(57)【要約】【課題】記録媒体上に水性記録用インクによって形成された画像の保存安定性、画像濃度、転写濃度を向上させること。  【解決手段】少なくとも水溶性有機溶媒、両親媒性物質、有機酸若しくは有機酸塩または／及びカチオンポリマー、疎水性架橋剤及び水を含有することを特徴とする、記録媒体を処理する処理液。この処理液を記録媒体に予め塗布してから記録媒体に水性記録用インクで記録する。前記両親媒性物質としては、コハク酸ビスエトキシジグリコール、ジラウロイルグルタミン酸リシンナトリウム、特定のポリマー等を挙げることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも水溶性有機溶媒、両親媒性物質、有機酸若しくは有機酸塩または／及びカチオンポリマー、疎水性架橋剤及び水を含有することを特徴とする、記録媒体を処理する処理液。
【請求項２】
前記両親媒性物質が、コハク酸ビスエトキシジグリコール、ジラウロイルグルタミン酸リシンナトリウム、下記の一般式（１）で表されるポリマー及び下記の一般式（２）で表される樹状ポリマーよりなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体を処理する処理液。
【化１】
2014097632.tif 000013
（ここでＲ１、Ｒ２、及びＲ３はそれぞれ水素原子、炭素数１〜６のアルキル基またはヒドロキシアルキル基から選択される。Ｒは炭素数４〜８のアルキル基を示す。Ｘ及びＹは１以上２０以下の整数を示す）
【化２】
2014097632.tif 000014
（式中、Ｘは、−Ｙ−Ｚ基を樹状ポリマーの別の部分に連結させる二価有機連結基を含み、Ｙは以下の構造：
−Ｗ−Ｃ（Ｒ４）＝Ｃ（Ｒ５）−Ｃ（Ｒ６Ｒ７）−Ｃ（Ｒ８）＝Ｃ（Ｒ９）−、
−Ｗ−Ｃ（Ｒ４）＝Ｃ（Ｒ５）−Ｃ（Ｒ６）＝Ｃ（Ｒ７）−、
または上記式の混合物
（式中、Ｗは、存在する場合、二価有機基であり、Ｒ４〜Ｒ９はそれぞれ独立して水素原子、置換もしくは非置換アルキル基、置換もしくは非置換シクロアルキル基、置換もしくは非置換アリール基、または置換もしくは非置換アルケニル基の１つを示し、Ｚは水素または一価有機基を表す）の１つを含む）により表される少なくとも１つの構造単位を含む）
【請求項３】
前記有機酸若しくは有機酸塩が、乳酸または乳酸アンモニウムであることを特徴とする請求項１または２に記載の記録媒体を処理する処理液。
【請求項４】
更に疎水性物質を含有し、疎水性物質がアルキド樹脂、エポキシ樹脂、ワックスのいずれか１種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記録媒体を処理する処理液。
【請求項５】
前記疎水性架橋剤が、カルボジイミド又は下記式（3）で表される化合物のいずれか１種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記録媒体を処理する処理液。
【化３】
2014097632.tif 000015
【請求項６】
更に界面活性剤を含有し、界面活性剤がポリオキシアルキレンアルキルエーテルもしくは下記の式（４）で表されるもの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記録媒体を処理する処理液。
【化４】
2014097632.tif 000016
【請求項７】
更に抑泡剤を含有し、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−ジオール及び２，５，８，１１−テトラメチルドデカン−５，８−ジオールよりなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の記録媒体を処理する処理液。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の記録媒体を処理する処理液を、記録媒体上に付与する処理液付与手段と、着色剤、水溶性有機溶媒、フッ素系界面活性剤、抑泡剤及び水を含有する記録用インクであって、かつ、前記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た着色剤である記録用インクを、記録媒体上に付与する記録用インク付与手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の処記録媒体を処理する理液を、記録媒体上に付与する処理液付与工程と、着色剤、水溶性有機溶媒、フッ素系界面活性剤、抑泡剤及び水を含有する記録用インクであって、かつ、該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た着色剤である記録用インクを、記録媒体上に付与する記録用インク付与工程と、を含むことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体を処理する処理液及びこれを使用する画像形成装置、画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水性記録用インクを用いて記録媒体に記録するに際して、画像の耐擦過性等を向上させるために、記録媒体の表面を特定の処理液で処理してから水性記録用インクで記録することが行なわれている。
【０００３】
特許文献１では、処理液中の有機酸とオキサゾリンポリマーの架橋物を形成することによって、後から吐出される水性記録用インクの耐擦過性を向上させている。しかしながら、処理液中で有機酸とオキサゾリンポリマーが架橋構造を形成するため、保存安定性に課題がある。また、同文献には有機酸とオキサゾリンポリマーをそれぞれの液に分けることも記載しているが、２液に分けることで取扱い性に課題が生じてしまう。
【０００４】
また、特許文献２では、処理液に多価金属塩や樹脂エマルジョンを含有しているが、コート紙などのような低吸収性の記録媒体に対しては、多価金属塩で凝集した着色剤を記録媒体上に定着させるのは困難である。
【０００５】
