(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも色材と水性液媒体とを含む液組成物からなるインクにおいて、水不溶性樹脂を溶解している油膜形成成分を含み、油膜形成成分として、飽和炭化水素、グリセリド、高級脂肪酸、炭素数６以上の水不溶性の脂肪族アルコール、炭素数６以上の脂肪族ケトン、炭素数６以上の脂肪族一塩基酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、炭素数１０以上の脂肪酸、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、フタル酸エステル及び芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも一物質を含み、水性液媒体の表面張力をγw、油膜形成成分の表面張力をγo、水性液媒体と油膜形成成分との界面張力をγwoとしたとき、γw＞γo＋γwoの関係を満たすことを特徴とする水性インク。
【請求項２】
油膜形成成分が、２０℃における水に対する溶解度が２．０ｗｔ％以下の有機化合物である請求項１に記載の水性インク。
【請求項３】
インク中の油膜形成成分の含有量が１５ｗｔ％以下である請求項１又は２に記載の水性インク。
【請求項４】
油膜形成成分中に界面活性剤が臨界ミセル濃度以下の量含まれている請求項１〜３の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項５】
油膜形成成分として、飽和炭化水素及びグリセリドから選ばれる少なくとも一物質を含む請求項１〜４の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項６】
油膜形成成分として、炭素数８以上２０以下の飽和炭化水素を含む請求項１〜５の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項７】
油膜形成成分として、ヨウ素価１３０以下のグリセリドを含む請求項１〜６の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項８】
グリセリドが、食用可能な油脂である請求項７に記載の水性インク。
【請求項９】
油膜形成成分として、高級脂肪酸を含む請求項１〜８の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項１０】
油膜形成成分として、炭素数６以上の水不溶性の脂肪族アルコールを含む請求項１〜９の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項１１】
油膜形成成分として、炭素数６以上の脂肪族ケトンを含む請求項１〜１０の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項１２】
油膜形成成分として、炭素数６以上の脂肪族一塩基酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、炭素数１０以上の脂肪酸及び／又はホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル及びフタル酸エステルから選ばれる請求項１〜１１の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項１３】
油膜形成成分として、芳香族炭化水素を含む請求項１〜１２の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項１４】
水不溶性樹脂が、ニトロセルロース、エチルセルロース、酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアセタール及びポリエステル（アルキド樹脂を含む）から選択される請求項１〜１３の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項１５】
水不溶性樹脂が油膜形成成分中に０．５〜２０ｗｔ％含まれている請求項１〜１４の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項１６】
油膜形成成分が水不溶性樹脂の可溶化剤を含む請求項１〜１５の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項１７】
水性液媒体中に、トリエタノールアミン、尿素及び尿素誘導体から選ばれる少なくとも１つを含む請求項１〜１６の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項１８】
色材が、アニオン性染料である請求項１〜１７の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項１９】
前記水性インクがインクジェット記録用である請求項１〜１８の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項２０】
請求項１９に記載のインクを記録信号に応じて記録ヘッドのオリフィスから吐出させて被記録材に記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項２１】
前記インクを、水不溶性樹脂を含む油膜形成成分からなる油膜で色材を含む水性液媒体を被覆してなるインク滴として被記録材に着弾させる請求項２０に記載のインクジェット記録方法。
【請求項２２】
前記色材を含む水性液媒体の被記録材への浸透に先立って、水不溶性樹脂を含む油膜形成成分が被記録材へ浸透する請求項２０又は２１に記載のインクジェット記録方法。
【請求項２３】
油膜形成成分の被記録材への浸透速度が、水性液媒体の被記録材への浸透速度よりも大きい請求項２０〜２２の何れか１項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項２４】
インクに熱エネルギーを作用させてインクを吐出させる工程を有する請求項２１〜２３の何れか１項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項２５】
インクに力学的エネルギーを作用させてインクを吐出させる工程を有する請求項２１〜２３の何れか１項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項２６】
請求項１９に記載の水性インクを収容したインク収容部及びインクを吐出させる為の記録ヘッド部を備えていることを特徴とする記録ユニット。
【請求項２７】
請求項１〜１９の何れか１項に記載の水性インクを収容したインク収容部を具備していることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２８】
インクを収容したインク収容部及びインクを吐出させるための記録ヘッド部を具備している記録ユニットを備えたインクジェット記録装置において、該インクが請求項１９に記載の水性インクであることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２９】
インクを収容したインクカートリッジ、インクを吐出させるための記録ヘッド部及びインクをインクカートリッジから記録ヘッド部へ供給するためのインク供給部を有しているインクジェット記録装置において、インクが請求項１９に記載の水性インクであることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３０】
