JP5018908B2 - 水性画質向上液 - Google Patents

Description

本発明は、水性画質向上液に関する。

カルシウムイオン等の多価金属イオンを配合した水性画質向上液が各種提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。前記水性画質向上液は、一定量の多価金属イオンを含むことで、例えば、水性インクの吐出に先立って記録媒体上に吐出し、前記記録媒体上で水性インクと接触させることで、画質を向上させることが可能なものである。

特開平５−２０２３２８号公報 特開２００１−３０１３０９号公報

しかし、前記水性画質向上液は、例えば、サーマルインクジェット方式のインクジェットヘッドにおいて加熱されると、ノズル詰まりを引き起こすことがあることを本発明者らは見出した。

そこで、本発明は、ノズル詰まりを引き起こすことなく、画質を向上させることが可能なサーマルインクジェット方式に用いられる水性画質向上液を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の水性画質向上液は、サーマルインクジェット方式に用いられる水性画質向上液であって、
多価金属イオンおよび水を含み、
溶存炭酸ガス濃度が、４ｍｇ／Ｌ以下であり、且つ、ｐＨが、３．５〜６．８であることを特徴とする。

前記目的を達成するために、本発明者等は、一連の研究を重ねたところ、カルシウムイオン等の多価金属イオンを配合した水性画質向上液において、溶存炭素ガス濃度を４ｍｇ／Ｌ以下とし、且つ、ｐＨを、３．５〜６．８とすることで、サーマルインクジェット方式に用いても、ノズル詰まりを引き起こすことなく、画質を向上させることが可能であることを見出し本発明に想到した。

図１は、本発明により提供されるインクジェット記録装置の構成の一例を示す概略斜視図である。 図２は、本発明により提供されるインクジェット記録方法の一例を示す工程図である。 図３（Ａ）〜（Ｋ）は、本発明の実施例および比較例における３００℃加熱試験結果を示す顕微鏡写真である。 図４は、本発明の実施例および比較例の３００℃加熱試験における溶存炭酸ガス濃度と固形分の個数の関係を示すグラフである。 図５は、本発明の実施例および比較例の３００℃加熱試験におけるｐＨと固形分の個数の関係を示すグラフである。

本発明の水性画質向上液について説明する。本発明の水性画質向上液は、多価金属イオンおよび水を含む。

前記多価金属イオンは、記録媒体上において、前記水性画質向上液および水性インクが接触した際に、前記水性インク中の顔料を凝集、または染料を析出させる機能を有する。前記多価金属イオンとしては、例えば、カルシウムイオン、銅（ＩＩ）イオン、ニッケルイオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、バリウムイオン、アルミニウムイオン、鉄（ＩＩＩ）イオン、クロムイオン、コバルトイオン、鉄（ＩＩ）イオン等があげられる。これらの中でも、カルシウムイオンが特に好ましい。前記水性画質向上液に対する前記多価金属イオンの添加方法は、特に制限されず、例えば、前記多価金属イオンと前記多価金属イオンに結合する陰イオンとから構成される塩等として添加することができる。前記陰イオンとしては、特に制限されないが、例えば、臭化物イオン、塩化物イオン、ヨウ化物イオン、硝酸イオン、酢酸イオン、乳酸イオン、塩素酸イオン、硫酸イオン等があげられる。前記水性画質向上液全量に対する前記多価金属イオンの配合量（多価金属イオン割合）は、例えば、０．１重量％〜２０重量％であり、好ましくは、０．３重量％〜１５重量％であり、より好ましくは、０．３重量％〜１０重量％である。

前記水は、イオン交換水または純水であることが好ましい。前記水性画質向上液全量に対する前記水の配合量（水割合）は、例えば、他の成分の残部としてもよい。

前記水性画質向上液中の溶存炭酸ガス濃度は、前述のとおり、４ｍｇ／Ｌ以下である。前記溶存炭酸ガス濃度を４ｍｇ／Ｌ以下とすることで、サーマルインクジェット方式に用いても、ノズル詰まりを引き起こすことなく、画質を向上させることが可能となる。前記溶存炭酸ガス濃度は、低いほど好ましく、その下限値は特に限定されず、例えば、０（検出限界値）である。

