(57)【要約】【課題】インクの保存安定性と吐出安定性に優れ、普通紙でも高画像濃度が実現できるインクジェット記録用インクの提供。【解決手段】水、浸透剤、顔料及び高分子化合物を含有し、前記高分子化合物が、その構成単位として、下記式（１）又は式（２）で示される官能基を有する単位（Ａ）と、カルボキシ基を有する単位（Ｂ）を含み、前記単位（Ａ）が前記高分子化合物全体の３０〜９０質量％であるインクジェット記録用インク。2014058589.tif 0000082014058589.tif 000009【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水、浸透剤、顔料及び高分子化合物を含有し、前記高分子化合物が、その構成単位として、下記式（１）又は式（２）で示される官能基を有する単位（Ａ）と、カルボキシ基を有する単位（Ｂ）を含み、前記単位（Ａ）が前記高分子化合物全体の３０〜９０質量％であることを特徴とするインクジェット記録用インク。
【化３】
2014058589.tif 000006
【化４】
2014058589.tif 000007
【請求項２】
前記単位（Ａ）が前記高分子化合物全体の６０〜９０質量％であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録用インク。
【請求項３】
前記単位（Ｂ）のカルボキシ基がカリウム塩であることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録用インク。
【請求項４】
更にヒドラジド化合物を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを容器に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項６】
請求項５に記載のインクカートリッジを搭載したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録用インクと、インクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置を用いて画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを用いて印字されたことを特徴とする画像形成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録用インク、該インクを容器に収容したインクカートリッジ、該インクカートリッジを搭載したインクジェット記録装置、該インクを用いた画像形成方法及び画像形成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成方法として、他の記録方式に比べてプロセスが簡単で且つフルカラー化が容易であり、簡略な構成の装置であっても高解像度の画像が得られる利点があることから、インクジェット記録方式が普及してきた。
インクジェット記録方式は、熱による発生する泡や、ピエゾや静電等を利用して発生させた圧力により少量のインクを飛翔させ、紙などの記録媒体に付着させて素早く乾燥させることにより（あるいは記録媒体に浸透させることにより）画像を形成する方式であり、パーソナル及び産業用のプリンターや印刷まで用途が拡大してきている。
近年、特に産業用途としての需要が高まり、高速化印字や紙等の様々な記録媒体に対する対応性が望まれている。また高速化に伴いラインヘッドを搭載したインクジェットプリンターも必要となってきている。また、環境面や安全性の面から水系インクへの要望が高くなっている。
【０００３】
記録媒体に対する対応性において、水系インクは記録媒体の影響を受け易く、画像に各種の問題を引き起こす。特に記録媒体として、表面がコートされていない普通紙を使用する場合は問題の発生が顕著である。水性インクの場合、乾燥までに時間を要し紙との相溶性も良好なため、紙への浸透性が高く、特に未コーティングの比較的非平滑な紙の場合、色材が紙中に浸透することにより、形成された色材の色濃度が低くなってしまうという、溶剤インクでは見られなかった問題が生じている。
また、高速印字化が進むにつれ、記録媒体に付着したインクの乾燥速度を早めるためにインクに浸透剤を添加し、溶媒である水を記録媒体に浸透させることにより乾燥を早める手段がとられる。しかしながら、浸透剤を含有させると、水だけでなく色材の記録媒体への浸透性が高くなってしまい。更に塗料やボールペンに使用されるインクと異なり、画像濃度が低下してしまうという問題が顕著に発生する。
【０００４】
高速印字化に対する対応性においては、環境条件の変化（温度変化など）に対して又は経時におけるインク特性の変動が小さいこと（インク保存安定性）、インクジェットヘッドからインク滴が吐出する際のヘッドの目詰まりや吐出方向が安定しないことによる印字画像の白抜けやスジが発生しにくいこと（吐出安定性）が益々要求されている。
特に顔料を使用した水系インクでは、顔料自体が疎水性のため安定性が低く、これまで分散剤等による改善が検討されてきたが、まだインクの保存安定性は不十分な状況である。また吐出安定性も、水系ではヘッド孔との抵抗が大きく同様に不十分な状況にある。
【０００５】
公知文献としては、特許文献１に、ポリカルボニル化合物とセミカルバジド誘導体を含有するインクが提案されている。またジアセトンアクリルアミドとメタクリル酸を含有しジアセトンアクリルアミドの占める割合が２０％以下の化合物が提示されている。
また、特許文献２には、ジアセトンアクリルアミド−脂肪酸エステルのケン化物を含有するインクとヒドラジン化合物を含む前処理液が提案されている。これは、前処理液のヒドラジン化合物とインクのジアセトンアクリルアミド−脂肪酸エステルのケン化物を架橋反応させることにより、ブリーディング、耐水性、擦過性を向上させるものである。
また、特許文献３には、Ｎ−置換メタアクリルアミドとカルボニル基を有する樹脂を含むインクが提案されており、ヒドラジン化合物の併用も提案されている。カルボニル基を有するモノマーとしてダイアセトンアクリルアミドが例示されているが、その含有量は、５０％以下である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１のインクは耐水性や定着性を改善したものであるが、画像濃度が低く、インク保存安定性や印字する際の吐出安定性が不十分である。また、前記特許文献２のインクは吐出安定性と保存安定性共が不十分であり、画像濃度に対する効果も低い。また、前記特許文献３のインクの場合、Ｎ−置換メタアクリルアミドとカルボニル基を有する樹脂は、カチオン基とアニオン基を両方有するため凝集しやすく、吐出安定性や保存安定性に問題があるし、画像濃度も不十分である。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、インクの保存安定性と吐出安定性に優れ、普通紙でも高画像濃度が実現できるインクジェット記録用インクの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、次の１）の発明によって解決される。
１）  水、浸透剤、顔料及び高分子化合物を含有し、前記高分子化合物が、その構成単位として、下記式（１）又は式（２）で示される官能基を有する単位（Ａ）と、カルボキシ基を有する単位（Ｂ）を含み、前記単位（Ａ）が前記高分子化合物全体の３０〜９０質量％であることを特徴とするインクジェット記録用インク。
【化１】
2014058589.tif 000002
【化２】
2014058589.tif 000003
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、インクの保存安定性と吐出安定性に優れ、普通紙でも高画像濃度が実現できるインクジェット記録用インクを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の一例を示す概略図。
【図２】図１に示すインクジェット記録装置の装置本体の説明図。
【図３】本発明のインクカートリッジのインク袋の一例を示す概略図。
【図４】図３のインク袋をカートリッジケース内に収容したインクカートリッジを示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、上記本発明１）について詳しく説明する。また、本発明の実施の形態には以下の２）〜８）も含まれるので、これらについても併せて説明する。
２）  前記単位（Ａ）が前記高分子化合物全体の６０〜９０質量％であることを特徴とする１）記載のインクジェット記録用インク。
３）  前記単位（Ｂ）のカルボキシ基がカリウム塩であることを特徴とする１）又は２）記載のインクジェット記録用インク。
４）  更にヒドラジド化合物を含有することを特徴とする１）〜３）のいずれかに記載のインクジェット記録用インク。
５）  １）〜４）のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを容器に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
