液体吐出用装置
【課題】画像面積の大きさにかかわらず、どのような印刷物に対してもカールの無い画像を形成可能な液体吐出用装置を提供する。
【解決手段】少なくとも着色剤がカルボキシル基含有樹脂中に分散しているか、またはカルボキシル基含有樹脂によってマイクロカプセル化されており、かつオイル成分を含有する油性記録用インクと、少なくとも着色剤がカルボキシル基含有樹脂中に分散しているか、またはカルボキシル基含有樹脂によってマイクロカプセル化されており、かつ界面活性剤、抑泡剤を含有する水性記録用インクとを同一機内に有し、画像面積によって油性記録用インクまたは水性記録用インクのいずれか一方を選択し吐出する液体吐出用装置であって、画像面積が記録媒体全面積に対して３０％以上の場合は油性記録用インクを吐出し、３０％未満の場合は水性記録用インクを吐出させるようにした。
【解決手段】少なくとも着色剤がカルボキシル基含有樹脂中に分散しているか、またはカルボキシル基含有樹脂によってマイクロカプセル化されており、かつオイル成分を含有する油性記録用インクと、少なくとも着色剤がカルボキシル基含有樹脂中に分散しているか、またはカルボキシル基含有樹脂によってマイクロカプセル化されており、かつ界面活性剤、抑泡剤を含有する水性記録用インクとを同一機内に有し、画像面積によって油性記録用インクまたは水性記録用インクのいずれか一方を選択し吐出する液体吐出用装置であって、画像面積が記録媒体全面積に対して３０％以上の場合は油性記録用インクを吐出し、３０％未満の場合は水性記録用インクを吐出させるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出用装置及びそれに使用するインクに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、金属顔料を含む油性インクと、有彩色顔料を含む水性インクのインクセットについて記載されている。特許文献１に記載の発明は、印刷物上に金属光沢の塗膜を形成することを目的としており、金属顔料を含む油性インク単体だけでオフィスなどで使用される一般画像を形成することはできない。
【０００３】
特許文献２には、境界滲みなどを防止するために、記録媒体上で水性インクと油性インクを交互に配列する発明が記載されている。しかしながら、水性インクと油性インクとでは表面張力などの値が異なり、記録媒体上での着色剤の存在状態が異なる。結果として、水性インクと油性インクとで濃度に差が生じてしまうという問題がある。
【０００４】
特許文献３には、標準色（ＹＭＣ）が水性インクであり、特定色（Ｂｋや淡色など）が油性インクとする発明が記載されている。しかしながら特許文献３に記載の発明の構成では、例えば特定色でフルカラーの画像を形成することはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は画像面積の大きさにかかわらず、どのような印刷物に対してもカールの無い画像を形成可能な液体吐出用装置を提供することを課題とする。また、記録インクの吐出前または吐出後の記録媒体を処理液によって処理することによって、油性記録用インク、水性記録用インクのいずれを使用した場合においても鮮明な画像を形成可能な液体吐出用装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下の構成よりなる。
（１）少なくとも着色剤がカルボキシル基含有樹脂中に分散しているか、またはカルボキシル基含有樹脂によってマイクロカプセル化されており、かつオイル成分を含有する油性記録用インクと、少なくとも着色剤がカルボキシル基含有樹脂中に分散しているか、またはカルボキシル基含有樹脂によってマイクロカプセル化されており、かつ界面活性剤、抑泡剤を含有する水性記録用インクとを同一機内に有し、
画像面積によって油性記録用インクまたは水性記録用インクのいずれか一方を選択し吐出する液体吐出用装置であって、
画像面積が記録媒体全面積に対して３０％以上の場合は油性記録用インクを吐出し、３０％未満の場合は水性記録用インクを吐出させるようにしたことを特徴とする液体吐出用装置。
（２）少なくとも有機酸、多価金属塩、及び架橋剤からなる郡より選択されるいずれか１種以上を含有し、かつ界面活性剤、抑泡剤を含有する処理液を、油性記録用インクまたは水性記録用インクの吐出前または吐出後に記録媒体に塗布または吐出する機構を有することを特徴とする上記（１）に記載の液体吐出用装置。
（３）前記油性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂が植物由来の樹脂であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の液体吐出用装置。
（４）前記油性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂が大豆油変性アルキド樹脂であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の液体吐出用装置。
（５）前記油性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂、及び前記水性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂の添加量が、それぞれのインク中で１〜１０重量％であることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の液体吐出用装置。
（６）前記オイル成分が植物油またはその誘導体からなり、そのヨウ素価が６０〜１３０であることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の液体吐出用装置。
（７）前記界面活性剤が以下の（１）式または（２）式で表される化合物のうち、少なくとも１つを有することを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の液体吐出用装置。
【化１】
式（１）中、ｎは２〜６の整数を示し、ａは１５〜５０の整数を示す。式（１）中、Ｙは−ＣbＨ2b+1（ｂは１１〜１９の整数を示す）又は−ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2−ＣmＦ2m+1（ｍは２〜６の整数を示す）を示す。
【化２】
（８）前記抑泡剤がＮ−オクチル−２−ピロリドン、２，４，７，９−テトラメチルデカン−４，７−ジオール、又は２，５，８，１１−テトラメチルドデカン−５，８−ジオールであることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに記載の液体吐出用装置。
（９）前記有機酸が乳酸または乳酸アンモニウム塩であることを特徴とする上記（２）〜（８）のいずれかに記載の液体吐出用装置。
（１０）前記乳酸または乳酸アンモニウム塩の添加量が処理液中で５重量％以下であることを特徴とする上記（９）に記載の液体吐出用装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の液体吐出用装置は画像面積により油性記録用インクと水性記録用インクを使い分けるため、画像面積が多い印刷物に対してもカールの無い画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る液体吐出用装置の一例を表す模式図（側面説明図）である。
【図２】図１における制御部の概略ブロック説明図である。
【図３】本発明に係る液体吐出用装置のヘッドユニットにおけるヘッド配列の一例を示した模式図である。
【図４】図３のヘッドユニットに配列しているヘッドを示す模式図である。
【図５】本発明に係る液体吐出用装置に用いられるインクカートリッジの一例を示す図である。
【図６】図５のインクカートリッジのケース（外装）を含めた図である。
【図７】本発明に係る液体吐出用装置における吐出ヘッドからの吐出方式の一例を示す模式図である。
【図８】３本ロールによる塗布方式の一例を示す模式図である。
【図９】２本ロールによる塗布方式の一例を示す模式図である。
【図１０】油性記録用インク又は水性記録用インクの切り替えを行うフローチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
一般的に使用されている液体吐出用装置では主に油性記録用インクまたは水性記録用インクのいずれかが使用されている。油性記録用インクは記録媒体のカールやコックリングは発生しないものの、記録媒体内部にインクが浸透してしまい、画像の滲みや、インクが記録媒体裏面にまで到達してしまう裏抜けなどの不具合が生じてしまう。逆に水性記録用インクにおいては、鮮明な画像が得られるものの記録媒体のカールやコックリングの不具合が生じてしまう。
【００１０】
本発明では、同一機内に油性記録用インクと水性記録用インクをそれぞれ有し、画像面積に応じて油性記録用インクと水性記録用インクを使い分けることによって記録媒体のカールやコックリングの不具合を解消しつつ、且つ、油性記録用インクまたは水性記録用インクの吐出前または吐出後の記録媒体にインク中の着色剤を凝集または架橋させる成分を含有した処理液を塗布または吐出させることによって、インクの種類によらず鮮明な画像を得ることができる。
【００１１】
本発明における液体吐出用装置は油性記録用インクと水性記録用インクを同一機内に有する。油性記録用インク及び水性記録用インクはそれぞれ少なくともブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクを有し、また必要に応じて別途淡色系のインクを有しても良い。
【００１２】
油性記録用インクと水性記録用インクは同一キャリッジ内または同一ヘッド内に搭載しても良いし、油性記録用インクと水性記録用インクを別々のキャリッジまたはヘッドに搭載しても良い。しかしながら、例えば油性記録用インクの吐出により発生したミストが水性記録用インクのノズルに付着してしまうと、維持機構による清掃を行っても吐出不良などの不具合が生じてしまう可能性があるため、インクの種類毎に別々のキャリッジまたはヘッドに搭載することが好ましい。
【００１３】
記録媒体への印字に使用される油性記録用インクまたは水性記録用インクは取り込んだ画像情報に応じて自動的に選択される。具体的には、インクによって印字される面積が記録媒体全面積に対して３０％以上の場合は油性記録用インクが、３０％未満の場合は水性記録用インクが選択される。ただし、画像によっては、印字面積自体は小さいがある部分にのみ画像が集中しているものもある。例えば（画像面積が少ない場合でも）記録媒体端面付近にベタ画像が存在する場合、部分的に記録媒体がカールまたはコックリングしてしまい紙詰まりが生じてしまうことがある。このような場合を想定して、装置上の操作パネルによってユーザーが油性記録用インクまたは水性記録用インクいずれかを別途印字前に設定することもできる。
【００１４】
＜油性記録用インク＞
本発明に係る液体吐出用装置に使用される油性記録用インクは、少なくとも着色剤がカルボキシル基含有樹脂で分散またはマイクロカプセル化されており、かつオイル成分を含有してなる。
【００１５】
（着色剤）
本発明の油性記録用インクで使用される着色剤としては公知のものが使用でき、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ファーネスカーボンなどのカーボンブラック類、アルミニウム粉、ブロンズ粉などの金属粉、弁柄、黄鉛、群青、酸化クロム、酸化チタンなどの無機顔料、不溶性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、縮合アゾ顔料などのアゾ顔料、無金属フタロシアニン系顔料や銅フタロシアニン顔料などのフタロシアニン系顔料、アントラキノン系、キナクリドン系、イソインドリノン系、イソインドリン系、ジオキサンジン系、スレン系、ベリレン系、ペリノン系、チオインジゴ系、キノフラノン系、金属錯体などの縮合多環系顔料、酸性または塩基性染料のレーキなどの有機顔料、ジアゾ染料、アントラキノン系染料などの油溶性染料、蛍光顔料などが挙げられる。
また、無機粒子を有機顔料またはカーボンブラックで被覆した着色剤粒子を用いても良い。染料は耐光性の面で問題があり不溶性着色剤を使用するのが好ましいが色を補う目的で添加しても構わないし、色によって染料と顔料を使い分けても良い。
【００１６】
代表的なカーボンブラックとしては、ＭＡ−１００、ＭＡ−７、ＭＡ−７０、ＭＡ−７７、ＭＡ−１１、＃４０、＃４４（三菱化学社製）、Ｒａｖｅｎ１１００、Ｒａｖｅｎ１０８０、Ｒａｖｅｎｅ１２５５、Ｒａｖｅｎ７６０、Ｒａｖｅｎ４１０（コロンビヤンカーボン社製）などが挙げられる。
【００１７】
蛍光顔料としては、合成樹脂を塊状重合する際または重合した後に様々な色相を発色する蛍光染料を溶解または染着し、得られた着色塊状樹脂を粉砕して微細化した所謂、合成樹脂固溶体タイプのもので、染料を担持する合成樹脂としては、メラミン樹脂、尿素樹脂、スルホンアミド樹脂、アルキド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などを染料に担持する蛍光顔料などが挙げられる。
【００１８】
これらの染顔料は単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良い。分散された不溶性着色剤の平均粒子径は０．１〜１０μｍが好ましく、０．１〜１．０μｍであることがより好ましい。添加量は通常２〜１５重量％、好ましくは４〜１０重量％である。なお、着色剤は他の系に悪影響を及ぼさない範囲で２種以上を添加しても良い。
【００１９】
（分散剤）
分散剤としては、アルキルアミン系高分子化合物、アルミニウムキレート化合物、スチレン−無水マレイン酸系共重合高分子化合物、ポリカルボン酸エステル型高分子化合物、脂肪酸系多価カルボン酸、高分子ポリエステルのアミン塩類、エステル型アニオン界面活性剤、高分子量ポリカルボン酸の長鎖アミン塩類、長鎖ポリアミノアミドと高分子酸ポリエステルの塩、ポリアミド系化合物、燐酸エステル系界面活性剤、アルキルスルホカルボン酸塩類、α−オレフィンスルホン酸塩類、ジオクチルスルホコハク酸塩類、ポリエチレンイミン、アルキロールアミン塩及びアルキド樹脂などの不溶性着色剤分散能を有する樹脂なども挙げられる。この他にもインキの保存安定性を阻害しない範囲であれば、イオン性界面活性剤、両親媒性界面活性剤なども挙げられる。
【００２０】
これらの分散剤は単独または２種以上混合して添加すれば良く、高分子及び樹脂以外の分散剤の添加量は着色剤重量の４０重量％以下、好ましくは２〜３５重量％とすれば良い。アルキド樹脂は高分子量の樹脂を添加する時に不溶性着色剤の分散安定性に特に効果があるが、アルキド樹脂を単独または他の分散剤と併用して使用する場合の樹脂の添加量は重量にして不溶性着色剤に対して０．０５以上であることが好ましい。
【００２１】
（ゲル化剤）
ゲル化剤は、インクに含まれる樹脂をゲル化してインクの保存安定性、定着性、流動性を向上させる役割を持ち、本発明のインキに添加されるゲル化剤としてはインク中の樹脂と配位結合する化合物が好ましい。このような化合物は例えば、Ｌi、Ｎa、Ｋ、Ａl、Ｃa、Ｃo、Ｆe、Ｍn、Ｍg、Ｐb、Ｚn、Ｚrなどの金属を含む有機酸塩、有機キレート化合物、金属石鹸オリゴマーなどであり、具体的には、オクチル酸アルミニウムなどのオクチル酸金属塩、ナフテン酸マンガンなどのナフテン酸金属塩、ステアリン酸亜鉛などのステアリン酸塩、アルミニウムジイソプロポキシドモノエチルアセトアセテートなどの有機キレート化合物などが挙げられる。これらのゲル化剤は単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良い。添加量はインク中の樹脂の１５重量％以下が好ましく、５〜１０重量％がより好ましい。
【００２２】
（オイル成分）
本発明で使用しているオイル成分とは植物油と呼ばれているものを使用することが好ましく、一般に公知のものが使用でき、例えば、大豆油、ナタネ油、コーン油、ゴマ油、トール油、パーム油、綿実油、ひまわり油、サンフラワー油、ウォルナッツオイル、ポピーオイル、リンシードオイルなどであり、これらは単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良い。また、これらの植物油に関してはメチル、ブチル、イソプロピル、プロピル、オクチルなど、エステル化した植物油も使用することができる。
【００２３】
印刷後のインク乾燥性及び保存安定性を考慮すると、ヨウ素価が６０〜１３０程度の一般に不乾性油または半乾性油と呼ばれるものを使用するのが好ましい。
また、この他のオイル成分として、各種工業用溶剤、モーター油、ギヤー油、軽油、灯油、スピンドル油、マシン油、流動パラフィンなどの鉱物油などのほか合成油なども使用できる。オイル成分はインク保存安定性の向上などの目的により揮発性の異なる油を複数混合して使用するが、揮発性オイルは地球環境に対して悪影響を及ぼす可能性があるのでなるべく使用しない方が好ましい。
【００２４】
ここで記述している植物油には乾性油、半乾性油、不乾性油という分類があり、これはヨウ素価という分析値によってなされ、ヨウ素価は１００ｇの油に吸着されるヨウ素のグラム数で表される。このヨウ素価が大きいほど不飽和結合が多く存在するため固まりやすくなる。
【００２５】
一般に油脂の酸化による腐敗は連鎖反応である。いったん油脂の１分子が酸化されると順に他の分子を酸化し反応が続く。油脂の酸化反応は次のような簡単な式で示される各段階から成り立っている。
【００２６】
【化３】
【００２７】
上式のように酸化は触媒の影響で不飽和脂質が水素結合を失って遊離ラジカルを形成することによって開始される（上記１）。この遊離ラジカルが酸素分子と反応して過酸化物ＲＯＯ・を生成し、次いでＲＯＯ・とＲＨとの反応によりヒドロペルオキシドと遊離ラジカルが生じる（上記２、３）。そして連鎖反応が続き、過酸化物の量が増加して自動酸化の速度はますます速くなってしまう（上記４、５は停止反応）。
【００２８】
ヨウ素価が高い乾性油及び半乾性油においては上述のような酸化反応が顕著に起こり、それによって油の乾燥（固化）が進み、強いては植物油を含有している油性記録用インクも固化してしまう。インクの固化が発生すると吐出不良などの不具合が生じてしまうため、特にヨウ素価が高い（不飽和結合が多く含まれる）植物油を使用する際は、植物油中の脂肪酸（リノレン酸、リノール酸、オレイン酸など）の酸化を防ぐために酸化防止剤を含有することが好ましい。
【００２９】
酸化防止剤ＡＨ（Ｈは離れやすい水素）が存在すると、遊離ラジカルに対して水素を与えて酸化防止剤自身がラジカルとなり、連鎖反応が中断される。酸化防止剤のラジカルは、ラジカル同士が反応して二量体を形成したり、他の遊離ラジカルと反応して安定な化合物を生成する。
【００３０】
【化４】
【００３１】
酸化防止剤を加えることにより上述のような酸化防止機構が生じ、油の乾燥（固化）が抑制され、強いては前記植物油を含有している油性記録用インクの固化も抑制される。
酸化防止剤としては公知の物が使用でき、ジフェニルフェニレンジアミン、イソプロピルフェニルフェニレンジアミンなどのアミン系化合物、トコフェロール、ジブチルメチルフェノールなどのフェノール系化合物、メルカプトメチルベンゾイミダゾールなどの硫黄系化合物など公知のものが使用できる。これらは単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良い。ただし、植物油含有量に対して極めて少量の酸化防止剤を添加した場合、適切な酸化防止効果は期待できず、逆に植物油含有量に対して多量の酸化防止剤を一度に添加してしまうと酸化促進剤として作用してしまう場合もある。よって、少量の酸化防止剤でも植物油の酸化を抑えるために相乗剤を加えることが好ましい。
【００３２】
相乗剤とは、それ自身酸化防止作用はほとんど持たないが、酸化防止剤と併用するとその作用を増強するものであり、相乗剤は通常酸性物質で、いくつかの水酸基またはカルボキシル基をもっている多官能性化合物である。相乗剤はその作用機構から２種類に分けることができる。第一の種類は真の意味の協力作用を示すもので、酸化防止剤Ａと相乗剤Ｂを併用する時に認められる。ＢはＡよりはるかに弱い連鎖停止作用しか持たないが、ＢがＡ・に水素供与体として働くために、見かけ上ＢがＡと同様酸化防止作用を持つように見える。
【００３３】
【化５】
【００３４】
第二の種類は自動酸化の触媒としての金属の活性を抑制することによって主酸化防止剤の作用を増強する金属不活性剤である。クエン酸やポリリン酸は金属不活性化剤であるが、金属が存在しなくてもフェノール系酸化防止剤に対して協力的に働くことが知られている。
【００３５】
相乗剤としては、メチオニン、アスコルビン酸、トレオニン、ロイシン、牛乳タンパク質加水分解物、ノルバリン、パルミチン酸アスコルビル、フェニルアラニン、シスチン、トリプトファン、プロリン、アラニン、グルタミン酸、バリン、膵臓タンパクのペプシン消化液、アスパラギン、アルギニン、バルビツール酸、アスフェナミン、ニンヒドリン、プロパニジン、ヒスチジン、ノルロイシン、グリセロリン酸、カゼインのトリプシン加水分解液、カゼインの塩酸加水分解液など公知のものが使用できる。これらは単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良い。
【００３６】
相乗剤の含有量についてだが、相乗剤の含有量が酸化防止剤の含有量よりも非常に大きい場合、上式６及び９の反応がかなりの確率で起こり、時間が経過しても植物油中の不飽和結合が酸化されない状態になり、印字後の画像において摩擦に対して色が落ちにくい等のメリットが薄れてしまう可能性がある。ただし、その反面、ヨウ素価が高い植物油に対してはインクの固化による吐出不良などの問題が解消されるというメリットもある。従って、相乗剤の含有量は酸化防止剤の含有量に対して５０〜１５０％の範囲内にすることによって、ヨウ素価が高い植物油も使用することが可能となり、また酸化の程度を調節することにより、印字後の画像において摩擦に対して色が落ちにくい等のメリットを残すことが可能となる。
【００３７】
（カルボキシル基含有樹脂）
油性記録用インクに添加されるカルボキシル基含有樹脂は、ロジン、重合ロジン、水素化ロジン、ロジンエステル、ロジンポリエステル樹脂、水素化ロジンエステルなどのロジン系樹脂、ロジン変性アルキド樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、石油樹脂、環化ゴムなどのゴム誘導体樹脂、テルペン樹脂、アルキド樹脂、重合ひまし油などを１種または２種以上を混合して添加して良い。なかでも、植物由来の樹脂であることが好ましい。
【００３８】
