JP4756780B2 - Inkjet printing apparatus and inkjet printing method - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリント装置およびプリント方法に関し、詳しくはインクおよびこのインク中の色材を不溶化させる液体（以下、処理液と呼称する）を用いてプリント用紙、ＯＨＰ用紙等のプリント媒体に文字、画像等のプリントを行うインクジェットプリント装置およびプリント方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリント方式は、低騒音、低ランニングコスト、高速プリントが可能、装置の小型化が容易、カラー化が容易である等の種々の利点を有し、プリンタ等において広く利用されている方式である。このようなプリンタ等では、一般に、吐出特性、定着性等のプリント特性やプリント画像のにじみや光学反射濃度、発色性等のプリント品位などの観点から用いるインクが選択される。ところで、インクは、その含有する色材により、染料インクと顔料インクの二種類に大別されることは広く知られたところである。このうち顔料インクは、染料インクに比べて耐水性、耐光性に優れ、また、鮮明な文字品位を可能とする等の利点を有している。その一方で、顔料インクは染料インクと比較してプリント媒体への定着に時間がかかったり、定着後の画像の耐擦過性も十分でない場合があり、また、１吐出動作によってノズルから吐出されるインクによってプリント媒体上に形成されるインクドットのサイズが小さくなる傾向がみられる。即ち、顔料インクに含まれる顔料は通常主に高分子分散剤の電気的反発力等を利用して、顔料粒子の凝集をもたらす顔料粒子間に作用する分子間力に打ち勝たせてインク中に安定に分散させているものである。従ってインク中には顔料の量に応じて高分子分散剤を添加する必要がある。このようなインクを普通紙上にインクジェット記録法を用いて印字すると、水分等のインクの溶媒の紙への浸透、及び空気中への蒸発により顔料同士が凝集する。この際、紙上での挙動としては高分子分散剤の量が多い程凝集力が強くなる。その為インクジェットヘッドから吐出された一定の体積を有するインクによりプリント媒体上に形成されるインクドットの径は小さく、また、紙に衝突した際のひずんだ形状に近いままのドット形状となる。よって画像を形成するのに十分な記録濃度を有し、かつ白すじ等の発生がないような記録に必要なドット径のインクドットを得る為には、インクジェットヘッドからのインク吐出体積を大きめに調整する必要がある。しかし、このような調整を行っても、高分子分散剤が吸着した顔料粒子の凝集力が強いことによる紙中への浸透性の低下と相まって、インクのプリント媒体への定着の遅延を招き、或いは記録画像の耐擦過性を低下させることがあった。
【０００３】
ドット径の拡大、定着性の向上を図る為にインクのプリント媒体への浸透性の向上を目的としてインクに浸透剤を含有させることも考えられている。しかしこれはドット形状の劣化（いわゆるフェザリング等のドット周囲形状劣化）、紙の裏面へのインクの浸透（いわゆる裏抜け）等の高品位な記録画像を目指す上では好ましくない現象を併発する場合がある。また、色材がプリント媒体内部に浸透してしまうため、ドット径は比較的大きくなってもインクドットのＯＤはあまり高くならない場合が多い。
【０００４】
更に、自己分散型の顔料を用いたインクが提案されており、このインクでは前記した分散剤によって分散させられた顔料を含むインクに比べて紙上での顔料の凝集力が弱いためか、ドット径の拡大を図ることができるが、未だ十分とはいえない。
【０００５】
このように記録画像の品位を左右する様々な要素、たとえばインクの定着性、インクドットの拡大、インクドット内でも濃度の均一性、インクドット自体の高い光学濃度を高いレベルで満たすようなプリント方法や装置は未だ研究の途上にある。
【０００６】
一方、インクジェットプリント技術において、印字品位や画像品位のより一層の向上（例えばプリント媒体上の画像の耐水性や光学濃度（ＯＤ）の向上等）を目的としてインク及び該インクと反応する処理液とを、プリント媒体上で該インクと処理液とが反応するように該プリント媒体上に付与する方法がこれまでに提案され、また、実用化されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、顔料インクの優れた特性を生かしつつ、顔料インク特有の課題を解決すべく、顔料インクと該顔料インクの顔料分散性を破壊するような該顔料インクとの反応性を有する処理液とを併用したインクジェット記録技術について検討を行った。その検討の一環として顔料インクをプリント媒体表面に付与した後、もしくは実質的に同時に該プリント媒体上の該顔料インクと液体状態で混合されるように処理液を付与する記録プロセスを実施した。その結果として得られた画像の品質は必ずしも満足できるものでなく、顔料インク単独で形成した画像よりもむしろ品位が低下する場合さえ観察された。具体的には、例えば顔料インクとして高分子分散剤によって水性媒体中に分散させた顔料を含む顔料インクと該顔料インクと反応する処理液との組み合わせでは、インクドットのエリアファクターが小さいことに起因するＯＤの低下が認められる場合があった。このような現象の生じる理由はあきらかでないが、インク中の顔料のプリント媒体上での凝集が処理液によって大幅に促進されたためではないかと考える。そのため顔料インクの打ち込み量を増やすことでエリアファクターを大きくし、ＯＤの向上を図ることができるがこの場合、定着性が劣ることが認められることがある。
【０００８】
また、顔料インクとして自己分散型の顔料を含む顔料インクと該顔料インクと反応するような処理液Ｓとの組み合わせによって得られるプリント媒体上のドット（図１の５０１参照）には、図１に示す「しみ出し」もしくは「もや」と呼ばれる現象５０２が観察されることがあった。図２はこの現象の発生メカニズムを推定的に説明する図である。
【０００９】
自己分散型顔料を含み、高分子分散剤を含まない顔料インクＩｐがプリント媒体Ｐ（特に普通紙など）に付与された後（図２（ａ）参照）、重ねて処理液Ｓが付与されると、反応物５０３の生成が始まる（図２（ｂ）参照）。そして、この反応が進行するとともに、同図（ｃ）に示すように反応物によるほぼ円上のドットから放射状の「しみ出し」を生じ、ドット全体ではその周囲に「もや」がかかったような状態となる。このような「しみ出し」もしくは「もや」は、外見上は、周知のフェザリングと同様に認識されるため、プリント品位を劣化させるものである。
【００１０】
上述した「しみ出し」もしくは「もや」は、科学的或いはミクロ的には次のような現象であると推察している。分散剤なし顔料インクは、その処理液との反応において反応速度が比較的大きく、このため分散していた顔料は、瞬時に分散破壊を生じ、反応物のクラスターを生成するが、これとともに微細な粒子状の反応物をも生じさせる。そして、この粒子状の反応物は処理液のプリント媒体への浸透に伴って流れ出すため、その結果として上述の「しみ出し」が現れるものと考えられる。
【００１１】
以上の通り、顔料インクと処理液とを単純に組み合わせただけでは、本発明者が予測することのできない問題が生じることがある。
【００１２】
本発明は上記したような新たな技術的知見に鑑みなされたものであり、顔料インクと処理液を用いたインクジェットプリント記録技術を利用して、より高品質なプリントを得るためのインクジェットプリント装置およびプリント方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成することのできる本発明の一実施態様にかかるインクジェットプリント装置は、プリント媒体に対して、顔料を水性媒体中に分散状態で含むインクを付与するインク吐出部と、該インクと反応する処理液を付与する処理液吐出部と、該プリント媒体への該インクの付与後に該処理液を付与するための制御手段とを有するインクジェットプリント装置であって、
該インクは、水性媒体と、第１の顔料と、第２の顔料と、高分子分散剤とを含み、前記第１の顔料が、少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して該第１の顔料の表面に結合されている自己分散型顔料であり、該第２の顔料が該高分子分散剤によって該水性媒体に分散させることができる顔料であり、該高分子分散剤が第１の顔料の表面に結合されている基と同極性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤の少なくとも一方であり、
該処理液は多価金属陽イオン及びその塩の少なくとも一方を含み、プリント媒体上で該処理液と該インクとが液体状態で接するように付与されたときには、該インクに含まれる少なくとも一方の顔料を凝集させるものであり、
前記制御手段が、前記インク吐出部と前記処理液吐出部のそれぞれに対して、これらの吐出部から前記インクと前記処理液とが別々にプリント媒体に付与され、該プリント媒体において該インクと該処理液とがそれぞれ液状で混合される制御を行うものであることを特徴とするものである。
【００１４】
上記の目的を達成することのできる本発明の他の実施態様にかかるインクジェットプリント装置は、プリント媒体に対して、顔料を水性媒体中に分散状態で含むインクを付与するインク吐出部と、該インクと反応する処理液を付与する処理液吐出部と、該プリント媒体への該インクの付与後に該処理液を付与するための制御手段とを有するインクジェットプリント装置であって、
該インクは、水性媒体と、第１の顔料と、第２の顔料と、高分子分散剤とを含み、前記第１の顔料が、少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して該第１の顔料の表面に結合されている自己分散型顔料であり、該第２の顔料が該高分子分散剤によって該水性媒体に分散させることができる顔料であり、該高分子分散剤が第１の顔料の表面に結合されている基と同極性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤の少なくとも一方であり、
該処理液は多価金属陽イオン及びその塩の少なくとも一方を含み、プリント媒体上で該処理液と該インクとが液体状態で接するように付与されたときには、該インクに含まれる少なくとも一方の顔料を凝集させるものであり、
前記制御手段は、前記インク吐出部と前記処理液吐出部のそれぞれ対して、これらの吐出部から前記インクと前記処理液とが別々に前記プリント媒体に付与され、該プリント媒体において該インクと該処理液とがそれぞれ液状で混合されるようにし、且つこれらの液状での混合状態に対して更に前記インクを液状で混合させる制御を行うものであることを特徴とするものである。
【００１５】
また、上記の目的を達成することのできるインクジェットプリント装置の他の実施態様は、プリント媒体に対して、顔料を水性媒体中に分散状態で含むインクを付与するインク吐出部と、該インクと反応する処理液を付与する処理液吐出部と、該インクの付与後に該処理液を付与するための制御手段とを有するインクジェットプリント装置であって、
該インクは、水性媒体と、第１の顔料と、第２の顔料と、高分子分散剤とを含み、前記第１の顔料が、少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して該第１の顔料の表面に結合されている自己分散型顔料であり、該第２の顔料が該高分子分散剤によって該水性媒体に分散させることができる顔料であり、該高分子分散剤が第１の顔料の表面に結合されている基と同極性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤の少なくとも一方であり、
該処理液は多価金属陽イオン及びその塩の少なくとも一方を含み、プリント媒体上で該処理液と該インクとが液体状態で接するように付与されたときには、該インクに含まれる少なくとも一方の顔料を凝集させるものであり、
前記インク吐出部が該インクを吐出する少なくとも１つの顔料インク吐出部を有し、前記制御手段が、該顔料インク吐出部と前記処理液吐出部とを所定の位置関係で配設する吐出部の配設手段と、該配設手段に配設される各吐出部とプリント媒体とを相対的に移動させるとともに、それぞれの吐出部から該インクおよび該処理液をそれぞれ吐出させ、プリント媒体において該インクおよび該処理液を混合させる制御を行う吐出制御手段と、を具えたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、上記の目的を達成することのできるインクジェットプリント装置の更に他の実施態様は、プリント媒体に対して、顔料を水性媒体中に分散状態で含むインクを付与するインク吐出部と、該インクと反応する処理液を付与する処理液吐出部と、該プリント媒体への該インクの付与後に該処理液を付与するための制御手段とを有するインクジェットプリント装置であって、
該インクは、水性媒体と、第１の顔料と、第２の顔料と、高分子分散剤とを含み、前記第１の顔料が、少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して該第１の顔料の表面に結合されている自己分散型顔料であり、該第２の顔料が該高分子分散剤によって該水性媒体に分散させることができる顔料であり、該高分子分散剤が第１の顔料の表面に結合されている基と同極性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤の少なくとも一方であり、
該処理液はＣａ⁺⁺、Ｃｕ⁺⁺、Ｎｉ⁺⁺、Ｍｇ⁺⁺、Ｚｎ⁺⁺⁺、Ｂａ⁺⁺、Ａｌ⁺⁺⁺、Ｆｅ⁺⁺⁺、Ｃｒ⁺⁺⁺、Ｃｏ⁺⁺、Ｆｅ⁺⁺、Ｌａ⁺⁺、Ｎｄ⁺⁺⁺及びＹ⁺⁺⁺からなる群から選ばれる少なくとも１つの多価金属陽イオン、またはその塩、または該多価金属陽イオンとその塩の両方を含む処理液であり、
前記制御手段が、前記インク吐出部と前記処理液吐出部のそれぞれに対して、これらの吐出部から前記インクと前記処理液とが別々にプリント媒体に付与され、該プリント媒体において該インクと該処理液とがそれぞれ液状で混合される制御を行うものであることを特徴とするものである。
【００１７】
更に、上記の目的を達成することのできるインクジェットプリント装置の他の実施態様は、プリント媒体に対して、顔料を水性媒体中に分散状態で含むインクを付与するインク吐出部と、該インクと反応する処理液を付与する処理液吐出部と、該プリント媒体への該インクの付与後に該処理液を付与するための制御手段とを有するインクジェットプリント装置であって、
前記インクは、
少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して表面に結合されている自己分散型顔料を水性媒体中に含む第１のインクと、
水性媒体と、高分子分散剤によって該水性媒体に分散させることができる顔料と、該第１の顔料の表面に結合されている基と同極性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤の少なくとも一方と、を含む第２のインクとを含み、
該処理液は多価金属陽イオン及びその塩の少なくとも一方を含み、プリント媒体上で該処理液と該インクとが液体状態で接するように付与されたときには、該第１及び第２のインクに含まれる少なくとも一方の顔料を凝集させるものであり、
前記制御手段が、前記第１のインクと、前記第２のインクと、前記処理液とをそれぞれ別々にプリント媒体に、該プリント媒体上で各々が液状で接触するように付与する制御を行うものであることを特徴とするものである。
【００１８】
次に、上記の目的を達成することのできるインクジェットプリント方法の一実施態様は、プリント媒体上に画像を記録する工程を含むインクジェットプリント方法において、
インクをインクジェット記録方法を用いてプリント媒体上に付着させる第１の工程：および該インクとの反応性を有する処理液を該プリント媒体上に付着させる第２の工程：を含み、
該インクは、第１の顔料及び第２の顔料を水性媒体中に分散状態で含み、該第１の顔料が少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して表面に結合されている自己分散型顔料であり、該第２の顔料が高分子分散剤によって該水性媒体に分散させることのできる顔料であり、該インクは更に該第１の顔料の表面に結合されている基と同極性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤の少なくとも一方を含むインクであり、
該処理液は多価金属陽イオン及びその塩の少なくとも一方を含み、プリント媒体上で該処理液と該第１及び第２のインクとが液体状態で接するように付与されたときには、該第１のインク及び該第２のインクの各々に含まれている顔料の少なくとも一方を凝集させるものであり、
また、該第２の工程は該第１の工程に引き続いて、もしくは実質的に同時に、該プリント媒体上で該インクと該処理液とが液体状態で接する様に行うことを特徴とするものである。
【００１９】
また、上記の目的を達成することのできるインクジェットプリント方法の他の実施態様は、第１のインクと第２のインクと処理液とを各々プリント媒体上で互いが液体状態で接する様に付与する工程を含むプリント方法において、
該第１のインクが、少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して該第１の顔料の表面に結合されている自己分散型顔料を含んでいるものであり、
該第２のインクが、高分子分散剤によって該水性媒体に分散させることができる顔料と該第１の顔料の表面に結合されている基と同極性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤の少なくとも一方とを含み、
該処理液が多価金属陽イオン及びその塩の少なくとも一方を含み、プリント媒体上で該処理液と該第１のインク及び該第２のインクとが液体状態で接するように付与されたときには、該インク中の該第１の顔料及び該第２の顔料の少なくとも一方の顔料を凝集させるものであり、
該第１のインクと該第２のインクの少なくとも一方を該プリント媒体に付与した後に該処理液を付与することを特徴とするものである。
【００２０】
そして上記したような各態様にかかる発明によれば、非常にＯＤが高く、エッジシャープネスが高い、より高品位な画像を得ることができ、且つ耐擦過性、定着性の向上などの種々のメリットを得られるものである。なお第１の顔料と第２の顔料を含むインクの付与に引き続く、あるいは実質的に同時に多価金属イオンあるいはその塩を含む処理液の付与がかかる効果をもたらす理由は明らかでない。
【００２１】
しかし本発明をめぐる複数の実験によって、以下のような事実を本発明者は確認している。即ち、該第１と第２の顔料とを含むインクをプリント媒体に付与すると図３（ａ）に示したようにプリント媒体Ｐの表面にインクが所定の広がりを持ったドットが形成される。そしてこのインクドットのサイズ（径：ｄ１）は、図３（ｂ）に示す従来の顔料インク（高分子分散剤によって顔料を分散させたインクや自己分散型顔料を含むインク）のサイズ（径：ｄ２）と比較して大きい（ｄ１＞ｄ２）。このような現象が観察される理由は明らかでないが、以下のようなメカニズムによるものと推察される。即ち高分子分散剤が吸着した第２の顔料と第１の顔料とはインク中においては電気的に反発し、高分子分散剤で分散している顔料のみのインクに比べて顔料の凝集力が弱くなっている。このようなインクが紙面に印字されると、第２の顔料には高分子分散剤が吸着しているため、インク中の色材は紙の厚み方向には浸透し難い。一方紙面（横）方向に対しては、第２の顔料と高分子分散剤とを含むインクの場合はインクの溶媒の紙への浸透、蒸発による水分の減少とともに急激に高分子同士が絡み合って、あるいは高分子が顔料間に架橋することによって、顔料が強く凝集してしまうのに対し、本発明にかかるインクは第１の顔料が混在していることによって上記高分子の絡み合い、または架橋を防止あるいは抑制し、また、第１の顔料と高分子分散剤との反発によってインク中の顔料同士の強力な分子間力が緩和され、その結果としてインクが紙面の横方向に拡散しやすくなっており、しかもその拡散は緩和されているものの顔料同士の凝集力の影響を受けているために無秩序な拡散とはなっていないものと考えられる。
【００２２】
そしてこのようにプリント媒体面上に均一に広く拡散したインクドットに多価金属イオンあるいは塩を含む処理液Ｓが付与されると（図２（ｂ）および（ｃ）参照）、該インクと該処理液との界面で反応（顔料と多価金属イオンとの間のイオン反応や塩析等を含む）が生じ、インク中に安定に分散している第１の顔料や第２の顔料は析出し、あるいは析出しやすくなることになる。しかし、先に述べたようにインクドットが広く拡散しているため処理液との反応部位も従来のインクの場合と比較して多く、しかもインクドットが大きく広がっていることからインクドットの厚み（ｔ１）も従来のインクドットのプリント媒体表面における厚み（ｔ２）と比較して薄く、処理液との反応もごく短時間で終了するものと考えられる。これにより本体用においては定着時間の短縮や定着性の向上、さらにはインクドットのエッジシャープネスの向上がもたらされるものと推測される。そしてかかるメカニズムから、本発明の奏する効果は、インクが処理液よりも先、もしくは実質的に同時にプリント媒体に付与される系に特有のものであることが理解されよう。
【００２３】
また、本発明において処理液をプリント媒体に対して浸透性に優れたものとした場合、定着性やインクドットのエッジシャープネスはより一層優れたものとなる。これはプリント媒体表面においてインクと処理液とが反応しつつ、処理液の浸透力によって水を含む溶媒がより浸透性となってプリント媒体中に浸透しているためと考えられる。一般に色材をプリント媒体に浸透させた場合には光学濃度の低下を伴うことが多いが、本発明のように処理液の付与に先立ってインクを付与する場合にはＯＤの低下をもたらすほどには顔料がプリント媒体に浸透することは殆どない。むしろ処理液との反応によって色材はプリント媒体の表面とその近傍にとどまりやすくなり、その結果、ＯＤは処理液を用いない場合と比較してもより向上するとの知見も得られている。
【００２４】
更に、本発明において、該インク中の第１の顔料と第２の顔料の種類や比率に対応して用いる多価金属イオンあるいはその塩を最適化し、更には濃度も最適化した処理液を用いることによって、より一層の高画質化を図ることができる。
【００２５】
また、本態様において、該インク中の第１の顔料と第２の顔料の種類や比率に応じて、処理液のプリント媒体に対する付与量を変えることは、より一層の高画質化を図る上で好ましいものである。
【００２６】
その結果、ＯＤが高く「もや」のない、そして定着性に優れた極めて高品位な画像を短い定着時間でプリント媒体上に形成することが可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（実施形態１−１）
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、第１の顔料と第２の顔料とを含むインクをプリント媒体に付与した後、あるいは実質的に同時に該インクと反応する多価金属陽イオンあるいは塩を含む処理液とを該プリント媒体に付与して該プリント媒体上で該インクと該処理液とを液体状態で接触させ反応させることによって画像ドットを形成する工程を含む。なおここで反応とは、プリント媒体上で該インクと該処理液とが液体状態で接したときに、該インク中に安定に分散させられていた第１の顔料及び第２の顔料のうちの少なくとも一方が凝集し、析出することを指す。かかる反応が生じる理由としては、例えば第１の顔料表面のアニオン性基と該多価金属陽イオン（多価金属カチオン）とのイオン反応や該多価金属陽イオン（多価金属カチオン）あるいはその塩による塩析が考えられる。
【００２８】
（インク）
上記のような態様に用いることのできるインクの例としては、例えば色材として第１の顔料および第２の顔料を水性媒体中に分散状態で含むインクであって、該第１の顔料が少なくとも１つのアニオン性の基が直接もしくは他の原子団を介して該第１の顔料の表面に結合されている自己分散型の顔料であり、該第２の顔料が高分子分散剤もしくはノニオン性の高分子分散剤によって該水性媒体に分散させることのできる顔料であり、該インクは更に該第１の顔料の表面に結合されている基と同極性の高分子分散剤及びノニオン性の高分子分散剤の少なくとも一方を含むインクが挙げられる。
【００２９】
以下、このインクについて順次説明する。
（第１の顔料）
自己分散型の顔料とは、水溶性高分子化合物の分散剤を用いることなしに水、水溶性有機溶剤あるいはこれらを混合した液体に対して安定して分散状態を維持し、インクジェット記録技術を用いたオリフィスからの正常なインク吐出に支障を来すような、顔料同士の凝集体を該液体中で生じることのないような顔料を指す。
【００３０】
（アニオン性自己分散ＣＢ）
このような顔料としては、例えば少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して顔料表面に結合させたものが好適に用いられ、具体的な例は、少なくとも１つのアニオン性基が直接あるいは他の原子団を介して表面に結合しているカーボンブラックを含むものである。
【００３１】
このようなカーボンブラックに結合されているアニオン性基の例としては、例えば、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ₃Ｍ、−ＰＯ₃ＨＭ、−ＰＯ₃Ｍ₂等（但し、式中のＭは水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、または、有機アンモニウムを表す）が挙げられる。
【００３２】
上記「Ｍ」のアルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられ、また、「Ｍ」の有機アンモニウムとしてはモノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウム等が挙げられる。
【００３３】
これらのアニオン性基の中で、特に−ＣＯＯＭや−ＳＯ₃Ｍはカーボンブラックの分散状態を安定させる効果が大きいため好ましい。
【００３４】
ところで上記した種々のアニオン性基は他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合したものを用いることが好ましい。他の原子団としては、例えば、炭素数１から１２の直鎖状もしくは未置換のアルキレン基、置換もしくは未置換のフェニレン基または置換もしくは未置換のナフチレン基が挙げられる。ここでフェニレン基やナフチレン基に結合してもよい置換基の例としては、炭素数１〜６の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基等が挙げられる。
【００３５】
他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合させるアニオン性基の具体例としては、例えば、−Ｃ₂Ｈ₄ＣＯＯＭ、−ＰｈＳＯ₃Ｍ、−ＰｈＣＯＯＭ等（ただし、Ｐｈはフェニル基を表し、Ｍは上記と同様に定義される）が挙げられるが、勿論、これらに限定されることはない。
【００３６】
ところで、本実施形態にかかるインクに含有させる自己分散型の顔料はその８０％以上が０．０５〜０．３μｍ、とくには０．１〜０．２５μｍの粒径のものであるものとすることが好ましい。
【００３７】
（第２の顔料）
本実施形態のインクに用いることのできる第２の顔料は、インクの分散媒、具体的には例えば水性媒体に対して高分子分散剤の作用によって分散させることができる顔料が挙げられる。即ち、顔料粒子の表面に高分子分散剤が吸着した結果として初めて水性媒体に対して安定に分散させ得るような顔料が好適に用いられる。そしてそのような顔料としては、例えば黒色顔料としては、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のカーボンブラック顔料が挙げられる。このようなカーボンブラック顔料の具体例としては、例えば下記のものがあり、これらのものを単独で、あるいは適宜組み合わせて用いることができる。
【００３８】
カーボンブラック顔料：
・レイヴァン（Ｒａｖｅｎ）７０００、レイヴァン５７５０、レイヴァン５２５０、レイヴァン５０００ＵＬＴＲＡ、レイヴァン３５００、レイヴァン２０００、レイヴァン１５００、レイヴァン１２５０、レイヴァン１２００、レイヴァン１１９０ＵＬＴＲＡ−ＩＩ、レイヴァン１１７０、レイヴァン１２５５（以上コロンビア社製）、
・ブラックパールズ（Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ）Ｌ、リーガル（Ｒｅｇａｌ）４００Ｒ、リーガル３３０Ｒ、リーガル６６０Ｒ、モウグル（Ｍｏｇｕｌ）Ｌ、モナク（Ｍｏｎａｒｃｈ）７００、モナク８００、モナク８８０、モナク９００、モナク１０００、モナク１１００、モナク１３００、モナク１４００、ヴァルカン（Ｖａｌｃａｎ）ＸＣ−７２Ｒ（以上キヤボット社製）
・カラーブラック（Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ）ＦＷ１、カラーブラックＦＷ２、カラーブラックＷ２Ｖ、カラーブラック１８、カラーブラックＦＷ２００、カラーブラックＳ１５０、カラーブラックＳ１６０、カラーブラックＳ１７０、プリンテックス（Ｐｒｉｎｔｅｘ）３５、プリンテックスＵ、プリンテックスＶ、プリンテックス１４０Ｕ、プリンテックス１４０Ｖ、スペシャルブラック（Ｓｐｅｔｉａｌ Ｂｌａｃｋ）６、スペシャルブラック５、スペシャルブラック４Ａ、スペシャルブラック４（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）。
【００３９】
他の黒顔料としてはマグネタイト、フェライト等の磁性体微粒子やチタンブラック等を挙げることができる。
【００４０】
また、以上で述べた黒色顔料以外に、青色顔料、赤色顔料等も用いることができる。
【００４１】
該第１および第２の顔料を合わせた色材の量は、インク全量に対し、０．１〜１５質量％、より好ましくは、１〜１０％質量である。第１の顔料と第２の顔料の質量比率は、５／９５〜９７／３、より好ましくは１０／９０〜９５／５の範囲が好ましい。さらに好ましくは、第１の顔料／第２の顔料＝９／１〜４／６である。更に好ましい別の範囲は、第１の顔料が多い範囲である。このような第１の顔料が多い場合においては、インクとしての分散性はもちろん、ヘッドの吐出安定性、特に吐出効率や吐出口面の濡れが少ないことによる信頼性を含めた安定性が発揮される。
【００４２】
また、紙上でのインクの挙動として、高分子分散剤の吸着した第２の顔料が少ないインクで効果的に紙の表面にインクが広がるため、高分子分散剤による均一な薄膜が表面に形成されると推定され、その効果により画像の耐擦過性も向上する。
【００４３】
上記第２の顔料を水性媒体に分散させる為の高分子分散は、例えば該第２の顔料の表面に吸着して該第２の顔料を水性媒体に安定して分散させる機能を有するものが好適に用いられる。このような高分子分散剤の例としてはアニオン性高分子分散剤およびノニオン性高分子分散剤が挙げられる。
【００４４】
（アニオン性高分子分散剤）
親水性基としてのモノマーと疎水性基としてのモノマーの重合体およびその塩等が挙げられる。親水性基としてのモノマーの具体例としては、例えば、スチレンスルホン酸、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、メタクリル酸、メタクリル酸誘導体、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、フマル酸およびフマル酸誘導体が挙げられる。
【００４５】
また、疎水性成分としてのモノマーの具体例としては、例えばスチレン、スチレン誘導体、ビニルトルエン、ビニルトルエン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、ブタジエン、ブタジエン誘導体、イソプレン、イソプレン誘導体、エチレン、エチレン誘導体、プロピレン、プロピレン誘導体、アクリル酸のアルキルエステル、メタクリル酸のアルキルエステル等が挙げられる。
【００４６】
なお、ここで塩とは具体的には水素、アルカリ金属、アンモニウムイオン、有機アンモニウムイオン、ホスホニウムイオン、スルホニウムイオン、オキソニウムイオン、スチボニウムイオン、スタンノニウム、ヨードニウム等のオニウム化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、上記重合体やその塩に、ポリオキシエチレン基、水酸基、アクリルアミド、アクリルアミド誘導体、ジメチルアミノメチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、エトキシトリエチルメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルアルコールおよびアルキルエーテル等を適宜付加してもよい。
【００４７】
（ノニオン性高分子分散剤）
ノニオン性高分子分散剤の例は、ポリビニルピロリドン、ポリプロピレングリコール、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体等を含む。
【００４８】
上記した第１の顔料、第２の顔料及び高分子分散剤は、適宜その組み合わせを選択し、水性媒体に分散、溶解せしめることによって本態様のインクを得ることができるが、第１の顔料として、少なくとも１つのアニオン性の基が直接もしくは他の原子団を介して顔料の表面に結合されている自己分散型の顔料を用いる場合には、高分子分散剤としてアニオン性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤から選ばれる少なくとも一方を組み合わせて含有させることで、良好なインクの安定性を確保することが出来る。
【００４９】
第２の顔料とそれを分散させる高分子分散剤とのインク中での割合は質量比で５：０．５〜５：２が好ましい。
【００５０】
（水性媒体）
第１及び第２の顔料を同一インク中に、あるいは別のインク中に分散させるための分散媒となる水性媒体としては、水単独、あるいは水と水溶性有機溶剤を含むものが用いられる。この水溶性有機溶媒としては、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、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；ジメチルモルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトナルコール等のケトン又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−ヘキサントリオール等のアルキレン基が２〜６の炭素原子を含むアルキレングリコール類；グリセリン；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（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（又はエチル）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。これらの水溶性有機溶剤は、単独でもあるいは混合物としても使用することができる。上記水溶性有機溶剤の含有量については特に制限はないが、液体全質量の５〜６０質量％、さらに好ましくは、５〜４０質量％が好適な範囲である。
【００５１】
（インクの記録媒体への浸透性）
以上説明してきた各種成分を含んでいる本実施態様のインクは、プリント媒体に対する浸透性に着目して、例えばＫａ値を１（ｍｌ／ｍ²・ｍｓｅｃ^1/2）未満に調整した場合、後述する処理液との併用によって、極めて均一な濃度を有し、エッジがシャープで、しかもプリント媒体への定着速度と定着性に優れた画像ドットを得ることができる。以下にインクのプリント媒体に対する浸透性について説明する。
【００５２】
インクの浸透性を１ｍ²当たりのインク量Ｖで表すと、インク滴を吐出してからの時間ｔにおけるインク浸透量Ｖ（単位はミリリットル／ｍ²＝μｍ）は、次に示すようなブリストウ方式により表されることが知られている。
【００５３】
Ｖ＝Ｖｒ＋Ｋａ（ｔ−ｔｗ）^1/2
（ただし、ｔ＞ｔｗ）
インク滴がプリント媒体表面に滴下した直後は、インク滴は表面の凹凸部分（プリントの媒体の表面の粗さの部分）において吸収されるのが殆どで、プリント媒体内部へは殆ど浸透していない。その時間がｔｗ（ウエットタイム）、その間の凹凸部への吸収量がＶｒである。インク滴の滴下後の経過時間がｔｗを超えると、超えた時間（ｔ−ｔｗ）の２分の１乗に比例した分だけ浸透量Ｖが増加する。Ｋａはこの増加分の比例係数であり、浸透速度に応じた値を示す。
【００５４】
Ｋａ値は、ブリストウ法による液体の動的浸透性試験装置Ｓ（東洋精機製作所製）を用いて測定した。本実験では、本出願人であるキヤノン株式会社のＰＢ用紙をプリント媒体（記録紙）として用いた。このＰＢ用紙は、電子写真方式を用いた複写機やＬＢＰと、インクジェットプリント記録方式を用いたプリントの双方に使える記録紙である。
【００５５】
また、キヤノン株式会社の電子写真用紙であるＰＰＣ用紙に対しても、同様の結果を得ることができた。
【００５６】
Ｋａ値は界面活性剤の種類、添加量などによって決まってくる。例えば、エチレノキサイド−２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ−２，４，７，９−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ−５−ｄｅｃｙｅｎ−４，７−ｄｉｏｌ（以下、商品名「アセチレノールＥＨ」；川研ファインケミカル社製）という非イオン性界面活性剤を添加することにより、浸透性は高くなる。
【００５７】
また、アセチレノールＥＨが混合されていない（含有割合が０％）インクの場合は浸透性が低く、後に規定する上乗せ系インクとしての性質を持つ。また、アセチレノールＥＨが１％の含有割合で混合されている場合は短時間で記録紙内部に浸透する性質を持ち、後に規定する高浸透性インクとしての性質を持つ。そして、アセチレノールＥＨが０．３５％の含有割合で混合されているインクは、両者の中間の半浸透性インクとしての性質を持つ。
【００５８】
【表１】

