JP2004155868A - Ink set for inkjet recording and inkjet recording method - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録用インクセットおよびインクジェット記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクの液滴をノズル、スリット、多孔質フィルムの孔などから紙、布、フィルムなどの記録媒体上へ吐出して記録を行う、いわゆるインクジェット方式のプリンタは、容易に小型化でき、安価であり、静粛性に優れるなどの種々の利点を有し、黒色の単色またはフルカラーのプリンタとして多く市販されている。中でも、圧電素子を用いたピエゾインクジェット方式および熱エネルギーを作用させてインクの液滴を吐出する熱インクジェット方式は、高速印字が可能であり、高解像度の画像を形成することができる。
【０００３】
インクジェット記録に用いられる従来のインクとしては、水に、染料、顔料、自己分散型顔料などの色材および乾燥、目詰まりなどを防止するためのグリコールなどの水溶性高沸点溶剤を配合したものが一般的である。しかしながら、このインクを用いて酸性紙、中性紙などの普通紙に記録を行うと、インクが記録紙の内部に浸透し過ぎることによって、画像濃度の低下、裏抜けなどが生じる。また、普通紙表面の填料およびサイズ剤は通常不均一に分布しているので、この不均一な分布に基因して、画像濃度が不均一になったり、フェザリングと呼ばれる色にじみが発生する。また、複数の異なる色からなるカラー画像を得ようとする場合に特に顕著であるけれども、記録媒体に対して吐出された１つのインクが定着する前に他の異色のインクが吐出され、異色のインクが次々と重ねられることから、異色のインクの境界部で色がにじんだり、不均一に混じり合う、カラーブリードが起こる。
【０００４】
このような従来の水性インクの問題に鑑み、１分子あたり１個以上のカルボキシ基、その無水物残基、スルホン酸基などの酸性基を有する水溶性樹脂および水を含有する酸性処理液と、アルカリ可溶性樹脂、アルカリ剤、染料、有機溶剤および水を含有するアルカリ性記録液とからなるインクジェット記録用インクセットが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１によれば、記録媒体上で酸性処理液とアルカリ性記録液とが接触すると、水溶性樹脂の酸性基とアルカリ剤とが反応して塩を形成するのに伴って、電気的反発が起こって水溶性樹脂が糸状に繋がり、液の粘度を上昇させるとともに、アルカリ可溶性樹脂が酸性処理液に触れて液中に析出することによって、カラーブリードを防止しながら、染料の記録媒体表面への固定化を促進し、画像濃度が高い記録画像を形成している。しかしながら、このインクはカラーブリードにはある程度有効であるけれども、フェザリングには充分な効果が得られない。また、水溶性樹脂のさらなる高分子化およびアルカリ可溶性樹脂の析出によって、発色性が悪化し、記録画像の鮮明さが損なわれるという問題がある。
【０００５】
従来の水性インクの問題を解消する方法としては、特許文献１のほかに、ポリエチレンまたはポリアミドからなる水溶性または水分散性樹脂成分および顔料を含むインクを用いるとともに、該樹脂成分を架橋させる架橋剤をインクまたは記録媒体中に含有させるインクジェット記録方法が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。この方法は、インク中に含まれる樹脂成分を架橋剤で架橋することによって、フェザリングなどを防止するものである。しかしながら、架橋剤を配合すると、特に加熱しなくても前述の樹脂成分が徐々に架橋してインクが増粘するので、インクの吐出安定性が低下し、インク吐出ノズルの目詰まりが起こり易くなる。記録媒体中に架橋剤を配合する場合には、架橋剤が記録媒体の表面にとどまらずに内部まで浸透するので、記録媒体の表面においてインクのフェザリングを防止できるほど適度に、樹脂成分を架橋させることができない。
【０００６】
また、色材および酸性またはアルカリ性下において増粘する樹脂を含有する記録液と、酸またはアルカリである処理液とからなるインクジェット記録用インクセットが提案されている（たとえば、特許文献３参照）。しかしながら、このインクでは、処理液である酸またはアルカリが、記録紙に含まれる填料およびサイズ剤を溶解したり、記録紙のセルロース繊維自体を加水分解してしまうので、記録紙を著しく劣化させるという問題がある。さらに、印字後の記録紙中に酸またはアルカリ成分が残留することによって、記録紙の安全性が低下し、保存性が損なわれる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１２８５１４号公報
【特許文献２】
特開昭６２−２３１７８７号公報（特公平７−４７３５５号公報）
【特許文献３】
特開２０００−１９８２６３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、記録媒体が普通紙であっても、異色のインクの境界部でのフェザリング（色滲み）、カラーブリード（混色）などが発生せず、裏抜けが起こることもなく、高濃度で高精細な高画質の記録画像を定着性良く形成できるインクジェット記録用インクセット、および該インクセットを用いるインクジェット記録方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも色材を含む記録液と処理液とからなるインクセットにおいて、該処理液が両性イオン性高分子化合物を含有し、該処理液の粘度をηＡ（ｍＰａ・ｓ）、該処理液と該記録液との体積比１：１の混合物の粘度をηＢ（ｍＰａ・ｓ）とする時にηＢ−ηＡ≧５であることを特徴とするインクジェット記録用インクセットである。
【００１０】
本発明に従えば、処理液と記録液とからなるインクジェット記録用インクセットにおいて、該処理液が両性イオン性高分子化合物を含み、かつ処理液の粘度ηＡと、処理液と該記録液との体積比１：１の混合物の粘度ηＢとが特定の関係を満たす場合には、記録媒体上で処理液と記録液とが混合すると、混合液の粘度が適度に上昇し、混合液の記録媒体への浸透が抑制され、異色のインクの境界部でのフェザリング（色滲み）、カラーブリード（混色）などが発生せず、裏抜けが起こることもない。
【００１１】
したがって、本発明のインクジェット記録用インクセットを用いれば、フェザリング、カラーブリード、裏抜けなどがない、高濃度で高精細な高画質の記録画像を定着性良く形成することができる。
【００１２】
また本発明のインクジェット記録用インクセットは、処理液のｐＨと両性イオン性高分子化合物の等電点との差が１以下であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、処理液のｐＨと処理液に含まれる両性イオン性高分子化合物の等電点との差を１以下にすることによって、処理液と記録液とを一層均一に混合することができ、一層高画質の記録画像を形成することができる。
【００１４】
また本発明のインクジェット記録用インクセットは、記録液のｐＨと両性イオン性高分子化合物の等電点との差が２以上であることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、記録液のｐＨと処理液中に含まれる両性イオン性高分子化合物の等電点との差を２以上にすることによって、処理液と記録液との混合液の粘度をさらに適度に上昇させることができ、フェザリングがさらに防止された高画質の記録画像を形成することができる。
【００１６】
また本発明のインクジェット記録用インクセットは、処理液のｐＨが３以上であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、処理液のｐＨを３以上に調整することによって、記録媒体の劣化が一層防止され、印字物の保存性をさらに向上させることができる。
【００１８】
また本発明のインクジェット記録用インクセットは、記録液のｐＨが６以上であることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、記録液のｐＨを６以上に調整することによって、色材の凝集または析出が一層防止され、ノズルからの吐出安定性をさらに向上させることができる。
【００２０】
本発明は、本発明のインクジェット記録用インクセットを用いるインクジェット記録方法であって、記録媒体上に処理液を付与し、次いで付与された処理液上に記録液を付与することを特徴とするインクジェット記録方法である。
【００２１】
本発明に従えば、本発明のインクジェット記録用インクセットを用いて記録を行うに際し、記録媒体上に処理液を付与した後に、処理液の上に記録液を付与することによって、記録媒体が普通紙であっても、異色のインクの境界部でのフェザリング（色滲み）、カラーブリード（混色）などが発生せず、裏抜けが起こることもなく、高濃度で高精細な高画質の記録画像を定着性良く形成することができる。
【００２２】
