JP6776770B2 - インクジェット記録方法、インクジェット記録装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置の制御方法に関する。

従来、インクジェットヘッドのノズルから吐出させた微小なインク滴によって、記録媒体上に画像や文字を記録するインクジェット記録方法が知られている。近年、サイン印刷分野や高速ラベル印刷分野においても、インクジェット記録方法を適用するための検討が行われている。このような印刷分野では、記録された文字や画像を記録媒体上に定着させるために、インクに樹脂微粒子が添加されている。

例えば、特許文献１には、ウレタン及びアクリル系樹脂からなる樹脂微粒子を含むインクで文字や画像を記録した後、４０〜６０℃で第一乾燥工程を行い、４０〜９０℃で第二乾燥工程を行うインクジェット記録方法が開示されている。また、特許文献２や特許文献３には、記録された文字や画像を定着させるためのコアシェル樹脂微粒子を含む水性インクジェットインクが開示されている。

特開２０１１−２０１２３０号公報 特開２０１２−２０１６９２号公報 特開２００６−２０６６６５号公報

しかしながら、記録媒体を加熱しながら樹脂微粒子を含むインクをインクジェットヘッドから吐出して記録する場合、該インクジェットヘッドが熱を受けてヘッド内でインク中の樹脂微粒子が溶着して目詰まりの原因となる課題があった。

ヘッドのノズルの先端が加熱されると、インク中の水分がそこで蒸発してしまい有機溶剤がリッチな状態となりやすい。そうすると、インク中の樹脂微粒子がノズルの壁面などに溶着してしまい、インク膜が形成されやすくなる。このインク膜がノズル壁面に徐々に堆積していくと、連続印字時のインクの着弾ずれを引き起こし、ひいてはノズルの目詰まりが発生するという課題があった。及びまたは、ヘッド内に微小な気泡が混入してしまい気泡が滞留している場合、この気泡自体は吐出不良になるほどの量ではなかったとしても、気泡に生じる気液界面で、インク中の水分が蒸発して有機溶剤がリッチな状態となり、インク中の樹脂微粒子が異物化し、ヘッド圧力室の内壁などに溶着し、インク膜が形成されやすくなる。このインク膜が内壁に徐々に堆積していくと、やがてインクの流通を妨げ、ノズルの目詰まりが発生するという課題があった。これらのノズルの目詰まりの問題は、吸引クリーニングをせずに連続印刷を行う時間が長いほど顕著となる。

その一方で、ヘッドの目詰まり耐性を向上させるためインク組成物に高沸点溶剤を添加すると、記録媒体上でのインク組成物の乾燥性が低くなり、特にインク非吸収性または低吸収性の記録媒体において、画像のブリードが発生しやすいという問題がある。そのため、ノズルの目詰まり耐性の向上及び画像のブリード抑制は、トレードオフの関係にあり、両者を両立することは困難であった。

そこで、本発明に係る幾つかの態様は、上述の課題の少なくとも一部を解決することで
、連続印字時のインクの着弾ずれを抑制し、ノズルの目詰まり回復性にも優れると共に、良好な画質の記録物が得られるインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置の制御方法を提供するものである。また、本発明に係る幾つかの態様は、これらに加えてさらに、耐擦性にも優れる画像を形成できるインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置の制御方法を提供するものである。

本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。

［適用例１］
本発明に係るインクジェット記録方法の一態様は、
記録媒体を加熱する加熱工程と、
樹脂微粒子と、水と、水溶性有機溶剤と、界面活性剤とを含有する水系インク組成物を、インクジェットヘッドから吐出して、前記加熱工程により加熱された記録媒体へ付着させる工程と、
を備え、
前記水系インク組成物は、該水系インク組成物を乾燥させて得られたインク膜に対する前記水系インク組成物の１００ｍｓ時の接触角が２５°以上であり、１０００ｍｓ時の接触角が２０°以上であることを特徴とする。

適用例１のインクジェット記録方法によれば、連続印字時のインクの着弾ずれを抑制し、ノズルの目詰まり回復性にも優れると共に、良好な画質の記録物が得られる。例えばヘッド内のノズルの先端が加熱されて形成されたインク膜の上にさらに水系インク組成物が堆積する場合、樹脂同士が溶着してインク膜同士が剥がれにくい強固な膜となるが、インク膜に対する水系インク組成物の接触角が前記範囲内であると、インク膜同士の接触面積が小さくなり、インク膜同士が強固に溶着し難くなるため、本願発明の効果が得られると推測される。また、上述のようにヘッド内に微小な気泡が混入してしまい気泡が滞留している場合、気泡に生じる気液界面においてインク中の水分が蒸発して有機溶剤がリッチな状態となり、インク中の樹脂微粒子が異物化し、ヘッド圧力室の内壁などに溶着し、インク膜が形成されやすくなるが、インク膜に対する水系インク組成物の接触角が前記範囲内であると、インク膜同士の接触面積が小さくなり、インク膜同士が強固に溶着し難くなるため、本願発明の効果が得られると推測される。さらに、記録媒体を加熱する工程を備えているため、記録媒体上に吐出されたインクが速やかに乾燥して、ブリードの抑制された良好な画質の記録物が得られる。

［適用例２］
適用例１のインクジェット記録方法において、
前記水系インク組成物中の、標準沸点が２８０℃以上の水溶性有機溶剤の含有量が３質量％以下であることができる。

適用例２のインクジェット記録方法によれば、記録媒体上での水系インク組成物の乾燥性が高くなるので、ブリードの発生が抑制された優れた画像を形成できる。

［適用例３］
適用例１または適用例２のインクジェット記録方法において、
前記水系インク組成物が、前記界面活性剤として、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の少なくともいずれかの界面活性剤を含有することができる。

適用例４のインクジェット記録方法によれば、水系インク組成物を乾燥させて得られたインク膜に対する水系インク組成物の接触角を上記範囲内に調整しやすくできるので、連続印字時のインクの着弾ずれの抑制とノズルの目詰まり回復性を両立させやすくすることができる。

［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれか一例のインクジェット記録方法において、
前記水系インク組成物が、前記界面活性剤として、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の少なくともいずれかをインク組成物の総質量に対し０．５〜５質量％と、アセチレングリコール系界面活性剤をインク組成物の総質量に対し０．１〜１．５質量％と、を含有することができる。

適用例４のインクジェット記録方法によれば、水系インク組成物が上記２種類の界面活性剤を含有することにより、ノズルの目詰まり回復性にさらに優れたものとなる。

［適用例５］
適用例１ないし適用例４のいずれか一例のインクジェット記録方法において、
前記水系インク組成物が、前記水溶性有機溶剤として含窒素溶剤を含有することができる。

適用例５のインクジェット記録方法によれば、水系インク組成物が含窒素溶剤を含有することにより、樹脂微粒子が溶解しやすくなり成膜性が向上する。また、耐擦性に優れた画像を記録することができる。

［適用例６］
適用例１ないし適用例５のいずれか一例のインクジェット記録方法において、
前記水系インク組成物を付着させる際のノズル面の表面温度が５５℃以下であることができる。

適用例６のインクジェット記録方法によれば、加熱手段から受ける輻射熱が少ない又はなくなることから、インクジェットヘッド内の水系インク組成物の乾燥及び組成変動を抑制でき、ヘッドの内壁に樹脂が溶着することを低減することができる。その結果、連続印字時のインクの着弾ずれを抑制でき、ノズルの目詰まり回復性もさらに良好となる。

［適用例７］
適用例１ないし適用例６のいずれか一例のインクジェット記録方法において、
前記インクジェットヘッドが、圧力室からノズルの間のインクが通過する流路に段差を有することができる。

例えばノズルプレート（シリコン層）をエッチングすることによりノズルを形成すると、圧力室からノズルの間のインクが通過する流路に段差が形成され、該段差において水系インク組成物が滞留することによりインク膜が堆積して連続印字時のインクの着弾ずれや目詰まりが生じやすい。しかしながら、適用例７のインクジェット記録方法によれば、このような構造を有するインクジェットヘッドであっても、前記段差においてインク膜の堆積を低減できるので、連続印字時のインクの着弾ずれを抑制でき、ノズルの目詰まり回復性も良好となる。

