JP2002332433A - 液体組成物、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

液体組成物、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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JP2002332433A
JP2002332433A JP2001140508A JP2001140508A JP2002332433A JP 2002332433 A JP2002332433 A JP 2002332433A JP 2001140508 A JP2001140508 A JP 2001140508A JP 2001140508 A JP2001140508 A JP 2001140508A JP 2002332433 A JP2002332433 A JP 2002332433A
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ink
liquid composition
recording medium
fine particles
anionic
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Hiroshi Tomioka
洋 冨岡
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸液性の乏しい被記録媒体に対して発色性
に優れる高品質なインクジェット記録物を得ることがで
き、信頼性にも優れた液体組成物、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
装置の提供。 【解決手段】 色材を含むアニオン性若しくはカチオン
性のインクとともに被記録媒体に付与され、該被記録媒
体上に着色部を形成するのに用いられる液体組成物であ
って、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み、且つエネルギーの付与により
重合体に転化する重合性成分及び該重合性成分を溶解す
る溶剤を含むことを特徴とする液体組成物、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て印
刷用のアート紙やプラスチック、金属等の吸液性の乏し
い被記録媒体への画像形成に最適に使用できる液体組成
物及びこれを用いたインクセット、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
の提案がなされてきている。被記録媒体に関する提案の
うちの一つとして、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おり、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
の提案がなされてきている。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、特開平8−224
955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、特開平8−7239
3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それぞれ開
示されている。これらの公開公報には、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。更に、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
号公報には、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、特開2000−34432号公
報には水不溶性微粒子から成る液体組成物とインクとを
含む記録材料が開示されており、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】また、一方で従来、吸液性に乏しい基材に
対して画像形成する方法として常温で固化するワックス
系組成物に染料を溶解し、加熱溶融した状態でヘッドよ
り噴射し印字するソリッドインク等が知られている。更
にはプラスチック基板への画像形成方法として、紫外線
硬化型樹脂を用いたものが、特開昭63−235382
号公報、特開平3−43292号公報、特公昭60−2
7589号公報、特公平5−64667号公報、特開平
5−186725号公報、特開平7−224241号公
報、特開平8−150707号公報、特開平8−218
018号公報等に開示されている。
【0010】(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。
【0011】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。
【0012】1層のインク受容層を有するコート紙を想
定して、以下に従来のコート紙について説明する。図5
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、501は基紙であり、503はイン
ク受容層を示す。一般に、インク受容層503は、多孔
質微粒子505とそれらを固定化する接着剤507を有
する。インクが付与されると、インクは多孔質微粒子5
05間の空隙を毛管現象によって浸透し、インク浸透部
505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、インクの浸透過程において、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。
【0013】更に接着剤507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503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。
【0014】また、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。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。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。
【0015】また、被記録媒体がコート紙のようなイン
ク受容層等の表面処理を施していないような、吸液性の
乏しい印刷用のアート紙やプラスチック、金属等の材質
である場合に対しては以下のような問題があった。
【0016】1.水系インクは紙への溶剤浸透性を利用
しており、被記録材としてプラスチック等を用いる場
合、インクの乾燥までに時間がかかると同時に耐摩耗性
のある画像を形成することができない。従って、被記録
媒体としては、紙のような吸収性のあるものやプラスチ
ック等の基材上にインク受容層を設けた被記録媒体が対
象になる。また、特開平8−150707号公報では、
あらかじめインク浸透性や付着性のある液体をインクジ
ェットにて画像形成部に付与しインク受容層を形成して
いる。しかし、この方法では前述のコート紙のように厚
い受容層を形成する必要が生じ、十分な発色性を有する
画像を得るために受容層塗布液が大量に必要となる問題
がある。また、着色部の強度も十分に得られないことが
あった。
【0017】2.ソリッドインクでは、被記録媒体は特
に制限されないで適用できるが、ワックスという柔らか
い材質であるために、弱い摩擦力でも容易に印字ドット
が剥れてしまう。
【0018】3.色材として、昇華性染料を用いた特公
昭60−27589号公報のインクに関しては、被記録
媒体を120℃〜180℃に加熱する必要があり、被記
録媒体が制限される。
【0019】4.これまでに開示されてきた色材及び紫
外線硬化型樹脂との組み合わせによるインクジェット記
録方法では、プラスチック等の基材上で耐候性や耐擦過
性に優れた画像形成を可能にしていたが、近年のインク
ジェット記録用フォトペーパーやフォトフィルム等の被
記録媒体と比較して記録画像の発色性やキレ等は十分な
ものではなかった。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】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。
【0021】即ち、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、耐候性、耐擦過性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。
【0022】従って本発明の目的は、より一層広い色再
現範囲を有し、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、吸液性の乏しい被記録媒体上におい
て得るために用いられる液体組成物を提供するととも
に、耐候性や耐擦過性に優れた記録画像を与え、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液体組成物を提供することにあ
る。
【0023】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、色の均一性にも優れ、更にベタ部の
スジムラが少なく、良好な耐候性や耐擦過性をも備えた
優れたインクジェット記録画像を吸液性の乏しい被記録
媒体上において形成することができるとともに、被記録
媒体に印字における信頼性にも優れる着色部を形成する
方法を提供することにある。
【0024】また、本発明の他の目的は、より一層色再
現範囲が広く、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候性や耐擦過性にも
優れたインクジェット記録画像を吸液性の乏しい被記録
媒体上において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液体組成物、該液体組成物を組
み合わせたインクセット、インクジェット記録装置を提
供することにある。
【0025】
【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、色
材を含むアニオン性若しくはカチオン性のインクととも
に被記録媒体に付与され、該被記録媒体上に着色部を形
成するのに用いられる液体組成物であって、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
で含み、且つエネルギーの付与により重合体に転化する
重合性成分及び該重合性成分を溶解する溶剤を含むこと
を特徴とする液体組成物を提供する。
【0026】また、本発明は、微粒子が、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、該微粒子表面に色材が吸着されるように構成され
ている上記の液体組成物;微粒子が、被記録媒体上に着
色部を形成する際に、その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上記の液体組
成物;付与するエネルギーが紫外線、電子線、又は熱で
ある上記の液体組成物;更に光重合開始剤を含む上記の
液体組成物;ゼータ電位が+5〜+90mVである上記
の液体組成物;更に酸を含み、pHが2〜7に調整され
ている上記の液体組成物;酸の水中での一次解離定数p
Kaが5以下である上記の液体組成物;ゼータ電位が−
5〜−90mVである上記の液体組成物;更に塩基を含
み、pHが7〜12に調整されている上記の液体組成
物;塩基の水中での一次解離定数pKbが5以下である
上記の液体組成物;微粒子の平均粒子直径が0.005
〜1μmの範囲である上記の液体組成物を提供する。
【0027】また、本発明は、色材を含むアニオン性若
しくはカチオン性のインクと、該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み、且つエネル
ギーの付与により重合体に硬化する重合性成分及び該重
合性成分を溶解する溶剤を含む液体組成物とを組み合わ
せたことを特徴とするインクセットを提供する。
【0028】また、本発明は、付与するエネルギーが紫
外線、電子線、又は熱である上記のインクセット;更に
光重合開始剤を液体組成物及びインクのいずれか一方若
しくは両方に含む上記のインクセット;インクが、イエ
ローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラック
インク、レッドインク、ブルーインク及びグリーンイン
クから選ばれる少なくとも1つである上記のインクセッ
ト;インクが、イエローインク、マゼンタインク及びシ
アンインクを各々別個の状態で含んでいる上記のインク
セット;インクが、イエローインク、マゼンタインク、
シアンインク及びブラックインクを各々別個の状態で含
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、且つ液体組成物のゼータ電位が+5〜+90mVの
範囲にある上記のインクセット;インクがアニオン性で
あり、且つ液体組成物が酸を含み、該液体組成物のpH
が2〜7の範囲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の範囲にある上記
のインクセット;インクがカチオン性であり、且つ液体
組成物が塩基を含み、該液体組成物のpHが7〜12の
範囲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0.005〜1μmの範
囲にある上記のインクセット;インクがアニオン性を有
し、且つ該インクにアニオン性化合物が含有されている
上記のインクセット;アニオン性化合物としてアニオン
性基を有する水溶性染料を含む上記のインクセット;ア
ニオン性化合物として表面にアニオン性基を有する顔料
を含む上記のインクセット;インクが、顔料と、該顔料
の分散剤であるアニオン性化合物とを含む上記のインク
セット;インクがカチオン性を有し、且つ該水性インク
にカチオン性化合物が含有されている上記のインクセッ
トを提供する。
【0029】また、本発明は、(i)色材を含むアニオ
ン性若しくはカチオン性のインクを被記録媒体に付与す
る過程、及び(ii)該インクとは逆の極性に表面が帯電
している微粒子を分散状態で含み、且つエネルギーの付
与により重合体に転化する重合性成分及び該重合性成分
を溶解する溶剤を含む液体組成物を被記録媒体に付与す
る過程とを有する、被記録媒体に着色部を形成する方法
であって、上記被記録媒体の表面に、上記インクと液体
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
を特徴とする被記録媒体への着色部の形成方法を提供す
る。
【0030】また、本発明は、少なくとも過程(ii)が
行われた後に、過程(i)が行なわれる上記の被記録媒
体への着色部の形成方法;少なくとも過程(i)が行わ
れた後に、過程(ii)が行われる上記の被記録媒体への
着色部の形成方法;過程(i)が行われた後に、過程
(ii)が行われ、その後に再び過程(i)が行われる上
記の被記録媒体への着色部の形成方法;過程(i)にお
けるインクの被記録媒体への付与を、該インクを記録信
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被記録媒体への着色
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被記録媒体への着色
部の形成方法;過程(ii)における液体組成物の被記録
媒体への付与を、該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被記録媒体へ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
法である上記の被記録媒体への着色部の形成方法;以上
の方法により着色部を形成した後、エネルギーを付与し
て該重合性分を重合する過程を行う上記の被記録媒体へ
の着色部の形成方法;付与するエネルギーが紫外線、電
子線、又は熱である上記の被記録媒体への着色部の形成
方法を提供する。
【0031】また、本発明は、色材を含むアニオン性若
しくはカチオン性の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ためのインクジェットヘッドを備
えた第1の記録ユニットと、上記インクとは逆の極性に
表面が帯電している微粒子を分散状態で含み、且つエネ
ルギーの付与により重合体に転化する重合性成分及び該
