(57)【要約】【課題】本発明の課題は、光学濃度、滲み、色間滲み、乾燥時間、及び、メンテナンスユニットの信頼性に優れるインクジェット用インクセット、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法、及びインクの回収方法を提供することである。【解決手段】少なくとも３種類以上の液体を用いたインクジェット用インクセットであって、第１の液体は色材、水溶性溶媒、及び水を含み、第２の液体は第１の液体構成成分を凝集させる凝集剤、水溶性溶媒、及び水を含み、第３の液体は第２の液体中の凝集剤とキレート構造を形成することが可能な化合物、水溶性溶媒、及び水を含むインクジェット用インクセット、該インクセットを用いたインクジェット記録方法、該インクセットのインク回収方法、及び記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置であって、該記録ヘッドから前記インクジェット用インクセットを噴射するインクジェット記録装置。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３種類以上の液体を用いたインクジェット用インクセットであって、
第１の液体は色材、水溶性溶媒、及び水を含み、第２の液体は第１の液体構成成分を凝集させる凝集剤、水溶性溶媒、及び水を含み、第３の液体は、第２の液体中の凝集剤とキレート構造を形成することが可能な化合物、水溶性溶媒、及び水を含むことを特徴とするインクジェット用インクセット。
【請求項２】
前記凝集剤と、前記キレート構造を形成することが可能な化合物とにより形成されるキレート化合物が、水易溶性であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
【請求項３】
前記第１の液体における色材が顔料であり、該顔料が、高分子分散剤により分散されている顔料、自己分散可能な顔料、及び樹脂により被覆された顔料からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
【請求項４】
前記凝集剤が、多価金属塩であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
【請求項５】
前記第２の液体が、色材を含有することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
【請求項６】
前記第３の液体が、色材を含有することを特徴とする請求項１記載のインクジェット用インクセット。
【請求項７】
前記第１の液体と前記第２の液体との混合液における５μｍ以上の粗粒数が、１０００個／μＬ以上であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
【請求項８】
前記第１の液体、第２の液体、及び第３の液体の混合液における５μｍ以上の粗粒数が、１０００個／μＬ未満であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
【請求項９】
前記第１の液体の表面張力が、１５ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
【請求項１０】
前記第２の液体、及び第３の液体の表面張力が、１５ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
【請求項１１】
前記第１の液体、第２の液体、及び第３の液体の粘度が、１．２ｍＰａ・ｓ以上６．０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット用インクセット。
【請求項１２】
インクジェット用インクセットにおける各液体を噴射するための記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置であって、
前記インクジェット用インクセットが、少なくとも３種類以上の液体を有し、第１の液体は、色材、水溶性溶媒、及び水を含み、第２の液体は、第１の液体構成成分を凝集させる凝集剤、水溶性溶媒、及び水を含み、第３の液体は、第２の液体中の凝集剤とキレート構造を形成することが可能な化合物、水溶性溶媒、及び水を含むことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１３】
前記凝集剤と前記キレート構造を形成することが可能な化合物とにより形成されるキレート化合物が、水易溶性であることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１４】
前記インクジェット記録装置が、メンテナンスユニットを有し、該メンテナンスユニットの廃インクタンクにおいて前記３種類以上の液体が混合された状態で保持されることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１５】
前記廃インクタンクが単一であることを特徴とする請求項１４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１６】
前記メンテナンスユニットが、前記記録ヘッドに存在する第１の液体、第２の液体、及び第３の液体を回収する回収部と、回収された液体を貯蔵する廃インクタンクと、前記回収部と前記廃インクタンクとを連結する連結部を有し、前記連結部の少なくとも一部が単一経路であることを特徴とする請求項１４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１７】
前記３種類以上の液体を熱インクジェット方式又はピエゾインクジェット方式を用いて印字することを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１８】
前記３種類以上の液体を１ドロップ当たり２５ｎｇ以下で記録媒体に付与することを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１９】
少なくとも３種類以上の液体を用いたインクジェット記録方法であって、
第１の液体は色材、水溶性溶媒、及び水を含み、第２の液体は第１の液体構成成分を凝集させる凝集剤、水溶性溶媒、及び水を含み、第３の液体は、第２の液体中の凝集剤とキレート構造を形成することが可能な化合物、水溶性溶媒、及び水を含み、
第１の液体と第２の液体とが接するように記録ヘッドから記録媒体上に付与され、画像が形成されることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項２０】
前記第１の液体と第２の液体とが接するように記録媒体上に付与された後、第３の液体を記録媒体上に付与し、画像が形成されることを特徴とする請求項１９に記載のインクジェット記録方法。
【請求項２１】
請求項１に記載の第１の液体、第２の液体、及び第３の液体が記録ヘッドから単一の廃インクタンクに回収されるインクの回収方法。
【請求項２２】
前記第１の液体、第２の液体、及び第３の液体が記録ヘッドから単一経路を経由して、前記廃インクタンクに回収される請求項２１に記載のインクの回収方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット用インクセット、インクジェット記録方法、インクの回収方法、及びインクジェット記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ノズル、スリット、又は多孔質フィルム等のインク吐出口から、液体又は溶融固体等のインクを吐出する、いわゆるインクジェット方式は、小型で、安価である等の特徴から、多くのプリンターに用いられている。これらインクジェット方式の中でも、圧電素子の変形を利用しインクを吐出させるピエゾインクジェット方式、又は、熱エネルギーによるインクの沸騰現象を利用した熱インクジェット方式等が高解像度、高速印字性などの観点から多く利用されている。また、インクジェットプリンターは、普通紙、インクジェット専用紙等のいわゆる紙に印字されるだけでなく、ＯＨＰシート等のフィルム又は布等に対しても印字することができる。
