JP2005074655A - 反応液、インクセット及びインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 水性顔料インクを用いるインクジェット記録に最適で、記録媒体として一般事
務用紙や塗工印刷用紙などの普通紙を用いても、画像濃度が高く、ブリードがなく、粒状
感が目立たず高精細で、耐擦性にも優れた高品位の画像を提供し得る反応液、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。
【解決手段】 インク凝集剤、ヒドロキシアルキルセルロース及び水を含有させた反応液
を用いる。さらに、ポリオレフィン系樹脂粒子を含有させると、耐擦性の点で一層効果が
ある。また、この反応液の表面張力を、該反応液と併用する水性顔料インクの表面張力の
平均値よりも大とすることにより、ドットの形成位置のずれ、ドットの真円性の低下、粒
状感の増大などの不都合を効果的に防止することができる。インク凝集剤としては、多価
金属塩やカチオン性ポリマーが好ましい。
【選択図】 なし

Description

本発明は、インクジェット記録において、画質の向上を目的として使用される反応液、
並びにこれを用いたインクセット及びインクジェット記録方法に関する。

インクジェット記録方式は、記録ヘッドからインクの液滴を吐出させ、紙等の記録媒体
にインクを付着させて画像を記録する印刷方式である。インクジェット記録用のインクと
しては、染料系あるいは顔料系の色材を水性媒体中に溶解又は分散させた水性インクが一
般的であり、染料インクと顔料インクに大別される。これまで、記録画像の色再現性等に
優れる染料インクが多用されてきたが、インクジェット記録技術のデジタル写真サービス
や商業印刷等への用途拡大等により、記録画像の保存性が重要視されるようになってきて
おり、染料インクに比して記録画像の耐水性や耐光性等に優れる顔料インクが使用される
ようになってきている。

一般に、顔料インクは、染料インクに比して記録画像の画像濃度（発色性）に劣り、耐
擦性にも問題がある。即ち、染料インクによる画像形成は、記録媒体上に付与された染料
インク中の色材（染料）が記録媒体の内部にまで浸透し、これにより記録媒体が染色され
ることによりなされるのに対し、顔料インクによる画像形成は、記録媒体上に付与された
顔料インク中の色材（顔料）が記録媒体上に留まり（顔料は染料に比べて粒径が大きく、
記録媒体の内部に浸透しにくい）、この顔料自体の発色によりなされるものであるため、
顔料インクによる画像は、染料インクによる画像に比して、画像濃度が不十分で入射光の
乱反射による色見の相違が起こりやすく、また、顔料の記録媒体への定着性が不十分でわ
ずかな摩擦でも顔料が剥がれることがある。従って、顔料インクを用いるインクジェット
記録においては、画像濃度及び耐擦性を如何にして高めるかが重要な技術課題となってい
る。

また従来から、画像濃度が高く、ブリードのない高品位のカラー画像が得られるインク
ジェット記録方法として、インクと、インク中の色材成分を瞬間的に凝集させる凝集剤を
含む反応液（プリント性向上液などとも呼ばれる）との２液を用いる方法が知られている
。該凝集剤としては種々のものを利用することができ、例えば、マグネシウム塩等の多価
金属塩（特許文献１参照）、ポリアリルアミン、ポリアミンスルホン酸塩等のカチオン性
ポリマー（特許文献２〜９参照）等が挙げられる。この２液を用いる方法は、特に、イン
クジェット記録方式に適合した特性を付与されていない普通紙（一般事務用紙やオフセッ
ト用塗工印刷用紙など）に対して有効であり、この方法によれば、高価で特殊なインクジ
ェット専用紙を用いなくても、比較的安価な普通紙で高品位のカラー画像を得ることがで
きる。
特開２００１−１６２７号公報 特開平８−１０４０００号公報 特開平８−２１６３８８号公報 特開平８−２８１９２９号公報 特開平９−２７７５０７号公報 特開平１０−１６６５５９号公報 特開平１０−２２６０５７号公報 特開平１０−１４６９９１号公報 特開平１０−１５１７７２号公報

上記のような２液を用いるインクジェット記録方法によれば、上述した顔料インクの欠
点を解消して、その特長を充分に活かすことができると考えられる。しかし、顔料インク
と従来の反応液とを併用してインクジェット記録を行った場合、画像濃度については改善
が見られるものの、耐擦性については改善が見られず、顔料インクによる記録画像の耐擦
性には依然として問題が残る。そこで、耐擦性の改善を図るべく、インクあるいは反応液
中に、顔料の記録媒体への固着剤として樹脂を添加する方法が考えられる。しかし、固着
剤として例えばポリアリルアミン等を用いても、このような固着剤は記録媒体の表面に留
まらずに内部にまで浸透してしまい、耐擦性の改善にほとんど効果がなかった。このよう
な記録媒体内部への浸透分を考慮して、多量の固着剤をインクや反応液中に含有させると
、粘度などの諸物性が大きく変化してインクの保存安定性、吐出安定性が低下し、記録ヘ
ッドの吐出口の目詰まりや飛行曲がりなどの不都合が生じるおそれがある。

従って、本発明の目的は、水性顔料インクを用いるインクジェット記録に最適で、記録
媒体として一般事務用紙や塗工印刷用紙などの普通紙を用いても、画像濃度が高く、ブリ
ードがなく、耐擦性にも優れた高品位の画像を提供し得る反応液並びにこれを用いたイン
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。

本発明者は、水性顔料インクを用いるインクジェット記録に最適な反応液について種々
検討した結果、ヒドロキシアルキルセルロース水溶液の粘度特性（チキソトロピー性）に
注目し、これが水性顔料インクによる画像の耐擦性の改善に有効であるとの知見を得た。