重合性成分を溶解する溶剤を含む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ための
インクジェットヘッドとを備えた第2の記録ユニット
と、該重合性成分を重合する手段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。
【0032】また、本発明は、色材を含むアニオン性若
しくはカチオン性のインクを収容したインク収容部と、
該インクとは逆の極性に表面が帯電している微粒子を分
散状態で含み、且つエネルギーの付与により重合体に転
化する重合性成分及び該重合性成分を溶解する溶剤を含
む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、該重合性成分を重合
する手段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。
【0033】また、本発明は、インクジェットヘッド
が、熱エネルギーを作用させて液体を吐出させるサーマ
ルインクジェットヘッドである上記のインクジェット記
録装置;付与するエネルギーが紫外線、電子線、又は熱
である上記のインクジェット記録装置を提供する。
【0034】また、本発明は、色材を含むアニオン性又
はカチオン性のインクとともに被記録媒体に付与され、
該被記録媒体上に着色部を形成するのに用いられる微粒
子とエネルギーの付与により重合体に転化する重合性成
分及び該重合性成分を溶解する溶剤とを含む液体組成物
であって、上記着色部の形成が、上記液体組成物と上記
インクとが液体の状態で接触し、且つ液体組成物の微粒
子表面に、インク中の色材がインク中で有している分子
状態と実質的に同等の分子状態を保持しつつ吸着若しく
は結合してなされることを特徴とする液体組成物を提供
する。
【0035】
【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。被記録媒体に着色部を
形成する方法の好ましい実施態様としては、(i)色材
を含むインクを被記録媒体に付与する過程、及び(ii)
上記本発明の液体組成物を被記録媒体に付与する過程と
を有し、且つ上記被記録媒体の表面に、インクと液体組
成物が、互いに液体状態で接するように付与されるよう
に構成し、且つ着色部を形成した後、エネルギーを付与
して重合性成分(以下ではモノマーと称することがあ
る)を重合体に転化する態様が挙げられる。かかる実施
態様を採用することによって、より一層広い色再現領域
を有し、色の均一性にも優れ、更にベタ部のスジムラが
少なく、良好な耐候性や耐擦過性をも備えたインクジェ
ット記録画像が吸液性の乏しい被記録媒体上において安
定して得られる。
【0036】更に上記目的を達成することのできる本発
明のインクセットの1実施態様としては、色材を含むイ
ンク及び上記本発明の液体組成物とを組み合わせたもの
が挙げられる。このような実施態様のインクセットを用
いれば、より一層広い色再現領域を有し、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候性や
耐擦過性をも備えたインクジェット記録画像が、吸液性
の乏しい被記録媒体上において安定して得られる。ま
た、記録に用いるインクや液体組成物自体は、上記した
ように、その構成が極めてシンプルであるために高品質
且つ高信頼性のインクジェット記録を行なうことができ
るという効果が得られる。
【0037】(メカニズムの説明)本発明によって上記
したような優れた効果が奏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6及び図7に従って説明する。尚、ここでは、インク
としてアニオン性基を有する水溶性染料(アニオン性染
料)を含む水性インクを用い、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を分散状態
で含み、且つエネルギー付与によって重合体に転化する
重合性成分(モノマー)を含んでいる水性の液体組成物
を用い、被記録媒体として吸液性の極めて乏しいプラス
チックを用いた場合について説明する。
【0038】以下に、本発明にかかる記録画像について
図6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。また、本発明におい
て「色材と微粒子との反応」とは、両者の共有結合の
他、イオン的結合、物理的・化学的吸着、吸収、付着、
その他の両者の相互作用を意味するものとする。
【0039】図6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6において、6
01は被記録媒体、603は、色材605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6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605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603と、色材の単分子状態を保持した微粒
子の凝集物607とモノマーにエネルギーが付与され、
重合及び架橋して形成された三次元架橋ポリマー602
で構成されている。609は、主画像部IM内の被記録
媒体表面近傍に存在する微粒子同士の凝集物である。
【0040】主画像部IMは、被記録媒体表面に微粒子
603が物理的又は化学的に吸着する過程と、色材60
5と微粒子603とが液−液状態で吸着する過程、モノ
マーがエネルギー付与によって転化した三次元架橋ポリ
マーで着色部I全体を固化及び被記録媒体に密着する過
程と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、プラスチック
や金属等、吸液性の乏しい記録媒体においても、画像濃
度や彩度が高く、コート紙並みに色再現範囲の広く、耐
候性、耐擦過性に優れた画像形成が可能となる。
【0041】一方、微粒子表面603に吸着されず、イ
ンク中に残った色材605は、被記録媒体601に対し
て横方向に拡散するため、周辺部ISに色材605とモ
ノマーが転化した三次元架橋したポリマー602により
微少な滲みを形成する。このように記録媒体601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。
【0042】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
609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605は微粒子凝集物609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、色材をより多く理想的な状態で被記録媒体
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。
【0043】図7(1)〜(5)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1実施態様の着色部
700の概略断面図及びその形成過程を説明する概略過
程図である。図7において、701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6の
主画像部IMに相当する部分である。702は、液体組
成物中の微粒子との反応に実質的に関与しなかったイン
クが、反応部701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
6の周辺部ISに相当する。かかる着色部700は、例
えば、以下のようにして形成される。
【0044】先ず、色材704と反応性を有する液体組
成物706とが液滴として被記録媒体703に付与され
(図7(1))、その結果、液体組成物の液溜り707
が形成される(図7(2))。該液溜り707内で、被
記録媒体表面近傍の微粒子709は、被記録媒体の表面
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711を形成するもの
もあると考えられる。一方で、液溜り707内の被記録
媒体との界面より離れた部分では、微粒子709はもと
の分散状態を保っていると考えられる。
【0045】次いで、インク713が液滴として被記録
媒体703に付与される(図7(2))。その結果、先
ずインク713と液溜り707の界面において色材70
4は、微粒子709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704は
単分子状態で、微粒子709の表面に均一に吸着すると
考えられる。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701の表層部に単分子状態で色
材704が吸着された微粒子が多数形成され、発色に最
も影響を与える着色部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。
【0046】次いで、これら色材704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。即ち、ここで形成された凝集物715
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715により高画像濃度且つ高彩度の記録画像
が形成される。
【0047】更に未反応の色材704の一部は、液溜り
707内を拡散し、未反応の微粒子709の表面に吸着
する。このように、液溜り707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。そして被記録媒体703は吸液性が極
めて乏しいために、色材704と微粒子709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。
【0048】また、液体組成物706が被記録媒体70
3に付与された際(図7(1))や、液溜り707にイ
ンク713が付与された際には(図7(2))、微粒子
709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709の分散が不安定となり、色材704が吸着
する前に微粒子709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且つ複合的
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。
【0049】これらの凝集物は、後述する凝集物内部に
形成される細孔に色材を取り込むことにより、更なる発
色性の向上に寄与すると推測される。また、これら液溜
り707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過程と同様に、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、これも発色性の向上に寄与しているものである。
【0050】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711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707の中で微粒
子709に吸着しきれなかった色材704は、溶媒成分
とともに細孔を通って微粒子凝集物711の内部へと浸
透するものもある。その際、色材605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ていくことによ
って、より多くの色材が微粒子凝集物711の表面や内
部に効率よく吸着される。更に色材704が染料の場
合、微粒子凝集物711の細孔直径は色材704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704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。
【0051】また、微粒子凝集物711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。
【0052】更にモノマー705は、外部からのエネル
ギー716により、モノマー705は着色部700内全
体で三次元架橋したポリマーに転化して固化し、被記録
媒体に密着する(図7(4))。その際、あらかじめ溶
媒成分を除去するために乾燥過程を施すことにより、効
果的に着色部700を硬化した強固なものとすることが
できる。この硬化過程によって着色部700は、被記録
媒体703に強固に接着し、耐擦過性や耐候性の向上が
可能となる。尚、これまで、液体組成物及びインクの順
で、これらを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。
【0053】以下に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、本発明における
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。
【0054】<液体組成物>本発明にかかる液体組成物
ついて以下に説明する。 (微粒子の作用)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。
【0055】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。
【0056】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。
【0057】(微粒子凝集物)先に記録のメカニズムで
述べたが、本発明の液体組成物を画像形成に用いた場合
においては、含有されている特定の微粒子によって被記
録媒体の表面近傍に微粒子凝集物が形成されるが、かか
る凝集物の内部には、ある程度の大きさの細孔が形成さ
れる。すると、インク中で単独に存在していた色材は、
被記録媒体内部へとインクが浸透していく際に、この微
粒子凝集物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されるので、色材は、
より多く被記録媒体の表面近傍に残留することになり、
これによって、より一層優れた発色性を有する記録物を
得ることが可能となる。
【0058】従って、本発明の液体組成物は、画像形成
の際に、微粒子凝集物内に適度な細孔が形成されるよう
に構成することが好ましい。ここで、液体組成物中に含
有される微粒子によって形成される細孔は、下記の方法
で測定することができる。即ち、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につい
て、下記の方法で、ある特定の細孔半径領域における細
孔容積を測定し、かかる値が好適な範囲内となるように
構成することによって、上記した記録のメカニズムが実
行され、良好な画像形成が可能となる。先ず、これらの
微粒子凝集物の物性を測定するにあたり、測定対象であ
る液体組成物を以下の手順で前処理する。 (1)微粒子が含有されている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、焼成によって液体組成
物中の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。
【0059】本発明では、微粒子凝集物の細孔の細孔半
径と細孔容積の測定方法としては、窒素吸着脱離法を好
適に用いることができる。本発明では、このような方法
で測定した微粒子凝集物の細孔のサイズが、細孔半径が
3nm〜30nmの領域における細孔容積が特定の範囲
にある場合に、良好な画像形成が可能となることがわか
った。この細孔のサイズ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
易くなる反面、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。
【0060】従って、上記のような前処理を測定対象の
液体組成物に行った場合に形成される微粒子凝集物につ
いて、細孔半径が3nm〜30nmの領域と、30nm
を超える領域での細孔容積を測定することが、液体組成
物を用いて形成した形成画像の発色性能の測定方法とし
て効果的である。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最も最適であ
る。細孔半径と細孔容積は、上記した前処理した液体組
成物試料を120℃で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.Chem.Soc.,Vol73,37