［適用例８］
適用例１ないし適用例７のいずれか一例のインクジェット記録方法において、
前記インクジェットヘッドの圧力室が、該圧力室へインクが供給される供給口と、該圧
力室からインクが流出する流出口と、を結ぶインク移動方向の、前記流出口よりも延長方向において、インクが滞留する滞留部分を有することができる。

インクジェットヘッドの圧力室がこのようなインクが滞留する滞留部分を有すると、インク膜が堆積して連続印字時のインクの着弾ずれや目詰まりが生じやすい。しかしながら、適用例８のインクジェット記録方法によれば、このような構造を有するインクジェットヘッドであっても、前記滞留部分においてインク膜の堆積を低減できるので、連続印字時のインクの着弾ずれを抑制でき、ノズルの目詰まり回復性も良好となる。

［適用例９］
適用例１ないし適用例８のいずれか一例のインクジェット記録方法において、
シリアルプリンターで行う記録方法であって、１回の主走査中に前記記録媒体が前記インクジェットヘッドと対向している時間が１２秒以下であることができる。

適用例９のインクジェット記録方法によれば、１回の主走査中に使用されないノズルが記録媒体から熱を受ける時間が短いので、ノズル内の水系インク組成物の乾燥及び組成変動を抑制でき、ノズルの内壁に樹脂が溶着することを低減することができる。その結果、連続印字後のＴＡ劣化を抑制でき、ノズルの目詰まり回復性もさらに良好となる。

［適用例１０］
適用例１ないし適用例９のいずれか一例のインクジェット記録方法において、
前記水系インク組成物が、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の少なくともいずれかに対するアセチレングリコール系界面活性剤の含有量（質量％）の比（アセチレングリコール系界面活性剤／（フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤））が０．５〜１０であることができる。

フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤に対するアセチレングリコール系界面活性剤の含有量比が上記範囲である場合、画質や耐擦性や目詰まり回復性や耐着弾位置ずれなどが特に良好となる。

［適用例１１］
適用例１ないし適用例１０のいずれか一例のインクジェット記録方法において、
前記水系インク組成物が、界面活性剤に対する水溶性有機溶剤の含有量（質量％）の比（水溶性有機溶剤／界面活性剤）が３〜１７であることができる。

界面活性剤に対する水溶性有機溶剤の含有量比が上記範囲である場合、画質や耐擦性や目詰まり回復性や耐着弾位置ずれなどが特に優れる点で好ましい。

［適用例１２］
適用例１ないし適用例１１のいずれか一例のインクジェット記録方法において、
前記水系インク組成物に含まれる樹脂微粒子の樹脂が、ガラス転移点が４０℃以上の樹脂を含むことができる。

ガラス転移温度が上記の範囲にある樹脂を含むことにより、耐目詰まり性や耐着弾位置ずれがより良好となる。

［適用例１３］
本発明に係るインクジェット記録装置の制御方法の一態様は、
適用例１ないし適用例１２のいずれか一例のインクジェット記録方法で記録を行う記録装置において、インクを吐出して記録するための圧力発生手段以外の手段によりインクジ
ェットヘッドからインクを吐出するメンテナンス工程を行うことなく、１時間以上記録を行うことを特徴とする。

適用例１３のインクジェット記録装置の制御方法によれば、上述の記録方法で記録を行うので、特にメンテナンス工程を行わずに１時間以上吐出安定性に優れたインクジェット記録を実現することができる。

インクジェット記録装置を模式的に示す概略断面図。 図１に示すインクジェットヘッドの構造を模式的に示す概略断面図。

以下に本発明の好適な実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の一例を説明するものである。また、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含む。

１．インクジェット記録方法
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、記録媒体を加熱する加熱工程と、樹脂微粒子と、水と、水溶性有機溶剤と、界面活性剤とを含有する水系インク組成物を、インクジェットヘッドから吐出して、前記加熱工程により加熱された記録媒体へ付着させる工程と、を備え、前記水系インク組成物は、該水系インク組成物を乾燥させて得られたインク膜に対する前記水系インク組成物の１００ｍｓ時の接触角が２５°以上であり、１０００ｍｓ時の接触角が２０°以上であることを特徴とする。

インクジェットヘッド内のノズルの先端が加熱手段の熱を受けて加熱されると、ノズルの先端でインク組成物の乾燥が進みやすく、インク膜が形成されやすい。また、ヘッド内に微小な気泡が混入してしまい気泡が滞留している場合、気泡に生じる気液界面においてインク中の水分が蒸発して有機溶剤がリッチな状態となり、インク中の樹脂微粒子が異物化し、ヘッド圧力室の内壁などに溶着し、インク膜が形成されやすい。このインク膜の上にさらにインク膜が堆積する場合、樹脂同士が溶着してインク膜同士が剥がれにくい強固な膜が形成され、連続印字時のインクの着弾ずれや目詰まりを生じるという課題がある。このノズルの先端やヘッド圧力室の内壁に形成されたインク膜は、ノズルプレートのワイピングやフラッシングでは解消できず、また、吸引クリーニングでも十分には解消できない点で問題がある。また、印刷停止時に放置されたインクジェットヘッド内でも水系インク組成物の乾燥が進み、同様に連続印字時のインクの着弾ずれやノズルの目詰まりを生じるといった課題がある。

この課題は、樹脂の溶着しやすさと密接に関連している。記録物の耐擦性の観点からは、樹脂は被記録物上に溶着しやすいことが望まれる。そのため、耐擦性の向上と、ヘッド内での目詰まり耐性の向上は、トレードオフの関係にあり、両者を両立することは困難であった。また、この課題は、特に、乾燥性に優れた水系インク組成物、例えば標準沸点２８０℃以上の有機溶剤の含有量が３質量％以下である水系インク組成物において顕在化しやすい。

このような課題に対して、本発明者らは、樹脂微粒子と、水と、水溶性有機溶剤と、界面活性剤とを含有する水系インク組成物を乾燥させて得られたインク膜に対する前記水系インク組成物の１００ｍｓ時の接触角が２５°以上であり、１０００ｍｓ時の接触角が２０°以上であることにより、水系インク組成物の乾燥によってノズルの先端やヘッド圧力室の内壁でインク膜が形成された場合であっても、インク膜同士の接触面積が小さくなり、インク膜同士が強固に溶着し難くなるのでインク膜の上にさらにインク膜が堆積するこ
とを抑制できると推察した。及びまたは、インク膜同士の接触面積が小さくなりインク膜が厚膜になることでインク膜の乾燥が遅くなり、インク膜が乾燥し強固に固着することを抑制してインクの流動などにより剥がれやすくしインク膜が堆積することを抑制できると推察した。これらにより、連続印字時のインクの着弾ずれを抑制すると共に、ノズルの目詰まり回復性に優れるインクジェット記録方法を実現することができる。

以下、本実施形態に係るインクジェット記録方法に用いる水系インク組成物、及び該水系インク組成物を用いたインクジェット記録方法について説明する。

１．１．水系インク組成物
本発明における「水系」インク組成物とは、少なくとも水を主要な溶媒とする組成物である。好ましくは有機溶剤を主要な溶媒としない組成物である。組成物中の有機溶剤の含有量はその組成物１００質量％に対して３５質量％以下が好ましく、３０質量％以下がより好ましく、２５質量％以下がさらにより好ましく、２０質量％以下が特に好ましい。インク組成物（１００質量％）中の水の含有量は４０質量％以上が好ましく、５０質量％以上がより好ましく、６０質量％以上がさらにより好ましく、７０質量％以上が特に好ましい。

本実施形態で用いられる水系インク組成物は、樹脂微粒子と、水と、水溶性有機溶剤と、界面活性剤とを含有する。以下に水系インク組成物に含まれ得る各成分について説明する。

１．１．１．樹脂微粒子
本実施形態の水系インク組成物は、画像の耐擦性を向上させるために樹脂微粒子を含有する。

樹脂微粒子を構成する樹脂としては、特に限定されないが、例えば（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、アクリロニトリル、シアノアクリレート、アクリルアミド、オレフィン、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ビニルエーテル、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルカルバゾール、ビニルイミダゾール、及び塩化ビニリデンの単独重合体又は共重合体、フッ素樹脂、及び天然樹脂が挙げられる。これらの中でも、（メタ）アクリル系樹脂及びスチレン−（メタ）アクリル酸共重合体系樹脂のうち少なくともいずれかが好ましく、アクリル系樹脂及びスチレン−アクリル酸共重合体系樹脂のうち少なくともいずれかがより好ましく、スチレン−アクリル酸共重合体系樹脂が特に好ましい。なお、上記の共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体、及びグラフト共重合体のうちいずれの形態であってもよい。