前記水性画質向上液は、さらに、水溶性有機溶剤を含むことが好ましい。前記水溶性有機溶剤としては、従来公知のものを使用することができる。前記水溶性有機溶剤としては、例えば、多価アルコール、多価アルコール誘導体、アルコール、アミド、ケトン、ケトアルコール、エーテル、含窒素溶剤、含硫黄溶剤、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等があげられる。前記多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、エチレングリコール、ジ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、へキシレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、１，５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール等があげられる。前記多価アルコール誘導体としては、例えば、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジ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エチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル等があげられる。前記アルコールとしては、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、イソブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ベンジルアルコール等があげられる。前記アミドとしては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等があげられる。前記ケトンとしては、例えば、アセトン等があげられる。前記ケトアルコールとしては、例えば、ジアセトンアルコール等があげられる。前記エーテルとしては、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン等があげられる。前記含窒素溶剤としては、例えば、ピロリドン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロへキシルピロリドン、トリエタノールアミン等があげられる。前記含硫黄溶剤としては、例えば、チオジエタノール、チオジグリコール、チオジグリセロール、スルホラン、ジメチルスルホキシド等があげられる。前記水性画質向上液全量に対する前記水溶性有機溶剤の配合量（水溶性有機溶剤割合）は、特に制限されない。前記水溶性有機溶剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。

前記水性画質向上液は、着色剤を含んでもよいが、実質的に着色剤を含まないことが好ましい。前記水性画質向上液が実質的に着色剤を含まないとは、前記水性画質向上液が着色剤を全く含まないか、前記水性画質向上液に含まれる着色剤が前記水性画質向上液と共に使用される有色インクにより記録された記録物の色彩が著しく変化しない程度の量であることをいう。

前記水性画質向上液は、必要に応じて、さらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。前記添加剤としては、例えば、界面活性剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、酸化防止剤、防黴剤等があげられる。前記粘度調整剤は、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性樹脂等があげられる。

前記水性画質向上液は、例えば、後述の本発明の水性画質向上液の製造方法により調製できる。ただし、前記水性画質向上液の調製方法は、これに限定されない。

本発明の水性画質向上液のｐＨは、３．５〜６．８であり、好ましくは、３．５〜５．７である。前記水性画質向上液のｐＨの調整方法は、特に限定されず、例えば、前記水性画質向上液に酸性の水溶液を添加する方法等、いかなる方法であってもよい。前記水性画質向上液に緩衝作用を持たせ、調整後のｐＨを安定化させるために、前記酸性の水溶液として酢酸水溶液等の弱酸の水溶液を用いることが、特に好ましい。

本発明の水性画質向上液は、サーマルインクジェット方式に用いられる。前記サーマルインクジェット方式の詳細については、後述する。水性画質向上液は、大気中の二酸化炭素を吸収するため、特別な処理をしない限り炭酸ガスを含む。この水性画質向上液がカルシウムイオンを含む場合、前記炭酸ガスの一部は、水溶性の炭酸水素カルシウムとなり水性画質向上液中に溶解しているものと考えられる。この水性画質向上液がサーマルインクジェット方式のインクジェットヘッドにおいて加熱されると、前記炭酸水素カルシウムが脱炭酸反応を起こし、不溶性の炭酸カルシウムが生成する。この結果、前記サーマルインクジェット方式のインクジェットヘッドでは、前記炭酸カルシウムにより、ノズル詰まりを引き起こすおそれがある。これに対し、溶存炭酸ガス濃度が４ｍｇ／Ｌである本発明の水性画質向上液では、前記炭酸カルシウムの生成が抑制されるため、ノズル詰まりを引き起こすおそれがない。ただし、前記メカニズムは推定に過ぎず、本発明を限定するものではない。

つぎに、本発明の水性画質向上液の製造方法について説明する。本発明の水性画質向上液の製造方法は、加熱処理および脱気処理の少なくとも一方の処理によって、溶存炭酸ガス濃度を低減する工程を含むことを特徴とする。本発明の水性画質向上液の製造方法は、例えば、つぎのとおりである。ただし、本発明の水性画質向上液の製造方法は、下記の例に限定されない。

まず、多価金属イオンおよび水と、必要に応じて他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合し、フィルタ等で不溶解物を除去することで、多価金属イオン溶液を調製する。

つぎに、加熱処理および脱気処理の少なくとも一方の処理によって、前記多価金属イオン溶液中の溶存炭酸ガス濃度を低減させる。本発明の水性画質向上液の製造方法においては、前記加熱処理および前記脱気処理の双方を行うことが好ましい。前記加熱処理および前記脱気処理の双方を行う場合においては、その実施順序は特に限定されず、前記加熱処理および前記脱気処理を同時に行ってもよいし、いずれかの処理を先に行ってもよいが、前記加熱処理を行った後、前記脱気処理を行うことが好ましい。

前記加熱処理温度は、例えば、４０℃〜９０℃であり、好ましくは、５０℃〜９０℃であり、より好ましくは、６０℃〜８５℃である。前記加熱処理時間は、例えば、１分〜１２０分であり、好ましくは、５分〜９０分であり、より好ましくは、１０分〜６０分である。