少なくとも色材と水性液媒体とを含む液組成物からなり、水不溶性樹脂を溶解している油膜形成成分を含み、油膜形成成分として、飽和炭化水素、グリセリド、高級脂肪酸、炭素数６以上の水不溶性の脂肪族アルコール、炭素数６以上の脂肪族ケトン、炭素数６以上の脂肪族一塩基酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、炭素数１０以上の脂肪酸、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、フタル酸エステル及び芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも一物質を含み、水性液媒体の表面張力をγw、油膜形成成分の表面張力をγo、水性液媒体と油膜形成成分との界面張力をγwoとしたとき、γw＞γo＋γwoの関係を満たす第１のインクと、少なくとも色材と水性液媒体とを含む液組成物からなり、水不溶性樹脂を溶解している油膜形成成分を含み、油膜形成成分として、飽和炭化水素、グリセリド、高級脂肪酸、炭素数６以上の水不溶性の脂肪族アルコール、炭素数６以上の脂肪族ケトン、炭素数６以上の脂肪族一塩基酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、炭素数１０以上の脂肪酸、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、フタル酸エステル及び芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも一物質を含み、水性液媒体の表面張力をγw、油膜形成成分の表面張力をγo、水性液媒体と油膜形成成分との界面張力をγwoとしたとき、γw＞γo＋γwoの関係を満たし、該第１のインクとは色調の異なる第２のインクとを、被記録材上で互いに隣接するように付与する工程を含むインクジェット記録方法によって形成した、２色の領域の境界部におけるブリードを緩和する方法であって、
前記第１のインクの色材を含む水性液媒体と、前記第２のインクの色材を含む水性液媒体との境界部における接触を油膜形成成分によって抑制せしめることを特徴とするブリード緩和方法。
【請求項３１】
少なくとも色材と水性液媒体とを含む液組成物からなり、水不溶性樹脂を溶解している油膜形成成分を含み、油膜形成成分として、飽和炭化水素、グリセリド、高級脂肪酸、炭素数６以上の水不溶性の脂肪族アルコール、炭素数６以上の脂肪族ケトン、炭素数６以上の脂肪族一塩基酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、炭素数１０以上の脂肪酸、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、フタル酸エステル及び芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも一物質を含み、水性液媒体の表面張力をγw、油膜形成成分の表面張力をγo、水性液媒体と油膜形成成分との界面張力をγwoとしたとき、γw＞γo＋γwoの関係を満たす第１のインクと、少なくとも色材と水性液媒体とを含む液組成物からなり、水不溶性樹脂を溶解している油膜形成成分を含み、油膜形成成分として、飽和炭化水素、グリセリド、高級脂肪酸、炭素数６以上の水不溶性の脂肪族アルコール、炭素数６以上の脂肪族ケトン、炭素数６以上の脂肪族一塩基酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、炭素数１０以上の脂肪酸、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、フタル酸エステル及び芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも一物質を含み、水性液媒体の表面張力をγw、油膜形成成分の表面張力をγo、水性液媒体と油膜形成成分との界面張力をγwoとしたとき、γw＞γo＋γwoの関係を満たし、該第１のインクとは色調の異なる第２のインクとを、被記録材上で互いに隣接するように付与する工程を含むインクジェット記録方法によって形成した、２色の領域の境界部におけるブリードを緩和する方法であって、
前記第１及び第２のインクの各々を、色材を含む水性液媒体が水不溶性樹脂を含む油膜形成成分からなる油膜で被覆されたインク滴として被記録材に着弾させることを特徴とするブリード緩和方法。
【請求項３２】
少なくとも色材と水性液媒体とを含む液組成物からなり、水不溶性樹脂を溶解している油膜形成成分を含み、油膜形成成分として、飽和炭化水素、グリセリド、高級脂肪酸、炭素数６以上の水不溶性の脂肪族アルコール、炭素数６以上の脂肪族ケトン、炭素数６以上の脂肪族一塩基酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、炭素数１０以上の脂肪酸、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、フタル酸エステル及び芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも一物質を含み、水性液媒体の表面張力をγw、油膜形成成分の表面張力をγo、水性液媒体と油膜形成成分との界面張力をγwoとしたとき、γw＞γo＋γwoの関係を満たす第１のインクと、少なくとも色材と水性液媒体とを含む液組成物からなり、水不溶性樹脂を溶解している油膜形成成分を含み、油膜形成成分として、飽和炭化水素、グリセリド、高級脂肪酸、炭素数６以上の水不溶性の脂肪族アルコール、炭素数６以上の脂肪族ケトン、炭素数６以上の脂肪族一塩基酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、炭素数１０以上の脂肪酸、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、フタル酸エステル及び芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも一物質を含み、水性液媒体の表面張力をγw、油膜形成成分の表面張力をγo、水性液媒体と油膜形成成分との界面張力をγwoとしたとき、γw＞γo＋γwoの関係を満たし、該第１のインクとは色調の異なる第２のインクとを、被記録材上で互いに隣接するように付与する工程を含むインクジェット記録方法によって形成した、２色の領域の境界部におけるブリードを緩和する方法であって、
前記色材を含む水性液媒体の被記録材への浸透に先立って、水不溶性樹脂を含む油膜形成成分を境界部に浸透させることを特徴とするブリード緩和方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インクを吐出口（オリフィス）から小液滴として吐出、飛翔させ、この小液滴を被記録材表面へ付着させて記録を行なうインクジェット記録において使用する水性インクに関し、特に、普通紙記録におけるカラーブリーディングを実質的に解消し、記録ドットの発色性を低下させることなく、且つエッジがよりシャープな状態の記録、更に耐水性に優れた記録画像の提供が可能な水性インク、これを用いたインクジェット記録方法、記録ユニット、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置及びブリード緩和方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェット記録用のインクとしては、安全性及び臭気等の面から水性インクが主流であり、インクジェット用インクとして、各種の水溶性染料又は顔料を、水又は水と水溶性有機溶媒に溶解又は分散させ、更に必要に応じて、保湿剤、染料溶解助剤及び防かび剤等を添加したインクが知られている。又、インクジェット記録は、インクを毎秒数千滴以上のインク滴を吐出することが可能であり、高速記録が容易であること、騒音が少ないこと、カラー化が容易であること、高解像度化が可能であること、普通紙記録が可能であること等の多くの長所を持っており、数年来普及が目覚ましい。
更に、近年パソコンの低価格化、高性能化及びＧＵＩ環境の標準化により、プリンタ等の画像記録も、高発色、高品位、高堅牢性、高解像度記録及び高速記録の要求が高まり、記録ドットのエッジを鮮明にし、特に、混色滲み（ブリーディング）を少なくするという技術手段が提案されつつある。
【０００３】
従来より知られているブリーディングを抑制する手段としては、下記の種々の方法がある。先ず、第１の例として、米国特許５１８１０４５号明細書には、２色の境界部で混色させることによって、酸−アルカリ反応により染料を析出させ、ブリードを防止する方法が開示されている。具体的には、インクの１色の色材にｐＨによって溶解度が異なる染料を用い、例えばこれをアルカリ性にしておき、他の１色を、該染料が析出する様な酸性のｐＨにしておくことによって、紙面上で２色のインク滴が接触した際に、これらのインクの境界部で染料が析出し、ブリーディングが抑えられるというものである。