【００５９】
上記の表１は、「上乗せ系インク」、「半浸透性インク」、「高浸透性インク」のそれぞれについて、Ｋａ値、アセチレノールＥＨ含有量（％）、表面張力（mN/m （ｄｙｎｅ／ｃｍ））を示している。プリント媒体である記録紙に対する各インクの浸透性は、Ｋａ値が大きいものほど高くなる。つまり、表面張力が小さいものほど高くなる。
【００６０】
表１におけるＫａ値は、前述のごとくブリストウ法による液体の動的浸透性試験装置Ｓ（東洋精機製作所製）を用いて測定したものである。実験には、前述のキヤノン株式会社のＰＢ用紙を記録用紙として用いた。また、前述のキヤノン株式会社のＰＰＣ用紙に対しても、同様の結果を得ることができた。
【００６１】
ここで、「高浸透性インク」として規定される系のインクはアセチレノール含有割合が０．７％以上であり、浸透性に関して良好な結果が得られた範囲のものである。そして本実施態様のインクに担持させる浸透性の基準としては、「上乗せ系インク」のＫａ値、即ち１．０（ｍｌ／ｍ²・ｍｓｅｃ^1/2）未満とすることが好ましく、特には０．４（ｍｌ／ｍ²・ｍｓｅｃ^1/2）以下が好ましい。
【００６２】
（染料の添加）
上記した態様のインクに染料をさらに添加してもよい。すなわち第１の顔料、第２の顔料および第２の顔料を水性媒体に分散させるための分散剤を含むインクに対して更に染料を添加したインクは、後述する処理液との併用によってより優れた画像ドットを短い定着時間でプリント媒体上に形成することができる。また、第２の顔料の凝集力が第１の顔料の存在によって緩和されることは先に述べたとおりであるが、染料の添加によって第２の顔料の凝集力がもう１段緩和され、インクの吸収性が普通紙等と比較して悪い記録媒体において生じやすい「ひび割れ」等のプリント画像の不均一を有効に抑えることができるものと考えられる。
【００６３】
ここで用いることのできる染料としては例えば第１の顔料の表面に結合している基の極性と同極性の染料を採用することが好ましく、具体的には例えばアニオン染料が挙げられる。
【００６４】
（アニオン染料）
上記した様な本実施形態で使用できる水性媒体に対してかようなアニオン染料としては、公知の酸性染料、直接染料、反応性染料等が好適に使用される。また、特に好ましくは、骨格構造として、ジスアゾ、または、トリスアゾ構造を有する染料を用いることがよい。また、さらに、骨格構造の異なる２種以上の染料を用いることも好ましい。使用する染料として、黒色の染料以外で、色調が大きく異ならない範囲で、シアン、マゼンタ、イエロー等の染料を用いてもかまわない。
【００６５】
（染料の添加量）
また、染料の添加量としては、色材全体の５質量％〜６０質量％でよいが、第１および第２の顔料を混合したことの効果を有効に活用することを考慮すると、５０質量％未満とすることが好ましい。さらに普通紙上での印字特性を重視したインクとする場合には５質量％〜３０質量％とすることが好ましい。
【００６６】
（処理液）
次に上記の態様に用い得る処理液としては、その処理液中に、前記インク中の少なくとも１つの顔料と反応する機能を持つ多価金属陽イオンあるいは塩を含む。該陽イオンの例としては、Ｃａ⁺⁺、Ｃｕ⁺⁺、Ｎｉ⁺⁺、Ｍｇ⁺⁺、Ｚｎ⁺⁺⁺、Ｂａ⁺⁺、Ａｌ⁺⁺⁺、Ｆｅ⁺⁺⁺、Ｃｒ⁺⁺⁺、Ｃｏ⁺⁺、Ｆｅ⁺⁺、Ｌａ⁺⁺、Ｎｄ⁺⁺⁺及びＹ⁺⁺⁺からなる群から選ばれる少なくとも１つの多価金属陽イオンを含む。好ましくは、Ｃａ⁺⁺、Ｃｕ⁺⁺、Ｎｉ⁺⁺、Ｍｇ⁺⁺、Ｚｎ⁺⁺⁺、Ｂａ⁺⁺、Ａｌ⁺⁺⁺、Ｆｅ⁺⁺⁺及びＣｒ⁺⁺⁺からなる群から選ばれる少なくとも１つの多価金属陽イオンを含む。
【００６７】
これら陽イオンと結合し塩を形成し得る代表的かつ本態様において好ましい陰イオンとしては例えば、Ｃｌ^-、ＮＯ₃ ^-、Ｉ^-、Ｂｒ^-、ＣｌＯ₃ ^-、ＣＨ₃ＣＯＯ^-等が挙げられるが、特にこれらに限られるものではない。
【００６８】
ここに記した多価金属陽イオンやその塩を含有する本態様に有効な処理液は、その塩濃度が質量で約０．０１〜１０％であることが好ましい。より好ましい塩濃度の範囲は１〜５％である。さらに好ましい塩濃度の範囲は１〜３％である。
【００６９】
前記処理液を構成するその他の成分としては前述した多価金属陽イオンあるいは塩の他に、水、水溶性有機溶剤及びその他の添加剤を含んでも良い。水溶性有機溶剤としては、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、アセトン等のケトン類、テトタヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、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ポリアルキレングリコール類、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、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレングリコール類、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モノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等の１価アルコール類の他、グリセリン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３ジメチルイミダゾリジノン、トリエタノールアミン、スルホラン、ジメチルサルホキサイド等が用いられる。上記水溶性有機溶剤の含有量については特に制限はないが、液体全質量の５〜６０質量％、さらに好ましくは、５〜４０質量％が好適な範囲である。
【００７０】
そして本態様においては、該処理液はプリント媒体に対して高い浸透性を有する様に調整しておくことは、画像ドットのプリント媒体への定着速度の向上や定着性の改善を図る上で好ましいものである。
【００７１】
また、プリント媒体への付与量は、インクと同等かあるいはそれ以下にすることが好ましい。後述するように、より高いＯＤ値を得る上で、Ｂｋインクの付与量の５０％以下、特にはインクの付与量の３０％以下とするのが好ましい。
【００７２】
また、この処理液中に、任意の色材が含有されていてもよい。色材の例としては、シアン染料、マゼンタ染料、イエロー染料のうちの少なくとも１つを含む色材があげられるが、これらに限られるものではない。すなわち、例として、ブラックインク以外の少なくとも１つのカラーインクに該処理液の組成を含有させ、色材の含まれない処理液の付与機構を省略してもよい。ところで、多価金属イオン及びその塩の少なくとも一方を含み、共に記録に用いるインク中の顔料の分散性を不安定化するという、本発明にかかる処理液の機能を考慮すると、処理液に添加する色材としては、多価金属イオンやその塩とは反応せずに可溶性が維持される色材を採用することが好ましい。このような色材の例は、例えば、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、更には下記構造式（Ｉ）で示されるマゼンタ染料等を含む。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、例えば処理液全量に対して０．１〜２０質量％の範囲が好ましい。
【００７３】
【化１】

