JP2002225256A

JP2002225256A - 不定面記録媒体用の記録装置

Info

Publication number: JP2002225256A
Application number: JP2001028646A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Kubota; 和英窪田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2002-08-14

Abstract

(57)【要約】【課題】不定面記録媒体に対する着色剤の固着性に優
れ、良好な画像を得ることが可能な記録装置を提供す
る。【解決手段】記録媒体９１の被記録不定面へ、着色剤
と樹脂エマルジョン粒子を含む水性インクを供給する手
段３１；被記録面へ、インクと接触すると凝集物を生じ
させる反応剤を含む反応液を供給する手段３１；造膜反
応完了前にインクと反応液の混合物に洗浄液を供給する
手段３１；インク供給手段、反応液供給手段及び／又は
洗浄液供給手段と被記録面との距離を測定する手段４
１；インク供給手段、反応液供給手段及び／又は洗浄液
供給手段を被記録面へ移動する手段；インクと反応液と
の所定位置での接触を制御する手段；造膜反応完了前の
インクと反応液の混合物への洗浄液供給を制御する手
段；を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被記録面が不定面
である記録媒体の記録装置に関する。本発明によれば、
被記録面が不定面である記録媒体に対して、水性インク
組成物と反応液との二液を用いる印刷工程と、得られた
印刷面を洗浄する定着工程とを含む記録方法を実施する
のに適した装置が提供される。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、水性インク組成物は、水を主
成分とし、これに着色成分や湿潤剤（例えば、グリセリ
ン）等を含有して構成されている。こうした水性インク
組成物は、一般的に、インク組成物を或る程度吸収し、
着色剤を浸透させることができる紙等の記録媒体の印刷
に使用される。水性インク組成物を用いて印刷を行う記
録方法としては、近年、インクジェット記録方法が注目
されている。インクジェット記録方法は、インク組成物
の小滴を飛翔させ、記録媒体に付着させて印刷を行う記
録方法である。

【０００３】一方、プラスチックや金属などのように、
水性インク組成物を基本的に吸収しない記録媒体（すな
わち、非吸収性の記録媒体）に対して印刷や塗装を行う
場合には、一般に有機溶媒（特に、親油性有機溶媒）を
用いた溶剤系インク組成物や塗料が用いられる。こうし
た溶剤系インク組成物や塗料によって非吸収性記録媒体
に印刷をすると、固着性、耐擦性及び耐久性等に優れた
記録物を得ることができる。しかし、有機溶媒の中に
は、動植物に対して毒性を示すものがある。そのため、
有機溶媒の使用や廃棄などには注意が必要であり、取り
扱いに不便な場合が多い。

【０００４】従って、非吸収性記録媒体に印刷や塗装を
実施する場合に、水性インク組成物を用いることができ
れば、安全面、環境面、あるいは使用の便宜などの点で
好ましい。しかし、非吸収性記録媒体への印刷や塗装に
おいては、水性インク組成物の着色剤成分が記録媒体表
面に強固に固着することが要求される。そのためには、
固着までの時間、すなわち乾燥時間が短いことが必要に
なる。非吸収性記録媒体への着色剤の固着性を改善する
ために、水性インク組成物に樹脂を添加する提案がなさ
れている。この樹脂は結着剤として着色剤を記録媒体上
に固着するものと考えられる。

【０００５】樹脂を含んだ水性インク組成物としては、
例えば、顔料と樹脂エマルジョンとを水に分散させたイ
ンク（特公昭６２−１４２６号公報）、水不溶性樹脂エ
マルジョン分散液中に顔料を分散させたインク（特開昭
５５−１５７６６８号公報）、特定の造膜温度を有する
エマルジョンを使用するインク（特開平１−２１７０８
８号公報）、同様の樹脂エマルジョンを用いたインク
（特開平３−６００６８号公報及び特開平４−１８４６
２号公報）が提案されている。また、高分子分散剤と水
溶性有機溶剤とを用いた水性分散系顔料インクの提案も
なされている（特開昭５６−１４７８５９号公報、特開
昭５６−１４７８６０号公報、及び特公平４−５７０３
号公報）。

【０００６】しかしながら、これらの水性インク組成物
は、そのインク組成物を単独で用いて非吸収性記録媒体
に印刷した場合には、乾燥性、着色剤の固着性及び成膜
した樹脂被膜の耐性の点で充分ではなく、また、複数色
の水性インク組成物を用いて非吸収性記録媒体に印刷す
る場合には、カラーブリード、にじみ等により印刷画像
品質の点で充分ではなかった。

【０００７】一方、インクジェット記録方法として、少
なくとも浸透性を付与する界面活性剤又は浸透性溶剤及
び塩を含有するカラーインクと、この塩との作用により
増粘又は凝集するブラックインクとを組合せて使用する
ことにより、画像濃度が高くかつカラーブリードがない
高品位のカラー画像が得られるという提案がなされてい
る（特開平６−１０６７３５号公報）。すなわち、塩を
含んだ反応液（第一液）と、インク組成物（第二液）と
の二液を印刷することで、良好な画像を得ることが可能
であるとするインクジェット記録方法が提案されてお
り、その他にも二液で印刷を行うインクジェット記録方
法が提案されている（例えば、特開平３−２４０５５７
号公報、特開平３−２４０５５８号公報）。

【０００８】しかしながら、これらの方法では、ただ単
にインクが記録媒体表面上で増粘し、凝集しているだけ
であり、記録媒体に対して固着しているのではないの
で、加熱（例えば、特開平８−１１２９９号公報）又は
紫外線硬化反応（例えば、特開平５−２６９９８３号公
報）等を利用して記録媒体表面へ強固に固着させてか
ら、次の工程を実施する必要があった。また、加熱や紫
外線硬化などの光硬化反応を行うことは、エネルギー的
にも設備的にも負担が増大するので好ましい方法ではな
い。

【０００９】一方、記録媒体表面上でインクが固着する
までの時間（すなわち、乾燥時間）が長いと、インクが
乾燥して流動性を失うまで記録媒体を放置したまま待つ
時間が長くなるために生産性が低下する。そこで、記録
媒体にインクを受容し固定化するための吸収層を設ける
ことも提案されている（例えば、特開平８−１０４０５
６、特開平７−１５６５３６、及び特開平８−９９４５
８）。しかしながら、こうした吸収層を設けることは、
記録媒体の製造工程数を増加させ、コストアップや設備
的な負担となる点で好ましくない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、水性イン
ク組成物を基本的に吸収しない記録媒体（すなわち、非
吸収性の記録媒体）に対して、水性インク組成物を用い
る印刷や塗装を実現するための手段を鋭意研究する過程
で、反応液と水性インク組成物との二液を用いたインク
ジェット記録方法によって非吸収性記録媒体に印刷を行
ったところ、印刷面が充分に膜化しない現象が起きるこ
とを観察した。そこで、本発明者は、印刷面の膜化を進
行させるために、印刷後に記録媒体を加熱してみたが、
それでも印刷面の膜化が充分に進行しない場合や、記録
媒体の中には熱によって変質したり、変形したりするも
のがあることを観察した。

【００１１】こうした研究過程で、本発明者は、樹脂エ
マルジョン粒子を含有する水性インク組成物と水性反応
液との二液によって非吸収性記録媒体の表面上に形成さ
れた印刷層に対し、水などで洗浄工程を実施してみたと
ころ、驚くべきことに、印刷層における造膜反応が促進
されて堅牢な被膜が形成され、その結果、記録媒体に対
して強固に固着した記録層を得ることができることを見
出した。また、こうした印刷工程と水洗工程とを含む前
記の記録方法は、非吸収性記録媒体のみではなく、紙な
どの吸収性記録媒体にも適用可能であり、記録媒体の表
面の性質に影響を受けることがないことも見出した。

【００１２】そこで、本発明者は、被記録面が不定面で
ある記録媒体（すなわち、不定面記録媒体）に対して、
前記の記録方法を適用するのに適した装置の開発を行
い、これを完成した。すなわち、本発明の課題は、不定
面記録媒体に対する着色剤の固着性に優れ、良好な画像
を得ることができる記録装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、（１）被記録面が不定面である記録媒体の被記録不定面
へ、着色剤と樹脂エマルジョン粒子と水とを含む水性イ
ンク組成物を供給する水性インク供給手段；（２）前記記録媒体の被記録不定面へ、前記水性インク
組成物と接触すると凝集物を生じさせる反応剤を含む反
応液を供給する反応液供給手段；（３）前記記録媒体の被記録不定面上で前記水性インク
組成物と前記反応液とが接触した後であって、しかもそ
の接触によって開始される造膜反応が完了する前に、水
性インク組成物と反応液との混合物に洗浄液を供給する
洗浄液供給手段；（４）前記の水性インク供給手段、反応液供給手段、及
び／又は洗浄液供給手段と被記録面との距離を測定する
ことのできる測長手段；（５）前記の測長手段の測定結果に基づいて水性インク
供給手段、反応液供給手段、及び／又は洗浄液供給手段
を被記録面へ移動することのできる移動手段；（６）前記水性インク組成物と前記反応液とが前記記録
媒体の被記録不定面の所定位置で接触するように制御す
る接触制御手段；及び（７）造膜反応完了前の水性インク組成物と反応液との
混合物に洗浄液を供給するように制御する洗浄制御手
段；を有することを特徴とする、被記録面が不定面であ
る記録媒体用の記録装置に関する。

【００１４】また、本発明は、（１）被記録面が不定面である記録媒体の搬送手段；（２）着色剤と樹脂エマルジョン粒子と水とを含む水性
インク組成物を含み、前記記録媒体の少なくとも被記録
面を含む部分を前記水性インク組成物中に浸漬すること
のできる貯液槽；（３）前記水性インク組成物と接触すると凝集物を生じ
させる反応剤を含む反応液を含み、前記記録媒体の少な
くとも被記録面を含む部分を前記水性インク組成物中に
浸漬することのできる貯液槽；（４）洗浄液を含み、前記記録媒体の少なくとも被記録
面を含む部分を前記水性インク組成物中に浸漬すること
のできる貯液槽；を有することを特徴とする、被記録面
が不定面である記録媒体用の記録装置にも関する。

【００１５】

【発明の実施の形態】（１）本発明装置で実施する記録
方法の原理始めに、本発明装置で実施する記録方法の原理を説明す
る。

【００１６】本発明装置で実施する記録方法では、水性
インク組成物、反応液、及び洗浄液を用いる。前記水性
インク組成物の組成の詳細は後述するが、水性インク組
成物は、少なくとも着色剤と樹脂エマルジョン粒子と水
とを含む。また、前記反応液の組成の詳細も後述する
が、前記反応液は前記水性インク組成物と接触すると凝
集物を生じさせる反応剤を少なくとも含む。

【００１７】本発明装置で実施する記録方法では、前記
反応液と前記水性インク組成物とを任意の順序で記録媒
体の被記録面上に付着させて画像を記録する工程と、そ
の記録画像を洗浄液で洗浄する工程とを含む。この記録
方法によって、着色剤が記録媒体に強固に固着し、耐擦
性を有する良好な画像を実現することができる。

