(57)【要約】【課題】記録媒体のカールが抑制されると共にこしが強化され、記録媒体詰まりや画像部のこすれ、記録媒体排出部での積み重ねトラブルが大幅に低減された画像記録装置を提供する。【解決手段】記録媒体に対して着色剤を含有するインクを吐出するインク吐出手段と、記録媒体にエネルギーを供給するエネルギー供給手段と、を備え、前記インクは、前記記録媒体を構成する構成成分に作用する基を分子内に２つ以上有する多塩基酸を含有することを特徴とする画像記録装置。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に対して着色剤を含有するインクを吐出するインク吐出手段と、
記録媒体にエネルギーを供給するエネルギー供給手段と、を備え、
前記インクは、前記記録媒体を構成する構成成分に作用する基を分子内に２つ以上有する多塩基酸を含有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記記録媒体を構成する構成成分は水酸基を備え、
且つ、前記多塩基酸は、前記水酸基と水素結合力で相互作用可能な基または化学的に反応可能な基を分子内に２つ以上有することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記多塩基酸は、カルボキシル基または水酸基を分子内に２つ以上有することを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記多塩基酸は、カルボキシル基を分子内に３つ以上有することを特徴とする請求項３に記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記多塩基酸は、クエン酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸、１，２，３−プロパントリカルボン酸、オキシジコハク酸、タータレートジコハク酸、カルボキシエチルチオコハク酸、カルボキシメチルチオコハク酸、マレイン酸、フマル酸及びポリカルボン酸ポリマーから選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記エネルギー供給手段は、電磁波を供給する手段であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像記録装置。
【請求項７】
前記エネルギー供給手段は、マイクロ波および高周波から選ばれる少なくとも１種を供給する手段であることを特徴とする請求項６に記載の画像記録装置。
【請求項８】
記録媒体に対して着色剤を含有するインクを吐出するインク吐出工程と、
記録媒体にエネルギーを供給するエネルギー供給工程と、を有し、
前記インクは、前記記録媒体を構成する構成成分に作用する基を分子内に２つ以上有する多塩基酸を含有することを特徴とする画像記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙等の記録媒体にインクを用いて画像を記録する画像記録装置および画像記録方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式はカラー化が容易であり、また、消費エネルギーが少なく、記録時の騒音も低く、さらにプリンターの製造コストを低く抑えることができるという特徴を有することから広く注目されてきている。さらに近年では、高画質化、高速化、高信頼化が進んでいるが、普通紙に印刷する機会も多く、普通紙に対する記録適性を向上させることが極めて重要である。これらインクジェット記録方式に用いられるインクとして、水を主成分とするいわゆる水性インクが安全性の点から広く用いられているが、水性インクはインク中の水分が用紙繊維に作用するため、用紙のカールが大きく、また用紙のこしがなくなり、プリンター内での用紙詰まりや画像部のこすれや用紙排出部での積み重ねトラブルが発生してしまう。特に、記録密度の高い画像を印字した場合は、放置乾燥後に発生するカールが大きいといった問題点があり、カール抑制、こしの強化を十分実現できていない。
【０００３】
上記の課題から、水性インクを用いたインクジェット記録方式でのカールを低減するべく検討がなされてきた。
例えば、インク中に飽和糖類を約４〜２０質量％添加することで、カール低減を狙ったもの（例えば、特許文献１参照）や、１，３−ジオール類、１，３，５−トリオール類、アミノ−１，３，５−トリオール類、脂肪族ポリアミンポリオキシアルキレン誘導体などからなる群から選択される物質をカール防止剤として含有させたインク組成（例えば、特許文献２参照）などが開示されている。しかしながら、これらはカール改善のレベルが十分であるとはいえなかった。
【０００４】
一方、用紙の面からも様々な検討がなされてきた。例えば、ホルムアルデヒド系樹脂等を用いて水分による伸びを抑えることによりカール低減効果を狙った試みがなされている（例えば、特許文献３，４参照）が、内添で上記処理を実施するとこれら材料の反応性の高さから繊維がフロック化し地合が極端に低下してしまう。またサイズプレス処理において用いたとしても塗工前に反応が開始し、表面サイズ液が増粘・凝集し、カール低減材料が用紙中のセルロースに到達する量が少なくなり、カール低減効果が十分機能せず、有効な解決手段が未だ知られていなかった。また、パルプを原料とする普通紙に対し、用紙の製造段階で有機酸を含有させる方法も提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００５】
これら用紙面からのカール改善手法は、ユーザーの用紙選択の自由度に制約を与えるため、根本的なカール解決手段とはなっていない。
【０００６】
また、ｐＨ感応染料を含む第１のインクと、第１のインクの染料を印刷媒体に析出させるｐＨを有する第２のインクとを含むインクであって、第２のインクの緩衝剤としてクエン酸を添加する方法が提案されている（例えば、特許文献６参照）。しかし、これは画質改善効果はあるものの、用紙のカール抑制やこしの強化が望めるものではない。
【特許文献１】特開平６−２４０１８９号公報
【特許文献２】特開平６−１５７９５５号公報
【特許文献３】特開平１０−０４６４９８号公報
【特許文献４】特開２００２−２０１５９７号公報
【特許文献５】特開２００６−０７７３５６号公報
【特許文献６】特開平５−２０８５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような問題点を解消することを目的とし、即ち本発明の目的は、記録媒体のカールが抑制されると共にこしが強化され、記録媒体詰まりや画像部のこすれ、記録媒体排出部での積み重ねトラブルが大幅に低減された画像記録装置および画像記録方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記従来における目的は、以下の本発明によって達成される。即ち、本発明の画像記録装置は、
＜１＞  記録媒体に対して着色剤を含有するインクを吐出するインク吐出手段と、記録媒体にエネルギーを供給するエネルギー供給手段と、を備え、前記インクは、前記記録媒体を構成する構成成分に作用する基を分子内に２つ以上有する多塩基酸を含有する画像記録装置である。
＜２＞  前記記録媒体を構成する構成成分は水酸基を備え、且つ、前記多塩基酸は、前記水酸基と水素結合力で相互作用可能な基または化学的に反応可能な基を分子内に２つ以上有する前記＜１＞に記載の画像記録装置である。
＜３＞  前記多塩基酸は、カルボキシル基または水酸基を分子内に２つ以上有する前記＜２＞に記載の画像記録装置である。
＜４＞  前記多塩基酸は、カルボキシル基を分子内に３つ以上有する前記＜３＞に記載の画像記録装置である。
＜５＞  前記多塩基酸は、クエン酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸、１，２，３−プロパントリカルボン酸、オキシジコハク酸、タータレートジコハク酸、カルボキシエチルチオコハク酸、カルボキシメチルチオコハク酸、マレイン酸、フマル酸及びポリカルボン酸ポリマーから選択される少なくとも１種である前記＜１＞〜＜４＞の何れか１項に記載の画像記録装置である。
＜６＞  前記エネルギー供給手段は、電磁波を供給する手段である前記＜１＞〜＜５＞の何れか１項に記載の画像記録装置である。
＜７＞  前記エネルギー供給手段は、マイクロ波および高周波から選ばれる少なくとも１種を供給する手段である前記＜６＞に記載の画像記録装置である。
【０００９】
また、本発明の画像記録方法は、
＜８＞  記録媒体に対して着色剤を含有するインクを吐出するインク吐出工程と、記録媒体にエネルギーを供給するエネルギー供給工程と、を有し、前記インクは、前記記録媒体を構成する構成成分に作用する基を分子内に２つ以上有する多塩基酸を含有する画像記録方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、記録媒体のカールが抑制されると共にこしが強化され、記録媒体詰まりや画像部のこすれ、記録媒体排出部での積み重ねトラブルが大幅に低減された画像記録装置および画像記録方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜画像記録装置および画像記録方法＞
本発明の画像記録装置は、着色剤と、記録媒体を構成する構成成分（以下、記録媒体を単に「用紙」と、記録媒体を構成する構成成分を単に「用紙成分」と称することがある。）に作用する基を分子内に２つ以上有する多塩基酸と、を含有するインクを記録媒体の印字面に対して吐出するインク吐出手段（以下「記録ヘッド」と称す場合がある）、並びに記録媒体にエネルギーを供給するエネルギー供給手段を備えることを特徴とする。
以下、本発明を詳細に説明するにあたり、まず本発明に用いられるインクについて詳述し、その後画像記録装置（方法）について説明する。
【００１２】
−インク−
（多塩基酸）
本発明において用いられるインクは、用紙成分に作用する基を分子内に２つ以上有する多塩基酸を含有することを必須の要件とする。尚、上記「用紙成分に作用する基」とは、用紙成分と相互作用可能な基または化学的に反応可能な基を指し、例えば具体的には、用紙成分が水酸基を備える場合であれば、該水酸基と水素結合力で相互作用可能な基または化学的に反応可能な基が挙げられる。