本発明は、上記知見に基づきなされたもので、少なくとも色材として顔料を含有する水
性インクと併用されるインクジェット記録用反応液であって、少なくとも、インク凝集剤
、ヒドロキシアルキルセルロース及び水を含有することを特徴とする反応液を提供するこ
とにより、上記目的を達成したものである。

また、本発明は、上記反応液と、少なくとも色材として顔料を含有する水性インクとか
らなるインクジェット記録用インクセットであって、該反応液の表面張力が該水性インク
の表面張力の平均値よりも大きいことを特徴とするインクセットを提供するものである。

また、本発明は、上記反応液と、少なくとも色材として顔料を含有する水性インク、あ
るいは上記インクセットを用いるインクジェット記録方法であって、記録媒体の被記録面
上で該反応液と該水性インクとを接触させるように、該反応液及び該水性インクを該被記
録面上に付与することを特徴とするインクジェット記録方法を提供するものである。

本発明によれば、反応液中に含有された多価金属塩等のインク凝集剤のインク凝集能に
より、画像濃度が高く、ブリードのない高画質が得られると共に、顔料の固着剤として反
応液中に含有されたヒドロキシアルキルセルロースの作用により、顔料インクによる記録
画像の耐擦性を大幅に改善することができる。反応液中にポリオレフィン系樹脂粒子をさ
らに含有させた場合には、記録画像の耐擦性を一層高めることができる。また、本発明の
反応液及びインクセットは、顔料の固着剤として、最小限の含有量で十分な耐擦性の改善
効果が得られるヒドロキシアルキルセルロースが選択されているので、この種の固着剤を
含有させることにより懸念される保存安定性や吐出安定性の低下が抑えられ、記録ヘッド
から該反応液を吐出させても目詰まりや飛行曲がりなどの不都合を招くおそれが少ない。
また、反応液の表面張力を、該反応液と併用するインクの表面張力の平均値よりも大とす
ることにより、従来の２液を用いるインクジェット記録方法で見られた不都合、例えば、
ドットの形成位置のずれ、ドットの真円性の低下などを効果的に防止することができ、粒
状感の目立たない高精細の画像が得られる。本発明は、特に、水性顔料インクを用いて普
通紙に対してカラーインクジェット記録を行う場合に有効であり、この場合は、顔料イン
クの特長である耐水性や耐光性などの良さと相俟って、画質が良好で且つ長期間に亘って
画像の変質が起こりにくく、保存性に優れた画像が得られる。

以下、先ず、本発明の反応液について説明する。本発明の反応液は、インク凝集剤、ヒ
ドロキシアルキルセルロース及び水を必須成分として含有する。

上記インク凝集剤は、インク中の色材、その他の成分の分散状態を破壊し、それらを凝
集させる作用を有するもので、多価金属塩が好ましく用いられる。多価金属塩は、二価以
上の多価金属イオンとこれに結合する陰イオンとから構成される水に可溶な塩である。多
価金属イオンの具体例としては、Ｃａ²⁺、Ｃｕ²⁺、Ｎｉ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ｚｎ²⁺、Ｂａ²⁺、Ｆ
ｅ²⁺、Ｚｒ²⁺等などの二価金属イオン、Ａｌ³⁺、Ｆｅ³⁺、Ｃｒ³⁺、Ｚｒ³⁺、Ｚｒ⁴⁺などの
三価以上の金属イオンが挙げられる。一方、陰イオンの具体例としては、Ｃｌ^-、ＮＯ₃ ^-
、Ｉ^-、Ｂｒ^-、ＣｌＯ₃ ^-、ＣＨ₃ＣＯＯ^-、Ｆ^-、ＳＯ₄ ^2-、ＳＯ₃ ^2-などが挙げられる。水
溶性多価金属塩は、無水物でもよく、水和物でもよい。

なかでも、Ｍｇ²⁺より構成される金属塩、とりわけ、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ₄）
は、得られる記録物の品質、記録ヘッドに対する影響（腐食性）、安全性（毒性）、コス
トという４つの観点から、好適な結果を与える。

また、上記インク凝集剤としては、カチオン性ポリマーを用いることもできる。インク
凝集剤として、反応液中に多価金属塩及びカチオン性ポリマーの両方を含有させてもよい
。カチオン性ポリマーとしては、例えば、ポリアリルアミン、ポリアミンスルホン酸塩、
ポリアリルアミン塩酸塩等が挙げられ、本出願人の先の出願に係る特開平１０−１２０９
５６号公報の〔００７６〕及び〔００７７〕に記載されているものも本発明で好ましく用
いられる。

上記インク凝集剤の含有量は、所定の効果が得られるように適宜調整すればよく、好ま
しくは上記反応液に対して０．５〜２０重量％である。インク凝集剤の含有量が０．５重
量％未満では、画像濃度などの画質面での改善効果に乏しく、２０重量％超では、保存安
定性や吐出安定性の低下、記録ヘッドの構成部品の腐食などを招くおそれがある。

また、上記ヒドロキシアルキルセルロースは、主として色材（顔料）の記録媒体上への
定着性を改善するための固着剤として作用するもので、記録画像の耐擦性の改善に必須の
成分である。固着剤としてヒドロキシアルキルセルロースを含有させた反応液は、適度な
チキソトロピー性を有し、記録媒体上に付与された直後に見かけ粘度が上昇するようにな
るので、固着剤の記録媒体内部への浸透を効果的に抑制できると共に、記録媒体上で接触
したインク中の分散剤などの樹脂成分を保護コロイドとして取り込むため、優れた耐擦性
を発揮できる。また、この反応液は、記録媒体内部に浸透し耐擦性の発現にほとんど寄与
しない固着剤の発生を考慮する必要がないので、必要以上に固着剤を添加する必要がなく
、インクジェット記録液として必要な保存安定性、吐出安定性を備える。ちなみに、同じ
くセルロース系樹脂であるカルボキシアルキルセルロース（例えば、カルボキシメチルセ
ルロース、ＣＭＣ）は、上記多価金属塩（インク凝集剤）と反応して反応液がゲル化する
おそれがあるため、反応液中に含有させることは好ましくない。

