JP2002332432A - インクセット、被記録媒体に着色部を形成する方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents

インクセット、被記録媒体に着色部を形成する方法及びインクジェット記録装置

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JP2002332432A
JP2002332432A JP2001140507A JP2001140507A JP2002332432A JP 2002332432 A JP2002332432 A JP 2002332432A JP 2001140507 A JP2001140507 A JP 2001140507A JP 2001140507 A JP2001140507 A JP 2001140507A JP 2002332432 A JP2002332432 A JP 2002332432A
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ink
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pigment
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勝彦 ▲高▼橋
Katsuhiko Takahashi
Hiroshi Tomioka
洋 冨岡
Yutaka Kurabayashi
豊 倉林
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラー画像の形成において発色性と色の均一
性に優れた画像を得るインクジェット記録方式を利用し
た画像形成に最適に使用できるインクセット、被記録媒
体に着色部を形成する方法及びインクジェット記録装
置。 【解決手段】 自己分散型の顔料を色材として含んでい
る顔料インクと、2)顔料インクと同極性の染料インク
と、3)顔料インクと染料インクとは、逆極性に表面が
帯電している微粒子を分散状態で含んでいる水性の液体
組成物との組合せからなるインクセット、被記録媒体に
着色部を形成する方法及びインクジェット記録装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像の形成
において発色性と色の均一性に優れた画像を得る技術に
関し、とりわけ、インクジェット記録方式を利用した画
像形成に最適に使用できるインクセット、被記録媒体に
着色部を形成する方法及びインクジェット記録装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録方法は、インクを飛
翔させ、紙等の被記録媒体にインクを付着させて記録を
行うものである。例えば、特公昭61−59911号公
報、特公昭61−59912号公報及び特公昭61−5
9914号公報において開示されている、吐出エネルギ
ー供給手段として電気熱変換体を用い、熱エネルギーを
インクに与えて気泡を発生させることにより液滴を吐出
させる方式のインクジェット記録方法によれば、記録ヘ
ッドの高密度マルチオリフィス化を容易に実現すること
ができ、高解像度及び高品位の画像を高速で記録するこ
とができる。
【0003】ところで、従来のインクジェット記録方法
に用いられるインクは、水を主成分とし、これにノズル
内でのインクの乾燥防止、ノズルの目詰まり防止等の目
的でグリコール等の水溶性高沸点溶剤を含有しているも
のが一般的である。そのためこのようなインクを用いて
被記録媒体に記録を行った場合には、十分な定着性が得
られなかったり、被記録媒体としての記録紙表面におけ
る填料やサイズ剤の不均一な分布によると推定される不
均一画像の発生等の問題を生じる場合がある。一方、近
年は、インクジェット記録画像に対しても、銀塩写真と
同レベルの高い画質を求める要求が強くなっており、イ
ンクジェット記録画像の画像濃度を高めること、色再現
領域を広げること、更には記録画像の色の均一性を向上
させることに対する技術的な要求が非常に高くなってい
る。
【0004】このような状況のもとで、インクジェット
記録方法の安定化、そしてインクジェット記録方法によ
る記録画像の品質向上を図るために、これまでにも種々
の提案が為されてきている。被記録媒体に関する提案の
うちの1つとして、被記録媒体の基紙表面に、充填材や
サイズ剤を塗工する方法が提案されている。例えば、充
填材として色材を吸着する多孔質微粒子を基紙に塗工
し、この多孔質微粒子よってインク受容層を形成する技
術が開示されている。これらの技術を用いた被記録媒体
として、インクジェット用コート紙等が発売されてい
る。
【0005】このような状況のもとで、インクジェット
記録方法の安定化、そしてインクジェット記録方法によ
る記録画像の品質向上を図るために、これまでにも種々
の提案が為されてきている。以下に、その代表的なもの
の幾つかをまとめる。 (1)インクに揮発性溶剤や浸透溶剤を内添する方法;
被記録媒体へのインクの定着性を早める手段として特開
昭55−65269号公報に、インク中に界面活性剤等
の浸透性を高める化合物を添加する方法が開示されてい
る。また、特開昭55−66976号公報には、揮発性
溶剤を主体としたインクを用いることが開示されてい
る。 (2)インクに、インクと反応する液体組成物を被記録
媒体上で混合する方法;画像濃度の向上、耐水性の向
上、更にはブリーディングの抑制を目的として、記録画
像を形成するためのインクの噴射に先立ち或いは噴射後
に、被記録媒体上に画像を良好にせしめる液体組成物を
付与する方法が提案されている。
【0006】例えば、特開昭63−60783号公報に
は、塩基性ポリマーを含有する液体組成物を被記録媒体
に付着させた後、アニオン染料を含有したインクによっ
て記録する方法が開示されており、特開昭63−226
81号公報には、反応性化学種を含む第1の液体組成物
と該反応性化学種と反応を起こす化合物を含む第二の液
体組成物を被記録媒体上で混合する記録方法が開示され
ており、更に特開昭63−299971号公報には、1
分子当たり2個以上のカチオン性基を有する有機化合物
を含有する液体組成物を被記録媒体上に付与した後、ア
ニオン染料を含有するインクで記録する方法が開示され
ている。また、特開昭64−9279号公報には、コハ
ク酸等を含有した酸性液体組成物を被記録媒体上に付与
した後、アニオン染料を含有したインクで記録する方法
が開示されている。
【0007】また、更に特開昭64−63185号公報
には、染料を不溶化させる液体組成物をインクの付与に
先立って紙に付与するという方法が開示されている。更
に特開平8−224955号公報には、分子量分布領域
の異なるカチオン性物質を含む液体組成物を、アニオン
性化合物を含むインクとともに用いる方法が開示され、
また、特開平8−72393号公報には、カチオン性物
質と微粉砕セルロースを含む液体組成物をインクととも
に用いる方法が開示されており、いずれも画像濃度が高
く、印字品位、耐水性が良好で、色再現性、ブリーディ
ングにおいても良好な画像が得られることが記載されて
いる。また、特開昭55−150396号公報には、被
記録媒体上に染料インクで記録した後に、染料とレーキ
を形成する耐水化剤を付与する方法が開示され、記録画
像の耐水性を付与することが提案されている。
【0008】(3)インクと微粒子含有液体組成物とを
被記録媒体上で混合する方法;特開平4−259590
号公報に、無機物質からなる無色の微粒子を含有する無
色液体を被記録媒体上に付与した後、非水系記録液を付
着させる方法が開示され、特開平6−92010号公報
には、微粒子を含む溶液、又は微粒子及びバインダーポ
リマーを含む溶液を被記録媒体上に付与した後、顔料、
水溶性樹脂、水溶性溶剤及び水を含むインクを付着させ
る方法が開示されており、いずれも、紙種によらず印字
品位や発色性の良好な画像が得られることが記載されて
いる。
【0009】(背景技術)本発明者らは上記したような
各種のインクジェット記録技術について検討を重ねた結
果、各々の技術課題に対しては優れた効果を確認できる
ものの、それと引き換えに、他のインクジェット記録特
性が低下してしまう場合があることを見出した。例え
ば、上記した被記録媒体の基紙表面に充填材やサイズ剤
を塗工して得られる被記録媒体(以降コート紙という)
は、高品質な画像を形成することができる技術として認
知されている。
【0010】一般に、高彩度の画像を得るためには、色
材を凝集させずに単分子状態で被記録媒体の表面に残す
ことが必要であることは知られている。コート紙の多孔
質微粒子には、このような機能がある。しかしながら、
高い画像濃度と画像彩度を得るためには、与えられたイ
ンク中の色材に対して、多量の多孔質微粒子で、基紙を
覆い隠すような厚いインク受容層の形成が不可欠とな
り、結果として、基紙の質感が失われてしまうという問
題がある。本発明者らは、このように基紙の質感を失う
程のインク受容層が必要なのは、色材が、多孔質微粒子
に効率的に吸着していないことに起因すると推測した。
【0011】1層のインク受容層を有するコート紙を想
定して、以下に説明する。図9は、コート紙表面付近の
断面を模式的に示したものである。同図において、90
1は基紙であり、903はインク受容層を示す。一般
に、インク受容層903は、多孔質微粒子905とそれ
らを固定化する接着剤907を有する。インクが付与さ
れると、インクは多孔質微粒子905間の空隙を毛管現
象によって浸透し、インク浸透部909を形成する。同
図に示したようにインク受容層での多孔質微粒子は局所
的には密度が異なるため、この毛管現象によるインクの
浸透の仕方は場所によって異なる。このため、インクの
浸透工程において、色材は多孔質微粒子表面に均一には
接触できず、色材が効率的に多孔質微粒子に吸着されな
い。
【0012】更に接着剤907によってインクの浸透が
阻害される部分も生じており、インク受容層903内に
はインクが浸透できない部分が存在し、発色には寄与し
ない部分が発生する。即ち、従来のコート紙において
は、上記のような理由により、多孔質微粒子の量に対し
て効率的に色材を単分子状態で吸着することができず、
この結果、高品質の画像を得るためには多量の多孔質微
粒子が必要となり、基紙の質感を損なうこととなってい
た。
【0013】更に上記(1)の技術を採用することで、
インクの被記録媒体への定着性は向上するものの、画像
濃度の低下や、普通紙への記録やカラー画像の記録に重
要とされる色再現範囲が低下してしまう場合があった。
また、上記(2)の技術によれば、インク中の色材を被
記録媒体表面に留めることができるため、高い画像濃度
の記録画像を得ることができる。しかし、色材を被記録
媒体の表面で凝集させているためか、色の再現範囲や彩
度が十分に得られない場合があった。
【0014】また、上記(3)で説明した従来技術で
は、微粒子を含む溶液の付与により被記録媒体の表面状
態の改質は得られたものの、コート紙と同等レベルの高
精彩な画像は得られなかった。更に特に、非水系記録液
に関しては色材の選択性や記録付与方法等の制限もあ
り、その自由度に課題が残る。このように、従来の方法
にはいずれも課題が残されているため、近年において求
められているより一層の高品位なインクジェット記録画
像に対しては、新たなインクジェット記録技術の開発が
必要であるとの認識を、本発明者らは持つに至った。本
発明は、上記した新たな知見に基づき為されたものであ
る。
【0015】本発明者らは、以上のような新たな知見に
基づき、色材を吸着する作用を有する微粒子を用い、且
つ該微粒子に効率的に色材を吸着若しくは結合させるた
めに、該微粒子を分散させ、インクとともに液体状態で
用いることにより、色材と微粒子とを液−液状態で反応
させることが可能となり、その結果として画像の濃度や
彩度を信頼性良く向上させることができることを見出
し、本発明を為すに至った。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、より一層広い色再現範囲を有し、ブリードの抑制や
色の均一性にも優れた高品質なインクジェット記録画像
を得るために用いられるインクセットを提供するととも
に、印字における信頼性、具体的には保存安定性、記録
ヘッドからの吐出安定性にも優れるインクセットを提供
することにある。また、本発明の他の目的は、より一層
広い色再現範囲を有し、ブリードの抑制や色の均一性に
も優れ、更にベタ部のスジムラが少なく、良好な耐擦過
性をも備えた優れたインクジェット記録画像を普通紙に
対しても形成することができるとともに、印字における
信頼性にも優れる被記録媒体に着色部を形成する方法を
提供する点にある。
【0017】また、本発明の他の目的は、より一層色再
現範囲が広く、ブリードの抑制や色の均一性にも優れ、
ベタ部のスジムラの発生が良好な状態に抑制された耐擦
過性にも優れたインクジェット記録画像を形成すること
のできるとともに、印字における信頼性にも優れるイン
クジェット記録装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記目的は、下記の本発
明によって達成することができる。即ち、本発明は、 1)少なくとも1つのアニオン性の基が直接若しくは他
の原子団を介して表面に結合している自己分散型の顔
料、又は少なくとも1つのカチオン性の基が直接若しく
は他の原子団を介して表面に結合している自己分散型の
顔料を色材として含んでいる顔料インクと、 2)顔料インクとは異なる色調を有し、色材として染料
を含み、顔料インクと同極性の染料インクと、 3)顔料インクと染料インクとは、逆極性に表面が帯電
している微粒子を分散状態で含んでいる水性の液体組成
物との組合せからなるインクセットであって、 上記のインク及び上記の液体組成物の少なくとも一方
が、更にそれらと同極性もしくは非極性の水溶性ポリマ
ーを含有していることを特徴とするインクセットを提供
する。
【0019】また、本発明班は、上記顔料インクと、上
記インクに対して逆極性に表面が帯電している微粒子を
分散状態で含んでいる水性の液体組成物との組合せから
なるインクセットであって、上記液体組成物は、更に該
液体組成物と同極性の水溶性ポリマーを含有しているこ
とを特徴とするインクセット;顔料インクがブラックイ
ンクである上記のインクセット;染料インクがブラック
以外の色調を有するカラーインクである上記のインクセ
ット;インクと液体組成物とは、被記録媒体上に着色部
を形成する際に、インク中の色材の凝集を防ぎつつ、微
粒子表面に色材が吸着されるように構成されている上記
のインクセット;液体組成物は、被記録媒体上に着色部
を形成する際に、微粒子表面にインク中の色材が単分子
状態で吸着されるように構成されている微粒子を含んで
いる上記のインクセット;インクがアニオン性であり、
且つ液体組成物は、ゼータ電位が+5〜+90mVであ
る上記のインクセットを提供する。
【0020】また、本発明班は、インクがアニオン性で
あり、且つ液体組成物が更に酸を含み、pHが2〜7に
調整されている上記のインクセット;酸の水中での一次
解離定数pKaが5以下である上記のインクセット;イ
ンクがカチオン性であり、且つ液体組成物のゼータ電位
が−5〜−90mVである上記のインクセット;インク
がカチオン性であり、且つ液体組成物が更に塩基を含
み、pHが7〜12に調整されている上記のインクセッ
ト;塩基の水中での一次解離定数pKbが5以下である
上記のインクセット;微粒子の平均粒子直径が、0.0
05〜1μmの範囲である上記のインクセット;カラー
インクが、イエロー、マゼンタ、シアン、レッド、グリ
ーン、及びブルーから選択される少なくとも1つの色調
を有する上記のインクセット;カラーインクが、イエロ
ーインク、マゼンタインク、シアンインクの3色から構
成されている上記のインクセット;カラーインクが、イ
エローインク、マゼンタインク、シアンインクの各々の
濃淡インクから構成されている上記のインクセットを提
供する。
【0021】また、本発明班は、前記のインクセットを
用いる被記録媒体への着色部の形成方法であって、
(i)顔料インクを被記録媒体に付与する工程、(ii)
染料インクを被記録媒体に付与する工程、及び(iii)
液体組成物を被記録媒体に付与する工程、を有し、顔料
インクの滴と液体組成物の滴とを上記被記録媒体の表面
において、互いに液体状態で接するよう付与する工程、
及び染料インクの滴と液体組成物の滴とを上記被記録媒
体の表面において、互いに液体状態で接するように付与
する工程、の少なくとも一方を有することを特徴とする
被記録媒体への着色部の形成方法を提供する。
【0022】また、本発明班は、少なくとも工程(ii
i)が行われた後に、工程(i)および(ii)が行なわ
れる上記の着色部の形成方法;少なくとも工程(i)お
よび(ii)が行われた後に、工程(iii)が行われる上
記の着色部の形成方法;工程(i)および(ii)が行わ
れた後に、工程(iii)が行われ、その後に再び工程
(i)および(ii)が行われる上記の着色部の形成方
法;工程(i)における顔料インクの被記録媒体への付
与、及び工程(ii)における染料インクの被記録媒体へ
の付与、の少なくとも一方を、水性インクを記録信号に
応じてオリフィスから吐出させる方式のインクジェット
記録方法によって行なう上記の着色部の形成方法;イン
クジェット記録方法が、インクに熱エネルギーを作用さ
せることによってインクをオリフィスから吐出させる方
法である上記の着色部の形成方法;工程(iii)におけ
る液体組成物の被記録媒体への付与を、液体組成物を記
録信号に応じてオリフィスから吐出させる方式のインク