【００１８】このような効果が生じる理由は明確ではな
いが、以下の記載のように推論することができる。な
お、本発明は以下の推論に限定されるものではない。

【００１９】先ず、反応液と水性インク組成物とが被記
録面上で接触すると、インク組成物中の着色剤、樹脂エ
マルジョン粒子、及びその他の成分の分散状態が、反応
液中の反応剤によって破壊され、それらの凝集が開始さ
れる。これらの凝集物は着色剤を記録媒体表面に固着さ
せる。更に、前記の水性インク組成物は、樹脂エマルジ
ョン粒子を含んでいるので、凝集物の生成を促進するも
のと考えられる。特に、室温下で造膜反応を開始する樹
脂エマルジョンを水性インク組成物が含有する場合に
は、前記の凝集の進行に伴って、樹脂エマルジョン粒子
が相互に密接に接触することになるので、造膜反応が開
始される。前記の凝集や造膜過程が進行するのに伴っ
て、被記録面上に最初に付着した際に形成される反応液
とインク組成物との液状混合物は、固形分と液状分とに
徐々に分離し、固形分は被記録面上に接触して固着し、
液状分はそれら固形分の表面に浸出してくる。

【００２０】しかしながら、固形分の表面に浸出した液
状分を加熱などによって除去した後で形成される樹脂被
膜は、必ずしも強固な被膜とはならない。それは、固形
分の中に、高沸点水溶性有機化合物が残留し、樹脂エマ
ルジョン粒子による造膜反応が不完全な状態で留まって
しまうからである。

【００２１】そこで、本発明装置で実施する記録方法で
は、被記録面上に最初に付着した際に形成される反応液
とインク組成物との液状混合物が固形分と液状分とに徐
々に分離し、固形分の表面に液状分が浸出してくる段
階、すなわち、造膜反応が完了する前に、洗浄液を供給
する。この段階で水などの洗浄液が供給されると、造膜
反応進行中の樹脂被膜内に残留する高沸点水溶性有機化
合物が溶出され、樹脂エマルジョン粒子間の接触が更に
密接になるので、造膜反応が更に進行し、実質的に完全
な造膜状態まで到達する。更に、洗浄液などの液状成分
を除去すると被膜強度が上昇する。こうして、極めて堅
牢かつ強固な樹脂被膜が形成され、その結果として、着
色剤が記録媒体表面に強固に固着される。この記録方法
は、紙などの吸収性記録媒体に適用することができるこ
とは言うまでもないが、非吸収性記録媒体においても、
顕著にその効果が発揮される。

【００２２】（２）記録方法の内容本発明装置で実施する記録方法では、記録媒体の被記録
不定面へ、着色剤と樹脂エマルジョン粒子と水とを含む
水性インク組成物を供給する工程と、前記水性インク組
成物と接触すると凝集物を生じさせる反応剤を含む反応
液を供給する工程と、そして前記水性インク組成物と前
記反応液とが接触した後であって、しかもその接触によ
って開始される造膜反応が完了する前に、水性インク組
成物と反応液との混合物に洗浄液を供給する洗浄液供給
工程とを含む。

【００２３】反応液と水性インク組成物を記録媒体に付
着させる順序は、いずれが先であってもよい。すなわ
ち、反応液を記録媒体に付着させた後、この記録媒体に
インク組成物を付着させる方法、あるいはインク組成物
を印刷した後に、反応液を付着させる方法、更に反応液
とインク組成物をその付着直前又は直後に混合する方法
のいずれも好適に行うことができる。

【００２４】反応液を記録媒体へ付着する方法として
は、インク組成物を付着させる場所にのみ選択的に反応
液を付着させるという方法、あるいは被記録表面全体に
反応液を付着させる方法のいずれの態様でもよい。前者
の方法は、反応液の消費量を必要最小限に抑えることが
できるので経済的であるが、反応液とインク組成物との
双方を付着させる位置に或る程度の精度が要求される。
一方、後者の方法は、前者の方法に比べて反応液及びイ
ンク組成物の付着位置の精度の要求は緩和されるが、記
録媒体全体に大量の反応液を付着させることとなり、乾
燥性の観点からも不利である場合がある。従って、いず
れの方法を採用するかは、インク組成物と反応液との組
み合わせを考慮して決定することができる。

【００２５】反応液を記録媒体に付着させる手段、及び
水性インク組成物を記録媒体に付着させる手段は、印刷
業界及び塗装業界において通常用いられる任意の手段を
用いることができる。例えば、直噴、吹付け、塗布、又
は転写等を挙げることができ、液滴を記録媒体に吐出さ
せて印刷を行うインクジェット記録方法が好ましい。

【００２６】本発明装置で実施する記録方法では、造膜
反応完了前に洗浄液を供給する。洗浄手段としては、具
体的には、記録媒体又はその表面を極性溶媒（特には、
水）で濯ぐ、洗い流す、浸漬する、又はこれらの混合手
法などを挙げることができる。この洗浄工程は、印刷工
程中に連続的又は断続的に行うことができる。

【００２７】本発明装置で実施する記録方法では、記録
媒体を極性溶媒（特には、水）で洗浄した後に、記録媒
体を加熱又は乾燥することができる。

【００２８】水性インク組成物、反応液、及び洗浄液を
記録媒体に付与する具体的手段も特に限定されるもので
はないが、例えば、インクジェットヘッドによる液滴の
吐出、噴霧ノズルによる噴霧、液槽（流液槽を含む）へ
の浸漬、刷毛塗り、又は含浸フォームの押し当てなどを
適宜採用することができる。

【００２９】（３）記録媒体本発明装置の対象となる記録媒体は、被記録面が不定面
である記録媒体、すなわち、不定面記録媒体である。本
明細書において、被記録表面について「不定面」とは、
被記録表面の全体が平面のみからなる表面や規則的な曲
面（曲率半径が一定の曲面）のみからなる表面ではない
表面を意味し、具体的には、例えば、被記録表面（すな
わち、本発明装置による記録操作の対象である表面）が
突出部（凸部）と窪み部（凹部）とを含む表面や、曲率
半径の異なる複数の曲面の組合せを含む表面、あるいは
平面と規則的曲面との組合せを含む表面などを挙げるこ
とができる。なお、被記録表面である「不定面」の一部
の領域に平面や規則的な曲面が含まれることはある。

【００３０】また、本発明装置の対象となる記録媒体
は、水性インク組成物に対して吸収性を有する記録媒体
（例えば、紙）又は吸収性被記録面を有する記録媒体、
あるいは水性インク組成物に対して実質的に非吸収性の
記録媒体又は非吸収性被記録面を有する記録媒体のいず
れでも、好適に用いることができる。ここで「水性イン
ク組成物に対して実質的に非吸収性である」とは、記録
媒体に水性インク組成物を付着させたとき、数秒の時間
では記録媒体に水性インク組成物がまったく浸透しない
ような記録媒体を意味する。

【００３１】インクジェット記録方法が適用可能な非吸
収性の記録媒体としては、例えば、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、ポリサルフォン、ＡＢＳ樹脂、又はポリ塩化ビ
ニル等を基材とするプラスチック製記録媒体（又はプラ
スチック製被記録面を有する記録媒体）、黄銅、鉄、ア
ルミニウム、ＳＵＳ、又は銅等の金属製記録媒体（又は
金属製被記録面を有する記録媒体）、あるいは非金属の
基材に蒸着等の手法により金属コーティング処理をした
記録媒体、紙を基材として撥水処理などがなされた記録
媒体、布等の繊維表面に撥水処理等がなされた記録媒
体、無機質の材料を高温で焼成した、いわゆるセラミッ
クス材料からなる記録媒体などを挙げることができる。

【００３２】（４）本発明装置の具体的実施態様（ａ）ロボット型装置本発明装置の第１の態様は、ロボット型装置であり、
（イ）記録媒体の被記録不定面へ、前記水性インク組成
物を供給する水性インク供給手段、（ロ）記録媒体の被
記録不定面へ、前記反応液を供給する反応液供給手段、
及び（ハ）記録媒体の被記録不定面上の前記水性インク
組成物と前記反応液との混合物に洗浄液を供給する洗浄
液供給手段、（ニ）前記の水性インク供給手段、反応液
供給手段、及び／又は洗浄液供給手段と被記録面との距
離を測定することのできる測長手段、（ホ）前記の測長
手段の測定結果に基づいて水性インク供給手段、反応液
供給手段、及び／又は洗浄液供給手段を被記録面へ移動
することのできる移動手段、（ヘ）前記水性インク組成
物と前記反応液とが前記被記録不定面の所定位置で接触
するように制御する接触制御手段、及び（ト）造膜反応
完了前の水性インク組成物と反応液との混合物に洗浄液
を供給するように制御する洗浄制御手段を有する。すな
わち、本発明のロボット型装置は、前記の側長手段
（ニ）と、水性インク供給手段、反応液供給手段、及び
／又は洗浄液供給手段の移動手段（ホ）とを有し、前記
側長手段の測定結果に対応して水性インク供給手段、反
応液供給手段、及び／又は洗浄液供給手段を被記録面に
対する記録操作が可能な適当な位置に移動させることが
できる。

【００３３】本発明のロボット型装置は、場合により更
に、被記録面が不定面である記録媒体の担持手段を有す
ることができる。記録媒体担持手段は、例えば、記録媒
体を固定して載置する固定型担持手段、又は記録媒体を
搬送することのできる搬送型担持手段であることができ
る。

【００３４】本発明のロボット型装置は、水性インク供
給手段と反応液供給手段と測長手段との組合せを一体化
し、それらが一緒になって同時に移動することができる
構造とするか、あるいは水性インク供給手段と反応液供
給手段と洗浄液供給手段と測長手段との組合せを一体化
し、それらが一緒になって同時に移動することができる
構造とすることが好ましい。

【００３５】洗浄液供給手段が、水性インク供給手段と
反応液供給手段と測長手段との一体化した組合せに含ま
れていない場合は、前記洗浄液供給手段は固定型又は移
動型であることができ、測長手段を備えている必要はな
い。固定型洗浄液供給手段は、例えば、１又は複数の洗
浄液噴射ノズル、又は水槽であることができ、水槽中の
洗浄水は流水であることもできる。

【００３６】本発明のロボット型装置において、水性イ
ンク供給手段と反応液供給手段と測長手段との組合せが
一体化されている場合には、その測長手段の測定結果に
基づいて、前記の一体化された組合せを被記録面へ移動
することのできる移動手段を含む。また、本発明のロボ
ット型装置において、水性インク供給手段と反応液供給
手段と洗浄液供給手段と測長手段との組合せが一体化さ
れている場合には、その測長手段の測定結果に基づい
て、前記の一体化された組合せを一緒に被記録面へ移動
することのできる移動手段を含む。

【００３７】本発明のロボット型装置は、前記水性イン
ク組成物と前記反応液とが前記記録媒体の被記録不定面
の所定位置で接触するように制御する接触制御手段を有
する。この接触制御手段は、前記の移動手段を制御する
ことによって前記水性インク組成物と前記反応液との接
触を制御することができる。

【００３８】また、本発明のロボット型装置は、造膜反
応完了前の水性インク組成物と反応液との混合物に洗浄
液を供給するように制御する洗浄制御手段を有する。こ
の洗浄制御手段は、前記の移動手段を制御するか、ある
いは記録媒体搬送型担持手段を制御することによって洗
浄液の供給を制御することができる。

