(57)【要約】【課題】インクの保存安定性が良好で、高い画像濃度が得られ、インクの吐出安定性が良好であるインクジェット記録用インク、並びに該インクを用いたインクカートリッジ、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置、及びインク記録物を提供する。【解決手段】少なくとも、水、湿潤剤、着色剤を含有してなるインクジェット記録用インクにおいて、前記湿潤剤がイソプロピリデングリセロール及び３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンの少なくともいずれかを含有し、前記着色剤がＢＥＴ比表面積９０〜１５０ｍ２／ｇのカーボンブラックをオゾン酸化して揮発分を１０〜２０％としたカーボンブラックであるインクジェット記録用インク。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、水、湿潤剤、着色剤を含有してなるインクジェット記録用インクにおいて、前記湿潤剤が下記（式１）で示されるイソプロピリデングリセロール及び下記（式２）で示される３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンの少なくともいずれかを含有し、前記着色剤がＢＥＴ比表面積９０〜１５０ｍ２／ｇのカーボンブラックをオゾン酸化して揮発分を１０〜２０質量％としたカーボンブラック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】
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【化２】
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【請求項２】
前記湿潤剤が、以下の（１）、（２）、（３）、（４）から選択されるいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録用インク。
（１）イソプロピリデングリセロールとグリセリンの組合せからなる湿潤剤
（２）３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンとグリセリンを含有する湿潤剤
（３）次の（ｉ）と（ｉｉ）の組合せからなる湿潤剤
（ｉ）イソプロピリデングリセロールとグリセリン
（ｉｉ）３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール及び２−ピロリドンから選択される少なくとも１種
（４）次の（ｉｉｉ）と（ｉｖ）の組合せからなる湿潤剤
（ｉｉｉ）３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンとグリセリン
（ｉｖ）１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール及び２−ピロリドンから選択される少なくとも１種
【請求項３】
請求項１又は２に記載のインクジェット記録用インクを容器中に収容してなることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のインクジェット記録用インクに刺激を印加し、該インクジェット記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含むことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のインクジェット記録用インクに刺激を印加し、該インクジェット記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】
記録メディア上に、請求項１又は２に記載のインクジェット記録用インクにより記録された画像を有してなることを特徴とするインク記録物。
【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に関し、詳しくは、該インクジェット記録用インク、並びに該インクを収容したインクカートリッジ、該インクを用いるインクジェット記録方法、記録装置、及びインク記録物に関する。
【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か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、熱により発生する泡や、ピエゾや静電等を利用して発生させた圧力で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る。インクジェット記録方式は、パーソナル及び産業用のプリンタや印刷まで用途が拡大してきている。
【０００３】
インクジェット記録装置には、着色剤として水溶性染料を使用した水系インクが主に用いられているが、前記染料インクは、耐候性及び耐水性に劣るという欠点がある。このため、近年、水溶性染料に代えて顔料を使用する顔料インクの研究が進められている。
しかし、前記顔料インクは、染料インクに比べて発色性やインクの吐出安定性、保存安定性が未だ劣る。また、ＯＡ用プリンタの高画質化技術の向上に伴って、顔料インクにおいても記録媒体として普通紙でも染料インクと同等の画像濃度が要求されている。しかし顔料インクは、記録媒体として普通紙を使用する場合、紙中へ浸透することにより紙表面の顔料濃度が低くなり、画像濃度が低くなるという問題が生じている。
【０００４】
また、近年特に産業用途としての需要が高まり、高速化印字化が望まれている。高速印字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提案されてきている。高速印字化のために記録媒体に付着したインクの乾燥速度を速める為に、インクに浸透剤を添加し水を記録媒体中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、かかる手段では水だけでなく顔料の記録媒体への浸透性も高くなってしまい、更に画像濃度が低下してしまうということが起こる。