【０００３】
現在、インクジェットプリンターでは高速化及び高画質化が重要な課題の一つとして挙げられている。高速化、高画質化の両立を目的として、カチオン性基を有する化合物を含む液体を記録媒体上に付着させた後、その液体が記録媒体に浸透し、媒体中に存在し、かつ、媒体表面から無くなった直後に、アニオン染料を含むインクを付着させて画像を形成するが提案されている（例えば、特許文献１参照）。但し、この方法では、インクの乾燥時間を短くした場合に、画像濃度が不十分となる場合があり、また、少ないドロップ量で印字した場合に、長期信頼性が不十分となる場合が存在した。
【０００４】
インクの焦げ付き防止、及び、インク吐出安定性を目的として、アニオン染料、水、及び、多価金属と難溶性の錯体を形成する化合物、及び、上記多価金属を水溶性化する無機硫酸塩を含むインクが提案されている（例えば、特許文献２参照）。この方法は、インク流路などの金属部材から溶出する多価金属イオンなどにより染料などが不溶化することを防止する為に、無機硫酸塩を用いて多価金属イオンを安定化する方法であり、多価金属を含む液体と混合させた場合には凝集が生じるため、メンテナンスユニットの寿命として不十分な場合が存在した。
【０００５】
上記のように、従来の方法では、光学濃度、滲み、色間滲み、乾燥時間、及び、メンテナンスユニットの信頼性を同時に満足することはできなかった。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２６６７４０１号明細書
【特許文献２】
特開平８−３３７７４７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、光学濃度、滲み、色間滲み、乾燥時間、及び、メンテナンスユニットの信頼性に優れたインクジェット記録液、インクジェット記録方法、インクの回収方法、及びインクジェット記録装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る課題を解決するため鋭意検討を行った結果、本発明の請求範囲を満たすことにより、光学濃度、滲み、色間滲み、乾燥時間、及び、メンテナンスユニットの信頼性を同時に満足するという結論に至った。
即ち、少なくとも３種類以上の液体を用いたインクジェット用インクセットであって、第１の液体は色材、水溶性溶媒、及び水を含み、第２の液体は第１の液体構成成分を凝集させる凝集剤、水溶性溶媒、及び水を含み、第３の液体は、第２の液体中の凝集剤とキレート構造を形成することが可能な化合物、水溶性溶媒、及び水を含むことを特徴とするインクジェット用インクセット、
インクジェット用インクセットにおける各液体を噴射するための記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置であって、前記インクジェット用インクセットが、少なくとも３種類以上の液体を有し、第１の液体は、色材、水溶性溶媒、及び水を含み、第２の液体は、第１の液体構成成分を凝集させる凝集剤、水溶性溶媒、及び水を含み、第３の液体は、第２の液体中の凝集剤とキレート構造を形成することが可能な化合物、水溶性溶媒、及び水を含むことを特徴とするインクジェット記録装置、
少なくとも３種類以上の液体を用いたインクジェット記録方法であって、第１の液体は色材、水溶性溶媒、及び水を含み、第２の液体は第１の液体構成成分を凝集させる凝集剤、水溶性溶媒、及び水を含み、第３の液体は、第２の液体中の凝集剤とキレート構造を形成することが可能な化合物、水溶性溶媒、及び水を含み、第１の液体と第２の液体とが接するように記録ヘッドから記録媒体上に付与され、画像が形成されることを特徴とするインクジェット記録方法、
及び、前記第１の液体、第２の液体、及び第３の液体が記録ヘッドから単一の廃インクタンクに回収されるインクの回収方法にある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、上記のように、
＜１＞  少なくとも３種類以上の液体を用いたインクジェット用インクセットであって、第１の液体は色材、水溶性溶媒、及び水を含み、第２の液体は第１の液体構成成分を凝集させる凝集剤、水溶性溶媒、及び水を含み、第３の液体は、第２の液体中の凝集剤とキレート構造を形成することが可能な化合物、水溶性溶媒、及び水を含むことを特徴とするインクジェット用インクセット、
＜２＞  記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドから前記インクジェット用インクセットを噴射するインクジェット記録装置、
＜３＞  前記第１の液体と第２の液体とが接するように記録媒体上に付与され、画像が形成されることを特徴とするインクジェット記録方法、
＜４＞  前記第１の液体、第２の液体、及び第３の液体が記録ヘッドから単一の廃インクタンクに回収されるインクの回収方法である。
【００１０】
さらに、態様の１つとして、＜５＞〜＜１８＞を示す。
＜５＞  前記凝集剤と、前記キレート構造を形成することが可能な化合物とにより形成されるキレート化合物が、水易溶性であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜６＞  前記第１の液体における色材が顔料であり、該顔料が、高分子分散剤により分散されている顔料、自己分散可能な顔料、及び樹脂により被覆された顔料からなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜７＞  前記凝集剤が、多価金属塩であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜８＞  前記第２の液体が、色材を含有することを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜９＞  前記第３の液体が、色材を含有することを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜１０＞  前記第１の液体と前記第２の液体との混合液における５μｍ以上の粗粒数が、１０００個／μＬ以上であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜１１＞  前記第１の液体、第２の液体、及び第３の液体の混合液における５μｍ以上の粗粒数が、１０００個／μＬ未満であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜１２＞  前記第１の液体の表面張力が、１５ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜１３＞  前記第２の液体、及び第３の液体の表面張力が、１５ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜１４＞  前記第１の液体、第２の液体、及び第３の液体の粘度が、１．２ｍＰａ・ｓ以上６．０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする前記＜１＞に記載のインクジェット用インクセット。
＜１５＞  前記凝集剤と前記キレート構造を形成することが可能な化合物とにより形成されるキレート化合物が、水易溶性であることを特徴とする前記＜２＞に記載のインクジェット記録装置。
＜１６＞  前記インクジェット記録装置が、メンテナンスユニットを有し、該メンテナンスユニットの廃インクタンクにおいて前記３種類以上の液体が混合された状態で保持されることを特徴とする前記＜２＞に記載のインクジェット記録装置。
＜１７＞  前記廃インクタンクが単一であることを特徴とする前記＜１６＞に記載のインクジェット記録装置。
＜１８＞  前記メンテナンスユニットが、前記記録ヘッドに存在する第１の液体、第２の液体、及び第３の液体を回収する回収部と、回収された液体を貯蔵する廃インクタンクと、前記回収部と前記廃インクタンクとを連結する連結部を有し、前記連結部の少なくとも一部が単一経路であることを特徴とする前記＜１６＞に記載のインクジェット記録装置。
