JP4474061B2 - Liquid composition, ink set for ink jet recording, and ink jet recording method - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体組成物、インクジェット記録用インクセット、インクジェット記録方法、記録ユニット及びインクジェット記録装置に関する。詳しくは、ブリードを低減した画像、更には、耐水性の優れた画像の形成が可能な液体組成物、インクジェット記録用インクセット、これらいずれかを用いたインクジェット記録方法、記録ユニット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、インクを被記録媒体上に直接吐出して画像を記録する、低騒音、且つノンインパクトな記録方法である。また、この方法は、実施するにあたって複雑な装置を必要としないため、低ランニングコスト、装置の小型化、カラー化等が容易である。従って、従来からインクジェット記録方式を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリ、ワードプロセッサ等の記録装置が実用化されている。また、このようなインクジェット記録技術を利用してブラックインクとカラーインク（例えば、イエローインク、シアンインク、マゼンタインク、レッドインク、グリーンインク及びブルーインクから選ばれる少なくとも１つのカラーインク）を用いて多色の画像を形成するためのカラーインクジェット記録装置も実用化されている。
【０００３】
しかし一方で、インクジェット記録方法による画像形成においては、異なる２種のインクが隣接して被記録媒体に付与された場合、該インク同士がそれらの境界部で混ざり合ってしまい、カラー画像の品位が低下する現象（ブリーディング）が発生するという問題がある。特に、ブラックインクとカラーインクの境界部での混色は、画像品位低下への影響が大きいため、様々な解決方法の開発が行なわれている。
【０００４】
その代表的な解決方法は、２種のインクが隣接して被記録媒体に付与された時、少なくともどちらか一方の増粘、或いは少なくともどちらか一方の色材の凝集または沈殿を生起させ、ブリードを防止させるメカニズムを有するインクセット及び記録方法である。
【０００５】
例えば、特開平５−２０２３２８号公報、米国特許第５，１９８，０２３号明細書及び特開平６−１０６８４１号公報に記載されているように、沈殿剤を含む第１の液と、沈殿剤によって沈殿物を生成し得る着色剤を含む第２の液とを併用することで、カラーブリードを制御する技術が開示されている。そして、この沈殿剤として多価金属塩が開示され、多価金属塩によって沈殿し得る着色剤として少なくとも１つのカルボキシル基を有する染料等が開示されている。また、更に第１の液は着色剤を含んでもよく、その場合は第１の液もインクとして使用できる。
【０００６】
しかしながら、上記の場合にはいずれも多価金属塩の陰イオンとして、Ｃｌ-、ＮＯ3 -、Ｉ-、Ｂｒ-、ＣｌＯ3 -、ＣＨ3ＣＯＯ-イオンを使用している。また、特開２０００−１３６３３７公報には、沈殿剤として、上記の多価金属塩の他に、乳酸等の配位子を有する化合物に多価金属イオンが配位した金属配位化合物を使用することが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者らがブリードを改善すべく鋭意検討した結果、ポリオールリン酸エステルの多価金属塩を含む第１の液と、ポリオールリン酸エステルの多価金属塩と反応する着色剤を含む第２の液を併用し、被記録媒体上に、これらが接触状態を形成せしめるように付与すると、該着色剤と該多価金属イオンが反応し、ブリーディングが緩和されることを見出した。本発明での「反応」とは、凝集もしくは沈殿の生成、或いは該第２の液の増粘を意味し、被記録媒体中に該液類が浸透してから反応する場合も含む。更に、ポリオールリン酸エステルの多価金属塩はインクに対する溶解性に優れ、インクの成分として有効に利用することができ、且つ人体への安全性にも優れることも見出した。また、第１の液と第２の液とを重ねて付与すると、形成される画像の耐水性の向上が認められることも確認した。
【０００８】
従って、本発明の目的は、着色インクとともにインクジェト記録方法に用いることで、ブリードが抑制され、また、記録画像の耐水性がより向上した、高品位な画像を形成することのできる液体組成物を提供することにある。
また、本発明は、ブリードが少なく、また、耐水性にも優れた高品位な画像を形成することのできるインクセットを提供することを他の目的とする。
また、本発明は、耐水性の良好な画像を形成することのできるインクジェット記録方法を提供することを他の目的とする。
【０００９】
また、本発明は、異色の画像が隣接した時に、その境界領域でブリードが抑制されたカラー画像を形成することのできるインクジェット記録方法を提供することを他の目的とする。
更に本発明は、ブリードの抑制されたカラー画像や耐水性の良好な画像の形成に好適に用いることのできるインクジェット記録装置を提供することを他の目的とする。
更にまた本発明は、上記したインクジェット記録装置に好適に用いることのできる記録ユニットを提供することを他の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は下記の本発明によって達成される。即ち、本発明の一実施形態にかかる液体組成物は、着色インクとともに使用され、該着色インクと接触すると反応を生じるインクジェット記録用液体組成物であって、ポリオールリン酸エステルの多価金属塩と液媒体とを含み、前記ポリオールリン酸エステルの多価金属塩が、グリセロリン酸マグネシウム又はグリセロリン酸カルシウムであることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の一実施形態にかかるインクジェット記録方法は、
（ｉ）前記の液体組成物及び着色インクにエネルギーを付与して各々を被記録媒体に向けて吐出する工程；及び
（ii）被記録媒体上に、該液体組成物と該着色インクとの接触状態を形成せしめる工程、
を有することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の一実施形態にかかるインクジェット記録用インクセットは、
（１）前記の液体組成物と、
（２）色材と液媒体とを含み、且つ該液体組成物との接触によって該液体組成物と反応する着色インク、
とを組み合わせてなることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の他の実施形態にかかるインクジェット記録用インクセットは、
（１）色材、液媒体及びポリオールリン酸エステルの多価金属塩を含むカラーインクと、
（２）色材と液媒体とを含み、且つ該カラーインクとの接触によって該カラーインクと反応するブラックインク、
とを組み合わせてなるインクジェット記録用インクセットであって、
前記ポリオールリン酸エステルの多価金属塩が、グリセロリン酸マグネシウム又はグリセロリン酸カルシウムであることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の他の実施形態にかかるインクジェット記録方法は、
（ｉ）前記インクセットに含まれるブラックインク及びカラーインクにエネルギーを付与して各々を被記録媒体に向けて吐出する工程；及び
（ii）被記録媒体上に、該ブラックインクと該カラーインクとの接触状態を形成せしめる工程、
を有することを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。
［第１の実施形態］
先ず、本発明の具体的な実施形態として、ポリオールリン酸エステルの多価金属塩を含む液体組成物と、色材を含む着色インクとを併用する形態を説明する。
【００２２】
本実施形態では、着色インク中の色材と接触すると反応が生じ、凝集もしくは沈殿の生成、或いは該着色インクの増粘を生じさせる多価金属を含む液体組成物と着色インクとを接触するように記録媒体上に付与し、記録を行なう。液体組成物は、記録画像において着色インクの色調に影響を及ぼさないものであることが好ましい。
【００２３】
以下、本実施態様にかかる液体組成物に含有させるポリオールリン酸エステルの多価金属塩について説明する。
ポリオールリン酸エステルの多価金属塩に使用されるポリオールリン酸エステルとしては、ポリオール、単糖、オリゴ糖、多糖のリン酸エステルが挙げられる。具体的には、例えば、グリセロリン酸、グルコース−１−リン酸、グルコース−６−リン酸、マンノース−６−リン酸、ガラクトース−６−リン酸、フルクトース−６−リン酸、グルコース−１，６−ジリン酸、フルクトース−１，６−ジリン酸、アスコルビン酸リン酸、ショ糖リン酸、ソルビトールリン酸、リン酸化ポリグリセリン、リン酸化ポリエチレングリコール等が挙げられる。
【００２４】
本実施態様で使用するものとしては、これらの中でもグリセロリン酸が特に好ましい。グリセロリン酸には、α−グリセロリン酸、β−グリセロリン酸の異性体が存在するが、どちらの異性体も使用してよく、異性体の混合体で使用してもよい。また、これらのグリセロリン酸の多価金属塩としては、例えば、グリセロリン酸マグネシウム、グリセロリン酸カルシウム、グリセロリン酸バリウム、グリセロリン酸鉄（II）、グリセロリン酸銅（II）等が挙げられるが、本実施態様においては、特に、グリセロリン酸マグネシウムやグリセロリン酸カルシウムを使用することが好ましい。
【００２５】
上記に挙げたようなポリオールリン酸エステル類の多価金属塩は単独で使用することは勿論、２種類以上併用することも出来る。
また、上記に挙げたようなポリオールリン酸エステルの多価金属塩の総含有量は、より高いブリード低減効果や吐出安定性を得るために、液体組成物全量に対して０．００５〜２０質量％とすることが好ましく、更に好ましくは、液体組成物全量に対して０．０５〜１２質量％である。
【００２６】
次に、本実施形態にかかる液体組成物とともに用いる着色インクについて説明する。着色インクは、少なくとも色材と液媒体とを含有するが、該インクは、本実施形態にかかるポリオールリン酸エステルの多価金属塩を含有する液体組成物と接触した際に、該多価金属塩と反応して該着色インク中の色材を凝集もしくは沈殿の生成、或いは該着色インクの増粘を生起させるものである。該着色剤としては、染料や顔料が挙げられる。顔料としては、無機顔料や有機顔料等、殆ど全ての顔料を用いることができる。
【００２７】
具体的には、カーボンブラック；Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４、１６、１７、７３、７４、７５、８３、９３、９５、９７、９８、１１４、１２８、１２９、１５１、１５４、１９５；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、７、１２、４８（Ｃａ）、４８（Ｍｎ）、５７（Ｃａ）、５７：１、５７（Ｓｒ）、１１２、１２２、１２３、１６８、１８４、２０２；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５：３、１５：３４、１６、２２、６０；Ｃ．Ｉ．ヴァットブルー４、６等が挙げられる。
【００２８】
上記に挙げたような顔料をインクの色材として使用した場合には、顔料をインク中で安定に分散させるために、分散剤を併用することが好ましい。分散剤としては、高分子分散剤や界面活性剤系分散剤等を用いることができる。
高分子分散剤の具体例としては、例えば、ポリアクリル酸塩、スチレン−アクリル酸共重合物塩、スチレン−メタクリル酸共重合物塩、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合物塩、スチレン−マレイン酸共重合物塩、アクリル酸エステル−マレイン酸共重合物塩、スチレン−メタクリルスルホン酸共重合物塩、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合物塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン重縮合物塩、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール等が挙げられる。中でも、その重量平均分子量が１，０００〜３０，０００であって、酸価が１００〜４３０の範囲のものが好ましい。
【００２９】
界面活性剤系分散剤としては、例えば、ラウリルベンゼンスルホン酸塩、ラウリルスルホン酸塩、ラウリルベンゼンカルボン酸塩、ラウリルナフタレンスルホン酸塩、脂肪族アミン塩、ポリエチレンオキサイド縮合物等が挙げられ、これらをいずれも使用することができる。これらの分散剤の使用量は、顔料の質量：分散剤の質量＝１０：５〜１０：０．５の範囲とすることが好ましい。
【００３０】
本実施形態において、例えば、特開平５−１８６７０４号公報や特開平８−３４９８号公報に記載されているような、カーボンブラックの表面に水溶性基を導入することにより自己分散が可能になったカーボンブラック顔料を、色材として使用することもできる。このような自己分散が可能なカーボンブラックを使用すれば、前記したような分散剤の使用が必ずしも必要でなくなるため、少なくとも分散剤の使用量を格段に低減させることができる。
【００３１】
そして上記したような顔料インクが本形態にかかる液体組成物と接触すると、該液体組成物中の多価金属イオンの塩析作用等によって該顔料インク中の顔料の分散安定性が破壊され、顔料の分散状態が不安定化する。その結果、顔料インク中の顔料が速やかに凝集、沈殿し、顔料インク中の色材の被記録媒体への定着が高速化され、隣接して異色の２種以上のインクが付与された時にも、ブリードが生じ難くなるものと考えられる。そして、本形態においては、上記したような作用に基づく顔料の分散状態の不安定化も、また、着色インクと液体組成物との間の「反応」とみなす。
【００３２】
次に、本実施形態にかかる着色インクに色材として染料を用いる場合には、水溶性染料が好適に用いられる。水溶性染料としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料等、あらゆる染料を用いることができる。色材として染料を含む着色インクは、本形態にかかる液体組成物との接触によって、塩析効果による染料の析出や、２価金属イオンと染料との反応による水難溶性或いは水不溶性の塩または化合物の形成、或いはこれらの作用の複合によって、着色インク中の染料の被記録媒体への定着が高速に進むものが好適に用いられる。そしてこのような着色インクに用いることのできる染料としては、本実施形態にかかるポリオールリン酸エステルの多価金属塩を含有する液体組成物と接触した際に、該多価金属と反応して不溶性の塩または化合物を形成しやすいので、少なくとも１つのカルボキシル基を有する染料が好ましい。具体的には、下記の例示化合物１〜３０に挙げるような構造を有する染料を用いることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
本実施形態にかかる着色インクに含まれる色材として、前記した染料及び顔料を１種類で用いてもよいし、２種以上を組合わせて用いてもよい。また、これら染料及び顔料の濃度は、インク全量に対して０．１〜２０質量％の範囲であることが好ましい。
次に、本実施形態にかかる液体組成物、及びこれとともに用いる着色インクに用いられる液媒体について説明する。液媒体としては、水と水溶性有機溶剤との混合溶媒を用いることが好ましい。
【００４６】
本実施形態で使用される水は、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、脱イオン水を使用することが望ましい。また、水の含有量としては、インク全量に対して、３５〜９６質量％の範囲とすることが好ましい。水と混合して用いる水溶性有機溶剤としては、下記に挙げるような水溶性有機溶剤の中から、目的に併せて適宜に選択して使用すればよい。水溶性有機溶剤は、インクの粘度を使用上好ましい適当な粘度に調整できるため、インクの乾燥速度を遅らせたり、色材の溶解性を高め、記録ヘッドのノズルの目詰まりを防止する等の種々の目的で用いられる。
【００４７】
水溶性有機溶剤としては、具体的には、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、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｎ−ペンタノール等の炭素数１〜５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、ジアセトンアルコール等のケトンまたはケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレンまたはオキシプロピレン共重合体；エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、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；トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン；エチレングリコールモノメチル（またはエチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（またはエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（またはエチル）エーテル等の低級アルキルエーテル類；トリエチレングリコールジメチル（またはエチル）エーテル、テトラエチレングリコールジメチル（またはエチル）エーテル等の多価アルコールの低級ジアルキルエーテル類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類；スルホラン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。上記の如き水溶性有機溶剤は、単独でも或いは混合物としても使用することができる。
【００４８】
