(57)【要約】【課題】普通紙に対しても特にフェザリングやカラーブリードなどが抑制され高画質が得られる記録液と処理液から構成されるインクセットと、それを用いた画像記録方法、画像記録装置及び印刷物を提供する。【解決手段】色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とを被記録材上で接触、混合するように付与し、該混合液のpH(γ)を調整して画像を形成する。画像形成において、上記成分は、混合液のpH変化に対して該成分のゼータ電位(ζ)変化がゼロとなる等電点を持つものであり、該等電点のpH(ｃ)よりも酸性側でζのpＨに対する変化率が略-2.5mV・l/molとなるpH(ａ)が、ａ＜γ、ａ＜ｃを満たすように記録液および処理液をそれぞれ調整して画像を形成する。【選択図】図１
2004299386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とを被記録材上で接触、混合するように液滴として付与し、該混合液のｐＨを調整することにより、該処理液と該記録液とが反応して凝集するとともに、未反応の該色材と反応性を有する成分が単体で凝集するようにして画像を形成する画像形成方法であって、
前記色材と反応性を有する成分は、前記混合液のｐＨ変化に対して該成分のゼータ電位（ζ）変化をプロットしたときにゼロとなる等電点を持ち、
前記プロットにより導出される関係式から得られる下記微分式（２）において、前記等電点のｐＨ（ｃ）よりも酸性側におけるゼータ電位（ζ）のｐＨに対する変化率が略−２．５ｍＶ・ｌ／ｍｏｌとなるｐＨをａとし、前記混合液のｐＨをγとしたとき、ａ＜γ、ａ＜ｃを満たすように記録液および処理液をそれぞれ調整することを特徴とする画像形成方法。
ζ'＝Ｆ'（σ）＝Ｂ・Ｓ'（σ）＋Ｃ２  …（２）
（式中、変数σはｐＨを表し、Ｂ、Ｃ２は定数を表す。）
【請求項２】
色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とを被記録材上で接触、混合するように液滴として付与し、該混合液のｐＨを調整することにより、該処理液と該記録液とが反応して凝集するとともに、未反応の該色材と反応性を有する成分が単体で凝集するようにして画像を形成する画像形成方法であって、
前記色材と反応性を有する成分は、前記混合液のｐＨ変化に対して該成分のゼータ電位（ζ）変化をプロットしたときにゼロとなる等電点を持ち、
前記プロットにより導出される関係式から得られる下記微分式（２）において、前記等電点のｐＨ（ｃ）よりも酸性側におけるゼータ電位（ζ）のｐＨに対する変化率が略−２．５ｍＶ・ｌ／ｍｏｌとなるｐＨをａとし、前記混合液のｐＨをγとし、更に前記色材と反応性を有する成分が溶出するｐＨをｅとしたとき、ａ＜γ＜ｅ、ａ＜ｃを満たすように記録液および処理液をそれぞれ調整することを特徴とする画像形成方法。
ζ'＝Ｆ'（σ）＝Ｂ・Ｓ'（σ）＋Ｃ２  …（２）
（式中、変数σはｐＨを表し、Ｂ、Ｃ２は定数を表す。）
【請求項３】
前記色材は、該色材が単体でも凝集を起すｐＨ領域を有し、該ｐＨ領域の境界に凝集開始点を持つとともに、前記混合液のｐＨを、該色材の凝集開始点を含む少なくとも前記色材が単体でも凝集を起す領域におけるｐＨ条件を満たすように調整して画像を形成するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とを被記録材上で接触、混合するように液滴として付与し、該混合液のｐＨを調整することにより、該処理液と該記録液とが反応して凝集するとともに、未反応の該色材と反応性を有する成分が単体で凝集するようにして画像を形成する画像形成方法であって、
前記色材と反応性を有する成分は、前記混合液のｐＨ変化に対して該成分のゼータ電位（ζ）変化をプロットしたときにゼロとなる等電点を持ち、
前記プロットにより導出される関係式から得られる下記微分式（２）において、前記等電点のｐＨ（ｃ）よりも酸性側におけるゼータ電位（ζ）のｐＨに対する変化率が略−２．５ｍＶ・ｌ／ｍｏｌとなるｐＨをａとし、前記混合液のｐＨをγとしたとき、ａ＜γ、ａ＜ｃ、ｃ−２＜γ＜ｃ＋２を満たすように記録液および処理液をそれぞれ調整することを特徴とする画像形成方法。
ζ'＝Ｆ'（σ）＝Ｂ・Ｓ'（σ）＋Ｃ２  …（２）
（式中、変数σはｐＨを表し、Ｂ、Ｃ２は定数を表す。）
【請求項５】
色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とを被記録材上で接触、混合するように液滴として付与し、該混合液のｐＨを調整することにより、該処理液と該記録液とが反応して凝集するとともに、未反応の該色材と反応性を有する成分が単体で凝集するようにして画像を形成する画像形成方法であって、
前記色材と反応性を有する成分は、前記混合液のｐＨ変化に対して該成分のゼータ電位（ζ）変化をプロットしたときにゼロとなる等電点を持ち、
前記プロットにより導出される関係式から得られる下記微分式（２）において、前記等電点のｐＨ（ｃ）よりも酸性側におけるゼータ電位（ζ）のｐＨに対する変化率が略−２．５ｍＶ・ｌ／ｍｏｌとなるｐＨをａとし、前記混合液のｐＨをγとしたとき、ａ＜γ、ａ＜ｃ、ｃ−１．５＜γ＜ｃ＋１．５を満たすように記録液および処理液をそれぞれ調整することを特徴とする画像形成方法。
ζ'＝Ｆ'（σ）＝Ｂ・Ｓ'（σ）＋Ｃ２  …（２）
（式中、変数σはｐＨを表し、Ｂ、Ｃ２は定数を表す。）
【請求項６】
色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とを被記録材上で接触、混合するように液滴として付与し、該混合液のｐＨを調整することにより、該処理液と該記録液とが反応して凝集するとともに、未反応の該色材と反応性を有する成分が単体で凝集するようにして画像を形成する画像形成方法であって、
前記色材と反応性を有する成分は、カチオン性コロイダルシリカ微粒子であり、かつ前記混合液のｐＨ変化に対して該成分のゼータ電位（ζ）変化をプロットしたときにゼロとなる等電点を持ち、
前記プロットにより導出される関係式から得られる下記微分式（２）において、前記等電点のｐＨ（ｃ）よりも酸性側におけるゼータ電位（ζ）のｐＨに対する変化率が略−２．５ｍＶ・ｌ／ｍｏｌとなるｐＨをａとし、前記混合液のｐＨをγとしたとき、ａ＜γ、ａ＜ｃ、ζ＜６０ｍＶを満たすように記録液および処理液をそれぞれ調整することを特徴とする画像形成方法。
ζ'＝Ｆ'（σ）＝Ｂ・Ｓ'（σ）＋Ｃ２  …（２）
（式中、変数σはｐＨを表し、Ｂ、Ｃ２は定数を表す。）
【請求項７】
前記混合液のｐＨ（γ）は、５．５＜γ＜１０．５を満たすことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項８】
前記混合液のｐＨ（γ）は、６＜ｐＨγ＜１０を満たすことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項９】
前記混合液のｐＨ（γ）は、６．５＜ｐＨγ＜９．５を満たすことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１０】
前記被記録材上における記録液の付着量（Ｍｊ２）に対する処理液の付着量（Ｍｊ１）の比（Ｍｊ１／Ｍｊ２）をαとしたとき、α＝０．１〜０．９であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１１】
前記被記録材上における処理液の付着量（Ｍｊ１）と記録液の付着量（Ｍｊ２）との合計量（Ｍｊ１＋Ｍｊ２）をβとしたとき、βは、０．７８＜β＜２０（ｇ／ｍ2）であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１２】
前記処理液中の色材と反応性を有する成分の平均粒径をｆとし、前記混合物のｐＨ（γ）における該色材と反応性を有する成分の単体の平均粒径をｇとしたとき、ｇ／ｆ＞２であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１３】
前記混合液は、緩衝溶液であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１４】
前記緩衝溶液は、少なくとも２種類のＡ成分とＢ成分とがそれぞれ別々に前記処理液と前記記録液とに含まれ、該Ａ成分と該Ｂ成分とが同一の液に混合され反応して初めて緩衝作用を示すように構成されたことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成方法。
【請求項１５】
前記Ａ成分は、カチオン性またはノニオン性であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法。
【請求項１６】
前記Ａ成分は、弱酸であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法。
【請求項１７】
前記Ａ成分は、弱塩基塩であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法。
【請求項１８】
前記Ｂ成分は、アニオン性またはノニオン性であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法。
【請求項１９】
前記Ｂ成分は、弱塩基であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法。
【請求項２０】
前記Ｂ成分は、弱酸塩であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法。
【請求項２１】
前記色材と反応性を有する成分は、微粒子であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項２２】
前記微粒子は、金属酸化物であることを特徴とする請求項２１に記載の画像形成方法。
【請求項２３】
前記色材は、顔料であることを特徴とする請求項１〜２２のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項２４】
前記色材は、染料であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項２５】
色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とを被記録媒体上で接触、混合するように液滴として付与し、該混合液のｐＨを調整して画像を形成する方法により印字する画像形成装置であって、
該画像を形成する方法は、前記請求項１〜２４のいずれかに記載の画像形成方法を適用して行われるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２６】
前記請求項１〜２４のいずれかに記載の画像形成方法を適用して印字されるようにした画像形成装置に用いられるインクセットであって、
該インクセットは、色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とから構成され、被記録媒体上で接触、混合するように該画像形成装置によって液滴として付与され、該混合液のｐＨが調整されて画像が形成されることを特徴とするインクセット。
【請求項２７】
処理液と、記録液とをそれぞれ独立に収納する収納部と、該記録液と該処理液とを各々個別に吐出する吐出手段を備え、前記請求項１〜２４のいずれかに記載の画像形成方法を適用して印字されるようにした画像形成装置の該収納部に収納されるカートリッジであって、
該カートリッジの液収容部へそれぞれ個別に色材を含む記録液、あるいは該色材と反応性を有する成分を含む処理液を収容したことを特徴とするカートリッジ。
【請求項２８】
色材を含む記録液、あるいは該色材と反応性を有する成分を含む処理液とから構成されたインクセットを用い、前記請求項１〜２４のいずれかに記載の画像形成方法を適用して印字されるようにした画像形成装置によって被記録材上に印刷された印刷物であって、
該インクセットを構成する記録液及び処理液が、被記録媒体上で接触、混合するように該画像形成装置によって液滴として付与され、該混合液のｐＨが調整されて印刷された印刷物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンターにおける印刷技術に関し、特にフェザリングやカラーブリードなどが抑制され高画質が得られる記録液と処理液から構成されるインクセットと、それを用いた画像記録方法、画像記録装置及び印刷物に関する。
【背景技術】
【０００２】
色材を含有した記録液を液滴として画像記録を行なうインクジェット記録方法は、その印字機構が簡単で、しかも騒音が発生しない点で優れている。 
しかしその一方で、この画像記録方法は、記録媒体との組み合わせによっては文字滲み（以下、フェザリングという）に代表される画像欠陥が発生しやすく、画像品質が大きく低下するという問題を有する。この対策として、インク（記録液）の浸透性を抑えることによってフェザリングを低減する試みがなされているが、この方法では記録液の乾燥性が悪いため、印刷後に印刷物に触れると記録液が手に付いてしまったり、画像汚れが生じてしまうという問題がある。
【０００３】
また、カラー画像を印字する場合には、異なる色の記録液が次々と重ねられるため、色境界部分においてカラーインクが滲んだり、混ざり合いが発生し（以下、カラーブリードと言う）、画像品質が大きく低下する問題も有する。この問題に対しては、記録液の浸透性を高めることによってカラーブリードを低減する試みがなされている。しかし、このような方法では、色材（あるいは色剤）が記録媒体の内部に入り込んでしまうために画像濃度が低下してしまったり、被記録材裏側への記録液の浸み出しが多くなって両面印刷が良好に行なえなくなるという問題が生じる。
以上のような状況から、これらの問題を同時に解決して画像品質を高める画像形成方法の開発が望まれている。
【０００４】
上記問題に対して、色材を含む記録液とともに、この色材と反応し一体となって凝集物を形成する成分を含有する処理液を併用する方法が提案されている。例として、カルボキシル基あるいはその無水物若しくはスルホン酸基を1つ以上有する水溶性樹脂を含有する処理液と記録液を併用する方法が知られている。また、１分子あたり２個以上のカチオン性基を有する化合物を含有する無色あるいは淡色の液体と記録液を併用する方法、あるいはポリアリルアミンとグリセリンを含有する液体組成物と記録液を併用する方法などが知られている。
しかし、これらの方法では、処理液中に高分子の反応性成分を溶解した状態で含有させるため、多量に添加すると粘度上昇を招いて記録ヘッドからの吐出不良が生じてしまう。そのため、反応性成分の含有量を低くしなければならず、この含有量の減少によって色材と反応した場合の粘度変化（上昇）が小さくなり、結果としてフェザリングの抑制効果を大きくすることが難しい。
【０００５】
また、別な方法として、多価金属塩を含有する無色あるいは淡色の液体と記録液を併用する方法、第４級アンモニウム塩あるいはアミン塩を含有する無色あるいは淡色の液体と記録液を併用する方法、第４級アンモニウム塩あるいはアミン塩を含有し、かつ多価アルコールを含有する無色あるいは淡色の液体と記録液を併用する方法などが知られている。
しかし、上記方法における多価金属塩やアミン化合物を用いる場合には、添加を大きくすることはできるが、添加される化合物の１分子のサイズが小さく、色材と反応しても大きな凝集体を形成し難い。そのため、色材と反応した場合の粘度変化が大きくできず、フェザリング抑制の効果は小さい。
【０００６】
画像品質を更に向上させる方法として、記録液中の色材と凝集物を形成する成分として微粒子を含有する処理液を用いる方法が提案されている。例として、シリカ微粒子を含有する無色の液体を被記録材に付着させた後に、オイルブラックを含む非水系記録液を付着させるインクジェット記録方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、紫外線吸収能および／または光安定化能を有する部位を含むカチオン性のエマルジョンを含有させる反応液（例えば、特許文献２参照。）、あるいは、微粒子または微粒子とバインダーポリマーを含有する溶液（例えば、特許文献３参照。）などが開示されている。また、アニオン性金属酸化物コロイドを含む実質的に無色の液体組成物（例えば、特許文献４参照
。）、淡色または白色の水不溶性微粒子、水溶性有機溶媒及び水を含有する液体組成物（例えば、特許文献５参照。）、無機酸化物顔料を主成分とする半透明白色インク組成物（例えば、特許文献６参照。）、色材と反応性を有する微粒子を含む液体組成物（例えば、特許文献７参照。）などが開示されている。あるいは、記録液とは逆の極性に表面が帯電している微粒子を分散状態で含む液体組成物（例えば、特許文献８、９参照。）が開示されている。
上記微粒子を含有する液体は、反応性微粒子を分散状態で含有するため、前述の高分子を溶解させる処理液と比較すると液粘度上昇を抑えながら大量の反応成分を添加することができる。また、微粒子は前記多価金属塩などと比較すると元々大きな粒子であるため、色材と反応して分散が崩れると大きな凝集体を形成する。その結果、粘度上昇が生じて色材の流動性が抑制され、フェザリング等が改善される。しかし、高画質の要求は更に厳しいものとなっており、これら方法によってもまだ要求に応えるには十分とは言えない状況である。
【０００７】
一方、記録液と共に記録液中の色材を凝集させる成分を含有する処理液を併用し、十分良好な画質の印刷物を得るためには、処理液の付着量を記録液の付着量に対してある程度大きくする必要性がある。処理液を併用した場合には、記録液単独で印刷を行うときよりも、用いる処理液の液量の分だけ紙に付着する液量が増える。そのため、印字された紙が膨潤してコックリングを生じたり、多量の液が一度に紙に付着するとフェザリングやカラーブリードがむしろ悪化するという問題がある。