ジェット記録方法によって行なう上記の着色部の形成方
法;インクジェット記録方法が、液体組成物に熱エネル
ギーを作用させて液体組成物をオリフィスから吐出させ
る方法である上記の着色部の形成方法;前記のインクセ
ットを用いる被記録媒体への着色部の形成方法であっ
て、(i)顔料インクを被記録媒体に付与する工程、
(ii)液体組成物を被記録媒体に付与する工程、を有
し、上記顔料インクの滴と上記液体組成物の滴とを上記
被記録媒体の表面において、互いに液体状態で接するよ
うに付与する工程を有する上記の着色部の形成方法を提
供する。
【0023】また、本発明班は、前記のインクセットを
構成する顔料インク及び染料インクを各々収容している
インク収容部と、インクの各々を吐出させるためのイン
クジェットヘッドと、を備えている第1の記録ユニット
と、請求項1に記載のインクセットを構成する液体組成
物を収容している液体組成物収容部と、液体組成物を吐
出させるためのインクジェットヘッドと、を備えている
第2の記録ユニットと、を備えていることを特徴とする
インクジェット記録装置;前記のインクセットを構成す
る顔料インクを収容しているインク収容部と、インクを
吐出させるためのインクジェットヘッドと、を備えてい
る第1の記録ユニットと、請求項2に記載のインクセッ
トを構成する液体組成物を収容している液体組成物収容
部と、液体組成物を吐出させるためのインクジェットヘ
ッドと、を備えている第2の記録ユニットと、を備えて
いることを特徴とするインクジェット記録装置を提供す
る。
【0024】(メカニズム説明)本発明によって上記し
たような発明の目的が達成される理由は明らかでない
が、本発明者らは、以下の理由によるものと考えてい
る。先ず、本発明における記録のメカニズムについて、
図13及び図14に従って説明する。尚、ここでは、イ
ンクとして自己分散カーボンを含む水性ブラックインク
を用い、同時に液体組成物として、表面がカチオン性に
帯電している微粒子が分散状態で含まれており、且つ水
溶性ポリマーを含む水性の液体組成物を用いた場合につ
いて説明する。
【0025】以下に、本発明にかかる記録画像について
図13を用いて説明する。先ず、説明に先立ち言葉の定
義を行う。本発明において「単分子状態」とは、染料や
顔料等の色材が、インク中で溶解若しくは分散した状態
をほぼ保っていることを指している。このとき、色材が
多少の凝集を引き起こしたとしても、彩度が低下しない
範囲であれば、この「単分子状態」に含まれることとす
る。例えば、染料の場合、単分子であることが好ましい
と考えられるため、便宜上染料以外の色材についても
「単分子状態」と呼ぶこととする。
【0026】図13は、本発明にかかる記録画像の着色
部Iが、主画像部IMとその周辺部ISとから成り立っ
ている状態を模式的に示した図である。図13におい
て、1301は被記録媒体、1302は被記録媒体の繊
維間に生じる空隙を示す。また、1303は、色材13
05が化学的に吸着する微粒子を模式的に示したもので
ある。図13に示したように、本発明のインクジェット
記録画像では、主画像部IMは、色材1305が、単分
子或いは単分子に近い状態(以降「単分子状態」と略
す)で均一に表面に吸着した微粒子1303と、色材の
単分子状態を保持した微粒子の凝集物1307とで構成
されている。
【0027】1309は、主画像部IM内の被記録媒体
繊維近傍に存在する微粒子同士の凝集物である。主画像
部IMは、被記録媒体繊維に微粒子1303が物理的又
は化学的に吸着する工程と、色材1305と微粒子13
03とが液−液状態で吸着する工程によって形成された
ものである。そのため、色材自体の発色特性が損なわれ
ることが少なく、普通紙等のインクの沈み込み易い記録
媒体においても、画像濃度や彩度が高く、コート紙並み
の色再現範囲の広い画像の形成が可能となる。
【0028】一方、微粒子表面1303に吸着されず、
インク中に残った色材1305は、被記録媒体1301
に対して横方向にも深さ方向にも浸透するため、周辺部
ISにインクは微少な滲みを形成する。このように記録
媒体1301の表面近傍に色材が残り、且つ周辺部にイ
ンクの微少な滲みを形成させるために、シャドウ部やベ
タ部等のインク付与量が多い画像領域においても、白モ
ヤや色ムラが少なく色の均一性に優れる。尚、図13に
示したように、被記録媒体1301がインクや液体組成
物の浸透性を有するものである場合には、本態様はイン
ク成分や液体組成物成分の被記録媒体内部への浸透は必
ずしも妨げられるものではなく、ある程度の浸透を許容
するものである。
【0029】更に本発明の液体組成物を用いた場合にお
いては、被記録媒体の表面近傍に存在する微粒子凝集物
1309が形成される際に、凝集物の内部にある程度の
大きさの細孔が形成される。前述のインク中で単独に存
在していた色材1305は被記録媒体内部へと浸透して
いく際に微粒子凝集物1309の細孔内部へと浸透し、
細孔の入口付近や内壁に理想的な単分子状態で吸着し
て、色材をより多く被記録媒体の表面近傍に残留させる
ことができる。これによってより一層優れた発色性の記
録画像を得ることができる。また、水溶性ポリマー13
10は色材1305を吸着した微粒子1303及び微粒
子凝集物1309を被覆し、被記録媒体1301と接着
することによって、着色部Iの擦過性を高め、強固な着
色部を形成する。
【0030】図14(1)〜(4)は、本発明にかかる
被記録媒体に着色部を形成する方法の一実施態様の着色
部1400の概略断面図及びその形成工程を説明する概
略工程図である。同図において、1401はインクと液
体組成物との反応物、例えば、色材と微粒子との反応物
を主として含む部分(以降「反応部」と略す)であり、
図13の主画像部IMに相当する部分である。1402
は、液体組成物との反応に実質的に関与しなかったイン
クが、反応部1401の辺縁に流出することによって形
成された部分(以降「インク流出部」と略す)であり、
図13の周辺部ISに相当する。かかる着色部1400
は、例えば、以下のようにして形成される。尚、同図に
示した1405は、被記録媒体の繊維間に生じる空隙を
模式的に表したものである。
【0031】先ず、色材1404と反応性を有する液体
組成物1406とが液滴として被記録媒体1403に付
与され(図14(1))、その結果、液体組成物の液溜
り1407が形成される(図14(2))。該液溜り1
407内で、被記録媒体の繊維表面の近傍の微粒子14
09は、被記録媒体の繊維表面に物理的又は化学的に吸
着する。この時、分散状態が不安定となって微粒子同士
の凝集物1411を形成するものもあると考えられる。
一方で、液溜り1407内の繊維より離れた部分では、
微粒子1409は、もとの分散状態を保っていると考え
られる。
【0032】次いで、インク1413が、液滴として被
記録媒体1403に付与される(図14(2))。その
結果、先ずインク1413と液溜り1407の界面にお
いて色材1404は、微粒子1409に化学的に吸着す
る。この反応は、液同士の反応(液−液反応)であるた
め、色材1404は単分子状態で、微粒子1409の表
面に均一に吸着すると考えられる(図14(3)−
2)。即ち、微粒子表面では、色材同士は凝集を起こさ
ないか或いは凝集しても僅かであると推測される。その
結果、反応部1401の表層部に単分子状態で色材14
04が吸着された微粒子が多数形成され、発色に最も影
響を与える表面層に色材を単分子状態で残存させること
ができるため、高画像濃度であって、且つ彩度の高い記
録画像を形成する。
【0033】次いで、これら色材1404が吸着した微
粒子は、分散状態が不安定となるため微粒子同士で凝集
すると考えられる(図14(3)−2)。即ち、ここで
形成された凝集物1415は、その内部にも単分子状態
の色材を保持している。この凝集物1415により、高
画像濃度、且つ高彩度の記録画像が形成される。
【0034】更に未反応の色材1404の一部は、液溜
り1407内を拡散し、未反応の微粒子1409の表面
に吸着する。このように、液溜り1407内部で色材と
微粒子との反応が更に進行するため、より高濃度で彩度
の高い画像が形成される。先に説明した被記録媒体の繊
維表面に形成された微粒子の凝集物1411には、液溜
り1407の液相が被記録媒体内への浸透を抑制する役
割があると考えられる。このため、液溜り1407で
は、浸透が抑制された液体組成物中の微粒子1409と
色材1404とがより多く混在することが可能となる。
これにより、色材1404と微粒子1409との接触確
率が高められ、反応が比較的均一に、且つ充分に進行
し、より均一で、画像の濃度と彩度とに優れた画像が形
成される。
【0035】また、液体組成物1406が被記録媒体1
403に付与された際(図14(1))や、液溜り14
07にインク1413が付与された際には(図14
(2))、微粒子1409を分散させている分散媒が変
化することによって微粒子1409の分散が不安定とな
り、色材1404が吸着する前に微粒子1409間で凝
集を起こすものも存在する。ここでいう分散媒の変化と
は、2種若しくはそれ以上の異種の液体が混合したとき
に一般的に観察される変化、例えば、液相のpHや固形
分濃度、溶剤組成、溶存イオン濃度等の物性変化を指
し、液体組成物が被記録媒体やインクと接触した際にこ
れらの変化が急激かつ複合的に生じて、微粒子の分散安
定性を破壊し凝集物を生成するものと考えられる。
【0036】これらの凝集物は、繊維間の空隙を埋める
効果や、色材を吸着した微粒子を、より被記録媒体の表
面近傍に残存させる効果をもたらすと推測される。ま
た、これら液溜り1407内で形成された凝集物は、被
記録媒体に吸着しているものもあれば、液相内を動ける
(流動性を有する)ものも存在するが、流動性を有する
ものは、前述の色材と微粒子との反応工程と同様に、微
粒子凝集物表面に色材が単分子状態で吸着し、より大き
な凝集塊を形成し、これが発色性の向上に寄与している
ものである。液相が繊維に沿って浸透する際に液相とと
もに移動し、空隙を埋めて被記録媒体の表面を平滑化
し、より均一で高濃度の画像の形成に寄与すると考えら
れる。
【0037】本発明によって高発色の画像が得られるこ
とは、後述の結果により明らかであるが、これは、上記
したように、色材が単分子状態で微粒子若しくは微粒子
凝集物に吸着され、その状態で被記録媒体の表面近傍に
残ったためであると考えられる。色材が単分子状態で吸
着され、被記録媒体の表面近傍に残った微粒子は被記録
媒体の表面に定着する。これにより画像の耐擦過性や耐
水性等の堅牢性が向上する。
【0038】尚、これまで、液体組成物及びインクの順
で、被記録媒体に付与した場合で説明してきたが、イン
クと液体組成物との液−液反応が達成されれば、インク
と液体組成物との被記録媒体への付与順はこれに何ら限
られるものでなく、先ずインクを、次いで液体組成物を
付与する順であってもよい。更に図14(2)にも示し
た通り、被記録媒体に付与した液体組成物中の微粒子の
少なくとも一部は、液媒体の被記録媒体内部への浸透に
伴って、被記録媒体内部に浸透していると考えられる。
他方、図14(4)に明示したように、色材が、先に浸
透している微粒子に、単分子状態で吸着若しくは結合し
ていることも十分に想定し得ることである。このように
被記録媒体内部において、色材が単分子状態で吸着若し
くは結合している微粒子も、発色性の向上に寄与してい
ると考えられる。更にこのような液媒体の浸透により、
定着性も向上すると考えられる。
【0039】また、本発明の液体組成物を用いることに
より、前述の被記録媒体の表面近傍に存在する微粒子凝
集物1411が形成される際に、凝集物の内部にある程
度の大きさの細孔が形成される。液溜り1407の中で
微粒子1409に吸着しきれなかった色材1404は、
被記録媒体内部へと浸透していく際に溶媒成分とともに
細孔を通って微粒子凝集物1411の内部へと浸透する
ものもある。その際、色材1305は微粒子凝集物内の
細孔の入口付近や細孔内壁に吸着し、溶媒成分のみが被
記録媒体内部へと浸透していくことによって、色材をよ
り多く微粒子凝集物1411の表面や内部に効率よく吸
着させ、被記録媒体の表面近傍に残留させることができ
る。
【0040】更に色材1404が染料の場合、微粒子凝
集物1411の細孔直径は色材1404のインク中で存
在している分子サイズの1〜数倍程度であるために、細
孔内部に吸着した色材1404は、色材同士の凝集が極
めて起こり難く、理想的な単分子状態を形成することが
可能となる。このことが発色性の更なる向上に大きく寄
与し、より一層広い色再現範囲を有する記録画像を得る
ことができる。
【0041】また、微粒子凝集物1411の細孔物性
は、液体組成物中に含まれる微粒子だけでなく、溶媒組
成等によっても影響されることが分かり、液体組成物か
ら微粒子凝集物を形成し、この微粒子凝集物のある特定
の細孔半径領域における細孔容積が、被記録媒体上で形
成される画像形成能と非常に相関性が高いことを見出し
た。
【0042】また、液体組成物中に含まれる水溶性ポリ
マー1416は液体組成物とインクとが接触した界面近
傍やこれらが混合してできた液溜りにおいて色材140
4を吸着した微粒子1409や微粒子凝集物1415を
被覆し、更に被記録媒体1403とも接着して色材及び
微粒子と被記録媒体との接着強度を高める働きをする。
溶剤成分が被記録媒体内部へと浸透することにより、着
色部にはポリマーによる強固な被覆が形成され、着色部
の擦過性をより一層向上させる。
【0043】更に本発明では、被記録媒体の表面で、微
粒子と色材とを液相で反応させることにより、色材がア
ニオン性であるときは、極めて効率的にカチオン性微粒
子表面に色材が吸着することとなる。
【0044】以下に本発明と従来技術の思想の相違点に
ついて述べる。インクジェット用コート紙において、本
発明と同程度の色材吸着を達成しようとすると、多量の
カチオン性多孔質微粒子が必要となり、基紙を覆い隠す
ような厚いインク受容層の形成が不可欠となる。そのた
めに、コート紙では基紙の質感を損ねる結果に繋がる
が、本発明の液体組成物を構成する微粒子の量は少なく
できるため、被記録媒体の質感を損ねることなく、記録
画像と未印字部で質感において違和感のない画像形成が
可能となる。
【0045】1)の従来技術のように色材自体の被記録
媒体表面での残存量が十分でなかったり、2)の従来技
術のように色材の被記録媒体表面での残存量が十分であ
っても、色材同士を凝集させてしまうものではなく、本
発明では、微粒子表面に吸着した色材が微粒子とともに
被記録媒体表面に残すことができ、且つそれらの色材が
単分子状態を保持しているため、高発色な画像が得るこ
とが可能となる。
【0046】また、本発明は、微粒子を含む液体組成物
とインクとを被記録媒体の表面に付与して画像を形成す
るという点において、前記した従来技術において(3)
に挙げて説明した、インクに微粒子含有液体組成物を外
添する方法と一見類似しているかのように見える。しか
し、本発明は、上記したように液体組成物と色材とを積
極的に反応させ、液体組成物中の微粒子を色材の凝集
(レーキ)を抑える手段として用いているのに対し、上
記(3)で説明した従来技術では、微粒子を含む溶液の
付与の目的は、被記録媒体の表面状態の改質であり、極
性の異なる微粒子とインク中の色材との間で化学的な反
応を生じさせるという思想は何ら開示されていない。そ
して、そのメカニズムの差異に基づくと推測される、こ
れらの記録技術にかかる記録画像と、本発明によって得
られる記録画像との品質の差異は明白なものであった。
【0047】以下、本発明を特徴づける液体組成物及び
インクについて詳細に説明する。先ず、本明細書におけ
るカチオン性のインク若しくはアニオン性のインクの定
義について述べる。インクのイオン特性についていうと
き、インク自体は荷電されておらず、それ自体では中性
であることは、当該技術分野においてよく知られている
ことである。ここでいうアニオン性のインク若しくはカ
チオン性のインクとは、インク中の成分、例えば、色材
がアニオン性基若しくはカチオン性基を有し、インク中
において、これらの基がアニオン性基又はカチオン性基
として挙動するように調整されているインクを指すもの
である。また、アニオン性又はカチオン性の液体組成物
に関してもその意味は上記と同様である。
【0048】
【発明の実施の形態】次に、好ましい実施の形態を挙げ
て本発明を更に詳しく説明する。本発明のインクセット
の構成要素である下記1)〜3)について説明する。 1)ブラックインク 2)カラーインク 3)液体組成物
【0049】1)ブラックインク ブラックインクについて説明する。本発明におけるブラ
ックインクは、必須成分として自己分散型カーボンブラ
ックを含有する。本発明者らが鋭意検討した結果、自己
分散型カーボンブラックを含有したブラックインクと本
発明における逆極性に表面が帯電している微粒子が分散
状態で含まれていることを特徴とする水性の液体組成物
とを用いて普通紙に対して画像を形成した場合、黒文字
品位、ブラックとカラー間のブリード性がブラックイン
クに他の構成の色材を用いた場合よりも向上することが
わかった。その理由は定かではないが、恐らく、表面に
官能基を持つカーボンブラック粒子と逆極性に表面が帯
電している微粒子との間の反応がより早く、効率よく進
行するためであると考える。
【0050】使用されるカーボンブラックとしては、フ
ァーネス法やチャネル法で製造されたカーボンブラック
で、一次粒径が15〜40mμm、BET法による比表
面積が50〜300m2/g、DBP吸油量が40〜1
50ml/100g、揮発分が0.5〜10質量%、p
H値が2〜9を有するものが好ましい。
【0051】このようなものとしては、例えば、No.