また、本実施形態にかかる着色インクのｐＨ値を一定にしてインク中における染料の溶解性及び顔料の分散性を安定化させるために、着色インク中にｐＨ調整剤を含有させてもよい。ｐＨ調整剤として、具体的には、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化アンモニウム等の水酸化物、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム及び硫酸アンモニウム等の硫酸塩、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸アンモニウム及び炭酸水素アンモニウム等の炭酸塩、リン酸リチウム、リン酸一ナトリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸一カリウム、リン酸二カリウム、リン酸三カリウム、リン酸一アンモニウム、リン酸二アンモニウム、リン酸三アンモニウム等のリン酸塩、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム及び酢酸アンモニウム等の酢酸塩等が挙げられる。
【００４９】
これらの塩は、単独で着色インク中に添加して使用してもよいが、これらのうちの２種類以上の塩を併用するのが更に好ましい。また、ｐＨを安定に保ち、着色インク中に含まれている水溶性染料の溶解安定性を高め、且つノズルの目詰まり等の問題を防止するために、これらの塩を好ましくは０．１〜１０質量％、更に好ましくは１〜８質量％添加する。
更に本実施形態にかかる液体組成物及びこれとともに用いる着色インクには、前記の成分の他に必要に応じて、従来公知の一般的な各種添加剤、例えば、粘度調整剤、防かび剤、防腐剤、酸化防止剤、消泡剤、尿素等のノズル乾燥防止剤を適宜併用することができる。
【００５０】
また、本実施形態の液体組成物及びこれとともに用いる着色インクの物性の好適な範囲としては、インクジェット記録に特に好適な、２５℃付近におけるｐＨ値が、好ましくは３〜１２、より好ましくは４〜１０、表面張力が、好ましくは１０〜６０ｍＮ／ｍ（ｄｙｎ／ｃｍ）、より好ましくは１５〜５０ｍＮ／ｍ（ｄｙｎ／ｃｍ）、粘度が、好ましくは１〜３０ｃｐｓ、より好ましくは１〜１０ｃｐｓの範囲である。
【００５１】
本実施形態にかかるインクジェット記録方法は、上記で説明したような構成を有する液体組成物と着色インクとを併用し、両者が接触し、反応するように被記録媒体上に付与して記録を行うインクジェット記録方法である。この際に使用する被記録媒体は、特に限定されるものではない。しかし、本実施形態にかかるインクジェット記録方法は、特に、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に画像を形成する場合に、ブリード低減効果が顕著に現れるので好適である。
【００５２】
また、画像を形成する際に被記録媒体上へ液体組成物と着色インクとを付与する順序は、液体組成物が先であっても、着色インクが先であってもいずれでもよい。また、着色インクを付与した後、液体組成物を付与し、更に着色インクを付与する方法でもよい。即ち、本実施形態においては、これらを付与する順番や方法によらず、液体組成物を、着色インクと接触せしめるように被記録媒体上に付与することによって、着色インクにより形成される画像の良好な文字品位、定着性、耐水性及びブリーディング抑制効果の向上が達成される。これは、被記録媒体上において、例えば、液体組成物中の多価金属イオンと着色インク中の顔料及び染料とが混合されることによって凝集もしくは沈殿の生成、或いは着色インクの増粘が生じるためと考えられる。
【００５３】
特に、画像濃度及び定着性を更に向上させるという観点から、例えば、着色インクを付与した後に、液体組成物を付与し、更にそれに続いて再度着色インクの付与を行うことがより好ましい。また、例えば、液体組成物の付与を着色インクの付与に先立って行う場合に、液体組成物を被記録媒体に付着せしめてから、着色インクを付着させるまでの時間についても特に制限されるものではないが、本発明を一層効果的なものにするためには、数秒以内、特に好ましくは１秒以内である。これは、液体組成物と着色インクとを逆の順序で被記録媒体上に付与した場合についても同様である。また、図１７に示すように液体組成物（８０４）と着色インク（８０５）とをインクジェット記録装置のそれぞれの記録ヘッド（８０１、８０２）から吐出し、吐出直後に混合（８０６）して被記録媒体（８０３）上へ付与してもよい。
【００５４】
画像形成領域における着色インクと液体組成物との被記録媒体の単位面積当たりへの付与量の比は、１：１であってもよいが、着色インク：液体組成物＝１０：１〜１０：１０としてもよい。尚、画像形成領域における被記録媒体上の単位面積当たりの着色インクと液体組成物の付与量の調整は、具体的には、例えば、液体組成物と着色インクの付与をともにインクジェット記録方式で行い、被記録媒体上に付着させる液体組成物の画素数が、被記録媒体上に付着する着色インクの画素数の１０〜１００％の範囲となるように制御する方法、液体組成物と着色インクの付与をともにインクジェット記録方式で行い、その際に液体組成物の吐出量を着色インクの吐出量よりも小さくなるように制御して、被記録媒体上に付着する着色インクの吐出量の１０〜１００％の範囲となるようにする方法、或いはこれらを組み合わせた方法等によって行うことができる。
【００５５】
本実施形態にかかる液体組成物と着色インクを被記録媒体上に付着せしめる方法としては、先に述べたようにインクジェット記録方法を用いることが好ましいが、インクジェット記録方法としては、従来公知の種々のインクジェット記録方式を用いることができる。本発明において好ましいのは、熱エネルギーを利用するインクジェット記録方法及び圧電素子の変形による機械的エネルギーを利用したインクジェット記録方法を用いることが好ましい。
【００５６】
まず、熱エネルギーを利用したインクジェット記録装置について図を用いて以下に説明する。熱エネルギーを利用したインクジェット記録装置の主要部であるヘッド構成の一例を図１及び図２に示す。図１は、インク流路に沿ったヘッド１３の断面図であり、図２は、図１のＡ−Ｂ線での切断面図である。ヘッド１３は、インクを通す流路（ノズル）１４を有するガラス、セラミック、シリコン、ポリサルホンまたはプラスチック板等と、発熱素子基板１５とを接着して得られる。発熱素子基板１５は、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン等で形成される保護層１６−１、白金等の金属または白金の酸化物等の金属の酸化物、好ましくはタンタルまたはタンタルの酸化物等で形成される最表面保護層１６−２、アルミニウム、金、アルミニウム−銅合金等で形成される電極１７−１及び１７−２、ハフニウムボライド、窒化タンタル、タンタルアルミニウム等の高融点材料から形成される発熱抵抗体層１８、酸化シリコン、酸化アルミニウム等で形成される蓄熱層１９、シリコン、アルミニウム、窒化アルミニウム等の放熱性のよい材料で形成される基板２０よりなっている。
【００５７】
上記ヘッド１３の電極１７−１及び１７−２にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板１５のｎで示される領域（ヒーター）が急速に発熱し、この表面に接しているインク２１に気泡が発生し、その圧力でメニスカス２３が突出し、インク２１がヘッドのノズル１４を通して吐出し、吐出オリフィス２２よりインク小滴２４となり、被記録媒体２５に向かって飛翔する。図３には、図１に示したヘッドを多数並べたマルチヘッドの一例の外観図を示す。このマルチヘッドは、マルチノズル２６を有するガラス板２７と、図１に説明したものと同じような発熱ヘッド２８を接着して作られている。
【００５８】
図４に、このヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。図４において、６１はワイピング部材としてのブレードであり、その一端はブレード保持部材によって保持固定されており、カンチレバーの形態をなす。ブレード６１は記録ヘッド６５による記録領域に隣接した位置に配置され、また、本例の場合、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。
【００５９】
６２は、記録ヘッド６５の突出口面のキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに配置され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。更に６３はブレード６１に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。上記ブレード６１、キャップ６２及びインク吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１及びインク吸収体６３によって、吐出口面の水分や塵埃等の除去が行われる。
【００６０】
６５は、吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する被記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録ヘッド、６６は、記録ヘッド６５を搭載して記録ヘッド６５の移動を行うためのキャリッジである。キャリッジ６６はガイド軸６７と摺動可能に係合し、キャリッジ６６の一部は、モーター６８によって駆動されるベルト６９と接続（不図示）している。これによりキャリッジ６６はガイド軸６７に沿った移動が可能となり、記録ヘッド６５による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。
【００６１】
５１は、被記録媒体を挿入するための紙給部、５２は、不図示のモーターにより駆動される紙送りローラーである。これらの構成により、記録ヘッド６５の吐出口面と対向する位置へ被記録媒体が給紙され、記録が進行するにつれて排紙ローラー５３を配した排紙部へと排紙される。以上の構成において、記録ヘッド６５が記録終了してホームポジションへ戻る際、吐出回復部６４のキャップ６２は記録ヘッド６５の移動経路から退避しているが、ブレード６１は移動経路中に突出している。その結果、記録ヘッド６５の吐出口がワイピングされる。
【００６２】
尚、キャップ６２が記録ヘッド６５の吐出面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ６２は記録ヘッドの移動経路中に突出するように移動する。記録ヘッド６５がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ６２及びブレード６１は、上記したワイピングの時の位置と同一の位置にある。この結果、この移動においても記録ヘッド６５の吐出口面はワイピングされる。上述の記録ヘッドのホームポジションへの移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッドが記録のために記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。
【００６３】
図５は、記録ヘッドにインク供給部材、例えば、チューブを介して供給されるインクを収容したインクカートリッジ４５の一例を示す図である。ここで４０は供給用インクを収納したインク収容部、例えば、インク袋であり、その先端にはゴム製の栓４２が設けられている。この栓４２に針（不図示）を挿入することにより、インク袋４０中のインクをヘッドに供給可能にする。４４は廃インクを受容するインク吸収体である。インク収容部としてはインクとの接液面がポリオレフィン、特にポリエチレンで形成されているものが好ましい。
【００６４】
本実施形態にかかるインクジェット記録装置としては、上述のように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６に示したような、それらが一体になったものでもよい。図６において、７０は記録ユニットであり、この中には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オリフィスを有するヘッド部７１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、ポリウレタンを用いることが好ましい。また、インク吸収体を用いずに、インク収容部が内部にバネ等を仕込んだインク袋であるような構造でもよい。７２は、カートリッジ内部を大気に連通させるための大気連通口である。この記録ユニット７０は、図４に示したような記録ヘッド６５に換えて用いられるものであって、キャリッジ６６に対して着脱自在になっている。
【００６５】
上記と別の形態のインクジェット記録装置としては、複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力発生素子の周囲を満たすインクを備え、印加電圧により圧力発生素子を変位させ、インクの小液滴をノズルから吐出させるオンデマンドインクジェット記録ヘッドを挙げることができる。その記録装置の主要部である記録ヘッドの構成例を図７に示した。
【００６６】
ヘッドは、インク室（不図示）に連通したインク流路８０と、所望の体積のインク滴を吐出するためのオリフィスプレート８１と、インクに直接圧力を作用させる振動板８２と、この振動板８２に接合され、電気信号により変位する圧電素子８３と、オリフィスプレート８１、振動板８２等を支持固定するための基体８４とから構成されている。
【００６７】
図７において、インク流路８０は、感光性樹脂等で形成され、オリフィスプレート８１には、ステンレス、ニッケル等の金属を電鋳やプレス加工等による穴あけにより吐出口８５が形成されている。また、振動板８２は、ステンレス、ニッケル、チタン等の金属フィルム及び高弾性樹脂フィルム等で形成され、圧電素子８３は、チタン酸バリウム、ＰＺＴ等の誘電体材料で形成されている。
【００６８】
以上のような構成を有する記録ヘッドは、圧電素子８３にパルス状の電圧を与えることで、歪み応力を発生させ、そのエネルギーが圧電素子８３に接合された振動板８２を変形させ、インク流路８０内のインクを垂直に加圧し、インク滴（不図示）をオリフィスプレートの吐出口８５より吐出して記録を行うように動作する。このような記録ヘッドは、図４に示したものと同様な記録装置に組み込んで使用される。記録装置の細部の動作は先述と同様に行うもので差しつかえない。
【００６９】
本実施形態にかかるインクジェット記録方法によってカラー画像を形成する場合には、例えば、図３に示したような記録ヘッドを５つキャリッジ（９６）上に並べた記録装置を使用する。図８はその一例である。９１、９２、９３、９４は、夫々イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック各色のインクを吐出するための記録ヘッドである。また、９５は液体組成物を吐出するヘッドである。該ヘッドは、前記した記録装置に配置され、記録信号に応じて、各色のインクを吐出する。また、液体組成物は、例えば、キャリッジを矢印方向に移動させ、少なくとも着床インクが被記録媒体に付着する画像形成部分に予め付着させておく。
【００７０】
図８では記録ヘッドを５つ使用した例を示したが、これに限定されるものではなく、図９に示したように１つの記録ヘッドで、イエロー１０１、マゼンタ１０２、シアン１０３及びブラック１０４の着色インクと、液体組成物１０５とを液流路を分けて行う場合も好ましい。勿論、各インクと液体組成物の記録順が、上記した順序と逆になるようなヘッドの配置をとってもよい。
【００７１】
本実施形態で好適に使用されるインクジェット記録ヘッドの配置の具体的な構成例としては、図１０〜１２に示したような３種が挙げられる。図１０〜１２において、１１１〜１１４、１２１〜１２４及び１３１〜１３４は、夫々、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の各色のインクを吐出するための記録ヘッドである。また、１１５、１２５及び１３５は液体組成物（Ｓ）を吐出するための記録ヘッドである。各記録ヘッドは、図８で示したようにキャリッジ上に並べられる（構成例によって異なる）。各記録ヘッドは前記したような記録装置に配置され、記録信号に応じて、各色のインクを吐出する。また、液体組成物はそれに先立ち或いは後に、少なくとも各色のインクが被記録媒体に付着する画像領域に付着させる。尚、各記録ヘッドは矢印（１）の方向にキャリッジによって移動し、被記録媒体は矢印（２）方向に給紙ローラー等によって移動する。
【００７２】
先ず、図１０の第１の構成例では、Ｓ（１１５）、Ｂｋ（１１４）、Ｙ（１１３）、Ｍ（１１２）、Ｃ（１１１）用の記録ヘッドが並列にキャリッジ上に配置されている。図１１の第２の構成例は、並列に配置された液体組成物（１２５）及びブラックインク（１２４）用の記録ヘッドと、これらの記録ヘッドとは並列で、且つ互いに直列に配置されたＹ（１２３）、Ｍ（１２２）、Ｃ（１２１）用の記録ヘッドとからなる。ここで、各記録ヘッドの１ドットあたりの吐出体積は、必ずしも同一である必要はなく、液体組成物の組成等により、記録適性が最適になるように、各記録ヘッドの１ドットあたりの吐出体積（Ｖｄ）を調整してもよい。好適には、Ｓ、Ｙ、Ｍ、ＣのＶｄを同一にしてＢｋをその２倍とする構成がよいが、これに限定されない。図１２に示した第３の構成例では、吐出体積が同一の、Ｂｋ（１３４）、Ｓ（１３５）、Ｂｋ（１３４）、Ｙ（１３３）、Ｍ（１３２）、Ｃ（１３１）用の記録ヘッドが並列にキャリッジ上に配置されており、ブラックインクの吐出量を、他の液体組成物及びカラーインクの吐出量の倍量とすることができる。
【００７３】
［第２の実施形態］
次に、本発明の具体的な第２の実施形態として、ポリオールリン酸エステルの多価金属塩と色材とを含むカラーインクと、該多価金属と反応する色材を含むブラックインクとから構成されるインクジェット記録用インクセットを使用する場合について説明する。
【００７４】
本実施形態では、カラーインクとブラックインクとを被記録媒体上において接触状態を形成するよう付与して記録を行なう。また、本実施形態にかかるインクセットでは、ブラックインクとカラーインクとの間のブリード防止を目的としており、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク等のカラーインク同士のブリード防止に対しては特に処置をしてないが、カラーインクに対してサイジングされた普通紙に対しても速い浸透性を持たせるように、例えば、カラーインクに界面活性剤を添加する等のインク設計をすれば、カラーインク間のブリード防止にも効果的である。
