JP4517591B2 - インクジェット用インクセット、及びインクジェット記録方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット用インクセット、及びインクジェット記録方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ノズル、スリット、多孔質フィルム等により形成されるインク吐出口からインクを吐出するインクジェット方式は、小型で安価である等の理由から多くのプリンターに用いられている。これらインクジェット方式の中でも、圧電素子の変形を利用しインクを吐出させるピエゾインクジェット方式、及び、熱エネルギーによるインクの沸騰現象を利用しインクを吐出する熱インクジェット方式は高解像度、高速印字性に優れるという特徴を有する。
【０００３】
現在、インクジェットプリンターでは普通紙における高速化及び高画質化が重要な課題の一つとして挙げられている。この目標達成に向けて、カチオン性基を有する化合物を含む液体を記録媒体上に付着させた後、その液体が記録媒体に浸透し、媒体中に存在し、かつ、媒体表面から無くなった直後に、アニオン染料を含むインクを付着させて画像を形成するが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。但し、この方法では、インクの乾燥時間を短くした場合に、画像濃度が不十分となる場合があり、また、少ないドロップ量で印字した場合に、長期噴射性が不十分となる場合が存在した。
【０００４】
また、高速乾燥性、高光学濃度、高画質化を目的として、ブラックインクが水と水溶性溶媒を含み、普通紙における乾燥時間が５秒以下であり、カラーインクは、色剤、水、水溶性溶媒、ブラックインクの成分を凝集させる凝集剤を含み、普通紙における浸透時間が５秒以下であることを特徴とするカラーインクセットが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この方式を用いた場合、カラーインクの色剤に顔料を用いた場合には、光学濃度、滲み、色間滲みでは優れるものの、凝集剤を含むため、長期保存安定性が充分でない場合が存在した。凝集剤として、通常用いられているのは、電解質や多価金属塩であり、これらの凝集剤としての効果が強すぎることも問題であった。
【０００５】
また、噴射特性などの改善を目的に、ピロリドンカルボン酸などの含窒素複素５員環ケト酸またはその塩を含有することを特徴とするインクが提案されている（例えば、特許文献３〜特許文献５参照。）。この方式は、含窒素複素５員環ケト酸の塩による保湿性効果を利用し、噴射性の改善を目的としている。この含窒素複素５員環ケト酸を含有する液体を、本発明のように色材を含有する液体と併用する場合、画質と噴射特性の両立を達成できない場合が存在した。
【０００６】
上記のように、従来の方法では、光学濃度、滲み、色間滲み、乾燥時間、長期噴射性を同時に満足することはできなかった。
【０００７】
【特許文献１】
特許２６６７４０１号明細書
【特許文献２】
特開２００１−２９４７８８号公報
【特許文献３】
特開昭６３−２６５６８１号公報
【特許文献４】
特許２７１１８８８号明細書
【特許文献５】
特開２０００−１０９７３５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、光学濃度、滲み、色間滲み、乾燥時間、長期噴射性に優れたインクジェット用インクセット、及びインクジェット記録方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る課題を解決するため鋭意検討を行った結果、本発明の請求範囲を満たすことにより、光学濃度、滲み、色間滲み、乾燥時間、長期噴射性を同時に満足するという結論に至った。
即ち、本発明の要旨は、少なくとも第１の液体及び第２の液体を有するインクジェット用インクセットであって、第１の液体は、少なくとも表面官能基がアニオン性の顔料、水溶性溶媒、及び水を含有し、第２の液体は、少なくとも下記一般式（１）で表される飽和環又は不飽和環を有する化合物、水溶性溶媒、及び水を含有し、前記第１の液体と前記第２の液体とが接したときに、第１の液体に含まれる表面官能基がアニオン性の顔料が凝集することを特徴とするインクジェット用インクセットである。
また、少なくとも表面官能基がアニオン性の顔料、水溶性溶媒、及び水を含有する第１の液体、及び、少なくとも前記表面官能基がアニオン性の顔料を凝集させる上記一般式（１）で表される飽和環又は不飽和環を有する化合物、水溶性溶媒、及び水を含有する第２の液体を含む、少なくとも２種類以上の液体を有するインクジェット用インクセットを用いたインクジェット記録方法であって、前記第１の液体及び第２の液体が互いに接触するように記録媒体上に付与されて、画像が形成されることを特徴とするインクジェット記録方法にある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、上記のように、
＜１＞ 少なくとも第１の液体及び第２の液体を有するインクジェット用インクセットであって、第１の液体は、少なくとも表面官能基がアニオン性の顔料、水溶性溶媒、及び水を含有し、第２の液体は、少なくとも下記一般式（１）で表される飽和環又は不飽和環を有する化合物、水溶性溶媒、及び水を含有し、前記第１の液体と前記第２の液体とが接したときに、第１の液体に含まれる表面官能基がアニオン性の顔料が凝集することを特徴とするインクジェット用インクセット、
一般式（１）
【化２】
式中、Ｘは、Ｏ、ＣＯ、ＮＨ、ＮＲ、Ｓ、又はＳＯ₂を表し、Ｒは、アルキル基を表す。Ｍは、水素原子を表す。ｌは、１〜５の整数であり、ｍは、１又は２であり、ｎは、３〜７の整数である、
＜２＞ 少なくとも表面官能基がアニオン性の顔料、水溶性溶媒、及び水を含有する第１の液体、及び、少なくとも前記表面官能基がアニオン性の顔料を凝集させる上記一般式（１）で表される飽和環又は不飽和環を有する化合物、水溶性溶媒、及び水を含有する第２の液体を含む、少なくとも２種類以上の液体を有するインクジェット用インクセットを用いたインクジェット記録方法であって、前記第１の液体及び第２の液体が互いに接触するように記録媒体上に付与されて、画像が形成されることを特徴とするインクジェット記録方法である。
【００１１】
さらに、態様の１つとして、＜３＞〜＜１５＞を示す。
＜３＞ 前記一般式（１）で表される化合物が、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ビリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、及びこれらの化合物の誘導体からなる群の中から選択される少なくとも１種であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜４＞ 前記第２の液体のｐＨが、２．５以上８．０以下であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜５＞ 前記第１の液体中における顔料が、高分子分散剤により分散されている顔料、自己分散可能な顔料、及び樹脂により被覆された顔料からなる群の中から選択される少なくとも１種であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜６＞ 前記第１の液体が、アニオン性高分子分散剤を含有することを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜７＞ 前記アニオン性高分子分散剤が、カルボン酸基を有する樹脂であることを特徴とする前記＜６＞に記載のインクジェット用インクセット。
【００１２】