＜１９＞  前記３種類以上の液体を熱インクジェット方式又はピエゾインクジェット方式を用いて印字することを特徴とする前記＜２＞に記載のインクジェット記録装置。
＜２０＞  前記３種類以上の液体を１ドロップ当たり２５ｎｇ以下で記録媒体に付与することを特徴とする前記＜２＞に記載のインクジェット記録装置。
＜２１＞  前記第１の液体と第２の液体とが接するように記録媒体上に付与された後、第３の液体を記録媒体上に付与し、画像が形成されることを特徴とする前記＜３＞に記載のインクジェット記録方法。
＜２２＞  前記第１の液体、第２の液体、及び第３の液体が前記記録ヘッドから同一経路を経由して、前記廃インクタンクに回収される前記＜４＞に記載のインクの回収方法。
【００１１】
本発明において、色材としては、顔料、染料のいずれも使用できるが、第１の液体の色材は、凝集した際の画質濃度の向上の観点から、顔料であることが好ましい。一方、第２、及び第３に含有される色材は、凝集剤と併存した状態での長期保存に耐えられるよう、染料であることが好ましい。
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良い。また、本発明のために、新規に合成した顔料でも構わない。
具体例としてＲａｖｅｎ７０００，Ｒａｖｅｎ５７５０，Ｒａｖｅｎ５２５０，Ｒａｖｅｎ５０００  ＵＬＴＲＡＩＩ，Ｒａｖｅｎ  ３５００，Ｒａｖｅｎ２０００，Ｒａｖｅｎ１５００，Ｒａｖｅｎ１２５０，Ｒａｖｅｎ１２００，Ｒａｖｅｎ１１９０  ＵＬＴＲＡＩＩ，Ｒａｖｅｎ１１７０，Ｒａｖｅｎ１２５５，Ｒａｖｅｎ１０８０，Ｒａｖｅｎ１０６０（以上コロンビアン・カーボン社製）、Ｒｅｇａｌ４００Ｒ，Ｒｅｇａｌ３３０Ｒ，Ｒｅｇａｌ６６０Ｒ，ＭｏｇｕｌＬ，Ｂｌａｃｋ  Ｐｅａｒｌｓ  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，ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  Ｓ１５０，Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１６０，Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１７０，Ｐｒｉｎｔｅｘ３５，Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｕ，Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｖ，Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｕ，Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｖ，Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ６  ，Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ５，Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ４Ａ，Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ４（以上デグッサ社製）、Ｎｏ．２５，Ｎｏ．３３，Ｎｏ．４０，Ｎｏ．４７，Ｎｏ．５２，Ｎｏ．９００，Ｎｏ．２３００，ＭＣＦ−８８，ＭＡ６００，ＭＡ７，ＭＡ８，ＭＡ１００（以上三菱化学社製）等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
シアン色には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。
マゼンタ色は、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。
黄色は、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。
【００１２】
また、本発明において顔料として水に自己分散可能な顔料を用いることもできる。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。
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−３００、ＩＪＸ−２５３、ＩＪＸ−２６６、ＩＪＸ−２７３、ＩＪＸ−４４４、ＩＪＸ−５５、オリエント化学社製のＭｉｃｒｏｊｅｔ  Ｂｌａｃｋ  ＣＷ−１、ＣＷ−２等の市販の自己分散顔料等も使用できる。
顔料として水に自己分散可能な顔料を使用する場合には、液体中に高分子物質を含有することもできる。
【００１３】
更に、色材として樹脂により被覆された顔料等を使用することもできる。これは、マイクロカプセル顔料と呼ばれ、大日本インキ化学工業社製、東洋インキ社製などの市販のマイクロカプセル顔料だけでなく、本発明のために試作されたマイクロカプセル顔料等を使用することもできる。
【００１４】
一方、本発明において使用される染料としては、水溶性染料、分散染料のいずれでも構わない。水溶性染料の具体例としては、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。
分散染料の具体例としては、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。
【００１５】
本発明に用いられる色材は、液体質量に対し０．５質量％以上２０質量％以下、好ましくは１質量％以上１０質量％以下の範囲で使用される。液体中の色材量が０．５質量％未満の場合には、十分な光学濃度が得られない場合が存在し、色材量が２０質量％よりも多い場合には、液体の噴射特性が不安定となる場合が存在した。
【００１６】
本発明においては、顔料を分散させるために高分子分散剤を使用することもできる。一方、水に自己分散可能な顔料を用いた場合の高分子物質として、高分子分散剤を添加することもできる。高分子分散剤としては、ノニオン性化合物、アニオン性化合物、カチオン性化合物、両性化合物等が使用でき、例えば、α，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの共重合体等が使用できる。この共重合体は、  ランダム、  ブロック、  グラフト共重合体等のいずれの構造であっても構わない．
具体的にはアニオン性化合物として、α，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーは、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、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挙げられる。
上記α，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの単独若しくは複数を共重合して得られる共重合体が高分子分散剤として使用される。具体的には、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、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。
【００１７】
ノニオン性化合物の高分子分散剤としては、ポリオキシアルキ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等が挙げられる。
カチオン性化合物の高分子分散剤としては、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アクリルアミド、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の共重合体、更には、モノアルキルアミン、モノアルキルジメチルアミン、アルキルプロピルジアミン、アルキルジプロピルトリアミン、アルキルトリプロピルテトラミン、ポリオキシエチレンアルキルメチルベンジルアンモニウム塩、アルキルアミンアセテート、テトラアルキルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
