WO1998030398A1

WO1998030398A1 - Procede d'impression par jet d'encre a deux solutions

Info

Publication number: WO1998030398A1
Application number: PCT/JP1998/000091
Authority: WO
Inventors: Shinichi Kato; Kiyohiko Takemoto
Original assignee: Seiko Epson Corporation
Priority date: 1997-01-14
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 1998-07-16
Also published as: EP0885744A1; EP0885744A4

Description

明細書二液を用いたィンクジエツト記録方法 [発明の背景]

発明の分野

本発明は、インクジェット記録方法に関し、詳しくは記録媒体に反応液とィンク組成物とを付着させて印字を行うインクジヱット記録方法に関する。インクジヱット記録方法は、インク組成物の小滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に付着させて印刷を行う印刷方法である。この方法は、比較的安価な装置で高解像度、高品位な画像を、高速で印刷可能であるという特徴を有する。通常インクジエツト記録に使用されるインク組成物は、水を主成分とし、これに着色成分および目詰まり防止等の目的でグリセリン等の湿潤剤を含有したもの力一般的である。

一方、インクジヱット記録方法として、最近新たに、多価金属塩溶液を記録媒体に適用した後、少なくとも一つのカルボキシル基を有する染料を含むインク組成物を適用する方法が提案されている（例えば、特開平 5 - 2 0 2 3 2 8号公報）。この方法においては、多価金属イオンと染料とから不溶性複合体力形成され、この複合体の存在により、耐水性がありかつ力ラーブリードがない高品位の画像を得ることができるとされている。

また、浸透性を付与する界面活性剤または浸透性溶剤および塩を少なくとも含んでなるカラ一ィンクと、この塩との作用により増粘または凝集するブラックィンクとを組合せて使用する方法が提案されている（特開平 6— 1 0 6 7 3 5号公報）。すなわち、塩を含んだ第一の液とインク組成物との二液とを印字するインクジヱット記録方法が提案されている。この方法によれば、画像濃度が高くかつカラープリ一ドがない高品位のカラー画像が得られるとされている。

また、その他にも二液を印字するインクジヱット記録方法がいくつか提案されている（例えば、特開平 3— 2 4 0 5 5 7号公報、特開平 3— 2 4 0 5 5 8号公報）。

また、特開昭 6 4— 6 3 1 8 5号公報では、染料を不溶化する無色のインクをインクジエツト記録へッドによって記録紙上に付着させる技術が提案されている。この公報記載の方法では、上記無色のィンクのドット径を画像用ィンクのドット径よりも大きく形成している。これによつて、画像用インクと無色インクとの付着場所がずれた場合でも所望の特性を満足できるとしている。さらに、特開平 8 - 5 2 8 6 8号公報では、特開昭 6 4 - 6 3 1 8 5号公報に記載の方法を改善した方法が提案されており、より優れた画像を形成出来るとされている。

また、本発明者らの一部は、二液を用いたインクジヱット記録方法における、顔料と、樹脂ェマルジヨンおよび Zまたは無機酸化物コロイドとを少なくとも含んでなるインク組成物の利用を提案している（特開平 9— 2 0 7 4 2 4号）。

[発明の概要]

本発明者らは、今般、二液を用いたインクジヱット記録方法において、二液の付着量が画像品質に大きな影響を与えるものであることを見出した。特に、二液のそれぞれの表面張力と、二液の記録媒体への付着量とを制御することで良好な画像品質、とりわけ良好な真円度を有する画素（例えば、ドット）が実現できるとの知見を得た。

従って、本発明は二液を印字するインクジヱット記録方法において、良好な画像が実現できる方法の提供をその目的としている。

そして、本発明によるインクジエツト記録方法は、記録媒体に、反応剤を含んでなる反応液と、インク組成物とを付着させて印字を行うインクジヱット記録方法であって、前記記録媒体上の 1 ドット当たりに付着されるインク組成物の重量を反応液の重量よりも大きいものとする方法である。

[図面の簡単な説明]

図 1は、本発明によるインクジエツト記録方法の実施に好ましく用いられるィンクジヱット記録装置を示す図であって、この態様においては記録へッドとインクタンクがそれぞれ独立してなり、インク組成物および反応液はィンクチューブによって記録へッドに供給される。

図 2は、記録へッドのノズソレ面の拡大図であつて、 1 bが反応液のノズル面であり、 1 cがインク組成物のノズル面である。

図 3は、図 2の記録へッドを用いたインクジヱット記録方法を説明する図である。図中で、 3 1は反応液付着領域であり、 3 2は反応液力付着された上にインク組成物が印字された印字領域である。

図 4は、本発明によるインクジヱット記録方法の実施に好ましく用いられる記録へッドの別の態様を示す図であって、吐出ノズルが全て横方向に並べて構成されたものである。

図 5は、本発明によるインクジエツト記録方法の実施に好ましく用いられるィンクジエツト記録装置を示す図であって、この態様においては記録へッドとインクタンクが一体化されてなる。

図 6は、本発明によるインクジヱット記録方法の実施に好ましく用いられるィンクジヱット記録装置を示す図であって、この態様においては印字後の記録媒体を加熱するヒーターを備えてなる。 [発明の具体的説明]