＜８＞ 前記第１の液体中における顔料の粒子の体積平均粒子径が、３０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜９＞ 前記第１の液体の表面張力が、２０ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜１０＞ 前記第２の液体の表面張力が、２０ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜１１＞ 前記第１の液体、及び第２の液体の粘度が、１．２ｍＰａ・ｓ以上８．０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜１２＞ 前記第１の液体と、第２の液体との混合液における５μｍ以上の粒子数が、１，０００個／μＬ以上であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜１３＞ 前記第１の液体における顔料が、高分子分散剤により分散されている顔料、自己分散可能な顔料、及び樹脂により被覆された顔料からなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする前記＜２＞に記載のインクジェット記録方法。
＜１４＞ 前記第１の液体、及び第２の液体が、１ドロップ当たり２５ｎｇ以下で記録媒体に付与されることを特徴とする前記＜２＞に記載のインクジェット記録方法。
【００１３】
＜１５＞ １画素を形成するために付与される前記第１の液体と第２の液体の付与量が、質量比で１：１０〜１０：１の範囲であることを特徴とする前記＜２＞に記載のインクジェット記録方法。
【００１４】
本発明において、第１の液体と一般式（１）で表される化合物を含有する第２の液体とを互いに接触するように印字することで、光学濃度、滲み、色間滲みを改善することが可能となった。そのメカニズムは明らかとはなっていないが、一般式（１）で表される化合物には、第１の液体を凝集させる作用があり、記録媒体上でこの２種類の液体が互いに接触するように印字されることによって、顔料を記録媒体表面で高密度に留めることができるためであると考えている。
この一般式（１）で表される化合物が、第１の液体を凝集させる材料として適している理由について、主として、以下の三つの理由が存在すると推測している。
＜１＞ 一般式（１）で表される化合物はカルボン酸基の解離度が大きく、酸性を示す。従って、第１の液体に表面官能基がアニオン性の顔料を用いた場合、二液が接触した際に、第１液の顔料表面官能基の解離を阻害する作用が働き、顔料が凝集する。
＜２＞ 一般式（１）で表される化合物は、ｐＨ緩衝材としての作用を有すると考えられる。そのため、酸性の特定ｐＨ範囲内において水素イオン濃度によるｐＨ変動が少ないという特徴を持つ。この結果、第１の液体及び第２の液体が混合されたときに、酸性側でｐＨが維持され、第１の液体の顔料を効果的に凝集させることができると考えられる。
＜３＞ 一般式（１）で表される化合物は、電解質としての作用も有する。従って、第１の液体の色材に顔料を使用した場合、顔料間の静電的反発力を弱め、凝集を促進させると考えられる。
【００１５】
一方、本発明における第２の液体は、長期噴射性に優れるという特徴も有する。これは、凝集剤として多価金属塩を使用した場合には、多価金属塩がヒーター保護膜を破壊し、ヒーターを断線させる傾向があるのに対し、一般式（１）で表される化合物では、ヒーター保護膜の破壊が生じにくいことによるものと推測している。
【００１６】
まず、第１の液体について説明する。
第１の液体は、少なくとも、表面官能基がアニオン性の顔料、水溶性溶媒、水を含有する。
【００１７】
第１の液体に使用される色材は、顔料である。これは、染料に比べて顔料の方が、第２の液体との混合時に凝集が生じやすいためであると考えている。顔料の中でも、顔料が高分子分散剤により分散されている顔料、自己分散可能な顔料、樹脂により被覆された顔料が好ましい。以下、本明細書では、「顔料」を「色材」と説明する場合があるが、適宜読み替えられるものとする。
本発明において使用される顔料としては、有機顔料、無機顔料のいずれも使用でき、黒色顔料では、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のカーボンブラック顔料等が挙げられる。黒色とシアン、マゼンタ、イエローの３原色顔料のほか、赤、緑、青、茶、白等の特定色顔料や、金、銀色等の金属光沢顔料、無色または淡色の体質顔料、プラスチックピグメント等を使用しても良い。また、シリカ、アルミナ、又は、ポリマービード等をコアとして、その表面に染料又は顔料を固着させた粒子、染料の不溶レーキ化物、着色エマルション、着色ラテックス等も顔料として使用することも可能である。更には、本発明のために、新規に合成した顔料でも構わない。
【００１８】
本発明で使用される顔料の具体例としては、Ｒａｖｅｎ７０００，Ｒａｖｅｎ５７５０，Ｒａｖｅｎ５２５０，Ｒａｖｅｎ５０００ ＵＬＴＲＡＩＩ，Ｒａｖｅｎ ３５００，Ｒａｖｅｎ２０００，Ｒａｖｅｎ１５００，Ｒａｖｅｎ１２５０，Ｒａｖｅｎ１２００，Ｒａｖｅｎ１１９０ ＵＬＴＲＡＩＩ，Ｒａｖｅｎ１１７０，Ｒａｖｅｎ１２５５，Ｒａｖｅｎ１０８０，Ｒａｖｅｎ１０６０（以上コロンビアン・カーボン社製）、Ｒｅｇａｌ４００Ｒ，Ｒｅｇａｌ３３０Ｒ，Ｒｅｇａｌ６６０Ｒ，Ｍｏｇｕｌ Ｌ，Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ Ｌ，Ｍｏｎａｒｃｈ ７００，Ｍｏｎａｒｃｈ ８００，Ｍｏｎａｒｃｈ ８８０，Ｍｏｎａｒｃｈ ９００，Ｍｏｎａｒｃｈ １０００，Ｍｏｎａｒｃｈ １１００，Ｍｏｎａｒｃｈ １３００，Ｍｏｎａｒｃｈ １４００（以上キャボット社製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１， Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２Ｖ，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ １８，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１６０，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０，Ｐｒｉｎｔｅｘ３５，Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ，Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｖ，Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｕ，Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｖ，Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６，Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ５，Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４Ａ，Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ４（以上デグッサ社製）、Ｎｏ．２５，Ｎｏ．３３，Ｎｏ．４０，Ｎｏ．４７，Ｎｏ．５２，Ｎｏ．９００，Ｎｏ．２３００，ＭＣＦ−８８，ＭＡ６００，ＭＡ７，ＭＡ８，ＭＡ１００（以上三菱化学社製）等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
シアン色にはＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１，−２，−３，−１５，−１５：１，−１５：２，−１５：３，−１５：４，−１６，−２２，−６０等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
マゼンタ色は、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−５，−７，−１２，−４８，−４８：１，−５７，−１１２，−１２２，−１２３，−１４６，−１６８，−１８４，−２０２等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２０】
黄色は、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１，−２，−３，−１２，−１３，−１４，−１６，−１７，−７３，−７４，−７５，−８３，−９３，−９５，−９７，−９８，−１１４，−１２８，−１２９，−１３８，−１５１，−１５４，−１８０等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２１】