【００１３】
上記用紙成分に作用する基としては、例えば、カルボキシル基、水酸基等が挙げられる。これらの中でもカルボキシル基が特に好ましく、本発明における上記多塩基酸としては、カルボキシル基を分子内に３つ以上有する多塩基酸が特に好ましい。
【００１４】
カール改善、用紙のこし改善のメカニズムに関しては、明確ではないが以下のようなメカニズムが働いているのではと推測している。
パルプ紙等の記録媒体（用紙）は、用紙中の主成分であるセルロース構造中に含まれる水酸基が互いに水素結合力で相互作用している。水性インクを用いて印字を行った場合、水が用紙セルロース間の水素結合間に入り込み水素結合部の状態変化が生じるため、用紙変形を引き起こし、また用紙のこしが弱化する。しかし、用紙成分に作用する基を分子内に２つ以上有する多塩基酸を含有するインクを用紙に付与し、且つ外部よりエネルギー供給処理を施すことで、繊維間の架橋が効果的に行われ、水の入り込みによる用紙変形、腰の弱化を効果的に抑制することができると推測している。特に、カルボキシル基を分子内に２つ以上有する多塩基酸を含有したインクを用いた場合、カルボキシル基と用紙中の水酸基間でエステル化反応が生じ、用紙のこしやカールに対する改善効果がより大きくなっていると推測している。
【００１５】
上記多塩基酸の具体例としては、クエン酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸、１，２，３−プロパントリカルボン酸、オキシジコハク酸、タータレートジコハク酸、カルボキシエチルチオコハク酸、カルボキシメチルチオコハク酸、マレイン酸、フマル酸、ポリカルボン酸ポリマーなどが挙げられる。また、これら多塩基酸を加熱することなどで生成する酸無水物を使用してもよい。
上記具体例の中でも、カルボキシル基を３つ以上有する、クエン酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸、１，２，３−プロパントリカルボン酸、オキシジコハク酸、タータレートジコハク酸、カルボキシエチルチオコハク酸、カルボキシメチルチオコハク酸がより好ましく、特にコストや安全性の観点などから、クエン酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸が好ましい。
【００１６】
本発明のインク中における上記多塩基酸の添加量としては、インク総質量に対して、０．２〜２０質量％であることが好ましく、１〜１０質量％であることがより好ましい。添加量が０．２質量％以上であることにより、良好なカール改善効果を得ることができ、一方２０質量％以下であることにより、インクの経時劣化や噴射不安定性を効果的に抑制することができる。
【００１７】
（インク組成）
次に、本発明において、インク、或いはインクセットを構成する各色のインクに含まれる着色剤、水溶性有機溶媒、その他の添加剤、また処理液に含まれる水溶性有機溶媒、その他の添加剤について説明する。
【００１８】
本発明に用いられる着色剤は、染料であっても顔料であっても構わない。使用可能な染料としては、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料、建染染料、可溶性建染染料、反応分散染料、油性染料等を挙げることができる。
【００１９】
また、本発明に用いる着色剤としては、インクの信頼性の観点からスルホ基および／またはその塩を分子内に含む着色剤を用いることが好ましい。また、同様にインク信頼性の観点からカチオン性の着色剤を用いることも好ましい。
【００２０】
本発明において使用される顔料としては、有機顔料、無機顔料のいずれも使用でき、黒色顔料では、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔料等が挙げられる。黒色とシアン、マゼンタ、イエローの３原色顔料のほか、赤、緑、青、茶、白等の特定色顔料や、金、銀色等の金属光沢顔料、無色または淡色の体質顔料、プラスチックピグメント等を使用してもよい。また、シリカ、アルミナ、又は、ポリマービード等をコアとして、その表面に染料又は顔料を固着させた粒子、染料の不溶レーキ化物、着色エマルション、着色ラテックス等も顔料として使用することも可能である。更には、本発明のために、新規に合成した顔料でも構わない。
【００２１】
前記顔料の具体例としては、Ｒａｖｅｎ７０００、Ｒａｖｅｎ５７５０、Ｒａｖｅｎ５２５０、Ｒａｖｅｎ５０００ＵＬＴＲＡＩＩ、Ｒａｖｅｎ３５００、Ｒａｖｅｎ２５００ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ２０００、Ｒａｖｅｎ１５００、Ｒａｖｅｎ１２５５、Ｒａｖｅｎ１２５０、Ｒａｖｅｎ１２００、Ｒａｖｅｎ１１９０ＵＬＴＲＡＩＩ、Ｒａｖｅｎ１１７０、Ｒａｖｅｎ１０８０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ１０６０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ７９０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ７８０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ７６０ＵＬＴＲＡ（以上、コロンビアン・カーボン社製）、Ｒｅｇａｌ４００Ｒ、Ｒｅｇａｌ３３０Ｒ、Ｒｅｇａｌ６６０Ｒ、Ｍｏｇｕｌ  Ｌ、Ｍｏｎａｒｃｈ  ７００、Ｍｏｎａｒｃｈ  ８００、Ｍｏｎａｒｃｈ  ８８０、Ｍｏｎａｒｃｈ  ９００、Ｍｏｎａｒｃｈ  １０００、Ｍｏｎａｒｃｈ  １１００、Ｍｏｎａｒｃｈ  １３００、Ｍｏｎａｒｃｈ  １４００（以上、キャボット社製）、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ２、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ２Ｖ、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  １８、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ２００、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１５０、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１６０、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１７０、Ｐｒｉｎｔｅｘ  ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｖ、Ｐｒｉｎｔｅｘ  １４０Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ  １４０Ｖ、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ６、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ５、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ４Ａ、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ４（以上、デグッサ社製）、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００（以上、三菱化学社製）等を使用することができるが、これらに限定されるものではない。また、黒色顔料としては、マグネタイト、フェライト等の磁性体粒子やチタンブラック等を用いてもよい。
【００２２】
また、着色剤としては水に自己分散可能な顔料も好ましく、該水に自己分散可能な顔料とは、顔料表面に水に対する可溶化基を数多く有し、高分子分散剤が存在しなくとも水中で安定に分散する顔料のことを指す。具体的には、通常のいわゆる顔料に対して酸・塩基処理、カップリング剤処理、ポリマーグラフト処理、プラズマ処理、酸化／還元処理等の表面改質処理等を施すことにより、水に自己分散可能な顔料が得られる。
【００２３】
また、水に自己分散可能な顔料としては、上記顔料に対して表面改質処理を施した顔料の他、キャボット社製のＣａｂ−ｏ−ｊｅｔ−２００、Ｃａｂ−ｏ−ｊｅｔ−２５０、Ｃａｂ−ｏ−ｊｅｔ−２６０、Ｃａｂ−ｏ−ｊｅｔ−２７０、Ｃａｂ−ｏ−ｊｅｔ−３００、ＩＪＸ−４４４、ＩＪＸ−５５、オリエント化学社製のＭｉｃｒｏｊｅｔ  Ｂｌａｃｋ  ＣＷ−１、ＣＷ−２、さらには日本触媒社から販売されている自己分散顔料等の市販の自己分散顔料等も使用できる。
【００２４】
シアン色の顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ−１、−２、−３、−１５、−１５：１、−１５：２、−１５：３、−１５：４、−１６、−２２、−６０等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２５】
マゼンタ色の顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ−５、−７、−１２、−４８、−４８：１、−５７、−１１２、−１２２、−１２３、−１４６、−１６８、−１８４、−２０２等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
さらにイエロー色の顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１、−２、−３、−１２、−１３、−１４、−１６、−１７、−７３、−７４、−７５、−８３、−９３、−９５、−９７、−９８、−１１４、−１２８、−１２９、−１３８、−１５１、−１５４、−１８０等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また各色着色剤として、着色剤が各種樹脂でカプセル化されたいわゆるカプセル染料・顔料を使用してもよい。
