンがインク乾燥後に膜を形成して顔料を固着させるため擦過性や耐水性は付与できるものの、記録液中に含まれるカーボンブラックは界面活性剤によって分散されており、表面に直接親水基を有するものではない。このような界面活性剤分散の記録液は、経時で顔料表面に吸着していた界面活性剤が脱離して分散性が悪化しやすく、増粘・凝集を引き起こしやすいという欠点がある。
【０００４】
特許文献２（特許第３４０５８１７号公報）には次亜ハロゲンによってカーボンブラックを酸化処理する方法が記載されている。カーボンブラックを酸化処理することで表面に水分散性の官能基を導入することができるため、界面活性剤分散と比べると分散安定性は良好である。しかし、カーボンブラックは酸化処理によってフミン酸が発生することが知られており、分散液は経時でｐＨが低下する傾向があり、分散安定性の低下やインクを用いた記録装置内部の部材の劣化を引き起こすこととなる。
【０００５】
また、特許文献３（特開２００４−２０４０７９号公報）中には２種類以上の樹脂を含み、分散剤なしで水に分散または溶解可能な顔料を用いるインク組成物について記載されている。ここで実施のインク組成物に含まれる分散剤なしで水に分散または溶解可能なカーボンブラックは、次亜塩素酸またはオゾンにより酸化処理されているが、フミン酸溶出による経時ｐＨ低下の対策がなされていないため、インクの保存安定性といった点で満足できるものではない。
【０００６】
特許文献４（特開平１１−３４９３０９号公報）では酸化処理したカーボンブラック中にフミン酸が含まれることに着目しており、抽出フミン酸濃度が吸光度で１以下であれば、ノズルやペン先での固形物発生による目詰まりを抑え優れた特性を発揮することができる、と記載されている。記録液中にフミン酸が多く含まれると経時でｐＨが低下し保存安定性が悪化する傾向にあるが、本発明者らの検討によると、ある程度のフミン酸の存在は記録メディア表面でカーボンブラックが素早く凝集する効果があり、濃度の高い記録画像を得られることが判った。
【０００７】
【特許文献１】特許第３４８９２８９号公報
【特許文献２】特許第３４０５８１７号公報
【特許文献３】特開２００４−２０４０７９号公報
【特許文献４】特開平１１−３４９３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち本発明は、記録メディア上での定着性や画像濃度に優れ、且つインクの長期保存安定性にも優れており、普通紙やインクジェット専用紙はもちろんのこと、水吸収性の悪い商業印刷用の塗工紙に対しても高品位な画像を形成できる記録用インク、並びに記録方法、記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴は、カーボンブラックより溶出するフミン酸をインク中に一定量含有することにより、水分蒸発時のインク増粘を高め記録メディア上で素早くカーボンが凝集して画像を形成し、高い画像濃度を得られることである。
フミン酸を含むインクは経時でｐＨが低下する傾向にあるが、ｐＨ緩衝剤をインク中に含有させることでインクの保存安定性を保つことが可能となった。
また、インクジェット印刷は、製版が不要であるため手軽に印刷が行なえること、水性インクは環境負荷が少ないことから、オフセット印刷・グラビア印刷といった商業印刷並の高画質印刷を水性インクジェットで行なえることが、近年望まれている。オフセット印刷・グラビア印刷に使用される用紙は炭酸カルシウムやカオリン等の無機顔料が塗工されているが、インクジェット専用用紙のように吸水層が設けられているものではないため、水性インクの吸収性は劣っている。本発明のインクは記録メディア上で素早く色材が凝集し乾燥が起こるため、このような水性インク吸収性の悪い記録メディアに対しても高品位な印刷が可能であることを見出した。
【００１０】
すなわち、上記課題は、本発明の以下の（１）〜（２１）によって解決される。
（１）「少なくとも水と水溶性有機溶剤、界面活性剤及び表面に親水基を有するカーボンブラックを含有してなり、該カーボンブラックの２０Ｗｔ％分散液中に溶出するフミン酸の検出量が、２３０〜２６０ｎｍの波長で測定される最大吸光度で５．０〜２０．０であることを特徴とする記録用インク」、
（２）「前記カーボンブラックを５〜１５質量％含有することを特徴とする前記第（１）項に記載の記録用インク」、
（３）「全インク重量に対する水分蒸発率が３５〜４０ｗｔ％のとき、初期粘度に対する増粘程度が５．０倍以上となり、且つ５５０倍を超えないことを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載の記録用インク」、
（４）「ｐＨ緩衝剤を含有することを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載の記録用インク」、
（５）「前記ｐＨ緩衝剤がグッド緩衝剤から選ばれる有機ｐＨ緩衝剤であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載の記録用インク」、
（６）「前記親水基を有するカーボンブラックの水に分散した状態での体積平均粒径が、６０〜２００ｎｍであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記載の記録用インク」、
（７）「体積平均粒径が５０〜２００ｎｍである樹脂微粒子を含むことを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の記録用インク」、
（８）「前記カーボンブラックの親水基末端の少なくとも一部がアルカリ金属で置換されていることを特徴とする前記第（１）項乃至第（７）項のいずれかに記載の記録用インク」、
（９）「インク中に含まれるアルカリ金属量が１００ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（８）項のいずれかに記載の記録用インク」、
（１０）「前記記録用インクの２５℃における粘度が６〜２０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（９）項のいずれかに記載の記録用インク」、
（１１）「前記第（１）項乃至第（１０）項のいずれかに記載のインクを用いて記録を行なうインクジェット記録方法であって、記録ヘッドのインク吐出用開口部が形成されている面に撥インク層が形成されていることを特徴とする記録方法」、
（１２）「前記撥インク層が、フッ素系材料、あるいはシリコーン系材料で構成されることを特徴とする前記第（１１）項に記載の記録方法」、
（１３）「前記撥インク層の表面粗さＲａが０．２μｍ以下であることを特徴とする前記第（１１）項に記載の記録方法」、
（１４）「前記撥インク層の開口部近傍における当該開口部の中心線に垂直な平面での断面積が、該基材表面から離れるにつれて順次大きくなっていくように形成されたことを特徴とする前記第（１１）項に記載の記録方法」、
（１５）「前記撥インク層の臨界表面張力γｃが５〜４０ｍＮ／ｍであることを特徴とする前記第（１１）項に記載の記録方法」、
（１６）「前記第（１）項乃至第（１０）項のいずれかに記載のインクを用いて、支持体と該支持体の少なくとも一方の面に塗工層を有する記録用メディア（記録媒体）に記録することを特徴とする記録方法」、
（１７）「前記第（１）項乃至第（１０）項のいずれかに記載のインクを、２３℃５０％ＲＨにて動的走査吸液計で測定した接触時間１００ｍｓにおける前記インクの記録媒体への転移量が２〜４０ｍｌ／ｍ２であり、かつ接触時間４００ｍｓにおける前記インクの前記記録媒体への転移量が３〜５０ｍｌ／ｍ２であることを特徴とする記録方法」、
（１８）「前記記録媒体が、少なくとも基材と塗工層から構成されており、該塗工層の固形分付着量が０．５〜２０．０ｇ／ｍ２であることを特徴とする前記第（１６）項又は第（１７）項に記載の記録方法」、
（１９）「前記記録媒体が、坪量が５０〜２５０ｇ／ｍ２であることを特徴とする前記第（１６）項乃至第（１８）項のいずれかに記載の記録方法」、
（２０）「前記第（１）項乃至第（１０）項のいずれかに記載の記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有し、該刺激が、熱（温度）、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種であることを特徴とするインクジェット記録装置」、
（２１）「前記第（１１）項乃至第（１９）項のいずれかに記載の記録方法を用いることを特徴とするインクジェット記録装置」。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、記録メディア上での定着性や画像濃度に優れ、且つインクの長期保存安定性にも優れており、普通紙やインクジェット専用紙はもちろんのこと、水吸収性の悪い商業印刷用の塗工紙に対しても高品位な画像を形成できる記録用インク、並びに記録方法、記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（記録用インク）
本発明の記録用インクは、少なくとも水、水溶性有機溶剤、浸透剤及び表面に親水基を有するカーボンブラックを含有してなり、該カーボンブラックより溶出するフミン酸の検出量が、２３０〜２６０ｎｍの波長で測定される最大吸光度で５．０〜２０．０であることを特徴とする。
【００１３】
フミン酸とはカーボンブラックを酸化処理するときに発生する有機酸で、組成自体は不確定であるが、芳香族環とカルボキシル基や水酸基等複数の官能基を有しており、２３０〜２６０ｎｍの波長で最大吸収を持っている。従って、吸光度を測定することで濃度を定量することができる。
フミン酸はカーボンを酸化処理する過程で発生するが、分散体調整時に洗浄してできる限り取り除いている。しかし、酸化度合いが高く嵩高いカーボンを用いた場合は洗浄によって除去しきれず、カーボン内部にフミン酸が残留しやすい傾向がある。
インクとして保存していると、残留したフミン酸が溶出してｐＨを低下させる原因となる。ｐＨ低下によってインクは凝集・増粘を引き起こしたり、プリンタ内部のインク流路に使用されている部材を腐食させたりする場合があり、このようなインクを用いて印字を行なった場合正常な吐出が得られない。
一方、カーボン内部にフミン酸が残留している場合、インク中の水分が蒸発するとｐＨが低下し凝集・増粘が起こるため、濃度の高い画像が得られるものと考えられる。従って、ある一定の濃度でフミン酸が残存していることが好ましい。
請求項１記載の範囲を満たすためのカーボンブラックの特徴としては、ＤＢＰ吸油量が５０〜３００ｍ２／ｇであることが好ましく、１００〜３００ｍ２／ｇであることがより好ましい。ＤＢＰ吸油量とは、カーボンブラックにＤＢＰ（ジブチルフタレート）を滴下しカーボンの空隙に進入させ、カーボンブラック１００ｇ当たりの隙間を埋めるのに必要なＤＢＰ量より求まる。
【００１４】
カーボンブラックより溶出するインク中のフミン酸の定量方法は、まずカラムクロマトグラフィー等の手段によって、界面活性剤や防錆剤、消泡剤等の添加剤を分離して、カーボンブラックを回収した。５０℃の乾燥機で真空乾燥を行ない、十分に水や溶剤を蒸発させた後、水で２０ｗｔ％となるよう希釈した。この希釈液５０ｇをビーカーに取り、３０分間限外濾過膜（ＭＩＬＬＩＰＯＲＥ製 Ｐｅｌｌｉｃｏｎ Ｂｉｏｍａｘ５０）に通して褐色の液体を得る。この液体をイオン交換水で１０倍に希釈して、石英セル（光路長１０ｍｍ）を用いて分光光度計（日立ハイテック製 Ｕ−３３１０）で２３０〜２６０ｎｍの波長で測定し、得られた最大吸光度を１０倍して、フミン酸濃度を求めることができる。
このようにして測定される吸光度が５．０〜２０．０の範囲にある場合が好ましく、１０．０〜１５．０の範囲がより好ましい。５．０よりも小さい場合は、普通紙やコート紙といった記録メディア上における画像濃度が劣ることがある。また、２０．０よりも大きい場合は経時でｐＨの低下幅が大きく、長期保存後凝集や増粘が発生する傾向があり、水分蒸発時のインク増粘率が高くなる傾向もあることから吐出安定性が劣ることとなる。即ち、ある程度の量のフミン酸がインク中に存在することで、濃度の高い記録画像を得られることが判った。
これは、記録メディア表面で水分が蒸発するときに固形分が素早く増粘・凝集するためと考えられる。
【００１５】
水分蒸発時の増粘挙動と画像濃度の関係については、インク全重量に対する水分蒸発量が３５〜４０質量％のとき、初期粘度に対する増粘が５．０倍以上となり、且つ５５０倍を超えないという条件を満たすと、優れた吐出安定性をもち、記録物の画像濃度が良好となることがわかった。
【００１６】
インク中のフミン酸濃度と水分蒸発時のインク増粘挙動の関係については、フミン酸濃度が高い、即ち前記測定方法によって測定された吸光度の値が高い程、水分蒸発に伴う粘度上昇率が高くなり、フミン酸濃度が低い、即ち吸光度の値が低い程、水分蒸発に伴う粘度上昇率が低くなる傾向がある。
【００１７】
また、インク中に含まれるアルカリ金属量も、水分蒸発時のインク増粘挙動に影響を与える。アルカリ金属として主にインク中に含まれるのはリチウム、ナトリウム、カリウムであり、カーボンブラックの表面親水基の中和剤、樹脂エマルジョンの中和剤等として添加されたものが大半を占めるが、界面活性剤やその他添加剤中に含まれている場合もある。
インク中のアルカリ金属の含有量としては１００ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下が好ましく、２００ｐｐｍ以上１２００ｐｐｍ以下が更に好ましい。アルカリ金属の含有量が１００ｐｐｍより少ないと画像濃度が低くなる傾向があり、１５００ｐｐｍを超えるとインクの保存性や吐出性が悪化する傾向がある。
【００１８】
本発明の記録用インクに用いられる親水性基を有するカーボンブラックは、公知のカーボンブラックによって製造されたものであり、例えばチャンネル法、オイルファーネス法、ファーネス法、アセチレンブラック法、サーマルブラック法等で製造されたものを用いることができる。なお、チャンネルブラックは近年生産量が減少しており品種が限定されてしまうことから、より品種が多いファーネスブラックが積極的に用いられている。
【００１９】
前記カーボンブラックの種類としては、前記製造方法によって製造された一般的なものを使用することができるが、特に一次粒径が、１０〜４０ｎｍ、ＢＥＴ法による比表面積が、５０〜３００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が、４０〜１５０ｍｌ／１００ｇを有するものが好ましい。
このようなものとしては、例えば、＃２７００、＃２６５０、＃２６００、＃２４５０Ｂ、＃２４００Ｂ、＃２３５０、＃２３０、＃１０００、＃９９０、＃９８０、＃９７０、＃９６０、＃９５０、＃９００、＃８５０、＃７５０Ｂ、ＭＣＦ８８、＃６５０Ｂ、ＭＡ６００、ＭＡ７７、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ１００、ＭＡ１００Ｒ、ＭＡ１００Ｓ、ＭＡ２２０、ＭＡ２３０、ＭＡ２００ＲＢ、ＭＡ１４、＃５２、＃５０、＃４７、＃４５、＃４５Ｌ、＃４４、＃４０、＃３３、＃３２、＃３０、＃２５、＃２０、＃１０、＃５、＃９５、＃８５、ＣＦ９、＃２６０（以上、三菱化学製）、
Ｒａｖｅｎ７００、同５７５０、同５２５０、同５０００、同３５００、同１２５５（以上、コロンビア製）、
Ｒｅｇａｌ４００Ｒ、同３３０Ｒ、同６６０Ｒ、ＭｏｇｕｌＬ、Ｍｏｎａｒｃｈ７００、同８００、同８８０、同９００、同１０００、同１１００、同１３００、Ｍｏｎａｒｃｈ１４００（以上、キャボット製）、
カラーブラックＦＷ１、同ＦＷ２、同ＦＷ２Ｖ、同ＦＷ１８、同ＦＷ２００、同Ｓ１５０、同Ｓ１６０、同Ｓ１７０、プリンテックス３５、同Ｕ、同Ｖ、同１４０Ｕ、同１４０Ｖ、スペシャルブラック６、同５、同４Ａ、同４（以上、デグッサ製）、
トーカブラック＃８５００、同＃８３００、同＃７５５０、同＃７４００、同＃７３６０、同＃７３５０、同＃７２７０、同＃７１００（以上 東海カーボン製）、
シヨウブラックＮ１１０、同Ｎ２２０、同Ｎ２３４、同Ｎ３３９、同Ｎ３３０、同Ｎ３２６、同Ｎ３３０Ｔ、同ＭＡＦ、同Ｎ５５０（以上キャボットジャパン製）、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い。
【００２０】
前記カーボンブラックは、表面を改質処理し、少なくとも１種の親水性基をカーボンブラックの表面に直接若しくは他の原子団を介して結合し、分散剤を使用することなく安定に分散させることができる。
前記表面改質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が、例えばオゾン等の酸化性ガスを用いた気相酸化や、液体の酸化剤を用いた液相酸化が挙げられる。液体の酸化剤としては、過酸化水素、ヨウ素水、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、硝酸、過マンガン酸塩、ニクロム酸塩、過硫酸塩等がある。