2300、No.900、MCF88、No.40、N
o.52、MA7、MA8、No.2200B(以上、
三菱化成製)、RAVEN1255(コロンビア製)、REGAL
400R、REGAL660R、MOGUL L(以上、キヤボット
製)、Color Black FW1、Color Black FW18、Color
Black S170、Color Black S150、Printex 35、
Printex U(以上、デグッサ製)等の市販品を使用する
ことができる。また、本発明のために新たに試作された
ものでもよい。
【0052】自己分散型カーボンブラックは、その表面
に少なくとも1種のアニオン性若しくはカチオン性の親
水性基が直接若しくは他の原子団を介して結合されてい
るものである。アニオン性の親水性基としては、例え
ば、下記に挙げた親水性基の中から選択される少なくと
も1種であるもの、更に他の原子団が、炭素原子数1〜
12のアルキレン基、置換基を有してもよいフェニレン
基又は置換基を有してもよいナフチレン基であるものが
挙げられる。しかし、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。 −COOM、−SO3M、−SO2NH2、 −PO3HM、−PO32 (上記式中のMは、水素原子、アルカリ金属、アンモニ
ウム、又は有機アンモニウムを表わす。)
【0053】また、カチオン性の親水性基としては、例
えば、下記に挙げる第4級アンモニウム基から選ばれる
少なくとも1つを結合したものが挙げられる。しかし、
本発明はこれらに限定されるものではない。
【0054】
【0055】上記式中、Rは炭素原子数1〜12の直鎖
状又は分岐鎖状のアルキル基、置換若しくは未置換のフ
ェニル基、又は置換若しくは未置換のナフチル基を表
す。尚、上記のカチオン性基には、カウンターイオンと
して、例えば、NO3 -やCH3COO-が存在する。
【0056】上記したような親水性基が結合されてカチ
オン性に帯電している自己分散型顔料を製造する方法と
しては、例えば、下記に示す構造のN−エチルピリジル
基を結合させる方法を例にとって説明すると、顔料を3
−アミノ−N−エチルピリジニウムブロマイドで処理す
る方法が挙げられる。
【0057】このように顔料表面への親水性基の導入に
よってアニオン性若しくはカチオン性に帯電させた顔料
は、イオンの反発によって優れた水分散性を有するた
め、水性インク中に含有させた場合にも分散剤等を添加
しなくても安定した分散状態を維持する。本態様のブラ
ックインクは、上記の成分のほかに水、水溶性有機溶剤
及びその他の成分、例えば、粘度調整剤、pH調整剤、
防腐剤、界面活性剤、酸化防止剤等が必要に応じて含ま
れて構成される。
【0058】2)カラーインク カラーインクについて説明する。本発明で用いるブラッ
クインクは自己分散型顔料インクであり、そのインク中
に樹脂を含有しないタイプである。よって本発明におけ
るインクセットにおいては特にブラック画像の耐擦過
性、耐ラインマーカー性を向上させる目的で、少なくと
もカラーインクか液体組成物のどちらか一方、若しくは
双方に水溶性ポリマーを含有することを特徴とする。
【0059】カラーインクがポリマーを含有する場合の
形態としては、 a)水溶性染料+ポリマー b)樹脂分散型顔料(+ポリマー) c)自己分散型顔料+ポリマー をそれぞれ必須成分として含む形態が挙げられる。
【0060】b)の場合には顔料の分散剤としてポリマ
ーを含有するためそれ単独でもよいし、更にそれ以外に
ポリマーを含有してもよい。更に上記のようなカラーイ
ンクには、更にこれに、水、水溶性有機溶剤及びその他
の成分、例えば、粘度調整剤、pH調整剤、防腐剤、界
面活性剤、酸化防止剤等が必要に応じて含まれて構成さ
れる。以下に上記形態についてイオン性別に具体的に説
明する。
【0061】[アニオン性カラーインク]次に、後述す
るカチオン性の液体組成物とアニオン性の自己分散カー
ボンブラックを含むブラックインクとを組み合わせて本
発明のインクセットを構成する水性のアニオン性カラー
インクについて説明する。ここでいうインクセットと
は、本発明の液体組成物と、アニオン性の自己分散カー
ボンブラックを含むブラックインクとアニオン性物質
(アニオン性色材)を含有する少なくとも1種類のアニ
オン性カラーインクとの組み合わせをいう。また、この
インクセットから本発明の液体組成物を除いた、少なく
とも1種類のインクの組み合わせをインクサブセットと
呼ぶ。
【0062】(水溶性カラー染料)本発明で使用するア
ニオン性基を有する水溶性染料としては、例えば、カラ
ーインデックス(Color Index)に記載されている水溶
性の酸性染料、直接染料、反応性染料であれば特に限定
されない。また、カラーインデックスに記載のないもの
でも、アニオン性基、例えば、スルホン基、カルボキシ
ル基等を有するものであれば特に限定されない。ここで
いう水溶性染料の中には、溶解度のpH依存性があるも
のも含まれる。
【0063】(水溶性ポリマー)水溶性染料とともに用
いられるポリマーは、アニオン性若しくはノニオン性の
水溶性樹脂を用いる。水溶性樹脂としては、例えば、ス
チレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−
アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレ
イン酸共重合体、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、スチレン−メタクリル酸共重
合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエ
ステル共重合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル
共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ア
ルギン酸、ポリアクリル酸或いはこれらの塩、及び誘導
体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、メ
チルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセル
ロース誘導体、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド
縮合物、ゼラチン、カゼイン等のタンパク質、グアーガ
ム、キサンタンガム、デンプン、等が挙げられる。前記
水溶性樹脂は、1種若しくは2種以上使用することがで
き、インク全量に対して0.1〜5質量%の範囲で使用
されることが好ましい。
【0064】(カラー顔料)アニオン性を有するカラー
顔料インクとしては、アニオン性を有する樹脂によって
分散された顔料を用いるか、顔料表面に少なくとも1種
のアニオン性親水性基が直接若しくは他の原子団を介し
て結合されている自己分散型顔料を用いる。
【0065】イエローインクに使用される顔料として
は、例えば、C.I.Pigment Yellow 1、C.I.Pigment Yel
low 2、C.I.Pigment Yellow 3、C.I.Pigment Yellow
13、C.I.Pigment Yellow 16、C.I.Pigment Yellow
83等が挙げられる。
【0066】マゼンタインクとして使用される顔料とし
ては、例えば、C.I.Pigment Red 5、C.I.Pigment Red
7、C.I.Pigment Red 12、C.I.Pigment Red 48(C
a)、C.I.Pigment Red 48(Mn)、C.I.Pigment Red
57(Ca)、C.I.Pigment Red112、C.I.Pigment Red
122等が挙げられる。
【0067】シアンインクとして使用される顔料として
は、例えば、C.I.Pigment Blue 1、C.I.Pigment Blue
2、C.I.Pigment Blue 3、C.I.Pigment Blue 15:
3、C.I.Pigment Blue 16、C.I.Pigment Blue 22、
C.I.Vat Blue 4、C.I.Vat Blue 6等が挙げられる。ま
た、上記いずれの色の色材に関しても、本発明のために
新たに製造されたものでも使用可能である。
【0068】(顔料分散剤)本発明で使用するカラーイ
ンクに用いることができる顔料の分散剤としては、アニ
オン性基の存在によって、顔料を水、若しくは水性媒体
に安定に分散させる機能を有する水溶性樹脂ならどんな
ものでも使用可能である。特に、質量平均分子量が1,
000〜30,000の範囲のものが好ましい。更に好
ましくは質量平均分子量が3,000〜15,000の
範囲である。具体例としては(ポリマー)の説明欄で挙
げたような水溶性樹脂が用いられる。顔料分散剤を用い
る場合でもそれとは別に上記水溶性樹脂を更に添加して
もよい。また、自己分散型の顔料を用いる場合には上記
水溶性樹脂を添加する。
【0069】以上で説明したような顔料インクの作成方
法としては、はじめに、顔料分散用樹脂及び水を少なく
とも含有する水溶液に、顔料を添加して攪拌した後、後
述の分散手段を用いて分散処理を行い、必要に応じて遠
心分離処理を行って、所望の分散液を得る。次に、この
分散液に上記に掲げたような成分を更に加えて攪拌し
て、インクとすればよい。
【0070】また、アルカリ可溶型の樹脂を使用する場
合には、樹脂を溶解させるために塩基を添加することを
要する。この際、樹脂を溶解させるためのアミン或いは
塩基の量は、樹脂の酸価から計算によって求められるア
ミン或いは塩基量の1倍以上を添加することが必要であ
る。アミン或いは塩基の量は、以下の式によって計算で
求められる。
【0071】更に顔料を含む水溶液を分散処理する前に
プレミキシングを30分間以上行うと、顔料の分散効率
が良くなる。このプレミキシング操作は、顔料表面の濡
れ性を改善し、顔料表面への分散剤の吸着を促進するも
のである。
【0072】アルカリ可溶型樹脂を使用した場合の分散
液に添加される塩基類としては、例えば、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、アミンメチルプロパノール、アンモニア等の有機ア
ミン或いは水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機
塩基を用いることが好ましい。
【0073】一方、顔料インクの調製に使用する分散機
は、一般に使用される分散機ならいかなるものでもよい
が、例えば、ボールミル、サンドミル等が挙げられる。
その中でも、高速型のサンドミルが好ましく、例えば、
スーパーミル、サンドグラインダー、ビーズミル、アジ
テータミル、グレンミル、ダイノールミル、パールミ
ル、コボルミル(いずれも商品名)等が挙げられる。
【0074】尚、カラーインクは、逆極性の液体組成物
との組み合わせにより、水溶性ポリマーを含有する場合
と、含有しない場合とを有する。ポリマーを含有しない
場合の形態としては、 d)水溶性染料 e)自己分散型顔料 をそれぞれ必須成分として含む形態が挙げられる。
【0075】[カチオン性カラーインク]次に、後述す
るアニオン性の液体組成物とカチオン性の自己分散カー
ボンブラックを含むブラックインクとを組み合わせて本
発明のインクセットを構成する水性のカチオン性カラー
インクについて説明する。ここでいうインクセットと
は、本発明の液体組成物と、カチオン性の自己分散カー
ボンを含むブラックインクとカチオン性物質(カチオン
性色材)を含有する少なくとも1種類のカチオン性カラ
ーインクとの組み合わせをいう。また、このインクセッ
トから本発明の液体組成物を除いた、少なくとも1種類
のインクの組み合わせをインクサブセットと呼ぶ。
【0076】(水溶性染料)本発明で使用するカチオン
性基を有する水溶性染料としては、例えば、カラーイン
デックス(Color Index)に記載されている水溶性の染
料であれば特に限定はない。また、カラーインデックス
に記載のないものでも、カチオン性基を有するものであ
れば特に限定はない。尚、ここでいう水溶性染料の中に
は、溶解度のpH依存性があるものも含まれる。
【0077】(水溶性ポリマー)水溶性染料とともに用
いられるポリマーは、カチオン性若しくはノニオン性の
水溶性樹脂を用いる。具体例を挙げれば、ノニオン性水
溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニル
ピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサ
イド、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース
等のセルロース誘導体、ナフタレンスルホン酸ホルムア
ルデヒド縮合物、ゼラチン、カゼイン等のタンパク質、
グアーガム、キサンタンガム、デンプン等が挙げられ、
カチオン性水溶性樹脂としてはポリエチレンイミン、ポ
リビニルアミン、ポリアミンスルホン、ポリアクリルア
ミド、ポリアリルアミン、キトサン等の塩酸塩、硫酸塩
及び酢酸塩等が挙げられる。
【0078】また、別の具体例としては、ノニオン性高
分子物質の一部をカチオン化した化合物でもよい。具体
的には、ビニルピロリドンとアミノアルキルアルキレー
ト4級塩との共重合体、アクリルアマイドとアミノメチ
ルアクリルアマイド4級塩との共重合体、カチオン化デ
ンプン等を挙げることができるが、勿論、これらの化合
物に限定されないことは言うまでもない。前記水溶性樹
脂は、1種若しくは2種以上使用することができ、イン
ク全量に対して0.1〜5質量%の範囲で使用されるこ
とが好ましい。
【0079】(カラー顔料)カチオン性を有するカラー
顔料インクとしては、カチオン性を有する樹脂によって
分散された顔料を用いるか、顔料表面に少なくとも1種
のカチオン性親水性基が直接若しくは他の原子団を介し
て結合されている自己分散型顔料を用いる。本発明で使
用することができる顔料としては特に限定はなく、アニ
オン性カラーインクの項で述べた顔料を好適に用いるこ
とができる。
【0080】(顔料分散剤)本発明で使用するカラーイ
ンクに用いることができる顔料の分散剤としては、カチ
オン性基の存在によって、顔料を水、若しくは水性媒体
に安定に分散させる機能を有する水溶性樹脂ならどんな
ものでも使用可能である。特に、質量平均分子量が1,
000〜30,000の範囲のものが好ましい。更に好
ましくは質量平均分子量が3,000〜15,000の
範囲である。具体例としては水溶性ポリマーの説明欄で
挙げたような水溶性樹脂が用いられる。顔料分散剤を用
いる場合でもそれとは別に上記水溶性樹脂を更に添加し
てもよい。また、自己分散型の顔料を用いる場合には上
記水溶性樹脂を添加する。顔料の分散方法についてはア
ニオン性カラーインクの項で述べた方法を好適に用いる
ことができる。
【0081】尚、カラーインクは、逆極性の液体組成物
との組み合わせにより、水溶性ポリマーを含有する場合
と、含有しない場合とを有する。ポリマーを含有しない
場合の形態としては、 d)水溶性染料 e)自己分散型顔料 をそれぞれ必須成分として含む形態が挙げられる。
【0082】(インク中の添加成分)また、上記の成分
の他に、必要に応じて所望の物性値を持つブラックブラ
ック及びカラーインクとするために、界面活性剤、消泡
剤或いは防腐剤等をインク中に添加することができ、更
に市販の水溶性染料等を添加することもできる。
【0083】界面活性剤としては、脂肪酸塩類、高級ア
ルコール硫酸エステル塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩
類、アルキルアリルスルホン酸塩類等の陰イオン界面活
性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオ
キシエチレンアルキルエステル類、ポリオキシエチレン
ソルビタンアルキルエステル類、アセチレンアルコー
ル、アセチレングリコール等の非イオン性界面活性剤が
あり、これらの1種又は2種以上を適宜選択して使用で
きる。その使用量は、分散剤の添加量により異なるが、
インク全量に対して、0.01〜5質量%が望ましい。
【0084】本発明で用いることのできる上記色材を溶
解又は分散する液媒体は、水と水溶性有機溶剤との混合
物であることが好ましい。具体的な水溶性有機溶剤とし
ては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、
n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n
−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、te
rt−ブチルアルコール等の炭素数1〜4のアルキルア
ルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド等のアミド類、アセトン等のケトン類、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングコリコール等のポリアルキ
レングリコール類、エチレングリコール、プロピレング
リコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、1,2,6−へキサントリオール、チオジグリコー
ル、へキシレングリコール、ジエチレングリコール等の
アルキレン基が2〜6個の炭素原子を含むアルキレング
リコール類、グリセリン、エチレングリコールモノメチ
ル(又はエチル)エーテル、ジエチレングリコールモノ
メチル(又はエチル)エーテル等の多価アルコールの低
級アルキルエーテル類、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、スルホラ
ン、ジメチルサルフォオキサイド、2−ピロリドン、ε
−カプロラクタム等の環状アミド化合物及びスクシンイ
ミド等のイミド化合物等が挙げられる。
【0085】該液体の特性としては、例えば、その粘度
を1〜15cps、表面張力が25dyn/cm以上、
特には粘度を1〜5cps、表面張力が25〜50dy
n/cmとすることが好ましい。尚、ブラックインクの
表面張力よりもカラーインクの表面張力を下げたほうが
より好ましい。
【0086】本発明で使用するアニオン性及びカチオン
性インクは、一般の水性筆記用具用のインクとしても使
用できるが、熱エネルギーによるインクの発泡現象によ
りインクを吐出させるタイプのインクジェット記録方法
に適用する場合に特に好適であり、吐出が極めて安定と
なり、サテライトドットの発生等が生じないという特徴
がある。但し、この場合には、熱的な物性値(例えば、
比熱、熱膨張係数、熱伝導率)を調整する場合もある。
【0087】<水性インクの濃度>上記したアニオン性
及びカチオン性のインク中に含まれる色材成分の質量濃
度は、水性染料、顔料や自己分散型顔料等の色材の種類
に応じて適宜選択されるが、インクの質量に対し、0.
1〜20%、特には0.1〜12%の範囲が好ましい。
また、色材成分の質量濃度が0.3〜7%の範囲では、
液体組成物中の微粒子の濃度とインク中の色材の濃度と
の関係に関して、質量基準で、該微粒子1に対して色材
が1.2以下、特には1.0以下とした場合、通常の2
液系の記録条件の下で形成される画像の発色性は特に優
れたものとなる。
【0088】3)液体組成物 以下に本発明の液体組成物について説明する。 [液体組成物の測定方法]本発明では、以下の方法に従
って少なくとも微粒子と溶媒を含む液体組成物から得ら
れる微粒子凝集物のある特定の細孔半径領域における細
孔容積を測定する。先ず、これらの細孔物性を測定する
に当たり、上記液体組成物を以下の手順で前処理する。 (1)上記液体組成物を大気雰囲気下120℃で10時
間乾燥してほぼ溶媒分を蒸発させて乾燥する。 (2)上記乾燥物を120℃から700℃まで1時間で
昇温させた後700℃で3時間焼成する。 (3)焼成後、上記焼成物を徐々に常温に戻し焼成物を
粉体化する。ここで上記前処理を施す理由としては、乾
燥によって液体組成物から微粒子凝集物を形成させ、焼
成により溶媒成分を完全に除去して凝集物の内部の細孔
を空にして空隙を形成するためである。
【0089】本発明で用いる細孔半径と細孔容積の測定
方法として、窒素吸着脱離法を好適に用いることができ
る。本発明で測定する対象となる微粒子凝集物の細孔の
サイズは、細孔半径が3nm〜30nmの領域での細孔
容積である。この領域における細孔容積が画像形成能に
対し相関性が高い理由は明確ではないが、推測するに、
この細孔半径より小さい領域では微粒子凝集物の内部へ
の色材や溶媒成分の浸透が著しく低下し、細孔に起因し
た色材の吸着が少なく、実質的に発色性の向上に関与し
ないと考えられる。一方、この細孔半径の領域よりも大