【００３９】以下に、本発明のロボット型装置の代表的
な態様を添付図面に沿って説明するが、以下の記載は本
発明装置を限定するものではない。

【００４０】（ｂ）図１の態様本発明のロボット型装置において、自由走行ロボット型
の態様の１つを図１に示す。図１に示す本発明の自由走
行ロボット型記録装置１は、不定形記録媒体としてのダ
ルマ型置物９１の外側表面９１ａを印刷する装置であ
る。具体的には、図１に示す自由走行ロボット型記録装
置１は、ベース２１の上に、水平方向に回転自在のショ
ルダー部２２を備えている。ベース２１は、キャスター
２１ａを備えていることができ、床面上を自由な方向に
走行することができる。記録操作の対象が、細長い直方
体型記録媒体である場合には、前記のキャスターに代え
て車輪を設け、直方体型記録媒体の側壁と平行に設けた
軌道上を走行可能とすることもできる。また、床面を走
行させる代わりに、作業場の天井又は壁面、あるいは特
別に組み立てたフレームに適当な案内バーを設け、その
案内バーから本発明のロボット型装置を移動可能に懸架
させることもできる。

【００４１】回転自在の前記ショルダー部２２は、ショ
ルダー軸部２２ａを介してアーム部２３と連結し、アー
ム部２３はエルボー軸部２３ａを介してフォアアーム部
２４と連結する。更に、フォアアーム部２４は、その先
端部にリスト軸部２５ａを介してリスト部２５を有し、
リスト部２５の先端に３液共通ヘッド３１とセンサ４１
とを有している。

【００４２】３液共通ヘッド３１は、インク用ヘッド部
分と反応液用ヘッド部分と洗浄液用ヘッド部分とが一体
化されているヘッド、すなわち、インク・反応液・洗浄
液用ヘッドである。インク用ヘッド部分からは、着色剤
と樹脂エマルジョン粒子と水とを含む水性インクを供給
することができる。反応液用ヘッド部分からは、前記水
性インクと接触すると凝集物を生じさせる反応剤を含む
反応液を供給することができる。洗浄液用ヘッド部分か
らは、洗浄液（例えば、水）を供給することができる。
なお、本発明のロボット型装置においては、３液共通ヘ
ッドから任意の不定表面にインク、反応液、及び洗浄液
を供給することができるかぎり、アーム部やフォアアー
ム部などの棒状部の数、及びショルダー軸部やエルボー
軸部などの屈曲部の数は限定されない。

【００４３】センサ４１は、３液共通ヘッド３１と外側
表面９１ａとの距離を演算するための信号を中央制御装
置（図示せず）へ送信する。中央制御装置では、その信
号を用いて得られた演算結果に基づいて、前記のキャス
ター２１ａや、前記ショルダー部２２、ショルダー軸部
２２ａ、エルボー軸部２３ａ、更にリスト軸部２５ａの
運動を適切に制御し、３液共通ヘッド３１から水性イン
ク、反応液、及び洗浄液を外側表面９１ａに適切に付与
することができる位置へ、本発明の自由走行ロボット型
記録装置１を誘導することができる。

【００４４】ここで、本発明の記録装置に用いることの
できる、インク用ヘッド部分と反応液用ヘッド部分と洗
浄液用ヘッド部分とが一体化されている３液共通ヘッド
（すなわち、インク・反応液・洗浄液用ヘッド）の態様
を、図２に示す。図２は、３液共通ヘッド２のノズル面
を模式的に示す拡大図である。

【００４５】図２に示す３液共通ヘッド２のノズル面
は、インク用ノズル面３と、反応液用ノズル面４と、洗
浄液用ノズル面５とからなる。各ノズル面の配置は、洗
浄液用ノズル面５を、インク用ノズル面３及び反応液用
ノズル面４に対して重力方向の下側に位置させることが
できるようにする必要があるので、中央（すなわち、イ
ンク用ノズル面３と反応液用ノズル面４との間）に位置
させることは好ましくない。

【００４６】インク用ノズル面３には、例えば、イエロ
ーインク組成物を吐出するイエローインク用ノズル３ａ
と、マゼンタインク組成物を吐出するマゼンタインク用
ノズル３ｂと、シアンインク組成物を吐出するシアンイ
ンク用ノズル３ｃと、ブラックインク組成物を吐出する
ブラックインク用ノズル３ｄとを設けることができる。
インク用ノズル面３に設ける各ノズルの数及び配置は、
使用するインク数に応じて適宜変更することができる。
反応液用ノズル面４及び洗浄液用ノズル面５には、それ
ぞれ、反応液用ノズル４ａ及び洗浄液用ノズル５ａが設
けられている。

【００４７】図２に示す３液共通ヘッド２による記録手
順を、ほぼ垂直に配置されている壁面９０ａを記録する
場合を例として、図３に沿って説明する。最初に、３液
共通ヘッド２を、壁面９０ａに対して水平方向（矢印Ｐ
で示す方向）に移動させる。その移動（以下、第１の移
動と称する）の間に、壁面９０ａに対してインク用ノズ
ル面３の各ノズル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄからは各水性
インクが吐出され、反応液用ノズル面４の反応液用ノズ
ル４ａからは反応液が吐出され、洗浄液用ノズル面５の
洗浄液用ノズル５ａからは洗浄液が吐出されるので、記
録媒体９０上には、重力方向の上側から順に、水性イン
クの帯状領域、反応液の帯状領域、及び洗浄液の帯状領
域が形成される。なお、この第１の移動が、壁面９０ａ
に対する最初の記録操作である場合には、水性インクの
吐出のみを実施し、反応液の吐出及び洗浄液の吐出を実
施せず、重力方向の最も上側に、水性インクの帯状領域
のみを形成させるのこともできる。

【００４８】次に、３液共通ヘッド２を、垂直方向の上
方（矢印Ｑで示す方向）に所定距離だけ移動させる。こ
の所定距離は、既に形成されている水性インクの帯状領
域の上に、反応液の帯状領域を形成することができる距
離に相当する。３液共通ヘッド２が、前記の矢印Ｑで示
す方向へ移動された後、３液共通ヘッド２を壁面９０ａ
に対して矢印Ｐで示す方向と反対の方向（水平方向）に
移動させる（以下、第２の移動と称する）。この第２の
移動の間に、再び、壁面９０ａに対してインク用ノズル
面３の各ノズル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄからは各水性イ
ンクが吐出され、反応液用ノズル面４の反応液用ノズル
４ａからは反応液が吐出され、洗浄液用ノズル面５の洗
浄液用ノズル５ａからは洗浄液が吐出される。第１の移
動の際に、各水性インクが印字された帯状領域には、第
２の移動の際に、反応液が帯状に供給される。なお、こ
の第２の移動が、壁面９０ａに対する最初の記録操作と
しての前記第１移動の直後に行われる場合には、水性イ
ンクの吐出及び反応液の吐出のみを実施し、洗浄液の吐
出を実施しないこともできる。

【００４９】第２の移動の終了後、３液共通ヘッド２
を、垂直方向の上方（矢印Ｑで示す方向）に再び所定距
離だけ移動させた後、３液共通ヘッド２を壁面９０ａに
対して矢印Ｐで示す方向（水平方向）に移動させる（以
下、第３の移動と称する）。この第３の移動の間に、再
び、壁面９０ａに対してインク用ノズル面３の各ノズル
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄからは各水性インクが吐出さ
れ、反応液用ノズル面４の反応液用ノズル４ａからは反
応液が吐出され、洗浄液用ノズル面５の洗浄液用ノズル
５ａからは洗浄液が吐出される。従って、第１の移動の
際に各水性インクが印字され、第２の移動の際に反応液
が供給された帯状領域には、第３の移動の際に、洗浄液
が供給される。

【００５０】図３に示す状態は、このような移動が３回
以上繰り返された後の状態であり、領域６ａは、水性イ
ンクのみが供給されている領域であり、領域６ｂは、水
性インク及び反応液が供給されている領域であり、領域
６ｃは、水性インク、反応液、及び洗浄液が供給されて
いる領域である。

【００５１】本発明の記録装置に用いることのできる、
インク用ヘッド部分と反応液用ヘッド部分と洗浄液用ヘ
ッド部分とが一体化されている３液共通ヘッド（すなわ
ち、水性インク、反応液、及び洗浄液用ヘッド）の別の
態様を、図４に示す。図４は、３液共通ヘッド２のノズ
ル面を模式的に示す拡大図である。

【００５２】図４に示す３液共通ヘッド２では、各水性
インク用ノズル３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと、反応液用ノ
ズル４ａ，４ｂとを、全て横方向に一列に配置してい
る。従って、図４に示す３液共通ヘッド２のノズル面
は、水性インク及び反応液用ノズル面７と、洗浄液用ノ
ズル面５とからなる。水性インク及び反応液用ノズル面
７には、例えば、反応液用ノズル４ａ、イエローインク
用ノズル３ａ、マゼンタインク用ノズル３ｂ、シアンイ
ンク用ノズル３ｃ、ブラックインク用ノズル３ｄ、及び
反応液用ノズル４ｂを、この順に設けることができる。
水性インク及び反応液用ノズル面７に設ける各ノズルの
数及び配置は、使用するインク数に応じて適宜変更する
ことができる。洗浄液用ノズル面５には、洗浄液用ノズ
ル５ａが設けられている。なお、図４に示す３液共通ヘ
ッド２を用いる場合も、洗浄液用ノズル面５が重力方向
の下方に位置する状態で使用するのが好ましい。

【００５３】ここで、再び図１に戻り、図１に示す本発
明の自由走行ロボット型記録装置１を用いて、ダルマ型
置物９１の外側表面９１ａへの記録を実施する場合に
は、最初にダルマ型置物９１を載置台１０の上に固定す
ることができる。続いて、センサ４１からの信号に基づ
いて本発明の自由走行ロボット型記録装置１の各部を動
作させ、３液共通ヘッド３１が、外側表面９１ａにおけ
る被記録領域の下端（あるいは、それよりも更に低い位
置）に位置するように、調整する。続いて、３液共通ヘ
ッド３１を水平方向に移動させながら、水性インク（又
は反応液）の供給を開始し、前記図３に沿って説明した
手順で、被記録領域の下端部から印刷を開始する。水性
インク及び反応液の供給は、水性インクを被記録表面に
供給した後に、その水性インクの上に反応液を供給する
こともできるし、あるいは、その逆に、反応液を被記録
表面に供給した後に、その反応液の上に水性インクを供
給することもできる。前記反応液中には、水性インクと
接触すると凝集物を生じさせる反応剤が含まれているた
め、ダルマ型置物９１の外側表面９１ａの表面上で水性
インクと反応液とが接触すると、凝集反応が起こる。

【００５４】凝集反応が発生している混合物の上から洗
浄液が更に供給されるので、洗浄液の作用により造膜反
応が促進され、強固な被膜が形成される。

【００５５】ダルマ型置物９１の被記録表面への水性イ
ンク及び反応液の供給が全て終了し、更に、被記録表面
の全面が洗浄液と接触した後で、ダルマ型置物９１を、
そのまま放置して自然乾燥することもできるし、あるい
は、適当な乾燥手段（例えば、エアー吹き付け又は加
熱）により乾燥させることもできる。