上記ヒドロキシアルキルセルロースとしては、例えば、ヒドロキシエチルセルロース（
ＨＥＣ）、ヒドロキシメチルセルロース（ＨＭＣ）、これらのカチオン化物等が挙げられ
、これらのうちの１種を単独で、あるいは２種以上を併用して反応液中に含有させること
ができる。なかでも、カチオン化ＨＥＣは本発明で好ましく用いられる。

上記ヒドロキシアルキルセルロースは、上記反応液に対して好ましくは０．０１〜１０
重量％、さらに好ましくは０．１〜０．８重量％となるように反応液中に含有される。ヒ
ドロキシアルキルセルロースの含有量が０．０１重量％未満では、記録画像の耐擦性の改
善効果に乏しく、１０重量％超では、粘度上昇によりチキソトロピー性が高まり、記録ヘ
ッドで吐出不良を起こすおそれがある。

本発明の反応液には、上記のインク凝集剤及びヒドロキシアルキルセルロースの他に、
さらに、ポリオレフィン系樹脂粒子を含有させることが好ましい。これにより、記録画像
の耐擦性をより一層高めることができる。ポリオレフィン系樹脂粒子としては、例えば、
ビックケミージャパン製のＡＱＵＡＣＥＲシリーズやＣＥＲＡＦＬＯＵＲシリーズ等のワ
ックスエマルジョンが挙げられる。これらのなかでも、最低造膜温度（ＭＦＴ）が、反応
液やインク付与後の記録媒体の強制乾燥時の乾燥温度（紙面温度）を超えるものが好まし
く、具体的には、記録媒体の種類にもよるが、９０〜１３０℃の範囲にあるものが好まし
い。このようなワックスエマルジョンとしては、例えばＡＱＵＡＣＥＲ５３１、ＡＱＵＡ
ＣＥＲ５１３等のノニオン系ワックスエマルジョンが挙げられる。

上記ポリオレフィン系樹脂粒子は、反応液を記録ヘッドから安定して吐出させる観点か
ら、平均粒子径が２００ｎｍ以下であることが好ましい。

上記ポリオレフィン系樹脂粒子は、上記反応液に対して１〜１０重量％の割合で反応液
中に含有させることが好ましい。ポリオレフィン系樹脂粒子の含有量が１重量％未満では
、記録画像の耐擦性の向上に効果がなく、１０重量％超では、記録ヘッドからの安定吐出
に問題が生じるおそれがある。

本発明の反応液には、上述したインク凝集剤、ヒドロキシアルキルセルロース、ポリオ
レフィン系樹脂粒子及び水の他に、保湿や浸透調整などのために、通常、高沸点有機溶剤
、低沸点有機溶剤、界面活性剤などを含有させる。

上記高沸点有機溶剤としては、例えば、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、ブチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオグリコー
ル、ヘキシレングリコール、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
ン等の多価アルコール類；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、トリエチエレングリコ
ールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレング
リコールモノブチルエーテル等の多価アルコールのアルキルエーテル類、尿素、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、トリ
エタノールアミン等が挙げられる。高沸点有機溶剤は、反応液の乾燥を防ぎ、記録ヘッド
の目詰まりを防止する点で特に有効である。高沸点有機溶剤の含有量は特に限定されない
が、上記反応液に対して好ましくは１〜５０重量％、さらに好ましくは５〜３０重量％で
ある。

上記低沸点有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコ
ール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−
ブタノール、ｉｓｏ−ブタノール、ｎ−ペンタノール等が挙げられる。低沸点有機溶剤は
、反応液の乾燥時間を短くする効果がある。低沸点有機溶剤の含有量は特に限定されない
が、上記反応液に対して好ましくは１〜５０重量％、さらに好ましくは５〜３０重量％で
ある。

上記界面活性剤としては、ドデシルベンゼン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ェートのアンモニウム塩等のアニオン
性界面活性剤；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アルキルフェ
ニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド
等の非イオン性界面活性剤；サーフィノール８２、１０４、４４０、４６５、４８５（以
上、エア・プロダクツ・アンド・ケミカルズ社製）、オルフィンＳＴＧ、オルフィンＥ１
０１０（以上、日信化学社製）等のアセチレングリコ−ル系界面活性剤；ＢＹＫ３４７、
３４８（以上、ビックケミージャパン製）等のシリコーン系界面活性剤；カチオン性界面
活性剤；両イオン性界面活性剤等が挙げられる。界面活性剤は、反応液の濡れ性（表面張
力）の調整に有効である。界面活性剤の含有量は、通常、上記反応液に対して０．０１〜
２０重量％程度である。

本発明の反応液には、上述した成分以外に、必要に応じ、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防
腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、消光剤、防黴剤、防腐剤、消泡剤、抑泡剤
等の公知の各種添加剤を含有させることができる。