例えば、前記特許文献８では、色材を含む記録液と微粒子を含む処理液を略１：１の重量比で混合したときの混合液のｐＨが少なくとも上記色材の凝集をするｐＨとなるように調整するとよいとしている。しかし、略１：１の重量比で混合したとき、記録液単独に比べ付着量は略２００％となり、十分な濃度を確保するだけの記録液を付着させると、多量の付着量となってカラーブリードやフェザリング、紙のコックリングといった不具合が生じ易い。
なお、前記参考文献８に、色材を含む記録液と微粒子を含む処理液を混合したときの混合液のｐＨが少なくとも色材の凝集をするｐＨとなるように調整するとよいとしている。しかし、本発明におけるような色材と反応する成分の等電点や該色材と反応する成分の未反応の成分について考慮した記載は無い。
【０００８】
前述のように、記録液に含まれる色材と処理液に含まれる成分が逆極性を持っているとき、該記録液と該処理液を混合すると、色材が該色材と反応性を有する成分に吸着して凝集物が生じる。しかしこのとき、該色材あるいは該色材と反応性を有する成分は、全てが反応する訳ではない。
例えば、混合した色材及び処理液に含まれている微粒子の約１／３程しか反応によって凝集せず、残りの約２／３の色材は反応せずに紙の深部に浸透して定着するが、浸透の遅い紙では隣接画像領域にインクが流れ出しブリードを引き起こす不具合があるとしている（例えば、特許文献１０参照。）。
【０００９】
この不具合に対して上記特許文献１０では、処理液にカチオン性化合物を含有させることにより、混合時には色材分子をレーキさせて、その位置を拘束することで高発色性、ブリード抑制、耐水性を向上できるとしている。
しかし、カチオン性化合物の具体例として挙げられているカチオン性ポリマーやオリゴマーを処理液に含有させると、処理液の保存安定性の低下、粘度上昇、といった不具合を生じる。またカチオン性界面活性剤では色材を定着させる力が該カチオン性ポリマーやオリゴマーに比べ弱く、印刷物の高発色性、ブリード抑制、耐水性の向上効果も弱く、十分ではない。このため処理液の保存安定姓と十分な印刷物の高画質化の両面を確保することは未だできていない状況にあった。
【００１０】
【特許文献１】特開平４−２５９５９０号公報
【特許文献２】国際公開２０００−０６３９０号公報
【特許文献３】特開平６−９２０１０号公報
【特許文献４】特開平１１−２２８８９０号公報
【特許文献５】特開２０００−３４４３２号公報
【特許文献６】特開２００１−１７１０９５号公報
【特許文献７】特開２００１−１９９１４９号公報
【特許文献８】特開２００１−１９９１５０号公報
【特許文献９】特開２００１−１９９１５１号公報
【特許文献１０】特開２００２−２０１３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、インクセットを構成する処理液及び記録液の十分な保存安定性と印刷物の高画質性との両特性満たす印刷技術を実現することにある。すなわち、本発明は、広い色再現域を有し、色の均一性に優れ、特にベタのむらが無く、印字された文字が滲まず鮮明であり、しかもフェザリング特性に優れ、色間の境界滲みが生じずカラーブリードも良好で、高い画像濃度を有するほか、更に良好な耐擦過性、耐水性等を備えた高画質なインクジェット記録物（印刷物）を普通紙に対しても形成可能とするものであり、このような高画質性を示す優れた印刷物が得られる記録液と処理液から構成されるインクセットと、それを用いた画像記録方法、画像記録装置及び印刷物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、特に前記記録液と処理液とを併用する従来技術において問題となっていた、画像形成時における記録液に含まれる未反応の色材、及び処理液に含まれる色材と反応する未反応の成分について着目し、特に該色材と反応する成分のうち、約２／３が反応時に未反応となることに注目し、上記課題の解決を検討した。
このような観点から本発明者らが鋭意検討した結果、色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とを被記録媒体上で接触、混合して処理液と記録液とが反応するように液滴として付与し、該混合液のｐＨを調整するようにして画像を形成する場合において、当該色材と反応性を有する成分として、混合液のｐＨ変化に対して該成分のゼータ電位（ζ）変化をプロットしたときにゼロとなる等電点を持つものを用いることにより、該等電点近傍において、処理液と記録液とが反応して凝集するばかりでなく、未反応の該色材と反応性を有する成分が単体で凝集するようにしたこと、また更に好ましい形態として、色材に、当該色材が単体でも凝集を起すｐＨ領域を有する、いわゆる凝集開始点を持つものを用い、混合液のｐＨ調整によって未反応の該色材が単体で凝集するようにしたことにより、従来の前記問題点を防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。
なお、従来の問題点には、記録液に含まれる色材及び処理液に含まれる色材と反応性を有する成分が画像形成の際に未反応状態で被記録媒体上で流出してしまいブリードやフェザリングなどを引き起こすことなどが含まれる。  
以下、本発明について具体的に説明する。
【００１３】
請求項１の発明は、色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とを被記録材上で接触、混合するように液滴として付与し、該混合液のｐＨを調整することにより、該処理液と該記録液とが反応して凝集するとともに、未反応の該色材と反応性を有する成分が単体で凝集するようにして画像を形成する画像形成方法であって、
前記色材と反応性を有する成分は、前記混合液のｐＨ変化に対して該成分のゼータ電位（ζ）変化をプロットしたときにゼロとなる等電点を持ち、
前記プロットにより導出される関係式から得られる下記微分式（２）において、前記等電点のｐＨ（ｃ）よりも酸性側におけるゼータ電位（ζ）のｐＨに対する変化率が略−２．５ｍＶ・ｌ／ｍｏｌとなるｐＨをａとし、前記混合液のｐＨをγとしたとき、ａ＜γ、ａ＜ｃを満たすように記録液および処理液をそれぞれ調整することを特徴とする画像形成方法である。
【００１４】
ζ'＝Ｆ'（σ）＝Ｂ・Ｓ'（σ）＋Ｃ２  …（２）
（式中、変数σはｐＨを表し、Ｂ、Ｃ２は定数を表す。）
【００１５】
請求項２の発明は、色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とを被記録材上で接触、混合するように液滴として付与し、該混合液のｐＨを調整することにより、該処理液と該記録液とが反応して凝集するとともに、未反応の該色材と反応性を有する成分が単体で凝集するようにして画像を形成する画像形成方法であって、
前記色材と反応性を有する成分は、前記混合液のｐＨ変化に対して該成分のゼータ電位（ζ）変化をプロットしたときにゼロとなる等電点を持ち、
前記プロットにより導出される関係式から得られる下記微分式（２）において、前記等電点のｐＨ（ｃ）よりも酸性側におけるゼータ電位（ζ）のｐＨに対する変化率が略−２．５ｍＶ・ｌ／ｍｏｌとなるｐＨをａとし、前記混合液のｐＨをγとし、更に前記色材と反応性を有する成分が溶出するｐＨをｅとしたとき、ａ＜γ＜ｅ、ａ＜ｃを満たすように記録液および処理液をそれぞれ調整することを特徴とする画像形成方法である。
【００１６】
ζ'＝Ｆ'（σ）＝Ｂ・Ｓ'（σ）＋Ｃ２  …（２）
（式中、変数σはｐＨを表し、Ｂ、Ｃ２は定数を表す。）
【００１７】
請求項３の発明は、前記色材は、該色材が単体でも凝集を起すｐＨ領域を有し、該ｐＨ領域の境界に凝集開始点を持つとともに、前記混合液のｐＨを、該色材の凝集開始点を含む少なくとも前記色材が単体でも凝集を起す領域におけるｐＨ条件を満たすように調整して画像を形成するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成方法である。
【００１８】
請求項４の発明は、色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とを被記録材上で接触、混合するように液滴として付与し、該混合液のｐＨを調整することにより、該処理液と該記録液とが反応して凝集するとともに、未反応の該色材と反応性を有する成分が単体で凝集するようにして画像を形成する画像形成方法であって、
前記色材と反応性を有する成分は、前記混合液のｐＨ変化に対して該成分のゼータ電位（ζ）変化をプロットしたときにゼロとなる等電点を持ち、
前記プロットにより導出される関係式から得られる下記微分式（２）において、前記等電点のｐＨ（ｃ）よりも酸性側におけるゼータ電位（ζ）のｐＨに対する変化率が略−２．５ｍＶ・ｌ／ｍｏｌとなるｐＨをａとし、前記混合液のｐＨをγとしたとき、ａ＜γ、ａ＜ｃ、ｃ−２＜γ＜ｃ＋２を満たすように記録液および処理液をそれぞれ調整することを特徴とする画像形成方法である。
【００１９】
ζ'＝Ｆ'（σ）＝Ｂ・Ｓ'（σ）＋Ｃ２  …（２）
（式中、変数σはｐＨを表し、Ｂ、Ｃ２は定数を表す。）
【００２０】
請求項５の発明は、色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とを被記録材上で接触、混合するように液滴として付与し、該混合液のｐＨを調整することにより、該処理液と該記録液とが反応して凝集するとともに、未反応の該色材と反応性を有する成分が単体で凝集するようにして画像を形成する画像形成方法であって、
前記色材と反応性を有する成分は、前記混合液のｐＨ変化に対して該成分のゼータ電位（ζ）変化をプロットしたときにゼロとなる等電点を持ち、
前記プロットにより導出される関係式から得られる下記微分式（２）において、前記等電点のｐＨ（ｃ）よりも酸性側におけるゼータ電位（ζ）のｐＨに対する変化率が略−２．５ｍＶ・ｌ／ｍｏｌとなるｐＨをａとし、前記混合液のｐＨをγとしたとき、ａ＜γ、ａ＜ｃ、ｃ−１．５＜γ＜ｃ＋１．５を満たすように記録液および処理液をそれぞれ調整することを特徴とする画像形成方法である。
【００２１】
ζ'＝Ｆ'（σ）＝Ｂ・Ｓ'（σ）＋Ｃ２  …（２）
（式中、変数σはｐＨを表し、Ｂ、Ｃ２は定数を表す。）
【００２２】
請求項６の発明は、色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とを被記録材上で接触、混合するように液滴として付与し、該混合液のｐＨを調整することにより、該処理液と該記録液とが反応して凝集するとともに、未反応の該色材と反応性を有する成分が単体で凝集するようにして画像を形成する画像形成方法であって、
前記色材と反応性を有する成分は、カチオン性コロイダルシリカ微粒子であり、かつ前記混合液のｐＨ変化に対して該成分のゼータ電位（ζ）変化をプロットしたときにゼロとなる等電点を持ち、
前記プロットにより導出される関係式から得られる下記微分式（２）において、前記等電点のｐＨ（ｃ）よりも酸性側におけるゼータ電位（ζ）のｐＨに対する変化率が略−２．５ｍＶ・ｌ／ｍｏｌとなるｐＨをａとし、前記混合液のｐＨをγとしたとき、ａ＜γ、ａ＜ｃ、ζ＜６０ｍＶを満たすように記録液および処理液をそれぞれ調整することを特徴とする画像形成方法である。
【００２３】
ζ'＝Ｆ'（σ）＝Ｂ・Ｓ'（σ）＋Ｃ２  …（２）
（式中、変数σはｐＨを表し、Ｂ、Ｃ２は定数を表す。）
【００２４】
請求項７の発明は、前記混合液のｐＨ（γ）は、５．５＜γ＜１０．５を満たすことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成方法である。
【００２５】
請求項８の発明は、前記混合液のｐＨ（γ）は、６＜ｐＨγ＜１０を満たすことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成方法である。
【００２６】
請求項９の発明は、前記混合液のｐＨ（γ）は、６．５＜ｐＨγ＜９．５を満たすことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成方法である。
【００２７】
請求項１０の発明は、前記被記録材上における記録液の付着量（Ｍｊ２）に対する処理液の付着量（Ｍｊ１）の比（Ｍｊ１／Ｍｊ２）をαとしたとき、α＝０．１〜０．９であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成方法である。
【００２８】
請求項１１の発明は、前記被記録材上における処理液の付着量（Ｍｊ１）と記録液の付着量（Ｍｊ２）との合計量（Ｍｊ１＋Ｍｊ２）をβとしたとき、βは、０．７８＜β＜２０（ｇ／ｍ2）であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成方法である。
【００２９】
請求項１２の発明は、前記処理液中の色材と反応性を有する成分の平均粒径をｆとし、前記混合物のｐＨ（γ）における該色材と反応性を有する成分の単体の平均粒径をｇとしたとき、ｇ／ｆ＞２であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の画像形成方法である。
【００３０】
請求項１３の発明は、前記混合液は、緩衝溶液であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成方法である。
【００３１】
請求項１４の発明は、前記緩衝溶液は、少なくとも２種類のＡ成分とＢ成分とがそれぞれ別々に前記処理液と前記記録液とに含まれ、該Ａ成分と該Ｂ成分とが同一の液に混合され反応して初めて緩衝作用を示すように構成されたことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成方法である。
【００３２】
請求項１５の発明は、前記Ａ成分は、カチオン性またはノニオン性であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法である。
【００３３】
請求項１６の発明は、前記Ａ成分は、弱酸であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法である。
【００３４】
請求項１７の発明は、前記Ａ成分は、弱塩基塩であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法である。
【００３５】
請求項１８の発明は、前記Ｂ成分は、アニオン性またはノニオン性であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法である。
【００３６】
請求項１９の発明は、前記Ｂ成分は、弱塩基であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法である。
【００３７】
請求項２０の発明は、前記Ｂ成分は、弱酸塩であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成方法である。
【００３８】
請求項２１の発明は、前記色材と反応性を有する成分は、微粒子であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の画像形成方法である。
【００３９】
請求項２２の発明は、前記微粒子は、金属酸化物であることを特徴とする請求項２１に記載の画像形成方法である。
【００４０】
請求項２３の発明は、前記色材は、顔料であることを特徴とする請求項１〜２２のいずれかに記載の画像形成方法である。
【００４１】
請求項２４の発明は、前記色材は、染料であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の画像形成方法である。
【００４２】
請求項２５の発明は、色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とを被記録媒体上で接触、混合するように液滴として付与し、該混合液のｐＨを調整して画像を形成する方法により印字する画像形成装置であって、
該画像を形成する方法は、前記請求項１〜２４のいずれかに記載の画像形成方法を適用して行われるようにしたことを特徴とする画像形成装置である。
【００４３】
請求項２６の発明は、前記請求項１〜２４のいずれかに記載の画像形成方法を適用して印字されるようにした画像形成装置に用いられるインクセットであって、
該インクセットは、色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分を含む処理液とから構成され、被記録媒体上で接触、混合するように該画像形成装置によって液滴として付与され、該混合液のｐＨが調整されて画像が形成されることを特徴とするインクセットである。
【００４４】
請求項２７の発明は、処理液と、記録液とをそれぞれ独立に収納する収納部と、該記録液と該処理液とを各々個別に吐出する吐出手段を備え、前記請求項１〜２４のいずれかに記載の画像形成方法を適用して印字されるようにした画像形成装置の該収納部に収納されるカートリッジであって、
該カートリッジの液収容部へそれぞれ個別に色材を含む記録液、あるいは該色材と反応性を有する成分を含む処理液を収容したことを特徴とするカートリッジである。
【００４５】
請求項２８の発明は、色材を含む記録液、あるいは該色材と反応性を有する成分を含む処理液とから構成されたインクセットを用い、前記請求項１〜２４のいずれかに記載の画像形成方法を適用して印字されるようにした画像形成装置によって被記録材上に印刷された印刷物であって、
該インクセットを構成する記録液及び処理液が、被記録媒体上で接触、混合するように該画像形成装置によって液滴として付与され、該混合液のｐＨが調整されて印刷された印刷物である。
【発明の効果】
【００４６】