3,1951)から求めることができる。更に好ましい測定方
法は、微粒子凝集物に形成された細孔について、細孔半
径が3nm〜20nmの領域と、20nmを超える領域
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に、特に、より一層の発色性の向上
が得られるため、かかる発色性能を測定するうえで好ま
しい。
【0061】(微粒子凝集物の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。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、前記したような方法で微粒子凝集物内の細孔を測定
した場合に、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30n
mを超える領域での細孔容積が0.1ml/g以下であ
るものが好ましい。細孔半径及び細孔容積を上記の範囲
とすることによって、色材や溶媒成分が効率よく細孔内
部に浸透し、また細孔自体による光散乱を抑制されるた
めに、発色性のより一層の向上を図ることができる。
【0062】より好ましい範囲としては、細孔半径が3
nm〜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を超える領域での細孔容
積が0.1ml/g以下であるものを使用することが好
ましい。細孔が3nm〜20nmの半径の範囲の細孔が
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。従って、本発
明の液体組成物を作製する場合には、これらのことを勘
案して、微粒子凝集物内に形成される細孔の形状が上記
の範囲内となるようにすることが好ましい。
【0063】(重合性成分)本発明における液体組成物
は、上記微粒子の他に必須成分としてエネルギーの付与
により架橋重合体に転化する重合性成分(モノマー)及
び該モノマーを溶解する溶剤を含有する。モノマーを用
いる目的は、メカニズムの項で述べた通り、プラスチッ
クや金属等の吸液性の乏しい被記録媒体上に着色部を安
定に形成させるとともに、着色部を被記録媒体と密着さ
せて色材を微粒子とともに、モノマーへのエネルギー付
与により重合及び架橋して形成された架橋ポリマーで封
入することで、着色部の耐擦過性や耐候性を向上させる
ことにある。尚、本発明では、モノマーがエネルギーを
付与されて重合及び架橋して架橋重合体に転化されるこ
とを硬化ということがある。
【0064】本発明の液体組成物に用いるエネルギーの
付与により硬化するモノマーとしては、ラジカル重合性
の(メタ)アクリルモノマー類、カチオン重合システム
に適合するエポキシモノマー類が好適に使用できる。ラ
ジカル重合性の(メタ)アクリルモノマー類としては、
例えば、下記のモノマーが挙げられる。
【0065】具体的には、 (1)N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート CH2=C(CH3)−COO−CH2CH2N(CH32 (2)N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート CH2=CH−COO−CH2CH2N(CH32 (3)N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレート CH2=C(CH3)−COO−CH2CH2CH2N(C
32 (4)N,N−ジメチルアミノプロピルアクリレート CH2=CH−COO−CH2CH2CH2N(CH32 (5)N,N−ジメチルアミノアクリルアミド CH2=CH−CON(CH32 (6)N,N−ジメチルアミノメタアクリルアミド CH2=C(CH3)−CON(CH32 (7)N,N−ジメチルアミノエチルアクリルアミド CH2=CH−CONHC24N(CH32 (8)N,N−ジメチルアミノエチルメタアクリルアミ
ド CH2=C(CH3)−CONHC24N(CH32 (9)N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド CH2=CH−CONH−C36N(CH32 (10)N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルア
ミド CH2=C(CH3)−CONH−C36N(CH32 及びこれらの4級化されたモノマー等が色材染着性や皮
膜強度に優れており、特に好ましい。
【0066】また、多価アルコールの(メタ)アクリル
酸エステル、多価アルコールのグリシジルエーテルの
(メタ)アクリル酸エステル、ポリエチレングリコール
の(メタ)アクリル酸エステル、多価アルコールのエチ
レンオキシド付加物の(メタ)アクリル酸エステル、多
塩基酸無水物と水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル
との反応物等の公知の紫外線硬化型モノマーやオリゴマ
ーが用いられる。これらのモノマーの中から液体組成物
中での相溶性や親水性の高い物質が選択されて用いられ
る。カチオン重合システムに適合するエポキシモノマー
類としては、例えば、多価アルコールのグリシジルエー
テル、グリシジルエステル、脂肪族環状のエポキシド等
が用いられる。
【0067】本発明において、特にインクに色材として
顔料を用いる場合、硬化エネルギーとして紫外線を用い
た際に、モノマーの硬化速度は遅くなる傾向にある。従
って、紫外線(UV)重合モノマーの重合システムとし
て、ハイブリット重合システムのモノマーが望ましく、
次いで、カチオン重合システム、フリーラジカル重合シ
ステムのモノマーを順に選定していくのが望ましい。
【0068】本発明における液体組成物に含有されるモ
ノマーの含有量は、通常1〜50質量%の範囲が望まし
い。1質量%未満では硬化性が不充分で、生成ポリマー
は耐候性、耐溶剤性、耐擦過性、密着性が低いものとな
り、50質量%を越えると組成物の粘度が上昇し、吐出
性が悪くなるので好ましくない。好ましくは3〜40質
量%であり、この範囲ではモノマーを選択することで、
硬化性と吐出性を両立する液体組成物が得られるという
利点があり、更に好ましくは5〜30質量%であり、こ
の範囲では硬化性は充分であり、吐出性も問題がないの
でモノマーの選択性が広がる利点がある。
【0069】(光重合開始剤・増感剤)本発明において
液体組成物中のモノマーの硬化に紫外線エネルギーを用
いる場合には、光重合開始剤を用いるのが好ましい。光
重合開始剤としては、例えば、カルボニル化合物、アゾ
化合物、有機過酸化物等が挙げられる。使用法として
は、光重合開始剤を1種類又は2種類以上使用しても、
光重合開始剤と増感剤とを併用しても構わない。主な光
重合開始剤と増感剤の選定、組合わせ及び配合比に関し
ては、使用する紫外線重合性モノマーや使用装置によっ
て適宜選定すればよく、特に制限されない。
【0070】主な光重合開始剤として、例えば、アセト
フェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジ
メチルアミノアセトフェノン、p−ジメチルアミノプロ
ピオフェノン、ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェ
ノン、p,p′−ジクロロベンゾフェノン、p,p′−
ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、
ベンジル(ジフェニルジケトン)、ベンゾイン、ベンゾ
インメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベン
ゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−n−プロピ
ルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイ
ン−n−ブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、
テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサンソ
ン、2−クロロチオキサンソン、2−メチルチオキサン
ソン、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾインパーオ
キサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、1−
ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロ
キシ−2−メチル−1−フェニル−1−オン、1−(4
−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチ
ルプロパン−1−オン、メチルベンゾイルフォーメート
等が挙げられる。これらの光重合開始剤の使用量は、通
常、紫外線硬化性モノマーの総量に対して0.1〜10
質量%である。
【0071】また、カチオン重合型では、芳香族ジアゾ
ニウム塩、芳香族ハロニウム塩、芳香族スルホニウム
塩、メタロセン化合物等の光開始剤が用いられる。その
具体例としては、トリフェニルスルフォニウムヘキサフ
ルオロフォスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサ
フルオロアンチモネート等が挙げられる。また、カチオ
ン重合型の場合、硬化を更に完全にするために80〜1
70℃の範囲で、特に望ましくは100〜150℃の範
囲で加熱することが望ましい。加熱時間は、条件により
異なるが通常5〜30分の間である。
【0072】増感剤としては、例えば、 1.アミン系:脂肪族アミン、芳香族基を含むアミン、
ピペリジン、 2.尿素:アリル系、o−トリルチオ尿素、 3.イオウ化合物:ナトリウムジエチルジチオホスフェ
ート、芳香族スルフィン酸の可溶性塩、 4.ニトリル系化合物:N,N−ジ置換−p−アミノベ
ンゾニトリル、 5.リン化合物:トリ−n−ブチルホスフィン、ナトリ
ウムジエチルジチオホスフィード、 6.窒素化合物:ミヒラーケトン、N−ニトロソヒドロ
キシルアミン誘導体、オキサゾリジン化合物、テトラヒ
ドロ−1,3−オキサジン化合物、ホルムアルデヒド又
はアセトアルデヒドとジアミンの縮合物、 7.塩素化合物:四塩化炭素、ヘキサクロロエタン、 8.エポキシ樹脂とアミンの反応生成物の高分子化アミ
ン、トリエタノールアミントリアクリレート等が挙げら
れる。
【0073】上記光重合開始剤及び増感剤は、液体組成
物又はインクのいずれか一方若しくは両方に含ませるこ
とができるが、中でもインク側に含ませて、液体組成物
をモノマーと分離させることにより液体組成物の保存安
定性がより一層高くなるために好ましい。硬化エネルギ
ーとして電子線を用いる場合は、上記した光重合開始剤
や増感剤は特に必要としていない。また、顔料による照
射阻害もなく温度上昇も少なく硬化速度も速いため、本
発明のモノマーの硬化方法としては有効である。
【0074】次に、カチオン性又はアニオン性微粒子を
含有する液体組成物につい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
とエネルギー付与により硬化するモノマーを含み、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。
【0075】(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。
【0076】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
録媒体の表面に容易に吸着されて、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。
【0077】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、普通紙のみならず、吸液
性の乏しいプラスチックや金属等の媒体に対してもイン
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〜+8
5mV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、媒体種によらず、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。
【0078】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、液体組成物をアニオン性
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。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、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。
【0079】(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、色材を単分子状態で均一
に被記録媒体表面に残すことにより十分な画像濃度のイ
ンクジェット記録画像が得られる。
【0080】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。
【0081】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
は限定されない。具体例としては、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。これらのカチオン性微粒子は、1種又は2種以上を
混合して使用することができる。
【0082】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 上記式中、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。
【0083】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。
【0084】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)面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。
【0085】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、後述するように製造過
程における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。
【0086】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
過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てpHを調整し、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。
【0087】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は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。
【0088】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0.01〜1.0
0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、E
SCAを用いて分析することができる。
【0089】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記録画像の耐候性が低下した
り、記録画像の黄変が起こりやすくなることがある。
【0090】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いが、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。
【0091】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
アルコキシドと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。
【0092】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。
【0093】本発明に好適に用いられるアルミナ水和物
は、その(020)面の面間隔が0.614nm〜0.