インクジヱット記録方法

本発明によるインクジヱット記録方法は、記録媒体に反応液とインク組成物とを印字する工程を含んでなるものである。そして、本発明による方法においては、記録媒体上の 1 ドット当たりに付着されるインク組成物の重量を反応液の重量よりも大きいものとする。

本発明によるインクジエツト記録方法は、色濃度の高い、にじみ、ムラの少ない印字を実現し、さらに、カラー画像においては異なる色の境界領域での不均一な色混じり、すなわち力ラーブリードを有効に防止できるとの利点も有する。また、本発明においては、反応液をインク組成物の量と等量またはそれ以上の量付着させる場合と比較して、記録媒体に付着される反応液とインク組成物との総量を小さくできる。その結果、印刷物の紙シヮを抑制することが可能であるという利点も享受することができる。

本発明の好ましい態様によれば、さらに反応液およびィンク組成物の表面張力の制御を合わせて行い、反応液の表面張力ァ l(mN/m)、前記インク組成物の表面張力 72 (mN/m), および M= (記録媒体上の 1 ドット当たりに付着される反応液の重量） / (記録媒体上の 1 ドット当たりに付着されるインク組成物の重量）とを以下の関係を満たすように制御する。すなわち、：

(1) 71≤35かつ 40≤y 2≤55であるとき、 Mが 30%以上 90%以下、好ましくは 40%以上 70%以下、

(2) ァ 1 >35かつ 40≤ァ 2≤55であるとき、 Mが 40%以上 90%以下、好ましくは 50 %以上 70 %以下、

(3) r 1≤35かつ 72< 40であるとき、 Mが 20%以上 80%以下、好ましくは 30%以上 60%以下、そして

(4) r 1 >35かつ 72く 40であるとき、 Mが 50%以上 90%以下、好ましくは 6 0 %以上 8 0 %以下

とする。この本発明の好ましい態様によれば、良好な真円度を有する画素（例えば、ドット）が実現できるとの利点力得られる。具体的には、インク組成物によつて形成されるドッ卜の真円度を 4 TT S / L ² (ここで、 Sはドット面積であり、 Lはドットの周長である）と定義したとき、真円度が 0 . 9以上、より好ましくは 0 . 9 5〜1 . 0の範囲にある極めて良好な画素を形成することが出来る。本発明によるインクジヱット記録方法において、反応液とインク組成物とを記録媒体に適用する順序としては、いずれ力先であってもよい。すなわち、反応液を記録媒体に付着させその後この記録媒体にインク組成物を付着させる方法、ィンク組成物を印字した後反応液を付着させる方法、さらに反応液とインク組成物をその射出直前または直後に混合する方法のいずれであってもよい。本発明の好ましい態様によれば、記録媒体に反応液をィンク組成物が付着される場所にのみ選択的に付着させた直後に、インク組成物を付着させる方法力好ましい。

本発明の好ましい態様によれば、反応液中の反応剤は多価金属塩またはポリアリルァミンもしくはその誘導体であるのが好ましい。

また、本発明の別の好ましい態様によれば、インク組成物は顔料を着色剤とするものであるのが好ましい。また別の好ましい態様によれば、インク組成物は樹脂ェマルジヨンおよび/または無機酸化物コロイドとを含んでなるのが好ましい。そして、最も好ましくはインク組成物は、顔料と、樹脂ェマルジヨンおよびまたは無機酸化物コロイドとを含んでなる。反応液

本発明において用いられる反応液は、インク組成物と接触して凝集物を生成する反応剤を含んでなる。凝集物は反応剤と、主としてインク組成物中の着色剤成分とが反応して形成されるものと考えられる。更に後記するように本発明にあつては樹脂ェマルジョンおよび Zまたは無機酸化物コロイドを含むことができ、本発明の好ましい態様によれば、反応剤はこの樹脂ェマルジヨンおよび無機酸化物コロイドの溶解および Zまたは分散状態を崩壊させるものであるの力好ましい。本発明において用いられる反応剤は、上記性質を有するものであれば限定されないが、好ましいその具体例としては、多価金属塩、またはポリアリルアミンもしくはその誘導体が挙げられる。

反応剤としての多価金属塩とは、二価以上の多価金属ィオンとこれら多価金属イオンに結合する陰イオンとから構成され、水に可溶な塩が挙げられる。多価金属イオンの具体例としては、 Ca^2T、 Cu²⁺、 Ni²⁺、 Mg²丁、 Zn²⁺、 Ba²⁺などの二価金属イオン Al³⁺、 Fe³⁺、 Cr³⁺などの三価金属イオンがあげられる。陰イオンとしては、 CI—、 N0₃―、 Γ、 Br"、 C10₃_および CH₃C00_などがあげられる。とりわけ、 Ca ²⁺または Mg²⁺より構成される金属塩は、反応液の p H、得られる印刷物の品質という二つの観点から、好適な結果を与える。

これら多価金属塩の反応液中における濃度は印字品質、目詰まり防止の効果が得られる範囲で適宜決定されてよいが、好ましくは 0. 1〜4 0重量％程度でぁり、より好ましくは 5〜2 5重量％程度である。

本発明の好ましい態様においては、多価金属塩は、二価以上の多価金属イオンと、これら多価金属イオンに結合する硝酸イオンまたはカルボン酸イオンとから構成され、水に可溶なものであるのが好ましい。