【００５６】前記のように、ダルマ型置物９１の外側表
面９１ａへの記録を実施する場合には、ダルマ型置物９
１の下方部から記録操作を開始し、上方部に向かってそ
の後の操作を実施するのが好ましい。すなわち、一般に
洗浄液は比較的多量に突出されるので、洗浄液が外側表
面９１ａを下方に流れ落ちる場合がある。洗浄液が流れ
落ちる表面上に、水性インク又は反応液の一方のみが塗
布されていると、記録パターンを破壊する可能性がある
が、水性インクと反応液とによる造膜反応が開始又は終
了した後に洗浄液が流れ落ちても、記録パターンに影響
を与えないからである。

【００５７】図１に示す態様では、３液共通ヘッドに代
えて、インク用ヘッド部分と反応液用ヘッド部分とが一
体化されているインク・反応液用ヘッド（２液共通ヘッ
ド）と、洗浄液用ヘッドとの２つのヘッドの組合わせを
用いることもできるし、あるいは、インク用ヘッド部分
と反応液用ヘッド部分とが一体化されている２液共通ヘ
ッドと、固定型洗浄液供給手段（例えば、複数の洗浄液
ノズルから形成される洗浄水シャワーカーテンや、水
槽）との組み合わせを用いることもできる。更に、イン
ク用ヘッド部分、反応液用ヘッド部分、及び洗浄液用ヘ
ッド部分は、例えば、インクジェット記録用ヘッドやス
プレーガンヘッドであることができる。

【００５８】（ｃ）図５の態様本発明によるロボット型装置において、固定ロボット型
の態様の１つを図５に示す。図５に示す本発明の固定ロ
ボット型記録装置１は、不定形記録媒体としてのコード
レス電話受話器カバー９２の外側表面９２ａを印刷する
装置である。具体的には、図５に示す固定ロボット型記
録装置１は、固定台１５に固定したベース２１の上に、
水平方向に回転自在のショルダー部２２を備えている。
回転自在の前記ショルダー部２２は、ショルダー軸部２
２ａを介してアーム部２３と連結し、アーム部２３はエ
ルボー軸部２３ａを介してフォアアーム部２４と連結す
る。更に、フォアアーム部２４は、その先端部にリスト
軸部２５ａを介してリスト部２５を有し、リスト部２５
の先端に２液共通ヘッド３３とセンサ４１とを有してい
る。

【００５９】２液共通ヘッド３３は、インク用ヘッド部
分と反応液用ヘッド部分とが一体化されているヘッド、
すなわち、インク・反応液用ヘッドであり、例えば、図
２及び図４に示した３液共通ヘッドから洗浄液用ヘッド
部分を取り除いた構造を有する。この２液共通ヘッド３
３のインク用ヘッド部分からは、着色剤と樹脂エマルジ
ョン粒子と水とを含む水性インクを供給することができ
る。反応液用ヘッド部分からは、前記水性インクと接触
すると凝集物を生じさせる反応剤を含む反応液を供給す
ることができる。

【００６０】センサ４１は、２液共通ヘッド３３と外側
表面９２ａとの距離を演算するための信号を中央制御装
置（図示せず）へ送信する。中央制御装置では、その信
号を用いて得られた演算結果に基づいて、前記ショルダ
ー部２２や、ショルダー軸部２２ａ、エルボー軸部２３
ａ、更にリスト軸部２５ａの運動を適切に制御し、水性
インク及び反応液を外側表面９２ａに適切に付与するこ
とができる位置へ、２液共通ヘッド３３を誘導すること
ができる。

【００６１】一方、不定形記録媒体としてのコードレス
電話受話器カバー９２は、搬送型担持手段としてのベル
トコンベア１１の上に載置されて或る一定の方向（図５
の矢印Ａの方向）へ搬送される。ベルトコンベア１１
は、必要により、搬送用固定具（図示せず）を備え、ベ
ルトコンベア１１の搬送面上にコードレス電話受話器カ
バー９２を固定した状態で搬送することができる。

【００６２】本発明の固定ロボット型記録装置１は、２
液共通ヘッド３３を設けた地点から、ベルトコンベア１
１の搬送方向下流に、固定型の洗浄液供給手段として、
洗浄液噴射バー５１を有する。洗浄液噴射バー５１は、
ベルトコンベア１１の搬送面の上方を横断する状態で設
けられ、搬送面の横断方向の全面へ洗浄液５２を噴射す
ることのできる複数の噴射孔５３を有している。複数個
の洗浄液噴射バー５１を設けることもできる。また、洗
浄液噴射バーの代わりに、トンネル状の洗浄水噴射室を
設け、その中を搬送させることもできる。

【００６３】本発明の固定ロボット型記録装置１は、洗
浄液噴射バー５１を設けた地点から、ベルトコンベア１
１の搬送方向下流に、固定型の乾燥手段として乾燥エア
ー噴射バー６１を有する。乾燥エアー噴射バー６１も、
ベルトコンベア１１の搬送面の上方を横断する状態で設
けられ、搬送面の横断方向の全面へ乾燥エアーを噴射す
ることのできる複数の噴射孔６２を有し、乾燥エアー６
３を噴射することができる。複数個の乾燥エアー噴射バ
ー６１を設けることもできる。また、乾燥エアー噴射バ
ーの代わりに、トンネル状の乾燥室を設け、その中を搬
送させることもできる。

【００６４】本発明の固定ロボット型記録装置１を用い
て、コードレス電話受話器カバー９２の外側表面９２ａ
への記録を実施する場合には、ベルトコンベア１１にコ
ードレス電話受話器カバー９２を載せて一定方向（図１
の矢印Ａの方向）へ移動させる。コードレス電話受話器
カバー９２の外側表面９２ａは最初に２液共通ヘッド３
３から水性インク及び反応液を受け取る。前記反応液中
には、水性インクと接触すると凝集物を生じさせる反応
剤が含まれているため、コードレス電話受話器カバー９
２の外側表面９２ａ上で水性インクと反応液とが接触す
ると、凝集反応が起こる。続いて、洗浄液噴射バー５１
から洗浄液を受け取るので、造膜反応が促進され、更に
乾燥エアー噴射バー６１からのエアーを受けて強固な被
膜が形成される。

【００６５】ベルトコンベア１１は、コードレス電話受
話器カバー９２の外側表面９２ａが２液共通ヘッド３３
や、洗浄液噴射バー５１及び乾燥エアー噴射バー６１か
らインク、反応液、洗浄液、及びエアーを受け取る位置
に到達した際に一時的に停止し、外側表面９２ａがイン
ク、反応液、洗浄液、及びエアーを受け取ってから、移
動を再開することもできるし、一時的な停止を行わず
に、コードレス電話受話器カバー９２の外側表面９２ａ
を連続的に移動させながら、記録操作を行うこともでき
る。また、２液共通ヘッド３３によってコードレス電話
受話器カバー９２の外側表面９２ａへの印刷を実施する
際には、２以上の２液共通ヘッドを同時に用いて、複数
の被印刷領域を同時に印刷することもできる。

【００６６】図５に示す態様では、２液共通ヘッドに代
えて、インク用ヘッド部分と反応液用ヘッド部分と洗浄
液用ヘッド部分とが一体化されているインク・反応液・
洗浄液用ヘッド（３液共通ヘッド）を用い、固定型の洗
浄液供給手段を省略することもできる。更に、インク用
ヘッド部分及び反応液用ヘッド部分、並びに洗浄液用ヘ
ッド部分（３液共通ヘッドを用いる場合）は、例えば、
インクジェット記録用ヘッドやスプレーガンヘッドであ
ることができる。

【００６７】（ｄ）浸漬型記録装置本発明装置の第２の態様は、浸漬型記録装置であり、（イ）不定面記録媒体の搬送手段；（ロ）記録媒体の少なくとも被記録面を含む部分を水性
インク組成物中に浸漬することのできる水性インク組成
物貯液槽；（ハ）記録媒体の少なくとも被記録面を含む部分を反応
液中に浸漬することのできる反応液貯液槽；及び（ニ）記録媒体の少なくとも被記録面を含む部分を洗浄
液中に浸漬することのできる洗浄液貯液槽；を有する。

【００６８】本発明装置の浸漬型記録装置は、水性イン
ク組成物貯液槽と、反応液貯液槽と、洗浄液貯液槽とを
並置して含み、それらの中に貯液されている水性インク
組成物、反応液、及び洗浄液（例えば、水）の中に、搬
送手段に保持されている不定面記録媒体（少なくとも、
その被記録面を含む部分）を順次浸漬させる。その後、
必要により、乾燥させることができる。水性インク組成
物貯液槽への浸漬と、反応液貯液槽への浸漬の順序は限
定されず、水性インク組成物貯液槽への浸漬を最初に行
うこともできるし、反応液貯液槽への浸漬を最初に行う
こともできる。

【００６９】不定面記録媒体の搬送手段としては、例え
ば、記録媒体の一部（被記録領域ではない部分）を把持
した状態で、記録媒体を釣り下げ、水性インク組成物貯
液槽への浸漬、反応液貯液槽への浸漬、及び洗浄液貯液
槽への浸漬を次々に行うことのできる手段、あるいは、
記録媒体の全体を挿入した状態で、水性インク組成物貯
液槽への浸漬、反応液貯液槽への浸漬、及び洗浄液貯液
槽への浸漬を次々に行うことのできる篭やネットなどを
挙げることができる。

【００７０】水性インク組成物貯液槽、反応液貯液槽、
及び洗浄液貯液槽の中に入れるそれぞれの液体は、貯蔵
液であることも流動液であることもできる。

【００７１】（５）水性インク組成物本発明装置で用いる水性インク組成物は、着色剤と、樹
脂エマルジョン粒子と、水溶性有機溶媒と、水とを少な
くとも含んでなる。本明細書においてインク組成物と
は、モノクロ印刷を行う場合にはブラックインク組成物
を意味し、更にカラー印刷を行う場合にはカラーインク
組成物、具体的にはイエローインク組成物、マゼンタイ
ンク組成物、及びシアンインク組成物、更に場合によっ
てブラックインク組成物を意味するものとする。その
他、カラーインク組成物として公知の各種インク組成
物、例えば、ライトマゼンタインク組成物、ライトシア
ンインク組成物、グリーンインク組成物、レッドインク
組成物、ブルーインク組成物等も含まれる。

【００７２】《樹脂エマルジョン粒子》本発明で用いる
インク組成物は樹脂エマルジョン粒子を含んでなる。本
明細書において、「樹脂エマルジョン粒子」とはポリマ
ー成分の微粒子、即ち、ポリマー微粒子をいう。また、
「樹脂エマルジョン粒子」は好ましくは被膜形成能を有
するポリマーからなるものが好ましい。「樹脂エマルジ
ョン」とは、連続相が水であり、分散粒子が樹脂エマル
ジョン粒子である水性分散液をいう。「樹脂エマルジョ
ン」は「ポリマーエマルジョン」、「水系エマルジョ
ン」とも呼ばれることがある。

【００７３】本発明で用いることのできる、樹脂エマル
ジョン粒子を構成するポリマー成分の具体例としては、
スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、スチレン−
（メタ）アクリル酸エステル−（メタ）アクリル酸共重
合体、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、スチレン−ブ
タジエン共重合体、ポリブタジエン、アクリロニトリル
−ブタジエン共重合体、クロロプレン共重合体、ポリオ
レフィン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミ
ド、エチレン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル−アク
リル酸エステル共重合体、又はポリウレタンなどを挙げ
ることができる。本発明で用いる樹脂エマルジョン粒子
は、後述する反応液中の反応剤、とりわけ多価金属イオ
ン又はポリアリルアミン若しくはポリアリルアミンの誘
導体との相互作用により、着色剤の記録媒体表面への固
着性を促進する効果を有する。