【００２７】
一方、本発明に用いられる染料としては、前述の各種染料を用いることができ、例えば水溶性染料としては、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌａｃｋ−２、−４、−９、−１１、−１７、−１９、−２２、−３２、−８０、−１５１、−１５４、−１６８、−１７１、−１９４、−１９５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ−１、−２、−６、−８、−２２、−３４、−７０、−７１、−７６、−７８、−８６、−１１２、−１４２、−１６５、−１９９、−２００、−２０１、−２０２、−２０３、−２０７、−２１８、−２３６、−２８７、−３０７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ−１、−２、−４、−８、−９、−１１、−１３、−１５、−２０、−２８、−３１、−３３、−３７、−３９、−５１、−５９、−６２、−６３、−７３、−７５、−８０、−８１、−８３、−８７、−９０、−９４、−９５、−９９、−１０１、−１１０、−１８９、−２２７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ−１、−２、−４、−８、−１１、−１２、−２６、−２７、−２８、−３３、−３４、−４１、−４４、−４８、−５８、−８６、−８７、−８８、−１３２、−１３５、−１４２、−１４４、−１７３、Ｃ．Ｉ．Ｆｏｏｄ  Ｂｌａｃｋ−１、−２、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｂｌａｃｋ−１、−２、−７、−１６、−２４、−２６、−２８、−３１、−４８、−５２、−６３、−１０７、−１１２、−１１８、−１１９、−１２１、−１５６、−１７２、−１９４、−２０８、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｂｌｕｅ−１、−７、−９、−１５、−２２、−２３、−２７、−２９、−４０、−４３、−５５、−５９、−６２、−７８、−８０、−８１、−８３、−９０、−１０２、−１０４、−１１１、−１８５、−２４９、−２５４、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ−１、−４、−８、−１３、−１４、−１５、−１８、−２１、−２６、−３５、−３７、−５２、−１１０、−１４４、−１８０、−２４９、−２５７、−２８９、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ−１、−３、−４、−７、−１１、−１２、−１３、−１４、−１８、−１９、−２３、−２５、−３４、−３８、−４１、−４２、−４４、−５３、−５５、−６１、−７１、−７６、−７８、−７９、−１２２などが挙げられる。
【００２８】
また、分散染料としては、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｙｅｌｌｏｗ−３、−５、−７、−８、−４２、−５４、−６４、−７９、−８２、−８３、−９３、−１００、−１１９、−１２２、−１２６、−１６０、−１８４：１、−１８６、−１９８、−２０４、−２２４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｏｒａｎｇｅ−１３、−２９、−３１：１、−３３、−４９、−５４、−６６、−７３、−１１９、−１６３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｒｅｄ−１、−４、−１１、−１７、−１９、−５４、−６０、−７２、−７３、−８６、−９２、−９３、−１２６、−１２７、−１３５、−１４５、−１５４、−１６４、−１６７：１、−１７７、−１８１、−２０７、−２３９、−２４０、−２５８、−２７８、−２８３、−３１１、−３４３、−３４８、−３５６、−３６２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｖｉｏｌｅｔ−３３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｂｌｕｅ−１４、−２６、−５６、−６０、−７３、−８７、−１２８、−１４３、−１５４、−１６５、−１６５：１、−１７６、−１８３、−１８５、−２０１、−２１４、−２２４、−２５７、−２８７、−３５４、−３６５、−３６８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｇｒｅｅｎ−６：１、−９などが挙げられる。
【００２９】
本発明に用いられる着色剤は、インクの全質量に対し１〜１５質量％の範囲で含まれることが好ましく、２〜１０質量％の範囲で含まれることがより好ましい。インク中の着色剤量が１質量％以上であることにより、十分な光学濃度が得られ、着色剤量が１５質量％以下であることにより、液体の噴射安定性を得ることができる。
【００３０】
本発明においては、インクに保湿性能を高め液体粘度を調整する材料として水溶性有機溶媒を使用することが好ましい。
水溶性有機溶媒としては例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、グリセリン等の多価アルコール類、ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素溶媒、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類、あるいは、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルホラン、ジメチルスルオキシド等の含硫黄溶媒、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等を用いることができるがこれらに限定されるものではない。
【００３１】
本発明に使用される水溶性有機溶媒は、単独で使用しても、あるいは２種以上を混合して使用してもよい。水溶性有機溶媒はインク全質量に対し１〜６０質量％の範囲で含まれることが好ましく、更には５〜４０質量％の範囲で含まれることがより好ましい。
【００３２】
インクには通常水が用いられるが、この水は、イオン交換水、蒸留水、純水、超純水等を用いることができる。
インクに含まれる水の含有量は、２０〜８０質量％の範囲、特に３０〜６０質量％の範囲とすることが好ましい。２０質量％以上であることにより、吐出安定性が得られ良好な吐出を行うことができる。また、８０質量％以下であることにより、長期にわたる保存安定性を得ることができる。
【００３３】
インクの液体粘度は、１〜２０ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。粘度が１ｍＰａ・ｓ以上であることにより、記録媒体（用紙）上で十分な増粘が得られ高い画質の画像を形成することができ、また良好な吐出安定性も得られる。一方２０ｍＰａ・ｓ以下であることにより、良好な吐出安定性が得られ、画像抜け・カスレの発生を効果的に抑制することができる。
【００３４】
さらに、インクには、画像濃度、にじみ、色間にじみ、画像均一性の向上効果を増幅させ、目詰まり、吐出応答性・吐出安定性、保存安定性を調整するために、水溶性樹脂を加えることもできる。特に、インクに水溶性樹脂を含有させると、画質向上効果が大きくなる。これは、水溶性樹脂を添加することにより、着色剤同士のネットワーク化を補助し、インク中にて着色剤が３次元構造をとりやすくするため、特に後述の凝集性処理液を用いる場合には、処理液と混合した際の増粘が促進・増幅されるためであると推測される。また、水溶性樹脂を添加することにより、画像が形成された後も用紙上でネットワーク構造を保持できるため、定着性、耐擦性に優れた画像を提供することができる。
【００３５】
前記水溶性樹脂としては、親水性構造部と疎水性構造部とを有する化合物などが有効に使用でき、具体的には、縮合系重合体および付加重合体などが挙げられる。上記縮合系重合体としてはポリエステル系重合体が挙げられ、一方、付加重合体としてはα，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの付加重合体が挙げられる。また、付加重合体としては、例えば、親水基を有するα，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーと疎水基を有するα，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーを適宜組み合わせて共重合したものなどが使用される。さらに、親水基を有するα，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの単独重合体も使用できる。
【００３６】
上記親水基を有するα，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーとしては、カルボキシル基、スルホン酸基、水酸基、りん酸基等を有するモノマー、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホン化ビニルナフタレン、ビニルアルコール、アクリルアミド、メタクリロキシエチルホスフェート、ビスメタクリロキシエチルホスフェート、メタクリロオキシエチルフェニルアシドホスフェート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート等がある。
【００３７】
一方、疎水基を有するα，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、ビニルシクロヘキサン、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸アルキルエステル、アクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル等がある。