また、油性記録用インク中にカルボキシル基含有樹脂を添加する場合の樹脂使用量は、インクのコスト及び印刷適性から２〜５０重量％、より好ましくは５〜２０重量％である。カルボキシル基含有樹脂の重量平均分子量が低い場合及び添加量が少ない場合には、定着性への効果が小さいこと、また重量平均分子量が高すぎたり、樹脂の添加量が多い場合には吐出不良などの不具合が生じてしまう。
【００３９】
カルボキシル基含有樹脂としては上記のなかでも油脂と多塩基酸と多価アルコールとから構成されるアルキド樹脂が好ましい。
油脂としては大豆油などの半乾性油及びこれらの脂肪酸が挙げられるが、ヤシ油、パーム油、オリーブ油、ひまし油、米糠油、綿実油などのヨウ素価８０以下の不乾性油あるいは半乾性油から成るアルキド樹脂も支障が無い範囲で使用することができる。
多塩基酸としては無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、テトラヒドロフタル酸、フマル酸、イタコン酸、無水シトラコン酸などの不飽和多塩基酸が挙げられる。
【００４０】
多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、ジグリセリン、トリグリセリン、ペンタエリスリット、ジペンタエリスリット、マンニット、ソルビットなどが挙げられる。アルキド樹脂の油長は油脂中の脂肪酸がトリグリセライドで存在した時の樹脂中の重量％で示される。
【００４１】
前記アルキド樹脂としてはインキの定着性を考慮すると大豆油変性アルキド樹脂などヨウ素価が８０以上のものを使用することが好ましい。また支障の無い範囲で油長６０〜９０、ヨウ素価８０以下のものも使用することができる。アルキド樹脂の油長は６０〜９０、ヨウ素価８０前後であることが好ましいが、アルキド樹脂の重量平均分子量は３万未満が好ましく、１万以下であることがより好ましい。具体的には、アラキード５３０１Ｘ−５０、アラキード８０１２、アラキード５３５０（荒川化学社製）などが好ましい。
また、カルボキシル基含有樹脂の添加量は油性記録用インク中で１〜１０重量％であることが好ましく、２〜５重量％であることがより好ましい。カルボキシル基含有樹脂の添加形態は、着色剤である顔料をカルボキシル基含有樹脂で包含（マイクロカプセル化）した形態で添加してもよいし、着色剤をカルボキシル基含有樹脂中に分散した形態でも良い。
【００４２】
（体質顔料）
また、油性記録用インク中には滲み防止あるいは粘度調整のために体質顔料も添加できる。油性記録用インク中に添加される体質顔料としては、白土、シリカ、タルク、クレー、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナホワイト、ケイソウ土、カオリン、マイカ、水酸化アルミニウム、有機ベントナイトなどの無機微粒子及びポリアクリル酸エステル、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリシロキサン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などの有機微粒子またはこれらの共重合体からなる微粒子が挙げられる。これらの添加量はインクに対して０．１〜５０重量％が好ましく、１〜５重量％がより好ましい。
【００４３】
＜水性記録用インク＞
本発明の水性記録用インクは、少なくとも着色剤、水溶性有機溶剤、カルボキシル基含有樹脂、界面活性剤、抑泡剤、水を含む。
（着色剤）
着色剤としては水性記録用インクにおいて公知の染料や顔料を使用することができる。また、無機粒子を有機顔料またはカーボンブラックで被服した着色剤粒子を用いてもよい。
【００４４】
無機粒子をカーボンブラックで被覆する方法としては、凝固、析出などによる液中乾燥法、混合しながら機械的な力を加える乾燥混合法などが挙げられる。また、無機粒子を有機顔料で被覆する方法としては、無機粒子の存在下で有機顔料を析出する方法、無機粒子と有機顔料を機械的に混摩砕する方法等がある。この場合、例えば、熱安定性に優れた有機顔料で被覆する場合には化学的蒸着技術を用いることができる。更に必要に応じて、ポリシロキサン、アルキルシランから生成されるオルガノシラン化合物層を無機粒子と有機顔料の間に設ければ、両者の接着性を向上させることができる。
【００４５】
無機粒子としては、二酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化鉄、水酸化鉄、酸化スズ等が挙げられる。無機粒子の形状はアスペクト比が小さいものが好ましく、球状が特に好ましい。また、無機粒子の表面にカラー着色剤を吸着させる場合には、無機粒子は無色透明または白色であることが好ましいが、黒色着色剤を吸着させる場合には、黒色の無機粒子を用いても構わない。
無機粒子の一次粒径は１００ｎｍ以下が好ましく、５〜５０ｎｍがより好ましい。
【００４６】
無機粒子を被覆する有機顔料としては、ブラック顔料として、アニリンブラックが挙げられる。カラー顔料としては、例えば、アントラキノン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジアゾ、モノアゾ、ピラントロン、ペリレン、複素環式イエロー、キナクリドン及び（チオ）インジゴイド等が挙げられる。これらの中でも発色性の面から、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、モノアゾイエロー系顔料、ジアゾイエロー系顔料、複素環式イエロー顔料が特に好ましい。
【００４７】
フタロシアニン系顔料としては、例えば、銅フタロシアニンブルーまたはその誘導体（Ｃ．Ｉピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉピグメントブルー１５：４）、アルミニウムフタロシアニン等が挙げられる
キナクリドン系顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉピグメントオレンジ４８、Ｃ．Ｉピグメントオレンジ４９、Ｃ．Ｉピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉピグメントレッド１９２、Ｃ．Ｉピグメントレッド２０２、Ｃ．Ｉピグメントレッド２０６、Ｃ．Ｉピグメントレッド２０７、Ｃ．Ｉピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉピグメントバイオレット４２等が挙げられる。
【００４８】
モノアゾイエロー系顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１０９、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１５１等が挙げられる。
ジアゾイエロー系顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１６、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１７等が挙げられる。
複素環式イエロー顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１１７、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１３８等が挙げられる。
【００４９】
無機粒子と着色剤である有機顔料またはカーボンブラックの重量比（無機粒子：着色剤）は、３：１〜１：３が好ましく、３：２〜１：２がより好ましい。着色剤の割合が小さすぎると、発色性や着色力が低下することがあり、着色剤の割合が大きくなりすぎると、透明性や色調を悪くすることがある。
【００５０】
無機粒子を有機顔料またはカーボンブラックで被覆した着色剤粒子の市販品としては、例えば、戸田工業株式会社製のシリカ／カーボンブラック複合材料、シリカ／フタロシアニンＣ．Ｉピグメントブルー１５：３複合材料、シリカ／ジアゾイエロー複合材料、シリカ／キナクリドンＣ．Ｉピグメントレッド１２２複合材料等が挙げられ、これらは１次粒径が小さく好適に用いることができる。
例えば、１次粒径が２０ｎｍの無機粒子を等量の有機顔料で被覆した場合、その１次粒径は２５ｎｍ程度になる。そこで適当な分散剤を用いて１次粒子の状態のままで分散できれば、分散粒子径が２５ｎｍの非常に微細な顔料分散インクを作成することができる。
【００５１】
着色剤粒子の１次粒径は、水性記録用インク中において５〜１００ｎｍが好ましく、３０〜８０ｎｍがより好ましい。１次粒径が５ｎｍ未満であると、インクの長期保存において増粘したり、着色剤粒子が凝集することがあり、１００ｎｍを超えるとインクを紙やフィルム等の媒体に印刷する場合、印刷部の彩度及び明度が低下した印刷物となることがある。なお、上記着色剤粒子の１次粒径とは、機械的せん断ではこれ以上細かく粉砕できない着色剤粒子の最小単位を意味する。
着色剤粒子の水性記録用インク中の含有量は、１〜２０重量％が好ましく、２〜１５重量％がより好ましい。
【００５２】
（水溶性有機溶剤）
本発明に係る水性記録用インクは水を溶媒として使用するが、更にインクの乾燥を防止するため、分散安定性を向上するため等の目的で水溶性有機溶剤を使用する。これらの水溶性有機溶剤は複数混合して使用してもよい。
水溶性有機溶剤としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
【００５３】
前記多価アルコール類としては、例えば、グリセリン、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、１，２，３−ブタントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、ペトリオール等が挙げられる。
【００５４】
多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
【００５５】
多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等が挙げられる。
含窒素複素環化合物類としては、例えば、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−プチロラクトン等が挙げられる。
【００５６】
アミン類としては、例えば、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、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。
含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等が挙げられる。
【００５７】
これらの水溶性有機溶剤の中でも、グリセリン、ジエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオールが特に好ましい。これらは溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果を奏する。また、保存安定性及び吐出安定性に優れた水性記録用インクを作成することができる。
着色剤粒子と水溶性有機溶剤の配合比は、インクの吐出安定性に非常に影響がある。顔料固形分が多いのに、水溶性有機溶剤の配合量が少ないと、ノズル付近の水分蒸発が進み、吐出不良をもたらすことになる。
【００５８】
本発明に係る水性記録用インクは、上記水溶性有機溶剤以外に、必要に応じて、糖類やその誘導体などの他の水溶性有機溶剤を併用することもできる。糖類としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類、四糖類も含む）、多糖類及びこれらの誘導体が挙げられる。具体的には、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キロース、トレハロース、マントトリオース等が挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロース等自然界に広く存在する物質を含むものとする。
【００５９】
糖類の誘導体としては、前記糖類の還元糖や酸化糖類が挙げられる。これらの中でも、糖アルコールが好ましく、具体的には、マルチトール、ソルビット等が挙げられる。
糖類の含有量は、水性インクに対して０．１〜４０重量％が好ましく、０．５〜３０重量％がより好ましい。
【００６０】
（界面活性剤）
界面活性剤としては、特に制限はなく、着色剤の種類や水溶性有機溶剤、浸透剤等の組み合わせによって、分散安定性を損なわない界面活性剤の中から目的に応じて適宜選択することができる。特に記録媒体に印刷する場合には、表面張力が低く、レベリング性の高いフッ素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤が好適であり、特にフッ素系界面活性剤が好ましい。
【００６１】
前記フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。
【００６２】
前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。
パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。
【００６３】
パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルリン酸エステルの塩等が挙げられる。
パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。
【００６４】
これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Ｌi、Ｎa、Ｋ、ＮＨ4、ＮＨ3ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＮＨ2（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）2、ＮＨ（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）3等が挙げられる。
前記フッ素系界面活性剤としては、適宜合成したものを使用しても、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、旭硝子社製のサーフロンシリーズ（Ｓ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３、Ｓ−１２１、Ｓ−１３１、Ｓ−１３２、Ｓ−１４１、Ｓ−１４５）、住友スリーエム社製のフルラードシリーズ（ＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９、ＦＣ−１３５、ＦＣ−１７０Ｃ、ＦＣ−４３０、ＦＣ−４３１）、大日本インキ社製のメガファックシリーズ（Ｆ−４７０、Ｆ−１４０５、Ｆ−４７４）、Ｄupont社製のＺonyl ＴＢＳ、ＦＳＰ、ＦＳＡ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＮ、ＦＳＯ−１００、ＦＳＯ、ＦＳ−３００、ＵＲ、ネオス社製のＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５２、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０、ＦＴ−４００ＳＷ、オムノバ社製のＰＦ−１５１Ｎ等が挙げられるが、中でも特に以下の構造を有するフッ素系界面活性剤が特に好ましい。
【００６５】
【化６】
【００６６】
前記シリコーン系界面活性剤としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。中でも高ｐＨでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
シリコーン系界面活性剤としては、適宜合成したものを使用しても、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー社、信越シリコーン社、東レ・ダウコーニング・シリコーン社等のものを容易に入手できる。
【００６７】
また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのＳi部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
ポリエーテル変性シリコーン化合物としては、適宜合成したものを使用しても、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、信越化学社製のＫＦ−６１８、ＫＦ−６４２、ＫＦ−６４３等が挙げられる。
【００６８】
また、前記フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤以外にも、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤等を用いることができる。
前記アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、コハク酸エステルスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩等が挙げられる。
【００６９】
前記ノニオン性界面活性剤としては、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等が挙げられる。アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール等が挙げられる。また、その市販品として、例えば、エアープロダクツ社製のサーフィノールシリーズ（１０４、８２、４６５、４８５、ＴＧ）等が挙げられる。
【００７０】
両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミノピロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキシド、ミリスチルジメチルアミンオキシド、ステアリルジメチルアミンオキシド、ジヒドロエチルラウリルアミンオキシド、ポリオキシエチレンヤシ油アルキルジメチルアミンオキシド、ジメチルアルキル（ヤシ）ベタイン、ジメチルラウリルベタイン等が挙げられる。また、その市販品として、例えば、日光ケミカルズ社、日本エマルジョン社、日本触媒社、東邦化学社、花王社、アデカ社、ライオン社、青木油脂社、三洋化成社等のものを容易に入手できる。
【００７１】
前記種々の界面活性剤は、単独で用いても複数のものを混合して用いてもよい。単独では水性記録用インク中に容易に溶解しない場合でも、複数のものを混合することにより可溶化され、安定に存在することができる場合もある。
【００７２】
前記界面活性剤の水性記録用インク中における含有量は、０．０１〜３重量％が好ましく、０．５〜２重量％がより好ましい。合計含有量が０．０１重量％未満では、界面活性剤を添加した効果が無くなることがあり、３重量％を超えると、記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
【００７３】
（抑泡剤）
しかし、特にフッ素系界面活性剤の界面活性能は非常に高く、一般的に使用されているシリコーン系抑泡剤を添加したとしても、発生した気泡が消えずに残留してしまう。これにより、インクを吐出する際には吐出不良などが発生する可能性がある。従って本発明においては、気泡の発生を抑えるためにＮ−オクチル−２−ピロリドン、２，４，７，９−テトラメチルデカン−４，７−ジオール、２，５，８，１１−テトラメチルドデカン−５，８−ジオールのいずれか１種を添加している。上記いずれか１種の抑泡剤と上記フッ素系界面活性剤を併用することで、気泡の発生を抑えることができ、気泡による不具合を解消することが可能となる。
【００７４】
本発明における水性記録用インクの表面張力はフッ素系界面活性剤と抑泡剤の割合で決まるが、記録媒体の種類によって水性記録用インクの表面張力を下げる必要がある場合にはフッ素系界面活性剤の比率を多くする必要がある。ただし、当然のことながらフッ素系界面活性剤の比率を増やすと泡立ちの問題があることから、フッ素系界面活性剤の比率は、フッ素系界面活性剤と抑泡剤の合計量に対して４０重量％以下が好ましく、３０重量％以下がより好ましい。
【００７５】
（カルボキシル基含有樹脂）
本発明に係る水性記録用インクはカルボキシル基含有樹脂を含むことを特徴とする。これにより、処理液中の有機酸または多価金属塩、架橋剤と水性記録用インク中のカルボキシル基含有樹脂が反応し、記録媒体上での顔料の凝集が起こるので、高画質化を図ることができる。なお、処理液が存在しない場合においても、前記カルボキシル基含有樹脂が含有されていることにより、耐擦過性向上等の効果が期待できる。
【００７６】
カルボキシル基含有樹脂としては、例えば、マレイン酸樹脂やスチレン−マレイン酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂やアルキド樹脂、変性アルキド樹脂などが挙げられる。その市販品としては、例えば、荒川化学社製のマルキードシリーズやハリマ化成社製のハリマックシリーズ、ハリフタールシリーズ等が挙げられる。
また、カルボキシル基含有樹脂の添加量は水性記録用インク中で１〜１０重量％であることが好ましく、２〜５重量％であることがより好ましい。カルボキシル基含有樹脂の添加形態は、着色剤である顔料をカルボキシル基含有樹脂で包含（マイクロカプセル化）した形態で添加してもよいし、着色剤をカルボキシル基含有樹脂中に分散した形態でも良い。
【００７７】
（その他の成分）
本発明に係る水性記録用インクには、前記の各成分の他に、必要に応じて公知の浸透剤、ポリマー粒子、ｐＨ調整剤、防腐防錆剤、防黴剤等を添加することができる。
【００７８】
浸透剤としては、炭素数８〜１１のポリオール化合物またはグリコールエーテル化合物が好ましく用いられる。これらは、紙への浸透速度を速めると共にブリードを防止する効果を有し、２５℃の水中において、０．１〜４．５重量％の溶解度を有する部分的に水溶性の化合物である。
【００７９】
前記炭素数８〜１１のポリオール化合物としては、例えば、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、１，２−オクタンジオール等が挙げられる。
前記グリコールエーテル化合物としては、例えば、多価アルコールアルキルエーテル化合物、多価アルコールアリールエーテル化合物等が挙げられる。
【００８０】
多価アルコールアルキルエーテル化合物としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル化合物としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等が挙げられる。