６）  ５）に記載のインクカートリッジを搭載したことを特徴とするインクジェット記録装置。
７）  １）〜４）のいずれかに記載のインクジェット記録用インクと、インクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置を用いて画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
８）  １）〜４）のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを用いて印字されたことを特徴とする画像形成物。
【００１１】
本発明のインクジェット記録用インク（以下、インクということもある）は、少なくとも水、浸透剤、顔料及び高分子化合物を含有する。
本発明者らは鋭意検討の結果、高分子化合物における前記式（１）又は式（２）で示される官能基を有する単位（Ａ）の比率を敢えて従来よりも高くし、カルボキシ基を有する単位（Ｂ）と組み合わせることにより、従来技術では不十分であったインクの保存安定性と吐出安定性を向上させることに成功した。
その理由は定かではないが、以下のように推察される。
即ち、発明者らの検討により、単位（Ａ）の比率を高くすると高分子化合物の顔料に対する吸着性が高まることが判明した。また、更に比率を高くすると高分子化合物の水溶液の流動性が向上していくことが判明した。これらの事実から、単位（Ａ）の比率を高くしていくと顔料の表面に高分子化合物が吸着し、単位（Ｂ）の親水性であるカルボキシ基を顔料表面に付与できるため、顔料の水系インク中での安定性（インク保存安定性）が向上するのではないかと考えられる。
【００１２】
上記保存安定性向上効果が表れる単位（Ａ）の比率は、高分子化合物全体の３０質量％以上である。更に単位（Ａ）の比率を高くするとインクの流動性が向上するので、インクジェットヘッド孔に対するインクの抵抗が少なくなり、吐出安定性が向上したのではないかと考えられる。吐出安定性向上効果が表れる単位（Ａ）の比率は、高分子化合物全体の６０質量％以上である。
単位（Ｂ）は水への親和性を向上させる役割があり、保存安定性向上に寄与している。また単位（Ｂ）をカリウム塩にすることにより画像濃度が一層向上する。
【００１３】
また、前記式（１）で示される官能基はヒドラジド化合物と架橋反応を起こすことが知られており、従来、式（１）で示される官能基を有する化合物とヒドラジン化合物を併用し、インクが紙に着弾し乾燥した際の化合物間で起こる架橋反応を利用して画像の耐水性の向上や結着力の向上（耐擦過性の向上）を図ってきた。しかし、これらの効果を発現させるためには、式（１）で示される官能基を有する構成単位はせいぜい２０質量％もあれば十分であり、該構成単位比率を高くすると、化合物同士の結着力に関係する他の極性基を有する構成単位比率が低くなり、画像の結着力が低下するため、式（１）で示される官能基を有する構成単位は２０質量％以下にしていた。
【００１４】
これに対し、本発明では、ヒドラジド化合物を併用すると従来よりも画像濃度が格段に向上する。その理由については以下のように推察される。
従来は、単位（Ａ）の構成比率が低いため、インクが紙に着弾しても急激な架橋反応によるインク増粘が起こらず、インクが紙に浸透しやすいため画像濃度が低かったと考えられる。一方、本発明で用いる高分子化合物は、従来よりも格段に単位（Ａ）の構成比率が高いため架橋反応速度が速く、紙にインクが着弾した際に速やかに架橋反応によるインク増粘が起こり、顔料が紙表面に留められるので画像濃度が向上すると考えられる。
【００１５】
＜高分子化合物＞
本発明で用いる高分子化合物は、その構成単位として、前記式（１）又は式（２）で示される官能基を有する単位（Ａ）とカルボキシ基を有する単位（Ｂ）を含み、単位（Ａ）が高分子化合物全体の３０〜９０質量％であり、好ましくは６０〜９０質量％である。単位（Ａ）の構成比率が９０質量％を超えると水への溶解性がなくなり、水系インクへの使用は困難となる。
単位（Ａ）を構成しうるモノマーとしては、式（１）又は式（２）で示される官能基を有するモノマーであって、単位（Ｂ）を構成するモノマーと重合できるものであれば特に限定されないが、例えばジアセトンアクリルアミド、ジアセトンメタクリルアミド、ジアセトンアクリレート、ジアセトンメタクリレートが挙げられる。これらの中でも、保存性及び吐出性向上効果が大きいのはジアセトンアクリルアミドである。
【００１６】
単位（Ｂ）を構成しうるモノマーとしてはカルボキシ基を有する単位を構成するモノマーであれば特に限定されないが、例えば不飽和二重結合を有するカルボン酸が挙げられ、具体例としてはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、ブテントリカルボン酸、フマル酸等が挙げられる。特にインク安定性の面からメタクリル酸、アクリル酸、マレイン酸が好ましい。
またカルボキシ基は塩であることが好ましい。塩としては、例えばＬｉ，Ｎａ，Ｋ等のアルカリ金属塩、アンモニウムや、モノ，ジ或いはトリメチルアミン、モノ，ジ或いはトリエチルアミン等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、メチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジメチルエタノールアミンコリン、アミノエタンプロパンジオール、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミンイソプロパノールアミン、トリスヒドロキシメチルアミノメタンアミノエチルプロパンジオールの有機アミン塩、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン等の環状アミン等の有機アミン塩が挙げられるが、特に画像濃度効果の面でＫ塩が好ましい。
カルボキシ基を塩にするには、モノマーの塩を用いて重合を行うか、又は各モノマーを重合した後でアルカリ化合物で中和して塩の状態にしてもよい。また、必要に応じて他の公知のモノマーを使用することも可能である。但し、アクリルアミドやカチオンを発生するモノマーと併用すると凝集が発生しやすいので添加量等に注意が必要である。
【００１７】
本発明で用いる高分子化合物は公知の方法で合成することができる。例えば単位（Ａ）を構成するモノマー、単位（Ｂ）を構成するモノマー、及び必要に応じて他のモノマーを溶剤に溶解させ、窒素雰囲気下、重合開始剤を用いて共重合することにより合成できる。
高分子化合物は、インク粘度や顔料の吸着の面で質量平均分子量が５００〜２００００（ＧＰＣ法、プルラン換算）の範囲のものが好ましく、１０００〜１００００のものが、より好ましい。
本発明で用いる高分子化合物は、インクの構成材料として含有させても良いが、顔料の分散剤として使用した方が、顔料に一層吸着させやすいので好ましい。
【００１８】
＜顔料＞
本発明で用いる顔料は黒色顔料でもカラー顔料でもよい。
黒色顔料としては、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、例えば、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ガスブラック等が挙げられる。また、カーボンブラック表面を酸化処理やアルカリ処理したものや、各種の界面活性剤や樹脂で被覆したりグラフト処理やカプセル化処理したカーボンブラックも使用可能である。
特に、カーボンブラック表面をオゾンなどで酸化処理した酸性カーボンブラックを用いると、乾燥性が向上すると共に画像濃度の向上効果が大きい。またスルホン酸基やカルボキシ基を有する樹脂でコーティングしたり、グラフト処理によりスルホン酸基やカルボキシ基を付与したカーボンブラックも使用可能である。
【００１９】
酸性カーボンブラックの例としては、ＭＡ７，ＭＡ８，ＭＡ１００，ＭＡ６００，＃４５，＃５０，＃２２００Ｂ、＃２３５０、＃２６５０，ＯＩＬ  ７Ｂ、ＯＩＬ  １１Ｂ（三菱化成社製）、Ｒａｖｅｎ１０３５，Ｒａｖｅｎ１０４０、Ｒａｖｅｎ１０６０，Ｒａｖｅｎ１０８０，ＲＡＶＥＮ１２５５，Ｒａｖｅｎ３５００，ラーベンＣ（コロンビア社製）、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ、ＭＯＧＵＬ  Ｌ（キヤボツト社製）、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ１，Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ１８，Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１５０，Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１６０，Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１７０，Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｕ，Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｖ，Ｐｒｉｎｔｅｘ７５，Ｐｒｉｎｔｅｘ  １４０Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ  １４０Ｖ，Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ４，Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  １００、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ２５０、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ３５０、ＮＩＰＥＸ１５０，ＮＩＰＥＸ１８０ＩＱ（デグサ社製）などが挙げられる。