本発明の色材を含む記録液と、該色材と反応性を有する成分（成分）を含む処理液とから構成されるインクセットを用い、該処理液と記録液とを反応させて凝集させるとともに、未反応の成分を単体でも凝集するようにした画像形成方法によれば、色材の拡散が抑制され、しかもブリードを抑制した、高発色、高濃度で高彩度、耐光性、耐水性、耐ガス性が向上した優れた画像特性の印刷物を得ることができる。更に、凝集開始点を持ち色材単体でも凝集する色材を用いることによって、一層画像特性を向上することが可能となる。
また、上記処理液と記録液との混合液が緩衝溶液となるように処方することで、処理液と記録液の付着量のバランスが多少くずれても所定（任意）のｐＨに調整でき、低フェザリング、低カラーブリード、高画像濃度、低裏抜け濃度、高擦過耐久性、高彩度、耐光性、耐水性、耐ガス性など同時に満足する印刷物が得られる。成分として微粒子を用いた場合にも混合液が高粘度となり、同様に上記特性を満足する印刷物が得られる。また、成分としてカチオン性コロイダルシリカを用いた場合、ゼータ電位を６０ｍＶ以下とすることで、特に画質向上効果が高い印刷物を作成することができる。
更に、本発明の処理液及び記録液をそれぞれ個別に収容したカートリッジを搭載したインクジェット方式の画像形成装置により、上記画像形成方法が達成され、上記インクセットの優れた特性と相俟って画像品質の高い印刷物が提供される。
上記処理液と記録液とを個別にカートリッジに収容することによって画像装置をコンパクトに構成することができる他、簡単でしかも着実なメンテナンス作業を行うことが可能となる。
以下に、前記各請求項における発明の効果をさらに詳細に説明する。
【００４７】
請求項１または２の構成によれば、色材の拡散が抑制され、ブリードを抑制した、高発色、高濃度、高彩度で耐光性、耐水性、耐ガス性の向上した画像特性に優れた印刷物を得ることができる。
すなわち、処理液中の色材との反応性を有する成分（例えば、微粒子）が等電点を持つものであると、等電点となる混合液のｐＨを挟んで酸側と塩基側に特異点が１点づつ、２点以上現れ、最も酸性側における特異点は上記のように略Ｆ'(a)＝−２．５ｍＶ・ｌ／ｍｏｌとなる点（凝集を開始する点）であり、このｐＨ以上で色材との反応性を有する成分は、単体でも凝集する。このため、混合液のｐＨをγとしたとき、γが上記ｐＨを満たす範囲内（a＜γ）にあれば、記録液中の色材と、処理液中の微粒子とが吸着反応して凝集するばかりでなく、未反応である場合においても微粒子単体単独で凝集が起こり、上記のような画像特性に優れた印刷物を得ることができる。なお、微粒子がｐＨ値ｅにおいて溶出する物質であるとき、γは上記のように、a＜γ＜eが望ましい。
【００４８】
請求項３の構成によれば、記録液中の色材が未反応の状態にあったとしても、色材それ自身が単体でも凝集するため、色材の未反応成分が減少し、色材と微粒子との吸着反応による凝集、及び色材と反応性を有する成分の凝集が起る場合よりも更に凝集物が増加して混合液の粘度は高くなる。これによって、高発色性、ブリード抑制、耐光性、耐水性、耐ガス性などを一層向上することができる。
【００４９】
請求項４または５の範囲とすることにより、色材と反応性を有する成分（例えば、微粒子）単体での凝集効果を高め、凝集物の粒径を大きくすることができ、色材の拡散抑制や、ブリード抑制を促進するとともに、高発色、高濃度、高彩度で耐光性、耐水性、耐ガス性の向上した優れた画像特性の印刷物を得ることができる。また、請求項４または請求項５の画像形成方法においては、前記請求項２または請求項３に記載の方法を一緒にしてもよく、前記請求項２または３に記載した効果が加味される。
【００５０】
請求項６の構成によれば、処理液中に含有される色材と反応性を有する成分がカチオン性コロイダルシリカであるとき、そのゼータ電位ζが６０ｍＶ以下で一部のカチオン性コロイダルシリカは分散安定性を失い単体でも凝集物を生じる。
したがって、記録液と処理液との混合液におけるζ電位を６０ｍＶ以下とすることで、特に画質向上効果が高い印刷物を作成することができる。また、カチオン性コロイダルシリカは、無機微粒子中でも色材との反応性が特に高く、より高画像品質が得られる。また、請求項６の画像形成方法においては、前記請求項２または請求項３に記載の方法を一緒にしてもよく、前記請求項２または３に記載した効果が加味される。
【００５１】
請求項７〜９の構成によれば、γは中性付近のｐＨであるため、それぞれ強酸や強塩基ではない処理液と記録液とから構成されたインクセットを画像形成装置において用いることができ、該画像形成装置の接液性が確保されるため好適である。
【００５２】
請求項１０の構成によれば、処理液量不足による画像濃度の未達成（十分な印字を行えない）や、処理液の付着量オーバーによるフェザリング、カラーブリードあるいはコックリング等の問題発生などを防止することができ、より高画像品質が得られる。
【００５３】
請求項１１の構成によれば、総付着量不足による画像濃度の未達成（十分な印字を行えない）や、記録液と処理液との総付着量のオーバーによるフェザリング、カラーブリード発生などを防止することができ、より優れた画像品質が得られる。
【００５４】
請求項１２の構成によれば、少なくとも処理液中の色材と反応性を有する成分（例えば、微粒子）単体凝集物の粒径が２倍以上となり、この成分単体の凝集物が、記録液中に含有される色材の目止め層として働くため、画像特性向上の効果が大きい。このような処理液を用いることによって、低フェザリング、低カラーブリード、高画像濃度、低裏抜け濃度、高擦過耐久性、高彩度、耐光性、耐水性、耐ガス性を同時に満足する印刷物を得ることができる。
【００５５】
請求項１３〜２０の構成、すなわち処理液と記録液に所要成分を加えて、その混合液が緩衝溶液となるような機能を持たせることによって、多少の処理液の付着量と記録液の付着量のバランス調整がずれても、このぶれを吸収して所定（任意）のｐＨに調整することができる。
このような緩衝溶液となる処理液と記録液とを組み合わせたインクセットを用いる印刷方法によって、低フェザリング、低カラーブリード、高画像濃度、低裏抜け濃度、高擦過耐久性、高彩度、耐光性、耐水性、耐ガス性を同時に満足する記録物を得ることができる。
【００５６】
請求項２１〜２２の色材と反応性を有する成分として微粒子を用いる構成とすることにより、微粒子が凝集して粒径が増大し、効果的に混合液を高粘度化することができるため好ましい。更に微粒子が金属酸化物であるとき、金属酸化物は等電点を持つものが多く、単体でもこの等電点付近で分散安定性を失って凝集し、微粒子粒径が増大して高粘度となるため好ましい。このような処理液を用いることにより、低フェザリング、低カラーブリード、高画像濃度、低裏抜け濃度、高擦過耐久性、高彩度、耐光性、耐水性、耐ガス性を同時に満足する印刷物を得ることができる。
【００５７】
請求項２３の構成によれば、色材が顔料の場合には染料に比べ印刷物の耐水性、耐光性、耐ガス性が向上するため、印刷物の画質が劣化しにくい。また、特に凝集開始点を持つ顔料を含む記録液であれば、色材も単体で凝集するようなｐＨに混合液のｐＨを調整すると粒径の大きな凝集物が生じるため、印刷物は画像濃度の高いものになる。
【００５８】
請求項２４の構成によれば、色材が染料の場合には彩度の高い印刷物が得られる。凝集開始点を持つ染料を用いた印刷物は、色材も単体で凝集するようなｐＨに混合液のｐＨを調整すると粒径の大きな凝集物が生じるため、印刷物は画像濃度の高いものになる。
【００５９】
請求項２５の画像形成装置によれば、低フェザリング、低カラーブリード、高画像濃度、低裏抜け濃度、高擦過耐久性、高彩度、耐光性、耐水性、耐ガス性を同時に満足する優れた印刷物を得ることができる。
【００６０】
請求項２６のインクセットによれば、前記請求項１〜２４に記載のように色材の拡散が抑制され、低フェザリング、低カラーブリード、高発色、高濃度で耐水性が向上するとともに、低裏抜け濃度、高擦過耐久性、高彩度、耐光性、耐水性、耐ガス性を満足する優れた印刷物を得ることができる。
【００６１】
請求項２７の構成によれば、記録液、処理液をこぼすことなく画像記録装置に記録液と処理液を装着・交換を容易とすることができ、簡単で着実なメンテナンス作業を可能とするとともにしかも画像品質の安定化を実現する。また、画像装置をコンパクトに構成することもできる。
【００６２】
請求項２８によれば、色材の拡散が抑制され、低フェザリング、低カラーブリード、高発色、高濃度で耐水性が向上するとともに、低裏抜け濃度、高擦過耐久性、高彩度、耐光性、耐水性、耐ガス性を同時に満足する印刷物が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
前記のように、本発明におけるインクセットを構成する記録液には色材を、また処理液には該色材と反応性を有する成分を含んでいる。そして、記録液と処理液とが接触、混合することによって混合液が所定のｐＨに調整される。
この混合液の所定のｐＨは、処理液中に含まれ、色材と反応性を有する成分のゼータ電位（ζ）がゼロとなる等電点におけるｐＨに略一致するかその近傍となるように記録液と処理液とが処方され調整される。すなわち、色材と反応性を有する成分は、「ｐＨ調整によってゼータ電位（ζ）がゼロとなる等電点を有する」（以下、色材と反応性を有する成分は、「等電点を持つ」と表現する。）。
そして所定のｐＨ近傍、すなわち等電点近傍において、記録液中の色材と、処理液中にふくまれる該色材と反応性を有する成分（成分）とが反応して凝集するばかりでなく、成分が色材と未反応の場合であっても、該成分は、それ自身単独（単体）で凝集するように調整される。
更に好ましくは、上記調整される所定のｐＨは、記録液中に含まれる色材が単体でも凝集を起すｐＨ領域となるように記録液と処理液とが処方されることが好ましい。つまり、前記色材は、ｐＨに依存して該色材が単体でも凝集を起すｐＨ領域を有し、該ｐＨ領域の境界に凝集開始点を持つとともに、前記混合液のｐＨを該色材の凝集開始点を含む少なくとも前記色材が単体でも凝集を起すｐＨ領域におけるｐＨを満たすように調整される。すなわち、「色材は、ｐＨ変化によって凝集する凝集開始点を有する」（以下、「色材は、凝集開始点を持つ」と表現する。）。
このように調整すると、この所定のｐＨ近傍、すなわち等電点近傍において、処理液と記録液とが反応して凝集するばかりでなく、色材及び成分が未反応の場合でも、それぞれ単体で凝集するようになる。このようなインクセットを用いることによって前記課題が解決される。以下、本発明について説明する。
【００６４】
まず、本発明におけるインクセットを構成する処理液に含まれる記録液中の色材と反応する成分は等電点を持ち、ｐＨ調整によって分散安定性が変化するものを用いることができる。このように色材と反応する成分が等電点を持つことによって、等電点となるｐＨ近傍（あるいは等電点近傍のｐＨ）で該色材と反応する成分（成分）は自己分散性を失って、単体でも凝集するようになる。このため、等電点を持つ成分を含む処理液と、色材を含む記録液を混合し、混合液のｐＨが成分の等電点に相当するｐＨ付近となるように調整することで、成分と色材とが反応吸着した凝集物が形成されるとともに、成分が未反応の場合であっても成分単体で凝集するようになる。
したがって、処理液と記録液との混合時に発生する凝集物としては、成分が反応により色材を吸着した凝集物の他に、成分が単体で凝集した凝集物も加わって全体としての凝集物が増加し、いわゆる混合液のｐＨが調整されず成分単独では凝集しない場合に較べて、混合液の粘度が高くなる。
【００６５】
このため、インクセットを構成する記録液の色材と、処理液の色材と反応性を有する成分（成分）とを接触、混合した際の混合液のｐＨを、成分が単体でも凝集するように調整することにより、このようなインクセットを使用した印刷物は、ｐＨ調整をしないものに較べて、色材の拡散が抑制され、高発色、高濃度で、ブリード抑制、耐水性が向上する。特に、成分が等電点を持つ微粒子であるとき、処理液だけで凝集させても非常に高粘度になるため、効果が高い。
また、本発明では等電点を持つ微粒子が界面活性剤の吸着によりミセル状態になっているものについてもミセル全体を微粒子とみなす他、該ミセルの持つ見かけの等電点も等電点とみなす。
【００６６】
次に、本発明におけるインクセットを構成する記録液に含まれる色材は、前記のように凝集開始点を持つ色材を用いることができる。凝集開始点を持つ色材を含む記録液と該色材と反応する成分を含む処理液とを混合したとき、前記のように混合液のｐＨを該色材の凝集開始点を含む少なくとも前記色材が単体でも凝集を起すｐＨ領域におけるｐＨを満たすように調整すると、未反応の状態にある色材がそれ自身単独（単体）でも凝集するため、色材と微粒子との吸着反応によって凝集する場合よりも更に凝集物が増加して、混合液の粘度は高くなる。そして、色材の未反応成分が減少するため、ブリード抑制、高発色性、高彩度、耐光性、耐水性、耐ガス性などを向上することができる。
したがって、上記凝集開始点を持つ色材を含有する記録液と、上記等電点を持つ色材と反応性を有する成分（等電点を持つ成分）を含有する処理液とを組み合わせ、画像形成時において、記録液と処理液とが被記録媒体上で接触、混合した際の混合液のｐＨが、色材と、等電点を持つ成分との吸着凝集ばかりでなく、色材、及び等電点を持つ成分がそれぞれ単独で凝集するようなｐＨ値に調整されるインクセットとするのが最も望ましい構成である。
【００６７】
本発明では以上のような原理を基にしてインクセットを構成しているが、特に色材と反応性を有する成分（成分）に関しては、該成分、例えば微粒子のゼータ電位（ζ電位）に着目している。このζ電位が分散状態を示すパラメーターとして重要であり、色材と反応性を有する成分として用いる処理液に含まれる特定の微粒子におけるζ電位のｐＨ依存性を把握してインクセットを構成することにより、インクセットとして要求される条件、例えば所定のｐＨ値の調整等の制御が好適に実行され、本発明を実現することが可能である。
【００６８】
ｐＨと等電点を持つ微粒子の粒径及びゼータ電位（ζ電位）との一般的な関係を図１に示す。ｐＨ変化とζ電位との関係は、図１に示すような曲線で示される。また、図１の曲線においてζ電位をζ（ｍＶ・ｌ／ｍｏｌ）とし、ｐＨを変数σで表すと、ζ電位ζは下記式（１）に示すように変数σの関数（関係式）で表すことができる。
【００６９】
ζ＝Ｆ(σ)＝Ａ・Ｓ（σ）＋Ｃ１  …（１）
（式中、変数σはｐＨを表し、Ａ、Ｃ１は定数を表す。）
【００７０】
上記式（１）において、等電点となるｐＨをｃとするとＦ（ｃ）＝０である。
また、このときζ電位の変化率ζ'（ｍＶ・ｌ／ｍｏｌ）は、上記式（１）の微分式である下記式（２）により表すことができる。
【００７１】
ζ'=Ｆ'（σ）＝Ｂ・Ｓ'（σ）＋Ｃ２  …（２）
（式中、変数σはｐＨを表し、Ｂ、Ｃ２は定数を表す。）
【００７２】
また、混合液のｐＨをγとした場合、等電点となるｐＨ値ｃよりも酸性側のｐＨ領域において、上記式（２）により求めたＦ'(γ)が、少なくともＦ'(γ)＜−２．５となるようにｐＨ値γを調節することで特に高画質な印刷物を得ることができた。また、Ｆ'（ａ）＝−２．５としたときのｐＨ値がａであるとしたとき、このｐＨ値ａ近傍を境にしてζ電位の変化率ζ'（ｍＶ・ｌ／ｍｏｌ）が大きく変化することが分かった。これはゼータ電位（ζ電位）の変化率がＦ'（ａ）＝−２．５となるようなｐＨ近傍を境にして、ｐＨが高く（Ｆ'(γ)＜−２．５）なると、微粒子が単体でも一部が凝集をするためと考えられる。
なお、図１において等電点となるｐＨ値のｃよりも塩基側のｐＨの領域において、ゼータ電位が最小値になるｐＨ値をｂとしている。
【００７３】
例えば、色材と反応性を有する成分がカチオン性コロイダルシリカ（微粒子）である場合、ζ電位が６０ｍＶ以下となるｐＨのときに微粒子は凝集を開始する。
したがってこの場合には、処理液と記録液のｐＨや吐出量の割合を調節して、処理液のζ電位が６０ｍＶ以下となるように混合液のｐＨを調整するとよいことになる。
【００７４】
処理液に含まれる色材と反応性を有する成分（例えば、微粒子）と記録液に含まれる色材とは、逆極性とすると凝集の効果が高い。処理液に含まれる微粒子がカチオン性であり、記録液に含まれる色材がアニオン性であるインクセットは特に効果が高い。このような構成としたインクセットにおける混合液のｐＨ値をγとし、記録液のｐＨ値をｌ、処理液のｐＨ値をｍとすると、ｌ＜γ＜ｍである。
等電点となるｐＨ値をｃ、Ｆ'（ａ）＝−２．５となるｐＨ値をａ、ζ電位が最小値になるｐＨ値をｂとすれば、処理液を酸性側から塩基性にｐＨを変化させたとき、aは該処理液に含まれる成分（微粒子）の凝集開始点でもあり、微粒子の分散が可逆的であればｂ近傍のｐＨ値ｄで凝集する微粒子の粒径は最大となる極大点を持つ。また、微粒子の凝集が不可逆的であれば、凝集は点ｂ以上で微粒子の粒径の変化率は小さくなる。また、γは微粒子が溶出するｐＨ値ｅ以下が好ましい。
【００７５】
混合液中の凝集物には、色材と、該色材と反応性を有する成分（例えば、微粒子）とが吸着した凝集物、色材単体の凝集物、及び微粒子単体の凝集物の３種類が考えられる。微粒子が色材と反応性を有するとき、３種類の凝集物のうち、色材と微粒子が吸着した凝集物は必ず生じる。３種類全ての凝集物が存在する混合液が、最も凝集による粘度上昇率が高い。色材と微粒子とが吸着した凝集物の他に、色材単体の凝集物もしくは微粒子単体の凝集物のいずれか1種類の凝集物しか生じない場合には、微粒子単体の凝集物が生じた方が、色材単体の凝集物が生じた場合よりも凝集粒径の増大が顕著である。このため、色材及び微粒子が吸着した凝集物と、微粒子単体の凝集物との２種類が生じる場合の方が粘度上昇率は高い。
【００７６】
本発明における画像形成の過程を図２に示す模式図を参照して説明する。なお、図２の画像形成過程は、処理液のｐＨ調整剤として酸を用い、記録液のｐＨ調整剤として塩基を用いた場合を例として示している。