【００８１】
これらの浸透剤は、水よりも高沸点で２５℃のインク中で液体である成分であり、水性記録用インク中の含有量は、０〜１０重量％が好ましく、０．５〜５重量％がより好ましい。
【００８２】
ポリマー粒子としては造膜性を有するものを用いる。ここで造膜性とは、ポリマー粒子を水に分散させエマルジョンの形態とした時、この水性エマルジョンの水分を蒸発させていくと、樹脂皮膜が形成される性質を意味する。
このようなポリマー粒子が含まれていると、水性記録用インク中の揮発成分が蒸発した際に該ポリマー粒子が皮膜を形成し、インク中の着色剤を強固に記録媒体に固着する役割を課す。これにより、耐擦過性、耐水性に優れた画像を実現することができる。
【００８３】
ポリマー粒子は、室温で皮膜を形成するため、最低造膜温度が３０℃以下のものが好ましく、１０℃以下のものがより好ましい。ここで、最低造膜温度とは、ポリマー粒子を水に分散させて得られたポリマーエマルジョンを、アルミニウム等の金属板の上に薄く流延し、温度を上げていった時に、透明な連続したフィルムが形成される最低の温度のことを意味する。このようなポリマー粒子として、例えば、ミヨシ油脂株式会社製のランディＰＬシリーズなどが挙げられる。
ポリマー粒子の体積平均粒子径は、５〜２００ｎｍが好ましく、１０〜１００ｎｍがより好ましい。
【００８４】
ポリマー粒子としては、単粒子構造のものを使用することができる。例えば、エマルジョン粒子内にアルコキシシリル基を有すると、塗膜形成過程での水分蒸発によるエマルジョン同士の融着に伴って残存する水分と接触し、加水分解してシラノール基を形成する。また、シラノール基が残存するとアルコキシシリル基またはシラノール同士が反応して、シロキサン結合による強固な架橋構造を形成することができる。このようにポリマー微粒子内に反応性の官能基を共存させると、硬化剤を添加しなくても、造膜時にそれらの官能基を反応させて網目構造を形成させることができる。
【００８５】
また、コア部とそれを囲むシェル部からなるコアシェル構造を有するポリマー粒子を使用することも可能である。ここでいうコアシェル構造とは、組成の異なる２種以上のポリマーが粒子中に相分離して存在する形態を意味する。従って、シェル部がコア部に完全に被覆している形態のみならず、コア部の一部を被覆しているものであってもよい。また、シェル部のポリマーの一部がコア粒子内にドメイン等を形成しているものであってもよい。更にコア部とシェル部の間に、更に一層以上の組成の異なる層を含む３層以上の多層構造を持つものであってもよい。
【００８６】
ポリマー粒子は、不飽和ビニル単量体（不飽和ビニルポリマー）を重合触媒及び乳化剤を存在させた水中において乳化重合する等の公知の方法により得ることができる。ポリマー粒子の水性記録用インクにおける含有量は、０．５〜２０重量％が好ましく、１〜５重量％がより好ましい。含有量が０．５重量％未満では、耐擦過性、耐水性向上機能が十分に発揮されないことがあり、２０重量％を超えると、乾燥による粘度上昇やポリマー成分の固着により、吐出不良などの不具合が生じてしまう。
【００８７】
前述した無機粒子を有機顔料またはカーボンブラックで被覆した着色剤粒子（複合顔料粒子）は、アニオン性分散剤と共に水に混練分散する際に酸性を示す傾向が強い。水などの媒体に分散している複合顔料の表面は、アニオン系分散剤に包まれているため、負電荷を帯びているが、インク全体が酸性を示すことから、内部は正電荷を帯びており、粒子表面の負電荷が中和され易い状態にある。この状態では分散粒子は凝集し吐出不良を起こす原因となるため、ｐＨ調整剤を加えてアルカリ性に保つことにより分散状態を安定化させ、吐出を安定化させることが好ましい。
【００８８】
水性記録用インクのｐＨは９〜１１であることが好ましい。ｐＨが１１を超えると、インク供給ユニットなどの材質を溶かし出す量が大きくなり、インクの変質や漏洩、吐出不良等の問題が発生してしまう。
【００８９】
ｐＨ調整剤は、顔料を分散剤と共に水に混練分散する際に加えておく方が好ましく、混練分散剤、湿潤剤、浸透剤等の添加剤と共に加えることも好ましい。これは、ｐＨ調整剤によっては添加により分散を破壊する場合もあるためである。
ｐＨ調整剤としては、例えばアルコールアミン類、アルカリ金属水酸化物、アンモニウム水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属炭酸塩等が挙げられる。
アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール等が挙げられる。
【００９０】
アルカリ金属元素の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
アンモニウムの水酸化物としては、例えば、水酸化アンモニウム、第四級アンモニウム水酸化物、第四級ホスホニウム水酸化物等が挙げられる。
アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
【００９１】
防腐防黴剤としては、例えば、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が挙げられる。
防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が挙げられる。
【００９２】
＜処理液＞
前記油性記録用インクまたは水性記録用インクの吐出前または吐出後に記録媒体へ塗布する処理液は、少なくとも有機酸または多価金属塩、架橋剤のいずれか１種以上を含有し、更に、界面活性剤、抑泡剤を含有することが好ましい。
（有機酸）
ここで言う有機酸とは、その構造中にカルボキシル基を含有するものが望ましい。有機酸は、体内で生産されたり食品等に含まれており、人体残留が少なく、また、無臭なものが多く、家庭やオフィスでの画像形成装置で使用されるには望ましい。具体的には、コハク酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、乳酸などが好ましく、中でも特に乳酸が好ましく、またそれらの塩を使用しても構わない。
【００９３】
本発明における有機酸の役割としては、油性記録用インクまたは水性記録用インク中のカルボキシル基含有樹脂との反応による記録媒体上での顔料の凝集化が挙げられる。本発明における有機酸の添加量は１０重量％以下が好ましく、５重量％以下がより好ましい。有機酸の添加量が多くなってしまうと、油性記録用インクまたは水性記録用インク中のカルボキシル基含有樹脂との反応による顔料の凝集化作用が大きくなってしまい、結果として記録媒体上でのドット径が小さくなってしまう。これは即ちドットの広がりが小さくなることを示しており、特にベタ部での埋まりが不足すると記録媒体の下地色の影響が画像に表れてしまうという不具合が生じてしまう。従って、画像上不具合が無い範囲で有機酸の添加量を決定する必要がある。
【００９４】
（多価金属塩）
多価金属塩も有機酸の作用と同様に、油性記録用インクまたは水性記録用インク中のカルボキシル基含有樹脂との反応により記録媒体上での顔料が凝集し、画像濃度や発色性が向上する。
【００９５】
多価金属イオンの具体例としては、例えば、Ｃa2+、Ｃu2+、Ｎi2+、Ｍg2+、Ｚn2+及びＢa2+などの２価の金属イオンや、Ｆe3+、Ａl3+、Ｃr3+、Ｙ3+などの３価の金属イオンが挙げられる。多価金属イオンを反応液中に含有させるためには、多価金属塩を用いる。多価金属塩とは、上記で挙げたような多価金属イオンと、該イオンに結合する陰イオンとで構成される塩のことであるが、水に可溶なものであることを要する。塩を形成するための好ましい陰イオンとしては、例えば、Ｃl-、ＮＯ3-、Ｉ-、Ｂr-、ＣlＯ3-、ＳＯ42-、ＣＯ32-、ＣＨ3ＣＯＯ-及びＨＣＯＯ-などが挙げられる。処理液中の多価金属イオンの含有量（重量％）は、処理液全重量を基準として、０．１重量％以上が好ましく、１重量％以上１０重量％以下がより好ましい。
【００９６】
（架橋剤）
本発明では処理液中に架橋剤を添加しても良い。架橋剤としては、オキサゾリン基含有ポリマーまたは多官能アジリジン化合物、カルボジイミドから選択される。いずれも油性記録用インクまたは水性記録用インク中のカルボキシル基含有樹脂と架橋構造を形成することによって定着性を向上させることができる。
【００９７】
オキサゾリン基を有する反応剤としては、オキサゾリン基を有する樹脂やオキサゾリン基を表面に吸着させた微粒子等がある。
前記オキサゾリン基を有する樹脂としては、市販品として入手可能であり、例えば、日本触媒社製のＫ−２０００シリーズのアクリル−スチレン系樹脂、ＷＳシリーズのアクリル系樹脂、ＲＰＳシリーズのスチレン系樹脂、ＲＡＳシリーズのアクリロニトリル−スチレン系樹脂等が挙げられる。
また、オキサゾリン基を表面に吸着させた微粒子は、市販品として入手可能であり、有機微粒子、無機微粒子に制限されるものではない。オキサゾリン基を有する有機微粒子では、創研化学社製のＭＥシリーズ、日本純薬社製のジュリマーＭＢシリーズ、東芝シリコーン社製のトスパールシリーズ、日本ペイント社製のマイクロジェルシリーズ、旭硝子社製のプルオンシリーズ等が挙げられ、オキサゾリン基を有する無機微粒子としては、出光興産社製のチタニアリリーズ、日本アエロジル社製のアルミニウムオキサイドＣ等が挙げられる。
【００９８】
多官能アジリジン化合物としては日本触媒社製のＰＺ−３３、ＤＺ−２２Ｅなどが挙げられる。カルボジイミドとしては日清紡ケミカル社製のカルボジライトシリーズなどが挙げられる。
【００９９】
上記架橋剤の添加量は１０重量％以下が好ましく、３重量％以上５重量％以下がより好ましい。
【０１００】
また、有機酸と架橋剤を併用することで、予め記録媒体上に有機酸と架橋剤を反応させて架橋構造を形成し、その後、油性記録用インクまたは水性記録用インクを吐出させることによって更なる定着性の向上を図ることができる。この形態における有機酸の望ましい役割としては、処理液中に添加している架橋剤との架橋反応、油性記録用インクまたは水性記録用インク中のカルボキシル基含有樹脂との反応による記録媒体上での顔料の凝集化の２つが挙げられる。
【０１０１】
この２つの役割を実現するために、この形態における有機酸の添加量は架橋剤１ｍｏｌに対して２ｍｏｌ以上とすることが好ましい。これは最初に起こる架橋剤との架橋反応で全ての有機酸が使用されてしまうと、後に起こるカルボキシル基含有樹脂との反応が起こらなくなってしまうため上記添加量としている。一方、処理液中の有機酸の添加量が多くなってしまうと、油性記録用インクまたは水性記録用インク中のカルボキシル基含有樹脂との反応による顔料の凝集化作用が大きくなってしまい、結果として記録媒体上でのドット径が小さくなってしまう。これは即ちドットの広がりが小さくなることを示しており、特にベタ部での埋まりが不足すると記録媒体の下地色の影響が画像に表れてしまうという不具合が生じてしまう。
従って、画像上不具合が無い範囲で処理液に対する有機酸の添加量を決定する必要があり、その添加量は２０重量％以下が好ましく、１０重量％以下がより好ましい。
【０１０２】
なお、有機酸と架橋剤を併用する場合には架橋反応による増粘を防止するために、有機酸と架橋剤を別々の処理液として有することが好ましい。また、この形態では油性記録用インクまたは水性記録用インクの吐出前に記録媒体上に有機酸と架橋剤による架橋構造を形成することが必須であるため、処理液は油性記録用インクまたは水性記録用インクの吐出前に記録媒体上に吐出または塗布しなくてはならない。
【０１０３】
有機酸を含有した処理液のｐＨは４前後と酸性を示しており、このまま使用すると金属部材の腐食などが進み、長期間使用していると種々不具合が発生する恐れがある。従って、状況に応じてｐＨ調整剤を添加しても良い。ｐＨ調整剤としては２−アミノ−２メチル−１，３−プロパンジオールもしくは２−アミノ−２エチル−１，３−プロパンジオールが好ましく、その添加量は添加する有機酸のｐＨにもよるが、処理液全体のｐＨが９〜１１になるように適宜調整する必要がある。
【０１０４】
（界面活性剤）
処理液中に添加している界面活性剤は、前処理液の表面張力を下げるために添加している。本発明の処理液に求められる特性の１つとして各種記録媒体に対して適度に濡れやすく、かつムラ無く吐出または塗布できることが挙げられる。適度に濡れやすくすることによって、各種記録媒体への浸透速度を早めることができ、耐擦過性やブリードなどの不具合を改善することが可能となる。
特に処理液の各種記録媒体への浸透性というものは非常に重要である。仮に浸透性が低い場合には記録媒体表面付近に処理液が多く留まり、着色剤を含む油性記録用インクまたは水性記録用インクと記録媒体上で接触した際に処理液中の有機酸などによって油性記録用インクまたは水性記録用インク中の着色剤を包含しているカルボキシル基含有樹脂が過剰に凝集作用を起こすことで、ドット径の減少によるベタ画像の埋まり不足が発生してしまう。また、記録媒体表面に着色剤成分が過剰に留まることによって、定着性などの不具合も発生してしまう。
上記理由により、濡れ性を向上させるためには界面活性剤を添加して表面張力を下げることが一般的であり、中でも特にフルオロアルキル基を有する界面活性剤は水溶性にした場合にこの表面張力を大幅に低下させる能力を有していることから好ましい。具体的には以下の構造を有するフッ素系界面活性剤が特に好ましい。
【０１０５】
【化６】
【０１０６】
なお、上記構造のフッ素系界面活性剤はＰＦＯＳ（パーフルオロオクタンスルホン酸）及びＰＦＯＡ（パーフルオロオクタン酸）を含有しておらず、地球環境汚染の観点から見ても優れるものとなっている。
【０１０７】
（抑泡剤）
しかし、上記構造のフッ素系界面活性剤の界面活性能は非常に高く、一般的に使用されているシリコーン系抑泡剤を添加したとしても発生した気泡が消えずに残留してしまう。これにより、ローラーなどで塗布する際に塗布ムラが発生したり、または吐出ヘッドによって吐出する際には吐出不良などが発生する可能性がある。従って本発明においては、気泡の発生を抑えるためにＮ−オクチル−２−ピロリドン、２，４，７，９−テトラメチルデカン−４，７−ジオール、２，５，８，１１−テトラメチルドデカン−５，８−ジオールのいずれか１種を添加することが好ましい。上記いずれか１種の抑泡剤と上記フッ素系界面活性剤を併用することで、気泡の発生を抑えることができ、気泡による不具合を解消することが可能となる。
【０１０８】
本発明における処理液の表面張力はフッ素系界面活性剤と抑泡剤の割合で決まるが、記録媒体の種類によって処理液の表面張力を下げる必要がある場合にはフッ素系界面活性剤の比率を多くする必要がある。ただし、当然のことながらフッ素系界面活性剤の比率を増やすと泡立ちの問題があることから、フッ素系界面活性剤の比率は、フッ素系界面活性剤と抑泡剤の合計量に対して４０重量％以下が好ましく、３０重量％以下がより好ましい。本発明におけるフッ素系界面活性剤と抑泡剤の合計添加量は、処理液全量に対して２重量％以下であることが好ましく、１重量％以下がより好ましい。
【０１０９】
（水溶性有機溶剤）
処理液にはその他に溶剤として水もしくは水溶性有機溶剤を添加することができる。水溶性有機溶剤としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
【０１１０】
前記多価アルコール類としては、例えば、グリセリン、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、１，２，３−ブタントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、ペトリオール等が挙げられる。
【０１１１】
多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等が挙げられる。
【０１１２】
アミン類としては、例えば、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、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。
含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等が挙げられる。
【０１１３】
これらの水溶性有機溶剤の中でも、グリセリン、ジエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオールが特に好ましい。これらは溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果を奏する。また、保存安定性及び吐出安定性に優れた処理液を作成することができる。
【０１１４】
＜インクカートリッジ＞
本発明の処理液または油性記録用インクまたは水性記録用インクを充填するカートリッジは、それぞれを容器内に収容したものであり、必要に応じて適宜選択したその他の部材等を有する。
容器としては特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、プラスチック製容器、アルミニウムラミネートフィルム等で形成されたインク袋等を有するものが挙げられる。
具体例としては、例えば後述する図５、図６に示す構造のものが挙げられる。
【０１１５】
＜液体吐出用装置＞
本発明の液体吐出用装置は、記録媒体の表面にインクを吐出させて画像を形成する画像形成手段と、処理液を貯留する貯留手段と、前記画像形成手段による画像形成の前もしくは後に、前記記録媒体の表面に対して処理を行う処理手段とを備えている。また、画像形成手段は少なくともインク飛翔手段を有し、必要に応じてその他の手段、例えば、刺激発生手段、制御手段等を有する。
【０１１６】
図１に、本発明に係る液体吐出用装置の一例の模式図（側面説明図）を示す。
液体吐出用装置１０１には、油性記録用インクまたは水性記録用インクを吐出するヘッドを集積したヘッドユニット１１０Ｋ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙと、それぞれのヘッドユニットに対応し、ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンスユニット１１１Ｋ、１１１Ｃ、１１１Ｍ、１１１Ｙ、インクを供給するインクカートリッジ１０７Ｋ、１０７Ｃ、１０７Ｍ、１０７Ｙ、カートリッジからのインクを一部貯蔵し、ヘッドに適切な圧力でインクを供給するサブインクタンク１０８Ｋ、１０８Ｃ、１０８Ｍ、１０８Ｙを備えている。
【０１１７】
更に記録媒体１１４を吸引ファン１２０によって吸着し搬送する搬送ベルト１１３、搬送ベルト１１３を支える搬送ローラ１１９、１２１、搬送ベルト１１３が適切な張力を保つようにコントロールするテンションローラ１１５、搬送ベルト１１３が適切な平面性を保つためのプラテン１２４及びプラテンローラー１１８、記録媒体１１４を吸着するための静電帯電を与える帯電ローラ１１６、記録媒体１１４を押さえる排紙コロ１１７、排紙した記録媒体１１４をストックしておく排紙トレイ１０４からなる排紙機構、印写する記録媒体１１４をストックする給紙トレイ１０３、給紙トレイより一枚ずつ記録媒体１１４を送り出す分離パッド１１２及び１２２、送られてきた記録媒体１１４を帯電ベルトに確実に吸着させるカウンターローラ１２３、手差しにて給紙した場合に用いられる手差しトレイ１０５からなる給紙機構を有している。
【０１１８】
また、メンテナンス後に排出される廃液を回収する廃液タンク１０９や、装置を操作し装置状態を表示することができる操作パネル１０６も備えている。
各ヘッドユニットのノズル列は、記録媒体１１４の搬送方向に直行するように配列されており、記録領域以上の長さのノズル列を形成している。給紙トレイから記録媒体１１４が分離コロにて一枚に分離され、加圧コロにて搬送ベルトに密着されることで搬送ベルト上に固定され、ヘッドユニット下を通過する際に記録媒体に液滴を吐出することで、高速に液滴にて記録媒体にパターンニングができ、分離爪にて搬送ベルトから分離され、排紙ローラと排紙コロにて支えられて排紙トレイに記録物が排出される。
【０１１９】
この装置では、処理液で記録媒体表面を処理する機構として塗布機構を設けており、ローラ塗布を採用している。処理液１３５は処理液貯蔵タンク１４０から図示しない経路によって供給され、汲み上げローラ１３７でローラ表面に汲み上げられ、膜圧制御ローラ１３８に転写される。続いて塗布ローラ１３６に転写された処理液は、塗布用カウンターローラ１３９との間に通す記録媒体１１４に転写され、塗布される。
【０１２０】
塗布ローラ１３６に転写される前処理液の塗布量は、塗布ローラ１３６とのニップ厚を制御することにより行う。処理液を塗布したくない時は、塗布ローラ１３６に処理液が残らないように、可動ブレード１３４を塗布ローラ１３６に押し付け、塗布ローラ表面の処理液を掻き取ることができる。これにより、処理液が塗布ローラ１３６に残留することで発生する乾燥による増粘や、塗布用カウンターローラ１３９との固着、塗布ムラなどの機能障害を未然に防ぐことができる。また、図１のように、給紙部を上下で１つずつ設け、処理液を塗布する場合には下の給紙部を、処理液を塗布しない場合には上の給紙部を使用するといった方式にしても良い。
【０１２１】
上記ローラ塗布以外に、処理液を吐出方式でスプレー塗布することも可能である。例えば、１１０Ｋと同様のヘッドに処理液を充填し、インクと同様に記録媒体１１４へ吐出させることができ、吐出量や吐出位置の制御を高精度でかつ容易に行うことができる。また、ローラ塗布方式とスプレー塗布方式を併用しても良い。
何れの方式を用いても処理液を任意の位置に任意の量だけ塗布することができる。
【０１２２】
また、熱風送風ファン１５０により、処理液及びインクが付着した記録媒体を加温することによって、乾燥促進または架橋反応促進により定着性を向上させることができる。なお、本例では加熱工程を印刷後の記録媒体に対して熱風ファンにて行っているが、加熱工程は印刷前または印刷前後の記録媒体に対して行っても良いし、その方式も熱風ファンだけではなく、加熱ローラなどの手段によって行っても良い。
【０１２３】
図３は、上記液体吐出用装置のヘッドユニットにおけるヘッド配列の一例を示した模式図である。
ヘッドユニットはヘッド外周部材１６０にヘッド１５４Ａ〜１５４Ｌを固定しており、ヘッドはノズルの一部が重複するように千鳥配置で固定されている。
【０１２４】
図４は、図３のヘッドユニットに配列しているヘッドを示す模式図で、各ヘッドには、ノズルプレート２０１に２列の千鳥配置で開口されているノズル２００が設けられており、ヘッドとヘッド外周部材との間には充填剤２０２にて密閉されており、ノズル面側からの隙間をなくしている。
【０１２５】
次に、図１に示す液体吐出用装置の制御部の概要について、図２を参照して説明する。なお、図２は制御部の概略ブロック説明図である。