【０００４】
又、第２の例として、米国特許５１９８０２３号明細書に、黒のアニオン染料インクと黄色のカチオン染料インクとを、塩化カルシウム等の金属塩により沈澱させる方法が開示されている。これは、カラーブリードが特に黒色と黄色間で顕著に目立つことから、黄色インクにカチオン染料に加え、沈澱剤として金属塩を含有させておくことによってインクの境界でのブリードを減少させる手法である。
更に、第３の例として、米国特許５２１１７４７号明細書には、高速定着、フェザリング及びブリーディングの防止手段として、水又はアルコール可溶の糊抜き剤（ポリオキシアルキレン誘導体、親水性ポリジメチルシロキサン及び脂肪族イミダゾリン誘導体等）をインク中に添加しておくことにより、インクを紙へ高速に浸透させて前記課題を解決することが開示されている。ここで、糊抜き剤は紙のサイズ度を下げる働きがあるとしている。
【０００５】
一方、第４の例として、特開平５−１９４８８４号公報には、高分子コロイドとＣＭＣ（臨界ミセル濃度）以上の界面活性剤を含み、ＣＭＣ以上の界面活性剤の添加により形成されるミセルへの染料の吸着作用と高分子コロイドの会合による染料分子の吸着効果で、ブリーディングを抑制することが開示されている。
【０００６】
又、第５の例として、米国特許５２２６９５７号明細書には、高分子量のコロイドと２種類の界面活性剤と水不溶性染料とオイルとからなる熱インクジェット記録用マイクロエマルションインクが開示されており、該インクによって、ブリーディング防止と、シャープな文字の印字、及び印字物の耐水性の向上等の効果が得られることが挙げられている。
更に、第６の例として、特開平４−７３７１号公報には、親水性分散媒と微粒子とを含有し、さらに乾燥抑制剤として蔗糖エステルを含有するインクが開示されている。その作用として、蔗糖エステルがインク表面で薄い保護膜を形成してインクの乾燥を抑制するとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】
しかしながら、上記第１の例では、染料の沈澱生成によりブリーディグを抑制している為、沈澱がインク滴中に浮遊してしまい、ブリーディグ抑制の効果は少ない。又、第２の例では、インク中に塩化カルシウム等の金属塩が含有されている為、熱インクジェット記録方法では熱発生部表面にコゲーションを生成し、記録特性が低下するという問題がある。
第３の例は、紙のサイズ度を下げることによって、高速定着、フェザリング及びブリーディングを抑制する方法である為、インク滴の紙への浸透が過大となり発色性に劣るという問題がある。
更に、第４の例では、ＣＭＣ以上の界面活性剤を用いる為、定着時間は短縮されるものの、第３の例と同様に紙へのインクの浸透量が大きくなり、発色性が劣るという問題がある。
【０００８】
第５の例では水中油滴型のエマルションインクを用いる為、色材の耐水性には優れるものの、エマルションの分散の為に界面活性剤を多量に使用するので、前記従来技術と同じく紙へのインクの浸透量が大きくなり過ぎ、発色性が劣るという問題がある。
又、第６の例では、蔗糖エステルは蔗糖と脂肪酸とのエステルであり、界面活性剤（乳化剤）として機能する為、液媒体と相溶性があり、接触記録する場合の２ドット間の相互拡散、即ち、ブリーディングを回避することが出来ないという問題がある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、普通紙記録におけるカラーブリーディングを実質的に解消し、記録ドットの発色性を低下させることなく、且つエッジがよりシャープな状態での記録が可能で、更に耐水性に優れた記録画像が提供される水性インク、これを用いたインクジェット記録方法、記録ユニット、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置及びブリード緩和方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は下記の本発明によって達成される。即ち、本発明にかかる水性インクの一態様は、少なくとも色材と水性液媒体とを含む液組成物からなるインクにおいて、水不溶性樹脂を溶解している油膜形成成分を含み、油膜形成成分として、飽和炭化水素、グリセリド、高級脂肪酸、炭素数６以上の水不溶性の脂肪族アルコール、炭素数６以上の脂肪族ケトン、炭素数６以上の脂肪族一塩基酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、炭素数１０以上の脂肪酸、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、フタル酸エステル及び芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも一物質を含み、水性液媒体の表面張力をγw、油膜形成成分の表面張力をγo、水性液媒体と油膜形成成分との界面張力をγwoとしたとき、γw＞γo＋γwoの関係を満たすことを特徴とするものである。
又、本発明にかかるインクジェット記録方法の一態様は、インクジェット記録用とした上記に記載のインクを、記録信号に応じて記録ヘッドのオリフィスから吐出させて被記録材に記録を行うことを特徴とするものである。
又、インクジェット記録用の上記水性インクを用いた、記録ユニット及びインクジェット記録装置である。
又、上記水性インクを用いた、インクカートリッジである。
又、本発明にかかるブリード緩和方法の一態様は、少なくとも色材と水性液媒体とを含む液組成物からなり、水不溶性樹脂を溶解している油膜形成成分を含み、油膜形成成分として、飽和炭化水素、グリセリド、高級脂肪酸、炭素数６以上の水不溶性の脂肪族アルコール、炭素数６以上の脂肪族ケトン、炭素数６以上の脂肪族一塩基酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、炭素数１０以上の脂肪酸、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、フタル酸エステル及び芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも一物質を含み、水性液媒体の表面張力をγw、油膜形成成分の表面張力をγo、水性液媒体と油膜形成成分との界面張力をγwoとしたとき、γw＞γo＋γwoの関係を満たす第１のインクと、少なくとも色材と水性液媒体とを含む液組成物からなり、水不溶性樹脂を溶解している油膜形成成分を含み、油膜形成成分として、飽和炭化水素、グリセリド、高級脂肪酸、炭素数６以上の水不溶性の脂肪族アルコール、炭素数６以上の脂肪族ケトン、炭素数６以上の脂肪族一塩基酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、炭素数１０以上の脂肪酸、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、フタル酸エステル及び芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも一物質を含み、水性液媒体の表面張力をγw、油膜形成成分の表面張力をγo、水性液媒体と油膜形成成分との界面張力をγwoとしたとき、γw＞γo＋γwoの関係を満たし、該第１のインクとは色調の異なる第２のインクとを、被記録材上で互いに隣接するように付与する工程を含むインクジェット記録方法によって形成した、２色の領域の境界部におけるブリードを緩和する方法であって、前記第１のインクの色材を含む水性液媒体と、前記第２のインクの色材を含む水性液媒体との境界部における接触を油膜形成成分によって抑制せしめることを特徴とするものである。