本発明のインクセットを構成する処理液と記録液とが接触する初期段階において、双方の接触界面近傍に凝集物の層が形成される。この層が形成されると、各液滴中の大部分の色材及び微粒子はそのサイズが大きいために、形成された層を通して移動することができなくなる。しかし、処理液中の酸及び記録液中の塩基は、サイズが小さいために凝集物の層の間隙を容易に通り抜けることができ、凝集層を通過して素早く拡散する。これらイオンの拡散によって、残りの微粒子及び色材も中和して表面電位が低下するため、分散状態あるいは溶解状態が破壊されて全ての微粒子同士及び色材同士が凝集する。これらの凝集過程はイオンの拡散によって瞬時に完了するため、本発明における上記画像形成方法では、色材が流動する前に系全体の凝集が完了する。このようにして、実質的に色材と記録液とが混合することなく凝集して、それぞれ色材で形成される凝集層と、実質的に微粒子で形成される凝集層とが形成される。
【００７７】
微粒子が等電点を持つとき、等電点でゼータ電位ζが０になり、分散性を完全に失う。したがって、このような微粒子を含有する処理液を使用し、記録液と混合したときに等電点付近のｐＨになると、微粒子は単体でも凝集して画像特性が高い印刷物を得ることができる。
例えば、凝集開始点を持たない色材を含む記録液と、等電点を持つ微粒子を含む処理液とを組み合わせたインクセットを用いた場合において、高ｐＨでも微粒子が変質して溶液に溶出せず、等電点となるｐＨをｃ、等電点を挟んで酸性側でゼータ電位の変化率Ｆ'（ａ）＝−２．５となるｐＨをａ、混合液のｐＨをγとすれば、a以上のｐＨにおいて成分（微粒子）は単独でも凝集するため、微粒子が変質して溶液に溶出しない場合には、ａ＜γ、ａ＜ｃで特に凝集効果がある。なお、前記図１におけるようにζ電位が最小値になるｐＨをbとしている。
【００７８】
混合液のｐＨ値γとしては、微粒子単体での凝集物の粒径が大きくなるｃ−２＜γ＜ｃ＋２の範囲が好ましく、更には粒径が特に大きくなるｃ−１．５＜γ＜ｃ＋１．５の範囲がより好ましい。
また、微粒子が変質して溶液に溶出するとき、このときのｐＨ値をｅとすればｐＨがｅ以上で粒径が溶出により低下するため、特に効果が認められる範囲はａ＜γ＜ｅとなる。更に好ましくは、微粒子単体での凝集物の粒径が大きくなる範囲であるｃ−２＜γ＜ｃ＋２＜ｅであり、更には微粒子単体での凝集物の粒径が特に大きくなる範囲であるｃ−１．５＜γ＜ｃ＋１．５＜ｅである。
【００７９】
記録液に含まれる色材がアニオン性であるインクセットは、特に画像向上効果が高く、この場合に混合液のｐＨをγとし、記録液のｐＨをｌ、処理液のｐＨをｍとすると、ｌ＜γ＜ｍである。
このとき、記録液、処理液それぞれの接液性などを考慮するとｌやｍが強酸性や強塩基性を示すものではなくて、しかもγが中性付近（５．５＜γ＜１０．５）であることが望ましい。したがって、γを上記のような５．５＜γ＜１０．５の範囲内にある中性近傍のｐＨを満たすように調整できるものであればよいので、処理液はｐＨ５．５よりも下回る条件であればよく、特に強酸性である必要性がない。また、記録液は１０．５を超える条件であればよく、特に強塩基性である必要性がない。このように、それぞれ強酸や強塩基ではない処理液と記録液とから構成されたインクセットを画像形成装置において用いることができ、該画像形成装置の接液性が確保されるため都合がよい。
更に上記γの値は、好ましくは６＜γ＜１０であり、更に好ましくは６．５＜γ＜９．５である。それぞれの範囲において、処理液はｐＨ６以下あるいはｐＨ６．５以下であればよく、より強酸性である必要性がない。また、記録液も同様に１０以上あるいは９．５以上であればよく、より強塩基性である必要性がなくなる。このようにγを更に中性近傍のｐＨに近づけることにより、処理液と記録液との酸性や塩基性を弱くした（より強酸性や強塩基ではない）インクセット構成とすることができるため、一層画像形成装置の接液性が確保される。
【００８０】
次に、前記条件を満たすインクセットを用いて印字を行う際の、被記録材上に付与（吐出）される処理液及び記録液の各液量は、処理液の滴量をＭｊ１とし、記録液の滴量をＭｊ２としたとき、その比Ｍｊ１／Ｍｊ２＝αが、α＜０．１〜０．９となるように付着量を調節して吐出をすることが望ましい。αが０．９よりも大きい場合（すなわち濃度を十分以上に高く保つ場合）、付着量の総量が大きくなってフェザリング、カラーブリードあるいはコックリング等を生じる。一方、αが０．１よりも小さい場合には、処理液量が少なくなって、処理液と記録液との反応による十分な量の凝集物が生じないため、所望の画像濃度が得られない。
【００８１】
また上記被記録材上に付与（吐出）される処理液の滴量Ｍｊ１と記録液の滴量Ｍｊ２との液滴総量（Ｍｊ１＋Ｍｊ２）は、０．７８＜Ｍｊ１＋Ｍｊ２＜２０（ｇ／ｍ2）となるように制御して吐出をすることが望ましい。付着する液滴総量Ｍｊ１＋Ｍｊ２が０．７８（ｇ／ｍ2）よりも少ないと総付着量が十分ではなく、印刷物の画像濃度が十分に確保できない。一方、Ｍｊ１＋Ｍｊ２が２０（ｇ／ｍ2）よりも多く、一度に大量の液が十分以上に付着すると未反応の記録液や処理液の割合が全体的に増加し、これが原因となってフェザリングやカラーブリードが生じる。
【００８２】
次に、処理液と記録液とが混合した際のｐＨをγとすると、このγを調整する方法として大まかに下記２つの方法がある。
（１）処理液の付着量Ｍｊ１と記録液の付着量Ｍｊ２の混合比を調整する方法
（２）混合液を所望（任意）のｐＨになる緩衝溶液にする方法
（１）の方法の場合、処理液のｐＨをｌ、記録液のｐＨをｍとし（但し、ｌ＜γ＜ｍ）、Ｍｊ１／Ｍｊ２＝αとすれば、αが一定値ならＭｊ１を増やせば、γはｌの値に近づき、Ｍｊ２を増やせば、γはｍの値に近づく。このことを利用して、処理液の付着量Ｍｊ１と記録液の付着量Ｍｊ２の混合比を調整することによりｐＨの調整が可能である。しかし、インクジェット記録装置等において、付着する液量で色彩や濃度を調整しなければならず、液量の微調整が難しいことを考慮すると、ｐＨ７近傍など微妙な割合での混合が必要なケースではγの調整が難しいという問題点がある。
【００８３】
一方、（２）の方法による場合、混合液のｐＨとなるように調整された緩衝溶液とすることにより、ある程度、処理液または記録液の付着量の割合に関わらず、高い凝集効果が得られるように設定された混合液の所望のｐＨとすることができる。すなわち、単に処理液の付着量（Ｍｊ１）と記録液の付着量（Ｍｊ２）を微調整して最適化を行い、微小な液滴同士を混合して混合液のｐＨを所定（任意）のｐＨに調整することは難しいが、混合液に緩衝溶液としての機能を持たせることで、多少の処理液の付着量と記録液の付着量バランス振れがあってもこれを吸収して所定（任意）のｐＨに導くことができる。
いわゆる、前記混合液の緩衝作用は、処理液に含有されるＡ成分と記録液に含有されるＢ成分が同一の液体中にあって初めて働くものであるが、Ａ成分及びＢ成分は、それぞれ含有される処理液及び記録液における分散安定性を妨げないことが必要である。
例えば、処理液は酸性（カチオン性）であることが望ましいため、この場合には、含有されるＡ成分はカチオン性かノニオン性であることが必要とされる。一方、記録液は逆極性の塩基性（アニオン性）あることが望ましいため、この場合には、Ｂ成分はアニオン性かノニオン性であることが必要とされる。なお、緩衝作用は、弱酸と弱酸塩、あるいは弱塩基塩と弱塩基の組み合わせが同一溶液中で電離しているとき働く。弱酸と弱塩基塩はカチオン性であり、弱酸塩と弱塩基はアニオン性である。
【００８４】
混合液を緩衝溶液にする方法としては、処理液または記録液が元々強い緩衝作用を持つ緩衝溶液であってもよいし、混合したとき処理液の成分と記録液の成分が同一液中に混合されて始めて緩衝作用を持つように処理液の成分と記録液の成分が処方されたものであってもよい。
上記のように、本発明のインクセットに用いられる処理液及び記録液を調製する場合、弱酸を処理液に含有させ、該弱酸の塩を記録液に含有させるか、または、弱塩基の塩を処理液に含有させ、該弱塩基を記録液に含有させることができる。このようなインクセットは、記録液と処理液の両者が混合液となったとき、それぞれに含有された成分によって所望のｐＨに調整できる緩衝溶液となる。
緩衝溶液となる弱酸と弱酸塩の組み合わせの例としては、酢酸、酢酸ナトリウムの組み合わせを挙げることができる。また、緩衝溶液となる弱塩基と弱塩基塩の組み合わせの例としては、アンモニアと塩化アンモニウムの組み合わせがある。ただし本発明は、これらの例に限定されるものではない。
このような成分を含有する処理液、あるいは記録液を組み合わせたインクセットを使った印刷方法では低フェザリング、低カラーブリード、高画像濃度、低裏抜け濃度、高擦過耐久性、高彩度、耐光性、耐水性、耐ガス性を同時に満足する記録物を得ることができる。
以下に本発明のインクセットを構成する処理液及び記録液について更に詳細に説明する。
【００８５】
［処理液］
処理液に含有される色材と反応性を有する成分としては、等電点を持つ両性モノマーや両性ポリマー等の有機物や金属酸化物等の無機物が好ましい。無機物としては、炭酸カルシウムなどの無機塩と、シリカなどの無機酸化物に大別される。
無機塩の具体例としては、炭酸カルシウム、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸鉄などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。水系処理液として用いる場合には、炭酸カルシウム、硝酸カルシウム、硫酸鉄などの水に溶解度が低いものを用いる方が分散体が得られやすい点で好ましい。また、これらはカチオン化処理することで更に色材の吸着能力、凝集能力を高めることができ、一層好ましい。カチオン剤による改質は、限定するものではないが、従来公知の方法（例えば、特開平１０−１２９１１３号公報、特開平１１−２０３０１号公報等参照。）によっても実施することが可能である。
特に、無機微粒子の中でも無機酸化物は等電点を持つことから、処理液に含有する成分として好ましい。また、微粒子である金属酸化物は、凝集時における粒径の増大が大きいため好適である。
【００８６】
無機酸化物の具体例としては、シリカ（ＳｉＯ2）、シリカのカチオン化物、二酸化チタン、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、ジルコニア等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
無機酸化物の中では、反応性の点でカチオン性シリカが特に好ましい。カチオン性シリカは、シリカの表面がカチオン化処理されたものであれば用いることができる。カチオン化するには、シリカ表面に化学的、物理的にカチオン性化合物を導入すればよい。例えば、シリカのシラノール基にアミノ化合物をカップリングする方法、あるいはアルミニウム化合物を反応させる方法などにより化学的に表面処理ができる。また、シリカとカチオン性化合物を溶剤中で混合し、カチオン性化合物を物理的に吸着させた後に溶剤を除去することで物理的に表面処理することができる。
前記した無機微粒子の中でも特にカチオン性コロイダルシリカが望ましい。カチオン性コロイダルシリカは無機微粒子の中でも色材との反応性が特に高く、これを用いた処理液とインクを組み合わせたインクセットにおいて、より高い画像品質が得られるからである。
【００８７】
上記において核材として用いるアニオン性シリカの具体例としては、ＳＴ−ＺＬ、ＳＴ−２０、ＳＴ−３０、ＳＴ−４０、ＳＴ−Ｃ、ＳＴ−Ｎ、ＳＴ−Ｏ、ＳＴ−Ｓ、ＳＴ−５０、ＳＴ−２０Ｌ、ＳＴ−ＯＬ、ＳＴ−ＸＳ、ＳＴ−ＹＬ、ＳＴ−ＸＬ、ＳＴ−ＵＰ、ＳＴ−ＯＵＰ（以上、日産化学製）、Ｃａｔａｌｏｉｄ  ＳＩ−３５０、ＳＩ−５００（以上、デュポン製）、Ｎｉｐｇｅｌ  ＡＹ−２２０、ＡＹ−４２０、ＡＹ−４６０（以上、日本シリカ製）等が挙げられる。これらの方法に限らず、シリカ表面をカチオン性に処理したものであれば、いずれも好適に用いることができる。
【００８８】
無機酸化物は、製品として入手することもできる。例示すれば、シリカのカチオン化物としてＳＴ−ＡＫ（日産化学製）、アルミナとしてアルミナゾル１００、２００、５２０（以上、日産化学製）等、二酸化チタンとしてチタニアシリーズ（出光興産製）等が挙げられる。これらの微粒子の中には既に水分散体として入手できるものも存在する。
【００８９】
また、処理液には等電点を持つ色材と反応性を有する成分の他に、等電点を持たないが色材と反応性を有する成分を、等電点を持つ成分と併用して含んでもよい。
本発明において、等電点を持つ色材と反応性を有する成分及び併用してもよい色材と反応性を有する成分としては、有機物であってもよいし、無機物であってもよく、更に有機無機複合体であってもよい。また、ポリマーであっても、モノマーであっても、微粒子であってもよい。
処理液に含有することのできる色材と反応性を有する成分の例として以下のものが挙げられる。
【００９０】
色材と反応性を持つ成分としては、ポリマーであってもよい。特に処理液に含有するポリマーとしては、カチオン性ポリマーが望ましい。
カチオンポリマーでは、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリイミン、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリビニルピリジン、アミノアセタール化ポリビニルアルコール、イオネンポリマー、ポリビニルイミダゾール、ポリビニルベンジルホスホニウム、ポリアルキルアリルアンモニウム、ポリアミジン、ポリアミンスルホン、カチオンでん粉などのカチオン性高分子化合物を挙げることができる。ポリマー鎖の形状については、特に限られるものではなく、直鎖状でも網状であってもよい。粒子形についても特に限られるものではなく、球状、数珠状あるいは不定形のいずれであってもよい。
【００９１】
また、カチオン性化合物では、高級アルキルアミン、高級アルキルアンモニウム化合物または多価アミン化合物を用いてもよい。上記のようなカチオン性高分子化合物と混合して用いることも可能である。
高級アルキルアミンまたは高級アルキルアンモニウム化合物の例として、ラウリルアミン、ステアリルアミン、セチルアミン、ベヘニルアミン、ジメチルステアリルアミン、ラウリルトリメチルアンモニウム、セチルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、ベヘニルトリメチルアンモニウム、ジオクチルジメチルアンモニウム、ジステアリルジメチルアンモニウム、ステアリルジメチルベンジルアンモニウム、などの具体例を挙げることができる。また、これらのエチレンオキシド付加物でもよい。
【００９２】
本発明に用いることのできる多価アミン化合物の具体例としては、エチレンジアミン、ヘキサメチレンテトラミン、ピペラジン、ヘキサメチレンイミン、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、ヘプタエチレンオクタミン、ナノエチレンデカミン、トリエチレンテトラミン、トリエチレン−ビス（トリメチレン）ヘキサミン、 ビス（３−アミノエチル）アミンメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ‘−ビス−（３−アミノプロピル）プトレッシン、１，４−ジアザシクロヘプタン、１，５−ジアザシクロオクタン、１，４，１１，１４−テトラアザトクロエイコサン、１，２−ジアミノプロパン−３−オール、フェニレンジアミン、トリアミノベンゼン、テトラアミノベンゼン、ペンタアミノベンゼン、などを挙げることができる。
【００９３】
有機微粒子としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体、ポリメチルメタクリレート、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ポリアミド樹脂、弗素系樹脂、α，β−不飽和エチレン性単量体をエマルジョン重合等により得られる重合体等が挙げられる。
【００９４】
本発明の処理液は、カチオン性無機有機複合微粒子を含有してもよく、粒子状のカチオン性無機有機複合微粒子であればいずれも用いることができる。
カチオン性無機有機複合微粒子は、無機微粒子の表面にカチオン性有機化合物を吸着させたり、逆に有機化合物の表面にカチオン性無機化合物を吸着させることで得ることができる。例えば、カチオン性高分子で被覆された無機有機複合微粒子は、無機微粒子を水等の溶媒中に分散させておき、これにカチオン性高分子を水、あるいは、水溶性有機溶媒の溶液の状態で徐々に加えることで得ることができる。
【００９５】
カチオン性高分子の具体例としては、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリイミン、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリビニルピリジン、アミノアセタール化ポリビニルアルコール、イオネンポリマー、ポリビニルイミダゾール、ポリビニルベンジルホスホニウム、ポリアルキルアリルアンモニウム、ポリアミジン、ポリアミンスルホン、カチオンでん粉などのカチオン性高分子化合物を挙げることができる。
【００９６】
処理剤に含有される色材と反応性を有する成分の添加量は、処理液全量に対して５ｗｔ％を超えることが好ましく、１５ｗｔ％以上がより好ましい。含有率が５ｗｔ％よりも少ない場合、画質改善効果が十分に得られない。なお、複数の成分を併用して用いてもよい。色材と反応性を有する成分が微粒子である場合、無機微粒子が特に望ましい。無機微粒子としては、無機酸化物が色材との反応性が特に高く、無機微粒子を用いた処理液と色材を含有する記録液とを組み合わせたインクセットにおいて、より高い画像品質が得られる。また、処理液と記録液との混合液のｐＨが、無機酸化物が単独で凝集するように調整されることで一層凝集効果が高められる。