ここで、力ルポン酸ィオンは、好ましくは炭素数 1〜 6の飽和脂肪酸モノカルボン酸または炭素数 7 ~ 1 1の炭素環式モノカルボン酸から誘導されるものである。炭素数 1〜 6の飽和脂肪族モノカルボン酸の好ましい例としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、ピバル酸、へキサン酸など力挙げられる。特に蟻酸、酢酸が好ましい。

このモノカルボン酸の飽和脂肪族炭化水素基上の水素原子は水酸基で置換されていてもよく、そのようなカルボン酸の好ましい例としては、乳酸が挙げられる。さらに、炭素数 6 ~10の炭素環式モノカルボン酸の好ましい例としては、安息香酸、ナフト酸等が挙げられ、より好ましくは安息香酸である。

また、反応剤としてのポリァリルァミンおよびポリ了リルァミン誘導体は水に可溶で、水中でプラスに荷電するカチオン系高分子である。例えば、下記の式 ( I ) 、式（II) 、および式（III) が挙げられる。

- CH₂ CH

(式中、 X—は塩ィヒ物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硝酸イオン、燐酸イオン、硫酸イオン、酢酸イオン等を表す）

これら以外にもァリルァミンとジァリルァミンが共重合したポリマーやジァリルメチルアンモニゥムクロライドと二酸化硫黄との共重合体を使用することもできる。

これらポリァリルァミンおよび Zまたはポリァリルァミン誘導体の含有量は、インク組成物の 0. 5〜10重量％であること力好ましい。

本発明による反応液の表面張力は、浸透剤の添加によって制御されてよい。本発明において利用可能な浸透剤としては、カチオン性界面活性剤、ァニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤等の各種界面活性剤、メタノール、エタノール、 iso—プロピルアルコール等のアルコール類、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ェチルエーテル、ジェチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノプチルェ一テル、プロピレングリコールモノプチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルェ一テルなどがあげられる。本発明の好ましい態様によれば、反応液の粘度は 1. 5mP a ' s以上 10m P a' s以下の範囲とされるのが好ましく、より好ましくは 2. OmP a' s以上 6. OmP a · s以下の範囲である。

本発明の好ましい態様によれば、反応液は、多価金属塩に加えて、ポリオールを含んでなる。ここで、このポリオールは、 20°Cでの蒸気圧が 0. O lmmH g以下であるものであり、かつその添加量は多価金属塩に対して重量比で 1以上、好ましくは 1.0〜5.0とされる。さらに本発明の好ましい態様によれば、このポリオールの反応液に対する添加量は 10重量％以上であるの力好ましく、より好ましくは 10〜30重量 ¾i程度である。

ポリオールの好ましい具体例としては、多価アルコール、例えば、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、 1， 5—ペンタンジオール、 1, 4—ブタンジオールなど力挙げられる。さらに、ポリオールの好ましい具体例としては糖、例えば単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類および四糖類を含む）および多糖類があげられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、ァラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシシール、ソルビット、マソレトース、セロビオース、ラクト一ス、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、などがあげられる。

これらポリオールは単独で添加されても、二以上の混合物として添加されてよい。二以上の混合物として添カ卩される場合、その添加量は、合言十として多価金属塩に対して重量比で 1以上とされる。

本発明の好ましい態様によれば、反応液は高沸点有機溶媒からなる湿潤剤を含んでなる。高沸点有機溶媒は、反応液の乾燥を防ぐことによりへッドの目詰まりを防止する。高沸点有機溶媒の好ましい例としては、前記ポリオールとも一部重なる力、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロピレングリコール、プチレングリコール、 1， 2 , 6—へキサントリオール、チォグリコール、へキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールェタン、トリメチ口一ルプロパンなどの多価アルコール類；エチレングリコールモノェチルエーテル、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ェチルエーテル、ジエチレングリコールモノプチルェ一テル、トリエチレングリコールモノメチルェ一テル、トリエチレングリコールモノエチルェ一テル、トリエチレングリコールモノプチルェ一テルなどの多価アルコールのアルキルエーテル類、尿素、 2—ピロリドン、 N—メチル一 2—ピロリドン、 1， 3—ジメチル一 2—イミダゾリジノン、トリエタノールァミンなどが挙げられる。

高沸点有機溶媒の添加量は特に限定されないが、このましくは 0. 5〜4 0重量％程度であり、より好ましくは 2〜2 0重量％程度である。

本発明の好ましい態様によれば、反応液は低沸点有機溶剤を含んでなる。低沸点有機溶剤の好ましい例としては、メタノール、エタノール、 n—プロピルアルコール、 iso—イソプロピルアルコール、 n—プ夕ノール、 sec—プタノ一ル、 tert—ブタノール、 iso—ブタノール、 n—ペンタノ一ル、などがあげられる。特に一価のアルコールが好ましい。低沸点有機溶媒は、インクの乾燥時間を短くする効果がある。低沸点有機溶媒の添加量は 0. 5〜 1 0重量％が好ましく、より好ましくは 1 . 5〜 6重量％の範囲である。

本発明の好ましい態様によれば、反応液は p H調整のためにトリヱタノ一ルァミンを含んでなる。トリエタノールァミンが添加される場合、その添加量は、 0 〜 2. 0重量程度が好ましい。