【０００５】
インクの吐出安定性や保存安定性を改善し画像濃度を向上させる手段として、特許文献１には、湿潤剤がイソプロピリデングリセロール及び３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンの少なくともいずれかを含有し、着色剤として分散剤の不存在下で水分散性を示す自己分散性顔料を含有するインクジェット記録用インクが提案されている。
自己分散性顔料は湿式酸化処理する方法により得られるが、カーボンブラックを次亜塩素酸で酸化し（特許文献２）、カーボンブラックの表面官能基量／比表面積の比をコントロールする方法やペルオキソ２硫酸塩を用いた湿式酸化（特許文献３）を行う方法がある。
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載されたインクにおいては、カーボンブラックの次亜塩素酸塩による処理で水を溶媒として使用する為、脱水や洗浄等が必要であり、洗浄において塩等が残留するので、この次亜塩素酸で酸化処理されたカーボンブラックを含有するインクをインクジェット記録に使用した場合、インク保存安定性が十分満足できるものではなく、また普通紙の場合は画像濃度の点でも十分に満足できるものではなかった。
また特許文献３に記載されたインクにおいては、分散安定性を向上させる目的で、カーボンブラックの表面官能基量・比表面積などを規定するものであるが、ペルオキソ２硫酸塩等を用いた湿式酸化であり、前記特許文献２に記載されたインクの場合と同じ理由で、保存安定性及び画像濃度において満足できるものではない。
【０００７】
また、特許文献４には、オゾンにより酸化処理したカーボンブラックの揮発分を２５％以上、好ましくは３０％に規定したカーボンブラックの使用が提案されている。しかしながら、揮発分が高いと水分散性は向上するが、酸化時の不純物増加による安定性の低下が生じ、水への相溶性が高くなりすぎて、水とともに紙への顔料の浸透が発生し易くなり、十分な画像濃度が得られない。
さらに、特許文献５には、ＤＩＮ  ＩＳＯ７８７／５に基づく吸油量が８００〜１０００ｇ／１００ｇであり且つＢＥＴ比表面積が２５０〜５００ｍ2 ／ｇであるカーボンブラックの使用が提案されている。しかしながら、ＢＥＴ比表面積が高いと分散が不十分となって、十分な画像濃度が得られない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、インクの保存安定性が良好で、高い画像濃度が得られ、インクの吐出安定性が良好であるインクジェット記録用インクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、少なくとも、水、湿潤剤、着色剤を含有してなるインクジェット記録用インクにおいて、前記湿潤剤が下記（式１）で示されるイソプロピリデングリセロール及び下記（式２）で示される３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンの少なくともいずれかを含有し、前記着色剤がＢＥＴ比表面積９０〜１５０ｍ２／ｇのカーボンブラックをオゾン酸化して揮発分を１０〜２０質量％としたカーボンブラックであることを特徴とするインクジェット記録用インクである。
【００１０】
【化１】
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【００１１】
【化２】
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【発明の効果】
【００１２】
上記のインクジェット記録用インクによれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができる。即ち、本発明は、インクの保存安定性が良好で、高い画像濃度が得られ、インクの吐出安定性が良好であるインクジェット記録用インクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のインクカートリッジの一例を示す説明図である。
【図２】本発明のインクカートリッジ（図１）のケース（外装）を含めた説明図である。
【図３】本発明のシリアル型インクジェット記録装置の一例を示す概略図である。
【図４】図３に示すインクジェット記録装置における一部拡大説明図である。
【図５】図３に示すインクジェット記録装置における他の一部拡大説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。
【００１５】
＜インクジェット記録用インク＞
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、湿潤剤及び着色剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。具体的には、前記湿潤剤が下記（式１）で示されるイソプロピリデングリセロール及び下記（式２）で示される３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンの少なくともいずれかを含有し、かつ前記着色剤がＢＥＴ比表面積９０〜１５０ｍ２／ｇのカーボンブラックをオゾン酸化して揮発分を１０〜２０質量％としたカーボンブラックであるとするものである。
【００１６】
【化３】
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【００１７】
【化４】
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【００１８】
〔水〕
本発明で使用される水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水、又は超純水を用いることができる。水の配合量はインク総量に対して２０〜６０質量％が好ましく、２０〜５０質量％がより好ましい。
【００１９】
〔湿潤剤〕