上記の樹脂微粒子は、特に限定されないが、例えば、以下に示す調製方法により得ることができ、必要に応じて複数の方法を組み合わせてもよい。当該調製方法としては、所望の樹脂を構成する成分の単量体中に重合触媒（重合開始剤）と分散剤とを混合して重合（乳化重合）する方法、親水性部分を持つ樹脂を水溶性有機溶剤に溶解させて得られる溶液を水中に混合した後に水溶性有機溶剤を蒸留等で除去する方法、及び樹脂を非水溶性有機溶剤に溶解させて得られる溶液を分散剤と共に水溶液中に混合する方法が挙げられる。

上記の樹脂微粒子の平均粒子径は、１０ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、２０ｎｍ〜４００ｎｍがより好ましく、３０ｎｍ〜３００ｎｍが特に好ましい。樹脂微粒子の平均粒子径が前記範囲にあることにより、成膜性に優れると共に、凝集しても大きな塊ができにくいのでノズルの目詰まりを低減することができる。なお、本明細書における平均粒子径は、特に明示がない限り体積基準のものである。測定方法としては、例えば、動的光散乱理論を測定原理とする粒度分布測定装置により測定することができる。このような粒度分布測
定装置としては、例えば、日機装社（Nikkiso Co., Ltd.）製の「マイクロトラックＵＰＡ」等が挙げられる。

樹脂微粒子（固形分）の含有量は、インク組成物の総質量に対して０．５質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、２質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、３質量％１２質量％以下であることがさらに好ましく、４〜１０質量％であることが特に好ましい。記録媒体に対する耐擦性を向上させるため樹脂の含有量が０．５質量％以上の場合に、本発明の課題が生じやすいからである。

樹脂微粒子の樹脂のガラス転移温度（ガラス転移点）としては、１０℃以上が好ましく、４０℃以上が好ましく、５０℃以上がさらに好ましく、上限は１５０℃以下が好ましく、１００℃以下がより好ましい。ガラス転移温度が上記の範囲である場合、耐目詰まり性や耐着弾位置ずれが優れる点で好ましい。ガラス転移点は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に基づきＤＳＣ法によりＤＳＣ曲線から求めることができる。

１．１．２．水
本実施形態の水系インク組成物は、水を含有する。水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を極力除去したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加などによって滅菌した水を用いると、顔料分散液及びこれを用いたインクを長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止することができる。

水の含有量は、上述のように水系インク組成物の総質量に対して、４０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがより好ましく、６０質量％以上であることがさらに好ましく、７０質量％以上であることが特に好ましい。

１．１．３．水溶性有機溶剤
本実施形態の水系インク組成物は、水溶性有機溶剤を含有する。

水溶性有機溶剤としては、特に限定されないが、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトンまたはケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ヘキサンジオール、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、ポ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、ポリプロピレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール等のグリコール類；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等のグリコールの低級アルキルエーテル類；ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどの水酸基を持つアミン類；２−ピロリドン、Ｎ−メチルピロリドン等の含窒素溶剤；グリセリンが挙げられる。これらの中でも、耐擦性に優れた記録物を得る点では、含窒素溶剤が好ましく、２−ピロリドンがより好ましい。また、水系インク組成物の乾燥性を向上させる点では、プロピレングリコール、１，２−ヘキサンジオールが好ましい。

水溶性有機溶剤の含有量は、水系インク組成物の総質量に対して、５．０質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上２５質量％以下であることがより好ましく、１５質量％以上２０質量％以下であることが特に好ましい。

また、含窒素溶剤の含有量は、水系インク組成物の総質量に対して、３．０質量％以上２５質量％以下であることが好ましく、５．０質量％以上２０質量％以下であることがよ
り好ましく、１０質量％以上１７質量％以下であることが特に好ましい。含窒素溶剤の含有量が前記範囲内にあると、耐擦性に優れた記録物が得られやすい。その一方で、上記の樹脂微粒子が水系インク組成物に溶解しやすくなるので、ノズルの目詰まりが発生しやすくなるが、本実施形態の水系インク組成物では、該水系インク組成物を乾燥させて得られたインク膜に対する前記水系インク組成物の１００ｍｓ時の接触角を２５°以上、１０００ｍｓ時の接触角を２０°以上とすることにより、ノズルの目詰まり回復性を向上させている。

本実施形態の水系インク組成物は、標準沸点が２８０℃未満の水溶性有機溶剤を含有することが、画質や耐擦性などの点で好ましく、標準沸点が２６０℃以下の水溶性有機溶剤を含有することがより好ましく、標準沸点が１８０〜２６０℃の水溶性有機溶剤を含有することがさらに好ましい。水系インク組成物の標準沸点が２８０℃未満の水溶性有機溶剤の含有量は５．０質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。

本実施形態の水系インク組成物は、標準沸点が２８０℃以上の水溶性有機溶剤の含有量が３質量％以下であることが好ましい。また、好ましくは２質量％以下であり、さらに好ましくは１質量％以下であり、特に好ましくは０．５質量％以下である。水系インク組成物が標準沸点２８０℃以上の水溶性有機溶剤を含有すると、記録媒体上でのインクの乾燥性が大幅に低下してしまう。その結果、種々の記録媒体、特にインク非吸収性又は低吸収性の記録媒体において、画像の濃淡ムラが目立つだけではなく、インクの定着性も得られ難い。

水系インク組成物における標準沸点２８０℃以上の水溶性有機溶剤の含有量は、水系インク組成物の総質量に対して、０質量％以上０．１質量％未満が好ましく、０質量％以上０．０５質量％未満がより好ましく、０質量％以上０．０１質量％未満がさらに好ましく、０質量％以上０．００１質量％未満が特に好ましい。含有量が前記範囲内であることにより、水系インク組成物を用いた記録物の耐擦性が、標準沸点２８０℃以上の有機溶剤により低下することが抑制され、より耐擦性に優れた記録物を得ることができる。また、特に標準沸点が２６０℃超の水溶性有機溶剤の含有量が前記範囲内であることが、上記の点でより好ましい。

標準沸点２８０℃以上の水溶性有機溶剤としては、例えばグリセリンが挙げられる。

１．１．４．界面活性剤
本実施形態の水系インク組成物は、界面活性剤を含有する。界面活性剤を含有することにより、水系インク組成物を乾燥させて得られたインク膜に対する前記水系インク組成物の１００ｍｓ時の接触角を２５°以上、１０００ｍｓ時の接触角を２０°以上に調整することが容易となる。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えばアセチレングリコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤が挙げられ、これらの少なくとも１種を含有することが好ましい。

アセチレングリコール系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール及び２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのアルキレンオキサイド付加物、並びに２，４−ジメチル−５−デシン−４−オール及び２，４−ジメチル−５−デシン−４−オールのアルキレンオキサイド付加物から選択される１種以上が好ましい。アセチレングリコール系界面活性剤の市販品としては、特に限定されないが、例えば、オルフィン１０４シリーズやオルフィンＥ１０１０等のＥシリーズ（エアプロダクツ社（Air Products Japan, Inc.）製商品名）、サーフィノール４６５やサーフィノール６１やサーフィノールＤＦ１１０Ｄ（日信化学工業株式会社（Nissin Chemical Industry CO.,Ltd.）製商品名）などが挙げら
れる。アセチレングリコール系界面活性剤は、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。

フッ素系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物が挙げられる。フッ素系界面活性剤の市販品としては、特に限定されないが、例えば、サーフロンＳ１４４、Ｓ１４５（ＡＧＣセイミケミカル株式会社製）；ＦＣ−１７０Ｃ、ＦＣ−４３０、フロラード−ＦＣ４４３０（住友スリーエム株式会社製）；ＦＳＯ、ＦＳＯ−１００、ＦＳＮ、ＦＳＮ−１００、ＦＳ−３００（Ｄｕｐｏｎｔ社製）；ＦＴ−２５０、２５１（株式会社ネオス製）が挙げられる。フッ素系界面活性剤は、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。