【００７４】
なお、上記一般式（Ｉ）中、「Ｓ」は、−ＳＯ₃Ｘ（但し、Ｘは、アルカリ金属など）を表わす。
【００７５】
処理液は、その浸透速度が、ブリストウ法によるＫａ値で５．０［ｍｌ／（ｍ²・ｍｓｅｃ^1/2）］以上であることが好ましい。
【００７６】
本態様におけるインクおよび処理液のプリント媒体への付与順序は、基本的には、上述したようにプリント媒体にインクを付与した後に処理液が付与されるような順序であれば、上述した所定の効果を得ることができる。なお、処理液のプリント媒体への着弾がインクのプリント媒体への着弾に先んじないようなタイミングで、該インクと該処理液とがプリント媒体上にほぼ同時に付与される場合も、上述した所定の効果を得られるため、インクを付与した後に処理液が付与されたものと見なす。
【００７７】
この付与順序を定める具体的な構成に関し、例えばシリアルタイプのヘッドを用いる場合にあっては、紙送りを挟んだ同一領域に対する複数回の走査によって上述の順序がそれぞれ実現される場合も、本発明の範囲に含まれるものである。
【００７８】
以上のように、本実施形態のインクは処理液に先行して付与されるが、このインクの付与する数は上述してきたように１滴に限定する必要はない。
【００７９】
例えば、インクを処理液に先行して２滴付与するものとしてもよく、その場合、好ましくは、これら２滴のうち、先行して付与されるインクは第１の顔料より第２の顔料の割合が多く、その後付与されるインクを、逆に第１の顔料の方が第２の顔料よりも割合が多いものとすることができる。これにより、その後付与される処理液と反応したとき、まず第２の顔料が多く処理液と反応し、その分、第１の顔料と処理液との反応物の流れ出しをさらに抑制できる。同様の効果を得ることができる実施形態として、処理液に先行して付与するインク（顔料含有）の数を例えば３滴とし、このうち後に付与されるインクほど、第２の顔料の割合を多くするものも好ましいものである。
【００８０】
以上のようにインクを複数滴付与する場合には、その付与されるインクの総量は、１滴を付与する場合にほぼ等しくする。換言すれば、本発明の実施形態によれば、複数に分割してインクを付与する場合、それぞれの滴の量が分割数に応じて少なくなっても、上述した所定の効果を得ることができる。
【００８１】
次に、本実施形態におけるインクと処理液とが付与される時間差は、上述した付与順序と同様、基本的に上述した本実施形態の各効果が現れる限りどのような時間差であっても本発明の範囲内に含まれる。
【００８２】
すなわち、インクが付与されてから処理液が付与されるまでの時間によって、インクと処理液との反応は種々の態様で生じる。すなわちエッジ部では、顔料等と処理液の十分な混合を生じ本実施形態の各効果、特に「もや」を抑制する効果は少なくとも生じ得ることも観察されている。
【００８３】
このような点から、本明細書ではインクと処理液との「混合」とは全体的な混合のみならず、エッジ部等一部において混合することも意味するものとする。さらに、プリント媒体中に浸透してから混合する場合も含むものとする。また、これらのすべての混合の態様を「液状で混合する」と定義する。
【００８４】
本実施形態で付与されるインクの色相（種類）、濃度およびそれらの数は、上述した付与順序に従う限り任意に組み合わせることができる。例えばインクの種類としては、ブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）を一般に用いることができ、また、それら各色について濃、淡各インクを用いることができる。さらに具体的には、例えばイエローインク、マゼンタインクおよびシアンインクの少なくとも１つを本実施形態のインクとし、これに処理液を用い、この順序で付与する構成であってもよい。
【００８５】
本発明を適用可能なこのような組み合わせの中で、もっとも好ましい形態は、インクをブラックインクとしたものである。この形態によれば、ＯＤ値増大、「もや」の抑制等の本実施形態の各効果が、文字等のキャラクタのプリント品位に対し最も有効に寄与できるからである。
【００８６】
また、これらのインク等をプリント媒体に付与する方法は、塗布、インク等を直接プリント媒体に接触させて付与する方法等、種々のものが考えられ、いずれの付与方法も本発明の範囲内のものである。しかし、最も好ましい形態はプリントヘッドを用いたインクジェット方式のものである。そして、この場合、吐出部としてのプリントヘッドの組み合わせおよびその配列は、上述した付与順序および処理液を含めたインクの種類の組み合わせに従って定めることができる。
【００８７】
具体的には、プリントヘッドがプリント媒体に対して相対的に移動する方向に、インク及び処理液のヘッドを配列する構成によって上記付与順序等が可能となる。
【００８８】
さらに、このような構成のより具体的な構成として、搬送されるプリント媒体におけるプリント領域の全幅に対応した範囲でインク吐出口を配列した、いわゆるフルマルチタイプのプリントヘッドや、プリント媒体に対して走査のための移動を行うシリアルタイプのプリントヘッドのいずれも本発明に係る上述のインクおよび処理液の付与を可能とするものである。
【００８９】
また、これらのプリントヘッドのインク吐出方式としては、ピエゾ方式等、周知のいずれの方式のものも採用できるが、最も好ましい形態は、熱エネルギーを利用してインク又は処理液中に気泡を生じさせ、この気泡の圧力によってインクまたは処理液を吐出するものである。
【００９０】
さらに、各プリントヘッドによって、インク及び処理液が吐出されて重なる範囲は、通常、プリント画像等を構成する画素単位で制御されるため、上記インク等は同一位置に吐出されて重ねられる。しかし、本発明の適用は、このような構成には限られない。たとえば、インクドットの一部と処理液が重なり、本実施形態の所定の効果が生ずる構成や、各画素のデータに対して処理液を間引いて付与し、隣接画素から滲み等によって流入する処理液と顔料等が反応する構成も本発明の範囲に含まれる。
【００９１】
（実施形態１−２）
本発明の他の実施形態を次に説明する。本実施形態は、上述した実施形態において処理液を浸透性の高いものとし、これによりプリント媒体への高速定着を図ったものである。高速定着は、プリント速度の高速化、すなわちスループットの向上のための主要な構成である。プリントヘッドの駆動周波数やプリント媒体の搬送速度を増すことにより、直接的にはスループットの向上は可能である。しかし、プリントが完了し排紙されたプリント媒体上のインク等が未定着の場合は、その後の取り扱いが不便であり、また、排紙したプリント媒体を積層する構成にあっては、未定着のインクによって他のプリント媒体を汚すおそれもある。
【００９２】
すなわち、このプリント速度の高速化に寄与する種々の要因の中で、直接的に想起されるものは、上述のように、プリントが完了したプリント媒体が排紙される速度であり、これはプリント媒体の搬送速度もしくはプリントヘッドの走査速度に依っている。すなわち、いわゆるフルマルチタイプのプリントヘッドを用いる装置にあっては、プリント動作におけるプリント媒体の搬送速度がそのまま排紙速度を意味し、また、シリアルタイプのプリントヘッドを用いる装置にあっては、走査速度が結果としてプリントが完了したプリント媒体の排紙速度に結びつくことになる。そして、上記プリント媒体の搬送速度等は、プリントの解像度、すなわちドット密度を媒介として画素に対するインク吐出周期と相関するものである。すなわち、複数のプリントヘッドから吐出されるインクによって１つの画素のプリントを行う構成にあっては、上記解像度を固定して考えるとき、その画素に対する吐出周期と上記搬送速度等が相関する。
【００９３】
一方、前述の、従来の、顔料インクと処理液との反応に関するそれぞれの技術課題を考慮するとき、インクを吐出してから処理液を吐出するまでの時間はできるだけ長く取ることが望ましい。なぜなら、顔料インクがプリント媒体中に浸透してから処理液と反応する場合には、前述した現象が生じ難くなるからである。換言すれば、顔料インクと処理液とを用いてプリントを行う場合の前述の課題は、プリント速度の高速化も阻害しているといえる。特に、ＯＤ値向上を図るため浸透速度の小さな顔料インクを用いる場合には、この高速化を損なう問題は特に顕著なものとなる。
【００９４】
本実施形態では、インクがプリント媒体に付与された後に、浸透速度の速い処理液を付与することにより、上記実施形態１で説明した各作用を生じさせるとともに、比較的浸透速度の遅いインクであってもこれらを伴って浸透速度を速めるものである。すなわち、インク及び処理液のプリント媒体に対する浸透速度をそれぞれｖ１、ｖ２とするとき、ｖ１＜ｖ２を満たす。図４にこの場合の現象を推定的に示す。
【００９５】
図４は、インクＩｍ、処理液Ｓの順序で、プリント媒体Ｐに付与された場合を示している。この場合、処理液Ｓとその境界で接するインクＩｍとの間で反応物503が生じ始めるが、処理液ＳとインクImとが混合したものの浸透速度は、インク単独の場合より速くなる。このように、全体として、インクが単独の場合の浸透速度よりもその速度を高めることによって、高速定着を可能とする。
【００９６】
本実施形態において、大きな浸透速度を有する処理液を用いることにより、特に、ＯＤ値向上等のためインクとして浸透速度の小さなものを採用した場合でも、比較的速い定着が可能となる。
【００９７】
（実施形態１−３）
本発明のさらに他の実施形態は、インクと処理液の付与順序に関するものである。すなわち、本実施形態では、インクを付与した後、処理液を付与し、さらにインクを付与するものである。この実施形態によれば、上述した効果のうち、特に、ＯＤ値の向上、「もや」あるいはフェザリングの抑制において特に顕著となる。また、インクとインクの間で付与する処理液を高浸透性のものとすれば、より良好な定着性を得ることもできる。
【００９８】
本実施形態の以上の作用、効果は、最初に付与されるインクと処理液との反応において、インクの量が相対的に少ないため、それらの反応による流動化が少なく、また、処理液の後にインクが付与されたときは、上記最初の処理液とインクとの反応により、増粘がある程度進行し、また、インク等の浸透も進んでいるため、流動化が少なくなることによるものと考えられる。
【００９９】
（処理液の付与量）
処理液の付与量は、インクと同等か、それ以下にすることが好ましい。後述の実施例に示すように、付与量をインクよりも少なくした場合は、より高いＯＤ値を得ることができ、印字品位はより高くなる。より好ましくは、処理液の付与量を、Ｂｋインクの付与量の２５％以下にするとよい。更に好ましくは、２０％以下にするとよい。
【０１００】
（実施形態２）
上記の第１の実施形態は、第１の顔料及び第２の顔料を含むインクを用いた形態を主として説明したが、該第１の顔料及び第２の顔料を別々のインクに含有させた形態もまた、本発明の範疇のものである。
【０１０１】
（実施形態２−１）
本態様は、第１の顔料を含む第１のインク、第２の顔料を含む第２のインクおよび該第１ならびに第２のインクと反応する処理液をプリント媒体表面に互いが液体状態で接触する様に付与するものである。そしてそのときに、第１のインクと第２のインクの少なくとも一方を処理液の付与に先立って行うことが好ましい。これによって本発明の所望とする種々の効果を得ることができる。
【０１０２】
付与順番の組み合わせとしては、
（１） 第１のインク→第２のインク→処理液、
（２） 第２のインク→第１のインク→処理液、
（３） 第１のインク→処理液→第２のインク、
（４） 第２のインク→処理液→第１のインク、
の４種類がある。
【０１０３】
（実施形態３）
本態様は、第１の顔料および第２の顔料を含むインクの色相をブラック（Ｂｋ）とし、プリント装置に含まれる他の色相例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のうちの少なくとも１つに上記処理液の組成を含有させたものである。本態様においては、前述したように処理液の組成を含むカラーインクの付与量を、ブラックインクの付与量に対して減らすことが望ましい。処理液の組成を含むカラーインクの付与量は、ブラックインクの付与量に対し、２５％以下とすることがこのましく、特には２０％以下が好ましい。
【０１０４】
【実施例】
本発明の実施例について、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実施例に限らず、これをさらに組合わせたり、同様な課題を内包する他の分野の技術にも応用することができる。
【０１０５】
（実施例１−１）
図５は第１実施例に係るフルラインタイプのプリント装置の概略構成を示す側面図である。このプリント装置１は、プリント媒体として記録媒体の搬送方向（同図中、矢印Ａ方向）に沿って所定位置に配置された複数のフルラインタイプのプリントヘッド（吐出部）によりインク又は処理液を吐出してプリントを行うインクジェットプリント方式を採用するものであり、不図示の制御回路に制御されて動作する。ヘッド群１０１ｇの各プリントヘッド１０１Ｂｋ、１０１Ｓ、１０１Ｃ、１０１Ｍおよび１０１Ｙのそれぞれは、図中Ａ方向に搬送される記録紙１０３の幅方向（図の紙面に垂直な方向）に約７２００個のインク吐出口を配列し、最大Ａ３サイズの記録紙に対しプリントを行うことができる。
【０１０６】
記録紙１０３は、搬送モータによる駆動される一対のガイド版１１５により案内されてその先端のレジ合わせが行われた後、搬送ベルト１１１によって搬送される。エンドレスベルトである搬送ベルト１１１は２個のローラ１１２，１１３により保持されており、その上側部分の上下方向の偏位はプラテン１０４によって規制されている。ローラ１１３が回転駆動されることで、記録紙１０３が搬送される。なお、搬送ベルト１１１に対する記録紙１１３の吸着は静電吸着によって行われる。ローラ１１３は不図示のモータ等の駆動源により記録紙１０３を矢印Ａ方向に搬送する方向に回転駆動される。搬送ベルト１１１を搬送されこの間に記録ヘッド群１０１ｇによって記録が行われた記録紙１０３は、ストッカ１１６上へ排出される。
【０１０７】
記録ヘッド群１０１ｇの各プリントヘッドは、上記実施形態で説明したブラックインクを吐出するヘッド１０１Ｂｋ、処理液を吐出する処理液様ヘッド１０１Ｓ、カラーインク用各ヘッド（シアンヘッド１０１Ｃ、マゼンタヘッド１０１Ｍ、イエローヘッド１０１Ｙ）が、記録紙１０３の搬送方向Ａに沿って図示の通りに配置されている。そして、各プリントヘッドにより各色のインクと処理液を吐出することでブラックの文字やカラー画像のプリントが可能となる。
【０１０８】
本実施例では、ヘッド１０１Ｂｋから吐出されるブラックのインクについては、浸透速度の遅いインク（以下、本実施例では上乗せ系インクという）を用い、ヘッド１０１Ｓ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙからそれぞれ吐出される処理液およびシアン、マゼンタ、イエローの各インクは浸透速度の速いそれぞれの処理液およびインク（以下、本実施例では高浸透性インクという）を用いた。
【０１０９】
本実施例で使用する処理液および各インクの組成は次の通りである。なお、各成分の割合は質量部で示したものであり、各成分の合計は１００質量部である（以下表３〜７及び９〜１９も同様である）。
【０１１０】
【表２】

【０１１１】
【表３】

【０１１２】
【表４】

【０１１３】
【表５】

【０１１４】
【表６】

【０１１５】
なお、このブラックインクのＫａ値は０．３３（ml/m²・msec^1/2）であった。
また、上記顔料分散液１および２は各々次のものである。
【０１１６】
［顔料分散液１］
表面積が２３０ｍ²／ｇでＤＢＰ吸油量が７０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック１０ｇとｐ−アミノ安息香酸３．４１ｇとを水７２ｇによく混合したあと、これに硝酸１．６２ｇを滴下して７０℃で攪拌した。数分後５ｇの水に１．０７ｇの亜硝酸ナトリウムを溶かした溶液を加え、更に１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）でろ過し、顔料粒子を十分に水洗し、９０℃のオーブンで乾燥させた後、この顔料に水を足して顔料濃度１０質量％の顔料水溶液を作成した。以上の方法により、下記式に示したように表面に、フェニル基を介して親水基が結合したアニオン性に帯電した自己分散型カーボンブラックが分散した顔料分散液を得た。
【０１１７】
【化２】

【０１１８】
［顔料分散液２］
顔料分散液２は次のように調整したものである。分散剤としてスチレンーアクリル酸−アクリル酸エチル共重合体（酸価１８０、平均分子量１２０００）１４部と、モノエタノールアミン４部と水７２部を混合し、ウォーターバスで７０℃に加温し、樹脂分を完全に溶解させる。この際溶解させる樹脂の濃度が低いと完全に溶解しないことがあるため、樹脂を溶解する際は、高濃度溶液をあらかじめ作成しておき、希釈して希望の樹脂溶液を調整してもよい。この溶液に、分散剤の作用によって初めて水性媒体に分散可能なカーボンブラック（商品名：ＭＣＦ−８８、ｐＨ８．０、三菱化学製）１０部を加え、以下の条件にて３０分間プレミキシングを行った。次いで以下の操作を行い、カーボンブラック（ＭＣＦ−８８）が分散剤によって水性媒体に分散された顔料分散液２を得た。
分散機：サイドグラインダー（五十嵐機械製）
粉砕メディア：ジルコニアビーズ１ｍｍ径
粉砕メディアの充填率：５０％（体積）
粉砕時間：３時間
遠心分離処理（１２０００ＲＰＭ、２０分間）。
【０１１９】
本実施例では、各プリントヘッドのインク吐出口は６００ｄｐｉの密度で配列され、また、記録紙の搬送方向において６００ｄｐｉのドット密度でプリントを行う。これにより、本実施例でプリントされる画像等のドット密度はロー方向およびカラム方向のいずれも６００ｄｐｉとなる。また、各ヘッドの吐出周波数は４ｋＨｚであり、従って、記録紙の搬送速度は１７０ｍｍ／ｓｅｃとなる。さらに、インクのヘッド１０１Ｂｋと処理液のヘッド１０１Ｓとの間隔Ｄｉ（図５参照）は、４０ｍｍであり、従って、ブラックの顔料が吐出されてから、処理液が吐出されるまでの時間は約０．４８ｓｅｃとなる。
【０１２０】
なお、各プリントヘッドの吐出量は、１吐出当たり約１５ｐｌ（ピコリットル）とした。また、ブラックインクＢｋを吐出してから処理液Ｓを吐出するまでの時間が０．１秒までの追試を行った場合に関しても、同様な結果を得ることができた。
【０１２１】
（実施例１−２）
上記実施例１−１において、プリント媒体への処理液の付与量を、ブラックインクの付与量の約２５％と変更した以外は実施例１−１と同様にして実験を行った。
【０１２２】
（実施例１−３）
上記実施例１−１において、プリント媒体への処理液の付与量を、ブラックインクの付与量の約１３％と変更した以外は実施例１−１と同様にして実験を行った。
【０１２３】
（比較例）
上記実施例１−１〜１−３に対する比較例として、実施例１−１と同様に調製した顔料分散液２のみを用いて以下の成分のインクを調製した。
【０１２４】
【表７】

【０１２５】
この例中では、処理液は使用しなかった。
【０１２６】
上記実施例１−１〜１−３、比較例にて得られたプリント物の評価結果を下記表８に示す。
【０１２７】
【表８】

【０１２８】
なお、各実施例および各比較例でのプリントは、キヤノン株式会社製のＰＢ用紙に所定の画像をプリントし、ＯＤ等を測定したものである。また、表８における評価項目のうち、ＯＤ値はマクベス濃度測定器を用いて測定したものであり、また、耐水性発現時間は、プリント後に水を垂らしたときの画像くずれが目視にてほとんど認識できなくなる時間であり、さらに、定着性はプリント物が排紙されたときの裏移りがなくなる時間である。さらに、フェザリングはインクドットをルーペによって観察し、ドット周辺にもや状の部分の有無、フェザリングの有無を観察し、それらが観察されない場合には「Ａ」、観察される場合を「Ｂ」と評価した。
【０１２９】
さらにまた、ベタ部のエッジシャープネスについては、ベタの線画像のエッジ部をルーペを用いて観察し、線のエッジがきれいに直線上につながっている場合を「Ａ」、線のエッジの直線性が若干損なわれているものの実用上の問題がない場合を「Ｂ」、線のエッジの直線性が失われている場合を「Ｃ」と評価した。
【０１３０】
表８からも明らかなように、本実施例のシステムの場合、処理液の付与量を少なくした場合では、より高いＯＤ値を示すことが理解される。
【０１３１】
このＯＤ値については、分散剤を必要としない顔料と分散剤によって分散させられる顔料及び高分子分散剤が混合したインクに処理液が付与される本実施例の場合、それらの混合による前述した効果を生じ、分散剤によって分散させられる顔料および高分子分散剤のみが混合したインクを用いた比較例の場合よりも高いＯＤ値を得ることができる。
【０１３２】
なお、表８中のブラックインクＢｋが吐出されてから処理液Ｓが吐出されるまでの時間を０．１秒とした場合においても、ほぼ同様な評価結果を得られた。
【０１３３】
以上説明したフルマルチタイプのプリント装置は、プリントヘッドがプリント動作において固定された状態で用いられ、記録紙の搬送に要する時間がほぼプリントに要する時間であるため、特に高速プリントに適したものである。従って、このような高速プリント機器に本発明を適用することによって、さらにその高速プリント機能を向上でき、しかも、ＯＤ値が高い、高品位のプリントを可能とするものである。
【０１３４】
なお、本実施例のプリント装置は、最も一般的にはプリンタとして用いられるものであるが、これに限られず複写装置、ファクシミリ等のプリント部として構成可能であることは勿論である。
【０１３５】
なお、以上の表８を参照して説明した本実施例の効果は、本例のようにブラックインクについて１つのヘッドを用いた構成に限らず、２ヘッドとし、２ヘッドの吐出量の合計を１５ｐｌとした場合も同様の効果を得ることができる。
【０１３６】
（実施例２）
図６は本発明の第２の実施例に係るシリアルタイプのプリント装置５の構成を示す概略斜視図である。すなわち、インクをプリント媒体に付与した後、処理液を吐出して反応させるプリント装置は、上述のフルラインタイプのものに限らず、シリアルタイプの装置にも適用できることは明らかである。なお、図５に示した要素と同様の要素には同一の符号を付しその説明の詳細は省略する。
【０１３７】
プリント媒体である記録紙１０３は、給紙部１０５から挿入されプリント部１２６を経て排紙される。本実施例では、一般に広く用いられている安価な普通紙を記録紙１０３として用いている。プリント部１２６において、キャリッジ１０７は、プリントヘッド１０１Ｂｋ、１０１Ｓ、１０１Ｃ、１０１Ｍおよび１０１Ｙを搭載し、不図示のモータの駆動力によってガイドレール１０９に沿って往復運動可能に構成されている。プリントヘッド１０１Ｂｋは、前述の実施形態で説明したブラックインクを吐出する。また、プリントヘッド１０１Ｓ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙはそれぞれ処理液、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクをそれぞれ吐出するものであり、この順序で記録紙１０３にインク又は処理液を吐出するように駆動される。
【０１３８】
各ヘッドにはそれぞれ対応するインクタンク１０８Ｂｋ、１０８Ｓ、１０８Ｃ、１０８Ｍ、１０８Ｙからインク又は処理液が供給され、インク吐出時には各ヘッドの吐出口毎にもうけられている電気熱変換体、すなわちヒータに駆動信号が供給され、これにより、インク又は処理液に熱エネルギーを作用させて気泡を発生させ、この発砲時の圧力を利用してインクまたは処理液の吐出が行われる。各ヘッドには、それぞれ３６０ｄｐｉの密度で６４個の吐出口が設けられ、これらは、記録紙１０３の搬送方向Ｙとほぼ同方向、つまり各ヘッドによる走査方向とほぼ垂直に配列されている。そして、各吐出口毎の吐出量は約２５ｐｌである。
【０１３９】
以上の各構成において、各ヘッド間距離は１／２インチであり、従って、ヘッド１０１Ｂｋと１０１Ｓとの距離は１／２インチとなり、また、走査方向のプリント密度が７２０ｄｐｉ、各ヘッドの吐出周波数は７．２ｋＨｚであることから、ヘッド１０１Ｂｋの顔料インクが吐出されてから、ヘッド１０１Ｓの処理液が吐出されるまでの時間は０．０５ｓｅｃとなる。
【０１４０】
図７（ａ）〜（ｃ）は、図６に示したようなシリアルプリント装置におけるヘッド構成のそれぞれ他の例を示し、吐出口配列を模式的に示す図である。
【０１４１】
同図（ａ）に示すように、ブラックインクを吐出する吐出部を２つ有し（吐出部１０１Ｂｋ１、１０１Ｂｋ２）、これらの間に処理液を吐出する吐出部１０１Ｓが配設される構成であってよい。この場合、ブラックのインクが付与された後、処理液が付与され、その後さらにブラックのインクが付与されることになる。
【０１４２】
同図（ａ）を始め図７に示されるヘッド構成は、いくつかのインクまたは処理液についてのヘッド構造を一体にしたものであり、勿論、これら一体構造のヘッドユニットにあたっては、インクや処理液毎に吐出口やこれに連通する液室などは相互に隔てられているものである。したがって、各吐出部は各インクや処理液のヘッドと同様なものである。
【０１４３】
図７（ｂ）は、同（ａ）に示す例と同様、ブラックインクを吐出する吐出部を２つ有する例を示すが、これら吐出部１０１Ｂｋ１、１０１Ｂｋ２は処理液に先行して吐出できるように配列されたものである。この構成によれば、インクのブラックインクが２滴付与された後に処理液が付与されることになる。
【０１４４】
図７（ｃ）は、ブラックインクを吐出する吐出部１０１Ｂｋと処理液を吐出する吐出部１０１Ｓの配列及び数については図６に示した実施例と同様の配列及び数であるが、Ｃ、Ｍ、Ｙの各インク構成を異ならせたものである。Ｃ、Ｍ、Ｙ各インクの吐出部はそれぞれ２つ設けられ（吐出部１０１Ｃ１、１０１Ｃ２、吐出部１０１Ｍ１、１０１Ｍ２、吐出部１０１Ｙ１、１０１Ｙ２）、走査方向とは垂直に各インク毎の吐出部１０１Ｃ１、１０１Ｍ１、１０１Ｙ１と吐出部１０１Ｃ２、１０１Ｍ２、１０１Ｙ２とをそれぞれ配列したものである。このヘッド構成の場合、記録紙の搬送を挟んだ複数回の走査でＣ、Ｍ、Ｙの各インクは重ねられる。また、各インクの２つの吐出部について相互に濃、淡インクを吐出するためのものである。
【０１４５】
なお、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、インクによるブラックインクの吐出部が例えば２つある場合、それぞれから吐出されるインクにおける第１の顔料と第２の顔料との含有比は、いずれの吐出部も同一であるが、これを変えてもよい。例えば、第１の顔料と第２の顔料の比が、吐出部１０１Ｂｋ１が（１：１）で、吐出部１０１Ｂｋ２が（９：１）であってもよい。これとは逆に１０１Ｂｋ１が（９：１）で、吐出部１０１Ｂｋ２が（１：１）であってもよい。
【０１４６】
（実施例３）
本発明のさらに他の実施例では、例えば図７（ａ）に示すように、プリントヘッドもしくは吐出部が配列したものである。すなわち、図７（ａ）において吐出部１０１Ｂｋ１および１０１Ｂｋ２からのブラックインクを吐出し、吐出部１０１Ｓから処理液を吐出するものである。すなわち、インク、処理液、インクの順で吐出が行われる。
【０１４７】
本実施例では、各吐出部は６００ｄｐｉの密度で吐出口を配列し、その吐出量はそれぞれ約１５ｐｌであり、各吐出部間隔は実施例２と同様、１／２インチである。また、吐出周波数は１０ｋＨｚ、プリント解像度は副走査方向および主走査方向いずれも６００ｄｐｉである。これにより、インクと処理液の吐出間隔は３０ｍｓｅｃとなる。また、処理液は、アセチレノールＥＨ２％の高浸透性を有するものである。
【０１４８】
以上の実施例の構成によれば、黒文字等のプリントのＯＤ値は約１．５以上の高いＯＤ値を得ることができ、また、処理液による反応物の流動化がほとんどないため、「もや」やフェザリングの発生を防止できる。また、処理液について上述のように高浸透性のものを用いるので、より良好な定着性を実現できる。
【０１４９】
（実施例４）
図５に示した実施例を第１の顔料及び第２の顔料を含むインクではなく、第１の顔料及び第２の顔料を個々に吐出する形態のものに応用した場合、記録ヘッド群１０１ｇの各プリントヘッドは、ブラックの第１の顔料インク用ヘッド１０１Ｂｋ１、ブラックの第２の顔料インク用ヘッド１０１Ｂｋ２、処理液を吐出する処理液用ヘッド１０１Ｓ、カラーインク用各ヘッド（シアンヘッド１０１Ｃ、マゼンタヘッド１０１Ｍ、イエローヘッド１０１Ｙ）が、記録紙１０３の搬送方向Ａに沿って図１１に示す通りに配置される。そして、各プリントヘッドにより各色のインクと処理液を吐出することでブラックの文字やカラーの画像のプリントが可能になる。
【０１５０】
本実施例では、ヘッド１０１Ｂｋ１および１０１Ｂｋ２からそれぞれ吐出されるブラックの第１の顔料インク及び第２の顔料インクについては、浸透速度の遅い上乗せ系インクを用い、ヘッド１０１Ｓ、１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙ、からそれぞれ吐出される処理液及びシアン、マゼンタ、イエローの各インクは浸透速度の速いそれぞれ高浸透性インクを用いる。本実施例で使用する第１、第２のインク及び処理液の組成は下記の通りである。
【０１５１】
【表９】