【００２１】
親水性基としては、例えば、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍ、−ＰＯ３ＨＭ、−ＰＯ３Ｍ２、−ＳＯ２ＮＨ２、−ＳＯ２ＮＨＣＯＲ（ただし、式中のＭは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又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を表わす。）等が挙げられる。これらの中でも、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍが表面に結合されたものを用いることが好ましい。
前記親水性基中における「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が、高画像濃度が得られるという観点から、特にカリウムやナトリウムといったアルカリ金属が好ましく用いられる。
【００２２】
前記親水基を有するカーボンブラックが水に分散した状態での体積平均粒径は６０〜２００ｎｍが好ましく、８０〜１８０ｎｍがより好ましい。前記体積平均粒径が６０ｎｍ未満であると十分な画像濃度が得られなくなり、２００ｎｍを超えるとノズルで目詰まりが発生しやすくなり、吐出性が悪化することがある。前記体積平均粒径は、マイクロトラックＵＰＡ（日機装株式会社製）で測定することができる。
【００２３】
前記親水性基を有するカーボンブラックのインク中への含有量は５〜１５質量％が好ましく、６〜１２質量％がより好ましい。インク中への含有量が５質量％よりも少ないと十分な画像濃度を得られないことがあり、１５質量％を超えるとインク粘度が高くなり吐出安定性が悪化することがある。
【００２４】
本発明の記録用インクに用いられる水溶性有機溶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、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１、３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、１、６ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、グリセロール、１、２、６−ヘキサントリオール、１、２、４−ブタントリオール、１、２、３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類；エチレングリコールモノエチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；モノエタノ−ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類；ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類；プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上併用して使用してもよい。
【００２５】
これらの中でも、溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる点から、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドンが好適である。
【００２６】
水溶性有機溶剤の前記記録用インク中における含有量は、１５〜４０質量％が好ましく、２０〜３５質量％がより好ましい。前記含有量が少なすぎると、ノズルが乾燥しやすくなり液滴の吐出不良が発生することがあり、多すぎるとインク粘度が高くなり、適正な粘度範囲を超えてしまうことがある。
【００２７】
界面活性剤として、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤から選ばれる一種を単独、又は二種以上を混合して用いることができる。
アニオン界面活性剤としては、アルキルアリル、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルアリールエーテルエステル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカンオレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、エーテルカルボキシレート、スルホコハク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、脂肪酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、ナフテン酸塩等が挙げられる。
ノニオン系界面活性剤としては、アセチレングリコール系界面活性剤、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フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル及びポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等を挙げることができる。
前記カチオン界面活性剤としては、例えば、アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等が挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、イミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン誘導体、ジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ（アミノエチル）グリシン等が挙げられる。
【００２８】
フッ素系界面活性剤としては下記の構造式（Ｉ）〜（III）を好ましく用いることができる。
【００２９】
【化１】
（ｍは０〜１０の整数を表わし、ｎは１〜４０の整数を表わす。）
【００３０】
【化２】
（ＲｆはＣＦ３またはＣＦ２ＣＦ３を表わし、ｎは１〜４、ｍは６〜２５、ｐは１〜４の整数を表わす。）
【００３１】
【化３】
（ｑは１〜６の整数を表わし、ＲｆはＣＦ３またはＣＦ２ＣＦ３を、Ｒ１はＳＯ３−を、Ｒ２はＮＨ４＋を表わす。）
【００３２】
前記フッ素系界面活性剤としては、市販されているものを挙げると、サーフロンＳ−１１１，Ｓ−１１２，Ｓ−１１３，Ｓ１２１，Ｓ１３１，Ｓ１３２，Ｓ−１４１，Ｓ−１４５（旭硝子社製）、フルラードＦＣ−９３，ＦＣ−９５，ＦＣ−９８，ＦＣ−１２９，ＦＣ−１３５，ＦＣ−１７０Ｃ，ＦＣ−４３０，ＦＣ−４３１，ＦＣ−４４３０（住友スリーエム社製）、メガファックＦ−４７０，Ｆ−１４０５，Ｆ４７４（大日本インク化学工業社製）、ゾニールＦＳ−３００，ＦＳＮ，ＦＳＮ−１００，ＦＳＯ（デュポン社製）、エフトップＥＦ−３５１，３５２，８０１、８０２（ジェムコ社製）等が挙げられる。
特に好ましく用いられるのはノニオン系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤である。
【００３３】
本発明のインクにおいて、樹脂微粒子を添加することができる。樹脂微粒子とは、水に不溶性の樹脂が水に分散した状態で存在したもので、溶媒が蒸発すると樹脂微粒子同士が融着して膜を形成し、着色剤をメディア上に固着させる効果を持つ。また、溶媒が蒸発すると、増粘・凝集する性質を持ち、着色成分の浸透を抑制し、高い画像濃度が得られ、また裏抜けを防止する効果も得られる。
樹脂成分としてはアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂などが挙げられる。樹脂エマルジョンの添加量は、インクの０．１〜４０重量％部となるよう含有するのが好ましく、より好ましくは１〜２５重量％の範囲である。樹脂微粒子が０．１質量％未満であると、十分な定着性が得られないことがあり、４０質量％を超えると、固形分が多く溶媒が少ない組成となることから、保存安定性が悪化したり、ノズルでの乾燥や固化が発生しやすくなり吐出性が低下したりする場合がある。
【００３４】
樹脂微粒子の顔料に対する添加量は、顔料１質量部に対し樹脂微粒子を０．０５〜１．２質量部添加することが好ましく、０．２〜１．０質量部がより好ましい。樹脂微粒子が０．０５質量部未満であると、十分な定着性が得えられないことがあり、１．２質量部を超えると保存安定性が悪化したり吐出性が低下したりする場合がある。
【００３５】
本発明では、浸透剤として炭素数７〜１１のジオール化合物を用いることができる。炭素数が７未満であると、十分な浸透性が得られず、両面印刷時に記録媒体を汚したり、記録媒体上でのインクの広がりが不十分で画素の埋まりが悪くなるため、文字品位や画像濃度の低下が生じることがあり、１１を超えると保存安定性が低下することがある。
【００３６】
前記ジオール化合物としては、例えば、２−エチル−１，３ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル１，３ペンタンジオールなどが好適である。
前記ジオール化合物の添加量は０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１０質量％がより好ましい。前記添加量が少なすぎると、インクの紙への浸透性が劣り、搬送時にコロで擦られて汚れが発生したり、両面印字のため記録媒体の記録面を反転させる際に搬送ベルトにインクを付着させて汚れが発生したり、高速印字や両面印字に対応できないことがある。一方、添加量が多すぎると、印字ドット径が大きくなり、文字の線幅が広くなったり、画像鮮明度が低下することがある。
【００３７】
本発明では、長期保存時のインクのｐＨ低下を緩和するため、従来公知のリン酸緩衝液、酢酸緩衝液、エタノールアミン緩衝液、ほう酸緩衝液、クエン酸緩衝液、酒石酸緩衝液、グッド緩衝液等を用いることができるが、この中で特に好ましいのはグッド緩衝液である。
グッド緩衝液とは、Ｎ−置換タウリン、Ｎ−置換グリシン等のzwitterion性アミノ酸類で、生化学用に適した有機緩衝剤として知られている。
グッド緩衝液の具体的な構造を以下に示す。
【００３８】
【表１−１】
【００３９】
【表１−２】
【００４０】
【表１−３】
【００４１】
ｐＨ緩衝剤の好ましい添加量は、０．００１〜５．０重量％で、より好ましくは、０．００５〜１．０重量％である。
その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤などが挙げられる。
【００４２】
前記防腐防黴剤としては、例えば、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が挙げられる。
【００４３】
前記ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにｐＨを７以上に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて任意の物質を使用することができる。
該ｐＨ調製剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、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；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、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。
【００４４】
前記防錆剤としては、例えば、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等が挙げられる。
【００４５】
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤などが挙げられる。
【００４６】
前記フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、３，９−ビス［１，１−ジメチル−２−［β−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］２，４，８，１０−テトライキサスピロ［５，５］ウンデカン、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタンなどが挙げられる。
【００４７】
前記アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−β−ナフチルアミン、α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、フェノチアジン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール、ブチルヒドロキシアニソール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、テトラキス［メチレン−３（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ジヒドロキフェニル）プロピオネート］メタン、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン等が挙げられる。
【００４８】
前記硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチル３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリルβ，β’−チオジプロピオネート、２−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が挙げられる。
【００４９】
前記リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト等が挙げられる。
【００５０】
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤などが挙げられる。
【００５１】
前記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシルオキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。
【００５２】
前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−４’−オクトキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール等が挙げられる。
【００５３】
前記サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルサリチレート、ｐ−オクチルフェニルサリチレート等が挙げられる。
【００５４】
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−２−シアノ−３，３’−ジフェニルアクリレート、メチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート、ブチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート等が挙げられる。
【００５５】
前記ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス（オクチルフェニル）サルファイド、２，２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）−ｎ−ブチルアミンニッケル（II）、２，２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）−２−エチルヘキシルアミンニッケル（II）、２，２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）トリエタノールアミンニッケル（II）等が挙げられる。
【００５６】
本発明の記録用インクの物性としては、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、固形分量、粘度、表面張力、ｐＨ等が以下の範囲であることが好ましい。
前記記録用インク中の固形分量は５〜２０質量％が好ましく、６〜１５質量％がより好ましい。前記固形分量が５質量％未満であると、印字後十分な画像濃度を得ることができないことがある。
ここで、本発明におけるインク中の固形分量とは、主として水不溶の着色剤と樹脂微粒子を意味する。