【００７５】
先ず、本実施形態にかかるインクセットを構成するカラーインクについて説明する。本実施形態で使用するカラーインクは、色材、液媒体及びポリオールリン酸エステルの多価金属塩を含む。ポリオールリン酸エステルの多価金属塩については上記第１の実施形態で詳述した通りである。
【００７６】
次に、本実施形態にかかるインクセットを構成するカラーインクに含有される色材について説明する。色材としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料及び顔料が挙げられるが、ポリオールリン酸エステルの多価金属塩と調合された時にも、反応せずに可溶性が維持される色材であることが好ましい。このような色材として、具体的には、
【００７７】
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２３；Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２、２８９；Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９；Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１８０；Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー １８９、１９９；Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー １、２、１１、１３、１４、１９、２１、２５、３２、３３、３６、５１；Ｃ．Ｉ．ベーシックオレンジ ２、１５、２１、２２；Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド １、２、９、１２、１３、３７、３８、３９、９２；Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット １、３、７、１０、１４；Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー １、３、５、７、９、１９、２４、２５、２６、２８、２９、４５、５４、６５；Ｃ．Ｉ．ベーシックグリーン １、４；Ｃ．Ｉ．ベーシックブラウン １、１２；Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック ２、８等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの水溶性染料は、１種類で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらの水溶性染料の濃度は、インク全量に対して０．１〜２０質量％の範囲が好ましい。
【００７８】
本実施形態にかかるインクセットを構成するカラーインク中には、上記で述べた成分の他に、各カラーインク中に夫々、少なくとも１種の界面活性剤を含有させることが好ましい。界面活性剤を含有させることによって、カラーインクに所望の浸透性及び粘度を付与することができ、インクジェット記録用インクに要求される性能をより一層満足させることができる。即ち、先に述べたように、カラーインクに界面活性剤を添加することで、普通紙に対しても速い浸透性を有するようになり、カラーインク間のブリード防止に効果的である。
【００７９】
上記界面活性剤のカラーインク中の添加量については特に制限はないが、所望の浸透性が得られ、適当なインク粘度を得るためにはインク全質量の０．０１〜１０％の範囲とすることが好ましく、更に好ましくは０．１〜５．０％の範囲である。
【００８０】
次に、本実施形態にかかるインクセットを構成するブラックインクについて説明する。本実施形態で使用するブラックインクには、ポリオールリン酸エステルの多価金属塩と反応する色材と液媒体とが含まれる。ブラックインクの色材としては、上記第１の実施形態の着色インクに使用し得るブラックの色材が使用できる。これらの色材は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらの色材の添加量は、インク全量に対して０．１〜２０質量％の範囲であることが好ましい。
【００８１】
更にブラックインク中にノニオン性界面活性剤を添加させることがより好ましい。ノニオン性界面活性剤を添加することで、ブラックインクとカラーインク間のブリーディングがより一層抑制されるとともに、下記に説明するように、ブラックインクとカラーインクとの境界部におけるブラックインクの濃度の低下、所謂、「白もや」の発生を抑制できるという効果も得られる。
【００８２】
本実施形態にかかるインクセットに用いられるカラーインクには、先に述べたように、界面活性剤が含有されていることが好ましく、普通紙等の被記録媒体への浸透性が高く、表面張力が低いものが多い。そして、このような表面張力が低いカラーインクと表面張力の高いブラックインクが隣接すると、ブラックインクとカラーインクの隣接界面に色材が少ない領域が生じてしまい、「白もや」と呼ばれる現象が発生する場合がある。そこで、ブラックインクにノニオン性界面活性剤を添加させ、表面張力を低下させれば、上記の「白もや」現象を効果的に抑制させることが可能となる。
【００８３】
本実施形態において、ブラックインク中に含有させるノニオン性界面活性剤の含有量は、特に限定はないが、ブラックインクとカラーインク間のブリーディング抑制の向上が図れ、白もやの発生を効果的に抑制でき、且つインク吐出性や印字品位を良好に保つために、インク全質量の０．１〜０．５％の範囲とすることが好ましく、特に好ましくは０．２〜０．４％の範囲である。
【００８４】
本実施形態にかかるブラックインクに含まれるノニオン性界面活性剤としては、例えば、高級アルコールエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、脂肪族エチレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、脂肪族アミドエチレンオキサイド付加物、高級アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物、多価アルコールの脂肪酸エステル、アルカノールアミンの脂肪酸アミド類等のノニオン性界面活性剤等が挙げられる。これらのものはいずれも好ましく使用されるが、より好ましくは、高級アルコールのエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物等のノニオン性界面活性剤を用いるとよい。更に好ましくは、上記エチレンオキサイド付加物の付加モル数が４〜２０の範囲のものである。
【００８５】
本実施形態にかかるインクセットを構成するブラックインク及びカラーインクに用いる液媒体としては、上記第１の実施形態の液体組成物、及びこれとともに用いられる着色インクに用いられる液媒体として詳述した水溶性有機溶剤、添加剤、添加量、物性値等を用いることができる。
【００８６】
次に、本実施形態にかかるインクジェット記録方法及びこれを実現し得る本実施形態にかかる記録装置について説明する。
本実施形態にかかるインクジェット記録方法は、インクに吐出させるためのエネルギーを付与してインクを吐出し、被記録媒体にカラー画像を記録するインクジェット記録方法において、インクに前記した本実施形態にかかるインクジェット記録用インクセットを使用することを特徴とする。この際に使用する被記録媒体は、特に限定されるものではない。しかし、本実施形態にかかるインクジェット記録方法は、特に、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に画像を形成した場合に、ブラックインクとカラーインク間のブリード低減効果が顕著に現れる。勿論、本実施形態にかかるインクジェット記録方法は、例えば、インクジェット記録用に特別に作成されたコート紙やＯＨＰ用透明フィルムも好適に使用できる。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。
【００８７】
また、本実施形態にかかるインクジェット記録方法において、ブラックインクとカラーインクとを被記録媒体上へ付与する方法としては、ブラックインクとカラーインクとが境界で接するように付与する方法が挙げられる。
他の形態として、ブラックインクとカラーインクとを被記録媒体上において重なるように付与し、且つカラーインクの被記録媒体への付与をブラックインクに先立って行う方法（以下、下打ち方法と呼ぶ）が挙げられる。このような下打ち方法を行うことで、ブラックインクとカラーインク間のブリード抑制の更なる向上が図られ、更に先に説明した「白もや」の軽減や耐水性の向上も図られる。上記の下打ち方法において、カラーインクを被記録媒体に付着せしめてからブラックインクを付着させるまでの時間についても特に制限されるものではないが、本発明を一層効果的なものにするためには、数秒以内、特には１秒以内とすることが好ましい。また、ブラックインクを付与した後、カラーインクを付与する（上打ち）、或いは図１７に示すようにカラーインクとブラックインクを吐出直後に混合する形態もある。
【００８８】
また、下打ち方法において、画像形成領域におけるブラックインクとカラーインクとの被記録媒体上の単位面積当たりの付与量の比は、１：１であってもよいが、ブラックインク：カラーインク＝１０：１〜１０：１０としてもよい。このようにすれば、得られる画像の白もやが軽減されて、ベタ均一性が達成される。尚、画像形成領域における被記録媒体上の単位面積当たりのブラックインクとカラーインクの付与量の調整は、具体的には、例えば、下記に挙げる各種の方法によって行なうことができる。即ち、被記録媒体上に付着させるカラーインクの画素数が、被記録媒体上に付着するブラックインクの画素数の１０〜１００％の範囲となるように制御する方法、ブラックインクとカラーインクの付与をともにインクジェット記録方式で行い、その際にカラーインクの吐出量をブラックインクの吐出量よりも小さくなるように制御する方法、或いはこれらを組み合わせて、被記録媒体上に付着させるカラーインクの画素数が被記録媒体上に付着するカラーインクとブラックインクの画素数の１０〜１００％の範囲となるように制御し、且つカラーインクとブラックインクの被記録媒体上への付与をともにインクジェット記録方式によって行い、その際のカラーインクの吐出量をブラックインクの吐出量よりも小さくする方法等が挙げられる。
【００８９】
本発明では、ブラックインクとカラーインクとを被記録媒体上に付着せしめる方法として、インクジェット記録方法を用いるが、インクジェット記録方法としては、従来公知の種々のインクジェット方式を用いることができる。本発明において特に好ましいのは、熱エネルギーを利用するインクジェット記録方法及び圧電素子の変形による機械的エネルギーを利用したインクジェット記録方法である。熱エネルギーを利用したインクジェット記録装置については上記第１の実施形態に詳述した通りである。
【００９０】
本実施形態にかかるインクジェット記録方法によってカラー画像を形成する場合には、例えば、図３に示した記録ヘッドを４つキャリッジ（１４５）上に並べた記録装置を使用する。図１３はその一例である。１４１、１４２、１４３、１４４は、夫々、ブラックインク（Ｂｋ）、イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）及びシアンインク（Ｃ）のインクを吐出するための記録ヘッドである。該ヘッドは前記した記録装置に配置され、例えば、キャリッジを矢印方向に移動させながら、記録信号に応じて各色のインクを吐出する。
【００９１】
図１３では４個の記録ヘッドを使用した例を示したが、これに限定されるものではなく、図１４に示したように、１つの記録ヘッドで、ブラックインク１５４、イエローインク１５１、マゼンタインク１５２及びシアンインク１５３の液流路を分けて行う場合も好ましい。
【００９２】
本実施形態で好適に使用されるインクジェット記録ヘッドの配置の具体的な構成例としては、図１５及び図１６に示したような２種が挙げられる。図１５及び図１６において、１６１〜１６４及び１７１〜１７４は、夫々イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各種のインクを吐出するための記録ヘッドである。各記録ヘッドは、図１３で示したと同様にキャリッジ上に並べられる（構成例によって異なる）。各記録ヘッドは、前記したようなインクジェット記録装置に配置され、記録信号に応じて、各種のインクを吐出する。尚、各記録ヘッドは矢印（１）の方向にキャリッジによって移動し、被記録媒体は矢印（２）の方向に給紙ローラー等によって移動する。
【００９３】
先ず、図１５に示した構成例では、Ｂｋ（１６４）、Ｙ（１６３）、Ｍ（１６２）、Ｃ（１６１）用の記録ヘッドが並列にキャリッジ上に配置されている。図１６に示した他の構成例では、ブラックインク（１７４）用の記録ヘッドと、この記録ヘッドとは並列で、且つ互いに直列に配置されたＹ（１７３）、Ｍ（１７２）、Ｃ（１７１）用の記録ヘッドとからなる。尚、図１５において、キャリッジを固定し、被記録媒体を矢印（２）方向に給紙ローラー等によって移動させるようにした、所謂ラインプリンタに適用してもよい。
【００９４】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、下記実施例により限定されるものではない。尚、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。
［第１の実施形態の実施例及び比較例］
（実施例１〜２２及び比較例１〜１１）
上記第１の実施態様に対応する実施例である。
各々の液体組成物及び着色インクは、下記に挙げる成分を用いた。作製方法としては、液体組成物、及び染料を色材とする着色インクについては、下記の成分を溶解した後、更にポアサイズが０．２μｍのミクロフィルター（富士写真フィルム（株）製）を用いて加圧濾過して、夫々の液体組成物及び着色インクを調製した。顔料を色材とする着色インクの場合は、先ず、夫々の方法で顔料分散液を作製した後、得られた分散液を液媒体等と混合した後、ポアサイズが３μｍのミクロフィルター（住友電工（株）製）を用いて加圧濾過して、夫々の顔料インクを調製した。
【００９５】
下記成分を溶解した後、更にポアサイズが０．２μｍのミクロフィルター（富士写真フィルム（株）製）を用いて加圧濾過し、液体組成物１〜３を調製した。尚、液体組成物３は比較例に相当する。
＜ブラックインク１の調製＞
（顔料分散液１の作成）
市販の酸性カーボンブラック「ＭＡ７７」（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１２％）４５０ｇを滴下して、１００〜１０５℃で１０時間攪拌した。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、顔料粒子を十分に水洗した。この顔料ウェットケーキを水３，０００ｍｌに再分散し、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１０質量％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基を導入した自己分散性のカーボンブラックを含有する顔料分散液１を得た。
【００９９】
（インクの調製）
上記で得られた顔料分散液１を含む下記の組成を混合して、更にポアサイズ３μｍのミクロフィルター（住友電工（株）製）を用いて加圧濾過して、ブラックインク１を調製した。
・顔料分散液１ ４０部
・グリセリン ８部
・トリメチロールプロパン ５部
・イソプロピルアルコール ４部
・水 ４３部
【０１００】
上記成分を混合し、ウォーターバスで７０℃に加温し、樹脂成分を完全に溶解させる。この溶液にカーボンブラック「ＭＡ−１００」（ｐＨ３．５；三菱化学（株）製）１５部、２−プロパノール５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）
・粉砕時間：３時間
更に、遠心分散処理（１２，０００ｒｐｍ、２０分間）を行い、粗大粒子を除去してカーボンブラックの顔料分散液２とした。
【０１０２】
（インクの調製）
上記で得られた顔料分散液２を含む下記の組成を混合して、更にポアサイズ３μｍのミクロフィルター（住友電工（株）製）を用いて加圧濾過して、ブラックインク２を調製した。
＜ブラックインク３の調製＞
下記成分を溶解した後、更にポアサイズが０．２μｍのミクロフィルター（富士写真フィルム（株）製）を用いて加圧濾過し、ブラックインク３を調製した。
・例示化合物１（ＭはＮＨ4 +） ２部
・ジエチレングリコール １０部
・２−ピロリドン ５部
・２−プロパノール ５部
・水酸化ナトリウム ０．１部
・水 ７７．９部
【０１０４】
・分散機：サンドグラインダー
・粉砕メディア：ガラスビーズ１ｍｍ径
・粉砕メディアの充填率：５０％（体積）
・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顔料分散液３とした。
【０１０５】
（インクの調製）
上記で得られた顔料分散液３を含む下記の組成を混合して、更にポアサイズ３μｍのミクロフィルター（住友電工（株）製）を用いて加圧濾過して、イエローインク１を調製した。
＜イエローインク２＞
下記成分を溶解した後、更にポアサイズが０．２μｍのミクロフィルター（富士写真フィルム（株）製）を用いて加圧濾過し、イエローインク２を調製した。
・例示化合物２（ＭはＮＨ4 +） ３部
・グリセリン ７部
・ジエチレングリコール ５部
・尿素 ５部
・エタノール ２部
・水 ７８部
【０１０７】
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た。この溶液にＣ．Ｉ．ピグメントレッド １２２を２０部、イソプロピルアルコールを１．０部加え、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なった。
・分散機：サンドグラインダー
・粉砕メディア：ガラスビーズ１ｍｍ径
・粉砕メディアの充填率：５０％（体積）
・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顔料分散液４とした。