又、本発明にかかるブリード緩和方法の他の態様は、少なくとも色材と水性液媒体とを含む液組成物からなり、水不溶性樹脂を溶解している油膜形成成分を含み、油膜形成成分として、飽和炭化水素、グリセリド、高級脂肪酸、炭素数６以上の水不溶性の脂肪族アルコール、炭素数６以上の脂肪族ケトン、炭素数６以上の脂肪族一塩基酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、炭素数１０以上の脂肪酸、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、フタル酸エステル及び芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも一物質を含み、水性液媒体の表面張力をγw、油膜形成成分の表面張力をγo、水性液媒体と油膜形成成分との界面張力をγwoとしたとき、γw＞γo＋γwoの関係を満たす第１のインクと、少なくとも色材と水性液媒体とを含む液組成物からなり、水不溶性樹脂を溶解している油膜形成成分を含み、油膜形成成分として、飽和炭化水素、グリセリド、高級脂肪酸、炭素数６以上の水不溶性の脂肪族アルコール、炭素数６以上の脂肪族ケトン、炭素数６以上の脂肪族一塩基酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、炭素数１０以上の脂肪酸、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、フタル酸エステル及び芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも一物質を含み、水性液媒体の表面張力をγw、油膜形成成分の表面張力をγo、水性液媒体と油膜形成成分との界面張力をγwoとしたとき、γw＞γo＋γwoの関係を満たし、該第１のインクとは色調の異なる第２のインクとを、被記録材上で互いに隣接するように付与する工程を含むインクジェット記録方法によって形成した、２色の領域の境界部におけるブリードを緩和する方法であって、前記第１及び第２のインクの各々を、色材を含む水性液媒体が水不溶性樹脂を含む油膜形成成分からなる油膜で被覆されたインク滴として被記録材に着弾させることを特徴とするものである。
又、本発明にかかるブリード緩和方法の他の態様は、少なくとも色材と水性液媒体とを含む液組成物からなり、水不溶性樹脂を溶解している油膜形成成分を含み、油膜形成成分として、飽和炭化水素、グリセリド、高級脂肪酸、炭素数６以上の水不溶性の脂肪族アルコール、炭素数６以上の脂肪族ケトン、炭素数６以上の脂肪族一塩基酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、炭素数１０以上の脂肪酸、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、フタル酸エステル及び芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも一物質を含み、水性液媒体の表面張力をγw、油膜形成成分の表面張力をγo、水性液媒体と油膜形成成分との界面張力をγwoとしたとき、γw＞γo＋γwoの関係を満たす第１のインクと、少なくとも色材と水性液媒体とを含む液組成物からなり、水不溶性樹脂を溶解している油膜形成成分を含み、油膜形成成分として、飽和炭化水素、グリセリド、高級脂肪酸、炭素数６以上の水不溶性の脂肪族アルコール、炭素数６以上の脂肪族ケトン、炭素数６以上の脂肪族一塩基酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、炭素数１０以上の脂肪酸、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、フタル酸エステル及び芳香族炭化水素から選ばれる少なくとも一物質を含み、水性液媒体の表面張力をγw、油膜形成成分の表面張力をγo、水性液媒体と油膜形成成分との界面張力をγwoとしたとき、γw＞γo＋γwoの関係を満たし、該第１のインクとは色調の異なる第２のインクとを、被記録材上で互いに隣接するように付与する工程を含むインクジェット記録方法によって形成した、２色の領域の境界部におけるブリードを緩和する方法であって、前記色材を含む水性液媒体の被記録材への浸透に先立って、水不溶性樹脂を含む油膜形成成分を境界部に浸透させることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】
上記した本発明の構成のインクの作用について以下に詳細に述べる。
図１に、本発明の水性インクをインクジェット記録方法によって、紙等の被記録材表面に付着させた場合のインクの挙動の模式図を示す。インクジェット記録の様に非接触式の記録方法では、記録ヘッドから飛翔する小液滴は、記録ヘッドと被記録材との空間においては球状の形態を成している。そこで、本発明のインクの構成成分である油膜形成成分によって形成される油膜層は、この球状の液滴の表面を被覆した状態となっており、図１に示した様に、この状態でインクの球状液滴が紙等の被記録材上へと着弾する。着弾後、紙等の被記録材上への浸透速度は、水に比べて油膜形成成分の方が格段に速く、インク液滴が紙に接触した面及び液滴の輪郭部分に存在している油膜形成成分が、先ずインク中の大半を占める成分である水に先行して紙中へと浸透する。該油膜形成成分の浸透の後、遅れて色材成分を含む水を主とする液媒体が紙中に等方的に浸透して行く。この結果、紙等の被記録材への水の浸透中の挙動として、記録ドットの輪郭部においては紙面（に平行な）方向への水等の浸透が、先に紙中に浸透した油膜形成成分の壁によって阻止される為、被記録材へのインク液滴の着弾時のドット径以上に広がることはない。その為、記録ドットのエッジが円形に保持され、所謂、フェザリングが抑制され、結果として記録ドットのエッジがシャープになる。
【００１２】
又、紙面に対し垂直方向への水を主とする色材の紙中への滲透も、図１に示した様に、該方向へもインク液滴の油膜層の形成成分が既に球状に浸透している為、油膜形成成分が浸透しているよりも深い層への浸透が抑制される。この結果、色材がより紙表面近傍に残り、発色性の向上が得られる。又、記録ドットが紙へ定着乾燥後は、油膜形成成分が揮発してしまい、水に不溶な樹脂成分が色材の表面を膜状に覆うことになる為、記録ドットの耐水性が得られる。
一方、カラー印刷した場合にも、隣接して記録された異なる色のドット間で、やはり油膜形成成分が既に先に紙中に浸透しているので、紙表面における水を主とする色材成分はドット相互に混合することは出来ない。その結果、印字物には混色滲み（ブリーディング）が殆ど発生しない。
【００１３】
【好ましい実施態様】
以下、好ましい実施態様を挙げて本発明を詳細に説明する。
本発明でいう油膜とは、インクを構成する主たる液媒体成分である水表面に浮遊して薄膜状態に存在するものをいい、水とは相互に殆ど溶解せず、且つ色材成分を含まない無色の油膜形成成分からなるが、本発明においては、該成分中に水に不溶な樹脂を含んだ組成物が使用されていることを特徴とする。
【００１４】
次に、上記の様な油膜形成成分として好適な材料について述べる。
油膜形成成分に必要な条件は、２種類の互いに溶解しない液体の表面エネルギーの釣り合いで決まる。今、液体１を水、液体２を油とし、水面上に油滴を置いたとき、油滴は３つの張力の作用を受ける。γwを水の表面張力、γoを油の表面張力、γwoを水と油の界面張力とすると、γw＞γo＋γwoのとき、油滴はレンズ状に浮遊して、γw＝γoｃｏｓθ1＋γwoｃｏｓθ2なる釣り合い（θ1及びθ2は接触角）を保つ。従って、本発明の油膜とは、γw＞γo＋γwoなる条件を満足するものを指す。
【００１５】
又、２０℃において、水に対する溶解度が２．０ｗｔ％以下の、実質上水難溶性又は水不溶性であるものが油膜形成成分として好ましく使用される。その様な物性を持つ材料としては具体的には、有機化合物の中から選択された後述の有機溶剤が好適である。
上記の様な油膜形成成分のインク中における含有量は、０．１〜１５ｗｔ％とするのが好ましい。０．１ｗｔ％より少ないと油膜層の厚さが薄すぎて充分な効果が得られず、１５ｗｔ％より多いと、臭気、引火性、人体に対する悪影響、及び記録装置の構成部材に対する悪影響が出てくるので好ましくない。
【００１６】
次に、本発明で使用される油膜形成成分として好適な材料を具体的に挙げる。先ず第１に、炭化水素が好適であり、中でも比較的沸点が高く、常温で液体であるものが好ましい。例えば、炭素数８以上、２０以下の飽和炭化水素である、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン及びイコサン等を使用することが可能である。これらは直鎖状であっても分枝した異性体であってもよく、且つそれらの混合体であってもよい。
【００１７】