【００９７】
色材と反応性を有する成分の平均粒子径は、５００ｎｍ以下であることが好ましく、２００ｎｍ以下が吐出安定性の観点から更に好ましい。すなわち、５００ｎｍを超える場合、吐出ヘッドの目詰まりが生じやすくなり、吐出不良が生じやすくなる。なお、平均粒子径は光学式粒度分布計で測定することができ、粒子数５０％の粒子径をもって表す。
【００９８】
本発明における処理液は、含有する色材と反応性を有する成分が、水を主成分とするビヒクルに分散処理されて得られが、色材と反応性を有する成分が微粒子の場合、当該微粒子を分散する際に分散状態を安定化させるために解膠剤を用いることが好ましい。解膠剤とは、帯電性粒子表面に電気二重層を形成し、この電気二重層によって粒子が静電的に反発してお互いの接近を防止し、分散状態を安定化させるものである。微粒子は、中性から酸性にかけては正に帯電するため、陰イオン源である酢酸、硝酸、塩酸、蟻酸、乳酸及びこれらのアルカリ金属塩、オキシ塩化ジルコニウム水和物等のジルコニウム化合物、ピロリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、タウリン等が解膠剤として用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００９９】
本発明の処理液は、例えば次のような方法によって製造することができる。
色材と反応性を有する成分が水溶性の場合、該成分を、水を主成分とする溶媒に溶解した液体組成物を用いて処理液を調合すればよい。一方、色材と反応性を有する成分が微粒子の場合、微粒子と水と解膠剤を混合し、分散液を調合すればよい。必要に応じて水溶性溶剤を添加し、解膠機によって解膠する。
この際使用される解膠機としては、高速回転高せん断型攪拌解膠機、デゾルバー、コロイドミル、ホモジナイザーあるいは超音波式解膠機などが挙げられる。より具体的には、Ｔ．Ｋ．オートホモミキサー、Ｔ．Ｋ．ホモミックラインフロー、ウルトラホモミキサーあるいはＮＮＫコロイドミルなどが挙げられる。解膠時の回転数は、解膠機の種類、構造によって異なるが、５００〜１００００ｒｐｍであることが好ましく、２０００〜８０００ｒｐｍであることがより好ましい。解膠時の温度は５〜１００℃であることが好ましい。解膠時間は、解膠機の種類、構造によって異なるが、０．０１〜６８時間であることが好ましい。
【０１００】
色材と反応性を有する成分を含有する処理液のイオン交換は、作製の手順として処理液を他の添加剤と混合する前に行なうことが望ましい。処理液に含有される色材と反応性を有する成分以外の他の添加物は、高濃度の腐食性イオンを含有しないものが望ましい。腐食性イオンを高濃度に含有する他の添加物を用いる場合は、色材と反応性を有する成分とは別途に腐食性イオンを除去、低腐食性イオンにイオン交換を行なったり、防錆剤または酸化防止剤などの添加を補助的に行なう等の工程が必要となる。処理液に含有できる添加物としては以下のようなものがある。
【０１０１】
本発明の処理液は、防錆剤を含有することができる。防錆剤を含有することによって、ヘッド等の接液面の金属腐食を防ぐことができる。防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト、ベンゾトリアゾール等が使用できる。これら防錆剤の中で腐食低減にはベンゾトリアゾールが特に好ましい。
【０１０２】
本発明の処理液に含有することができる防錆剤は、０．００１〜１０ｗｔ％含有するのが望ましい。０．００１ｗｔ％未満では腐食低減効果が十分に得られず、１０ｗｔ％を超える場合には防錆剤の一部が分離あるいは析出する不具合を起こして処理液の安定性が十分に得られない。中でも特に０．１〜２ｗｔ％が望ましい。
【０１０３】
本発明の処理液は、酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤を含有することによって、ヘッド等の接液面の金属腐食を防ぐことができる。酸化防止剤には生成したラジカルにプロトンを与えて安定化させるラジカル受容体型のものと、安定なアルコールに変質させる過酸化物分離型の２種類がある。
前者としては、フェノール系化合物類、アミン系化合物類が代表的であるがフェノール系化合物類としては、ハイドロキノン、ガレート等の化合物、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、テトラキス［メチレン−３（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、タンニン酸等のヒンダードフェノール系化合物が例示され、アミン系化合物類としては、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ’−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルエチレンジアミン、フェノチアジン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−テトラメチル−ジアミノジフェニルメタン等が例示される。
また、後者としては、硫黄系化合物類、リン系化合物類が代表的であるが、硫黄系化合物としては、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルβ，β’−チオジブチレート、２−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が例示され、リン系化合物類としては、トリフェニルフォスファイト、トリオクタデシルフォスファイト、トリデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、ジフェニルイソデシルフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールフォスファイト等が例示される。
【０１０４】
本発明の処理液に添加する酸化防止剤の量としては、０．００１〜１０ｗｔ％含有するのが望ましい。０．００１ｗｔ未満では腐食低減効果が十分に得られず、１０ｗｔ％を超える場合には、酸化防止剤の一部が分離あるいは析出する不具合を起して処理液の安定性が十分に得られない。その中でも特に０．１〜２ｗｔ％が望ましい。
【０１０５】
本発明の処理液は、水溶性有機溶媒を含有することができる。水溶性有機溶媒には湿潤剤、浸透剤が含まれる。湿潤剤は乾燥による記録ヘッドのノズルの詰まりを防止することを目的に添加される。
湿潤剤の具体例としては、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、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、１，３−ブタンジオール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、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、トリ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の多価アルコールアルキルエーテル類、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の多価アルコールアリールエ−テル額；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、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノ−ル等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトン等である。これらの溶媒は、水とともに単独もしくは複数混合して用いられる。
【０１０６】
これらの中で特に好ましいものは、ジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペトリオール、１，５−ペンタンジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノンであり、これらを用いることにより本化合物の高い溶解性と水分蒸発により噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる。特に本発明において化合物の分散安定性を得るのに好ましい溶剤としてＮ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン等のピロリドン誘導体が挙げられる。
【０１０７】
また、浸透剤は、処理液と被記録材の濡れ性を向上させ、浸透速度を調整する目的で添加される。浸透剤としては、下記式(I)〜（IV）で表されるものが好ましい。すなわち、下記式(I)のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系界面活性剤、下記式(II)のアセチレングリコール系界面活性剤、下記式（III）のポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤ならびに下記式（IV）のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル系界面活性剤等は、液の表面張力を低下させることができるので、濡れ性を向上させ、浸透速度を高めることができる。
【０１０８】
【化１】
2004299386.tif 000003
【０１０９】
（式中、Ｒは分岐していてもよい炭素数６〜１４の炭化水素鎖、ｋ：５〜２０を表す。）
【０１１０】
【化２】
2004299386.tif 000004
【０１１１】
（式中、ｍ、ｎは、ｍ、ｎ≦２０であり、ｍ＋ｎは、０＜ｍ＋ｎ≦４０の範囲である。）
【０１１２】
【化３】
2004299386.tif 000005
【０１１３】
（式中、Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素鎖を表し、ｎは５〜２０を表す。）
【０１１４】
【化４】
2004299386.tif 000006
【０１１５】
（式中、Ｒは炭素数６〜１４の炭化水素鎖を表し、ｍ、ｎはそれぞれ２０以下の数である。）
【０１１６】
前記式（I）〜（IV）の化合物以外では、例えばジ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フェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、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、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体等のノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類を用いることができるが、特にジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。
【０１１７】
処理液に添加する前記界面活性剤としては、含有する微粒子と同極性に帯電するものが望ましく、微粒子として色材との凝集効果が高いカチオン性コロイダルシリカを採用する場合には、カチオン性化合物が望ましい。
具体例として例えば、前記カチオン性化合物として第４級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリン型化合物等のカチオン性界面活性剤を用いてもよい。具体的には、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウム、セチルピリジニウムクロライド、２−ヘプタデセニルヒドロキシエチルイミダゾリン等が挙げられる。カチオン性界面活性剤として、市販品、例えばカチオンＧ５０（三洋化成（株）社製）等も使用することができる。
【０１１８】
また、カチオン性に帯電した両性界面活性剤であってもよい。これを用いるときには、処理液のｐＨを該両面活性剤の等電点以下のｐＨにしなければならない。両性界面活性剤中でも混合液のｐＨ近傍に等電点を持つものは、混合液にしたときに微粒子の分散安定性が低下するため特に好ましい。
両性界面活性剤の具体例としては、アミノ酸型両性界面活性剤、ＲＮＨＣＨ2-ＣＨ2ＣＯＯＨ型の化合物があり、ベタイン型の化合物、例えば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等が挙げられる。ただし、本発明に使用することのできる両面活性剤はこれらに限定されない。
【０１１９】
本発明の処理液は、第４級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリン型化合物等のカチオン性界面活性剤を含有することができる。具体的には、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウム、セチルピリジニウムクロライド、２−ヘプタデセニルヒドロキシエチルイミダゾリン等が挙げられる。ただし、本発明に使用することのできるカチオン性界面活性剤はこれらに限定されない。
カチオン性界面活性剤は、表面張力を下げて被記録材との濡れ性を高めて微粒子層を速やかに形成すると共に、アニオン性色材を凝集する作用があり、画質改善に効果がある。
【０１２０】
本発明のインクセットに用いられる処理液は、ｐＨ調整剤を含有することができる。ｐＨ調整剤としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、ジエタノールアミン、トリエタノ−ルアミン等のアミン類、硼酸、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸等を用いることができる。
【０１２１】
本発明の処理液の表面張力は、２０〜６０ｍＮ／ｍであることが好ましく、被記録材との濡れ性と液滴の粒子化の両立の観点からは３０〜５０ｍＮ／ｍであることがさらに好ましい。
本発明の処理液の粘度は、１．０〜２０．０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、吐出安定性の観点からは３．０〜１０．０ｍＰａ・ｓであることが更に好ましい。
本発明の処理液のｐＨは３〜１１であることが好ましく、微粒子の分散安定性の観点からは３〜６、及び８〜１１であることが更に好ましい。
【０１２２】
［記録液］
次に、本発明のインクセットに用いることができる記録液について説明する。
本発明の記録液に用いる色材としては染料、顔料のいずれも用いることができる。処理液に含まれる色材と反応性を有する成分、例えば微粒子がカチオン性である場合には、記録液に用いる色材としてアニオン性の染料あるいは顔料を用いる方が、微粒子と色材の反応によって電気的に中和され凝集するので画質向上の点で好ましい。また、染料よりも顔料を用いる方が好ましい。つまり、溶解状態の染料よりも分散状態の顔料の方が電気的に中和された際に、より効率的に凝集が生じるため、画質向上の効果が高い。
【０１２３】
本発明のインクセットに用いられる記録液に用いる顔料としては、有機顔料と無機顔料がある。有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラツク、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料、カーボンブラック等が挙げられる。また、無機顔料としては、酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉が挙げられる。
【０１２４】
また、アニオン性基を有する顔料分散剤の例としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、スチレンアクリル樹脂、スチレンマレイン酸樹脂、水溶性ビニルナフタレンアクリル樹脂、水溶性ビニルナフタレンマレイン酸樹脂、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、カルボキシメチルセルロース、デンプングリコール酸、アルギン酸ナトリウム、ペクチン酸、ヒアルロン酸などを挙げることができる。これらのアニオン系分散剤は、酸の形でも用いることができるが、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩を用いることもできる。
【０１２５】
表面にアニオン性基を有する顔料の例としては、カルボキシル基やスルホン酸基を有するカーボン・ブラックがその代表例として挙げられる。その他、フタロシアニン系顔料やアントラキノン系顔料を酸化処理したり、あるいは発煙硫酸で処理したりして、顔料粒子の一部にカルボキシル基やスルホン酸基を導入したものもその例として挙げられる。
【０１２６】
本発明で用いられる水溶性染料としては、カラーインデックスにおいて酸性染料、直接性染料、塩基性染料、反応性染料、食用染料に分類される染料で、耐水性や耐光性が優れたものが用いられる。下記に染料の例を示す。これら染料は、複数種類を混合して用いてもよいし、あるいは必要に応じて顔料等の他の色素と混合して用いてもよい。これら着色材は、本発明の効果が阻害されない範囲で添加される。
【０１２７】
（ａ）酸性染料及び食用染料として
Ｃ．Ｉ．アシッド・イエロー  １７，２３，４２，４４，７９，１４２
Ｃ．Ｉ．アシッド・レッド  １，８，１３，１４，１８，２６，２７，３５，３７，４２，５２，８２，８７，８９，９２，９７，１０６，１１１，１１４，１１５，１３４，１８６，２４９，２５４，２８９
Ｃ．Ｉ．アシッド・ブルー  ９，２９，４５，９２，２４９