上記のように、水性記録用インクを使用した場合、特にインク非吸収性または低吸収性の記録媒体に対して耐擦過性を得ることは非常に困難であり、特許文献１や特許文献２のように、架橋剤または樹脂エマルジョンなどを使用することも考えられるが、保存安定性や吐出安定性などが劣ってしまい、耐擦過性と保存安定性などの両立は困難であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体に対しても、耐擦過性と保存安定性などを両立させた処理液を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題は本発明の「少なくとも水溶性有機溶媒、両親媒性物質、有機酸若しくは有機酸塩または／及びカチオンポリマー、疎水性架橋剤及び水を含有することを特徴とする、記録媒体を処理する処理液。」により解決することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の処理液を用いることにより、記録媒体上に水性記録インクによって形成された画像の保存安定性、画像濃度、転写濃度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る液体吐出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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
一般的に使用されている液体吐出装置では、主として水性記録用インクが用いられている。水性記録用インクは、記録媒体上に印字された場合、主成分の水が記録媒体内部への浸透、及び大気中への蒸発などによって、結果として着色剤固形分が記録媒体表面に留まる。しかしながら、インク非吸収性または低吸収性の記録媒体を使用する場合、記録媒体内部への水の浸透が十分に起こらず、結果として記録媒体表面に着色剤成分を含む水が残り、耐擦過性が劣ることになる。
【００１１】
本発明では、記録媒体を処理する処理液（以下単に「処理液」ともいう）中に両親媒性物質を使用することで、処理液中において親水部と疎水部とが存在するようになる。処理液中の親水部には水性記録用インク中のカルボキシル基含有樹脂及び処理液中の架橋剤と反応する有機酸若しくは有機酸塩または／及びカチオンポリマーを含有し、疎水部には疎水性架橋剤または処理液が疎水性物質を含む場合には親水部が無くなった場合に皮膜を形成する疎水性物質を含有する。処理液を親水部と疎水部とに分けた形態にすることで、１液の状態でも処理液中で有機酸若しくは有機酸塩と架橋剤が反応することがなく、かつ親水部が無くならない限り疎水性物質も安定した状態で系内に留めることができるため、保存安定性的にも問題が無い。
【００１２】
本発明における耐擦過性向上のメカニズムとしては、まず処理液が記録媒体上に吐出または塗布されると、処理液中の親水部の水が記録媒体内へ浸透し、また、大気中に蒸発することによってその量が減少し、それに伴い疎水部の架橋剤が親水部の有機酸若しくは有機酸塩と架橋反応を起こし、記録媒体上に架橋構造を形成する。その後、水性記録用インクが架橋構造上に吐出され、カルボキシル基含有樹脂によって分散またはマイクロカプセル化された水性記録用インクの着色剤が架橋構造内に入り込み、架橋反応で残った有機酸若しくは有機酸塩または／及びカチオンポリマーと凝集反応を起こす。最後に、この一連のフローの中で処理液中の疎水部に存在していた疎水性物質が、凝集した着色剤を取り込んだ架橋構造ごと固化して記録媒体上に固着する。
【００１３】
＜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、かつ水溶性有機溶媒、フッ素系界面活性剤、抑泡剤及び水を含有する。
【００１４】
（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覆した着色剤粒子を用いてもよい。
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。
【００１５】
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が好ましく、５〜５０ｎｍがより好ましい。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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を超えると水性記録用インクを記録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。
【００２４】
（水溶性有機溶媒）
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媒を使用する。これらの水溶性有機溶媒は複数混合して使用してもよい。
【００２５】
水溶性有機溶媒としては、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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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−ブチロラクトン等が挙げられる。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
これらの水溶性有機溶媒の中でも、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製することができる。
【００３１】
着色剤粒子と水溶性有機溶媒の配合比は、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、水溶性有機溶媒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。
【００３２】
本発明に係る水性記録用インクは、上記水溶性有機溶媒以外に、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媒を併用することもできる。
【００３３】
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。