【０１０９】
（インクの調製）
上記で得られた顔料分散液４を含む下記の組成を混合して、更にポアサイズ３μｍのミクロフィルター（住友電工（株）製）を用いて加圧濾過して、マゼンタインク１を調製した。
＜マゼンタインク２の調製＞
下記成分を溶解した後、更にポアサイズが０．２μｍのミクロフィルター（富士写真フィルム（株）製）を用いて加圧濾過し、マゼンタインク２を調製した。
・例示化合物３（ＭはＮＨ4 +） ３部
・グリセリン ７部
・ジエチレングリコール ５部
・尿素 ５部
・エタノール ２部
・水 ７８部
【０１１１】
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た。この溶液にＣ．Ｉ．ピグメントブルー １５：３を２０部、イソプロピルアルコールを１．０部加え、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なった。
・分散機：サンドグラインダー
・粉砕メディア：ガラスビーズ１ｍｍ径
・粉砕メディアの充填率：５０％（体積）
・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顔料分散液５とした。
【０１１３】
（インクの調製）
上記で得られた顔料分散液５を含む下記の組成を混合して、更にポアサイズ３μｍのミクロフィルター（住友電工（株）製）を用いて加圧濾過して、シアンインク１を調製した。
＜シアンインク２の調製＞
下記成分を溶解した後、更にポアサイズが０．２μｍのミクロフィルター（富士写真フィルム（株）製）を用いて加圧濾過し、シアンインク２を調製した。
・例示化合物４（ＭはＮＨ4 +） ３部
・グリセリン ７部
・ジエチレングリコール ５部
・尿素 ５部
・エタノール ２部
・水 ７８部
【０１１５】
＜評価＞
（インク評価試験）
評価試験について以下に示す。
上記で得られた各着色インクと各液体組成物とを、表１に示した組み合わせを用いて、記録紙に記録を行った。使用したインクジェット記録装置としては、図４に示したものと同様の構成の記録装置を用い、図８に示した５つの記録ヘッドの内の２つの記録ヘッドを用いて画像を形成した。この際、液体組成物を先に打ち、先ず記録紙上に付着させ、その後着色インクを付着させる構成とした。記録紙上への液体組成物を付与する位置が、記録紙上へ着色インクが付与される位置と正確に重なるように調整した。尚、ここで用いた記録ヘッドは、３６０ｄｐｉの記録密度を有し、駆動周波数は５ｋＨｚとした。また、１ドットあたりの吐出体積は着色インクは８０ｐｌ／ｄｏｔ、液体組成物は４０ｐｌ／ｄｏｔのヘッドを使用した。また、記録紙はＰＢ用紙（キヤノン株式会社製：複写機用とインクジェット記録用の共用紙）、ＸＥＲＯＸ ４０２４紙（ゼロックス（株）製）を使用した。
【０１１６】
１．耐水性
各着色インクと液体組成物とを夫々表１に示した組み合わせで用いて、印字して、印字物を１時間放置後、印字濃度をマクベスＲＤ９１５（商品名：マクベス社製）にて測定を行なう。その後、印字物を水道水を満たした容器に３分間浸漬した後、放置し、乾燥して再度印字濃度を測定し、下記式より印字物濃度の残存率を求め、画像の耐水性を下記の基準で評価した。評価結果を表１に示した。印字濃度の残存率が９５％以上であることが実用上好ましい。
【０１１７】
Ｂ：印字物濃度の残存率が８５％以上９５％未満。
Ｃ：印字物濃度の残存率が８５％未満。
【０１１８】
２．印字品質（滲み）
同様の方法で英数文字（１２ポイント）を印字し、１時間放置した後、目視で文字のシャープさや文字より発生するヒゲ状の滲みの度合いを評価した。評価結果を表１に示した。
Ａ：文字がシャープでヒゲ状の滲みもない。
Ｂ：文字にシャープさがなく、滲みも少し発生。
Ｃ：文字にシャープさがなく、滲みも多い。
【０１１９】
３．ブリード
先に使用した普通紙２紙に、表２に示した組み合わせの液体組成物と、各着色インクからなるインクセットを用い、先ず、インクセット中のブラックインクでベタ部を印字し、その直後に、それと隣接するようにイエロー、またはマゼンタ、またはシアンインクで各色のインクのベタ部を印字した。次に、上記と同様にして、イエローインクでベタ部を印字し、その直後に、それと隣接するようにブラック、またはマゼンタ、またはシアンインクで各色のインクのベタ部を印字した。また、次に、上記と同様にして、マゼンタインクでベタ部を印字し、その直後に、それと隣接するようにブラック、またはイエロー、またはシアンインクで各色のインクのベタ部を印字した。更に上記と同様にして、シアンインクでベタ部を印字し、その直後にそれと隣接するようにブラック、またはマゼンタ、またはイエローインクで各色のインクのベタ部を印字した。以上のようにして得られたベタ印字の境界部分を目視にて観察して、各着色インクとの間のブリーディングの評価を行った。評価基準は以下の通りとし、この評価結果を表２に示す。
Ａ：全ての境界部でブリーディングが認められない。
Ｂ：僅かにブリーディングが見られるが、あまり気にならない。
Ｃ：殆ど全ての境界部でブリーディングがひどい。
【０１２１】
［第２の実施形態の実施例及び比較例］
（実施例２３〜２５及び比較例１２〜１４）
ブラックインク及びイエロー、マゼンタ、シアンの各カラーインクを組み合わせて実施例２３〜２５及び比較例１２〜１４のインクセットを作製した。各々のインクは、下記に挙げる夫々の成分を用いて以下の方法で作製した。各インクセットを構成するブラックインクについては、上記で得られた顔料分散液１及び２を用い、下記に挙げた各成分とを混合した後、ポアサイズが３μｍのミクロフィルター（住友電工（株）製）を用いて加圧濾過して作製した。また、各インクセットを構成するカラーインクについては、下記に示す各成分を混合し、充分に攪拌して溶解させた後、ポアサイズが０．２μｍのミクロフィルター（富士写真フィルム（株）製）を用いて加圧濾過して、夫々のカラーインクを調製した。表３に、実施例２３〜２５及び比較例１２〜１４のインクセットの主な組成を示した。
【０１２３】
＜実施例２３のインクセット＞
（ブラックインク）
・顔料分散液１ ４０部
・グリセリン ８部
・トリメチロールプロパン ５部
・イソプロピルアルコール ４部
・水 ４３部
【０１２４】
＜比較例１２のインクセット＞
（ブラックインク）
・顔料分散液１ ４０部
・グリセリン ８部
・トリメチロールプロパン ５部
・イソプロピルアルコール ４部
・水 ４３部
【０１３６】
＜評価方法及び評価基準＞
上記で得られた実施例２３〜２５及び比較例１２〜１４のインクセットの各インクを、記録信号に応じた熱エネルギーをインクに付与することによりインクを吐出させるオンデマンド型マルチ記録ヘッドを有するインクジェット記録装置であるカラーインクジェットプリンター（ＢＪＣ−７００Ｊ：キヤノン（株）製）に夫々搭載し、以下の１．及び２．についての評価を行った。評価試験の用紙には、ＰＢ用紙（キヤノン株式会社製：複写機用とインクジェット記録用の共用紙）、ＸＥＲＯＸ ４０２４紙（ゼロックス株式会社製）の普通紙２紙を用いた。得られた結果を、表４に示した。
【０１４９】
１．ブラックインクとカラーインクとの間のブリーディング
上記の普通紙２紙に各インクセット中のブラックインクでベタ部を印字し、その直後にそれと隣接するように、イエロー、またはマゼンタ、またはシアンインクで各色のインクのベタ部を印字した。得られたベタ印字の境界部分を目視にて観察して、ブラックインクとカラーインクとの間のブリーディングの評価を行った。評価基準は以下の通りとした。
Ａ：全ての境界部でブリーディングが認められない。
Ｂ：若干のブリーディングが認められる。
Ｃ：殆ど全ての境界部でブリーディングがひどい。
【０１５０】
２．ブラックインクとカラーインクとの隣接境界部におけるブラックインク部の濃度（白もやの発生）
上記の普通紙２紙に各インクセットでブラックインクでベタ部を印字し、その直後にそれと隣接するように、イエロー、またはマゼンタ、またはシアンインクでベタ部を印字し、ブラックインクとの隣接境界部における白もやの発生を目視にて観察して評価した。評価基準は以下の通りとした。
Ａ：境界部におけるブラックインク部の濃度の低下は見られず、白もやは発生していない。
Ｂ：境界部のブラックインク部の濃度が低下し、白もやが発生しているのがわかるが、実用上問題ない程度である。
Ｃ：境界部のブラックインク部の濃度の低下がひどく、白もやの発生が著しい。
【０１５１】
（実施例２６〜２８及び比較例１５〜１７）
実施例２３〜２５及び比較例１２〜１４のインクセットを夫々用い、被記録媒体上のブラックインクを付与する場所に、ブラックインクの付与に先立って、カラーインクを付与する工程（下打ち）を更に含む記録方法で画像を形成した。
この実施例２３〜２５のインクセットを用いた下打ち方法によるインクジェット記録方法を実施例２６〜２８とし、比較例１２〜１４のインクセットを用いた下打ち方法によるインクジェット記録方法を比較例１５〜１７とした。実施例２６〜２８及び比較例１５〜１７におけるブラックインクとカラーインクとの被記録媒体の単位面積当たりの付与量の比は、ブラックインク：カラーインク＝１０：２．５とした。評価結果を表４に示した。
【０１５２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、インクジェット記録方法を用いて、ブリードが抑制された高品位な画像を得るための液体組成物及びインクジェト記録用インクセット、インクジェット記録方法、記録ユニット及びインクジェット記録装置が得られる。更に耐水性にも優れた画像を得るための、液体組成物、インクジェト記録用インクセット、インクジェット記録方法、記録ユニット及びインクジェット記録装置も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す縦断面図。
【図２】 インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す横断面図。
【図３】 図１に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外観斜視図。
【図４】 インクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図。
【図５】 インクカートリッジの一例を示す縦断面図。
【図６】 記録ユニットの一例を示す斜視図。
【図７】 圧電素子のエネルギーを利用したインクジェット記録ヘッドの構成の一例を示す概略断面図。
【図８】 複数の記録ヘッドが配列した記録部を示した斜視図。
【図９】 本発明に使用する別の記録ヘッドの斜視図。
【図１０】 記録ヘッドの第１の構成例を示す図。
【図１１】 記録ヘッドの第２の構成例を示す図。
【図１２】 記録ヘッドの第３の構成例を示す図。
【図１３】 複数の記録ヘッドが配列した記録部を示した斜視図。
【図１４】 本発明に使用する別の記録ヘッドの斜視図。
【図１５】 記録ヘッドの第４の構成例を示す図。
【図１６】 記録ヘッドの第５の構成例を示す図。
【図１７】 本発明の一実施形態にかかるインクジェット記録方法の概略図。
【符号の説明】
１３：ヘッド
１４：インク溝
１５：発熱素子基板
１６−１：保護膜
１６−２：最表面保護膜
１７−１，１７−２：電極
１８：発熱抵抗体層
１９：蓄熱層
２０：基板
２１：インク
２２：吐出オリフィス
２３：メニスカス
２４：インク小滴
２５：被記録媒体
２６：マルチ溝
２７：ガラス板
２８：発熱ヘッド
４０：インク袋
４２：栓
４３：キャリッジ
４４：インク吸収体
４５：インクカートリッジ
５１：給紙部
５２：紙送りローラー
５３：排紙ローラー
６１：ブレード
６２：キャップ
６３：インク吸収体
６４：吐出回復部
６５：記録ヘッド
６６：キヤリッジ
６７：ガイド軸
６８：モーター
６９：駆動ベルト
７０：記録ユニット
７１：ヘッド部７１
７２：大気連通口
８０：インク流路
８１：オリフィスプレート
８２：振動板
８３：圧電素子
８４：基体
８５：吐出口
９１：イエローインク記録ヘッド
９２：マゼンタインク記録ヘッド
９３：シアンインク記録ヘッド
９４：ブラックインク記録ヘッド
９５：液体組成物記録ヘッド
９６：キヤリッジ
１０１：イエローインク流路
１０２：マゼンタインク流路
１０３：シアンインク流路
１０４：ブラックインク流路
１０５：液体組成物流路
１１１：イエローインク記録ヘッド
１１２：マゼンタインク記録ヘッド
１１３：シアンインク記録ヘッド
１１４：ブラックインク記録ヘッド
１１５：液体組成物記録ヘッド
１２１：イエローインク記録ヘッド
１２２：マゼンタインク記録ヘッド
１２３：シアンインク記録ヘッド
１２４：ブラックインク記録ヘッド
１２５：液体組成物記録ヘッド
１３１：イエローインク記録ヘッド
１３２：マゼンタインク記録ヘッド
１３３：シアンインク記録ヘッド
１３４：ブラックインク記録ヘッド
１３５：液体組成物記録ヘッド
１４１：ブラックインク記録ヘッド
１４２：イエローインク記録ヘッド
１４３：マゼンタインク記録ヘッド
１４４：シアンインク記録ヘッド
１４５：キヤリッジ
１５１：イエローインク流路
１５２：マゼンタインク流路
１５３：シアンインク流路
１５４：ブラックインク流路
１６１：イエローインク記録ヘッド
１６２：マゼンタインク記録ヘッド
１６３：シアンインク記録ヘッド
１６４：ブラックインク記録ヘッド
１７１：イエローインク記録ヘッド
１７２：マゼンタインク記録ヘッド
１７３：シアンインク記録ヘッド
１７４：ブラックインク記録ヘッド
８０１：液体組成物記録ヘッド
８０２：着色インク記録ヘッド
８０３：被記録媒体
８０４：液体組成物
８０５：着色インク
８０６：液体組成物と着色インクの混合状態[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid composition, an ink set for ink jet recording, an ink jet recording method, a recording unit, and an ink jet recording apparatus. More specifically, the present invention relates to a liquid composition capable of forming an image with reduced bleed, and further an image having excellent water resistance, an ink set for ink jet recording, an ink jet recording method using any of these, a recording unit, and an ink jet recording apparatus. .
[0002]
[Prior art]
The inkjet recording method is a low noise and non-impact recording method in which an image is recorded by directly ejecting ink onto a recording medium. In addition, since this method does not require a complicated device for implementation, it is easy to reduce the running cost, reduce the size of the device, and make it color. Therefore, recording apparatuses such as printers, copiers, facsimiles, word processors, etc., to which the ink jet recording system is applied have been put into practical use. In addition, by using such an ink jet recording technique, a large amount of black ink and color ink (for example, at least one color ink selected from yellow ink, cyan ink, magenta ink, red ink, green ink, and blue ink) is used. A color inkjet recording apparatus for forming a color image has also been put into practical use.
[0003]
On the other hand, in the image formation by the ink jet recording method, when two different kinds of inks are applied to the recording medium adjacent to each other, the inks are mixed at the boundary portion thereof, and the quality of the color image is improved. There is a problem that a phenomenon of decreasing (bleeding) occurs. In particular, color mixing at the boundary between black ink and color ink has a large effect on image quality degradation, and various solutions have been developed.
[0004]
A typical solution is that when two kinds of inks are applied to a recording medium adjacent to each other, at least one of the thickenings or at least one of the coloring materials is aggregated or precipitated to cause bleeding. An ink set and a recording method having a mechanism for preventing the above.