前記脱気処理は、例えば、前記多価金属イオン溶液を負圧環境下に静置する方法等、いかなる方法で実施してもよい。前記負圧は、例えば、−０．０１ＭＰａ〜−０．１ＭＰａ（前記負圧環境の圧力を大気圧より０．０１ＭＰａ〜０．１ＭＰａ低くする）であり、好ましくは、−０．０５ＭＰａ〜−０．１ＭＰａであり、より好ましくは、−０．０７ＭＰａ〜−０．１ＭＰａである。前記負圧環境下に静置する時間は、例えば、０．１時間〜４８時間であり、好ましくは、０．５時間〜３６時間であり、より好ましくは、１時間〜３０時間である。

本発明によれば、有色インクおよび水性画質向上液を含むインクセットであって、前記水性画質向上液が、本発明の水性画質向上液であることを特徴とするインクセットが提供される。

前記有色インクとしては、例えば、着色剤、水および水溶性有機溶剤を含む水性インクを使用できる。前記有色インクに用いられる着色剤は、特に限定されず、顔料または染料のいずれであってもよいが、顔料を含むことが好ましい。また、前記着色剤として、顔料および染料を混合して用いてもよい。

前記顔料は、例えば、カーボンブラック、無機顔料および有機顔料等が使用できる。前記カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等があげられる。前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄系無機顔料およびカーボンブラック系無機顔料等をあげることができる。前記有機顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料；フタロシアニン顔料、ペリレンおよびペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料；塩基性染料型レーキ顔料、酸性染料型レーキ顔料等の染料レーキ顔料；ニトロ顔料；ニトロソ顔料；アニリンブラック昼光蛍光顔料；等があげられる。また、その他の顔料であっても水相に分散可能なものであれば使用できる。これらの顔料の具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、６および７；Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４、１５、１６、１７、５５、７８、１５０、１５１、１５４、１８０、１８５および１９４；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１および４３；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、１２、１５、１６、４８、４８：１、５３：１、５７、５７：１、１１２、１２２、１２３、１３９、１４４、１４６、１４９、１６６、１６８、１７５、１７６、１７７、１７８、１８４、１８５、１９０、２０２、２２１、２２２、２２４および２３８；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９６；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１６、２２および６０；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７および３６等があげられる。

前記顔料は、自己分散型顔料であってもよい。前記自己分散型顔料は、例えば、顔料粒子にカルボキシル基、カルボニル基、ヒドロキシル基、スルホン基等の親水性官能基およびそれらの塩の少なくとも一種が、直接または他の基を介して化学結合により導入されていることによって、分散剤を使用しなくても水に分散可能なものである。

前記自己分散型顔料は、例えば、特開平８−３４９８号公報、特表２０００−５１３３９６号公報等に記載の方法によって処理された自己分散型顔料を用いることができる。前記自己分散型顔料は、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ社製の「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２５０Ｃ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２６０Ｍ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）２７０Ｙ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）３００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４００」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４５０Ｃ」、「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４６５Ｍ」および「ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ（登録商標）４７０Ｙ」；オリエント化学工業（株）製の「ＢＯＮＪＥＴ（登録商標）ＢＬＡＣＫ ＣＷ−２」および「ＢＯＮＪＥＴ（登録商標）ＢＬＡＣＫ ＣＷ−３」；東洋インキ製造（株）製の「ＬＩＯＪＥＴ（登録商標）ＷＤ ＢＬＡＣＫ ００２Ｃ」；等があげられる。

前記自己分散型顔料の原料として用いることができる顔料は、無機顔料および有機顔料のいずれも使用することができる。また、前記処理を行うのに適した顔料としては、例えば、三菱化学（株）製の「ＭＡ８」および「ＭＡ１００」、デグサ社製の「カラーブラックＦＷ２００」等のカーボンブラックがあげられる。

前記有色インク全量に対する前記顔料の固形分配合量（顔料割合；顔料固形分量）は、特に限定されず、例えば、所望の光学濃度または色彩等により、適宜決定できる。前記顔料割合は、例えば、０．１重量％〜２０重量％であり、好ましくは、０．５重量％〜１０重量％である。