また、この反応液は、後記のインク組成物の項で記載したカラ一着色剤を添加して着色され、インク組成物の機能を兼ね備えたものとされてもよい。インク組成物

本発明において用いられるインク組成物は、少なくとも着色剤と水とを含んでなる。

本発明において用いられるィンク組成物に含まれる着色剤としては、前記した反応剤と反応して凝集物を形成するものであるのが好ましい。また、着色剤は染料、顔料のいずれであってもよいが、顔料が好ましい。

染料としては、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料、建染染料、可溶性建染染料、反応分! ^料、など通常ィンクジヱット記録に使用される各種染料を使用することができる。

また、顔料としては、特別な制限なしに無機顔料、有機顔料を使用することができる。無機顔料としては、酸化チタンおよび酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によつて製造された力一ボンブラックを使用することができる。また、有機顔料としては、ァゾ顔料（ァゾレーキ、不溶性ァゾ顔料、縮合ァゾ顔料、キレートァゾ顔料などを含む）、多環式顔料（例え T JP98/00091

1 1 ば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジォキサジン顔料、チォインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）ニトロ顔料、ニトロソ顔料、ァニリンブラックなどを使用できる。

本発明の好ましい態様によれば、これらの顔料は、分散剤または界面活性剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料分散液としてィンクに添加されるの力好ましい。好ましい分散剤としては、顔料分散液を調製するのに慣用されている分散剤、例えば高分子分散剤を使用することができる。なお、この顔料分散液に含まれる分散剤および界面活性剤がィンク組成物の分散剤および界面活性剤としても機能するであろうことは当業者に明らかであろう。

インクへの顔料の添加量は、 0. 5〜2 5重量％程度が好ましく、より好ましくは 2〜1 5重量％程度である。

本発明の好ましい態様によれば、インク組成物は樹脂ェマルジョンを含んでなる。ここで、樹脂ェマルジヨンとは連続相が水であり、分散相が次のような樹脂成分であるェマルジヨンを意味する。分散相の樹脂成分としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン一ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ァクリル一スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋スチレン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フヱノール樹脂、シリコーン樹脂、ェポキシ樹脂などが挙げられる。

本発明の好ましい態様によれば、この樹脂は親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であるのが好ましい。また、これらの樹脂成分の粒子径はェマルジョンを形成する限り特に限定されないが、 1 5 O n m程度以下が好ましく、より好ましくは 5〜： L O O n m程度である。

これらの樹脂ェマルジヨンは、樹脂モノマーを、場合によって界面活性剤とともに水中で分散重合することによって得ることができる。例えば、ァクリル系樹脂またはスチレン一アクリル系樹脂のェマルジヨンは、（メタ）アクリル酸エステル、または（メタ）アクリル酸エステルおよびスチレンを、界面活性剤とともに水中で分散重合させることによつて得ることができる。樹脂成分と界面活性剤との混合の割合は、通常 1 0： 1〜5 ： 1程度とするのが好ましい。界面活性剤の使用量が前記範囲にあることでより良好なインクの耐水性、浸透性が得られる。界面活性剤の好ましい例としては、ァニオン性界面活性剤（例えばドデシルペンゼルスルホン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフヱ一卜のアンモニゥム塩など）、非イオン性界面活性剤（例えば、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アルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンァキルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルァミン、ポリオキシエチレンァルキルアミドなど）があげられ、これらを単独または二種以上を混合して用いることができる。また、アセチレングリコール（ォレフイン Y、ならびにサーフィノール 8 2、 1 0 4、 4 4 0、 4 6 5および 4 8 5 (いずれも Air Products and Chemicals Inc. 製） ) を用いることも可能である。

また、分散相成分としての樹脂と水との割合は、樹脂 1 0 0重量部に対して水 6 0〜4 0 0重量部、好ましくは 1 0 0〜2 0 0の範囲が適当である。

このような樹脂エマルジョンとして、公知の樹脂ェマルジヨンを用いることも可能であり、例えば特公昭 6 2— 1 4 2 6号、特開平 3— 5 6 5 7 3号、特開平 3 - 7 9 6 7 8号、特開平 3— 1 6 0 0 6 8号、特開平 4 - 1 8 4 6 2号公報などに ΐ己載の樹 S旨ェマルジョンをそのまま用いることができる。

また、市販の樹脂ェマルジヨンを使用することも可能であり、例えばマイクロジエル Ε— 1 0 0 0 2、 Ε - 5 0 0 2 (スチレン一アクリル系樹脂ェマルジヨン、日本ペイント株式会社製）、ボンコート 4 0 0 1 (アクリル系樹脂ェマルジヨン、大日本インキ化学工業株式会社製）ボンコート 5 4 5 4 (スチレン—アクリル系樹脂ェマルジョン、大日本ィンキ化学工業株式会社製） S A E _ 1 0 1 4 (スチレン—アクリル系樹脂ェマルジヨン、日本ゼオン株式会社製）、サイピノール S K - 2 0 0 (アクリル系樹脂ェマルジヨン、サイデン化学株式会社製）、などがあげられる。