【０１５２】
【表１０】

【０１５３】
【表１１】

【０１５４】
なお、このブラックインク第１及び第２の顔料インクのＫａ値は両者とも０．３３（ml/m²・msec^1/2）であった。また、上記顔料分散液１および２は上記実施例１−１で述べたものである。
【０１５５】
以上示した本実施例によるブラックの第１の顔料インクおよび第２の顔料インクを用いることにより、同極性を帯びた第１の顔料、第２の顔料および高分子分散剤が混合され、かつ分散している液体の状態に対して、異極性の化合物を含んだ処理液とが反応することになる。
【０１５６】
本実施例では、顔料インクのヘッド１０１Ｂｋ２と処理液のヘッド１０１Ｓとの間の距離Ｄｉ（図１１参照）は、８０ｍｍであり、従って、ブラックの第１或いは第２の顔料インクが吐出されてから、処理液が吐出されるまでの時間は約０．４８ｓｅｃとなる。なお、各プリントヘッドの吐出量は、Ｂｋヘッド以外は１吐出当たり１５ｐｌであり、各Ｂｋヘッドは１吐出量当たり約１０ｐｌとした。従って、Ｂｋ１及びＢｋ２のヘッドで１画素を形成した場合にはＢｋインクは合計で約２０ｐｌ付与されることになる。
【０１５７】
このような装置及びインクを用いて得られたプリント物を上記実施例１−１〜１−３と同様にして評価したところ、ほぼ同様の結果が得られた。
【０１５８】
（実施例５）
図８は、本発明の第１の顔料インクと第２の顔料インクとをプリント媒体上で混合させた後、処理液と反応させるプロセスに用い得るシリアルタイプのプリント装置５の構成を示す概略斜視図である。すなわち、かかるプロセスに用い得るプリント装置は、上述のフルラインタイプのものに限らず、シリアルタイプの装置にも適用できることは明らかである。なお、図５に示した要素と同様の要素には、同一の符号を記してその説明の詳細は省略する。
【０１５９】
プリント媒体である記録紙１０３は、給紙部１０５から挿入されプリント部１２６を経て排紙される。本実施例では、一般に広く用いられる安価な普通紙を記録紙１０３として用いている。プリント部１２６において、キャリッジ１０７は、プリントヘッド１０１Ｂｋ１、１０１Ｂｋ２、１０１Ｓ、１０１Ｃ、１０１Ｍおよび１０１Ｙを搭載し、不図示の駆動力によってガイドレール１０９に沿って往復移動可能に構成されている。プリントヘッド１０１Ｂｋ１は、ブラックインクの第１の顔料インクを吐出し、プリントヘッド１０１Ｂｋ２はブラックの第２の顔料インクを吐出する。また、プリントヘッド１０１Ｓ、１０１Ｃ、１０１Ｙはそれぞれ処理液、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクを吐出するものであり、この順序で記録紙１０３にインク又は処理液を吐出するよう駆動される。
【０１６０】
各ヘッドにはそれぞれ対応するインクタンク１０８Ｂｋ１、１０８Ｂｋ２、１０８Ｓ、１０８Ｃ、１０８Ｍ、１０８Ｙからインク又は処理液が供給され、インク吐出時には各ヘッドの吐出毎に設けられている電気熱変換体（ヒータ）に駆動信号が供給され、これにより、インク又は処理液に熱エネルギーを作用させて気泡を発生させ、この発砲時の圧力を利用してインク又は処理液の吐出が行われる。各ヘッドには、それぞれ３６０ｄｐｉの密度で６４個の吐出口が設けられ、これらは、記録紙１０３の搬送方向Ｙとほぼ同方向、つまり、各ヘッドによる走査方向とほぼ垂直に配列されている。そして、Ｂｋインクの吐出口の吐出量は１５ｐｌ、それ以外のインク及び処理液の吐出口毎の吐出量は２３ｐｌである。
【０１６１】
以上の構成において、各ヘッド間距離は１／２インチであり、従って、ヘッド１０１Ｂｋ１と１０１Ｓとの距離は１／２インチとなり、また、走査方向のプリント密度が７２０ｄｐｉ、各ヘットの吐出周波数は７．２ｋＨｚであることから、ヘッド１０１Ｂｋ１の顔料インクが吐出されてから、ヘッド１０１Ｓの処理液が吐出されるまでの時間は０．１ｓｅｃとなる。
【０１６２】
（実施例６）
本発明の更に他の実施例では、図８に示すシリアルタイプのインクジェットプリント装置において、プリントヘッドの配列順序を変え、それに応じてブラックの第１の顔料インクおよび第２の顔料インクと処理液との付与順序とを異ならせたものである。
【０１６３】
すなわち、図８において、プリントヘッドの配列順序をヘッド１０１Ｂｋ１、ヘッド１０５Ｓ、ヘッド１０１Ｂｋ２とし（他のヘッドについては上記実施例５と同一）、これにより、ブラックの第１の顔料インク、処理液、ブラックの第二の顔料インクの順でそれぞれをプリント媒体に吐出する。各ヘッド間距離、各ヘッドの吐出周波数等は上記実施例２と同様である。
【０１６４】
この実施例によれば、インクと処理液との反応物の流動化を第１の顔料インク、第２の顔料インクが付与された後に処理液を付与する場合に比べ、より少なくでき、もやの発生をさらに抑制することができる。
【０１６５】
なお、上記説明では、ヘッド１０１Ｂｋ１からブラックの第１の顔料インクを吐出し、ヘッド１０１Ｂｋ２からブラックの第２の顔料インクを吐出するものとしたが、これとは逆に、ヘッド１０１Ｂｋ１からブラックの第２の顔料インクを吐出し、ヘッド１０１Ｂｋ２からブラックの第１の顔料を吐出するようにしてもよく、この構成によっても上述と同様の効果を得ることができる。
【０１６６】
（実施例７）
図９は本発明の更に他の実施例に係るフルラインタイプのプリント装置の概略構成を示す側面図である。なお、図５に示した要素と同様の要素には、同一の符を記してその説明の詳細は省略する。
【０１６７】
記録ヘッド群１０１ｇの各プリントヘッドは、上記実施形態で説明したブラックインクを吐出するヘッド１０１Ｂｋ、処理液組成を含むカラーインクを吐出する各ヘッド（シアンヘッド１０１Ｃ、マゼンタヘッド１０１Ｍ、イエローヘッド１０１Ｙ）が、記録紙１０３の搬送方向Ａに沿って図示の通りに配置されている。そして、各プリントヘッドにより各色のインクを吐出することでブラックの文字やカラー画像のプリントが可能となる。
【０１６８】
本実施例では、ヘッド１０１Ｂｋから吐出されるブラックのインクについては、上乗せ系インクを用い、ヘッド１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙからそれぞれ吐出される処理液を含んだシアン、マゼンタ、イエローの各インクは高浸透性インクを用いた。
【０１６９】
本実施例で使用する各インクの組成は次の通りである。なお、各成分の割合は質量部で示したものである。
【０１７０】
【表１２】

【０１７１】
【表１３】

【０１７２】
（上記構造式中、Ｓ＝SO₃Naである。）
【０１７３】
【表１４】

【０１７４】
【表１５】

【０１７５】
なお、このブラックインクのＫａ値は０．３３(ml/m²・msec^1/2)であった。また、上記顔料分散液１および２は各々実施例１−１に述べたものである。
【０１７６】
なお、各プリントヘッドの吐出量は、１吐出当たり約１５ｐｌ（ピコリットル）とした。なお、黒文字などのブラックインクを付与した画素には、カラーインクを後から付与した。そのカラーインクの付与量は、ブラックインクに対し８％とした。すなわち、ブラックインク１００％に対し、シアンインク８％、マゼンタインク８％、イエローインク８％とした。つまり、ブラックインク１００％に対し、シアンインク、マゼンタインク及びイエローインクの３インクの合計は２４％である。
【０１７７】
本実施例のブラックの印字品位であるＯＤ、フェザリングおよびエッジシャープネス、耐水性発現時間および定着性は、上記実施例１−３と同様の結果が得られた。
【０１７８】
（実施例８）
図１０は本発明の更に他の実施例に係るフルラインタイプのプリント装置の概略構成を示す側面図である。なお、図５に示した要素と同様の要素には、同一の符号を記してその説明の詳細は省略する。記録ヘッド群１０１ｇの各プリントヘッドは、上記実施形態で説明したブラックインクを吐出するヘッド１０１Ｂｋ、処理液組成を含むシアンインクよび処理液組成を含まないマゼンタおよびイエローインクを吐出する各ヘッド（シアンヘッド１０１Ｃ、マゼンタヘッド１０１Ｍ、イエローヘッド１０１Ｙ）が、記録紙１０３の搬送方向Ａに沿って図示の通りに配置されている。そして、各プリントヘッドにより各色のインクを吐出することでブラックの文字やカラー画像のプリントが可能となる。
【０１７９】
本実施例では、ヘッド１０１Ｂｋから吐出されるブラックのインクについては、上乗せ系インクを用い、ヘッド１０１Ｃ、１０１Ｍ、１０１Ｙからそれぞれ吐出される処理液を含んだシアン、マゼンタ、イエローの各インクは高浸透性インクを用いた。本実施例で使用する各インクの組成は次の通りである。なお、各成分の割合は質量部で示したものである。
【０１８０】
【表１６】