これらの中でも、ｐＨが５以下で揮発分が３．５〜８．０質量％のカーボンブラックが好ましく、また乾燥性や画像濃度の面でガスブラックが望ましい。
【００２０】
マゼンタ顔料としては、ピグメントレッド５、ピグメントレッド７、ピグメントレッド１２、ピグメントレッド４８（Ｃａ）、ピグメントレッド４８（Ｍｎ）、ピグメントレッド５７（Ｃａ）、ピグメントレッド５７：１、ピグメントレッド１１２、ピグメントレッド１２２、ピグメントレッド１２３、ピグメントレッド１６８、ピグメントレッド１８４、ピグメントレッド２０２、ピグメントバイオレット１９等が挙げられる。
シアン顔料としては、ピグメントブルー１、ピグメントブルー２、ピグメントブルー３、ピグメントブルー１５、ピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１５：４、ピグメントブルー１６、ピグメントブルー２２、ピグメントブルー６０、バットブルー４、バットブルー６０等が挙げられる。
【００２１】
イエロー顔料としては、ピグメントイエロー１、ピグメントイエロー２、ピグメントイエロー３、ピグメントイエロー１２、ピグメントイエロー１３、ピグメントイエロー１４、ピグメントイエロー１６、ピグメントイエロー１７、ピグメントイエロー７３、ピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー７５、ピグメントイエロー８３、ピグメントイエロー９３、ピグメントイエロー９５、ピグメントイエロー９７、ピグメントイエロー９８、ピグメントイエロー１１４、ピグメントイエロー１２０、ピグメントイエロー１２８、ピグメントイエロー１２９、ピグメントイエロー１３８、ピグメントイエロー１５０、ピグメントイエロー１５１、ピグメントイエロー１５４、ピグメントイエロー１５５、ピグメントイエロー１８０等が挙げられる。
【００２２】
なお、イエロー顔料としてピグメントイエロー７４、マゼンタ顔料としてピグメントレッド１２２、ピグメントバイオレット１９、シアン顔料としてピグメントブルー１５を用いることにより、色調、耐光性が優れ、バランスの取れたインクを得ることができる。
顔料分散体中又はインク中の顔料濃度は、いずれも、０．１〜５０質量％が好ましく、０．１〜３０質量％が更に好ましい。
特に本発明の効果が最も顕著に表れるのは顔料にカーボンブラックを使用した場合である。
【００２３】
＜浸透剤＞
浸透剤をインクに添加すると、表面張力が低下し、ノズルへのインク充填性が向上し、吐出の安定性が向上することに加えて、記録媒体にインク滴が着弾した後の記録媒体中への浸透が速くなるため、フェザリングやカラーブリードを軽減することができる。
浸透剤としては界面活性剤や浸透性を有する溶剤などが用いられる。
特に、２０℃の水に対する溶解度が０．２〜５．０質量％のポリオール化合物の少なくとも１種を含有することが好ましい。このようなポリオール化合物の例としては、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、３，３−ジメチル−１，２−ブタンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジメチル−２，４−ペンタンジオール、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール、５−ヘキセン−１，２−ジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールなどの脂肪族ジオールが挙げられる。これらの中でも、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールが特に好ましい。
【００２４】
その他の併用できる浸透剤としては、インク中に溶解し、所望の物性に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、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、エタノール等の低級アルコール類などが挙げられる。
インク中の浸透剤の含有量は、０．１〜４．０質量％が好ましい。０．１質量％未満では、速乾性が得られず滲んだ画像となることがあり、４．０質量％を超えると、着色剤の分散安定性が損なわれ、ノズルが目詰まりし易くなったり、また記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
【００２５】
＜ヒドラジド化合物＞
ヒドラジド化合物としては、多官能ヒドラジド化合物が好ましく、その例としてはカルボヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ピメリン酸ジヒドラジド、スベリン酸ジヒドラジド、アゼライン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカンジオヒドラジド、ヘキサデカンジオヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、２，６−ナフトエ酸ジヒドラジド、４，４′−ビスベンゼンジヒドラジド、１，４−シクロヘキサンジヒドラジド、酒石酸ジヒドラジド、リンゴ酸ジヒドラジド、イミノジ酢酸ジヒドラジド、Ｎ，Ｎ′−ヘキサメチレンビスセミカルバジド、イタコン酸ジヒドラジド、エチレンジアミン四酢酸テトラヒドラジド、クエン酸トリヒドラジド、ブタントリカルボヒドラジド、１，２，３−ベンゼントリヒドラジド、１，４，５，８−ナフトエ酸テトラヒドラジド、ニトリロ酢酸トリヒドラジド、シクロヘキサントリカルボン酸トリヒドラジド、ピロメリット酸テトラヒドラジド、及びポリアクリル酸ヒドラジド（即ち、Ｎ−アミノポリアクリルアミド）などが挙げられる。また、これらの多官能ヒドラジド化合物にアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類を反応させた多官能ヒドラジド誘導体などでもよい。中でも安全性やカルボニル基との反応性の点で、アジピン酸ジヒドラジド、ポリアクリル酸ヒドラジドが好ましい。
インク中のヒドラジド化合物の添加量は、本発明で用いる高分子化合物の種類及び添加量によって変化するが、画像濃度の向上効果の面から、質量比で、高分子１００に対し、１〜１００が好ましく、より好ましくは５〜５０、更に好ましくは８〜２０である。
【００２６】
＜その他のインク材料＞
本発明のインクには、上記材料の他に、必要に応じて、分散剤、水溶性有機溶剤、樹脂、湿潤剤、界面活性剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、キレート試薬、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤等の公知の各種添加剤を配合することができる。また、これらの添加剤は顔料分散体に配合することも可能である。
【００２７】
（分散剤）
オゾンなどで酸化処理した酸性カーボンブラックは、分散剤がなくても良好な分散性を示すが、必要に応じて、また本発明の効果を損なわない範囲で、分散剤を使用することが可能である。
分散剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等の種々の界面活性剤や高分子型の分散剤が挙げられる。これらは１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
また前記本発明で用いる高分子化合物を分散剤として使用することが最も好ましい。
【００２８】
アニオン界面活性剤としては、例えば、アルキルスルホカルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、Ｎ−アシルアミノ酸及びその塩、Ｎ−アシルメチルタウリン塩、ポリオキシアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩、ロジン酸石鹸、ヒマシ油硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、アルキルフェノール型燐酸エステル、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、アルキル型燐酸エステル、アルキルアリルスルホン塩酸、ジエチルスルホ琥珀酸塩、ジエチルヘキシルスルホ琥珀酸塩、ジオクチルスルホ琥珀酸塩等が挙げられる。