シリコーン系界面活性剤としては、ポリシロキサン系化合物、ポリエーテル変性オルガノシロキサン等が挙げられる。シリコーン系界面活性剤の市販品としては、特に限定されないが、具体的には、ＢＹＫ−３０６、ＢＹＫ−３０７、ＢＹＫ−３３３、ＢＹＫ−３４１、ＢＹＫ−３４５、ＢＹＫ−３４６、ＢＹＫ−３４７、ＢＹＫ−３４８、ＢＹＫ−３４９（以上商品名、BYK Additives & Instruments社製）、ＫＦ−３５１Ａ、ＫＦ−３５２Ａ、ＫＦ−３５３、ＫＦ−３５４Ｌ、ＫＦ−３５５Ａ、ＫＦ−６１５Ａ、ＫＦ−９４５、ＫＦ−６４０、ＫＦ−６４２、ＫＦ−６４３、ＫＦ−６０２０、Ｘ−２２−４５１５、ＫＦ−６０１１、ＫＦ−６０１２、ＫＦ−６０１５、ＫＦ−６０１７（以上商品名、信越化学株式会社製）等が挙げられる。

水系インク組成物に含まれる界面活性剤の含有量は、０．５〜３質量％が好ましく、１．０〜２．５質量％がより好ましい。

これらの中でも、アセチレングリコール系界面活性剤は、ノズルの目詰まり回復性をさらに向上させることができる。一方、フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤は、水系インク組成物の接触角を制御しやすい。したがって、本実施形態の水系インク組成物は、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の少なくともいずれかと、アセチレングリコール系界面活性剤と、を含有することがより好ましい。

アセチレングリコール系界面活性剤の含有量の下限は、水系インク組成物の総質量に対して、０．１質量％以上が好ましく、０．３質量％以上がより好ましく、０．５質量％以上が特に好ましい。一方、含有量の上限は、５質量％以下が好ましく、３質量％以下がより好ましく、２質量％以下が特に好ましい。アセチレングリコール系界面活性剤の含有量が前記範囲にあると、ノズルの目詰まり回復性が向上する効果が得られやすい。

フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤の含有量の下限は、０．５質量％以上が好ましく、０．８質量％以上がより好ましい。一方、含有量の上限は、５質量％以下が好ましく、３質量％以下がより好ましい。フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤の含有量が前記範囲にあると、水系インク組成物を乾燥させて得られたインク膜に対する前記水系インク組成物の１００ｍｓ時の接触角を２５°以上、１０００ｍｓ時の接触角を２０°以上に調整することが容易となる。

水系インク組成物に含まれるフッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤に対するアセチレングリコール系界面活性剤の含有量（質量％）の比（アセチレングリコール系界面活性剤／（フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤））は、０．５〜１０が好ましく、１〜８がより好ましく、２〜７がさらに好ましい。フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤に対するアセチレングリコール系界面活性剤の含有量比が上記範囲で
ある場合、画質や耐擦性や目詰まり回復性や耐着弾位置ずれなどが特に優れる点で好ましい。

また、水系インク組成物に含む界面活性剤に対する水溶性有機溶剤の含有量（質量％）の比（水溶性有機溶剤／界面活性剤）は、３〜１７が好ましく、７〜１５がより好ましく、９〜１３がさらに好ましい。界面活性剤に対する水溶性有機溶剤の含有量比が上記範囲である場合、画質や耐擦性や目詰まり回復性や耐着弾位置ずれなどが特に優れる点で好ましい。

１．１．５．色材
色材として顔料又は染料を用いることができるが、好ましくは顔料が用いられる。顔料としては、特に限定されないが、例えば、以下のものが挙げられる。

ブラック顔料としては、特に限定されないが、例えば、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００、Ｎｏ．２２００Ｂ等（以上、三菱化学社（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製）、Ｒａｖｅｎ ５７５０、Ｒａｖｅｎ ５２５０、Ｒａｖｅｎ ５０００、Ｒａｖｅｎ ３５００、Ｒａｖｅｎ １２５５、Ｒａｖｅｎ ７００等（以上、コロンビアカーボン（Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｌｕｍｂｉａ）社製）、Ｒｅｇａ１ ４００Ｒ、Ｒｅｇａ１ ３３０Ｒ、Ｒｅｇａ１ ６６０Ｒ、Ｍｏｇｕｌ Ｌ、Ｍｏｎａｒｃｈ ７００、Ｍｏｎａｒｃｈ ８００、Ｍｏｎａｒｃｈ ８８０、Ｍｏｎａｒｃｈ ９００、Ｍｏｎａｒｃｈ １０００、Ｍｏｎａｒｃｈ １１００、Ｍｏｎａｒｃｈ
１３００、Ｍｏｎａｒｃｈ １４００等（キャボット社（ＣＡＢＯＴ ＪＡＰＡＮ Ｋ．Ｋ．）製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２Ｖ、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００、Ｃｏｌｏｒ Ｂ１ａｃｋ Ｓ１５０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１６０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０、Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ
Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｖ、Ｐｒｉｎｔｅｘ １４０Ｕ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４Ａ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４（以上、デグッサ（Ｄｅｇｕｓｓａ）社製）が挙げられる。

ホワイト顔料としては、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントホワイト ６、１８、２１、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化アンチモン、酸化マグネシウム、及び酸化ジルコニウムの白色無機顔料が挙げられる。当該白色無機顔料以外に、白色の中空樹脂粒子及び高分子粒子などの白色有機顔料を使用することもできる。

イエロー顔料としては、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー １、２、３、４、５、６、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、２４、３４、３５、３７、５３、５５、６５、７３、７４、７５、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、９９、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１７、１２０、１２４、１２８、１２９、１３３、１３８、１３９、１４７、１５１、１５３、１５４、１６７、１７２、１８０が挙げられる。

マゼンタ顔料としては、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド １、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２、２３、３０、３１、３２、３７、３８、４０、４１、４２、４８（Ｃａ）、４８（Ｍｎ）、５７（Ｃａ）、５７：１、８８、１１２、１１４、１２２、１２３、１４４、１４６、１４９、１５０、１６６、１６８、１７０、１７１、１７５、１７６、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２０２、２０９、２１９、２２４、２４５、又はＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット １９、２３、３２、３３、３６、
３８、４３、５０が挙げられる。

シアン顔料としては、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー １、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：３４、１５：４、１６、１８、２２、２５、６０、６５、６６、Ｃ．Ｉ．バットブルー ４、６０が挙げられる。

また、マゼンタ、シアン、及びイエロー以外のカラーインクに使用される顔料としては、特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン ７，１０、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン ３，５，２５，２６、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ １，２，５，７，１３，１４，１５，１６，２４，３４，３６，３８，４０，４３，６３が挙げられる。

パール顔料としては、特に限定されないが、例えば、二酸化チタン被覆雲母、魚鱗箔、酸塩化ビスマス等の真珠光沢や干渉光沢を有する顔料が挙げられる。

メタリック顔料としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、銀、金、白金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン、銅などの単体又は合金からなる粒子が挙げられる。

顔料の含有量は、水系インク組成物の総質量に対して、０．４〜１２質量％以下が好ましく、１〜８質量％がより好ましく、２〜５質量％が特に好ましい。

１．１．６．その他の成分
本実施形態の水系インク組成物は、その保存安定性及びヘッドからの吐出安定性を良好に維持するため、目詰まり改善のため、又はインクの劣化を防止するため、消泡剤、溶解助剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、腐食防止剤、及び分散に影響を与える金属イオンを捕獲するためのキレート化剤などの、種々の添加剤を適宜添加することもできる。