この制御部３００は、装置全体の制御を司るＣＰＵ３０１と、ＣＰＵ３０１が実行するプログラム、本発明において使用する所定インク吐出に対するノズル面汚染度合の値及びノズル面汚染許容閾値、駆動波形データ、その他の固定データを格納するＲＯＭ３０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ３０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）３０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ３０５とを備えている。
【０１２６】
また、この制御部３００はホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのホストＩ／Ｆ３０６と、記録ヘッド１５４の圧力発生手段を駆動制御するための駆動波形を生成するヘッド駆動制御部３０７と、記録媒体搬送モータ３０９を駆動するための記録媒体搬送モータ駆動制御部３０８と、ヘッドユニット（キャリッジ）移動モータ３１１を駆動するための維持ユニット移動モータ駆動制御部３１２と、インク経路の電磁弁３１５を開閉制御するためのインク経路バルブ制御部３１４、キャップ吸引モータ３１７やインク供給モータ３１８の駆動を制御する送液吸引モータ駆動制御部３１６と、搬送ベルト１１３の移動量及び移動速度に応じた検知信号を出力するエンコーダや、環境温度及び環境湿度（何れか一方でもよい）を検出するセンサ３２３からの検知信号、サブインクタンクのインク量検知信号、図示しない各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ３２２などを備えている。この制御部３００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル１０６が接続されている。
【０１２７】
制御部３００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナ等の画像読み取り装置、デジタルカメラ等の撮像装置等のホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してホストＩ／Ｆ３０６で受診する。
そして、ＣＰＵ３０１は、ホストＩ／Ｆ３０６に含まれる受信バッファ内に印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ３０５にて必要な画像処理、データの並び替えを行い、記録ヘッド１５４のヘッド幅の１ページ分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を、クロック信号に同期して、ヘッド駆動制御部３０７に送出する。
【０１２８】
そして、ＣＰＵ３０１は、ホストＩ／Ｆ３０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ３０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド駆動制御部３０７に画像データを転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えば、ＲＯＭ３０２にフォントデータを格納して行ってもよいし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしてもよい。
【０１２９】
ヘッド駆動制御部３０７は、ページ単位で入力される記録ヘッド１５４の１ページ分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）に基づいて選択的に記録ヘッド１５４の圧力発生手段に印加して記録ヘッド１５４を駆動する。
また、図示していないが、処理液をローラ塗布する場合、塗布ローラ等の塗布用ローラ群の駆動制御が必要となるため、塗布用モータ制御部と、制御されるモータ、制御用のセンサを設ける。
【０１３０】
更に処理液を吐出する場合には、維持動作を他のインクと異なる動作を行わないと、混色によるノズル詰まりの危険性が存在する。そのため維持ユニット移動モータは、インク用とは別に処理用のものを設けることが望ましい。
【０１３１】
図１０に油性記録用インクまたは水性記録用インクの切り替えを示したフローチャートを記載する。本機構は印字面積によらず、図１中の操作パネル１０６によりユーザーが油性記録用インクを使用するかもしくは水性記録用インクを使用するかを予め自由に選択することができる手動切り替えモードもしくは印字面積によって油性記録用インクまたは水性記録用インクを使用するかを自動で選択する自動切り替えモードの２つがある。
【０１３２】
手動切り替えモードは主に印字面積は少ないが画像が偏っている場合（印字面積は少ないがカールが発生してしまう場合）などにおいて、ユーザーが予め油性記録用インクを手動で選択する。
一方自動切り替えモードは、読み込んだ画像の面積が記録媒体全面積に対して３０％以上か否かを判断し、３０％以上の場合には油性記録用インクを、３０％未満の場合には水性記録用インクを自動で選択して印字する。
【０１３３】
次に、インクカートリッジについて、図５及び図６を参照して説明する。ここで、図５は、本発明のインクカートリッジの一例を示す図であり、図６は図５のインクカートリッジのケース（外装）を含めた図である。
【０１３４】
インクは図５に示すように、インク注入口２４２からインク袋２４１内に充填され、排気した後、該インク注入口２４２を融着により閉じる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口２４３に装置本体の針を刺して装置にインクを供給する。インク袋２４１は、透気性の無いアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋２４１は、図６に示すように、通常プラスチック製のカートリッジケース２４４内に収容され、インクカートリッジ２４０として、各種液体吐出用装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
【０１３５】
また、上記インクカートリッジ２４０に、インクの代わりに処理液を入れ、処理液用のカートリッジとして用いれば、インクカートリッジと同様に、各種画像形成装置に着脱可能に装着して用いることができる。
【０１３６】
なお、処理液を記録媒体に塗布する形態としては、図７〜図９などの方式などの方式が考えられる。
図７は吐出ヘッドからの吐出方式について記載したものであり、記録媒体１１４の搬送方向上流側に処理液１３５を吐出する記録ヘッドを設け、搬送方向下流側に油性記録用インクまたは水性記録用インク１３０を設けることで、所定の画像データに基づいて予め吐出される処理液１３５と油性記録用インクまたは水性記録用インク１３０を記録媒体１１４上で混合することができる。
【０１３７】
図８は３本ロールによる塗布方式について記載したものであるが、詳細については図１で記載しているのでここでの説明は割愛する。
【０１３８】
図９は２本ロールによる塗布方式について記載したものであり、吐出ヘッドから吐出された処理液１３５を塗布ローラ４０１及び膜厚制御ローラ４０２によって所定の膜厚に制御して記録媒体１１４に塗布する。また、塗布ローラ４０１上に残留した過剰の処理液は可動ブレード１３４にて回収される。なお、ここでは図示しないが、図９の搬送方向下部には油性記録用インクまたは水性記録用インクの吐出ヘッドが設けられている。
【実施例】
【０１３９】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【０１４０】
（油性記録用インクの調製）
顔料としてカーボンブラックを５０重量％、分散剤としてアンモニウムフタロシアニンスルホン酸塩及びポリエステルアミンを５重量％、大豆油変性アルキド樹脂を５重量％、パーム油を４０重量％とをビーズミル機（アシザワ株式会社製：ＬＭＺ０．６）用いて分散し、黒色顔料分散液を得た。その後、下記表の割合で混合し、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行うことで油性インクを得た。なお、黒色顔料分散液は固形分として８重量％となるような割合で添加している。
【０１４１】
（水性記録用インクの調製）
［合成例］
攪拌装置、滴下装置、温度センサー及び上部に窒素導入装置を有する還流装置を取り付けた反応容器を有する自動重合反応装置（轟産業株式会社製：重合試験機ＤＳＬ−２ＡＳ型）の反応容器にメチルエチルケトンを５５０ｇ仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら８０℃で加温した後、滴下装置によりメタクリル酸−２−ヒドロキシエチルを７５．０ｇ、メタクリル酸を７７．０ｇ、スチレンを８０．０ｇ、メタクリル酸ブチルを１５０．０ｇ、アクリル酸ブチルを９８．０ｇ、メタクリル酸メチルを２０．０ｇ及び「パーブチル（登録商標）Ｏ」（日本油脂株式会社製）４０．０ｇの混合溶液を４時間かけて滴下した。滴下終了後、更に同温度で１５時間反応を継続させて、酸価１００、重量平均分子量２１，０００、Ｔｇ（計算値）３１℃のアニオン性基含有スチレン−アクリル系共重合体Ａのメチルエチルケトン溶液を得た。反応終了後、メチルエチルケトンの一部を減圧留去し、不揮発分を５０％に調製した共重合体Ａ溶液を得た。
【０１４２】
［調製例１］
冷却用ジャケットを備えた混合槽にカーボンブラックを１０００ｇと、合成例で得た共重合体Ａ溶液を８００ｇ、２０５水酸化ナトリウム水溶液を１４３ｇ、メチルエチルケトンを１００ｇ及び水１９５７ｇを仕込み、攪拌混合した。混合液を直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを充填した分散装置（三井鉱山株式会社製：ＳＣミルＳＣ１００）に通し、循環方式（分散装置より出た分散駅を混合槽に戻す方式）により６時間分散した。分散装置の回転数は２，７００回転／分とし、冷却用ジャケットには冷水を通して分散液温度が４０℃以下に保たれるようにした。分散終了後、混合槽より分散原液を抜き取り、次いで水１０，０００ｇで混合槽及び分散装置流露を洗浄し、分散原液と合わせて希釈分散液を得た。ガラス製蒸留装置に希釈分散液を入れ、メチルエチルケトンの全量と水の一部を留去した。室温まで冷却後、攪拌しながら１０％塩酸を滴下してｐＨ４．５に調整した後、固形分をヌッチェ式濾過装置で濾過、水洗した。ケーキを容器に取り、２０％水酸化カリウム水溶液２００ｇを加えた後、ディスパ（特殊機化工業株式会社製：ＴＫホモディスパ）にて分散し、更に水を加えて不揮発分を調整して、不揮発分２０％のカーボンブラックが水酸化カリウム中で中和されたカルボキシル基含有スチレン−アクリル系共重合体で被覆された複合粒子として水性媒体中に分散した水性顔料分散体を得た。
【０１４３】
［調製例２］
調製例１で得た水性顔料分散体と水溶性有機溶剤、水などを下記表のような割合で混合し、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行うことで水性インクを作製した。なお、水性インクにおいて着色剤は、調製例１で得た水性顔料分散体の固形分が８重量％となるような割合で添加している。
【０１４４】
（処理液の調製）
有機酸や水などを下記表のような割合で混合し、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行うことで処理液を作成した。
処理液処方で示す材料を混合して調製した各実施例及び比較例の処理液を小林製作所社製のワイヤーバー（巻線径：０．０２ｍｍ）を用いて、記録媒体（リコー社製 マイペーパー）へ均一に塗布した。
次いで、液体吐出用装置（リコー社製のＩＰＳＩＯ ＧＸ５０００）により前記記録媒体へ、ある所定画像に従って、印字速度３０ｒｐｍで油性インクまたは水性インクを吐出させ、印刷サンプルを得た。
【０１４５】
上記各印刷サンプルについて、以下の方法により諸特性を評価した。
＜画像濃度＞
油性記録用インクまたは水性記録用インク、または処理液を塗布した記録媒体への各インクを１ｃｍ×１ｃｍのベタ画像に従って吐出させた印刷サンプルのベタ部を、Ｘ−Ｒite社製の分光測色濃度計（９３９）で測定した。
【０１４６】
＜転写濃度＞
印刷サンプルのベタ部を、東洋精機製作所社製のクロックメーターに布を貼り付けて擦り、擦過後の布へのインクの転写濃度を、Ｘ−Ｒite社製の分光側色濃度計（９３９）で測定した。転写濃度が小さいほど、画像の定着性が良好である。
【０１４７】
＜泡立ち評価＞
比較例または実施例に記載の処方に基づいて混合・調製した油性記録用インク及び水性記録用インク、処理液を、容量１００ｍｌのメスシリンダーに１０ｍｌ入れて一昼夜放置し、その後、メスシリンダーを１０℃の恒温水槽に３０分以上入れて液温を慣らした。液温が十分慣れたら、所定のシリンジにて空気を吹き込み１００ｍｌまで泡立たせた。その後、３０秒後の泡高さを目視にて確認した。
【０１４８】
＜カール評価＞
印字面積が記録媒体全面積に対して３０％及び５０％の画像を水性記録用インクまたは油性記録用インクにて印字し、１０秒後のカール量を測定した。
【０１４９】
＜インク保存性評価＞
油性記録用インク及び水性記録用インクを７０℃の恒温槽に２週間放置し、初期粘度と保存後の粘度の差（粘度上昇レベル）を以下の３段階に分けて判断した。
○：粘度上昇は認められない
△：やや粘度上昇が認められる
×：顕著な粘度上昇が認められる
【０１５０】
上記評価項目のうち、画像濃度、転写濃度、及びカール評価については、記録用インクの吐出前又は吐出後に記録媒体を５０℃に加温した場合の評価も行った。
【０１５１】
【表１−１】
【０１５２】
【表１−２】
【０１５３】
【表１−３】
【０１５４】
【表１−４】
【０１５５】
【表２−１】
【０１５６】
【表２−２】
【０１５７】
表中の比較例１、２、３及び実施例１、６などより、画像面積が記録媒体全面積に対して３０％以上の場合は油性記録用インクを用いることで記録媒体のカールを防止することができ、一方、画像面積が記録媒体全面積に対して３０％未満の場合には水性記録用インクを用いても記録媒体がカールすることが無く、かつ画像濃度も優れることが示された。
表中の比較例４及び実施例１２、１６、２０などより、処理液により記録媒体を処理することによって、高濃度の画像を得ることができることが示された。
【０１５８】
表中の実施例１より、油性インク中にカルボキシル基含有樹脂を添加することによって、処理液中の凝集剤（有機酸／多価金属塩／架橋剤）との反応により高濃度の画像を得ることができることが示された。
表中の実施例２、３、４より、大豆油変性アルキド樹脂を油性記録用インク中に１〜１０重量％含有することで、処理液中の凝集剤（有機酸／多価金属塩／架橋剤）との反応により高濃度の画像を得ることができることが示された。
表中の実施例１、５より、ヨウ素価が６０〜１３０の植物油またはその誘導体を使用することによって、経時での保存安定性を確保することができることが示された。
表中の実施例実施例７、８、９より、カルボキシル基含有樹脂の添加量が１〜１０重量％であることによって、処理液中の凝集剤（有機酸／多価金属塩／架橋剤）との反応により高濃度の画像を得ることができることが示された。
【０１５９】
表中の実施例６、７、１０、１１、１２より、該構造の界面活性剤及び抑泡剤を使用することで、界面活性剤による表面張力の低下及び気泡の発生による吐出不良の不具合を防止することができることが示された。
表中の比較例４及び実施例１３、１５より、処理液中に乳酸または乳酸アンモニウム塩を添加することにより高濃度の画像を得ることができることが示された。
表中の実施例１２、１３、１４より、処理液中に乳酸または乳酸アンモニウム塩を５重量％以下含有させることによって高濃度の画像を得ることができることが示された。
【０１６０】
表中の比較例４及び実施例１６より、処理液中に多価金属塩を含有させることによって高濃度の画像を得ることができることが示された。
表中の実施例１６、１７より、処理液中に多価金属塩を０．１重量％以上含有させることによって高濃度の画像を得ることができることが示された。
【０１６１】
表中の比較例４及び実施例１８、１９、２０より、処理液中に架橋剤としてオキサゾリン基含有ポリマー、多官能アジリジン化合物、カルボジイミドから選択される少なくとも１種を含有させることによって高濃度の画像を得ることができることが示された。
表中の実施例２０、２１、２２より、処理液中にオキサゾリン基含有ポリマー、多官能アジリジン化合物、カルボジイミドから選択される少なくとも１種を１０重量％以下含有させることによって高濃度の画像を得ることができることが示された。
表中の実施例１、１３、２３、２４より、記録用インクの吐出前または吐出後に記録媒体を加温することによって、定着性の向上及び水性記録用インクを使用した場合には記録媒体のカール量を抑えることができることが示された。
【符号の説明】
【０１６２】
１０１ 液体吐出用装置
１０３ 給紙トレイ
１０４ 排紙トレイ
１０５ 手差しトレイ
１０６ 操作パネル
１０７Ｋ インクカートリッジ
１０７Ｃ インクカートリッジ
１０７Ｍ インクカートリッジ
１０７Ｙ インクカートリッジ
１０８Ｋ サブインクタンク
１０８Ｃ サブインクタンク
１０８Ｍ サブインクタンク
１０８Ｙ サブインクタンク
１０９ 廃液タンク
１１０Ｋ ヘッドユニット
１１０Ｃ ヘッドユニット
１１０Ｍ ヘッドユニット
１１０Ｙ ヘッドユニット
１１１Ｋ メンテナンスユニット
１１１Ｃ メンテナンスユニット
１１１Ｍ メンテナンスユニット
１１１Ｙ メンテナンスユニット
１１２ 分離パッド
１１３ 搬送ベルト
１１４ 記録媒体
１１５ テンションローラ
１１６ 帯電ローラ
１１７ 排紙コロ
１１８ プラテンローラ
１１９ 搬送ローラ
１２０ 吸引ファン
１２１ 搬送ローラ
１２４ プラテン
１２２ 分離パッド
１２３ カウンターローラ
１３０ 水性記録用インク
１３４ 可動ブレード
１３５ 処理液
１３６ 塗布ローラ
１３７ 汲み上げローラ
１３８ 膜圧制御ローラ
１３９ 塗布用カウンターローラ
１４０ 処理液貯蔵タンク
１５４Ａ〜Ｌ 記録ヘッド
１６０ 外周部材
２００ ノズル
２０１ ノズルプレート
２０２ 充填剤
２４０ インクカートリッジ
２４１ インク袋
２４２ インク注入口
２４３ インク排出口
２４４ カートリッジケース
３００ 制御部
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
３０４ 不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）
３０５ ＡＳＩＣ
３０６ ホストＩ／Ｆ
３０７ ヘッド駆動制御部
３０８ 記録媒体搬送モータ駆動制御部
３０９ 記録媒体搬送モータ
３１１ ヘッドユニット（キャリッジ）移動モータ
３１２ 維持ユニット移動モータ駆動制御部
３１４ インク経路バルブ制御部
３１５ 電磁弁
３１６ 送液吸引モータ駆動制御部
３１７ キャップ吸引モータ
３１８ インク供給モータ
３２２ Ｉ／Ｏ
３２３ センサ
４０１ 塗布ローラ
４０２ 膜厚制御ローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１６３】
【特許文献１】特開２００８−２０８３３２号公報
【特許文献２】特開２００１−０９６７３１号公報
【特許文献３】特開平１１−１６５４２０号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出用装置及びそれに使用するインクに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、金属顔料を含む油性インクと、有彩色顔料を含む水性インクのインクセットについて記載されている。特許文献１に記載の発明は、印刷物上に金属光沢の塗膜を形成することを目的としており、金属顔料を含む油性インク単体だけでオフィスなどで使用される一般画像を形成することはできない。
【０００３】
特許文献２には、境界滲みなどを防止するために、記録媒体上で水性インクと油性インクを交互に配列する発明が記載されている。しかしながら、水性インクと油性インクとでは表面張力などの値が異なり、記録媒体上での着色剤の存在状態が異なる。結果として、水性インクと油性インクとで濃度に差が生じてしまうという問題がある。
【０００４】
特許文献３には、標準色（ＹＭＣ）が水性インクであり、特定色（Ｂｋや淡色など）が油性インクとする発明が記載されている。しかしながら特許文献３に記載の発明の構成では、例えば特定色でフルカラーの画像を形成することはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は画像面積の大きさにかかわらず、どのような印刷物に対してもカールの無い画像を形成可能な液体吐出用装置を提供することを課題とする。また、記録インクの吐出前または吐出後の記録媒体を処理液によって処理することによって、油性記録用インク、水性記録用インクのいずれを使用した場合においても鮮明な画像を形成可能な液体吐出用装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下の構成よりなる。
（１）少なくとも着色剤がカルボキシル基含有樹脂中に分散しているか、またはカルボキシル基含有樹脂によってマイクロカプセル化されており、かつオイル成分を含有する油性記録用インクと、少なくとも着色剤がカルボキシル基含有樹脂中に分散しているか、またはカルボキシル基含有樹脂によってマイクロカプセル化されており、かつ界面活性剤、抑泡剤を含有する水性記録用インクとを同一機内に有し、
画像面積によって油性記録用インクまたは水性記録用インクのいずれか一方を選択し吐出する液体吐出用装置であって、
画像面積が記録媒体全面積に対して３０％以上の場合は油性記録用インクを吐出し、３０％未満の場合は水性記録用インクを吐出させるようにしたことを特徴とする液体吐出用装置。
（２）少なくとも有機酸、多価金属塩、及び架橋剤からなる郡より選択されるいずれか１種以上を含有し、かつ界面活性剤、抑泡剤を含有する処理液を、油性記録用インクまたは水性記録用インクの吐出前または吐出後に記録媒体に塗布または吐出する機構を有することを特徴とする上記（１）に記載の液体吐出用装置。
（３）前記油性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂が植物由来の樹脂であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の液体吐出用装置。
（４）前記油性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂が大豆油変性アルキド樹脂であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の液体吐出用装置。