本発明に使用するインクは、樹脂ェマルジヨンを、その樹脂成分がインクの 0. 1〜4 0重量％となるよう含有するの力好ましく、より好ましくは 1〜2 5 重量％の範囲である。

樹脂ェマルジヨンは、反応剤、特に多価金属イオンまたはポリアリルアミンもしくはポリアリルアミンの誘導体との相互作用により、着色成分の浸透を抑制し、さらに記録媒体への定着を促進する効果を有する。また、樹脂ェマルジヨンの種類によっては記録媒体上で皮膜を形成し、印刷物の耐擦性をも向上させる効果も有する。

本発明の好ましい態様によれば、インク組成物は樹脂ェマルジョン形態の熱可塑性を含んでなるのが好ましい。ここで、熱可塑性樹脂とは、軟化温度が 5 0 ~ 2 5 0 °C、好ましくは 6 0 ~ 2 0 0 °Cのものである。ここで、軟化温度という語は、熱可塑性樹脂のガラス転移点、融点、粘性率が 1 0 ^U〜1 0 ¹²ポアズになる温度、流動点、樹脂ェマルジヨンの形態にある場合その最低造膜温度（M F T) のうち最も低い温度を意味するものとする。本発明による方法の加熱工程では、記録媒体を熱可塑性樹脂の軟化温度以上の温度で加熱する。

また、これらの樹脂は、軟化または融解温度以上に加熱され冷却された際に強固な耐水性、耐擦性のある膜を形成するものが好ましい。

水不溶性の熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリアクリル酸、ポリメタァクリル酸、ポリメタアクリル酸エステル、ポリェチルアクリル酸、スチレン一プ夕ジェン共重合体、ポリブタジエン、アクリロニトリル一ブタジエン共重合体、クロ口プレン共重合体、フッ素樹脂、フッ素樹脂、フツイ匕ビニリデン、ポリオレフィン樹脂、セルロース、スチレン一アクリル酸共重合体、スチレン一メタアクリル酸共重合体、ポリスチレン、スチレン一アクリルアミド共重合体、ポリィソプチルァクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルァセ夕一ル、ポリアミド、口ジン系樹脂、ポリエチレン、ポリカーボネート、塩化ビニリデン樹脂、セルロース系樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン—酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル一アクリル共重合体、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン、ロジネステル等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。

低分子量の熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリエチレンワックス、モンタンワックス、アルコールワックス、合成酸化ワックス、 α—ォレフィン一無水マレイン酸共重合体、カルナバワックス等の動植物系ワックス、ラノリン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンヮックス等が挙げられる。

また、本発明の好ましい態様によれば、本発明に用いられるインク組成物は、無機酸化物コロイドを含んでなる。無機酸化物コロイドの好ましい例としては、コロイダルシリカ、アルミナコロイドが挙げられる。これらは、一般的には、 Si0₂、 A1₂0₃等の超微粒子を水または有機溶媒中に分散したコロイド溶液である。市販されている無機酸化物コロイドとしては、分散媒が水、メタノール、 2—プロパノール、 n—プロパノール、キシレンなどであり、 SiO_Q、 A1_Q0₃等の粒子の粒径が 5 ~ 1 0 0 n mであるものが一般的である。また、無機酸化物コロイド溶液の p Hは中性領域ではなく酸性またはアルカリ性に調整されているものが多い。これは、無機酸化物コロイドの安定分散領域力酸性側かアルカリ性側に存在するためであり、インク組成物に添加する場合には、無機酸化物コロイドの安定分散領域の p Hとインクの p Hとを考慮して添加する必要がある。

インク組成物中の無機酸化物コロイドの添加量は、 0. 1〜1 5重量％となるように添加するのが好ましく、二種以上の添加も可能である。本発明の好ましい態様によれば、インク組成物はアルギン酸誘導体を含んでなるのが好ましい。アルギン酸誘導体の好ましい例としては、アルギン酸アルカリ金属塩（例えば、ナトリウム塩、カリウム塩）アルギン酸有機塩（例えば、トリエタノールアミン塩）、アルギン酸アンモニゥム塩、等が挙げられる。

このアルギン酸誘導体のインク組成物への添加量は、好ましくは 0 . 0 1〜1 重量％程度であり、より好ましくは 0. 0 5〜0. 5重量％程度である。

ァルギン酸誘導体の添加により良好な画像が得られる理由は確定できな、が、反応液に存在する多価金属塩が、インク組成物中のアルギン酸誘導体と反応し、着色剤の分散状態を変化させ、着色剤の記録媒体への定着が促進されることに起因するものと考えられる。

本発明の好ましい態様によれば、ィンク組成物は有機溶媒を含んでなるのが好ましい。この有機溶媒は、好ましくは低沸点有機溶剤であり、その好ましい例としては、メタノール、エタノール、 n—プロピルアルコール、 iso_プロピルァルコール、 n—ブタノ一ル、 sec—ブタノ一ル、 tert—ブタノ一ル、 iso—ブタノール、 n—ペン夕ノール、などがあげられる。特に一価のアルコールが好ましい。低沸点有機溶媒は、インクの乾燥時間を短くする効果がある。