前記染料は、特に限定されず、例えば、直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料等があげられる。前記染料の具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ、Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラウン、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー、Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレットおよびＣ．Ｉ．フードブラック等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラックとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１７、１９、３２、５１、７１、１０８、１４６、１５４および１６８等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルーとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー６、２２、２５、７１、８６、９０、１０６および１９９等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッドとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、４、１７、２８、８３および２２７等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエローとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１２、２４、２６、８６、９８、１３２、１４２および１７３等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ３４、３９、４４、４６および６０等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレットとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット４７および４８等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラウンとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラウン１０９等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーンとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン５９等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．アシッドブラックとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２、７、２４、２６、３１、５２、６３、１１２および１１８等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．アシッドブルーとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、２２、４０、５９、９３、１０２、１０４、１１７、１２０、１６７、２２９および２３４等があげられる。前記アシッドレッドとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、６、３２、３７、５１、５２、８０、８５、８７、９２、９４、１１５、１８０、２５６、２８９、３１５および３１７等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．アシッドイエローとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１１、１７、２３、２５、２９、４２、６１および７１等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ７および１９等があげられる。前記アシッドバイオレットとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット４９等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ベーシックブラックとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック２等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ベーシックブルーとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１、３、５、７、９、２４、２５、２６、２８および２９等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ベーシックレッドとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、２、９、１２、１３、１４および３７等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレットとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット７、１４および２７等があげられる。前記Ｃ．Ｉ．フードブラックとしては、例えば、Ｃ．Ｉ．フードブラック１および２等があげられる。

前記有色インク全量に対する前記染料の配合量（染料割合）は、特に限定されず、例えば、０．１重量％〜２０重量％であり、好ましくは、０．３重量％〜１０重量％である。

前記着色剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。

前記有色インクに用いられる前記水は、イオン交換水または純水であることが好ましい。前記有色インク全量に対する前記水の配合量（水割合）は、例えば、１０重量％〜９０重量％であり、好ましくは、４０重量％〜８０重量％である。前記水割合は、例えば、他の成分の残部としてもよい。

前記有色インクに用いられる前記水溶性有機溶剤としては、例えば、インクジェットヘッドのノズル先端部における有色インクの乾燥を防止する湿潤剤および記録媒体上での乾燥速度を調整する浸透剤があげられる。

前記湿潤剤は、特に限定されず、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−ブチルアルコール等の低級アルコール；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；アセトン等のケトン；ジアセトンアルコール等のケトアルコール；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル；ポリアルキレングリコール、アルキレングリコール、グリセリン等の多価アルコール；２−ピロリドン；Ｎ−メチル−２−ピロリドン；１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等があげられる。前記ポリアルキレングリコールは、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等があげられる。前記アルキレングリコールは、例えば、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、ジエチレングリコール、トリ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、チオジグリコール、へキシレングリコール等があげられる。これらの湿潤剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。これらの中で、アルキレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが好ましい。

前記有色インク全量に対する前記湿潤剤の配合量（湿潤剤割合）は、例えば、０重量％〜９５重量％であり、好ましくは、５重量％〜８０重量％であり、より好ましくは、５重量％〜５０重量％である。

前記浸透剤は、例えば、グリコールエーテルがあげられる。前記グリコールエーテルは、例えば、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジ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エチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−へキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテルおよびトリプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル等があげられる。前記浸透剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。

前記有色インク全量に対する前記浸透剤の配合量（浸透剤割合）は、例えば、０重量％〜２０重量％である。前記浸透剤割合を前記範囲とすることで、前記有色インクの記録媒体への浸透性を、より好適なものとできる。前記浸透剤割合は、好ましくは、０．１重量％〜１５重量％であり、より好ましくは、０．５重量％〜１０重量％である。

前記有色インクは、必要に応じて、さらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。前記添加剤としては、例えば、界面活性剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、防黴剤等があげられる。前記粘度調整剤は、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性樹脂等があげられる。

前記有色インクは、例えば、着色剤、水および水溶性有機溶剤と、必要に応じて他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合し、フィルタ等で不溶解物を除去することにより調製できる。

本発明により提供されるインクセットは、インクジェット記録装置に用いるインクセットであって、有色インクカートリッジに充填された前記有色インクおよび水性画質向上液カートリッジに充填された前記水性画質向上液を有し、前記水性画質向上液が本発明の水性画質向上液であってもよい。前記有色インクカートリッジおよび前記水性画質向上液カートリッジの本体としては、例えば、従来公知のものを使用できる。

前記有色インクカートリッジおよび前記水性画質向上液カートリッジは、前記有色インクカートリッジと前記水性画質向上液カートリッジとが接合され、一体化された形状（イカートリッジ集合体）であってもよい。

本発明によれば、インクセットと、水性画質向上液吐出手段と、有色インク吐出手段とを含み、水性画質向上液が前記水性画質向上液吐出手段から吐出され、有色インクが前記有色インク吐出手段から吐出されるインクジェット記録装置であって、前記インクセットが本発明により提供されるインクセットであり、前記水性画質向上液が前記インクセットの水性画質向上液であり、前記有色インクが前記インクセットの有色インクであることを特徴とするインクジェット記録装置が提供される。これを除き、本発明により提供されるインクジェット記録装置の構成は、例えば、従来公知のインクジェット記録装置と同様であってもよい。