（５）前記油性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂、及び前記水性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂の添加量が、それぞれのインク中で１〜１０重量％であることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の液体吐出用装置。
（６）前記オイル成分が植物油またはその誘導体からなり、そのヨウ素価が６０〜１３０であることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の液体吐出用装置。
（７）前記界面活性剤が以下の（１）式または（２）式で表される化合物のうち、少なくとも１つを有することを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の液体吐出用装置。
【化１】
式（１）中、ｎは２〜６の整数を示し、ａは１５〜５０の整数を示す。式（１）中、Ｙは−ＣbＨ2b+1（ｂは１１〜１９の整数を示す）又は−ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2−ＣmＦ2m+1（ｍは２〜６の整数を示す）を示す。
【化２】
（８）前記抑泡剤がＮ−オクチル−２−ピロリドン、２，４，７，９−テトラメチルデカン−４，７−ジオール、又は２，５，８，１１−テトラメチルドデカン−５，８−ジオールであることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに記載の液体吐出用装置。
（９）前記有機酸が乳酸または乳酸アンモニウム塩であることを特徴とする上記（２）〜（８）のいずれかに記載の液体吐出用装置。
（１０）前記乳酸または乳酸アンモニウム塩の添加量が処理液中で５重量％以下であることを特徴とする上記（９）に記載の液体吐出用装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の液体吐出用装置は画像面積により油性記録用インクと水性記録用インクを使い分けるため、画像面積が多い印刷物に対してもカールの無い画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る液体吐出用装置の一例を表す模式図（側面説明図）である。
【図２】図１における制御部の概略ブロック説明図である。
【図３】本発明に係る液体吐出用装置のヘッドユニットにおけるヘッド配列の一例を示した模式図である。
【図４】図３のヘッドユニットに配列しているヘッドを示す模式図である。
【図５】本発明に係る液体吐出用装置に用いられるインクカートリッジの一例を示す図である。
【図６】図５のインクカートリッジのケース（外装）を含めた図である。
【図７】本発明に係る液体吐出用装置における吐出ヘッドからの吐出方式の一例を示す模式図である。
【図８】３本ロールによる塗布方式の一例を示す模式図である。
【図９】２本ロールによる塗布方式の一例を示す模式図である。
【図１０】油性記録用インク又は水性記録用インクの切り替えを行うフローチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
一般的に使用されている液体吐出用装置では主に油性記録用インクまたは水性記録用インクのいずれかが使用されている。油性記録用インクは記録媒体のカールやコックリングは発生しないものの、記録媒体内部にインクが浸透してしまい、画像の滲みや、インクが記録媒体裏面にまで到達してしまう裏抜けなどの不具合が生じてしまう。逆に水性記録用インクにおいては、鮮明な画像が得られるものの記録媒体のカールやコックリングの不具合が生じてしまう。
【００１０】
本発明では、同一機内に油性記録用インクと水性記録用インクをそれぞれ有し、画像面積に応じて油性記録用インクと水性記録用インクを使い分けることによって記録媒体のカールやコックリングの不具合を解消しつつ、且つ、油性記録用インクまたは水性記録用インクの吐出前または吐出後の記録媒体にインク中の着色剤を凝集または架橋させる成分を含有した処理液を塗布または吐出させることによって、インクの種類によらず鮮明な画像を得ることができる。
【００１１】
本発明における液体吐出用装置は油性記録用インクと水性記録用インクを同一機内に有する。油性記録用インク及び水性記録用インクはそれぞれ少なくともブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクを有し、また必要に応じて別途淡色系のインクを有しても良い。
【００１２】
油性記録用インクと水性記録用インクは同一キャリッジ内または同一ヘッド内に搭載しても良いし、油性記録用インクと水性記録用インクを別々のキャリッジまたはヘッドに搭載しても良い。しかしながら、例えば油性記録用インクの吐出により発生したミストが水性記録用インクのノズルに付着してしまうと、維持機構による清掃を行っても吐出不良などの不具合が生じてしまう可能性があるため、インクの種類毎に別々のキャリッジまたはヘッドに搭載することが好ましい。
【００１３】
記録媒体への印字に使用される油性記録用インクまたは水性記録用インクは取り込んだ画像情報に応じて自動的に選択される。具体的には、インクによって印字される面積が記録媒体全面積に対して３０％以上の場合は油性記録用インクが、３０％未満の場合は水性記録用インクが選択される。ただし、画像によっては、印字面積自体は小さいがある部分にのみ画像が集中しているものもある。例えば（画像面積が少ない場合でも）記録媒体端面付近にベタ画像が存在する場合、部分的に記録媒体がカールまたはコックリングしてしまい紙詰まりが生じてしまうことがある。このような場合を想定して、装置上の操作パネルによってユーザーが油性記録用インクまたは水性記録用インクいずれかを別途印字前に設定することもできる。
【００１４】
＜油性記録用インク＞
本発明に係る液体吐出用装置に使用される油性記録用インクは、少なくとも着色剤がカルボキシル基含有樹脂で分散またはマイクロカプセル化されており、かつオイル成分を含有してなる。
【００１５】
（着色剤）
本発明の油性記録用インクで使用される着色剤としては公知のものが使用でき、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ファーネスカーボンなどのカーボンブラック類、アルミニウム粉、ブロンズ粉などの金属粉、弁柄、黄鉛、群青、酸化クロム、酸化チタンなどの無機顔料、不溶性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、縮合アゾ顔料などのアゾ顔料、無金属フタロシアニン系顔料や銅フタロシアニン顔料などのフタロシアニン系顔料、アントラキノン系、キナクリドン系、イソインドリノン系、イソインドリン系、ジオキサンジン系、スレン系、ベリレン系、ペリノン系、チオインジゴ系、キノフラノン系、金属錯体などの縮合多環系顔料、酸性または塩基性染料のレーキなどの有機顔料、ジアゾ染料、アントラキノン系染料などの油溶性染料、蛍光顔料などが挙げられる。
また、無機粒子を有機顔料またはカーボンブラックで被覆した着色剤粒子を用いても良い。染料は耐光性の面で問題があり不溶性着色剤を使用するのが好ましいが色を補う目的で添加しても構わないし、色によって染料と顔料を使い分けても良い。
【００１６】
代表的なカーボンブラックとしては、ＭＡ−１００、ＭＡ−７、ＭＡ−７０、ＭＡ−７７、ＭＡ−１１、＃４０、＃４４（三菱化学社製）、Ｒａｖｅｎ１１００、Ｒａｖｅｎ１０８０、Ｒａｖｅｎｅ１２５５、Ｒａｖｅｎ７６０、Ｒａｖｅｎ４１０（コロンビヤンカーボン社製）などが挙げられる。
【００１７】
蛍光顔料としては、合成樹脂を塊状重合する際または重合した後に様々な色相を発色する蛍光染料を溶解または染着し、得られた着色塊状樹脂を粉砕して微細化した所謂、合成樹脂固溶体タイプのもので、染料を担持する合成樹脂としては、メラミン樹脂、尿素樹脂、スルホンアミド樹脂、アルキド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などを染料に担持する蛍光顔料などが挙げられる。
【００１８】
これらの染顔料は単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良い。分散された不溶性着色剤の平均粒子径は０．１〜１０μｍが好ましく、０．１〜１．０μｍであることがより好ましい。添加量は通常２〜１５重量％、好ましくは４〜１０重量％である。なお、着色剤は他の系に悪影響を及ぼさない範囲で２種以上を添加しても良い。
【００１９】
（分散剤）
分散剤としては、アルキルアミン系高分子化合物、アルミニウムキレート化合物、スチレン−無水マレイン酸系共重合高分子化合物、ポリカルボン酸エステル型高分子化合物、脂肪酸系多価カルボン酸、高分子ポリエステルのアミン塩類、エステル型アニオン界面活性剤、高分子量ポリカルボン酸の長鎖アミン塩類、長鎖ポリアミノアミドと高分子酸ポリエステルの塩、ポリアミド系化合物、燐酸エステル系界面活性剤、アルキルスルホカルボン酸塩類、α−オレフィンスルホン酸塩類、ジオクチルスルホコハク酸塩類、ポリエチレンイミン、アルキロールアミン塩及びアルキド樹脂などの不溶性着色剤分散能を有する樹脂なども挙げられる。この他にもインキの保存安定性を阻害しない範囲であれば、イオン性界面活性剤、両親媒性界面活性剤なども挙げられる。
【００２０】
これらの分散剤は単独または２種以上混合して添加すれば良く、高分子及び樹脂以外の分散剤の添加量は着色剤重量の４０重量％以下、好ましくは２〜３５重量％とすれば良い。アルキド樹脂は高分子量の樹脂を添加する時に不溶性着色剤の分散安定性に特に効果があるが、アルキド樹脂を単独または他の分散剤と併用して使用する場合の樹脂の添加量は重量にして不溶性着色剤に対して０．０５以上であることが好ましい。
【００２１】
（ゲル化剤）
ゲル化剤は、インクに含まれる樹脂をゲル化してインクの保存安定性、定着性、流動性を向上させる役割を持ち、本発明のインキに添加されるゲル化剤としてはインク中の樹脂と配位結合する化合物が好ましい。このような化合物は例えば、Ｌi、Ｎa、Ｋ、Ａl、Ｃa、Ｃo、Ｆe、Ｍn、Ｍg、Ｐb、Ｚn、Ｚrなどの金属を含む有機酸塩、有機キレート化合物、金属石鹸オリゴマーなどであり、具体的には、オクチル酸アルミニウムなどのオクチル酸金属塩、ナフテン酸マンガンなどのナフテン酸金属塩、ステアリン酸亜鉛などのステアリン酸塩、アルミニウムジイソプロポキシドモノエチルアセトアセテートなどの有機キレート化合物などが挙げられる。これらのゲル化剤は単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良い。添加量はインク中の樹脂の１５重量％以下が好ましく、５〜１０重量％がより好ましい。
【００２２】
（オイル成分）
本発明で使用しているオイル成分とは植物油と呼ばれているものを使用することが好ましく、一般に公知のものが使用でき、例えば、大豆油、ナタネ油、コーン油、ゴマ油、トール油、パーム油、綿実油、ひまわり油、サンフラワー油、ウォルナッツオイル、ポピーオイル、リンシードオイルなどであり、これらは単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良い。また、これらの植物油に関してはメチル、ブチル、イソプロピル、プロピル、オクチルなど、エステル化した植物油も使用することができる。
【００２３】
印刷後のインク乾燥性及び保存安定性を考慮すると、ヨウ素価が６０〜１３０程度の一般に不乾性油または半乾性油と呼ばれるものを使用するのが好ましい。
また、この他のオイル成分として、各種工業用溶剤、モーター油、ギヤー油、軽油、灯油、スピンドル油、マシン油、流動パラフィンなどの鉱物油などのほか合成油なども使用できる。オイル成分はインク保存安定性の向上などの目的により揮発性の異なる油を複数混合して使用するが、揮発性オイルは地球環境に対して悪影響を及ぼす可能性があるのでなるべく使用しない方が好ましい。
【００２４】
ここで記述している植物油には乾性油、半乾性油、不乾性油という分類があり、これはヨウ素価という分析値によってなされ、ヨウ素価は１００ｇの油に吸着されるヨウ素のグラム数で表される。このヨウ素価が大きいほど不飽和結合が多く存在するため固まりやすくなる。
【００２５】
一般に油脂の酸化による腐敗は連鎖反応である。いったん油脂の１分子が酸化されると順に他の分子を酸化し反応が続く。油脂の酸化反応は次のような簡単な式で示される各段階から成り立っている。
【００２６】
【化３】
【００２７】
上式のように酸化は触媒の影響で不飽和脂質が水素結合を失って遊離ラジカルを形成することによって開始される（上記１）。この遊離ラジカルが酸素分子と反応して過酸化物ＲＯＯ・を生成し、次いでＲＯＯ・とＲＨとの反応によりヒドロペルオキシドと遊離ラジカルが生じる（上記２、３）。そして連鎖反応が続き、過酸化物の量が増加して自動酸化の速度はますます速くなってしまう（上記４、５は停止反応）。
【００２８】
ヨウ素価が高い乾性油及び半乾性油においては上述のような酸化反応が顕著に起こり、それによって油の乾燥（固化）が進み、強いては植物油を含有している油性記録用インクも固化してしまう。インクの固化が発生すると吐出不良などの不具合が生じてしまうため、特にヨウ素価が高い（不飽和結合が多く含まれる）植物油を使用する際は、植物油中の脂肪酸（リノレン酸、リノール酸、オレイン酸など）の酸化を防ぐために酸化防止剤を含有することが好ましい。
【００２９】
酸化防止剤ＡＨ（Ｈは離れやすい水素）が存在すると、遊離ラジカルに対して水素を与えて酸化防止剤自身がラジカルとなり、連鎖反応が中断される。酸化防止剤のラジカルは、ラジカル同士が反応して二量体を形成したり、他の遊離ラジカルと反応して安定な化合物を生成する。
【００３０】
【化４】
【００３１】
酸化防止剤を加えることにより上述のような酸化防止機構が生じ、油の乾燥（固化）が抑制され、強いては前記植物油を含有している油性記録用インクの固化も抑制される。
酸化防止剤としては公知の物が使用でき、ジフェニルフェニレンジアミン、イソプロピルフェニルフェニレンジアミンなどのアミン系化合物、トコフェロール、ジブチルメチルフェノールなどのフェノール系化合物、メルカプトメチルベンゾイミダゾールなどの硫黄系化合物など公知のものが使用できる。これらは単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良い。ただし、植物油含有量に対して極めて少量の酸化防止剤を添加した場合、適切な酸化防止効果は期待できず、逆に植物油含有量に対して多量の酸化防止剤を一度に添加してしまうと酸化促進剤として作用してしまう場合もある。よって、少量の酸化防止剤でも植物油の酸化を抑えるために相乗剤を加えることが好ましい。
【００３２】
相乗剤とは、それ自身酸化防止作用はほとんど持たないが、酸化防止剤と併用するとその作用を増強するものであり、相乗剤は通常酸性物質で、いくつかの水酸基またはカルボキシル基をもっている多官能性化合物である。相乗剤はその作用機構から２種類に分けることができる。第一の種類は真の意味の協力作用を示すもので、酸化防止剤Ａと相乗剤Ｂを併用する時に認められる。ＢはＡよりはるかに弱い連鎖停止作用しか持たないが、ＢがＡ・に水素供与体として働くために、見かけ上ＢがＡと同様酸化防止作用を持つように見える。
【００３３】
【化５】
【００３４】
第二の種類は自動酸化の触媒としての金属の活性を抑制することによって主酸化防止剤の作用を増強する金属不活性剤である。クエン酸やポリリン酸は金属不活性化剤であるが、金属が存在しなくてもフェノール系酸化防止剤に対して協力的に働くことが知られている。
【００３５】
相乗剤としては、メチオニン、アスコルビン酸、トレオニン、ロイシン、牛乳タンパク質加水分解物、ノルバリン、パルミチン酸アスコルビル、フェニルアラニン、シスチン、トリプトファン、プロリン、アラニン、グルタミン酸、バリン、膵臓タンパクのペプシン消化液、アスパラギン、アルギニン、バルビツール酸、アスフェナミン、ニンヒドリン、プロパニジン、ヒスチジン、ノルロイシン、グリセロリン酸、カゼインのトリプシン加水分解液、カゼインの塩酸加水分解液など公知のものが使用できる。これらは単独で用いても良いし、２種以上を混合して用いても良い。
【００３６】
相乗剤の含有量についてだが、相乗剤の含有量が酸化防止剤の含有量よりも非常に大きい場合、上式６及び９の反応がかなりの確率で起こり、時間が経過しても植物油中の不飽和結合が酸化されない状態になり、印字後の画像において摩擦に対して色が落ちにくい等のメリットが薄れてしまう可能性がある。ただし、その反面、ヨウ素価が高い植物油に対してはインクの固化による吐出不良などの問題が解消されるというメリットもある。従って、相乗剤の含有量は酸化防止剤の含有量に対して５０〜１５０％の範囲内にすることによって、ヨウ素価が高い植物油も使用することが可能となり、また酸化の程度を調節することにより、印字後の画像において摩擦に対して色が落ちにくい等のメリットを残すことが可能となる。
【００３７】
（カルボキシル基含有樹脂）
油性記録用インクに添加されるカルボキシル基含有樹脂は、ロジン、重合ロジン、水素化ロジン、ロジンエステル、ロジンポリエステル樹脂、水素化ロジンエステルなどのロジン系樹脂、ロジン変性アルキド樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、石油樹脂、環化ゴムなどのゴム誘導体樹脂、テルペン樹脂、アルキド樹脂、重合ひまし油などを１種または２種以上を混合して添加して良い。なかでも、植物由来の樹脂であることが好ましい。
【００３８】
また、油性記録用インク中にカルボキシル基含有樹脂を添加する場合の樹脂使用量は、インクのコスト及び印刷適性から２〜５０重量％、より好ましくは５〜２０重量％である。カルボキシル基含有樹脂の重量平均分子量が低い場合及び添加量が少ない場合には、定着性への効果が小さいこと、また重量平均分子量が高すぎたり、樹脂の添加量が多い場合には吐出不良などの不具合が生じてしまう。
【００３９】
カルボキシル基含有樹脂としては上記のなかでも油脂と多塩基酸と多価アルコールとから構成されるアルキド樹脂が好ましい。
油脂としては大豆油などの半乾性油及びこれらの脂肪酸が挙げられるが、ヤシ油、パーム油、オリーブ油、ひまし油、米糠油、綿実油などのヨウ素価８０以下の不乾性油あるいは半乾性油から成るアルキド樹脂も支障が無い範囲で使用することができる。
多塩基酸としては無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、テトラヒドロフタル酸、フマル酸、イタコン酸、無水シトラコン酸などの不飽和多塩基酸が挙げられる。
【００４０】
多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、ジグリセリン、トリグリセリン、ペンタエリスリット、ジペンタエリスリット、マンニット、ソルビットなどが挙げられる。アルキド樹脂の油長は油脂中の脂肪酸がトリグリセライドで存在した時の樹脂中の重量％で示される。
【００４１】
前記アルキド樹脂としてはインキの定着性を考慮すると大豆油変性アルキド樹脂などヨウ素価が８０以上のものを使用することが好ましい。また支障の無い範囲で油長６０〜９０、ヨウ素価８０以下のものも使用することができる。アルキド樹脂の油長は６０〜９０、ヨウ素価８０前後であることが好ましいが、アルキド樹脂の重量平均分子量は３万未満が好ましく、１万以下であることがより好ましい。具体的には、アラキード５３０１Ｘ−５０、アラキード８０１２、アラキード５３５０（荒川化学社製）などが好ましい。
また、カルボキシル基含有樹脂の添加量は油性記録用インク中で１〜１０重量％であることが好ましく、２〜５重量％であることがより好ましい。カルボキシル基含有樹脂の添加形態は、着色剤である顔料をカルボキシル基含有樹脂で包含（マイクロカプセル化）した形態で添加してもよいし、着色剤をカルボキシル基含有樹脂中に分散した形態でも良い。
【００４２】
（体質顔料）
また、油性記録用インク中には滲み防止あるいは粘度調整のために体質顔料も添加できる。油性記録用インク中に添加される体質顔料としては、白土、シリカ、タルク、クレー、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、アルミナホワイト、ケイソウ土、カオリン、マイカ、水酸化アルミニウム、有機ベントナイトなどの無機微粒子及びポリアクリル酸エステル、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリシロキサン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などの有機微粒子またはこれらの共重合体からなる微粒子が挙げられる。これらの添加量はインクに対して０．１〜５０重量％が好ましく、１〜５重量％がより好ましい。
【００４３】
＜水性記録用インク＞
本発明の水性記録用インクは、少なくとも着色剤、水溶性有機溶剤、カルボキシル基含有樹脂、界面活性剤、抑泡剤、水を含む。
（着色剤）
着色剤としては水性記録用インクにおいて公知の染料や顔料を使用することができる。また、無機粒子を有機顔料またはカーボンブラックで被服した着色剤粒子を用いてもよい。
【００４４】
無機粒子をカーボンブラックで被覆する方法としては、凝固、析出などによる液中乾燥法、混合しながら機械的な力を加える乾燥混合法などが挙げられる。また、無機粒子を有機顔料で被覆する方法としては、無機粒子の存在下で有機顔料を析出する方法、無機粒子と有機顔料を機械的に混摩砕する方法等がある。この場合、例えば、熱安定性に優れた有機顔料で被覆する場合には化学的蒸着技術を用いることができる。更に必要に応じて、ポリシロキサン、アルキルシランから生成されるオルガノシラン化合物層を無機粒子と有機顔料の間に設ければ、両者の接着性を向上させることができる。
【００４５】
無機粒子としては、二酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化鉄、水酸化鉄、酸化スズ等が挙げられる。無機粒子の形状はアスペクト比が小さいものが好ましく、球状が特に好ましい。また、無機粒子の表面にカラー着色剤を吸着させる場合には、無機粒子は無色透明または白色であることが好ましいが、黒色着色剤を吸着させる場合には、黒色の無機粒子を用いても構わない。
無機粒子の一次粒径は１００ｎｍ以下が好ましく、５〜５０ｎｍがより好ましい。
【００４６】