１．１．７．水系インク組成物の物性
本実施形態の水系インク組成物は、該水系インク組成物を乾燥させて得られたインク膜に対する前記水系インク組成物の１００ｍｓ時の接触角が２５°以上であり、１０００ｍｓ時の接触角が２０°以上である。１００ｍｓ時の接触角は、３０°以上であることが好ましく、３３°以上であることがより好ましく、３５°以上であることが特に好ましい。また、１０００ｍｓ時の接触角は、２１°以上であることが好ましく、２３°以上であることがより好ましく、２５°以上であることが特に好ましい。１００ｍｓ時及び１０００ｍｓ時の接触角が前記範囲にあると、水系インク組成物の乾燥によってノズルの先端やヘッド圧力室の内壁でインク膜が形成された場合であっても、インク膜同士の接触面積が小さくなり、インク膜同士が強固に溶着し難くなるので、インク膜の上にさらにインク膜が堆積することを抑制できる。これにより、連続印字時のインクの着弾ずれを抑制すると共に、ノズルの目詰まり回復性に優れるインクジェット記録方法を実現することができる。

ここで、１００ｍｓ時の接触角は、水系インク組成物がインク膜と接触した直後の接触角を規定したものであり、１０００ｍｓ時の接触角は、水系インク組成物がインク膜と接触後、ほぼ安定した状態となった接触角を規定したものである。すなわち、両者の接触角が所定値以上であれば、上述のように水系インク組成物の乾燥によってノズルの先端でインク膜が形成された場合であっても、インク膜が堆積することを効果的に抑制できる。上記各接触角の上限は９０°以下であり、限るものではないが例えばそれぞれ独立して６０°以下とすればよい。

本発明における「インク膜に対する水系インク組成物の接触角」とは、接触角計（協和
界面科学株式会社製、製品名「ＰＣＡ−１」）を使用して液滴法（経時変化）により測定した動的接触角の値である。具体的には、基板上に水系インク組成物を滴下して乾燥させることにより基板上にインク膜を形成し、該水系インク組成物を接触角計に入れ、２５℃において該水系インク組成物をインク膜上に滴下したタイミングを０ｍｓとしたときの、１００ｍｓ時及び１０００ｍｓ時の動的接触角の値を求める。

１．２．インクジェット記録方法
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、記録媒体を加熱する加熱工程（以下、「加熱工程」ともいう。）と、上述の水系インク組成物を、インクジェットヘッドから吐出して、前記加熱工程により加熱された記録媒体へ付着させる工程（以下、「付着工程」ともいう。）と、を備えている。

１．２．１．加熱工程
加熱工程は、記録媒体を加熱する工程である。加熱された記録媒体上に水系インク組成物を吐出することにより、記録媒体上に吐出されたインク中の樹脂微粒子が溶解し、冷却されてインク膜が形成されるので、画像の耐擦性が良好となる。

加熱方法としては、特に限定されないが、例えばヘッドの上方に設けられたヒーター、ヘッド下方の記録媒体下方に記録媒体に接するように設けられたヒーター（プラテンヒーター）、又は温風機構を用いて加熱する方法が挙げられる。

加熱工程では、インクを付着させる際のノズル面の表面温度が、５５℃以下となるように加熱することが好ましい。ノズル面はヘッドにおいてノズルが形成された部材のノズルからインクが吐出される側の表面であり、例えばノズルが形成されたノズルプレートである。以下ノズル面をその１例としてノズルプレートと記載する。インクを付着させる際のノズルプレートの表面温度の上限は、好ましくは５０℃以下、より好ましくは４５℃以下、さらにより好ましくは４０℃以下、特に好ましくは３８℃以下である。一方、インクを付着させる際のノズルプレートの表面温度の下限は、好ましくは２５℃以上、より好ましくは３０℃以上、さらにより好ましくは３２℃以上である。インクを付着させる際のノズルプレートの表面温度が前記範囲であることにより、加熱手段から受ける輻射熱が少ない又はなくなることから、インクジェットヘッド内の水系インク組成物の乾燥及び組成変動を抑制でき、ヘッド内のノズルにインク膜が形成されることを低減できる。ノズル面の表面温度は、後述するインクを記録媒体へ付着させる際の記録媒体の表面温度と同じになるか、またはこれよりやや低い温度になる場合が多い。

なお、水系インク組成物を記録媒体に付着させる前に、水系インク組成物の成分を凝集させる凝集剤を含む反応液を記録媒体に付着させる工程を備えていてもよい。これにより、付着工程における記録媒体の温度を下げることができる。

１．２．２．付着工程
付着工程は、上述の水系インク組成物をインクジェットヘッドから吐出して、加熱工程により加熱された記録媒体へ付着させる工程である。加熱工程と吐出工程は、同時に行われてもよい。インクジェット方式による水系インク組成物の吐出は、公知のインクジェット記録装置を用いて行うことができる。吐出方法としては、ピエゾ方式や、インクを加熱して発生した泡（バブル）によりインクを吐出させる方式等を用いることができる。これらの中でも、水系インク組成物の変質のし難さ等の観点から、ピエゾ方式が好ましい。

記録媒体の単位面積当たりの水系インク組成物の最大付着量は、好ましくは７ｍｇ／ｉｎｃｈ^２以上であり、より好ましくは１０ｍｇ／ｉｎｃｈ^２以上であり、さらにより好ましくは１２ｍｇ／ｉｎｃｈ^２以上であり、特に好ましくは１３ｍｇ／ｉｎｃｈ^２以上であ
る。非吸収性記録媒体の場合、記録媒体の単位面積当たりの水系インク組成物の付着量が７ｍｇ／ｉｎｃｈ^２以上であることにより、ブリードがより発生しやすい傾向があるが、本実施形態に係るインクジェット記録方法では、加熱された記録媒体上に水系インク組成物が吐出されるので、速やかにインク膜が形成されてブリードの発生が抑制される。したがって、記録媒体の単位面積当たりの水系インク組成物の付着量が７ｍｇ／ｉｎｃｈ^２以上のような高付着量であっても問題がない。記録媒体の単位面積当たりの水系インク組成物の付着量の上限は、特に限定されないが、例えば２０ｍｇ／ｉｎｃｈ^２以下が好ましい。

１．２．３．乾燥工程
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、上記吐出工程の後、水系インク組成物が付着した記録媒体を乾燥させる乾燥工程を有していてもよい。これにより、記録媒体上の水系インク組成物に含まれる樹脂微粒子が、溶融し、埋まり性の良い記録物を作製することができる。その際、乾燥工程における記録媒体の温度は、好ましくは７０℃以上であり、より好ましくは７０℃以上１２０℃以下であり、さらに好ましくは８０℃以上１００℃以下である。乾燥温度が上記範囲内であることにより、耐擦性がより向上する傾向にある。

本実施形態に係るインクジェット記録方法は、インクジェットヘッドが備える記録の為にインクを吐出する為の機構ではない他の機構により水系インク組成物を排出させるメンテナンス工程を備えていてもよい。インクジェットヘッドが備える記録の為にインクを吐出する為の機構としては圧力室に備えインクに圧力を付与するピエゾ素子やヒーター素子が挙げられる。該メンテナンス工程は、インクジェットヘッドに外部から圧力を付与してノズルから水系インク組成物を排出させる工程としてもよい。該メンテナンス工程は、後述するフラッシングなどと比べて、インクジェットヘッドからインクや異物などを排出する力が強く、この工程を備えることで、インクジェットヘッドの内壁に樹脂が溶着する懸念がある場合にも、これを抑制し、目詰まり性を改善する点で一層優れたものとすることができる。反面、該メンテナンス工程は、行うために時間を要する傾向がある。

また、本実施形態に係るインクジェット記録方法では、上述のメンテナンス工程を行うことなく記録を１時間以上行うように制御することが好ましい。このように制御することで該工程に伴い記録を中断するなどにより記録速度を低減させることが無く好ましい。このような場合であっても、上述した水系インク組成物を用いることにより、連続印字時のインクの着弾ずれ及びインクジェットヘッドの目詰まりを抑制でき、ブリードのない良好な画像を記録できる。ここで、上述の他の機構としては、吸引（負圧）の付与や、ヘッドの上流から正圧を付与すること、など圧力を付与する機構が挙げられる。ヘッド自身が備える記録のためにインクをノズルから記録媒体へ吐出させるための機能を用いたインク排出（フラッシングなど）ではない。なお、記録の時間は連続でなくてもよく、上述のメンテナンス工程をしなければ、１回の記録と次の記録の間にプリンタを使用しない時間があってもよい。記録の時間は、記録や、記録中に生じるキャリッジ停止などの一次的な停止時間も含めた記録の時間である。また記録の時間は上記のとおりメンテナンス工程を行うことなく記録を行った累積の時間であるが、１回の記録と次の記録の間のプリンタを使用しない時間は含めない。記録の時間は１時間以上が好ましく、１．５時間以上がより好ましく、２時間以上がさらに好ましく、３時間以上が特に好ましい。記録の時間の上限は限るものではないが、好ましくは１０時間以下、より好ましくは５時間以下、さらに好ましくは４時間以下である。