本発明において使用される水に自己分散可能な顔料とは、顔料表面に水に対する可溶化基を数多く有し、高分子分散剤が存在しなくとも水中で安定に分散する顔料のことを指す。具体的には、通常のいわゆる顔料に対して酸・塩基処理、カップリング剤処理、ポリマーグラフト処理、プラズマ処理、酸化／還元処理等の表面改質処理等を施すことにより、水に自己分散可能な顔料が得られる。
また、水に自己分散可能な顔料としては、上記顔料に対して表面改質処理を施した顔料の他、キャボット社製のＣａｂ−ｏ−ｊｅｔ−２００、Ｃａｂ−ｏ−ｊｅｔ−２５０、Ｃａｂ−ｏ−ｊｅｔ−２６０、Ｃａｂ−ｏ−ｊｅｔ−２７０、Ｃａｂ−ｏ−ｊｅｔ−３００、ＩＪＸ−４４４、ＩＪＸ−５５、オリエント化学社製のＭｉｃｒｏｊｅｔ Ｂｌａｃｋ ＣＷ−１、ＣＷ−２等の市販の自己分散顔料等も使用できる。
【００２２】
第１の液体に使用される色材であって、自己分散顔料であるものとしては、その表面に官能基にカルボン酸基を含有する色材であることが好ましい。カルボン酸はその解離度が小さいため、一般式（１）で表される化合物により解離を抑制することができ、凝集が促進されるためであると推測している。
第１の液体に使用される色材が、その表面にスルホン酸基を有する色材である場合、色材の他にカルボン酸基を有する高分子化合物を添加することが好ましい。その表面にスルホン酸基を有する色材は、凝集し難いため、光学濃度、滲み、色間滲みが改善されない傾向にある。一方、カルボン酸基を有する高分子化合物を添加させた場合、二液が混合されたときに、高分子化合物の不溶化が生じる。この際、顔料が高分子化合物に取り込まれて凝集するため、光学濃度、滲み、色間滲みが改善すると推測している。
【００２３】
更に、色材として樹脂により被覆された顔料等を使用することもできる。これは、マイクロカプセル顔料と呼ばれ、大日本インキ化学工業社製、東洋インキ社製などの市販のイクロカプセル顔料だけでなく、本発明のために試作されたマイクロカプセル顔料等を使用することもできる。
【００２４】
一方、本発明において使用される染料としては、水溶性染料、分散染料のいずれでも構わない。水溶性染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌａｃｋ−２，−４，−９，−１１，−１７，−１９，−２２，−３２，−８０，−１５１，−１５４，−１６８，−１７１，−１９４，−１９５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ−１，−２，−６，−８，−２２，−３４，−７０，−７１，−７６，−７８，−８６，−１１２，−１４２，−１６５，−１９９，−２００，−２０１，−２０２，−２０３，−２０７，−２１８，−２３６，−２８７，−３０７，Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ−１，−２，−４，−８，−９，−１１，−１３，−１５，−２０，−２８，−３１，−３３，−３７，−３９，−５１，−５９，−６２，−６３，−７３，−７５，−８０，−８１，−８３，−８７，−９０，−９４，−９５，−９９，−１０１，−１１０，−１８９，−２２７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１，−２，−４，−８，−１１，−１２，−２６，−２７，−２８，−３３，−３４，−４１，−４４，−４８，−５８，−８６，−８７，−８８，−１３２，−１３５，−１４２，−１４４，−１７３、Ｃ．Ｉ．Ｆｏｏｄ Ｂｌａｃｋ−１，−２、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｂｌａｃｋ−１，−２，−７，−１６，−２４，−２６，−２８，−３１，−４８，−５２，−６３，−１０７，−１１２，−１１８，−１１９，−１２１，−１５６，−１７２，−１９４，−２０８、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅ−１，−７，−９，−１５，−２２，−２３，−２７，−２９，−４０，−４３，−５５，−５９，−６２，−７８，−８０，−８１，−８３，−９０，−１０２，−１０４，−１１１，−１８５，−２４９，−２５４、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ−１，−４，−８，−１３，−１４，−１５，−１８，−２１，−２６，−３５，−３７，−５２，−１１０，−１４４，−１８０，−２４９，−２５７，−２８９、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ−１，−３，−４，−７，−１１，−１２，−１３，−１４，−１８，−１９，−２３，−２５，−３４，−３８，−４１，−４２，−４４，−５３，−５５，−６１，−７１，−７６，−７８，−７９，−１２２などが挙げられる。
【００２５】
分散染料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｙｅｌｌｏｗ‐３、‐５、‐７、‐８、‐４２、‐５４、‐６４、‐７９、‐８２、‐８３、‐９３、‐１００、‐１１９、‐１２２、‐１２６、‐１６０、‐１８４：１、‐１８６、‐１９８、‐２０４、‐２２４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｏｒａｎｇｅ‐１３、‐２９、‐３１：１、‐３３、‐４９、‐５４、‐６６、‐７３、‐１１９、‐１６３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｒｅｄ‐１、‐４、‐１１、‐１７、‐１９、‐５４、‐６０、‐７２、‐７３、‐８６、‐９２、‐９３、‐１２６、‐１２７、‐１３５、‐１４５、‐１５４、‐１６４、‐１６７：１、‐１７７、‐１８１、‐２０７、‐２３９、‐２４０、‐２５８、‐２７８、‐２８３、‐３１１、‐３４３、‐３４８、‐３５６、‐３６２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｖｉｏｌｅｔ‐３３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｂｌｕｅ‐１４、‐２６、‐５６、‐６０、‐７３、‐８７、‐１２８、‐１４３、‐１５４、‐１６５、‐１６５：１、‐１７６、‐１８３、‐１８５、‐２０１、‐２１４、‐２２４、‐２５７、‐２８７、‐３５４、‐３６５、‐３６８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｇｒｅｅｎ‐６：１、‐９などが挙げられる。
【００２６】
本発明に用いられる色材は、第１の液体全質量に対し０．１質量％以上２０質量％以下、好ましくは１質量％以上１０質量％以下の範囲で使用される。液体中の色材量が０．１質量％未満の場合には、十分な光学濃度が得られない場合が存在し、色材量が２０質量％よりも多い場合には、液体の噴射特性が不安定となる場合が存在した。
【００２７】
本発明においては、第１の液体に、顔料を分散させるために高分子分散剤を使用することもできる。一方、水に自己分散可能な顔料を用いた場合でも、高分子分散剤を併用することもできる。高分子分散剤としては、ノニオン性化合物、アニオン性化合物、カチオン性化合物、両性化合物等が使用できる。
例えば、α，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの共重合体等が挙げられる。α，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホン化ビニルナフタレン、ビニルアルコール、アクリルアミド、メタクリロキシエチルホスフェート、ビスメタクリロキシエチルホスフェート、メタクリロキシエチルフェニルアシドホスフェート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、ビニルシクロヘキサン、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸アルキルエステル、アクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル等が挙げられる。
【００２８】