前記粘度は、２５℃で、６〜２０ｍＰａ・ｓが好ましく、６．５〜１２ｍＰａ・ｓがより好ましい。初期粘度が該範囲であれば、増粘度合いに大きな差異が生じない。前記粘度が２０ｍＰａ・ｓを超えると、吐出安定性の確保が困難になることがある。初期粘度が該範囲であれば、増粘度合いに大きな差異がない。
前記表面張力としては、２０℃で、２５〜５５ｍＮ／ｍが好ましい。前記表面張力が、２５ｍＮ／ｍ未満であると、記録媒体上での滲みが顕著になり、安定した噴射が得られないことがあり、５５ｍＮ／ｍを超えると、記録媒体へのインク浸透が十分に起らず、乾燥時間の長時間化を招くことがある。
前記ｐＨとしては、例えば、７〜１０が好ましい。
【００５７】
インクを長期保存すると、物性変化がみられる。特に加熱して保存すると、インクの粘度上昇やｐＨの低下がみられるが、できる限り変化が少ないことが好ましい。例えば、６０℃で２週間保存後の増粘率は５％以内であることが好ましく、ｐＨの低下率は−５％以内であることが好ましい。
【００５８】
本発明の記録用インクは、各種分野において好適に使用することができ、インクジェット記録方式による画像記録装置（プリンタ等）において好適に使用することができ、例えば、印字又は印字前後に被記録用紙及び前記記録用インクを５０〜２００℃で加熱し、印字定着を促進する機能を有するもののプリンタ等に使用することもでき、以下の本発明のインクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法に特に好適に使用することができる。
【００５９】
（記録メディア）
本発明の記録用インクは、インクジェット専用紙や普通紙はもちろんのこと、水吸収性の悪い塗工紙に対しても高品位な画像を形成できる。ここで、水吸収性の悪い塗工紙とは、支持体の少なくとも一方の面に塗工層を設けてなり、動的走査吸液系で測定した接触時間１００ｍｓにおける純水の記録用メディアへの転移量が３〜１５ｍｌ／ｍ２である印刷用塗工紙を示す。
前記記録用メディアにおいては、動的走査吸液計で測定した接触時間１００ｍｓにおける本発明の前記インクの前記記録用メディアへの転移量は、２〜４０ｍｌ／ｍ２であり、３〜３０ｍｌ／ｍ２が好ましい。また、純水の前記記録用メディアへの転移量は、２〜４５ｍｌ／ｍ２が好ましく、３〜３０ｍｌ／ｍ２がより好ましい。
前記接触時間１００ｍｓでの前記インク及び純水の転移量が少なすぎると、ビーディングが発生しやすくなることがあり、多すぎると、記録後のインクドット径が所望の径よりも小さくなりすぎることがある。
動的走査吸液計で測定した接触時間４００ｍｓにおける本発明の前記インクの前記記録用メディアへの転移量は、３〜５０ｍｌ／ｍ２であり、４〜４０ｍｌ／ｍ２が好ましい。
また、純水の前記記録用メディアへの転移量は、３〜５０ｍｌ／ｍ２が好ましく、４〜４０ｍｌ／ｍ２がより好ましい。
前記接触時間４００ｍｓでの転移量が少なすぎると、乾燥性が不十分であるため、拍車痕が発生しやすくなることがあり、多すぎると、ブリードが発生しやすく、乾燥後の画像部の光沢が低くなりやすくなることがある。
【００６０】
ここで、前記動的走査吸収液計（dynamic scanning absorptometer;DSA，紙パ技協誌、第48巻、1994年5月、第88〜92頁、空閑重則）は、極めて短時間における吸液量を正確に測定できる装置である。前記動的走査吸液計は、吸液の速度をキャピラリー中のメニスカスの移動から直読する、試料を円盤状とし、この上で吸液ヘッドをらせん状に走査する、予め設定したパターンに従って走査速度を自動的に変化させ、１枚の試料で必要な点の数だけ測定を行なう、という方法によって測定を自動化したものである。紙試料への液体供給ヘッドはテフロン（登録商標）管を介してキャピラリーに接続され、キャピラリー中のメニスカスの位置は光学センサで自動的に読み取られる。具体的には、動的走査吸液計（Ｋ３５０シリーズＤ型、協和精工株式会社製）を用いて、純水又はインクの転移量を測定した。接触時間１００ｍｓ及び接触時間４００ｍｓにおける転移量は、それぞれの接触時間の近隣の接触時間における転移量の測定値から補間により求めることができる。測定は２３℃５０％ＲＨで行なった。
【００６１】
−支持体−
前記支持体としては、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、木材繊維主体の紙、木材繊維及び合成繊維を主体とした不織布のようなシート状物質などが挙げられる。
【００６２】
前記紙としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、木材パルプ、古紙パルプなどが用いられる。前記木材パルプとしては、例えば、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、ＮＢＳＰ、ＬＢＳＰ、ＧＰ、ＴＭＰなどが挙げられる。
【００６３】
前記古紙パルプの原料としては、財団法人古紙再生促進センターの古紙標準品質規格表に示されている、上白、罫白、クリーム白、カード、特白、中白、模造、色白、ケント、白アート、特上切、別上切、新聞、雑誌などが挙げられる。具体的には、情報関連用紙である非塗工コンピュータ用紙、感熱紙、感圧紙等のプリンタ用紙；ＰＰＣ用紙等のＯＡ古紙；アート紙、コート紙、微塗工紙、マット紙等の塗工紙；上質紙、色上質、ノート、便箋、包装紙、ファンシーペーパー、中質紙、新聞用紙、更紙、スーパー掛け紙、模造紙、純白ロール紙、ミルクカートン等の非塗工紙などの紙や板紙の古紙で、化学パルプ紙、高歩留りパルプ含有紙などが挙げられる。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。
【００６４】
前記古紙パルプは、一般的に、以下の４工程の組み合わせから製造される。
（１）離解は、古紙をパルパーにて機械力と薬品で処理して繊維状にほぐし、印刷インキを繊維より剥離する。
（２）除塵は、古紙に含まれる異物（プラスチックなど）及びゴミをスクリーン、クリーナー等により除去する。
（３）脱墨は、繊維より界面活性剤を用いて剥離された印刷インキをフローテーション法、又は洗浄法で系外に除去する。
（４）漂白は、酸化作用や還元作用を用いて、繊維の白色度を高める。
前記古紙パルプを混合する場合、全パルプ中の古紙パルプの混合比率は、記録後のカール対策から４０％以下が好ましい。
【００６５】
前記支持体に使用される内添填料としては、例えば、白色顔料として従来公知の顔料が用いられる。前記白色顔料としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、クレー、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、リトポン、ゼオライト、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等のような白色無機顔料；スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等のような有機顔料などが挙げられる。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。
【００６６】
前記支持体を抄造する際に使用される内添サイズ剤としては、例えば、中性抄紙に用いられる中性ロジン系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸（ＡＳＡ）、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）、石油樹脂系サイズ剤などが挙げられる。これらの中でも、中性ロジンサイズ剤又はアルケニル無水コハク酸が特に好適である。前記アルキルケテンダイマーは、そのサイズ効果が高いことから添加量は少なくて済むが、記録用紙（メディア）表面の摩擦係数が下がり滑りやすくなるため、インクジェット記録時の搬送性の点からは好ましくない場合がある。
【００６７】
−塗工層−
前記塗工層は、顔料及びバインダー（結着剤）を含有してなり、更に必要に応じて、界面活性剤、その他の成分を含有してなる。
前記顔料としては、無機顔料、もしくは無機顔料と有機顔料を併用したものを用いることができる。
前記無機顔料としては、例えば、カオリン、タルク、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、非晶質シリカ、チタンホワイト、炭酸マグネシウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、クロライトなどが挙げられる。これらの中でも、カオリンは光沢発現性に優れており、オフセット印刷用の用紙に近い風合いとすることができる点から特に好ましい。
前記カオリンには、デラミネーテッドカオリン、焼成カオリン、表面改質等によるエンジニアードカオリン等があるが、光沢発現性を考慮すると、粒子径が２μｍ以下の割合が８０質量％以上の粒子径分布を有するカオリンが、カオリン全体の５０質量％以上を占めていることが好ましい。
前記カオリンの添加量は、前記塗工層の全顔料１００質量部に対し５０質量部以上が好ましい。前記添加量が５０質量部未満であると、光沢度において十分な効果が得られないことがある。前記添加量の上限は特に制限はないが、カオリンの流動性、特に高せん断力下での増粘性を考慮すると、塗工適性の点から、９０質量部以下がより好ましい。
【００６８】
前記有機顔料としては、例えば、スチレン−アクリル共重合体粒子、スチレン−ブタジエン共重合体粒子、ポリスチレン粒子、ポリエチレン粒子等の水溶性ディスパージョンがある。これら有機顔料は２種以上が混合されてもよい。
前記有機顔料の添加量は、前記塗工層の全顔料１００質量部に対し２〜２０質量部が好ましい。前記有機顔料は、光沢発現性に優れていることと、その比重が無機顔料と比べて小さいことから、嵩高く、高光沢で、表面被覆性の良好な塗工層を得ることができる。前記添加量が２質量部未満であると、前記効果がなく、２０質量部を超えると、塗工液の流動性が悪化し、塗工操業性の低下に繋がることと、コスト面からも経済的ではない。
前記有機顔料には、その形態において、密実型、中空型、ドーナツ型等があるが、光沢発現性、表面被覆性及び塗工液の流動性のバランスを鑑み、平均粒子径は０．２〜３．０μｍが好ましく、より好ましくは空隙率４０％以上の中空型が採用される。
【００６９】
前記バインダーとしては、水性樹脂を使用するのが好ましい。
前記水性樹脂としては、水溶性樹脂及び水分散性樹脂の少なくともいずれかが好適に用いられる。前記水溶性樹脂としては、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、ポリビニルアルコール、アニオン変性ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、アセタール変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコールの変性物；ポリウレタン；ポリビニルピロリドン及びポリビニルピロリドンと酢酸ビニルの共重合体、ビニルピロリドンとジメチルアミノエチル・メタクリル酸の共重合体、四級化したビニルピロリドンとジメチルアミノエチル・メタクリル酸の共重合体、ビニルピロリドンとメタクリルアミドプロピル塩化トリメチルアンモニウムの共重合体等のポリビニルピロリドンの変性物；カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等セルロース；カチオン化ヒドロキシエチルセルロース等のセルロースの変性物；ポリエステル、ポリアクリル酸（エステル）、メラミン樹脂、又はこれらの変性物、ポリエステルとポリウレタンの共重合体等の合成樹脂；ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリルアミド、酸化澱粉、燐酸エステル化澱粉、自家変性澱粉、カチオン化澱粉、又は各種変性澱粉、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ソーダ、アルギン酸ソーダなどが挙げられる。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、インク吸収性の観点から、ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、アセタール変性ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエステルとポリウレタンの共重合体などが特に好ましい。
【００７０】
前記水分散性樹脂としては、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、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、（メタ）アクリル酸エステル系重合体、酢酸ビニル−（メタ）アクリル酸（エステル）共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、ポリビニルエーテル、シリコーン−アクリル系共重合体、などが挙げられる。また、メチロール化メラミン、メチロール化尿素、メチロール化ヒドロキシプロピレン尿素、イソシアネート等の架橋剤を含有してよいし、Ｎ−メチロールアクリルアミドなどの単位を含む共重合体で自己架橋性を持つものでもよい。これら水性樹脂の複数を同時に用いることも可能である。
前記水性樹脂の添加量は、前記顔料１００質量部に対し、２〜１００質量部が好ましく、３〜５０質量部がより好ましい。前記水性樹脂の添加量は前記記録用メディアの吸液特性が所望の範囲に入るように決定される。
【００７１】
前記着色剤として水分散性の着色剤を使用する場合には、カチオン性有機化合物は必ずしも配合する必要はないが、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択使用することができる。例えば、水溶性インク中の直接染料や酸性染料中のスルホン酸基、カルボキシル基、アミノ基等と反応して不溶な塩を形成する１級〜３級アミン、４級アンモニウム塩のモノマー、オリゴマー、ポリマーなどが挙げられ、これらの中でも、オリゴマー又はポリマーが好ましい。
【００７２】
前記カチオン性有機化合物としては、例えば、ジメチルアミン・エピクロルヒドリン重縮合物、ジメチルアミン・アンモニア・エピクロルヒドリン縮合物、ポリ（メタクリル酸トリメチルアミノエチル・メチル硫酸塩）、ジアリルアミン塩酸塩・アクリルアミド共重合物、ポリ（ジアリルアミン塩酸塩・二酸化イオウ）、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリ（アリルアミン塩酸塩・ジアリルアミン塩酸塩）、アクリルアミド・ジアリルアミン共重合物、ポリビニルアミン共重合物、ジシアンジアミド、ジシアンジアミド・塩化アンモニウム・尿素・ホルムアルデヒド縮合物、ポリアルキレンポリアミン・ジシアンジアミドアンモニウム塩縮合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド、ポリジアリルメチルアミン塩酸塩、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド・二酸化イオウ）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド・ジアリルアミン塩酸塩誘導体）、アクリルアミド・ジアリルジメチルアンモニウムクロライド共重合物、アクリル酸塩・アクリルアミド・ジアリルアミン塩酸塩共重合物、ポリエチレンイミン、アクリルアミンポリマー等のエチレンイミン誘導体、ポリエチレンイミンアルキレンオキサイド変性物などが挙げられる。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、ジメチルアミン・エピクロルヒドリン重縮合物、ポリアリルアミン塩酸塩等の低分子量のカチオン性有機化合物と他の比較的高分子量のカチオン性有機化合物、例えば、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）等とを組み合わせて使用するのが好ましい。併用することにより、単独使用の場合よりも画像濃度を向上させ、フェザリングが更に低減される。
【００７３】
前記カチオン性有機化合物のコロイド滴定法（ポリビニル硫酸カリウム、トルイジンブルー使用）によるカチオン当量は３〜８ｍｅｑ／ｇが好ましい。前記カチオン当量がこの範囲であれば上記乾燥付着量の範囲で良好な結果が得られる。
ここで、前記コロイド滴定法によるカチオン当量の測定に当たっては、カチオン性有機化合物を固形分で０．１質量％となるように蒸留水で希釈し、ｐＨ調整は行なわないものとする。