【００７４】樹脂エマルジョン粒子を含んでなる樹脂エ
マルジョンの最低成膜温度は、好ましくは室温以下、よ
り好ましくは２５℃以下、最も好ましくは２０℃以下で
ある。樹脂エマルジョンの成膜を室温以下で行うことが
できれば、印刷された記録媒体を極性溶媒などの洗浄液
で洗浄した後に、加熱及び乾燥手段を必要とせず、室温
以下において印刷面の膜化が自動的に進行し、着色剤が
記録媒体に強固に固着するので好ましい。

【００７５】また、本発明で用いる樹脂エマルジョンの
最低成膜温度が室温以上であっても、印刷された記録媒
体を極性溶媒などの洗浄液で洗浄した後に、記録媒体を
樹脂エマルジョンの成膜温度以上に加熱することで印刷
面の膜化が進行し、記録媒体上で着色剤が強固に固着す
ることは当業者には明らかであろう。すなわち、印刷さ
れた記録媒体を極性溶媒などの洗浄液で洗浄した後に、
記録媒体を最低成膜温度以上に加熱する手段を用いるこ
とで、本発明において最低成膜温度が室温以上の樹脂エ
マルジョンも使用可能となる。

【００７６】ここで、「最低成膜温度」とは、樹脂エマ
ルジョン粒子を水に分散させて得られた樹脂エマルジョ
ンをアルミニウム等の金属板の上に薄く流延し、温度を
上昇させた際に透明な連続フィルムが形成される最低の
温度をいう。最低造膜温度以下の温度領域では白色粉末
状となる。更に、樹脂エマルジョン粒子のガラス転移点
は１０℃以下であることが好ましい。

【００７７】樹脂エマルジョン粒子の「造膜性」とは、
樹脂エマルジョン粒子を水に分散させて水性エマルジョ
ンの形態とした場合に、この水性エマルジョンの水成分
を蒸発させていくと、樹脂被膜が形成されることを意味
する。こうした「造膜性」樹脂エマルジョンを含有する
水性インク組成物は、水又は水性有機溶剤を蒸発させる
と、樹脂被膜が形成される性質を有する。この樹脂被膜
は、インク組成物中の着色剤成分を記録媒体表面に強固
に固着する役割を担う。これによって、耐擦性及び耐水
性に優れた画像を得ることができると考えられる。

【００７８】樹脂エマルジョン粒子の添加量は、インク
組成物の全重量に対して５重量％以上であり、好ましく
は８重量％以上である。そして樹脂エマルジョン粒子
は、着色剤に対して、その重量比で好ましくは１〜２０
の範囲、更に好ましくは２〜１０の範囲で含有される。

【００７９】また、樹脂エマルジョン粒子の粒子径は１
００ｎｍ程度以下が好ましく、より好ましくは５〜８０
ｎｍ程度である。

【００８０】本発明で用いる樹脂エマルジョン粒子は、
その表面にカルボキシル基を有し、更に二価金属塩と高
い反応性を有することが好ましい。具体的には、好まし
い樹脂エマルジョン粒子は、その０．１重量％の水性エ
マルジョン３容量と、１ｍｏｌ／ｌの濃度の二価金属塩
水溶液１容量とを接触させたとき、波長７００ｎｍの光
の透過率が初期値の５０％となる時間が１×１０^４秒
以下（好ましくは１×１０^３秒以下、より好ましくは
１×１０^２秒以下））となるような二価金属塩との反応
性を有するものである。樹脂エマルジョン粒子は、二価
金属イオンと接触すると反応して浮遊物を生じ溶液の透
明度を低下させる。この浮遊物の生成量を光の透過率を
もって測定する。ここで、二価金属イオンとしては、Ｃ
ａ^２+、Ｃｕ^２+、Ｎｉ^２+、Ｍｇ^２+、Ｚｎ^２+、又はＢ
ａ^２+を挙げることができ、それと塩を形成する陰イオ
ンとしては、Ｃｌ⁻ 、ＮＯ^３− 、Ｉ⁻、Ｂｒ⁻ 、Ｃ
ｌＯ^３−又はＣＨ_３ＣＯＯ⁻を挙げることができる。こ
のような高い反応性は、樹脂エマルジョン粒子が、その
表面に比較的多くのカルボキシル基を有することに起因
するものと考えられる。上記の様な高い反応性を示す多
量のカルボキシル基をその表面に有する樹脂エマルジョ
ン粒子を含むインク組成物は、撥水処理されたインクジ
ェット記録用ヘッドのノズルプレートに親和性を有さな
い。従って、従来、水溶性樹脂を含んだインク組成物に
おいて問題とされていた欠点、すなわち、インク組成物
がノズルプレートをよく濡らし、その結果インク滴の飛
行曲がり及び吐出不良が発生する欠点が有効に防止され
るとの大きな利点を有する。樹脂エマルジョン粒子は、
それを濃度１０重量％で水に分散させた水性エマルジョ
ンのテフロン（登録商標）板上での接触角が７０°以上
であることが好ましい。更に、樹脂エマルジョン粒子
は、それを濃度３５重量％で水に分散させた水性エマル
ジョンの表面張力が、４０×１０^−３Ｎ／ｍ（４０ｄｙ
ｎｅ／ｃｍ、２０℃））以上であることが好ましい。上
記の様な樹脂エマルジョン粒子を利用することによっ
て、インクジェット記録方法において、より有効に飛行
曲がりを防止することができ、良好な印刷が可能とな
る。

【００８１】更に、この樹脂エマルジョン粒子表面の高
い親水性によって、インク組成物は優れた保存安定性が
得られるとの利点も有する。

【００８２】本発明で用いる樹脂エマルジョン粒子は、
カルボキシル基を有する不飽和ビニル単量体に由来する
構造を１〜１０重量％含み、かつ重合可能な二重結合を
二つ以上有する架橋性単量体によって架橋された構造を
有し、架橋性単量体に由来する構造を０．２〜４重量％
含有することが好ましい。重合の際に重合可能な二重結
合を好ましくは二つ以上、更に好ましくは三つ以上有す
る架橋性単量体類を共重合させて三次元架橋させた架橋
性ポリマーの利用により、ノズルプレート表面がインク
組成物により更に濡れ難くなり、飛行曲がりをより有効
に防止することができ、吐出安定性をより向上させるこ
とができる。

【００８３】樹脂エマルジョン粒子としては、単粒子構
造のものを利用することができる。一方、コア部とそれ
を囲むシェル部とからなるコアシェル構造を有する樹脂
エマルジョン粒子を利用することも可能である。本明細
書において「コアシェル構造」とは、「組成の異なる２
種以上のポリマーが粒子中に相分離して存在する形態」
を意味する。従って、シェル部がコア部を完全に被覆し
ている形態のみならず、コア部の一部を被覆しているも
のであってもよい。また、シェル部ポリマーの一部がコ
ア粒子内にドメインなどを形成しているものであっても
よい。更に、コア部とシェル部の中間に、更にもう一層
以上、組成の異なる層を含む３層以上の多層構造を持つ
ものであってもよい。

【００８４】本発明で用いる樹脂エマルジョン粒子は、
コア部がエポキシ基を有する樹脂からなり、シェル部が
カルボキシル基を有する樹脂から形成されるものである
ことが好ましい。エポキシ基とカルボキシル基とは互い
に反応する性質を有するが、これら二つの基をコア部と
シェル部とに分離して存在させる。水又は水溶性有機溶
媒の減少により、樹脂エマルジョン粒子同士が合一し、
造膜に伴う圧力によって変形する。これによって、コア
部のエポキシ基とシェル部のカルボキシル基とが結合し
て、網目構造を形成する。これにより、より強度の大き
な被膜を形成することができるとの利点が得られる。エ
ポキシ基を有する不飽和ビニル単量体の量は１〜１０重
量％であることが好ましい。なお、ここで造膜前の一部
のエポキシ基とカルボキシル基との反応は、膜形成能が
失われていない限り、本発明にあっては許容されるもの
である。このような樹脂エマルジョン粒子内に反応性の
官能基を共存させ、硬化剤を添加しなくとも造膜時にそ
れらの官能基を反応させ、網目構造を形成する性質を本
明細書におては「自己架橋性」と呼ぶ。

【００８５】本発明で用いる樹脂エマルジョン粒子は、
公知の乳化重合によって得ることができる。すなわち、
不飽和ビニル単量体（不飽和ビニルモノマー）を、重合
触媒及び乳化剤を存在させた水中において乳化重合する
ことによって得ることができる。

【００８６】不飽和ビニル単量体としては、一般的に乳
化重合で使用されるアクリル酸エステル単量体類、メタ
クリル酸エステル単量体類、芳香族ビニル単量体類、ビ
ニルエステル単量体類、ビニルシアン化合物単量体類、
ハロゲン化単量体類、オレフィン単量体類、又はジエン
単量体類を挙げることができる。更に、具体例として
は、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプ
ロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブ
チルアクリレート、ｎ−アミルアクリレート、イソアミ
ルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、２−エチ
ルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、デシ
ルアクリレート、ドデシルアクリレート、オクタデシル
アクリレート、シクロヘキシルアクリレート、フェニル
アクリレート、ベンジルアクリレート、又はグリシジル
アクリレート、等のアクリル酸エステル類；メチルメタ
クリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタ
クリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメ
タクリレート、ｎ−アミルメタクリレート、イソアミル
メタクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−エ
チルヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレー
ト、デシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、
オクタデシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリ
レート、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレ
ート、又はグリシジルメタクリレート、等のメタクリル
酸エステル類；酢酸ビニル等のビニルエステル類；アク
リロニトリル、又はメタクリロニトリル等のビニルシア
ン化合物類；塩化ビニリデン、又は塩化ビニル、等のハ
ロゲン化単量体類；スチレン、２−メチルスチレン、ビ
ニルトルエン、ｔ−ブチルスチレン、クロルスチレン、
ビニルアニソール、又はビニルナフタレン等の芳香族ビ
ニル単量体類；エチレン、プロピレン、又はイソプロピ
レン、等のオレフィン類；ブタジエン、又はクロロプレ
ン等のジエン類；ビニルエーテル、ビニルケトン、又は
ビニルピロリドン等のビニル単量体類を挙げることがで
きる。カルボキシル基を有さない単量体を用いる場合
は、カルボキシル基を有する不飽和ビニル単量体の併用
が必須となるが、好ましいその例としては、アクリル
酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマール酸、又はマレ
イン酸を挙げることができ、メタクリル酸の利用が好ま
しい。また、使用可能な乳化剤としては、アニオン界面
活性剤、ノニオン界面活性剤、又はこれらの混合物を挙
げることができる。