図１に、本発明のインクジェット記録装置の一例の構成を示す。図示のとおり、このインクジェット記録装置１は、インクカートリッジ集合体２と、インクジェットヘッド３と、ヘッドユニット４と、キャリッジ５と、駆動ユニット６と、プラテンローラ７と、パージ装置８とを主要な構成部材として含む。前記インクカートリッジ集合体２は、水性画質向上液カートリッジ２ａと、４つの有色インクカートリッジ２ｂとを含む。

前記水性画質向上液カートリッジ２ａは、本発明の水性画質向上液を含む。前記４つの有色インクカートリッジ２ｂは、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色の有色インクを、それぞれ１色ずつ含む。本例のインクジェット記録装置１においては、前記インクカートリッジ集合体２の各カートリッジに充填された前記水性画質向上液および前記４色の有色インクが、本発明により提供されるインクセットである。図１に示したインクジェット記録装置においては、前記水性画質向上液カートリッジ２ａの数は、１つである。ただし、本発明により提供されるインクジェット記録装置において、前記水性画質向上液カートリッジの数は１つに限定されず、必要に応じて増やすことができる。また、図１に示したインクジェット記録装置においては、前記有色インクカートリッジ２ｂの数は、４つである。ただし、本発明により提供されるインクジェット記録装置において、前記有色インクカートリッジの数は４つに限定されず、必要に応じて増減させることができる。また、本例のインクジェット記録装置１においては、前記インクジェットヘッド３が、前記水性画質向上液吐出手段および前記有色インク吐出手段である。前記インクジェットヘッド３は、前記水性画質向上液カートリッジ２ａに含まれる本発明の水性画質向上液を、記録媒体Ｐに吐出する。また、前記インクジェットヘッド３は、前記４つの有色インクカートリッジ２ｂに含まれる有色インクを、記録媒体Ｐに吐出する。これにより、前記記録媒体Ｐ上において、本発明の水性画質向上液と前記有色インクとが接触する。

本発明により提供されるインクジェット記録装置において、前記インクジェットヘッドの吐出方式は、サーマルインクジェット方式である。前記サーマルインクジェット方式では、前記水性画質向上液および前記有色インクの加熱による発泡圧力により、前記水性画質向上液および前記有色インクをインクジェットヘッドのノズルから吐出する。本発明によれば、前記サーマルインクジェット方式のインクジェットヘッドにおいて前記水性画質向上液が加熱されたとしても、不溶解物（固形分）の発生が抑制されるため、ノズル詰まりを引き起こすおそれがない。

前記ヘッドユニット４は、前記インクジェットヘッド３を備えている。前記キャリッジ５には、前記インクカートリッジ集合体２および前記ヘッドユニット４が搭載される。前記駆動ユニット６は、前記キャリッジ５を直線方向に往復移動させる。前記駆動ユニット６としては、例えば、従来公知のものを使用できる（例えば、特開２００８−２４６８２１号公報参照）。前記プラテンローラ７は、前記キャリッジ５の往復方向に延び、前記インクジェットヘッド３と対向して配置されている。

前記記録媒体Ｐは、このインクジェット記録装置１の側方又は下方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙される。前記記録媒体Ｐは、前記インクジェットヘッド３と、前記プラテンローラ７との間に導入される。すると、前記記録媒体Ｐに、前記インクジェットヘッド３から吐出される本発明の水性画質向上液および前記有色インクにより所定の記録がなされる。前記記録は、印字、印画、印刷等を含む。前記記録媒体Ｐは、その後、前記インクジェット記録装置１から排紙される。図１においては、前記記録媒体Ｐの給紙機構及び排紙機構の図示を省略している。

前記パージ装置８は、前記インクジェットヘッド３の内部に溜まる気泡等を含んだ不良インクを吸引する。前記パージ装置８としては、例えば、従来公知のものを使用できる（例えば、特開２００８−２４６８２１号公報参照）。

前記パージ装置８の前記プラテンローラ７側の位置には、前記パージ装置８に隣接してワイパ部材２０が配設されている。前記ワイパ部材２０は、へら状に形成されており、前記キャリッジ５の移動に伴って、前記インクジェットヘッド３のノズル形成面を拭うものである。図１において、キャップ１８は、水性画質向上液および有色インクの乾燥を防止するため、記録が終了すると前記リセット位置に戻される前記インクジェットヘッド３の複数のノズルを覆うものである。