両性化合物の高分子分散剤としては、ベタイン型化合物等が挙げられる。
【００１８】
本発明において使用される高分子分散剤は質量平均分子量で２０００以上１５０００以下のものが好ましい。高分子分散剤の分子量が２０００未満の場合、顔料が安定に分散しない場合が存在し、一方、分子量が１５０００を超える場合には、液体の粘度が高くなり、吐出性が悪化する場合が存在した。より好ましい質量平均分子量は、３５００以上１００００以下である。
【００１９】
液体中に添加する高分子分散剤は、０．１質量％以上３質量％以下の範囲で使用される。添加量が３質量％を超える場合には、液体粘度が高くなり、液体の噴射特性が不安定となる場合が存在した。一方、添加量が０．１質量％未満の場合には、顔料の分散安定性が低下する場合が存在した。高分子分散剤添加量としては、０．１５質量％以上２．５質量％以下がより好ましく、更に好ましくは、０．２質量％以上２質量％以下である。
【００２０】
色材は、第１の液体には必須の存在であるが、第２の液体及び第３の液体に含有させることもできる。第２の液体及び第３の液体に含有させる場合においても、上記の色材を用いることができる。
また、第１〜第３の液体の各々において、色材を２種類以上併用することも可能であるが、各液体で単一の色材を使用することがより好ましい。第１〜第３の液体の色材の色は特に限定されないが、第１の液体の色材は、ブラックであることが好ましく、第２及び第３の液体の色材は、カラーであることが好ましい。
【００２１】
本発明に用いられる水溶性有機溶媒としては、多価アルコール類、多価アルコール類誘導体、含窒素溶媒、アルコール類、含硫黄溶媒等が使用される。具体例としては、多価アルコール類では、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、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、グリセリン等が挙げられる。多価アルコール誘導体としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、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、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジグリセリンのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。含窒素溶媒としては、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が、アルコール類としてはエタノール、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が、含硫黄溶媒としては、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルホラン、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。その他、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等を用いることもできる。
本発明に使用される水溶性有機溶媒は、少なくとも１種類以上使用することが好ましい。水溶性有機溶媒の含有量としては、１質量％以上６０質量％以下、好ましくは、５質量％以上４０質量％以下で使用される。液体中の水溶性有機溶媒量が１質量％よりも少ない場合には、十分な光学濃度が得られない場合が存在し、逆に、６０質量％よりも多い場合には、液体の粘度が大きくなり、液体の噴射特性が不安定になる場合が存在した。
【００２２】
本発明において、液体中に界面活性剤を添加することもできる。本発明における界面活性剤としては、分子内に親水部と疎水部を合わせ持つ構造を有する化合物であれば有効に使用することができ、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤のいずれも使用することができる。更には、上述した高分子分散剤を使用することもできる。
アニオン性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、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩およびスルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、高級アルキルリン酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加物のリン酸エステル塩等が使用でき、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ケリルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸塩、モノブチルフェニルフェノールモノスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸塩等も有効に使用される。
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物、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、アセチレングリコール、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物、脂肪族アルカノールアミド、グリセリンエステル、ソルビタンエステル等が挙げられる。
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。
その他、スピクリスポール酸やラムノリピド、リゾレシチン等のバイオサーファクタント等も使用できる。
本発明液体中に添加する界面活性剤量は、１０質量％未満であることが好ましく、より好ましくは０．０１質量％以上５質量％以下、更に好ましくは０．０１質量％以上３質量％以下の範囲で使用される。添加量が１０質量％以上の場合には、光学濃度、及び、顔料インクの保存安定性が悪化する場合が存在した。
【００２３】
本発明における第２の液体中における第１の液体構成成分凝集剤としては、第１の液体中に表面にアニオン性基を有する色材を含有する場合、多価金属塩が挙げられる。表面にアニオン性基を有する色材とは、自己分散型の色材であって表面にアニオン性基を有する場合のほか、アニオン性の高分子分散剤が色材の表面に付着している場合も含む。更に、第３の液体には、キレート化剤を含むことが好ましい。
多価金属塩としては、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と、塩酸、臭酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、チオシアン酸、および、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、有機スルホン酸の塩等が挙げられる。
具体例としては、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。
好ましい多価金属塩としては、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、硝酸アルミニウム等が挙げられる。
【００２４】