Ｃ．Ｉ．アシッド・ブラック  １，２，７，２４，２６，９４
Ｃ．Ｉ．フード・イエロー  ３，４
Ｃ．Ｉ．フード・レッド  ７，９，１４
Ｃ．Ｉ．フード・ブラック  １，２
（ｂ）直接染料として
Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー  １，１２，２４，２６，３３，４４，５０，８６，１２０，１３２，１４２，１４４
Ｃ．Ｉ．ダイレクト・レッド  １，４，９，１３，１７，２０，２８，３１，３９，８０，８１，８３，８９，２２５，２２７
Ｃ．Ｉ．ダイレクト・オレンジ  ２６，２９，６２，１０２
Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブルー  １，２，６，１５，２２，２５，７１，７６，７９，８６，８７，９０，９８，１６３，１６５，１９９，２０２
Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブラック  １９，２２，３２，３８，５１，５６，７１，７４，７５，７７，１５４，１６８，１７１
（ｃ）塩基性染料として
Ｃ．Ｉ．ベーシック・イエロー  １，２，１１，１３，１４，１５，１９，２１，２３，２４，２５，２８，２９，３２，３６，４０，４１，４５，４９，５１，５３，６３，６４，６５，６７，７０，７３，７７，８７，９１
Ｃ．Ｉ．ベーシック・レッド  ２，１２，１３，１４，１５，１８，２２，２３，２４，２７，２９，３５，３６，３８，３９，４６，４９，５１，５２，５４，５９，６８，６９，７０，７３，７８，８２，１０２，１０４，１０９，１１２
Ｃ．Ｉ．ベーシック・ブルー  １，３，５，７，９，２１，２２，２６，３５，４１，４５，４７，５４，６２，６５，６６，６７，６９，７５，７７，７８，８９，９２，９３，１０５，１１７，１２０，１２２，１２４，１２９，１３７，１４１，１４７，１５５
Ｃ．Ｉ．ベーシック・ブラック  ２，８
（ｄ）反応性染料として
Ｃ．Ｉ．リアクティブ・ブラック  ３，４，７，１１，１２，１７
Ｃ．Ｉ．リアクティブ・イエロー  １，５，１１，１３，１４，２０，２１，２２，２５，４０，４７，５１，５５，６５，６７
Ｃ．Ｉ．リアクティブ・レッド  １，１４，１７，２５，２６，３２，３７，４４，４６，５５，６０，６６，７４，７９，９６，９７
Ｃ．Ｉ．リアクティブ・ブルー  １，２，７，１４，１５，２３，３２，３５，３８，４１，６３，８０，９５
等が使用できる。
【０１２８】
本発明の記録液において、記録液に含まれる色材は凝集開始点を持つ色材でも凝集開始点を持たない色材でもよい。特に、凝集開始点を持つ色材を含有する記録液の場合には、記録液と処理液とが混合して所定のｐＨに調整された混合液となり、処理液中の色材と反応性を有する成分（微粒子）単体からなる凝集物と、色材と微粒子との反応物からなる凝集物と、さらに加えて色材単体からなる凝集物を生じさせることができる。このため、凝集開始点を持つ色材を含有する記録液の場合には、凝集開始点を持たない色材を含有する記録液を処理液と組み合わせた場合に較べて、混合液の粘度を増加することができ、より高画質な記録物を得ることができるため好ましい。なお、混合液の所定のｐＨは、凝集開始点を持つ色材を含有する記録液、及び処理液のそれぞれの種類選択やそのｐＨ調節、あるいは吐出量等を上手く組み合わせることによって調整することができる。
【０１２９】
本発明の記録液は処理液と同様に防錆剤を含有することができる。防錆剤を含有することによって、ヘッド等の接液面の金属腐食を防ぐことができる。防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト、ベンゾトリアゾール等が使用できる。これら防錆剤の中で腐食低減にはベンゾトリアゾールが特に好ましい。
【０１３０】
本発明のインクセットに用いられる記録液に含有してもよい防錆剤は、０．００１〜１０ｗｔ％含有するのが望ましい。０．００１ｗｔ％未満では腐食低減効果が十分に得られず、１０ｗｔ％を超える場合には、防錆剤の一部が分離あるいは析出する不具合を起こし処理液の安定性が十分に得られない。中でも特に０．１〜２ｗｔ％が望ましい。
【０１３１】
本発明の記録液は、処理液と同様に酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤を含有することによって、ヘッド等の接液面の金属腐食を防ぐことができる。酸化防止剤には生成したラジカルにプロトンを与えて安定化させるラジカル受容体型のものと、安定なアルコールに変質させる過酸化物分離型の２種類がある。
前者としては、前記処理剤において例示したものと同じフェノール系化合物類やアミン系化合物類等が挙げられ、また、後者としても前記処理剤において例示したものと同じ硫黄系化合物類やリン系化合物類等が挙げられる。
【０１３２】
本発明のインクセットを構成する記録液に用いられる酸化防止剤の添加量は、０．００１〜１０ｗｔ％含有するのが望ましい。０．００１ｗｔ％未満では腐食低減効果が十分に得られず、１０ｗｔ％を超える場合には、酸化防止剤の一部が分離、あるいは析出する不具合を起こして処理液の安定性が十分に得られない。中でも特に、０．１〜２ｗｔ％が望ましい。
【０１３３】
本発明のインクセットに用いられる記録液を所望の物性にするため、あるいは乾燥による記録ヘッドのノズルの詰まりを防止するためなどの目的で、色材の他に、水溶性有機溶媒を使用することが好ましい。水溶性有機溶媒には湿潤剤、浸透剤が含まれる。湿潤剤は乾燥による記録ヘッドのノズルの詰まりを防止することを目的に添加される。
湿潤剤の具体例としては、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、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、１，３−ブタンジオール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、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、トリ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の多価アルコールアルキルエーテル類、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の多価アルコールアリールエ−テル額；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、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノ−ル等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトン等である。これらの溶媒は、水とともに単独もしくは複数混合して用いられる。
【０１３４】
また、浸透剤は記録液と被記録材の濡れ性を向上させ、浸透速度を調整する目的で添加される。浸透剤としては、前記式(I) に記載のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系界面活性剤、前記式(II) に記載のアセチレングリコール系界面活性剤、前記式（III）に記載のポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤、及び前記式（IV）に記載のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル系界面活性剤、等で表されるものが好ましい。これら面活性剤は、液の表面張力を低下させることができるため、濡れ性を向上させたり、浸透速度を高めることができる。
【０１３５】
上記式（I）〜（IV）の化合物以外では、例えばジ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フェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、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、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体等のノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類を用いることができるが、特にジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。
【０１３６】
本発明のインクセットに用いられる処理液及び記録液には、防腐防黴剤を含有することができる。防腐防黴剤を含有することによって、菌の繁殖を押さえることができ、保存安定性、画質安定性を高めることができる。
防腐防黴剤としては、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、イソチアゾリン系化合物、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使用できる。
また、市販品の防腐防黴剤として、例えばＰＲＯＸＥＬ  ＬＶ（Ｓ）〔アビシア（株）社製；（主成分：１，２−ベンゾチアゾリン−３−オン／水酸化ナトリウム）〕を使用することもできる。
【０１３７】
本発明のインクセットに用いられる記録液は、ｐＨ調整剤を含有することができる。ｐＨ調整剤としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、ジエタノールアミン、トリエタノ−ルアミン等のアミン類、硼酸、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸等を用いることができる。
【０１３８】
本発明の記録液の表面張力は、２０〜６０ｍＮ／ｍであることが好ましく、被記録材との濡れ性と液滴の粒子化の両立の観点からは３０〜５０ｍＮ／ｍであることが更に好ましい。
本発明の記録液の粘度は、１．０〜２０．０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、吐出安定性の観点からは３．０〜１０．０ｍＰａ・ｓであることが更に好ましい。
本発明の記録液のｐＨは３〜１１であることが好ましく、接液する金属部材の腐食防止の観点からは６〜１０であることが更に好ましい。
【０１３９】
以上説明したように、本発明の処理液と記録液を用いたインクセットを被記録材上に付与し、処理液と記録液を被記録材上で接触させて反応させ、画像を形成することで高品位の画像記録物を得ることができた。処理液に含まれる成分と記録液に含まれる色材との反応、及びその効果を要約すると概略以下のように考えられる。ただし、これらの説明によって本発明が制約を受けるものではない。
【０１４０】
本発明のインクセットを構成する処理液中に含まれる、例えば微粒子は、粒子表面に電荷を有し、成分同士は表面電荷による反発作用が生じるため分散が安定化されている。また該微粒子は等電点を持つ。該微粒子と逆の極性を有する色材を含む記録液が、微粒子含む処理液と接触すると、該微粒子に色材が電気的な作用により強力に吸着する。このとき微粒子の表面電荷は色材の電荷で中和されるため、色材同士及び微粒子同士それぞれの反発作用がなくなり、微粒子と色材は大きな凝集体を形成する。また、色材が有するカルボニル基やスルホニル基等の水溶性基が吸着の際に成分で隠蔽されるため、凝集体の水に対する溶解度が急速に低下し、凝集体は一層大きくなる。更に、混合液のｐＨを処理液に含まれる成分が持つ等電点のｐＨ付近になるように調整することで、該微粒子が単体でも凝集し、このような凝集体の形成が急速に生じれば、記録液と処理液が被記録材に浸透する際に凝集体が被記録媒体の多孔質部分にトラップされ、色材が移動しづらくなり、フェザリングとカラーブリードが効果的に防止できる。また、微粒子自体が持つ高い光沢性により、記録液と反応させて行なった印刷物の光沢性を向上させることができる。
【０１４１】
また、処理液に含まれる成分、例えば微粒子と記録液に含まれる色材とが粒子状の凝集物を形成し、石垣状に積み重なって被記録材の表面付近に、浸透性の膜を形成する。浸透性であるため、ビヒクルは被記録材に速やかに浸透することができ、これによってカラーブリードが良好になる他、乾燥性も良好となる。本発明における色材と反応性を有する成分として前記成分を用いる代りに、例えばポリマーを用いた場合には、ポリマーが被記録材表面に膜を形成してしまい、ビヒクルの浸透を妨げてしまう。その結果、乾燥性が低下し、印刷後に印刷物に触れると記録液が手に付いてしまったり、画像汚れが生じてしまう等の不具合を起す。
また、カチオン性成分とアニオン性色材との凝集物が被記録材の表面付近に積み重なることから、画像濃度が高くなる。更にまた、被記録材裏側への記録液の浸み出しが抑制されるため両面印刷が良好に行える。また、アニオン性色材が有するカルボニル基やスルホニル基等の水溶性基が吸着の際にカチオン性成分で隠蔽されるため、凝集体の水に対する溶解度が低下し、耐水性が良好となる。以上のような作用により、従来のものよりも高い印刷品質を持つ記録物を得ることができる。
【０１４２】
次に、本発明のインクセットを用いた画像形成方法（インクジェット法）により、画像形成を行う画像形成装置について、図面を用いて説明する。
図３は、本発明における画像形成装置の概略構成を示す斜視図である。図３において、処理液及び記録液がそれぞれ個別に収容された各カートリッジ２０は、キャリッジ１８に収納される。すなわち、処理液用あるいは色毎の記録液用として別々に準備されたカートリッジ２０は、それぞれの液が分離された状態で取り付けられている。このような状態で処理液及び記録液がカートリッジ２０からキャリッジ１８に搭載された記録ヘッド１８ａに供給される。なお、図３において、記録ヘッド１８ａ面は下方方向を向いた状態であるため、ヘッド面は見えない状態である。
キャリッジ１８に搭載された記録ヘッド１８ａは、主走査モータ２４で駆動されるタイミングベルト２３によってガイドシャフト２１、２２にガイドされて移動する。一方、被記録材はプラテン１９によって記録ヘッド１８ａと対面する位置に置かれる。なお、図中、２は本体筐体、１６はギア機構、１７は副走査モーター、２５及び２７はギア機構、２６は主走査モーターを示す。
図４に記録ヘッド１８ａのノズル面を拡大した概略図を示す。
例えば、処理液が吐出されるノズル３１が縦方向に設けられ、ノズル３２、３３、３４、３５からは、適宜収納されたカートリッジに応じて、例えばイエロー記録液、マゼンタ記録液、シアン記録液、そしてブラック記録液がそれぞれ吐出される。
【０１４３】
また、図５に記載のような別の形態の記録ヘッド１８ａのように、ノズルを全て横方向に並べて構成することも可能である。例えば、図５中でノズル３６及びノズル４１は処理液の吐出ノズルであり、ノズル３７、３８、３９、４０からは、適宜収納されたカートリッジに応じて、例えばイエロー記録液、マゼンタ記録液、シアン記録液、そしてブラック記録液がそれぞれ吐出される。
このような態様の記録ヘッド１８ａにおいては、処理液の吐出ノズルが左右の端に設けられているため、キャリッジ１８に搭載された記録ヘッド１８ａがガイドシャフト２１、２２にガイドされて往復する往路、復路いずれにおいても印字が可能である。すなわち、往路、復路のいずれにおいても、被記録媒体上に対して処理液を先に付着させ、その上からカラー記録液を付着させること、あるいはその逆が可能であり、記録ヘッド１８ａの移動方向の違いによって画像濃度差を生じないようにすることが可能である。
【０１４４】
本発明の画像形成装置は、処理液及び記録液の補充をカートリッジ単位で取り替えることが可能であるが、このカートリッジは記録ヘッド１８ａと一体化されたものであってもよい。
本発明の処理液あるいは記録液をそれぞれ収容可能なカートリッジの概略構成を示す外観斜視図を図６に、またカートリッジの概略内部構成を示す正断面図を図７に示す。図６、７に示す構成のカートリッジ２０は、処理液及び記録液の何れも共通して収容することができる。
【０１４５】
カートリッジ２０は、図６、７に示すように、カートリッジ筐体４９内に所要の記録液若しくは処理液を吸収させた液吸収体４２を収容している。液吸収体４２は、多孔質体からなり、記録液若しくは処理液を吸収している。カートリッジ筐体４９には、上部に広い開口を有するケース４３の上部開口に上蓋部材４４が形成されている。Ａは空間を示す。更に上蓋部材４４には、溝４８形状の大気解放口４７、カートリッジ着脱用突起部８１が設けられている。５５は、大気解放口４７のシール部材である。また、カートリッジ筐体４９のケース４３底部には、記録ヘッド１８ａへ各液を供給するための液供給口４５が形成されており、この液供給口４５内周辺にはシーリング４６が嵌着されている。カートリッジ筐体４９には、画像形成装置に装填する前の状態において液の漏洩を防止するため、液供給口４５を塞ぐための液漏れ防止用突部５１を設けたキャップ部材５０が装着されている。なお、７１はカートリッジ位置決め部、８１ａはカートリッジ着脱用指掛け部、８２はカートリッジ着脱用窪み部を示す。
【０１４６】
前述のように本発明においては、各記録ヘッド１８ａによって記録液および処理液が、いわゆるインクジェット記録方式によってそれぞれの液滴が同一箇所に重ねられるように噴射され（吐出され）ることが最も好ましい。しかし、本発明の適用は、このそれぞれの液滴が同一箇所に重ねられる範囲に限定されない。例えば、処理液を間引いて付与し、滲み等によって拡大した処理液の上に記録液を重ねたり、画像の輪郭部だけに処理液を付与し、記録液の一部を重ねる場合も本発明の範囲に含まれる。
【実施例】