626nmの範囲のものであり、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。
【0094】また、アルミナ水和物は、その(020)
面の結晶厚さが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、(02
0)面の面間隔と(020)面の結晶厚さは相関がある
ので、(020)面の面間隔が上記範囲内であれば(0
20)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。
【0095】更に、上記アルミナ水和物、金属アルミニ
ウム、アルミニウム塩等をカ焼(calcination)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
体も形成しやすいため、発色性、保存性、吐出安定性等
に優れ、好適に用いることができる。
【0096】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、普通紙のような吸液
性の高い被記録媒体の内部へ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0.03〜0.3μ
m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されやすいために好ま
しい。
【0097】(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、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〜10nm
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やすいため
に好ましい。
【0098】本発明で使用する上記微粒子は、そのBE
T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
近傍に残しやすくなり、発色性の向上に寄与する。
【0099】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
状の一次粒子が、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。
【0100】本発明者らの知見によれば、微粒子の形状
は、平板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
面同士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文献(Rocek J., eta
l, Applied Catalysis,74巻,29〜36頁,199
1年)に記載されているように、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。
【0101】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。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の範囲が、また、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。
【0102】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、媒体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。
【0103】(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。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されず、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。
【0104】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。
【0105】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。
【0106】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。
【0107】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。
【0108】そして、本発明の液体組成物においては、
これらの酸を1種又は2種以上混合して使用することが
できる。これらの酸の中でも、水中での一次解離定数p
ka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。このような酸としては、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。
【0109】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。
【0110】(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
オン性微粒子とエネルギー付与により重合及び架橋する
モノマーとを必須の成分とし、好ましくは上記したよう
な酸や光重合開始剤等を含み、その他に、通常は液媒体
として水を含むが、更に上記モノマーを溶解するための
有機溶剤及びその他の添加剤を含むものが好ましい。
【0111】この際に使用する有機溶剤としては、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に、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
ルスルホキシド等;ベンゼン、トルエン、キシレン等の
芳香族炭化水素類;ヘキサン、オクタン、ヘプタン等の
脂肪族炭化水素類;プロピレンカーボネート等が挙げら
れる。上記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5〜90%、更には5
〜60%が好適な範囲である。
【0112】また、本発明の液体組成物には、更に、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、水溶性カチオン
性化合物やバインダー樹脂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
媒体への濡れや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、例えば、異色画像領域でのブリード
の抑制や文字品位の向上等を目的に、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添加できる。
【0113】水溶性カチオン性化合物としては、具体的
には、例えば、ポリアリルアミン、ポリアミンスルホ
ン、ポリビニルアミン、キトサン、及びこれらの塩酸或
いは酢酸等の酸による中和物又は部分中和物、高分子の
ノニオン性化合物の一部をカチオン化した化合物、例え
ば、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級塩との共重合体等やその他カチオン
性界面活性剤等の1級、2級及び3級アミン塩型の化合
物やアミノ酸型両性化合物等から1種若しくは2種以上
を選択して使用することができる。
【0114】バインダー樹脂は、カチオン性微粒子の更
なる耐擦過性の向上等の目的で、被記録媒体の質感や液
体組成物の保存安定性や吐出安定性を損ねない範囲にお
いて併用することができ、例えば、水溶性ポリマーやポ
リマーエマルジョン、ポリマーラテックス等から自由に
選択して使用することができる。
【0115】(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。
【0116】[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。
【0117】(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、ゼータ電位が−5〜−90mV
の範囲にあるアニオン性液体組成物は、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され、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
上で溶媒成分が蒸発、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。
【0118】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
ータ電位の範囲は、−10〜−85mVの範囲であり、
このような範囲のゼータ電位を有す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
る。更に好ましくは、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、被記録媒体種によらず、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。
【0119】本発明のアニオン性の液体組成物のpH
は、保存安定性とインク中の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(色材)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。また、pHが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、優れた発色性のインクジェット記録画像が
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。
【0120】(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の必須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微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。微粒子表面をアニオ
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、色材を
単分子状態で均一に被記録媒体表面に残すことにより十
分な画像濃度のインクジェット記録画像が得られる。
【0121】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、微粒子と水溶性のアニオン
性化合物とが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。
【0122】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り、特に微粒子の材料種は限定され
ない。具体例としては、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。
【0123】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されやすいために
好ましい。
【0124】(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で、窒素吸着脱離法による微粒子
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〜10nm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やすいため好まし
い。
【0125】本発明で使用する微粒子は、その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
残しやすくなり、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、微粒子は、針状や平板形状、若しくは球状
の一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、
微粒子は、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。
【0127】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0.1〜4
0%の範囲とすること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、媒体種によらず、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。
【0128】(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。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
より液中でのアニオン性微粒子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。
【0129】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、
n−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、n−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pk
b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。
【0130】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の範囲であり、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。
【0131】(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
オン性微粒子及びカチオン性液体組成物の項で挙げたエ
ネルギー付与により重合及び架橋するモノマーを必須の
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、更に前述のカチ