本例のインクジェット記録装置１においては、前記インクカートリッジ集合体２は、１つのキャリッジ５に搭載されている。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明により提供されるインクジェット記録装置において、前記インクカートリッジ集合体の各カートリッジは、別個のキャリッジに搭載されていてもよい。また、前記インクカートリッジ集合体の各カートリッジは、前記キャリッジには搭載されず、インクジェット記録装置内に配置、固定されていてもよい。この態様においては、例えば、前記インクカートリッジ集合体の各カートリッジと、前記キャリッジに搭載された前記ヘッドユニットとが、チューブ等により連結され、前記インクカートリッジ集合体の各カートリッジから前記ヘッドユニットに前記水性画質向上液および前記有色インクが供給される。

本発明により提供されるインクジェット記録装置は、図１に示したシリアル型インクジェット記録装置であってもよいし、ライン型インクジェット記録装置であってもよい。

図１に示したインクジェット記録装置を用いた記録は、例えば、下記のインクジェット記録方法により実施可能である。

本発明によれば、記録媒体にサーマルインクジェット方式により水性画質向上液を吐出する水性画質向上液吐出工程と、前記記録媒体にインクジェット方式により有色インクを吐出する有色インク吐出工程と、前記記録媒体上で、前記水性画質向上液と前記有色インクとを接触させることで、画質を向上させる画質向上工程とを有するインクジェット記録方法であって、前記水性画質向上液および前記有色インクとして、本発明により提供されるインクセットを構成する水性画質向上液および有色インクを用いることを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。

図２の工程図に、本発明により提供されるインクジェット記録方法の一例を示す。図２においては、わかりやすくするために、各構成要素の大きさや比率等は、実際と異なっている。まず、図２（Ａ）に示すように、水性画質向上液吐出手段２３から、記録媒体２１に、水性画質向上液２２ａを吐出する。図２（Ａ）において、符号２４は、有色インク吐出手段である。

前記水性画質向上液吐出手段２３は、サーマルインクジェット方式による吐出手段であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、前記インクジェット記録装置の前記インクジェットヘッドと同様のものを用いることができる。前記水性画質向上液吐出手段２３の数も、特に制限されない。

ついで、図２（Ｂ）に示すように、前記水性画質向上液２２ａが前記記録媒体２１の表面に達する。つぎに、矢印で示すように、前記有色インク吐出手段２４が、前記記録媒体２１上に適用された前記水性画質向上液２２ａの上部に位置するように、前記水性画質向上液吐出手段２３および前記有色インク吐出手段２４が移動する。

つぎに、図２（Ｃ）に示すように、前記有色インク吐出手段２４から、前記水性画質向上液２２ａ上に、有色インク２５ａを吐出する。前記水性画質向上液２２ａの吐出から、前記有色インク２５ａの吐出までの時間は、特に制限されない。例えば、前記有色インク２５ａの吐出は、前記水性画質向上液２２ａの吐出と同一走査内で実施すればよい。

前記有色インク吐出手段２４としては、前記水性画質向上液吐出手段２３と同様のものを用いることができる。なお、図２においては、前記水性画質向上液吐出手段２３は、前記有色インク吐出手段２４の左側にのみ設けられている。ただし、本発明は、これに限定されない。前記水性画質向上液吐出手段２３は、前記有色インク吐出手段２４を挟み込むように、前記有色インク吐出手段２４の右側にも設けられていてもよい。このような態様であれば、前記水性画質向上液吐出手段２３および前記有色インク吐出手段２４の移動方向に拘らず、前記有色インク２５ａの吐出を、前記水性画質向上液２２ａの吐出と同一走査内で実施することができる。

前記有色インク吐出手段２４にノズルが複数列ある場合には、例えば、前記複数列のノズルから、それぞれ、色の異なる有色インクが、順次吐出される。これにより、前記記録媒体２１上において、前記色の異なる有色インクが混合され、画像情報に基づいた色が表現される。

つぎに、図２（Ｄ）に示すように、前記有色インク２５ａが前記水性画質向上液２２ａ上に達することで、前記水性画質向上液２２ａと前記有色インク２５ａとが接触し、画質が向上する。ついで、矢印で示すように、前記水性画質向上液吐出手段２３が、つぎの記録部分の上部に位置するように、前記水性画質向上液吐出手段２３および前記有色インク吐出手段２４が移動する。この後、図２（Ａ）〜（Ｄ）に示した工程を繰り返すことで、前記記録媒体２１に記録を行う。