【０１４７】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。ただし、本発明はなんら実施例に限定されるものではない。なお、本文中の部は、重量部を表す。各液の処方における合計配合量は１００重量部を表す。また、文中のゼータ電位はゼータ電位測定器で固形分濃度を１．４％にして計測を行ったときの計測結果を示す。
【０１４８】
実施例１
まず、異なるｐＨにおける等電点測定と微粒子単体の粒径を測定するため、下記処方により各種ｐＨに調整した微粒子分散液１〜１４を調製した。
【０１４９】
＜微粒子分散液１＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）              １．４部
水                                                        残量
【０１５０】
＜微粒子分散液２＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）              １．４部
ＬｉＯＨ                                            ０．０５部
水                                                        残量
【０１５１】
＜微粒子分散液３＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）              １．４部
ＬｉＯＨ                                            ０．０８部
水                                                        残量
【０１５２】
＜微粒子分散液４＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）              １．４部
ＬｉＯＨ                                            ０．１５部
水                                                        残量
【０１５３】
＜微粒子分散液５＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）              １．４部
ＬｉＯＨ                                            ０．３０部
水                                                        残量
【０１５４】
＜微粒子分散液６＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）              １．４部
ＬｉＯＨ                                            ０．３５部
水                                                        残量
【０１５５】
＜微粒子分散液７＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）              １．４部
ＬｉＯＨ                                            ０．３８部
水                                                        残量
【０１５６】
＜微粒子分散液８＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）              １．４部
ＬｉＯＨ                                            ０．４０部
水                                                        残量
【０１５７】
＜微粒子分散液９＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）              １．４部
ＬｉＯＨ                                            ０．５０部
水                                                        残量
【０１５８】
＜微粒子分散液１０＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）              １．４部
ＬｉＯＨ                                            ０．５５部
水                                                        残量
【０１５９】
＜微粒子分散液１１＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）              １．４部
ＬｉＯＨ                                            ０．６０部
水                                                        残量
【０１６０】
＜微粒子分散液１２＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）              １．４部
ＬｉＯＨ                                            ０．８０部
水                                                        残量
【０１６１】
＜微粒子分散液１３＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）              １．４部
ＬｉＯＨ                                            １．０５部
水                                                        残量
【０１６２】
＜微粒子分散液１４＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）              １．４部
ＬｉＯＨ                                            １．２２部
水                                                        残量
【０１６３】
上記で調製した各微粒子分散液１〜１４のゼータ電位と粒径を測定した。結果を図８に示す。
図８に示した測定結果から、等電点を挟んで酸性側のゼータ電位の変化率（ζ'）がζ'＝−２．５となる特異点におけるｐＨをａとすると、ａ＝５．９であり、等電点のｐＨをｃとするとｃ＝８．２が得られる。また、等電点のｐＨ（ｃ＝８．２）を挟んで塩基性側のゼータ電位が最小値となる特異点のｐＨをｂとすると、ｂ＝９．２であり、カチオン性コロイダルシリカが溶出することによりその粒径が減少する特異点におけるｐＨをｅとすると、ｅ＝１０．４となる。
これらの結果から、カチオン性コロイダルシリカが単独で凝集する範囲は、ゼータ電位（ζ）が６０ｍＶ以下、ｐＨが５．９以上であることが分かった。また、特に凝集が進んで元の平均粒径ｆの２倍以上の粒径となるｐＨの範囲は、ｐＨ６．４以上であることが分かった。また、ｐＨ１０．４以上ではシリカが溶出し、粒径の減少が見られた。
【０１６４】
実施例２
次に、本発明に係るインクセットを構成する処理液と記録液とを混合した場合における、混合液のｐＨ変動と混合物の粘度変化との関係を調べるため、以下に示すそれぞれの処方により配合して、処理液ａ〜ｆ及び記録液Ａ〜Ｊを調製した。
なお、処理液に含有される色材と反応性を有する成分、すなわち等電点を持つ微粒子は、実施例１において用いたものと同一のものである。
【０１６５】
＜処理液ａ＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）          １４．０部
グリセリン                                          １０．０部
オクタンジオール                                      １．０部
カチオン性界面活性剤
（三洋化成（株）製：カチオンＧ５０）                  ２．０部
ベンゾトリアゾール                                    １．０部
ＰＲＯＸＥＬ  ＬＶ（Ｓ）（アビシア（株）製）           ０．２部
酢酸                                                  ５．７部
水                                                        残量
【０１６６】
＜処理液ｂ＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）            １４．０部
グリセリン                                          １０．０部
オクタンジオール                                      １．０部
カチオン性界面活性剤
（三洋化成（株）製：カチオンＧ５０）                  ２．０部
ベンゾトリアゾール                                    １．０部
ＰＲＯＸＥＬ  ＬＶ（Ｓ）（アビシア（株）製）           ０．２部
酢酸                                                  ２．９部
水                                                        残量
【０１６７】
＜処理液ｃ＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）            １４．０部
グリセリン                                          １０．０部
オクタンジオール                                      １．０部
カチオン性界面活性剤
（三洋化成（株）製：カチオンＧ５０）                  ２．０部
ベンゾトリアゾール                                    １．０部
ＰＲＯＸＥＬ  ＬＶ（Ｓ）（アビシア（株）製）           ０．２部
酢酸                                                ０．７５部
水                                                        残量
【０１６８】
＜処理液ｄ＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）            １４．０部
グリセリン                                          １０．０部
オクタンジオール                                      １．０部
カチオン性界面活性剤
（三洋化成（株）製：カチオンＧ５０）                  ２．０部
ベンゾトリアゾール                                    １．０部
ＰＲＯＸＥＬ  ＬＶ（Ｓ）（アビシア（株）製）           ０．２部
酢酸                                                ０．３８部
水                                                        残量
【０１６９】
＜処理液ｅ＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）            １４．０部
グリセリン                                          １０．０部
オクタンジオール                                      １．０部
カチオン性界面活性剤
（三洋化成（株）製：カチオンＧ５０）                  ２．０部
ベンゾトリアゾール                                    １．０部
ＰＲＯＸＥＬ  ＬＶ（Ｓ）（アビシア（株）製）           ０．２部
酢酸                                                  ０．１部
水                                                        残量
【０１７０】
＜処理液ｆ＞
カチオン性コロイダルシリカ
（日産化学（株）製：スノーテックスＡＫ）            １４．０部
グリセリン                                          １０．０部
オクタンジオール                                      １．０部
カチオン性界面活性剤
（三洋化成（株）製：カチオンＧ５０）                  ２．０部
ベンゾトリアゾール                                    １．０部
ＰＲＯＸＥＬ  ＬＶ（Ｓ）（アビシア（株）製）           ０．２部
水                                                        残量
【０１７１】
＜記録液Ａ＞
キャボジェット３００
（キャボット社製、自己分散型顔料）                  １０．０部
１，３―ブタンジオール                              ２２．５部
グリセリン                                            ７．５部
２−ピロリドン                                        ２．０部
デヒドロ酢酸ナトリウム                                ０．２部
チオ流酸ナトリウム                                    ０．２部
水                                                        残量
【０１７２】
＜記録液Ｂ＞
キャボジェット３００
（キャボット社製、自己分散型顔料）                  １０．０部
１，３―ブタンジオール                              ２２．５部
グリセリン                                            ７．５部
２−ピロリドン                                        ２．０部
デヒドロ酢酸ナトリウム                                ０．２部
チオ流酸ナトリウム                                    ０．２部
ＬｉＯＨ                                            ０．１７部
水                                                        残量
【０１７３】
＜記録液Ｃ＞
キャボジェット３００
（キャボット社製、自己分散型顔料）                  １０．０部
１，３―ブタンジオール                              ２２．５部
グリセリン                                            ７．５部
２−ピロリドン                                        ２．０部
デヒドロ酢酸ナトリウム                                ０．２部
チオ流酸ナトリウム                                    ０．２部
ＬｉＯＨ                                            ０．３５部
水                                                        残量
【０１７４】
＜記録液Ｄ＞
キャボジェット３００
（キャボット社製、自己分散型顔料）                  １０．０部
１，３―ブタンジオール                              ２２．５部
グリセリン                                            ７．５部
２−ピロリドン                                        ２．０部
デヒドロ酢酸ナトリウム                                ０．２部
チオ流酸ナトリウム                                    ０．２部
ＬｉＯＨ                                            ０．６１部
水                                                        残量