又、脂肪酸エステルであるグリセリドも好ましく使用することが出来、特に、ヨウ素価が１３０以下の化合物が好ましく用いられる。ヨウ素価が１３０より大きいと、乾性油に属し、空気中に放置すると被膜を形成してしまい、記録ヘッドのノズル詰まりを生ずる為、装置の信頼性が得られない。上記の要件を満たすものとしては、具体的には、綿実油、大豆油、ヤシ油、ナタネ油、ヒマシ油、スクワラン等が挙げられ、その一部は食用に供することが出来る油脂であり、安全性の高い化合物である。
【００１８】
又、高級脂肪酸も同様に使用することが可能であり、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸（ラウリン酸）、テトラデカン酸（ミリスチン酸）及びヘキサデカン酸（パルミチン酸）等が挙げられる。
更に、炭素数６以上の、１−ヘキサノール、２−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノール、２−エチル−１−ブタノール、１−ヘプタノール、２−ヘプタノール、３−ヘプタノール、１−オクタノール、２−オクタノール、２−エチル−１−ヘキサノール、１−ノナオール、３，５，５−トリメチル−１−ヘキサノール、１−デカノール、１−ウンデカノール及び１−ドデカノール等の水不溶性の脂肪族アルコール類（異性体を含む。）も使用することが出来る。
又、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、２−ヘキサノン、２−ヘプタノン、４−ヘプタノン、２，６−ジメチル−４−ヘプタノン、ホロン、イソホロン及びアセトフェノン等の炭素数６以上のケトン類も、形成される油膜が上述した物性条件を満足するので使用することが出来る。
【００１９】
更に、炭素数６以上の脂肪酸一塩基酸エステル；酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸ｓｅｃ−ヘキシル、２−エチルブチルアセタート、２−エチルヘキシルアセタート、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソペンチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、酪酸イソペンチル、イソ酪酸エステル、イソ吉草酸エステル、ステアリン酸エステル、ミリスチン酸イソトリデシル、アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル、オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル、及び脂肪族二塩基酸エステル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−ｎ−ヘキシル、アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル、アゼライン酸ジ−２−エチルヘキシル、セバシン酸ジブチル、その他、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリペンチル、リン酸トリブチル及びフタル酸ジオクチル等も使用することが出来る。又、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等も使用することが可能である。以上述べた化合物は夫々単体で使用してもよいし、又、混合して使用しても効果に影響は与えない。
【００２０】
尚、上記化合物以外でも形成される油膜が、前述した物性条件を満たしていれば使用可能であることは言うまでもない。又、後述する様な本発明で使用する水不溶性樹脂を溶解する為に、ジオキサン、ソルベントナフサ、フルフラール、エタノール、トルエン等といった樹脂の可溶化剤を使用することも、本発明に用いられる材料の適用をより広範にすることが出来る為、好ましい。
【００２１】
本発明の水性インクは、油膜形成成分の油膜形成能に依存する為、比較的表面張力が高い油膜形成成分の場合には、先に述べた油膜と水等の液媒体との界面張力を低下させると、より効果が上がる為、更に好ましい。従って、その目的の為に、上記した様な各種の油膜形成成分に界面活性剤を添加することが有効であるが、その際、種々の界面活性剤を使用することが出来る。具体的には、陰イオン界面活性剤として、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩及びリン酸エステル塩等、陽イオン界面活性剤として、脂肪族アミン塩及び脂肪族４級アンモニウム塩等、非イオン性界面活性剤として、アルキル及びアルキルアリルポリオキシエチレンエーテル等のエーテル型、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル等のエーテルエステル型、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル等のエステル型、脂肪族アルカノールアミド等、両性界面活性剤として、カルボキシベタイン型、アミノカルボン酸塩及びイミダゾリウムベタイン等、を挙げることが出来る。
【００２２】
又、上記界面活性剤の使用量は、臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）以下にすべきである。これは、界面活性剤の濃度を上げていくと、ＣＭＣ付近で、界面活性剤分子が会合して親水性基を外側にしてミセルという集合体を形成する。ＣＭＣより多くなると、液内部に油膜形成成分を核とするミセルを生成して、液媒体表面に存在する油膜形成成分を取り込んでしまうことになり、インク中における油膜の効果が減少してしまうからである。
以上に述べた以外の界面活性剤としては、少量の添加で界面張力低下効果が大きいフッ素系界面活性剤が有効である。これらは数１００ｐｐｍ程度の添加で充分な効果が得られる場合が多く、特に好ましい。又、フッ素系界面活性剤は、他の特徴として、耐薬品性及び耐熱性が極めて高いことも挙げられる。
【００２３】
次に、本発明のインクに用いる水不溶性樹脂について詳述する。
当該樹脂の作用は先述の様に、乾燥後の記録ドットの表面に水不溶性の被膜を形成し、記録画像の耐水性の向上を達成するものであり、ラッカー等と称される塗料用の高分子材料を使用することが出来る。水不溶性樹脂は、溶剤（本発明においては油膜形成成分）が蒸発した後に連続的な薄膜を形成させる為に添加しているので、分子量が比較的大きいものを用いるのが好ましい。例えば、連続膜を形成させる為には、上記の様な樹脂を用いる場合は、２０，０００以上の分子量の樹脂を使用するのが好ましく、これより分子量の小さい樹脂では部分的に膜が不連続になり、記録ドットの充分な耐水性が得られない。
【００２４】
この様な水不溶性樹脂の具体的な材料としては、ニトロセルロース、エチルセルロース、酢酸ビニル、〔塩化ビニル〕n−〔酢酸ビニル〕m共重合体（ｎ：ｍ＝８５：１５程度のもの）、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアセタール、多価アルコール（グリセリン、ペンタエリスリトール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びトリメチロールエタン等）と多塩基酸（無水フタル酸、無水マレイン酸、フマル酸、アジピン酸等）との重縮合物であるポリエステル（無水フタル酸の様な飽和酸との重縮合物をアルキド樹脂と、無水マレイン酸の様な不飽和酸との重縮合物を不飽和アルキド樹脂等と呼称する）等を使用することが可能である。これらの樹脂は単独で使用しても、混合して使用してもいずれでもよく、本発明の効果に影響を与えることはない。
上記の様な水不溶性樹脂の油膜形成成分中における含有量は、０．５〜２０ｗｔ％程度とするのが好ましく、０．５ｗｔ％よりも少ないと油膜形成成分の乾燥後に連続膜とならず、２０ｗｔ％よりも多いと、油膜形成成分が増粘し、紙への浸透速度が遅くなってしまい本発明の効果が得られない。
【００２５】