【０１８１】
【表１７】

【０１８２】
（上記構造式中、S＝SO₃Naである。）
【０１８３】
【表１８】

【０１８４】
【表１９】

【０１８５】
なお、このブラックインクのＫａ値は０．３３(ml/m²・msec^1/2)であった。また、上記顔料分散液１および２は各々実施例１−１に述べたものである。
【０１８６】
なお、各プリントヘッドの吐出量は、１吐出当たり約１５ｐｌ（ピコリットル）とした。なお、黒文字などのブラックインクを付与した画素には、カラーインクを後から付与した。シアンインクは、ブラックインクの上へ処理液の特性を発揮するために付与した。シアンインク単独の付与だけでも良いが、色調を整え、かつより良い定着性を求めるために、マゼンタインクおよびイエローインクをも付与する。そのカラーインクの付与量は、ブラックインクに対し８％とした。すなわち、ブラックインク１００％に対し、シアンインク８％、マゼンタインク８％、イエローインク８％とした。つまり、ブラックインク１００％に対し、シアンインク、マゼンタインク及びイエローインクの３インクの合計は２４％である。
【０１８７】
本実施例のブラックの印字品位であるＯＤ、フェザリングおよびエッジシャープネス、耐水性発現時間および定着性は、上記実施例１−３と同様の結果が得られた。
【０１８８】
カラーの印字順を上記のシアン、マゼンタ、イエローの順以外に変更するときには、ブラックの次に印字するインクへ、多価金属塩または多価金属イオンを加えると良い。その場合は、カラーの２番目および３番目のインクへは多価金属塩またはイオンを加えなくとも良い。
【０１８９】
【発明の効果】
本発明によると、第１の顔料と第２の顔料及び第２の顔料を高分子分散剤を含むインクと該インクと反応する処理液とを用い、該インクをプリント媒体に先に付与し、引き続いて多価金属イオンもしくはその塩を含む処理液をプリント媒体に、該処理液と該インクとが液体状態で混合されるように付与することで、高いＯＤを有し、エッジシャープネスに優れ、更に画像のプリント媒体への裏抜けの少ない画像を得ることができる。さらに従来の顔料インクの欠点とされていた遅い定着速度および不十分な定着性をも大幅に改善することができる。
【０１９０】
また、インクとして、浸透速度の遅いものを用いれば、次に処理液が付与されるまでの時間が長く浸透する時間があっても、プリント媒体表層部に留まる色材の量を多くでき、さらにＯＤ値を増すことができる。さらに、浸透速度の遅いインクを用いること自体の効果として、いわゆるフェザリングを抑制することもできる。
【０１９１】
また、本発明によれば、画像ドット周辺に「しみ出し」もしくは「もや」等が生じることを有効に抑えることができる。
【０１９２】
インクを付与した後、処理液を付与し、さらにインクを付与した場合には、特にＯＤ値の向上、「もや」あるいはフェザリングの抑制において特に顕著となる。また、処理液を高浸透性のものとすれば、比較的良好な定着性を得ることもできる。
【０１９３】
浸透液の浸透速度を、ブリストウ法によるＫａ値で５．０（ｍｌ／ｍ²・ｍｓｅｃ^1/2）以上にした場合には、処理液が比較的高い浸透性のものとなり、定着速度を速めることが可能となる。
【０１９４】
第１のインク、第２のインク、処理液の順で付与する場合、裏抜けが少ないという効果を得ることができる。
【０１９５】
また、本発明にかかる第１の顔料と、第２の顔料並びに第２の顔料の為の高分子分散剤とを、分けて第１のインクと第２のインクとを調製し、該第１のインクまたは第２のインクをプリント媒体に付与した後、処理液を付与し、更に第２のインクまたは第１のインクを付与するように、処理液を第１のインクと第２のインクの間、もしくは第２のインクと第１のインクとの間で付与した場合、プリント媒体上で第１の顔料と第２の顔料及び処理液が混合されるので、画像ドットに「しみ出し」等の現象が生ずるのを緩和することができる。この結果、ＯＤ値が高く、エッジシャープネスの優れた高品位のプリントを行うことができる。処理液に比較的高い浸透性のものを用いることによって、第１、第２のインク等と処理液との反応物も高い浸透性を示し、全体として浸透速度を速めることが可能となる。この結果、定着速度を増すことができ高速プリントを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、インクと処理液を反応させたときの反応物の「しみ出し」現象を推定的に説明する概念図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態においてインクをプリント媒体に付与した後、処理液とを反応させたときのドット形成を推定的に説明する概念図である。
【図３】図３（ａ）本発明にかかるインクがプリント媒体表面に付与させた状態の概略説明図、図３（ｂ）は従来の顔料インクがプリント媒体表面に付与させた状態の概略説明図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態において顔料インクと染料インクをプリント媒体で混合させた後、処理液と反応させたときのドット形成を推定的に説明する概念図である。
【図５】図５は、本発明の一実施例に係るプリント装置の概略構成を示す側面図である。
【図６】図６は、本発明の別な実施例に係るプリント装置を示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明のさらに他の実施例に係るプリント装置のヘッド構成を示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の別な実施例に係るプリント装置を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明のさらに他の実施例に係るプリント装置の概略構成を示す側面図である。
【図１０】図１０は、本発明の他の実施例に係るプリント装置の概略構成を示す側面図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施態様に係るプリント装置の概略構成を示す側面図である。
【符号の説明】
Ｉｄ 染料インク
Ｐ プリント媒体
Ｓ 処理液
Ｉｐ 顔料インク
Ｉｍ インク
ｖ１ プリント媒体に対する顔料インクの浸透速度
ｖ２ プリント媒体に対する染料インクの浸透速度
ｖ３ プリント媒体に対する処理液の浸透速度
Ｋａ 比例係数
ｔ 経過時間
Ｖ 浸透量
ｔｗ ウエットタイム
Ｄｉ 顔料インクのヘッドと処理液のヘッドとの間の距離
１ プリント装置
５ プリント装置
１０１ｇ ヘッド群
１０１（Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｓ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｃ１、Ｃ２、Ｍ１、Ｍ２、Ｙ１、Ｙ２） プリントヘッド（吐出部）
１０３ 記録紙
１０４ プラテン
１０５ 給紙部
１０７ キャリッジ
１０８（Ｂｋ、Ｓ、Ｃ、Ｍ、Ｙ） インクタンク
１０９ ガイドレール
１１１ 搬送ベルト
１１２、１１３ ローラ
１１４ レジストローラ
１１５ ガイド板
１１６ ストッカ
１２６ プリント部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet printing apparatus and a printing method, and in particular, a character on a print medium such as a print paper or an OHP paper using an ink and a liquid that insolubilizes a coloring material in the ink (hereinafter referred to as a treatment liquid), The present invention relates to an inkjet printing apparatus and a printing method for printing an image or the like.
[0002]
[Prior art]
The inkjet printing method has various advantages such as low noise, low running cost, high-speed printing, easy downsizing of the apparatus, and easy colorization, and is widely used in printers and the like. . In such a printer or the like, in general, an ink to be used is selected from the viewpoints of print characteristics such as ejection characteristics and fixability, print image bleeding, optical reflection density, and color quality. By the way, it is widely known that inks are roughly classified into two types, dye inks and pigment inks, depending on the color materials contained therein. Among these, the pigment ink has advantages such as excellent water resistance and light resistance as compared with the dye ink, and enables clear character quality. On the other hand, the pigment ink may take longer to fix on the print medium than the dye ink, and may not have sufficient scratch resistance of the image after fixing, and is ejected from the nozzle by one ejection operation. There is a tendency that the size of the ink dots formed on the print medium by the ink is reduced. That is, the pigment contained in the pigment ink usually uses mainly the electric repulsive force of the polymer dispersant to overcome the intermolecular force acting between the pigment particles that causes the aggregation of the pigment particles. It is dispersed stably. Therefore, it is necessary to add a polymer dispersant in the ink according to the amount of the pigment. When such ink is printed on plain paper using the ink jet recording method, pigments aggregate due to penetration of ink such as moisture into the paper and evaporation into the air. At this time, as the behavior on paper, the larger the amount of the polymer dispersant, the stronger the cohesive force. Therefore, the diameter of the ink dots formed on the print medium by the ink having a certain volume ejected from the inkjet head is small, and the dot shape remains close to the distorted shape when colliding with the paper. Therefore, in order to obtain ink dots with a dot diameter necessary for recording that has a recording density sufficient to form an image and that does not generate white streaks, increase the volume of ink discharged from the inkjet head. It needs to be adjusted. However, even with such adjustment, coupled with a decrease in permeability into the paper due to the strong cohesion of the pigment particles adsorbed by the polymer dispersant, it causes a delay in fixing the ink to the print medium, Alternatively, the scratch resistance of the recorded image may be reduced.
[0003]
In order to increase the dot diameter and improve the fixability, it is also considered that the ink contains a penetrant for the purpose of improving the penetrability of the ink into the print medium. However, this is a phenomenon that is undesirable for aiming at high-quality recorded images, such as dot shape deterioration (so-called dot-peripheral shape deterioration such as feathering) and ink permeation to the back side of paper (so-called back-through). There is. In addition, since the color material penetrates into the print medium, the OD of the ink dots often does not become so high even if the dot diameter is relatively large.
[0004]
Furthermore, an ink using a self-dispersing pigment has been proposed. This ink has a smaller cohesive force on the paper than the ink containing the pigment dispersed by the above-described dispersant. Can be expanded, but it is not enough.
[0005]
A printing method that satisfies various factors that influence the quality of a recorded image, such as ink fixability, ink dot enlargement, density uniformity within the ink dot, and high optical density of the ink dot itself at a high level. And devices are still under study.
[0006]
On the other hand, in inkjet printing technology, an ink and a treatment liquid that reacts with the ink for the purpose of further improving print quality and image quality (for example, improving water resistance and optical density (OD) of an image on a print medium) Has been proposed and put to practical use so far on the print medium so that the ink and the treatment liquid react on the print medium.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventors have the reactivity of the pigment ink and the pigment ink that destroys the pigment dispersibility of the pigment ink in order to solve the problems specific to the pigment ink while taking advantage of the excellent properties of the pigment ink. An ink jet recording technique using a treatment liquid was studied. As part of the study, a recording process was performed in which a treatment liquid was applied so as to be mixed with the pigment ink on the print medium in a liquid state after or substantially simultaneously with the pigment ink being applied to the surface of the print medium. The quality of the resulting image was not always satisfactory and was observed even when the quality was degraded rather than the image formed with the pigment ink alone. Specifically, for example, a combination of a pigment ink containing a pigment dispersed in an aqueous medium with a polymer dispersant as a pigment ink and a treatment liquid that reacts with the pigment ink has a small ink dot area factor. In some cases, a decrease in OD was observed. The reason why such a phenomenon occurs is not clear, but it is thought that the aggregation of the pigment in the ink on the print medium is greatly promoted by the treatment liquid. Therefore, the area factor can be increased and the OD can be improved by increasing the amount of pigment ink applied, but in this case, it may be recognized that the fixability is inferior.
[0008]
In addition, the dots on the print medium (see 501 in FIG. 1) obtained by combining the pigment ink containing a self-dispersing pigment as the pigment ink and the treatment liquid S that reacts with the pigment ink are shown in FIG. In some cases, a phenomenon 502 called “seeding” or “haze” is observed. FIG. 2 is a diagram for presumably explaining the mechanism of occurrence of this phenomenon.
[0009]
After the pigment ink Ip containing the self-dispersing pigment and not containing the polymer dispersant is applied to the print medium P (especially plain paper) (see FIG. 2A), the treatment liquid S is applied again. Then, the formation of the reaction product 503 starts (see FIG. 2B). As this reaction progresses, as shown in FIG. 4C, a radial “bleed out” is generated from the dot on the circle by the reactant, and the entire dot appears to have a “haze” around it. It becomes a state. Such “bleeding out” or “haze” is recognized in the same manner as known feathering in appearance, and thus deteriorates print quality.
[0010]
It is presumed that the above-mentioned “seeding” or “haze” is the following phenomenon scientifically or microscopically. The pigment ink without a dispersant has a relatively high reaction rate in the reaction with the treatment liquid. Therefore, the dispersed pigment instantaneously causes dispersion failure and generates a cluster of reactants. Particulate reactants are also produced. Then, since the particulate reactant flows out as the processing liquid penetrates into the print medium, it is considered that the above-mentioned “bleeding out” appears as a result.
[0011]
As described above, simply combining the pigment ink and the treatment liquid may cause a problem that the inventor cannot predict.
[0012]
The present invention has been made in view of the above-described new technical knowledge, and an inkjet printing apparatus for obtaining a higher quality print using an inkjet print recording technique using a pigment ink and a treatment liquid, and It is to provide a printing method.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
An ink jet printing apparatus according to an embodiment of the present invention capable of achieving the above object includes: an ink ejection unit that applies an ink containing a pigment dispersed in an aqueous medium to a print medium; An ink jet printing apparatus having a processing liquid discharge section for applying a reactive processing liquid, and a control means for applying the processing liquid after applying the ink to the print medium,
The ink includes an aqueous medium, a first pigment, a second pigment, and a polymer dispersant, and the first pigment has at least one anionic group directly or via another atomic group. A self-dispersing pigment bonded to the surface of the first pigment, and the second pigment is a pigment that can be dispersed in the aqueous medium by the polymer dispersing agent. Is at least one of a polymer dispersant having the same polarity as the group bonded to the surface of the first pigment and a nonionic polymer dispersant,
The treatment liquid contains at least one of a polyvalent metal cation and a salt thereof, and when applied so that the treatment liquid and the ink come into contact with each other in a liquid state on a print medium, at least one pigment contained in the ink Agglomerate,
The control means applies the ink and the treatment liquid to the print medium separately from the discharge section and the treatment liquid discharge section, respectively. The treatment liquid is controlled to be mixed in a liquid state.
[0014]
An ink jet printing apparatus according to another embodiment of the present invention that can achieve the above object includes an ink ejection unit that applies an ink containing a pigment dispersed in an aqueous medium to the print medium, and the ink An ink jet printing apparatus having a processing liquid ejecting section for applying a processing liquid that reacts with the control liquid and a control unit for applying the processing liquid after applying the ink to the print medium,
The ink includes an aqueous medium, a first pigment, a second pigment, and a polymer dispersant, and the first pigment has at least one anionic group directly or via another atomic group. A self-dispersing pigment bonded to the surface of the first pigment, and the second pigment is a pigment that can be dispersed in the aqueous medium by the polymer dispersing agent. Is at least one of a polymer dispersant having the same polarity as the group bonded to the surface of the first pigment and a nonionic polymer dispersant,
The treatment liquid contains at least one of a polyvalent metal cation and a salt thereof, and when applied so that the treatment liquid and the ink come into contact with each other in a liquid state on a print medium, at least one pigment contained in the ink Agglomerate,
The control means applies the ink and the treatment liquid separately to the print medium from each of the ink discharge section and the processing liquid discharge section, and the ink and the treatment liquid are applied to the print medium. The treatment liquid is mixed in a liquid state, and the ink is further mixed in a liquid state with respect to the mixed state in the liquid state.
[0015]
In another embodiment of the ink jet printing apparatus that can achieve the above object, an ink ejection unit that applies an ink containing a pigment dispersed in an aqueous medium to a print medium, and a reaction with the ink An ink jet printing apparatus having a processing liquid discharge section for applying a processing liquid and a control means for applying the processing liquid after applying the ink;
The ink includes an aqueous medium, a first pigment, a second pigment, and a polymer dispersant, and the first pigment has at least one anionic group directly or via another atomic group. A self-dispersing pigment bonded to the surface of the first pigment, and the second pigment is a pigment that can be dispersed in the aqueous medium by the polymer dispersing agent. Is at least one of a polymer dispersant having the same polarity as the group bonded to the surface of the first pigment and a nonionic polymer dispersant,
The treatment liquid contains at least one of a polyvalent metal cation and a salt thereof, and when applied so that the treatment liquid and the ink come into contact with each other in a liquid state on a print medium, at least one pigment contained in the ink Agglomerate,
The ink discharge unit includes at least one pigment ink discharge unit that discharges the ink, and the control unit includes a discharge unit that disposes the pigment ink discharge unit and the processing liquid discharge unit in a predetermined positional relationship. The disposing means, each discharge portion disposed in the disposing means, and the print medium are relatively moved, and the ink and the treatment liquid are discharged from the respective discharge portions, respectively, and the ink is discharged from the print medium. And discharge control means for controlling the mixing of the processing liquid.
[0016]
Still another embodiment of the ink jet printing apparatus that can achieve the above object is an ink ejection unit that applies an ink containing a pigment dispersed in an aqueous medium to the print medium; An ink jet printing apparatus having a processing liquid discharge section for applying a reactive processing liquid, and a control means for applying the processing liquid after applying the ink to the print medium,
The ink includes an aqueous medium, a first pigment, a second pigment, and a polymer dispersant, and the first pigment has at least one anionic group directly or via another atomic group. A self-dispersing pigment bonded to the surface of the first pigment, and the second pigment is a pigment that can be dispersed in the aqueous medium by the polymer dispersing agent. Is at least one of a polymer dispersant having the same polarity as the group bonded to the surface of the first pigment and a nonionic polymer dispersant,
The treatment solution is Ca⁺⁺, Cu⁺⁺, Ni⁺⁺, Mg⁺⁺, Zn⁺⁺⁺, Ba⁺⁺, Al⁺⁺⁺, Fe⁺⁺⁺, Cr⁺⁺⁺, Co⁺⁺, Fe⁺⁺, La⁺⁺, Nd⁺⁺⁺And Y⁺⁺⁺A treatment liquid containing at least one polyvalent metal cation selected from the group consisting of: a salt thereof, or both of the polyvalent metal cation and a salt thereof;
The control means applies the ink and the treatment liquid to the print medium separately from the discharge section and the treatment liquid discharge section, respectively. The treatment liquid is controlled to be mixed in a liquid state.
[0017]
Furthermore, another embodiment of an ink jet printing apparatus capable of achieving the above object is an ink ejection unit that applies an ink containing a pigment dispersed in an aqueous medium to a print medium, and reacts with the ink. An ink jet printing apparatus comprising: a processing liquid ejection unit that applies a processing liquid to be applied; and a control unit that applies the processing liquid after the ink is applied to the print medium,
The ink is
A first ink comprising, in an aqueous medium, a self-dispersing pigment having at least one anionic group bonded to the surface directly or through another atomic group;
An aqueous medium, a pigment that can be dispersed in the aqueous medium by a polymer dispersant, a polymer dispersant having the same polarity as the group bonded to the surface of the first pigment, and a nonionic polymer dispersant A second ink containing, and
The treatment liquid contains at least one of a polyvalent metal cation and a salt thereof. When the treatment liquid and the ink are applied in a liquid state on a print medium, the treatment liquid is applied to the first and second inks. Agglomerates at least one of the contained pigments,
The control means performs control to apply the first ink, the second ink, and the treatment liquid separately to the print medium so that each of them is in liquid contact with the print medium. It is characterized by being.
[0018]
Next, an embodiment of an inkjet printing method capable of achieving the above object is an inkjet printing method including a step of recording an image on a print medium.
A first step of depositing an ink on a print medium using an ink jet recording method; and a second step of depositing a treatment liquid having reactivity with the ink on the print medium.
The ink includes a first pigment and a second pigment dispersed in an aqueous medium, and the first pigment has at least one anionic group bonded to the surface directly or through another atomic group. A self-dispersing pigment, wherein the second pigment is a pigment that can be dispersed in the aqueous medium by a polymeric dispersant, and the ink further comprises a group bonded to the surface of the first pigment; An ink containing at least one of a polymer dispersant having the same polarity and a nonionic polymer dispersant,
The treatment liquid contains at least one of a polyvalent metal cation and a salt thereof, and when the treatment liquid and the first and second inks are applied in a liquid state on a print medium, the first treatment liquid is applied. And agglomerating at least one of the pigments contained in each of the second ink and the second ink,
Further, the second step is performed subsequent to or substantially simultaneously with the first step so that the ink and the treatment liquid are in liquid contact with each other on the print medium. is there.
[0019]
In another embodiment of the ink jet printing method capable of achieving the above object, the first ink, the second ink, and the treatment liquid are applied so as to contact each other on the print medium in a liquid state. In a printing method including a process,
The first ink includes a self-dispersing pigment in which at least one anionic group is bonded to the surface of the first pigment directly or through another atomic group;
The second ink comprises a pigment that can be dispersed in the aqueous medium by a polymer dispersant, a polymer dispersant having the same polarity as the group bonded to the surface of the first pigment, and a nonionic polymer Including at least one of a dispersant,
When the treatment liquid contains at least one of a polyvalent metal cation and a salt thereof, and the treatment liquid, the first ink, and the second ink are applied in a liquid state on a print medium, Agglomerating at least one of the first pigment and the second pigment in the ink;
The treatment liquid is applied after applying at least one of the first ink and the second ink to the print medium.
[0020]
According to the invention relating to each aspect as described above, it is possible to obtain a higher quality image having a very high OD, a high edge sharpness, and various merits such as an improvement in scratch resistance and fixability. Can be obtained. It is not clear why the application of the treatment liquid containing the polyvalent metal ion or a salt thereof brings about such an effect following the application of the ink containing the first pigment and the second pigment, or substantially simultaneously.
[0021]
However, the present inventors have confirmed the following facts through a plurality of experiments over the present invention. That is, when ink containing the first and second pigments is applied to the print medium, dots having a predetermined spread of ink are formed on the surface of the print medium P as shown in FIG. The size (diameter: d1) of the ink dots is the same as the size (diameter: diameter) of the conventional pigment ink (ink dispersed with a polymer dispersant or ink containing a self-dispersing pigment) shown in FIG. Larger than d2) (d1> d2). The reason why such a phenomenon is observed is not clear, but is presumed to be due to the following mechanism. That is, the second pigment and the first pigment adsorbed by the polymer dispersant are electrically repelled in the ink, and the cohesive strength of the pigment is higher than that of the pigment-only ink dispersed with the polymer dispersant. It is weak. When such ink is printed on the paper surface, since the polymer dispersant is adsorbed to the second pigment, the color material in the ink hardly penetrates in the thickness direction of the paper. On the other hand, with respect to the paper (lateral) direction, in the case of an ink containing the second pigment and the polymer dispersant, the polymers are rapidly intertwined with the penetration of the solvent of the ink into the paper and the reduction of moisture due to evaporation. Alternatively, the polymer is strongly agglomerated by cross-linking between the polymers, whereas the ink according to the present invention causes the entanglement or cross-linking of the polymer due to the mixing of the first pigment. In addition, the strong intermolecular force between the pigments in the ink is relieved by the repulsion between the first pigment and the polymer dispersant, and as a result, the ink tends to diffuse in the lateral direction of the paper. In addition, although the diffusion is relaxed, it is considered that the diffusion is not disordered due to the influence of the cohesive force between the pigments.
[0022]
When the treatment liquid S containing a polyvalent metal ion or salt is applied to the ink dots that are uniformly and widely diffused on the surface of the print medium in this way (see FIGS. 2B and 2C), the ink and the ink Reaction (including ion reaction between the pigment and polyvalent metal ions, salting out, etc.) occurs at the interface with the treatment liquid, and the first and second pigments stably dispersed in the ink are deposited. Or it will become easy to precipitate. However, as described above, since the ink dots are widely diffused, the number of reaction sites with the treatment liquid is larger than in the case of the conventional ink, and the ink dots are greatly spread, so that the thickness of the ink dots ( t1) is also thinner than the thickness (t2) of the conventional ink dot on the surface of the print medium, and the reaction with the treatment liquid is considered to be completed in a very short time. As a result, for the main body, it is presumed that fixing time is shortened, fixing property is improved, and edge sharpness of ink dots is improved. From this mechanism, it will be understood that the effect of the present invention is unique to the system in which the ink is applied to the print medium prior to or substantially simultaneously with the processing liquid.
[0023]
In the present invention, when the treatment liquid is excellent in permeability to the print medium, the fixability and the edge sharpness of the ink dots are further improved. This is presumably because the ink and the treatment liquid react on the surface of the print medium, and the solvent containing water becomes more permeable due to the penetration force of the treatment liquid and penetrates into the print medium. In general, when the color material is allowed to penetrate into the print medium, the optical density is often lowered. However, when ink is applied prior to application of the treatment liquid as in the present invention, the OD is lowered to such an extent. Hardly penetrates the print medium. Rather, the color material tends to stay on the surface of the print medium and in the vicinity thereof due to the reaction with the processing liquid, and as a result, it has been found that the OD is further improved as compared with the case where the processing liquid is not used.
[0024]
Furthermore, in the present invention, a treatment liquid that optimizes the polyvalent metal ion or salt thereof used in accordance with the type and ratio of the first pigment and the second pigment in the ink and further optimizes the concentration is used. As a result, it is possible to further improve the image quality.
[0025]
In this embodiment, changing the amount of the treatment liquid applied to the print medium according to the type and ratio of the first pigment and the second pigment in the ink is intended to further improve the image quality. It is preferable.
[0026]
As a result, it is possible to form an extremely high quality image having a high OD, no “haze” and excellent fixability on a print medium in a short fixing time.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1-1)
An ink jet recording method according to an embodiment of the present invention includes a polyvalent metal cation that reacts with an ink containing a first pigment and a second pigment after the ink is applied to the print medium or substantially simultaneously. A step of forming image dots by applying a treatment liquid containing salt to the print medium and bringing the ink and the treatment liquid into contact with each other and reacting on the print medium. Here, the reaction means that the first pigment and the second pigment that are stably dispersed in the ink when the ink and the treatment liquid are in contact with each other on the print medium. It means that at least one aggregates and precipitates. The reason why such a reaction occurs is, for example, an ionic reaction between the anionic group on the first pigment surface and the polyvalent metal cation (polyvalent metal cation), the polyvalent metal cation (polyvalent metal cation), or Salting out with salt is considered.
[0028]
(ink)
Examples of the ink that can be used in the above-described embodiment include, for example, an ink containing a first pigment and a second pigment dispersed in an aqueous medium as a coloring material, wherein the first pigment is at least A self-dispersing pigment in which one anionic group is bonded to the surface of the first pigment directly or through another atomic group, and the second pigment is a polymer dispersant or nonionic A pigment that can be dispersed in the aqueous medium by a polymer dispersant, and the ink further includes a polymer dispersant having the same polarity as the group bonded to the surface of the first pigment and a nonionic polymer dispersion Examples thereof include ink containing at least one of the agents.
[0029]
Hereinafter, this ink will be described in sequence.
(First pigment)
Self-dispersing pigments are those that maintain stable dispersion in water, water-soluble organic solvents, or liquids mixed with these without the use of water-soluble polymer dispersants, and use inkjet recording technology. It refers to a pigment that does not cause agglomeration of pigments in the liquid, which hinders normal ink ejection from the orifice.
[0030]
(Anionic self-dispersing CB)
As such a pigment, for example, a pigment in which at least one anionic group is bonded to the pigment surface directly or via another atomic group is suitably used. Specific examples include at least one anionic group. It includes carbon black bonded to the surface directly or through other atomic groups.
[0031]
Examples of anionic groups bonded to such carbon black include, for example, —COOM, —SO_ThreeM, -PO_ThreeHM, -PO_ThreeM₂Etc. (where M in the formula represents a hydrogen atom, an alkali metal, ammonium, or organic ammonium).
[0032]
Examples of the “M” alkali metal include lithium, sodium, and potassium. Examples of the organic ammonium “M” include mono to trimethyl ammonium, mono to triethyl ammonium, and mono to trimethanol ammonium. It is done.
[0033]
Among these anionic groups, especially -COOM and -SO_ThreeM is preferable because it has a large effect of stabilizing the dispersion state of carbon black.
[0034]
By the way, it is preferable to use the above-mentioned various anionic groups bonded to the surface of carbon black through other atomic groups. Examples of the other atomic group include a linear or unsubstituted alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenylene group, or a substituted or unsubstituted naphthylene group. Here, examples of the substituent that may be bonded to the phenylene group or the naphthylene group include a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
[0035]
Specific examples of the anionic group bonded to the surface of carbon black through other atomic groups include, for example, —C₂H_FourCOOM, -PhSO_ThreeM, -PhCOOM, etc. (where Ph represents a phenyl group and M is defined in the same manner as described above) can be mentioned, but of course not limited thereto.
[0036]
By the way, 80% or more of the self-dispersing pigment contained in the ink according to the present embodiment has a particle diameter of 0.05 to 0.3 μm, particularly 0.1 to 0.25 μm. Is preferred.
[0037]
(Second pigment)
Examples of the second pigment that can be used in the ink of the present embodiment include a pigment that can be dispersed in an ink dispersion medium, specifically, an aqueous medium by the action of a polymer dispersant. That is, a pigment that can be stably dispersed in an aqueous medium for the first time as a result of the polymer dispersant adsorbing on the surface of the pigment particles is preferably used. Examples of such pigments include, for example, black pigments such as carbon black pigments such as furnace black, lamp black, acetylene black, and channel black. Specific examples of such carbon black pigment include, for example, the following, and these can be used alone or in appropriate combination.
[0038]
Carbon black pigment:
・ Raven 7000, Ray Van 5750, Ray Van 5250, Ray Van 5000ULTRA, Ray Van 3500, Ray Van 2000, Ray Van 1500, Ray Van 1250, Ray Van 1200, Ray Van 1190ULTRA-II, Ray Van 1170, Ray Van 1255 (manufactured by Columbia)
Black Pearls L, Regal 400R, Legal 330R, Legal 660R, Mogul L, Monarch 700, Monak 800, Monak 880, Monak 900, Monak 1000, Monak 1100, Monak 1300 , Monak 1400, Vulcan XC-72R (above manufactured by Cabot Corporation)
-Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black W2V, Color Black 18, Color Black FW200, Color Black S150, Color Black S160, Color Black S170, Printex 35, Printex U, Printex V, Printex 140U, Printex 140V, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, Special Black 4 (manufactured by Degussa)
・ No. 25, no. 33, no. 40, no. 47, no. 52, no. 900, no. 2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8, MA100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
[0039]
Examples of other black pigments include magnetic fine particles such as magnetite and ferrite, and titanium black.
[0040]
In addition to the black pigments described above, blue pigments, red pigments, and the like can also be used.
[0041]
The amount of the color material combining the first and second pigments is 0.1 to 15% by mass, more preferably 1 to 10% by mass with respect to the total amount of ink. The mass ratio between the first pigment and the second pigment is preferably 5/95 to 97/3, more preferably 10/90 to 95/5. More preferably, the first pigment / second pigment = 9/1 to 4/6. Another more preferable range is a range in which the first pigment is abundant. In the case where the amount of the first pigment is large, not only the dispersibility as an ink but also the stability including the ejection stability of the head, especially the reliability due to the ejection efficiency and the low wetting of the ejection port surface is exhibited. The
[0042]
In addition, as the behavior of ink on paper, since the ink spreads effectively on the surface of the paper with an ink with a small amount of the second pigment adsorbed by the polymer dispersant, a uniform thin film of the polymer dispersant is formed on the surface. It is presumed that the scratch resistance of the image is improved by the effect.
[0043]
The polymer dispersion for dispersing the second pigment in the aqueous medium preferably has, for example, a function of adsorbing on the surface of the second pigment and stably dispersing the second pigment in the aqueous medium. Used for. Examples of such polymer dispersants include anionic polymer dispersants and nonionic polymer dispersants.
[0044]
(Anionic polymer dispersant)
Examples thereof include polymers of monomers as hydrophilic groups and monomers as hydrophobic groups and salts thereof. Specific examples of the monomer as the hydrophilic group include, for example, styrenesulfonic acid, α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid, α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid derivative, acrylic acid, acrylic acid derivative, methacrylic acid. Methacrylic acid derivatives, maleic acid, maleic acid derivatives, itaconic acid, itaconic acid derivatives, fumaric acid and fumaric acid derivatives.
[0045]
Specific examples of the monomer as the hydrophobic component include styrene, styrene derivatives, vinyl toluene, vinyl toluene derivatives, vinyl naphthalene, vinyl naphthalene derivatives, butadiene, butadiene derivatives, isoprene, isoprene derivatives, ethylene, ethylene derivatives, propylene. , Propylene derivatives, alkyl esters of acrylic acid, alkyl esters of methacrylic acid, and the like.
[0046]
Here, the salt specifically includes hydrogen, alkali metal, ammonium ion, organic ammonium ion, phosphonium ion, sulfonium ion, oxonium ion, stibonium ion, onium compounds such as stannonium, iodonium, etc. It is not limited to these. In addition, polyoxyethylene group, hydroxyl group, acrylamide, acrylamide derivative, dimethylaminomethyl methacrylate, ethoxyethyl methacrylate, butoxyethyl methacrylate, ethoxytriethyl methacrylate, methoxypolyethylene glycol methacrylate, vinylpyrrolidone, vinylpyridine, Vinyl alcohol and alkyl ether may be added as appropriate.
[0047]
(Nonionic polymer dispersant)
Examples of nonionic polymer dispersants include polyvinyl pyrrolidone, polypropylene glycol, vinyl pyrrolidone-vinyl acetate copolymer, and the like.
[0048]
The first pigment, the second pigment, and the polymer dispersant described above can be appropriately selected in combination, and dispersed and dissolved in an aqueous medium to obtain the ink of this aspect. In the case of using a self-dispersing pigment in which at least one anionic group is bonded to the surface of the pigment directly or through another atomic group, an anionic polymer dispersant and By containing at least one selected from nonionic polymer dispersants in combination, good ink stability can be ensured.
[0049]
The ratio of the second pigment and the polymer dispersant for dispersing the second pigment in the ink is preferably 5: 0.5 to 5: 2 in terms of mass ratio.
[0050]
(Aqueous medium)
As an aqueous medium serving as a dispersion medium for dispersing the first and second pigments in the same ink or in different inks, water alone or one containing water and a water-soluble organic solvent is used. Examples of the water-soluble organic solvent include carbon numbers such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, and n-pentanol. 1-5 alkyl alcohols; amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; ketones or ketoalcohols such as acetone and diacetonal alcohol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol , Oxyethylene or oxypropylene copolymer such as dipropylene glycol, tripropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol; Alkylene glycols containing 2 to 6 carbon atoms in alkylene groups such as coal, propylene glycol, trimethylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol; glycerin; ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol Lower alkyl ethers such as monomethyl (or ethyl) ether and triethylene glycol (or ethyl) ether; lower dialkyl ethers of polyhydric alcohols such as triethylene glycol dimethyl (or ethyl) ether and tetraethylene glycol dimethyl (or ethyl) ether Alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine; sulfolane, N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolide , 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. These water-soluble organic solvents can be used alone or as a mixture. Although there is no restriction | limiting in particular about content of the said water-soluble organic solvent, 5-60 mass% of a liquid total mass, More preferably, 5-40 mass% is a suitable range.
[0051]
(Penetration of ink into the recording medium)
The ink of the present embodiment containing the various components described above pays attention to the permeability to the print medium, for example, the Ka value is 1 (ml / m²・ Msec^1/2When adjusted to below, image dots having an extremely uniform density, sharp edges, and excellent fixing speed and fixability to a print medium can be obtained by using in combination with a treatment liquid described later. Hereinafter, the penetrability of the ink into the print medium will be described.
[0052]
1m ink permeability²The ink permeation amount V (unit: milliliter / m) at time t after ink droplet ejection²= Μm) is known to be expressed by the Bristow method as shown below.
[0053]
V = Vr + Ka (t−tw)^1/2
(However, t> tw)
Immediately after the ink droplets are dropped on the surface of the print medium, the ink droplets are mostly absorbed in the uneven portion of the surface (rough portion of the surface of the print medium) and hardly penetrate into the print medium. . The time is tw (wet time), and the amount of absorption to the concavo-convex portion during that time is Vr. When the elapsed time after the ink droplet is dropped exceeds tw, the penetration amount V increases by an amount proportional to the half power of the excess time (t-tw). Ka is a proportional coefficient of this increase, and shows a value corresponding to the penetration rate.
[0054]
The Ka value was measured using a liquid dynamic permeability test apparatus S (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) by the Bristow method. In this experiment, PB paper of Canon Inc., the present applicant, was used as a print medium (recording paper). This PB paper is a recording paper that can be used for both copying machines and LBPs using an electrophotographic system and printing using an inkjet print recording system.
[0055]
Similar results were obtained for PPC paper, which is an electrophotographic paper manufactured by Canon Inc.
[0056]
The Ka value is determined by the type of surfactant and the amount added. For example, ethyloxide-2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (ethylene-2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol ( Hereinafter, by adding a nonionic surfactant called “Acetylenol EH” (manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.), the permeability is increased.
[0057]
Further, in the case of an ink in which acetylenol EH is not mixed (content ratio is 0%), the permeability is low, and it has a property as an overlay ink defined later. Further, when acetylenol EH is mixed at a content rate of 1%, it has a property of penetrating into the recording paper in a short time and has a property as a highly penetrating ink specified later. The ink in which acetylenol EH is mixed at a content ratio of 0.35% has a property as a semi-permeable ink intermediate between the two.
[0058]
[Table 1]