カチオン界面活性剤としては、例えば、２−ビニルピリジン誘導体、ポリ−４−ビニルピリジン誘導体等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えば、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオクチルポリアミノエチルグリシン、イミダゾリン誘導体等が挙げられる。
【００２９】
ノニオン界面活性剤としては、例えば、次のようなものが挙げられる。
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ラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアリルキルアルキルエーテル等のエーテル系界面活性剤；
ポリオキシエチレンオレイン酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート等のエステル系界面活性剤；
２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール等のアセチレングリコール系界面活性剤
【００３０】
（水溶性有機溶剤）
水溶性有機溶剤としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール等のアルコール、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、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール、Ｎ−メチルピロリドン、２−ピロリドン等のピロリドン誘導体、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミンなどが挙げられる。
【００３１】
（樹脂）
樹脂としては、造膜性（画像形成性）に優れ、かつ高撥水性、高耐水性、高耐候性を備えたものが好ましく、高耐水性で高画像濃度（高発色性）の画像記録に有用である。
その例としては縮合系合成樹脂、付加系合成樹脂、天然高分子化合物等が挙げられる。
縮合系合成樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ（メタ）アクリル樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。
付加系合成樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン系樹脂（スチレンブタジエン樹脂やスチレンアクリル樹脂）、ポリビニルエステル系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、不飽和カルボン酸系樹脂などが挙げられる。
天然高分子化合物としては、例えば、セルロース類、ロジン類、天然ゴムなどが挙げられる。
【００３２】
樹脂の粒径は、体積平均粒径Ｄ５０が５００ｎｍ以下が好ましい。５００ｎｍを超えるとインクジェットノズルに詰まりやすくなる傾向にある。
インク中の樹脂の含有量は、インク中の添加物に応じて調整すればよいが、０．０５〜３０質量％が好ましく、より好ましくは０．５〜２０質量％、更に好ましくは、１〜１０質量％である。
【００３３】
（湿潤剤）
湿潤剤としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、その他の湿潤剤などが挙げられる。これらは、１種を単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
【００３４】
多価アルコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、１，２，３−ブタントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、ペトリオール、などが挙げられる。
多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、などが挙げられる。
多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル、などが挙げられる。
【００３５】
含窒素複素環化合物としては、例えば、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン、などが挙げられる。
アミド類としては、例えば、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、などが挙げられる。
アミン類としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどが挙げられる。
含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール、などが挙げられる。
【００３６】
その他の湿潤剤としては糖類が好ましい。糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類、四糖類を含む）、多糖類などが挙げられる。具体的には、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース、などが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖〔例えば、一般式：ＨＯＣＨ２（ＣＨＯＨ）ｎＣＨ２ＯＨ（ｎ＝２〜５の整数）で表わされる糖アルコールなど〕、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロン酸など）、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。これらの中でも、糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。
【００３７】
上記湿潤剤の中で、保存安定性、吐出安定性の点から、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、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが特に好ましい。
顔料と湿潤剤の配合比は、インクジェットヘッドからのインク吐出安定性に大きく影響する。顔料固形分が多いのに湿潤剤の配合量が少ないと、ノズルのインクメニスカス付近の水分蒸発が進み、吐出不良をもたらすことがある。
インク中の湿潤剤の含有量は２０〜３５質量％程度であるが、２２．５〜３２．５質量％がより好ましい。この範囲であれば、インクの乾燥性、保存試験、信頼性試験などの結果が非常に良好である。含有量が２０質量％未満では、ノズル面上でインクが乾燥し易くなって吐出不良が生じることがあり、３５質量％を超えると、紙面上での乾燥性に劣るため、普通紙上の文字品位が低下することがある。
【００３８】
（界面活性剤）
界面活性剤としては、顔料の種類や湿潤剤との組み合わせに応じて、分散安定性を損なわず、表面張力が低く、レベリング性の高いものを用いる。例えばフッ素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤が挙げられるが、フッ素系界面活性剤が好ましい。
フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が２〜１６のものが好ましく、４〜１６のものがより好ましい。フッ素置換した炭素数が２未満では、フッ素の効果が得られないことがあり、１６を超えるとインク保存性などの問題が生じることがある。
フッ素系界面活性剤の例としては、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物、などが挙げられる。これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少なく、特に好ましい。
【００３９】
パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、などが挙げられる。
パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、などが挙げられる。
パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルリン酸エステルの塩、などが挙げられる。
パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩、などが挙げられる。
【００４０】
これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＮＨ４、ＮＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、ＮＨ２（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）２、ＮＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）３などが挙げられる。