【００８７】また、上記したように、上記モノマー由来
の分子を、重合可能な二重結合を二つ以上有する架橋性
単量体によって架橋された構造を有することが好まし
い。重合可能な二重結合を二つ以上有する架橋性単量体
の例としては、ポリエチレングリコールジアクリレー
ト、トリエチレングリコールジアクリレート、１，３−
ブチレングリコールジアクリレート、１，６−ブチレン
グリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオール
ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト、１，９−ノナンジオールジアクリレート、ポリプロ
ピレングリコールジアクリレート、２，２’−ビス（４
−アクリロキシプロピロキシフェニル）プロパン、２，
２’−ビス（４−アクリロキシジエトキシフェニル）プ
ロパン、等のジアクリレート化合物；トリメチロールプ
ロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリア
クリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート
等のトリアクリレート化合物；ジトリメチロールテトラ
アクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレ
ート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等のテ
トラアクリレート化合物；ジペンタエリスリトールヘキ
サアクリレート等のヘキサアクリレート化合物；エチレ
ングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコール
ジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリ
レート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、
１，３−ブチレングリコールジメタクリレート、１，４
−ブチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキ
サンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコー
ルジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタク
リレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレー
ト、ポリブチレングリコールジメタクリレート、２，
２’−ビス（４−メタクリロキシジエトキシフェニル）
プロパン、等のジメタクリレート化合物；トリメチロー
ルプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタン
トリメタクリレート等のトリメタクリレート化合物；メ
チレンビスアクリルアミド、ジビニルベンゼンを挙げる
ことができる。

【００８８】更に、上記単量体に加えて、アクリルアミ
ド類又は水酸基含有単量体を添加することによって、更
に印刷安定性を向上させることができる。アクリルアミ
ド類の例としては、アクリルアミド及びＮ，Ｎ’−ジメ
チルアクリルアミドを挙げることができる。また、水酸
基含有単量体の例としては、２−ヒドロキシエチルアク
リレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−
ヒドロキシエチルメタクリレート、及び２−ヒドロキシ
プロピルメタクリレートを挙げることができ、これらを
単独又は二種以上混合して使用することができる。

【００８９】また、コアシェル構造の樹脂エマルジョン
粒子は、公知の手法により、一般的には多段階の乳化重
合などによって製造することができる。例えば、特開平
４−７６００４号公報で開示されている方法によって製
造することができる。重合に用いる不飽和ビニル単量体
の例としては、上記したものが同様に挙げられる。

【００９０】また、上記のコア部へのエポキシ基の導入
は、エポキシ基を有する不飽和ビニル単量体として、グ
リシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ア
リルグリシジルエーテル等を他の不飽和ビニル単量体と
共重合する方法、あるいは一種以上の不飽和ビニル単量
体を重合してコア粒子を調製する際にエポキシ化合物を
同時に添加し、複合化させる方法を挙げることができ
る。重合の容易さや重合安定性等の点から前者の方法が
好ましい。

【００９１】また、乳化重合の際に使用される開始剤、
界面活性剤、分子量調整剤、更には中和剤等も常法に準
じて使用することができる。

【００９２】本発明で用いる水性インク組成物におい
て、樹脂エマルジョン粒子は微粒子としてインク組成物
の他の成分と混合されてもよいが、好ましくは樹脂エマ
ルジョン粒子を水に分散させ、ポリマーエマルジョンの
形態とした後、インク組成物の他の成分と混合されるの
が好ましい。

【００９３】本発明で用いる好ましい樹脂エマルジョン
は、モノマーを、必要に応じて界面活性剤とともに水中
で乳化重合することによって得ることができる。例え
ば、アクリル系樹脂又はスチレン−アクリル系樹脂のエ
マルジョンは、（メタ）アクリル酸エステル、又は（メ
タ）アクリル酸エステル及びスチレンを、界面活性剤と
ともに水中で分散重合させることによって得ることがで
きる。樹脂成分と界面活性剤との混合の割合は、通常１
０００：１〜１０：１程度とするのが好ましい。界面活
性剤の使用量が前記範囲にあることで、より良好なイン
クの耐水性、浸透性が得られる。界面活性剤は特に限定
されないが、好ましい例としてはアニオン性界面活性剤
（例えば、ドデシルベンゼルスルホン酸ナトリウム、ラ
ウリル酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエー
テルサルフェートのアンモニウム塩など）、非イオン性
界面活性剤（例えば、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エステル、ポリオキ
シエチレンソルビタン脂肪酸エステル、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
ルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドな
ど）を挙げることができ、これらを単独で又は二種以上
を混合して用いることができる。また、アセチレングリ
コール（オレフィンＹ、並びにサーフィノール８２、１
０４、４４０、４６５、及び４８５（いずれもAir Prod
ucts and Chemicals Inc. 製））を用いることも可能で
ある。

【００９４】また、分散相成分としての樹脂と水との割
合は、樹脂１００重量部に対して水好ましくは６０〜４
００重量部、より好ましくは１００〜２００重量部の範
囲が適切である。

【００９５】この樹脂は、親水性部分と疎水性部分とを
併せ持つ重合体であるのが好ましい。

【００９６】好ましいインク組成物は、樹脂エマルジョ
ン形態の熱可塑性樹脂を含むのが好ましい。また、これ
らの樹脂は、軟化又は溶融温度以上に加熱され、冷却さ
れた際に強固な固着性、耐擦性のある膜を形成するもの
が好ましい。

【００９７】水不溶性の熱可塑性樹脂の具体例として
は、ポリアクリル酸、ポリメタアクリル酸、ポリメタア
クリル酸エステル、ポリエチルアクリル酸、スチレン‐
ブタジエン共重合体、ポリブタジエン、アクリロニトリ
ル‐ブタジエン共重合体、クロロプレン共重合体、フッ
素樹脂、フッ化ビニリデン、ポリオレフィン樹脂、セル
ロース、スチレン‐アクリル酸共重合体、スチレン‐メ
タアクリル酸共重合体、ポリスチレン、スチレン‐アク
リルアミド共重合体、ポリイソブチルアクリレート、ポ
リアクリロニトリル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセ
タール、ポリアミド、ロジン系樹脂、ポリエチレン、ポ
リカーボネート、塩化ビニリデン樹脂、セルロース系樹
脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン‐酢酸ビニル共重合体、
酢酸ビニル‐アクリル共重合体、塩化ビニル樹脂、ポリ
ウレタン、ロジンエステル等を挙げることができるが、
これらに限定されるものではない。

【００９８】低分子量の熱可塑性樹脂の具体例として
は、ポリエチレンワックス、モンタンワックス、アルコ
ールワックス、合成酸化ワックス、αオレフィン‐無水
マレイン酸共重合体、カルナバワックス等の動植物系ワ
ックス、ラノリン、パラフィンワックス、マイクロクリ
スタリンワックス等を挙げることができる。

【００９９】上記条件を満足する樹脂エマルジョンとし
て、公知の樹脂エマルジョンを用いることも可能であ
り、例えば、特公昭６２−１４２６号、特開平３−５６
５７３号、特開平３−７９６７８号、特開平３−１６０
０６８号、特開平４−１８４６２号などに記載の樹脂エ
マルジョンを用いることができる。

【０１００】《着色剤》本発明で用いる水性インク組成
物に含まれる着色剤は、染料、又は顔料のいずれであっ
てもよい。耐光性及び耐水性の面においては顔料である
ことが好ましい。また、顔料と染料とを併用することも
可能である。

【０１０１】顔料は特に限定されず、無機顔料及び有機
顔料のいずれも使用することができる。無機顔料として
は、酸化チタン及び酸化鉄に加え、コンタクト法、ファ
ーネスト法、サーマル法などの公知の方法によって製造
されたカーボンブラックを使用することができる。ま
た、有機顔料としては、アゾ染料（アゾレーキ、不溶性
アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含
む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ペリ
レン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナク
リドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イ
ソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など）、染料キ
レート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キ
レートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、あるいはア
ニリンブラックなどを使用することができる。

【０１０２】特に黒インクとして使用されるカーボンブ
ラックとしては、三菱化学製のNo.2300,No.900,MCF88,N
o.33,No.40,No.45,No.52,MA7,MA8,MA100,No2200B 等
が、コロンビア社製の Raven5750,Raven5250,Raven500
0,Raven3500,Raven1255,Raven700 等が、キャボット社
製のRegal 400R,Regal 330R,Rega l660R,Mogul L,Monar
ch700, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Mona
rch 1000, Monarch 1100,Monarch 1300, Monarch 1400
等が、デグッサ社製の Color Black FW1,Color Black F
W2, Color Black FW2V, Color Black FW18, Color Blac
k FW200, Color Black S150, Color Black S160, Color
Black S170, Printex 35, Printex U, Printex V, Pr
intex 140U, Special Black 6, Special Black 5, Spec
ial Black4A, Special Black 4 等が使用できる。イエ
ローインクに使用される顔料としては、C.I.Pigment Ye
llow 1, C.I.Pigment Yellow 2, C.I.Pigment Yellow
3, C.I.Pigment Yellow 12, C.I.Pigment Yellow 13,
C.I.Pigment Yellow 14C, C.I.Pigment Yellow 16 ,C.
I.Pigment Yellow 17, C.I.Pigment Yellow 73, C.I.Pi
gment Yellow 74, C.I.Pigment Yellow 75, C.I.Pigmen
t Yellow 83, C.I.Pigment Yellow 93, C.I.Pigment Ye
llow95, C.I.Pigment Yellow97, C.I.Pigment Yellow 9
8, C.I.Pigment Yellow109, C.I.Pigment Yellow110,
C.I.Pigment Yellow114, C.I.Pigment Yellow128, C.I.
Pigment Yellow129, C.I.Pigment Yellow151, C.I.Pigm
ent Yellow154 等を挙げることができる。また、マゼン
タインクに使用される顔料としては、C.I.Pigment Red
5, C.I.Pigment Red 7, C.I.Pigment Red 12, C.I.Pigm
ent Red 48(Ca), C.I.Pigment Red 48(Mn), C.I.Pigmen
t Red 57(Ca), C.I.Pigment Red 57:1, C.I.Pigment Re
d 112, C.I.Pigment Red 122, C.I.Pigment Red 123,
C.I.Pigment Red 168, C.I.Pigment Red 184, C.I.Pigm
ent Red 202, C.I.Pigment Red 209 等を挙げることが
できる。シアンインクに使用される顔料としては、C.I.
Pigment Blue 1, C.I.Pigment Blue 2, C.I.Pigment Bl
ue 3, C.I.Pigment Blue 15:3, C.I.Pigment Blue 15:3
4, C.I.Pigment Blue 16, C.I.Pigment Blue 22, C.I.P
igment Blue 60, C.I.Vat Blue 4 , C.I.Vat Blue 60を
挙げることができる。

【０１０３】顔料の粒径は、１０μｍ以下が好ましく、
更に好ましくは０．１μｍ以下である。

【０１０４】染料としては、直接染料、酸性染料、食用
染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料、建染染料、
可溶性建染染料、反応分散染料、など通常インクジェッ
ト記録に使用する各種染料を使用することができる。