[0005]
For example, as described in JP-A-5-202328, US Pat. No. 5,198,023 and JP-A-6-106841, a first liquid containing a precipitating agent and a precipitating agent are used. A technique for controlling color bleed by using in combination with a second liquid containing a colorant capable of generating a precipitate is disclosed. A polyvalent metal salt is disclosed as the precipitating agent, and a dye having at least one carboxyl group is disclosed as a colorant that can be precipitated by the polyvalent metal salt. Furthermore, the first liquid may contain a colorant, and in this case, the first liquid can also be used as ink.
[0006]
However, in any of the above cases, Cl − , NO 3 − , I − , Br − , ClO 3 − and CH 3 COO − ions are used as anions of the polyvalent metal salt. Japanese Patent Laid-Open No. 2000-136337 uses a metal coordination compound in which a polyvalent metal ion is coordinated to a compound having a ligand such as lactic acid in addition to the above polyvalent metal salt as a precipitant. It is disclosed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Then, as a result of intensive studies by the present inventors to improve bleeding, the first liquid containing a polyvalent metal salt of a polyol phosphate and a colorant that reacts with the polyvalent metal salt of a polyol phosphate are included. It has been found that when the second liquid is used in combination so as to form a contact state on the recording medium, the colorant and the polyvalent metal ion react to reduce bleeding. The “reaction” in the present invention means the formation of agglomeration or precipitation, or the thickening of the second liquid, and includes the case where the liquid reacts after penetrating into the recording medium. Furthermore, it has also been found that the polyvalent metal salt of polyol phosphate ester is excellent in solubility in ink, can be effectively used as a component of the ink, and is excellent in safety to the human body. It was also confirmed that when the first liquid and the second liquid were applied in an overlapping manner, an improvement in water resistance of the formed image was observed.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid composition capable of forming a high-quality image in which bleeding is suppressed and water resistance of a recorded image is further improved by using it in an inkjet recording method together with a colored ink. It is to provide.
Another object of the present invention is to provide an ink set that can form a high-quality image with less bleeding and excellent water resistance.
Another object of the present invention is to provide an ink jet recording method capable of forming an image with good water resistance.
[0009]
Another object of the present invention is to provide an ink jet recording method capable of forming a color image in which bleeding is suppressed at the boundary region when images of different colors are adjacent to each other.
Another object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus that can be suitably used for forming a color image with suppressed bleeding and an image with good water resistance.
Still another object of the present invention is to provide a recording unit that can be suitably used in the above-described ink jet recording apparatus.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the present invention described below. That is, a liquid composition according to an embodiment of the present invention is a liquid composition for ink jet recording that is used together with a colored ink and that reacts when contacted with the colored ink, and includes a polyvalent metal salt of a polyol phosphate ester. look containing a liquid medium, a polyvalent metal salt of the polyol phosphoric acid ester is characterized in that a glycerophosphate magnesium or calcium glycerophosphate.
[0011]
In addition, an inkjet recording method according to an embodiment of the present invention includes:
(I) respectively by applying energy to the liquid composition and the color ink process and out-discharge toward a recording medium; on and (ii) a recording medium, the liquid composition and the colored inks A process of forming a contact state,
It is characterized by having.
[0012]
An ink set for inkjet recording according to an embodiment of the present invention is:
(1) the liquid composition;
(2) a colored ink containing a coloring material and a liquid medium and reacting with the liquid composition by contact with the liquid composition;
It is characterized by combining.
[0016]
An ink set for inkjet recording according to another embodiment of the present invention is:
(1) a color ink containing a color material, a liquid medium, and a polyvalent metal salt of a polyol phosphate;
(2) a black ink containing a color material and a liquid medium and reacting with the color ink by contact with the color ink;
An ink set for ink jet recording,
The polyvalent metal salt of the polyol phosphate is magnesium glycerophosphate or calcium glycerophosphate .
[0017]
An inkjet recording method according to another embodiment of the present invention includes:
(I) each by applying energy to the black ink and the color ink contained in the ink set step and out ejection toward a recording medium; on and (ii) the recording medium, the black ink and the color ink Forming a contact state with
It is characterized by having.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments.
[First Embodiment]
First, as a specific embodiment of the present invention, a mode in which a liquid composition containing a polyvalent metal salt of a polyol phosphate and a colored ink containing a coloring material is used in combination will be described.
[0022]
In the present embodiment, when a color material in the colored ink comes into contact, a reaction occurs, and the liquid composition containing a polyvalent metal that causes aggregation or precipitation, or thickening of the colored ink is brought into contact with the colored ink. To the recording medium for recording. The liquid composition is preferably one that does not affect the color tone of the colored ink in the recorded image.
[0023]
Hereinafter, the polyvalent metal salt of the polyol phosphate ester contained in the liquid composition according to this embodiment will be described.
Examples of the polyol phosphate used in the polyvalent metal salt of the polyol phosphate include polyol, monosaccharide, oligosaccharide, and polysaccharide phosphate esters. Specifically, for example, glycerophosphate, glucose-1-phosphate, glucose-6-phosphate, mannose-6-phosphate, galactose-6-phosphate, fructose-6-phosphate, glucose-1,6 -Diphosphoric acid, fructose-1,6-diphosphoric acid, ascorbic acid phosphoric acid, sucrose phosphoric acid, sorbitol phosphoric acid, phosphorylated polyglycerin, phosphorylated polyethylene glycol and the like.
[0024]
Among these, glycerophosphoric acid is particularly preferable as one used in this embodiment. There are isomers of α-glycerophosphoric acid and β-glycerophosphoric acid in glycerophosphoric acid, but either isomer may be used or a mixture of isomers may be used. Examples of the polyvalent metal salt of glycerophosphate include magnesium glycerophosphate, calcium glycerophosphate, barium glycerophosphate, iron (II) glycerophosphate, copper (II) glycerophosphate, and the like in this embodiment. In particular, it is preferable to use magnesium glycerophosphate or calcium glycerophosphate.
[0025]
Of course, the polyvalent metal salts of polyol phosphates mentioned above can be used alone or in combination of two or more.
In addition, the total content of the polyvalent metal salt of the polyol phosphate as mentioned above is 0.005 to 20 mass with respect to the total amount of the liquid composition in order to obtain a higher bleed reduction effect and ejection stability. %, More preferably 0.05 to 12% by mass with respect to the total amount of the liquid composition.