前記カチオン性有機化合物の乾燥付着量は、０．３〜２．０ｇ／ｍ２が好ましい。前記カチオン性有機化合物の乾燥付着量が０．３ｇ／ｍ２未満であると、充分な画像濃度向上やフェザリング低減の効果が得られないことがある。
【００７４】
前記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、アニオン活性剤、カチオン活性剤、両性活性剤、非イオン活性剤のいずれも使用することができる。これらの中でも、非イオン活性剤が特に好ましい。前記界面活性剤を添加することにより、画像の耐水性が向上するとともに、画像濃度が高くなり、ブリーディングが改善される。
【００７５】
前記非イオン活性剤としては、例えば、高級アルコールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、高級脂肪族アミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、油脂のエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物、グリセロールの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトール及びソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、多価アルコールのアルキルエーテル、アルカノールアミン類の脂肪酸アミド等が挙られる。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。
【００７６】
前記多価アルコールとしては、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、例えば、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリット、ソルビトール、ショ糖などが挙げられる。また、エチレンオキサイド付加物については、水溶性を維持できる範囲で、エチレンオキサイドの一部をプロピレンオキサイドあるいはブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドに置換したものも有効である。置換率は５０％以下が好ましい。前記非イオン活性剤のＨＬＢ（親水性／親油性比）は４〜１５が好ましく、７〜１３がより好ましい。
【００７７】
前記界面活性剤の添加量は、前記カチオン性有機化合物１００質量部に対し、０〜１０質量部が好ましく、０．１〜１．０質量部がより好ましい。
【００７８】
前記塗工層には、本発明の目的及び効果を損なわない範囲で、更に必要に応じて、その他の成分を添加することができる。該その他の成分としては、アルミナ粉末、ｐＨ調整剤、防腐剤、酸化防止剤等の添加剤が挙げられる。
【００７９】
前記塗工層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記支持体上に塗工層液を含浸又は塗布する方法により行なうことができる。前記塗工層液の含浸又は塗布方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、コンベンショナルサイズプレス、ゲートロールサイズプレス、フィルムトランスファーサイズプレス、ブレードコーター、ロッドコーター、エアーナイフコーター、カーテンコーターなど各種塗工機で塗工することができる。これらの中でも、コストの点から、抄紙機に設置されているコンベンショナルサイズプレス、ゲートロールサイズプレス、フィルムトランスファーサイズプレスなどで含浸又は付着させ、オンマシンで仕上げる方法が好ましい。
【００８０】
前記塗工層液の付着量は、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、固形分で、０．５〜２０ｇ／ｍ２が好ましく、１〜１５ｇ／ｍ２がより好ましい。０．５ｇ／ｍ２未満であるとインクを十分吸収することができないためインクがあふれて文字滲みが生じてしまう。逆に２０ｇ／ｍ２を超えると紙の風合いが損なわれ、折り曲げづらくなったり、筆記具で書き加えづらくなるなどの不具合が生じてしまう。
前記含浸又は塗布の後、必要に応じて乾燥させてもよく、この場合の乾燥の温度としては、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、１００〜２５０℃程度が好ましい。
【００８１】
前記記録用メディアは、更に支持体の裏面にバック層、支持体と塗工層との間、また、支持体とバック層間にその他の層を形成してもよく、塗工層上に保護層を設けることもできる。これらの各層は単層であっても複数層であってもよい。
【００８２】
本発明の記録用メディアは、吸液特性が上記本発明の範囲であれば、インクジェット記録用メディアの他、市販のオフセット印刷用コート紙、グラビア印刷用コート紙などであってもよい。
【００８３】
本発明の記録用メディアの坪量は、５０〜２５０ｇ／ｍ２であることが好ましい。５０ｇ／ｍ２未満であるとコシがないために搬送経路の途中で記録用メディアが詰まってしまうなどの搬送不良が生じやすい。２５０ｇ／ｍ２を超えるとコシが大きくなりすぎるため搬送経路の途中にある曲線部で記録用メディアが曲がりきれず、やはり記録用メディアが詰まってしまうなどの搬送不良が生じやすい。
【００８４】
−インクカートリッジ−
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記記録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、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。
【００８５】
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、本発明のインクカートリッジの一例を示す図であり、図２は図１のインクカートリッジのケース（外装）も含めた図である。
インクカートリッジ（２００）は、図１に示すように、インク注入口（２４２）からインク袋（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）に装置本体の針を刺して装置に供給される。
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。
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記記録用インク（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、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。
【００８６】
−インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法−
本発明のインクジェット記録装置は、インク飛翔手段を少なくとも有してなり、更に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。
本発明のインクジェット記録方法は、インク飛翔工程を少なくとも含み、更に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。
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なうことができる。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なうことができる。
【００８７】
−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、前記本発明の記録用インクに、刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録する工程である。
前記インク飛翔手段は、前記本発明の記録用インクに、刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録する手段である。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。
本発明においては、該インクジェットヘッドの液室部、流体抵抗部、振動板、及びノズル部材の少なくとも一部が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。
また、インクジェットノズルのノズル径は、３０μｍ以下が好ましく、１〜２０μｍが好ましい。
また、インクジェットヘッド上にインクを供給するためのサブタンクを有し、該サブタンクにインクカートリッジから供給チューブを介してインクが補充されるように構成することが好ましい。
【００８８】
前記刺激は、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。
なお、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、具体的には、例えば、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等が挙げられる。
【００８９】
前記記録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り、例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内の前記記録用インクに対し、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し、該熱エネルギーにより前記記録用インクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、該記録ヘッドのノズル孔から該記録用インクを液滴として吐出噴射させる方法などが挙げられる。また、前記刺激が「圧力」の場合、例えば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とにより、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該記録用インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。
【００９０】
前記飛翔させる前記記録用インクの液滴は、その大きさとしては、例えば、３〜４０ｐｌとするのが好ましく、その吐出噴射の速さとしては５〜２０ｍ／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。
【００９１】
記録媒体の記録面を反転させて両面印刷可能とする反転手段を有することが好ましい。該反転手段としては、静電気力を有する搬送ベルト、空気吸引により記録媒体を保持する手段、搬送ローラと拍車との組み合わせなどが挙げられる。
【００９２】
無端状の搬送ベルトと、該搬送ベルト表面を帯電させて記録媒体を保持しながら搬送する搬送手段を有することが好ましい。この場合、帯電ローラに±１．２ｋＶ〜±２．６ｋＶのＡＣバイアスを加えて搬送ベルトを帯電させることが特に好ましい。
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。
【００９３】
本発明の画像形成方法に用いられるインクのように、比較的低い表面張力を有するインクを用いる場合、ノズルプレートは撥水性、撥インク性に優れていることが望ましい。これは、撥水性、撥インク性に優れるノズルプレートを用いることで、低い表面張力のインクでもインクのメニスカスが正常に形成でき、その結果、インク滴の形成（粒子化）が良好にできるためである。メニスカスが正常に形成されると、インクが噴射する際に一方方向にインクが引っ張られることがなくなり、その結果、インクの噴射曲がりが少なく、ドット位置精度が高い画像を得ることができる。
【００９４】
また、本発明のインクメディアセットに用いられるメディア（用紙）のように、吸収性が低いメディアに印刷する際にはドット位置精度の善し悪しが画像品質に顕著に現れる。つまり、吸収性が低いメディアの上ではインクが広がりづらいため、ドット位置精度が少しでも低くなるとメディアをインクが埋めきらない箇所、つまり、白抜け部が生じてしまう。この埋めきれない箇所は画像濃度ムラ、画像濃度低下につながり、画像品質の低下に現れる。
ところが、本発明で用いるインクジェットヘッドは低表面張力のインクを用いてもドット位置精度が高いため、吸収性が低いメディアを用いてもインクがメディアを埋めることができるため、画像濃度ムラや画像濃度低下にならず、高い画像品質の印刷物を得ることができる。
【００９５】
本発明のインクジェット記録装置により本発明のインクジェット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）に装着した用紙を装填するための給紙トレイ（１０２）と、装置本体（１０１）に装着され画像が記録（形成）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、インクカートリッジ（２００）の脱着を行なうための開閉可能な前カバー（１１５）を有している。
【００９６】
装置本体（１０１）内には、図４及び図５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）とステー（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（不図示）によって図５で矢示方向に移動走査する。
【００９７】
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）の各色の記録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。
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、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を記録用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などを使用できる。
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、図示しない記録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）に装填された本発明のインクカートリッジ（２００）から本発明の前記記録用インクが供給されて補充される。
【００９８】
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枚づつ分離給送する半月コロ（給紙コロ１４３）、及び給紙コロ（１４３）に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド（１４４）を備え、この分離パッド（１４４）は給紙コロ（１４３）側に付勢されている。
【００９９】
この給紙部から給紙された用紙（１４２）を記録ヘッド（１３４）の下方側で搬送するための搬送部として、用紙（１４２）を静電吸着して搬送するための搬送ベルト（１５１）と、給紙部からガイド（１４５）を介して送られる用紙（１４２）を搬送ベルト（１５１）との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ（１５２）と、略鉛直上方に送られる用紙（１４２）を略９０°方向転換させて搬送ベルト（１５１）上に倣わせるための搬送ガイド（１５３）と、押さえ部材（１５４）で搬送ベルト（１５１）側に付勢された先端加圧コロ（１５５）とが備えられ、また、搬送ベルト（１５１）表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ（１５６）が備えられている。
【０１００】
搬送ベルト（１５１）は、無端状ベルトであり、搬送ローラ（１５７）とテンションローラ（１５８）との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。この搬送ベルト（１５１）は、例えば、抵抗制御を行なっていない厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えば、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体（ＥＴＦＥ）で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行なった裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。搬送ベルト（１５１）の裏側には、記録ヘッド（１３４）による印写領域に対応してガイド部材（１６１）が配置されている。なお、記録ヘッド（１３４）で記録された用紙（１４２）を排紙するための排紙部として、搬送ベルト（１５１）から用紙（１４２）を分離するための分離爪（１７１）と、排紙ローラ（１７２）及び排紙コロ（１７３）とが備えられており、排紙ローラ（１７２）の下方に排紙トレイ（１０３）が配されている。