きな細孔では色材や溶媒成分の浸透が起こりやすくなる
反面、細孔の入口付近や内部に吸着した色材は細孔自体
の光散乱の影響によって色材が光の吸収に関与しにくく
なり、逆に発色性の低下が引き起こされると考えられ
る。
【0090】よって細孔半径が3nm〜30nmの領域
と、30nmを越える領域での細孔容積を測定すること
が形成画像の発色性能の測定に効果的である。この領域
における細孔物性の測定方法としては窒素吸着脱離法に
よる方法がもっとも最適である。細孔半径と細孔容積は
前処理した試料を120℃8時間真空脱気した後、窒素
吸着脱離法よりBarrettらの方法(J.Am.C
hem.Soc.,Vol73,373,1951)か
ら求めることができる。更に好ましい測定方法としては
細孔半径が3nm〜20nmの領域と、20nmを越え
る領域での細孔容積を測定することである。この範囲で
は色材が染料である場合、特により一層の発色性の向上
を測定するうえで好ましい。
【0091】[細孔半径及び細孔容積]微粒子凝集物の
細孔半径は前述の如く、色材の速やかな浸透と細孔入口
付近や内壁への吸着及び細孔内部での色材の凝集を防ぐ
観点から3nm〜30nmの範囲であることが好ましい
と考えられる。また、発色性の向上に寄与するだけの色
材を内部に取り込むためには同時にある程度の容量が必
要である。また、細孔容積が増すことで微粒子凝集物内
の細孔の数も増加すると考えられ、細孔内部への色材の
吸着量だけでなく、細孔の入口付近での吸着量も増加す
ると考えられる。
【0092】よってこれらの観点から本発明に好適に用
いられる液体組成物は、細孔半径が3nm〜30nmの
範囲における細孔容積が0.4ml/g以上で、細孔半
径が30nmを越える領域での細孔容積が0.1ml/
g以下であるのが好ましい。細孔半径並びに細孔容積を
上記のような範囲に設定することにより、細孔への色材
や溶媒成分の浸透が効率的となり、また細孔における光
散乱が抑制されることから、より一層の発色性の向上が
図られる。
【0093】より好ましい範囲としては細孔半径が3n
m〜20nmの範囲における細孔容積が0.4ml/g
以上で、細孔半径が20nmを越える領域での細孔容積
が0.1ml/g以下であるのが好ましい。細孔が3n
m〜20nmの半径の範囲に多く存在することによって
特に色材に染料を用いた場合において、発色性は更に向
上し、より一層広い色再現範囲を有する画像が形成でき
る。液体組成物から形成される微粒子凝集物の細孔半径
や細孔容積は、含まれる微粒子の化学種や形状、大きさ
ばかりでなく、溶剤種やその他の添加物及びそれらの組
成比等により変化し、これらの条件を制御することによ
って微粒子凝集物の形成状態をコントロールできると考
えられる。
【0094】(微粒子)本発明において、液体組成物中
に含まれる微粒子に望まれる作用としては、 1)インクと混合した際に、色材の本来持つ発色性を損
なわずに、色材を吸着すること。 2)インクと混合した際、或いは被記録媒体に付与され
た際に、分散安定性が低下して、被記録媒体の表面に残
存すること。 等が挙げられる。これらの作用は1種若しくは2種以上
の微粒子によって達成されてもよい。
【0095】1)の作用を満たすための性質として、例
えば、微粒子が色材と逆のイオン性を呈することが挙げ
られる。これにより、微粒子は色材を静電的に吸着でき
る。色材がアニオン性の場合は、カチオン性の微粒子を
用い、逆に色材がカチオン性の場合はアニオン性の微粒
子が用いられる。イオン性以外に色材を吸着する要素と
しては、微粒子のサイズや質量或いは表面の形状が挙げ
られる。例えば、表面に多数の細孔を持つ多孔質微粒子
は、特有の吸着特性を示し、細孔の大きさや形状等、複
数の要素によって色材を吸着できる。
【0096】2)の作用は、インクや被記録媒体との相
互作用によって引き起こされる。このため、各構成によ
り達成されればよいが、例えば、微粒子の性質として、
インク組成成分や被記録媒体の構成成分と逆のイオン性
を呈することが挙げられる。また、インク中或いは液体
組成物中に電解質を共存させることによっても、微粒子
の分散安定性は影響を受ける。本発明において、上記
1)と2)の作用のどちらか一方の作用が瞬時に得られ
ることが望ましい。更には上記1)と2)と両方の作用
が瞬時に得られることが好ましい。
【0097】(水溶性ポリマー)また、液体組成物はカ
ラーインクとの組み合わせにより、水溶性ポリマーを含
有する場合と、含有しない場合とを有する。液体組成物
がカチオン性の場合に用いられるポリマーは、カチオン
性若しくはノニオン性の水溶性樹脂を用いる。
【0098】具体例を挙げれば、ノニオン性水溶性樹脂
としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリド
ン、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、メ
チルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセル
ロース誘導体、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド
縮合物、ゼラチン、カゼイン等のタンパク質、グアーガ
ム、キサンタンガム、デンプン等が挙げられ、カチオン
性水溶性樹脂としてはポリエチレンイミン、ポリビニル
アミン、ポリアミンスルホン、ポリアクリルアミド、ポ
リアリルアミン、キトサン等の塩酸塩、硫酸塩及び酢酸
塩等、また、別の具体例としては、ノニオン性高分子物
質の一部をカチオン化した化合物でもよい。具体的に
は、ビニルピロリドンとアミノアルキルアルキレート4
級塩との共重合体、アクリルアマイドとアミノメチルア
クリルアマイド4級塩との共重合体、カチオン化デンプ
ン等を挙げることができるが、もちろんこれらの化合物
に限定されないことは言うまでもない。
【0099】また、液体組成物がアニオン性の場合に用
いられるポリマーは、アニオン性若しくはノニオン性の
水溶性樹脂を用いる。具体例を挙げれば、スチレン−ア
クリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸
アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重
合体、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、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチ
レン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重
合体、スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、
ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、アルギン酸、
ポリアクリル酸或いはこれらの塩、及び誘導体、ポリビ
ニルアルコール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロ
ース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導
体、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物、ゼ
ラチン、カゼイン等のタンパク質、グアーガム、キサン
タンガム、デンプン等が挙げられる。前記水溶性樹脂
は、1種若しくは2種以上使用することができ、インク
全量に対して0.1〜5質量%の範囲で使用されること
が好ましい。
【0100】以下、夫々のイオン性微粒子を含有する液
体組成物に関して具体的に説明する。 [カチオン性液体組成物]カチオン性の液体組成物とし
ては、例えば、カチオン性基を表面に有する微粒子と酸
を含み、該微粒子が安定に分散されてなる液体組成物が
挙げられる。本発明においては、カチオン性の液体組成
物として、例えば、酸を含みpHが2〜7に調整された
もの、また、ゼータ電位が+5〜+90mVのものを好
適に用いることができる。
【0101】(pH及びゼータ電位について)液体組成
物のゼータ電位について述べる。ゼータ電位の基本原理
について以下に示す。一般に、固体が液体中に分散して
いる系において、固相の表面に遊離電荷がある場合、固
相界面付近の液相には反対電荷の荷電層が電気的中性を
保つように現れる。これは電気的二重層と呼ばれ、この
電気的二重層による電位差のことをゼータ電位と呼んで
いる。ゼータ電位がプラスである場合、微粒子の表面は
カチオン性を示し、マイナスではアニオン性を示す。一
般に、その絶対値が高いほど微粒子間に働く静電的反発
力が強くなり、分散性がよいと言われ、同時に微粒子表
面のイオン性が強いことが考えられる。即ち、カチオン
性微粒子のゼータ電位が高いほどカチオン性が強く、イ
ンク中のアニオン性化合物を引き付ける力が強いと言え
る。
【0102】更に本発明者らが鋭意検討した結果、ゼー
タ電位が+5〜+90mVの範囲にある液体組成物を用
いた場合に、被記録媒体上に形成してなる着色部が、特
に優れた発色特性を呈することを見出した。その理由は
定かではないが、おそらく、微粒子のカチオン性が適度
であるために、急速なアニオン性化合物(アニオン性色
材)の凝集が起こらずに、アニオン性化合物が微粒子表
面に薄く均一に吸着するので、色材が巨大なレーキを形
成しにくく、その結果、色材本来の発色特性がより良好
な状態で発現されるものと考えられる。更に本発明のカ
チオン性の液体組成物では、アニオン性化合物を微粒子
表面に吸着した後も、微粒子が弱いカチオン性を呈しつ
つ、分散不安定状態となることで、微粒子が凝集しなが
ら被記録媒体中に存在するアニオン性のセルロース繊維
等の表面に容易に吸着して、被記録媒体の表面近傍に残
り易くなっていると考えられる。
【0103】この結果、以下に挙げる優れた効果が得ら
れるものと考えられる。即ち、インクジェット用コート
紙並みの優れた発色特性と、シャドウ部やベタ部等のイ
ンク付与量が多い画像領域において、白モヤや色ムラが
少なく、色の均一性に優れたものとなる。また、コート
紙と比べて極めて効率よく微粒子にアニオン性化合物が
吸着して発色するために、カチオン性微粒子の付与量も
少なくできるので、とりわけ普通紙に印字した場合に
は、紙の風合いを損なうことがなく、記録画像の耐擦過
性にも優れる。より好ましいゼータ電位の範囲として
は、例えば、ゼータ電位が+10〜+85mVの範囲に
あるカチオン性微粒子を含む液体組成物を使用した場合
には、ベタ印字した際にドット間の境界が目立ち難くな
り、ヘッドスキャンによるスジムラのより一層の低減を
達成することができ、更には、ゼータ電位が+15〜+
65mVの範囲にあるカチオン性微粒子を含む液体組成
物を使用すると、紙種によらず、極めて優れた発色性を
有する画像を得ることが可能となる。
【0104】本発明のカチオン性の液体組成物のpH
は、保存安定性とアニオン性化合物の吸着性の観点か
ら、25℃付近で2〜7の範囲にあることが好ましい。
このpHの範囲内においては、アニオン性のインクと混
合した際に、アニオン性化合物の安定性を著しく低下さ
せることがないため、アニオン性化合物同士の強い凝集
を引き起こすことがなく、記録画像の彩度が下がった
り、くすんだ画像となることを有効に防止することがで
きる。
【0105】また、上記範囲内であるとカチオン性微粒
子の分散状態も良好であるので、液体組成物の保存安定
性や記録ヘッドからの吐出安定性を良好に維持すること
ができる。更にはインクと混合した際に、アニオン性物
質がカチオン性微粒子表面に十分に吸着されるので、被
記録媒体内部への色材の過度の浸透が抑えられ、優れた
発色性のインクジェット記録画像を得られる。より好ま
しいpHの範囲としては、pHが3〜6であり、この範
囲では、長期保存による記録ヘッドの腐食を極めて有効
に防止できるとともに、記録画像の耐擦過性もより一層
向上する。
【0106】(カチオン性微粒子)次に、本発明のカチ
オン性の液体組成物を構成する成分について述べる。第
1の成分として挙げられるカチオン性の微粒子は、上記
した作用効果を達成するために、液体組成物中に分散さ
れた状態において粒子自体の表面がカチオン性を呈する
ことを要する。表面をカチオン性とすることによって、
アニオン性のインクと混合した際に、アニオン性の色材
が粒子表面に速やかに吸着し、色材の被記録媒体内部へ
の過度の浸透が抑えられるので、十分な画像濃度のイン
クジェット記録画像が得られる。
【0107】これに対し、微粒子表面がカチオン性でな
く、且つ液体組成物の中で水溶性のカチオン性化合物と
別々に存在しているような場合には、カチオン性化合物
を中心に色材が凝集を起こし、色材自体の発色特性を損
なうためにインクジェット用コート紙並みの発色性を達
成することが困難となる。そのため本発明の液体組成物
に用いられる微粒子は、その表面がカチオン性である必
要があるが、本質的にカチオン性である微粒子は勿論の
こと、本来は静電的にアニオン性或いは中性である微粒
子であっても、処理によって表面がカチオン化された微
粒子であれば本発明の液体組成物に用いることができ
る。
【0108】本発明で好適に用いられるカチオン性微粒
子は、被記録媒体上で形成されるこれらの微粒子による
凝集物に細孔が形成されるものであれば、本発明の目的
を達成するに十分であるために特に微粒子の材料種に限
定はない。1例として具体例を挙げるとすれば、例え
ば、カチオン化した、シリカ、アルミナ、アルミナ水和
物、チタニア、ジルコニア、ボリア、シリカボリア、セ
リア、マグネシア、シリカマグネシア、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、ハイドロタルサイト
等やこれらの複合微粒子や有機微粒子、無機有機複合微
粒子等が挙げられる。そして、本発明の液体組成物にお
いては、これらを1種又は2種以上混合して使用するこ
とができる。
【0109】特に微粒子としてアルミナ水和物を用いた
場合は粒子表面が正電荷をもっているために好ましく、
中でもX線回折法で、べーマイト構造を示すアルミナ水
和物が優れた発色性や色の均一性、保存安定性等の点で
好ましい。アルミナ水和物は下記の一般式により定義さ
れる。 Al23-n(OH)2n・mH2O 但し式中、nは0〜3の整数の1つを表し、mは0〜1
0、好ましくは0〜5の値を有する。mH2Oの表現
は、多くの場合に結晶格子の形成に関与しない脱離可能
な水相を表すものであり、そのために、mは整数でない
値をとることもできる。但し、mとnは同時に0とはな
らない。
【0110】一般にベーマイト構造を示すアルミナ水和
物の結晶は、その(020)面が巨大平面を形成する層
状化合物であり、X線回折図形に特有の回折ピークを示
す。完全ベーマイトの他に擬ベーマイトと称する、過剰
な水を(020)面の層間に含んだ構造をとることもで
きる。この擬ベーマイトのX線回折図形はベーマイトよ
りもブロードな回折ピークを示す。
【0111】ベーマイトと擬ベーマイトは明確に区別の
できるものではないので、本発明では特に断わらない限
り、両者を含めてベーマイト構造を示すアルミナ水和物
(以下アルミナ水和物という)という。(020)面が
面間隔及び(020)の結晶厚さは、回折速度2θが1
4〜15°に現れるピークを測定して、ピークの回折角
度2θと半値幅Bから、面間隔はブラッグ(Bragg)の
式で、結晶厚さはシェラー(Scherrer)の式を用いて求
めることができる。(020)の面間隔はアルミナ水和
物の親水性・疎水性の目安として用いることができる。
本発明で用いるアルミナ水和物の製造方法としては、特
に限定されないが、ベーマイト構造をもつアルミナ水和
物を製造できる方法であれば、例えば、アルミニウムア
ルコキシドの加水分解、アルミン酸ナトリウムの加水分
解等の公知の方法で製造することができる。
【0112】特開昭56−120508号公報に開示さ
れているように、X線回折的に無定形のアルミナ水和物
を、水の存在下で50℃以上で加熱処理することによっ
てベーマイト構造に変えて用いることができる。特に好
ましく用いることができる方法は、長鎖のアルミニウム
アルコキシドに対して酸を添加して加水分解・解膠を行
うことによってアルミナ水和物を得る方法である。ここ
で、長鎖のアルミニウムアルコキシドとは、例えば、炭
素数が5以上のアルコキシドであり、更に炭素数12〜
22のアルコキシドを用いると、後述するようにアルコ
ール分の除去及びアルミナ水和物の形状制御が容易にな
るために好ましい。
【0113】添加する酸としては有機酸及び無機酸の中
から1種又は2種以上を自由に選択して用いることがで
きるが、加水分解の反応効率及び得られたアルミナ水和
物の形状制御や分散性の点で硝酸が最も好ましい。この
工程の後に水熱合成等を行って粒子径を制御することも
可能である。硝酸を含むアルミナ水和物の分散液を用い
て水熱合成を行うと、水溶液中の硝酸がアルミナ水和物
表面に硝酸根として取り込まれ、該水和物のて水分散性
を向上させることができる。また、水熱合成の後、アル
ミナ水和物スラリーに適宜酸を加えpH調整し濃縮する
ことで、少量の酸濃度で極めて安定な高固形分濃度のア
ルミナ水和物スラリーを調製することができる。こうし
たスラリーを用いた場合は後述する酸を別途外添する必
要なく、アルミナ水和物微粒子の分散安定性に優れた液
体組成物を作製することができる。
【0114】上記アルミニウムアルコキシドの加水分解
による方法は、アルミナヒドロゲルやカチオン性アルミ
ナを製造する方法と比較して、各種イオン等の不純物が
混入し難いという利点がある。更に長鎖のアルミニウム
アルコキシドは加水分解後の長鎖のアルコールが、例え
ば、アルミニウムイソプロキシド等の短鎖のアルコキシ
ドを用いる場合と比較して、アルミナ水和物の脱アルコ
ールを完全に行うことができるという利点もある。加水
分解の開始時の溶液のpHを6未満に設定することが好
ましい。pHが8を越えると、最終的に得られるアルミ
ナ水和物が結晶質になるので好ましくない。
【0115】また、本発明で用いられるアルミナ水和物
としては、X線回折法でベーマイト構造を示すものであ
れば、二酸化チタン等の金属酸化物を含有したアルミナ
水和物を用いることもできる。二酸化チタン等の金属酸
化物の含有比率はアルミナ水和物の0.01〜1.00
質量%が光学濃度が高くなるので好ましく、より好まし
くは0.13〜1.00質量%であり、色材の吸着速度
が速くなって、滲みやビーディングが発生し難くなる。
更に前記二酸化チタンはチタンの価数が+4価であるこ
とが必要である。二酸化チタンの含有量は硼酸に融解し
てICP法で調べることができる。また、アルミナ水和
物中の二酸化チタンの分布とチタンの価数はESCAを
用いて分析することができる。
【0116】アルミナ水和物の表面をアルゴンイオンで
100秒及び500秒エッチングして、チタンの含有量
の変化を調べることができる。二酸化チタンはチタンの
価数が+4価よりも小さくなると、二酸化チタンが触媒
として働くようになって印字物の耐候性が低下したり、
記録画像の黄変が起こり易くなることがある。
【0117】二酸化チタンの含有はアルミナ水和物の表
面近傍だけでもよく、内部まで含有していてもよい。ま
た、含有量が表面から内部にかけて変化していてもよ
い。表面のごく近傍にのみ二酸化チタンが含有されてい
ると、アルミナ水和物の電気的特性が維持され易いの
で、更に好ましい。
【0118】二酸化チタンを含有したアルミナ水和物の
製造方法としては、例えば、学会出版センター刊「表面
の科学」第327頁(田丸謙二編、1985年)に記載
されているような、アルミニウムアルコキシドとチタン
アルコキシドの混合液を加水分解して製造する方法が好
ましい。その他の方法としては前記アルミニウムアルコ
キシドとチタンアルコキシドの混合液を加水分解すると
きに、結晶成長の核としてアルミナ水和物を添加して製
造することもできる。
【0119】二酸化チタンの代わりに、シリカ、マグネ
シウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜
鉛、硼素、ゲルマニウム、錫、鉛、ジルコニウム、イン
ジウム、燐、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、
モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、コバルト、
ニッケル、ルテニウム等の酸化物を含有させて用いるこ
とができる。例えば、シリカを含有したアルミナ水和物
は記録画像の耐擦過性の向上に効果がある。
【0120】本発明に好適に用いられるアルミナ水和物
の(020)面の面間隔は0.614nm〜0.626
nmの範囲が好適に用いられ、この範囲内では液体組成