【０１０５】顔料は分散剤で水性媒体中に分散させた顔
料分散液としてインクに添加するのが好ましい。顔料分
散液を調製するのに用いられる分散剤としては、一般に
顔料分散液を調製するのに用いられている分散剤、例え
ば高分子分散剤、又は界面活性剤を使用することができ
る。なお、この顔料分散液に含まれる界面活性剤がイン
ク組成物の界面活性剤としても機能するであろうことは
当業者に明かであろう。高分子分散剤の好ましい例とし
ては天然高分子化合物を挙げることができ、その具体例
としては、にかわ、ゼラチン、ガゼイン、アルブミンな
どのタンパク質類；アラビアゴム、トラガントゴムなど
の天然ゴム類；サボニンなどのグルコシド類；アルギン
酸及びアルギン酸プロピレングリコールエステル、アル
ギン酸トリエタノールアミン、アルギン酸アンモニウム
などのアルギン酸誘導体；メチルセルロース、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、エ
チルヒドロキシセルロースなどのセルロース誘導体など
を挙げることができる。更に、高分子分散剤の好ましい
例として合成高分子化合物を挙げることができ、ポリビ
ニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ポリアク
リル酸、アクリル酸−アクリルニトリル共重合体、アク
リル酸カリウム−アクリルニトリル共重合体、酢酸ビニ
ル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリ
ル酸エステル共重合体などのアクリル系樹脂；スチレン
−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合
体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重
合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重
合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−ア
クリル酸エステル共重合体などのスチレン−アクリル樹
脂；スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マ
レイン酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重
合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、及び酢
酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニ
ルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル
共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニ
ル−アクリル酸共重合体などの酢酸ビニル系共重合体及
びそれらの塩を挙げることができる。これらの中で、特
に疎水性基を持つモノマーと親水性基を持つモノマーと
の共重合体、及び疎水性基と親水性基を分子構造中に併
せ持ったモノマーからなる重合体が好ましい。

【０１０６】インク組成物における着色剤の含有量は、
０．５〜２５重量％程度が好ましく、より好ましくは２
〜１５重量％程度である。

【０１０７】《水、水溶性有機溶媒、及び他の成分》本
発明で用いる水性インク組成物の溶媒の主成分は、水及
び水溶性有機溶媒である。

【０１０８】この水溶性有機溶媒は、好ましくは低沸点
有機溶剤であり、その好ましい例としては、メタノー
ル、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プ
ロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノー
ル、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｉｓｏ−ブタノール、ｎ−
ペンタノールなどを挙げることができる。特に一価アル
コールが好ましい。

【０１０９】また、本発明で使用する水性インク組成物
は、更に高沸点有機溶媒からなる湿潤剤を含むことが好
ましい。高沸点有機溶媒剤の好ましい例としては、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、ポリプロピレン
グリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコー
ル、１，２，６−ヘキサントリオール、チオグリコー
ル、ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロー
ルエタン、トリメチロールプロパンなどの多価アルコー
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、トリエチエレングリコールモノメチルエーテル、ト
リエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレ
ングリコールモノブチルエーテルなどの多価アルコール
のアルキルエーテル類；尿素、２−ピロリドン、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダ
ゾリジノン、トリエタノールアミンなどを挙げることが
できる。

【０１１０】この中でも沸点が１８０℃以上の水溶性有
機溶媒の利用が好ましい。沸点が１８０℃以上の水溶性
有機溶媒の使用によって、インク組成物に保水性と湿潤
性がもたらされる。この結果、インク組成物を長期間保
管しても着色剤の凝集や粘度の上昇がなく、優れた保存
安定性を実現することができる。更に、開放状態（室温
で空気に触れている状態）で放置しても流動性と再分散
性を長時間維持するインク組成物が実現することができ
る。更に、インクジェット記録方法においては、印字中
もしくは印字中断後の再起動時にノズルの目詰まりが生
じることもなく、高い吐出安定性が得られる。

【０１１１】沸点が１８０℃以上の水溶性有機溶媒の例
としては、エチレングリコール（沸点：１９７℃；以下
括弧内は沸点を示す）、プロピレングリコール（１８７
℃）、ジエチレングリコール（２４５℃）、ペンタメチ
レングリコール（２４２℃）、トリメチレングリコール
（２１４℃）、２−ブテン−１，４−ジオール（２３５
℃）、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール（２４３
℃）、２−メチル−２，４ーペンタンジオール（１９７
℃）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（２０２℃）、１，
３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（２５７〜２６０
℃）、２−ピロリドン（２４５℃）、グリセリン（２９
０℃）、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル
（２４３℃）、ジプロピレングリコールモノエチルグリ
コール（１９８℃）、ジプロピレングリコールモノメチ
ルエーテル（１９０℃）、ジプロピレングリコール（２
３２℃）、トリエチレングリコルモノメチルエーテル
（２４９℃）、テトラエチレングリコール（３２７
℃）、トリエチレングリコール（２８８℃）、ジエチレ
ングリコールモノブチルエーテル（２３０℃）、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル（２０２℃）、ジエ
チレングリコールモノメチルエーテル（１９４℃）を挙
げることができる。沸点が２００℃以上であるものが好
ましい。これら水溶性有機溶媒は単独又は２種以上混合
して使用することができる。

【０１１２】これら水溶性有機溶媒の含有量は、インク
組成物の全重量に対して、好ましくは０．５〜４０重量
％程度であり、より好ましくは２〜２０重量％である。

【０１１３】好ましい態様によれば、本発明で用いられ
るインク組成物は、糖、三級アミン、水酸化アルカリ、
及び／又はアルギン酸誘導体を含むことができる。糖及
び三級アミンの添加は湿潤性をもたらすことができ、ま
た、三級アミンと水酸化アルカリの添加は、インク組成
物中の着色剤及び樹脂エマルジョン粒子のインク中での
分散安定化をもたらすことができる。

【０１１４】糖の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ
糖類（三糖類及び四糖類を含む）及び多糖類を挙げるこ
とができ、好ましくはグルコース、マンノース、フルク
トース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラク
トース、アルドン酸、グルシトール、（ソルビット）、
マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、
トレハロース、マルトトリオース、などを挙げることが
できる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、アルギ
ン酸、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界
に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。ま
た、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還
元糖［（例えば、糖アルコール（一般式ＨＯＣＨ_２（Ｃ
ＨＯＨ）_ｎＣＨ_２ＯＨ（ここで、ｎは２〜５の整数を表
す）で表される］、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロ
ン酸など）、アミノ酸、チオ糖などを挙げることができ
る。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマル
チトール、ソルビットなどを挙げることができる。これ
ら糖類の添加量は０．１〜４０重量％程度が好ましく、
より好ましくは１〜３０重量％程度である。

【０１１５】三級アミンの例としては、トリメチルアミ
ン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチ
ルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリ
イソプロペノールアミン、ブチルジエタノールアミン等
を挙げることができる。これらは単独又は混合して使用
することができる。これら三級アミンのインク組成物へ
の添加量は、０．１〜１０重量％程度が好ましく、より
好ましくは０．５〜５重量％である。

【０１１６】水酸化アルカリの例としては、水酸化カリ
ウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムを挙げること
ができ、その添加量は０．０１〜５重量％程度が好まし
く、より好ましくは０．０５〜３重量％程度である。

【０１１７】アルギン酸誘導体の好ましい例としては、
アルギン酸アルカリ金属塩（例えば、ナトリウム塩、カ
リウム塩）、アルギン酸有機塩（例えば、トリエタノー
ルアミン塩）、アルギン酸アンモニウム塩、等を挙げる
ことができる。このアルギン酸誘導体のインク組成物へ
の添加量は、好ましくは０．０１〜１重量％程度であ
り、より好ましくは０．０５〜０．５重量％程度であ
る。

【０１１８】アルギン酸誘導体の添加により良好な画像
が得られる理由は明確ではないが、反応液に存在する多
価金属塩が、インク組成物中のアルギン酸誘導体と反応
し、着色剤の分散状態を変化させ、着色剤の記録媒体へ
の定着が促進されることに起因するものと考えられる。

【０１１９】本発明で用いるインク組成物は、更に界面
活性剤を含有することができる。界面活性剤の例として
は、上記した樹脂エマルジョン粒子の調製において用い
た界面活性剤と同一のものを好適に用いることができ
る。

【０１２０】その他、保存安定性を向上させるために、
必要に応じて、インク組成物にｐＨ調整剤、防腐剤、及
び／又は防かび剤等を添加することも可能である。

【０１２１】（６）反応液本発明で用いられる反応液は、反応剤を含む。ここで
「反応剤」とは、インク組成物中の顔料及び／又は樹脂
エマルジョン粒子等の分散及び／又は溶解状態を破壊
し、凝集させ得るものである。その例としては、多価金
属塩、ポリアミン、又はポリアミン誘導体を挙げること
ができる。

【０１２２】反応液に用いることができる多価金属塩と
は、二価以上の多価金属イオンと、これら多価金属イオ
ンに結合する陰イオンとから構成され、水に可溶な化合
物である。多価金属イオンの具体例としては、Ｃ
ａ^２＋、Ｃｕ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｍｇ ^２＋、Ｚｎ^２＋、Ｂ
ａ^２＋などの二価金属イオン、Ａｌ^３＋、Ｆｅ^３＋、Ｃ
ｒ^３ ^＋などの三価金属イオンを挙げることができる。陰
イオンとしては、Ｃｌ⁻、ＮＯ^３−、Ｉ⁻、Ｂｒ⁻、Ｃ
ｌＯ^３−、及びＣＨ_３ＣＯＯ⁻などを挙げることができ
る。

【０１２３】とりわけ、Ｃａ^２＋又はＭｇ^２＋より構成
される金属塩は、反応液のｐＨ、得られる印刷物の品質
という二つの観点から、好適な結果を与える。

【０１２４】これら多価金属塩の反応液中における濃度
は、印刷品質や目詰まり防止の効果が得られる範囲で適
宜決定することができるが、好ましくは０．１〜４０重
量％程度であり、より好ましくは５〜２５重量％程度で
ある。

【０１２５】反応液に含まれる多価金属塩は、二価以上
の多価金属イオンと、これら多価金属イオンに結合する
硝酸イオン又はカルボン酸イオンとから構成され、水に
可溶な化合物であることが好ましい。

【０１２６】ここで、カルボン酸イオンは、好ましくは
炭素数１〜６の飽和脂肪族モノカルボン酸又は炭素数７
〜１１の炭素環式モノカルボン酸から誘導されるもので
ある。炭素数１〜６の飽和脂肪族モノカルボン酸の好ま
しい例としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イ
ソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバル酸、又はヘキサン
酸などを挙げることができる。特に蟻酸、又は酢酸が好
ましい。

【０１２７】このモノカルボン酸の飽和脂肪族炭化水素
基上の水素原子は水酸基で置換されていてもよく、その
ようなカルボン酸の好ましい例としては、乳酸を挙げる
ことができる。

【０１２８】更に、炭素数６〜１０の炭素環式モノカル
ボン酸の好ましい例としては、安息香酸、ナフトエ酸等
を挙げることができ、より好ましくは安息香酸である。

【０１２９】反応液に用いることができるポリアリルア
ミン及びポリアリルアミン誘導体は水に可溶で、水中で
プラスに荷電するカチオン系高分子化合物である。例え
ば、下記の式（Ｉ）、式（II）、及び式（III）で表さ
れる化合物を挙げることができる。

【０１３０】

【化１】上記式中、Ｘ⁻は、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ
化物イオン、硝酸イオン、燐酸イオン、硫酸イオン、又
は酢酸イオン等である。

【０１３１】上記の化合物以外に、アリルアミンとジア
リルアミンが共重合したポリマーやジアリルメチルアン
モニウムクロライドと二酸化硫黄との共重合体を使用す
ることができる。