また本発明のインクジェット記録方法は、処理液の付与が、処理液の液滴を記録媒体に吐出することによって行われることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、処理液の付与手段として、処理液の液滴を記録媒体上に吐出するインクジェット記録方式を採用することによって、処理液を記録領域のみに効率的に付与することができ、しかも処理液の消費量を少なくすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明のインクジェット記録用インクセット（以下特に断らない限り単に「本発明インクセット」という）は、処理液と記録液とからなる。
【００２５】
処理液は、両性イオン性高分子化合物を含有し、かつ残部が水である組成物である。
【００２６】
両性イオン性高分子化合物とは、分子内にアニオン性官能基とカチオン性官能基とを併せ持つ高分子化合物である。アニオン性官能基とカチオン性官能基とが分子内に存在することによって、分子が等電点を有するようになり、等電点付近で粘度の変化が起きる。一般的には両性イオン性高分子化合物の粘度は等電点において最小となる。
【００２７】
両性イオン性高分子化合物としては公知のものを使用でき、たとえば、ゼラチン、カゼイン、アルブミンなどの蛋白質、アスパラギン酸、グルタミン酸のようなカチオン性官能基を有するアミノ酸を含むポリアミノ酸、カチオン性モノマーとアニオン性モノマーとを共重合して得られるラテックス、両性イオン性澱粉、両性イオン性ポリビニルアルコールなどを挙げることができる。これらの中でも、たとえば、アルカリ処理ゼラチン、牛血清アルブミン、両性イオン性澱粉などが好ましい。
【００２８】
両性イオン性高分子化合物は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００２９】
両性イオン性高分子化合物の含有量は特に制限されず、両性イオン性高分子化合物の種類、併用される記録液に含まれる色材の種類、記録媒体の種類、インクジェット方式プリンタの種類などの種々の条件に応じて広い範囲から適宜選択されるけれども、通常処理液全量の１〜３０重量％、好ましくは３〜１５重量％の範囲から選択される。
【００３０】
処理液は、主にその乾燥を防止するために、水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。水溶性有機溶剤としては公知のものを使用でき、たとえば、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、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ぺトリオールなどの多価アルコ−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−テルなど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など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−カプロラクタムなど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などのアミド類、モノエタノールアミン、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、トリエチルアミンなどのアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール、エチレン尿素、尿素などの含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトンなどを挙げることかできる。これらの中でも、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、テトラエチレングリコール、プロピレングリコールなどが好ましい。水溶性有機溶剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００３１】
水溶性有機溶剤の含有量は特に制限されず、両性イオン性高分子化合物の種類および含有量、水溶性有機溶剤の種類、処理液中の両性イオン性高分子化合物以外の成分の有無、記録液中の色材の種類および含有量、記録媒体の種類、インクジェット方式のプリンタの種類などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常は処理液全量の３〜５０重量％、好ましくは５〜２５重量％の範囲から選択される。
【００３２】
処理液は、記録媒体への浸透性を調整するために、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤としては、処理液の他の成分と相溶性のよいものが好ましく、界面活性剤のなかでも浸透性が高く安定なものが特に好ましい。具体的には、非イオン界面活性剤が特に好ましい。非イオン界面活性剤としては、たとえば、ポリオキシエチレン系界面活性剤、ポリオキシプロピレン系界面活性剤、ポリオキシ（エチレン−プロピレン）系ノニオン界面活性剤、ポリオキシアセチレン系界面活性剤、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどのエーテル系ノニオン界面活性剤、ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレートなどのエステル系ノニオン界面活性剤、フッ素アルキルエステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩などの含フッ素系ノニオン界面活性剤などを挙げることができる。これらの中でも、ポリオキシエチレン系界面活性剤、ポリオキシプロピレン系界面活性剤、ポリオキシ（エチレン−プロピレン）系ノニオン界面活性剤、ポリオキシアセチレン系界面活性剤などが好ましい。ノニオン界面活性剤は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用できる。
【００３３】
ノニオン界面活性剤の含有量は特に制限されず、両性イオン性高分子化合物の種類および含有量、水溶性有機溶剤の含有の有無、水溶性有機溶剤を含んでいる場合にはその種類および含有量、記録液中の色材の種類および含有量、記録媒体の種類、インクジェット方式プリンタの種類などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常は処理液全量の０．０１〜５重量％、好ましくは０．１〜３重量％の範囲から選択される。
【００３４】
処理液は、その特性を損なわない範囲で、インクジェット記録用インクに用いられる一般的な添加剤の１種または２種以上を含んでいてもよい。該添加剤としては、たとえば、プロキセルなどの防腐剤、防かび剤、溶解助剤、酸化防止剤などを挙げることができる。
【００３５】
処理液においては、処理液と記録液とをより一層均一に混合し、一層高画質の記録画像を形成するために、処理液のｐＨと、処理液中に含まれる両性イオン性高分子化合物の等電点との差を１以下、すなわち差を０〜１の範囲にすることが好ましい。このためには、両性イオン性高分子化合物を適宜選択するか、または両性イオン性高分子化合物の等電点に応じて処理液のｐＨを調整すればよい。処理液のｐＨ調整には公知の酸およびアルカリを使用できる。酸としては、たとえば、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸などの無機酸、酢酸、乳酸、アジピン酸、ギ酸、リンゴ酸、マレイン酸、マロン酸、シュウ酸、クエン酸、コハク酸、酒石酸、フタル酸、フマル酸、ラウリン酸、グルタル酸、グルコン酸、グリコール酸、ステアリン酸、プロピオン酸などの有機酸を挙げることができる。アルカリとしては、たとえば炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸水素アンモニウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、リン酸一ナトリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム、メタリン酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウムなどを挙げることができる。酸およびアルカリは、それぞれ１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用できる。
【００３６】
処理液においては、記録媒体の劣化を一層防止し、印字物の保存性をさらに向上させるために、処理液のｐＨを好ましくは３以上、より好ましくは３〜９に調整する。ｐＨ調整には、上記の酸およびアルカリを使用できる。
【００３７】
処理液においては、処理液のｐＨと両性イオン性高分子化合物の等電点との差を１以下とし、かつ処理液のｐＨを３以上とするのが特に好ましい。
【００３８】