本例のインクジェット記録方法では、前記水性画質向上液を先に吐出した後、前記有色インクを吐出している。ただし、本発明は、これに限定されない。本発明により提供されるインクジェット記録方法では、前記有色インクを先に吐出した後、記録媒体に向けて前記水性画質向上液を吐出してもよい。

本例のインクジェット記録方法は、例えば、図１に示したインクジェット記録装置を用いて、実施可能である。この場合には、前記インクジェット記録装置のインクジェットヘッドが、前記インクジェット記録方法における水性画質向上液吐出手段および有色インク吐出手段となる。

つぎに、本発明の実施例について比較例、参考例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例、比較例および参考例により限定および制限されない。

［実施例１〜６、参考例１、２および比較例１〜６］
水性画質向上液組成（表２および表３）を、均一に混合し、混合物を得た。なお、実施例１〜６、参考例１および比較例５、６については、適宜硝酸水溶液または酢酸水溶液を用いてｐＨ調整を行い、水と合わせて前記混合物の総量が１００重量％となるように調整した。また、参考例２および比較例２については、ついで、前記混合物を８０℃に加熱してから３０分放置した後、−０．０９ＭＰａの負圧環境下に１日（２４時間）放置した。このようにして、実施例１〜６、参考例１、２および比較例１〜６の水性画質向上液を得た。

実施例、参考例および比較例の水性画質向上液について、（ａ）噴射安定性評価および（ｂ）画質評価を、下記方法により評価および測定した。

（ａ）噴射安定性評価
サーマルインクジェット方式のインクジェットヘッドが搭載されているインクジェット記録装置を用いて、５℃、室温および４０℃の各雰囲気において、それぞれ、水性画質向上液を２４時間連続で吐出させ、下記評価基準に従って噴射安定性を評価した。不吐出とは、インクジェットヘッドのノズルが目詰まりし、前記水性画質向上液が吐出されない状態である。噴射曲がりとは、インクジェットヘッドのノズルの一部が目詰まりし、前記水性画質向上液が、前記記録用紙に対して垂直に噴射されず、斜めに噴射される状態である。

噴射安定性評価 評価基準
Ａ：いずれの温度雰囲気下においても、終始安定した吐出を行えた
Ｂ：終始安定したとまでは言えないものの、実用上、充分な吐出が行えた
Ｃ：不吐出や噴射曲がりが発生した

（ｂ）画質評価
サーマルインクジェット方式のインクジェットヘッドが搭載されているインクジェット記録装置を用いて、水性画質向上液、並びにイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色の有色インクとの組み合わせにより、文字やグラフを含むドキュメント文書を普通紙（ＸＥＲＯＸ社製の４２００）に記録し、下記評価基準に従って画質（文字の滲み具合、記録濃度およびカラー記録部分の鮮やかさ）を評価した。前記４色の有色インクの調製方法は、つぎのとおりである。すなわち、まず、有色インク組成（表１）における、自己分散型顔料の分散水溶液を除く成分を、均一に混合しインク溶媒を得た。つぎに、自己分散型顔料の分散水溶液に前記インク溶媒を加え、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙（株）製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径３．００μｍ）でろ過することで、前記４色の有色インクを得た。

画質評価 評価基準
Ａ：高品位の画質が得られた
Ｂ：高品位とまでは言えないものの、実用上、充分な画質が得られた
Ｃ：文字の滲み具合、記録濃度およびカラー記録部分の鮮やかさのいずれか、またはすべてに問題があった

実施例および参考例の水性画質向上液の組成および測定・評価結果を、表２に示す。また、比較例の水性画質向上液の組成および測定・評価結果を、表３に示す。なお、表２および表３において、ｐＨは、（株）堀場製作所製のコンパクトｐＨメーター（Ｂ−２１２）を用いて測定した。また、表２および表３において、溶存炭酸ガス濃度は、東亜ディーケーケー（株）製のマルチ水質計（ＭＭ−６０Ｒ）に炭酸ガス電極（ＣＥ−２０４１）を取り付けたものを用いて測定した。

表２に示すとおり、実施例１〜６では、噴射安定性評価結果および画質評価結果が良好であった。溶存炭酸ガス濃度は４ｍｇ／Ｌ以下であるが、ｐＨが６．８を超える参考例１でも、噴射安定性評価結果および画質評価結果が良好であったが、実施例には及ばなかった。加熱脱気処理を実施した参考例２では、ｐＨが６．８を超えるものの、噴射安定性評価結果および画質評価結果が、実施例と同等であった。一方、表３に示すとおり、硝酸カルシウムが配合され、カルシウムイオンは含むものの、溶存炭酸ガス濃度が４ｍｇ／Ｌを超え、ｐＨが７．４を超える比較例１〜３では、噴射安定性評価結果が劣っていた。また、カルシウムイオンを含まない比較例４〜６では、画質評価結果が劣っていた。