【００３８】
上記親水基および疎水基を有するモノマーを共重合することにより得られる共重合体は、ランダム、ブロック、及びグラフト共重合体等いずれの構造でもよい。
好ましい共重合体の例としては、スチレン−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−メタクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸シクロヘキシルエステル−メタクリル酸共重合体等が挙げられる。
【００３９】
これらの共重合体に、ポリオキシエチレン基、水酸基を有するモノマーを適宜共重合させてもよい。また、酸性官能基を表面に有する顔料との親和性を高め、分散安定性を良くするため、カチオン性の官能基を有するモノマー、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルイミダゾール等を適宜共重合させてもよい。
【００４０】
また、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアルギン酸、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレンブロックコポリマー、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリアミン類、ポリアミド類、ポリビニルイミダゾリン、アミノアルキルアクリレート・アクリルアミド共重合体、キトサン、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脂肪酸アミド、ポリビニールアルコール、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、多糖類とその誘導体等も有効に使用できる。
【００４１】
特に限定するわけではないが、水溶性樹脂の親水基はカルボン酸またはカルボン酸の塩であることが好ましい。これは、特に親水基にカルボン酸を用いた場合には、用紙上の着色剤の凝集度合いが適度であるためと考えられる。
【００４２】
これらの水溶性樹脂のうち、親水基が酸性基である共重合体は、水溶性を高めるため、塩基性化合物との塩の状態で使用することが好ましい。
これらの重合体と塩を形成する化合物としては、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属類；モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン等の脂肪族アミン類；モノメタノールアミン、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、ジイソプロパノールアミン等のアルコールアミン類；アンモニア；等が使用できる。
【００４３】
好ましくは、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属類の塩基性化合物が使用される。これは、アルカリ金属類は強電解質であり、親水基の解離を促進させる効果があるためと考えられる。
【００４４】
前記水溶性樹脂の中和量としては、共重合体の酸価に対して６０％以上中和されていることがより好ましく、更に好ましくは、共重合体の酸価に対して８０％以上中和されていることである。
なお、これら水溶性樹脂は、単独で用いても２種類以上混合して用いてもよい。
【００４５】
その他、本発明に用いられるインクには、ポリエチレンイミン、ポリアミン類、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、グルコース、フルクトース、マンニット、Ｄ−ソルビット、デキストラン、ザンサンガム、カードラン、シクロアミロース、マルチトール等多糖類及びその誘導体、その他ポリマーエマルション、シクロデキストリン、大環状アミン類、デンドリマー、クラウンエーテル類、尿素及びその誘導体、アセトアミド等を用いることができる。
【００４６】
また、必要に応じて、酸化防止剤、防カビ剤、導電剤、紫外線吸収剤、及びキレート化剤等を含有させてもよい。該キレート化剤としては、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）、エチレンジアミン−ジ（ｏ−ヒドロキシフェニル酢酸）（ＥＤＤＨＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ジヒドロキシエチルグリシン（ＤＨＥＧ）、トランス−１，２−シクロヘキサンジアミン四酢酸（ＣｙＤＴＡ）、ジエチレントリアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’−五酢酸（ＤＴＰＡ）、グリコールエーテルジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸（ＧＥＤＴＡ）等が挙げられる。
【００４７】
これらに加えて、２次障害が出ない程度に電解質やカチオン性物質を使用してもよい。電解質としては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオン、及びアルミニウムイオン、バリウムイオン、カルシウムイオン、銅イオン、鉄イオン、マグネシウムイオン、マンガンイオン、ニッケルイオン、スズイオン、チタンイオン、亜鉛イオンなどが挙げられる。
【００４８】
また、本発明に用いられるインクには、浸透剤として界面活性剤等を含有してもよい。
上記界面活性剤としてはノニオン、アニオン、カチオン、両性いずれの界面活性剤でも使用できる。ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、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脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド、アセチレンアルコールエチレンオキシド付加物、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル等があげられる。
【００４９】
前記アニオン界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩およびスルホン酸塩、並びに高級アルキルスルホコハク酸塩等を添加してもよい。
【００５０】
前記カチオン性界面活性剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリウム塩等が挙げられ、例えば、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、２−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、ステアラミドメチルピリジウムクロライド等が挙げられる。
【００５１】
また、前記両性界面活性剤としては、ベタイン、スルフォベタイン、サルフェートベタイン、イミダゾリン等が使用できる。その他、ポリシロキサンポリオキシエチレン付加物等のシリコーン系界面活性剤やオキシエチレンパーフルオロアルキルエーテルなどのフッ素系界面活性剤、スピクリスポール酸やラムノリピド、リゾレシチンなどのバイオサーファクタントなども使用できる。
これらの界面活性剤は単独でも２種以上を混合して使用することもできる。インク中に含まれる界面活性剤量は、表面張力や濡れ性の兼ね合いから、インク全質量に対して合計で０．００１〜１０質量％の範囲であることが望ましい。
【００５２】
本発明に用いられるインクは、表面張力が２０〜６０ｍＮ／ｍの範囲であることが好ましい。
ここで、上記表面張力としては、ウイルヘルミー型表面張力計（協和界面科学株式会社製）を用い、２３℃、５５％ＲＨの環境において測定した値を採用した。
【００５３】
−インクを凝集及び／または増粘させる処理液（凝集性処理液）−
本発明は、上記インクと共に、インクを凝集及び／または増粘させる成分を含む処理液を用い、両者を用紙表面に吐出する態様であっても構わない。
上記凝集性処理液としては、水、水溶性有機溶媒、界面活性剤を基本成分として含有した処理液が好ましく、また、インクを凝集及び／または増粘させる成分（インク凝集剤）としては、インク中に含まれる着色剤の種類に応じて適宜公知のものを選択することができる。
【００５４】
表面にアニオン性基を有する着色剤を含有するインクに対しては、インク凝集剤として電解質化合物又はカチオン性化合物等を用いることが好ましい。
前記電解質化合物の電解質成分としては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオン；アルミニウムイオン、バリウムイオン、カルシウムイオン、銅イオン、鉄イオン、マグネシウムイオン、マンガンイオン、ニッケルイオン、スズイオン、チタンイオン、亜鉛イオン等の多価金属イオン；塩酸、臭酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、チオシアン酸；酢酸、蓚酸、乳酸、フマル酸、フマル酸、クエン酸、サリチル酸、安息香酸等の有機カルボン酸及び有機スルホン酸、およびその塩等が挙げられる。
【００５５】