[0059]
Table 1 above shows the Ka value, the acetylenol EH content (%), the surface tension (mN / m (dyne / cm) for each of “superposition ink”, “semi-permeable ink”, and “highly permeable ink”. )). The permeability of each ink to the recording paper as a print medium increases as the Ka value increases. That is, the smaller the surface tension, the higher.
[0060]
The Ka values in Table 1 were measured using the liquid dynamic permeability test apparatus S (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) using the Bristow method as described above. In the experiment, the aforementioned PB paper from Canon Inc. was used as the recording paper. Similar results were obtained for the above-mentioned PPC paper from Canon Inc.
[0061]
Here, the ink of the system defined as “highly penetrating ink” has an acetylenol content ratio of 0.7% or more, and is in a range in which good results regarding penetrability are obtained. As a reference for permeability to be carried on the ink of the present embodiment, the Ka value of “overlay ink”, that is, 1.0 (ml / m²・ Msec^1/2), Preferably 0.4 (ml / m²・ Msec^1/2The following are preferred.
[0062]
(Addition of dye)
A dye may be further added to the ink of the above embodiment. That is, an ink obtained by further adding a dye to an ink containing a dispersant for dispersing the first pigment, the second pigment, and the second pigment in an aqueous medium is more excellent when used in combination with a treatment liquid described later. Image dots can be formed on a print medium with a short fixing time. In addition, as described above, the cohesion of the second pigment is alleviated by the presence of the first pigment. However, the addition of the dye further reduces the cohesion of the second pigment by one step. It is considered that non-uniformity of the printed image such as “cracking”, which is likely to occur in a recording medium having a poor absorption of plain paper or the like, can be effectively suppressed.
[0063]
As the dye that can be used here, for example, a dye having the same polarity as the polarity of the group bonded to the surface of the first pigment is preferably used, and specific examples thereof include anionic dyes.
[0064]
(Anionic dye)
As such an anionic dye for the aqueous medium that can be used in the present embodiment as described above, known acid dyes, direct dyes, reactive dyes and the like are preferably used. Particularly preferably, a dye having a disazo or trisazo structure as a skeleton structure is used. It is also preferable to use two or more dyes having different skeleton structures. As the dye to be used, dyes such as cyan, magenta, and yellow may be used as long as the color tone is not significantly different from the black dye.
[0065]
(Addition amount of dye)
Further, the amount of the dye added may be 5% to 60% by mass of the entire coloring material, but considering the effective use of the effect of mixing the first and second pigments, 50% by mass. It is preferable to make it less than. Further, in the case of using ink that emphasizes printing characteristics on plain paper, the content is preferably 5% by mass to 30% by mass.
[0066]
(Processing liquid)
Next, the treatment liquid that can be used in the above-described embodiment includes a polyvalent metal cation or salt having a function of reacting with at least one pigment in the ink. Examples of the cation include Ca⁺⁺, Cu⁺⁺, Ni⁺⁺, Mg⁺⁺, Zn⁺⁺⁺, Ba⁺⁺, Al⁺⁺⁺, Fe⁺⁺⁺, Cr⁺⁺⁺, Co⁺⁺, Fe⁺⁺, La⁺⁺, Nd⁺⁺⁺And Y⁺⁺⁺At least one polyvalent metal cation selected from the group consisting of: Preferably, Ca⁺⁺, Cu⁺⁺, Ni⁺⁺, Mg⁺⁺, Zn⁺⁺⁺, Ba⁺⁺, Al⁺⁺⁺, Fe⁺⁺⁺And Cr⁺⁺⁺At least one polyvalent metal cation selected from the group consisting of:
[0067]
Representative and preferred anions in this embodiment that can combine with these cations to form salts include, for example, Cl^-, NO_Three ^-, I^-, Br^-, ClO_Three ^-, CH_ThreeCOO^-However, it is not particularly limited to these.
[0068]
The treatment liquid effective in this embodiment containing the polyvalent metal cation or salt thereof described herein preferably has a salt concentration of about 0.01 to 10% by mass. A more preferable range of the salt concentration is 1 to 5%. A more preferable range of salt concentration is 1 to 3%.
[0069]
As other components constituting the treatment liquid, water, a water-soluble organic solvent and other additives may be contained in addition to the above-described polyvalent metal cation or salt. Examples of water-soluble organic solvents include amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide, ketones such as acetone, ethers such as tetotahydrofuran and dioxane, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, ethylene glycol, and propylene glycol. , Alkylene glycols such as butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, diethylene glycol, polyvalent such as ethylene glycol methyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether Lower alkyl ethers of alcohol, ethanol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol Other monohydric alcohols such as Le, glycerin, N- methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, triethanolamine, sulfolane, dimethyl monkey Hoki side or the like is used. Although there is no restriction | limiting in particular about content of the said water-soluble organic solvent, 5-60 mass% of a liquid total mass, More preferably, 5-40 mass% is a suitable range.
[0070]
In this embodiment, it is preferable to adjust the treatment liquid so as to have high penetrability with respect to the print medium in order to improve the fixing speed of the image dots on the print medium and the fixability. Is.
[0071]
Further, the amount applied to the print medium is preferably equal to or less than that of the ink. As will be described later, in order to obtain a higher OD value, it is preferably 50% or less of the Bk ink application amount, particularly 30% or less of the ink application amount.
[0072]
In addition, an arbitrary color material may be contained in the processing liquid. Examples of the color material include, but are not limited to, a color material containing at least one of a cyan dye, a magenta dye, and a yellow dye. That is, as an example, the composition of the treatment liquid may be contained in at least one color ink other than the black ink, and the treatment liquid application mechanism that does not contain the color material may be omitted. By the way, in consideration of the function of the processing liquid according to the present invention, which contains at least one of polyvalent metal ions and salts thereof, and destabilizes the dispersibility of the pigment in the ink used for recording, it is added to the processing liquid. As the color material, it is preferable to employ a color material that does not react with a polyvalent metal ion or a salt thereof and that maintains solubility. Examples of such coloring materials include C.I. 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. Basic orange 2, 15, 21, 22; C.I. I. B. Basic Red 1, 2, 9, 12, 13, 37, 38, 39, 92; I. B. Basic violet 1, 3, 7, 10, 14; C.I. I. Basic Blue 1, 3, 5, 7, 9, 19, 24, 25, 26, 28, 29, 45, 54, 65; C.I. I. B. Basic Green 1, 4; I. B. Basic Brown 1, 12; I. Basic blacks 2 and 8, and a magenta dye represented by the following structural formula (I) are included. These water-soluble dyes may be used alone or in combination of two or more. Further, the concentration of these water-soluble dyes is preferably in the range of 0.1 to 20% by mass with respect to the total amount of the treatment liquid, for example.
[0073]
[Chemical 1]

[0074]
In the general formula (I), “S” represents —SO._ThreeX (where X is an alkali metal or the like).
[0075]
The treatment solution has a permeation rate of 5.0 [ml / (m²・ Msec^1/2)] Or more.
[0076]
In the present embodiment, the order in which the ink and the treatment liquid are applied to the print medium is basically the order in which the treatment liquid is applied after the ink is applied to the print medium as described above. An effect can be obtained. It should be noted that even when the ink and the treatment liquid are applied to the print medium almost simultaneously at a timing such that the landing of the treatment liquid on the print medium does not precede the landing of the ink on the print medium, the above-described predetermined In order to obtain the effect, it is considered that the treatment liquid is applied after the ink is applied.
[0077]
With regard to a specific configuration for determining the order of application, for example, when a serial type head is used, the present invention may be applied to the case where the above-described order is realized by a plurality of times of scanning on the same area with paper feeding interposed therebetween. It is included in the range.
[0078]
As described above, the ink of the present embodiment is applied in advance of the treatment liquid, but the number of ink applied need not be limited to one drop as described above.
[0079]
For example, two drops of ink may be applied prior to the treatment liquid. In that case, preferably, the ratio of the second pigment to the first pigment is higher than the first pigment. In contrast, the ink applied thereafter can be such that the proportion of the first pigment is higher than that of the second pigment. Thereby, when it reacts with the process liquid provided after that, a lot of 2nd pigments react with a process liquid first, and the flow of the reaction material of a 1st pigment and a process liquid can further be suppressed by that much. As an embodiment capable of obtaining the same effect, the number of inks (pigment-containing) to be applied prior to the treatment liquid is, for example, 3 drops, and the ratio of the second pigment is increased as ink applied later is included. What is also preferred.
[0080]
As described above, when a plurality of ink droplets are applied, the total amount of ink applied is substantially equal to that when one droplet is applied. In other words, according to the embodiment of the present invention, when the ink is applied in a plurality of divisions, the above-described predetermined effect can be obtained even if the amount of each droplet is reduced according to the number of divisions. .
[0081]
Next, the time difference in which the ink and the treatment liquid are applied in the present embodiment is basically the same as the application order described above, so long as each effect of the present embodiment described above appears basically, any time difference may be applied. It is included in the range.
[0082]
That is, the reaction between the ink and the treatment liquid occurs in various modes depending on the time from the application of the ink to the application of the treatment liquid. That is, it has been observed that, at the edge portion, sufficient mixing of the pigment or the like and the treatment liquid can occur and at least the effects of the present embodiment, in particular, the effect of suppressing “haze” can occur.
[0083]
From this point, in this specification, the “mixing” of the ink and the treatment liquid means not only the entire mixing but also the mixing at a part of the edge portion or the like. Furthermore, the case of mixing after penetrating into the print medium is also included. Further, all these mixing modes are defined as “mixed in a liquid state”.
[0084]
The hue (type), density, and number of inks applied in the present embodiment can be arbitrarily combined as long as the application order described above is followed. For example, black (Bk), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) can be generally used as ink types, and dark and light inks can be used for each color. More specifically, for example, at least one of yellow ink, magenta ink, and cyan ink may be used as the ink of the present embodiment, and the treatment liquid may be used for the ink, and the ink may be applied in this order.
[0085]
Among such combinations to which the present invention can be applied, the most preferable mode is that the ink is black ink. This is because according to this form, each effect of the present embodiment, such as an increase in OD value and suppression of “mist”, can most effectively contribute to the print quality of characters such as characters.
[0086]
Various methods for applying these inks and the like to the print medium are conceivable, such as coating, a method of applying the ink or the like by directly contacting the print medium, and any of the application methods are within the scope of the present invention. Is. However, the most preferable form is an ink jet system using a print head. In this case, the combination of the print heads as the ejection unit and the arrangement thereof can be determined according to the combination of the application order and the ink type including the treatment liquid.
[0087]
Specifically, the above-described application order can be achieved by a configuration in which the heads of ink and processing liquid are arranged in a direction in which the print head moves relative to the print medium.
[0088]
Furthermore, as a more specific configuration of such a configuration, for a so-called full multi-type print head in which ink discharge ports are arranged in a range corresponding to the entire width of the print area in the transported print medium, or a print medium Any of the serial type print heads that move for scanning enables application of the ink and the treatment liquid according to the present invention.
[0089]
In addition, as the ink discharge method of these print heads, any well-known method such as a piezo method can be adopted, but the most preferable mode is to generate bubbles in the ink or the processing liquid using thermal energy. Ink or processing liquid is ejected by the pressure of the bubbles.
[0090]
Furthermore, since the range in which ink and processing liquid are ejected and overlapped by each print head is normally controlled in units of pixels constituting a print image or the like, the ink or the like is ejected and overlapped at the same position. However, the application of the present invention is not limited to such a configuration. For example, a configuration in which a part of the ink dots overlaps with the processing liquid and the predetermined effect of the present embodiment occurs, or the processing liquid that thins out and applies the processing liquid to the data of each pixel and flows in from the adjacent pixels due to bleeding or the like The configuration in which the pigment and the like react is also included in the scope of the present invention.
[0091]
(Embodiment 1-2)
Another embodiment of the present invention will be described next. In the present embodiment, the processing liquid is made highly permeable in the above-described embodiment, thereby achieving high-speed fixing onto a print medium. High-speed fixing is a main configuration for increasing the printing speed, that is, improving the throughput. By increasing the drive frequency of the print head and the conveyance speed of the print medium, the throughput can be directly improved. However, when printing is completed and the ink on the discharged print medium is unfixed, the subsequent handling is inconvenient, and in the configuration in which the discharged print media are stacked, unfixed There is also a risk that other print media may be stained by ink.
[0092]
That is, among the various factors that contribute to the increase in the printing speed, the one that is directly recalled is the speed at which the print medium that has been printed is discharged, as described above. It depends on the conveyance speed of the medium or the scanning speed of the print head. That is, in an apparatus using a so-called full multi-type print head, the conveyance speed of the print medium in the printing operation means the discharge speed as it is, and in an apparatus using a serial type print head, scanning is performed. As a result, the speed is related to the discharge speed of the print medium that has been printed. The print medium conveyance speed or the like correlates with the ink ejection cycle for the pixel through the print resolution, that is, the dot density. That is, in a configuration in which one pixel is printed with ink ejected from a plurality of print heads, when the resolution is fixed, the ejection cycle for the pixel and the transport speed are correlated.
[0093]
On the other hand, when considering the above-mentioned respective technical problems related to the reaction between the pigment ink and the treatment liquid, it is desirable to take as long as possible the time from the ejection of the ink to the ejection of the treatment liquid. This is because when the pigment ink permeates into the print medium and reacts with the treatment liquid, the phenomenon described above is difficult to occur. In other words, it can be said that the above-described problem in printing using pigment ink and treatment liquid also hinders the increase in printing speed. In particular, when a pigment ink having a low permeation speed is used in order to improve the OD value, the problem of impairing the increase in speed becomes particularly significant.
[0094]
In the present embodiment, after the ink is applied to the print medium, by applying a treatment liquid having a high penetration speed, each effect described in the first embodiment is generated, and the ink has a relatively low penetration speed. However, the penetration speed is increased with these. That is, v1 <v2 is satisfied, where v1 and v2 are the permeation speeds of the ink and the treatment liquid into the print medium, respectively. FIG. 4 presumably shows the phenomenon in this case.
[0095]
FIG. 4 shows a case where the ink Im and the treatment liquid S are applied to the print medium P in this order. In this case, the reaction product 503 starts to be generated between the processing liquid S and the ink Im in contact with the boundary thereof, but the permeation speed of the mixture of the processing liquid S and the ink Im is faster than that of the ink alone. In this way, as a whole, high speed fixing is possible by increasing the speed of ink penetration compared to the case of a single ink.
[0096]
In the present embodiment, by using a treatment liquid having a high penetration rate, relatively fast fixing is possible even when an ink having a low penetration rate is employed as an ink for improving the OD value.
[0097]
(Embodiment 1-3)
Yet another embodiment of the present invention relates to the application order of ink and treatment liquid. That is, in this embodiment, after applying ink, the treatment liquid is applied and ink is further applied. According to this embodiment, among the effects described above, it is particularly remarkable in the improvement of the OD value, the suppression of “haze” or feathering. Further, if the treatment liquid applied between the inks is highly permeable, better fixability can be obtained.
[0098]
The above operations and effects of the present embodiment are that the amount of ink in the reaction between the initially applied ink and the treatment liquid is relatively small, so that fluidization due to the reaction is small, and after the treatment liquid When ink is applied, it is considered that due to the reaction between the first treatment liquid and the ink, the thickening proceeds to some extent and the penetration of the ink or the like is also progressing, so that fluidization is reduced. .
[0099]
(Amount of treatment solution applied)
The amount of treatment liquid applied is preferably equal to or less than that of ink. As shown in the examples described later, when the applied amount is less than that of the ink, a higher OD value can be obtained and the print quality becomes higher. More preferably, the application amount of the treatment liquid is 25% or less of the application amount of the Bk ink. More preferably, it is 20% or less.
[0100]
(Embodiment 2)
In the first embodiment described above, the mode using the ink including the first pigment and the second pigment is mainly described. However, the mode in which the first pigment and the second pigment are contained in separate inks. Is also within the scope of the present invention.
[0101]
(Embodiment 2-1)
In this aspect, the first ink containing the first pigment, the second ink containing the second pigment, and the treatment liquid that reacts with the first and second inks are brought into contact with each other in the liquid state on the print medium surface. It is given to do. At that time, it is preferable to perform at least one of the first ink and the second ink prior to application of the treatment liquid. Thereby, various desired effects of the present invention can be obtained.
[0102]
As a combination of order of grant,
(1) First ink → second ink → processing liquid,
(2) Second ink → first ink → processing liquid,
(3) first ink → treatment liquid → second ink,
(4) second ink → treatment liquid → first ink,
There are four types.
[0103]
(Embodiment 3)
In this embodiment, the hue of the ink containing the first pigment and the second pigment is black (Bk), and other hues included in the printing apparatus, for example, cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) At least one of them contains the composition of the treatment liquid. In this embodiment, as described above, it is desirable to reduce the application amount of the color ink including the composition of the treatment liquid with respect to the application amount of the black ink. The application amount of the color ink including the composition of the treatment liquid is preferably 25% or less, particularly preferably 20% or less, with respect to the application amount of the black ink.
[0104]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to such embodiments, and the present invention is not limited to such embodiments, and may be combined with other techniques or in other fields of technology that include similar problems. Can be applied.
[0105]
(Example 1-1)
FIG. 5 is a side view showing a schematic configuration of the full line type printing apparatus according to the first embodiment. The printing apparatus 1 uses a plurality of full-line type print heads (ejection units) disposed at predetermined positions along a conveyance direction of a recording medium as a print medium (in the direction of arrow A in the same figure). An ink jet printing method is employed in which printing is performed by discharging, and the operation is controlled by a control circuit (not shown). Each of the print heads 101Bk, 101S, 101C, 101M, and 101Y of the head group 101g discharges about 7200 inks in the width direction of the recording paper 103 conveyed in the direction A in the figure (direction perpendicular to the paper surface in the figure). By arranging the outlets, printing can be performed on recording paper of maximum A3 size.
[0106]
The recording paper 103 is guided by a pair of guide plates 115 driven by a transport motor and the leading edge thereof is registered, and then transported by the transport belt 111. The conveyance belt 111 that is an endless belt is held by two rollers 112 and 113, and the vertical displacement of the upper portion thereof is regulated by the platen 104. The recording sheet 103 is transported by rotating the roller 113. Note that the recording paper 113 is attracted to the transport belt 111 by electrostatic attraction. The roller 113 is rotationally driven in a direction in which the recording paper 103 is conveyed in the direction of arrow A by a driving source such as a motor (not shown). The recording paper 103 that has been transported on the transport belt 111 and on which recording has been performed by the recording head group 101 g is discharged onto the stocker 116.
[0107]
Each print head of the recording head group 101g includes a head 101Bk that discharges black ink, a processing liquid-like head 101S that discharges processing liquid, and each head for color ink (cyan head 101C, magenta head 101M, yellow) described in the above embodiment. The head 101 </ b> Y) is arranged as illustrated along the conveyance direction A of the recording paper 103. Then, it is possible to print black characters and color images by ejecting each color ink and processing liquid from each print head.
[0108]
In this embodiment, for the black ink discharged from the head 101Bk, an ink having a slow permeation speed (hereinafter referred to as an overlay ink in this embodiment) is used and discharged from the heads 101S, 101C, 101M, and 101Y. For the treatment liquid and each of cyan, magenta, and yellow ink, each treatment liquid and ink having a high permeation rate (hereinafter referred to as a highly permeable ink in this embodiment) was used.
[0109]
The composition of the treatment liquid and each ink used in this example is as follows. In addition, the ratio of each component is shown by the mass part, and the sum total of each component is 100 mass parts (the following 3-7 and 9-19 are also the same).
[0110]
[Table 2]

[0111]
[Table 3]

[0112]
[Table 4]

[0113]
[Table 5]

[0114]
[Table 6]

[0115]
The Ka value of this black ink is 0.33 (ml / m²・ Msec^1/2)Met.
The pigment dispersions 1 and 2 are as follows.
[0116]
[Pigment dispersion 1]
Surface area is 230m²After adding 10 g of carbon black having a DBP oil absorption of 70 ml / 100 g and 3.41 g of p-aminobenzoic acid to 72 g of water, 1.62 g of nitric acid was added dropwise thereto and stirred at 70 ° C. Several minutes later, a solution prepared by dissolving 1.07 g of sodium nitrite in 5 g of water was added, and the mixture was further stirred for 1 hour. The obtained slurry was Toyo Filter Paper No. The mixture was filtered through 2 (manufactured by Advantis), the pigment particles were sufficiently washed with water and dried in an oven at 90 ° C., and water was added to the pigment to prepare an aqueous pigment solution having a pigment concentration of 10% by mass. By the above method, as shown in the following formula, a pigment dispersion in which an anionically charged self-dispersing carbon black having a hydrophilic group bonded thereto via a phenyl group was dispersed was obtained.
[0117]
[Chemical 2]