無機粒子を被覆する有機顔料としては、ブラック顔料として、アニリンブラックが挙げられる。カラー顔料としては、例えば、アントラキノン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジアゾ、モノアゾ、ピラントロン、ペリレン、複素環式イエロー、キナクリドン及び（チオ）インジゴイド等が挙げられる。これらの中でも発色性の面から、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、モノアゾイエロー系顔料、ジアゾイエロー系顔料、複素環式イエロー顔料が特に好ましい。
【００４７】
フタロシアニン系顔料としては、例えば、銅フタロシアニンブルーまたはその誘導体（Ｃ．Ｉピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉピグメントブルー１５：４）、アルミニウムフタロシアニン等が挙げられる
キナクリドン系顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉピグメントオレンジ４８、Ｃ．Ｉピグメントオレンジ４９、Ｃ．Ｉピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉピグメントレッド１９２、Ｃ．Ｉピグメントレッド２０２、Ｃ．Ｉピグメントレッド２０６、Ｃ．Ｉピグメントレッド２０７、Ｃ．Ｉピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉピグメントバイオレット４２等が挙げられる。
【００４８】
モノアゾイエロー系顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１０９、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１５１等が挙げられる。
ジアゾイエロー系顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１６、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１７等が挙げられる。
複素環式イエロー顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１１７、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１３８等が挙げられる。
【００４９】
無機粒子と着色剤である有機顔料またはカーボンブラックの重量比（無機粒子：着色剤）は、３：１〜１：３が好ましく、３：２〜１：２がより好ましい。着色剤の割合が小さすぎると、発色性や着色力が低下することがあり、着色剤の割合が大きくなりすぎると、透明性や色調を悪くすることがある。
【００５０】
無機粒子を有機顔料またはカーボンブラックで被覆した着色剤粒子の市販品としては、例えば、戸田工業株式会社製のシリカ／カーボンブラック複合材料、シリカ／フタロシアニンＣ．Ｉピグメントブルー１５：３複合材料、シリカ／ジアゾイエロー複合材料、シリカ／キナクリドンＣ．Ｉピグメントレッド１２２複合材料等が挙げられ、これらは１次粒径が小さく好適に用いることができる。
例えば、１次粒径が２０ｎｍの無機粒子を等量の有機顔料で被覆した場合、その１次粒径は２５ｎｍ程度になる。そこで適当な分散剤を用いて１次粒子の状態のままで分散できれば、分散粒子径が２５ｎｍの非常に微細な顔料分散インクを作成することができる。
【００５１】
着色剤粒子の１次粒径は、水性記録用インク中において５〜１００ｎｍが好ましく、３０〜８０ｎｍがより好ましい。１次粒径が５ｎｍ未満であると、インクの長期保存において増粘したり、着色剤粒子が凝集することがあり、１００ｎｍを超えるとインクを紙やフィルム等の媒体に印刷する場合、印刷部の彩度及び明度が低下した印刷物となることがある。なお、上記着色剤粒子の１次粒径とは、機械的せん断ではこれ以上細かく粉砕できない着色剤粒子の最小単位を意味する。
着色剤粒子の水性記録用インク中の含有量は、１〜２０重量％が好ましく、２〜１５重量％がより好ましい。
【００５２】
（水溶性有機溶剤）
本発明に係る水性記録用インクは水を溶媒として使用するが、更にインクの乾燥を防止するため、分散安定性を向上するため等の目的で水溶性有機溶剤を使用する。これらの水溶性有機溶剤は複数混合して使用してもよい。
水溶性有機溶剤としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
【００５３】
前記多価アルコール類としては、例えば、グリセリン、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、１，２，３−ブタントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、ペトリオール等が挙げられる。
【００５４】
多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
【００５５】
多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等が挙げられる。
含窒素複素環化合物類としては、例えば、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−プチロラクトン等が挙げられる。
【００５６】
アミン類としては、例えば、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、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。
含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等が挙げられる。
【００５７】
これらの水溶性有機溶剤の中でも、グリセリン、ジエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオールが特に好ましい。これらは溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果を奏する。また、保存安定性及び吐出安定性に優れた水性記録用インクを作成することができる。
着色剤粒子と水溶性有機溶剤の配合比は、インクの吐出安定性に非常に影響がある。顔料固形分が多いのに、水溶性有機溶剤の配合量が少ないと、ノズル付近の水分蒸発が進み、吐出不良をもたらすことになる。
【００５８】
本発明に係る水性記録用インクは、上記水溶性有機溶剤以外に、必要に応じて、糖類やその誘導体などの他の水溶性有機溶剤を併用することもできる。糖類としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類、四糖類も含む）、多糖類及びこれらの誘導体が挙げられる。具体的には、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キロース、トレハロース、マントトリオース等が挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロース等自然界に広く存在する物質を含むものとする。
【００５９】
糖類の誘導体としては、前記糖類の還元糖や酸化糖類が挙げられる。これらの中でも、糖アルコールが好ましく、具体的には、マルチトール、ソルビット等が挙げられる。
糖類の含有量は、水性インクに対して０．１〜４０重量％が好ましく、０．５〜３０重量％がより好ましい。
【００６０】
（界面活性剤）
界面活性剤としては、特に制限はなく、着色剤の種類や水溶性有機溶剤、浸透剤等の組み合わせによって、分散安定性を損なわない界面活性剤の中から目的に応じて適宜選択することができる。特に記録媒体に印刷する場合には、表面張力が低く、レベリング性の高いフッ素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤が好適であり、特にフッ素系界面活性剤が好ましい。
【００６１】
前記フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。
【００６２】
前記パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。
パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。
【００６３】
パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルリン酸エステルの塩等が挙げられる。
パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。
【００６４】
これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Ｌi、Ｎa、Ｋ、ＮＨ4、ＮＨ3ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＮＨ2（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）2、ＮＨ（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）3等が挙げられる。
前記フッ素系界面活性剤としては、適宜合成したものを使用しても、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、旭硝子社製のサーフロンシリーズ（Ｓ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３、Ｓ−１２１、Ｓ−１３１、Ｓ−１３２、Ｓ−１４１、Ｓ−１４５）、住友スリーエム社製のフルラードシリーズ（ＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９、ＦＣ−１３５、ＦＣ−１７０Ｃ、ＦＣ−４３０、ＦＣ−４３１）、大日本インキ社製のメガファックシリーズ（Ｆ−４７０、Ｆ−１４０５、Ｆ−４７４）、Ｄupont社製のＺonyl ＴＢＳ、ＦＳＰ、ＦＳＡ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＮ、ＦＳＯ−１００、ＦＳＯ、ＦＳ−３００、ＵＲ、ネオス社製のＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５２、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０、ＦＴ−４００ＳＷ、オムノバ社製のＰＦ−１５１Ｎ等が挙げられるが、中でも特に以下の構造を有するフッ素系界面活性剤が特に好ましい。
【００６５】
【化６】
【００６６】
前記シリコーン系界面活性剤としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。中でも高ｐＨでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられ、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
シリコーン系界面活性剤としては、適宜合成したものを使用しても、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、ビックケミー社、信越シリコーン社、東レ・ダウコーニング・シリコーン社等のものを容易に入手できる。
【００６７】
また、前記シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのＳi部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。
ポリエーテル変性シリコーン化合物としては、適宜合成したものを使用しても、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、信越化学社製のＫＦ−６１８、ＫＦ−６４２、ＫＦ−６４３等が挙げられる。
【００６８】
また、前記フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤以外にも、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤等を用いることができる。
前記アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、コハク酸エステルスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩等が挙げられる。
【００６９】
前記ノニオン性界面活性剤としては、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等が挙げられる。アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール等が挙げられる。また、その市販品として、例えば、エアープロダクツ社製のサーフィノールシリーズ（１０４、８２、４６５、４８５、ＴＧ）等が挙げられる。
【００７０】
両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミノピロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキシド、ミリスチルジメチルアミンオキシド、ステアリルジメチルアミンオキシド、ジヒドロエチルラウリルアミンオキシド、ポリオキシエチレンヤシ油アルキルジメチルアミンオキシド、ジメチルアルキル（ヤシ）ベタイン、ジメチルラウリルベタイン等が挙げられる。また、その市販品として、例えば、日光ケミカルズ社、日本エマルジョン社、日本触媒社、東邦化学社、花王社、アデカ社、ライオン社、青木油脂社、三洋化成社等のものを容易に入手できる。
【００７１】
前記種々の界面活性剤は、単独で用いても複数のものを混合して用いてもよい。単独では水性記録用インク中に容易に溶解しない場合でも、複数のものを混合することにより可溶化され、安定に存在することができる場合もある。
【００７２】
前記界面活性剤の水性記録用インク中における含有量は、０．０１〜３重量％が好ましく、０．５〜２重量％がより好ましい。合計含有量が０．０１重量％未満では、界面活性剤を添加した効果が無くなることがあり、３重量％を超えると、記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
【００７３】
（抑泡剤）
しかし、特にフッ素系界面活性剤の界面活性能は非常に高く、一般的に使用されているシリコーン系抑泡剤を添加したとしても、発生した気泡が消えずに残留してしまう。これにより、インクを吐出する際には吐出不良などが発生する可能性がある。従って本発明においては、気泡の発生を抑えるためにＮ−オクチル−２−ピロリドン、２，４，７，９−テトラメチルデカン−４，７−ジオール、２，５，８，１１−テトラメチルドデカン−５，８−ジオールのいずれか１種を添加している。上記いずれか１種の抑泡剤と上記フッ素系界面活性剤を併用することで、気泡の発生を抑えることができ、気泡による不具合を解消することが可能となる。
【００７４】
本発明における水性記録用インクの表面張力はフッ素系界面活性剤と抑泡剤の割合で決まるが、記録媒体の種類によって水性記録用インクの表面張力を下げる必要がある場合にはフッ素系界面活性剤の比率を多くする必要がある。ただし、当然のことながらフッ素系界面活性剤の比率を増やすと泡立ちの問題があることから、フッ素系界面活性剤の比率は、フッ素系界面活性剤と抑泡剤の合計量に対して４０重量％以下が好ましく、３０重量％以下がより好ましい。
【００７５】
（カルボキシル基含有樹脂）
本発明に係る水性記録用インクはカルボキシル基含有樹脂を含むことを特徴とする。これにより、処理液中の有機酸または多価金属塩、架橋剤と水性記録用インク中のカルボキシル基含有樹脂が反応し、記録媒体上での顔料の凝集が起こるので、高画質化を図ることができる。なお、処理液が存在しない場合においても、前記カルボキシル基含有樹脂が含有されていることにより、耐擦過性向上等の効果が期待できる。
【００７６】
カルボキシル基含有樹脂としては、例えば、マレイン酸樹脂やスチレン−マレイン酸樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂やアルキド樹脂、変性アルキド樹脂などが挙げられる。その市販品としては、例えば、荒川化学社製のマルキードシリーズやハリマ化成社製のハリマックシリーズ、ハリフタールシリーズ等が挙げられる。
また、カルボキシル基含有樹脂の添加量は水性記録用インク中で１〜１０重量％であることが好ましく、２〜５重量％であることがより好ましい。カルボキシル基含有樹脂の添加形態は、着色剤である顔料をカルボキシル基含有樹脂で包含（マイクロカプセル化）した形態で添加してもよいし、着色剤をカルボキシル基含有樹脂中に分散した形態でも良い。
【００７７】
（その他の成分）
本発明に係る水性記録用インクには、前記の各成分の他に、必要に応じて公知の浸透剤、ポリマー粒子、ｐＨ調整剤、防腐防錆剤、防黴剤等を添加することができる。
【００７８】
浸透剤としては、炭素数８〜１１のポリオール化合物またはグリコールエーテル化合物が好ましく用いられる。これらは、紙への浸透速度を速めると共にブリードを防止する効果を有し、２５℃の水中において、０．１〜４．５重量％の溶解度を有する部分的に水溶性の化合物である。
【００７９】
前記炭素数８〜１１のポリオール化合物としては、例えば、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、１，２−オクタンジオール等が挙げられる。
前記グリコールエーテル化合物としては、例えば、多価アルコールアルキルエーテル化合物、多価アルコールアリールエーテル化合物等が挙げられる。
【００８０】
多価アルコールアルキルエーテル化合物としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル化合物としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等が挙げられる。
【００８１】
これらの浸透剤は、水よりも高沸点で２５℃のインク中で液体である成分であり、水性記録用インク中の含有量は、０〜１０重量％が好ましく、０．５〜５重量％がより好ましい。
【００８２】
ポリマー粒子としては造膜性を有するものを用いる。ここで造膜性とは、ポリマー粒子を水に分散させエマルジョンの形態とした時、この水性エマルジョンの水分を蒸発させていくと、樹脂皮膜が形成される性質を意味する。
このようなポリマー粒子が含まれていると、水性記録用インク中の揮発成分が蒸発した際に該ポリマー粒子が皮膜を形成し、インク中の着色剤を強固に記録媒体に固着する役割を課す。これにより、耐擦過性、耐水性に優れた画像を実現することができる。
【００８３】
ポリマー粒子は、室温で皮膜を形成するため、最低造膜温度が３０℃以下のものが好ましく、１０℃以下のものがより好ましい。ここで、最低造膜温度とは、ポリマー粒子を水に分散させて得られたポリマーエマルジョンを、アルミニウム等の金属板の上に薄く流延し、温度を上げていった時に、透明な連続したフィルムが形成される最低の温度のことを意味する。このようなポリマー粒子として、例えば、ミヨシ油脂株式会社製のランディＰＬシリーズなどが挙げられる。
ポリマー粒子の体積平均粒子径は、５〜２００ｎｍが好ましく、１０〜１００ｎｍがより好ましい。
【００８４】
ポリマー粒子としては、単粒子構造のものを使用することができる。例えば、エマルジョン粒子内にアルコキシシリル基を有すると、塗膜形成過程での水分蒸発によるエマルジョン同士の融着に伴って残存する水分と接触し、加水分解してシラノール基を形成する。また、シラノール基が残存するとアルコキシシリル基またはシラノール同士が反応して、シロキサン結合による強固な架橋構造を形成することができる。このようにポリマー微粒子内に反応性の官能基を共存させると、硬化剤を添加しなくても、造膜時にそれらの官能基を反応させて網目構造を形成させることができる。
【００８５】
また、コア部とそれを囲むシェル部からなるコアシェル構造を有するポリマー粒子を使用することも可能である。ここでいうコアシェル構造とは、組成の異なる２種以上のポリマーが粒子中に相分離して存在する形態を意味する。従って、シェル部がコア部に完全に被覆している形態のみならず、コア部の一部を被覆しているものであってもよい。また、シェル部のポリマーの一部がコア粒子内にドメイン等を形成しているものであってもよい。更にコア部とシェル部の間に、更に一層以上の組成の異なる層を含む３層以上の多層構造を持つものであってもよい。
【００８６】
ポリマー粒子は、不飽和ビニル単量体（不飽和ビニルポリマー）を重合触媒及び乳化剤を存在させた水中において乳化重合する等の公知の方法により得ることができる。ポリマー粒子の水性記録用インクにおける含有量は、０．５〜２０重量％が好ましく、１〜５重量％がより好ましい。含有量が０．５重量％未満では、耐擦過性、耐水性向上機能が十分に発揮されないことがあり、２０重量％を超えると、乾燥による粘度上昇やポリマー成分の固着により、吐出不良などの不具合が生じてしまう。
【００８７】
前述した無機粒子を有機顔料またはカーボンブラックで被覆した着色剤粒子（複合顔料粒子）は、アニオン性分散剤と共に水に混練分散する際に酸性を示す傾向が強い。水などの媒体に分散している複合顔料の表面は、アニオン系分散剤に包まれているため、負電荷を帯びているが、インク全体が酸性を示すことから、内部は正電荷を帯びており、粒子表面の負電荷が中和され易い状態にある。この状態では分散粒子は凝集し吐出不良を起こす原因となるため、ｐＨ調整剤を加えてアルカリ性に保つことにより分散状態を安定化させ、吐出を安定化させることが好ましい。
【００８８】
水性記録用インクのｐＨは９〜１１であることが好ましい。ｐＨが１１を超えると、インク供給ユニットなどの材質を溶かし出す量が大きくなり、インクの変質や漏洩、吐出不良等の問題が発生してしまう。
【００８９】
ｐＨ調整剤は、顔料を分散剤と共に水に混練分散する際に加えておく方が好ましく、混練分散剤、湿潤剤、浸透剤等の添加剤と共に加えることも好ましい。これは、ｐＨ調整剤によっては添加により分散を破壊する場合もあるためである。
ｐＨ調整剤としては、例えばアルコールアミン類、アルカリ金属水酸化物、アンモニウム水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属炭酸塩等が挙げられる。
アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール等が挙げられる。
【００９０】
アルカリ金属元素の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