本発明の反応液は、上述の如き組成であることに加えて、粒状感の目立たない高精細の
画像を得る観点から、その表面張力が、該反応液と併用される水性インクの表面張力の平
均値（併用される水性インクが１色の場合は該水性インクの表面張力の測定値）よりも大
きいことが好ましい。反応液とインクの２液を用いてインクジェット記録を行った場合、
記録媒体上には短時間で多量の液体が付与されることになるため、特に、記録媒体として
インク吸収性に乏しい普通紙を用いた場合には、記録直後の記録媒体上に多量のインクや
反応液が残留し、これらが流動することにより、ドットの形成位置が本来の位置（液滴の
着弾位置）からずれたり、真円形状であるべきドット形状が乱れたり、隣接するドット同
士がくっついて広がったりするという問題が生じるおそれがあるところ、上記のように、
反応液の表面張力をこれと併用するインクの表面張力よりも大とすることで、このような
問題を回避することが可能となる。

上記効果を一層確実に奏させるようにする観点から、上記反応液の表面張力と上記平均
値との差は５〜２５ｍＮ／ｍの範囲にあることが好ましい。

また、上記反応液の表面張力自体は、吐出安定性を確保すると共に、記録媒体内部への
浸透性を高めて記録直後の記録媒体の乾燥性を高める観点から、２５〜５０ｍＮ／ｍの範
囲にあることが好ましい。表面張力の調整は、界面活性剤の種類、含有量などを適宜調整
することにより行うことができる。

次に、本発明において、上記反応液と併用するインクについて説明する。本発明に係る
インクは、少なくとも色材として顔料を含有する水性インク（水性顔料インク）である。
顔料の含有量は、通常、水性インクに対して０．５〜３０重量％程度である。顔料として
は、例えば、酸化チタン及び酸化鉄、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等の公知
の方法によって製造されたカーボンブラックなどの無機系顔料；アゾ顔料（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を含む）、多環式顔料（例えば、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、キノフラロン顔料等
）、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等）、ニトロ顔
料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどの有機系顔料などが挙げられる。有機系顔料と
しては、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブルー等の有彩色の色調の従
来公知の有機系顔料を何ら区別することなく用いることができる。また、これら有彩色の
有機系顔料は、複数混合して用いてもよい。

上記顔料は、水溶性樹脂等の分散剤が無添加あるいはごく少量添加の水性媒体中に分散
及び／又は溶解が可能ないわゆる自己分散型顔料（表面改質顔料などとも呼ばれる）でも
よく、自己分散型ではない顔料（樹脂分散型顔料）でもよい。自己分散型顔料は、顔料粒
子表面にアニオン性基が結合されているものが好ましい。このアニオン性基としては、例
えば、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ₃Ｍ、−ＰＯ₃ＨＭ、−ＰＯ₃Ｍ₂（各式中、Ｍは、水素原子、ア
ルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表わす）等が挙げられる。

樹脂分散型顔料を使用する場合は、該樹脂分散型顔料と共に、分散剤として、高級脂肪
酸塩や高級アルコール硫酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、あるいはポリアクリル
酸塩などのアニオン性高分子等のアニオン性基含有物質を併用することが好ましい。アニ
オン性基を持たない分散剤を使用する場合は、インク中にアニオン性化合物を含有させる
ことが好ましい。勿論、分散剤としてアニオン性基含有物質を使用し、さらにこれ以外の
アニオン性化合物を含有させてもよい。

このようなアニオン性化合物を含有する水性顔料インクと、本発明の反応液とを記録媒
体上で接触させることにより、反応液中に含まれる上記インク凝集剤由来のカチオンと、
自己分散型顔料あるいは分散剤のアニオン性基とが、イオン的相互作用により瞬時に会合
体を形成し、これにより高い画像濃度が実現される。

上記水性インク中に含有される分散剤としては、水溶性樹脂ならどのようなものでも使
用可能であるが、重量平均分子量は１，０００〜３０，０００の範囲のものが好ましく、
さらに好ましくは３，０００〜１５，０００の範囲のものである。具体的には、スチレン
、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、α、β−エチレン性不
飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等の疎水性単量体、または、アクリル酸、ア
クリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマ
ール酸、フマール酸誘導体から選ばれる２つ以上の単量体からなるブロック共重合体、グ
ラフト共重合体、あるいは、ランダム共重合体、また、これらの塩等が挙げられる。これ
らの樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶でアルカリ可溶型樹脂である。更に、親水性
単量体からなるホモポリマー、あるいは、それらの塩でもよい。また、ポリビニルアルコ
ール、カルボキシメチルセルロース、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等の
水溶性樹脂も使用することが可能である。分散剤は、通常、顔料に対して固形分換算で０
．１〜１０重量％の割合で水性インク中に含有される。

本発明に係る水性インクには、上述した顔料及びこれを分散させるための水、分散剤の
他に、必要に応じ、高沸点有機溶剤、低沸点有機溶剤、界面活性剤、粘度調整剤、ｐＨ調
整剤、防腐剤、酸化防止剤等の各種添加剤を含有させることができる。これらについては
、上述した反応液に使用可能なものと同様のものを使用することができる。

インクジェット記録用インクセットとして、上述した反応液と水性顔料インクとからな
るインクセットを用いることができる。インクセットを構成する水性顔料インクは特に限
定されず、１色でもよいし、２色以上でもよい。例えば、上記反応液と、シアン、マゼン
タ、イエロー及びブラックの４色の水性顔料インクとの組み合わせからなるインクセット
とすることができる。