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、水性記録用インクに対して０．１〜４０重量％が好ましく、０．５〜３０重量％がより好ましい。
【００３４】
（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媒、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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
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。
【００３７】
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。
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。
【００３８】
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、中でも特に以下の式（４）で表される構造を有するフッ素系界面活性剤が特に好ましい。
【００３９】
【化４】
2014097632.tif 000002
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
（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。
【００４９】
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。
【００５０】
（カルボキシル基含有樹脂）
本発明において用いる水性記録用インクはカルボキシル基含有樹脂を含む。これにより、処理液中の有機酸又は有機酸塩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、記録媒体上での着色剤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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
（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。
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、記録媒体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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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、乾燥による増粘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。
【００６２】
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。
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
＜処理液＞
前記水性記録用インクの吐出前に記録媒体へ塗布する処理液は、少なくとも着色剤を含まず、かつ水溶性有機溶媒、両親媒性物質、有機酸若しくは有機酸塩または／及びカチオンポリマー、疎水性架橋剤及び水を含有する。
【００６８】
（水溶性有機溶媒）
処理液には溶媒として水もしくは水溶性有機溶媒を添加することができる。水溶性有機溶媒としては、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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
これらの水溶性有機溶媒の中でも、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。
【００７３】
（両親媒性物質）
本発明における両親媒性物質としては、その構造中に疎水基と親水基を持ち、かつ水を媒体とした場合、コア部に疎水基、シェル部に親水基のコア−シェル構造を持つものが好ましい。また、本発明では処理液中の親水部に有機酸又は有機酸塩を、疎水部に有機酸又は有機酸塩と架橋反応を起こす架橋剤を含有するシステムであるため、系内で両者が反応しないようにシェル部の親水基鎖長の長いものが好ましい。これらの両親媒性物質としては、コハク酸ビスエトキシジグリコール、ジラウロイルグルタミン酸リシンナトリウム、下記の一般式（１）で表されるポリマー及び下記の一般式（２）で表される樹状ポリマーよりなる群から選ばれる少なくとも一種を含む。
【００７４】
【化１】
2014097632.tif 000003
（ここでＲ１、Ｒ２、及びＲ３はそれぞれ水素原子、炭素数１〜６のアルキル基またはヒドロキシアルキル基から選択される。Ｒは炭素数４〜８のアルキル基を示す。Ｘ及びＹは１以上２０以下の整数を示す）
【００７５】
【化２】
2014097632.tif 000004
（式中、Ｘは、−Ｙ−Ｚ基を樹状ポリマーの別の部分に連結させる二価有機連結基を含み、Ｙは以下の構造：
−Ｗ−Ｃ（Ｒ３）＝Ｃ（Ｒ４）−Ｃ（Ｒ５Ｒ６）−Ｃ（Ｒ７）＝Ｃ（Ｒ８）−、
−Ｗ−Ｃ（Ｒ３）＝Ｃ（Ｒ４）−Ｃ（Ｒ７）＝Ｃ（Ｒ８）−、
または上記式の混合物
（式中、Ｗは、存在する場合、二価有機基であり、Ｒ基はそれぞれ独立して水素原子、置換もしくは非置換アルキル基、置換もしくは非置換シクロアルキル基、置換もしくは非置換アリール基、または置換もしくは非置換アルケニル基の１つを示し、Ｚは水素または一価有機基を表す）の１つを含む）により表される少なくとも１つの構造単位を含む。市販品としては、パーストープ社製のボルトーンシリーズ、ＤＳＭ社製のハイブレーンシリーズ、デンドリティック・ナノテクノロジーズ社製のプリオスターシリーズやスターバーストシリーズなどが挙げられる。
【００７６】
（有機酸、有機酸塩）