本発明のインクには湿潤剤として、前記式１で示されるイソプロピリデングリセロール及び前記式２で示される３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンの少なくともいずれかを含む。イソプロピリデングリセロールと３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンとが併用される場合には、それらの混合割合は任意に採用することができる。
前記湿潤剤が含有されることの効果の理由は必ずしも明らかにされていないが、色材（着色剤）と共に紙中に浸透しにくく、色材が紙表面に留まり高い画像濃度が得られるものと考えられる。
【００２０】
上記本発明の湿潤剤は、好ましくは、以下の（１）、（２）、（３）、（４）から選択されるいずれかである。
（１）イソプロピリデングリセロールとグリセリンの組合せからなる湿潤剤
（２）３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンとグリセリンを含有する湿潤剤
（３）次の（ｉ）と（ｉｉ）の組合せからなる湿潤剤
（ｉ）イソプロピリデングリセロールとグリセリン
（ｉｉ）３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール及び２−ピロリドンから選択される少なくとも１種
（４）次の（ｉｉｉ）と（ｉｖ）の組合せからなる湿潤剤
（ｉｉｉ）３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンとグリセリン
（ｉｖ）１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール及び２−ピロリドンから選択される少なくとも１種
【００２１】
前記（１）、（２）の湿潤剤に対して、前記（３）及び（４）の湿潤剤は、イソプロピリデングリセロール又は３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンとグリセリン以外に、更に別の湿潤剤を組み合わせることにより、各々の湿潤剤の特徴を活かすことができ、粘度調製が容易に可能となるという利点がある。
これらの中でも、イソプロピリデングリセロールとグリセリンとの組み合わせ、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンとグリセリンとの組み合わせ、イソプロピリデングリセロールと、グリセリンと、２−ピロリドンとの組み合わせ、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンと、グリセリンと、２−ピロリドンとの組み合わせ、などが特に好ましい。
【００２２】
本発明のインクジェット記録用インクには、上記湿潤剤以外にも、必要に応じて所定の湿潤剤を併用することもできる。
前記所定の湿潤剤としては、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。
【００２３】
（多価アルコール類）
前記多価アルコール類としては、例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、プロピレングリコール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、エチレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、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、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、などが挙げられる。
【００２４】
（多価アルコールアルキルエーテル類）
前記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。
【００２５】
（多価アルコールアリールエーテル類）
前記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。
【００２６】
（含窒素複素環化合物）
前記含窒素複素環化合物としては、例えば、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。
【００２７】
（アミド類）
前記アミド類としては、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。
【００２８】
（アミン類）
前記アミン類としては、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。
【００２９】
（含硫黄化合物類）
前記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。
【００３０】
（その他の湿潤剤）
前記その他の湿潤剤としては、糖類を含有してなるのが好ましい。該糖類の例としては、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、糖アルコール（一般式：ＨＯＣＨ２（ＣＨＯＨ）ｎＣＨ２ＯＨ（ただし、ｎは２〜５の整数を表す）で表わされる。）、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。
【００３１】
前記湿潤剤のインク中における含有量は、２０〜５０質量％が好ましく、２０〜４０質量％がより好ましい。前記含有量が２０質量％未満であると、インク吐出安定性が低下することがあり、５０質量％を超えると、紙面上での乾燥性に劣り更に普通紙上の文字品位が低下することがある。
ただし、前記湿潤剤に占める前記（式１）で示されるイソプロピリデングリセロール及び／又は前記（式２）で示される３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタンの量は、１０〜４０質量％、好ましくは１５〜３０質量％が適当である。
【００３２】