上記に列挙した電解質成分を含むインク凝集剤の具体例としては、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、硫酸ナトリウム、硝酸カリウム、酢酸ナトリウム、蓚酸カリウム、クエン酸ナトリウム、安息香酸カリウム等のアルカリ金属類の塩；塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸カリウムアルミニウム、酢酸アルミニウム、塩化バリウム、臭化バリウム、ヨウ化バリウム、酸化バリウム、硝酸バリウム、チオシアン酸バリウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、リン酸二水素カルシウム、チオシアン酸カルシウム、安息香酸カルシウム、酢酸カルシウム、サリチル酸カルシウム、酒石酸カルシウム、乳酸カルシウム、フマル酸カルシウム、クエン酸カルシウム、塩化銅、臭化銅、硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅、塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄、蓚酸鉄、乳酸鉄、フマル酸鉄、クエン酸鉄、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、塩化マンガン、硫酸マンガン、硝酸マンガン、リン酸二水素マンガン、酢酸マンガン、サリチル酸マンガン、安息香酸マンガン、乳酸マンガン、塩化ニッケル、臭化ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル、硫酸スズ、塩化チタン、塩化亜鉛、臭化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、チオシアン酸亜鉛、酢酸亜鉛等の多価金属類の塩、等が挙げられる。
【００５６】
一方、前記カチオン性化合物としては、１級、２級、３級および４級アミンおよびそれらの塩等が挙げられる。
前記カチオン性化合物からなるインク凝集剤の具体例としては、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリウム塩、ポリアミン等が挙げられ、例えば、イソプロピルアミン、イソブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、ノニルアミン、ジプロピルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルプロピルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ジエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムブロマイド、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、２−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、ステアラミドメチルピリジウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重合体、ジアリルアミン重合体、モノアリルアミン重合体等が挙げられる。
【００５７】
なお、上記に列挙したインク凝集剤の内でも、より好ましいものとしては硫酸アルミニウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウム、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、硫酸スズ、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛、硝酸アルミニウム、モノアリルアミン重合体、ジアリルアミン重合体、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重合体等が挙げられる。
【００５８】
一方、表面にカチオン性基を有する着色剤を含有するインクに対しては、インク凝集剤としてアニオン性化合物等を用いることが好ましい。
前記アニオン性化合物としては、有機カルボン酸または有機スルホン酸、およびそれらの塩等が挙げられる。具体的には、有機カルボン酸としては、酢酸、蓚酸、乳酸、フマル酸、クエン酸、サリチル酸、安息香酸等が挙げられ、これらの基本構造を複数個有するオリゴマー、ポリマーであってもよい。また、有機スルホン酸としては、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の化合物が挙げられ、これら基本構造を複数個有するオリゴマー、ポリマーでも構わない。
【００５９】
凝集性処理液中に含まれるインク凝集剤は、１種類のみでもよいが２種類以上を用いてもよい。また、凝集性処理液中のインク凝集剤の含有量としては、０．１〜１５質量％の範囲内が好ましく、０．５〜１０質量％の範囲内がより好ましい。
【００６０】
−記録媒体−
次いで、本発明に用いられる記録媒体について説明する。
本発明にて用いる記録媒体は、水酸基を備えた構成成分を有していることが好ましく、具体的には以下のような記録媒体（用紙）が挙げられる
【００６１】
本発明における用紙は、セルロースパルプ等を原料とするものが好ましく用いられ、下記原紙であってもよく、該原紙表面に顔料やバインダーなどを処理した普通紙であってもよい。前記原紙は、セルロースパルプを含むものであるが、セルロースパルプとしては公知のものを用いることができ、具体的には化学パルプ（例えば、広葉樹晒クラフトパルプ、広葉樹未晒クラフトパルプ、針葉樹晒クラフトパルプ、針葉樹未晒クラフトパルプ、広葉樹晒亜硫酸パルプ、広葉樹未晒亜硫酸パルプ、針葉樹晒亜硫酸パルプ、針葉樹未晒亜硫酸パルプ、木材、綿、麻、じん皮等の繊維原料を化学的に処理して作製されたパルプ）等が使用できる。
また、木材やチップを機械的にパルプ化したグランドウッドパルプ、木材やチップに薬液を染み込ませた後に機械的にパルプ化したケミメカニカルパルプ、及び、チップをやや軟らかくなるまで蒸解した後にリファイナーでパルプ化したサーモメカニカルパルプ等も使用できる。これらはバージンパルプのみで使用してもよいし、必要に応じて古紙パルプを加えてもよい。
特にバージンで使用するパルプは、塩素ガスを使用せず二酸化塩素を使用する漂白方法（Ｅｌｅｍｅｎｔａｌｌｙ  Ｃｈｌｏｒｉｎｅ  Ｆｒｅｅ；ＥＣＦ）や塩素化合物を一切使用せずにオゾン／過酸化水素等を主に使用して漂白する方法（Ｔｏｔａｌ  Ｃｈｌｏｒｉｎｅ  Ｆｒｅｅ；ＴＣＦ）で漂白処理されたものが好ましい。
【００６２】
本発明における用紙の坪量は、特に限定されるものではないが、６０〜１２８ｇ／ｍ２の範囲内が好ましく、６０〜１００ｇ／ｍ２の範囲内がより好ましく、６０〜９０ｇ／ｍ２の範囲内が更に好ましい。坪量が１２８ｇ／ｍ２以下であることにより、用紙の腰を適度な強さに制御することができ良好なプリンター用紙走行性が得られる。また６０ｇ／ｍ２以上であることにより、カール、波打ちの発生をより小さく抑えることができ、更に裏移りの観点からも好ましい。
【００６３】
また抄紙の際には繊維配向比を１．００〜１．５５の範囲、好ましくは１．００〜１．４０の範囲、さらに好ましくは１．０５〜１．３５の範囲に調整することが好ましい。このように調整することによって、インクジェット方式で印刷した後の用紙（記録媒体）のカールをより低減することができる。上記繊維配向比とは、超音波伝播速度法による繊維配向比であり、用紙のＭＤ方向（抄紙機の進行方向）の超音波伝播速度を、用紙のＣＤ方向（抄紙機の進行方向に対する垂直方向）の超音波伝播速度で除した値を示すもので、次式で表されるものである。
【００６４】
原紙の超音波伝播速度法による繊維配向比（Ｔ／Ｙ比）
＝ＭＤ方向超音波伝播速度÷ＣＤ方向超音波伝播速度
【００６５】
なお、この超音波伝播速度法による繊維配向比はＳｏｎｉｃＳｈｅｅｔＴｅｓｔｅｒ（野村商事（株）社製）を使用して測定する。
【００６６】
本発明における用紙は、その表面にカチオンポリマーや多価金属塩を含んでいるものが好ましい。用紙の表面が、カチオンポリマーや多価金属塩を含むことにより、インク中にアニオン高分子を含む場合、これを架橋させることによって、着色剤の極めて早い凝集を可能にすると共に、優れた印字画質を得、かつ、インク溶媒の用紙内部への浸透を抑制すると考えられることから、印字直後に発生するカール及び波打ち、さらに、放置乾燥後のカール及び波打ちの発生を更に改善することができる。
【００６７】
前記多価金属塩としては、カリウム、バリウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、錫、マンガン、アルミニウムの他の多価金属の塩化物、硫酸塩、硝酸塩、ギ酸塩、酢酸塩等が使用でき、具体的には、塩化バリウム、塩化カルシウム、酢酸カルシウム、硝酸カルシウム、ギ酸カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、ギ酸マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、ギ酸亜鉛、塩化錫、硝酸錫、塩化マンガン、硫酸マンガン、硝酸マンガン、ギ酸マンガン、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、酢酸アルミニウム等が例示でき、これらは単独又は２種以上併用して利用できる。これら多価金属塩のうち、水への溶解度が高く、価数の高い金属塩が好ましい。さらに多価金属塩の対イオンが強酸であると、付与後の用紙黄変が発生することがあるため、好ましくは、塩化カルシウム、ギ酸カルシウム、塩化マグネシウム、ギ酸マグネシウムがよい。カチオンポリマーとしては、カチオン化セルロース、カチオン化澱粉、カチオン化澱粉等があるが、これらに限定されるものではない。
【００６８】
前記に列挙したカチオンポリマー、多価金属塩は、表面サイズ液によって表面処理を施す場合には該表面サイズ液に混入させることができ、また別に作製した塗工液を用紙の表面に付与することにより、用紙表面に配することができる。後者の場合に、付与に際しては水に溶解させて得た塗工液を直接用紙に付与してもかまわないが、バインダーと混合して使用されるのが一般的である。
用紙表面に含まれるカチオンポリマー、多価金属塩の含有量としては、０．１〜２．０ｇ／ｍ２の範囲であることが好ましく、０．５〜１．０ｇ／ｍ２の範囲であることがより好ましい。含有量が０．１ｇ／ｍ２以上であることにより、インク中の顔料やアニオン高分子と良好な反応が行われ、結果として高画質画像の形成や、印字直後のカール、波打ち、放置乾燥後のカール、波打ち等の抑制をより効果的に得ることができる。また、含有量が２．０ｇ／ｍ２以下であることにより、良好なインクの浸透性が得られ、特に高速印字において良好なインク乾燥性が得られる。
【００６９】
−画像記録方法の各工程−
次に、本発明の画像記録方法における各工程について説明する。
前述の通り、本発明の画像記録方法は、少なくとも下記ａ）およびｂ）の工程を有することを特徴とする。