（１）３００℃加熱試験
実施例１〜６、参考例１、２および比較例１〜３について、つぎの方法により、３００℃加熱試験を行った。すなわち、まず、スライドガラス上に１滴の水性画質向上液を滴下した。ついで、前記水性画質向上液に、３００℃に加熱したはんだごて（白光（株）製のＨＡＫＫＯ９２６）を５回接触させた。つぎに、前記スライドガラスを、倍率５０倍（５×１０倍）の顕微鏡を用いて、１視野で観察される固形分の個数をカウントした。この結果を、図３および表４に示す。また、図４および図５のグラフに、それぞれ、前記３００℃加熱試験における溶存炭酸ガス濃度と固形分の個数の関係、およびｐＨと固形分の個数の関係を示す。なお、図３において、（Ａ）および（Ｅ）は、それぞれ、参考例１および２の前記顕微鏡写真であり、（Ｂ）〜（Ｄ）および（Ｆ）〜（Ｈ）は、それぞれ、実施例１〜６の前記顕微鏡写真であり、（Ｉ）〜（Ｋ）は、それぞれ、比較例１〜３の前記顕微鏡写真である。また、表４において、カルシウムイオン割合は、硝酸カルシウムが水性画質向上液中で１００％電離していると仮定したときのカルシウムイオン濃度である。

図３および表４に示すとおり、実施例１〜６および参考例１、２では、比較例１〜３と比べて、固形分の発生が抑制されていた。このことから、実施例１〜６および参考例１、２の水性画質向上液は、サーマルインクジェット方式のインクジェットヘッドに用いることで加熱されたとしても、ノズル詰まりを引き起こすおそれがないと考えられた。また、図４および図５に示すとおり、カルシウムイオン割合が同じ水性画質向上液においては、溶存炭酸ガス濃度およびｐＨが低いほど、発生する固形分の個数が少なくなる傾向のあることがわかった。

（２）画像評価試験
実施例２、６および比較例５について、つぎの方法により、画像評価試験を行った。すなわち、まず、ブラザー工業（株）製のインクジェットプリンタ搭載デジタル複合機ＤＣＰ−３３０Ｃを使用して、水性画質向上液を普通紙（ＸＥＲＯＸ社製の４２００）上に解像度６００ｄｐｉで吐出した後、前記４色の有色インクを、それぞれ、解像度６００ｄｐｉ、被覆率１００％ｄｕｔｙで重ね打ちし、それぞれの単色パッチを得た。ついで、前記ブラックインクの光学濃度（ＯＤ）値をＸ−Ｒｉｔｅ社製の分光測色計ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅにより測定した。さらに、ブラックインクを除く３色のカラーインクについては、彩度（Ｃ＊）をＸ−Ｒｉｔｅ社製の分光測色計ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅにより測定した。これらを、水性画質向上液の吐出を行わなかったこと以外は同条件としたブランクと比較した。この結果を、表５に示す。

表５に示すとおり、ブラックインクの光学濃度（ＯＤ）値は、水性画質向上液がカルシウムイオンを含まない比較例５ではブランクと同程度であったのに対し、水性画質向上液に硝酸カルシウムが配合されていることで、カルシウムイオンを含む実施例２および６では向上していた。また、３色のカラーインクにより記録した単色パッチの彩度（Ｃ＊）も、比較例５ではブランクと同程度であったのに対し、実施例２および６では向上していた。

以上のように、本発明の水性画質向上液は、ノズル詰まりを引き起こすおそれがなく、画質の向上が可能なものである。本発明の水性画質向上液の用途は、特に限定されず、インクジェット記録をはじめ、各種記録に広く適用可能である。

１ インクジェット記録装置
２ インクカートリッジ集合体（インクセット）
３ インクジェットヘッド
４ ヘッドユニット
５ キャリッジ
６ 駆動ユニット
７ プラテンローラ
８ パージ装置
２１ 記録媒体
２２ａ 水性画質向上液
２３ 水性画質向上液吐出手段
２４ 有色インク吐出手段
２５ａ 有色インク

Claims (3)

1. サーマルインクジェット方式に用いられる水性画質向上液であって、
   多価金属イオンおよび水を含み、
   溶存炭酸ガス濃度が、４ｍｇ／Ｌ以下であり、且つ、ｐＨが、３．５〜６．８であることを特徴とする水性画質向上液。
2. ｐＨが、３．５〜５．７であることを特徴とする請求項１記載の水性画質向上液。
3. 前記多価金属イオンが、カルシウムイオンであることを特徴とする請求項１または２記載の水性画質向上液。
   

Images