顔料と前記湿潤剤との質量比は、ヘッドからのインク吐出安定性に非常に影響がある。顔料固形分が高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。従って、本発明にインクにおいては、湿潤剤１００質量部に対して、顔料５〜６０質量部、好ましくは顔料１０〜４０質量部の配合割合が適当である。
【００３３】
〔着色剤〕
本発明のインクでは、ＢＥＴ比表面積が９０〜１５０ｍ２／ｇ、好ましくは８０〜１３０ｍ２／ｇのカーボンブラックを、オゾン処理により酸化して揮発分を１０〜２０質量％、好ましくは１２〜１８質量％に調整したカーボンブラック（以降、オゾン処理により酸化したカーボンブラックを「オゾン酸化カーボンブラック」ということがある）を使用する。
【００３４】
原料のカーボンブラックのＢＥＴ比表面積が９０ｍ２／ｇ未満のものでは画像濃度が低くなる。一方、ＢＥＴ比表面積が１５０ｍ２／ｇを超えるとオゾン酸化カーボンブラック分散液及び該オゾン酸化カーボンブラック分散液を使用したインクジェット記録用インクにおける高温保存時のカーボンブラック粒子径及び／又は粘度の変化が大きくなる。
なお、本発明におけるＢＥＴ比表面積は、ＤＩＮ ６６１３２記載の測定方法による値である。
【００３５】
また、オゾン酸化カーボンブラックの揮発分を１０質量％以上とすることにより、染料インクを用いた場合に比べて同等、あるいはそれ以上の高い印字濃度が得られる。しかし、揮発分が２０質量％を超えると、インクジェット記録装置で吐出させた場合に印字不良発生率が高くなり易い。
なお、本発明における揮発分は、ＤＩＮ  ５３  ５５２記載の測定方法による値である。
【００３６】
オゾン処理の方法は特に限定されないが、カーボンブラックにオゾンガスを流通させる乾式方法が、酸化処理能力が高いので好ましい。水を介した処理では、水とオゾンの反応が発生する為、十分な酸化が出来ない場合がある。オゾンは、オゾン発生装置に空気又は酸素を通すことにより得られる。
【００３７】
揮発分の調整は、オゾン量と処理時間を調整すれば制御でき、オゾン量を上げるか又は処理時間を長くすれば、揮発分の多いカーボンブラックが得られる。処理時間と揮発分はほぼ比例関係にあるが、ある時間を越えると揮発分が飽和に達するので、揮発分を確認しながら調整する必要がある。また酸化処理する前のカーボンブラックの特性や不純物等により上記条件を適宜調整すればよい。
具体的には、オゾン濃度は３〜２０ｇ／ｍ3 、処理時間は０．５〜２０時間、圧力は加圧、減圧も考えられるが、経済上、安全上の点で、常圧で行うのが好ましい。反応容器のタイプとしては、固定床、流動床を問わず、温度については、粉塵爆発が起こらない程度の温度管理を行うこととする。
【００３８】
原料のカーボンブラックは、ＢＥＴ比表面積が９０〜１５０ｍ２／ｇ、好ましくは１００〜１３０ｍ２／ｇであればよいが、画像濃度の面で吸油量（ＤＩＮ  ＩＳＯ  ７８７／５法）が２３０ｇ／１００ｇ以上、好ましくは１００〜８００ｇ／１００ｇのものが好ましい。またファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、ガスブラック等の種々のカーボンブラックが使用可能であるが、画像濃度の面でガスブラックが好ましい。また平均一次粒子径が１３〜３０ｎｍのものが好ましい。カーボンブラックの平均一次粒子径は、電子顕微鏡写真を用いて粒子を撮影し、撮影画像の粒子の径と数から算出することができる。
【００３９】
本発明の着色剤には、上記オゾン酸化カーボンブラックに加えて、表面を酸化処理やアルカリ処理したもの、樹脂で被覆したもの、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併用可能である。しかしながら、分散剤で表面を覆う為には、樹脂被覆等の処理をされていないものが好ましい。併用するカーボンブラックの平均一次粒子径は１０〜５０ｎｍ、ＢＥＴ比表面積は５０〜４００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量は４０〜５００ｍＬ／１００ｇ、揮発分は０．５〜２０質量％、ｐＨは２〜９が好ましい。
ただし、本発明のインクにおいては着色剤に占める上記オゾン酸化カーボンブラックの量は、５０〜１００質量％、好ましくは６０〜１００質量％が適当である。
【００４０】
前記着色剤のインク中における含有量は、１〜２０質量％が好ましく、２〜１６質量％がより好ましい。前記含有量が２質量％未満であると印字濃度が不十分であり、またインク吐出安定性が低下することがある。一方、１６重量％を超えて使用しても印字濃度の大幅な向上が図れない虞れがあり、また紙面上での乾燥性に劣り更に普通紙上の文字品位が低下することがある。このため、着色剤のインク中における含有量は上記範囲内とすることが好ましい。
【００４１】
本発明のオゾン酸化カーボンブラックを含有するインクが画像濃度と保存安定性を両立できる理由は必ずしも明らかにされていないが、以下のように推測される。
即ち、本発明者らが湿式酸化のカーボンブラックの揮発分について検討した結果、揮発分が高くなると紙表面へのカーボンブラックの留まる傾向となり画像濃度が高くなる。画像濃度は揮発分が約２０質量％を超えると向上するが、更に高くなると飽和傾向となり十分な画像濃度が得られないことが分かった。また揮発分が高くなるにつれカーボンブラックの親水性が高くなり分散性が向上するが、酸化による不純物が増えるため、インクの経時安定性が悪くなることも分かり、画像濃度とインクの保存安定性の両立できず、更に比表面積と揮発分の比率を検討したが両立できなかった。
そこで、本発明者らは更なる検討を行い、酸化方法をオゾン処理で行うことで、揮発分が１０〜２０質量％であってもＢＥＴ比表面積を９０〜１５０ｍ２／ｇにすることで画像濃度と保存性安定性の両方を満足することができる結果に至った。更に顔料を水中で分散した顔料分散液のｐＨを６〜８に調整することにより画像濃度を向上させることができることも判った。ｐＨ調整には金属水酸化物を用いることが好ましく、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。
【００４２】