【０１０１】
装置本体（１０１）の背面部には、両面給紙ユニット（１８１）が着脱自在に装着されている。両面給紙ユニット（１８１）は、搬送ベルト（１５１）の逆方向回転で戻される用紙（１４２）を取り込んで反転させて再度カウンタローラ（１５２）と搬送ベルト（１５１）との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット（１８１）の上面には手差し給紙部（１８２）が設けられている。
【０１０２】
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）内の記録用インクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジ（２００）から所要量の記録用インクがサブタンク（１３５）に補給される。
【０１０３】
このインクジェット記録装置においては、本発明のインクカートリッジ（２００）中の記録用インクを使い切ったときには、インクカートリッジ（２００）における筐体を分解して内部のインク袋だけを交換することができる。また、インクカートリッジ（２００）は、縦置きで前面装填構成としても、安定した記録用インクの供給を行なうことができる。したがって、装置本体（１０１）の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納したり、あるいは装置本体（１０１）の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジ（２００）の交換を容易に行なうことができる。
【０１０４】
なお、ここでは、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。
また、本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法は、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、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。
【０１０５】
次にインクジェットヘッドについて説明する。
図６は本発明を適用したインクジェットヘッドの要素拡大図、図７は同ヘッドのチャンネル間方向の要部拡大断面図である。
このインクジェットヘッドは、図示してないインク供給口（図６の表面方向から奥方向（紙の裏面方向）に向かってインクを供給する）と共通液室（１２）となる彫り込みを形成したフレーム（１０）と、流体抵抗部（２１）、加圧液室（２２）となる彫り込みとノズル（３１）に連通する連通口（２３）を形成した流路板（２０）と、ノズル（３１）を形成するノズル板（３０）と、凸部（６１）、ダイヤフラム部（６２）およびインク流入口（６３）を有する振動板（６０）と、振動板（６０）に接着層（７０）を介して接合された積層圧電素子（５０）と、積層圧電素子（５０）を固定しているベース（４０）を備えている。ベース（４０）はチタン酸バリウム系セラミックからなり、積層圧電素子（５０）を２列配置して接合している。
積層圧電素子（５０）は、厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層（５１）と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極層（５２）とを交互に積層している。内部電極層（５２）は両端で外部電極（５３）に接続する。
積層圧電素子（５０）はハーフカットのダイシング加工により櫛歯上に分割され、１つ毎に駆動部（５６）と支持部（５７）（非駆動部）として使用（図７）する。
２つの外部電極（５３）のうち一方（図の表面方向又は奥方向（紙の裏面方向）で内部電極層（５２）の一端に連なる）の外側端はハーフカットのダイシング加工で分割されるように、切り欠き等の加工により長さを制限しており、これらは複数の個別電極（５４）となる。他方はダイシングでは分割されずに導通しており、共通電極（５５）となる。
駆動部の個別電極（５４）にはＦＰＣ（８０）が半田接合されている。また、共通電極（５５）は積層圧電素子の端部に電極層を設けて回し込んでＦＰＣ（８０）のＧｎｄ電極に接合している。ＦＰＣ（８０）には図示しないドライバＩＣが実装されており、これにより駆動部（５６）への駆動電圧印加を制御している。
【０１０６】
振動板（６０）は、薄膜のダイヤフラム部（６２）と、このダイヤフラム部（６２）の中央部に形成した駆動部（５６）となる積層圧電素子（５０）と接合する島状凸部（アイランド部）（６１）と、図示してない支持部に接合する梁を含む厚膜部と、インク流入口（６３）となる開口を電鋳工法によるＮｉメッキ膜を２層重ねて形成している。ダイヤフラム部の厚さは３μｍ、幅は３５μｍ（片側）である。
この振動板（６０）の島状凸部（６１）と積層圧電素子（５０）の可動部（５６）、振動板（６０）とフレーム（１０）の結合は、ギャップ材を含んだ接着層（７０）をパターニングして接着している。
【０１０７】
流路板（２０）はシリコン単結晶基板を用いて、流体抵抗部（２１）、加圧液室（２２）となる彫り込み、およびノズル（３１）に対する位置に連通口（２３）となる貫通口をエッチング工法でパターニングした。
エッチングで残された部分が加圧液室（２２）の隔壁（２４）となる。また、このヘッドではエッチング幅を狭くする部分を設けて、これを流体抵抗部（２１）とした。
【０１０８】
ノズル板（３０）は金属材料、例えば電鋳工法によるＮｉメッキ膜等で形成したもので、インク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル（３１）を多数を形成している。このノズル（３１）の内部形状（内側形状）は、ホーン形状（略円柱形状又は略円錘台形状でもよい）に形成している。また、このノズル（３１）の径はインク滴出口側の直径で約２０〜３５μｍである。また各列のノズルピッチは１５０ｄｐｉとした。
このノズル板（３０）のインク吐出面（ノズル表面側）は、撥インク層（９０）を設けている。ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えば、フッ化ピッチなど）を蒸着コートしたもの、シリコーン系樹脂及びフッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。
【０１０９】
＜撥インク層＞
−表面粗さ−
本発明で用いられる撥インク層の表面粗さＲａは、０．２μｍ以下にすることが好ましい。表面粗さＲａを０．２μｍ以下にすることで、ワイピング時の拭き残しを低減することができる。
図８、図９は、本発明により作成したインクジェットヘッドノズル板の断面図である。
本発明の実施形態では、インクジェットヘッドの基材であるノズル板（２）がＮｉの電鋳により作製され、その表面に膜厚０．１μｍ以上のシリコーン樹脂皮膜である撥インク膜（１）が形成されており、その表面粗さはＲａ＝０．２以下にすることが好ましい。また、撥インク膜（１）の膜厚は０．５μｍ以上であることがより好ましい。
インク（３）の充填時には、図９（ｃ）に示すように、シリコーン樹脂皮膜による撥インク膜（１）とノズル板（２）の境界部分にメニスカス（液面）Ｐが形成される。
【０１１０】
−ラウンド形状−
インクジェットヘッドのインク吐出用の開口部が開設された面に形成された撥インク膜の該開口部近傍における当該開口部の中心線に垂直な平面での断面積が、基材表面から離れるにつれて順次大きくなっていくよう形成される。
上記した撥インク膜の開口部近傍における形状は、曲面形状であることが好ましい。
上記した開口部の中心線を含む平面での断面における撥インク膜の当該開口部近傍の曲線の曲率半径が、該撥インク膜の厚み以上であることが好ましい。
上記した開口部の中心線を含む平面での断面における撥インク膜の当該開口部縁端から当該開口部近傍の曲線が略円弧曲線をなし、該円弧の曲率半径が、該撥インク膜の厚み以上であることが好ましい。
上記した開口部の中心線を含む平面での断面における撥インク膜の当該開口部縁端を通る接線が、当該端部を含むノズル部材表面からの角度が９０度未満であることが好ましい。
【０１１１】
ノズル板（２）の開口部は、図９中に一点鎖線で示す中心線に垂直な平面による断面が、この中心線を中心とした略円形となるよう開設されている。また、ノズル板（２）におけるインク吐出面に形成された撥インク膜（１）は、この中心線に垂直な平面による開口部分の断面積がノズル板（２）から離れるにつれて順次大きくなっていくよう形成されている。
より詳細には、撥インク膜（１）の開口部分は、図９（ａ）に示すように、ノズル板（２）の開口部縁端から開口部近傍の曲線が曲率半径ｒのラウンド形状となっている。この曲率半径ｒは、撥インク膜（１）の開口部分近傍以外における厚みｄ以上であることが好ましい。
この厚みｄは、撥インク膜（１）の開口部分であるラウンド部分以外の部分における厚みであり、好ましくは撥インク膜の最大厚みであってよい。
【０１１２】
このように、ノズル板（２）の開口部と連接される撥インク膜（１）の開口部分が、略尖鋭端のない形状（尖形部分のないなめらかな曲線）で、引っ掛かり部分のない曲線になっていることにより、ゴムなどの材料で形成されたワイパーでワイピングした場合であっても、尖形部分がワイパーに引っ掛かって撥インク膜（１）がノズル板（２）から剥離するといったことのないようすることができる。
【０１１３】
また、図９（ｂ）に示すように、ノズル板（２）の開口部の中心線を含む平面での断面における、撥インク膜（１）の開口部分縁端を通る接線は、この開口部分縁端に連接されるノズル板（２）の開口部縁端を含むノズル板（２）表面からの角度θが９０度未満となっていることが好ましい。
このように、撥インク膜（１）の開口部分縁端での接線とノズル板表面（２）との角度θが９０度未満であることにより、図９（ｃ）に示すように、撥インク膜（１）とノズル板（２）との境界部分にメニスカス（液面）Ｐが安定的に形成され、他の部分にメニスカスＰが形成される可能性を大きく減らすことができる。
このことにより、メニスカスの形成面を安定させることができるため、本ノズル板（２）を含むインクジェットヘッドを用いた画像形成装置で画像形成を行なう際のインクの噴射安定性を良好なものとすることができる。
【０１１４】
本発明の実施形態で用いるシリコーン樹脂としては、室温硬化型の液状シリコーンレジンが望ましく、特に加水分解反応を伴うものが好ましい。後述の実施例では東レ・ダウコーニング株式会社製のＳＲ２４１１を用いた。
下記表は、本実施形態でのインクジェットヘッドでの撥インク膜（１）における、ノズル板（２）の開口部縁端から開口部縁端近傍の形状と、ノズル周囲のインク溜まり、エッジ剥離、噴射安定性に関して評価した結果である。
【０１１５】
【表２】
【０１１６】
撥インク膜（１）のエッジ部（開口部分縁端近傍）に略尖鋭端が含まれる形状のものでは、ノズル周囲にインク溜まりが見られ、ワイピングによるエッジの剥離が発生した。
ラウンド形状のものでは、何れもインク溜まりは発生しなかったが、比較例として図１０（ａ）に例示するようなｒ＜ｄのもので一部エッジの剥離が発生し、図１０（ｂ）に例示するようなθ＞９０度のものでは液滴の噴射が不安定な結果であった。
すなわち、図１０（ｃ）に示すように、ｒ＜ｄのものや、θ＞９０度のものでは、インク（３）の充填時に、撥インク膜（１）とノズル板（２）の境界部分にメニスカス（液面）Ｐが形成される場合と、撥インク膜（１’）における開口部分中心に向けての凸部（開口部分における中心線に垂直な断面積が最も小さくなる部分）にメニスカスＱが形成される場合とがありうる。このため、こうしたノズル板（２）を含むインクジェットヘッドを用いた画像形成装置で画像形成を行なう際のインクの噴射安定性にばらつきが発生してしまうこととなった。
【０１１７】
次に、上述した本実施形態に係るインクジェットヘッドのノズル部材の製造方法について説明する。
図１１は、本実施形態に係るディスペンサ（４）を用いた塗布により、シリコーン樹脂を塗布して撥インク膜（１）を形成する構成を示す図である。
Ｎｉ電鋳によるノズル（２）のインク吐出面側にシリコーン溶液を塗布するためのディスペンサ（４）が配置され、ノズル板（２）とニードル（５）先端とが予め定められた一定の距離間隔を保ったままとなるように、ニードル（５）先端からシリコーンを吐出しながらディスペンサ（４）を走査することにより、上述した図８、図９に示したようにノズル板（２）のインク吐出面に選択的にシリコーン樹脂皮膜を形成することができた。
【０１１８】
本実施形態で使用したシリコーン樹脂は、常温硬化型シリコーンレジンＳＲ２４１１（東レ・ダウコーニング株式会社製）粘度：１０ｍＰａ・ｓを用いた。ただし、ノズル孔及びノズル板裏面に若干のシリコーンの周り込みが見られた。このようにして選択的に形成したシリコーン樹脂皮膜の厚さは１．２μｍであり、表面粗さ（Ｒａ）は０．１８μｍであった。
【０１１９】
本実施形態に係るニードル（５）先端の塗布口は、図１２（ａ）に示すように、塗布対象であるノズル板（２）への塗布幅だけの幅が確保されている。このことにより、ディスペンサ（４）を塗布方向に１回走査するだけで、塗布対象全体への塗布を完了させることができる。
すなわち、塗布動作のための走査方向を１方向のみとすることができ、図１２（ｂ）のように方向を変えたり、反対方向に走査したりといった必要を無くすることができる。
ここで一般のニードル（５）の先端は、図１２（ｂ）に示すように、塗布対象であるノズル板（２）への塗布幅よりはるかに狭いため、塗布対象全体への塗布を完了させるためには、塗布動作のための走査方向を９０度変えて移動させたり、反対方向に走査したりして複数方向に走査する必要があり、塗布対象全体への均一な厚みでの塗布が困難であった。
本実施形態によれば、ニードル（５）先端の塗布口の幅が塗布対象であるノズル板（２）への塗布幅だけ確保されることにより、塗布対象全体に渡って塗布する厚みを均一とすることができ、精度のよい表面仕上がりとすることができる。
【０１２０】
図１３は、本実施形態に係るディスペンサ（４）を用いた塗布動作を示す図である。基本構成は上述した図１１と同様であるが、ノズル板（２）のノズル孔（開口部）から気体（６）を噴射しながらシリコーンを塗布する。この気体（６）としては、塗布するシリコーンと化学反応を起こしにくい気体であれば各種のものを用いてよく、例えば空気であってもよい。
このように気体（６）をノズル孔から噴射しながら塗布を行なうことにより、ノズル板（２）のノズル孔を除くノズル表面だけにシリコーン樹脂皮膜を形成することができる。
【０１２１】
また、上述のように気体（６）を噴射しないで同様のシリコーン樹脂を用いて塗布し、予め定められた深さまでシリコーン樹脂が進入した後、ノズル（２）から気体（６）を噴射させると、図１４に示すように、ノズル内壁の所望の深さ（たとえば数μｍ程度）までシリコーン樹脂の撥インク層を形成することができる。
すなわち、上述したインク吐出面の撥インク膜（１）に加えて、ノズル板（２）の開口部縁端から予め定められた深さまでごく薄い撥インク膜（１ａ）（開口部内壁の撥インク膜）を形成することができる。
【０１２２】
このようにして作製したノズル板の撥インク膜（１）に対して、ＥＰＤＭゴム（ゴム硬度５０度）を用いてワイピングを実施した。その結果、１０００回のワイピングに対してもノズル板の撥インク膜（１）は、良好な撥インク性を維持することができた。また撥インク膜が形成されたノズル部材を、７０℃のインクに１４日間浸漬処理した。その結果、その後も初期と変わらない撥インク性を維持することができた。
【０１２３】
−撥水層膜厚−
図１５は、本発明のインクジェットヘッドの一実施例を示した図で、エキシマレーザ加工でノズル孔が形成された状態を示している。ノズル板（４３）は樹脂部材（１２１）と高剛性部材（１２５）とを熱可塑性接着剤（１２６）で接合したもので、樹脂部材（１２１）の表面はＳｉＯ２薄膜層（１２２）とフッ素系撥水層（１２３）を順次積層形成したものであり、樹脂部材（１２１）に所要径のノズル孔（４４）を形成し、高剛性部材（１２５）にはノズル孔（４４）に連通するノズル連通口（１２７）を形成している。ＳｉＯ２薄膜層（１２２）の形成には、比較的熱のかからない、すなわち、樹脂部材に熱的影響の発生しない範囲の温度で成膜可能な方法で形成する。具体的にはスパッタリング，イオンビーム蒸着，イオンプレーティング，ＣＶＤ（化学蒸着法），Ｐ−ＣＶＤ（プラズマ蒸着法）などが適しているといえる。
【０１２４】