物中でのアルミナ水和物粒子の分散安定性が良好で、保
存安定性や吐出安定性に優れた液体組成物が得られる。
この理由は定かでないが、(020)面の面間隔が上記
範囲内であれば、アルミナ水和物の疎水性及び親水性の
両比率が適度な範囲であるため、液体組成物中で粒子同
士の適度な反発による分散安定や吐出口内部での濡れ性
のバランスが適度であることにより、液体組成物の吐出
安定性が良好になるものと推測している。
【0121】また、アルミナ水和物の(020)面の結
晶厚さは4.0〜10.0nmの範囲が好ましく、この
範囲内であると透明性や色材の吸着性が優れるために好
ましい。本発明者らの知見によれば、(020)面の面
間隔と(020)面の結晶厚さは相関があるので、(0
20)面の面間隔が上記範囲内であれば(020)面の
結晶厚さを4.0〜10.0nmの範囲に調整すること
ができる。
【0122】更に、上記アルミナ水和物や金属アルミニ
ウム、アルミニウム塩等をカ焼等の熱処理により生成さ
れるアルミナ(酸化アルミニウム)も同様に正電荷をも
つために好適に用いられる。アルミナとしてはα型、γ
型、更にδ、χ、η、ρ、β型等の結晶状態を持つもの
があり、表面がカチオン性に保たれた形で、水中にて安
定的に分散するものであればいずれも用いることができ
る。中でもγ型は表面が活性で、色材の吸着力が高く、
比較的微粒化された安定な微粒子分散体も形成し易いた
め、発色性や保存性、吐出安定性等に優れ、好適に用い
ることができる。
【0123】また、本発明で使用する上記したようなカ
チオン性微粒子は、印字後の発色性、色の均一性及び保
存安定性等の観点から、動的光散乱方式により測定され
る平均粒子直径が0.005〜1μmの範囲のものが好
適に用いられる。この範囲内では、被記録媒体内部への
過度の浸透を有効に防ぐことができ、発色性や色の均一
性の低下を抑えることができる。また、カチオン性微粒
子が液体組成物中で沈降することも抑えられ、液体組成
物の保存安定性の低下も有効に防止することができる。
より好ましくは平均粒子直径が0.01〜0.8μmの
範囲内のものであり、このような微粒子を用いれば、被
記録媒体に印字した後の画像の耐擦過性や記録画像の質
感が特に好ましいものとなる。更に好ましくは平均粒子
直径が0.03〜0.3μmの範囲内のものであり、こ
のような微粒子は被記録媒体上で形成される微粒子凝集
物の細孔が、目的とする細孔半径領域において効果的に
形成し易いために好ましい。
【0124】(カチオン性微粒子の細孔物性・形状)ま
た、本発明で使用する上記したようなカチオン性微粒子
は、被記録媒体上で形成される微粒子凝集物の細孔を効
率的に形成すると同時に、微粒子自体の表面に色材を効
率よく吸着させるうえにおいて、上記窒素吸着脱離法に
おける微粒子の極大細孔半径が2nm〜12nmで、全
細孔容積が0.3ml/g以上であるものが好ましい。
より好ましくは微粒子の極大細孔半径が3nm〜10n
mで、全細孔容積が0.3ml/g以上であるものが、
被記録媒体上で形成される微粒子凝集物の細孔が、目的
とする細孔半径領域において効果的に形成され易いため
に好ましい。
【0125】本発明で使用する上記微粒子のBET比表
面積が70〜300m2/gの範囲内であると、微粒子
表面への色材の吸着点が十分存在することによって、単
分子状態で色材をより効果的に被記録媒体の表面近傍に
残し易くなり、発色性の向上に寄与する。
【0126】また、本発明で使用する微粒子の形状は、
微粒子をイオン交換水に分散させてコロジオン膜上に滴
下して測定用試料を作製し、透過型電子顕微鏡で観察し
て求めることができる。本発明においては被記録媒体上
で微粒子凝集物を形成させる際に凝集物内に細孔を形成
させる点で、微粒子形状が針状や平板形状、若しくは球
状の1次粒子が、ある方向性を持って繋がった二次粒子
を形成している棒状やネックレス状等の非球形状のもの
を好適に用いることができる。
【0127】本発明者らの知見によれば、平板状の形状
の方が針状や毛状束(繊毛状)よりも水への分散性が良
く、微粒子凝集物を形成した場合に微粒子の配向がラン
ダムになるために細孔容積が大きくなるのでより好まし
い。ここで毛状束形状とは針状の微粒子が側面同志を接
して髪の毛の束のように集まった状態をいう。特に本発
明で好ましく用いることができるアルミナ水和物の中で
も擬ベーマイトには前記文献(Rocek J., etal, Applie
d Catalysis, 74巻、29〜36頁、1991年)に
記載されたように、繊毛状とそれ以外の形状があること
が一般に知られている。
【0128】平板形状の粒子のアスペクト比は特公平5
−16015号公報に定義されている方法で求めること
ができる。アスペクト比は粒子の厚さに対する直径の比
で示される。ここで直径とは、アルミナ水和物を顕微鏡
又は電子顕微鏡で観察したときの粒子の投影面積と等し
い面積を有する円の直径を示すものとする。縦横比はア
スペクト比と同じように観察して平板面の最小値を示す
直径と最大値を示す直径の比で表わされる。
【0129】また、毛状束形状の場合には、アスペクト
比を求める方法は、毛状束を形成する個々の針状のアル
ミナ水和物粒子を円柱として、上下の円の直径と長さを
それぞれ求めて、その比をとって求めることができる。
最も好ましいアルミナ水和物の形状は、平板状では平均
アスペクト比が3〜10の範囲で、毛状束では平均アス
ペクト比が3〜10の範囲が好ましい。平均アスペクト
比が上記範囲内であれば、微粒子凝集物を形成したとき
に粒子間に隙間が形成され易いため多孔質構造を容易に
形成することができる。
【0130】本発明の液体組成物中における上記したよ
うなカチオン性微粒子の含有量としては、使用する物質
の種類により、最適な範囲を適宜決定すればよいが、質
量基準で0.1〜40%の範囲が本発明の目的を達成す
るうえで好適な範囲であり、より好ましくは1〜30
%、更には3〜15%の範囲が好適である。このような
範囲内では、紙種によらず優れた発色の画像を安定に得
ることができ、また、液体組成物の保存安定性や吐出安
定性にも特に優れている。
【0131】(酸)先に述べたように、本発明の液体組
成物は、酸を含み、pHが2〜7に調整されたものであ
ることが好ましいが、この第2の成分である酸は、カチ
オン性微粒子表面をイオン化し、表面電位を高めること
により、液中での微粒子の分散安定性を向上させるとと
もに、インク中のアニオン性化合物(アニオン性色材)
の吸着性向上や、液体組成物の粘度調整の役割を果た
す。本発明に好適に用いられる酸は、使用するカチオン
性微粒子と組み合わせて、所望のpHやゼータ電位或い
は微粒子分散性等の物性が得られるものであれば特に限
定はなく、下記に挙げる無機酸や有機酸等から自由に選
択して使用することができる。
【0132】具体的には、無機酸としては、例えば、塩
酸、硫酸、亜硫酸、硝酸、亜硝酸、燐酸、硼酸、炭酸等
が挙げられ、有機酸としては、例えば、下記に挙げるよ
うなカルボン酸やスルホン酸、アミノ酸等が挙げられ
る。
【0133】カルボン酸としては、例えば、ギ酸、酢
酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、フル
オロ酢酸、トリメチル酢酸、メトキシ酢酸、メルカプト
酢酸、グリコール酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カ
プロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリ
スチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、
リノール酸、リノレン酸、シクロヘキサンカルボン酸、
フェニル酢酸、安息香酸、o−トルイル酸、m−トルイ
ル酸、p−トルイル酸、o−クロロ安息香酸、m−クロ
ロ安息香酸、p−クロロ安息香酸、o−ブロモ安息香
酸、m−ブロモ安息香酸、p−ブロモ安息香酸、o−ニ
トロ安息香酸、m−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香
酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジ
ピン酸、酒石酸、マレイン酸、フマル酸、クエン酸、フ
タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、サリチル酸、p
−ヒドロキシ安息香酸、アントラニル酸、m−アミノ安
息香酸、p−アミノ安息香酸、o−メトキシ安息香酸、
m−メトキシ安息香酸、p−メトキシ安息香酸等が挙げ
られる。
【0134】また、スルホン酸としては、例えば、ベン
ゼンスルホン酸、メチルベンゼンスルホン酸、エチルベ
ンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、2,
4,6−トリメチルベンゼンスルホン酸、2,4−ジメ
チルベンゼンスルホン酸、5−スルホサリチル酸、1−
スルホナフタレン、2−スルホナフタレン、ヘキサンス
ルホン酸、オクタンスルホン酸、ドデカンスルホン酸等
が挙げられる。
【0135】また、アミノ酸としては、グリシン、アラ
ニン、バリン、α−アミノ酪酸、γ−アミノ酪酸、β−
アラニン、タウリン、セリン、ε−アミノ−n−カプロ
ン酸、ロイシン、ノルロイシン、フェニルアラニン等が
挙げられる。
【0136】そして、本発明の液体組成物においては、
これらを1種又は2種以上混合して使用することができ
る。これらの中でも、酸の水中での一次解離定数pka
が5以下のものは、カチオン性微粒子の分散安定性やア
ニオン性化合物の吸着性に特に優れるため、好適に用い
ることができる。具体的には、塩酸、硝酸、硫酸、燐
酸、酢酸、ギ酸、シュウ酸、乳酸、クエン酸、マレイン
酸、マロン酸等が挙げられる。
【0137】本発明の液体組成物では、液体組成物中に
おけるカチオン性微粒子(A)と酸(B)の混合比率
を、質量基準でA:B=200:1〜5:1、より好ま
しくは150:1〜8:1の範囲となるようにすること
が、カチオン性微粒子の分散安定性の向上及びアニオン
性化合物の微粒子表面への吸着性の向上を図るうえで好
ましい。
【0138】(他の構成成分)次に、カチオン性の液体
組成物を構成するその他の成分について具体的に説明す
る。本発明のカチオン性の液体組成物は、上記したカチ
オン性微粒子を必須の成分とし、好ましくは上記したよ
うな酸を含み、その他に、通常は液媒体として水を含む
が、更に水溶性有機溶剤及びその他の添加剤を含んでい
てもよい。
【0139】この際に使用する水溶性有機溶剤として
は、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド等のアミド類、アセトン等のケトン類、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレ
ングリコール類、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、ブチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコー
ル、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等の
アルキレングリコール類、エチレングリコールメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ト
リエチレングリコールモノメ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類、エタノール、イソプ
ロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチル
アルコール等の1価アルコール類の他、グリセリン、N
−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−イミダ
ゾリジノン、トリエタノールアミン、スルホラン、ジメ
チルサルホキサイド等が挙げられる。上記水溶性有機溶
剤の含有量については特に制限はないが、例えば、液体
組成物全質量の5〜60%、更には5〜40%が好適な
範囲である。
【0140】また、本発明の液体組成物には、更にこの
他、必要に応じて、粘度調整剤、pH調整剤、防腐剤、
各種界面活性剤、酸化防止剤及び蒸発促進剤等の添加剤
を適宜に配合しても構わない。界面活性剤の選択は、液
体組成物の被記録媒体への浸透性を調整するうえで特に
重要である。水溶性カチオン性化合物は、液体組成物の
カチオン性の更なる付与等を目的に、本発明の作用効果
を阻害しない範囲において自由に選択して添加できる。
【0141】(液体組成物の表面張力)本発明の液体組
成物は、無色或いは白色であることがより好ましいが、
被記録媒体の色に合わせて調色してもよい。更に以上の
ような液体組成物の各種物性の好適な範囲としては、表
面張力を10〜60mN/m(dyn/cm)、より好
ましくは10〜40mN/m(dyn/cm)とし、粘
度を1〜30mPa・s(cP)としたものである。
【0142】[アニオン性液体組成物]本発明のアニオ
ン性の液体組成物は、アニオン性基を表面に有する微粒
子を必須の構成成分とし、該微粒子が安定に分散してい
ることを特徴とするが、更には塩基を含み、pHが7〜
12に調整されているものや、ゼータ電位が−5〜−9
0mVであるものが好ましい。
【0143】(pH及びゼータ電位について)本発明者
らが鋭意検討した結果、液体組成物のゼータ電位が−5
〜−90mVの範囲にあるものは、インク中のカチオン
性化合物(カチオン性色材)がアニオン性微粒子の表面
に特に効率よく吸着し、被記録媒体上において特に優れ
た発色特性を呈することを見出した。その理由は定かで
はないが、おそらく先に説明したカチオン性液体組成物
の場合と同様に、微粒子のアニオン性が適度であるため
に、インク中のカチオン性化合物の急速な凝集が起こら
ずに、微粒子表面に薄く均一に吸着することで色材が巨
大なレーキを形成せず、色材本来の発色特性がよりよく
発現されるものと考えられる。更に本発明のアニオン性
の液体組成物においては、カチオン性化合物を微粒子表
面に吸着した後に分散不安定となり、被記録媒体上で溶
媒成分が浸透する際の濃度変化で微粒子同士が凝集して
表面近傍に残り易くなるものと考えられる。
【0144】この結果、以下に挙げる優れた効果が得ら
れるものと考えられる。即ち、インクジェット用コート
紙並みの優れた発色特性とシャドウ部やベタ部等のイン
ク付与量が多い画像領域において、白モヤや色ムラが少
なく色の均一性に優れる。また、コート紙と比べて極め
て効率よく微粒子表面にカチオン性化合物が吸着し、発
色するために、アニオン性微粒子の付与量も少なくで
き、とりわけ普通紙に印字した場合には、紙の風合いが
保たれ、記録画像の耐擦過性も良くなる。より好ましい
ゼータ電位の範囲としては、例えば、ゼータ電位が−1
0〜−85mVの範囲にあるアニオン性微粒子を含む液
体組成物を使用した場合には、ベタ印字した際にドット
間の境界が目立ち難くなり、ヘッドスキャンによるスジ
ムラのより一層の低減を達成することができ、更には、
ゼータ電位が−15〜−65mVの範囲にあるアニオン
性微粒子を含む液体組成物を使用すると、紙種によら
ず、極めて優れた発色性を有する画像を得ることが可能
となる。
【0145】本発明のアニオン性の液体組成物のpH
は、保存安定性とカチオン性化合物の吸着性の観点から
25℃付近で7〜12の範囲であることが好ましい。こ
のpH範囲内においては、カチオン性のインクと混合し
た際に、カチオン性化合物の安定性を著しく低下させる
ことがないため、カチオン性化合物同士の強い凝集を引
き起こすことがなく、記録画像の彩度が下がったり、く
すんだ画像となることを有効に防止することができる。
【0146】また、上記のような範囲内にあれば、アニ
オン性微粒子の分散性も良好であるため、液体組成物の
保存安定性や記録ヘッドからの吐出安定性を良好に維持
することができる。更にはインクと混合した際に、カチ
オン性物質がアニオン性微粒子表面に十分に吸着され、
被記録媒体の内部への色材の過度の浸透を抑えるため、
優れた発色性のインクジェット記録画像を得られる。よ
り好ましい液体組成物のpHの範囲は8〜11であり、
pHがこの範囲内であれば、長期保存による記録ヘッド
の腐食を極めて有効に防止できるとともに、記録画像の
耐擦過性もより一層向上する。
【0147】(アニオン性微粒子)次に、本発明のアニ
オン性の液体組成物を構成する成分について述べる。第
1の成分として挙げられるアニオン性の微粒子は、上記
した作用効果を達成するために、液体組成物中に分散さ
れた状態において粒子自体の表面がアニオン性を呈する
ものであることが好ましい。表面をアニオン性とするこ
とによってカチオン性のインクと混合した際に、カチオ
ン性の色材を粒子表面に吸着でき、色材が被記録媒体内
部へ過度に浸透することが抑えられるので、十分な画像
濃度のインクジェット記録画像を得ることができる。
【0148】これに対し、微粒子表面がアニオン性でな
く、且つ液体組成物の中で、水溶性のアニオン性化合物
と別々に存在している場合には、アニオン性化合物を中
心に色材が凝集を起こし、色材自体の発色特性を損なう
ために、インクジェット用コート紙並みの発色性を達成
することが困難となる。そのため本発明の液体組成物で
用いる微粒子は、表面がアニオン性に帯電していること
が必要であるが、本質的にアニオン性である微粒子は勿
論のこと、本来は静電的にカチオン性或いは中性の微粒
子であっても、処理によって表面がアニオン化された微
粒子であれば用いることができる。
【0149】本発明で好適に用いられるアニオン性微粒
子は、被記録媒体上で形成されるこれらの微粒子による
凝集物に細孔が形成されるものであれば本発明の目的を
達成するに十分であるために特に微粒子の材料種に限定
はない。1例として具体例を挙げるとすれば、例えば、
アニオン化した、シリカ、チタニア、ジルコニア、ボリ
ア、シリカボリア、セリア、マグネシア、シリカマグネ
シア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛等
やこれらの複合微粒子や有機微粒子、無機有機複合微粒
子等が挙げられる。そして、本発明の液体組成物におい
ては、これらを1種又は2種以上混合して使用すること
ができる。
【0150】また、本発明で使用するアニオン性微粒子
は、先に説明したカチオン性微粒子の場合と同様に、印
字後のインクの発色性、色の均一性及び保存安定性の観
点から、動的光散乱方式により測定される平均粒子直径
が0.005〜1μmの範囲のものが好適である。より
好ましくは平均粒子直径が0.01〜0.8μmの範囲
内のものであり、このような微粒子を用いれば、被記録
媒体に印字した後の耐擦過性や質感が特に好ましいもの
となる。更に好ましくは平均粒子直径が0.03〜0.
3μmの範囲内のものであり、このような微粒子は被記
録媒体上で形成される微粒子凝集物の細孔が、目的とす
る細孔半径領域において効果的に形成し易いために好ま
しい。
【0151】(アニオン性微粒子の細孔物性・形状)ま
た、本発明で使用する上記したようなアニオン性微粒子
は、被記録媒体上で形成される微粒子凝集物の細孔を効
率的に形成すると同時に、微粒子自体の表面に色材を効
率よく吸着させるうえにおいて、前記窒素吸着脱離法に
おける微粒子の極大細孔半径が2nm〜12nmで、全
細孔容積が0.3ml/g以上であるものが好ましい。
より好ましくは微粒子の極大細孔半径が3nm〜10n
mで、全細孔容積が0.3ml/g以上であるものが、
被記録媒体上で形成される微粒子凝集物の細孔が、目的
とする細孔半径領域において効果的に形成され易いため
に好ましい。
【0152】本発明で使用する微粒子のBET比表面積
は70〜300m2/gの範囲内であると、微粒子表面
への色材の吸着点が十分存在ことによって単分子状態で
色材をより効果的に被記録媒体の表面近傍に残し易くな
り、発色性の向上に寄与する。
【0153】また、本発明で使用する微粒子の形状は、
微粒子をイオン交換水に分散させてコロジオン膜上に滴
下して測定用試料を作製し、透過型電子顕微鏡で観察し
て求めることができる。本発明においては被記録媒体上
で微粒子凝集物を形成させる際に凝集物内に細孔を形成
させる点で、微粒子形状が針状や平板形状、若しくは球
状の1次粒子がある方向性を持って繋がった二次粒子を
形成している棒状やネックレス状等の非球形状のものを
好適に用いることができる。本発明者らの知見によれ
ば、平板状の形状の方が針状よりも水への分散性が良
く、微粒子凝集物を形成した場合に微粒子の配向がラン
ダムになるために細孔容積が大きくなるのでより好まし
い。
【0154】上記したようなアニオン性微粒子の液体組
成物中の含有量としては、使用する物質の種類により、
最適な範囲を適宜に決定すればよいが、質量基準で0.