上記インクセットにおいては、上述した理由により、反応液の表面張力が、水性顔料イ
ンクの表面張力の平均値（使用する水性顔料インクが１色の場合は該水性顔料インクの表
面張力の測定値）よりも大きいことが好ましい。特に好ましいインクセットは、反応液の
表面張力が水性顔料インクの表面張力の平均値よりも大であることに加えて、反応液の表
面張力自体が２５〜５０ｍＮ／ｍの範囲にあり、水性顔料インクの表面張力（インクセッ
トが複数色の水性顔料インクを有する場合は全ての水性顔料インクの表面張力）自体が２
０〜５０ｍＮ／ｍの範囲にあり、且つ該反応液の表面張力と上記平均値との差が５〜２５
ｍＮ／ｍの範囲にあるものである。このようなインクセットは、記録ヘッドからの吐出安
定性に優れており、目詰まりや飛行曲がりなどを起こすおそれが少なく、良好な画質の記
録物を提供することができる。

次に、上記反応液と水性顔料インク、又は上記インクセットを用いる本発明のインクジ
ェット記録方法について説明する。

本発明のインクジェット記録方法は、記録媒体の被記録面上で上記反応液と上記水性顔
料インクとを接触させるように、該反応液及び該水性顔料インクを該被記録面上に付与す
るもので、公知のインクジェットプリンタを用いて実施することができる。

インクジェットプリンタは、周知のように、記録ヘッド（インクジェットヘッド）の吐
出口からインクの液滴を吐出させ、これを記録媒体に付着させて画像を形成する印刷装置
である。インクジェットプリンタには、記録ヘッドのノズルから一定時間間隔でインクを
吐出し続け、吐出されたインク液滴を偏向させることにより画像を形成するコンティニュ
アス方式のものと、画像データに対応してインクを吐出させるオンデマンド方式のものと
があるが、本発明では、細かい打ち込み制御が可能で廃液量が少ないオンデマンド方式の
インクジェットプリンタが好ましい。また、記録ヘッドのインク吐出方式には、ピエゾ素
子などの圧電素子を利用した電気−機械変換方式や、ヒータなどの電気−熱変換素子を利
用した電気−熱変換方式などがあり、本発明では、いずれの方式の記録ヘッドを搭載した
インクジェットプリンタでも使用できる。尚、一般に、水性顔料インクを使用する場合に
は、吐出安定性等の観点から、電気−機械変換方式の記録ヘッドを使用することが好まし
い。

記録媒体としては、シリカなどの多孔質粒子を主体とするインク受容層を有する公知の
インクジェット専用紙は勿論のこと、インクジェット記録方式に適合した特性が付与され
ていない普通紙も本発明で好適に使用できる。本発明に使用可能な普通紙としては、例え
ば、上質紙、再生紙、コピー用紙、ボンド紙、アート紙、コート紙、キャストコート紙、
樹脂被覆紙（レジンコート紙）、バライタ紙、板紙、和紙、不織布や、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルム等が挙げら
れる。

上記反応液は、記録媒体の被記録面の全面に均一な付着量で付着させてもよく、インク
を付着させる箇所にのみ選択的に付着させてもよい。反応液の付着量は、所定の効果が得
られる範囲で適宜調整すればよく、好ましくは固形分換算で０．０５〜５ｇ／ｍ²である
。

本発明においては、上記反応液と上記水性顔料インクとを記録媒体の被記録面上で接触
させるようにこれらを付与すればよく、付与する順番は特に限定されないが、記録画像の
耐擦性を一層高める観点から、水性顔料インク、反応液の順で記録媒体に付与することが
好ましい。

また、接触させる２液のうちの一方を付与してから他方を付与するまでの時間について
は、吐出量や記録媒体の種類などにより変わってくるが、５ｍｓ〜６０秒であることが好
ましく、５０ｍｓ〜５００ｍｓであることがさらに好ましい（ｍｓは1/1000秒を意味する
）。このタイムラグが５ｍｓより短いと、先に付与された一方の液滴が記録媒体内部に浸
透する前に、他方の液滴がこの一方の液滴に着弾する場合が出てくるため、インクや反応
液が記録媒体上に溢れて画質や乾燥性に悪影響を及ぼすおそれがある。逆に、タイムラグ
が６０秒を超えると、先に付与された一方の液滴が記録媒体内部に完全に浸透した後に他
方の液滴が吐出されることなるため、所定の画質向上効果が得られなくなるおそれがある
。

尚、上記反応液及びインクは、記録媒体に付与されると速やかに浸透するので、乾燥器
などを用いての強制乾燥は基本的に不要であるが、例えばフィルムのような液浸透性の低
い記録媒体を使用した場合などは、必要に応じ強制乾燥を行ってもよい。

本発明のインクジェット記録方法は、例えば、次のようにして実施することができる。

図１は、本発明のインクジェット記録方法の実施に使用可能なインクジェットプリンタ
の概略構成を示す斜視図である。このインクジェットプリンタ１０は、紙送りモータ１１
で駆動されるプラテンローラ１２により記録媒体Ｍを矢標Ｘ方向に搬送し、キャリッジ１
３上に搭載された記録ヘッド２０が、記録媒体Ｍの被記録面に、インクタンク３０から供
給される反応液及び各色水性顔料インクをそれぞれ吐出した後、これを図示しない排紙口
より搬出するようになしてある。キャリッジ１３は、キャリッジベルト１４を介してキャ
リッジモータ１５に連結されており、ガイドレール１６上を摺動して、矢標Ｘ方向と直交
する矢標Ｙ１又はＹ２方向に主走査するようになっている。

図２は、記録ヘッド２０の吐出口形成面２０ａの概略正面図である。図２中、Ｎｚはノ
ズルの吐出口を示し、２１及び２６は、反応液を吐出する吐出口列であり、２２，２３，
２４，２５は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（
Ｋ）の水性顔料インクを吐出する吐出口列である。