ＳｉＯ２薄膜層（１２２）の膜厚は、密着力が確保できる範囲で必要最小限の厚さとするのが工程時間，材料費から見て有利である。この膜厚があまり厚くなると、エキシマレーザでのノズル孔加工に支障がでてくる場合があるからである。すなわち、樹脂部材（１２１）はきれいにノズル孔形状に加工されていても、ＳｉＯ２薄膜層（１２２）の一部が十分に加工されず、加工残りになることがある。したがって、具体的には密着力が確保でき、エキシマレーザ加工時にＳｉＯ２薄膜層（１２２）が残らない範囲として、膜厚１Ａ〜３００Ａの範囲が適しているといえる。より好適には、１０Ａ〜１００Ａの範囲が適している。実験結果では、ＳｉＯ２膜厚が３０Ａでも密着性は十分であり、エキシマレーザによる加工性についてはまったく問題がなかった。また、３００Ａでは僅かな加工残りが観察されたが使用可能範囲であり、３００Ａを超えるとかなり大きな加工残りが発生し、使用不可能なほどのノズル異形が見られた。
【０１２５】
撥インク層の材料はインクをはじく材料であればいずれも用いることができるが、具体的には、フッ素系撥水材料、シリコーン系撥水材料を挙げることができる。
フッ素系撥水材料については、いろいろな材料が知られているが、ここでは、パーフルオロポリオキセタン及び変性パーフルオロポリオキセタンの混合物（ダイキン工業製、商品名：オプツールＤＳＸ）を１Ａ〜３０Ａの厚さに蒸着することで必要な撥水性を得ている。実験結果では、オプツールＤＳＸの厚さは、１０Ａでも２０Ａ，３０Ａでも撥水性，ワイピング耐久性能に差は見られなかった。よって、コストなどを考慮するとより好適には、１Ａ〜２０Ａが良い。また、フッ素系撥水層（１２３）の表面には樹脂製のフィルムに粘着材を塗布した粘着テープ（１２４）が貼り付けられていて、エキシマレーザ加工時の補助機能をはたしている。
また、シリコーン系撥水材料を用いることもできる。
シリコーン系撥水材料としては、室温硬化型の液状シリコーンレジンもしくはエラストマーがあり、基材表面に塗布され、室温で大気中に放置することにより重合硬化して撥インク性の皮膜が形成されることが好ましい。
【０１２６】
上記したシリコーン系撥水材料は加熱硬化型の液状シリコーンレジンもしくはエラストマーであり、基材表面に塗布され、加熱処理することにより硬化し撥インク性の皮膜を形成することであってもよい。
シリコーン系撥水材料は紫外線硬化型の液状シリコーンレジンもしくはエラストマーであり、基材表面に塗布され、紫外線を照射することにより硬化し撥インク性の皮膜を形成することであってもよい。
シリコーン系撥水材料の粘度が１０００ｃｐ（センチポイズ）以下であることが好ましい。
【０１２７】
図１６は、ノズル孔を加工する際に使用するエキシマレーザ加工機の構成を示した図で、レーザ発振器（８１）から射出されたエキシマレーザビーム（８２）はミラー（８３），（８５），（８８）によって反射され、加工テーブル（９０）に導かれている。レーザビーム（８２）が加工テーブル（９０）に至るまでの光路には、加工物に対して最適なビームが届くように、ビームエキスパンダ（８４），マスク（８６），フィールドレンズ（８７），結像光学系（８９）が所定の位置に設けられている。加工物（ノズルプレート）（９１）は加工テーブル（９０）の上に載置され、レーザビームを受けることになる。加工テーブル（９０）は、周知のＸＹＺテーブル等で構成されていて、必要に応じて加工物（９１）を移動し所望の位置にレーザビームを照射することができるようになっている。ここでレーザは、エキシマレーザを利用して説明したが、アブレーション加工が可能である短波長な紫外光レーザであれば、種々なレーザが利用可能である。
【０１２８】
図１７は、本発明のインクジェットヘッドの製造方法におけるノズル板製造工程を模式的に示した図で、図１７（Ａ）は、ノズル形成部材の基材となる材料を示しており、ここでは、樹脂フィルム（１２１）として、例えば、Ｄｕｐｏｎｔ製ポリイミドフィルムであるカプトン（商品名）の粒子無しのフィルムを使用している。一般的なポリイミドフィルムはロールフィルム取り扱い装置での取り扱い性（滑り）からフィルム材料の中にＳｉＯ２（シリカ）などの粒子が添加されている。ところが、エキシマレーザでノズル孔加工を行なう場合には、ＳｉＯ２（シリカ）の粒子がエキシマレーザによる加工性が悪いためノズル異形が発生する。よって、本発明の材料は、ＳｉＯ２（シリカ）の粒子が添加されていないフィルムを使用しているのである。
【０１２９】
図１７（Ｂ）は、樹脂フィルム（１２１）の表面にＳｉＯ２薄膜層（１２２）を形成する工程を示しており、このＳｉＯ２薄膜層（１２２）の形成は真空チャンバ内で行なわれるスパッタリング工法が適しており、膜厚は数Ａ〜２００Ａ程度が適しており、ここでは１０〜５０Ａの厚さに形成している。ここで、スパッタリングの方法としては、Ｓｉをスパッタした後、Ｓｉ表面にＯ２イオンを当てることでＳｉＯ２膜を形成する方法を用いることが、ＳｉＯ２膜の樹脂フィルム（１２１）への密着力が向上すると共に、均質で緻密な膜が得られ、撥水膜のワイピング耐久性向上により効果的であることがわかった。
【０１３０】
図１７（Ｃ）は、フッ素系撥水剤（１２３ａ）を塗布する工程であり、塗布方法としては、スピンコータ，ロールコータ，スクリーン印刷，スプレーコータなどの方法が使用可能であるが、真空蒸着で成膜する方法が撥水膜の密着性を向上させることにつながるので、より効果的であることが確認された。また、その真空蒸着は、図１７（Ｂ）でのＳｉＯ２薄膜層（１２２）を形成した後、そのまま真空チャンバ内で実施することでさらに良い効果が得られることもわかった。すなわち、従来は、ＳｉＯ２薄膜層（１２２）を形成後、一旦真空チャンバからワークを取り出すので、不純物などが表面に付着することにより密着性が損なわれるものと考えられる。なお、フッ素系撥水材料については、いろいろな材料が知られているが、ここでは、フッ素非晶質化合物としてパーフルオロポリオキセタンまたは変形パーフルオロポリオキセタンまたは双方の混合物を使用することで、インクに対する必要な撥水性を得ることができた。前述のダイキン工業製「オプツールＤＳＸ」は「アルコキシシラン末端変性パーフルオロポリエーテル」と称されることもある。
【０１３１】
図１７（Ｄ）は、撥水膜蒸着後の空中放置工程であり、これによりフッ素系撥水剤（１２３ａ）とＳｉＯ２薄膜層（１２２）とが、空気中の水分を仲介として化学的結合をし、フッ素系撥水層（１２３）になる。
【０１３２】
図１７（Ｅ）は、粘着テープ（１２４）を貼り付ける工程であり、フッ素系撥水層（１２３）の塗布された面に粘着テープ（１２４）を貼り付ける。この粘着テープ（１２４）を貼るときには気泡が生じないように貼り付けることが必要である。気泡があると、気泡のある位置に開けたノズル孔は、加工時の付着物などで品質の良くないものになってしまうことがあるからである。
【０１３３】
図１７（Ｆ）は、ノズル孔（４４）の加工工程で、ポリイミドフィルム（１２１）側からエキシマレーザを照射してノズル孔（４４）を形成する。ノズル孔（４４）の加工後は、粘着テープ（１２４）を剥がして使用することになる。なお、ここでは、図１５で説明したノズル板（４３）の剛性を上げるために用いられる高剛性部材（１２５）は説明を省略したが、この工程に適用すれば、図１７（Ｄ）工程と図１７（Ｅ）工程の間に実施するのが適当である。
【０１３４】
図１８は、本発明におけるインクジェットヘッド製造方法によりインクジェットヘッドを製造する際に使用する装置について概要を示す図で、この装置は、ＵＳＡのＯＣＬＩ（OPTICAL COATING LABORATORY INC.）が開発した、「メタモードプロセス」と呼ばれる工法を装置化したものであり、ディスプレイなどの反射防止・防汚膜の作製に使用されている。図にあるように、ドラム（２０１）の周囲４個所にステーションであるＳｉスパッタ（２０２），Ｏ２イオンガン（２０３），Ｎｂスパッタ（２０４），オプツール蒸着（２０５）が配置されて、全体が真空引きできるチャンバの中にある。先ずＳｉスパッタ（２０２）によりＳｉをスパッタし、その後、Ｏ２イオンガン（２０３）によりＯ２イオンをＳｉに当ててＳｉＯ２とする。そのあとＮｂスパッタ（２０４），オプツール蒸着（２０５）でＮｂ，オプツールＤＳＸを適宜蒸着する。反射防止膜の場合は、ＮｂとＳｉＯ２を所定の厚さで必要層数重ねた後蒸着することになる。本発明の場合は、反射防止膜の機能は必要ないので、Ｎｂは不要でＳｉＯ２，オプツールＤＳＸを１層ずつつければ良い。この装置を使用することで、上述したように、ＳｉＯ２薄層（１２２）を形成した後、そのまま真空チャンバ内でオプツールＤＳＸの真空蒸着を実施するのが可能となる。
【０１３５】
−臨界表面張力−
撥インク層の臨界表面張力は５〜４０ｍＮ／ｍであることが好ましい。さらに、５〜３０ｍＮ／ｍであることがより好ましい。４０ｍＮ／ｍを超えると、初期からノズルプレートに対して濡れすぎる現象が生じるため、初期からインクの吐出曲がりや粒子化異常が生じてしまう。また、３０ｍＮ／ｍを超えると、長期の使用においてインクがノズルプレートに対して濡れすぎる現象が生じるため、繰り返し印刷をしているとインクの吐出曲がりや粒子化異常が生じてしまうことがある。
【０１３６】
表３に記載する撥インク材料をアルミニウム基盤上に塗布し、加熱乾燥することで撥インク層つきノズルプレートを作成した。撥インク層の臨界表面張力を測定したところ表３のようになった。
臨界表面張力はＺｉｓｍａｎ法で求めることができる。つまり、表面張力が既知の液体を撥インク層の上にたらし、接触角θを測定し、液体の表面張力をｘ軸にＣＯＳθをｙ軸にプロットすると右肩下がりの直線が得られる。（Ｚｉｓｍａｎ Ｐｌｏｔ） この直線がＹ＝１（θ＝０）となるときの表面張力を臨界表面張力γｃとして算出することができる。その他の方法として、Ｆｏｗｋｅｓ法、Ｏｗｅｎｓ ａｎｄ Ｗｅｎｄｔ法、Ｖａｎ Ｏｓｓ法を用いて臨界表面張力を求めることもできる。
【０１３７】
【表３】
【０１３８】
図６における、インク供給口と共通液室（１２）となる彫り込みを形成するフレーム（１０）は樹脂成形で作製している。
このように構成したインクジェットヘッドにおいては、記録信号に応じて駆動部（５６）に駆動波形（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによって、駆動部（５６）に積層方向の変位が生起し、ノズル板（３０）を介して加圧液室（２２）が加圧されて圧力が上昇し、ノズル（３１）からインク滴が吐出される。
その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室（２２）内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室（２２）内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室（１２）に流入し、共通液室（１２）からインク流入口（６３）を経て流体抵抗部（２１）を通り、加圧液室（２２）内に充填される。
流体抵抗部（２１）は、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果がある反面、表面張力による最充填（リフィル）に対して抵抗になる。流体抵抗部を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間（駆動周期）を短くできる。
【０１３９】
（インク記録物）
本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法により記録されたインク記録物は、本発明のインク記録物である。本発明のインク記録物は、記録媒体上に本発明の前記記録用インクを用いて形成された画像を有してなる。
前記記録媒体としては、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、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、ＯＨＰシートなどが挙げられる。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。
前記記録物は、高画質で滲みがなく、経時安定性に優れ、各種の印字乃至画像の記録された資料等として各種用途に好適に使用することができる。
【実施例】
【０１４０】
調整例１（表面処理したカーボンブラック顔料分散液）
一次粒径が１６ｎｍ、比表面積が２６０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６９ｍｌ／１００ｇのカーボン（＃９６０／三菱化学）１００ｇに１ｍｏｌ／ｌの過硫酸ナトリウムを加え８０℃で１０時間攪拌して酸化処理を行なった。次に純水で洗浄して乾燥した後、再度水に分散させ、ｐＨが７となるよう水酸化ナトリウムで中和し、限外濾過膜で残塩を分離した。顔料濃度が２０％となるよう水分を調整し、０．８μメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散体の電導度は１．３５ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は１２３ｎｍであった。
【０１４１】
調整例２（表面処理したカーボンブラック顔料分散体）
一次粒径が１６ｎｍ、比表面積が２６０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６９ｍｌ／１００ｇのカーボン（＃９６０／三菱化学）１００ｇに１ｍｏｌ／ｌの次亜塩素酸ナトリウムを加え８０℃で１０時間攪拌して酸化処理を行なった。次に純水で洗浄して乾燥した後、再度水に分散させ、ｐＨが７となるよう水酸化カリウムで中和し、限外濾過膜で残塩を分離した。顔料濃度が２０％となるよう水分を調整し、０．８μメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散液の電導度は１．３ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は１２８ｎｍであった。
【０１４２】
調整例３（表面処理したカーボンブラック分散体）
一次粒径が１６ｎｍ、比表面積が２６０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６９ｍｌ／１００ｇのカーボン（＃９６０／三菱化学）１００ｇに純水３Ｌを加え５分間攪拌した後、オゾンガスを１時間注入し酸化処理を行なった。次に純水で洗浄して乾燥した後、再度水に分散させ、ｐＨが７となるよう水酸化ナトリウムで中和し、限外濾過で残塩を分離した。顔料濃度が２０％となるよう水分を調整し、０．８μメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散体の電導度は１．２５ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は１３２ｎｍであった。
【０１４３】
調整例４（表面処理したカーボンブラック分散体）
一次粒径が１６ｎｍ、比表面積が２６０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６９ｍｌ／１００ｇのカーボン（＃９６０／三菱化学）１００ｇに１ｍｏｌ／ｌの次亜塩素酸ナトリウムを加え１００℃で１５時間攪拌して酸化処理を行なった。次に純水で洗浄して乾燥した後、再度水に分散させ、ｐＨが７となるよう水酸化カリウムで中和し、限外濾過膜で残塩を分離した。顔料濃度が２０％となるよう水分を調整し、０．８μメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散液の電導度は１．３８ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は１２６ｎｍであった。
【０１４４】
調整例５（表面処理したカーボンブラック分散体）
一次粒径が２１ｎｍ、比表面積が１３５ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が５３ｍｌ／１００ｇのカーボン（＃７５５０／東海カーボン）１００ｇに１ｍｏｌ／ｌの過硫酸ナトリウムを加え８０℃で１０時間攪拌して酸化処理を行なった。次に純水で洗浄して乾燥した後、再度水に分散させ、ｐＨが７となるよう水酸化ナトリウムで中和し、限外濾過膜で残塩を分離した。顔料濃度が２０％となるよう水分を調整し、０．８μメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散体の電導度は１．２ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は６１ｎｍであった。
【０１４５】
調整例６（表面処理したカーボンブラック分散体）