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好ましい。有機酸及び有機酸塩は、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好ましい。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、乳酸アンモニウムや乳酸カルシウムが特に好ましい。
【００７７】
本発明における有機酸及び有機酸塩の役割としては、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及び有機酸塩の添加量は１０重量％以下が好ましく、５重量％以下がより好ましい。有機酸及び有機酸塩の添加量が多くなってしまうと、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及び有機酸塩の添加量を決定する必要がある。
【００７８】
（カチオンポリマー）
処理液に用いられる水溶性カチオンポリマーとしては、アミンとエピハロヒドリンとを含むモノマーを重合させてなる水溶性カチオンポリマーが用いられる。これらのモノマーを重合させてなる水溶性カチオンポリマーは、主鎖に水酸基やアンモニウムカチオン等を含み、また、水溶液中でハロゲンアニオンを遊離することで、インクと接触した場合に緩衝作用や顔料を凝集させる作用を高める働きを有すると考えられる。
【００７９】
この水溶性カチオンポリマーとしては、具体的には、ポリアミン−エピハロヒドリン共重合体、ポリアミド−エピハロヒドリン共重合体またはポリアミドポリアミン−エピハロヒドリン共重合体、アミン−エピハロヒドリン共重合体から選ばれる水溶性カチオンポリマーが好適に用いられる。より好ましくは、水溶性カチオンポリマーとしては、下記一般式（５）で示される共重合体、下記（６）で示される繰返し単位を有する共重合体、及び下記式（７）で表されるアミンモノマー（ジエチレントリアミン）と下記式（８）で示されるモノマーと、下記式（９）で示されるモノマーとを重合してなる共重合体から選ばれる少なくとも１種類の化合物が用いられる。
【００８０】
【化５】
2014097632.tif 000005
〔Ｒ１〜Ｒ８は、炭素数１〜８のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルケニル基、ベンジル基のいずれかであり、Ｘはハロゲン原子を示す。ｎは１または２の整数を示す〕
【００８１】
【化６】
2014097632.tif 000006
〔Ｘはハロゲン原子を示し、ｍは１以上の整数を示す〕
【００８２】
【化７】
2014097632.tif 000007
【００８３】
【化８】
2014097632.tif 000008
【００８４】
【化９】
2014097632.tif 000009
〔Ｘはハロゲン原子を示す〕
【００８５】
アミンモノマーとしては、上記式（７）で示されるジエチレントリアミン以外に、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン及びイミノビスプロピルアミン等を用いることができるが、工業的に製造されており簡単に入手できる点で前記式（７）で示されるモノマーが好ましい。なお、これらの化合物以外の第４級アンモニウム塩型カチオンポリマーや、場合によっては水分散性カチオンポリマーを水溶性カチオンポリマーとして用いても良い。
【００８６】
上記の水溶性カチオンポリマーは、アミンと、エピハロヒドリンとを含むモノマーを重合する方法、アミンとカルボン酸とを含むモノマーを重合することにより得られたポリアミドにエピハロヒドリンを含むモノマーをグラフト重合する方法等の公知の方法によって得られる。水溶性カチオンポリマーの重量平均分子量は、共重合体の種類によって異なり、アミド−エピハロヒドリン共重合体の場合、５００〜１０万の範囲が好ましく、ポリアミド−エピハロヒドリン共重合体またはポリアミドポリアミン−エピハロヒドリン共重合体の場合、１万〜５百万の範囲が好ましく、アミン−エピハロヒドリン共重合体の場合、７００〜５万の範囲が好ましい。重量平均分子量が上記の各上限を超えると、水溶液にならない場合があり、各下限に満たないと処理液効果が低下する場合がある。
【００８７】
これらの水溶性カチオンポリマーの添加量としては、本実施形態の液体組成物全体の１〜４０重量％であることが好ましく、より好ましくは３〜３０重量％である。添加量が４０重量％よりも多いと、添加量を増やしても画像の品質を向上させる効果が変わらなくなる可能性があるばかりではなく、液体組成物の粘度が増加しすぎる可能性がある。添加量が１重量％よりも少ないと、画像の品質を向上させる効果が小さくなる可能性がある。
【００８８】
（疎水性物質）
本発明では処理液中の疎水部に疎水性物質を含有することができる。具体的には、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ワックスのいずれか１種から選択される。
カルボキシル基を含有するアルキド樹脂は油脂と多塩基酸と多価アルコールから構成されるが、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、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。
【００８９】
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。
【００９０】
カルボキシル基を含有するアルキド樹脂は、水性記録用インクの耐擦過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。市販品としては、荒川化学社製のアラキードシリーズ、ハリマ化成社製のハリフタールシリーズなどが挙げられる。また、その添加量は処理液中で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。
エポキシ樹脂としては、例えば、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルなどが挙げられる。市販品としては、阪本薬品社製のＳＲシリーズ、日油社製のエピオールシリーズなどが挙げられる。また、その添加量は処理液中で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。