このような構成のインクジェットプリンタ１０において、記録ヘッド２０は、矢標Ｙ１
方向に走査される場合、記録媒体Ｍの被記録面に対して、先ず、吐出口列２２，２３，２
４，２５より各色水性顔料インクを吐出し、続いてこのインク付着領域に対して、吐出口
列２６より反応液を吐出する。矢標Ｙ１方向に走査される場合は、吐出口列２１は使用し
ない。記録ヘッド２０は、記録領域の矢標Ｙ１方向終端に到達し、記録媒体Ｍが矢標Ｘ方
向に所定量搬送された後、矢標Ｙ２方向に走査される。矢標Ｙ２方向に走査される場合は
、先ず、吐出口列２５，２４，２３，２２より各色水性顔料インクを吐出し、続いてこの
インク付着領域に対して、吐出口列２１より反応液を吐出する。矢標Ｙ２方向に走査され
る場合は、吐出口列２６は使用しない。

入力画像データに基づき、このような記録ヘッド２０の双方向（Ｙ１及びＹ２）走査と
、各走査終了時の記録媒体ＭのＸ方向への搬送とが繰り返されることにより、所定の画像
が形成され、最終的に記録物が得られる。

以下に、本発明の実施例及び本発明の効果を示す試験例を挙げて、本発明をより具体的
に説明するが、本発明は、斯かる実施例により何等制限されるものではない。

〔実施例１〕
下記成分を混合し常温で３０分攪拌した後、５μｍのメンブランフィルターで濾過する
ことにより反応液を調製し、これを実施例１のサンプルとした。
（反応液組成）
・硫酸マグネシウム １０重量％
・ヒドロキシエチルセルロース（２％水溶液） ４重量％
・グリセリン １８重量％
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル ３重量％
・トリエタノールアミン（ｐＨ調整剤） ０．１重量％
・オレフィン系界面活性剤 ０．０１重量％
（日信化学製、サーフィノール４８５）
・純水 バランス
計１００重量％

〔実施例２〕
下記成分を混合し常温で３０分攪拌した後、５μｍのメンブランフィルターで濾過する
ことにより反応液を調製し、これを実施例２のサンプルとした。
（反応液組成）
・硫酸マグネシウム １０重量％
・カチオン化ヒドロキシエチルセルロース（２％水溶液） ４重量％
・グリセリン １８重量％
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル ３重量％
・トリエタノールアミン（ｐＨ調整剤） ０．１重量％
・オレフィン系界面活性剤 ０．０１重量％
（日信化学製、サーフィノール４８５）
・純水 バランス
計１００重量％

〔実施例３〕
下記成分を混合し常温で３０分攪拌した後、５μｍのメンブランフィルターで濾過する
ことにより反応液を調製し、これを実施例３のサンプルとした。
（反応液組成）
・硫酸マグネシウム １０重量％
・ヒドロキシエチルセルロース（２％水溶液） ４重量％
・ポリオレフィン系樹脂粒子 ３重量％
（ビックケミージャパン製、ＡＱＵＡＣＥＲ５１３、ＭＦＴ１２５℃）
・グリセリン １８重量％
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル ３重量％
・トリエタノールアミン（ｐＨ調整剤） ０．１重量％
・オレフィン系界面活性剤 ０．０１重量％
（日信化学製、サーフィノール４８５）
・純水 バランス
計１００重量％

〔実施例４〕
下記成分を混合し常温で３０分攪拌した後、５μｍのメンブランフィルターで濾過する
ことにより反応液を調製し、これを実施例４のサンプルとした。
（反応液組成）
・硫酸マグネシウム １０重量％
・カチオン化ヒドロキシエチルセルロース（２％水溶液） ３重量％
・ポリオレフィン系樹脂粒子 ３重量％
（ビックケミージャパン製、ＡＱＵＡＣＥＲ５１３、ＭＦＴ１２５℃）
・グリセリン １８重量％
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル ３重量％
・トリエタノールアミン（ｐＨ調整剤） ０．１重量％
・オレフィン系界面活性剤 ０．０１重量％
（日信化学製、サーフィノール４８５）
・純水 バランス
計１００重量％

〔実施例５〕
下記成分を混合し常温で３０分攪拌した後、５μｍのメンブランフィルターで濾過する
ことにより反応液を調製し、これを実施例５のサンプルとした。
（反応液組成）
・硫酸マグネシウム １０重量％
・ヒドロキシエチルセルロース（２％水溶液） ４重量％
・グリセリン １８重量％
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル ３重量％
・トリエタノールアミン（ｐＨ調整剤） ０．１重量％
・フッ素系界面活性剤 ０．８重量％
（大日本インキ製、メガファックＦ１４４Ｄ）
・純水 バランス
計１００重量％

〔実施例６〕
下記成分を混合し常温で３０分攪拌した後、５μｍのメンブランフィルターで濾過する
ことにより反応液を調製し、これを実施例６のサンプルとした。
（反応液組成）
・硫酸マグネシウム １０重量％
・カチオン化ヒドロキシエチルセルロース（２％水溶液） ４重量％
・グリセリン １８重量％
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル ３重量％
・トリエタノールアミン（ｐＨ調整剤） ０．１重量％
・フッ素系界面活性剤 ０．８重量％
（大日本インキ製、メガファックＦ１４４Ｄ）
・純水 バランス
計１００重量％