処理液は、たとえば、両性イオン性高分子化合物の適当量、および必要に応じてその他の成分の適当量を用い、これに水を加えて全量を１００重量％に調整し、各成分を水に混合し、分散または溶解させることによって製造できる。混合は、通常の分散機または混合機を用いて行われる。分散機としては、たとえば、ディスパー、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ビーズミル、ペイントシェーカー、超音波分散機などを挙げることができる。混合機としては、たとえば、攪拌用の羽根を備えている攪拌機，高速の分散機，乳化機などを挙げることができる。この様にして得られる処理液はそのまま使用できるけれども、その使用に先立ち、濾過を施してもよい。濾過は、たとえば、孔径０．３〜１．０μｍ程度のフィルターを用い、常圧下、加圧下または減圧下に行われる。
【００３９】
記録液は、色材を含有し、かつ残部が水である組成物である。
色材としては、従来より一般に使用されている各種の染料および顔料を用いることができる。染料としては、たとえば、水溶性の酸性染料、塩基性染料、直接染料、反応性染料などを挙げることができる。顔料としては、主溶媒である水との親和性が良いものが好ましく、たとえば、カーボンブラック類、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、総合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などのアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ベレリン顔料、アントラキノン顔料、ジオキサジン顔料などの有機顔料、アニリンブラックなどを挙げることができる。また、顔料に、酸・塩基処理、カップリング剤処理、ポリマーグラフト処理、プラズマ処理、酸化／還元処理などの表面改質処理を施し、水への分散性を付与した、自己分散型顔料を使用することができる。色材は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用できる。
【００４０】
色材の含有量は特に制限されず、色材の種類、記録液に含まれる他成分の種類および含有量、処理液中の両性高分子化合物の種類および含有量、処理液に含まれる他成分の種類および含有量、記録媒体の種類、インクジェット方式プリンタの種類などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常は記録液全量の０．１〜２０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％の範囲から選択される。
【００４１】
記録液は、主にその乾燥を防止するために、水溶性有機溶剤を含んでいてもよい。水溶性有機溶剤としては、処理液に用いる水溶性有機溶剤と同様のものを使用できる。水溶性有機溶剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。水溶性有機溶剤の含有量は特に制限されず、色材の種類および含有量、記録液に含まれる他成分の種類および使用量、水溶性有機溶剤の種類、処理液中の両性イオン性高分子化合物の種類および含有量、処理液に含まれる他成分の種類および含有量、記録媒体の種類、インクジェット方式プリンタの種類などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常は記録液全量の１〜８０重量％、好ましくは５〜５０重量％の範囲から選択される。
【００４２】
記録液は、記録媒体への浸透性を調整するために、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤としては、処理液に用いる界面活性剤と同様のものを使用できる。界面活性剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。界面活性剤の含有量は特に制限されず、色材の種類および含有量、記録液に含まれる他成分の種類および使用量、界面活性剤の種類、処理液中の両性イオン性高分子化合物の種類および含有量、処理液に含まれる他成分の種類および含有量、記録媒体の種類、インクジェット方式プリンタの種類などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常は記録液全量の０．０１〜５重量％、好ましくは０．０５〜３重量％の範囲から選択される。
【００４３】
記録液は、記録媒体への定着性を向上させるために、樹脂を含んでいてもよい。定着剤の用途の樹脂としては公知のものを使用でき、たとえば、アラビアゴムなどの天然ゴム類、サボニンなどのグルコシド類、リグニンスルホン酸塩、セラックなどの天然高分子化合物、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩、スチレン−アクリル酸共重合体およびその塩、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体およびその塩、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体およびその塩、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体およびその塩、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体およびその塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩およびリン酸塩などの陰イオン性高分子化合物、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の非イオン性高分子化合物、アクリロニトリル、酢酸ビニル、アクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、ヒドロキシエチルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどのモノマーからなる共重合体などを挙げることができる。これらの樹脂は、１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００４４】
定着剤用途の樹脂の含有量は特に制限されず、色材の種類および含有量、記録液に含まれる他成分の種類および使用量、定着剤用途の樹脂の種類、処理液中の両性イオン性高分子化合物の種類および含有量、処理液に含まれる他成分の種類および含有量、記録媒体の種類、インクジェット方式プリンタの種類などの各種条件に応じて広い範囲から適宜選択できるけれども、通常は記録液全量の０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％の範囲から選択される。
【００４５】
記録液は、その特性を損なわない範囲で、インクジェット記録用インクに用いられる一般的な添加剤の１種または２種以上を含んでいてもよい。該添加剤としては、たとえば、粘度調整剤、防腐剤、防かび剤、溶解助剤、酸化防止剤などを挙げることができる。
【００４６】
記録液においては、処理液と記録液との混合液の粘度をさらに適度に上昇させるために、記録液のｐＨと、処理液中に含まれる両性イオン性高分子化合物の等電点との差を２以上にすることが好ましい。前記の差は、２〜８の範囲にすることが特に好ましい。このためには、両性イオン性高分子化合物を適宜選択するか、または両性イオン性高分子化合物の等電点に応じて記録液のｐＨを調整すればよい。記録液のｐＨ調整は、処理液のｐＨ調整と同様に行われる。
【００４７】
記録液においては、色材の凝集または析出を一層防止し、ノズルからの吐出安定性をさらに向上させるために、記録液のｐＨを好ましくは６以上、より好ましくは６〜１０に調整する。ｐＨ調整は、処理液のｐＨ調整と同様に行われる。
【００４８】
記録液においては、記録液のｐＨと両性イオン性高分子化合物の等電点との差を２以上とし、かつ処理液のｐＨを６以上とするのが特に好ましい。
【００４９】
記録液は、たとえば、色材の適当量、および必要に応じてその他の成分の適当量を用い、これに水を加えて全量を１００重量％に調整する以外は、処理液の場合と同様にして製造できる。また、得られる記録液に使用に先立って濾過処理を施すのも、処理液の場合と同様である。
【００５０】
本発明インクセットにおいて、処理液の粘度ηＡ（ｍＰａ・ｓ）と、処理液と記録液との体積比１：１の混合物の粘度ηＢ（ｍＰａ・ｓ）は、下記に示す関係を有している。
ηＢ−ηＡ≧５
【００５１】
ηＢ−ηＡの値は、好ましくは５〜５００ｍＰａ・ｓである。ηＢ−ηＡの値が５未満では、本発明の目的にかなうインクジェット記録用インクセットを得ることはできない。また、５００を超えると、インクの浸透速度が低下するため、印字物の乾燥が遅くなる。
【００５２】
処理液の粘度は、両性水性高分子化合物の含有量および処理液のｐＨを適宜変更することによって調整できる。
【００５３】