また、本発明の好ましい態様によれば、本発明に使用するインク組成物は、さらに高沸点有機溶媒からなる湿潤剤を含んでなること力まし Lヽ。高沸点有機溶媒の好ましい例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロピレンダリコール、ブチレングリコール、 1， 2， 6—へキサントリオール、チォグリコール、へキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールェタン、トリメチロールプロパンなどの多価アルコール類；エチレングリコールモノェチルエーテル、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ェチルェ一テル、ジエチレングリコ 0398 P T/JP98/00091

1 6

—ルモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノェチルエーテル、トリエチレングリコールモノプチルエーテルなどの多価アルコールのアルキルエーテル類、尿素、 2—ピロリドン、 N— メチル一 2—ピロリドン、 1， 3—ジメチルー 2—イミダゾリジノン、トリエタノ一ルァミンなどが挙げられる。

これら湿潤剤の添加量は、インクの 0. 5〜4 0重量％程度が好ましく、より好ましくは 2〜 2 0重量％の範囲である。また、低沸点有機溶媒剤の添加量はィンクの 0. 5〜1 0重量％程度力く好ましく、より好ましくは 1 . 5〜6重量％の範囲である。

本発明の好ましい態様によれば、ィンク組成物は糖を含有してなるの力好ましい。糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類および四糖類を含む）および多糖類があげられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、ァラビノース、ガラクト一ス、アルドン酸、グルシシール、ソルビット、マルト一ス、セロビオース、ラクト一ス、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、などがあげられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、アルギン酸、 α—シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。

また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖（例えば、糖ァルコール（一般式 H0CH_o(CH0H) CH₂0H (ここで、 n = 2〜 5の整数をあらわす）で表わされる）、酸化糖（例えば、アルドン酸、ゥロン酸など）、アミノ酸、チォ糖などがあげられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどがあげられる。

これら糖類の含有量は、インクの 0. 1〜4 0重量％、好ましくは 0. 5〜 3 0重量％の範囲が適当である。

本発明において用いられるィンク組成物の表面張力の制御は浸透剤の添加によ P 1

1 7 つて行われてよい。利用可能な浸透剤の具体例としては、上記反応液に用いられる浸透剤と同様のものが挙げられる。

本発明の好ましい態様によれば、インク組成物の粘度は 1 . 5 m P a ' s以上 1 O m P a . s以下の範囲とされるのが好ましく、より好ましくは 2. O m P a . s以上 6. O m P a · s以下の範囲である。

その他、必要に応じて、 p H調製剤、防腐剤、防かび剤等を添加しても良い。インクジヱット記録装置

本発明によるィンクジヱット記録方法を実施するィンクジェット記録装置につ I、て以下図面を用いて説明する。

図 1のインクジェット記録装置は、インク組成物および反応液をタンクに収納し、インク組成物および反応液がインクチューブを介して記録へッドに供給される態様である。すなわち、記録へッド 1とインクタンク 2とがインクチューブ 3 で連通される。ここで、インクタンク 2は内部が区切られてなり、インク組成物、場合によつて複数のカラ一インク組成物の部屋と、反応液の部屋と力設けられてなる。

言己録へッド 1はキヤリッジ 4に'沿って、モータ 5で専区動されるタイミングベルト 6によつて移動する。一方、記録媒体である紙 7はプラテン 8およびガイド 9 によって記録ヘッド 1と対面する位置に置かれる。なお、この態様においては、キャップ 1 0が設けられてなる。このキャップ 1 0には吸引ポンプ 1 1が連結され、いわゆるクリーニング操作を行う。吸引されたインク組成物はチューブ 1 2 を介して廃インクタンク 1 3に溜め置かれる。

記録へッド 1のノズル面の拡大図を図 2に示す。 1 bで示される部分が反応液のノズル面であって、反応液が吐出されるノズル 2 1力縦方向に設けられてなる c 一方、 1 cで示される部分がインク組成物のノズル面であって、ノズル 2 2、 2 3、 2 4、 2 5からはそれぞれイェローインク組成物、マゼンタインク組成物、シアンインク組成物、そしてブラックインク組成物が吐出される。

さらにこの図 2に記載の記録へッドを用いたインクジエツト記録方法を図 3を用いて説明する。記録へッド 1は矢印 A方向に移動する。その移動の間に、ノズル面 1 bより反応液が吐出され、記録媒体 7上に帯状の反応液付着領域 3 1を形成する。次に記録媒体 7力紙送り方向矢印 Bに所定量移送される。その間記録へッド 1は図中で矢印 Aと逆方向に移動し、記録媒体 7の左端の位置に戻る。そして、すでに反応液が付着している反応液付着領域にインク組成物を印字し、印字領域 3 2を形成する。

また、図 4に記載のように記録ヘッド 1において、ノズルをすベて横方向に並ベて構成することも可能である。図中で、 4 1 aおよび 4 1 bは反応液の吐出ノズルであり、ノズル 4 2、 4 3、 4 4、および 4 5からはそれぞれイェローインク組成物、マゼン夕インク組成物、シアンインク組成物、そしてブラックインク組成物が吐出される。このような態様の記録へッドにおいては、記録へッド 1がキャリッジ上を往復する往路，復路いずれにおいても印字力可能である点で、図 2に示される記録へッドを用いた場合よりも速い速度での印字が期待できる。さらに反応液とインク組成物の表面張力を調節することにより、これらの付着順序にかかわらず、高品質の印字がより一定して得られる。この場合反応液の吐出ノズルを 1つとすることもでき（例えば図中で 4 1 bのノズルを省くことができる）、さらなるへッドの小型化と印字の高速化が達成できる。