本発明において用いられる多価金属塩とキレート構造を形成することが可能なキレート化剤とは、特に限定されるわけではないが、例えば、エチレンジアミン、エチレンジアミン四酢酸、１，２−プロピレンジアミンテトラ酢酸、１−フェニルエチレンジアミンテトラ酢酸、３，３−ジメチルブタン−１，２−ジアミンテトラ酢酸、１，２，３−トリアミノプロパンヘキサ酢酸、トリメチレンジアミンテトラ酢酸、ニトリロ三酢酸、１，２−シクロヘキサンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、グリコールエチレンジアミン四酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、プロパン−１，２−ジアミン、ブタン−１，２−ジアミン、３，３−ジメチルブタン−１，２−ジアミン、１，２，３−トリアミノプロパン、トリメチレンジアミン、テトラリン−２，３−ジアミンテトラ酢酸、デカリン−２，３−テトラ酢酸、シクロヘキサン−１，２−ジアミンテトラ酢酸、シクロヘキサン−１，３−ジアミンテトラ酢酸、シクロヘキサン−１，４−ジアミンテトラ酢酸、シュウ酸、タイロン、アセチルアセトン等が挙げられる。
【００２５】
一方、第１の液体中に表面にカチオン性基を有する色材を含有する場合には、第２の液体中には凝集剤として多価金属塩又はキレート化剤等を含有することが好ましい。表面にカチオン性基を有する色材とは、自己分散型の色材であって表面にカチオン性基を有する場合のほか、カチオン性の高分子分散剤が色材の表面に付着している場合も含む。更に、第２の液体中の凝集剤が多価金属塩である場合、第３の液体には、キレート化剤を含有することが好ましく、一方、第２の液体中の凝集剤がキレート化剤である場合、第３の液体には多価金属塩を添加することが好ましい。
【００２６】
本発明において、凝集剤は単独で使用しても、あるいは２種類以上を混合して使用しても構わない。また、本発明液体中における凝集剤の含有量としては、０．１質量％以上１５質量％以下、好ましくは、０．５質量％以上１０質量％以下で使用される。
【００２７】
本発明において、第２の液体における凝集剤と第３の液体における第２の液体中の凝集剤とキレート構造を形成することが可能な化合物により形成されるキレート化合物が水易溶性であることが好ましい。本発明において第２の液体における凝集剤と第３の液体における第２の液体中の凝集剤とキレート構造を形成することが可能な化合物により形成されるキレート化合物が水易溶性であるとは、第２の液体における凝集剤と第３の液体における第２の液体中の凝集剤とキレート構造を形成することが可能な化合物により形成されるキレート化合物の２３℃における水に対する溶解度が０．１ｇ／Ｌ以上であることを指す。第２の液体における凝集剤と第３の液体における第２の液体中の凝集剤とキレート構造を形成することが可能な化合物により形成されるキレート化合物が水難溶性である場合、３種類の液体混合時に凝集が生じ、メンテナンスユニットの寿命が短くなる場合が存在した。
本発明における第３の液体中に用いられる第２の液体中の凝集剤とキレート構造を形成することが可能な化合物の添加量としては、０．０１質量％以上であることが好ましく、より好ましくは０．１質量％以上２０質量％以下、更に好ましくは０．２質量％以上５質量％以下である。添加量が０．０１質量％未満となると、３種類の液体混合時に凝集が生じ、メンテナンスの寿命が短くなる場合が存在した。
【００２８】
その他、吐出性改善等の特性制御を目的とし、第１〜第３の液体の各々に、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、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、多糖類及びその誘導体、その他水溶性ポリマー、アクリル系ポリマーエマルション、ポリウレタン系エマルション等の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、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等を用いることができる。また、導電率、ｐＨを調整するため、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属類の化合物、水酸化アンモニウム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール等の含窒素化合物、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属類の化合物、硫酸、塩酸、硝酸等の酸、硫酸アンモニウム等の強酸と弱アルカリの塩等を使用することができる。
その他必要に応じ、ｐＨ緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、及びキレート化剤等も添加することができる。
【００２９】
本発明の記録材料は、通常のインクジェット記録装置は勿論、インクのドライングを制御するためのヒーター等を搭載した記録装置、または、中間体転写機構を搭載し、中間体に記録材料を印字した後、紙等の記録媒体に転写する記録装置等においても用いることもできる。
【００３０】
従来、２種類の液体混合時に凝集を起こさせるインク設計とすることで、光学濃度、滲みなどの画質を向上させる方法が提案されている。但し、このような方法を用いた場合、廃インクタンク内において異なるインクが混合されると、凝集が生じるため、凝集するインクを別々の廃インクタンクに収納する必要があり、メンテナンスユニットのサイズが大きくなること、並びに、コストが高くなること等の不具合が存在した。
本発明においては、色材、水溶性溶媒、水を含む第１のインク、及び、第１の液体構成成分を凝集させる凝集剤、水溶性溶媒、水を含む第２の液体の他に、第３の液体として、第２の液体中の凝集剤とキレート構造を形成することが可能な化合物、水溶性溶媒、水を含む液体を用いることを特徴とする。本発明では、３種類の液体が混合された場合に、第２の液体中の凝集剤と第３の液体のキレート化剤とがキレート構造を取り、第２の液体の凝集剤が第１の液体の構成成分を凝集させることを阻害する。従って、廃インクタンクを単独とし、３種類の液体を収容することが可能となる。この結果、メンテナンスユニットのサイズを小さくすることが可能となり、コストも低減することが可能となる。
【００３１】
すなわち本発明では、第１の液体と第２の液体が混合した際には凝集を起こさせるインク設計とすることで、光学濃度、滲みなどの画質を向上させた。一方、第１〜第３の液体が混合した廃インクタンク内では、構成成分の凝集を阻害するように設計し、メンテナンスユニットの小サイズ化及びメンテナンスユニットの長寿命化に成功した。
【００３２】
具体的な凝集の度合いの判断として、第１の液体及び第２の液体混合液中における５μｍ以上粗粒数は、１，０００個／μＬ以上であることが好ましく、より好ましくは２，５００個／μＬ以上であり、更に好ましくは５，０００個／μＬ以上である。第１の液体及び第２の液体混合液中における５μｍ以上粗粒数が１，０００個／μＬ未満の場合には、光学濃度が低下する場合が存在した。
本発明において、第１の液体、及び、第２の液体混合液中の５μｍ以上粗粒数は、二つの液体を質量比で１：１の割合で混合し、撹拌しながら２μＬを採取し、Ａｃｃｕｓｉｚｅｒ  ＴＭ７７０  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅｒ  （Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社製）を用いて測定した。尚、測定時のパラメータとして、分散粒子の密度には顔料の密度を入力した。この顔料の密度は、顔料分散液を加熱、乾燥させることによって得られた顔料紛体を比重計、または比重ビン等を用いて測定することにより求めることができる。
【００３３】
第１、第２、及び第３の液体混合液中における５μｍ以上粗粒数は、１，０００個／μＬ未満であることが好ましく、より好ましくは５００個／μＬ未満であり、更に好ましくは１００個／μＬ未満である。第１、第２及び第３の液体混合液中における５μｍ以上粗粒数が１，０００個／μＬ以上の場合に、メンテナンスユニットの寿命が低下する場合が存在した。
本発明において、第１、第２、及び、第３の液体混合液中の５μｍ以上粗粒数は、３種類の液体を質量比で１：１：１の割合で混合し、撹拌しながら２μＬを採取し、Ａｃｃｕｓｉｚｅｒ  ＴＭ７７０  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅｒ  （Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社製）を用いて測定した。