フッ素系界面活性剤としては、適宜合成したものを用いても、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えばＤｕＰｏｎｔ社製のＦＳ−３００、ネオス社製のＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５１、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０、ＦＴ−４００ＳＷ、オムノバ社製のＰＦ−１５１Ｎなどが挙げられる。
【００４１】
シリコーン系界面活性剤としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高ｐＨでも分解しないものが好ましく、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられるが、変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。
シリコーン系界面活性剤としては適宜合成したものを用いても市販品を用いてもよい。市販品は、例えば、ビックケミー社、信越シリコーン社、東レ・ダウコーニング・シリコーン社などから容易に入手できる。
【００４２】
インク中の界面活性剤の含有量は０．０１〜３．０質量％が好ましく、０．５〜２．０質量％がより好ましい。含有量が０．０１質量％未満では、界面活性剤を添加した効果が無くなることがあり、３．０質量％を超えると、記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
【００４３】
（ｐＨ調整剤）
ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにｐＨを７〜１１に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルコールアミン類、アルカリ金属水酸化物、アンモニウム水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、などが挙げられる。ｐＨが７未満又は１１を超えると、インクジェットのヘッドやインク供給ユニットを溶かし出す量が大きくなり、インクの変質や漏洩、吐出不良などの不具合が生じることがある。
アルコールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール等が挙げられる。
アルカリ金属元素の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。
アンモニウムの水酸化物としては、例えば、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物などが挙げられる。
ホスホニウム水酸化物としては、第４級ホスホニウム水酸化物などが挙げられる。
アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。
【００４４】
（防腐防黴剤）
防腐防黴剤としては、例えば、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、等が挙げられる。
（キレート試薬）
キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等が挙げられる。
（防錆剤）
防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等が挙げられる。
【００４５】
（酸化防止剤）
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤、などが挙げられる。
フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、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′−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、３，９−ビス［１，１−ジメチル−２−［β−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］−２，４，８，１０−テトライキサスピロ［５，５］ウンデカン、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−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、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、などが挙げられる。
【００４６】
アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−β−ナフチルアミン、α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、フェノチアジン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ブチルヒドロキシアニソール、２，２′−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４′−ブチリデンビス（３−メチル−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）、テトラキス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ジヒドロキフェニル）プロピオネート］メタン、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、などが挙げられる。
【００４７】
硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル−３，３′−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−３，３′−チオジプロピオネート、ジステアリル−β，β′−チオジプロピオネート、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などが挙げられる。
リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソ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、トリノニルフェニルフォスファイトなどが挙げられる。
【００４８】
（紫外線吸収剤）
紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤などが挙げられる。
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシルオキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２′，４，４′−テトラヒドロキシベンゾフェノンなどが挙げられる。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、２−（２′−ヒドロキシ−５′−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−４′−オクトキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′−ｔｅｒｔ−ブチル−５′−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
【００４９】
サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルサリチレート、ｐ−オクチルフェニルサリチレートなどが挙げられる。
シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−２−シアノ−３，３′−ジフェニルアクリレート、メチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート、ブチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレートなどが挙げられる。
ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス（オクチルフェニル）サルファイド、２，２′−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）−ｎ−ブチルアミンニッケル（II）、２，２′−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）−２−エチルヘキシルアミンニッケル（II）、２，２′−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）トリエタノールアミンニッケル（II）などが挙げられる。