さらに、インクジェット記録装置には、インク組成物の補充がインクタンクであるカートリッジを取り替えることで行われるものがある。また、このインク夕ンクは記録へッドと一体化されたものであつてもよい。

このようなインクタンクを利用したインクジヱット記録装置の好ましい例を図 5に示す。図中で図 1の装置と同一の部材につゝては同一の参照番号を付した。図 5の態様において、記録へッド 1 aおよび 1 bは、インクタンク 2 aおよび 2 bと一体化されてなる。記録へッド 1 aまたは 1 bをそれぞれインク組成物および反応液を吐出するものとする。印字方法は基本的に図 1の装置と同様であつてよい。そして、この態様において、記録へッド l aとインクタンク 2 aおよび記録へッド 1 aおよびインクタンク 2 bは、キヤリッジ 4上をともに移動する。さらに印字がなされた記録媒体を加熱するヒータが設けられてなる、ィンクジエツト記録装置の好ましい例を図 6に示す。図 6は、ヒータ 1 4を設けた点以外は図 1にしめしたものと同様なものである。このヒータ 1 4は、記録媒体に接触してそれを加熱するものであっても、赤外線などを照射し、または熱風を吹き付けるなど記録媒体に接触せず加熱するものであってもよい。

施例]

以下本発明を以下の実施例によつて詳細に説明する、本発明はこれらに限定されるものではない。

以下の反応液およびインク組成物を常法に従い調製した。すなわち、反応液は、下記成分を混合して調製した。また、インク組成物は、着色剤成分を分散剤成分とともに分散した後に、他の成分を加え混合し、一定以上の大きさの不溶成分を濾過して調製した。

反応液 1

硝酸マグネシゥム ·六水和物 2 5 w t % トリエチレングリコールモノブチルエーテル 1 0 w t % グリセリン 1 0 w t % イオン交換水残量反応液 2

ポリァリルァミン 3w t % トリエチレングリコールモノブチルエーテル 1 Ow t % グリセリン 15w t % イオン交換水

反応液 3

Mg (Ν0₃) ₂·六水和物 25w t % TEGmBE 5wt% グリセリン 2 w t % イオン交換水

インク 1

カーボンブラック MA 7 5w t % 謹体

スチレン一ァクリル共重合体 ·アンモニゥム塩 1. 5wt% (分子量 7000、樹脂成分 38 w t %：分散剤）

アルマテックス Z 116 5w t %

(三井東圧化学（株）、樹脂ェマルジヨン、樹脂成分 50%)

スノ一テックス S 1. 5wt%

(日産化学製、コロイダルシリカ S i 02含有量 30wt%)

マルチトール 3. 5w t % グリセリン 10 w t % 2—ピロリドン 2 t% イオン交換水

インク 2

カーボンブラック R a v e n 1080 5 w t % 灘体

スチレン一ァクリル共重合体 ·アンモニゥム塩 1. 5 t % (分子量 7000、樹脂成分 38 w t %：分散剤）

アルマテックス Z 116 3w t % (三井東圧化学（株）製、樹脂エマルジョン、樹脂成分 50%)

マゾレチトール 7 w t % グリセリン 1 Ow t %

2—ピロリドン 2 w t % イオン交換水

インク 3

力一ボンブラック MA 7 5 w t % 謹体

スチレン一アクリル共重合体'アンモニゥム塩 5 t % (分子量 7000、樹脂成分 38wt%：分散剤）

スノーテックス S . 5 w t % (日産化学製、コロイダルシリカ S i〇 2含有量 30 t%)

マノレチトール 3 5 w t % グリセリン 1 Ow t %

2—ピロリドン 2 w t % イオン交換水

インク 4

カーボンブラック MA 7 5 t% 灘体

スチレン一ァクリル共重合体 ·アンモニゥム塩 1. 5 w t % (分子量 7000、樹脂成分 38wt%：分散剤）ボンコート 5454 5w t %

(大日本インキ（株）製、スチレン—アクリル樹脂ェマルジヨン、

樹脂成分 45%)

アルマテックス Z 116 3w t %

(三井東圧化学（株）製、樹脂ェマルジヨン、樹脂成分 50%)

マルチトール 7w t % グリセリン 10 w t % 2一ピロリドン 2w t % ネオコール SW 0. 8 w t % (第一工業製薬（株）製、ジアルキルスルホ琥珀酸エステル

ナトリウム塩）

イオン交換水以上の反応液およびインク組成物の表面張力と粘度は以下のとおりであつた。第 1表インクおよび反応液の表面張力と粘度

表面張力（mNZm) 粘度（mP a · s、 20°C) 反応液 1 35 4. 2

反応液 2 33 4. 0

反応液 3 41 2. 8

インク 1 52 4. 4

インク 2 48 4. 1

インク 3 44 4. 0

インク 4 38 4. 1 印字評価試験

インクジヱットプリンター M J— 700 V2 C (セイコーエプソン株式会社製）を用いて、 Xe r ox4024 3R 721 (ゼロックス株式会社製）および Xe r ox R (ゼロックス株式会社製、再製紙）の 2紙に印刷を行つた。印刷は、反応液を 100%du t yで印刷した後、ィンク組成物によりドットを印刷した。