[0118]
[Pigment dispersion 2]
The pigment dispersion 2 is prepared as follows. As a dispersant, 14 parts of a styrene-acrylic acid-ethyl acrylate copolymer (acid value 180, average molecular weight 12000), 4 parts of monoethanolamine and 72 parts of water are mixed, heated to 70 ° C. in a water bath, Dissolve the resin completely. At this time, if the concentration of the resin to be dissolved is low, the resin may not be completely dissolved. Therefore, when the resin is dissolved, a high concentration solution may be prepared in advance and diluted to prepare a desired resin solution. To this solution, 10 parts of carbon black (trade name: MCF-88, pH 8.0, manufactured by Mitsubishi Chemical) that can be dispersed in an aqueous medium for the first time by the action of a dispersant is added, and premixing is performed for 30 minutes under the following conditions. It was. Subsequently, the following operation was performed to obtain a pigment dispersion 2 in which carbon black (MCF-88) was dispersed in an aqueous medium with a dispersant.
Dispersing machine: Side grinder (Igarashi Machine)
Grinding media: Zirconia beads 1mm diameter
Filling rate of grinding media: 50% (volume)
Grinding time: 3 hours
Centrifugation (12000 RPM, 20 minutes).
[0119]
In this embodiment, the ink discharge ports of each print head are arranged at a density of 600 dpi, and printing is performed at a dot density of 600 dpi in the recording paper conveyance direction. As a result, the dot density of an image or the like printed in this embodiment is 600 dpi in both the row direction and the column direction. The ejection frequency of each head is 4 kHz, and therefore the recording paper conveyance speed is 170 mm / sec. Further, the distance Di (see FIG. 5) between the ink head 101Bk and the treatment liquid head 101S is 40 mm, and therefore the time from when the black pigment is ejected to when the treatment liquid is ejected is about 0. 48 sec.
[0120]
The discharge amount of each print head was about 15 pl (picoliter) per discharge. In addition, similar results could be obtained in the case where an additional test was performed up to 0.1 seconds from the discharge of the black ink Bk to the discharge of the treatment liquid S.
[0121]
(Example 1-2)
The experiment was performed in the same manner as in Example 1-1 except that the amount of treatment liquid applied to the print medium in Example 1-1 was changed to about 25% of the amount of black ink applied.
[0122]
(Example 1-3)
In Example 1-1, an experiment was performed in the same manner as in Example 1-1 except that the amount of treatment liquid applied to the print medium was changed to about 13% of the amount of black ink applied.
[0123]
(Comparative example)
As comparative examples for Examples 1-1 to 1-3, inks having the following components were prepared using only pigment dispersion 2 prepared in the same manner as Example 1-1.
[0124]
[Table 7]

[0125]
In this example, no treatment solution was used.
[0126]
Table 8 below shows the evaluation results of the printed materials obtained in Examples 1-1 to 1-3 and Comparative Examples.
[0127]
[Table 8]

[0128]
The printing in each of the examples and the comparative examples is obtained by printing a predetermined image on PB paper manufactured by Canon Inc. and measuring OD or the like. Of the evaluation items in Table 8, the OD value was measured using a Macbeth concentration measuring device, and the water resistance expression time was almost visually recognized when the water was dropped after printing. Further, the fixing property is a time when the printed material is not reversed when the printed matter is discharged. Further, in the feathering, the ink dots are observed with a loupe, and the presence or absence of a haze-like portion around the dots and the presence or absence of the feathering are observed. ".
[0129]
Furthermore, regarding the edge sharpness of the solid portion, the edge portion of the solid line image is observed with a magnifying glass, and “A” indicates that the line edge is clearly connected to the straight line. The case where there was no practical problem although it was slightly damaged was evaluated as “B”, and the case where the linearity of the edge of the line was lost was evaluated as “C”.
[0130]
As is apparent from Table 8, in the case of the system of this example, it is understood that a higher OD value is exhibited when the amount of treatment liquid applied is reduced.
[0131]
Regarding this OD value, in the case of this example in which a treatment liquid is applied to an ink in which a pigment that does not require a dispersant, a pigment that is dispersed by a dispersant, and a polymer dispersant are mixed, the above-described effects of the mixing thereof And an OD value higher than that of the comparative example using the ink in which only the pigment dispersed by the dispersant and the polymer dispersant are mixed can be obtained.
[0132]
Note that substantially the same evaluation results were obtained even when the time from the discharge of the black ink Bk in Table 8 to the discharge of the treatment liquid S was 0.1 seconds.
[0133]
The full multi-type printing apparatus described above is used in a state where the print head is fixed in the printing operation, and the time required for transporting the recording paper is almost the time required for printing. is there. Therefore, by applying the present invention to such a high-speed printing apparatus, the high-speed printing function can be further improved, and high-quality printing with a high OD value can be realized.
[0134]
The printing apparatus according to the present embodiment is most commonly used as a printer, but is not limited thereto, and can of course be configured as a printing unit such as a copying apparatus or a facsimile.
[0135]
The effect of the present embodiment described with reference to Table 8 is not limited to the configuration in which one head is used for black ink as in the present embodiment, and two heads are used, and the total discharge amount of the two heads is calculated. The same effect can be obtained even when it is set to 15 pl.
[0136]
(Example 2)
FIG. 6 is a schematic perspective view showing the configuration of a serial type printing apparatus 5 according to the second embodiment of the present invention. That is, it is obvious that the printing apparatus that discharges and reacts the treatment liquid after applying ink to the print medium is not limited to the above-described full line type, but can also be applied to a serial type apparatus. The same elements as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0137]
A recording sheet 103 as a print medium is inserted from the paper feeding unit 105 and discharged through the printing unit 126. In this embodiment, an inexpensive plain paper that is generally used widely is used as the recording paper 103. In the print unit 126, the carriage 107 is mounted with print heads 101Bk, 101S, 101C, 101M, and 101Y, and is configured to reciprocate along the guide rail 109 by a driving force of a motor (not shown). The print head 101Bk discharges the black ink described in the above embodiment. Further, the print heads 101S, 101C, 101M, and 101Y respectively discharge processing liquid, cyan ink, magenta ink, and yellow ink, and are driven to discharge ink or processing liquid onto the recording paper 103 in this order. The
[0138]
Each head is supplied with ink or processing liquid from the corresponding ink tank 108Bk, 108S, 108C, 108M, 108Y, and is driven by an electrothermal transducer, ie, a heater, provided for each ejection port of each head when ink is ejected. A signal is supplied, whereby thermal energy is applied to the ink or the processing liquid to generate bubbles, and the ink or the processing liquid is ejected using the pressure at the time of firing. Each head is provided with 64 ejection openings at a density of 360 dpi, which are arranged in substantially the same direction as the conveyance direction Y of the recording paper 103, that is, substantially perpendicular to the scanning direction of each head. The discharge amount for each discharge port is about 25 pl.
[0139]
In each of the above configurations, the distance between the heads is ½ inch, and therefore the distance between the heads 101Bk and 101S is ½ inch, the print density in the scanning direction is 720 dpi, and the ejection frequency of each head is Since the frequency is 7.2 kHz, the time from when the pigment ink of the head 101Bk is ejected until the treatment liquid of the head 101S is ejected is 0.05 sec.
[0140]
FIGS. 7A to 7C are diagrams schematically showing the ejection port arrangement, showing other examples of the head configuration in the serial printing apparatus as shown in FIG.
[0141]
As shown in FIG. 5A, there are two discharge units that discharge black ink (discharge units 101Bk1 and 101Bk2), and a discharge unit 101S that discharges processing liquid is disposed between them. It's okay. In this case, after the black ink is applied, the treatment liquid is applied, and then the black ink is further applied.
[0142]
The head structure shown in FIG. 7 including FIG. 7 (a) is an integrated head structure for several inks or processing liquids. Of course, in these integrated head units, ink and processing liquids are integrated. The discharge port and the liquid chamber communicating with the discharge port are separated from each other. Accordingly, each ejection unit is the same as each ink or processing liquid head.
[0143]
FIG. 7B shows an example having two discharge units that discharge black ink, as in the example shown in FIG. 7A. However, these discharge units 101Bk1 and 101Bk2 can discharge before the processing liquid. It is arranged. According to this configuration, the treatment liquid is applied after two drops of black ink are applied.
[0144]
FIG. 7C shows the same arrangement and number of the ejection units 101Bk that eject the black ink and the ejection unit 101S that ejects the processing liquid as in the embodiment shown in FIG. , Y ink configurations are different. Two ejection portions for each of the C, M, and Y inks are provided (ejection portions 101C1, 101C2, ejection portions 101M1, 101M2, ejection portions 101Y1, 101Y2), and ejection portions 101C1, for each ink, perpendicular to the scanning direction, 101M1 and 101Y1 and ejection units 101C2, 101M2, and 101Y2 are respectively arranged. In the case of this head configuration, the C, M, and Y inks are superimposed by a plurality of scans sandwiching the conveyance of the recording paper. Further, the two ejection portions of each ink are for mutually ejecting dark and light inks.
[0145]
As shown in FIGS. 7A and 7B, when there are, for example, two black ink ejecting portions, the content ratio of the first pigment and the second pigment in the ink ejected from each of them is as follows. Are the same in any of the discharge parts, but this may be changed. For example, the ratio of the first pigment to the second pigment may be (1: 1) for the discharge unit 101Bk1 and (9: 1) for the discharge unit 101Bk2. On the contrary, 101Bk1 may be (9: 1) and the discharge unit 101Bk2 may be (1: 1).
[0146]
(Example 3)
In still another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7A, for example, print heads or ejection units are arranged. That is, in FIG. 7A, the black ink is ejected from the ejection units 101Bk1 and 101Bk2, and the processing liquid is ejected from the ejection unit 101S. That is, ejection is performed in the order of ink, processing liquid, and ink.
[0147]
In this embodiment, the discharge ports are arranged at a density of 600 dpi, the discharge amount is about 15 pl, and the interval between the discharge portions is 1/2 inch as in the second embodiment. The ejection frequency is 10 kHz, and the print resolution is 600 dpi in both the sub-scanning direction and the main scanning direction. Thereby, the discharge interval between the ink and the treatment liquid is 30 msec. The treatment liquid has a high permeability of acetylenol EH 2%.
[0148]
According to the configuration of the above embodiment, the OD value of a print such as black letters can be a high OD value of about 1.5 or more, and there is almost no fluidization of the reaction product by the treatment liquid. It is possible to prevent the occurrence of feathers and feathers In addition, since a highly permeable processing solution is used as described above, better fixability can be realized.
[0149]
Example 4
When the embodiment shown in FIG. 5 is applied not to the ink containing the first pigment and the second pigment but to the form in which the first pigment and the second pigment are individually ejected, the recording head group 101g Each print head includes a black first pigment ink head 101Bk1, a black second pigment ink head 101Bk2, a treatment liquid head 101S for discharging a treatment liquid, and each color ink head (cyan head 101C, magenta head). 101M, yellow head 101Y) is arranged along the conveyance direction A of the recording paper 103 as shown in FIG. Then, it is possible to print black characters and color images by ejecting each color ink and processing liquid from each print head.
[0150]
In this embodiment, the black first pigment ink and the second pigment ink ejected from the heads 101Bk1 and 101Bk2, respectively, are superposed inks having a low permeation speed, and the heads 101S, 101C, 101M, and 101Y are used. The processing liquid and cyan, magenta, and yellow ink that are ejected respectively use highly permeable inks that have a high permeation speed. The compositions of the first and second inks and the treatment liquid used in this example are as follows.
[0151]
[Table 9]

[0152]
[Table 10]

[0153]
[Table 11]

[0154]
The Ka values of the black ink first and second pigment inks are both 0.33 (ml / m²・ Msec^1/2)Met. The pigment dispersions 1 and 2 are those described in Example 1-1.
[0155]
By using the black first pigment ink and the second pigment ink according to this embodiment as described above, the first pigment, the second pigment and the polymer dispersant having the same polarity are mixed and dispersed. The treatment liquid containing a compound having a different polarity reacts with the liquid state.
[0156]
In this embodiment, the distance Di (see FIG. 11) between the pigment ink head 101Bk2 and the treatment liquid head 101S is 80 mm. Therefore, after the black first or second pigment ink is ejected. The time until the processing liquid is discharged is about 0.48 sec. The ejection amount of each print head was 15 pl per ejection except for the Bk head, and each Bk head was about 10 pl per ejection amount. Therefore, when one pixel is formed by the Bk1 and Bk2 heads, about 20 pl of Bk ink is applied in total.
[0157]
When prints obtained using such an apparatus and ink were evaluated in the same manner as in Examples 1-1 to 1-3, almost the same results were obtained.
[0158]
(Example 5)
FIG. 8 is a schematic perspective view showing the configuration of a serial type printing apparatus 5 that can be used in a process in which the first pigment ink and the second pigment ink of the present invention are mixed on a print medium and then reacted with a treatment liquid. FIG. That is, it is obvious that the printing apparatus that can be used in such a process is not limited to the above-described full line type, but can also be applied to a serial type apparatus. Note that the same elements as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
[0159]
A recording sheet 103 as a print medium is inserted from the paper feeding unit 105 and discharged through the printing unit 126. In this embodiment, an inexpensive plain paper that is generally widely used is used as the recording paper 103. In the print unit 126, the carriage 107 is mounted with print heads 101Bk1, 101Bk2, 101S, 101C, 101M, and 101Y, and is configured to reciprocate along the guide rail 109 by a driving force (not shown). The print head 101Bk1 discharges the first pigment ink of black ink, and the print head 101Bk2 discharges the second pigment ink of black. The print heads 101S, 101C, and 101Y eject processing liquid, cyan ink, magenta ink, and yellow ink, respectively, and are driven to eject ink or processing liquid onto the recording paper 103 in this order.
[0160]
Each head is supplied with ink or processing liquid from the corresponding ink tanks 108Bk1, 108Bk2, 108S, 108C, 108M, 108Y. When ink is ejected, an electrothermal transducer (heater) is provided for each head ejection. A drive signal is supplied, thereby causing thermal energy to act on the ink or processing liquid to generate bubbles, and ink or processing liquid is discharged using the pressure at the time of firing. Each head is provided with 64 ejection openings at a density of 360 dpi, which are arranged in substantially the same direction as the conveyance direction Y of the recording paper 103, that is, substantially perpendicular to the scanning direction of each head. The discharge amount of the Bk ink discharge port is 15 pl, and the discharge amounts of the other ink and processing liquid discharge ports are 23 pl.
[0161]
In the above configuration, the distance between the heads is ½ inch. Therefore, the distance between the heads 101Bk1 and 101S is ½ inch, the print density in the scanning direction is 720 dpi, and the ejection frequency of each head is 7 inches. .2 kHz, the time from when the pigment ink of the head 101Bk1 is ejected until the treatment liquid of the head 101S is ejected is 0.1 sec.
[0162]
(Example 6)
In still another embodiment of the present invention, in the serial type inkjet printing apparatus shown in FIG. 8, the arrangement order of the print heads is changed, and the black first pigment ink, the second pigment ink, and the treatment liquid are changed accordingly. The order of granting is different.
[0163]
That is, in FIG. 8, the order of arrangement of the print heads is head 101Bk1, head 105S, and head 101Bk2 (the other heads are the same as those in the fifth embodiment), whereby the first black pigment ink, treatment liquid, black In the order of the second pigment ink, each is ejected onto the print medium. The distance between the heads, the ejection frequency of each head, and the like are the same as in the second embodiment.
[0164]
According to this embodiment, the fluidization of the reaction product between the ink and the treatment liquid can be reduced as compared with the case where the treatment liquid is applied after the first pigment ink and the second pigment ink are applied. Can be further suppressed.
[0165]
In the above description, the black first pigment ink is ejected from the head 101Bk1, and the black second pigment ink is ejected from the head 101Bk2. On the contrary, the black first pigment ink is ejected from the head 101Bk1. 2 pigment ink may be ejected and the first black pigment may be ejected from the head 101 </ b> Bk <b> 2, and the same effect as described above can also be obtained by this configuration.
[0166]
(Example 7)
FIG. 9 is a side view showing a schematic configuration of a full line type printing apparatus according to still another embodiment of the present invention. The same elements as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the detailed description thereof is omitted.
[0167]
Each print head of the recording head group 101g includes the head 101Bk that discharges the black ink described in the above embodiment, and the heads (cyan head 101C, magenta head 101M, and yellow head 101Y) that discharge the color ink including the processing liquid composition. The recording paper 103 is arranged as shown in the drawing direction A. Then, black characters and color images can be printed by ejecting ink of each color by each print head.
[0168]
In this embodiment, for the black ink ejected from the head 101Bk, an overlay ink is used, and cyan, magenta, and yellow inks containing processing liquid ejected from the heads 101C, 101M, and 101Y, respectively, have high penetration. Ink was used.
[0169]
The composition of each ink used in this example is as follows. In addition, the ratio of each component is shown by the mass part.
[0170]
[Table 12]

[0171]
[Table 13]

[0172]
(In the above structural formula, S = SO_ThreeNa. )
[0173]
[Table 14]

[0174]
[Table 15]

[0175]
The Ka value of this black ink is 0.33 (ml / m²・ Msec^1/2)Met. The pigment dispersions 1 and 2 are those described in Example 1-1.
[0176]
The discharge amount of each print head was about 15 pl (picoliter) per discharge. It should be noted that color ink was applied later to pixels to which black ink such as black letters was applied. The amount of the color ink applied was 8% with respect to the black ink. That is, for black 100%, cyan ink 8%, magenta ink 8%, and yellow ink 8%. That is, the total of three inks of cyan ink, magenta ink, and yellow ink is 24% with respect to 100% of black ink.
[0177]
The same results as in Example 1-3 were obtained with respect to OD, feathering and edge sharpness, water resistance expression time, and fixability, which are the black print quality of this example.
[0178]
(Example 8)
FIG. 10 is a side view showing a schematic configuration of a full line type printing apparatus according to still another embodiment of the present invention. Note that the same elements as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Each print head of the recording head group 101g includes the head 101Bk that discharges the black ink described in the above embodiment, each head that discharges cyan ink including a processing liquid composition and magenta and yellow ink including no processing liquid composition (cyan head). 101C, a magenta head 101M, and a yellow head 101Y) are arranged as illustrated along the conveyance direction A of the recording paper 103. Then, black characters and color images can be printed by ejecting ink of each color by each print head.
[0179]
In this embodiment, for the black ink ejected from the head 101Bk, an overlay ink is used, and cyan, magenta, and yellow inks containing processing liquid ejected from the heads 101C, 101M, and 101Y, respectively, have high penetration. Ink was used. The composition of each ink used in this example is as follows. In addition, the ratio of each component is shown by the mass part.
[0180]
[Table 16]

[0181]
[Table 17]

[0182]
(In the above structural formula, S = SO_ThreeNa. )
[0183]
[Table 18]

[0184]
[Table 19]

[0185]
The Ka value of this black ink is 0.33 (ml / m²・ Msec^1/2)Met. The pigment dispersions 1 and 2 are those described in Example 1-1.
[0186]
The discharge amount of each print head was about 15 pl (picoliter) per discharge. It should be noted that color ink was applied later to pixels to which black ink such as black letters was applied. The cyan ink was applied on top of the black ink in order to exhibit the properties of the treatment liquid. Although only the cyan ink alone may be applied, magenta ink and yellow ink are also applied in order to adjust the color tone and obtain better fixability. The amount of the color ink applied was 8% with respect to the black ink. That is, for black 100%, cyan ink 8%, magenta ink 8%, and yellow ink 8%. That is, the total of three inks of cyan ink, magenta ink, and yellow ink is 24% with respect to 100% of black ink.
[0187]
The same results as in Example 1-3 were obtained with respect to OD, feathering and edge sharpness, water resistance expression time, and fixability, which are the black print quality of this example.
[0188]
When the color printing order is changed to other than the above order of cyan, magenta and yellow, it is preferable to add a polyvalent metal salt or polyvalent metal ion to the ink to be printed next to black. In that case, it is not necessary to add a polyvalent metal salt or ion to the second and third inks of the color.
[0189]
【The invention's effect】
According to the present invention, the first pigment, the second pigment, and the second pigment are used using an ink containing a polymer dispersant and a treatment liquid that reacts with the ink, and the ink is first applied to a print medium, Subsequently, a treatment liquid containing a polyvalent metal ion or a salt thereof is applied to the print medium so that the treatment liquid and the ink are mixed in a liquid state, thereby having a high OD and excellent edge sharpness. Further, it is possible to obtain an image with little showthrough on the print medium. Furthermore, the slow fixing speed and insufficient fixing properties, which have been regarded as disadvantages of conventional pigment inks, can be greatly improved.
[0190]
In addition, if an ink having a low permeation rate is used as the ink, the amount of the color material remaining on the surface layer of the print medium can be increased even if there is a long time for the treatment liquid to be applied. The OD value can be increased. Furthermore, so-called feathering can be suppressed as an effect of using an ink having a low permeation rate.
[0191]
Further, according to the present invention, it is possible to effectively suppress the occurrence of “seepage” or “mist” around the image dots.
[0192]
When the treatment liquid is applied after the ink is applied, and when the ink is further applied, it is particularly remarkable in the improvement of the OD value, suppression of haze or feathering. Further, if the treatment liquid is highly permeable, relatively good fixability can be obtained.
[0193]
The permeation rate of the permeation liquid was set to 5.0 (ml / m2) with Ka value according to Bristow method²・ Msec^1/2In the case of the above, the treatment liquid has a relatively high permeability, and the fixing speed can be increased.
[0194]
When the first ink, the second ink, and the treatment liquid are applied in this order, an effect that there is little show-through can be obtained.
[0195]
Further, the first pigment according to the present invention, the second pigment, and the polymer dispersant for the second pigment are divided to prepare the first ink and the second ink, and the first ink is prepared. After the first ink or the second ink is applied to the print medium, the processing liquid is applied to the print medium, and the processing liquid is applied to the first ink and the second ink so as to further apply the second ink or the first ink. When applied between the second ink and the first ink, the first pigment, the second pigment, and the processing liquid are mixed on the print medium. The occurrence of this phenomenon can be mitigated. As a result, high-quality printing with a high OD value and excellent edge sharpness can be performed. By using a treatment liquid having a relatively high permeability, the reaction product between the first and second inks and the treatment liquid also exhibits high permeability, and as a whole, the penetration speed can be increased. As a result, the fixing speed can be increased and high-speed printing can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram presumably explaining a “bleeding out” phenomenon of a reaction product when ink and a treatment liquid are reacted.
FIG. 2 is a conceptual diagram for presumably explaining dot formation when an ink is applied to a print medium and then reacted with a treatment liquid in an embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a schematic explanatory view of a state where ink according to the present invention is applied to the surface of a print medium, and FIG. 3B is a schematic description of a state where conventional pigment ink is applied to the surface of the print medium. FIG.
FIG. 4 is a conceptual diagram presumably explaining dot formation when pigment ink and dye ink are mixed with a print medium and then reacted with a treatment liquid in an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view illustrating a schematic configuration of a printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a printing apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a head configuration of a printing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing a printing apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a side view illustrating a schematic configuration of a printing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a side view illustrating a schematic configuration of a printing apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a side view showing a schematic configuration of a printing apparatus according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Id dye ink
P Print media
S treatment liquid
Ip pigment ink
Im ink
v1 Penetration speed of pigment ink to print media
v2 Dye ink penetration rate into print media
v3 Penetration rate of treatment liquid into print media
Ka proportional coefficient
t Elapsed time
V penetration amount
tw wet time
Di Distance between pigment ink head and treatment liquid head
1 Printing device
5 Printing device
101g head group
101 (Bk1, Bk2, S, C, M, Y, C1, C2, M1, M2, Y1, Y2) Print head (ejection unit)
103 Recording paper
104 platen
105 Paper feeder
107 Carriage
108 (Bk, S, C, M, Y) Ink tank
109 guide rail
111 Conveyor belt
112, 113 rollers
114 Registration Roller
115 Guide plate
116 Stocker
126 Print section