【００３４】
以下、図面を参照しながら本発明の画像形成装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
図１は本発明の画像形成装置の好適な一実施形態の外観の構成を示す斜視図である。図２は、図１の画像形成装置における内部の基本構成を示す斜視図である。図３〜図５は、画像形成装置におけるインクタンクからメンテナンスユニットまでの構成を示す斜視図である。本実施形態の画像形成装置１００は、前述の本発明の画像形成方法（インクジェット記録方法）に基づいて作動し画像を形成する構成を有している。すなわち、図１及び図２に示すように、画像形成装置１００は、主として、外部カバー６と、普通紙などの記録媒体１を所定量載置可能なトレイ７と、記録媒体１を画像形成装置１００内部に１枚毎に搬送するための搬送ローラ（搬送手段）２と、記録媒体１の面にインク及び液体組成物を吐出して画像を形成する画像形成部８（画像形成手段）とから構成されている。
【００３５】
搬送ローラ２は画像形成装置１００内に回転可能に配設された一対のローラであり、トレイ７にセットされた記録媒体１を挟持するとともに、所定量の記録媒体１を所定のタイミングで１枚毎に装置１００内部に搬送する。
【００３６】
画像形成部８は記録媒体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、インクタンク５と、給電信号ケーブル９と、キャリッジ１０と、ガイドロッド１１と、タイミングベルト１２と、駆動プーリ１３と、メンテナンスユニット１４とから構成されている。
【００３７】
インクタンク５はそれぞれ異なる色のインクおよび液体組成物が吐出可能に格納されたインクタンク５２，５４，５６，５８を有している。
これらインクタンクに、本発明に係る第１の液体、第２の液体、及び第３の液体が、納められている。
【００３８】
さらに、図２に示すように、記録ヘッド３には給電信号ケーブル９とインクタンク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インクタンク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。
【００３９】
また、この記録ヘッド３はキャリッジ１０上に配置されて保持されており、キャリッジ１０はガイドロッド１１、駆動プーリ１３に接続されたタイミングベルト１２が接続されている。このような構成により、記録ヘッド３はガイドロッド１１に沿うようにして、粉体の散布された記録媒体１の面と平行でありかつ記録媒体１の搬送方向Ｘ（副走査方向）に対して垂直な方向Ｙ（主走査方向）にも移動可能となる。
【００４０】
画像形成装置１００には、画像記録情報に基づいて記録ヘッド３の駆動タイミングとキャリッジ１０の駆動タイミングとを調製する制御手段（図示せず）が備えられている。これにより、搬送方向Ｘにそって、所定の速度で搬送される記録媒体１の面の所定領域に画像記録情報に基づく画像を連続的に形成することができる。
【００４１】
図３〜図５に示すように、メンテナンスユニット１４は、記録ヘッドに存在する液体を回収する回収部、廃インクタンク、及び該回収部と廃インクタンク１７とを連結する連結部とを有する。更にこのメンテナンスユニット１４は、記録ヘッド３のノズル部分に接続されており、記録ヘッド３のノズル内を連結部に設けられたバキュームポンプ１６等によって減圧状態にすることで、記録ヘッド３のノズルからインクを吸引する機能を有している。インクの吸引としては、バキュームポンプ以外に、回収部に吸収剤（スポンジ等）を備える方法も用いることができる。このメンテナンスユニット１４を設けておくことにより、必要に応じて画像形成装置１００が作動中にノズルに付着した余分なインクを除去したり、作動停止状態のときにノズルからのインクの蒸発を抑制することができる。
回収部は、図３及び図４に示すように、インクタンクの個数に応じて、複数であってもよい。図５に示すように、単一の回収部であってもよい。単一の回収部とした場合には、当該回収部において、第１の液体、第２の液体、及び第３の液体が混合されるが、該混合により凝集物が生成しにくくなり、目詰まりが抑えられる。
回収部から廃インクタンクへ至る連結部は、チューブ等を用いることができる。当該連結部は、図５に示すように単一経路であってもよいし、図４に示すようにインクタンクの個数に応じて複数であってもよい。また、図３に示すように、経路の途中から連結し単一のチューブとすることも可能である。本発明のインクセットを用いると、連結箇所が目詰まりにくく、メンテナンスしやすい。
また、メンテナンスユニットのサイズを小さくするためにも、単一の廃インクタンクであることが好ましい。単一の廃インクタンクで廃インクを長期貯蔵しても、本発明のインクセットを用いれば、当該廃インクタンク内で凝集物が生成しにくく、メンテナンス性に優れる。
【００４２】
本発明において第１の液体の表面張力は、１５ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、１５ｍＮ以上４５ｍＮ／ｍ以下であり、更に好ましくは、２０ｍＮ／ｍ以上３５ｍＮ／ｍ以下である。
【００４３】
表面張力が１５ｍＮ／ｍ未満となるとノズル面に液体が溢れ出し、正常に印字できない場合がある。一方、６０ｍＮ／ｍを超えると浸透性が遅くなり、乾燥時間が遅くなる場合がある。
【００４４】
本発明において第２及び第３の液体の表面張力は、１５ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、１９ｍＮ以上３９ｍＮ／ｍ以下であり、更に好ましくは、２０ｍＮ／ｍ以上３０ｍＮ／ｍ以下である。
表面張力が１５ｍＮ／ｍ未満となるとノズル面に液体が溢れ出し、正常に印字できない場合がある。一方、４５ｍＮ／ｍを超えると浸透性が遅くなり、乾燥時間が遅くなる場合がある。
【００４５】
本発明において第１、第２、及び、第３の液体の粘度は、１．２ｍＰａ・ｓ以上６．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは１．５ｍＰａ・ｓ以上４．５ｍＰａ・ｓ未満、更に好ましくは１．８ｍＰａ・ｓ以上４．０ｍＰａ・ｓ未満である。第１及び第２の液体の粘度が６．０ｍＰａ・ｓより大きい場合には、吐出性が低下する場合が存在した。一方、１．２ｍＰａ・ｓより小さい場合には、長期信頼性が悪化する場合が存在した。
【００４６】
本発明において、１ドロップ当たりの液体質量は２５ｎｇ以下であることが好ましい。より好ましくは、０．５ｎｇ以上２０ｎｇ以下であり、更に好ましくは、２ｎｇ以上８ｎｇ以下である。１ドロップ当たりの液体質量が２５ｎｇを超える場合には、滲みが悪化する場合が存在した。これは、第１の液体及び第２の液体の記録媒体に対する接触角がドロップ量に依存して変化するためであり、ドロップ量が増えるにつれてドロップが紙表面方向に広がりやすい傾向があるためと考えている。
但し、一つのノズルから複数の体積のドロップを噴射することが可能であるインクジェット装置においては、上記ドロップ量とは、印字可能な最小ドロップのドロップ量を用いることとする。
【００４７】
記録媒体上にインクを付与する場合、第１の液体と第２の液体とが接することが好ましい。第１の液体と第２の液体が接することで、凝集剤の作用によりインクが凝集し、光学濃度、滲み、色間滲み、乾燥時間に優れる記録方法となるからである。
また、記録媒体へのインクの付与の順番は、第３の液体が最後であれば、特に制限はない。
【００４８】
また、滲み及び色間滲みの改善効果という観点から熱インクジェット記録方式、又は、ピエゾインクジェット記録方式を採用することが好ましい。この原因は明らかとはなっていないが、熱インクジェット記録方式の場合、吐出時にインクが加熱され、低粘度となっているが、記録媒体上でインクの温度が低下するため、粘度が急激に大きくなる。このため、滲み及び色間滲みに改善効果があると考えられる。一方、ピエゾインクジェット方式の場合、高粘度の液体を吐出することが可能であり、高粘度の液体は記録媒体上での紙表面方向への広がりを抑制することが可能となるため、滲み、及び、色間滲みに改善効果があるものと推測している。