【００９１】
ワックスとしては、例えばカルバナワックス、キャンデリワックス、ミツロウ、ライスワックス、ラノリンなどの動植物系ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、ペトロラタムなどの石油系ワックス、モンタンワックス、オゾケライトなどの鉱物系ワックス、カーボンワックス、ヘキストワックス、ポリオレフィンワックス、ステアリン酸アミドなどの合成ワックス、α−オレフィン・無水マレイン酸共重合体などの天然・合成ワックスエマルジョンや、配合ワックスなどが挙げられる。
【００９２】
これらのワックスの中でも、ポリオレフィンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックスが特に好ましい。市販品としては、例えばサンノプコ社製のノプコートシリーズ、三井化学社製のケミパールシリーズ、ビックケミー社製のＡＱＵＡＣＥＲシリーズなどが挙げられる。ワックスの含有量は、固形分換算で０．５重量％〜６重量％が好ましく、より好ましくは１重量％〜３重量％である。
【００９３】
（疎水性架橋剤）
本発明では処理液中の疎水部に架橋剤を含有する。本発明で使用する架橋剤は、処理液中の親水部に含有する有機酸又は有機酸塩と架橋反応を起こすものが好ましい。具体的には、カルボジイミド、及び下記式（３）で表されるポリマーのいずれか１種から選択される。いずれも処理液中の有機酸又は有機酸塩と架橋構造を形成することによって耐擦過性を向上させることができる。
【００９４】
【化３】
2014097632.tif 000010
【００９５】
その市販品としては、日清紡ケミカル社製のカルボジライトシリーズ、ユニマテック社製のケミノックスシリーズなどが挙げられる。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。
【００９６】
本発明では、有機酸又は有機酸塩と架橋剤を併用することで、予め記録媒体上に有機酸又は有機酸塩と架橋剤を反応させて架橋構造を形成し、その後、水性記録用インクを吐出させることによって更なる耐擦過性の向上を図ることができる。なお、この形態における有機酸又は有機酸塩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、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。
【００９７】
この２つの役割を実現するために、この形態における架橋剤の添加量は有機酸１ｍｏｌに対して０．５ｍｏｌ以下とすることが好ましい。これは最初に起こる有機酸との架橋反応で全ての有機酸が使用されてしまうと、後に起こる水性記録用インキ中のカルボキシル基含有樹脂との架橋反応が起こらなくなってしまうためである。
【００９８】
（界面活性剤）
処理液中に添加している界面活性剤は、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。
【００９９】
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、耐擦過性などの不具合も発生してしまう。
【０１００】
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る。具体的にはポリオキシアルキレンアルキルエーテルもしくは下記式（４）で表される構造を有するフッ素系界面活性剤のいずれか１種を用いることが特に好ましい。
【０１０１】
【化４】
2014097632.tif 000011
【０１０２】
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。
【０１０３】
本発明における界面活性剤の添加量は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルであれば０．５重量％〜３重量％が好ましく、１重量％〜２重量％がより好ましい。上記構造のフッ素系界面活性剤であれば０．０１重量％〜４重量％が好ましく、０．１重量％〜１重量％がより好ましい。
【０１０４】
（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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
（その他の成分）
本発明における処理液には、前記各成分の他に、必要に応じて公知の浸透剤、ｐＨ調製調整剤、防腐防錆剤、防黴剤などを添加することができる。
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、記録媒体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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
＜インクカートリッジ＞
本発明における処理液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。図５、図６の詳細については後述する。
【０１１６】
＜液体吐出装置＞
本発明において用いる液体吐出装置は、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。
【０１１７】
図１に、液体吐出用装置の一例の模式図（側面説明図）を示す。
液体吐出装置１０１には、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。
【０１１８】
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。
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