Claims (20)

プリント媒体に対して、顔料を水性媒体中に分散状態で含むインクを付与するインク吐出部と、該インクと反応する処理液を付与する処理液吐出部と、該プリント媒体への該インクの付与後に該処理液を付与するための制御手段とを有するインクジェットプリント装置であって、
該インクは、水性媒体と、第１の顔料と、第２の顔料と、高分子分散剤とを含み、前記第１の顔料が、少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して該第１の顔料の表面に結合されている自己分散型顔料であり、該第２の顔料が該高分子分散剤によって該水性媒体に分散させることができる顔料であり、該高分子分散剤が第１の顔料の表面に結合されている基と同極性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤の少なくとも一方であり、
該処理液は多価金属陽イオン及びその塩の少なくとも一方を含み、プリント媒体上で該処理液と該インクとが液体状態で接するように付与されたときには、該インクに含まれる少なくとも一方の顔料を凝集させるものであり、
前記制御手段が、前記インク吐出部と前記処理液吐出部のそれぞれに対して、これらの吐出部から前記インクと前記処理液とが別々にプリント媒体に付与され、該プリント媒体において該インクと該処理液とがそれぞれ液状で混合される制御を行うものである
ことを特徴とするインクジェットプリント装置。An ink discharge unit that applies an ink containing a pigment dispersed in an aqueous medium to a print medium, a treatment liquid discharge unit that applies a treatment liquid that reacts with the ink, and the application of the ink to the print medium An inkjet printing apparatus having a control means for applying the treatment liquid later,
The ink includes an aqueous medium, a first pigment, a second pigment, and a polymer dispersant, and the first pigment has at least one anionic group directly or via another atomic group. A self-dispersing pigment bonded to the surface of the first pigment, and the second pigment is a pigment that can be dispersed in the aqueous medium by the polymer dispersing agent. Is at least one of a polymer dispersant having the same polarity as the group bonded to the surface of the first pigment and a nonionic polymer dispersant,
The treatment liquid contains at least one of a polyvalent metal cation and a salt thereof, and when applied so that the treatment liquid and the ink come into contact with each other in a liquid state on a print medium, at least one pigment contained in the ink Agglomerate,
The control means applies the ink and the treatment liquid to the print medium separately from the discharge section and the treatment liquid discharge section, respectively. An ink jet printing apparatus that performs control of mixing a treatment liquid in a liquid state. プリント媒体に対して、顔料を水性媒体中に分散状態で含むインクを付与するインク吐出部と、該インクと反応する処理液を付与する処理液吐出部と、該プリント媒体への該インクの付与後に該処理液を付与するための制御手段とを有するインクジェットプリント装置であって、
該インクは、水性媒体と、第１の顔料と、第２の顔料と、高分子分散剤とを含み、前記第１の顔料が、少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して該第１の顔料の表面に結合されている自己分散型顔料であり、該第２の顔料が該高分子分散剤によって該水性媒体に分散させることができる顔料であり、該高分子分散剤が第１の顔料の表面に結合されている基と同極性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤の少なくとも一方であり、
該処理液は多価金属陽イオン及びその塩の少なくとも一方を含み、プリント媒体上で該処理液と該インクとが液体状態で接するように付与されたときには、該インクに含まれる少なくとも一方の顔料を凝集させるものであり、
前記制御手段は、前記インク吐出部と前記処理液吐出部のそれぞれに対して、これらの吐出部から前記インクと前記処理液とが別々に前記プリント媒体に付与され、該プリント媒体において該インクと該処理液とがそれぞれ液状で混合されるようにし、且つこれらの液状での混合状態に対して更に前記インクを液状で混合させる制御を行うものである
ことを特徴とするインクジェットプリント装置。An ink discharge unit that applies an ink containing a pigment dispersed in an aqueous medium to a print medium, a treatment liquid discharge unit that applies a treatment liquid that reacts with the ink, and the application of the ink to the print medium An inkjet printing apparatus having a control means for applying the treatment liquid later,
The ink includes an aqueous medium, a first pigment, a second pigment, and a polymer dispersant, and the first pigment has at least one anionic group directly or via another atomic group. A self-dispersing pigment bonded to the surface of the first pigment, and the second pigment is a pigment that can be dispersed in the aqueous medium by the polymer dispersing agent. Is at least one of a polymer dispersant having the same polarity as the group bonded to the surface of the first pigment and a nonionic polymer dispersant,
The treatment liquid contains at least one of a polyvalent metal cation and a salt thereof, and when applied so that the treatment liquid and the ink come into contact with each other in a liquid state on a print medium, at least one pigment contained in the ink Agglomerate,
Said control means, said for each of said processing liquid discharge unit and the ink discharge portion, and the treatment fluid and the ink from these ejection portion is applied to the print medium separately, and the ink in the print medium An ink jet printing apparatus, wherein the treatment liquid is mixed in a liquid state, and the ink is further mixed in a liquid state with respect to the liquid mixed state. プリント媒体に対して、顔料を水性媒体中に分散状態で含むインクを付与するインク吐出部と、該インクと反応する処理液を付与する処理液吐出部と、該インクの付与後に該処理液を付与するための制御手段とを有するインクジェットプリント装置であって、
該インクは、水性媒体と、第１の顔料と、第２の顔料と、高分子分散剤とを含み、前記第１の顔料が、少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して該第１の顔料の表面に結合されている自己分散型顔料であり、該第２の顔料が該高分子分散剤によって該水性媒体に分散させることができる顔料であり、該高分子分散剤が第１の顔料の表面に結合されている基と同極性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤の少なくとも一方であり、
該処理液は多価金属陽イオン及びその塩の少なくとも一方を含み、プリント媒体上で該処理液と該インクとが液体状態で接するように付与されたときには、該インクに含まれる少なくとも一方の顔料を凝集させるものであり、
前記インク吐出部が該インクを吐出する少なくとも１つの顔料インク吐出部を有し、前記制御手段が、該顔料インク吐出部と前記処理液吐出部とを所定の位置関係で配設する吐出部の配設手段と、該配設手段に配設される各吐出部とプリント媒体とを相対的に移動させるとともに、それぞれの吐出部から該インクおよび該処理液をそれぞれ吐出させ、プリント媒体において該インクおよび該処理液を混合させる制御を行う吐出制御手段と、を具えた
ことを特徴とするインクジェットプリント装置。An ink discharge portion for applying an ink containing a pigment in a dispersed state in an aqueous medium, a treatment liquid discharge portion for applying a treatment liquid that reacts with the ink, and a treatment liquid after the ink is applied to the print medium An inkjet printing apparatus having a control means for applying,
The ink includes an aqueous medium, a first pigment, a second pigment, and a polymer dispersant, and the first pigment has at least one anionic group directly or via another atomic group. A self-dispersing pigment bonded to the surface of the first pigment, and the second pigment is a pigment that can be dispersed in the aqueous medium by the polymer dispersing agent. Is at least one of a polymer dispersant having the same polarity as the group bonded to the surface of the first pigment and a nonionic polymer dispersant,
The treatment liquid contains at least one of a polyvalent metal cation and a salt thereof, and when applied so that the treatment liquid and the ink come into contact with each other in a liquid state on a print medium, at least one pigment contained in the ink Agglomerate,
The ink discharge unit includes at least one pigment ink discharge unit that discharges the ink, and the control unit includes a discharge unit that disposes the pigment ink discharge unit and the processing liquid discharge unit in a predetermined positional relationship. The disposing means, each discharge portion disposed in the disposing means, and the print medium are relatively moved, and the ink and the treatment liquid are discharged from the respective discharge portions, respectively, and the ink is discharged from the print medium. And an ejection control means for controlling the mixing of the treatment liquid. 前記アニオン性基が、下記に示すアニオン性基の中から選択される少なくとも１つである請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェットプリント装置：
−ＣＯＯＭ、−ＳＯ₃Ｍ、−ＰＯ₃ＨＭ及び−ＰＯ₃Ｍ₂
（ここで、これらのＭはそれぞれ独立して、水素原子か、アルカリ金属か、アンモニウムか、あるいは有機アンモニウムを表す）。The inkjet printing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the anionic group is at least one selected from the following anionic groups:
_{-COOM, -SO 3 M, -PO 3} HM and -PO ₃ M ₂
(Here, these M's each independently represent a hydrogen atom, an alkali metal, ammonium, or organic ammonium). 前記他の原子団は、炭素数１〜１２のアルキレン基か、置換基を有しても良いフェニレン基か、あるいは置換基を有しても良いナフチレン基である請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。  The other atomic group is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, a phenylene group which may have a substituent, or a naphthylene group which may have a substituent. An ink jet printing apparatus as described in 1. 前記第２の顔料がその表面に高分子分散剤を吸着することにより分散されている請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。The inkjet printing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the second pigment is dispersed by adsorbing a polymer dispersant on the surface thereof. 前記第２の顔料が、すくなくとも構造の異なる２種類の顔料を含む請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。The inkjet printing apparatus according to claim 1, wherein the second pigment includes at least two types of pigments having different structures. 前記第１の顔料と第２の顔料との質量比率が９／１〜４／６の範囲である請求項１〜７のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。The inkjet printing apparatus according to claim 1, wherein a mass ratio of the first pigment to the second pigment is in a range of 9/1 to 4/6 . 前記第１の顔料を第２の顔料よりも多く含む請求項１〜８のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。The ink jet printing apparatus according to claim 1, wherein the first pigment contains a larger amount than the second pigment. 前記第１の顔料および第２の顔料の少なくとも一方はカーボンブラックである請求項１〜９のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。The inkjet printing apparatus according to claim 1, wherein at least one of the first pigment and the second pigment is carbon black. 該インクが更に該第１の顔料の表面に結合されている基と同一の極性の染料を含んでいる請求項１〜１０のいずれかに記載のインクジェットプリント装置。The ink jet printing apparatus according to claim 1, wherein the ink further contains a dye having the same polarity as a group bonded to the surface of the first pigment. 前記配設手段は、所定方向において該顔料インク吐出部、処理液吐出部の順序で配置し、前記吐出制御手段は、前記各吐出部から該インク、該処理液の順にプリント媒体に吐出させて順次混合させるものである請求項３に記載のインクジェットプリント装置。  The disposing means is arranged in the order of the pigment ink discharge section and the processing liquid discharge section in a predetermined direction, and the discharge control section discharges the ink and the processing liquid from the discharge sections to the print medium in this order. The ink jet printing apparatus according to claim 3, which is sequentially mixed. 前記配設手段は、所定方向において該顔料インク吐出部、処理液吐出部、該顔料インク吐出部の順序で配置し、前記吐出制御手段は、前記各吐出部から該インク、該処理液、該インクの順にプリント媒体に吐出させて順次混合させるものである請求項３に記載のインクジェットプリント装置。  The disposing unit is arranged in the predetermined direction in the order of the pigment ink discharge unit, the processing liquid discharge unit, and the pigment ink discharge unit, and the discharge control unit is configured to supply the ink, the processing liquid, and the liquid from each of the discharge units. The inkjet printing apparatus according to claim 3, wherein the inkjet printing apparatus discharges the ink onto a print medium in order of ink and sequentially mixes the ink. プリント媒体に対して、顔料を水性媒体中に分散状態で含むインクを付与するインク吐出部と、該インクと反応する処理液を付与する処理液吐出部と、該プリント媒体への該インクの付与後に該処理液を付与するための制御手段とを有するインクジェットプリント装置であって、
該インクは、水性媒体と、第１の顔料と、第２の顔料と、高分子分散剤とを含み、前記第１の顔料が、少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して該第１の顔料の表面に結合されている自己分散型顔料であり、該第２の顔料が該高分子分散剤によって該水性媒体に分散させることができる顔料であり、該高分子分散剤が第１の顔料の表面に結合されている基と同極性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤の少なくとも一方であり、
該処理液はＣａ⁺⁺、Ｃｕ⁺⁺、Ｎｉ⁺⁺、Ｍｇ⁺⁺、Ｚｎ⁺⁺⁺、Ｂａ⁺⁺、Ａｌ⁺⁺⁺、Ｆｅ⁺⁺⁺、Ｃｒ⁺⁺⁺、Ｃｏ⁺⁺、Ｆｅ⁺⁺、Ｌａ⁺⁺、Ｎｄ⁺⁺⁺及びＹ⁺⁺⁺からなる群から選ばれる少なくとも１つの多価金属陽イオン、またはその塩、または多価金属陽イオンとその塩の両方を含む処理液であり、
前記制御手段が、前記インク吐出部と前記処理液吐出部のそれぞれに対して、これらの吐出部から前記インクと前記処理液とが別々にプリント媒体に付与され、該プリント媒体において該インクと該処理液とがそれぞれ液状で混合される制御を行うものである
ことを特徴とするインクジェットプリント装置。An ink discharge unit that applies an ink containing a pigment dispersed in an aqueous medium to a print medium, a treatment liquid discharge unit that applies a treatment liquid that reacts with the ink, and the application of the ink to the print medium An inkjet printing apparatus having a control means for applying the treatment liquid later,
The ink includes an aqueous medium, a first pigment, a second pigment, and a polymer dispersant, and the first pigment has at least one anionic group directly or via another atomic group. A self-dispersing pigment bonded to the surface of the first pigment, and the second pigment is a pigment that can be dispersed in the aqueous medium by the polymer dispersing agent. Is at least one of a polymer dispersant having the same polarity as the group bonded to the surface of the first pigment and a nonionic polymer dispersant,
The treatment solutions are Ca ⁺⁺ , Cu ⁺⁺ , Ni ⁺⁺ , Mg ⁺⁺ , Zn ⁺⁺⁺ , Ba ⁺⁺ , Al ⁺⁺⁺ , Fe ⁺⁺⁺ , Cr ⁺⁺⁺ , Co ⁺⁺ , Fe ^+. A treatment liquid containing at least one polyvalent metal cation selected from the group consisting of ⁺ , La ⁺⁺ , Nd ⁺⁺⁺ and Y ⁺⁺⁺ , or a salt thereof, or both a polyvalent metal cation and a salt thereof Yes,
The control means applies the ink and the treatment liquid to the print medium separately from the discharge section and the treatment liquid discharge section, respectively. An ink jet printing apparatus that performs control of mixing a treatment liquid in a liquid state. プリント媒体に対して、顔料を水性媒体中に分散状態で含むインクを付与するインク吐出部と、該インクと反応する処理液を付与する処理液吐出部と、該プリント媒体への該インクの付与後に該処理液を付与するための制御手段とを有するインクジェットプリント装置であって、
前記インクは、
少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して表面に結合されている自己分散型顔料を水性媒体中に含む第１のインクと、
水性媒体と、高分子分散剤によって該水性媒体に分散させることができる顔料と、該第１の顔料の表面に結合されている基と同極性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤の少なくとも一方と、を含む第２のインクとを含み、
該処理液は多価金属陽イオン及びその塩の少なくとも一方を含み、プリント媒体上で該処理液と該インクとが液体状態で接するように付与されたときには、該第１及び第２のインクに含まれる少なくとも一方の顔料を凝集させるものであり、
前記制御手段が、前記第１のインクと、前記第２のインクと、前記処理液とをそれぞれ別々にプリント媒体に、該プリント媒体上で各々が液状で接触するように付与する制御を行うものである
ことを特徴とするインクジェットプリント装置。An ink discharge unit that applies an ink containing a pigment dispersed in an aqueous medium to a print medium, a treatment liquid discharge unit that applies a treatment liquid that reacts with the ink, and the application of the ink to the print medium An inkjet printing apparatus having a control means for applying the treatment liquid later,
The ink is
A first ink comprising, in an aqueous medium, a self-dispersing pigment having at least one anionic group bonded to the surface directly or through another atomic group;
An aqueous medium, a pigment that can be dispersed in the aqueous medium by a polymer dispersant, a polymer dispersant having the same polarity as the group bonded to the surface of the first pigment, and a nonionic polymer dispersant A second ink containing, and
The treatment liquid contains at least one of a polyvalent metal cation and a salt thereof. When the treatment liquid and the ink are applied in a liquid state on a print medium, the treatment liquid is applied to the first and second inks. Agglomerates at least one of the contained pigments,
The control means performs control to apply the first ink, the second ink, and the treatment liquid separately to the print medium so that each of them is in liquid contact with the print medium. An ink jet printing apparatus characterized by the above. プリント媒体上に画像を記録する工程を含むインクジェットプリント方法において、
インクをインクジェット記録方法を用いてプリント媒体上に付着させる第１の工程：および該インクとの反応性を有する処理液を該プリント媒体上に付着させる第２の工程：を含み、
該インクは、第１の顔料及び第２の顔料を水性媒体中に分散状態で含み、該第１の顔料が少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して表面に結合されている自己分散型顔料であり、該第２の顔料が高分子分散剤によって該水性媒体に分散させることのできる顔料であり、該インクは更に該第１の顔料の表面に結合されている基と同極性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤の少なくとも一方を含むインクであり、
該処理液は多価金属陽イオン及びその塩の少なくとも一方を含み、プリント媒体上で該処理液と該第１及び第２のインクとが液体状態で接するように付与されたときには、該第１のインク及び該第２のインクの各々に含まれている顔料の少なくとも一方を凝集させるものであり、
また、該第２の工程は該第１の工程に引き続いて、もしくは実質的に同時に、該プリント媒体上で該インクと該処理液とが液体状態で接する様に行うことを特徴とするインクジェットプリント方法。In an inkjet printing method comprising a step of recording an image on a print medium,
A first step of depositing an ink on a print medium using an ink jet recording method; and a second step of depositing a treatment liquid having reactivity with the ink on the print medium.
The ink includes a first pigment and a second pigment dispersed in an aqueous medium, and the first pigment has at least one anionic group bonded to the surface directly or through another atomic group. A self-dispersing pigment, wherein the second pigment is a pigment that can be dispersed in the aqueous medium by a polymeric dispersant, and the ink further comprises a group bonded to the surface of the first pigment; An ink containing at least one of a polymer dispersant having the same polarity and a nonionic polymer dispersant,
The treatment liquid contains at least one of a polyvalent metal cation and a salt thereof, and when the treatment liquid and the first and second inks are applied in a liquid state on a print medium, the first treatment liquid is applied. And agglomerating at least one of the pigments contained in each of the second ink and the second ink,
In addition, the second step is performed such that the ink and the processing liquid are in liquid contact with each other on the print medium following or substantially simultaneously with the first step. Method. 前記第１及び第２の工程に引き続き、更に該インクを該プリント媒体上の該インクと該処理液との混合液に対して液体状態で混合される様に該プリント媒体上に付与する第３の工程を更に含む請求項１６に記載のインクジェットプリント方法。Subsequent to the first and second steps, the ink is further applied onto the print medium such that the ink is mixed in a liquid state with the liquid mixture of the ink and the treatment liquid on the print medium. The inkjet printing method according to claim 16 , further comprising: 第１のインクと第２のインクと処理液とを各々プリント媒体上で互いが液体状態で接する様に付与する工程を含むプリント方法において、該第１のインクが、少なくとも１つのアニオン性基が直接もしくは他の原子団を介して該第１の顔料の表面に結合されている自己分散型顔料を含んでいるものであり、
該第２のインクが、高分子分散剤によって該水性媒体に分散させることができる顔料と該第１の顔料の表面に結合されている基と同極性の高分子分散剤およびノニオン性の高分子分散剤の少なくとも一方とを含み、
該処理液が多価金属陽イオン及びその塩の少なくとも一方を含み、プリント媒体上で該処理液と該第１のインク及び該第２のインクとが液体状態で接するように付与されたときには、該インク中の該第１の顔料及び該第２の顔料の少なくとも一方の顔料を凝集させるものであり、
該第１のインクと該第２のインクの少なくとも一方を該プリント媒体に付与した後に該処理液を付与することを特徴とするインクジェットプリント方法。In the printing method including the step of applying the first ink, the second ink, and the treatment liquid such that each of the first ink, the second ink, and the treatment liquid is in liquid contact with each other on the print medium, the first ink has at least one anionic group. A self-dispersing pigment bonded to the surface of the first pigment directly or through another atomic group;
The second ink comprises a pigment that can be dispersed in the aqueous medium by a polymer dispersant, a polymer dispersant having the same polarity as the group bonded to the surface of the first pigment, and a nonionic polymer Including at least one of a dispersant,
When the treatment liquid contains at least one of a polyvalent metal cation and a salt thereof, and the treatment liquid, the first ink, and the second ink are applied in a liquid state on a print medium, Agglomerating at least one of the first pigment and the second pigment in the ink;
An ink jet printing method comprising applying the treatment liquid after applying at least one of the first ink and the second ink to the print medium. 該第１のインク及び該第２のインクを該プリント媒体に付与した後に該処理液を付与する請求項１８に記載のインクジェットプリント方法。The inkjet printing method according to claim 18 , wherein the treatment liquid is applied after applying the first ink and the second ink to the print medium. 該第１のインク及び該第２のインクのどちらか一方を該プリント媒体に付与し、ついで該処理液を付与し、次に該処理液の付与前に付与しなかったインクを付与する工程を有する請求項１８に記載のインクジェットプリント方法。Applying either one of the first ink and the second ink to the print medium, then applying the treatment liquid, and then applying ink that was not applied before application of the treatment liquid; The inkjet printing method according to claim 18 .

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