1〜40%の範囲とすることが本発明の目的を達成する
上で好適な範囲であり、より好ましくは1〜30%、更
には3〜15%の範囲が好適である。このような範囲内
では、紙種によらず、優れた発色の画像を安定に得るこ
とができ、また、液体組成物の保存安定性や吐出安定性
にも特に優れている。
【0155】(塩基)先に述べたように、本発明のアニ
オン性の液体組成物は、塩基を含み、pHが7〜12に
調整されたものであることが好ましいが、この第2の成
分である塩基は、アニオン性微粒子表面をイオン化し、
表面電位を高めることにより液中での分散安定性を向上
させるとともに、インク中のカチオン性化合物(カチオ
ン性色材)の吸着性向上や液体組成物の粘度調整の役割
を果たす。本発明に好適に用いられる塩基は、使用する
アニオン性微粒子と組み合わせた場合に、所望のpH、
ゼータ電位及び微粒子分散性等の物性が得られるもので
あれば特に限定はなく、下記に挙げるような無機化合物
や有機化合物等から自由に選択して、使用することがで
きる。
【0156】具体的には、例えば、水酸化ナトリウム、
水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、
アンモニア、酢酸ナトリウム、酢酸アンモニウム、モル
ホリン、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、エチルモノエタノールアミン、
ノルマルブチルモノエタノールアミン、ジメチルエタノ
ールアミン、ジエチルエタノールアミン、エチルジエタ
ノールアミン、ノルマルブチルジエタノールアミン、ジ
ノルマルブチルエタノールアミン、モノイソプロパノー
ルアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパ
ノールアミン等のアルカノールアミンを用いることがで
きる。これらの中でも特に、塩基の水中での一次解離定
数pkbが5以下の塩基は、アニオン性微粒子の分散安
定性やカチオン性化合物(カチオン性色材)の吸着性に
特に優れるため、好適に用いられる。
【0157】本発明の液体組成物中でのアニオン性微粒
子(A)と塩基(B)の混合比率は、質量基準でA:B
=200:1〜5:1、より好ましくは150:1〜
8:1の範囲であれば、アニオン性微粒子の分散安定性
や、該微粒子表面へのカチオン性化合物の吸着性に優れ
るために好ましい。
【0158】(他の構成成分)次に、アニオン性の液体
組成物を構成するその他の成分について具体的に説明す
る。本発明のアニオン性の液体組成物は、上記したアニ
オン性微粒子を必須の成分とし、好ましくは上記したよ
うな塩基を含み、その他に、通常は液媒体として水を含
むが、更に水溶性有機溶剤及びその他の添加剤、例え
ば、粘度調整剤、pH調整剤、防腐剤、各種界面活性
剤、酸化防止剤、蒸発促進剤等の添加剤を適宜配合して
もかまわない。
【0159】(液体組成物の表面張力)本発明のアニオ
ン性の液体組成物は、無色或いは白色であるのがより好
ましいが、被記録媒体の色に合わせて調色してもよい。
更に以上のような液体組成物の各種物性の好適な範囲と
しては、表面張力を10〜60mN/m(dyn/c
m)、より好ましくは10〜40mN/m(dyn/c
m)とし、粘度を1〜30mPa・s(cP)としたも
のである。
【0160】(液体組成物の製造方法)前記微粒子を含
む本発明の液体組成物の製造方法としては、一般に分散
に用いられている方法等の中から選択して用いることが
できる。具体的には液体組成物中の微粒子の平均粒子径
や粒度分布を上記範囲にするために、ロールミル、サン
ドミル、ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、超高
圧乳化機(例えば、商品名ナノマイザー等)等の分散機
を用いて分散処理や、遠心分離や限外ろ過等による分級
処理等が好適に用いられ,これらの処理手段によって液
体組成物中の微粒子の分散粒子径を揃えることができ
る。
【0161】<被記録媒体に着色部を形成する方法>次
に、本発明の被記録媒体に着色部を形成する方法につい
て説明する。本発明の被記録媒体に着色部を形成する方
法は、(i)色材を含む水性インクを被記録媒体に付与
する工程及び(ii)該インクとは逆の極性に表面が帯電
している微粒子が分散状態で含まれている液体組成物を
被記録媒体に付与する工程とを有し、上記被記録媒体の
表面において、水性インクと液体組成物とが互いに液体
状態で接するように付与することを特徴とする。以下、
上述したように構成されている液体組成物及び水性イン
クを被記録媒体上に付与する方法について説明する。
【0162】本発明の被記録媒体に着色部を形成する方
法は、上記で説明したような液体組成物を被記録媒体上
に付与する工程(ii)と、色材を含む水性インクを被
記録媒体に付与する工程(i)を含むが、その際に、色
材を含む水性インクによって形成される被記録媒体の着
色部形成領域、又は着色部形成領域とその近傍に液体組
成物を付与して、水性インクと液体組成物とが互いに液
体状態で接するように付与する。ここでいう着色部形成
領域とは、インクのドットが付着する領域のことであ
り、着色部形成領域の近傍とは、インクのドットが付着
する領域の外側の1〜5ドット程度離れた領域のことを
指す。
【0163】本発明の被記録媒体に着色部を形成する方
法では、前記した本発明の液体組成物と水性インクとが
被記録媒体上で互いに液体状態で接するようになれば、
これらをいずれの方法で付与させてもよい。従って、液
体組成物とインクのいずれを先に被記録媒体上に付与す
るかは問題ではない。例えば、工程(ii)を行なった後
に工程(i)を行ってもよいし、工程(i)を行った後に
工程(ii)を行なってもよい。また、工程(i)を行っ
た後に、工程(ii)を行ない、その後に再び工程(i)
を行うことも好ましい。また、液体組成物を被記録媒体
に先に付与させた場合に、液体組成物を被記録媒体に付
与してから、インクを被記録媒体上に付与させるまでの
時間については特に制限されるものではないが、互いに
液体状態で接するようにするためには、ほぼ同時或いは
数秒以内にインクを被記録媒体上に付与させることが好
ましい。
【0164】また、本発明の一実施態様であるカラーイ
ンクに水溶性ポリマーが含まれる場合には、ブラックの
画像形成を1)ブラックインクと、2)少なくとも1色
のカラーインクと、3)液体組成物とを付与することに
よって行う。ブラック画像形成に用いられるカラーイン
クは、形成される黒画像の色味が黒色として損なわれな
い範囲であれば何色を用いてもよい。勿論、2色以上の
カラーインクを用いてもよい。また、ブラックインクに
対して打ち込むカラーインクの量は、単位面積当たりの
打ち込み質量比でブラックインク:カラーインク=10
0:50〜100:5の範囲が好ましい。
【0165】(被記録媒体)上記した本発明の被記録媒
体に着色部を形成する方法に使用される被記録媒体とし
ては、特に限定されるものではなく、従来から使用され
ている、コピー用紙、ボンド紙等のいわゆる普通紙が好
適に使用される。勿論、インクジェット記録用に特別に
作製されたコート紙やOHP用透明フィルムも好適に使
用される。更に一般の上質紙や光沢紙にも好適に使用す
ることができる。
【0166】(液体組成物の付与方法)本発明の液体組
成物を被記録媒体上に付与せしめる方法としては、例え
ば、スプレーやローラー等によって被記録媒体の全面に
付与せしめる方法も考えられるが、更に好ましくはイン
クを付与する着色部形成領域或いは着色部形成領域とそ
の着色部形成領域の近傍にのみに選択的且つ均一に液体
組成物を付与せしめることのできるインクジェット方式
により行うのが好ましい。また、この際には、種々のイ
ンクジェット記録方式を用いることができるが、特に好
ましいのは、熱エネルギーによって発生した気泡を用い
て液滴を吐出する方式である。
【0167】<インクジェット記録装置>次いで、本発
明のインクジェット記録装置について説明する。本発明
のインクジェット記録装置は、色材を含む、アニオン性
若しくはカチオン性の水性インクを収容したインク収容
部と、該インクを吐出させるインクジェットヘッドを備
えた第1の記録ユニットと、前記本発明の液体組成物、
好ましくは上記水性インクとは逆の極性に表面が帯電し
ている微粒子が分散状態で含まれている液体組成物を収
容した液体組成物収容部と、該液体組成物を吐出させる
インクジェットヘッドを備えた第2の記録ユニットとを
備えていることを特徴とする。以下、これらについて説
明する。
【0168】図1は、本発明を適用したインクジェット
記録装置の概略構成の1例を示す模式的斜視図である。
図1において、1はインクを吐出してプリントを行うた
めの記録ヘッドを構成するカートリッジであり、2は、
液体組成物を吐出するための液体組成物吐出ヘッドを構
成するカートリッジである。図示の例では、異なる色の
インクを用いる4個のプリント用カートリッジ1と1個
の液体組成物吐出用カートリッジ2が使用されている。
【0169】プリント用の各カートリッジ1は、その上
部にインクタンク部、下部にインク吐出部(プリント
部)を設けた構造をしている。液体組成物用のカートリ
ッジ2は、その上部に液体組成物タンク部、下部に液体
組成物吐出部を設けた構造をしている。更に、これらカ
ートリッジ1、2には、駆動信号等を受信するためのコ
ネクタが設けられている。3はキャリッジである。
【0170】キャリッジ3上には、それぞれ異なる色の
インクでプリントするための4個のプリント用ヘッドカ
ートリッジ(記録ヘッド)1と1個の液体組成物吐出用
ヘッドカートリッジ(液体組成物吐出ヘッド)2が位置
決め搭載されている。また、該キャリッジ3には各記録
ヘッド1及び液体組成物吐出ヘッド2を駆動するための
信号等を伝達するためのコネクタホルダーが設けられて
おり、該コネクタホルダーを介して各ヘッドカートリッ
ジ1、2に電気的に接続されている。
【0171】各記録ヘッド1は、それぞれ異なった色の
インク、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シ
アン(C)及びブラック(B)のインクを収納してい
る。本図では、図示左から、イエロー、マゼンタ、シア
ン及びブラックの各インクのプリント用ヘッドカートリ
ッジ(記録ヘッド)1Y、1M、1C及び1Bが搭載さ
れ、そして右端には前記液体組成物を収納した液体組成
物吐出ヘッドカートリッジ(液体組成物吐出ヘッド)2
が搭載されている。
【0172】図1において、4はキャリッジ3の主走査
方向に延在し、該キャリッジを摺動自在に支持する走査
レール、5はキャリッジ3を往復動させるための駆動力
を伝達する駆動ベルトである。また、6、7及び8、9
は、それぞれ、記録ヘッドによるプリント位置の前後に
配置されて被記録媒体10の挟持搬送を行うための搬送
ローラ対である。紙等の被記録媒体10は、プリント位
置の部分で、プリント面を平坦に規制するためのプラテ
ン(不図示)に圧接状態で案内支持されている。この
時、キャリッジ3に搭載された各ヘッドカートリッジ
(ヘッド)1、2の吐出口形成面は、該キャリッジ3か
ら下方へ突出して被記録媒体搬送用ローラ7、9間に位
置し、プラテン(不図示)の案内面に圧接された被記録
媒体10に平行に対向するようになっている。
【0173】本図のインクジェット記録装置のプリント
領域を外れた左側に設定されたホームポジションの近傍
には、回復ユニット11が配設されている。回復ユニッ
ト11には、4個の記録ヘッド(ヘッドカートリッジ)
1Y、1M、1C及び1Bに対応する4個のキャップ1
2と1個の液体組成物吐出ヘッド(ヘッドカートリッ
ジ)2に対応する1個のキャップ13が上下方向に昇降
可能に設けられている。そして、キャリッジ3がホーム
ポジションにあるときには、各ヘッド1、2の吐出口形
成面に対して対応するキャップ12、13とが圧接接合
されることにより、各ヘッド1、2の吐出口が密封(キ
ャッピング)される。キャッピングすることにより、吐
出口内のインク溶剤の蒸発によるインクの増粘・固着が
防止され、吐出不良の発生が防止されている。
【0174】また、回復ユニット11は、各キャップ1
2に連通した吸引ポンプ14とキャップ13に連通した
吸引ポンプ15を備えている。これらのポンプ14、1
5は、記録ヘッド1や液体組成物吐出ヘッド2に吐出不
良が生じた場合に、それらの吐出口形成面をキャップ1
2、13でキャッピングして吸引回復処理を実行するの
に使用される。更に、回復ユニット11には、ゴム等の
弾性部材から成る2個のワイピング部材(ブレード)1
6、17が設けられている。ブレード16はブレードホ
ルダー18によって保持され、ブレード17はブレード
ホルダー19によって保持されている。
【0175】本発明の概略図においては、前記ブレード
ホルダー18、19は、それぞれ、キャリッジ3の移動
を利用して駆動されるブレード昇降機構(不図示)によ
り昇降され、それによって、前記ブレード16、17
は、ヘッド(カートリッジ)1、2の吐出口形成面に付
着したインクや異物をワイピングすべく突出(上昇)し
た位置(ワイピング位置)と吐出口形成面に接触しない
後退(下降)した位置(待機位置)との間で昇降する。
この場合、記録ヘッド1をワイピングするブレード16
と液体組成物吐出ヘッド2をワイピングするブレード1
7は、互いに独立して、個別に昇降できるように構成さ
れている。
【0176】そして、キャリッジ3が図1中右側(プリ
ント領域側)からホームポジション側へ移動するとき、
或いはホームポジション側からプリント領域側へ移動す
るときに、ブレード16が各記録ヘッド1の吐出口形成
面と当接し、ブレード17が液体組成物吐出ヘッド2の
吐出口形成面と当接し、相対移動によってそれらの吐出
口形成面の拭き取り(ワイピング)動作が行われる。
【0177】図2は、インク吐出部とインクタンクを一
体化した構造の記録ヘッド(カートリッジ)1を示す模
式的斜視図である。尚、液体組成物吐出ヘッド2は、貯
蔵及び使用する液体が液体組成物である点を除き、記録
ヘッド1と実質上同じ構成をしている。図2において、
記録ヘッド1は、上部にインクタンク部21を、下部に
インク吐出部(記録ヘッド部)22を有しており、更
に、インク吐出部22を駆動するための信号等を受信す
るとともにインク残量検知信号を出力するためのヘッド
側コネクタ23を有している。このコネクタ23はイン
クタンク部21に並ぶ位置に設けられている。
【0178】記録ヘッド1は、図2中底面側(被記録媒
体10側)に吐出口形成面81を有し、該吐出口形成面
81には複数の吐出口が形成されている。各吐出口に通
じる液路部分に、インクを吐出するのに必要なエネルギ
ーを発生する吐出エネルギー発生素子が配置されてい
る。
【0179】前記記録ヘッド(ヘッドカートリッジ)1
は、インクを吐出してプリントを行うインクジェットプ
リント手段であり、インク吐出部22とインクタンク2
1を一体化した交換可能なインクジェットカートリッジ
で構成されている。この記録ヘッド1は、熱エネルギー
を利用してインクを吐出するインクジェットプリント手
段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換
体を備えたものである。また、前記記録ヘッド1は、前
記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより
生じる膜沸騰による気泡の成長及び収縮によって生じる
圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させ、プ
リントを行なうものである。
【0180】図3は、記録ヘッド1(液体組成物吐出ヘ
ッド2)のインク吐出部22(液体組成物吐出部22
A)の構造を模式的に示す部分斜視図である。図3にお
いて、被記録媒体(プリント用紙等)10と所定の隙間
(例えば、約0.5〜2.0mm程度)をおいて対面す
る吐出口形成面81には、所定のピッチで複数の吐出口
82が形成され、共通液室83と各吐出口82とを連通
する各液路84の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギ
ーを発生するための電気熱変換体(発熱抵抗体等)85
が配設されている。前記複数の吐出口82は記録ヘッド
1の移動方向(主走査方向)と交叉する方向に並ぶよう
な位置関係で配列されている。こうして、画像信号又は
吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体85を駆動
(通電)して、液路84内のインクを膜沸騰させ、その
時に発生する圧力によって吐出口82からインクを吐出
させる記録ヘッド1が構成されている。
【0181】図4〜図6は、以上のインクジェット記録
装置のワイピング動作を示す模式図である。図4は、キ
ャリッジ3がプリント領域側からホームポジション側へ
移動する場合を示す。図4において、(A)のようにキ
ャリッジ4上の記録ヘッド1及び液体組成物吐出ヘッド
2が右側(プリント領域側)よりホームポジションに向
かって移動してくる。そうすると、(B)のように、先
ず、インク用のキャップ12と液体組成物用のキャップ
13との間にあるインク用のブレード16が上昇し、キ
ャリッジ3の移動に伴って各記録ヘッド1Y、1M、1
C及び1Bを順次ワイピングしていく。
【0182】更に、図4の(C)のように、各記録ヘッ
ド1が液体組成物用のブレード17上を通過した後、こ
の液体組成物用のブレード17を上昇させて(D)のよ
うに液体組成物吐出ヘッド2の吐出口形成面を同時にワ
イピングする。インク用のブレード16が4個目の記録
ヘッド1をワイピングし、更に液体組成物路用のブレー
ド17が液体組成物吐出ヘッド2をワイピングし終わっ
た後、それぞれのブレード16、17は下降し、待機位
置で待機する。図4では、キャリッジ3が図1中の右側
(プリント領域)から回復ユニット11の有るホームポ
ジション側へ移動するときにブレード16、17による
ワイピングが実行されるように構成したが、ワイピング
方向はこれに限定されるものではなく、図5のようにキ
ャリッジ3がホームポジション側から右側(プリント領
域側)へ移動する際にワイピングを行うように構成して
もよい。
【0183】図5において、(A)では、インク用のブ
レード16と液体組成物用のブレード17を同時に上昇
させ、キャリッジ3を右方向へ(プリント領域側へ)移
動させることにより、記録ヘッド1と液体組成物吐出ヘ
ッド2を同時にワイピングし(B)、液体組成物吐出ヘ
ッド2のワイピングが終了すると同時に液体組成物用の
ブレード17のみを下降させて待機させ、インク用のブ
レード17はそのまま残りの記録ヘッド1のワイピング
を行う(C)。最後に、図5の(D)のように、全ての
記録ヘッド1のワイピングが終了したところで、インク
用のブレード16を下降させて一連のワイピング動作を
終了する。
【0184】図5で説明したようなワイピング方向を採
用することにより、ワイピングにより除去されてブレー
ド16、17に付着した液滴が該ブレードの弾性によっ
て被記録媒体10の搬送部へ飛散し、被記録媒体10を
不用意に汚す危険性を無くすことができる。
【0185】更に、図6に示すように、記録ヘッド1の
ワイピング方向と液体組成物吐出ヘッド2のワイピング
方向を異ならせてもよい。図6において、例えば、
(A)及び(B)に示すように、キャリッジ3がホーム
ポジション側から右側(プリント領域側)へ移動すると
きにインク用のブレード16で記録ヘッド1をワイピン
グし、(C)及び(D)に示すように、キャリッジ3が
プリント領域側からホームポジション側へ移動するとき
に液体組成物用のブレード17で液体組成物吐出ヘッド
2のみをワイピングするようにしてもよい。このような
ワイピング方向を採ることにより、ブレード16の弾性
力によって飛散するインクが液体組成物吐出ヘッド2に
付着したり、逆に、ブレード17の弾性力によって飛散
した液体組成物が記録ヘッド1に付着するという不都合
(危険性)を無くすか、或いは大幅に減少させることが
できる。
【0186】また、図1においては、記録ヘッド1用の
キャップ12と液体組成物吐出ヘッド2用のキャップ1
3とを別々にして互いに独立させ(専用にし)、更に、
これらのキャップ12、13に接続される吸引ポンプ1
4、15も記録ヘッド1用と液体組成物吐出ヘッド2用
とに独立させて別々(専用)にした。これにより、キャ
ップ12、13及びポンプ14、15内において、イン
クと該インクと反応性を有する液体組成物とを接触させ
ることなく、これらの廃液を処理することができ、高い
信頼性を維持することが可能になる。
【0187】図7は、ポンプ14、15から排出される
インク及び液体組成物を廃インクタンク内へ回収するた
めの回収系統を示す模式図である。図7において、キャ
ップ12に連通した吸引ポンプ14により記録ヘッド1
から吸引された廃インク、並びにキャップ13に連通し
た吸引ポンプ15により液体組成物吐出ヘッド2から吸
引された廃液は、記録装置外へ漏れ出さないように、そ
れぞれ独立した経路を通して廃液タンク24内に回収さ
れ、収納される。
【0188】前記廃液タンク24は、その内部に多孔質
の吸収体25が充填され、該吸収体25に廃液を吸収保
持するように構成されている。この廃液タンク24は、
記録装置本体内に設けられている。図7では、記録ヘッ
ド1用の吸引ポンプ14からの廃インク導管26と液体
組成物吐出ヘッド2用の吸引ポンプ15からの廃液導管
27とは、図示のように、廃液タンク24の両端の互い
に離れた位置に接続されている。こうすることにより、
廃液タンク24内の液体組成物とインクは吸収体25内