塗布ローラ１３６に転写される処理液の塗布量は、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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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耐擦過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。
【０１２４】
図３は、前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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
次に、図１に示す液体吐出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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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で受信する。
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。
【０１２９】
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。
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。
【０１３０】
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。
一方、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好ましい。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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、液体吐出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。
【０１３３】
また、前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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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水性記録用インクの吐出ヘッドが設けられている。
【０１３７】
＜処理液塗布手段、及び処理液塗布工程＞
前記処理液塗布手段としては、前記液体吐出装置用処理液を記録用メディア上に塗布する手段であれば、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。 
前記処理液塗布工程としては、記録用メディア表面に前記液体吐出装置用処理液を均一に塗工する塗工方法を用いればよく、特に制限はない。 
【０１３８】
このような塗工方法として、例えば、ブレードコート法、グラビアコート法、グラビアオフセットコート法、バーコート法、ロールコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、Ｕコンマコート法、ＡＫＫＵコート法、スムージングコート法、マイクログラビアコート法、リバースロールコート法、４本乃至５本ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法などが挙げられる。 
【０１３９】
前記処理液塗布工程は、表面が充分乾燥されている記録用メディアに対して行っても、乾燥中の記録用メディアに対して行っても効果を発揮する。 
なお、処理を施した記録用メディアに対し、必要に応じて乾燥工程を設けることができる。 
この場合、ロールヒーター、ドラムヒーターや温風により記録用メディアを乾燥することができる。 
【０１４０】
前記処理工程における液体吐出装置用処理液の記録用メディアへのウエット付着量は、０．１ｇ／ｍ２〜３０．０ｇ／ｍ２の範囲を達成するものであることが好ましく、０．２〜１０．０ｇ／ｍ２がより好ましい。 
前記付着量が、０．１ｇ／ｍ２未満であると、画像品質（画像濃度、彩度、カラーブリード、文字滲み及び白ポチ）の向上が殆ど見られないことがあり、３０．０ｇ／ｍ2を超えると、普通紙としての風合いが損なわれることや、カールが発生することがある。
【０１４１】
＜記録媒体＞
記録媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、ＯＨＰシート、汎用印刷用紙、などが好適に使用可能である。
【実施例】
【０１４２】
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。
【０１４３】
＜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％に調整した共重合体Ａ溶液を得た。
【０１４４】
（水性顔料分散体の調製）
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、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ホモディスパー）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。
なお、同様にカーボンブラックを銅フタロシアニン（大日精化社製：ＳＥＩＫＡＬＩＧＨＴ  ＢＬＵＥ  Ａ６１２）に置換した水性顔料分散体（シアン）を得た。
【０１４５】
（水性記録用インクの調製）
まず、表１に示す樹脂、水溶性有機溶媒、界面活性剤、浸透剤、ｐＨ調整剤、抗菌剤及び水を１時間攪拌し均一に混合した。次に、抑泡剤を加えて更に１時間攪拌し均一に混合した。その後、調製例１で得た水性顔料分散体を加えて更に１時間攪拌し均一に混合した。この混合物を平均孔径０．８μｍのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにより加圧濾過し、粗大粒子やゴミを除去して水性記録用インクを得た。なお、水性記録用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。