【０１３２】これらポリアリルアミン及びポリアリルア
ミン誘導体の含有量は、反応液の０．５〜１０重量％で
あることが好ましい。

【０１３３】本発明で用いる好ましい反応液は、多価金
属塩に加えて、ポリオールを含む。このポリオールは、
２０℃での蒸気圧が好ましくは０．０１ｍｍＨｇ以下で
あり、かつその添加量は多価金属塩に対して重量比で好
ましくは１以上、より好ましくは１．０〜５．０であ
る。更に、このポリオールの反応液に対する添加量は、
１０重量％以上であるのが好ましく、より好ましくは１
０〜３０重量％程度である。

【０１３４】ポリオールの好ましい具体例としては、多
価アルコール、例えば、グリセリン、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオ
ール、１，４−ブタンジオールなどを挙げることができ
る。更に、ポリオールの好ましい具体例としては、糖、
例えば、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類及び四糖
類を含む）及び多糖類を挙げることができ、好ましくは
グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キ
シロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、
グルシシール、ソルビット、マルトース、セロビオー
ス、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトト
リオース、などを挙げることができる。

【０１３５】これらポリオールは単独で添加されても、
二以上の混合物として添加されてよい。二以上の混合物
として添加される場合、その添加量は、合計として多価
金属塩に対して重量比で１以上とするのが好ましい。

【０１３６】本発明で用いる好ましい反応液は、高沸点
有機溶媒からなる湿潤剤を含む。高沸点有機溶媒は、反
応液の乾燥を防止する。高沸点有機溶媒の好ましい例と
しては、前記ポリオールとも一部重なるが、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、ポリプロピレングリコ
ール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、
１，２，６−ヘキサントリオール、チオグリコール、ヘ
キシレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタ
ン、トリメチロールプロパンなど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、トリ
エチエレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレ
ングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコ
ールモノブチルエーテルなどの多価アルコールのアルキ
ルエーテル類、尿素、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２
−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノ
ン、トリエタノールアミンなどを挙げることができる。
本発明で用いる好ましい反応液は、トリエチレングリコ
ールモノブチルエーテル及びグリセリンを組み合わせて
含むことが好ましい。

【０１３７】高沸点有機溶媒の添加量は特に限定されな
いが、反応液に対して、好ましくは０．５〜４０重量％
程度であり、より好ましくは２〜２０重量％程度であ
る。

【０１３８】本発明で用いる好ましい反応液は、低沸点
有機溶剤を含む。低沸点有機溶剤の好ましい例として
は、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコー
ル、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｓ
ｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｉｓｏ−ブ
タノール、ｎ−ペンタノールなどを挙げることができ
る。特に一価アルコールが好ましい。低沸点有機溶剤
は、インクの乾燥時間を短くする効果がある。低沸点有
機溶剤の添加量は０．５〜１０重量％が好ましく、より
好ましくは１．５〜６重量％の範囲である。

【０１３９】本発明で用いる好ましい反応液は、浸透剤
を含む。浸透剤としては、アニオン性界面活性剤、カチ
オン性界面活性剤、両性界面活性剤等の各種界面活性
剤、メタノール、エタノール、ｉｓｏ−プロピルアルコ
ール等のアルコール類、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、トリエチレ
ングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコー
ルモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブ
チルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテ
ルなどを挙げることができる。

【０１４０】更に本発明に用いることができる浸透剤と
しては、下記式（IV）で表わされる化合物及び／又は多
価アルコールの低級アルコールエーテルがより好まし
い。

【０１４１】

【化２】式中、０≦ｍ＋ｎ≦５０であり、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、及
びＲ^４はそれぞれ独立してアルキル基である。

【０１４２】上記式で表される化合物の代表的なものと
して、具体的にはオルフィンＹ、サーフィノール８２、
サーフィノール４４０、サーフィノール４６５、サーフ
ィノール４８５（いずれも製造：ＡｉｒＰｒｏｄｕｃ
ｔｓａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌｓ．Ｉｎｃ．）等を挙
げることができる。これらは単独で又は２種類以上を組
合せて用いることができる。

【０１４３】本発明で用いる好ましい反応液は、ｐＨ調
整のためにトリエタノールアミンを含む。トリエタノー
ルアミンが添加される場合、その添加量は、０〜２．０
重量％程度が好ましい。

【０１４４】また、この反応液は、前記のインク組成物
の項で記載したカラー着色剤を添加して着色され、イン
ク組成物の機能を兼ね備えたものとしてもよい。

【０１４５】（７）洗浄液前記水性インク組成物と前記反応液とが被記録表面上で
接触した後であって、しかもその接触によって開始され
る造膜反応が完了する前に、水性インク組成物と反応液
との混合物に供給される洗浄液としては、樹脂エマルジ
ョン粒子の造膜反応を促進する作用を有するかぎり、特
に限定されないが、特には高沸点水溶性有機化合物を溶
出することのできる極性溶媒が好ましい。

【０１４６】また、極性溶媒としては、記録媒体に固着
した着色成分が剥離せず、また水溶性で、安全性のある
ものが好ましい。このような極性溶媒の具体例として
は、水；炭素数５以下のアルコール、好ましくはメチル
アルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール等
の低級アルコール；式Ｒ（Ｒ’）Ｓ＝Ｏで表されるスル
ホキシド（式中、Ｒ及びＲ’ぞれぞれが直鎖状又は分岐
鎖状の炭素数５以下のアルキル基）、好ましくはジメチ
ルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシ
ド；炭素数５以下のアミン、好ましくはメチルアミン、
エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、
ブチルアミン、アミルアミン、ヘキシルアミン等の低級
脂肪族第一アミン、好ましくはジメチルアミン、ジエチ
ルアミン、ジプロピルアミン、ジイプロピルアミン等の
低級脂肪族第二アミン、好ましくはトリメチルアミン、
トリエチルアミン等の低級脂肪族第三アミン等の低級ア
ミン；を挙げることができ、又はこれらの混合物が好適
には用いられる。この中でも特に好ましい極性溶媒は水
である。

【０１４７】

【発明の効果】本発明記録装置によれば、不定面記録媒
体に対する着色剤の固着性に優れ、良好な画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自由走行ロボット型記録装置の１態様
の模式的斜視図である。

【図２】本発明記録装置に用いることのできる３液共通
ヘッドのノズル面を模式的に示す拡大図である。

【図３】図２の３液共通ヘッドによる記録手順を模式的
に示す説明図である。

【図４】本発明記録装置に用いることのできる別の３液
共通ヘッドのノズル面を模式的に示す拡大図である。

【図５】本発明の固定ロボット型記録装置の１態様の模
式的斜視図である。

【符号の説明】

１・・・記録装置２・・・３液共通ヘッド３・・・インク用ノズル面４・・・反応液用ノズル面５・・・洗浄液用ノズル面６ａ，６ｂ，６ｃ・・・帯状領域７・・・水性インク及び反応液用ノズル面１０・・・載置台１１・・・ベルトコンベア１５・・・固定台２１・・・ベース２１ａ・・・キャスター２２・・・ショルダー部２２ａ・・・ショルダー軸部２３・・・アーム部２３ａ・・・エルボー軸部２４・・・フォアアーム部２５・・・リスト部２５ａ・・・リスト軸部３１・・・３液共通ヘッド３３・・・２液共通ヘッド４１・・・センサ５１・・・洗浄液噴射バー５２・・・洗浄液５３・・・噴射孔６１・・・乾燥エアー噴射バー６２・・・噴射孔６３・・・乾燥エアー９０ａ・・・記録媒体９１・・・ダルマ型置物９１ａ・・・外側表面９２・・・コードレス電話受話器カバー９２ａ・・・外側表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ４１Ｊ 3/407 Ｂ４１Ｍ 5/00 Ｂ４Ｆ０４２Ｂ４１Ｍ 5/00 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｚ 3/00 Ｆ 3/04 １０１ＹＦターム(参考） 2C056 EA04 EA13 EB13 EB37 EC33 FA09 FB10 FC01 HA42 HA44 HA46 HA47 2C062 RA01 2H086 BA02 BA05 BA11 BA53 4F035 AA03 BA12 BA15 BB03 BB05 BB07 BB32 BC02 CA01 CA05 CD06 CD08 CD12 CD18 CD19 4F040 AA01 AB04 AC02 AC04 BA42 CC16 CC19 DB18 4F042 AA01 DF02 DF05 DF16 ED02 ED09 ED10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）被記録面が不定面である記録媒体
の被記録不定面へ、着色剤と樹脂エマルジョン粒子と水
とを含む水性インク組成物を供給する水性インク供給手
段；（２）前記記録媒体の被記録不定面へ、前記水性インク
組成物と接触すると凝集物を生じさせる反応剤を含む反
応液を供給する反応液供給手段；（３）前記記録媒体の被記録不定面上で前記水性インク
組成物と前記反応液とが接触した後であって、しかもそ
の接触によって開始される造膜反応が完了する前に、水
性インク組成物と反応液との混合物に洗浄液を供給する
洗浄液供給手段；（４）前記の水性インク供給手段、反応液供給手段、及
び／又は洗浄液供給手段と被記録面との距離を測定する
ことのできる測長手段；（５）前記の測長手段の測定結果に基づいて水性インク
供給手段、反応液供給手段、及び／又は洗浄液供給手段
を被記録面へ移動することのできる移動手段；（６）前記水性インク組成物と前記反応液とが前記記録
媒体の被記録不定面の所定位置で接触するように制御す
る接触制御手段；及び（７）造膜反応完了前の水性インク組成物と反応液との
混合物に洗浄液を供給するように制御する洗浄制御手
段；を有することを特徴とする、被記録面が不定面であ
る記録媒体用の記録装置。
【請求項２】記録媒体担持手段を更に有する請求項１
に記載の記録装置。
【請求項３】前記の水性インク供給手段が、インクジ
ェットヘッド又は噴霧ノズルである、請求項１又は２に
記載の記録装置。
【請求項４】前記の反応液供給手段が、インクジェッ
トヘッド又は噴霧ノズルである、請求項１〜３のいずれ
か一項に記載の記録装置。
【請求項５】前記の洗浄液供給手段が、インクジェッ
トヘッド、噴霧ノズル、又は水槽である、請求項１〜４
のいずれか一項に記載の記録装置。
【請求項６】（１）被記録面が不定面である記録媒体
の搬送手段；（２）着色剤と樹脂エマルジョン粒子と水とを含む水性
インク組成物を含み、前記記録媒体の少なくとも被記録
面を含む部分を前記水性インク組成物中に浸漬すること
のできる貯液槽；（３）前記水性インク組成物と接触すると凝集物を生じ
させる反応剤を含む反応液を含み、前記記録媒体の少な
くとも被記録面を含む部分を前記水性インク組成物中に
浸漬することのできる貯液槽；（４）洗浄液を含み、前記記録媒体の少なくとも被記録
面を含む部分を前記水性インク組成物中に浸漬すること
のできる貯液槽；を有することを特徴とする、被記録面
が不定面である記録媒体用の記録装置。
【請求項７】前記記録媒体の被記録表面が、実質的に
液体非吸収性である、請求項１〜６のいずれか一項に記
載の記録装置。
【請求項８】着色剤が顔料である、請求項１〜７のい
ずれか一項に記載の記録装置。
【請求項９】樹脂エマルジョン粒子の最低造膜温度が
２５℃である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の記
録装置。