に液が充分に吸収された状態で、はじめて接触するよう
になるため、多孔質吸収体25が吸収保持できる液の量
を充分に確保することができる。
【0189】図8は、図7の廃液回収系統において、廃
液タンク24内の吸収体25を上下2段に配置し、下段
の吸収体25Aにインクを吸収させ、上段の吸収体25
Bに液体組成物を吸収させるように構成した廃液回収系
統を示す模式図である。図8の構成によれば、下段のイ
ンク吸収体25Aが溢れた場合でも、上段の吸収体25
Bとそこに吸収されている液体組成物により、インク中
の染料は上段の吸収体25Bで反応して固定化されるた
め、該インクが漏れ出して記録装置内外を汚すことはな
い。
【0190】また、別の形態のインクジェット記録装置
としては、色材を含む、アニオン性若しくはカチオン性
の水性インクを収容したインク収容部と、前記本発明の
液体組成物、好ましくは上記水性インクとは逆の極性に
表面が帯電している微粒子が分散状態で含まれている液
体組成物を収容した液体組成物収容部と、上記インク収
容部に収容されている水性インクと上記液体組成物収容
部に収容されている液体組成物とを各々独立に吐出させ
るためのインクジェットヘッドとを備えていることを特
徴とする。以下、これらについて説明する。
【0191】図10は、そのようなカートリッジ100
1の1例を示すものであるが、図中の1003は、イン
クが収容されているインク収容部、1005は、液体組
成物が収容されている液体組成物収容部である。該カー
トリッジは、図11に示すように、インク及び液体組成
物の各々を吐出せしめる記録ヘッド1101に着脱可能
に構成されてなるとともに、カートリッジ1001を記
録ヘッド1101に装着した状態では、液体組成物及び
インクが、記録ヘッド1101に供給されるように構成
されているものである。
【0192】本発明で使用されるインクジェット記録装
置としては、前記の如きヘッドとインクカートリッジと
が別体となったものに限らず、図15に示す如きそれら
が一体となったものも好適に用いられる。
【0193】図15において、1500は記録ユニット
であって、この中にインクを収容したインク収容部、例
えば、インク吸収体が収納されており、かかるインク吸
収体中のインクが複数のオリフィスを有するヘッド部1
501からインク滴として吐出される構成になってい
る。インク吸収体の材料としては、例えば、ポリプロピ
レンやポリウレタンを用いることができる。1502
は、記録ユニット内部を大気に連通させるための大気連
通口である。
【0194】更に本発明で使用する記録ユニットの他の
実施態様として、インクと液体組成物とを、1個のイン
クタンク内の各々の収納部に収納し、且つインク及び液
体組成物の各々を吐出させるための記録ヘッドを一体的
に備えた記録ユニット、具体的には、例えば、図12に
示すように、液体組成物を収容部1201Lに、ブラッ
クインクを収容部1201Bkに、また、イエロー、シ
アン及びマゼンタのカラーインクを各々カラーインク収
納部1201Y、1201M及び1201Cに収納し、
更に各々のインクを各々個別に吐出させることができる
ように、インク流路を分けて構成した記録ヘッド120
3を備えているような記録ユニット1201が挙げられ
る。
【0195】図16は、本発明にかかるインクジェット
記録装置の他の実施態様の概略構成を示す模式的斜視図
である。図16において、4はキャリッジ3の主走査方
向に延在し該キャリッジを摺動自在に支持する走査レー
ル、5はキャリッジ3を往復動させるための駆動力を伝
達する駆動ベルトである。また、6、7及び8、9は、
それぞれ、記録ヘッドによるプリント位置の前後に配置
されて被記録媒体10の挟持搬送を行うための搬送ロー
ラ対である。紙等の被記録媒体10は、プリント位置の
部分で、プリント面を平坦に規制するためのプラテン
(不図示)に圧接状態で案内支持されている。この時、
キャリッジ3に搭載された各ヘッドカートリッジ(ヘッ
ド)1、2の吐出口形成面は、該キャリッジ3から下方
へ突出して被記録媒体搬送用ローラ7、9間に位置し、
プラテン(不図示)の案内面に圧接された被記録媒体1
0に平行に対向するようになっている。
【0196】図16において、キャリッジ3上には合計
6個のヘッドカートリッジが位置決め搭載されており、
本実施例では、キャリッジ3上の図示左端から右側へ向
けて、イエローの記録ヘッド1Y、マゼンタの記録ヘッ
ド1M、シアンの記録ヘッド1C、ブラックの記録ヘッ
ド1B、液体組成物吐出ヘッド2及び第2のブラックの
記録ヘッド1BBの順に配置されている。液体組成物吐
出ヘッド2はインク中の色材と反応性を有する液体組成
物を被記録媒体10へ吐出するものである。また、右端
の第2のブラックの記録ヘッド1BBは、往復プリント
での副走査プリント時等に使用されるブラックインクを
用いる記録ヘッドである。つまり、前述の各実施例にお
けるブラック記録ヘッド1Bの次に(右隣に)液体組成
物吐出ヘッド2を配置し、更にその次に(右端)に前記
ブラックの記録ヘッド1BBを配置する構成が採られて
いる。
【0197】図16において、プリント領域の左側には
回復ユニット11が配設され、該回復ユニット11にお
いては、前記ヘッドカートリッジ1、2の配置に対応し
て、左から右へ、記録ヘッド1Y、1M、1C及び1B
をキャッピングするキャップ12が順次配置され、その
次に(右隣に)液体組成物吐出ヘッド2をキャッピング
するキャップ13が配置され、更にその右隣(右端)に
は第2のブラック記録ヘッド1BBをキャッピングする
キャップ12が配置されている。そして各々のキャップ
は、上下方向に昇降可能に設けられており、キャリッジ
3がホームポジションにあるときには、各ヘッド1、2
の吐出口形成面に対して対応するキャップ12、13が
各々圧接されることにより、各ヘッド1、2の吐出口が
密封(キャっピング)され、これにより吐出口内のイン
ク溶剤の蒸発によるインクの増粘及び固着が防止され、
吐出不良の発生が防止されている。
【0198】また、回復ユニット11は、各キャップ
1、2に連通した吸引ポンプ14とキャップ13に連通
した吸引ポンプ15を備えている。これらのポンプ1
4、15は記録ヘッド1や液体組成物吐出ヘッド2に吐
出不良が生じた場合に、それらの吐出口形成面をキャッ
プ12、13でキャッピングして吸引回復処理を実行す
るのに使用される。更に左端から5番目の液体組成物用
のキャップ13と6番目(右端)のブラックインク用の
キャップ12との間に液体組成物吐出ヘッド2用のブレ
ード17が配置され、右端のキャップ12の右側(プリ
ント領域側)に各記録ヘッド1用のブレード16が配置
されている。
【0199】そしてブレード17はブレードホルダー1
9によって保持され、ブレード16はブレードホルダー
によって保持されている。この態様においては、ブレー
ドホルダー19は、各々キャリッジ3の移動を利用して
駆動されるブレード昇降機構(不図示)による昇降さ
れ、それによってブレード16、17は、ヘッド1、2
の吐出口形成面に付着したインクや異物をワイピングす
べく突出した位置(ワイピング位置)と吐出口形成面に
接触しない後退した位置(待機位置)との間で昇降す
る。この場合、記録ヘッド1をワイピングするブレード
16と液体組成物吐出ヘッド2をワイピングするブレー
ド17は、互いに独立して個別に昇降できるように構成
されている。
【0200】図17は、図16のインクジェット記録装
置のワイピング動作を示す模式図である。図16におい
て、(A)に示すように、記録ヘッド用のブレード16
が突出(上昇)した後、キャリッジ3に搭載された各ヘ
ッドが右側(プリント領域側)からホームポジションに
向かって移動してくる。上昇した記録ヘッド用のブレー
ド16は、(B)に示すように、キャリッジ3の左向き
移動に伴い記録ヘッド1を順次ワイピングしていく。そ
して、(C)に示すように、液体組成物吐出ヘッド2が
記録ヘッド用のブレード16の手前(右隣)にきた時点
で該ブレード16が待機位置まで後退(下降)し、該ブ
レード16と液体組成物吐出ヘッド2との接触が防止さ
れる。
【0201】更にキャリッジ3が左向きに移動して液体
組成物吐出ヘッド2が記録ヘッド用ブレード6を通過し
た時点で、(D)に示すように、記録ヘッド用ブレード
6及び液体組成物吐出ヘッド用ブレード17の両方を突
出(上昇)させる。そして、キャリッジ3の左向き移動
に伴って、(E)に示すように、ブレード17による液
体組成物吐出ヘッド2のワイピングとブレード16によ
る右端の記録ヘッド1BBのワイピングを同時に行う。
全てのヘッド1、2のワイピングが終了した後、(F)
に示すように、両方のブレード16、17を後退(下
降)させ、待機位置で待機させる。
【0202】図16及び図17の実施例では、キャリッ
ジ3がプリント領域側(右側)から回復ユニット11の
あるホームポジション側へ移動するときにブレード1
6、17によるワイピングを行うようにしたが、ワイピ
ング方向はこれに限定されるものではなく、ホームポジ
ション側から右側(プリント領域側)へ移動する際にワ
イピングするようにしてもよい。
【0203】図16のインクジェット記録装置は、液体
組成物吐出ヘッド2からインク中の色材と反応性を有す
るような、本発明にかかる液体組成物を被記録媒体10
に吐出し、各記録ヘッド1から吐出されたインクと被記
録媒体10上で接触させて記録画像を形成可能なように
構成されている。被記録媒体10上ではインク中の色材
が液体組成物と反応することによって、インク中の色材
が単分子状態で微粒子表面に吸着し、その微粒子によっ
て画像の形成が為されるため、発色性や色の均一性に優
れた画像が得られる。
【0204】尚、本発明に使用する記録装置において、
上記ではインク及び液体組成物に熱エネルギーを作用さ
せてインク液滴を吐出するインクジェット記録装置を例
に挙げたが、その他、圧電素子を使用するピエゾ方式の
インクジェット記録装置でも同様に利用できる。
【0205】
【実施例】以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更
に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を越えない
限り、下記実施例により限定されるものではない。尚、
以下の記載で「部」、「%」とあるものは特に断らない
限り質量基準である。
【0206】また、文中のゼータ電位は、微粒子の固形
分濃度が0.1%になるよう液体組成物をイオン交換水
で分散させた後に、ゼータ電位測定機(ブルックヘブン
社製、BI-ZETA plus、液温20℃、アクリルセル使用)
で測定した値である。pHは、作成した液体組成物に対
し、液温25℃でpHメーター計(堀場製作所(株)
製、カスタニーpHメーターD−14)を用いて測定し
た。微粒子の平均粒子直径は、微粒子の固形分濃度が
0.1%になるよう液体組成物をイオン交換水で分散さ
せた後に、動的光散乱法粒度分布計(ブルックヘブン社
製、BI−90、液温20℃、アクリルセル使用)を用
いて測定した。
【0207】実施するにあたり下記の水性インク及び液
体組成物を作成した。 ・ブラックインク1(自己分散型カーボンブラック) ・ブラックインク2(自己分散型カーボンブラック) ・カラーインクセット1(染料) ・カラーインクセット2(染料+アニオン性樹脂) ・カラーインクセット3(樹脂分散型顔料+アニオン性
樹脂) ・液体組成物1(アルミナ水和物) ・液体組成物2(アルミナ水和物+ノニオン性樹脂) ・液体組成物3(アルミナ水和物+カチオン性樹脂)
【0208】(ブラックインク1の作製) 顔料分散液1の作製 市販の酸性カーボンブラック「MA−77」(pH3、
三菱化学(株)製)300gを水1,000mlによく
混合した後、これに次亜塩素酸ソーダ(有効塩素濃度1
2%)450gを滴下して、100〜105℃で10時
間撹拌した。得られたスラリーを東洋濾紙No.2(ア
ドバンティス社製)で濾過して、顔料粒子を充分に水洗
した。この顔料ウェットケーキを水3,000mlに再
分散して、電導度0.2μsまで逆浸透膜で脱塩した。
更に、この顔料分散液(pH=8〜10)を顔料濃度1
0%に濃縮した。以上の方法により、カーボンブラック
の表面に−COONa基が結合された、アニオン性の自
己分散型カーボンブラックが分散された顔料分散液1を
得た。
【0209】ブラックインク1の作製 以下の各成分をビーカーにて混合し、25℃にて3時間
撹拌した。この混合物をポアサイズ3.0μmのメンブ
ランフィルター(富士写真フィルム社製)で加圧濾過し
てブラックインク1を得た。 ・顔料分散液1 30部 ・グリセリン 7部 ・ジエチレングリコール 7部 ・アセチレノールEH (川研ファインケミカル(株)社製) 0.2部 ・イオン交換水 55.8部
【0210】(ブラックインク2の作製) 顔料分散体2の作製 表面積が230m2/gでDBP吸油量が70ml/1
00gのカーボンブラック10gとp−アミノ安息香酸
3.41gを水72gによく混合した後、これに硝酸
1.62gを滴下して、70℃で撹拌した。ここに更に
数分後、5gの水に1.07gの亜硝酸ナトリウムを溶
かした溶液を加え、更に1時間撹拌した。得られたスラ
リーを濾紙(商品名:東洋濾紙No.2;アドバンティ
ス社製)で濾過し、濾取した顔料粒子を十分に水洗し、
90℃のオーブンで乾燥させ、更に、この顔料に水を足
して顔料濃度10%の顔料水溶液を作製した。以上の方
法によりカーボンブラックの表面に下記化学式に示され
る基を導入した。
【0211】次に上記の顔料分散体2を用いてブラック
インク2を下記の方法にて調整した。 ブラックインク2の作製 以下の成分を混合し、十分撹拌して溶解後、ポアサイズ
3μmのミクロフィルター(富士フィルム製)にて加圧
濾過してブラックインク2を調製した。 ・顔料分散体2 30部 ・硫酸カリウム 1部 ・トリメチロールプロパン 6部 ・グリセリン 6部 ・ジエチレングリコール 6部 ・アセチレノールEH (川研ファインケミカル(株)社製) 0.2部 ・イオン交換水 50.8部
【0212】(カラーインクセット1の作成)下記に示
す各成分を混合し、十分攪拌して溶解後、ポアサイズが
0.2μmのフロロポアフィルター(商品名、住友電工
(株)製)にて加圧濾過し、イエロー、マゼンタ及びシ
アンの各染料インク、Y1、M1及びC1を得、これら
の染料インクからなる組み合わせをカラーインクセット
1とした。
【0213】[イエローインクY1] ・C.I.ダイレクトイエロー86 3部 ・グリセリン 8部 ・エチレングリコール 8部 ・アセチレノールEH (川研ファインケミカル(株)社製) 1部 ・イソプロピルアルコール 4部 ・水 76部
【0214】[マゼンタインクM1] ・C.I.アシッドレッド289 3部 ・グリセリン 7部 ・尿素 7部 ・アセチレノールEH (川研ファインケミカル(株)社製) 1部 ・イソプロピルアルコール 4部 ・水 78部
【0215】[シアンインクC1] ・C.I.ダイレクトブルー199 3部 ・エチレングリコール 7部 ・ジエチレングリコール 7部 ・アセチレノールEH (川研ファインケミカル(株)社製) 1部 ・水 82部
【0216】(カラーインクセット2の作成)カラーイ
ンクセット1と同様の方法によって、イエロー、マゼン
タ及びシアンの各染料インク、Y2、M2及びC2を
得、これらの染料インクからなる組み合わせをカラーイ
ンクセット2とした。
【0217】[イエローインクY2]イエローインクY
1の組成に、スチレン−アクリル酸共重合体2部(Mw
=7000、酸価=100)を加えて、水酸化カリウム
でpHを10に調整した。
【0218】[マゼンタインクM2]マゼンタインクM
1の組成に、スチレン−アクリル酸共重合体2部(Mw
=7000、酸価=100)を加えて、水酸化カリウム
でpHを10に調整した。
【0219】[シアンインクC2]シアンインクC1の
組成に、スチレン−アクリル酸共重合体2部(Mw=7
000、酸価=100)を加えて、水酸化カリウムでp
Hを10に調整した。
【0220】(カラーインクセット3の作成)下記に示
す各成分によって顔料分散液を調製し、これを用いてイ
エローインクY3を作製した。更に同様の顔料分散液を
用いて、マゼンタ及びシアンの各顔料インク、M3及び
C3を得、これらの顔料インクからなる組み合わせをカ
ラーインクセット3とした。
【0221】[イエローインクY3] (顔料分散液の作製) ・スチレン-アクリル酸-アクリル酸エチル共重合体 (酸価140、重量平均分子量5,000)1.5部 ・モノエタノールアミン 1.0部 ・ジエチレングリコール 5.0部 ・イオン交換水 81.5部
【0222】上記成分を混合し、ウォーターバスで70
℃に加温し、樹脂分を完全に溶解させる。この溶液にピ
グメントイエロー74の10部、イソプロピルアルコー
ル1部を加え、30分間プレミキシングを行った後、下
記の条件で分散処理を行った。 ・分散機:サンドグラインダー(五十嵐機械製) ・粉砕メディア:ジルコニウムビーズ、1mm径 ・粉砕メディアの充填率:50%(体積比) ・粉砕時間:3時間 更に遠心分離処理(12,000rpm.、20分間)
を行い、粗大粒子を除去して分散液とした。
【0223】(イエローインクY3の作製)上記の顔料
分散液を使用し、下記の組成比を有する成分を混合し、
顔料を含有するインクを作製し、これをイエローインク
Y3とした。 ・上記顔料分散液 30.0部 ・スチレン−メタクリル酸共重合体 (Mw=7000、酸価=100) 2.0部 ・グリセリン 8.0部 ・エチレングリコール 5.0部 ・N−メチルピロリドン 5.0部 ・エチルアルコール 2.0部 ・イオン交換水 48.0部
【0224】[マゼンタインクM3]イエローインクY
3の調製の際に使用したピグメントイエロー74の10
部を、ピグメントレッド7に代えたこと以外はイエロー
インクY3の調製と同様にして、顔料含有マゼンタイン
クM3を調製した。 [シアンインクC3]イエローインクY3の調製の際に
使用したピグメントイエロー74の10部を、ピグメン
トブルー15に代えたこと以外はイエローインクY3の
調製と同様にして、顔料含有シアンインクC3を調製し
た。
【0225】(液体組成物1の作成)以下に示した各成
分を混合溶解した後、ポアサイズが1μmのメンブレン
フィルターにて加圧濾過し、本発明の液体組成物1を得
た。 ここで、上記で用いたアルミナ水和物は、下記合成方法
により得た。
【0226】(アルミナ水和物の合成例)米国特許明細
書第4,242,271号に記載の方法でアルミニウム
ドデキシドを製造した。次に、米国特許明細書第4,2
02,870号に記載された方法で、前記アルミニウム
ドデキシドを加水分解してアルミナスラリーを製造し
た。このアルミナスラリーをアルミナ水和物の固形分が
7.9%になるまで水を加えた。アルミナスラリーのp
Hは9.3であった。3.9%の硝酸溶液を加えてpH
を5.3に調整し、オートクレーブにて120℃で8時
間熟成させてコロイダルゾルを得た。このコロイダルゾ
ルを83℃でスプレードライすることによってアルミナ
水和物を作製した。このアルミナ水和物は水中で表面が
プラスに帯電し、カチオン性を示す。上記で得られたカ
チオン性の液体組成物1のpHは3.5であり、ゼータ
電位は+39mVであった。
【0227】(液体組成物2の作成)液体組成物1で示
した組成に更に、ポリビニルアルコール(Mw:1万)
を2部添加したこと以外は液体組成物1の作成と同様に
して液体組成物2を得た。 (液体組成物3の作成)液体組成物1で示した組成に更
に、ビニルピロリドン/N,N−ジメチルアミノエチル
メタクリレート4級塩共重合体(Mw:6000)を2
部添加したこと以外は液体組成物1の作成と同様にして
液体組成物3を得た。
【0228】(実施例1〜実施例6)上記のようにして
得られた本発明の液体組成物1〜3と、ブラックインク
1、2、カラーインクセット1〜3の各色インクを用い
て、下記の表1の組み合わせで印字を行った。また、比
較例として、液体組成物を用いずにブラックインク1、
2、カラーインクセット1、3を用いて同様にして印字
を行った。
【0229】
【0230】実施例1〜6の着色部の形成方法において
は、PPC用紙(キヤノン製)に記録を行った。また、
その際に使用したインクジェト記録装置としては、図1
に示したのと同様の記録装置を用い、図3に示した記録
ヘッドを用いてカラー画像を形成した。この際、液体組
成物を先打ちして先ず記録紙上に付着させ、その後、イ
ンクを付着させた。
【0231】具体的には、評価項目(1)〜(5)まで
は印字領域を3回の走査で印字する3パスファイン印字
を行い、評価項目(6)では2パス印字を行った。この
とき、液体組成物は各パス毎にイエロー、マゼンタ、シ
アン及びブラックのいずれかのインクが印字される画素
位置に印字を行った。即ち、各パス毎のイエロー、マゼ
ンタ、シアン及びブラックの印字データの論理和を液体
組成物の印字データとして用いた。尚、該ファイン印字
時のファインマスクの種類には、特に制限はなく、公知
の技術が利用可能であるので、ここでの詳細な説明は省
略する。
【0232】更にカラーインクセット2若しくは3を用
いる実施例3〜6においては、ブラックの画像形成をブ
ラックインクとカラーインクと液体組成物を付与するこ
とによって行った。ブラックインクに対するカラーイン
クの付与量は、単位面積当たりの打ち込み質量比でブラ
ックインク:イエローインク:マゼンタインク:シアン
インク=100:10:10:10となるようにした。
【0233】ここで用いた記録ヘッドは、600dpi
の記録密度を有し、駆動条件としては、駆動周波数9.