本発明の水性インクの構成成分として使用することの出来る色材としては、アニオン性の色素イオンを形成する染料が好ましく、例えば、直接染料、酸性染料及び反応性染料等が好適である。具体的には、C.I.Direct Black １７、C.I.Direct Black １９、C.I.Direct Black ６２、C.I.Direct Black １５４、ＩＪＡ２６０、ＩＪＡ２８６、C.I.Food Black ２、C.I.Reactive Black ５、ＵＳＰ−５，０５３，４９５に記載の染料等のブラック染料、C.I.Direct Yellow １１、C.I.Direct Yellow ４４、C.I.Direct Yellow ８６、C.I.Direct Yellow １４２、C.I.Reactive Yellow ２等のイエロー染料、C.I.Direct Red ２２７、C.I.Direct Red ５２、ＩＪＲ−０１６、C.I.４５１００等のマゼンタ染料及びC.I.Direct Blue １５、C.I.Direct Blue １９９、C.I.４２０９０、C.I.Acid Blue ９、C.I.Reactive Blue ５等のシアン染料を挙げることが出来る。これらの染料以外でも、可溶化基を減らして耐水性を高めたもの、溶解度をｐＨに敏感にした特殊なグレードのもの等、いずれも本発明で使用することが可能である。
【００２６】
又、顔料も本発明の効果に影響を与えないので使用され得る。即ち、カーボンブラック（三菱化成製のNo.２３００、No.９００、ＭＣＦ８８、No.３３、No.４０、No.５２、ＭＡ７、ＭＡ８、＃２２００Ｂ、ＭＡ−１００、コロンビヤカーボン社製のRaven１２５５、Raven１０６０、キャボット社製のRegal３３０Ｒ、Regal６６０Ｒ、Mogul Ｌ、ＤＥＧＵＳＳＡ社製のColor Black ＦＷ１８、Printex ３５、Printex Ｕ等）、カーボンブラックの表面を酸化処理、或いはプラズマ処理したもの、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、フタロシアニン系顔料、イソインドリノン系高級顔料、キナクリドン系高級顔料、ジオキサンバイオレット、ペリノン・ペリレン系高級顔料等の有機顔料、更に、群青（ウルトラマリン）、紺青（プルシアンブルー）、チタニウムイエロー、モリブデンレッド等の無機顔料を使用することが出来る。
更に、上記顔料に分類される色材材料である染料を体質顔料に染めつけた、所謂、染色レーキも本発明の水性インクを構成する色材として使用可能である。
【００２７】
以上の様な構成の本発明の水性インクには、信頼性及び保存安定性等、より優れたインクジェット記録適性を付与する為に、次に挙げる様な、保湿剤、或いは溶解助剤を含有させてもよい。この様な材料として、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，７−ヘプタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、グリセリン、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、ポリエレングリコール２００、ジプロピレングリコール、２，２’−チオジエタノール、１，２，６−ヘキサントリオール等のアルキレングリコール類、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等のアルコールアミン類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、１，３−プロパンスルトン等の非プロトン性極性溶媒、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、１，２−ジブトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−（メトキシメトキシ）エタノール、２−ブトキシエタノール、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メチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類、ホルムアミド、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ソルビトール、ソルビット、尿素、１，３−ビス（β−ヒドロキシエチル）尿素等が挙げられる。
【００２８】
これらの添加剤のインク中における含有量は、インク全重量の１〜３０％の範囲とするのが好ましい。又、中でも、保湿成分として、トリエタノールアミン、尿素及び１，３−ビス（β−ヒドロキシエチル）尿素等の尿素誘導体を添加した場合が効果の点で特に優れている。
又、インクジェット記録に本発明のインクを使用する際に、メタノール、エタノール、プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール等のアルキルアルコールを含有させると吐出性が向上し、更に効果的である。これらのアルコール類は、インク全重量の１〜１０％の範囲で含有させることが好ましい。
本発明においては、更に必要に応じて、界面活性剤、ｐＨ調整剤、防錆剤、防かび剤及び酸化防止剤等の添加剤をインク中に含有させることも可能である。
【００２９】
以上の様に本発明のインクは、インクジェット記録に用いられる際、優れた効果が発揮される。本発明で使用するインクジェット記録方法としては、所期の目的を達成し得ればいずれのものでもよいが、例えば、インクに力学的エネルギーを作用させ液滴を吐出する記録方法、及びインクに熱エネルギーを加えてインクの発泡により液滴を吐出する記録方法があるが、これらのインクジェット記録方法に本発明のインクを使用するのが特に好適である。
【００３０】
上記の記録方法のうち、先ず、第一に、熱エネルギーを利用したインクジェット記録装置の主要部であるヘッドの構成例を、図２及び図３に示す。
図２は、インク流路に沿ったヘッドの断面図であるが、これについて以下に説明する。ヘッド１は、インクを通す流路（ノズル）２を有するガラス、セラミック、シリコン又はプラスチック板等と、発熱素子基板３とを接着して得られる。該発熱素子基板３は、酸化シリコン、窒化シリコン及び炭化シリコン等で形成される保護層４、アルミニウム、金及びアルミニウム−銅合金等で形成される電極５、HfB2、TaN及びTaAl等の高融点材料で形成される発熱抵抗体層６、熱酸化シリコン及び酸化アルミニウム等で形成される蓄熱層７、及び、シリコン、アルミニウム及び窒化アルミニウム等の放熱性のよい材料で形成される基板８より構成されている。
【００３１】
上記の様な構成を有するヘッド１の電極５にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板３の、ｈで示される領域が急速に発熱する為、この表面に接しているインクに気泡が発生し、その発生する圧力でメニスカス１０が突出し、インクがヘッド１のノズル２を通して吐出し、オリフィス１１より球状の記録小液滴１２となり、被記録材１３に向かって飛翔する。図３に、図２に示したヘッドを多数並べたマルチヘッドの外観図を示す。
【００３２】
図４に、上記ヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。
図４において、６１はワイピング部材としてのブレードであり、その一端はブレード保持部材によって保持されて固定端となり、カンチレバーの形態をなす。ブレード６１は、記録ヘッド６５による記録領域に隣接した位置に配置され、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。又、６２は記録ヘッド６５の吐出口面のキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに配設され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。更に、６３はブレード６１に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。
【００３３】
上記ブレード６１、キャップ６２及びインク吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１及びインク吸収体６３によってインク吐出口面の水分、塵挨等の除去が行われる。