上記α，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの単独若しくは複数を共重合して得られる共重合体が高分子分散剤として使用される。具体的には、スチレン−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−メタクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸シクロヘキシルエステル−メタクリル酸共重合体等が挙げられる。
【００２９】
本発明において使用される高分子分散剤は、重量平均分子量で２，０００〜１５，０００のものが好ましい。高分子分散剤の分子量が２，０００未満の場合、顔料が安定に分散しない場合が存在し、一方、分子量が１５，０００を超える場合には、液体の粘度が高くなり、吐出性が悪化する場合が存在した。より好ましい重量平均分子量は、３，５００〜１０，０００である。
液体中に添加する高分子分散剤は、０．０１質量％以上３質量％以下の範囲で使用される。添加量が３質量％を超える場合には、液体粘度が高くなり、液体の噴射特性が不安定となる場合が存在した。一方、添加量が０．０１質量％未満の場合には、顔料の分散安定性が低下する場合が存在した。高分子分散剤添加量としては、０．０５質量％以上２．５質量％以下がより好ましく、更に好ましくは、０．１質量％以上２質量％以下である。
【００３０】
第１の液体中における色材の粒子の体積平均粒子径は３０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であることが好ましい。色材の粒子の体積平均粒子径とは、色材そのものの粒子径、又は色材に分散剤等の添加物が吸着している場合には、添加物が吸着した粒子径をいう。本発明において、体積平均粒子径の測定装置には、マイクロトラックＵＰＡ粒度分析計９３４０（Ｌｅｅｄｓ＆Ｎｏｒｔｈｒｕｐ社製）を用いた。その測定は、インク４ｍｌを測定セルに入れ、所定の測定法に従って行った。なお、測定時に入力するパラメーターとして、粘度にはインクの粘度を、分散粒子の密度には顔料の密度を入力した。
より好ましい体積平均粒子径は、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、更に好ましくは７５ｎｍ以上１７５ｎｍ以下である。液体中の粒子の体積平均粒子径が３０ｎｍ未満である場合には、光学濃度が低くなる場合が存在し、一方、２５０ｎｍを超える場合には、保存安定性が確保できない場合が存在した。
【００３１】
本発明に用いられる水溶性有機溶媒としては、多価アルコール類、多価アルコール類誘導体、含窒素溶媒、アルコール類、含硫黄溶媒等が使用される。具体例としては、多価アルコール類では、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、トリエチレングリコール、１、５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、グリセリン等が挙げられる。多価アルコール誘導体としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジグリセリンのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。含窒素溶媒としては、ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等が、アルコール類としてはエタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類が、含硫黄溶媒としては、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルフォラン、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。その他、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等を用いることもできる。
本発明に使用される水溶性有機溶媒は、単独で使用しても、２種類以上混合して使用しても構わない。水溶性有機溶媒の含有量としては、１質量％以上６０質量％以下、好ましくは、５質量％以上４０質量％以下で使用される。液体中の水溶性有機溶媒量が１質量％よりも少ない場合には、十分な光学濃度が得られない場合が存在し、逆に、６０質量％よりも多い場合には、液体の粘度が大きくなり、液体の噴射特性が不安定になる場合が存在した。
【００３２】
第１の液体中には、水溶性樹脂又は水不溶性樹脂を含有させることが好ましい。これは、一般式（１）で表される化合物が、水溶性樹脂又は水不溶性樹脂を凝集させる効果があるためである。当該樹脂が凝集する際、色材も同時に取り込まれると考えられる。従って、色材の凝集効果が高まり、光学濃度、滲み、色間滲みが改善される傾向がある。
好ましくは、水溶性樹脂又は水不溶性樹脂としてカルボン酸基を含有する化合物が使用される。これは、カルボン酸基の解離度が小さいため、一般式（１）で表される化合物により、凝集が促進されるためであると推測している。特に、色材に、スルホン酸基を含有する化合物を使用した場合には、カルボン酸基を含有する水溶性樹脂又は水不溶性樹脂を添加することが好ましい。このような化合物として好ましくは、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレンメタクリル酸共重合体、スチレンマレイン酸共重合体、ポリアクリル酸アルキル共重合体などが挙げられる。
水溶性樹脂又は水不溶性樹脂の好ましい添加量は、第１の液体全体に対して、０．０１質量％以上１０質量％以下であり、より好ましくは、０．１質量％以上３質量％以下である。
【００３３】
第１の液体の表面張力は、２０ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、２０ｍＮ以上４５ｍＮ／ｍ以下であり、更に好ましくは、２０ｍＮ／ｍ以上３５ｍＮ／ｍ以下である。表面張力が２０ｍＮ／ｍ未満となるとノズル面に液体が溢れ出し、正常に印字できない場合がある。一方、６０ｍＮ／ｍを超えると浸透性が遅くなり、乾燥時間が遅くなる場合がある。
【００３４】
第１の液体の粘度は、１．２ｍＰａ・ｓ以上８．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは１．５ｍＰａ・ｓ以上６．０ｍＰａ・ｓ未満、更に好ましくは１．８ｍＰａ・ｓ以上４．５ｍＰａ・ｓ未満である。第１及び第２の液体の粘度が８．０ｍＰａ・ｓより大きい場合には、吐出性が低下する場合が存在した。一方、１．２ｍＰａ・ｓより小さい場合には、長期噴射性が悪化する場合が存在した。
【００３５】
上記の表面張力及び粘度となる範囲で、水が添加される。水の添加量は特に制限は無いが、好ましくは、第１の液体全体に対して、１０質量％以上９９質量％以下であり、より好ましくは、３０質量％以上８０質量％以下である。
【００３６】
次に、第２の液体について説明する。
第２の液体は、少なくとも前記表面官能基がアニオン性の顔料を凝集させる下記一般式（１）で表される飽和環又は不飽和環を有する化合物、水溶性溶媒、水を含有する。
【００３７】
一般式（１）
【化３】
【００３８】
ここで、式中、Ｘは、Ｏ、ＣＯ、ＮＨ、ＮＲ、Ｓ、又はＳＯ₂を表し、Ｒは、アルキル基を表す。Ｒとして好ましくは、ＣＨ₃、Ｃ₂Ｈ₅、Ｃ₂Ｈ₄ＯＨである。Ｘとして好ましくは、ＣＯ、ＮＨ、ＮＲ，Ｏであり、より好ましくは、ＣＯ、ＮＨ、Ｏである。Ｍは、水素原子である。ｎは、３〜７の整数である。ｎとして好ましくは、複素環が６員環又は５員環となる場合であり、より好ましくは、５員環の場合である。ｍは、１又は２である。一般式（１）で表される化合物は、複素環であれば、飽和環であっても不飽和環であってもよい。ｌは、１〜５の整数である。