ここで、記録媒体に付着される反応液およびインク組成物の量は、下記の表に記載の通りとした。

また、インク組成物によって形成されるドットの真円度を 47Γ SZL² (ここで、 Sはドット面積であり、 Lはドッ卜の周長である）と定義した。そして、形成されたドットの 10個について真円度を測定し、その平均値を求めた。その値を次のように評価した。

評価 A：両紙において 0. 95〜1. 0

評価 B :両紙において 0. 9以上の場合。

評価 C：いずれかまたは両紙において 0. 9〜0. 8。

評価 NG：いずれかまたは両紙において 0. 8未満。

とした。

以上の結果は、下記の表に示される通りであった。

反応液量（ng). 10/40 12/40 16/40 24/40 36/40 40/40 インク重量 (ng)

M (%) 2 5 3 0 4 0 6 0 9 0 1 0 0 反応液 1 ィンク 1 C B A A B C 反液 1 /イン々 2 C B A A B c 反応液 1 Zィンク 3 C B A A B C 反応液 2 ィンク 1 c B A A B c 反応液 2 インク 2 C B A A B c 反応液？ノィンク 3 c B A A B c 第 3 表

反応液量（ng)/ 10/40 16/40 20/40 28/40 36/40 40/40 ィン々黄量 (n

M (%) 2 5 4 0 5 0 7 0 9 0 1 0 0 反応液 3 ィン々 1 c B A A B c 反応液 3 インク 2 C B A A B c 反応液 3ノィンク 3 c B A A B c 第 4 表

反応液量 (ng)ノ 4/40 6/40 12/40 24/40 32/40 40/40 インク重量 (ng)

M (%) 1 0 2 0 3 0 6 0 8 0 1 0 0 反応液 1 Zィンク 4 C B A A B c 反応液 2 ィンク 4 C B A A B c 第 5 表

反応液量（ng)/ 12/40 20/40 24/40 32/40 36/40 40/40 ィンク重量（ng)

M (%) 3 0 5 0 6 0 8 0 9 0 1 0 0 反応液 3 /ィンク 4 C B A A B c

Claims

請求の範囲

1. 記録媒体に、反応剤を含んでなる反応液と、インク組成物とを付着させて印字を行うインクジエツト記録方法であつて、

前記記録媒体上の 1ドット当たりに付着されるインク組成物の重量が反応液の重量よりも大きいものとされた、インクジヱット記録方法。

2. 前記反応液の表面張力 71 (mN/m). 前記インク組成物の表面張力 ₇2 (mN/m)、および M= (記録媒体上の 1 ドット当たりに付着される反応液の重量） / (記録媒体上の 1 ドット当たりに付着されるインク組成物の重量）と力、

71≤35かつ 40≤72≤55であるとき、 Mは 30%以上 90%以下であり、ァ 1〉 35かつ 40≤72≤ 55であるとき、 Mは 40%以上 90%以下であり、 71≤ 35かつ 72<40であるとき、 Mは 20%以上 80%以下であり、そして

71〉35かつ 72く 40であるとき、 Mは 50%以上 90%以下である、請求項 1に記載のィンクジヱット記録方法。

3. 前記反応液の表面張力 71 (mN/m)、前記インク組成物の表面張力 y 2 (mN/m)、および M= (記録媒体上の 1 ドット当たりに付着される反応液の重量） / (記録媒体上の 1 ドット当たりに付着されるインク組成物の重量）とが、ァ 1≤35かつ 40≤ァ 2≤55であるとき、 Mが 40%以上 70%以下であり、 71〉 35かつ 40≤ァ 2≤55であるとき、 Mが 50%以上 70%以下であり、 71≤ 35かつ 72く 40であるとき、 Mは 30%以上 60%以下であり、そして

71〉 35かつ 72く 40であるとき、 Mは 60%以上 80%以下である、請求項 2に記載のインクジェット記録方法。

4. 前記反応液および前記インク組成物の 2 0 °Cにおける粘度が 1. 5 m P a ' s以上 1 O m P a ' s以下である、請求項 1〜 3のいずれか一項に記載のィンクジヱット記録方法。

5. 前記反応剤が前記ィンク組成物と接触して凝集物を生成するものである、請求項 1〜 4のいずれか一項に記載のィンクジェット記録方法。

6. 前記反応剤が多価金属塩またはポリアリルアミンもしくはその誘導体である、請求項 1〜 5のいずれか一項に記載のインクジヱット記録方法。

7. 前記インク組成物が顔料を着色剤とするものである、請求項 1〜6のいずれか一項に記載のインクジヱット記録方法。

8. 前記インク組成物力樹脂エマルジョンおよび Zまたは無機酸化物コロイドとを含んでなるものである、請求項 1〜 7のいずれ力、一項に記載のィンクジェット記録方法。

9. 前記無機酸化物コ口ィドがコ口ィダルシリ力である、請求項 1〜 7のいずれか一項に記載のインクジヱット記録方法。

1 0. 請求項 1〜9のいずれか一項に記載のインクジエツト記録方法によつて言己録が行われた、記録媒体。