なお、本明細書において、粘度は、処理液と記録液とを混合して１分間攪拌を行い、ブルックフィールド（株）製粘度計ＬＶＤＶ−ＩＩＩ＋を用い、２５℃での６ｒｐｍ、１分値を記録した。
【００５４】
本発明のインクジェット記録方法は、本発明インクセットを用いるインクジェット記録方法であり、まず最初に処理液を記録媒体上に付与し、次いで付与される処理液上に記録液を付与することを特徴としている。
【００５５】
処理液を記録媒体に付与する方法としては特に制限されず、たとえば、記録媒体の任意の部分に処理液を付与することが可能なインクジェット方式、スプレー、ローラー、ブレードなどによって記録媒体の全面または一部に処理液を付与するコーティング方式などを挙げることができる。これらの中でも、処理液の液滴を記録媒体上に吐出するインクジェット方式が好ましく、圧電素子を備えるピエゾインクジェット方式、熱エネルギーによってインクの液滴を吐出する熱インクジェット方式などが特に好ましい。
【００５６】
処理液の付与領域は、記録液の付与領域よりも大きいほうが好ましい。
記録媒体上に付与された処理液上に記録媒体を付与するに際しては、インクジェット方式が採用され、圧電素子を備えるピエゾインクジェット方式、熱エネルギーによってインクの液滴を吐出する熱インクジェット方式などが好ましい。
【００５７】
記録媒体としては、従来から使用されているものを用いることができ、たとえば、酸性紙、中性紙などの普通紙、葉書、カラーコピー用紙、インクジェット用紙、プラスチックシート、プラスチックフィルムなどを挙げることができる。
【００５８】
［実施例］
以下に製造例、実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
【００５９】
本実施例において使用する主な成分は、具体的には次のとおりである。
ゼラチン：アルカリ処理品、等電点４．８、キシダ化学（株）製
ポリオキシエチレン系界面活性剤：商品名ソフタノール１５０、（株）日本触媒製
ポリオキシエチレン系界面活性剤：商品名サーフィノール４６５、エアープロダクツ社製
防腐剤：商品名プロキセルＸＬ−２、ゼネカ社製
黒染料：商品名ＰＲＯ−ＪＥＴ ＦＡＳＴ ＢＬＡＣＫ ２、ゼネカ社製
自己分散型顔料：商品名ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ ３００、キャボット社製
【００６０】
製造例１（処理液の調製）
表１に示す割合（重量％）の各成分を６０℃に加温して完全に溶解させ、０．４５μｍのメンブレンフィルターでろ過を行い、処理液Ａ〜Ｆを調製した。
【００６１】
【表１】
製造例２（記録液の調製）
表２に示す割合（重量％）の各成分を室温で１時間攪拌混合し、０．４５μｍのメンブレンフィルターでろ過を行い、記録液Ｇ〜Ｊを調製した。
【００６３】
【表２】
実施例１〜５および比較例１〜４
製造例１で得られた処理液および製造例２で得られた記録液を、表３に示すように１：１で組み合わせて用い、記録紙上に画像または文字を形成し、評価試験に供した。
【００６５】
表３には、処理液のＮｏ．（表１のＮｏ．に一致）、ｐＨおよびηＡ（ｍＰａ・ｓ）、記録液のＮｏ．（表２のＮｏ．に一致）およびｐＨ、ならびに、ηＢ（ｍＰａ・ｓ）およびηＢ−ηＡ（ｍＰａ・ｓ）を示した。
【００６６】
ｐＨは、ｐＨメータ（商品名：ＢＡＳＩＣ、デンバーインストロメント社製）を用いて測定した。
【００６７】
記録紙としては、ＰＰＣ用紙（商品名：ＮＭ−４Ａ３Ｓ、シャープ（株）製）を用いた。
【００６８】
プリンタとしては、記録紙上に記録液を吐出するヘッド部分よりも記録紙の搬送方向上流側の位置に、処理液を記録紙に供給する処理液用ヘッドを設けたオンデマンド型インクジェットプリンタを使用した。
【００６９】
評価試験は、具体的には、次のとおりである。結果を表３に示す。
（印字濃度）
ＰＰＣ用紙（ＮＭ−４Ａ３Ｓ）に２ｃｍ×２ｃｍのベタ画像を形成し、２時間放置後、ベタ画像の中心部の光学濃度を分光測色濃度計（商品名：Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８、日本平版機材（株）製）にて測定し、濃度が１．２５以上のものを○、１．２５未満のものを×で表した。
【００７０】
（印字の裏抜け）
ＰＰＣ用紙（ＮＭ−４Ａ３Ｓ）に２ｃｍ×２ｃｍのベタ画像を形成し、２時間放置後、ベタ画像の中心部の光学濃度を印字面の反対側より、分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８）にて測定し、濃度が０．１未満のものを○、０．１以上０．３未満のものを△、０．３以上のものを×で表した。
【００７１】
（にじみ）
ＰＰＣ用紙（ＮＭ−４Ａ３Ｓ）に英数文字を印字し、２時間放置後、１０倍のルーペを用いて目視で評価した。文字がシャープでヒゲ状のにじみがないものを○、文字がシャープであるがヒゲ状のにじみが少しあるものを△、文字のシャープさがなくヒゲ状のにじみが多いものを×で表した。
【００７２】
【表３】
表３から、本発明インクを用いることによって、画像濃度が高く、裏抜けおよび色滲みのない高画質の記録画像を形成できることが明らかである。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、処理液と記録液とからなるインクジェット記録用インクセットにおいて、該処理液が両性イオン性高分子化合物を含み、かつ処理液の粘度と記録液の粘度とが特定の関係を満たす場合には、記録媒体上で処理液と記録液とが混合すると、混合液の粘度が適度に上昇し、混合液の記録媒体への浸透が抑制され、異色のインクの境界部でのフェザリング（色滲み）、カラーブリード（混色）などが発生せず、裏抜けが起こることもない。
【００７５】
したがって、本発明のインクジェット記録用インクセットを用いれば、フェザリング、カラーブリード、裏抜けなどがない、高濃度で高精細な高画質の記録画像を定着性良く形成することができる。
【００７６】
本発明によれば、処理液のｐＨと処理液に含まれる両性イオン性高分子化合物の等電点との差を１以下にすることによって、処理液と記録液とを一層均一に混合することができ、一層高画質の記録画像を形成することができる。
【００７７】
本発明によれば、記録液のｐＨと処理液中に含まれる両性イオン性高分子化合物の等電点との差を２以上にすることによって、処理液と記録液との混合液の粘度をさらに適度に上昇させることができ、フェザリングがさらに防止された高画質の記録画像を形成することができる。
【００７８】
本発明によれば、処理液のｐＨを３以上に調整することによって、記録媒体の劣化が一層防止され、印字物の保存性をさらに向上させることができる。
【００７９】
本発明によれば、記録液のｐＨを６以上に調整することによって、色材の凝集または析出が一層防止され、ノズルからの吐出安定性をさらに向上させることができる。
【００８０】
本発明によれば、本発明のインクジェット記録用インクセットを用いて記録を行うに際し、記録媒体上に処理液を付与した後に、処理液の上に記録液を付与することによって、記録媒体が普通紙であっても、異色のインクの境界部でのフェザリング（色滲み）、カラーブリード（混色）などが発生せず、裏抜けが起こることもなく、高濃度で高精細な高画質の記録画像を定着性良く形成することができる。
【００８１】
本発明によれば、処理液の付与手段として、処理液の液滴を記録媒体上に吐出するインクジェット記録方式を採用することによって、処理液を記録領域のみに効率的に付与することができ、しかも処理液の消費量を少なくすることができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording ink set and an ink jet recording method.
[0002]
[Prior art]
A so-called inkjet printer that discharges ink droplets from nozzles, slits, holes in a porous film, and the like onto a recording medium such as paper, cloth, or film to perform recording is easily miniaturized and inexpensive. It has various advantages such as excellent quietness and is commercially available as a black single-color or full-color printer. Above all, a piezo inkjet method using a piezoelectric element and a thermal inkjet method in which ink droplets are ejected by applying thermal energy can perform high-speed printing and can form a high-resolution image.