実際に本発明のインクを調製するには、オゾン酸化カーボンブラックを水に分散しｐＨ調整して顔料分散液とし、この顔料分散液（カーボンブラック分散液）を湿潤剤、水等とともに混合して行なわれる。この際の顔料分散液中の顔料濃度は０．１〜５０質量％が好ましく、０．１〜３０質量％が特に好ましい。
更に、顔料分散液に酸価４０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇのエーテル型ポリウレタン樹脂を含有させると、画像濃度を維持したまま、保存安定性を向上させることができる。なお、酸価はＪＩＳ  Ｋ００７０に準拠した方法により測定した値である。
【００４３】
〔分散剤〕
また、顔料分散液には、本発明の効果を損なわない範囲で分散剤を使用してもよい。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。
【００４４】
（アニオン界面活性剤）
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。
【００４５】
（カチオン界面活性剤）
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。
【００４６】
（両性界面活性剤）
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。
【００４７】
（ノニオン界面活性剤）
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。
【００４８】
〔その他の成分〕
その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、浸透剤、ｐＨ調整剤、水分散性樹脂、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、などの公知の各種添加剤が挙げられる。
【００４９】
（浸透剤）
前記浸透剤としては、炭素数８〜１１のポリオール化合物及び炭素数８〜１１のグリコールエーテル化合物のいずれかを含有することが好ましい。
前記浸透剤は、前記湿潤剤と別なものであり、前記湿潤剤よりも湿潤性が比較的少ないので、非湿潤剤性ものということができるが、ここで、非湿潤剤性とはこのような意味である。これらは、２５℃の水中において０．２質量％〜５．０質量％の間の溶解度を有するものが好ましい。
これらの中でも、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール［溶解度：４．２％（２５℃）］、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール［溶解度：２．０％（２５℃）］が特に好ましい。
【００５０】
その他のポリオール化合物として、脂肪族ジオールとしては例えば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−ジオールなどが挙げられる。
【００５１】
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、エタノール等の低級アルコール類、などが挙げられる。
【００５２】
前記浸透剤のインク中における含有量は、０．１〜４．０質量％が好ましい。前記含有量が、０．１質量％未満であると、速乾性が得られず滲んだ画像となることがある。一方、前記含有量が、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やすくなったり、また記録用メディア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。
【００５３】
（ｐＨ調整剤）
前記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８．５〜１１、好ましくはｐＨを９〜１１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、アルカリ金属元素の水酸化物、アンモニウムの水酸化物、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、などが挙げられる。
【００５４】
前記ｐＨが８．５未満及び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、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。８．５未満の時には、インク保管中にインクｐＨが低下して高分子微粒子が粒子径の増大により凝集することがある。
前記ｐＨは、例えばｐＨメータＨＭ−３０Ｒ（ＴＯＡ−ＤＫＫ社製）により測定することができる。
【００５５】
（アルコールアミン類）
前記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。
前記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。
【００５６】
（アンモニウムの水酸化物）
前記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、第４級ホスホニウム水酸化物などが挙げられる。
【００５７】
前記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。
【００５８】
（水分散性樹脂）
前記水分散性樹脂としては、造膜性（画像形成性）に優れ、かつ高撥水性、高耐水性、高耐候性を備えて、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。前記水分散性樹脂の具体例としては、縮合系合成樹脂、付加系合成樹脂、天然高分子化合物などが挙げられる。
【００５９】
前記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。
前記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、ポリビニルアルコール系樹脂、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。