また、本実施形態に係るインクジェット記録方法は、１回の記録に際して、記録中に上記のメンテナンス工程を行わないとすることが、上記の点で好ましい。また、記録を行う前または記録を行った後の少なくとも何れかに、上述のメンテナンス工程を行うとしても
、上記の点で好ましい。

１．２．４．用途
本実施形態に係るインクジェット記録方法は、非吸収性記録媒体または低吸収性記録媒体に記録したときの画質が優れるため、屋外で展示するサイン印刷分野やラベル印刷分野などで好適となる。非吸収性記録媒体または低吸収性記録媒体は、低吸収、さらには非吸収であるほど水系インク組成物のはじきによる画像のブリードが生じやすい。そこで、そのような記録媒体に対して、本実施形態に係るインクジェット記録方法を用いることが有利となる。

ここで、「低吸収性記録媒体」または「非吸収性記録媒体」は、ブリストー（Ｂｒｉｓｔｏｗ）法において接触開始から３０ｍｓｅｃまでの水吸収量が１０ｍＬ／ｍ^２以下である記録媒体をいう。このブリストー法は、短時間での液体吸収量の測定方法として最も普及している方法であり、日本紙パルプ技術協会（ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ）でも採用されている。試験方法の詳細は「ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法２０００年版」の規格Ｎｏ．５１「紙及び板紙−液体吸収性試験方法−ブリストー法」に述べられている。

低吸収性記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、表面に油性インクを受容するための塗工層が設けられた塗工紙が挙げられる。塗工紙としては、特に限定されないが、例えば、アート紙、コート紙、マット紙等の記録本紙が挙げられる。

非吸収性記録媒体としては、特に限定されないが、例えば、インク吸収層を有していないプラスチックフィルム、紙等の基材上にプラスチックがコーティングされているものやプラスチックフィルムが接着されているもの等が挙げられる。ここでいうプラスチックとしては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。

さらに上記の記録媒体以外にも、鉄、銀、銅、アルミニウム等の金属類のプレート、ガラスなどのインク非吸収性又は低吸収性の記録媒体を用いることもできる。

１．２．５．インクジェット記録装置
本実施形態に係るインクジェット記録方法に使用可能なインクジェット記録装置の一例について図面を参照しながら説明する。図１は、インクジェット記録装置を模式的に示す概略断面図である。図１に示すように、インクジェット記録装置１は、インクジェットヘッド２と、ＩＲヒーター３と、プラテンヒーター４と、硬化ヒーター５と、冷却ファン６と、プレヒーター７と、通気ファン８と、を備えている。インクジェットヘッド２は記録媒体に対して水系インク組成物を吐出するものであり、例えば図２に示したタイプのものを用いることができる。

図２は、インクジェットヘッド２の構造を模式的に示す概略断面図である。インクジェットヘッド２は、圧力室２１と、圧力室２１に圧力を付与してノズル２２から水系インク組成物を吐出させる圧電素子２３とを備え、圧力室２１において、ノズル２２に連通する流出口２４と対向する位置以外の場所に圧電素子２３が配置されている。圧電素子２３が、ノズル２２の直上に設けられている場合、圧電素子２３からのインクの押出力が直接的にノズル壁面に付着したインク膜にも伝わるため、インク膜の付着を解消することができるが、圧電素子２３がノズル２２の直上に設けられていない場合には、インク膜の付着を解消しにくいため、本発明が特に有用となる。

圧力室２１においてノズル２２に連通する流出口２４と対向する位置とは、図２において、流出口２４の壁から仮に図の上方に向かい線を延長した場合に、延長線及び延長線で
囲まれた中の領域である。ここで、流出口２４は、例えば図２のインクジェットヘッド２において、インクが吐出する方向に垂直な方向における面積がノズル２２と同じであるような流出口２４の部分とする。当該位置以外の場所に圧電素子２３が配置されているとは、この領域の少なくとも一部に圧電素子２３の少なくとも一部が無いことをいう。

圧力室２１は、圧力室２１へインクが供給される供給口２５と、圧力室２１の流出口２４とを結ぶインク移動方向よりも延長方向において、インクが滞留する滞留部分２６を有している。ここで、延長方向は、供給口２５と流出口２４を、供給口２５から流出口２４の方向で１本の直線を引いた場合に、この線上において流出口２４よりもこの方向に延びる部分に限らず、流出口２４において上記で定義した１本の直線に垂直な平面を仮に設けたときに、この平面よりも上記の方向側に存在する圧力室の部分をいう。例えば図２で言えば滞留部分２６の全体である。

この滞留部分２６は、インクジェットヘッド２を量産する工程上形成される部分であり、滞留部分２６のない圧力室を備えたインクジェットヘッドを量産することは難しい。この滞留部分２６では、水系インク組成物が澱みやすく、インク乾燥物も溜まりやすい。そして、気泡が集まって空間ができた時に、壁面にインク乾燥物が付着する。これに対して、本実施形態に係るインクジェット記録方法によれば、このような構造を有するインクジェットヘッド２であっても、滞留部分２６においてインク乾燥物の堆積を低減できるので、本発明が特に有用となる。

また、インクジェットヘッド２は、圧力室２１からノズル２２の間のインクが通過する流路に段差を有している。この段差は、シリコン層（ノズルプレート）をエッチングによりノズル２２を形成すると生じる部分であり、シリコン層をエッチングすることにより段差を解消したノズルプレートを形成することは難しい。この段差は、圧力室２１の流出口２４からノズル２２までの間にあればよく、ノズルプレートに形成されるとは限らない。インクの初期充填やクリーニングの際に段差に気泡が付着して残ることがあり、気泡が記録中に段差部から浮揚して圧力室上方に集まり、ここで気液界面が発生してインクが乾燥し、インク乾燥物（樹脂溶着物）が生成する。これに対して、本実施形態に係るインクジェット記録方法によれば、このような段差を有していても、この段差においてインク乾燥物の堆積を低減できるので、本発明が特に有用となる。ここで段差は、圧力室とノズルの間の流路において、流路の内壁が３０°以上の角度を有していることを言い、角度はより典型的には６０°以上である。

キャビティ、並びにキャビティ毎に設けられる吐出駆動部及びノズルは、それぞれ互いに独立して、一のヘッドに複数個設けられていてもよい。吐出駆動部は、機械的な変形によりキャビティの容積を変化させる圧電素子などの電気機械変換素子や、熱を発することによりインクに気泡を発生させ吐出させる電子熱変換素子などを用いて形成することができる。

図１に示すインクジェット記録装置１は、インクジェットヘッド２からの水系インク組成物吐出時において、記録媒体を加熱するための、ＩＲヒーター３及びプラテンヒーター４を備えている。水系インク組成物の付着工程において記録媒体を加熱する際には、ＩＲヒーター３及びプラテンヒーター４の少なくとも１つを用いればよい。

なお、ＩＲヒーター３を用いると、インクジェットヘッド２側から記録媒体を加熱することができる。これにより、インクジェットヘッド２も同時に加熱されやすいが、プラテンヒーター４など記録媒体の裏面から加熱される場合と比べて、記録媒体の厚みの影響を受けずに昇温することができる。また、プラテンヒーター４を用いると、インクジェットヘッド２側と反対側から記録媒体を加熱することができる。これにより、インクジェット
ヘッド２が比較的加熱されにくくなる。ただし、ＩＲヒーター３及びまたはプラテンヒーター４による、記録媒体の表面温度は４５℃以下であることが好ましく、４０℃以下であることがより好ましく、３８℃以下であることがさらにより好ましく、３５℃以下であることが特に好ましい。これにより、ＩＲヒーター３及びプラテンヒーター４から受ける輻射熱が少ない又はなくなることから、インクジェットヘッド内の水系インク組成物の乾燥及び組成変動を抑制でき、ヘッドの内壁に樹脂が溶着することが抑制される。記録媒体の表面温度の下限は３０℃以上であることが好ましく、３２℃以上であることがより好ましい。