[0003]
Conventional inks used for ink-jet recording include water, a coloring material such as a dye, a pigment, a self-dispersible pigment, and a water-soluble high-boiling solvent such as glycol for preventing drying and clogging. General. However, when recording is performed on plain paper such as acidic paper or neutral paper using this ink, the ink penetrates too much into the recording paper, causing a reduction in image density and strikethrough. Further, since the filler and the sizing agent on the plain paper surface are usually unevenly distributed, the uneven image distribution causes uneven image density and color bleeding called feathering. In addition, although it is particularly conspicuous when trying to obtain a color image composed of a plurality of different colors, another ink of a different color is ejected before one ink ejected to a recording medium is fixed, and Since inks are successively superimposed, color bleeding occurs in which colors are blurred or mixed unevenly at boundaries between different colors of ink.
[0004]
In view of such a problem of the conventional aqueous ink, an acidic treatment liquid containing water and a water-soluble resin having an acidic group such as one or more carboxy groups, anhydride residues, and sulfonic acid groups per molecule, and An ink jet recording ink set comprising an alkali-soluble resin, an alkali agent, a dye, an organic solvent and an alkaline recording liquid containing water has been proposed (for example, see Patent Document 1). According to Patent Literature 1, when an acidic treatment liquid and an alkaline recording liquid come into contact with each other on a recording medium, the acid groups of the water-soluble resin react with the alkaline agent to form a salt. The water-soluble resin occurs in the form of a thread and increases the viscosity of the liquid, and the alkali-soluble resin contacts the acidic processing liquid and precipitates in the liquid, thereby preventing color bleed and preventing the dye from flowing onto the recording medium surface. Immobilization is promoted, and a recorded image having a high image density is formed. However, although this ink is effective to some extent for color bleeding, it does not provide sufficient effect for feathering. Further, there is a problem in that the coloring property is deteriorated due to further polymerization of the water-soluble resin and precipitation of the alkali-soluble resin, and the sharpness of a recorded image is impaired.
[0005]
As a method for solving the problem of the conventional aqueous ink, besides Patent Document 1, an ink containing a water-soluble or water-dispersible resin component composed of polyethylene or polyamide and a pigment is used, and a crosslinking agent for crosslinking the resin component is used. An ink jet recording method has been proposed in which is contained in an ink or a recording medium (for example, see Patent Document 2). In this method, feathering and the like are prevented by crosslinking a resin component contained in the ink with a crosslinking agent. However, when a cross-linking agent is added, the above-mentioned resin component is gradually cross-linked even without heating, and the ink is thickened, so that the ink discharge stability is reduced and the ink discharge nozzle is easily clogged. . When a cross-linking agent is added to the recording medium, the cross-linking agent penetrates not only to the surface of the recording medium but to the inside, so that the resin component is appropriately cross-linked to prevent feathering of the ink on the surface of the recording medium. I can't let it.
[0006]
Further, there has been proposed an ink jet recording ink set including a recording liquid containing a coloring material and a resin that thickens under acidic or alkaline conditions, and a treatment liquid that is an acid or alkaline (see, for example, Patent Document 3). However, in this ink, the treatment liquid acid or alkali dissolves the filler and the sizing agent contained in the recording paper and hydrolyzes the cellulose fibers of the recording paper itself, which significantly deteriorates the recording paper. There's a problem. Further, the residual acid or alkali component in the recording paper after printing lowers the safety of the recording paper and impairs the storability.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-6-128514
[Patent Document 2]
JP-A-62-231787 (JP-B-7-47355)
[Patent Document 3]
JP 2000-198263 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to prevent feathering (color bleeding), color bleeding (color mixture) and the like at a boundary portion between different color inks even when a recording medium is plain paper, and no strikethrough occurs. An object of the present invention is to provide an ink jet recording ink set capable of forming a high-density, high-definition, high-quality recorded image with good fixability, and an ink jet recording method using the ink set.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an ink set including a recording liquid containing at least a coloring material and a processing liquid, wherein the processing liquid contains a zwitterionic polymer compound, and the viscosity of the processing liquid is ηA (mPa · s). An ink set for ink-jet recording, wherein ηB-ηA ≧ 5 when the viscosity of a mixture of the liquid and the recording liquid at a volume ratio of 1: 1 is ηB (mPa · s).
[0010]
According to the present invention, in an ink jet recording ink set comprising a treatment liquid and a recording liquid, the treatment liquid contains a zwitterionic polymer compound, and the viscosity ηA of the treatment liquid, the treatment liquid and the recording liquid When the viscosity ηB of the mixture having a volume ratio of 1: 1 satisfies a specific relationship, when the treatment liquid and the recording liquid are mixed on the recording medium, the viscosity of the mixture increases moderately, Is prevented, feathering (color bleeding), color bleeding (color mixture), etc. do not occur at the boundary portion between the different color inks, and strikethrough does not occur.
[0011]
Therefore, by using the ink set for inkjet recording of the present invention, it is possible to form a high-density, high-definition, high-quality recorded image with good fixability without feathering, color bleed, strikethrough or the like.
[0012]
Further, the ink set for inkjet recording according to the present invention is characterized in that the difference between the pH of the treatment liquid and the isoelectric point of the zwitterionic polymer compound is 1 or less.
[0013]
According to the present invention, the processing liquid and the recording liquid are mixed more uniformly by making the difference between the pH of the processing liquid and the isoelectric point of the zwitterionic polymer compound contained in the processing liquid to 1 or less. And a higher quality recorded image can be formed.
[0014]
The ink set for inkjet recording according to the present invention is characterized in that the difference between the pH of the recording liquid and the isoelectric point of the zwitterionic polymer compound is 2 or more.
[0015]
According to the present invention, by setting the difference between the pH of the recording liquid and the isoelectric point of the zwitterionic polymer compound contained in the processing liquid to be 2 or more, the viscosity of the mixed liquid of the processing liquid and the recording liquid can be reduced. Further, the recording image can be raised moderately, and a high-quality recorded image in which feathering is further prevented can be formed.
[0016]
The ink set for inkjet recording according to the present invention is characterized in that the pH of the treatment liquid is 3 or more.
[0017]
According to the present invention, by adjusting the pH of the treatment liquid to 3 or more, the deterioration of the recording medium is further prevented, and the preservability of the printed matter can be further improved.
[0018]
The ink set for inkjet recording according to the present invention is characterized in that the pH of the recording liquid is 6 or more.
[0019]
According to the present invention, by adjusting the pH of the recording liquid to 6 or more, the aggregation or precipitation of the coloring material is further prevented, and the ejection stability from the nozzle can be further improved.
[0020]
The present invention is an ink jet recording method using the ink set for ink jet recording of the present invention, wherein a processing liquid is applied on a recording medium, and then the recording liquid is applied on the applied processing liquid. It is a recording method.
[0021]
According to the present invention, when performing recording using the ink set for ink jet recording of the present invention, after applying a processing liquid on a recording medium, by applying the recording liquid on the processing liquid, the recording medium is usually Even on paper, high-density, high-definition, high-quality recording without feathering (color bleeding), color bleed (color mixing), etc., at the borders of different colors of ink, without occurrence of strikethrough An image can be formed with good fixability.
[0022]
Further, the inkjet recording method of the present invention is characterized in that the treatment liquid is applied by discharging droplets of the treatment liquid onto a recording medium.