ａ）記録媒体（用紙）の印字面に対し、着色剤と、用紙成分に作用する基を分子内に２つ以上有する多塩基酸と、を含有するインクをインク吐出手段から吐出する工程（インク吐出工程）
ｂ）前記用紙に、エネルギー供給手段からエネルギーを供給する工程（エネルギー供給工程）
【００７０】
尚、上記ｂ）エネルギー供給工程は、ａ）インク吐出工程の後であることが好ましい。該順序であれば、本発明における前記多塩基酸を用紙内部に浸透させた後に用紙との相互作用を促進することができ、カール改善、こし強化の効果がより顕著に得られる。
また更に、上記ｂ）エネルギー供給工程は、ａ）インク吐出工程の前後において行うことがより好ましい。前後にエネルギー供給を行うことにより、カール改善、こし強化の効果と共に、より良好な画質（画像濃度）を得ることができる。
【００７１】
ａ）インク吐出工程
インク吐出工程におけるインク吐出手段は特に限定されず、公知のインク吐出手段を用いることができる。ここでは、図を用いて好ましいインク吐出手段の一例を示す。
図１は、インク吐出手段を示す斜視図である。図１に示すインク吐出手段は、記録ヘッド３の幅が記録媒体（用紙）１幅と同じ又はそれ以上であり、副走査方向（用紙１の搬送方向：矢印Ｘ方向）の紙送り機構（本実施形態では搬送ローラ２を示しているが、例えばベルト式の紙送り機構でもよい）と、用紙１の面にインク吐出して画像を形成する画像形成部８（画像形成手段）と、画像形成部８のそれぞれのサブインクタンク５へインクを補給するメインインクタンク４と、から構成されている。
また、図示しないが、サブインクタンク５１〜５５を副走査方向（用紙１の搬送方向：矢印Ｘ方向）に順次配列させるのと同様に、各色を吐出するノズル群も副走査方向に配列させている。
【００７２】
画像形成部８は用紙１の面上にインクによる画像を形成する。画像形成部８は、主として記録ヘッド３と、サブインクタンク５と、給電信号ケーブル９とから構成されている。
【００７３】
サブインクタンク５はそれぞれ異なる色のインクが記録ヘッド３から吐出可能に納められたサブインクタンク５１、５２、５３、５４、５５を有している。これらには、例えば、ブラックインク（Ｋ）、イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ）がメインインクタンク４から補給され納められている。
【００７４】
また、補給装置１５はメインインクタンク４と補給管１６を介して連結されており、補給装置１５によりメインインクタンク４から補給孔を通じてサブインクタンク５へとインクを補給する。なお、図中、サブインクタンク５は補給装置１５と常時連結した構成を示しているが、インク補給時に補給装置１５と連結する構成でもよい。
【００７５】
ここで、メインインクタンク４も、それぞれ異なる色のインクが納めされたメインインクタンク４１、４２、４３、４４、４５を有している。そして、これらには、例えば、ブラックインク（Ｋ）、イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ）が満たされている。
【００７６】
さらに、記録ヘッド３には給電信号ケーブル９とサブインクタンク５が接続されており、給電信号ケーブル９から外部の画像記録情報が記録ヘッド３に入力されると、記録ヘッド３はこの画像記録情報に基づき各サブインクタンク５から所定量のインクを吸引して記録媒体の面上に吐出する。なお、給電信号ケーブル９は画像記録情報の他に記録ヘッド３を駆動するために必要な電力を記録ヘッド３に供給する役割も担っている。
【００７７】
尚、良好なカール抑制、こし強化の効果を得る観点から、本発明における前記多塩基酸の用紙に対する付与量が０．０３〜５．６ｇ／ｍ２となるよう制御することが好ましく、０．１〜２．２ｇ／ｍ２となるよう制御することがより好ましい。多塩基酸の付与量に関しては、インク中への多塩基酸の添加量と、インクの吐出量とを制御することにより調整することができる。
【００７８】
ｂ）エネルギー供給工程
本発明においては、前記インクを付与すると共に、エネルギーを供給することにより、良好なカール改善、こし強化の効果が得られる。本発明においては、エネルギーの供給量を調整することにより架橋の程度を容易に制御でき、所望の効果を容易に得ることができる。
【００７９】
本発明に用いるエネルギー供給手段は特に限定されるわけではないが、好適な例として、ヒータ等による加熱手段、電磁波照射による手段等を挙げることができる。上記ヒータとしては遠赤外ヒータ、抵抗体に電流を流して発熱させるヒータ等が挙げられ、また、上記電磁波照射としてはマイクロ波や高周波の照射が挙げられる。これらの中でも、エネルギー効率および伝達速度の観点から電磁波照射手段がより好ましく、マイクロ波または高周波照射手段が特に好ましい。尚、上記エネルギー供給手段は、エネルギー付与時に記録媒体に接触しても非接触でもどちらでもよい。
【００８０】
ここで、上記ヒータの一態様について、図を用いて説明する。
図２（Ａ）は、加熱手段としての加熱ローラ（電磁誘導加熱装置）を示す概略断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）におけるコイル２０を詳細に示す概略構成図である。図２（Ａ）に記載の加熱ローラは、弾性層２６の表面に、導電層２４、表面層２２を有し、前記弾性層２６の内側にコイル２０を有している。コイル２０は図２（Ｂ）に示すように、温度センサ３０を有しており、温度センサ３０によって検出された温度に応じ、分割コイル２８Ａ〜２８Ｄに交流電流を流す。上記加熱ローラは、後述の図４において加熱ロール７２Ａ、７２Ｂで示されるように、用紙を無端ベルト状搬送体６６に押し付けるようにして加熱する加熱手段である。
【００８１】
尚、表面層２２は、厚さ０．１〜３０μｍの離型性の高いシートまたはコート層であることが好ましく、例えば、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン−シリコーン共重合体等が挙げられる。また、導電層２４は、厚さ１〜５０μｍの鉄やコバルトの層またはメッキ処理を施したニッケル、銅、クロム等の金属層であることが好ましい。更に、弾性層２６は、シリコンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコンゴム等の耐熱性がよく、熱伝導率もよい材質を選択することが好ましく、厚さは１０〜５００μｍが好ましい。また本発明の画像記録装置における加熱ローラの設置条件としては、接触幅（ニップ幅）が１〜１０ｍｍ、加圧値が０．１〜６ｋｇ／ｃｍ２であることが好ましい。
【００８２】
また、架橋反応を良好に進行させカール抑制及びこしの強化との効果をより効果的に得る観点から、前記加熱ロールによる加熱接触時間は５〜５０ｍｓ、電磁誘導コイルに流す交流電流の周波数は１０〜１００ｋＨｚであることが好ましい。
【００８３】
また、上記マイクロ波によるエネルギー付与の一態様について、図を用いて説明する。
図３は、エネルギー供給手段としてのマイクロ波発信装置を示す概略断面図であり、図３に記載のマイクロ波発信装置は、マイクロ波を発信させるマイクロ波発信器９２と、用紙乾燥室９５と、発信されたマイクロ波を前記用紙乾燥室９５に導く導波管９３と、マイクロ波を反射させる反射板９８と、マイクロ波を吸収する電波吸収体９６と、支持台１０１と、を有しており、用紙乾燥室９５と支持台１０１とで挟まれる領域に搬送ベルト９９によって用紙が搬送される構造となっている。上記マイクロ波発信装置は、後述の図５においてマイクロ波発信装置９０Ａ、９０Ｂで示されるように、無端ベルト状搬送体６６を覆うようにして用紙にエネルギーを供給するエネルギー供給手段である。
【００８４】
尚、上記マイクロ波発信装置は、マグネトロン方式を用いている。マグネトロン方式とは、真空管により直流電力をマイクロ波に変えるもので、中心の陰極の周りに２．４５ＧＨｚに共振する空洞を持った円筒状の陽極があり、これらに対して磁界が垂直にかかるように磁石が設置され、この構造を用いて磁界の中で直流電流を通し、マイクロ波を発生させるものである。
【００８５】
−画像記録装置−
次いで、これらの機構を有する本発明の画像記録装置について説明する。
本発明の画像記録装置は、少なくとも下記Ａ）およびＢ）の手段を有することを特徴とする。
Ａ）用紙の印字面に、用紙成分に作用する基を分子内に２つ以上有する多塩基酸を含有するインクを吐出する手段（インク吐出手段）
Ｂ）前記用紙にエネルギーを供給する手段（エネルギー供給手段）
【００８６】
ここで、本発明の画像記録装置について、図を用い、一例を示して説明する。図４は、本発明の画像記録装置の一例を示す概略断面図である。
図４に示す画像記録装置６０は、給紙部６２と、吸着手段６４と、無端ベルト状搬送体６６および６８と、加熱ローラ（エネルギー供給手段）７２Ａおよび７２Ｂと、記録ヘッド（インク吐出手段）７４と、インクタンク７６と、排紙部７８と、を有してなる。
【００８７】
図４に示される画像記録装置６０の機構を説明すると、給紙部６２から供給される用紙は、矢印Ａ１の方向に移動し、吸着手段６４によって無端ベルト状搬送体６６上に吸着され、記録ヘッド７４によってインクが吐出される前に、加熱ローラ７２Ａによって無端ベルト状搬送体６６に押し付けられながら加熱されエネルギーが供給される。その後、用紙は無端ベルト状搬送体６８上に移動し、記録ヘッド７４によってインクが吐出され画像が形成される。画像が形成された用紙は、無端ベルト状搬送体６８の駆動により加熱ローラ７２Ｂの接触部（ニップ部）に移動し、加熱ローラ７２Ｂによって無端ベルト状搬送体６８に押し付けられながら加熱されエネルギーが供給される。記録ヘッド７４によるインク吐出の前後に用紙に供給されたエネルギーにより、インク中の多塩基酸が用紙成分と架橋反応する。その後、用紙は矢印Ａ２の方向に移動し、排紙部７８に排出される。
【００８８】
次に、両面印字の機構を有し、且つエネルギー供給手段としてマイクロ波発信装置を有する本発明の画像記録装置の一例を示す。図５は、両面印字の機構を有する本発明の画像記録装置の一例を示す概略断面図である。