【００４９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
【００５０】
＜顔料処理方法＞
顔料に次亜塩素酸ナトリウムで表面酸化処理を施した後、脱塩処理を行なった。このようにして得られた表面処理顔料を顔料濃度が２０質量％となるようにイオン交換水中に加え、ｐＨを７．５に調整した後、超音波ホモジナイザーを用いて分散を行なった。この分散液を遠心分離装置で、遠心分離処理（８０００ｒｐｍ×３０分）を施し、残渣部分（全量に対して２０質量％）を除去した
【００５１】
＜液体作成方法＞
所定の組成となるように色材溶液、水溶性有機溶媒、界面活性剤、イオン交換水等を適量加え、混合液を、混合、攪拌した。得られた液体を、１μｍフィルターを通過させることにより、所望の液体を得た。
（液体Ａ）
Ｃａｂｏｊｅｔ−３００                                                    ４．５質量％
スチレン−アクリル酸−アクリル酸ナトリウム共重合体  ０．３質量％
ジエチレングリコール                                                        １０質量％
グリセリン                                                                            ５質量％
プロピレングリコール                                                        ５質量％
尿素                                                                                        ４．５質量％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物        ０．２質量％
イオン交換水                                                                                    残部
このインクの粘度は２．２ｍＰａ・ｓ、表面張力は３４ｍＮ／ｍであった。
【００５２】
2004358932.tif 000002
この液体の粘度は１．９ｍＰａ・ｓ、表面張力は３０ｍＮ／ｍであった。
【００５３】
2004358932.tif 000003
このインクの粘度は２．１ｍＰａ・ｓ、表面張力は３２ｍＮ／ｍであった。
【００５４】
（液体Ｄ）
顔料処理方法に従って処理した顔料を所定の方法によりインク化した。
Ｂｌａｃｋ  Ｐｅａｒｌｓ  Ｌ（表面処理）        ５質量％
スチレン−アクリル酸−アクリル酸ナトリウム共重合体  ０．３質量％
ジエチレングリコール                            １５質量％
Ｎ−メチルピロリドン                            ５質量％
尿素                                            ３質量％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物    １質量％
イオン交換水                                    残部
このインクの粘度は２．２ｍＰａ・ｓ、表面張力は３１ｍＮ／ｍであった。
【００５５】
（液体Ｅ）
顔料処理方法に従って処理した顔料を所定の方法によりインク化した。
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３（表面処理）  ３質量％
ジエチレングリコール                            １０質量％
スルホラン                                      ５質量％
ブチルカルビトール                              ５質量％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物    １質量％
尿素                                            ２質量％
イソプロピルアルコール                          ３．５質量％
１，２，３−トリアミノプロパンヘキサ酢酸        ０．７５質量％
イオン交換水                                    残部
このインクの粘度は２．１ｍＰａ・ｓ、表面張力は３１ｍＮ／ｍであった。
【００５６】
（液体Ｆ）
顔料処理方法に従って処理した顔料を所定の方法によりインク化した。
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２（表面処理）  ４質量％
ジエチレングリコール                            １０質量％
トリエチレングリコール                          ５質量％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物    １質量％
尿素                                            ２質量％
イソプロピルアルコール                          ３．５質量％
塩化カルシウム                                  ０．１質量％
イオン交換水                                    残部
このインクの粘度は２．２ｍＰａ・ｓ、表面張力は３３ｍＮ／ｍであった。
【００５７】
（液体Ｇ）
顔料処理方法に従って処理した顔料を所定の方法によりインク化した。
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １２８（表面処理）  ４質量％
スチレン−アクリル酸−アクリル酸ナトリウム共重合体  ０．３質量％
ジエチレングリコール                            １５質量％
Ｎ−メチルピロリドン                            ５質量％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物    ２質量％
尿素                                            ２質量％
イソプロピルアルコール                          ３．５質量％
イオン交換水                                    残部
このインクの粘度は２．１ｍＰａ・ｓ、表面張力は３２ｍＮ／ｍであった。
【００５８】
（液体Ｈ）
ジエチレングリコール                            ２０質量％
２−ピロリドン                                  ５質量％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物    ０．５質量％
尿素                                            ２質量％
イソプロピルアルコール                          ３質量％
硝酸マグネシウム                                ２質量％
イオン交換水                                    残部
このインクの粘度は１．８ｍＰａ・ｓ、表面張力は３２ｍＮ／ｍであった。
【００５９】
（液体Ｉ）
ジエチレングリコール                            ２０質量％
２−ピロリドン                                  ５質量％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物    ０．５質量％