[0023]
According to the present invention, the processing liquid can be efficiently applied only to the recording area only by adopting an inkjet recording method in which droplets of the processing liquid are ejected onto a recording medium as a means for applying the processing liquid, In addition, the consumption of the processing liquid can be reduced.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The ink set for ink jet recording of the present invention (hereinafter, simply referred to as “the ink set of the present invention” unless otherwise specified) includes a treatment liquid and a recording liquid.
[0025]
The treatment liquid is a composition containing a zwitterionic polymer compound and the balance being water.
[0026]
The zwitterionic polymer compound is a polymer compound having both an anionic functional group and a cationic functional group in a molecule. When the anionic functional group and the cationic functional group are present in the molecule, the molecule has an isoelectric point, and a change in viscosity occurs near the isoelectric point. Generally, the viscosity of a zwitterionic polymer compound is minimized at the isoelectric point.
[0027]
Known zwitterionic polymer compounds can be used, for example, proteins such as gelatin, casein and albumin, polyamino acids including amino acids having a cationic functional group such as aspartic acid and glutamic acid, cationic monomers and anions Latex, zwitterionic starch, zwitterionic polyvinyl alcohol, etc. obtained by copolymerizing with an amphoteric monomer. Among these, for example, alkali-treated gelatin, bovine serum albumin, zwitterionic starch and the like are preferable.
[0028]
One type of zwitterionic polymer compound can be used alone, or two or more types can be used in combination.
[0029]
The content of the zwitterionic polymer compound is not particularly limited, and various types such as the type of the zwitterionic polymer compound, the type of the color material contained in the recording liquid used in combination, the type of the recording medium, and the type of the ink jet printer. Although it is appropriately selected from a wide range depending on the conditions, it is usually selected from a range of 1 to 30% by weight, preferably 3 to 15% by weight of the total amount of the processing solution.
[0030]
The treatment liquid may contain a water-soluble organic solvent mainly for preventing its drying. Known water-soluble organic solvents can be used, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, glycerin, Polyhydric alcohols such as 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,3-butanetriol, and triol; ethylene glycol monoethyl ether; ethylene glycol monobutyl ether; Diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, etc. Polyhydric alcohol alkyl ethers, polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, Nitrogen-containing heterocyclic compounds such as 3-dimethylimidazolidinone and ε-caprolactam, amides such as formamide, N-methylformamide, formamide, N, N-dimethylformamide, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine and monoethylamine , Amines such as diethylamine and triethylamine, sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide, sulfolane, thiodiethanol, ethylene urea and urea, propylene carbonate, ethylene carbonate , Γ-butyrolactone, and the like. Among them, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol and the like are preferable. One type of water-soluble organic solvent can be used alone, or two or more types can be used in combination.
[0031]
The content of the water-soluble organic solvent is not particularly limited, and the type and content of the zwitterionic polymer compound, the type of the water-soluble organic solvent, the presence or absence of components other than the zwitterionic polymer compound in the processing solution, and the recording solution Although it can be appropriately selected from a wide range according to various conditions such as the type and content of the coloring material therein, the type of recording medium, and the type of ink jet printer, it is usually 3 to 50% by weight of the total amount of the processing liquid, preferably It is selected from the range of 5 to 25% by weight.
[0032]
The treatment liquid may contain a surfactant in order to adjust the permeability to the recording medium. As the surfactant, those having good compatibility with other components of the treatment liquid are preferable, and among the surfactants, those having high permeability and being stable are particularly preferable. Specifically, nonionic surfactants are particularly preferred. Examples of the nonionic surfactant include a polyoxyethylene surfactant, a polyoxypropylene surfactant, a polyoxy (ethylene-propylene) nonionic surfactant, a polyoxyacetylene surfactant, and a polyoxyethylene nonyl. Ether-based nonionic surfactants such as phenyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyethylene oleic acid, polyoxy Ethylene oleate, polyoxyethylene distearate, sorbitan laurate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate, polyoxyethylene stearate Ester nonionic surface active agents, such as rate, fluorine alkyl esters, such as fluorine-containing nonionic surfactants such as perfluoroalkyl carboxylate can be exemplified. Among these, polyoxyethylene-based surfactants, polyoxypropylene-based surfactants, polyoxy (ethylene-propylene) -based nonionic surfactants, and polyoxyacetylene-based surfactants are preferred. One type of nonionic surfactant can be used alone, or two or more types can be used in combination as needed.
[0033]
The content of the nonionic surfactant is not particularly limited, and the type and content of the zwitterionic polymer compound, the presence or absence of a water-soluble organic solvent, and the type and content of the water-soluble organic solvent when it contains a water-soluble organic solvent. Although it can be appropriately selected from a wide range according to various conditions such as the type and content of the coloring material in the recording liquid, the type of the recording medium, and the type of the ink jet printer, it is usually 0.01 to 5% by weight of the total amount of the processing liquid. %, Preferably in the range of 0.1 to 3% by weight.
[0034]
The treatment liquid may contain one or more kinds of general additives used in inkjet recording inks as long as the properties are not impaired. Examples of the additive include a preservative such as proxel, a fungicide, a dissolution aid, and an antioxidant.
[0035]
In the treatment liquid, the pH of the treatment liquid and the zwitterionic polymer compound contained in the treatment liquid are mixed in order to more uniformly mix the treatment liquid and the recording liquid and form a higher-quality recorded image. It is preferable that the difference from the isoelectric point is 1 or less, that is, the difference is in the range of 0 to 1. For this purpose, the zwitterionic polymer compound may be appropriately selected, or the pH of the treatment solution may be adjusted according to the isoelectric point of the zwitterionic polymer compound. Known acids and alkalis can be used to adjust the pH of the treatment liquid. Examples of the acid include inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid, acetic acid, lactic acid, adipic acid, formic acid, malic acid, maleic acid, malonic acid, oxalic acid, citric acid, succinic acid, tartaric acid, and phthalic acid And organic acids such as fumaric acid, lauric acid, glutaric acid, gluconic acid, glycolic acid, stearic acid and propionic acid. Examples of the alkali include sodium carbonate, potassium bicarbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, ammonium bicarbonate, lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, monosodium phosphate, and dibasic phosphate. Examples include sodium, trisodium phosphate, sodium pyrophosphate, sodium polyphosphate, sodium tripolyphosphate, potassium pyrophosphate, sodium hexametaphosphate, sodium metaphosphate, potassium metaphosphate, sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate, and the like. One kind of each of the acid and the alkali can be used alone, or two or more kinds can be used in combination as needed.
[0036]
In the treatment liquid, the pH of the treatment liquid is preferably adjusted to 3 or more, more preferably 3 to 9, in order to further prevent the deterioration of the recording medium and further improve the storability of the printed matter. The above acids and alkalis can be used for pH adjustment.
[0037]
In the treatment liquid, it is particularly preferable that the difference between the pH of the treatment liquid and the isoelectric point of the zwitterionic polymer compound is 1 or less, and the pH of the treatment liquid is 3 or more.