６５は吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する被記録材にインクを吐出して記録を行う記録ヘッド、６６は記録ヘッド６５を搭載してその移動を行う為のキャリッジである。
キャリッジ６６はガイド軸６７と摺動可能に係合し、キャリッジ６６の一部はモーター６８によって駆動されるベルト６９と接続（不図示）している。これによりキャリッジ６６はガイド軸６７に沿った移動が可能となり、記録ヘッド６５による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。
【００３４】
５１は被記録材を挿入する為の給紙部、５２は不図示のモーターにより駆動する紙送りローラーである。これらの構成によって記録ヘッド６５の吐出口面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行するにつれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙される。
【００３５】
上記構成において記録ヘッド６５が記録終了等でホームポジションに戻る際、吐出回復部６４のキャップ６２は記録ヘッド６５の移動経路から退避しているが、ブレード６１は移動経路中に突出している。この結果、記録ヘッド６５の吐出口面がワイピングされる。尚、キャップ６２が記録ヘッド６５の吐出面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ６２は記録ヘッドの移動経路中に突出する様に移動する。
【００３６】
記録ヘッド６５がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ６２及びブレード６１は、上述したワイピング時の位置と同一の位置にある。この結果、この移動においても記録ヘッド６５の吐出口面はワイピングされる。上述の記録ヘッド６５のホームポジションへの移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッド６５が記録の為に記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。
【００３７】
図５は、ヘッドにインク供給部材、例えば、チューブを介して供給されるインクを収容したインクカートリッジ４５の一例を示す図である。
ここで、４０は供給用インクを収容したインク収容部、例えば、インク袋であり、その先端にはゴム製の栓４２が設けられている。この栓４２に針（不図示）を挿入することにより、インク袋４０中のインクをヘッドに供給可能ならしめる。４４は廃インクを受容するインク吸収体である。
インク収容部としては、インクとの接液面がポリオレフィン、特にポリエチレンで形成されているものが本発明にとって好ましい。
【００３８】
本発明で使用されるインクジェット記録装置としては、上記の如きヘッドとインクカートリッジとが別体となったものに限らず、図６に示す如きそれらが一体になったものにも好適に用いられる。
図６において、７０は記録ユニットであって、この中にはインクを収容したインク収容部、例えば、インク吸収体が収納されており、かかるインク吸収体中のインクが複数のオリフィスを有するヘッド部７１からインク滴として吐出される構成になっている。
【００３９】
インク吸収体の材料としては、ポリウレタンを用いることが本発明にとって好ましい。又、インク吸収体を用いずに、インク収容部が内部にバネ等を仕込んだインク袋である様な構造であってもよい。７２は記録ユニット内部を大気に連通させる為の大気連通口である。この記録ユニット７０は、図３で示す記録ヘッドに代えて用いられるものであって、キャリッジ６６に対し着脱自在になっている。
【００４０】
次に、本発明で使用するインクジェット記録装置の第２のものとしては、複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置された圧電材料と導電材料とからなる圧力発生素子と、該圧力発生素子の周囲を満たすインクを備え、且つ印加電圧により圧力発生素子を変位させてインクの小液滴をノズルから吐出させる形態のオンデマンドインクジェット記録ヘッドを有する装置を挙げることが出来る。
【００４１】
上記の様な記録装置の主要部である記録ヘッドの構成例を図７に示したが、ヘッドは、インク室（不図示）に連通したインク流路８０と、所望の体積のインク滴を吐出する為のオリフィスプレート８１と、インクに直接圧力を作用させる振動板８２と、該振動板８２に接合され電気信号により変位する圧電素子８３と、これらの圧電素子８３、オリフィスプレート８１及び振動板８２等を支持固定する為の基体８４とから構成されている。
図７において、インク流路８０は感光性樹脂等で形成され、オリフィスプレート８１は、ステンレス、ニッケル等の金属に電鋳或いはプレス加工による穴あけ等により設けられた吐出口８５が形成され、振動板８２は、ステンレス、ニッケル及びチタン等の金属フィルム、或いは高弾性樹脂フィルム等で形成されており、圧電素子８３は、チタン酸バリウム又はＰＺＴ等の誘電体材料で形成されている。
【００４２】
以上の様な構成の記録ヘッドは、圧電素子８３にパルス状の電圧を与え、歪み応力を発生させ、そのエネルギーが圧電素子に接合された振動板８２を変形させてインク流路内のインクを垂直に加圧し、インク滴をオリフィスプレートの吐出口８５より吐出、記録を行なう様に動作する。かかる記録ヘッドは、図４に示したものと同様な記録装置に組み込まれて使用される。又、記録装置の細部の動作は前述したと同様に行なうもので差しつかえない。
【００４３】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。尚、表中のインク組成は、特に断わりがない限り重量％である。
先ず、本発明の各種水性インクの作製について述べる。始めに、色材に染料を用いる場合は、適切な濃度の染料水溶液に、保湿剤及び溶解助剤を順次添加し、必要に応じて界面活性剤及びｐＨ調整剤等を加え、メンブレンフィルター０．４５μｍで濾過し、その後、適当量の適宜な油膜形成成分を加え、振とう器で４時間振とうする。尚、水不溶性樹脂は、予め油膜形成成分中に所定量溶解しておく。又、油膜形成成分に界面活性剤を加える場合には、水不溶性樹脂を溶解した後、界面活性剤の所定量を添加して油膜形成成分を作製し、これを上記濾過液に添加する。
【００４４】
色材に顔料を用いる場合には、予め所定の顔料を適切な分散剤水溶液に分散しておき、この分散液の適当量と、必要に応じて、保湿剤、溶解助剤、界面活性剤及びｐＨ調整剤等を順次添加し、最後に、適当量の油膜形成成分を加え、振とう器で４時間振とうする。染料の場合と同様に、水不溶性樹脂は、予め油膜形成成分中に所定量溶解しておく。又、油膜形成成分に界面活性剤を加える場合には、水不溶性樹脂を溶解した後、界面活性剤の所定量を添加して油膜形成成分を作製し、これを上記分散液に添加する。
【００４５】
表１に、本発明の実施例のインクの構成成分である水不溶性樹脂の一覧を示した。
0003809197.tif 000002
【００４６】
注１）樹脂記号Ｆのポリエステル樹脂の合成
蒸留精製した無水マレイン酸０．１ｍｏｌとエチレングチコール０．２ｍｏｌに、酢酸カルシウム３×１０-4ｍｏｌ及び酸化アンチモン５×１０-4ｍｏｌを加え、真空攪拌器をつけた重合管に入れる。重合管を油浴に入れて１８０℃に加熱し、窒素ガスを通す。この状態で２時間加熱しかきまぜながら反応させた後、更に２８０℃に昇温して３時間加熱後、放冷して重合体Ｆを得た。
【００４７】
実施例１〜８
本発明の水性インクの実施例１〜実施例８のブラックインクの組成を表２に示す。
【００４８】
0003809197.tif 000003
*：ＤＢｋ１５４は、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｌａｃｋ１５４染料である。
**：カーボンブラックは、三菱化成（株）製ＭＡ−１００である。
***： スチレン−マレイン酸ポリマーは、顔料分散剤であり、酸価７０、分子量５０，０００である。
****：アセチレノールＥＨは川研ファインケミカル（株）製の界面活性剤であり、液媒体に添加した。
*****：ノニポール２０は、三洋化成工業（株）製界面活性剤であり、油膜形成成分に添加した。
******：水不溶性樹脂は、表１に記載のものを記号で示した。
【００４９】
比較例１〜比較例５