アンモニウムの水酸化物としては、例えば、水酸化アンモニウム、第四級アンモニウム水酸化物、第四級ホスホニウム水酸化物等が挙げられる。
アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
【００９１】
防腐防黴剤としては、例えば、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が挙げられる。
防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が挙げられる。
【００９２】
＜処理液＞
前記油性記録用インクまたは水性記録用インクの吐出前または吐出後に記録媒体へ塗布する処理液は、少なくとも有機酸または多価金属塩、架橋剤のいずれか１種以上を含有し、更に、界面活性剤、抑泡剤を含有することが好ましい。
（有機酸）
ここで言う有機酸とは、その構造中にカルボキシル基を含有するものが望ましい。有機酸は、体内で生産されたり食品等に含まれており、人体残留が少なく、また、無臭なものが多く、家庭やオフィスでの画像形成装置で使用されるには望ましい。具体的には、コハク酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、乳酸などが好ましく、中でも特に乳酸が好ましく、またそれらの塩を使用しても構わない。
【００９３】
本発明における有機酸の役割としては、油性記録用インクまたは水性記録用インク中のカルボキシル基含有樹脂との反応による記録媒体上での顔料の凝集化が挙げられる。本発明における有機酸の添加量は１０重量％以下が好ましく、５重量％以下がより好ましい。有機酸の添加量が多くなってしまうと、油性記録用インクまたは水性記録用インク中のカルボキシル基含有樹脂との反応による顔料の凝集化作用が大きくなってしまい、結果として記録媒体上でのドット径が小さくなってしまう。これは即ちドットの広がりが小さくなることを示しており、特にベタ部での埋まりが不足すると記録媒体の下地色の影響が画像に表れてしまうという不具合が生じてしまう。従って、画像上不具合が無い範囲で有機酸の添加量を決定する必要がある。
【００９４】
（多価金属塩）
多価金属塩も有機酸の作用と同様に、油性記録用インクまたは水性記録用インク中のカルボキシル基含有樹脂との反応により記録媒体上での顔料が凝集し、画像濃度や発色性が向上する。
【００９５】
多価金属イオンの具体例としては、例えば、Ｃa2+、Ｃu2+、Ｎi2+、Ｍg2+、Ｚn2+及びＢa2+などの２価の金属イオンや、Ｆe3+、Ａl3+、Ｃr3+、Ｙ3+などの３価の金属イオンが挙げられる。多価金属イオンを反応液中に含有させるためには、多価金属塩を用いる。多価金属塩とは、上記で挙げたような多価金属イオンと、該イオンに結合する陰イオンとで構成される塩のことであるが、水に可溶なものであることを要する。塩を形成するための好ましい陰イオンとしては、例えば、Ｃl-、ＮＯ3-、Ｉ-、Ｂr-、ＣlＯ3-、ＳＯ42-、ＣＯ32-、ＣＨ3ＣＯＯ-及びＨＣＯＯ-などが挙げられる。処理液中の多価金属イオンの含有量（重量％）は、処理液全重量を基準として、０．１重量％以上が好ましく、１重量％以上１０重量％以下がより好ましい。
【００９６】
（架橋剤）
本発明では処理液中に架橋剤を添加しても良い。架橋剤としては、オキサゾリン基含有ポリマーまたは多官能アジリジン化合物、カルボジイミドから選択される。いずれも油性記録用インクまたは水性記録用インク中のカルボキシル基含有樹脂と架橋構造を形成することによって定着性を向上させることができる。
【００９７】
オキサゾリン基を有する反応剤としては、オキサゾリン基を有する樹脂やオキサゾリン基を表面に吸着させた微粒子等がある。
前記オキサゾリン基を有する樹脂としては、市販品として入手可能であり、例えば、日本触媒社製のＫ−２０００シリーズのアクリル−スチレン系樹脂、ＷＳシリーズのアクリル系樹脂、ＲＰＳシリーズのスチレン系樹脂、ＲＡＳシリーズのアクリロニトリル−スチレン系樹脂等が挙げられる。
また、オキサゾリン基を表面に吸着させた微粒子は、市販品として入手可能であり、有機微粒子、無機微粒子に制限されるものではない。オキサゾリン基を有する有機微粒子では、創研化学社製のＭＥシリーズ、日本純薬社製のジュリマーＭＢシリーズ、東芝シリコーン社製のトスパールシリーズ、日本ペイント社製のマイクロジェルシリーズ、旭硝子社製のプルオンシリーズ等が挙げられ、オキサゾリン基を有する無機微粒子としては、出光興産社製のチタニアリリーズ、日本アエロジル社製のアルミニウムオキサイドＣ等が挙げられる。
【００９８】
多官能アジリジン化合物としては日本触媒社製のＰＺ−３３、ＤＺ−２２Ｅなどが挙げられる。カルボジイミドとしては日清紡ケミカル社製のカルボジライトシリーズなどが挙げられる。
【００９９】
上記架橋剤の添加量は１０重量％以下が好ましく、３重量％以上５重量％以下がより好ましい。
【０１００】
また、有機酸と架橋剤を併用することで、予め記録媒体上に有機酸と架橋剤を反応させて架橋構造を形成し、その後、油性記録用インクまたは水性記録用インクを吐出させることによって更なる定着性の向上を図ることができる。この形態における有機酸の望ましい役割としては、処理液中に添加している架橋剤との架橋反応、油性記録用インクまたは水性記録用インク中のカルボキシル基含有樹脂との反応による記録媒体上での顔料の凝集化の２つが挙げられる。
【０１０１】
この２つの役割を実現するために、この形態における有機酸の添加量は架橋剤１ｍｏｌに対して２ｍｏｌ以上とすることが好ましい。これは最初に起こる架橋剤との架橋反応で全ての有機酸が使用されてしまうと、後に起こるカルボキシル基含有樹脂との反応が起こらなくなってしまうため上記添加量としている。一方、処理液中の有機酸の添加量が多くなってしまうと、油性記録用インクまたは水性記録用インク中のカルボキシル基含有樹脂との反応による顔料の凝集化作用が大きくなってしまい、結果として記録媒体上でのドット径が小さくなってしまう。これは即ちドットの広がりが小さくなることを示しており、特にベタ部での埋まりが不足すると記録媒体の下地色の影響が画像に表れてしまうという不具合が生じてしまう。
従って、画像上不具合が無い範囲で処理液に対する有機酸の添加量を決定する必要があり、その添加量は２０重量％以下が好ましく、１０重量％以下がより好ましい。
【０１０２】
なお、有機酸と架橋剤を併用する場合には架橋反応による増粘を防止するために、有機酸と架橋剤を別々の処理液として有することが好ましい。また、この形態では油性記録用インクまたは水性記録用インクの吐出前に記録媒体上に有機酸と架橋剤による架橋構造を形成することが必須であるため、処理液は油性記録用インクまたは水性記録用インクの吐出前に記録媒体上に吐出または塗布しなくてはならない。
【０１０３】
有機酸を含有した処理液のｐＨは４前後と酸性を示しており、このまま使用すると金属部材の腐食などが進み、長期間使用していると種々不具合が発生する恐れがある。従って、状況に応じてｐＨ調整剤を添加しても良い。ｐＨ調整剤としては２−アミノ−２メチル−１，３−プロパンジオールもしくは２−アミノ−２エチル−１，３−プロパンジオールが好ましく、その添加量は添加する有機酸のｐＨにもよるが、処理液全体のｐＨが９〜１１になるように適宜調整する必要がある。
【０１０４】
（界面活性剤）
処理液中に添加している界面活性剤は、前処理液の表面張力を下げるために添加している。本発明の処理液に求められる特性の１つとして各種記録媒体に対して適度に濡れやすく、かつムラ無く吐出または塗布できることが挙げられる。適度に濡れやすくすることによって、各種記録媒体への浸透速度を早めることができ、耐擦過性やブリードなどの不具合を改善することが可能となる。
特に処理液の各種記録媒体への浸透性というものは非常に重要である。仮に浸透性が低い場合には記録媒体表面付近に処理液が多く留まり、着色剤を含む油性記録用インクまたは水性記録用インクと記録媒体上で接触した際に処理液中の有機酸などによって油性記録用インクまたは水性記録用インク中の着色剤を包含しているカルボキシル基含有樹脂が過剰に凝集作用を起こすことで、ドット径の減少によるベタ画像の埋まり不足が発生してしまう。また、記録媒体表面に着色剤成分が過剰に留まることによって、定着性などの不具合も発生してしまう。
上記理由により、濡れ性を向上させるためには界面活性剤を添加して表面張力を下げることが一般的であり、中でも特にフルオロアルキル基を有する界面活性剤は水溶性にした場合にこの表面張力を大幅に低下させる能力を有していることから好ましい。具体的には以下の構造を有するフッ素系界面活性剤が特に好ましい。
【０１０５】
【化６】
【０１０６】
なお、上記構造のフッ素系界面活性剤はＰＦＯＳ（パーフルオロオクタンスルホン酸）及びＰＦＯＡ（パーフルオロオクタン酸）を含有しておらず、地球環境汚染の観点から見ても優れるものとなっている。
【０１０７】
（抑泡剤）
しかし、上記構造のフッ素系界面活性剤の界面活性能は非常に高く、一般的に使用されているシリコーン系抑泡剤を添加したとしても発生した気泡が消えずに残留してしまう。これにより、ローラーなどで塗布する際に塗布ムラが発生したり、または吐出ヘッドによって吐出する際には吐出不良などが発生する可能性がある。従って本発明においては、気泡の発生を抑えるためにＮ−オクチル−２−ピロリドン、２，４，７，９−テトラメチルデカン−４，７−ジオール、２，５，８，１１−テトラメチルドデカン−５，８−ジオールのいずれか１種を添加することが好ましい。上記いずれか１種の抑泡剤と上記フッ素系界面活性剤を併用することで、気泡の発生を抑えることができ、気泡による不具合を解消することが可能となる。
【０１０８】
本発明における処理液の表面張力はフッ素系界面活性剤と抑泡剤の割合で決まるが、記録媒体の種類によって処理液の表面張力を下げる必要がある場合にはフッ素系界面活性剤の比率を多くする必要がある。ただし、当然のことながらフッ素系界面活性剤の比率を増やすと泡立ちの問題があることから、フッ素系界面活性剤の比率は、フッ素系界面活性剤と抑泡剤の合計量に対して４０重量％以下が好ましく、３０重量％以下がより好ましい。本発明におけるフッ素系界面活性剤と抑泡剤の合計添加量は、処理液全量に対して２重量％以下であることが好ましく、１重量％以下がより好ましい。
【０１０９】
（水溶性有機溶剤）
処理液にはその他に溶剤として水もしくは水溶性有機溶剤を添加することができる。水溶性有機溶剤としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。
【０１１０】
前記多価アルコール類としては、例えば、グリセリン、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、１，２，３−ブタントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、ペトリオール等が挙げられる。
【０１１１】
多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等が挙げられる。
【０１１２】
アミン類としては、例えば、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、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。
含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等が挙げられる。
【０１１３】
これらの水溶性有機溶剤の中でも、グリセリン、ジエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオールが特に好ましい。これらは溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果を奏する。また、保存安定性及び吐出安定性に優れた処理液を作成することができる。
【０１１４】
＜インクカートリッジ＞
本発明の処理液または油性記録用インクまたは水性記録用インクを充填するカートリッジは、それぞれを容器内に収容したものであり、必要に応じて適宜選択したその他の部材等を有する。
容器としては特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、プラスチック製容器、アルミニウムラミネートフィルム等で形成されたインク袋等を有するものが挙げられる。
具体例としては、例えば後述する図５、図６に示す構造のものが挙げられる。
【０１１５】
＜液体吐出用装置＞
本発明の液体吐出用装置は、記録媒体の表面にインクを吐出させて画像を形成する画像形成手段と、処理液を貯留する貯留手段と、前記画像形成手段による画像形成の前もしくは後に、前記記録媒体の表面に対して処理を行う処理手段とを備えている。また、画像形成手段は少なくともインク飛翔手段を有し、必要に応じてその他の手段、例えば、刺激発生手段、制御手段等を有する。
【０１１６】
図１に、本発明に係る液体吐出用装置の一例の模式図（側面説明図）を示す。
液体吐出用装置１０１には、油性記録用インクまたは水性記録用インクを吐出するヘッドを集積したヘッドユニット１１０Ｋ、１１０Ｃ、１１０Ｍ、１１０Ｙと、それぞれのヘッドユニットに対応し、ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンスユニット１１１Ｋ、１１１Ｃ、１１１Ｍ、１１１Ｙ、インクを供給するインクカートリッジ１０７Ｋ、１０７Ｃ、１０７Ｍ、１０７Ｙ、カートリッジからのインクを一部貯蔵し、ヘッドに適切な圧力でインクを供給するサブインクタンク１０８Ｋ、１０８Ｃ、１０８Ｍ、１０８Ｙを備えている。
【０１１７】
更に記録媒体１１４を吸引ファン１２０によって吸着し搬送する搬送ベルト１１３、搬送ベルト１１３を支える搬送ローラ１１９、１２１、搬送ベルト１１３が適切な張力を保つようにコントロールするテンションローラ１１５、搬送ベルト１１３が適切な平面性を保つためのプラテン１２４及びプラテンローラー１１８、記録媒体１１４を吸着するための静電帯電を与える帯電ローラ１１６、記録媒体１１４を押さえる排紙コロ１１７、排紙した記録媒体１１４をストックしておく排紙トレイ１０４からなる排紙機構、印写する記録媒体１１４をストックする給紙トレイ１０３、給紙トレイより一枚ずつ記録媒体１１４を送り出す分離パッド１１２及び１２２、送られてきた記録媒体１１４を帯電ベルトに確実に吸着させるカウンターローラ１２３、手差しにて給紙した場合に用いられる手差しトレイ１０５からなる給紙機構を有している。
【０１１８】
また、メンテナンス後に排出される廃液を回収する廃液タンク１０９や、装置を操作し装置状態を表示することができる操作パネル１０６も備えている。
各ヘッドユニットのノズル列は、記録媒体１１４の搬送方向に直行するように配列されており、記録領域以上の長さのノズル列を形成している。給紙トレイから記録媒体１１４が分離コロにて一枚に分離され、加圧コロにて搬送ベルトに密着されることで搬送ベルト上に固定され、ヘッドユニット下を通過する際に記録媒体に液滴を吐出することで、高速に液滴にて記録媒体にパターンニングができ、分離爪にて搬送ベルトから分離され、排紙ローラと排紙コロにて支えられて排紙トレイに記録物が排出される。
【０１１９】
この装置では、処理液で記録媒体表面を処理する機構として塗布機構を設けており、ローラ塗布を採用している。処理液１３５は処理液貯蔵タンク１４０から図示しない経路によって供給され、汲み上げローラ１３７でローラ表面に汲み上げられ、膜圧制御ローラ１３８に転写される。続いて塗布ローラ１３６に転写された処理液は、塗布用カウンターローラ１３９との間に通す記録媒体１１４に転写され、塗布される。
【０１２０】
塗布ローラ１３６に転写される前処理液の塗布量は、塗布ローラ１３６とのニップ厚を制御することにより行う。処理液を塗布したくない時は、塗布ローラ１３６に処理液が残らないように、可動ブレード１３４を塗布ローラ１３６に押し付け、塗布ローラ表面の処理液を掻き取ることができる。これにより、処理液が塗布ローラ１３６に残留することで発生する乾燥による増粘や、塗布用カウンターローラ１３９との固着、塗布ムラなどの機能障害を未然に防ぐことができる。また、図１のように、給紙部を上下で１つずつ設け、処理液を塗布する場合には下の給紙部を、処理液を塗布しない場合には上の給紙部を使用するといった方式にしても良い。
【０１２１】
上記ローラ塗布以外に、処理液を吐出方式でスプレー塗布することも可能である。例えば、１１０Ｋと同様のヘッドに処理液を充填し、インクと同様に記録媒体１１４へ吐出させることができ、吐出量や吐出位置の制御を高精度でかつ容易に行うことができる。また、ローラ塗布方式とスプレー塗布方式を併用しても良い。
何れの方式を用いても処理液を任意の位置に任意の量だけ塗布することができる。
【０１２２】
また、熱風送風ファン１５０により、処理液及びインクが付着した記録媒体を加温することによって、乾燥促進または架橋反応促進により定着性を向上させることができる。なお、本例では加熱工程を印刷後の記録媒体に対して熱風ファンにて行っているが、加熱工程は印刷前または印刷前後の記録媒体に対して行っても良いし、その方式も熱風ファンだけではなく、加熱ローラなどの手段によって行っても良い。
【０１２３】
図３は、上記液体吐出用装置のヘッドユニットにおけるヘッド配列の一例を示した模式図である。
ヘッドユニットはヘッド外周部材１６０にヘッド１５４Ａ〜１５４Ｌを固定しており、ヘッドはノズルの一部が重複するように千鳥配置で固定されている。
【０１２４】
図４は、図３のヘッドユニットに配列しているヘッドを示す模式図で、各ヘッドには、ノズルプレート２０１に２列の千鳥配置で開口されているノズル２００が設けられており、ヘッドとヘッド外周部材との間には充填剤２０２にて密閉されており、ノズル面側からの隙間をなくしている。
【０１２５】
次に、図１に示す液体吐出用装置の制御部の概要について、図２を参照して説明する。なお、図２は制御部の概略ブロック説明図である。
この制御部３００は、装置全体の制御を司るＣＰＵ３０１と、ＣＰＵ３０１が実行するプログラム、本発明において使用する所定インク吐出に対するノズル面汚染度合の値及びノズル面汚染許容閾値、駆動波形データ、その他の固定データを格納するＲＯＭ３０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ３０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）３０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ３０５とを備えている。
【０１２６】
また、この制御部３００はホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのホストＩ／Ｆ３０６と、記録ヘッド１５４の圧力発生手段を駆動制御するための駆動波形を生成するヘッド駆動制御部３０７と、記録媒体搬送モータ３０９を駆動するための記録媒体搬送モータ駆動制御部３０８と、ヘッドユニット（キャリッジ）移動モータ３１１を駆動するための維持ユニット移動モータ駆動制御部３１２と、インク経路の電磁弁３１５を開閉制御するためのインク経路バルブ制御部３１４、キャップ吸引モータ３１７やインク供給モータ３１８の駆動を制御する送液吸引モータ駆動制御部３１６と、搬送ベルト１１３の移動量及び移動速度に応じた検知信号を出力するエンコーダや、環境温度及び環境湿度（何れか一方でもよい）を検出するセンサ３２３からの検知信号、サブインクタンクのインク量検知信号、図示しない各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ３２２などを備えている。この制御部３００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル１０６が接続されている。
【０１２７】
制御部３００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナ等の画像読み取り装置、デジタルカメラ等の撮像装置等のホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してホストＩ／Ｆ３０６で受診する。
そして、ＣＰＵ３０１は、ホストＩ／Ｆ３０６に含まれる受信バッファ内に印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ３０５にて必要な画像処理、データの並び替えを行い、記録ヘッド１５４のヘッド幅の１ページ分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を、クロック信号に同期して、ヘッド駆動制御部３０７に送出する。
【０１２８】
そして、ＣＰＵ３０１は、ホストＩ／Ｆ３０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ３０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド駆動制御部３０７に画像データを転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えば、ＲＯＭ３０２にフォントデータを格納して行ってもよいし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしてもよい。
【０１２９】
ヘッド駆動制御部３０７は、ページ単位で入力される記録ヘッド１５４の１ページ分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）に基づいて選択的に記録ヘッド１５４の圧力発生手段に印加して記録ヘッド１５４を駆動する。
また、図示していないが、処理液をローラ塗布する場合、塗布ローラ等の塗布用ローラ群の駆動制御が必要となるため、塗布用モータ制御部と、制御されるモータ、制御用のセンサを設ける。
【０１３０】
更に処理液を吐出する場合には、維持動作を他のインクと異なる動作を行わないと、混色によるノズル詰まりの危険性が存在する。そのため維持ユニット移動モータは、インク用とは別に処理用のものを設けることが望ましい。
【０１３１】
図１０に油性記録用インクまたは水性記録用インクの切り替えを示したフローチャートを記載する。本機構は印字面積によらず、図１中の操作パネル１０６によりユーザーが油性記録用インクを使用するかもしくは水性記録用インクを使用するかを予め自由に選択することができる手動切り替えモードもしくは印字面積によって油性記録用インクまたは水性記録用インクを使用するかを自動で選択する自動切り替えモードの２つがある。
【０１３２】
手動切り替えモードは主に印字面積は少ないが画像が偏っている場合（印字面積は少ないがカールが発生してしまう場合）などにおいて、ユーザーが予め油性記録用インクを手動で選択する。