一次粒径が２４ｎｍ、比表面積が１２０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が５７ｍｌ／１００ｇのカーボン（ＭＡ８／三菱化学）１００ｇに１ｍｏｌ／ｌの過硫酸ナトリウムを加え８０℃で１０時間攪拌して酸化処理を行なった。次に純水で洗浄して乾燥した後、再度水に分散させ、ｐＨが７となるよう水酸化ナトリウムで中和し、限外濾過膜で残塩を分離した。顔料濃度が２０％となるよう水分を調整し、０．８μメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散体の電導度は１．２３ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は５５ｎｍであった。
【０１４６】
調整例７（表面処理したカーボンブラック分散体）
一次粒径が２０ｎｍ、比表面積が１４０ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が１３１ｍｌ／１００ｇのカーボン（ＭＡ６００／三菱化学）１００ｇに１ｍｏｌ／ｌの過硫酸ナトリウムを加え８０℃で１０時間攪拌して酸化処理を行なった。次に純水で洗浄して乾燥した後、再度水に分散させ、ｐＨが７となるよう水酸化ナトリウムで中和し、限外濾過膜で残塩を分離した。顔料濃度が２０％となるよう水分を調整し、０．８μメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散体の電導度は１．３５ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は２０５ｎｍであった。
【０１４７】
実施例１
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例１のカーボンブラック分散体 ９．０質量％（固形分として）
・１，５−ペンタンジオール ２２．５質量％
・グリセリン ７．５質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ６０．０質量％
【０１４８】
実施例２
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例２のカーボンブラック分散体 ８．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ５．０質量％（固形分として）
（アクアブリッド４７２０／ダイセル化学工業（株））
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・化学式（４）のｐＨ緩衝剤 ０．１質量％
・イオン交換水 ５７．９質量％
【０１４９】
実施例３
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例５のカーボンブラック分散体 ８．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ５．０質量％（固形分として）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・化学式（８）のｐＨ緩衝剤 ０．１質量％
・イオン交換水 ５７．９質量％
【０１５０】
実施例４
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例６のカーボンブラック分散体 ８．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ５．０質量％（固形分として）
（アクアブリッド４７２０／ダイセル化学工業（株））
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ５８．０質量％
【０１５１】
実施例５
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例７のカーボンブラック分散体 ８．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ５．０質量％（固形分として）
（アクアブリッド４７２０／ダイセル化学工業（株））
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ５８．０質量％
【０１５２】
実施例６
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例１のカーボンブラック分散体 １４．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ２．０質量％（固形分として）
（アクアブリッド４７２０／ダイセル化学工業（株））
・１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ５５．０質量％
【０１５３】
実施例７
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例１のカーボンブラック分散体 ４．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ２．０質量％（固形分として）
（アクアブリッド４７２０／ダイセル化学工業（株））
・１，６−ヘキサンジオール ２４．０質量％
・グリセリン ８．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ６１．０質量％
【０１５４】
実施例８
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例１のカーボンブラック分散体 ７．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ４．０質量％（固形分として）
（アクアブリッド４７２０／ダイセル化学工業（株））
・１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・構造式（Ｉ）の界面活性剤（ｍ＝２、ｎ＝１０） １．０質量％
・イオン交換水 ６１．０質量％
【０１５５】
実施例９
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例１のカーボンブラック分散体 １６．０質量％（固形分として）
・１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ５５．０質量％
【０１５６】
実施例１０
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるように水酸化ナトリウムにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例１のカーボンブラック分散体 ７．０質量％（固形分として）
・アクリル樹脂微粒子 ４．０質量％（固形分として）
（アクアブリッド４７２０／ダイセル化学工業（株））
・１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水
【０１５７】
比較例１
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例３のカーボンブラック分散体 ６．０質量％（固形分として）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ６３．０質量％
【０１５８】
比較例２
下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨが９になるようにトリエタノールアミンにて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調整例４のカーボンブラック分散体 ８．０質量％（固形分として）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール ２１．０質量％
・グリセリン ７．０質量％
・界面活性剤 １．０質量％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・イオン交換水 ６２．０質量％
【０１５９】
比較例３
・カーボンブラックＡ（＃４７、三菱化学製） １５ｗｔ％
・ジョンクリル６８（ジョンソンポリマー製） ５ｗｔ％
・グリセリン １０ｗｔ％
・イオン交換水 ７０ｗｔ％
上記材料をサンドミル中でガラスビーズと共に３時間分散させた後、５μメンブランフィルターで濾過してカーボンブラック分散液Ａを得た。この分散液を用いて、下記処方のインク組成物を調整し、ｐＨ９となるようにトリエタノールアミンで調整した。その後０．８μのメンブレンフィルターで濾過を行ない、インクを作製した。
・カーボン分散液Ａ ７．０ｗｔ％（固形分として）
・１，３−ブタンジオール ２２．５ｗｔ％
・グリセリン ７．５ｗｔ％
・界面活性剤 １．０ｗｔ％
（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
・２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２．０ｗｔ％
・イオン交換水 ６７ｗｔ％
【０１６０】
得られた記録用インクの諸特性について、下記のように評価を行なった。各処方及び結果を表４〜５に示す。
＜インクの体積平均粒径＞
記録用インクを純水で希釈し、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装（株））を用いて体積平均粒径（Ｄ５０％）を測定した。
【０１６１】
＜インク粘度＞
ＲＬ−５００（東機産業（株））を用いて、２５℃における粘度を測定した。
【０１６２】
＜インク表面張力＞
静的表面張力計（ＢＶＰ−Ｚ、協和界面化学（株））を用いて、２３℃±２℃における表面張力を測定した。
【０１６３】
＜インクｐＨ＞
ｐＨメーター（ＨＭ−Ａ、東亜電波工業（株））を用いて、２３℃±２℃におけるｐＨを測定した
【０１６４】
＜画像濃度＞
図３〜７に示すインクジェットプリンタに、実施例１〜１０及び比較例１〜３の記録用インクをそれぞれ充填して、Ｔｙｐｅ６２００紙（（株）ＮＢＳリコー製）に解像度６００ｄｐｉで印字を行なった。乾燥後、反射方カラー分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて画像濃度を測定した。
【０１６５】
＜定着性＞
図３〜７に示すインクジェットプリンタに、実施例１〜１０及び比較例１〜３の記録用インクをそれぞれ充填して、Ｔｙｐｅ６２００紙（（株）ＮＢＳリコー製）に解像度６００ｄｐｉで印字を行なった。乾燥後、綿布で印字部を１０回擦り、綿布への顔料転写具合を目視で観察し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
○：綿布への顔料転写は殆どみられない
△：若干の顔料転写が見られる
×：明らかに顔料が転写している
【０１６６】
＜連続吐出性＞
図３〜７に示すインクジェットプリンタに、実施例１〜１０及び比較例１〜３の記録用インクをそれぞれ充填して、Ｔｙｐｅ６２００紙（（株）ＮＢＳリコー製）に解像度６００ｄｐｉで連続２００枚印字を行ない、吐出乱れや吐出不具合を下記基準により評価した。
〔評価基準〕
○：吐出乱れや不吐出はみられない
△：３ズル以下の不吐出、吐出乱れがある
×：４ノズル以上の不吐出、吐出乱れがある
【０１６７】
＜放置後吐出性＞
図３〜７に示すインクジェットプリンタに、実施例１〜１０及び比較例１〜３の記録用インクをそれぞれ充填して、全色クリーニングを行なった後、３２℃・３０％の環境で１ヶ月放置した。放置後ノズルチェック印字を行ない、吐出乱れや吐出不具合を下記基準により評価した。
〔評価基準〕
○：吐出乱れや不吐出はみられない
△：３ズル以下の不吐出、吐出乱れがある
×：４ノズル以上の不吐出、吐出乱れがある
【０１６８】
＜インク保存性＞
実施例１〜１０および比較例１〜３の記録用インクをカートリッジに充填して６０℃で２週間保存し、インクの増粘率およびｐＨ変化を観察した。
なお、インク増粘率は、（インク増粘率％）＝｛（保存後粘度）−（保存前粘度）｝／（保存前粘度）×１００とした。
【０１６９】
＜印刷用塗工紙への印字適性＞
図３〜図７に示すインクジェットプリンタに、実施例１〜１２及び比較例１〜３の記録用インクをそれぞれ充填して、αマット紙（北越製紙）に６００ｄｐｉで印字を行ない、文字滲み、ベタ部の色むらを下記基準により評価した。
なお、αマット紙の動的走査吸液計（ＤＳＡ、協和成功（株））で測定した接触時間１００ｍｓにおける純水の記録メディアへの転移量は３．６ｍｌ／ｍ２であった。
〔文字滲み評価基準〕
○：滲みがなく非常に鮮明な文字である
△：若干の滲みがみられ鮮明さがやや劣る
×：著しい滲みがみられ鮮明さがない
〔ベタ部色むら評価基準〕
○：殆ど色むらがなく鮮明な画像である
△：若干の色むらがみられ鮮明さがやや劣る
×：著しい色むらがみられ鮮明さがない
【０１７０】
＜フミン酸濃度＞
実施例１〜１０および比較例１〜３の記録用インクをまずカラムクロマトグラフィーによって、界面活性剤や防錆剤、紫外線吸収剤等の添加剤を分離して、カーボンブラックを回収した。５０℃の乾燥機で真空乾燥を行ない、十分に水や溶剤を蒸発させた後、水で２０ｗｔ％となるよう希釈した。この希釈液５０ｇをビーカーに取り、３０分間限外濾過膜（ＭＩＬＬＩＰＯＲＥ製 Ｐｅｌｌｉｃｏｎ Ｂｉｏｍａｘ５０）に通して褐色の液体を得た。この液体をイオン交換水で１０倍に希釈して、石英セル（光路長１０ｍｍ）を用いて分光光度計（日立ハイテック製 Ｕ−３３１０）で２３０〜２６０ｎｍの波長で測定し、得られた最大吸光度を１０倍して、フミン酸濃度を求めた。
【０１７１】
＜アルカリ金属濃度＞
実施例１〜１０および比較例１〜３の記録用インクをイオン交換水で１０倍に希釈し、高周波誘導プラズマ発光分析装置（ＩＣＰ−１０００IＶ 島津製作所製）を用いて、インク中に含まれるナトリウム、カリウムの濃度を測定し、それぞれ得られた値を１０倍して合計した値をアルカリ金属濃度とした。
【０１７２】
＜水分蒸発に伴うインク粘度上昇率＞
実施例１、５、７、９および比較例１〜３のインク一定量を５０℃１０％の環境中に放置し、一定時間放置後のインク質量変化と２５℃における粘度を測定した。なお、水分蒸発量と初期粘度に対する増粘は次に示す式によって求めた。
・（水分蒸発量［％］）＝｛（初期インク質量）−（水分蒸発後のインク質量）｝／（初期インク質量）×１００
・（初期粘度に対する増粘）＝（水分蒸発後のインク粘度）／（初期粘度）
水分蒸発量（％）とインク粘度（ｍＰａ・ｓ）の関係を図１９に示す。
また、水分蒸発率が３５〜４０％のときの初期粘度に対する増粘を表６に示す。
【０１７３】
【表４−１】
【０１７４】
【表４−２】
【０１７５】
【表５−１】
【０１７６】
【表５−２】
【０１７７】
【表６】
【０１７８】
実施例１１
次に、上記のように、本発明は、前記のインクを用いて、特定のインク転位量で記録用メデイア（記録媒体）に記録する記録方法を包含するが、次に、当該記録方法について具体的に説明する。
【０１７９】
（製造例１）
−支持体の作製−
下記配合の０．３質量％スラリーを長網抄紙機で抄造し、坪量７９ｇ／ｍ２の支持体を作製した。なお、抄紙工程のサイズプレス工程で、酸化澱粉水溶液を固形分付着量が片面当り、１．０ｇ／ｍ２になるように塗布した。
・広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）・・・８０質量部
・針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）・・・２０質量部
・軽質炭酸カルシウム（商品名：TP-121、奥多摩工業株式会社製）・・・１０質量部
・硫酸アルミニウム・・・１．０質量部
・両性澱粉（商品名：Cato3210、日本ＮＳＣ株式会社製）・・・１．０質量部
・中性ロジンサイズ剤（商品名：NeuSize M-10、ハリマ化成株式会社製）・・・０．３質量部
・歩留まり向上剤（商品名：NR-11LS、ハイモ社製）・・・０．０２質量部
【０１８０】
（製造例２）
−記録用メディア１の作製−
顔料としての粒子径２μｍ以下の割合が９７質量％のクレー７０質量部、平均粒子径１．１μｍの重質炭酸カルシウム３０質量部、接着剤としてのガラス転移温度（Ｔｇ）が−５℃のスチレン−ブタジエン共重合体エマルジョン８質量部、リン酸エステル化澱粉１質量部、及び助剤としてのステアリン酸カルシウム０．５質量部を加え、更に水を加えて固形分濃度６０質量％の塗工液を調製した。
得られた塗工液を、上記作製した支持体に片面当り固形分付着量が８ｇ／ｍ２になるように、ブレードコーターを用いて両面に塗工し、熱風乾燥後、スーパーカレンダー処理を行ない、「記録用メディア１」を作製した。
【０１８１】
（製造例３）
−記録用メディア２の作製−
顔料としての粒子径２μｍ以下の割合が９７質量％のクレー７０質量部、平均粒子径１．１μｍの重質炭酸カルシウム３０質量部、接着剤としてのガラス転移温度（Ｔｇ）が−５℃のスチレン−ブタジエン共重合体エマルジョン７質量部、リン酸エステル化澱粉０．７質量部、助剤としてのステアリン酸カルシウム０．５質量部を加え、更に水を加えて固形分濃度６０質量％の塗工液を調製した。