一般式（１）で表される化合物は、具体的には、フラン、ピロール、ピロリン、ピロリドン、ピロン、ピロール、チオフェン、インドール、ピリジン、キノリン構造を有し、更に官能基としてカルボキシル基を有する化合物を示す。具体的には、２−ピロリドン−５−カルボン酸、４−メチル−４−ペンタノリド−３−カルボン酸、フランカルボン酸、２−ベンゾフランカルボン酸、５−メチル−２−フランカルボン酸、２，５−ジメチル−３−フランカルボン酸、２，５−フランジカルボン酸、４−ブタノリド−３−カルボン酸、３−ヒドロキシ−４−ピロン−２，６−ジカルボン酸、２−ピロン−６−カルボン酸、４−ピロン−２−カルボン酸、５−ヒドロキシ−４−ピロン−５−カルボン酸、４−ピロン−２，６−ジカルボン酸、３−ヒドロキシ−４−ピロン−２，６−ジカルボン酸、チオフェンカルボン酸、２−ピロールカルボン酸、２，３−ジメチルピロール−４−カルボン酸、２，４，５−トリメチルピロール−３−プロピオン酸、３−ヒドロキシ−２−インドールカルボン酸、２，５−ジオキソ−４−メチル−３−ピロリン−３−プロピオン酸、２−ピロリジンカルボン酸、４−ヒドロキシプロリン、１−メチルピロリジン−２−カルボン酸、５−カルボキシ−１−メチルピロリジン−２−酢酸、２−ピリジンカルボン酸、３−ピリジンカルボン酸、４−ピリジンカルボン酸、ピリジンジカルボン酸、ピリジントリカルボン酸、ピリジンペンタカルボン酸、１，２，５，６−テトラヒドロ−１−メチルニコチン酸、２−キノリンカルボン酸、４−キノリンカルボン酸、２−フェニル−４−キノリンカルボン酸、４−ヒドロキシ−２−キノリンカルボン酸、６−メトキシ−４−キノリンカルボン酸、これらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等の化合物が挙げられる。
【００３９】
一般式（１）で表される化合物として、好ましくは、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ビリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩である。より好ましくは、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、フランカルボン酸、クマリン酸、若しくはこれらの化合物誘導体、又は、これらの塩である。
【００４０】
一般式（１）で表される化合物は、１種類を用いても、２種類以上を併用してもよい。
【００４１】
本発明においては、第２の液体中における一般式（１）で表される化合物の添加量は、０．０１質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。より好ましくは、０．１質量％以上１５質量％以下であり、更に好ましくは、０．２５質量％以上１０質量％以下である。第２の液体中における一般式（１）で表される化合物の添加量が０．０１質量％未満の場合には、第１の液体接触時において色材の凝集が不充分となり、光学濃度、滲み、色間滲みが悪化する場合が存在し、一方、添加量が３０質量％を超える場合には、噴射特性が低下し、液体が正常に噴射しない場合が存在した。
【００４２】
本発明においては、一般式（１）で表される化合物を含む第２の液体のｐＨが、２．５以上８．０以下であることが好ましい。更に好ましくは、３．０以上７．０以下であり、より好ましくは３．５以上６．０以下である。第２の液体のｐＨが２．５未満の場合には、プリントヘッドのインク流路構成部分を溶解し、プリントヘッドを故障させる場合が存在した。一方、第２の液体のｐＨが８．０を超える場合には、第１の液体接触時において色材の凝集が不充分となり、光学濃度、滲み、色間滲みが悪化する場合が存在した。
【００４３】
第２の液体中に色材を含有させることも可能である。第２の液体に含有させる色材としては、染料、表面にスルホン酸またはスルホン酸塩を有する顔料、自己分散顔料が好ましい。これら色材は、酸性領域において凝集しにくい傾向にあり、一般式（１）で表される化合物による凝集を抑制することが可能であるためと考えられる。このような色材を使用することにより、第２の液体の保存安定性が良化する。染料、表面にスルホン酸又はスルホン酸塩を有する顔料、及び自己分散顔料は、第１の液体の色材として説明したものと同様のものが使用できる。
【００４４】
第２の液体に色材を用いる場合には、色材の粒子の体積平均粒子径は、３０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、更に好ましくは７５ｎｍ以上１７５ｎｍ以下である。液体中の粒子の体積平均粒子径が３０ｎｍ未満である場合には、光学濃度が低くなる場合が存在し、一方、２５０ｎｍを超える場合には、保存安定性が確保できない場合が存在した。
【００４５】
第２の液体は、第１の液体と同様の水溶性有機溶媒を使用することができる。水溶性有機溶媒の含有量は、１質量％以上６０質量％以下、好ましくは、５質量％以上４０質量％以下で使用される。液体中の水溶性有機溶媒量が１質量％よりも少ない場合には、十分な光学濃度が得られない場合が存在し、逆に、６０質量％よりも多い場合には、液体の粘度が大きくなり、液体の噴射特性が不安定になる場合が存在した。
その他、第１の液体に用いた高分子分散剤を第２の液体に添加することも可能である。
【００４６】
第２の液体の表面張力は、２０ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、２０ｍＮ以上３９ｍＮ／ｍ以下であり、更に好ましくは、２０ｍＮ／ｍ以上３５ｍＮ／ｍ以下である。表面張力が２０ｍＮ／ｍ未満となるとノズル面に液体が溢れ出し、正常に印字できない場合がある。一方、４５ｍＮ／ｍを超えると浸透性が遅くなり、乾燥時間が遅くなる場合がある。
【００４７】
第２の液体の粘度は、１．２ｍＰａ・ｓ以上８．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは１．５ｍＰａ・ｓ以上６．０ｍＰａ・ｓ未満、更に好ましくは１．８ｍＰａ・ｓ以上４．５ｍＰａ・ｓ未満である。第１及び第２の液体の粘度が８．０ｍＰａ・ｓより大きい場合には、吐出性が低下する場合が存在した。一方、１．２ｍＰａ・ｓより小さい場合には、長期噴射性が悪化する場合が存在した。
【００４８】
上記の表面張力及び粘度となる範囲で、水が添加される。水の添加量は得に制限は無いが、好ましくは、第２の液体全体に対して、１０質量％以上９９質量％以下であり、より好ましくは、３０質量％以上８０質量％以下である。
【００４９】
本発明における第２の液体中は、上記一般式（１）で表される化合物のほかに、第１の液体構成成分を凝集させる凝集剤を添加することも可能である。
例えば、凝集剤としては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオン及び、アルミニウムイオン、バリウムイオン、カルシウムイオン、銅イオン、鉄イオン、マグネシウムイオン、マンガンイオン、ニッケルイオン、スズイオン、チタンイオン、亜鉛イオン等の多価金属イオンと、塩酸、臭酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、チオシアン酸、および、酢酸、蓚酸、乳酸、フマル酸、フマル酸、クエン酸、サリチル酸、安息香酸等の有機カルボン酸及び、有機スルホン酸の塩等が挙げられる。
具体例としては、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、硫酸ナトリウム、硝酸カリウム、酢酸ナトリウム、蓚酸カリウム、クエン酸ナトリウム、安息香酸カリウム等のアルカリ金属類の塩、および、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸カリウムアルミニウム、酢酸アルミニウム、塩化バリウム、臭化バリウム、ヨウ化バリウム、酸化バリウム、硝酸バリウム、チオシアン酸バリウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、リン酸二水素カルシウム、チオシアン酸カルシウム、安息香酸カルシウム、酢酸カルシウム、サリチル酸カルシウム、酒石酸カルシウム、乳酸カルシウム、フマル酸カルシウム、クエン酸カルシウム、塩化銅、臭化銅、硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅、塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄、蓚酸鉄、乳酸鉄、フマル酸鉄、クエン酸鉄、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、塩化マンガン、硫酸マンガン、硝酸マンガン、リン酸二水素マンガン、酢酸マンガン、サリチル酸マンガン、安息香酸マンガン、乳酸マンガン、塩化ニッケル、臭化ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル、硫酸スズ、塩化チタン、塩化亜鉛、臭化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、チオシアン酸亜鉛、酢酸亜鉛等の多価金属類の塩等が挙げられる。