硬化ヒーター５は、記録媒体に記録された水系インク組成物を乾燥及び固化させるものである。硬化ヒーター５が、画像が記録された記録媒体を加熱することにより、水系インク組成物中に含まれる水分などがより速やかに蒸発飛散して、水系インク組成物中に含まれる樹脂微粒子によってインク膜が形成される。このようにして、記録媒体上においてインク膜が強固に定着（接着）して、耐擦性に優れた高画質な画像を短時間で得ることができる。硬化ヒーター５による乾燥温度は、好ましくは４０℃〜１２０℃であり、より好ましくは６０℃〜１００℃であり、さらに好ましくは８０℃〜９０℃である。

インクジェット記録装置１は、冷却ファン６を有していてもよい。乾燥後、冷却ファン６により記録媒体上の水系インク組成物を冷却することにより、記録媒体上に密着性よくインク膜を形成することができる傾向にある。

また、インクジェット記録装置１は、記録媒体に対して水系インク組成物が吐出される前に、記録媒体を予め加熱する（プレ加熱する）プレヒーター７を備えていてもよい。さらに、記録装置１は、記録媒体に付着した水系インク組成物がより効率的に乾燥するように通気ファン８を備えていてもよい。

インクジェット記録装置１がシリアルプリンターである場合、１回の主走査中に記録媒体がインクジェットヘッド２と対向している時間が１２秒以下であることが好ましい。この時間の上限は、１０秒以下であることがより好ましく、６秒以下であることが特に好ましい。この時間の下限は、１秒以上であることが好ましく、２秒以上であることがより好ましく、３秒以上であることが特に好ましい。１回の主走査中に記録媒体がインクジェットヘッドと対向している時間は、１走査中に使われないノズルが記録媒体から熱を受ける時間に等しい。つまり、この時間が前記範囲にあると、１回の主走査中に使用されないノズルが記録媒体から熱を受ける時間が十分に短いので、ノズル内の水系インク組成物の乾燥及び組成変動を抑制でき、ノズルの内壁に樹脂が溶着することを低減することができる。その結果、連続印字時のインクの着弾ずれを抑制でき、ノズルの目詰まり回復性もさらに良好となる。なお、シリアルプリンターとは、所定の方向に移動するキャリッジにヘッドが搭載されており、キャリッジの移動に伴ってインクジェットヘッド２が移動することにより記録媒体上にインクの液滴を吐出する装置のことである。

２．実施例
以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例中の「部」および「％」は、特に断らない限り質量基準である。

２．１．水系インク組成物の調製
各材料を下記の表１に示す組成（質量％）のうち顔料と顔料１質量部に対して０．３質量部の顔料分散剤を水に混合し、ビーズミルでミリングして顔料分散液を調製した。これと他の成分を十分に撹拌し、水系インク組成物１〜１２を得た。表中の残量は顔料分散剤を含めた残量である。

＜接触角の測定＞
常温で４５°に傾けたガラスプレートに上記で調製した水系インク組成物をスポイトで滴下してガラスプレート上にインクを流し、インクで完全に覆われたガラスプレートの試験に用いる面を得た。このガラスプレートを４５℃で１時間乾燥させた。得られたインク乾燥塗膜を用いて、これに対する該水系インク組成物の接触角を測定した。測定は、該水系インク組成物を接触角計（協和界面科学株式会社製、ＰＣＡ−１）に入れ、２５℃において該水系インク組成物をインク乾燥塗膜上に滴下したタイミングを０ｍｓとしたときの、１００ｍｓ時及び１０００ｍｓ時の動的接触角の値を求めた。その結果を下表１に併せて示す。

表１に示す各成分の略称は以下の通りである。表中、顔料、界面活性剤、樹脂微粒子は、各成分のインク中の固形分量である。
＜顔料＞
・ＰＢ１５：３（大日精化工業株式会社製、商品名「クロモファインブルー」、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）
＜界面活性剤＞
・ＤＦ１１０Ｄ（日信化学工業株式会社製、商品名「サーフィノールＤＦ１１０Ｄ」、アセチレングリコール系界面活性剤）
・ＢＹＫ３４８（BYK Additives & Instruments社製、商品名、シリコーン系界面活性剤）
・オルフィンＥ１０１０（エアプロダクツ社製、商品名、アセチレングリコール系界面活性剤）
・サーフロンＳ１４５（ＡＧＣセイミケミカル株式会社製、商品名、フッ素系界面活性剤）
＜樹脂微粒子＞
・ジョンクリル７６１０（ＢＡＳＦ社製、商品名、スチレン−アクリル樹脂、ガラス転移点９６℃、最低造膜温度６３℃、固形分５２％）
・ジョンクリル６１１（ＢＡＳＦ社製、商品名、アクリル樹脂、ガラス転移点５０℃）

２．２．記録試験
インクジェットプリンター（製品名「ＳＣ−Ｓ３０６５０」、セイコーエプソン株式会社製）改造機に記録媒体を搬入し、ヘッドに充填したインクを、７２０×７２０ｄｐｉの解像度、１０．０ｍｇ／ｉｎｃｈ^２の付着量でインクジェット塗布した。記録工程中は、プラテンヒーターを作動させ、加熱された記録媒体にインクを付着させた。その際、記録媒体から熱を受けるノズルプレートの表面温度（一次加熱温度）が表中の温度となるようにプラテンヒーターを制御した。ノズルプレート温度は、ノズルプレートに設けた熱電対で測定した。なお、一次加熱温度が２５℃の比較例４及び比較例５では、プラテンヒーターをオフにして加熱しなかった。

記録工程後、インクジェットプリンターから記録媒体を排出し、８０℃で５分間乾燥させた。記録媒体には、光沢ポリ塩化ビニルシート（ローランドＤＧ社製、型番「ＳＶ−Ｇ−１２７０Ｇ」）を用いた。

表２及び表３中の記録速度は、それぞれ下記を意味する。
・記録速度１：キャリッジ速度を調整して１パスの時間が６秒となるようにした。
・記録速度２：キャリッジ速度を調整して１パスの時間が１２秒となるようにした。
なお、いずれの記録速度であっても、１パス毎にフラッシングボックスで全ノズルフラッシングを行った。

表２及び表３中のヘッド番号は、それぞれ下記を意味する。
・ヘッド１：図２に示したインクジェットヘッド。ノズルプレートは、シリコン層をエッチングしてノズルを形成することにより得た。圧力室とノズルの間の流路は多層を積層して形成し流路に段差を有していた。
・ヘッド２：構造はヘッド１と同様。ヘッド１との違いはノズルプレートであり、金属層に機械的に穴を開けてノズルを形成することにより得た。ノズルの間の流路に段差は有しなかった。
・ヘッド３：ヘッド１との違いは、ヘッド１よりも圧力室の端部に近い部分にノズルを形成し、ヘッド１と比べて延長方向のインク滞留部を小さくした。ヘッド２、ヘッド３は製造コストの点でヘッド１よりも不利であった。

２．３．評価方法
（１）画質
上記の記録試験で得た記録物の記録部を、目視にて印刷ムラの有無を確認した。評価基準は以下の通りである。評価基準がＡ、Ｂ又はＣであれば良好と判断できる。
（評価基準）
Ａ：記録部内や記録部の端にインクの濃さが不均一になっている様子が観察されない。
Ｂ：記録部内にインクの濃さが不均一になっている様子が観察されないが、記録部の端に濃度のムラが見える。
Ｃ：記録部内に濃度の不均一さが若干見られる。
Ｄ：記録部内に不均一さがかなり見られる。

（２）耐擦性
上記の記録試験で得た記録物の記録部を、学振型摩擦堅牢度試験機ＡＢ−３０１（製品名、テスター産業株式会社製）を用いて耐擦性の評価を行った。具体的には、画像の記録された記録媒体の表面を、白綿布（ＪＩＳ Ｌ ０８０３準拠）を取り付けた摩擦子で、荷重３００ｇをかけて塗膜が剥がれるまで、又は、２０往復擦った。そして、記録媒体の表面における画像（塗膜）の剥がれ具合を目視で観察した。評価基準は以下の通りである。評価基準がＡ又はＢであれば良好と判断できる。
（評価基準）
Ａ：２０往復擦っても塗膜が剥がれない。
Ｂ：１０往復以上１９往復以下で塗膜の剥がれが認められた。
Ｃ：９往復以内に塗膜の剥がれが認められた。