得られた塗工液を、上記作製した支持体に片面当り固形分付着量が８ｇ／ｍ２になるように、ブレードコーターを用いて両面塗工し、熱風乾燥後、スーパーカレンダー処理を行ない、「記録用メディア２」を作製した。
【０１８２】
−記録メディア３−
グラビア印刷用コート紙（商品名；スペース ＤＸ、坪量＝５６ｇ／ｍ２、日本製紙株式会社製を用いた。
【０１８３】
−記録メディア４−
オフセット用コート紙（商品名；オーロラコート、坪量＝１０４．７ｇ／ｍ２、日本製紙株式会社製を用いた。
【０１８４】
−記録メディア５−
インクジェット用マットコート紙（商品名；スーパーファイン専用紙、セイコーエプソン株式会社製を用いた。
【０１８５】
＜動的走査吸液計によるインクの転移量の測定＞
記録用メディア１について、動的走査吸液計（Ｋ３５０シリーズＤ型、協和精工株式会社製）を用いて、実施例１〜１０及び比較例１〜３の各記録用インクの転移量を測定した。接触時間１００ｍｓ及び接触時間４００ｍｓにおける転移量は、それぞれの接触時間の近隣の接触時間における転移量の測定値から補間により求めた。測定は２３℃、５０％ＲＨの環境条件で行なった。
次に、記録用メディア１〜５について、以下のようにして、動的走査吸液計による実施例３および実施例５のインクの転移量を測定した。
また、それぞれの記録用メディアに印字した画像のビーディング、文字滲み、乾燥性、ＯＤ値について評価した。
【０１８６】
＜ビーディング＞
記録用メディア１〜５について、実施例３および５のインクを６００ｄｐｉの解像度で印字を行ない、ビーディング、乾燥性を目視で評価した。
〔評価基準〕
ランク４：ビーディングの発生がなく均一な印刷である。
ランク３：かすかにビーディングの発生が認められる。
ランク２：明らかにビーディングの発生が認められる。
ランク１：著しいビーディングの発生が認められる。
【０１８７】
＜文字滲み＞
記録用メディア１〜５について、実施例３および５のインクを６００ｄｐｉの解像度で印字を行ない、ビーディングを目視で評価した。
〔評価基準〕
ランク４：滲みの発生がなく鮮明な印刷である。
ランク３：かすかに滲みの発生が認められる。
ランク２：明らかに滲みの発生が認められる。
ランク１：著しいビーディングの発生が認められる。
【０１８８】
＜乾燥性＞
記録用メディア１〜５について、実施例３および５のインクを６００ｄｐｉの解像度で印字を行なった。印字終了直後に印字部へ普通紙（タイプ６２００／ＮＢＳリコー製）を載せて指で押さえ、普通紙への転写具合を目視で評価した。
〔評価基準〕
ランク４：転写が認められない。
ランク３：かすかに転写が認められる。
ランク２：明らかに転写が認められる。
ランク１：著しい転写が認められる。
【０１８９】
＜画像濃度＞
記録用メディア１〜５について、実施例３および５のインクを６００ｄｐｉの解像度で印字を行なった。ベタ印字部分の画像濃度を反射型測色濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８を用いて測定した。結果を表７、８に示す。
【０１９０】
【表７】
【０１９１】
【表８】
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】本発明のインクカートリッジの一例を示す概略図である。
【図２】図１のインクカートリッジのケース（外装）も含めた概略図である。
【図３】インクジェット記録装置のインクカートリッジ装填部のカバーを開いた状態の斜視説明図である。
【図４】インクジェット記録装置の全体構成を説明する概略構成図である
【図５】本発明のインクジェットヘッドの一例を示す概略拡大図である。
【図６】本発明のインクジェットヘッドの一例を示す要素拡大図である。
【図７】本発明のインクジェットヘッドの一例のチャンネル間方向の要部拡大断面図である。
【図８】本発明により作成したインクジェットヘッドノズル板の断面図である。
【図９】本発明により作成したインクジェットヘッドノズル板の断面図である。
【図１０】比較例として作成したインクジェットヘッドノズル板の断面図である。
【図１１】本発明に係るディスペンサを用いた塗布動作を示す図である。
【図１２】ニードル先端の塗布口を示す図である。
【図１３】本発明に係るディスペンサを用いた塗布動作を示す図である。
【図１４】シリコーン樹脂の撥インク層を示す図である。
【図１５】本発明のインクジェットヘッドの一実施例を示した図である。
【図１６】エキシマレーザ加工機の構成を示した図である。
【図１７】ノズル板製造工程を模式的に示した図である。
【図１８】インクジェットヘッドを製造する際に使用する装置の概要を示す図である。
【図１９】水分蒸発量とインク粘度の関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１９３】
（図１，２について）
２００ 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 カートリッジ外装（ケース）
（図３〜５について）
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
１１１ 上カバー
１１２ 前面
１１５ 前カバー
１３１ ガイドロッド
１３２ ステー
１３３ キャリッジ
１３４ 記録ヘッド
１３５ サブタンク
１４１ 用紙載置部
１４２ 用紙
１４３ 給紙コロ
１４４ 分離パッド
１４５ ガイド
１５１ 搬送ベルト
１５２ カウンタローラ
１５３ 搬送ガイド
１５４ 押さえ部材
１５５ 先端加圧コロ
１５６ 帯電ローラ
１５７ 搬送ローラ
１５８ デンションローラ
１６１ ガイド部材
１７１ 分離爪
１７２ 排紙ローラ
１７３ 排紙コロ
１８１ 両面給紙ユニット
１８２ 手差し給紙部
（図６，７について）
１０ フレーム
１２ 共通液室
２０ 流路板
２１ 流体抵抗部
２２ 加圧液室
２３ 連通口
２４ 隔壁
３０ ノズル板
３１ ノズル
４０ ベース
５０ 積層圧電素子
５１ 圧電層
５２ 内部電極層
５３ 外部電極
５４ 個別電極
５５ 共通電極
５６ 駆動部（可動部）
５７ 支持部
６０ 振動板
６１ 島状凸部
６２ ダイヤフラム部
６３ インク流入口
７０ 接着層
８０ ＦＰＣ
９０ 撥インク層
（図８〜１４について）
１ 撥インク膜
１’ 撥インク膜
１ａ 撥インク膜
２ ノズル板
３ インク
４ ディスペンサ
５ ニードル
６ 気体
（図１５、１７について）
４３ ノズル板
４４ ノズル孔
１２１ 樹脂部材
１２２ ＳｉＯ２薄膜層
１２３ フッ素系撥水層
１２３ａ フッ素系撥水剤
１２４ 粘着テープ
１２５ 高剛性部材
１２６ 熱可塑性接着剤
１２７ ノズル連通口
（図１６について）
８１ レーザ発振器
８２ エキシマレーザビーム
８３ ミラー
８４ ビームエキスパンダ
８５ ミラー
８６ マスク
８７ フィールドレンズ
８８ ミラー
８９ 結像光学系
９０ 加工テーブル
９１加工物（ノズルプレート）
（図１８について）
２０１ ドラム
２０２ Ｓｉスパッタ
２０３ Ｏ２イオンガン
２０４ Ｎｂスパッタ
２０５ オプツール蒸着
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも水と水溶性有機溶剤、界面活性剤及び表面に親水基を有するカーボンブラックを含有してなり、該カーボンブラックの２０Ｗｔ％分散液中に溶出するフミン酸の検出量が、２３０〜２６０ｎｍの波長で測定される最大吸光度で５．０〜２０．０であることを特徴とする記録用インク。
【請求項２】
前記カーボンブラックを５〜１５質量％含有することを特徴とする請求項１に記載の記録用インク。
【請求項３】
全インク重量に対する水分蒸発率が３５〜４０ｗｔ％のとき、初期粘度に対する増粘程度が５．０倍以上となり、且つ５５０倍を超えないことを特徴とする請求項１又は２に記載の記録用インク。
【請求項４】
ｐＨ緩衝剤を含有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項５】
前記ｐＨ緩衝剤がグッド緩衝剤から選ばれる有機ｐＨ緩衝剤であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項６】
前記親水基を有するカーボンブラックの水に分散した状態での体積平均粒径が、６０〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項７】
体積平均粒径が５０〜２００ｎｍである樹脂微粒子を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項８】
前記カーボンブラックの親水基末端の少なくとも一部がアルカリ金属で置換されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項９】
インク中に含まれるアルカリ金属量が１００ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項１０】
前記記録用インクの２５℃における粘度が６〜２０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載のインクを用いて記録を行なうインクジェット記録方法であって、記録ヘッドのインク吐出用開口部が形成されている面に撥インク層が形成されていることを特徴とする記録方法。
【請求項１２】
前記撥インク層が、フッ素系材料、あるいはシリコーン系材料で構成されることを特徴とする請求項１１に記載の記録方法。
【請求項１３】
前記撥インク層の表面粗さＲａが０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１１に記載の記録方法。
【請求項１４】
前記撥インク層の開口部近傍における当該開口部の中心線に垂直な平面での断面積が、該基材表面から離れるにつれて順次大きくなっていくように形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の記録方法。
【請求項１５】
前記撥インク層の臨界表面張力γｃが５〜４０ｍＮ／ｍであることを特徴とする請求項１１に記載の記録方法。
【請求項１６】
請求項１乃至１０のいずれかに記載のインクを用いて、支持体と該支持体の少なくとも一方の面に塗工層を有する記録用メディア（記録媒体）に記録することを特徴とする記録方法。
【請求項１７】
請求項１乃至１０のいずれかに記載のインクを、２３℃５０％ＲＨにて動的走査吸液計で測定した接触時間１００ｍｓにおける前記インクの記録媒体への転移量が２〜４０ｍｌ／ｍ２であり、かつ接触時間４００ｍｓにおける前記インクの前記記録媒体への転移量が３〜５０ｍｌ／ｍ２であることを特徴とする記録方法。
【請求項１８】
前記記録媒体が、少なくとも基材と塗工層から構成されており、該塗工層の固形分付着量が０．５〜２０．０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の記録方法。
【請求項１９】
前記記録媒体が、坪量が５０〜２５０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれかに記載の記録方法。
【請求項２０】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有し、該刺激が、熱（温度）、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２１】
請求項１１乃至１９のいずれかに記載の記録方法を用いることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１】
少なくとも水と水溶性有機溶剤、界面活性剤及び表面に親水基を有するカーボンブラックを含有してなり、該カーボンブラックの２０Ｗｔ％分散液中に溶出するフミン酸の検出量が、２３０〜２６０ｎｍの波長で測定される最大吸光度で５．０〜２０．０であることを特徴とする記録用インク。
【請求項２】
前記カーボンブラックを５〜１５質量％含有することを特徴とする請求項１に記載の記録用インク。
【請求項３】
全インク重量に対する水分蒸発率が３５〜４０ｗｔ％のとき、初期粘度に対する増粘程度が５．０倍以上となり、且つ５５０倍を超えないことを特徴とする請求項１又は２に記載の記録用インク。
【請求項４】
ｐＨ緩衝剤を含有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項５】
前記ｐＨ緩衝剤がグッド緩衝剤から選ばれる有機ｐＨ緩衝剤であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項６】
前記親水基を有するカーボンブラックの水に分散した状態での体積平均粒径が、６０〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項７】
体積平均粒径が５０〜２００ｎｍである樹脂微粒子を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項８】
前記カーボンブラックの親水基末端の少なくとも一部がアルカリ金属で置換されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項９】
インク中に含まれるアルカリ金属量が１００ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項１０】
前記記録用インクの２５℃における粘度が６〜２０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載のインクを用いて記録を行なうインクジェット記録方法であって、記録ヘッドのインク吐出用開口部が形成されている面に撥インク層が形成されていることを特徴とする記録方法。
【請求項１２】
前記撥インク層が、フッ素系材料、あるいはシリコーン系材料で構成されることを特徴とする請求項１１に記載の記録方法。
【請求項１３】
前記撥インク層の表面粗さＲａが０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１１に記載の記録方法。
【請求項１４】
前記撥インク層の開口部近傍における当該開口部の中心線に垂直な平面での断面積が、該基材表面から離れるにつれて順次大きくなっていくように形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の記録方法。
【請求項１５】
前記撥インク層の臨界表面張力γｃが５〜４０ｍＮ／ｍであることを特徴とする請求項１１に記載の記録方法。
【請求項１６】
請求項１乃至１０のいずれかに記載のインクを用いて、支持体と該支持体の少なくとも一方の面に塗工層を有する記録用メディア（記録媒体）に記録することを特徴とする記録方法。
【請求項１７】
請求項１乃至１０のいずれかに記載のインクを、２３℃５０％ＲＨにて動的走査吸液計で測定した接触時間１００ｍｓにおける前記インクの記録媒体への転移量が２〜４０ｍｌ／ｍ２であり、かつ接触時間４００ｍｓにおける前記インクの前記記録媒体への転移量が３〜５０ｍｌ／ｍ２であることを特徴とする記録方法。
【請求項１８】
前記記録媒体が、少なくとも基材と塗工層から構成されており、該塗工層の固形分付着量が０．５〜２０．０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の記録方法。
【請求項１９】
前記記録媒体が、坪量が５０〜２５０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれかに記載の記録方法。
【請求項２０】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有し、該刺激が、熱（温度）、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２１】
請求項１１乃至１９のいずれかに記載の記録方法を用いることを特徴とするインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００８−９５０８８（Ｐ２００８−９５０８８Ａ）
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３７０９５（Ｐ２００７−２３７０９５）
【出願日】平成１９年９月１２日（２００７．９．１２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１２日（２００７．９．１２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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