本発明に用いられる凝集剤としては、多価金属塩を使用することが特に好ましい。これは、第１の液体中の構成成分を凝集させる効果が大きく、光学濃度、滲み、色間滲みの改善効果が大きいためである。
本発明中において、上記化合物は単独で使用しても、あるいは２種類以上を混合して使用しても構わない。また、本発明における凝集剤の含有量としては、０．０１質量％以上１５質量％以下、好ましくは、０．１質量％以上１０質量％以下で使用される。
【００５０】
第１の液体と第２の液体との混合液における５μｍ以上の粗粒数は、１，０００個／μＬ以上であることが好ましい。より好ましくは２，５００個／μＬ以上であり、更に好ましくは５，０００個／μＬ以上である。第１の液体と第２の液体との混合液における５μｍ以上粗粒数が、１，０００個／μＬ未満の場合には、光学濃度が低下する場合が存在した。
本発明において、第１の液体と第２の液体との混合液における５μｍ以上粗粒数は、二つの液体を質量比で１：１の割合で混合し、撹拌しながら２μＬを採取し、Ａｃｃｕｓｉｚｅｒ ^TM７７０ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅｒ （Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製）を用いて測定した。尚、測定時のパラメータとして、分散粒子の密度には顔料の密度を入力した。この顔料の密度は、顔料分散液を加熱、乾燥させることによって得られた顔料紛体を比重計、または比重ビン等を用いて測定することにより求めることができる。
【００５１】
以下、第１の液体及び第２の液体に適宜用いることのできる添加剤について説明する。
【００５２】
第１の液体及び第２の液体は、界面活性剤を用いることもできる。本発明における界面活性剤としては、分子内に親水部と疎水部を合わせ持つ構造を有する化合物等が有効に使用することができ、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤のいずれも使用することができる。更には、上記高分子分散剤を使用することもできる。
アニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩およびスルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、高級アルキルリン酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加物のリン酸エステル塩等が使用でき、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ケリルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸塩、モノブチルフェニルフェノールモノスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸塩等も有効に使用される。
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、脂肪族アルカノールアミド、グリセリンエステル、ソルビタンエステル等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリウム塩等が挙げられ、例えば、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、２−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、ステアラミドメチルピリジウムクロライド等が挙げられる。
その他、スピクリスポール酸やラムノリピド、リゾレシチン等のバイオサーファクタント等も使用できる。
【００５３】
本発明の液体に添加する界面活性剤量は、１０質量％未満であることが好ましく、より好ましくは０．０１質量％以上５質量％以下、更に好ましくは０．０１質量％以上３質量％以下の範囲で使用される。添加量が１０質量％以上の場合には、光学濃度、及び、顔料インクの保存安定性が悪化する場合が存在した。
【００５４】
その他、吐出性改善等の特性制御を目的とし、ポリエチレンイミン、ポリアミン類、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、多糖類及びその誘導体、その他水溶性ポリマー、アクリル系ポリマーエマルション、ポリウレタン系エマルション、親水性ラテックス等のポリマーエマルション、親水性ポリマーゲル、シクロデキストリン、大環状アミン類、デンドリマー、クラウンエーテル類、尿素及びその誘導体、アセトアミド、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等を用いることができる。また、導電率、ｐＨを調整するため、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属類の化合物、水酸化アンモニウム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール等の含窒素化合物、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属類の化合物、硫酸、塩酸、硝酸等の酸、硫酸アンモニウム等の強酸と弱アルカリの塩等を使用することができる。
その他必要に応じ、ｐＨ緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、等も添加することができる。
【００５５】
本発明の記録材料は、通常のインクジェット記録装置は勿論、インクのドライングを制御するためのヒーター等を搭載した記録装置、または、中間体転写機構を搭載し、中間体に記録材料を印字した後、紙等の記録媒体に転写する記録装置等においても用いることもできる。
【００５６】
本発明において、第１の液体及び第２の液体ともに、１ドロップ当たりの液体質量は２５ｎｇ以下であることが好ましい。より好ましくは、０．５ｎｇ以上２０ｎｇ以下であり、更に好ましくは、２ｎｇ以上８ｎｇ以下である。１ドロップ当たりの液体質量が２５ｎｇを超える場合には、滲みが悪化する場合が存在した。これは、第１の液体及び第２の液体の記録媒体に対する接触角がドロップ量に依存して変化するためであり、ドロップ量が増えるにつれてドロップが紙表面方向に広がりやすい傾向があるためと考えている。
但し、一つのノズルから複数の体積のドロップを噴射することが可能であるインクジェット装置において、上記ドロップ量とは、印字可能な最小ドロップのドロップ量を指すこととする。
【００５７】
記録媒体上にインクを付与する場合、第１の液体と第２の液体とが互いに接触することが好ましい。第１の液体と第２の液体とが互いに接触することで、凝集剤の作用によりインクが凝集し、光学濃度、滲み、色間滲み、乾燥時間に優れる記録方法となるからである。接触していれば、互いに隣接するよう付与されても、覆い被さるように付与されても、どちらでもよい。
また、記録媒体への付与の順番は、第２の液体を付与した後、第１の液体を付与する。第２の液体を先に付与することで、第１の液体中の構成成分を効果的に凝集させることが可能となるからである。第２の液を付与した後であれば、いかなる時期に第１の液体を付与してもかまわない。好ましくは、第２の液体を付与してから０．１秒以下である。
【００５８】
本発明において、１画素を形成するために要する第１のインク付与量と第２のインク付与量との質量比は、１：１０〜１０：１であることが好ましい。より好ましくは、１：５〜５：１である。第１のインク付与量が第２のインク付与量の０．１未満である場合、又は、１０を超える場合には、凝集が不充分となり、光学濃度の低下、滲みの悪化、色間滲みの悪化が生じる場合が存在した。ここで、画素とは、所望の画像を主走査方向、及び、副走査方向に対してインクを付与可能な最小距離で分割した際に構成される格子点であり、夫々の画素に対して適切なインクセットを付与することで、色及び画像濃度が調整され、画像が形成される。