（３）連続印刷後の着弾位置ずれ
上記の記録試験の条件で記録を連続で２時間行った。記録の終了後に、記録中に使用したノズルのノズルチェックパターンを印刷させて、正規の着弾位置からのインク滴の着弾位置のずれの有無を観察した。記録開始前にもノズルチェックパターン印刷を行い、記録前に対し着弾位置ずれが悪化したノズルを確認した。ノズル数を１８０個とした。評価基準は以下の通りである。評価基準がＡ又はＢであれば良好と判断できる。
（評価基準）
Ａ：着弾位置ずれの悪化したノズル数が１％以下であった。
Ｂ：着弾位置ずれの悪化したノズル数が１％超、５％以下であった。
Ｃ：着弾位置ずれの悪化したノズル数が５％超であった。

（４）目詰まり回復性
上記の記録試験と同じ条件でインクジェットプリンターを動作させながらも、記録媒体上でインクジェットヘッドを停止させ、ノズルからインクを一切吐出させないダミー記録を連続で２時間行った。キャップが外れて放置された状態を想定した。記録の終了後に、ノズル列（ノズル数１８０個）からインクを吸引クリーニングで１ｃｃ排出するクリーニングを行った。評価基準は以下の通りである。評価基準がＡ又はＢであれば良好と判断できる。
（評価基準）
Ａ：全ノズルが吐出回復するのに要するクリーニング回数が１回以下であった。
Ｂ：全ノズルが吐出回復するのに要するクリーニング回数が２回であった。
Ｃ：全ノズルが吐出回復するのに要するクリーニング回数が３回以上であった。

２．４．評価結果
各実施例及び比較例の印刷条件及び評価結果を下表２及び下表３に示す。

表２及び表３の結果から明らかなように、実施例１〜１３のインクジェット記録方法では、連続印字後の着弾位置ずれも少なく、目詰まり回復性にも優れており、印刷ムラの少ない良好な画質の記録物が得られた。

実施例５では、アセチレングリコール系界面活性剤を含有していないインク５を使用しているが、連続印字後の着弾位置ずれや目詰まり回復性の評価にやや劣る結果となった。

実施例６では、グリセリンを含有するインク６を使用しているが、インクの乾燥性が優れないため、印刷ムラの点でやや劣り、耐擦性に優れない記録物が得られた。

実施例７では、樹脂微粒子を増量したインク７を使用しているが、樹脂微粒子の増量によってインク膜がノズル壁面に溶着し易くなり、連続印字後の着弾位置ずれや目詰まり回復性の評価にやや劣る結果となった。

実施例８では、２−ピロリドンを減量したインク８を使用しているが、２−ピロリドンを減量することで、連続印字後の着弾位置ずれや目詰まり回復性の評価が向上する結果となった。

実施例９では、一次加熱温度をやや低めに設定することで、インク膜がノズル壁面に溶着し難くなり、連続印字後の着弾位置ずれや目詰まり回復性の評価が向上する結果となった。

実施例１０及び実施例１１では、ヘッドの構造を変更しても、連続印字後の着弾位置ずれも少なく、目詰まり回復性にも優れており、印刷ムラの少ない良好な画質の記録物が得られた。しかしながら、ヘッド２やヘッド３は、量産には向いておらず、製造し難い点で不利である。

実施例１２では、パス時間を１２秒と長くすることで、インク膜がノズル壁面に溶着し易くなり、連続印字後の着弾位置ずれの評価にやや劣る結果となった。

また、実施例１と実施例１３の比較から、インクに含まれる樹脂微粒子の樹脂のガラス転移点が高いほうが耐着弾位置ずれや目詰まり回復性が優れることがわかった。

これに対して、比較例１〜３では、インク膜に対するインクの接触角が所定範囲にないインク９〜１０を使用しているので、インク膜がヘッド内に堆積して、目詰まり回復性の評価に劣る結果となった。比較例４〜５では、インク付着時に加熱工程を行わなかった結果、印刷ムラの点で劣る記録物が得られた。なお、比較例１〜３の目詰まり回復性試験後のヘッドを切断して圧力室内を観察した所、圧力室内の壁面にインクに含有していた樹脂が付着してインクの流通を妨げるようになっていたことが観察された。一方、実施例１について同様にして観察したが、インクの流通を妨げるような樹脂の付着は観察されなかった。このことから、インクに含有していた樹脂のヘッド内への付着、堆積が、目詰まり回復性に影響すると推測した。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…インクジェット記録装置、２…インクジェットヘッド、３…ＩＲヒーター、４…プラテンヒーター、５…硬化ヒーター、６…冷却ファン、７…プレヒーター、８…通気ファン、２１…圧力室、２２…ノズル、２３…圧電素子、２４…流出口、２５…供給口、２６…滞留部分

Claims (12)

1. 記録媒体を加熱する加熱工程と、
   樹脂微粒子と、水と、水溶性有機溶剤と、界面活性剤とを含有する水系インク組成物を、インクジェットヘッドから吐出して、前記加熱工程により加熱された記録媒体へ付着させる工程と、を備え、
   前記水系インク組成物は、該水系インク組成物を乾燥させて得られたインク膜に対する前記水系インク組成物の１００ｍｓ時の接触角が２５°以上であり、１０００ｍｓ時の接触角が２０°以上であり、
   前記水系インク組成物が、前記界面活性剤として、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の少なくとも何れかをインク組成物の総質量に対し０．８質量％以上と、アセチレングリコール系界面活性剤と、を含有し、
   前記水系インク組成物が、前記シリコーン系界面活性剤及び前記フッ素系界面活性剤の少なくとも何れかに対する前記アセチレングリコール系界面活性剤の含有量（質量％）の比（アセチレングリコール系界面活性剤／（フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤））が０．５以上であり、
   前記インクジェットヘッドが、圧力室からノズルの間のインクが通過する流路に段差を有し、
   前記インクジェットヘッドの圧力室が、該圧力室へインクが供給される供給口と、該圧力室からインクが流出する流出口と、を結ぶインク移動方向の、前記流出口よりも延長方向において、インクが滞留する滞留部分を有する、インクジェット記録方法。
2. 前記水系インク組成物中の、標準沸点が２８０℃以上の水溶性有機溶剤の含有量が３質量％以下である、請求項１に記載のインクジェット記録方法。
3. 前記水系インク組成物が、前記界面活性剤として、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の少なくとも何れかをインク組成物の総質量に対し０．８〜５質量％と、アセチレングリコール系界面活性剤をインク組成物の総質量に対し０．５〜１．５質量％と、を含有する、請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録方法。
4. 前記水系インク組成物が、前記界面活性剤として、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の少なくとも何れかをインク組成物の総質量に対し１質量％以上を含有する、請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録方法。
5. 前記水系インク組成物が、前記水溶性有機溶剤として含窒素溶剤を含有する、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
6. 前記水系インク組成物を付着させる際のノズル面の表面温度が５５℃以下である、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
7. シリアルプリンターで行う記録方法であって、１回の主走査中に前記記録媒体が前記インクジェットヘッドと対向している時間が１２秒以下である、請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
8. 前記水系インク組成物が、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の少なくとも何れかに対するアセチレングリコール系界面活性剤の含有量（質量％）の比（アセチレングリコール系界面活性剤／（フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤））が０．５〜１０である、請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
9. 前記水系インク組成物が、界面活性剤に対する水溶性有機溶剤の含有量（質量％）の比（水溶性有機溶剤／界面活性剤）が３〜１７である、請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
10. 前記水系インク組成物に含まれる樹脂微粒子の樹脂が、ガラス転移点が４０℃以上の樹脂を含む、請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
11. 前記水系インク組成物に含まれる樹脂微粒子の樹脂が、ガラス転移点が５０℃以上の樹脂を含む、請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
12. 請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法で記録を行う記録装置において、インクを吐出して記録するための圧力発生手段以外の手段によりインクジェットヘッドからインクを吐出するメンテナンス工程を行うことなく、１時間以上記録を行うインクジェット記録装置の制御方法。

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