[0038]
For the treatment liquid, for example, an appropriate amount of a zwitterionic polymer compound and, if necessary, an appropriate amount of other components are used, and water is added thereto to adjust the total amount to 100% by weight. It can be manufactured by mixing, dispersing or dissolving. Mixing is performed using a usual disperser or mixer. Examples of the disperser include a disper, a sand mill, a homogenizer, a ball mill, a bead mill, a paint shaker, and an ultrasonic disperser. Examples of the mixer include a stirrer having a stirring blade, a high-speed disperser, and an emulsifier. Although the treatment liquid thus obtained can be used as it is, it may be subjected to filtration prior to its use. The filtration is performed, for example, using a filter having a pore size of about 0.3 to 1.0 μm under normal pressure, under pressure, or under reduced pressure.
[0039]
The recording liquid is a composition containing a coloring material and the balance being water.
As the coloring material, various dyes and pigments generally used conventionally can be used. Examples of the dye include a water-soluble acid dye, a basic dye, a direct dye, and a reactive dye. As the pigment, those having a good affinity for water as a main solvent are preferable, for example, azo pigments such as carbon blacks, azo lakes, insoluble azo pigments, general azo pigments, chelate azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, berelin pigments And organic pigments such as anthraquinone pigments and dioxazine pigments, and aniline black. In addition, self-dispersed pigments that have been subjected to surface modification treatments such as acid / base treatment, coupling agent treatment, polymer graft treatment, plasma treatment, oxidation / reduction treatment, etc., to give them dispersibility in water are used. can do. One type of colorant can be used alone, or two or more types can be used in combination as needed.
[0040]
The content of the color material is not particularly limited, and the type of the color material, the type and the content of the other components contained in the recording liquid, the type and the content of the amphoteric polymer compound in the processing solution, and the other components contained in the processing solution Although it can be appropriately selected from a wide range according to various conditions such as the type and content of the recording medium, the type of the recording medium, and the type of the ink jet printer, it is usually 0.1 to 20% by weight, preferably 0.5% by weight of the total amount of the recording liquid. -10% by weight.
[0041]
The recording liquid may contain a water-soluble organic solvent mainly for preventing its drying. As the water-soluble organic solvent, those similar to the water-soluble organic solvents used for the treatment liquid can be used. One type of water-soluble organic solvent can be used alone, or two or more types can be used in combination. The content of the water-soluble organic solvent is not particularly limited, and the type and content of the coloring material, the type and amount of other components contained in the recording liquid, the type of the water-soluble organic solvent, the zwitterionic polymer in the processing liquid Although it can be appropriately selected from a wide range according to various conditions such as the type and content of the compound, the type and content of other components contained in the processing liquid, the type of recording medium, the type of ink jet printer, the total amount of the recording liquid is usually 1 to 80% by weight, preferably 5 to 50% by weight.
[0042]
The recording liquid may contain a surfactant in order to adjust the permeability to the recording medium. As the surfactant, the same surfactant as that used for the treatment liquid can be used. One surfactant may be used alone, or two or more surfactants may be used in combination. The content of the surfactant is not particularly limited, and the type and content of the coloring material, the type and amount of other components contained in the recording liquid, the type of the surfactant, and the amount of the zwitterionic polymer compound in the processing liquid. Although it can be selected from a wide range depending on various conditions such as the type and content, the type and content of other components contained in the processing liquid, the type of recording medium, and the type of ink jet printer, the total amount of the recording liquid is usually 0%. 0.01 to 5% by weight, preferably 0.05 to 3% by weight.
[0043]
The recording liquid may contain a resin in order to improve the fixability to the recording medium. Known resins can be used as the resin for use as the fixing agent. Examples of the resin include natural rubbers such as gum arabic, glucosides such as savonin, lignin sulfonates, natural polymer compounds such as shellac, polyacrylates, and polyacrylates. Methacrylate, styrene-acrylic acid copolymer and salts thereof, vinyl naphthalene-acrylic acid copolymer and salts thereof, styrene-maleic acid-alkyl acrylate copolymer and salts thereof, vinyl naphthalene-maleic acid copolymer And its salts, styrene-methacrylic acid-alkyl acrylate copolymers and their salts, anionic polymer compounds such as sodium salts and phosphates of β-naphthalenesulfonic acid formalin condensate, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone Nonionic polymer compounds such as Nitriles, vinyl acetate, acrylamide, vinyl chloride, vinylidene chloride, ethylene, hydroxyethyl acrylate, and a copolymer consisting of monomers such as glycidyl methacrylate. One of these resins can be used alone, or two or more can be used in combination.
[0044]
The content of the resin for the fixing agent is not particularly limited, and the type and content of the coloring material, the type and amount of the other components contained in the recording liquid, the type of the resin for the fixing agent, and the zwitterionicity in the processing liquid. Although it can be appropriately selected from a wide range according to various conditions such as the type and content of the polymer compound, the type and content of other components contained in the processing liquid, the type of recording medium, the type of ink jet printer, etc. It is selected from the range of 0.1 to 10% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight of the total amount of the liquid.
[0045]
The recording liquid may contain one or more general additives used in ink jet recording inks, as long as the properties are not impaired. Examples of the additive include a viscosity modifier, a preservative, a fungicide, a dissolution aid, an antioxidant, and the like.
[0046]
In the case of the recording liquid, the difference between the pH of the recording liquid and the isoelectric point of the zwitterionic polymer compound contained in the processing liquid in order to further appropriately increase the viscosity of the mixed liquid of the processing liquid and the recording liquid. Is preferably 2 or more. It is particularly preferable that the difference be in the range of 2 to 8. For this purpose, the zwitterionic polymer compound may be appropriately selected, or the pH of the recording liquid may be adjusted according to the isoelectric point of the zwitterionic polymer compound. The pH adjustment of the recording liquid is performed in the same manner as the pH adjustment of the processing liquid.
[0047]
In the recording liquid, the pH of the recording liquid is adjusted to preferably 6 or more, more preferably 6 to 10, in order to further prevent aggregation or precipitation of the coloring material and further improve the stability of ejection from the nozzle. The pH adjustment is performed in the same manner as the pH adjustment of the processing solution.
[0048]
In the recording liquid, it is particularly preferable that the difference between the pH of the recording liquid and the isoelectric point of the zwitterionic polymer compound is 2 or more, and the pH of the processing liquid is 6 or more.
[0049]
For the recording liquid, for example, an appropriate amount of a coloring material and, if necessary, an appropriate amount of other components are used, and water is added to adjust the total amount to 100% by weight. Can be manufactured. Also, the obtained recording liquid is subjected to a filtration treatment prior to use, similarly to the case of the processing liquid.
[0050]
In the ink set of the present invention, the viscosity ηA (mPa · s) of the processing liquid and the viscosity ηB (mPa · s) of a mixture of the processing liquid and the recording liquid at a volume ratio of 1: 1 have the following relationship. I have.
ηB-ηA ≧ 5
[0051]
The value of ηB-ηA is preferably from 5 to 500 mPa · s. If the value of ηB-ηA is less than 5, it is not possible to obtain an ink jet recording ink set that meets the purpose of the present invention. On the other hand, if it exceeds 500, the drying speed of the printed matter becomes slow because the ink penetration speed decreases.
[0052]
The viscosity of the treatment liquid can be adjusted by appropriately changing the content of the amphoteric aqueous polymer compound and the pH of the treatment liquid.
[0053]
In the present specification, the viscosity was measured by mixing a treatment liquid and a recording liquid, stirring the mixture for 1 minute, and using a Brookfield Viscometer LVDV-III + at 6 rpm at 25 ° C. for 1 minute. Recorded.