【００５０】
＜インクの製法＞
本願のインクは、顔料、浸透剤、高分子化合物、水及び必要に応じ他の添加剤を混合することにより作成可能であるが、少なくとも水及び顔料を含有する顔料分散体を形成した後、必要な添加剤を混合し作成した方が好ましい。
顔料分散体は、水、顔料、及び必要に応じて分散剤や他の材料を混合し、サンドミル、ボールミル、ロールミル、ビーズミル、ナノマイザー、ホモジナイザー超音波分散機等の公知の分散機で分散し、粒径を調整することにより得られる。特に本発明で用いる高分子化合物を分散剤として使用することが望ましい。
顔料分散体を作成する際の顔料濃度は、０．１〜５０質量％が好ましく、０．１〜３０質量％が特に好ましい。
顔料分散体及びインクは必要に応じてフィルター、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。
インク中の顔料濃度はインク全量に対して１〜２０質量％が好ましい。１質量％未満では画像濃度が低いため印字の鮮明さに欠け、２０質量％より多いとインクの粘度が高くなる傾向があるばかりでなく、ノズルの目詰まりが発生し易くなる。
【００５１】
＜インクカートリッジ＞
本発明のインクは、容器に収容してインクカートリッジとして用いることができ、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を付設してもよい。
容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを有するものなどが好適に挙げられる。
上記インクカートリッジについて、図３及び図４を参照して説明する。ここで、図３は、本発明のインクカートリッジのインク袋２４１の一例を示す概略図であり、図４は図３のインク袋２４１をカートリッジケース２４４内に収容したインクカートリッジ２００を示す概略図である。
【００５２】
図３に示すように、インク注入口２４２からインクをインク袋２４１内に充填し、インク袋中に残った空気を排気した後、インク注入口２４２を融着により閉じる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口２４３に装置本体の針を刺して装置に供給する。インク袋２４１は透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成する。そして、図４に示すように、通常、プラスチック製のカートリッジケース２４４内に収容し、インクカートリッジ２００として各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いる。
本発明のインクカートリッジは、本発明のインクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることが特に好ましい。
【００５３】
＜インクジェット記録装置＞
本発明のインクは、インクジェット記録方式による各種記録装置、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などに好適に使用することができる。
以下、実施例でも用いたインクジェット記録装置について概要を説明する。
図１に示すインクジェット記録装置は、装置本体（１０１）と、装置本体（１０１）に装着した用紙を装填するための給紙トレイ（１０２）と、装置本体（１０１）に装着され画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ（１０３）と、インクカートリッジ装填部（１０４）を有する。インクカートリッジ装填部（１０４）の上面には、操作キーや表示器などの操作部（１０５）が配置されている。インクカートリッジ装填部（１０４）は、インクカートリッジ（２００）の脱着を行うための開閉可能な前カバー（１１５）を有している。（１１１）は上カバー、（１１２）は前カバーの前面である。
【００５４】
装置本体（１０１）内には、図２に示すように、左右の側板（不図示）に横架したガイド部材であるガイドロッド（１３１）とステー（１３２）とで、キャリッジ（１３３）を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ（不図示）によって移動走査する。
キャリッジ（１３３）には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド（１３４）の複数のインク吐出口を、主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド（１３４）を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、インクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどが使用できる。
また、キャリッジ（１３３）には、記録ヘッド（１３４）に各色のインクを供給するための各色のサブタンク（１３５）を搭載している。サブタンク（１３５）には、インク供給チューブ（不図示）を介して、インクカートリッジ装填部（１０４）に装填された本発明のインクカートリッジ（２００）から、本発明のインクセットに係るインクが供給されて補充される。
【００５５】
一方、給紙トレイ（１０２）の用紙積載部（圧板）（１４１）上に積載した用紙（１４２）を給紙するための給紙部として、用紙積載部（１４１）から用紙（１４２）を１枚づつ分離給送する半月コロ〔給紙コロ（１４３）〕、及び給紙コロ（１４３）に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド（１４４）を備え、この分離パッド（１４４）は給紙コロ（１４３）側に付勢されている。
この給紙部から給紙された用紙（１４２）を記録ヘッド（１３４）の下方側で搬送するための搬送部として、用紙（１４２）を静電吸着して搬送するための搬送ベルト（１５１）と、給紙部からガイド（１４５）を介して送られる用紙（１４２）を搬送ベルト（１５１）との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ（１５２）と、略鉛直上方に送られる用紙（１４２）を略９０°方向転換させて搬送ベルト（１５１）上に倣わせるための搬送ガイド（１５３）と、押さえ部材（１５４）で搬送ベルト（１５１）側に付勢された先端加圧コロ（１５５）とが備えられ、また、搬送ベルト（１５１）表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ（１５６）が備えられている。
【００５６】
搬送ベルト（１５１）は無端状ベルトであり、搬送ローラ（１５７）とテンションローラ（１５８）との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。この搬送ベルト（１５１）は、例えば、抵抗制御を行っていない厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えば、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体（ＥＴＦＥ）で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。搬送ベルト（１５１）の裏側には、記録ヘッド（１３４）による印写領域に対応してガイド部材（１６１）が配置されている。なお、記録ヘッド（１３４）で記録された用紙（１４２）を排紙するための排紙部として、搬送ベルト（１５１）から用紙（１４２）を分離するための分離爪（１７１）と、排紙ローラ（１７２）及び排紙コロ（１７３）とが備えられており、排紙ローラ（１７２）の下方に排紙トレイ（１０３）が配されている。
装置本体（１０１）の背面部には、両面給紙ユニット（１８１）が着脱自在に装着されている。両面給紙ユニット（１８１）は、搬送ベルト（１５１）の逆方向回転で戻される用紙（１４２）を取り込んで反転させて再度、カウンタローラ（１５２）と搬送ベルト（１５１）との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット（１８１）の上面には手差し給紙部（１８２）が設けられている。
【００５７】
このインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙（１４２）が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙（１４２）は、ガイド（１４５）で案内され、搬送ベルト（１５１）とカウンタローラ（１５２）との間に挟まれて搬送される。更に先端を搬送ガイド（１５３）で案内されて先端加圧コロ（１５５）で搬送ベルト（１５１）に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