オン性液体組成物の項で挙げた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、水溶性アニオン
性化合物やバインダー樹脂等の添加剤を適宜配合しても
構わない。
【0132】(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。
【0133】(液体組成物の製造方法)前記のカチオン
性又はアニオン性微粒子及びモノマー、モノマーを溶解
する溶剤等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適宜選
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、例えば、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。
【0134】<水性インク> [アニオン性インク]次に、上記で説明したカチオン性
の液体組成物と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。本発明で使用するアニオン性インクは、色材
としてアニオン性基を含有する水溶性染料を用いるか或
いは色材として顔料を用いる場合には、アニオン性化合
物を併用させたもの(これも本発明ではアニオン性色材
という)を用いることが好ましい。本発明で使用される
上記のようなアニオン性インクには、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、これらのイン
クの各構成成分について説明する。
【0135】(水溶性染料)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:以下ではC.I.と略するこ
とがある)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。
【0136】(顔料)水性のアニオン性インクの別の形
態としては、上記のようなアニオン性基を有する水溶性
染料の代わりに、顔料及びアニオン性化合物を用い、
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
を必要に応じて含むインクであってもよい。ここで、ア
ニオン性化合物が顔料の分散剤であってもよいし、顔料
の分散剤がアニオン性でない場合に、分散剤とは別のア
ニオン性化合物を添加したものでもよい。勿論、分散剤
がアニオン性化合物である場合でも、更に他のアニオン
性化合物を添加したものでもよい。
【0137】本発明で使用することができる顔料には特
に限定はないが、例えば、以下に説明する顔料が好適に
使用できる。先ず、ブラック顔料インクに使用されるカ
ーボンブラックとしては、ファーネス法やチャンネル法
で製造されたカーボンブラックで、一次粒径が15〜4
0mμm、BET法による比表面積が50〜300m2
/g、DBP吸油量が40〜150ml/100g、揮
発分が0.5〜10質量%、pH値が2〜9を有するも
のが好ましい。
【0138】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、
三菱化学製);RAVEN 1255(コロンビア製);REGA
L 400R、REGAL 660R、MOGUL L (以上、キヤボ
ット製);Color Black FW1、Color Black FW18、Co
lor Black S 170、Color Black S 150、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。
【0139】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 Ye
llow 2、C.I.Pigment Yellow 3、C.I.Pigment Yellow
13、C.I.Pigment Yellow 16、C.I.Pigment Yello
w 83等が挙げられる。
【0140】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。
【0141】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。
【0142】(顔料分散剤)本発明で使用するインクに
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、重量平均分子量が1,000
〜30,000の範囲のものが好ましい。更に好ましく
は重量平均分子量が3,000〜15,000の範囲で
ある。具体的には、例えば、スチレン、スチレン誘導
体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、α,
β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエ
ステル等の疎水性単量体、又はアクリル酸、アクリル酸
誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、
イタコン酸誘導体、フマル酸及びフマル酸誘導体から選
ばれる2つ以上の単量体からなるブロック共重合体、グ
ラフト共重合体或いはランダム共重合体、又はこれらの
(共)重合体の塩等が挙げられる。これらの樹脂は、塩
基を溶解させた水溶液に可溶なアルカリ可溶型の樹脂で
ある。
【0143】更に親水性単量体からなるホモポリマー又
はそれらの塩でもよい。また、ポリビニルアルコール、
カルボキシメチルセルロース、ナフタレンスルホン酸ホ
ルムアルデヒド縮合物等の水溶性樹脂も使用することも
可能である。しかし、アルカリ可溶型の樹脂を用いた場
合の方が、分散液の低粘度化が可能で、分散も容易であ
るという利点がある。前記水溶性樹脂は、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。
【0144】本発明で使用し得る顔料インクは、以上の
如き顔料及び水溶性樹脂を水溶性媒体中に分散又は溶解
して構成される。本発明に用い得る顔料インクにおいて
好適な水性媒体としては、水及び水溶性有機溶剤の混合
溶媒であり、水としては種々のイオンを含有する一般の
水ではなく、イオン交換水(脱イオン水)を使用するの
が好ましい。
【0145】分散剤が、アニオン性高分子ではない場
合、上述した顔料を含むインクに更にアニオン性化合物
を添加することが好ましい。本発明で好適に使用される
アニオン性化合物としては、顔料分散剤の項で説明した
アルカリ可溶性樹脂等の高分子物質の他、下記に挙げる
ような低分子量のアニオン性界面活性剤を挙げることが
できる。
【0146】低分子量のアニオン性界面活性剤の具体的
としては、例えば、スルホコハク酸ラウリル二ナトリウ
ム、スルホコハク酸ポリオキシエチレンラウロイルエタ
ノールアミドエステル二ナトリウム、ポリオキシエチレ
ンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム、カルボキシル
化ポリオキシエチレンラウリルエーテルナトリウム塩、
カルボキシル化ポリオキシエチレントリデシルエーテル
ナトリウム塩、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫
酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫
酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル硫酸ナトリウム、アルキル硫酸ナトリウム、ア
ルキル硫酸トリエタノールアミン等が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。以上のようなアニオン
性物質の好適な使用量は、インク全量に対して、0.0
5〜10質量%の範囲であり、更に好適には0.05〜
5質量%である。
【0147】(自己分散型顔料)また、アニオン性のイ
ンクに用いることのできる顔料としては、分散剤を用い
ることなしに、水若しくは水性媒体に分散させることの
できる自己分散型の顔料も使用できる。自己分散型の顔
料は、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、
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等が挙げられる。 −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。)
【0148】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。特に顔料がカーボンブラックである
場合が好ましい。
【0149】(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。
【0150】界面活性剤としては、例えば、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
活性剤が挙げられ、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。この際、インクの表面張力が30mN/m
(dyn/cm)以上になるように界面活性剤の添加量
を決定することが好ましい。なぜなら、本発明で使用す
るインクジェット記録方式においては、ノズル先端の濡
れによる印字ヨレ(インク滴の着弾点のズレ)等の発生
を有効に抑えることができるからである。
【0151】以上で説明したような顔料インクの作製方
法としては、例えば、最初に、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。
【0152】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。
【0153】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。
【0154】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。
【0155】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。
【0156】[カチオン性インク]次に、先に説明した
アニオン性の液体組成物と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
物とカチオン性物質(カチオン性色材)を含有する少な
くとも1種類の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。本発明で使用するカチオン性インクは、色材と
して、カチオン性基を含有する水溶性染料を用いるか、
又は色材として顔料を用いる場合には、カチオン性化合
物を併用させること(本発明ではこの併用もカチオン性
色材という)が好ましい。本発明で使用される上記のよ
うなインクには、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、これらのインクの各構成成分につい
て説明する。
【0157】(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
デックスに記載されている水溶性の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、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p
H依存性があるものも含まれる。
【0158】(顔料)本発明で使用するインクの別の形
態としては、上記したカチオン性基を有する水溶性染料
の代わりに、顔料及びカチオン性化合物を用い、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、界面活性剤或いは酸化防止剤等を
必要に応じて含むインクであってもよい。ここで、カチ
オン性化合物が顔料の分散剤であってもよいし、顔料の
分散剤がカチオン性でない場合に、分散剤とは別のカチ
オン性化合物を添加したものでもよい。勿論、分散剤が
カチオン性化合物である場合でも、更に他のカチオン性
化合物を添加してもよい。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、アニオン性インクの項
で述べた顔料を好適に用いることができる。
【0159】(顔料分散剤)本発明で使用するインク中
の顔料の分散剤は、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。具体例
としては、ビニルモノマーの重合によって得られるもの
であって、得られる重合体の少なくとも一部がカチオン
性を有するものであればよい。カチオン性の部分を構成
するためのカチオン性モノマーとしては、下記の如き第
3級アミンモノマーの塩及びこれらの4級化された化合
物が挙げられる。
【0160】具体的には、 N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート [CH2=C(CH3)−COO−C24N(C
32]、 N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート [CH2=CH−COO−C24N(CH32]、 N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレート [CH2=C(CH3)−COO−C36N(C
32]、 N,N−ジメチルアミノプロピルアクリレート [CH2=CH−COO−C36N(CH32]、 N,N−ジメチルアクリルアミド [CH2=CH−CON(CH32]、 N,N−ジメチルメタクリルアミド [CH2=C(CH3)−CON(CH32]、 N,N−ジメチルアミノエチルアクリルアミド [CH2=CH−CONHC24N(CH32]、 N,N−ジメチルアミノエチルメタクリルアミド [CH2=C(CH3)−CONHC24N(C
32]、 N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド [CH2=CH−CONH−C36N(CH32]、 N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド [CH2=C(CH3)−CONH−C36N(C
32] 等が挙げられる。
【0161】第3級アミンモノマーの場合において、塩