6kHzとした。600dpiのヘッドを使用したとき
の1ドット当たりの吐出量はイエロー、マゼンタ、シア
ンインク及び液体組成物については夫々15ng、ブラ
ックインクについては1ドット当たり30ngのヘッド
を使用した。尚、これらの記録条件は、実施例及び比較
例を通じて同一である。
【0234】[評価方法及び評価基準]上記の実施例1
〜6及び比較例1、2で得られた夫々の記録画像につい
て、下記の評価方法及び評価基準で評価を行った。その
結果を表2に示した。 (記録画像の評価方法)
【0235】(1)発色性 高精細XYZ・CIELAB・RGB標準画像(SHIPP)(監修:高
精細標準画像作成委員会、発行:画像電子学会)のRG
Bカラーチャートをプリンタを用いて印字し、それらの
カラーチャートを測色した。発色性の評価は同技術解説
書に記載されている方法で色彩分布の3次元的な広がり
(以下、文中では色域体積と呼ぶ)の計算を行いて比較
した。その際、印字画像を形成する際の画像処理は同一
条件とし、測色は、印字後24時間経過後、GRETAGスペ
クトロリノで光源:D50、視野:2°の条件で測定し
た。その評価基準を以下に示した。インクサブセットの
みの印字画像(比較例1及び2)に対しての色域体積の
比を評価基準とした。
【0236】AAA:色域体積比が1.7倍以上。 AA :色域体積比が1.5〜1.7倍未満。 A :色域体積比が1.4〜1.5倍未満。 BB :色域体積比が1.2〜1.4倍未満。 B :色域体積比が1.0〜1.2倍未満。 C :色域体積比が1.0倍未満
【0237】尚、これとは別に、インクジェット用コー
ト紙(商品名:カラーBJ用紙LC−101、キヤノン
(株)製)を用いてインクサブセット1で印字して画像
を形成し、上記の比較例1の印字物との色域体積の比を
求めたところ1.3倍であった。
【0238】(2)均一性 前記したプリンターを用いて、二次色のレッド、ブルー
及びグリーンのベタ画像を印字した後、目視にて、白モ
ヤと色ムラに関して色の均一性を評価した。特に均一性
の悪い色を評価対象とした。評価基準は以下の通りであ
る。 A:白モヤや色ムラは殆ど発生しない。 B:紙の繊維に沿って白モヤや色ムラが若干見えるが、
実質上問題のないレベルである。 C:紙の繊維に沿って著しく白モヤや色ムラが見える。
【0239】(3)スジムラ 前記したプリンターを用いて、二次色のレッド、ブルー
及びグリーンのベタ画像を印字した後、目視にてスジム
ラを評価した。特にスジムラの悪い色を評価対象とし
た。評価基準は以下の通りである。 A:スジムラは殆ど発生しない。 B:ヘッドスキャン毎のスジムラが若干見えるが、実質
上問題のないレベルである。 C:著しくヘッドスキャン毎の白いスジムラが見える。
【0240】(4)耐擦過性 前記したプリンターを用いて、ブラックインクのベタ画
像を印字した。印字して16時間後、記録画像の上にシ
ルボン紙を重ね、更にその上に3.5cm×3.5cm
の分銅を載せ、40g/cm3の圧力をかけながら15
cm/secの速度でシルボン紙を引張って記録画像の
耐擦過性を評価した。評価基準は以下の通りである。 AA:シルボン紙へのインク付着、記録画像の色落ちと
もに全く発生しない。 A:インク付着、インク落ちは殆ど発生しない。 B:若干インクがシルボン紙に付着するが、記録画像の
色落ちは目立つレベルではない。 C:インクがシルボン紙に多く付着し、明確に記録画像
の色落ちが生じる。
【0241】(5)風合い 前記したプリンターを用いて、イエロー、マゼンタ、シ
アン及びブラック各色のインクのベタ画像を印字した
後、目視にて被記録媒体の風合いを評価した。評価基準
は以下の通りである。 A:記録画像及び未印字部ともに違和感がなく普通紙の
風合いを残している。 B:記録画像と未印字部で風合いが異なる、又は記録媒
体全体が普通紙の風合いと大きく異なる。
【0242】(6)ブリード プリンターを用いて、シアンとブラックのベタ画像を隣
接して印字した後、色間境界部のブリードを目視で評価
した。評価基準は、以下の通りである。 AA:ブリーディングを視認できない。 A :ブリーディングはほとんど目立たない。 B :ブリーディングはしているが、実質上問題のない
レベルである。 C :色の境界紙がハッキリしないほどブリーディング
している。
【0243】
【0244】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特に、普通紙の風合いを残しながらインクジェット用コ
ート紙並みの優れた発色性と色の均一性が得ることがで
き、ベタ画像部のスジムラが少なく、記録画像の耐擦過
性に優れたインクジェット記録画像が得られるインクセ
ット、被記録媒体に着色部を形成する方法及びインクジ
ェット記録装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用したインクジェット記録装置を
模式的に示す一部破断斜視図。
【図2】 図1中のヘッドカートリッジの模式的斜視
図。
【図3】 図1中のヘッドカートリッジのインク吐出部
の構造を模式的に示す部分斜視図。
【図4】 図1のインクジェット記録装置のワイピング
動作を示す模式図であり、(A)は各ヘッドのプリント
領域側からホームポジションへの移動とインク用ブレー
ドの上昇、(B)は記録ヘッドのワイピング、(C)は
液体組成物吐出ヘッドのワイピング、(D)は各ブレー
ドの下降をそれぞれ示す。
【図5】 図1のインクジェット記録装置のワイピング
動作を示す模式図であり、(A)は各ブレードの上昇、
(B)は各ヘッドのホームポジションからプリント領域
側への移動、(C)は液体組成物用ブレードの下降、
(D)は記録ヘッドのワイピングとインク用ブレードの
下降をそれぞれ示す。
【図6】 図1のインクジェット記録装置のワイピング
動作を示す模式図であり、(A)はインク用ブレードの
上昇、(B)は各ヘッドのホームポジション側からプリ
ント領域側への移動と記録ヘッドのワイピング、(C)
は各ヘッドのプリント領域側からホームポジション側へ
の移動とインク用ブレードの待機と液体組成物用ブレー
ドの上昇、(D)各ヘッドのホームポジション側への移
動と液体組成物吐出ヘッドのワイピングをそれぞれ示
す。
【図7】 図1のインクジェット記録装置の廃液回収系
統を示す模式図。
【図8】 図7の廃液回収系統の一部変更例を示す模式
図。
【図9】 コート紙にインクジェット記録を行なったと
きの着色部の状態を説明する模式的断面図。
【図10】 本発明にかかるインクカートリッジの一実
施態様を示す概略図。
【図11】 図10のインクカートリッジを装着した記
録ヘッドの概略図。
【図12】 本発明にかかる記録ユニットの一実施態様
を示す概略図。
【図13】 本発明にかかるインクジェット画像の着色
部の状態を説明する模式的断面図。
【図14】 本発明にかかるインクジェット記録画像の
着色部の形成工程を示す概略工程図。
【図15】 記録ユニットの斜視図。
【図16】 本発明にかかるインクジェット記録装置の
1つの実施態様を模式的に示す一部破断斜視図である。
【図17】 図16のインクジェット記録装置のワイピ
ング動作を示す模式図であり、(A)はインク用ブレー
ドの上昇、(B)は記録ヘッドのワイピング、(C)は
インク用ブレードの下降、(D)は液体組成物が適正位
置についた後の両ブレードの上昇、(E)は液体組成物
と第2のブラックインク用ヘッドのワイピング、(F)
は両ブレードの下降をそれぞれ示す。
【符号の説明】
1:記録ヘッド(インク吐出ヘッドカートリッジ) 2:液体組成物吐出ヘッド(液体組成物吐出ヘッドカー
トリッジ) 3:キャリッジ 4:ガイド軸(走査レール) 5:駆動ベルト 6:搬送ローラ 8:搬送ローラ 10:被記録媒体 11:回復ユニット 12:キャップ(記録ヘッド用) 13:キャップ(液体組成物吐出ヘッド用) 14:吸引ポンプ(インク用) 15:吸引ポンプ(液体組成物用) 16:ブレード(記録ヘッド用) 17:ブレード(液体組成物吐出ヘッド用) 18,19:ブレードホルダー 21:液貯留タンク部 22:(インク)吐出部 22A:(液体組成物)吐出部 23:ヘッド側コネクタ 24:廃液タンク 25:吸収体 81:吐出口形成面 82:吐出口 83:共通液室 84:液路 85:電気熱変換体(発熱抵抗体等) 1500:記録ユニット 1501:ヘッド部 1502:大気連通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉林 豊 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2C056 EA04 FC01 2H086 BA04 BA05 BA53 BA55 BA56 BA59 BA60 4J039 BA04 BE01 BE02 BE03 BE04 BE06 BE12 BE22 EA15 EA16 EA17 EA19 EA20 EA36 EA48 GA24

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1)少なくとも1つのアニオン性の基が
    直接若しくは他の原子団を介して表面に結合している自
    己分散型の顔料、又は少なくとも1つのカチオン性の基
    が直接若しくは他の原子団を介して表面に結合している
    自己分散型の顔料を色材として含んでいる顔料インク
    と、 2)顔料インクとは異なる色調を有し、色材として染料
    を含み、顔料インクと同極性の染料インクと、 3)顔料インクと染料インクとは、逆極性に表面が帯電
    している微粒子を分散状態で含んでいる水性の液体組成
    物と、の組合せからなるインクセットであって、 上記のインク及び上記の液体組成物の少なくとも一方
    が、更にそれらと同極性もしくは非極性の水溶性ポリマ
    ーを含有していることを特徴とするインクセット。
  2. 【請求項2】 少なくとも1つのアニオン性の基が直接
    若しくは他の原子団を介して表面に結合している自己分
    散型の顔料、又は少なくとも1つのカチオン性の基が直
    接若しくは他の原子団を介して表面に結合している自己
    分散型の顔料を色材として含んでいる顔料インクと、 上記インクに対して逆極性に表面が帯電している微粒子
    を分散状態で含んでいる水性の液体組成物との組合せか
    らなるインクセットであって、 上記液体組成物は、更に該液体組成物と同極性もしくは
    非極性の水溶性ポリマーを含有していることを特徴とす
    るインクセット。
  3. 【請求項3】 顔料インクが、ブラックインクである請
    求項1又は2に記載のインクセット。
  4. 【請求項4】 染料インクが、ブラック以外の色調を有
    するカラーインクである請求項1に記載のインクセッ
    ト。
  5. 【請求項5】 インクと液体組成物とは、被記録媒体上
    に着色部を形成する際に、インク中の色材の凝集を防ぎ
    つつ、微粒子表面に色材が吸着されるように構成されて
    いる請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクセッ
    ト。
  6. 【請求項6】 液体組成物は、被記録媒体上に着色部を
    形成する際に、微粒子表面にインク中の色材が単分子状
    態で吸着されるように構成されている微粒子を含んでい
    る請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクセット。
  7. 【請求項7】 インクがアニオン性であり、且つ液体組
    成物は、ゼータ電位が+5〜+90mVである請求項1
    〜5のいずれか1項に記載のインクセット。
  8. 【請求項8】 インクがアニオン性であり、且つ液体組
    成物が更に酸を含み、pHが2〜7に調整されている請
    求項1〜5のいずれか1項に記載のインクセット。
  9. 【請求項9】 酸の水中での一次解離定数pKaが5以
    下である請求項8に記載のインクセット。
  10. 【請求項10】 インクがカチオン性であり、且つ液体
    組成物のゼータ電位が−5〜−90mVである請求項1
    〜5のいずれか1項に記載のインクセット。
  11. 【請求項11】 インクがカチオン性であり、且つ液体
    組成物が更に塩基を含み、pHが7〜12に調整されて
    いる請求項1〜5のいずれか1項に記載のインクセッ
    ト。
  12. 【請求項12】 塩基の水中での一次解離定数pKbが
    5以下である請求項11に記載のインクセット。
  13. 【請求項13】 微粒子の平均粒子直径が、0.005
    〜1μmの範囲である請求項1〜12のいずれか1項に
    記載のインクセット。
  14. 【請求項14】 カラーインクが、イエロー、マゼン
    タ、シアン、レッド、グリーン、及びブルーから選択さ
    れる少なくとも1つの色調を有する請求項4に記載のイ
    ンクセット。
  15. 【請求項15】 カラーインクが、イエローインク、マ
    ゼンタインク、シアンインクの3色から構成されている
    請求項4に記載のインクセット。
  16. 【請求項16】 カラーインクが、イエローインク、マ
    ゼンタインク、シアンインクの各々の濃淡インクから構
    成されている請求項4に記載のインクセット。
  17. 【請求項17】 請求項1に記載のインクセットを用い
    る被記録媒体への着色部の形成方法であって、(i)顔
    料インクを被記録媒体に付与する工程、(ii)染料イン
    クを被記録媒体に付与する工程、及び(iii)液体組成
    物を被記録媒体に付与する工程、を有し、顔料インクの
    滴と液体組成物の滴とを上記被記録媒体の表面におい
    て、互いに液体状態で接するよう付与する工程、及び染
    料インクの滴と液体組成物の滴とを上記被記録媒体の表
    面において、互いに液体状態で接するように付与する工
    程、の少なくとも一方を有することを特徴とする被記録
    媒体への着色部の形成方法。
  18. 【請求項18】 少なくとも工程(iii)が行われた後
    に、工程(i)および(ii)が行なわれる請求項17に
    記載の被記録媒体への着色部の形成方法。
  19. 【請求項19】 少なくとも工程(i)および(ii)が
    行われた後に、工程(iii)が行われる請求項17に記
    載の被記録媒体への着色部の形成方法。
  20. 【請求項20】 工程(i)および(ii)が行われた後
    に、工程(iii)が行われ、その後に再び工程(i)およ
    び(ii)が行われる請求項17に記載の被記録媒体への
    着色部の形成方法。
  21. 【請求項21】 工程(i)における顔料インクの被記
    録媒体への付与、及び工程(ii)における染料インクの
    被記録媒体への付与、の少なくとも一方を、水性インク
    を記録信号に応じてオリフィスから吐出させる方式のイ
    ンクジェット記録方法によって行なう請求項17に記載
    の被記録媒体への着色部の形成方法。
  22. 【請求項22】 インクジェット記録方法が、インクに
    熱エネルギーを作用させることによってインクをオリフ
    ィスから吐出させる方法である請求項21に記載の被記
    録媒体への着色部の形成方法。
  23. 【請求項23】 工程(iii)における液体組成物の被
    記録媒体への付与を、液体組成物を記録信号に応じてオ
    リフィスから吐出させる方式のインクジェット記録方法
    によって行なう請求項17に記載の被記録媒体への着色
    部の形成方法。
  24. 【請求項24】 インクジェット記録方法が、液体組成
    物に熱エネルギーを作用させて液体組成物をオリフィス
    から吐出させる方法である請求項23に記載の被記録媒
    体への着色部の形成方法。
  25. 【請求項25】 請求項2に記載のインクセットを用い
    る被記録媒体への着色部の形成方法であって、(i)顔
    料インクを被記録媒体に付与する工程、(ii)液体組成
    物を被記録媒体に付与する工程、を有し、上記顔料イン
    クの滴と上記液体組成物の滴とを上記被記録媒体の表面
    において、互いに液体状態で接するように付与する工程
    を有することを特徴とする被記録媒体への着色部の形成
    方法。
  26. 【請求項26】 請求項1に記載のインクセットを構成
    する顔料インク及び染料インクを各々収容しているイン
    ク収容部と、インクの各々を吐出させるためのインクジ
    ェットヘッドと、を備えている第1の記録ユニットと、
    請求項1に記載のインクセットを構成する液体組成物を
    収容している液体組成物収容部と、液体組成物を吐出さ
    せるためのインクジェットヘッドと、を備えている第2
    の記録ユニットと、を備えていることを特徴とするイン
    クジェット記録装置。
  27. 【請求項27】 請求項2に記載のインクセットを構成
    する顔料インクを収容しているインク収容部と、インク
    を吐出させるためのインクジェットヘッドと、を備えて
    いる第1の記録ユニットと、請求項2に記載のインクセ
    ットを構成する液体組成物を収容している液体組成物収
    容部と、液体組成物を吐出させるためのインクジェット
    ヘッドと、を備えている第2の記録ユニットと、を備え
    ていることを特徴とするインクジェット記録装置。
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JP2008536963A (ja) * 2005-03-14 2008-09-11 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. 高分子バインダーを含有するインクシステム
JP2009166387A (ja) 2008-01-17 2009-07-30 Ricoh Co Ltd 画像形成方法および画像形成記録物
JP2011177990A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Brother Industries Ltd インクジェット記録用の処理液、インクセットおよびインクジェット記録方法

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