次に、表１中の実施例１のインクの組成から、油膜形成成分、界面活性剤（油膜に添加）及び水不溶性樹脂を除いた成分と同様のものからなるインクを比較例１のインクとし、実施例３のインクの成分から油膜形成成分、界面活性剤（油膜に添加）及び水不溶性樹脂を除いた成分と同等のものからなるインクを比較例２のインクとした。以下同様に、実施例４のインクに相当するものを比較例３のインクとし、実施例７に相当するインクを比較例４のインクとし、実施例８に相当するインクを比較例５のインクとして夫々作製した。尚、これらの比較例では、油膜形成成分、界面活性剤（油膜に添加）及び水不溶性樹脂に相当する分は水に代えて比較用のインクを作製した。
【００５０】
実施例９〜実施例１１
本発明の実施例として、表３に示す組成を有する実施例９〜実施例１１のカラーインクを夫々作製した。
【００５１】
0003809197.tif 000004
*：ＤＹ８６は、C.I.Direct Yellow ８６である。
**：ＤＲ２２７は、C.I.Direct Red ２２７である。
***：ＡＢ９は、C.I.Acid Blue ９である。
****：ＳＵＲＥＲＯＮ  Ｓ−１４１は旭硝子（株）製のフッ素系界面活性剤であり、油膜形成成分中に添加した。
【００５２】
比較例６〜比較例８
表３中の実施例９、実施例１０及び実施例１１のインク組成から油膜形成成分、界面活性剤（油膜に添加）及び水不溶性樹脂を除いた成分からなるインクを夫々作製し、比較例６、比較例７及び比較例８のインクとした。尚、これらの比較例では、油膜形成成分、界面活性剤（油膜に添加）及び水不溶性樹脂に相当する分を水に代えてインクを作製した。
【００５３】
【評価】
上記表２及び表３に示した組成を有する本発明の実施例１〜実施例１１のインク、及び比較例１〜比較例８のインクの各々について、インクとしての性能評価を行なった。インクの性能評価項目としては、▲１▼ブリーディング、▲２▼光学濃度（ＯＤ値）、▲３▼フェザリング及び▲４▼耐水性の４項目とした。いずれの評価も、評価試験を温度２３℃湿度６０％の恒温試験室で行なった。又、記録装置としては、キヤノン（株）製ＢＪＣ−６００（解像度３６０ｄｐｉ）を使用した。インクの供給は、夫々の専用インク容器に目的のインクを充填する方法を用いて行った。
以下に各評価の方法及び評価基準について具体的に説明する。
【００５４】
▲１▼  ブリーディング
図８に示した様な評価パターンを用意し、矢印の線で示した２色境界部から混色滲みがどの線の位置まで発生するかをブリーディングのレベルとし、ブリーディングを５段階で評価した。即ち、境界線から１ドットライン以内でブリーディングが止まっている場合を５とし、以下どのラインまでブリーディングが発生したかにより、評価を４、３、２、１とした。図８に示す様に、評価パターンは、Ａ部はカラー地、Ｂ部は黒字パターンであり、２色の境界を矢印の線で示し、１ドットライン／１ドットスペースの間隔で破線で５ラインの記録がしてある。尚、この際、記録用紙は、電子写真用の普通紙ＮＰ−ＳＫ紙（ＬｏｔＮｏ．ＯＫＫ１０７）を使用した。
【００５５】
▲２▼  光学濃度（ＯＤ値）
Ａ４サイズの用紙に、１０ｍｍ四方の正方形のベタ部が５箇所あるパターンをプリントし、３０分間以上経過後のプリントサンプルについて光学濃度の測定を行なった。プリント画像内の５箇所のベタ部の濃度を、マクベス反射濃度計ＲＤ９１４にて測定し、その評価値をＯＤ値とした。この際に使用した用紙は、評価項目▲１▼のブリーディングの場合で使用したのと同じである。
【００５６】
▲３▼  フェザリング
Ａ４用紙（ＮＰ−ＳＫ紙）に３６文字×３０行からなる漢字を黒色インクで記録し、記録文書のエッジの尖鋭性を目視にて５段階で官能評価した。最高ランクを５とし、ランク５の基準用として、上記の評価用の文章と同じ書体で同じ用紙にレーザービームプリンタ（キヤノン（株）製ＬＢＰ−Ａ４０４Ｅ）を用いて記録したものを用意した。評価はランク数で行い、記録文字のエッジがシャープであり、ＬＢＰで記録したものと判別できないものを５とし、以下尖鋭性が劣るに従い、４、３、２、１と評価した。
【００５７】
▲４▼  耐水性
実施例１〜実施例８のインクと比較例１〜比較例５のインクを用い、Ａ４用紙（ＮＰ−ＳＫ紙）に１ｃｍ角のパターンを１ｃｍ間隔で記録し、記録物の初期のＯＤ値を測定してＯＤ1とする。次に、パターン記録した紙を純水中に１分間浸漬した後、乾燥して再びＯＤ値を測定してＯＤ2とし、水浸漬前後のＯＤ値の変化量で耐水性を評価した。
【００５８】
評価結果
評価項目▲１▼のブリーディング及び▲２▼の光学濃度についての評価結果を表３に示し、評価項目▲３▼のフェザリングについての結果を表４に示した。又、評価項目▲１▼及び▲２▼の光学濃度についての比較例の評価結果を表５に示し、評価項目▲３▼のフェザリングについての結果を示す。
尚、表３中、評価項目▲１▼のブリーディング評価は、縦の列のインクの組み合わせでの結果である。例えば、実施例１のＢｋインクと実施例９のイエローインクを用いた場合の境界線のブリーディングを評価したものである。又、評価項目▲３▼のフェザリング評価結果は、実施例１〜実施例８のＢｋインクのみについてであり、表３の最下段に示した。
【００５９】
表３の結果により、本発明の実施例のインクはブリーディング抑制に優れた効果を示し、２色の境界は従来と比較して極めてシャープな画像と認識されるレベルにあった。これは、２色のインクの境界において油膜形成成分が色材成分の相互拡散を抑制した結果である。
又、表３の光学濃度測定結果においても、本発明のインクは色材を含有する液媒体の浸透が比較的遅い為、過度の紙へのインク浸透が少なく、従来例より濃度が高い傾向にあることが判明した。
更に、フェザリング評価結果（表４）では、いずれも記録ドットエッジでの油膜形成成分の高速浸透と、紙面内浸透の抑制により色材成分のドットエッジからはみ出した浸透が抑制されており、シャープさにおいて従来インクを数段上回っていた。
【００６０】
▲４▼の耐水性試験の結果、本発明の実施例のインクは全て水浸漬前後のＯＤ値の変化が殆どなく、優れた耐水性を示した。即ち、画像濃度の変化は目視では試験前後の差が判断することが出来ないレベルであった。
【００６１】
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【００６２】
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【００６３】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、特にインクジェット記録による印字物が、レーザービームプリンタ等で記録した場合と比較し、満足することが出来るレベルまでブリーディングが防止され、尚且つ、発色性も従来のインクによるものよりも優れ、更に、記録画像のシャープさをももたらし、従来の水溶性の色材を使用しているにもかかわらず優れた耐水性を有する記録画像が与えられ、インクジェット記録による高品位・高解像度記録の実現が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水性インクの紙への浸透する状態を説明する模式図である。
【図２】熱インクジェット記録装置のヘッド部の縦断面図である。
【図３】インクジェット記録装置の複数のノズルを有するヘッドの一例を示す図である。
【図４】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
【図５】インクカートリッジの一例を示す縦断面図である。
【図６】インクジェット記録ヘッドとインクカートリッジが一体である仕様の斜視図である。
【図７】圧電素子を用いたインクジェット記録ヘッドの縦断面図である。
【図８】ブリーディング評価用画像パターンである。
【符号の説明】
５１：給紙部
５２：紙送りローラー
５３：排紙ローラー
６１：ワイピング部材
６２：キャップ
６３：インク吸収体
６４：吐出回復部
６５：インクジェット記録ヘッド
６６：キャリッジ
６７：キャリッジガイド軸
６８：キャリッジ駆動部
６９：駆動用ベルト部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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