このとき、帯電ローラ（１５６）によって搬送ベルト（１５７）が帯電されており、用紙（１４２）は、搬送ベルト（１５１）に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ（１３３）を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド（１３４）を駆動することにより、停止している用紙（１４２）にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙（１４２）を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙（１４２）の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙（１４２）を排紙トレイ（１０３）に排紙する。
【００５８】
そして、サブタンク（１３５）内のインクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジ（２００）から所要量のインクがサブタンク（１３５）に補給される。
このインクジェット記録装置においては、インクカートリッジ（２００）中のインクを使い切ったときには、インクカートリッジ（２００）における筐体を分解して内部のインク袋だけを交換することができる。また、インクカートリッジ（２００）は、縦置きで前面装填構成としても、安定したインクの供給を行うことができる。したがって、装置本体（１０１）の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納したり、あるいは装置本体（１０１）の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジ（２００）の交換を容易に行うことができる。
なお、ここでは、キャリッジが走査するシリアル型（シャトル型）インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、実施例及び比較例では、顔料分散体を作成し、これを用いてインクを作成した。また、例中の「部」及び「％」は質量基準である。
【００６０】
実施例１
＜実施例１の高分子化合物の作成＞
攪拌機、温度計、滴下ロート及び還流冷却器を付けたフラスコにダイアセトンアクリルアミド（ジアセトンアクリルアミド）３０部、メタクリル酸７０部、エタノール５０部を入れ、系内を窒素置換した後、系内温度を８０℃まで昇温した。この系に２，２′−アゾイソブチリロニトリル０．５部を滴下ロートで添加して重合を開始し、６時間重合させた。重合後、エタノール蒸気を吹き込み、ダイアセトンアクリルアミド−メタクリル酸共重合体の５０％エタノール溶液を得た。エタノールでよく洗浄した後、乾燥してダイアセトンアクリルアミド−メタクリル酸共重合体（質量比３０：７０）を得た。更に蒸留水を加え、水酸化ナトリウムを滴下して樹脂水溶液のｐＨが７になるように調整した後、２０％の水溶液にした。
【００６１】
＜実施例１の顔料分散体の作成＞
下記処方の材料をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社製ＫＤＬ型バッチ式）により、０．３ｍｍジルコニアビーズを用いて周速１０ｍ／ｓ、液温１０℃で５分間分散させた。次いで遠心分離機（久保田商事社製Ｍｏｄｅｌ−３６００）で粗大粒子を分離し、体積平均粒径が約１２５ｎｍ、標準偏差６０．２ｎｍの実施例１の顔料分散体を得た。
（顔料分散体処方）
・カーボンブラック（エボニック社製：ＮＩＰＥＸ１５０）            ２０．０部
・実施例１の高分子化合物（固形分２０％）                          １９．０部
・蒸留水                                                          ６１．０部
【００６２】
＜実施例１のインクの作成＞
下記処方の材料を３０分間混合攪拌し、次いでアミノエチルプロパンジオール（４０％水溶液）を添加し、ｐＨを１０に調整した後、３０分間混合攪拌し、実施例１のインクを作成した。
（インク処方）
・実施例１の顔料分散体（顔料濃度２０％）                          ４０．０部
・グリセリン                                                        ５．５部
・１，３−ブタンジオール                                          １６．５部
・２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                              ２．０部
・フッ素系界面活性剤（固形分４０％）                                ２．５部
（ＤｕＰｏｎｔ社製：Ｚｏｎｙｌ  ＦＳ−３００）
・フルオロエチレン／ビニルエーテル交互共重合体（固形分５０％）      ６．０部
（旭硝子社製：ルミフロンＦＥ４３００、体積平均粒径１５０ｎｍ、
ＭＦＴ３０℃以下）
・蒸留水                                                          １８．６部
【００６３】
実施例２〜９
＜実施例２〜９の高分子化合物の作成＞
＜実施例１の高分子化合物の作成＞におけるダイアセトンアクリルアミド３０部、メタクリル酸７０部を、表１の実施例２〜９の欄に示す共重合体となるように、モノマー及びその比率を変えた点以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜９の高分子化合物の２０％水溶液を得た。
＜実施例２〜９の顔料分散体の作成＞
実施例１で用いた高分子化合物（固形分２０％）に代えて、実施例２〜９の高分子化合物（固形分２０％）を用いた点以外は、実施例１と同様にして実施例２〜９の顔料分散体を得た。
＜実施例２〜９のインクの作成＞
実施例１で用いた顔料分散体に代えて、実施例２〜９の顔料分散体（顔料濃度２０％）を用いた点以外は、実施例１と同様にして実施例２〜９のインクを作成した。
【００６４】
実施例１０〜１１
＜実施例１０〜１１の高分子化合物の作成＞
＜実施例１の高分子化合物の作成＞におけるダイアセトンアクリルアミド３０部、メタクリル酸７０部を、表１の実施例１０〜１１の欄に示す共重合体となるように、モノマー及びその比率を変え、水酸化ナトリウムに代えて水酸化カリウムを滴下し、樹脂水溶液のｐＨが７になるように調整した点以外は、実施例１と同様にして実施例１０〜１１の高分子化合物２０％水溶液を得た。
＜実施例１０〜１１の顔料分散体の作成＞
実施例１で用いた高分子化合物（固形分２０％）に代えて、実施例１０〜１１の高分子化合物（固形分２０％）を用いた点以外は、実施例１と同様にして、実施例１０〜１１の顔料分散体を得た。
＜実施例１０〜１１のインクの作成＞
実施例１で用いた顔料分散体に代えて、実施例１０〜１１の顔料分散体（顔料濃度２０％）を用いた点以外は、実施例１と同様にして実施例１０〜１１のインクを作成した。
【００６５】
実施例１２
＜実施例１２のインクの作成＞
下記処方の材料を３０分間混合攪拌し、次いでアミノエチルプロパンジオール（４０％水溶液）を添加し、ｐＨを１０に調整した後、３０分間混合攪拌し、実施例１２のインクを作成した。
（インク処方）
・実施例１０の顔料分散体（顔料濃度２０％）                        ４０．０部
・グリセリン                                                        ５．５部
・１，３−ブタンジオール                                          １６．５部
・２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                              ２．０部
・フッ素系界面活性剤（固形分４０％）                                ２．５部
（ＤｕＰｏｎｔ社製：Ｚｏｎｙｌ  ＦＳ−３００）
・フルオロエチレン／ビニルエーテル交互共重合体（固形分５０％）      ６．０部
（旭硝子社製：ルミフロンＦＥ４３００、体積平均粒径１５０ｎｍ、
ＭＦＴ３０℃以下）
・アジピン酸ジヒドラジド                                            ２．０部
・蒸留水                                                          １６．６部
【００６６】
実施例１３
＜実施例１３のインクの作成＞
実施例１２で用いた実施例１０の顔料分散体（顔料濃度２０％）を、実施例１１の顔料分散体（顔料濃度２０％）に変えた点以外は、実施例１２と同様にして実施例１３のインクを作成した。
【００６７】
実施例１４
＜実施例１４のインクの作成＞
実施例１２で用いた実施例１０の顔料分散体（顔料濃度２０％）を、実施例１１の顔料分散体（顔料濃度２０％）に変え、アジピン酸ジヒドラジドをセバシン酸ジヒドラジドに変えた点以外は、実施例１２と同様にして実施例１４のインクを作成した。
【００６８】
実施例１５
＜実施例１５のインクの作成＞