図５に示す画像記録装置８０においては、給紙部６２における給紙から記録ヘッド７４による画像形成の間、エネルギーの供給方法以外は図４に示される画像記録装置６０と同様の機構により画像形成が行われる。尚、マイクロ波発信装置９０Ａおよび９０Ｂによるエネルギーの供給は、前述の機構によって用紙にマイクロ波が照射されて行われる。
画像形成された用紙は、矢印Ａ２およびＡ３の方向に搬送された後、Ｔの位置で逆方向に搬送され、矢印Ｂ１〜Ｂ６の順に搬送されて、再び裏面に画像形成が行われる。両面に画像形成された用紙は、矢印Ａ２およびＡ３の方向に搬送され、排紙部７８に排出される。
【００８９】
本発明の画像記録装置が上記のように、インク吐出手段およびエネルギー供給手段を有していることにより、用紙のカールが抑制されると共にこしが強化され、用紙詰まりや画像部のこすれ、用紙排出部での積み重ねトラブルを大幅に低減することができる。
【実施例】
【００９０】
以下、実施例により、本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。尚、実施例中においては、特に断りのない限り「部」および「％」は質量基準である。
【００９１】
［実施例１］
−インクの調製−
下記の組成に従い、色材分散液または色材含有液中に、水溶性有機溶媒、界面活性剤、イオン交換水を加え、各材料が所定量含まれるように調製し、これを混合・攪拌し、５μｍフィルターにかけて、多塩基酸（クエン酸）を含有するインクジェット用インクＡを調製した。
【００９２】
（インクジェット用インクＡ組成）
・クエン酸                                                          ４％
・Ｃａｂｏｊｅｔ−２００（キャボット社製）                      ２．５％
・ジエチレングリコール                                            １０％
・グリセリン                                                      ２０％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）                    １％
・イオン交換水                                                      残量
【００９３】
＜印字テスト＞
インクジェット記録装置として図４に示す記録装置（但しエネルギー供給方法を下記表１および２に示すように変更した記録装置）を用い、試作品であるピエゾ方式の紙幅ライン型ヘッド（ノズル解像度８００ｄｐｉ（１インチ当たりのドット数））を装着してインクを印字した。尚、エネルギー供給手段としては、図２に示す取り外し可能なヒータユニットを用いた。該エネルギー供給の方法を下記表１および２に示す。また印字テストに利用した記録媒体としては、Ａ４用紙（２１０×２９７ｍｍ、Ｐ紙、富士ゼロックスオフィスサプライ社製）を用いた。
【００９４】
印字テストには、上記のインクＡを用い、下記の方法により行った。
インクＡを前記試作ライン型ヘッドに充填し、滴量６ｐＬとなるようにヘッドへの印加波形を調整し、記録媒体上に印字を行った。
【００９５】
−印字後のカールの評価−
カールの発生具合を以下の方法により評価した。結果を下記表１および２に示す。
カール評価チャートは、６ｐＬのインク滴、印字解像度８００×８００ｄｐｉで前記記録媒体に１５０ｍｍ×２００ｍｍのサイズの画像を印字し、２４時間後の用紙変形を評価した。尚、用紙は印字前に２３℃５０ＲＨ％環境に２４時間放置して調湿を行ったものを使用した。また、印字時および印字後放置時の環境は２３℃５０ＲＨ％とした。
【００９６】
＜カール評価基準＞
放置後ほとんど変形しなかったもの  ：○
放置後変形するが丸まらなかったもの：△
放置後ほとんど丸まったもの        ：×
【００９７】
［実施例２］
実施例１において、用いるインクを下記インクＢに変更した以外は、同様にして印字テストを行った。
（インクジェット用インクＢ組成）
・クエン酸                                                          ５％
・Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ−９                                  ２．５％
・ジエチレングリコール                                            １５％
・グリセリン                                                      ２０％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）                    １％
・イオン交換水                                                      残量
【００９８】
［実施例３］
実施例１において、用いるインクを下記インクＣに変更し、且つエネルギー供給手段としての加熱を印字の前後に行った以外は、同様にして印字テストを行った。
（インクジェット用インクＣ組成）
・クエン酸                                                      ３．５％
・カーボンブラック  Ｒａｖｅｎ１０８０                          １．５％
（コロンビアン・カーボン株式会社製）
・スチレン−アクリル酸共重合体（分散剤）                        ０．５％
・ジエチレングリコール                                            １５％
・グリセリン                                                      ２０％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）                    １％
・イオン交換水                                                      残量
【００９９】
［実施例４］
実施例１において、用いるインクを下記インクＤに変更した以外は、同様にして印字テストを行った。
（インクジェット用インクＤ組成）
・クエン酸                                                      ３．５％
・自己分散顔料分散液                                            ３．０％
（カチオン性顔料、ＩＪＸ−２５３、キャボット社製）
・プロピレングリコール                                            １０％
・グリセリン                                                      ２０％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）                    １％
・イオン交換水                                                      残量
【０１００】
［実施例５］
実施例１において、用いるインクを下記インクＥに変更し、且つエネルギー供給手段としての加熱を印字の前後に行った以外は、同様にして印字テストを行った。
（インクジェット用インクＥ組成）
・１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸                        ３．０％
・Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ−９                                  ２．５％
・プロピレングリコール                                            １０％
・グリセリン                                                      ２０％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）                    １％
・イオン交換水                                                      残量
【０１０１】
［実施例６］
実施例１において、用いるインクを下記インクＦに変更した以外は、同様にして印字テストを行った。
（インクジェット用インクＦ組成）
・１，２，３−プロパントリカルボン酸                            ２．５％
・Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌｕｅ１９９                          ２．５％
・プロピレングリコール                                              ５％
・グリセリン                                                      ２５％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）                    １％
・イオン交換水                                                      残量
【０１０２】
［実施例７］
実施例１において、用いるインクを下記インクＧに変更した以外は、同様にして印字テストを行った。
（インクジェット用インクＧ組成）
・クエン酸                                                      ２．０％
・自己分散顔料分散液                                            ３．０％