〔実施例７〕
下記成分を混合し常温で３０分攪拌した後、５μｍのメンブランフィルターで濾過する
ことにより反応液を調製し、これを実施例７のサンプルとした。
（反応液組成）
・硫酸マグネシウム １０重量％
・ヒドロキシエチルセルロース（２％水溶液） ４重量％
・ポリオレフィン系樹脂粒子 ３重量％
（ビックケミージャパン製、ＡＱＵＡＣＥＲ５１３、ＭＦＴ１２５℃）
・グリセリン １８重量％
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル ３重量％
・トリエタノールアミン（ｐＨ調整剤） ０．１重量％
・フッ素系界面活性剤 ０．８重量％
（大日本インキ製、メガファックＦ１４４Ｄ）
・純水 バランス
計１００重量％

〔実施例８〕
下記成分を混合し常温で３０分攪拌した後、５μｍのメンブランフィルターで濾過する
ことにより反応液を調製し、これを実施例８のサンプルとした。
（反応液組成）
・硫酸マグネシウム １０重量％
・カチオン化ヒドロキシエチルセルロース（２％水溶液） ３重量％
・ポリオレフィン系樹脂粒子 ３重量％
（ビックケミージャパン製、ＡＱＵＡＣＥＲ５１３、ＭＦＴ１２５℃）
・グリセリン １８重量％
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル ３重量％
・トリエタノールアミン（ｐＨ調整剤） ０．１重量％
・フッ素系界面活性剤 ０．８重量％
（大日本インキ製、メガファックＦ１４４Ｄ）
・純水 バランス
計１００重量％

〔比較例１〕
下記成分を混合し常温で３０分攪拌した後、５μｍのメンブランフィルターで濾過する
ことにより反応液を調製し、これを比較例１のサンプルとした。
（反応液組成）
・硫酸マグネシウム １０重量％
・グリセリン １８重量％
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル ３重量％
・トリエタノールアミン（ｐＨ調整剤） ０．１重量％
・オレフィン系界面活性剤 ０．０１重量％
（日信化学製、サーフィノール４８５）
・純水 バランス
計１００重量％

〔比較例２〕
下記成分を混合し常温で３０分攪拌した後、５μｍのメンブランフィルターで濾過する
ことにより反応液を調製し、これを比較例２のサンプルとした。
（反応液組成）
・硫酸マグネシウム １０重量％
・ポリアリルアミン（固着剤として使用、日東紡製） ２重量％
・グリセリン １８重量％
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル ３重量％
・トリエタノールアミン（ｐＨ調整剤） ０．１重量％
・オレフィン系界面活性剤 ０．０１重量％
（日信化学製、サーフィノール４８５）
・純水 バランス
計１００重量％

水性顔料インクを吐出するインクジェットプリンタ（セイコーエプソン製、ＰＭ４００
０ＰＸ）を用い、記録媒体（王子製紙製、ＯＫトップコートＮ、坪量１５７ｇ／ｍ²）の
被記録面に所定の画像を印刷した。次いで、インクジェットプリンタ（セイコーエプソン
製、ＥＭ９３０Ｃ）のシアンインクと上記反応液とを入れ替えたものを用い、これらの画
像印刷部分に対し、該反応液を付着量が固形分換算で１ｇ／ｍ²となるように付着させた
。インク付与と反応液付与との間のタイムラグは、およそ５０秒であった。このようにし
て、上記各反応液をそれぞれ使用した記録物を作製した。該記録物は、各例毎に、ＹＭＣ
Ｋ各色のＯＤ＝１のカラーパッチを印刷したもの（記録物Ａ）と、高精細カラーデジタル
標準画像［（ISO/JIS-SCID）、画像名称「ポートレート」（サンプル番号１、画像の評価
認識番号Ｎ１）］をＭＣマット紙用印字モード（推奨きれいモード）で印刷したもの（記
録物Ｂ）との画像が異なる２種類を作製した。尚、ここで使用したＹＭＣＫ各色の水性顔
料インクの表面張力の平均値は２８．９ｍＮ／ｍであった。

協和界面科学製サーフィステンションメーターＣＢＶＰ−Ａ３を用いて、上記各反応液
の液温２５℃での表面張力を測定し、下記の方法により保存安定性を評価した。また、上
記各記録物について、画像濃度、ブリード、粒状感、ドット真円性、耐擦性（サザーラン
ド耐擦性試験機、爪擦り、消しゴム擦り）を下記の方法により評価した。これらの結果を
下記〔表１〕に示す。

（保存安定性の評価方法）
上記反応液をサンプル瓶に１００ｇ採取し、サンプル瓶を密封した状態で、室温２５℃
、湿度２５％の環境に１週間放置した。そして、１週間放置後の反応液を５μｍのメンブ
ランフィルターで濾過し、凝集沈降物の発生程度、濾過のし易さについて下記評価基準に
より評価した。
評価基準
Ａ：凝集沈降物が全く見られず、濾過は、反応液の調製直後と同様に、スムーズに短時
間で行うことができた。保存安定性良好。
Ｂ：凝集沈降物がわずかに見られるが、濾過はスムーズに短時間で行うことができた。
実用上問題なし。
Ｃ：凝集沈降物が大量に発生しており、濾過に長時間を要する。実用不可。

（画像濃度の評価方法）
上記記録物ＡのＹＭＣＫの各カラーパッチについて、グレタグマクベス社製のスペクト
ロリーノＳＰＭ−５０を用い、視野角２度、光源Ｄ５０、フィルター無しの条件で反射光
学濃度（ＯＤ値）を測定し、下記評価基準により評価した。
評価基準
Ａ：ＹＭＣＫの４色のＯＤ値の合計が７．５を超える。発色性良好。
Ｂ：４色のＯＤ値の合計が７．５〜６．０。実用上問題なし。
Ｃ：４色のＯＤ値の合計が６．０未満（平均でＯＤ値１．５未満）。実用不可。