尿素                                            ２質量％
イソプロピルアルコール                          ３質量％
３，３−ジメチルブタン−１，２−ジアミンテトラ酢酸  １質量％
イオン交換水                                    残部
このインクの粘度は１．８ｍＰａ・ｓ、表面張力は３２ｍＮ／ｍであった。
【００６０】
（液体Ｊ）
Ｒｅｇａｌ  ３３０（キャボット社製）            ４．５質量％
Ｎ−オレイル−１，３−ジアミノプロパン          ０．５質量％
ジエチレングリコール                            １０質量％
グリセリン                                      １０質量％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物    ０．２質量％
イオン交換水                                    残部
このインクの粘度は２．２ｍＰａ・ｓ、表面張力は３４ｍＮ／ｍであった。
【００６１】
2004358932.tif 000004
この液体の粘度は２．１ｍＰａ・ｓ、表面張力は３０ｍＮ／ｍであった。
【００６２】
2004358932.tif 000005
この液体の粘度は１．９ｍＰａ・ｓ、表面張力は３０ｍＮ／ｍであった。
【００６３】
＜印字による評価方法＞
８００ｄｐｉ、２５６ノズルの複数の試作プリントヘッド、及び、複数のインクを単独で収納するメンテナンスユニットを有する試作プリンターを用いた。ＦＸ−Ｐ紙（富士ゼロックス社製）に、表１に示す組み合わせで、第１、第２、及び第４の液体を印字した後、第３の液体を印字した。また、以下特に記載が無い場合、印字は一般環境下（温度２３±０．５℃、湿度５５±５％Ｒ．Ｈ）で行い、評価は印字後２４時間一般環境下に放置したサンプルに対して行った。
【００６４】
（光学濃度）
印字部分をエックスライト４０４（エックスライト社製）を用いて光学濃度を測定した。
−評価基準（黒インク）−
○…  光学濃度が１．４以上
△…  光学濃度が１．３以上１．４未満
×  …  光学濃度が１．３未満
−評価基準（カラーインク）−
○…  光学濃度が１．１以上
△…  光学濃度が１．０以上１．１未満
×…  光学濃度が１．０未満
【００６５】
（色間滲み）
色間滲みの評価は、異なる色が隣接するパターンを印字し、境界部分の滲み度合いを予め定めておいた限度見本に照合し、官能評価を行なった。
−評価基準−
○…  滲みが少ないもの
△…  滲みは発生しているが、許容レベルのもの
×  …  滲みが激しく、許容範囲外のもの
（滲み）
細線パターンを印字し、印字部の滲み度合いを限度見本に照合し、官能評価を行なった。
−評価基準−
○…  滲みが少ないもの
△…  滲みは発生しているが、許容レベルのもの
×  …  滲みが激しく、許容範囲外のもの
【００６６】
（乾燥時間）
１００％カバレッジパターンを印字してから所定の時間経過後に印字パターン上に別のＦＸ−Ｐ紙を１．９×１０４Ｎ／ｍ２の荷重で押し当てる。この時、押し当てたＦＸ−Ｐ紙側にインクが転写されなくなる時間を乾燥時間とした。
【００６７】
−評価基準−
○  …  乾燥時間が３秒未満
△  …  乾燥時間が３秒以上１０秒未満
×  …  乾燥時間が１０秒以上
【００６８】
（メンテナンスユニット信頼性）
メンテナンスユニット信頼性についてはメンテナンス動作を３０回実施した。メンテナンスユニット１４は、図２に示すようにチューブを介して減圧装置に接続され、かつ、記録ヘッド３のノズル部分にも接続される。記録ヘッド３のノズル内を減圧状態にすることにより記録ヘッド３のノズルからインクを吸引する機能を有している。メンテナンス動作とは、減圧装置により、減圧状態とすることをいう。
メンテナンス動作を３０回実施した後、マシンを１週間放置した。放置後での初期立ち上げ動作時に通常メンテナンスを実施し、ヘッドの吐出状態を観察した。
−評価基準−
○  …  全ノズル吐出
△…  初期では不吐出ノズルが発生するが、メンテナンス動作３回以内で全ノズル吐出
×  …  メンテナンス動作３回後も不吐出ノズルが存在
【００６９】
印字による評価結果を表１にまとめた。
【表１】
2004358932.tif 000006
【００７０】
表１に示すように、本発明にかかる実施例１〜３においては、光学濃度、滲み、色間滲み、乾燥時間、及び、メンテナンスユニットの信頼性に優れるものとなった。
【００７１】
＜粗粒数の評価方法＞
第１の液体、及び第２の液体混合液中の粗粒数は、二つの液体を質量比で１：１の割合で混合し、撹拌しながら２μＬを採取し、５μｍ以上の粗粒数を、Ａｃｃｕｓｉｚｅｒ  ＴＭ７７０  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅｒ  （Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社製）を用いて測定した。尚、測定時のパラメータとして、分散粒子の密度には顔料の密度を入力した。
第１、第２、及び、第３の液体混合液中の粗粒数は、３種類の液体を質量比で１：１：１の割合で混合し、撹拌しながら２μＬを採取し、５μｍ以上の粗粒数を、Ａｃｃｕｓｉｚｅｒ  ＴＭ７７０  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅｒ  （Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ社製）を用いて測定した。
【００７２】
粗粒数による評価結果を表２にまとめた。
【００７３】
【表２】
2004358932.tif 000007
【００７４】
表２に示すように、本発明にかかる液体の組み合わせにおいては、第１の液体と第２の液体とを混合した場合、５μｍ以上の粗粒数が、１０００個／μＬ以上となり、第１〜３の液体を混合した場合には、１０００個／μＬ未満となった。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインクジェット用インクセット、インクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置は、光学濃度、滲み、色間滲み、乾燥時間、及び、メンテナンスユニットの信頼性に優れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の画像形成装置の好適な一実施形態の外観の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の画像形成装置における内部の基本構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１の画像形成装置におけるメンテナンスユニットの基本構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１の画像形成装置におけるメンテナンスユニットの基本構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、図１の画像形成装置におけるメンテナンスユニットの基本構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  記録媒体
２  搬送ローラ
３  記録ヘッド
５  インクタンク
６  外部カバー
７  トレイ
８  画像形成部
９  給電信号ケーブル
１０  キャリッジ
１１  ガイドロッド
１２  タイミングベルト
１３  駆動プーリ
１４  メンテナンスユニット
１５  チューブ
１６  バキュームポンプ
１７  廃インクタンク
【図１】
2004358932.tif 000008
【図２】
2004358932.tif 000009
【図３】
2004358932.tif 000010
【図４】
2004358932.tif 000011
【図５】
2004358932.tif 000012