【００５９】
また、滲み及び色間滲みの改善効果という観点から熱インクジェット記録方式、又は、ピエゾインクジェット記録方式を採用することが好ましい。この原因は明らかとはなっていないが、熱インクジェット記録方式の場合、吐出時にインクが加熱され、低粘度となっているが、記録媒体上でインクの温度が低下するため、粘度が急激に大きくなる。このため、滲み及び色間滲みに改善効果があると考えられる。一方、ピエゾインクジェット方式の場合、高粘度の液体を吐出することが可能であり、高粘度の液体は記録媒体上での紙表面方向への広がりを抑制することが可能となるため、滲み、及び、色間滲みに改善効果があるものと推測している。
【００６０】
以下、本発明のインクジェット記録装置の好適な実施形態について詳細に説明するが、これに限定されるものではない。
本実施形態の記録装置は、前述の本発明の画像形成方法（インクジェット記録方法）に基づいて作動し画像を形成する構成を有している。記録装置は、主として、外部カバーと、普通紙などの記録媒体を所定量載置可能なトレイと、記録媒体を記録装置内部に１枚毎に搬送するための搬送ローラ（搬送手段）と、記録媒体の面にインク及び液体組成物を吐出して画像を形成する画像形成部（画像形成手段）とを有している。
【００６１】
搬送ローラは記録装置内に回転可能に配設された一対のローラであり、トレイにセットされた記録媒体を挟持するとともに、所定量の記録媒体を所定のタイミングで１枚毎に装置１００内部に搬送する。
【００６２】
画像形成部は記録媒体の面上にインクによる画像を形成する。画像形成部は、主として記録ヘッドと、インクタンクと、給電信号ケーブルと、キャリッジと、ガイドロッドと、タイミングベルトと、駆動プーリと、メンテナンスユニットとから構成されている。
【００６３】
インクタンクはそれぞれ第１の液体、第２の液体が吐出可能に格納されたインクタンクを有している。
【００６４】
さらに、記録ヘッドには給電信号ケーブルとインクタンクが接続されており、給電信号ケーブルから外部の画像記録情報が記録ヘッドに入力されると、記録ヘッドはこの画像記録情報に基づき各インクタンクから所定量のインクを吸引して記録媒体の面上に吐出する。なお、給電信号ケーブルは画像記録情報の他に記録ヘッドを駆動するために必要な電力を記録ヘッドに供給する役割も担っている。
【００６５】
また、この記録ヘッドはキャリッジ上に配置されて保持されており、キャリッジはガイドロッド、駆動プーリに接続されたタイミングベルトが接続されている。このような構成により、記録ヘッドはガイドロッドに沿うようにして、記録媒体の面と平行でありかつ記録媒体の搬送方向Ｘ（副走査方向）に対して垂直な方向Ｙ（主走査方向）にも移動可能となる。
【００６６】
記録装置には、画像記録情報に基づいて記録ヘッドの駆動タイミングとキャリッジの駆動タイミングとを調製する制御手段が備えられている。これにより、搬送方向Ｘにそって、所定の速度で搬送される記録媒体１の面の所定領域に画像記録情報に基づく画像を連続的に形成することができる。
【００６７】
メンテナンスユニットは、チューブを介して減圧装置に接続されている。更にこのメンテナンスユニットは、記録ヘッドのノズル部分に接続されており、記録ヘッドのノズル内を減圧状態にすることにより記録ヘッドのノズルからインクを吸引する機能を有している。メンテナンスユニットを設けておくことにより、必要に応じて記録装置が作動中にノズルに付着した余分なインクを除去したり、作動停止状態のときにノズルからのインクの蒸発を抑制することができる。ただし、第１の液体と第２の液体が混合されることで、凝集物が生成することから、第１の液体と第２の液体とは別々に収容される構成のメンテナンスユニットが好ましい。
【００６８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
＜顔料処理方法＞
スルファニル酸水溶液を加温し、撹拌しながら顔料１００ｇを加えた。この混合物を撹拌しながら室温まで冷やし、１４ｇの濃硝酸を滴下した。この溶液にＮａＮＯ₂水溶液１０ｇを添加し、反応が終了するまで撹拌した。この顔料に対し、脱塩処理を行なった。得られた表面処理顔料を顔料濃度が１２ｗｔ％となるようにイオン交換水を加え、ｐＨを７．５に調整した後、超音波ホモジナイザーを用いて分散を行なった。この分散液を遠心分離装置で、遠心分離処理（８０００ｒｐｍ×３０分）を施し、残渣部分（全量に対して２０％）を除去した
【００６９】
＜液体作製方法＞
所定の組成となるように色材溶液、水溶性有機溶媒、界面活性剤、イオン交換水等を適量加え、混合液を、混合、攪拌した。得られた液体を、５μｍフィルターを通過させることにより、所望の液体を得た。
【００７０】
（液体Ａ）
【００７１】
この液体のｐＨは８．８、体積平均粒子径は８７ｎｍ、表面張力は３１ｍＮ／ｍ、粘度は２．７ｍＰａ・ｓであった。
【００７２】
（液体Ｂ）
【００７３】
この液体のｐＨは８．９、体積平均粒子径は９５ｎｍ、表面張力は３１ｍＮ／ｍ、粘度は２．８ｍＰａ・ｓであった。
【００７５】
この液体のｐＨは８．４、体積平均粒子径は１１５ｎｍ、表面張力は４８ｍＮ／ｍ、粘度は２．８ｍＰａ・ｓであった。
【００７６】
（液体Ｄ）
【００７７】
この液体のｐＨは４．１、表面張力は３１ｍＮ／ｍ、粘度は１．８ｍＰａ・ｓであった。
【００７８】
（液体Ｅ）
【００７９】
この液体のｐＨは２．８、表面張力は３１ｍＮ／ｍ、粘度は１．８ｍＰａ・ｓであった。
【００８０】
（液体Ｆ）
【００８１】
この液体のｐＨは２．２、表面張力は３１ｍＮ／ｍ、粘度は１．９ｍＰａ・ｓであった。
【００８２】
【００８３】
この液体のｐＨは７．０、表面張力は３１ｍＮ／ｍ、粘度は１．７ｍＰａ・ｓであった。
【００８４】
（液体Ｈ）
顔料処理方法に従って処理した顔料を用い、所定の方法により作製した。
【００８５】
この液体のｐＨは４．２、体積平均粒子径は７５ｎｍ、表面張力は３６ｍＮ／ｍ、粘度は２．２ｍＰａ・ｓであった。
【００８６】
（液体Ｉ）
顔料処理方法に従って処理した顔料を用い、所定の方法により作製した。
【００８７】
この液体のｐＨは８．５、体積平均粒子径は８２ｎｍ、表面張力は３４ｍＮ／ｍ、粘度は２．１ｍＰａ・ｓであった。
【００８８】
（液体Ｊ）
顔料処理方法に従って処理した顔料を用い、所定の方法により作製した。
【００８９】
この液体のｐＨは７．８、体積平均粒子径は８４ｎｍ、表面張力は３１ｍＮ／ｍ、粘度は２．２ｍＰａ・ｓであった。
【００９０】
【００９１】
この液体のｐＨは４．２、表面張力は３０ｍＮ／ｍ、粘度は１．９ｍＰａ・ｓであった。
【００９２】
（液体Ｌ）
顔料処理方法に従って処理した顔料を用い、所定の方法により作製した。
【００９３】
この液体のｐＨは４．４、体積平均粒子径は１５３ｎｍ、表面張力は３１ｍＮ／ｍ、粘度は２．５ｍＰａ・ｓであった。
【００９４】
（液体Ｍ）
顔料処理方法に従って処理した顔料を用い、所定の方法により作製した。
【００９５】
この液体のｐＨは４．５、体積平均粒子径は１８０ｎｍ、表面張力は３３ｍＮ／ｍ、粘度は２．７ｍＰａ・ｓであった。
【００９６】
（液体Ｎ）
顔料処理方法に従って処理した顔料を用い、所定の方法により作製した。
【００９７】
この液体のｐＨは７．５、体積平均粒子径は８６ｎｍ、表面張力は３１ｍＮ／ｍ、粘度は２．２ｍＰａ・ｓであった。
【００９８】
（液体Ｏ）
顔料処理方法に従って処理した顔料を用い、所定の方法により作製した。
【００９９】
この液体のｐＨは７．５、体積平均粒子径は１１９ｎｍ、表面張力は３１ｍＮ／ｍ、粘度は２．２ｍＰａ・ｓであった。
【０１００】
（液体Ｐ）
顔料処理方法に従って処理した顔料を用い、所定の方法により作製した。
【０１０１】
この液体のｐＨは７．８、体積平均粒子径は９９ｎｍ、表面張力は３１ｍＮ／ｍ、粘度は２．３ｍＰａ・ｓであった。
【０１０２】
（液体Ｑ）
ジエチレングリコール ２０質量％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物 １質量％
硝酸マグネシウム（多価金属塩） １０質量％
尿素 ３質量％
イオン交換水 残部
この液体のｐＨは６．８、表面張力は３０ｍＮ／ｍ、粘度は１．５ｍＰａ・ｓであった。
【０１０３】
＜評価方法＞