【０１４６】
［実施例１〜１８、比較例１〜４］
（カチオンポリマーの合成）
攪拌機、温度計、還流冷却管及び窒素ガス導入管を付した１リットルの四つ口フラスコに水６５７．２ｇ、トリエチレンテトラミン５８．４ｇ、５０％ジメチルアミン１０８ｇを仕込み、窒素ガス導入下でエピクロロヒドリン１９２．４ｇを４０℃を超えないように１．５時間かけて適下した後、７０℃に昇温して１．５時間保温した。次いで３０％水酸化ナトリウム水溶液でｐＨを７．５に調製し、更に７０℃で１．５時間保温して、３０％硫酸水溶液でｐＨを３．５に調製し、冷却して反応を完結させた。得られた反応生成物は固形分濃度２９．９％、粘度２０ｃｐｓ（固形分濃度１０％）、ｐＨ３．５のカチオンポリマーを得た。
【０１４７】
（処理液の調製）
上記で合成したカチオンポリマー、コハク酸ビスエトキシジグリコール（高級アルコール工業社製：ハイアオクスター  ＤＣＳ）、ジラウロイルグルタミン酸リシンナトリウム（旭化成ケミカルズ社製：ペリセア  ＬＢ−１０）、アルキド樹脂（荒川化学社製：アラキード  ３１４５−８０）、エポキシ樹脂（阪本薬品工業社製：ＳＲ−４ＰＧ）、ポリエチレンワックス（ビックケミー社製：ＭＩＮＥＲＰＯＬ２２１）、カルボジイミド（日清紡ケミカル社製：Ｖ−０５）等の各種成分を表１に示す処方で１時間攪拌し均一に混合した。この混合物を平均孔径０．８μｍのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターにより加圧濾過し、粗大粒子やゴミを除去して実施例１〜１８、比較例１〜４の処理液を得た。
【０１４８】
＜評価＞
（印字方法）
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：０．０５ｍｍ）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、ある所定画像にて印字速度３０ｒｐｍで水性記録用インクを吐出させて印刷サンプルを得た。
【０１４９】
上記印刷サンプル及び処理液について、以下の方法により諸特性を評価した。
（画像濃度）
ドットパターンで形成された３ｃｍ四方のベタ画像のベタ部を、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製の分光測色濃度計（９３９）で測定した。
【０１５０】
（転写濃度（定着性））
ドットパターンで形成された３ｃｍ四方のベタ画像のベタ部を、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。
【０１５１】
（起泡性評価：３０秒後の泡高さ）
比較例または実施例に記載の処方に基づいて混合・調製した水性記録用インク及び処理液を、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、３０秒後の泡高さを目視にて確認した。
【０１５２】
（保存安定性評価）
処理液を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
【０１５３】
【表１】
2014097632.tif 000012
【０１５４】
１）比較例１〜４と実施例１などより、処理液中に水溶性有機溶媒、両親媒性物質、有機酸又は若しくは有機酸塩または／及びカチオンポリマー、疎水性架橋剤を含有することにより、保存安定性、画像濃度、転写濃度が優れることが示された。
２）比較例３と実施例１〜４より、処理液中に両親媒性物質としてコハク酸ビスエトキシジグリコール、ジラウロイルグルタミン酸リシンナトリウム、化１に記載の両親媒性物質、化２に記載の両親媒性物質のいずれか１種を含有することにより、保存安定性が優れることが示された。
３）比較例１と実施例１、１４、１５などより、処理液中に有機酸として乳酸または乳酸アンモニウムを含有することにより、画像濃度が優れることが示された。
４）実施例１、１１、１２、１３より、処理液中に疎水性物質としてアルキド樹脂、エポキシ樹脂、ワックスのいずれか１種を含有することにより、転写濃度が優れることが示された。
５）比較例４と実施例１、５より、処理液中に疎水性架橋剤としてカルボジイミド、化３に記載する素水性架橋剤を含有することにより、転写濃度が優れることが示された。
６）実施例１、６、９より、処理液中に界面活性剤としてポリオキシアルキレンアルキルエーテルもしくは化４に記載の界面活性剤を含有することにより、起泡性が優れることが示された。
７）比較例１、２、３、４と実施例１、７、８、１０より、処理液中に抑泡剤として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種を含有することによって、起泡性がより優れることが示された。
【符号の説明】
【０１５５】
１０１  液体吐出装置
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  廃液ユニット
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
１２２  分離パッド
１２３  カウンターローラ
１２４  プラテンローラ
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  膜圧制御ローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５６】
【特許文献１】特開２０１０−１３１７７９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０５９１５号公報
【図１】
2014097632.tif 000017
【図２】
2014097632.tif 000018
【図３】
2014097632.tif 000019
【図４】
2014097632.tif 000020
【図５】
2014097632.tif 000021
【図６】
2014097632.tif 000022
【図７】
2014097632.tif 000023
【図８】
2014097632.tif 000024
【図９】
2014097632.tif 000025