前記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。
これらの中でも、特にポリウレタン樹脂微粒子、アクリル−シリコーン樹脂微粒子及びフッ素系樹脂微粒子が好ましい。
【００６０】
前記水分散性樹脂の平均粒子径（Ｄ５０）は、分散液の粘度と関係しており、組成が同じものでは粒径が小さくなるほど同一固形分での粘度が大きくなる。
インクが過剰な高粘度にならないためにも水分散性樹脂の平均粒子径（Ｄ５０）は５０ｎｍ以上であることが好ましい。また、粒径が数十μｍになるとインクジェットヘッドのノズル口より大きくなるため使用できない。ノズル口より小さくとも粒子径の大きな粒子がインク中に存在すると吐出安定性を悪化させる。そこで、インク吐出安定性を阻害させないために平均粒子径（Ｄ５０）は２００ｎｍ以下がより好ましい。
【００６１】
上記平均粒子径（Ｄ５０）は常法により測定することができ、例えば、日機装社製の粒度分析計ＵＰＡ１５０を使用して測定できる。また、平均粒子径（Ｄ５０）は、分散機を用いて水分散性樹脂を分散する際に、分散機回転部周速、分散時間、分散液流量、分散液温度によって制御することが可能である。
【００６２】
前記水分散性樹脂は、前記水分散着色剤を紙面に定着させる働きを有し、常温で被膜化して色材の定着性を向上させることが好ましい。そのため、前記水分散性樹脂の最低造膜温度（ＭＦＴ）は３０℃以下であることが好ましい。また、前記水分散性樹脂のガラス転移温度が−４０℃以下になると樹脂皮膜の粘稠性が強くなり印字物にタックが生じるため、ガラス転移温度が−３０℃以上の水分散性樹脂であることが好ましい。
【００６３】
前記水分散性樹脂の前記インクジェット用インクにおける含有量は、固形分で１〜１５質量％が好ましく、２〜７質量％がより好ましい。
【００６４】
（防腐防黴剤）
前記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。
【００６５】
（キレート試薬）
前記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。
【００６６】
（防錆剤）
前記防錆剤としては、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。
【００６７】
（酸化防止剤）
前記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、リン系酸化防止剤、等が挙げられる。
【００６８】
（紫外線吸収剤）
前記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、等が挙げられる。
【００６９】
＜インクジェット用インクの製法＞
本実施形態のインクジェット用インクは、少なくとも水分散性着色剤、湿潤剤及び水、更に必要に応じて他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、更に必要に応じて攪拌混合して製造する。
前記分散は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシャイカー、超音波分散機等により行うことができ、攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行うことができる。
本発明のインクジェット記録用インクの物性としては、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、粘度、表面張力等が以下の範囲であることが好ましい。
【００７０】
前記インクジェット記録用インクの２５℃での粘度は３〜２０ｍＰａ・ｓが好ましく、３〜１５ｍＰａ・ｓがより好ましい。前記インク粘度が３ｍＰａ・ｓ以上とすることによって、印字濃度や文字品位を向上させる効果が得られる。一方、インク粘度を２０ｍＰａ・ｓ以下に抑えることで、吐出性を確保することができる。インク粘度の調整は、界面活性剤、溶剤により行なうのが好ましい。
なお前記粘度は、例えば、粘度計（ＲＬ−５５０、東機産業社製）を使用して、２５℃で測定することができる。
【００７１】
また、前記インクジェット記録用インクの表面張力としては、２５℃で、４０ｍＮ／ｍ以下が好ましく、１０〜３５ｍＮ／ｍがより好ましい。インクの表面張力が１０〜３０ｍＮ／ｍである場合には、インクの浸透性が高められて普通紙に記録した場合にも乾燥性が良好となり、ブリードが低減される。前記表面張力が、４０ｍＮ／ｍを超えると、記録用メディア上のインクのレベリング（記録媒体表面に均一にインクを濡らし広げること）が起こり難く、乾燥時間の長時間化を招くことがある。インクの表面張力の調整は、界面活性剤により行なうのが好ましい。
【００７２】
＜インクカートリッジ＞
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用インクを容器中に収容するものであり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材を構成することもできる。
前記容器としては、その形状、構造、大きさ、材質に特に制限無く、目的に応じて適宜選択できる。例として、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルムなどで形成されたインク袋を少なくとも有するものなどが好適に挙げられる。
【００７３】
本発明のインクカートリッジの一態様について、図１および図２を参照して説明する。
図１は本発明のインクカートリッジの一例を示す図であり、図２は図１のインクカートリッジ２００のケース（外装）も含めた図である。
インクカートリッジ２００は、図１に示すように、インク注入口２４２からインク袋２４１内に充填され、排気した後、該インク注入口２４２は融着により閉じられる。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される。