（ブリードの評価方法）
上記記録物ＡのＹとＣのカラーパッチが隣接する部分（画質低下が最も判別し易い部分
）をそれぞれ目視により観察して、それらの色境界での不均一な色混じりの程度を下記評
価基準により評価した。
評価基準
Ａ：色混じりの無い、良好な画質が得られた。
Ｂ：色混じりが僅かに生じた。実用上問題なし。
Ｃ：色の境界がはっきりしないほど色混じりが起こった。実用不可。

（粒状感の評価方法）
上記記録物Ｂの画像を目視で観察して、粒状感が目立たないものをＡ、粒状感が若干目
立つものをＢ、粒状感が目立つものをＣとした。

（ドット真円性の評価方法）
上記記録物ＡのＹＭＣＫ各カラーパッチ印刷部分の中間調領域について、光学顕微鏡を
用いてインクのドット径（キャリッジの移動方向の径Ｘ、用紙の搬送方向の径Ｙ）を測定
し、そのインクドットの「Ｘ／Ｙ比１．０の真円ドット」に対する歪み率〔｛｜（インク
ドットのＸ／Ｙ比）−１．０｜／１．０｝×１００％〕を求めて、該歪み率が１０％以内
のものをＡ（真円あるいは真円に極めて近い）、該歪み率が１０％超２０％以内のものを
Ｂ、該歪み率が２０％を超えるものをＣとした。

（耐擦性の評価方法）
次の３つの方法で上記記録物Ａのカラーパッチ印刷部分を擦った後、その状態を目視で
観察し、印刷部分に傷がないものをＡ（耐擦性良好）、印刷部分に細かい傷が見られるも
のをＢ（実用上問題なし）、印刷部分の一部が剥がれて欠損しているものをＣ（実用不可
）とした。
・サザーランド耐擦性試験機：試験機として東洋精機製ＮＯ．４６８を用いて、ＪＩＳ−
Ｋ５７０１に基づき上記記録物Ａの印刷部分を擦る。
・爪擦り；上記記録物Ａの印刷部分を爪で軽く擦る。
・消しゴム擦り；印刷部分を上にして上記記録物Ａを傾斜角度６０度で固定し、該印刷部
分を、幅２０ｍｍの消しゴムを用いて１ｋｇの荷重を掛けながら１０往復擦る。

上記〔表１〕において、実施例５〜実施例８は、粒状感及びドット真円性の点で他の実
施例より劣る結果となっている。これは、これらの反応液の表面張力が、インクの表面張
力の平均値（２８．９ｍＮ／ｍ）を下回ることによるものである。尚、実施例５〜実施例
８の反応液と、表面張力の平均値が２８．９ｍＮ／ｍである上記ＹＭＣＫ４色の水性顔料
インクとを組み合わせたインクセットは、いずれも本発明のインクセットの技術範囲に属
しないものである。

本発明を適用可能なインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。 図１に示す記録ヘッドの吐出口形成面の概略正面図である

符号の説明

１０…インクジェットプリンタ
１１…紙送りモータ
１２…プラテンローラ
１３…キャリッジ
１４…キャリッジベルト
１５…キャリッジモータ
１６…ガイドロール
２０…記録ヘッド
２０ａ…吐出口形成面
２１〜２６…吐出口列
３０…インクタンク
Ｎｚ…吐出口
Ｍ…記録媒体

Claims (11)

1. 少なくとも色材として顔料を含有する水性インクと併用されるインクジェット記録用反
   応液であって、少なくとも、インク凝集剤、ヒドロキシアルキルセルロース及び水を含有
   することを特徴とする反応液。
2. 上記インク凝集剤が多価金属塩及び／又はカチオン性ポリマーであることを特徴とする
   請求項１記載の反応液。
3. 上記ヒドロキシアルキルセルロースがカチオン化ヒドロキシエチルセルロースであること
   を特徴とする請求項１又は２記載の反応液。
4. さらに、ポリオレフィン系樹脂粒子を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   かに記載の反応液。
5. 表面張力が、上記反応液と併用される上記水性インクの表面張力の平均値よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の反応液。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の反応液と、少なくとも色材として顔料を含有する水性
   インクとからなるインクジェット記録用インクセットであって、該反応液の表面張力が該
   水性インクの表面張力の平均値よりも大きいことを特徴とするインクセット。
7. 上記反応液の表面張力が２５〜５０ｍＮ／ｍの範囲にあり、上記水性インクの表面張力
   が２０〜５０ｍＮ／ｍの範囲にあり、且つ該反応液の表面張力と上記平均値との差が５〜
   ２５ｍＮ／ｍの範囲にあることを特徴とする請求項６記載のインクセット。
8. 上記水性インクが、少なくとも、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの４色以上
   の水性インクの組み合わせからなることを特徴とする請求項６又は７記載のインクセット
   。
9. 請求項１〜５の何れかに記載の反応液と、少なくとも色材として顔料を含有する水性イ
   ンクとを用いるインクジェット記録方法であって、記録媒体の被記録面上で該反応液と該
   水性インクとを接触させるように、該反応液及び該水性インクを該被記録面上に付与する
   ことを特徴とするインクジェット記録方法。
10. 請求項６〜８のいずれかに記載のインクセットを用いるインクジェット記録方法であっ
    て、記録媒体の被記録面上で上記反応液と上記水性インクとを接触させるように、該反応
    液及び該水性インクを該被記録面上に付与することを特徴とするインクジェット記録方法
    。
11. 記録媒体の被記録面上に上記水性インクを付与した後、該水性インクの付着領域に上記
    反応液を付与することを特徴とする請求項９又は１０記載のインクジェット記録方法。

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