を形成するための化合物としては、例えば、塩酸、硫酸
及び酢酸等が挙げられ、4級化に用いられる化合物とし
ては、例えば、塩化メチル、ジメチル硫酸、ベンジルク
ロライド、エピクロロヒドリン等が挙げられる。これら
の中でも、塩化メチルやジメチル硫酸等が本発明で使用
する分散剤を調製するうえで好ましい。以上のような第
3級アミンモノマーの塩或いは第4級アンモニウム化合
物は水中ではカチオンとして振る舞い、中和された条件
では酸性が安定溶解領域である。これらモノマーの共重
合体中での含有率は20〜60質量%の範囲が好まし
い。
【0162】上記高分子分散剤の構成に用いられるその
他モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、長鎖のエチレンオキシド鎖を側鎖に有す
るアクリル酸エステル等のヒドロキシ基を有するアクリ
ル酸エステル、スチレン系モノマー等の疎水性モノマー
類及びpH7近傍の水に溶解可能な水溶性モノマーとし
て、アクリルアミド類、ビニルエーテル類、ビニルピロ
リドン類、ビニルピリジン類、ビニルオキサゾリン類が
挙げられる。疎水性モノマーとしては、スチレン、スチ
レン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導
体、(メタ)アクリル酸のアルキルエステル、アクリロ
ニトリル等の疎水性モノマーが用いられる。共重合によ
って得られる高分子分散剤中において水溶性モノマー
は、共重合体を水溶液中で安定に存在させるために15
〜35質量%の範囲で用い、且つ疎水性モノマーは、共
重合体の顔料に対する分散効果を高めるために20〜4
0質量%の範囲で用いることが好ましい。
【0163】(自己分散型顔料)カチオン性に帯電した
顔料の場合、直接若しくは他の原子団を介して結合した
親水性基が、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。
【0164】
【0165】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。
【0166】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。
【0167】このように顔料表面への親水性基の導入に
よって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。特に上記顔料がカーボンブラックで
ある場合が好ましい。
【0168】(インクの表面張力)更に本発明で使用す
るカチオン性インクは、被記録媒体へのインクの浸透性
や濡れと同時に、インクジェット用ヘッドに対するマッ
チングを良好にする面から、前記界面活性剤を添加する
ことで、インク自体の物性として25℃における表面張
力が30〜68mN/m(dyn/cm)、粘度が15
mPa・s(cP)以下、好ましくは10mPa・s
(cP)以下、より好ましくは5mPa・s(cP)以
下に調整されることが望ましい。
【0169】(インク中に含まれる他の成分)尚、本発
明で使用するインクは、上記成分の他に必要に応じて、
水溶性有機溶剤、界面活性剤、pH調製剤、防錆剤、防
カビ剤、酸化防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤及び水
溶性ポリマー等の添加剤を添加してもよい。また、液体
組成物の項で述べたように、光重合開始剤や増感剤をイ
ンク中に添加することは、エネルギー付与によるモノマ
ーの重合及び架橋を効率的に促進させると同時に、液体
組成物及びインクの保存安定性を維持するうえにおいて
好ましい形態である。
【0170】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、ジメチルスルフォキシド、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。
【0171】上記水溶性有機溶剤の含有量は、一般に
は、インクの全質量に対して1〜40%が好ましく、よ
り好ましくは3〜30%の範囲である。また、インク中
の水の含有量は、例えば、30〜95%の範囲とした場
合、色材の溶解性等も良好であり、インクの粘度が高く
なることを抑えることができ、且つ固着特性を十分に満
足させることができるので好ましい。
【0172】本発明で使用するインクは、一般の水性筆
記用具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。
【0173】<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、インクの全質量に対し0.1
〜20%、特には0.1〜12%の範囲が好ましい。ま
た、色材成分の濃度が0.3〜7質量%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。
【0174】<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、アニオン性若しくはカチオン
性のインクを被記録媒体に付与する過程及び(ii)該イ
ンクとは逆の極性に表面が帯電している微粒子を分散状
態で含み、且つエネルギーの付与により重合及び架橋す
るモノマー及び該モノマーを溶解する溶剤を含んでいる
液体組成物を被記録媒体に付与する過程とを有し、イン
クと液体組成物とを互いに液体状態で接するように上記
被記録媒体の表面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。
【0175】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
に付与する過程(ii)と、色材を含む、アニオン性若し
くはカチオン性のインクを被記録媒体に付与する過程
(i)を含む。その際に、色材を含むインクによって形
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するが、インクと液
体組成物を、それら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。
【0176】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る方法であ
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、過程(ii)を行な
った後に過程(i)を行なってもよいし、過程(i)を
行なった後に過程(ii)を行なてもよい。また、過程
(i)を行なった後に、過程(ii)を行ない、その後に
再び過程(i)を行なうことも好ましい。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。
【0177】次に、液体組成物中のモノマーを重合及び
生成重合体を架橋させるエネルギーを与えるタイミング
についても、インクと液体組成物の双方を付与した後で
あればいつでも自由に選択し得る。但し、最後の液体組
成物の画素を形成した後は必ずエネルギーを与えモノマ
ーを硬化する必要がある。また、液体組成物及びインク
中の溶剤の除去、即ち、乾燥についてはエネルギーを与
える時には殆どの溶剤が除去されていることが好まし
い。乾燥手段としては、基材(被記録媒体)を50〜2
00℃程度の温度の熱風炉に入れるのが好ましい。但
し、処理時間の短縮の目的から溶剤の除去を完全に行な
わない状態でモノマーの重合等を行ない、後で乾燥を行
なってもよい。いずれにしても、最終画像形成物におい
ては溶剤が残っているのは画像物性の良いものが得られ
ないので好ましくない。
【0178】また、モノマーを硬化させる手段としての
エネルギー付与は、前述のように紫外線照射、電子線照
射、熱線照射等が挙げられる。例えば、紫外線照射手段
としては、高圧水銀灯を用いて積算で200〜1000
mJ/cm2程度の紫外線を照射するのが好ましい。上
記高圧水銀灯の水銀ランプの紫外線領域の発光スペクト
ルは、184nm〜450nmの範囲であり、紫外線硬
化性モノマーを効率的に硬化させるのに適している。ま
た、電子線照射装置を用いる場合には1〜50Mrad
の範囲で照射を行うのが好ましい。
【0179】(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は、
特に限定されるものではなく、例えば、印刷用のアート
紙やプラスチック、金属、タイル等、吸液性の乏しい材
質のものや、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等、様々な物が好適に使用され
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も好適に使用することができ
る。
【0180】(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。
【0181】<インクジェット記録装置>次に、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。
【0182】特に本発明のインクジェット記録方法に用
い得るインクジェット記録装置は、インク吸収性のない
被記録媒体に対してもインク吐出口を複数備えた記録ヘ
ッドから液体組成物及び少なくとも1色以上のインクを
付与して記録画像を形成するインクジェット記録装置で
あって、 a)前記被記録媒体表面を清浄化処理する手段と、 b)画像記録信号に応じてインク滴を飛翔させ、前記被
記録媒体表面の所定位置にインク滴を付与するインク吐
出口を複数備えた記録ヘッドと、 c)前記画像形成のインク滴を硬化させる手段とを具備
する。
【0183】本発明に係るインクジェット記録装置にお
いて、a)の手段は、被記録媒体によっては省略しても
構わない。また、手法としては、例えば、UV/O3
浄が挙げられる。c)のインク滴の硬化手段としては、
UV照射ランプ、EB(電子線)照射、熱等が挙げられ
る。UV照射ランプにおいては、熱が発生し被記録媒体
が変形してしまう可能性があるため、冷却機構、例え
ば、コールドミラー、コールドフィルター、ワーク冷却
等が具備されていることが好ましい。
【0184】図1は、インクジェット記録装置全体を示
す模式的概略図である。図1中の110は記録ヘッド
で、600dpiの300ノズル×5列が一体に並んで
配列されたインクジェット記録ヘッドである。上記記録
ヘッドは液体組成物及びインクとして、Y(イエロ
ー)、M(マゼンタ)、C(シアン)及びBk(ブラッ
ク)の4色分用の5つのヘッドが設けられ、一走査でフ
ルカラーの画像を記録できるようにセットされている。
101は被記録媒体である。ストッカー111に複数枚
の被記録媒体101がセットされており、搬送機112
によりベルトコンベアー113に送られ、印字用トレー
115に送り出される。114は被記録媒体を送るため
の補助ローラである。
【0185】印字用トレー115に送られた被記録媒体
101は、ポンプ116での吸引によりトレー上にしっ
かりと吸着固定される。印字用トレー115上の被記録
媒体101が第1の処理過程が行われる領域に送り込ま
れる。104はUV/O3ランプである。被記録媒体に
よって表面の濡れ性が低い場合は、被記録媒体の表面処
理を行い、インクの濡れ性や密着性を向上させる。この
処理過程はパス(省略)してもかまわない。
【0186】111の送りモータで第1の過程の領域か
ら被記録媒体が搬出されると、直ちに記録ヘッド110
によるインクジェット記録が行われる。この第2の過程
であるインクジェット記録には、ピエゾ方式や静電方式
等、種々のインクジェット記録方式が利用できるが、高
速記録を安定して行うことのできるバブルジェット(登
録商標)方式が好適である。
【0187】また、記録方法としても、1パス印字の場
合に滲み等の問題が発生するようであれば、2パスや4
パス印字が採用される。画像が記録された被記録媒体
は、第3の過程の固化処理が行われる領域に直ちに搬送
される。ここで、105はUV照射ランプである。
【0188】UVランプの照射によって熱が発生し、被
記録媒体の変形を起こす可能性があるため、コールドミ
ラー、コールドフィルター、ワーク空冷(以上図中不図
示)等の加熱防止機構が必要である。
【0189】以上の3つの処理過程を経た被記録媒体
(記録画像を有する)は、ベルトコンベアー120と送
りローラ121を介してストッカー119に搬送され、
ハンドラー118によって所定位置に収納される。
【0190】図示した例においては、被記録媒体101
は板状形状のものであるが、これを搬送するトレーは被
記録媒体の形状に対応できるように適宜調節される。例
えば、図3に示すようなスペーサー211等を用いるこ
とで円盤状の被記録媒体101への記録にも対応可能と
なる。また、この装置は被記録媒体の厚みに応じて記録
ヘッドと被記録媒体の画像形成面との距離を調整する手
段を有していることが望ましい。
【0191】また、第1の過程や第3の過程における加
熱硬化(重合体の架橋)を促進するためには、トレーに
ヒーター等の加熱手段を補助的に設けて、例えば、被記
録媒体を各処理前に加熱しておくことで、熱容量の大き
な比較的大型の被記録媒体の処理にでも加熱効率を高め
て効果的な処理が可能となる。
【0192】尚、被記録媒体に加熱処理を行った際に、
熱膨張によって寸法に狂いが生じ、記録の幅方向及び送
り方向のずれが生じ、記録画像での白スジの発生や印字
サイズのズレ等の問題が起る場合には、例えば、図4に
示すように、被記録媒体401の画像形成面の表面温度
を温度センサー402で検知し、増幅器(Amp)で増
幅し、これをA/Dコンバーター(A/D)でデジタル
化してからコンパレーターで予め設定された値と比較し
て、クロックの信号に対する最適ディレー信号で記録ヘ
ッド410とモータ403へ信号へ送り、正しい位置に
被記録媒体をセットできるように調整するシステムを用
いるのが好ましい。
【0193】また、被記録媒体を精度よく搬送させるた
めに、被記録媒体の非印字領域にエッチングやプレスに
よって目印をマーキングし、その位置を適当な読取り手
段で読取り、被記録媒体の位置を常に確認し、その位置
によって搬送手段を制御してより精度よい搬送を行うこ
ともできる。また、被記録媒体に反り等がある場合に
は、反り等の補正のためにローラ等に反りを矯正する機
能を付加しておくことも有効である。また、前記の目印
が製品価値を損なうものであれば、印字後にシャーリン
グプレス等の手段によりこれを取り除けばよい。
【0194】図2は、他の記録装置全体を示す模式的概