【００７４】
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されている。このインク袋２４１は、図２に示すように、通常、プラスチックス製のカートリッジケース２４４内に収容され、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られるようになっている。
【００７５】
＜インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法＞
本発明のインクジェット記録装置は、インク飛翔手段を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば刺激発生手段、制御手段等を有してなる。
本発明のインクジェット記録方法は、インク飛翔工程を少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば刺激発生工程、制御工程等を含む。
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
【００７６】
前記インク飛翔工程は、前記本発明のインクジェット用インクに、刺激を印加し、該インクジェット用インクを飛翔させて画像を形成する工程である。
前記インク飛翔手段は、前記本発明のインクジェット用インクに、刺激を印加し、該インクジェット用インクを飛翔させて画像を形成する手段である。該インク飛翔手段としては、特に制限はなく、例えば、インク吐出用の各種のノズル、などが挙げられる。
【００７７】
前記刺激は、例えば、前記刺激発生手段により発生させることができ、該刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱（温度）、圧力、振動、光、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。
なお、前記刺激発生手段としては、例えば、過熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライトなどが挙げられる。
具体的には、圧電素子などの圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等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、などが挙げられる。
【００７８】
前記インクの飛翔の態様としては、特に制限はなく、前記刺激の種類等応じて異なる。飛翔の態様として例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内の前記インクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを例えばサーマルヘッド等を用いて付与し、該熱エネルギーにより前記インクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、該記録ヘッドのノズル孔から該インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。
【００７９】
また、前記刺激が「圧力」の場合、例えば記録ヘッド内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、前記記録ヘッドのノズル孔から該インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。
【００８０】
なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【００８１】
ここで、本発明のインクジェット記録装置により本発明のインクジェット記録方法を実施する一の態様について、図面を参照しながら説明する。
図３は、本発明のシリアル型インクジェット記録装置の一例を示す概略図である。この図３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とを有する。
【００８２】
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。また、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。
【００８３】
装置本体１０１内には、図４及び図５に示すように、図示を省略している左右の側板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、主走査モータによって図５で矢示方向に移動走査する。
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記録用ヘッドからなる記録ヘッド１３４を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。
【００８４】
記録ヘッド１３４を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、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を使用できる。
【００８５】
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、図示しないインク供給チューブを介して、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から前記インクが供給されて補充される。
【００８６】
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枚ず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を備える。また、この分離パッド１４４は給紙コロ１４３側に付勢されている。
【００８７】
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とが備えられる。