実施例１２で用いた実施例１０の顔料分散体（顔料濃度２０％）を、実施例１１の顔料分散体（顔料濃度２０％）に変え、アジピン酸ジヒドラジドをポリアクリル酸ヒドラジドに変えた点以外は、実施例１２と同様にして実施例１５のインクを作成した。
【００６９】
比較例１〜４
＜比較例１〜４の高分子化合物の作成＞
＜実施例１の高分子化合物の作成＞におけるダイアセトンアクリルアミド３０部、メタクリル酸７０部を、表２の比較例１〜４の欄に示す共重合体となるようなモノマー比率に変えた点以外は、実施例１と同様にして比較例１〜４の高分子化合物の２０％水溶液を得た。
＜比較例１〜４の顔料分散体の作成＞
実施例１で用いた高分子化合物（固形分２０％）に代えて、比較例１〜４の高分子化合物（固形分２０％）を用いた点以外は、実施例１と同様にして比較例１〜４の顔料分散体を得た。
＜比較例１〜４のインクの作成＞
実施例１で用いた顔料分散体に代えて、比較例１〜４の顔料分散体（顔料濃度２０％）を用いた点以外は、実施例１と同様にして比較例１〜４のインクを作成した。
【００７０】
比較例５
＜比較例５のインクの作成＞
実施例１２で用いた実施例１０の顔料分散体に代えて、比較例１の顔料分散体を使用した点以外は、実施例１２と同様にして比較例５のインクを作成した。
【００７１】
比較例６
＜比較例６の顔料分散体の作成＞
実施例１で用いた高分子化合物（固形分２０％）に代えて、表２の比較例６の欄に示すダイアセトンアクリルアミド−脂肪酸ビニルエステルＤＦ−０５（２０％水溶液：日本酢ビポバール社製）を用いた点以外は、実施例１と同様にして比較例６の顔料分散体を作成した。
＜比較例６のインクの作成＞
実施例１で用いた顔料分散体に代えて、比較例６の顔料分散体（顔料濃度２０％）を用いた点以外は、実施例１と同様にして比較例６のインクを作成した。
【００７２】
比較例７
＜比較例７のインクの作成＞
実施例１２で用いた実施例１０の顔料分散体に代えて、比較例６の顔料分散体を使用した点以外は、実施例１２と同様にして比較例７のインクを作成した。
【００７３】
比較例８
＜比較例８の高分子化合物の作成＞
＜実施例１の高分子化合物の作成＞におけるダイアセトンアクリルアミド３０部、メタクリル酸７０部を、表２の比較例８の欄に示す共重合体となるようなモノマー比率に変えた点以外は、実施例１と同様にして比較例８の高分子化合物２０％水溶液を得た。
＜比較例８の顔料分散体の作成＞
実施例１で用いた高分子化合物（固形分２０％）に代えて、比較例８の高分子化合物（固形分２０％）を用いた点以外は、実施例１と同様にして比較例８の顔料分散体を得た。
＜比較例８のインクの作成＞
実施例１で用いた顔料分散体に代えて、上記比較例８の顔料分散体（顔料濃度２０％）を用いた点以外は、実施例１と同様にして比較例８のインクを作成した。
【００７４】
比較例９
＜比較例９のインクの作成＞
実施例１２で用いた実施例１０の顔料分散体に代えて、比較例８の顔料分散体を用いた点以外は、実施例１２と同様にして比較例９のインクを作成した。
【００７５】
比較例１０
＜比較例１０の高分子化合物の作成＞
＜実施例１の高分子化合物の作成＞におけるダイアセトンアクリルアミド３０部、メタクリル酸７０部を、表２の比較例１０の欄に示す共重合体となるようなモノマー比率に変えた点以外は、実施例１と同様にして比較例１０の高分子化合物２０％水溶液を得た。
＜比較例１０の顔料分散体の作成＞
実施例１で用いた高分子化合物（固形分２０％）に代えて、比較例１０の高分子化合物（固形分２０％）を用いた点以外は、実施例１と同様にして比較例１０の顔料分散体を得た。
＜比較例１０のインクの作成＞
実施例１で用いた顔料分散体に代えて、比較例１０の顔料分散体（顔料濃度２０％）を用いた点以外は、実施例１と同様にして比較例１０のインクを作成した。
【００７６】
比較例１１
＜比較例１１の高分子化合物の作成＞
＜実施例１の高分子化合物の作成＞におけるダイアセトンアクリルアミド３０部、メタクリル酸７０部を、表２の比較例１１の欄に示す共重合体となるようなモノマー比率に変えた点以外は、実施例１と同様にして比較例１１の高分子化合物２０％水溶液を得た。
＜比較例１１の顔料分散体の作成＞
実施例１で用いた高分子化合物（固形分２０％）に代えて、比較例１１の高分子化合物（固形分２０％）を用いた点以外は、実施例１と同様にして比較例１１の顔料分散体を得た。
＜比較例１１のインクの作成＞
実施例１で用いた顔料分散体に代えて、比較例１０の顔料分散体（顔料濃度２０％）を用いた点以外は、実施例１と同様にして比較例１１のインクを作成した。
【００７７】
実施例及び比較例の各インクについて、下記のようにして、保存安定性、吐出安定性、及び画像濃度を評価した。結果を表１、表２に示す。
（１）保存安定性
各インクを、密封状態にして７０℃で２週間保管し、保管前と保管後の粘度を測定し、下記式により粘度変化率を計算した。
粘度変化率（％）＝（保管後粘度−保管前粘度）×１００／保管前粘度
粘度変化率の数値が小さい方が良好であり、下記基準で保存安定性を評価した。
＜評価基準＞
◎：１０％以下
○：１０％より大きく、５０％以下
△：５０％より大きく、１００％以下
×：１００％を超える
【００７８】
（２）吐出安定性
各インクをカートリッジに充填し、図１及び図２に示す構造のインクジェット記録装置（ＩＰＳｉＯ  ＧＸ  ｅ５５００：リコー社製）に装着して１０分間連続印字を行ない、インクジェットヘッド面にインクが付着した状態で保湿キャップをして、５０℃６０％ＲＨ環境下で１ヶ月間放置した後、クリーニングを行って放置前と同等に復帰させた。
次いで、以下の条件で間欠印写試験を行ない吐出安定性を評価した。
即ち、印刷パターンチャートを２０枚連続で印字した後、２０分間印字を行わない休止状態にし，これを５０回繰り返し、累計で１０００枚印写した後、もう１枚同じチャートを印写した時の５％チャートベタ部のスジ、白抜け、噴射乱れの有無を、目視により以下の基準で評価した。なお、印刷パターンは、画像領域中、各色印字面積が５％であるチャートにおいて、各インクを１００％ｄｕｔｙで印字した。印字条件は、記録密度が６００×３００ｄｐｉ、ワンパス印字とした。
評価基準は次のとおりであるが、ランク◎、○が許容範囲である。
＜評価基準＞
◎：ベタ部にスジ、抜け、噴射乱れが無い．
○：ベタ部にスジ、白抜け、噴射乱れが若干認められる。
△：ベタ部にスジ、白抜け、噴射乱れが認められる。
×：ベタ部全域にわたってスジ、白抜け、噴射乱れが認められる。
【００７９】
（３）画像濃度
各インクをカートリッジに充填し、図１及び図２に示す構造のインクジェット記録装置（ＩＰＳｉＯ  ＧＸ  ｅ５５００：リコー社製）に装着して、記録密度６００×３００ｄｐｉ、ワンパスでＡ４全面べた画像の印字を行った。印刷試験用紙にはゼロックス社製ＰＰＣ用紙４０２４を使用し、印字乾燥後、画像濃度を反射型カラー分光測色濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）で測定し、下記基準で画像濃度を評価した。
＜評価基準＞
◎：１．２５以上
○：１．１５以上、１．２５未満
△：１．００以上、１．１５未満
×：１．００未満
【００８０】
【表１】
2014058589.tif 000004
【００８１】
【表２】
2014058589.tif 000005
【００８２】
表１、表２の結果から、実施例１〜１５は比較例１〜１１と比べて明らかに保存安定性に優れることが分かる。
また、単位（Ａ）を高分子化合物全体の６０〜９０質量％にした実施例４〜９は、実施例１〜３に比べて、吐出安定性が格段に向上していることが分かる。
また、高分子化合物がカリウム塩である実施例１０〜１１は、更に画像濃度が向上していることが分かる。
また、ヒドラジド化合物を併用した実施例１２〜１５は、画像濃度が格段に向上していることが分かる。
【符号の説明】
【００８３】
１０１  装置本体
１０２  給紙トレイ
１０３  排紙トレイ
１０４  インクカートリッジ装填部
１０５  操作部
１１１  上カバー
１１２  前カバーの前面
１１５  前カバー
１３１  ガイドロッド
１３２  ステー
１３３  キャリッジ
１３４  記録ヘッド
１３５  サブタンク
１４１  用紙載置部
１４２  用紙
１４３  給紙コロ
１４４  分離パッド
１４５  ガイド
１５１  搬送ベルト
１５２  カウンタローラ
１５３  搬送ガイド
１５４  押さえ部材
１５５  加圧コロ
１５６  帯電ローラ
１５７  搬送ローラ
１５８  テンションローラ
１６１  ガイド部材
１７１  分離爪
１７２  排紙ローラ
１７３  排紙コロ
１８１  両面給紙ユニット
１８２  手差し給紙部
２００  インクカートリッジ
２４１  インク袋
２４２  インク注入口
２４３  インク排出口
２４４  カートリッジケース
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８４】
【特許文献１】特開平１１−１９９８０５号公報
【特許文献２】特開２００４−９４６３号公報
【特許文献３】特開２００６−１６４５８号公報
【図１】
2014058589.tif 000010
【図２】
2014058589.tif 000011
【図３】
2014058589.tif 000012
【図４】
2014058589.tif 000013