略図である。図中130は、インクの各色毎に液体組成
物を付与したタイプの記録ヘッドで、例えば、600d
piの300×2列のインクジェット記録ヘッドであ
る。130Y、130M、130C及び130BはY
(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)及びB
(ブラック)の各1色及び液体組成物を1セットにした
記録ヘッドである。例えば、130Yでイエロー及び液
体組成物を印字した後、105のUVランプによりUV
照射を行い、少なくともインクの表面が硬化するだけの
UVを照射する。
【0195】111の送りモータで、搬送トレー115
上の被記録媒体101は次の色の印字を行うため、次の
130Mのインクジェット記録ヘッドのところへ搬送さ
れる。印字後、UVランプ105により、インク表面を
硬化させる。続いて130C、130Bと繰り返して、
フルカラーの画像が形成される。その他の詳細な説明は
図1の説明と同様である。
【0196】図1及び図2は、1色又は4色印字後にU
V照射を行っているが、インクカートリッジ横にスポッ
トUVランプを設置し、1パス毎にUV照射してもかま
わない(不図示)。
【0197】
【実施例】次に、実施例及び参考例を挙げて本発明を更
に具体的に説明する。尚、文中、「部」及び「%」とあ
るのは特に断りのない限り質量基準である。
【0198】先ず、本発明の液体組成物の作製について
説明する。以下に示す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(商品名、フロロ
ポアフィルター、住友電工(株)製)にて加圧濾過し、
本発明の液体組成物A〜Cを得た。
【0199】(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
8.2%になるまで水を加えた。アルミナスラリーのp
Hは9.7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−ブにて120℃7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
を硝酸でpHを4.0に調整し、固形分濃度20%に濃
縮してアルミナ水和物スラリーを作製した。このスラリ
ー中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。また、このアルミナ水和物スラリー
をイオン交換水に希釈し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
たところ平板形状の微粒子であった。
【0200】<液体組成物Aの組成> ・グリセリン 10.0部 ・ジエチレングリコール 7.5部 ・アルミナ水和物スラリー 50.0部 ・アクリルモノマー(*1) 10.0部 ・水 22.5部 (注)*1:エトキシ化トリメチロールプロパン−トリ
アクリレート (商品名A−TMPT−3EO、新中村化学(株)製) 上記成分を乳化分散機(TKロボミックス、特殊機化工
業(株)製)にて3000rpmで30分間混合した
後、遠心分離処理(4000rpm、15分間)を行
い、粗大粒子を除去して液体組成物Aとした。
【0201】<液体組成物Bの組成> ・1.5−ペンタンジオール 10.0部 ・エチレングリコール 7.5部 ・コロイダルジルコニアゾル 50.0部 (固形分濃度20%) ・アクリルモノマー (商品名NKエステルA−200、 新中村化学(株)製) 10.0部 ・水 22.5部
【0202】上記成分を乳化分散機(TKロボミック
ス、特殊機化工業(株)製)にて3000rpmで30
分間混合した後、遠心分離処理(4000rpm、15
分間)を行い、粗大粒子を除去して液体組成物Bとし
た。このジルコニアゾル中のジルコニア微粒子は水中で
表面がプラスに帯電し、カチオン性を示す。
【0203】上記液体組成物A、Bを下記評価方法によ
り測定を行い、各々の評価結果を表1に示した。 1)微粒子の平均粒子径 微粒子の固形分濃度を0.1%になるよう液体組成物を
イオン交換水で希釈した後、超音波洗浄機にて5分間分
散させて、電気泳動光散乱光度計(大塚電子(株)社
製、ELS−8000:液温25℃、石英セル使用)を
用いて散乱強度を測定した。平均粒子径は付属のソフト
ウェアを用い、散乱強度からキュムラント解析法により
求めた。
【0204】2)pH 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。 3)ゼータ電位 微粒子の固形分濃度が0.1%になるよう液体組成物を
イオン交換水で希釈した後に、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。
【0205】4)タンク保存性 液体組成物をインクタンクに詰めた後、60℃の恒温槽
に1ヶ月間静置保存し、タンク内の液体組成物の液物性
及び記録ヘッドからの吐出性を評価した。 ○:タンク内でほぼ沈降が見られず、吐出安定性も良
好。 ×:タンク内で著しく沈降し、吐出性も不安定。
【0206】
【0207】<液体組成物Cの組成> ・グリセリン 10.0部 ・ジエチレングリコール 7.5部 ・アクリルモノマー(*1) 10.0部 ・水 72.5部
【0208】上記成分を乳化分散機(TKロボミック
ス、特殊機化工業(株)製)にて3000rpmで30
分間混合して液体組成物Cとした。
【0209】次に、本発明の実施例及び比較例で使用す
るインクサブセット1〜3の作製について説明する。 <インクサブセット1の作製>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0.45μm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、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシア
ンの各染料インク、Bk1、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インクサブセ
ット1とした。
【0210】[ブラックインクBk1] ・C.I.ダイレクトブラック195 2.5部 ・2−ピロリドン 10.0部 ・グリセリン 5.0部 ・イソプロピルアルコール 4.0部 ・水酸化ナトリウム 0.4部 ・水 78.1部
【0211】[イエローインクY1] ・Projet Fast Yellow 2(Zeneca社製) 2.0部 ・C.I.ダイレクトイエロー86 1.0部 ・チオジグリコール 8.0部 ・エチレングリコール 8.0部 ・アセチレノールEH 0.2部 (川研ケミカルス社製) ・イソプロピルアルコール 4.0部 ・水 76.8部
【0212】[マゼンタインクM1] ・Projet Fast Magenta 2(Zeneca社製) 3.0部 ・グリセリン 7.0部 ・尿素 7.0部 ・アセチレノールEH 0.2部 (川研ケミカルス社製) ・イソプロピルアルコール 4.0部 ・水 78.8部
【0213】[シアンインクC1] ・C.I.ダイレクトブルー199 3.0部 ・エチレングリコール 7.0部 ・ジエチレングリコール 10.0部 ・アセチレノールEH 0.3部 (川研ケミカルス社製) ・水 79.7部
【0214】<インクサブセット2の作製>下記に示す
各成分によって顔料分散液を調製し、これを用いてブラ
ックインクBk2を作製した。更に同様の顔料分散液を
用いてイエロー、マゼンタ及びシアンの各顔料インク、
Y2、M2及びC2を得、これらの顔料インクからなる
組み合わせをインクサブセット2とした。
【0215】[ブラックインクBk2] (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 ・水 81.5部
【0216】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。この溶液に新
たに試作されたカーボンブラック(MCF88、三菱化
学製)10部、イソプロピルアルコール1部を加え、3
0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。
【0217】(ブラックインクBk2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、これをブラックイ
ンクBk2とした。 ・上記顔料分散液 30.0部 ・グリセリン 10.0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 ・水 48.0部
【0218】[イエローインクY2]ブラックインクB
k2の調製の際に使用したカーボンブラック(MCF8
8、三菱化学製)10部を、ピグメントイエロー74に
代えたこと以外はブラックインクBk2の調製と同様に
して、顔料含有イエローインクY2を調製した。
【0219】[マゼンタインクM2]ブラックインクB
k2の調製の際に使用したカーボンブラック(MCF8
8、三菱化学製)10質量部を、ピグメントレッド7に
代えたこと以外はブラックインクBk2の調製と同様に
して、顔料含有マゼンタインクM2を調製した。
【0220】[シアンインクC2]ブラックインクBk
2の調製の際に使用したカーボンブラック(MCF8
8、三菱化学製)10質量部を、ピグメントブルー15
に代えたこと以外はブラックインクBk2の調製と同様
にして、顔料含有シアンインクC2を調製した。
【0221】<インクサブセット3の作製>インクサブ
セット2の各色インクの水48部を光重合開始剤(IRGA
CURE2959、チバガイギー社製)3部と水45部に代
えたこと以外は各色インクの調製と同様にして、顔料含
有インクを調製し、インクサブセット3とした。
【0222】(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A、Bと、インクサブセッ
ト1〜3の各色インクを用いて、下記の表2の組み合わ
せで、印字を行った。尚、実施例1〜4までは印字後6
0℃で5分間乾燥後、直ちに電子線照射を行った。照射
条件は電流:6mA、ラインスピード:10m/分、線
量:3Mradで行った。一方、実施例5、6は印字後
60℃で5分間乾燥後、直ちに紫外線照射を行った。照
射量は10J/cm2で行った。これを本発明の実施例
1〜6とした。
【0223】
【0224】上記のようにして液体組成物A、Bとイン
クサブセット1〜3を組み合わせて使用する実施例1〜
6の着色部の形成方法においては、100μm厚みのP
ETフィルムに記録を行った。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に示した記録装置
を用いてカラー画像を形成した。この際、液体組成物を
先打ちして先ずフィルム上に付着させ、その後、インク
を付着させた。印字直後、上記条件でエネルギーを付与
して記録画像を硬化させて定着させた。いずれの実施例
も十分硬化していることを確認した。
【0225】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。
【0226】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、実施例及び参考
例を通じて同一である。
【0227】(参考例1〜3)上記のようにして得られ
た液体組成物Cと、インクサブセット1〜3の各色イン
クを用いて、下記の表3の組み合わせで印字を行った。
尚、参考例1、2は印字後60℃で5分間乾燥後、直ち
に電子線照射を行った。照射条件は電流:6mA、ライ
ンスピード:10m/分、線量:3Mradで行った。
一方、参考例3は印字後60℃で5分間乾燥後、直ちに
紫外線照射を行った。照射量は10J/cm2で行っ
た。
【0228】
【0229】上記液体組成物C及びインクサブセット1
〜3を用いた記録(参考例1〜3)において用いた記録
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、マゼンタ及びシアンインクについては夫々約
15ng、ブラックインクについては1ドット当たり約
30ngのヘッドを使用し、実施例1〜6の場合と同条
件で記録を行った。
【0230】[評価方法及び評価基準]上記の実施例1
〜6及び参考例1〜3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4に示した。
【0231】(記録画像の評価方法) (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:画像電子学会発行)のRGB
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)の計算を行って比較
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。参考例1に対しての
実施例1及び2、参考例2に対しての実施例3及び4、
参考例3に対しての実施例5及び6の各々の色域体積の
比を評価基準とした。 AA:色域体積比が1.4倍以上。 A :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。
【0232】(2)均一性 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。
【0233】(3)スジムラ 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:若干ヘッドスキャン毎のスジムラが見えるが、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。
【0234】(4)耐擦過性 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。
印字して16時間後、記録画像の鉛筆硬度をJIS K
5400に準じて測定した。最も硬度の低いものを評価
対象とした。
【0235】(5)耐候性 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。
印字して24時間後、記録画像をオゾンウェザーメータ
ー(スガ試験機社製)にて槽内温度40℃、槽内湿度5
5%、オゾン濃度3ppm、暴露時間2時間の条件で暴
露試験を行った。試験前後の各色のΔEを測定し、最も
色味変化の著しいものを評価対象として下記基準にて評
価した。 A:ΔEが5未満。 B:ΔEが5〜10未満。 C:ΔEが10以上。
【0236】