[0054]
The ink-jet recording method of the present invention is an ink-jet recording method using the ink set of the present invention, wherein a processing liquid is first applied on a recording medium, and then the recording liquid is applied on the applied processing liquid. I have.
[0055]
The method for applying the treatment liquid to the recording medium is not particularly limited. For example, an ink jet method capable of applying the treatment liquid to an arbitrary portion of the recording medium, a spray, a roller, a blade, or the like, or the entire surface of the recording medium or one of them. And a coating method of applying a treatment liquid to the part. Among these, an ink jet system in which droplets of a processing liquid are discharged onto a recording medium is preferable, and a piezo ink jet system having a piezoelectric element, a thermal ink jet system in which ink droplets are discharged by thermal energy, and the like are particularly preferable.
[0056]
The area where the processing liquid is applied is preferably larger than the area where the recording liquid is applied.
In applying the recording medium on the treatment liquid applied on the recording medium, an ink jet method is adopted, and a piezo ink jet method having a piezoelectric element, a thermal ink jet method in which ink droplets are ejected by thermal energy, and the like are preferable.
[0057]
As the recording medium, those conventionally used can be used, for example, acidic paper, plain paper such as neutral paper, postcards, color copy paper, inkjet paper, plastic sheets, plastic films, and the like. it can.
[0058]
[Example]
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Production Examples, Examples, and Comparative Examples.
[0059]
The main components used in this example are specifically as follows.
Gelatin: alkali-treated product, isoelectric point 4.8, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.
Polyoxyethylene-based surfactant: SOFTANOL 150, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
Polyoxyethylene surfactant: Surfynol 465 (trade name), manufactured by Air Products
Preservative: trade name Proxel XL-2, manufactured by Zeneca Corporation
Black dye: Trade name PRO-JET FAST BLACK 2, manufactured by Zeneca Corporation
Self-dispersed pigment: CAB-O-JET 300 (trade name, manufactured by Cabot Corporation)
[0060]
Production Example 1 (Preparation of treatment liquid)
Each component in the ratio (% by weight) shown in Table 1 was heated to 60 ° C. and completely dissolved, and the solution was filtered through a 0.45 μm membrane filter to prepare treatment solutions A to F.
[0061]
[Table 1]
Production Example 2 (Preparation of recording liquid)
The components shown in Table 2 (% by weight) were stirred and mixed at room temperature for 1 hour, and filtered with a 0.45 μm membrane filter to prepare recording solutions G to J.
[0063]
[Table 2]
Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4
The treatment liquid obtained in Production Example 1 and the recording liquid obtained in Production Example 2 were used in combination at a ratio of 1: 1 as shown in Table 3 to form an image or a character on a recording paper and subjected to an evaluation test. .
[0065]
Table 3 shows the treatment liquid Nos. (Corresponding to No. in Table 1), pH and ηA (mPa · s), and recording liquid No. (Corresponding to No. in Table 2) and pH, and ηB (mPa · s) and ηB-ηA (mPa · s).
[0066]
The pH was measured using a pH meter (trade name: BASIC, manufactured by Denver Instrument).
[0067]
PPC paper (trade name: NM-4A3S, manufactured by Sharp Corporation) was used as the recording paper.
[0068]
As the printer, an on-demand type inkjet printer having a processing liquid head for supplying a processing liquid to the recording paper was used at a position upstream of the head for discharging the recording liquid on the recording paper in the recording paper conveyance direction. .
[0069]
The evaluation test is specifically as follows. Table 3 shows the results.
(Print density)
After a solid image of 2 cm × 2 cm is formed on PPC paper (NM-4A3S) and left for 2 hours, the optical density at the center of the solid image is measured with a spectrophotometric densitometer (trade name: X-Rite938, Nippon Printing Equipment Co., Ltd.) )), And those having a concentration of 1.25 or more were represented by ○, and those having a concentration of less than 1.25 were represented by x.
[0070]
(Print through)
After forming a solid image of 2 cm × 2 cm on PPC paper (NM-4A3S) and leaving it for 2 hours, the optical density at the center of the solid image is measured from the opposite side of the printing surface to a spectral colorimeter (X-Rite 938). The concentration was less than 0.1, and the concentration was 0.1 or more and less than 0.3, and Δ was 0.3 or more.
[0071]
(Bleeding)
Alphanumeric characters were printed on PPC paper (NM-4A3S), left for 2 hours, and visually evaluated using a 10-fold loupe. A letter with a sharp character and no whisker-like bleeding was indicated by ○, a letter with a sharp but slightly whisker-like bleeding was indicated by △, and a letter with no sharpness and many whisker-like bleeding was indicated by ×.
[0072]
[Table 3]
From Table 3, it is clear that the use of the ink of the present invention enables formation of a high-quality recorded image having a high image density and no strikethrough or color bleeding.
[0074]
【The invention's effect】
According to the present invention, in an ink jet recording ink set comprising a processing liquid and a recording liquid, the processing liquid contains a zwitterionic polymer compound, and the viscosity of the processing liquid and the viscosity of the recording liquid have a specific relationship. When the liquid is filled, when the processing liquid and the recording liquid are mixed on the recording medium, the viscosity of the mixed liquid increases moderately, the penetration of the mixed liquid into the recording medium is suppressed, and the feathering at the boundary of the different color ink is performed. No ring (color bleed), no color bleed (color mixture), etc. occur, and no strikethrough occurs.
[0075]
Therefore, by using the ink set for inkjet recording of the present invention, it is possible to form a high-density, high-definition, high-quality recorded image with good fixability without feathering, color bleed, strikethrough or the like.
[0076]
According to the present invention, by making the difference between the pH of the processing liquid and the isoelectric point of the zwitterionic polymer compound contained in the processing liquid to 1 or less, the processing liquid and the recording liquid can be more uniformly mixed. And a higher quality recorded image can be formed.
[0077]
According to the present invention, by setting the difference between the pH of the recording liquid and the isoelectric point of the zwitterionic polymer compound contained in the processing liquid to 2 or more, the viscosity of the mixed liquid of the processing liquid and the recording liquid is reduced. Further, the recording image can be raised moderately, and a high-quality recorded image in which feathering is further prevented can be formed.
[0078]
According to the present invention, by adjusting the pH of the treatment liquid to 3 or more, the deterioration of the recording medium is further prevented, and the preservability of the printed matter can be further improved.
[0079]
According to the present invention, by adjusting the pH of the recording liquid to 6 or more, aggregation or precipitation of the coloring material is further prevented, and the ejection stability from the nozzle can be further improved.
[0080]
According to the present invention, when performing recording using the ink set for ink jet recording of the present invention, after applying the processing liquid on the recording medium, the recording liquid is applied on the processing liquid, so that the recording medium is normally used. Even on paper, high-density, high-definition, high-quality recording without feathering (color bleeding), color bleed (color mixing), etc., at the borders of different colors of ink, without occurrence of strikethrough An image can be formed with good fixability.
[0081]
According to the present invention, the processing liquid can be efficiently applied only to the recording area by adopting an ink jet recording method in which droplets of the processing liquid are ejected onto a recording medium as a means for applying the processing liquid, In addition, the consumption of the processing liquid can be reduced.
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