[0026]
Next, the coloring ink used with the liquid composition concerning this embodiment is demonstrated. The colored ink contains at least a coloring material and a liquid medium, and the ink is in contact with a liquid composition containing a polyvalent metal salt of a polyol phosphate according to this embodiment. It reacts with the salt to cause aggregation or precipitation of the coloring material in the colored ink, or to increase the viscosity of the colored ink. Examples of the colorant include dyes and pigments. As the pigment, almost all pigments such as inorganic pigments and organic pigments can be used.
[0027]
Specifically, carbon black;
[0028]
When the above-mentioned pigments are used as the ink coloring material, it is preferable to use a dispersant in combination in order to stably disperse the pigment in the ink. As the dispersant, a polymer dispersant, a surfactant-based dispersant, or the like can be used.
Specific examples of the polymer dispersant include, for example, polyacrylate, styrene-acrylic acid copolymer salt, styrene-methacrylic acid copolymer salt, styrene-acrylic acid-acrylic acid ester copolymer salt, styrene- Maleic acid copolymer salt, acrylic acid ester-maleic acid copolymer salt, styrene-methacrylsulfonic acid copolymer salt, vinyl naphthalene-maleic acid copolymer salt, β-naphthalenesulfonic acid formalin polycondensate salt, polyvinyl Examples include pyrrolidone, polyethylene glycol, and polyvinyl alcohol. Among them, those having a weight average molecular weight of 1,000 to 30,000 and an acid value in the range of 100 to 430 are preferable.
[0029]
Examples of the surfactant-based dispersant include lauryl benzene sulfonate, lauryl sulfonate, lauryl benzene carboxylate, lauryl naphthalene sulfonate, aliphatic amine salt, polyethylene oxide condensate, and the like. Either can be used. The amount of these dispersants used is preferably in the range of pigment mass: dispersant mass = 10: 5 to 10: 0.5.
[0030]
In this embodiment, for example, self-dispersion can be achieved by introducing a water-soluble group on the surface of carbon black as described in JP-A-5-186704 and JP-A-8-3498. Carbon black pigments can also be used as colorants. If such a self-dispersible carbon black is used, it is not always necessary to use a dispersant as described above, so that at least the amount of the dispersant used can be significantly reduced.
[0031]
When the above-described pigment ink comes into contact with the liquid composition according to this embodiment, the dispersion stability of the pigment in the pigment ink is destroyed due to the salting-out action of polyvalent metal ions in the liquid composition. The dispersion state of becomes unstable. As a result, the pigment in the pigment ink quickly aggregates and precipitates, and the fixing of the coloring material in the pigment ink to the recording medium is accelerated, and two or more different colors of ink are applied adjacently. It is considered that bleeding is unlikely to occur. In this embodiment, the dispersion state of the pigment based on the above-described action is also regarded as a “reaction” between the colored ink and the liquid composition.
[0032]
Next, when a dye is used as a coloring material in the colored ink according to the present embodiment, a water-soluble dye is preferably used. As the water-soluble dye, any dye such as a direct dye, an acid dye, a basic dye, and a disperse dye can be used. A colored ink containing a dye as a coloring material is a salt or compound that is hardly water-soluble or water-insoluble due to precipitation of the dye due to salting-out effect or reaction between the divalent metal ion and the dye by contact with the liquid composition according to this embodiment. Preferably, those in which the fixing of the dye in the colored ink to the recording medium proceeds at a high speed by the formation of the above or a combination of these actions. And as a dye that can be used in such a colored ink, when it comes into contact with a liquid composition containing a polyvalent metal salt of a polyol phosphate according to this embodiment, it reacts with the polyvalent metal and is insoluble. The dyes having at least one carboxyl group are preferred because they are easy to form a salt or compound. Specifically, although it is preferable to use the dye which has a structure as listed in the following exemplary compounds 1-30, it is not limited to these.
[0033]
As the color material contained in the colored ink according to the present embodiment, the above-described dyes and pigments may be used singly or in combination of two or more. Moreover, it is preferable that the density | concentration of these dyes and pigments is the range of 0.1-20 mass% with respect to the ink whole quantity.
Next, the liquid composition according to the present embodiment and the liquid medium used for the color ink used therewith will be described. As the liquid medium, it is preferable to use a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent.
[0046]
It is desirable to use deionized water instead of general water containing various ions as the water used in this embodiment. The water content is preferably in the range of 35 to 96% by mass with respect to the total amount of ink. The water-soluble organic solvent used by mixing with water may be appropriately selected from the following water-soluble organic solvents according to the purpose. The water-soluble organic solvent can adjust the viscosity of the ink to an appropriate viscosity that is preferable for use. Therefore, various methods such as slowing the drying speed of the ink, increasing the solubility of the coloring material, and preventing clogging of the nozzle of the recording head, etc. It is used for the purpose.
[0047]
Specific examples of the water-soluble organic solvent include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and n-pentanol. Alkyl alcohols having 1 to 5 carbon atoms such as: Amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; Ketones or ketoalcohols such as acetone and diacetone alcohol; Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; Diethylene glycol, triethylene glycol, tetra Oxyethylene or oxypropylene copolymers such as ethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol Alkylene glycols in which an alkylene group contains 2 to 6 carbon atoms, such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol; glycerin; trimethylolethane, trimethylolpropane Lower alkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether; triethylene glycol dimethyl (or ethyl) ether, tetraethylene glycol dimethyl (or Lower dialkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethyl) ether; monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, etc. Kanoruamin like; sulfolane, N- methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. The above water-soluble organic solvents can be used alone or as a mixture.
[0048]
Further, in order to stabilize the solubility of the dye in the ink and the dispersibility of the pigment by keeping the pH value of the colored ink according to the present embodiment constant, a pH adjusting agent may be contained in the colored ink. Specific examples of the pH adjuster include hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonium hydroxide, sulfates such as lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, and ammonium sulfate, and lithium carbonate. , Carbonates such as sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium carbonate, potassium bicarbonate, ammonium carbonate and ammonium bicarbonate, lithium phosphate, monosodium phosphate, disodium phosphate, trisodium phosphate, monopotassium phosphate, Examples thereof include phosphates such as dipotassium phosphate, tripotassium phosphate, monoammonium phosphate, diammonium phosphate, and triammonium phosphate, and acetates such as lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, and ammonium acetate.
[0049]
These salts may be used alone in the color ink, but it is more preferable to use two or more of these salts in combination. In order to keep the pH stable, increase the dissolution stability of the water-soluble dye contained in the colored ink, and prevent problems such as nozzle clogging, these salts are preferably 0.1 to 10 mass%, More preferably, 1-8 mass% is added.
Furthermore, the liquid composition according to the present embodiment and the colored ink used therewith include, in addition to the above-described components, various conventionally known general additives such as viscosity modifiers, fungicides, antiseptics, as necessary. Nozzle drying inhibitors such as agents, antioxidants, antifoaming agents and urea can be used in combination as appropriate.
[0050]
Moreover, as a suitable range of the physical properties of the liquid composition of the present embodiment and the colored ink used therewith, a pH value around 25 ° C., particularly suitable for inkjet recording, is preferably 3 to 12, more preferably 4 to 10. The surface tension is preferably in the range of 10-60 mN / m (dyn / cm), more preferably 15-50 mN / m (dyn / cm), and the viscosity is preferably 1-30 cps, more preferably 1-10 cps. It is.
[0051]
In the ink jet recording method according to the present embodiment, a liquid composition having the structure described above and a colored ink are used in combination, and the recording is performed on the recording medium so that the two come into contact and react with each other. Inkjet recording method. The recording medium used at this time is not particularly limited. However, the ink jet recording method according to the present embodiment is suitable, particularly when an image is formed on so-called plain paper such as copy paper and bond paper, which has been conventionally used, because the bleed reduction effect appears remarkably. .
[0052]
The order of applying the liquid composition and the colored ink onto the recording medium when forming an image may be either the liquid composition first or the colored ink first. Alternatively, after applying the color ink, a method of applying the liquid composition and further applying the color ink may be used. That is, in this embodiment, regardless of the order or method of applying these, by applying the liquid composition onto the recording medium so as to come into contact with the colored ink, the image formed with the colored ink is excellent. Character quality, fixability, water resistance and bleeding suppression effect are achieved. This is because, for example, the polyvalent metal ions in the liquid composition and the pigments and dyes in the colored ink are mixed on the recording medium to cause aggregation or precipitation, or thickening of the colored ink. it is conceivable that.
[0053]
In particular, from the viewpoint of further improving the image density and fixability, for example, it is more preferable to apply the liquid composition after applying the color ink, and then apply the color ink again. In addition, for example, when the liquid composition is applied prior to the application of the colored ink, the time from when the liquid composition is attached to the recording medium to when the colored ink is attached is not particularly limited. However, in order to make the present invention more effective, it is within several seconds, particularly preferably within one second. The same applies to the case where the liquid composition and the colored ink are applied on the recording medium in the reverse order. Further, as shown in FIG. 17, the liquid composition (804) and the colored ink (805) are ejected from the respective recording heads (801, 802) of the ink jet recording apparatus, and are mixed (806) immediately after the ejection to be recorded. You may give on a medium (803).
[0054]
The ratio of the applied amount of the colored ink and the liquid composition per unit area of the recording medium in the image forming region may be 1: 1, but the colored ink: liquid composition = 10: 1 to 10: It may be 10. In addition, the adjustment of the application amount of the color ink and the liquid composition per unit area on the recording medium in the image forming region is specifically performed by, for example, applying both the liquid composition and the color ink by the ink jet recording method. , A method for controlling the number of pixels of the liquid composition to be deposited on the recording medium to be in a range of 10 to 100% of the number of pixels of the colored ink to be deposited on the recording medium, The application is performed by the ink jet recording method, and at that time, the discharge amount of the liquid composition is controlled to be smaller than the discharge amount of the colored ink, and the discharge amount of the colored ink adhering to the recording medium is 10 to 100. %, Or a combination of these methods.
[0055]
As the method for adhering the liquid composition and the colored ink according to the present embodiment on the recording medium, it is preferable to use the ink jet recording method as described above, but as the ink jet recording method, there are various conventionally known methods. An ink jet recording method can be used. In the present invention, it is preferable to use an ink jet recording method using thermal energy and an ink jet recording method using mechanical energy due to deformation of a piezoelectric element.
[0056]
First, an ink jet recording apparatus using thermal energy will be described below with reference to the drawings. An example of a head configuration which is a main part of an ink jet recording apparatus using thermal energy is shown in FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of the
[0057]
When pulsed electrical signals are applied to the electrodes 17-1 and 17-2 of the
[0058]
FIG. 4 shows an example of an ink jet recording apparatus incorporating this head. In FIG. 4, reference numeral 61 denotes a blade as a wiping member, one end of which is held and fixed by a blade holding member, and forms a cantilever. The blade 61 is disposed at a position adjacent to the recording area by the recording head 65, and in this example, is held in a form protruding in the moving path of the recording head 65.
[0059]
[0060]
Reference numeral 65 denotes a recording head that has discharge energy generation means and performs recording by discharging ink onto a recording medium facing the discharge port surface on which the discharge ports are arranged. Reference numeral 66 denotes a recording head 65 on which the recording head 65 is mounted. It is a carriage for performing the movement. The carriage 66 is slidably engaged with the guide shaft 67, and a part of the carriage 66 is connected to a belt 69 (not shown) driven by a
[0061]
51 is a paper feeding unit for inserting a recording medium, and 52 is a paper feed roller driven by a motor (not shown). With these configurations, the recording medium is fed to a position facing the discharge port surface of the recording head 65, and is discharged to a discharge portion provided with a discharge roller 53 as recording progresses. In the above configuration, when the recording head 65 finishes recording and returns to the home position, the
[0062]
When the
[0063]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an
[0064]
As described above, the ink jet recording apparatus according to the present embodiment is not limited to the one in which the head and the ink cartridge are separated, but may be one in which the head and the ink cartridge are integrated as shown in FIG. In FIG. 6,
[0065]
As an ink jet recording apparatus of a form different from the above, a nozzle forming substrate having a plurality of nozzles, a pressure generating element made of a piezoelectric material and a conductive material disposed opposite to the nozzles, and the periphery of the pressure generating element are filled An on-demand ink jet recording head that includes ink, displaces a pressure generating element by an applied voltage, and discharges a small droplet of ink from a nozzle can be exemplified. FIG. 7 shows a configuration example of a recording head which is a main part of the recording apparatus.
[0066]
The head includes an
[0067]
In FIG. 7, an
[0068]
The recording head having the above-described configuration generates a strain stress by applying a pulsed voltage to the
[0069]
When a color image is formed by the ink jet recording method according to the present embodiment, for example, a recording apparatus in which five recording heads as shown in FIG. 3 are arranged on a carriage (96) is used. FIG. 8 shows an example.
[0070]
FIG. 8 shows an example in which five recording heads are used. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 9, one recording head includes yellow 101, magenta 102, cyan 103, and black 104. It is also preferable to perform the coloring ink and the liquid composition 105 separately in the liquid flow path. Of course, the heads may be arranged so that the recording order of each ink and liquid composition is opposite to the above order.