印字は、８００ｄｐｉ、２５６ノズルの試作プリントヘッドを用い、ＦＸ−Ｐ紙（富士ゼロックス社製）に対して第２の液体を吐出し、その上から第１の液体を吐出する方法で行った。印字は一般環境下（温度２３±０．５℃、湿度５５±５％Ｒ．Ｈ）でおこなった。評価は図１〜図３の印字パターンをもとに、印字後２４時間一般環境下に放置したサンプルに対して行った。
【０１０４】
《光学濃度》
印字部分をエックスライト４０４（エックスライト社製）を用いて上記印字パターンそれぞれの印字部で光学濃度を測定した。印字パターンのいずれかの印字部において、基準に満たない場合には、下位の評価とした（例えば、いずれかの印字部分で△であり、他の印字部分は○である場合には、当該サンプルの評価は、△とした。）。以下いずれの評価方法においても、同様の評価基準である。
−評価基準（黒インク）−
○… 光学濃度が１．４以上
△… 光学濃度が１．３以上１．４未満
×… 光学濃度が１．３未満
【０１０５】
−評価基準（カラーインク）−
○… 光学濃度が１．１以上
△… 光学濃度が１．０以上１．１未満
× … 光学濃度が１．０未満
【０１０６】
《色間滲み》
色間滲みの評価は、異なる色が隣接するパターンを印字し、境界部分の滲み度合いを予め定めておいた限度見本に照合し、官能評価を行なった。
−評価基準−
○… 滲みが少ないもの
△… 滲みは発生しているが、許容レベルのもの
×… 滲みが激しく、許容範囲外のもの
【０１０７】
《滲み》
細線パターンを印字し、印字部の滲み度合いを限度見本に照合し、官能評価を行なった。
−評価基準−
○… 滲みが少ないもの
△… 滲みは発生しているが、許容レベルのもの
×… 滲みが激しく、許容範囲外のもの
【０１０８】
《乾燥時間》
１００％カバレッジパターンを印字してから所定の時間経過後に印字パターン上に別のＦＸ−Ｐ紙を１．９×１０⁴Ｎ／ｍ²の荷重で押し当てる。この時、押し当てたＦＸ−Ｐ紙側に液体が転写されなくなる時間を乾燥時間とした。
−評価基準−
○ … 乾燥時間が３秒未満
△ … 乾燥時間が３秒以上１０秒未満
× … 乾燥時間が１０秒以上
【０１０９】
《長期噴射性》
長期噴射性については、第１の液体及び第２の液体のそれぞれの記録ヘッドにおける噴射速度の経時変化を基準に判断した。即ち、初期状態において、噴射速度を測定する。その後、１×１０⁸ｐｕｌｓｅ印字させた後、噴射速度を測定した。初期状態のインク噴射速度に対する１×１０⁸ｐｕｌｓｅ印字後の噴射速度の比率を算出し、以下の評価基準に従って評価を行った。
【０１１０】
−評価基準−
○ …１×１０⁸ｐｕｌｓｅ時点噴射速度が初期噴射速度の９０％以上
△ …１×１０⁸ｐｕｌｓｅ時点噴射速度が初期噴射速度の７５％以上９０％未満
× …１×１０⁸ｐｕｌｓｅ時点噴射速度が初期噴射速度の７５％未満
【０１１１】
＜評価結果まとめ＞
評価結果を表１にまとめた。
【表１】
【表２】
【０１１２】
表１及び表２に示したように、第２の液体に一般式（１）で表される化合物を含み、第１の液体と第２の液体とを接触するように記録媒体に付与された実施例１〜１１では、光学濃度、滲み、色間滲み、乾燥時間、長期噴射性に優れていた。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインクジェット用インクセット、インクジェット記録方法、並びに、インクジェット記録装置は、光学濃度、滲み、色間滲み、乾燥時間、長期噴射性に優れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、実施例における評価のための印字パターンを示す図である。
【図２】 図２は、実施例における評価のための印字パターンを示す図である。
【図３】 図３は、実施例における評価のための印字パターンを示す図である。

Claims (15)

1. 少なくとも第１の液体及び第２の液体を有するインクジェット用インクセットであって、
   第１の液体は、少なくとも表面官能基がアニオン性の顔料、水溶性溶媒、及び水を含有し、
   第２の液体は、少なくとも下記一般式（１）で表される飽和環又は不飽和環を有する化合物、水溶性溶媒、及び水を含有し、
   前記第１の液体と前記第２の液体とが接したときに、第１の液体に含まれる表面官能基がアニオン性の顔料が凝集することを特徴とするインクジェット用インクセット。
   一般式（１）
   式中、Ｘは、Ｏ、ＣＯ、ＮＨ、ＮＲ、Ｓ、又はＳＯ₂を表し、Ｒは、アルキル基を表す。Ｍは、水素原子を表す。ｌは、１〜５の整数であり、ｍは、１又は２であり、ｎは、３〜７の整数である。
2. 前記一般式（１）で表される化合物が、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ビリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、及びこれらの化合物の誘導体からなる群の中から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
3. 前記第２の液体のｐＨが、２．５以上８．０以下であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
4. 前記第１の液体中における顔料が、高分子分散剤により分散されている顔料、自己分散可能な顔料、及び樹脂により被覆された顔料からなる群の中から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
5. 前記第１の液体が、アニオン性高分子分散剤を含有することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
6. 前記アニオン性高分子分散剤が、カルボン酸基を有する樹脂であることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット用インクセット。
7. 前記第１の液体中における顔料の粒子の体積平均粒子径が、３０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
8. 前記第１の液体の表面張力が、２０ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
9. 前記第２の液体の表面張力が、２０ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
10. 前記第１の液体、及び第２の液体の粘度が、１．２ｍＰａ・ｓ以上８．０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
11. 前記第１の液体と、第２の液体との混合液における５μｍ以上の粒子数が、１，０００個／μＬ以上であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
12. 少なくとも表面官能基がアニオン性の顔料、水溶性溶媒、及び水を含有する第１の液体、及び、少なくとも前記表面官能基がアニオン性の顔料を凝集させる下記一般式（１）で表される飽和環又は不飽和環を有する化合物、水溶性溶媒、及び水を含有する第２の液体を含む、少なくとも２種類以上の液体を有するインクジェット用インクセットを用いたインクジェット記録方法であって、前記第１の液体及び第２の液体が互いに接触するように記録媒体上に付与されて、画像が形成されることを特徴とするインクジェット記録方法。
    一般式（１）
    式中、Ｘは、Ｏ、ＣＯ、ＮＨ、ＮＲ、Ｓ、又はＳＯ₂を表し、Ｒは、アルキル基を表す。Ｍは、水素原子を表す。ｌは、１〜５の整数であり、ｍは、１又は２であり、ｎは、３〜７の整数である。
13. 前記第１の液体における顔料が、高分子分散剤により分散されている顔料、自己分散可能な顔料、及び樹脂により被覆された顔料からなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット記録方法。
14. 前記第１の液体、及び第２の液体が、１ドロップ当たり２５ｎｇ以下で記録媒体に付与されることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット記録方法。
15. １画素を形成するために付与される前記第１の液体と第２の液体の付与量が、質量比で１：１０〜１０：１の範囲であることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット記録方法。