【0237】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特に、プラスチックや金属等の吸液性の乏しい被記録媒
体に対しても、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も優れたインク
ジェット記録画像が得られ、且つ保存性や印字における
信頼性、具体的には記録ヘッドからの吐出安定性及び目
詰まりを生じない等の信頼性にも優れる液体組成物、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】本発明のインクジェット記録装置の1例の要部
を示す模式的概略図。
【図2】本発明のインクジェット記録装置の他の例を示
す模式的概略図。
【図3】本発明のインクジェット記録装置に用いるトレ
ーの構成例を示す説明図。
【図4】本発明のインクジェット記録装置における被記
録材と記録ヘッドの位置合わせの際の被記録材の画像形
成面の温度に応じた位置補正システムの1例を示す図。
【図5】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6】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7】本発明にかかるインクジェット記録画像の着色
部の形成過程を示す概略過程図。
【符号の説明】
101:被記録媒体 102:第1の過程が行われる領域 103:第3の過程が行われる領域 104:UV/O3照射ランプ 105:UV照射ランプ 111、119:ストッカー 112:搬送機 118:ハンドラー 113、120:ベルトコンベアー 114:補助ローラ 121:送りローラ 115:印字用トレー 116:ポンプ 117:送りモーター 130Y、130M、130C、130B:インクの各
色(Y、M、C、B)及び記録ヘッド 211:スペーサー 401:被記録媒体 402:温度センサー 403:モーター 410:記録ヘッド 501:基紙 503:インク受容層 505:多孔質微粒子 507:接着剤 509:インク浸透部 601:被記録媒体 602:架橋ポリマー 603:微粒子 605:色材 607:微粒子の凝集物 609:主画像部IM内の被記録媒体表面近傍の微粒子
の凝集物 I:着色部 IM:主画像部 IS:主画像部の周辺部 701:インクと液体組成物の反応物 702:液体組成物との反応に関与しなかったインク 703:被記録媒体 704:色材 705:モノマー 706:液体組成物 707:液体組成物の液溜り 709:被記録媒体表面近傍の微粒子 711:微粒子の凝集物 713:インク 716:付与される外部エネルギー
フロントページの続き Fターム(参考) 2C056 EA13 FA03 FB01 FB04 FC02 HA42 HA44 2H086 BA02 BA05 BA52 BA53 BA55 BA59 BA60 4J039 BA04 BE01 BE06 BE22 BE27 CA03 CA06 EA03 EA04 EA06 EA08 EA15 EA16 EA17 EA19 EA20 EA21 EA34 EA36 EA44 GA24

Claims (45)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 色材を含むアニオン性若しくはカチオン
    性のインクとともに被記録媒体に付与され、該被記録媒
    体上に着色部を形成するのに用いられる液体組成物であ
    って、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み、且つエネルギーの付与により
    重合体に転化する重合性成分及び該重合性成分を溶解す
    る溶剤を含むことを特徴とする液体組成物。
  2. 【請求項2】 微粒子が、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、該微粒子
    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
    に記載の液体組成物。
  3. 【請求項3】 微粒子が、被記録媒体上に着色部を形成
    する際に、その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請求項1に記載の液体組
    成物。
  4. 【請求項4】 付与するエネルギーが紫外線、電子線、
    又は熱である請求項1に記載の液体組成物。
  5. 【請求項5】 更に光重合開始剤を含む請求項1に記載
    の液体組成物。
  6. 【請求項6】 ゼータ電位が+5〜+90mVである請
    求項1に記載の液体組成物。
  7. 【請求項7】 更に酸を含み、pHが2〜7に調整され
    ている請求項1に記載の液体組成物。
  8. 【請求項8】 酸の水中での一次解離定数pKaが5以
    下である請求項7に記載の液体組成物。
  9. 【請求項9】 ゼータ電位が−5〜−90mVである請
    求項1に記載の液体組成物。
  10. 【請求項10】 更に塩基を含み、pHが7〜12に調
    整されている請求項1に記載の液体組成物。
  11. 【請求項11】 塩基の水中での一次解離定数pKbが
    5以下である請求項10に記載の液体組成物。
  12. 【請求項12】 微粒子の平均粒子直径が0.005〜
    1μmの範囲である請求項1に記載の液体組成物。
  13. 【請求項13】 色材を含むアニオン性若しくはカチオ
    ン性のインクと、該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み、且つエネルギーの付与に
    より重合体に硬化する重合性成分及び該重合性成分を溶
    解する溶剤を含む液体組成物とを組み合わせたことを特
    徴とするインクセット。
  14. 【請求項14】 付与するエネルギーが紫外線、電子
    線、又は熱である請求項13に記載のインクセット。
  15. 【請求項15】 更に光重合開始剤を液体組成物及びイ
    ンクのいずれか一方若しくは両方に含む請求項14に記
    載のインクセット。
  16. 【請求項16】 インクが、イエローインク、マゼンタ
    インク、シアンインク、ブラックインク、レッドイン
    ク、ブルーインク及びグリーンインクから選ばれる少な
    くとも1つである請求項13に記載のインクセット。
  17. 【請求項17】 インクが、イエローインク、マゼンタ
    インク及びシアンインクを各々別個の状態で含んでいる
    請求項13に記載のインクセット。
  18. 【請求項18】 インクが、イエローインク、マゼンタ
    インク、シアンインク及びブラックインクを各々別個の
    状態で含んでいる請求項13に記載のインクセット。
  19. 【請求項19】 インクがアニオン性であり、且つ液体
    組成物のゼータ電位が+5〜+90mVの範囲にある請
    求項13〜18の何れか1項に記載のインクセット。
  20. 【請求項20】 インクがアニオン性であり、且つ液体
    組成物が酸を含み、該液体組成物のpHが2〜7の範囲
    に調整されている請求項13〜18の何れか1項に記載
    のインクセット。
  21. 【請求項21】 酸の水中での一次解離定数pKaが5
    以下である請求項20に記載のインクセット。
  22. 【請求項22】 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の範囲にある請
    求項13〜18の何れか1項に記載のインクセット。
  23. 【請求項23】 インクがカチオン性であり、且つ液体
    組成物が塩基を含み、該液体組成物のpHが7〜12の
    範囲に調整されている請求項13〜18の何れか1項に
    記載のインクセット。
  24. 【請求項24】 塩基の水中での一次解離定数pKbが
    5以下である請求項23に記載のインクセット。
  25. 【請求項25】 微粒子の平均粒子直径が0.005〜
    1μmの範囲にある請求項13〜24の何れか1項に記
    載のインクセット。
  26. 【請求項26】 インクがアニオン性を有し、且つ該イ
    ンクにアニオン性化合物が含有されている請求項13〜
    21及び請求項25の何れか1項に記載のインクセッ
    ト。
  27. 【請求項27】 アニオン性化合物としてアニオン性基
    を有する水溶性染料を含む請求項26に記載のインクセ
    ット。
  28. 【請求項28】 アニオン性化合物として表面にアニオ
    ン性基を有する顔料を含む請求項26に記載のインクセ
    ット。
  29. 【請求項29】 インクが、顔料と、該顔料の分散剤で
    あるアニオン性化合物とを含む請求項26に記載のイン
    クセット。
  30. 【請求項30】 インクがカチオン性を有し、且つ該水
    性インクにカチオン性化合物が含有されている請求項1
    3〜18及び請求項22〜25の何れか1項に記載のイ
    ンクセット。
  31. 【請求項31】 (i)色材を含むアニオン性若しくは
    カチオン性のインクを被記録媒体に付与する過程、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
    子を分散状態で含み、且つエネルギーの付与により重合
    体に転化する重合性成分及び該重合性成分を溶解する溶
    剤を含む液体組成物を被記録媒体に付与する過程とを有
    する、被記録媒体に着色部を形成する方法であって、上
    記被記録媒体の表面に、上記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
    被記録媒体への着色部の形成方法。
  32. 【請求項32】 少なくとも過程(ii)が行われた後
    に、過程(i)が行なわれる請求項31に記載の被記録
    媒体への着色部の形成方法。
  33. 【請求項33】 少なくとも過程(i)が行われた後
    に、過程(ii)が行われる請求項31に記載の被記録媒
    体への着色部の形成方法。
  34. 【請求項34】 過程(i)が行われた後に、過程(i
    i)が行われ、その後に再び過程(i)が行われる請求
    項31に記載の被記録媒体への着色部の形成方法。
  35. 【請求項35】 過程(i)におけるインクの被記録媒
    体への付与を、該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31〜34の何れか1項に記載の被記録媒
    体への着色部の形成方法。
  36. 【請求項36】 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35に記載の被記
    録媒体への着色部の形成方法。
  37. 【請求項37】 過程(ii)における液体組成物の被記
    録媒体への付与を、該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31〜36の何れか1項に記載の
    被記録媒体への着色部の形成方法。
  38. 【請求項38】 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37に記載の被記録媒
    体への着色部の形成方法。
  39. 【請求項39】 請求項31〜38のいずれか1項に記
    載の方法により着色部を形成した後、エネルギーを付与
    して該重合性分を重合する過程を行うことを特徴とする
    被記録媒体への着色部の形成方法。
  40. 【請求項40】 付与するエネルギーが紫外線、電子
    線、又は熱である請求項39に記載の被記録媒体への着
    色部の形成方法。
  41. 【請求項41】 色材を含むアニオン性若しくはカチオ
    ン性のインクを収容したインク収容部と、該インクを吐
    出させるためのインクジェットヘッドを備えた第1の記
    録ユニットと、上記インクとは逆の極性に表面が帯電し
    ている微粒子を分散状態で含み、且つエネルギーの付与
    により重合体に転化する重合性成分及び該重合性成分を
    溶解する溶剤を含む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ためのインクジェッ
    トヘッドとを備えた第2の記録ユニットと、該重合性成
    分を重合する手段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。
  42. 【請求項42】 色材を含むアニオン性若しくはカチオ
    ン性のインクを収容したインク収容部と、該インクとは
    逆の極性に表面が帯電している微粒子を分散状態で含
    み、且つエネルギーの付与により重合体に転化する重合
    性成分及び該重合性成分を溶解する溶剤を含む液体組成
    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、該重合性成分を重合する手段と
    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。
  43. 【請求項43】 インクジェットヘッドが、熱エネルギ
    ーを作用させて液体を吐出させるサーマルインクジェッ
    トヘッドである請求項41又は42に記載のインクジェ
    ット記録装置。
  44. 【請求項44】 付与するエネルギーが紫外線、電子
    線、又は熱である請求項41〜43のいずれか1項に記
    載のインクジェット記録装置。
  45. 【請求項45】 色材を含むアニオン性又はカチオン性
    のインクとともに被記録媒体に付与され、該被記録媒体
    上に着色部を形成するのに用いられる微粒子とエネルギ
    ーの付与により重合体に転化する重合性成分及び該重合
    性成分を溶解する溶剤とを含む液体組成物であって、上
    記着色部の形成が、上記液体組成物と上記インクとが液
    体の状態で接触し、且つ液体組成物の微粒子表面に、イ
    ンク中の色材がインク中で有している分子状態と実質的
    に同等の分子状態を保持しつつ吸着若しくは結合してな
    されることを特徴とする液体組成物。
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