【０１７５】
＜記録液Ｅ＞
キャボジェット３００
（キャボット社製、自己分散型顔料）                  １０．０部
１，３―ブタンジオール                              ２２．５部
グリセリン                                            ７．５部
２−ピロリドン                                        ２．０部
デヒドロ酢酸ナトリウム                                ０．２部
チオ流酸ナトリウム                                    ０．２部
ＬｉＯＨ                                            ０．８０部
水                                                        残量
【０１７６】
＜記録液Ｆ＞
キャボジェット３００
（キャボット社製、自己分散型顔料）                  １０．０部
１，３―ブタンジオール                              ２２．５部
グリセリン                                            ７．５部
２−ピロリドン                                        ２．０部
デヒドロ酢酸ナトリウム                                ０．２部
チオ流酸ナトリウム                                    ０．２部
ＬｉＯＨ                                            １．０５部
水                                                        残量
【０１７７】
＜記録液Ｇ＞
キャボジェット３００
（キャボット社製、自己分散型顔料）                  １０．０部
１，３―ブタンジオール                              ２２．５部
グリセリン                                            ７．５部
２−ピロリドン                                        ２．０部
デヒドロ酢酸ナトリウム                                ０．２部
チオ流酸ナトリウム                                    ０．２部
ＬｉＯＨ                                            １．２２部
水                                                        残量
【０１７８】
＜記録液Ｈ＞
キャボジェット３００
（キャボット社製、自己分散型顔料）                  １０．０部
１，３―ブタンジオール                              ２２．５部
グリセリン                                            ７．５部
２−ピロリドン                                        ２．０部
デヒドロ酢酸ナトリウム                                ０．２部
チオ流酸ナトリウム                                    ０．２部
ＬｉＯＨ                                              ２．５部
水                                                        残量
【０１７９】
＜記録液Ｉ＞
キャボジェット３００
（キャボット社製、自己分散型顔料）                  １０．０部
１，３―ブタンジオール                              ２２．５部
グリセリン                                            ７．５部
２−ピロリドン                                        ２．０部
デヒドロ酢酸ナトリウム                                ０．２部
チオ流酸ナトリウム                                    ０．２部
ＬｉＯＨ                                              ４．５部
水                                                        残量
【０１８０】
＜記録液Ｊ＞
フードブラック２（染料）                            １０．０部
１，３―ブタンジオール                              ２２．５部
グリセリン                                            ７．５部
２−ピロリドン                                        ２．０部
デヒドロ酢酸ナトリウム                                ０．２部
チオ流酸ナトリウム                                    ０．２部
水                                                        残量
【０１８１】
上記で調製した処理液ａ〜ｆと記録液Ａ〜Ｉ（記録液Ｊは実施例３で用いる）とを下記表１に示すようなインクッセットに組み合わせ、それぞれの処理液と記録液を、処理液：記録液＝０．７：１．０の割合（重量比）で混合して各混合液を調合し、それぞれの混合液のｐＨ及び粘度を測定した。結果を下記表１及び図９に示す。なお、図９には、微粒子のゼータ電位の変化を併記した。
粘度（Ｐａ・ｓ）は、２５℃±１℃、コーン：φ２０ｍｍ、１〜１０００（ｓ-1）まで１秒当り０．１８の割合で加速した後、１０００〜１（ｓ-1）に１秒当り−０．１８の割合で減速したときの回転速度９００（ｓ-1）における粘度を示す。
【０１８２】
【表１】
2004299386.tif 000007
【０１８３】
上記で得られたインクセットにおいて、粘度が高くなる組み合わせのインクセットほど色材が移動し難くなるため、被記録材、例えば紙の表面付近で拡散が困難となり、カラーブリードやフェザリングが抑制される他、紙奥への浸透が難くなって画像濃度も増加することが確認された。
すなわち、特に実施例１で判明した微粒子単体での凝集が始まる点のｐＨ値ａ（ａ＝５．９）から、シリカ溶出により粒径が減少する点のｐＨ値ｅ（ｅ＝１０．４）の範囲において、０．１（Ｐａ・ｓ）以上となり、特に粘度が高くなることが分かった。
この結果から、混合液のｐＨをγとしたとき、γが、５．９＜γ＜１０．４の範囲となるインクセットを構成する処理液と記録液とを用いて、この２液を被記録材上で反応させる画像形成方法により高い画像特性を得ることができる。
特に効果的な範囲としては、処理液に微粒子が拡散しているときの平均粒径ｆに対して、インクセットの混合液のｐＨ値をγとしたとき、γにおける微粒子単体での平均粒径ｇがｇ/ｆ＞２を満たし、当該微粒子が単体で形成する凝集物の粒径が大きくなるときである。このときのγは、６．４＜γ＜１０．４の範囲であり、特に粘度が高くなる。
実施例１において得られた等電点となるｐＨ値ｃ（ｃ＝８．２）に対してｃ±２．０の範囲、すなわちｐＨ＝６．２〜１０．２で特に粘度が高く、更にｃ±１．５の範囲、すなわちｐＨ＝６．７〜９．７の範囲内のｐＨ６．７において粘度が極大値を示した。
以上から、表１のインクセットの中で、特に〔６〕〜〔１４〕で高い画像特性を示し、その中でもインクセット〔６〕は更に高い画像特性を示すことが分かった。
【０１８４】
実施例３（実験１〜６）
実施例２で調製した処理液ａ、ｄ、ｆと記録液Ａ、Ｅ、Ｈ、Ｊとを下記表２のように組み合わせてインクセットとし、それぞれカートリッジに収容（充填）して、ＩｐｓｉｏＪｅｔ３００：(リコー製)改造機（プリンター）に装着し、印字を行い、印刷物を作成して評価を行った。なお、処理液の付着量Ｍｊ１と、記録液の付着量Ｍｊ２の混合比及び総量を一定にして印字を行った。前記各処理液及び各記録液の処方に記載のように、処理液に含まれる色材と反応する成分は同じであり、また記録液に含まれる色材もそれぞれ同じであるが各液のｐＨ値が異なる。これによって、混合液のｐＨ値γは下記表２のように一部を除きそれぞれ異なる値となっている。
印字された印刷物の、画像濃度、カラーブリード、フェザリング、コックリング、耐水性について評価を行なった。各項目の評価は、以下に示す記録画像の評価方法、評価基準に基づいて行った。得られた結果を表２に示す。表２において、Ｍｊ１、Ｍｊ２、Ｍｊ１＋Ｍｊ２の単位はｇ／ｍ2である（以下の表も同様である）。
【０１８５】
＜画質評価方法＞
（１）画像濃度
プリンターを用いてブラック（Ｂｋ）インクのベタのパッチパターンを(株)リコーのマイペーパーＴＡに印字して、印字サンプルを作成した。前記パッチに対し、Ｘ−Ｒｉｔｅにより画像濃度の計測を行った。
評価基準；
×：同量の記録液の付着量Ｍｊ２で印刷した処理液なしの印刷物に対して画像濃度が１．０５倍未満
○：同量の記録液の付着量Ｍｊ２で印刷した処理液なしの印刷物に対して画像濃度が１．０５倍以上、１．１０倍以下
◎：同量の記録液の付着量Ｍｊ２で印刷した処理液なしの印刷物に対して画像濃度が１．１０倍超
（２）カラーブリード
プリンターを用いてブラック（Ｂｋ）インクのベタ中にＹの文字が入ったパターンを(株)リコーのマイペーパーＴＡに印字して、印字サンプルを作成した。前記パターンに対して境界滲みについて目視で評価を行った。
評価基準；
×：色の境界線がはっきりしないほど文字は滲んでいる。
○：色の境界線滲みは一部で滲んでいるが、目立たない。
◎：色の境界線の滲みは視認できない。
（３）フェザリング
プリンターを用いてブラック（Ｂｋ）インク文字が入ったパターンを(株)リコーのマイペーパーＴＡに印字して、印字サンプルを作成した。前記文字の滲みについて目視で評価を行った。
評価基準；
×：文字の境界線がはっきりしないほど文字は滲んでいる。
○：文字の境界線滲みは一部で滲んでいるが、目立たない。
◎：文字の境界線の滲みは視認できない。
（４）コックリング
プリンターを用いてブラック（Ｂｋ）インクのベタ（１５ｃｍ×１５ｃｍ）が入ったパターンを(株)リコーのマイペーパーＴＡに印字して、印字サンプルを作成した。
評価基準；
×：パッチ部分の紙が膨潤して波立ち、紙が印字ヘッドにぶつかり正常な印字が行えない。
○：パッチ部分の紙が若干膨潤して波立つが、正常な印字には支障が無い。
◎：パッチ部分の紙はほとんど膨潤せず、波立たない。
（５）耐水性
プリンターを用いてブラック（Ｂｋ）インクで文字が入ったパターンを(株)リコーのマイペーパーＴＡに印字して、印字サンプルを作成した。このサンプルを水浴に1分間浸漬し、良く揺すった物について目視により評価を行った。
評価基準；
×：文字がはっきりしないほど滲んでいる。
○：文字滲んでいるが、目立たない。
◎：文字の滲みは視認できない。
【０１８６】
【表２】
2004299386.tif 000008
【０１８７】
表２に示した評価結果から明らかなように、実施例２の結果から予想される結果を裏付けて、混合液のｐＨ値γが５．９＜γ＜１０．４の範囲で高い画像濃度を示した。混合液の粘度が最大となったインクセット〔６〕（実験３）において、特に画像濃度が高く、カラーブリード、フェザリングも抑制された。一方、γが５．９よりも小さい場合（実験１及び実験２）、あるいは１０．４よりも大きい場合（実験５）には、画像濃度、カラーブリード及びフェザリングにおいて十分な評価結果が得られなかった。
また、単体では凝集しない色材を含有する処理液ｆと記録液Jとの組み合わせから構成されるインクセット〔１５〕を用いた場合（実験６）と、このインクセット〔１５〕と混合液のｐＨが同じである、色材が単体で凝集する処理液ｆと記録液Ａとから構成されるインクセット〔６〕を用いた場合（実験３）との比較から、色材が凝集開始点を持つ記録液を用いたインクセット〔６〕において、より高画質な記録物が得られることが確認された。
【０１８８】
実施例４（実験７〜１２）
実施例２の処方で調整した処理液ｆと記録液Ａとをインクセットに用いて、それぞれカートリッジに収容（充填）して、プリンター（リコー製ＩｐｓｉｏＪｅｔ３００の改造機）に装着し、下記表３に示すように記録液の付着量Ｍｊ２を一定にし、処理液の付着量Ｍｊ１を変化させて（振って）印字を行い、印刷物を作成して評価を行った。このようなインクセットを用いて印字された印刷物の、画像濃度、カラーブリード、フェザリング、コックリング、耐水性などの画質評価を行なった。評価方法及び評価基準は前記実施例３と同じである。結果を表３に示す。
【０１８９】
【表３】
2004299386.tif 000009
【０１９０】
表３に示した評価結果から明らかなように、Ｍｊ１／Ｍｊ２＝αとすると、０．１≦α≦０．９において高い画質評価が得られることが分かった。αが０．１未満（実験７）では十分な画像濃度が確保できない、一方αが略1のとき（実験１２）コックリングが生じるという不具合が生じた。
【０１９１】
実施例５（実験１３〜１９）
実施例２の処方で調整した処理液ｆと記録液Ａとをインクセットに用いて、それぞれカートリッジに収容（充填）して、プリンター（リコー製ＩｐｓｉｏＪｅｔ３００の改造機）に装着し、下記表４に示すように、処理液の付着量Ｍｊ１と記録液の付着量Ｍｊ２との混合比（Ｍｊ１／Ｍｊ２）を一定にし、混合時のｐＨが一定となるようにして印字を行い、付着量の総量変化に対してどのような画像特性を示すか評価を行った。すなわち、印字された印刷物の、画像濃度、カラーブリード、フェザリング、コックリング、耐水性などの画質評価を行なった。評価方法及び評価基準は前記実施例３と同じである。結果を表４に示す。
【０１９２】
【表４】
2004299386.tif 000010
【０１９３】
表４から明らかなように、処理液の付着量Ｍｊ１が、０．３１４＜Ｍｊ１＜１５．０９２の範囲にあるとき、画像濃度、カラーブリード、フェザリングなどの特性はいずれも良好な基準にあり、高い画像特性を示している。中でも０．３１４＜Ｍｊ１＜１０．２１０において、コックリングを含めて高い画像特性を示す。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】本発明の処理液に含有される等電点を持つ微粒子とゼータ電位との一般的な関係を説明するための概念図である。
【図２】処理液のｐＨ調整剤として酸を用い、記録液のｐＨ調整剤として塩基を用いた場合を例として本発明における画像形成の過程を説明するための模式図である。
【図３】実施の形態における本発明の画像形成装置を説明するための概略構成を示す斜視図である。
【図４】図３の画像形成装置のキャリッジに搭載される記録ヘッドにおける吐出ノズルの構成例を説明するための概略断面図である。
【図５】図３の画像形成装置のキャリッジに搭載される記録ヘッドにおける吐出ノズルの別の構成例を説明するための概略断面図である。
【図６】実施の形態における本発明の画像形成装置に搭載される処理液あるいは記録液を収容可能なカートリッジを説明するための構成例を示す外観斜視図である。
【図７】図６に示すカートリッジの概略内部構成を示す正断面図である。
【図８】実施例１における微粒子分散液のｐＨ変化とゼータ電位及び粒径との関係を示す図である。
【図９】実施例２における処理液と記録液とを混合した混合液のｐＨ変化とゼータ電位及び粒径との関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１９５】
１  画像形成装置
２  本体筐体
１６  ギア機構
１７  副走査モーター
１８  キャリッジ
１８ａ  記録ヘッド
１９  プラテン
２０  カートリッジ
２１  ガイドシャフト
２２  ガイドシャフト
２３  タイミングベルト
２４  主走査モーター
２５  ギア機構
２６  主走査モーター
２７  ギア機構
３１  ノズル（処理液が吐出される）
３２  ノズル（記録液が吐出される）
３３  ノズル（記録液が吐出される）
３４  ノズル（記録液が吐出される）
３５  ノズル（記録液が吐出される）
３６  ノズル（処理液が吐出される）
３７  ノズル（記録液が吐出される）
３８  ノズル（記録液が吐出される）
３９  ノズル（記録液が吐出される）
４０  ノズル（記録液が吐出される）
４１  ノズル（処理液が吐出される）
４２  液吸収体
４３  ケース
４４  上蓋部材
４５  液供給口
４６  シールリング
４７  大気解放口
４８  溝
４９  カートリッジ筐体
５０  キャップ部材
５１  液漏れ防止用突部
５５  シール部材
７１  カートリッジ位置決め部
８１  カートリッジ着脱用突状部
８１ａ  カートリッジ着脱用指掛け部
８２  カートリッジ着脱用窪み部
Ａ  空間
【図１】
2004299386.tif 000011
【図２】
2004299386.tif 000012
【図３】
2004299386.tif 000013
【図４】
2004299386.tif 000014
【図５】
2004299386.tif 000015
【図６】
2004299386.tif 000016
【図７】
2004299386.tif 000017
【図８】
2004299386.tif 000018
【図９】
2004299386.tif 000019