（カチオン性顔料、ＩＪＸ−２５３、キャボット社製）
・プロピレングリコール                                            １０％
・グリセリン                                                      ２０％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）                    １％
・イオン交換水                                                      残量
【０１０３】
［実施例８］
実施例１において、用いるインクを下記インクＨに変更した以外は、同様にして印字テストを行った。
（インクジェット用インクＨ組成）
・クエン酸                                                      ５．０％
・自己分散顔料分散液                                            ３．０％
（カチオン性顔料、ＩＪＸ−２５３、キャボット社製）
・プロピレングリコール                                            １０％
・グリセリン                                                      ２０％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）                    １％
・イオン交換水                                                      残量
【０１０４】
［実施例９］
実施例１において、用いるインクを下記インクＩに変更した以外は、同様にして印字テストを行った。
（インクジェット用インクＩ組成）
・クエン酸                                                      ２．０％
・カーボンブラック  Ｒａｖｅｎ１０８０                          １．５％
（コロンビアン・カーボン株式会社製）
・スチレン−アクリル酸共重合体（分散剤）                        ０．５％
・ジエチレングリコール                                            １５％
・グリセリン                                                      ２０％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）                    １％
・イオン交換水                                                      残量
【０１０５】
［実施例１０］
実施例１において、用いるインクを下記インクＪに変更した以外は、同様にして印字テストを行った。
（インクジェット用インクＪ組成）
・クエン酸                                                      ７．０％
・染料（ＡＲ５２）                                              ２．０％
・ジエチレングリコール                                            １５％
・グリセリン                                                      ２０％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）                    １％
・イオン交換水                                                      残量
【０１０６】
［実施例１１］
実施例２において、エネルギー供給方法としての加熱を印字前のみに変更した以外は、同様にして印字テストを行った。
【０１０７】
［実施例１２］
実施例２において、エネルギー供給手段を、図３に示すマイクロ波発信装置に変更した以外は、同様にして印字テストを行った。
【０１０８】
［実施例１３］
実施例１において、用いるインクを下記インクＫに変更した以外は、同様にして印字テストを行った。
（インクジェット用インクＫ組成）
・マレイン酸                                                    ４．０％
・Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ−９                                  ２．５％
・ジエチレングリコール                                            １０％
・グリセリン                                                      ２０％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）                    １％
・イオン交換水                                                      残量
【０１０９】
［比較例１］
実施例２において、エネルギー付与手段として用いていたヒータユニットを取り外した以外は、同様にして評価を行った。
【０１１０】
［比較例２］
実施例１において、用いるインクを下記インクＬに変更した以外は、同様にして印字テストを行った。
（インクジェット用インクＬ組成）
・酢酸                                                              ５％
・Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ−９                                  ２．５％
・ジエチレングリコール                                            １５％
・グリセリン                                                      ２０％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）                    １％
・イオン交換水                                                      残量
【０１１１】
［比較例３］
実施例１において、用いるインクを下記インクＭに変更した以外は、同様にして印字テストを行った。
（インクジェット用インクＭ組成）
・ピロリドンカルボン酸                                          ３．５％
・Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ−９                                  ２．５％
・ジエチレングリコール                                            １５％
・グリセリン                                                      ２０％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業株式会社製）                    １％
・イオン交換水                                                      残量
【０１１２】
以上の結果等を下記表１および２に示す。
【０１１３】
【表１】
2008126412.tif 000002
【０１１４】
【表２】
2008126412.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明に用いられるインク吐出手段の一例を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）は本発明に用いられるエネルギー供給手段としての加熱ローラを示す概略断面図であり、（Ｂ）は該加熱ローラにおけるコイルを示す概略断面図である。
【図３】本発明に用いられるエネルギー供給手段としてのマイクロ波発信装置を示す概略断面図である。
【図４】本発明の画像記録装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図５】本発明の画像記録装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１  記録媒体（用紙）
２  搬送ローラ
３  記録ヘッド
４  メインインクタンク
５  サブインクタンク
８  画像形成部
９  給電信号ケーブル
１５  補給装置
１６  補給管
２０  コイル
２２  表面層
２４  導電層
２５  弾性層
２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ  分割コイル
３０  温度センサ
４１〜４５  メインインクタンク
５１〜５５  サブインクタンク
６０、８０  画像記録装置
６２  給紙部
６４  吸着手段
６６、６８、９９  無端ベルト状搬送体
７２Ａ、７２Ｂ  加熱ローラ
７４  記録ヘッド
７６  インクタンク
７８  排紙部
９０Ａ、９０Ｂ  マイクロ波発信装置
９２  マイクロ波発信器
９３  導波管
９５  用紙乾燥室
９６  電波吸収体
９８  反射板
１０１  支持台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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