[0071]
Specific examples of the arrangement of the ink jet recording head that is preferably used in the present embodiment include three types as shown in FIGS. 10 to 12,
[0072]
First, in the first configuration example of FIG. 10, recording heads for S (115), Bk (114), Y (113), M (112), and C (111) are arranged in parallel on the carriage. . In the second configuration example of FIG. 11, the recording heads for the liquid composition (125) and the black ink (124) arranged in parallel, and these recording heads are arranged in parallel and in series with each other. (123), M (122), and C (121) recording heads. Here, the ejection volume per dot of each recording head is not necessarily the same, and the ejection volume per dot of each recording head is optimized so as to optimize the recording suitability depending on the composition of the liquid composition. (Vd) may be adjusted. Preferably, a configuration in which Vd of S, Y, M, and C is made the same and Bk is doubled is not limited thereto. In the third configuration example shown in FIG. 12, recording for Bk (134), S (135), Bk (134), Y (133), M (132), and C (131) having the same discharge volume is performed. Since the heads are arranged in parallel on the carriage, the discharge amount of the black ink can be double the discharge amount of the other liquid composition and the color ink.
[0073]
[Second Embodiment]
Next, as a specific second embodiment of the present invention, a color ink containing a polyvalent metal salt of a polyol phosphate and a color material, and a black ink containing a color material that reacts with the polyvalent metal are used. The case where the ink jet recording ink set configured is used will be described.
[0074]
In this embodiment, color ink and black ink are applied so as to form a contact state on the recording medium, and recording is performed. The ink set according to the present embodiment is intended to prevent bleeding between the black ink and the color ink, and particularly takes measures for preventing bleeding between color inks such as yellow ink, magenta ink, and cyan ink. However, if the ink design such as adding a surfactant to the color ink is made so as to give quick permeability even to plain paper sized for the color ink, It is also effective in preventing bleeding.
[0075]
First, the color ink constituting the ink set according to the present embodiment will be described. The color ink used in the present embodiment includes a color material, a liquid medium, and a polyvalent metal salt of a polyol phosphate. The polyvalent metal salt of the polyol phosphate ester is as described in detail in the first embodiment.
[0076]
Next, the color material contained in the color ink constituting the ink set according to the present embodiment will be described. Color materials include direct dyes, acid dyes, basic dyes, disperse dyes, and pigments, but colors that remain soluble without reacting when formulated with polyvalent metal salts of polyol phosphates. A material is preferred. Specifically, as such a color material,
[0077]
C. I. Acid Yellow 23; I. Acid Red 52, 289; I. Acid Blue 9; I. Reactive Red 180; C.I. I. Direct Blue 189, 199; C.I. I. Basic yellow 1, 2, 11, 13, 14, 19, 21, 25, 32, 33, 36, 51; I.
[0078]
In the color ink constituting the ink set according to this embodiment, in addition to the components described above, each color ink preferably contains at least one surfactant. By containing the surfactant, it is possible to impart desired penetrability and viscosity to the color ink, and it is possible to further satisfy the performance required for the ink for ink jet recording. That is, as described above, by adding a surfactant to the color ink, it has a rapid permeability to plain paper and is effective in preventing bleeding between the color inks.
[0079]
Although there is no restriction | limiting in particular about the addition amount in the color ink of the said surfactant, In order to obtain desired penetrability and to obtain suitable ink viscosity, it shall be 0.01 to 10% of the total mass of ink. Preferably, it is 0.1 to 5.0% of range.
[0080]
Next, the black ink constituting the ink set according to the present embodiment will be described. The black ink used in the present embodiment includes a color material that reacts with the polyvalent metal salt of the polyol phosphate and a liquid medium. As the black ink coloring material, a black coloring material that can be used in the colored ink of the first embodiment can be used. These color materials may be used alone or in combination of two or more. Moreover, it is preferable that the addition amount of these coloring materials is in the range of 0.1 to 20% by mass with respect to the total amount of ink.
[0081]
It is more preferable to add a nonionic surfactant to the black ink. By adding a nonionic surfactant, bleeding between the black ink and the color ink is further suppressed, and as described below, the concentration of the black ink is reduced at the boundary between the black ink and the color ink. In other words, the effect of suppressing the occurrence of so-called “white haze” is also obtained.
[0082]
As described above, the color ink used in the ink set according to this embodiment preferably contains a surfactant, has high permeability to a recording medium such as plain paper, and has a surface tension. Many are low. Then, when such a color ink having a low surface tension and a black ink having a high surface tension are adjacent to each other, an area where the color material is small is formed at the adjacent interface between the black ink and the color ink, and a phenomenon called “white haze” occurs. May occur. Therefore, if the nonionic surfactant is added to the black ink to reduce the surface tension, the above-mentioned “white haze” phenomenon can be effectively suppressed.
[0083]
In the present embodiment, the content of the nonionic surfactant contained in the black ink is not particularly limited, but it is possible to improve bleeding suppression between the black ink and the color ink, and to effectively generate white haze. In order to be able to suppress and maintain good ink ejection properties and print quality, it is preferably in the range of 0.1 to 0.5% of the total mass of the ink, particularly preferably in the range of 0.2 to 0.4%. It is.
[0084]
Examples of the nonionic surfactant contained in the black ink according to the present embodiment include higher alcohol ethylene oxide adducts, alkylphenol ethylene oxide adducts, aliphatic ethylene oxide adducts, polyhydric alcohol fatty acid ester ethylene oxide adducts, Nonionic surfactants such as aliphatic amide ethylene oxide adducts, higher alkyl amine ethylene oxide adducts, polypropylene glycol ethylene oxide adducts, fatty acid esters of polyhydric alcohols, fatty acid amides of alkanolamines, and the like. All of these are preferably used, but more preferably nonionics such as ethylene oxide adducts of higher alcohols, ethylene oxide adducts of alkylphenols, ethylene oxide-propylene oxide copolymers, ethylene oxide adducts of acetylene glycol, etc. A surfactant may be used. More preferably, the ethylene oxide adduct has an addition mole number in the range of 4-20.
[0085]
As the liquid medium used for the black ink and the color ink constituting the ink set according to the present embodiment, the water composition described in detail as the liquid composition of the first embodiment and the liquid medium used for the color ink used therewith. Organic solvents, additives, addition amounts, physical property values, and the like can be used.
[0086]
Next, the ink jet recording method according to the present embodiment and the recording apparatus according to the present embodiment capable of realizing the same will be described.
The ink jet recording method according to the present embodiment is an ink jet recording method in which energy for discharging ink is applied to eject ink to record a color image on a recording medium. A recording ink set is used. The recording medium used at this time is not particularly limited. However, the ink jet recording method according to the present embodiment has a remarkable effect of reducing bleeding between black ink and color ink, particularly when an image is formed on so-called plain paper such as copy paper and bond paper that has been used conventionally. Appear in Of course, in the ink jet recording method according to this embodiment, for example, a coated paper specially prepared for ink jet recording or a transparent film for OHP can also be suitably used. Furthermore, it can be suitably used for general high-quality paper and glossy paper.
[0087]
Further, in the ink jet recording method according to the present embodiment, as a method of applying the black ink and the color ink onto the recording medium, a method of applying the black ink and the color ink so as to be in contact with each other at the boundary can be cited.
As another form, a method of applying the black ink and the color ink so as to overlap each other on the recording medium, and applying the color ink to the recording medium prior to the black ink (hereinafter referred to as the underlaying method) Is mentioned. By performing such underlaying method, it is possible to further improve the suppression of bleeding between the black ink and the color ink, and further reduce the “white haze” described above and improve the water resistance. In the above underlaying method, the time from the time when the color ink is attached to the recording medium to the time when the black ink is attached is not particularly limited, but in order to make the present invention more effective. Within a few seconds, particularly preferably within 1 second. In addition, there is a mode in which after the black ink is applied, the color ink is applied (topping), or the color ink and the black ink are mixed immediately after ejection as shown in FIG.
[0088]
In the underlaying method, the ratio of the applied amount of the black ink and the color ink per unit area on the recording medium in the image forming area may be 1: 1, but black ink: color ink = 10. It is good also as 1-10: 10. In this way, white haze in the obtained image is reduced, and solid uniformity is achieved. Note that the adjustment of the black ink and the color ink applied per unit area on the recording medium in the image forming area can be specifically performed by, for example, the following various methods. That is, a method for controlling the number of pixels of the color ink to be deposited on the recording medium to be in a range of 10 to 100% of the number of pixels of the black ink to be deposited on the recording medium, and the application of the black ink and the color ink In this case, the number of pixels of the color ink to be deposited on the recording medium by controlling the discharge amount of the color ink to be smaller than the discharge amount of the black ink, or a combination thereof. Is controlled to be in the range of 10 to 100% of the number of pixels of the color ink and the black ink adhering to the recording medium, and the application of the color ink and the black ink to the recording medium is performed by the ink jet recording method. And a method of reducing the discharge amount of the color ink at that time to be smaller than the discharge amount of the black ink.
[0089]
In the present invention, an ink jet recording method is used as a method for adhering the black ink and the color ink onto the recording medium, and various conventionally known ink jet methods can be used as the ink jet recording method. Particularly preferred in the present invention are an ink jet recording method using thermal energy and an ink jet recording method using mechanical energy due to deformation of a piezoelectric element. The ink jet recording apparatus using thermal energy is as described in detail in the first embodiment.
[0090]
When forming a color image by the ink jet recording method according to the present embodiment, for example, a recording apparatus in which four recording heads shown in FIG. 3 are arranged on a carriage (145) is used. FIG. 13 shows an example.
[0091]
FIG. 13 shows an example in which four recording heads are used. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 14, the
[0092]
Specific examples of the arrangement of the ink jet recording head preferably used in this embodiment include two types as shown in FIGS. 15 and 16. In FIGS. 15 and 16,
[0093]
First, in the configuration example shown in FIG. 15, the recording heads for Bk (164), Y (163), M (162), and C (161) are arranged in parallel on the carriage. In the other configuration example shown in FIG. 16, the recording head for black ink (174) and the recording head are arranged in parallel and Y (173), M (172), C (171) arranged in series with each other. ) Recording head. In FIG. 15, the present invention may be applied to a so-called line printer in which the carriage is fixed and the recording medium is moved in the direction of arrow (2) by a paper feed roller or the like.
[0094]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited by the following Example, unless the summary is exceeded. In the text, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
[Example and Comparative Example of First Embodiment]
(Examples 1 to 22 and Comparative Examples 1 to 11)
This is an example corresponding to the first embodiment.
The components listed below were used for each liquid composition and colored ink. As a production method, for a liquid composition and a colored ink having a dye as a coloring material, after dissolving the following components, a microfilter (Fuji Photo Film Co., Ltd.) having a pore size of 0.2 μm is further used. Each liquid composition and colored ink was prepared by pressure filtration. In the case of a colored ink using a pigment as a coloring material, first, a pigment dispersion is prepared by each method, and the obtained dispersion is mixed with a liquid medium or the like, and then a microfilter (Sumitomo Electric ( Each pigmented ink was prepared by filtration under pressure using a product manufactured by the same company.
[0095]
After dissolving the following components, pressure filtration was further performed using a microfilter having a pore size of 0.2 μm (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) to prepare
<Preparation of
(Preparation of pigment dispersion 1)
After 300 g of commercially available acidic carbon black “MA77” (pH 3; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was mixed well with 1,000 ml of water, 450 g of sodium hypochlorite (
[0099]
(Preparation of ink)
The following composition containing the
-
The above components are mixed and heated to 70 ° C. in a water bath to completely dissolve the resin components. To this solution, 15 parts of carbon black “MA-100” (pH 3.5; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and 5 parts of 2-propanol were added, and after 30 minutes of premixing, dispersion treatment was performed under the following conditions. It was.
・ Disperser: Sand glider (Igarashi Machine)
・ Crushing media: 1 mm diameter of zirconium beads ・ Filling rate of grinding media: 50% (volume)
・ Crushing time: 3 hours Further, centrifugal dispersion treatment (12,000 rpm, 20 minutes) was performed to remove coarse particles to obtain a carbon
[0102]
(Preparation of ink)
The following composition containing the
<Preparation of black ink 3>
After dissolving the following components, pressure filtration was further performed using a microfilter (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) having a pore size of 0.2 μm to prepare black ink 3.
Exemplified compound 1 (M is NH 4 + ) 2 parts Diethylene glycol 10 parts 2-pyrrolidone 5 parts 2-propanol 5 parts Sodium hydroxide 0.1 parts Water 77.9 parts
-Disperser: Sand grinder-Grinding media: Glass beads 1mm diameter-Filling rate of grinding media: 50% (volume)
-Crushing time: Further, a centrifugal treatment (12,000 rpm, 20 minutes) was performed for 3 hours to remove coarse particles, thereby preparing a pigment dispersion 3.
[0105]
(Preparation of ink)
The following composition containing the pigment dispersion 3 obtained above was mixed, and further filtered under pressure using a microfilter having a pore size of 3 μm (manufactured by Sumitomo Electric Co., Ltd.) to prepare
<
After dissolving the following components, pressure filtration was further performed using a microfilter (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) having a pore size of 0.2 μm to prepare
Exemplified compound 2 (M is NH 4 + ) 3 parts ・ Glycerol 7 parts ・ Diethylene glycol 5 parts ・ Urea 5 parts ・
The above components were mixed and heated to 70 ° C. in a water bath to completely dissolve the resin component. In this solution, C.I. I. 20 parts of
-Disperser: Sand grinder-Grinding media: Glass beads 1mm diameter-Filling rate of grinding media: 50% (volume)
-Grinding time: Further, a centrifugal separation process (12,000 rpm, 20 minutes) was performed for 3 hours to remove coarse particles, whereby a
[0109]
(Preparation of ink)
The following composition containing the
<Preparation of
After dissolving the following components, pressure filtration was further performed using a microfilter having a pore size of 0.2 μm (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) to prepare
-Exemplified compound 3 (M is NH 4 + ) 3 parts-Glycerol 7 parts-Diethylene glycol 5 parts-Urea 5 parts-
The above components were mixed and heated to 70 ° C. in a water bath to completely dissolve the resin component. In this solution, C.I. I. 20 parts of Pigment Blue 15: 3 and 1.0 part of isopropyl alcohol were added, premixed for 30 minutes, and then subjected to a dispersion treatment under the following conditions.