一方自動切り替えモードは、読み込んだ画像の面積が記録媒体全面積に対して３０％以上か否かを判断し、３０％以上の場合には油性記録用インクを、３０％未満の場合には水性記録用インクを自動で選択して印字する。
【０１３３】
次に、インクカートリッジについて、図５及び図６を参照して説明する。ここで、図５は、本発明のインクカートリッジの一例を示す図であり、図６は図５のインクカートリッジのケース（外装）を含めた図である。
【０１３４】
インクは図５に示すように、インク注入口２４２からインク袋２４１内に充填され、排気した後、該インク注入口２４２を融着により閉じる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口２４３に装置本体の針を刺して装置にインクを供給する。インク袋２４１は、透気性の無いアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋２４１は、図６に示すように、通常プラスチック製のカートリッジケース２４４内に収容され、インクカートリッジ２４０として、各種液体吐出用装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
【０１３５】
また、上記インクカートリッジ２４０に、インクの代わりに処理液を入れ、処理液用のカートリッジとして用いれば、インクカートリッジと同様に、各種画像形成装置に着脱可能に装着して用いることができる。
【０１３６】
なお、処理液を記録媒体に塗布する形態としては、図７〜図９などの方式などの方式が考えられる。
図７は吐出ヘッドからの吐出方式について記載したものであり、記録媒体１１４の搬送方向上流側に処理液１３５を吐出する記録ヘッドを設け、搬送方向下流側に油性記録用インクまたは水性記録用インク１３０を設けることで、所定の画像データに基づいて予め吐出される処理液１３５と油性記録用インクまたは水性記録用インク１３０を記録媒体１１４上で混合することができる。
【０１３７】
図８は３本ロールによる塗布方式について記載したものであるが、詳細については図１で記載しているのでここでの説明は割愛する。
【０１３８】
図９は２本ロールによる塗布方式について記載したものであり、吐出ヘッドから吐出された処理液１３５を塗布ローラ４０１及び膜厚制御ローラ４０２によって所定の膜厚に制御して記録媒体１１４に塗布する。また、塗布ローラ４０１上に残留した過剰の処理液は可動ブレード１３４にて回収される。なお、ここでは図示しないが、図９の搬送方向下部には油性記録用インクまたは水性記録用インクの吐出ヘッドが設けられている。
【実施例】
【０１３９】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【０１４０】
（油性記録用インクの調製）
顔料としてカーボンブラックを５０重量％、分散剤としてアンモニウムフタロシアニンスルホン酸塩及びポリエステルアミンを５重量％、大豆油変性アルキド樹脂を５重量％、パーム油を４０重量％とをビーズミル機（アシザワ株式会社製：ＬＭＺ０．６）用いて分散し、黒色顔料分散液を得た。その後、下記表の割合で混合し、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行うことで油性インクを得た。なお、黒色顔料分散液は固形分として８重量％となるような割合で添加している。
【０１４１】
（水性記録用インクの調製）
［合成例］
攪拌装置、滴下装置、温度センサー及び上部に窒素導入装置を有する還流装置を取り付けた反応容器を有する自動重合反応装置（轟産業株式会社製：重合試験機ＤＳＬ−２ＡＳ型）の反応容器にメチルエチルケトンを５５０ｇ仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら８０℃で加温した後、滴下装置によりメタクリル酸−２−ヒドロキシエチルを７５．０ｇ、メタクリル酸を７７．０ｇ、スチレンを８０．０ｇ、メタクリル酸ブチルを１５０．０ｇ、アクリル酸ブチルを９８．０ｇ、メタクリル酸メチルを２０．０ｇ及び「パーブチル（登録商標）Ｏ」（日本油脂株式会社製）４０．０ｇの混合溶液を４時間かけて滴下した。滴下終了後、更に同温度で１５時間反応を継続させて、酸価１００、重量平均分子量２１，０００、Ｔｇ（計算値）３１℃のアニオン性基含有スチレン−アクリル系共重合体Ａのメチルエチルケトン溶液を得た。反応終了後、メチルエチルケトンの一部を減圧留去し、不揮発分を５０％に調製した共重合体Ａ溶液を得た。
【０１４２】
［調製例１］
冷却用ジャケットを備えた混合槽にカーボンブラックを１０００ｇと、合成例で得た共重合体Ａ溶液を８００ｇ、２０５水酸化ナトリウム水溶液を１４３ｇ、メチルエチルケトンを１００ｇ及び水１９５７ｇを仕込み、攪拌混合した。混合液を直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを充填した分散装置（三井鉱山株式会社製：ＳＣミルＳＣ１００）に通し、循環方式（分散装置より出た分散駅を混合槽に戻す方式）により６時間分散した。分散装置の回転数は２，７００回転／分とし、冷却用ジャケットには冷水を通して分散液温度が４０℃以下に保たれるようにした。分散終了後、混合槽より分散原液を抜き取り、次いで水１０，０００ｇで混合槽及び分散装置流露を洗浄し、分散原液と合わせて希釈分散液を得た。ガラス製蒸留装置に希釈分散液を入れ、メチルエチルケトンの全量と水の一部を留去した。室温まで冷却後、攪拌しながら１０％塩酸を滴下してｐＨ４．５に調整した後、固形分をヌッチェ式濾過装置で濾過、水洗した。ケーキを容器に取り、２０％水酸化カリウム水溶液２００ｇを加えた後、ディスパ（特殊機化工業株式会社製：ＴＫホモディスパ）にて分散し、更に水を加えて不揮発分を調整して、不揮発分２０％のカーボンブラックが水酸化カリウム中で中和されたカルボキシル基含有スチレン−アクリル系共重合体で被覆された複合粒子として水性媒体中に分散した水性顔料分散体を得た。
【０１４３】
［調製例２］
調製例１で得た水性顔料分散体と水溶性有機溶剤、水などを下記表のような割合で混合し、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行うことで水性インクを作製した。なお、水性インクにおいて着色剤は、調製例１で得た水性顔料分散体の固形分が８重量％となるような割合で添加している。
【０１４４】
（処理液の調製）
有機酸や水などを下記表のような割合で混合し、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行うことで処理液を作成した。
処理液処方で示す材料を混合して調製した各実施例及び比較例の処理液を小林製作所社製のワイヤーバー（巻線径：０．０２ｍｍ）を用いて、記録媒体（リコー社製 マイペーパー）へ均一に塗布した。
次いで、液体吐出用装置（リコー社製のＩＰＳＩＯ ＧＸ５０００）により前記記録媒体へ、ある所定画像に従って、印字速度３０ｒｐｍで油性インクまたは水性インクを吐出させ、印刷サンプルを得た。
【０１４５】
上記各印刷サンプルについて、以下の方法により諸特性を評価した。
＜画像濃度＞
油性記録用インクまたは水性記録用インク、または処理液を塗布した記録媒体への各インクを１ｃｍ×１ｃｍのベタ画像に従って吐出させた印刷サンプルのベタ部を、Ｘ−Ｒite社製の分光測色濃度計（９３９）で測定した。
【０１４６】
＜転写濃度＞
印刷サンプルのベタ部を、東洋精機製作所社製のクロックメーターに布を貼り付けて擦り、擦過後の布へのインクの転写濃度を、Ｘ−Ｒite社製の分光側色濃度計（９３９）で測定した。転写濃度が小さいほど、画像の定着性が良好である。
【０１４７】
＜泡立ち評価＞
比較例または実施例に記載の処方に基づいて混合・調製した油性記録用インク及び水性記録用インク、処理液を、容量１００ｍｌのメスシリンダーに１０ｍｌ入れて一昼夜放置し、その後、メスシリンダーを１０℃の恒温水槽に３０分以上入れて液温を慣らした。液温が十分慣れたら、所定のシリンジにて空気を吹き込み１００ｍｌまで泡立たせた。その後、３０秒後の泡高さを目視にて確認した。
【０１４８】
＜カール評価＞
印字面積が記録媒体全面積に対して３０％及び５０％の画像を水性記録用インクまたは油性記録用インクにて印字し、１０秒後のカール量を測定した。
【０１４９】
＜インク保存性評価＞
油性記録用インク及び水性記録用インクを７０℃の恒温槽に２週間放置し、初期粘度と保存後の粘度の差（粘度上昇レベル）を以下の３段階に分けて判断した。
○：粘度上昇は認められない
△：やや粘度上昇が認められる
×：顕著な粘度上昇が認められる
【０１５０】
上記評価項目のうち、画像濃度、転写濃度、及びカール評価については、記録用インクの吐出前又は吐出後に記録媒体を５０℃に加温した場合の評価も行った。
【０１５１】
【表１−１】
【０１５２】
【表１−２】
【０１５３】
【表１−３】
【０１５４】
【表１−４】
【０１５５】
【表２−１】
【０１５６】
【表２−２】
【０１５７】
表中の比較例１、２、３及び実施例１、６などより、画像面積が記録媒体全面積に対して３０％以上の場合は油性記録用インクを用いることで記録媒体のカールを防止することができ、一方、画像面積が記録媒体全面積に対して３０％未満の場合には水性記録用インクを用いても記録媒体がカールすることが無く、かつ画像濃度も優れることが示された。
表中の比較例４及び実施例１２、１６、２０などより、処理液により記録媒体を処理することによって、高濃度の画像を得ることができることが示された。
【０１５８】
表中の実施例１より、油性インク中にカルボキシル基含有樹脂を添加することによって、処理液中の凝集剤（有機酸／多価金属塩／架橋剤）との反応により高濃度の画像を得ることができることが示された。
表中の実施例２、３、４より、大豆油変性アルキド樹脂を油性記録用インク中に１〜１０重量％含有することで、処理液中の凝集剤（有機酸／多価金属塩／架橋剤）との反応により高濃度の画像を得ることができることが示された。
表中の実施例１、５より、ヨウ素価が６０〜１３０の植物油またはその誘導体を使用することによって、経時での保存安定性を確保することができることが示された。
表中の実施例実施例７、８、９より、カルボキシル基含有樹脂の添加量が１〜１０重量％であることによって、処理液中の凝集剤（有機酸／多価金属塩／架橋剤）との反応により高濃度の画像を得ることができることが示された。
【０１５９】
表中の実施例６、７、１０、１１、１２より、該構造の界面活性剤及び抑泡剤を使用することで、界面活性剤による表面張力の低下及び気泡の発生による吐出不良の不具合を防止することができることが示された。
表中の比較例４及び実施例１３、１５より、処理液中に乳酸または乳酸アンモニウム塩を添加することにより高濃度の画像を得ることができることが示された。
表中の実施例１２、１３、１４より、処理液中に乳酸または乳酸アンモニウム塩を５重量％以下含有させることによって高濃度の画像を得ることができることが示された。
【０１６０】
表中の比較例４及び実施例１６より、処理液中に多価金属塩を含有させることによって高濃度の画像を得ることができることが示された。
表中の実施例１６、１７より、処理液中に多価金属塩を０．１重量％以上含有させることによって高濃度の画像を得ることができることが示された。
【０１６１】
表中の比較例４及び実施例１８、１９、２０より、処理液中に架橋剤としてオキサゾリン基含有ポリマー、多官能アジリジン化合物、カルボジイミドから選択される少なくとも１種を含有させることによって高濃度の画像を得ることができることが示された。
表中の実施例２０、２１、２２より、処理液中にオキサゾリン基含有ポリマー、多官能アジリジン化合物、カルボジイミドから選択される少なくとも１種を１０重量％以下含有させることによって高濃度の画像を得ることができることが示された。
表中の実施例１、１３、２３、２４より、記録用インクの吐出前または吐出後に記録媒体を加温することによって、定着性の向上及び水性記録用インクを使用した場合には記録媒体のカール量を抑えることができることが示された。
【符号の説明】
【０１６２】
１０１ 液体吐出用装置
１０３ 給紙トレイ
１０４ 排紙トレイ
１０５ 手差しトレイ
１０６ 操作パネル
１０７Ｋ インクカートリッジ
１０７Ｃ インクカートリッジ
１０７Ｍ インクカートリッジ
１０７Ｙ インクカートリッジ
１０８Ｋ サブインクタンク
１０８Ｃ サブインクタンク
１０８Ｍ サブインクタンク
１０８Ｙ サブインクタンク
１０９ 廃液タンク
１１０Ｋ ヘッドユニット
１１０Ｃ ヘッドユニット
１１０Ｍ ヘッドユニット
１１０Ｙ ヘッドユニット
１１１Ｋ メンテナンスユニット
１１１Ｃ メンテナンスユニット
１１１Ｍ メンテナンスユニット
１１１Ｙ メンテナンスユニット
１１２ 分離パッド
１１３ 搬送ベルト
１１４ 記録媒体
１１５ テンションローラ
１１６ 帯電ローラ
１１７ 排紙コロ
１１８ プラテンローラ
１１９ 搬送ローラ
１２０ 吸引ファン
１２１ 搬送ローラ
１２４ プラテン
１２２ 分離パッド
１２３ カウンターローラ
１３０ 水性記録用インク
１３４ 可動ブレード
１３５ 処理液
１３６ 塗布ローラ
１３７ 汲み上げローラ
１３８ 膜圧制御ローラ
１３９ 塗布用カウンターローラ
１４０ 処理液貯蔵タンク
１５４Ａ〜Ｌ 記録ヘッド
１６０ 外周部材
２００ ノズル
２０１ ノズルプレート
２０２ 充填剤
２４０ インクカートリッジ
２４１ インク袋
２４２ インク注入口
２４３ インク排出口
２４４ カートリッジケース
３００ 制御部
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
３０４ 不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）
３０５ ＡＳＩＣ
３０６ ホストＩ／Ｆ
３０７ ヘッド駆動制御部
３０８ 記録媒体搬送モータ駆動制御部
３０９ 記録媒体搬送モータ
３１１ ヘッドユニット（キャリッジ）移動モータ
３１２ 維持ユニット移動モータ駆動制御部
３１４ インク経路バルブ制御部
３１５ 電磁弁
３１６ 送液吸引モータ駆動制御部
３１７ キャップ吸引モータ
３１８ インク供給モータ
３２２ Ｉ／Ｏ
３２３ センサ
４０１ 塗布ローラ
４０２ 膜厚制御ローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１６３】
【特許文献１】特開２００８−２０８３３２号公報
【特許文献２】特開２００１−０９６７３１号公報
【特許文献３】特開平１１−１６５４２０号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも着色剤がカルボキシル基含有樹脂中に分散しているか、またはカルボキシル基含有樹脂によってマイクロカプセル化されており、かつオイル成分を含有する油性記録用インクと、少なくとも着色剤がカルボキシル基含有樹脂中に分散しているか、またはカルボキシル基含有樹脂によってマイクロカプセル化されており、かつ界面活性剤、抑泡剤を含有する水性記録用インクとを同一機内に有し、
画像面積によって油性記録用インクまたは水性記録用インクのいずれか一方を選択し吐出する液体吐出用装置であって、
画像面積が記録媒体全面積に対して３０％以上の場合は油性記録用インクを吐出し、３０％未満の場合は水性記録用インクを吐出させるようにしたことを特徴とする液体吐出用装置。
【請求項２】
少なくとも有機酸、多価金属塩、及び架橋剤からなる群より選択されるいずれか１種以上を含有し、かつ界面活性剤、抑泡剤を含有する処理液を、油性記録用インクまたは水性記録用インクの吐出前または吐出後に記録媒体に塗布または吐出する機構を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出用装置。
【請求項３】
前記油性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂が植物由来の樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出用装置。
【請求項４】
前記油性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂が大豆油変性アルキド樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体吐出用装置。
【請求項５】
前記油性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂、及び前記水性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂の添加量が、それぞれのインク中で１〜１０重量％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液体吐出用装置。
【請求項６】
前記オイル成分が植物油またはその誘導体からなり、そのヨウ素価が６０〜１３０であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液体吐出用装置。
【請求項７】
前記界面活性剤が以下の（１）式または（２）式で表される化合物のうち、少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液体吐出用装置。
【化１】
式（１）中、ｎは２〜６の整数を示し、ａは１５〜５０の整数を示す。式（１）中、Ｙは−ＣbＨ2b+1（ｂは１１〜１９の整数を示す）又は−ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2−ＣmＦ2m+1（ｍは２〜６の整数を示す）を示す。
【化２】
【請求項８】
前記抑泡剤がＮ−オクチル−２−ピロリドン、２，４，７，９−テトラメチルデカン−４，７−ジオール、又は２，５，８，１１−テトラメチルドデカン−５，８−ジオールであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液体吐出用装置。
【請求項９】
前記有機酸が乳酸または乳酸アンモニウム塩であることを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載の液体吐出用装置。
【請求項１０】
前記乳酸または乳酸アンモニウム塩の添加量が処理液中で５重量％以下であることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出用装置。
【請求項１】
少なくとも着色剤がカルボキシル基含有樹脂中に分散しているか、またはカルボキシル基含有樹脂によってマイクロカプセル化されており、かつオイル成分を含有する油性記録用インクと、少なくとも着色剤がカルボキシル基含有樹脂中に分散しているか、またはカルボキシル基含有樹脂によってマイクロカプセル化されており、かつ界面活性剤、抑泡剤を含有する水性記録用インクとを同一機内に有し、
画像面積によって油性記録用インクまたは水性記録用インクのいずれか一方を選択し吐出する液体吐出用装置であって、
画像面積が記録媒体全面積に対して３０％以上の場合は油性記録用インクを吐出し、３０％未満の場合は水性記録用インクを吐出させるようにしたことを特徴とする液体吐出用装置。
【請求項２】
少なくとも有機酸、多価金属塩、及び架橋剤からなる群より選択されるいずれか１種以上を含有し、かつ界面活性剤、抑泡剤を含有する処理液を、油性記録用インクまたは水性記録用インクの吐出前または吐出後に記録媒体に塗布または吐出する機構を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出用装置。
【請求項３】
前記油性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂が植物由来の樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出用装置。
【請求項４】
前記油性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂が大豆油変性アルキド樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体吐出用装置。
【請求項５】
前記油性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂、及び前記水性記録用インクに含まれるカルボキシル基含有樹脂の添加量が、それぞれのインク中で１〜１０重量％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液体吐出用装置。
【請求項６】
前記オイル成分が植物油またはその誘導体からなり、そのヨウ素価が６０〜１３０であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液体吐出用装置。
【請求項７】
前記界面活性剤が以下の（１）式または（２）式で表される化合物のうち、少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液体吐出用装置。
【化１】
式（１）中、ｎは２〜６の整数を示し、ａは１５〜５０の整数を示す。式（１）中、Ｙは−ＣbＨ2b+1（ｂは１１〜１９の整数を示す）又は−ＣＨ2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2−ＣmＦ2m+1（ｍは２〜６の整数を示す）を示す。
【化２】
【請求項８】
前記抑泡剤がＮ−オクチル−２−ピロリドン、２，４，７，９−テトラメチルデカン−４，７−ジオール、又は２，５，８，１１−テトラメチルドデカン−５，８−ジオールであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液体吐出用装置。
【請求項９】
前記有機酸が乳酸または乳酸アンモニウム塩であることを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載の液体吐出用装置。
【請求項１０】
前記乳酸または乳酸アンモニウム塩の添加量が処理液中で５重量％以下であることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出用装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０５７（Ｐ２０１３−１０５７Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３７１４７（Ｐ２０１１−１３７１４７）
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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