-Disperser: Sand grinder-Grinding media: Glass beads 1mm diameter-Filling rate of grinding media: 50% (volume)
-Grinding time: Further, a centrifugal treatment (12,000 rpm, 20 minutes) was performed for 3 hours to remove coarse particles to obtain a pigment dispersion 5.
[0113]
(Preparation of ink)
The following composition containing the pigment dispersion 5 obtained above was mixed, and further filtered under pressure using a microfilter (manufactured by Sumitomo Electric Co., Ltd.) having a pore size of 3 μm to prepare
<Preparation of
After dissolving the following components, pressure ink filtration was further performed using a microfilter (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) having a pore size of 0.2 μm to prepare
-Exemplified compound 4 (M is NH 4 + ) 3 parts-Glycerol 7 parts-Diethylene glycol 5 parts-Urea 5 parts-
<Evaluation>
(Ink evaluation test)
The evaluation test is shown below.
Each colored ink and each liquid composition obtained above was recorded on a recording paper using the combinations shown in Table 1. As the ink jet recording apparatus used, a recording apparatus having the same configuration as that shown in FIG. 4 was used, and an image was formed using two of the five recording heads shown in FIG. At this time, the liquid composition was hit first, and was first deposited on the recording paper, and then the colored ink was adhered. The position where the liquid composition was applied onto the recording paper was adjusted so as to be exactly overlapped with the position where the colored ink was applied onto the recording paper. The recording head used here has a recording density of 360 dpi and a driving frequency of 5 kHz. The discharge volume per dot was 80 pl / dot for the colored ink and 40 pl / dot for the liquid composition. Further, PB paper (manufactured by Canon Inc .: copier and ink jet recording paper) and XEROX 4024 paper (manufactured by Xerox Co., Ltd.) were used as the recording paper.
[0116]
1. Each water-resistant colored ink and liquid composition was used in the combinations shown in Table 1, printing was performed, and the printed matter was allowed to stand for 1 hour, and then the print density was measured with Macbeth RD915 (trade name: manufactured by Macbeth). To do. Then, after immersing the printed matter in a container filled with tap water for 3 minutes, leaving it to stand, drying it, measuring the printing density again, obtaining the residual density of the printed matter from the following formula, and determining the water resistance of the image as follows: Evaluated by criteria. The evaluation results are shown in Table 1. It is practically preferable that the residual ratio of the print density is 95% or more.
[0117]
B: Residual rate of printed matter density is 85% or more and less than 95%.
C: Residual rate of printed matter density is less than 85%.
[0118]
2. Print quality (bleed)
Alphanumeric characters (12 points) were printed in the same manner and left for 1 hour, and then the sharpness of the characters and the degree of whiskers that occurred from the characters were visually evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
A: The letters are sharp and there is no bearded blur.
B: Characters are not sharp and blurring occurs slightly.
C: Characters are not sharp and have a lot of bleeding.
[0119]
3. On the two plain papers used as the bleed destination, an ink set comprising the combination of the liquid composition shown in Table 2 and each colored ink was used. First, a solid portion was printed with the black ink in the ink set, immediately thereafter. In addition, solid portions of ink of each color were printed with yellow, magenta, or cyan ink so as to be adjacent thereto. Next, in the same manner as described above, a solid portion was printed with yellow ink, and immediately thereafter, a solid portion of each color ink was printed with black, magenta, or cyan ink so as to be adjacent thereto. Next, in the same manner as described above, a solid portion was printed with magenta ink, and immediately thereafter, a solid portion of each color ink was printed with black, yellow, or cyan ink so as to be adjacent thereto. Further, in the same manner as described above, a solid part was printed with cyan ink, and immediately thereafter, a solid part of each color ink was printed with black, magenta, or yellow ink. The border portion of the solid print obtained as described above was visually observed to evaluate bleeding with each colored ink. The evaluation criteria are as follows, and the evaluation results are shown in Table 2.
A: Bleeding is not recognized at all boundaries.
B: Slight bleeding is observed, but not so much.
C: Bleeding is severe at almost all boundaries.
[0121]
[Example and Comparative Example of Second Embodiment]
(Examples 23 to 25 and Comparative Examples 12 to 14)
Ink sets of Examples 23 to 25 and Comparative Examples 12 to 14 were prepared by combining black ink and yellow, magenta, and cyan color inks. Each ink was produced by the following method using each component listed below. About the black ink which comprises each ink set, after mixing with each component listed below using the
[0123]
<Ink set of Example 23>
(Black ink)
-
<Ink set of Comparative Example 12>
(Black ink)
-
<Evaluation method and evaluation criteria>
Each of the inks of the ink sets of Examples 23 to 25 and Comparative Examples 12 to 14 obtained above has an on-demand multi-recording head that ejects ink by applying thermal energy corresponding to the recording signal to the ink. Each is mounted on a color ink jet printer (BJC-700J: manufactured by Canon Inc.) which is an ink jet recording apparatus. And 2. Was evaluated. PB paper (manufactured by Canon Inc .: copier and inkjet recording paper) and XEROX 4024 paper (manufactured by Xerox Co., Ltd.) were used as the evaluation test paper. The obtained results are shown in Table 4.
[0149]
1. Bleeding between black ink and color ink Print the solid part with the black ink in each ink set on the above two plain papers, and immediately after that, each color with yellow, magenta or cyan ink The solid part of the ink was printed. The boundary portion of the obtained solid print was visually observed to evaluate bleeding between the black ink and the color ink. The evaluation criteria were as follows.
A: Bleeding is not recognized at all boundaries.
B: Some bleeding is recognized.
C: Bleeding is severe at almost all boundaries.
[0150]
2. Density of black ink at the border between black ink and color ink (generation of white haze)
The solid part is printed with black ink on each of the above two plain papers with black ink, and immediately after that, the solid part is printed with yellow, magenta, or cyan ink, and the border with black ink. The occurrence of white haze in the part was visually observed and evaluated. The evaluation criteria were as follows.
A: No decrease in the density of the black ink portion at the boundary portion was observed, and no white haze occurred.
B: It can be seen that the density of the black ink portion at the boundary portion is reduced and white haze is generated, but there is no practical problem.
C: The density of the black ink portion at the boundary is greatly reduced, and white haze is significantly generated.
[0151]
(Examples 26 to 28 and Comparative Examples 15 to 17)
Using the ink sets of Examples 23 to 25 and Comparative Examples 12 to 14, respectively, a step (underlay) of applying color ink to the black ink on the recording medium before applying the black ink. Further, an image was formed by a recording method including the same.
The ink jet recording method based on the undercoating method using the ink set of Examples 23 to 25 is referred to as Examples 26 to 28, and the ink jet recording method based on the undercoating method using the ink set of Comparative Examples 12 to 14 is compared with Comparative Example 15 to It was set to 17. The ratio of the applied amount per unit area of the recording medium between the black ink and the color ink in Examples 26 to 28 and Comparative Examples 15 to 17 was black ink: color ink = 10: 2.5. The evaluation results are shown in Table 4.
[0152]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a liquid composition, an ink set for inkjet recording, an inkjet recording method, a recording unit, and inkjet recording for obtaining a high-quality image with suppressed bleeding using the inkjet recording method. A device is obtained. Furthermore, a liquid composition, an ink set for ink jet recording, an ink jet recording method, a recording unit and an ink jet recording apparatus for obtaining an image excellent in water resistance can also be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a head of an ink jet recording apparatus.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a head of an ink jet recording apparatus.
3 is an external perspective view of a head in which the head shown in FIG.
FIG. 4 is a schematic perspective view illustrating an example of an ink jet recording apparatus.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an example of an ink cartridge.
FIG. 6 is a perspective view illustrating an example of a recording unit.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of an ink jet recording head using energy of a piezoelectric element.
FIG. 8 is a perspective view showing a recording unit in which a plurality of recording heads are arranged.
FIG. 9 is a perspective view of another recording head used in the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a first configuration example of a recording head.
FIG. 11 is a diagram illustrating a second configuration example of the recording head.
FIG. 12 is a diagram illustrating a third configuration example of the recording head.
FIG. 13 is a perspective view showing a recording unit in which a plurality of recording heads are arranged.
FIG. 14 is a perspective view of another recording head used in the present invention.
FIG. 15 is a diagram illustrating a fourth configuration example of the recording head.
FIG. 16 is a diagram illustrating a fifth configuration example of the recording head.
FIG. 17 is a schematic view of an ink jet recording method according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
13: head 14: ink groove 15: heating element substrate 16-1: protective film 16-2: outermost surface protective film 17-1, 17-2: electrode 18: heating resistor layer 19: heat storage layer 20: substrate 21: Ink 22: ejection orifice 23: meniscus 24: ink droplet 25: recording medium 26: multi-groove 27: glass plate 28: heating head 40: ink bag 42: stopper 43: carriage 44: ink absorber 45: ink cartridge 51 : Paper feeding section 52: Paper feed roller 53: Paper discharge roller 61: Blade 62: Cap 63: Ink absorber 64: Discharge recovery section 65: Recording head 66: Carriage 67: Guide shaft 68: Motor 69: Drive belt 70: Recording unit 71:
72: Air communication port 80: Ink channel 81: Orifice plate 82: Vibration plate 83: Piezoelectric element 84: Substrate 85: Ejection port 91: Yellow ink recording head 92: Magenta ink recording head 93: Cyan ink recording head 94: Black Ink recording head 95: Liquid composition recording head 96: Carriage 101: Yellow ink channel 102: Magenta ink channel 103: Cyan ink channel 104: Black ink channel 105: Liquid composition channel 111: Yellow ink recording head 112 : Magenta ink recording head 113: cyan ink recording head 114: black ink recording head 115: liquid composition recording head 121: yellow ink recording head 122: magenta ink recording head 123: cyan ink recording head 124: black ink recording head 125: Liquid composition recording head 131: Yellow ink recording head 132: Magenta ink recording head 133: Cyan ink recording head 134: Black ink recording head 135: Liquid composition recording head 141: Black ink recording head 142: Yellow ink recording head 143: Magenta ink recording head 144: Cyan ink recording head 145: Carriage 151: Yellow ink channel 152: Magenta ink channel 153: Cyan ink channel 154: Black ink channel 161: Yellow ink recording head 162: Magenta ink recording Head 163: Cyan ink recording head 164: Black ink recording head 171: Yellow ink recording head 172: Magenta ink recording head 173: Cyan ink recording head 174: Black Ink recording head 801: the liquid composition recording head 802: color ink recording head 803: the recording medium 804: Liquid composition 805: Colored Ink 806: mixture with a liquid composition colored inks
Claims (7)
前記ポリオールリン酸エステルの多価金属塩が、グリセロリン酸マグネシウム又はグリセロリン酸カルシウムであることを特徴とする液体組成物。Is used with color ink, an ink jet recording liquid composition resulting reaction upon contact with the colored inks, viewed contains a polyvalent metal salt and a liquid medium of polyol phosphoric acid ester,
The liquid composition, wherein the polyvalent metal salt of the polyol phosphate is magnesium glycerophosphate or calcium glycerophosphate .
（ii）被記録媒体上に、該液体組成物と該着色インクとの接触状態を形成せしめる工程、
を有することを特徴とするインクジェット記録方法。(I) a step of applying energy to the liquid composition according to claim 1 or 2 and the colored ink and discharging each of them toward a recording medium; and (ii) the liquid composition on the recording medium; Forming a contact state with the colored ink;
An ink jet recording method comprising:
（２）色材と液媒体とを含み、且つ該液体組成物との接触によって該液体組成物と反応する着色インク、
とを組み合わせてなることを特徴とするインクジェット記録用インクセット。(1) The liquid composition according to claim 1 or 2 ,
(2) a colored ink containing a coloring material and a liquid medium and reacting with the liquid composition by contact with the liquid composition;
An ink set for ink-jet recording, characterized by being combined.
（２）色材と液媒体とを含み、且つ該カラーインクとの接触によって該カラーインクと反応するブラックインク、
とを組み合わせてなるインクジェット記録用インクセットであって、
前記ポリオールリン酸エステルの多価金属塩が、グリセロリン酸マグネシウム又はグリセロリン酸カルシウムであることを特徴とするインクジェット記録用インクセット。(1) a color ink containing a color material, a liquid medium, and a polyvalent metal salt of a polyol phosphate;
(2) a black ink containing a color material and a liquid medium and reacting with the color ink by contact with the color ink;
An ink set for ink jet recording,
An ink set for inkjet recording, wherein the polyvalent metal salt of the polyol phosphate is magnesium glycerophosphate or calcium glycerophosphate .
（ii）被記録媒体上に、該ブラックインクと該カラーインクとの接触状態を形成せしめる工程、
を有することを特徴とするインクジェット記録方法。(I) a step of applying energy to the black ink and the color ink included in the ink set according to claim 5 or 6 and discharging each of the black ink and the color ink toward the recording medium; and (ii) on the recording medium, Forming a contact state between the black ink and the color ink;
An ink jet recording method comprising:
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