【００８８】
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。
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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１５１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。
【００９２】
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。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。
【００９３】
このインクジェット記録装置においては、本発明の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、ラック内に収納する場合したり、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。
【００９４】
なお、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。
本発明のインクジェット記録装置は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、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、などに特に好適に適用することができる。
【００９５】
＜インク記録物＞
本発明のインクジェット記録方法により記録されたものが本発明のインク記録物である。具体的には、本発明のインク記録物は、記録用メディア上に本発明のインクメディアセットにおけるインクを用いて形成された画像を有してなる。
【００９６】
前記記録用メディアとしては、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、例えば、普通紙、印刷用塗工紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、ＯＨＰシート、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、普通紙及び印刷用塗工紙の少なくともいずれかが好ましい。
前記普通紙は安価である点で有利である。また、前記印刷用塗工紙は光沢紙に比べ比較的安価でしかも平滑な光沢ある画像を与える点で有利である。これまでにおいては、印刷用塗工紙は乾燥性が悪く一般にインクジェット用には使用困難であったが、本発明のインクにより乾燥性が向上し使用可能となった。
前記インク記録物は、高画質で滲みがなく、経時安定性に優れ、各種の印字乃至画像の記録された資料等として各種用途に好適に使用することができる。
【実施例】
【００９７】
以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない
実施例及び比較例では、カーボンブラック分散液を調製し、これを用いてインクを作成した。なお、例中の「部」及び「％」はいずれも質量基準である。
【００９８】
（調製例１）カーボンブラック分散液Ａ
デグサ社製カーボンブラック（ＰＲＩＮＴＥＸ−Ｕ（吸油量４６０ｇ／１００ｇ））
２００ｇを筒状のオゾン処理器に入れ、オゾン発生器（コトヒラ工業社製：ＫＱＳ−１２０）によりオゾン６ｇ／ｈを発生させ、オゾン雰囲気下、処理温度を約３０℃に保ってオゾン酸化処理を行い、オゾン酸化カーボンブラックaを得た。得られたオゾン酸化カーボンブラックaの揮発分は１３％、ＢＥＴ比表面積は１１０ｍ２／ｇであった。
上記オゾン酸化カーボンブラック２０．０部と蒸留水７０．０部にＮａＯＨの２０％水溶液を加え、ｐＨを７．０に調整した後、全量で１００部になるよう蒸留水を加えた。
次いで、上記ｐＨ調整した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分間分散した。遠心分離機（久保田商事社製：Ｍｏｄｅｌ−３６００）により粗大粒子（粒径３０００ｎｍ以上の粒子）を分離し、カーボンブラック分散液Ａを得た。
なお、前記の“吸油量”は「ＤＩＮ  ＩＳＯ  ７８７／５法」で求めたものである（以下同じ）。
【００９９】
（調製例２）カーボンブラック分散液Ｂ
調製例１のカーボンブラック（ＰＲＩＮＴＥＸ−Ｕ（吸油量４６０ｇ／１００ｇ））の代わりにデグサ社製カーボンブラック（ＰＲＩＮＴＥＸ１４０（吸油量４５０ｇ／１００ｇ））を用い、オゾン発生量及び処理時間を調整したこと以外は調製例１と同様にして、オゾン酸化カーボンブラックｂを得た。得られたオゾン酸化カーボンブラックｂの揮発分は１０％、ＢＥＴ比表面積は９０ｍ２／ｇであった。
次いで、上記のオゾン酸化カーボンブラックｂを調製例１のオゾン酸化カーボンブラックａの代わりに用いた以外は調製例１と同様にしてカーボンブラック分散液Ｂを得た。
【０１００】
（調製例３）カーボンブラック分散液Ｃ
調製例１のカーボンブラック（ＰＲＩＮＴＥＸ−Ｕ（吸油量４６０ｇ／１００ｇ））の代わりにデグサ社製カーボンブラック（ＰＲＩＮＴＥＸ１４０（吸油量４５０ｇ／１００ｇ））を用い、オゾン発生量及び処理時間を調整したこと以外は調製例１と同様にして、オゾン酸化カーボンブラックｃを得た。得られたオゾン酸化カーボンブラックｃの揮発分は２０％、ＢＥＴ比表面積は９０ｍ２／ｇであった。
次いで、上記のオゾン酸化カーボンブラックｃを調製例１のオゾン酸化カーボンブラックａの代わりに用いた以外は調製例１と同様にしてカーボンブラック分散液Ｃを得た。
【０１０１】
（調製例４）カーボンブラック分散液Ｄ
調製例１のカーボンブラック（ＰＲＩＮＴＥＸ−Ｕ（吸油量４６０ｇ／１００ｇ））の代わりにデグサ社製カーボンブラック：ＮＩＰＥＸ１６０（吸油量６２０ｇ／１００ｇ）を用い、オゾン発生量及び処理時間を調整したこと以外は調製例１と同様にして、オゾン酸化カーボンブラックｄを得た。得られたオゾン酸化カーボンブラックｄの揮発分は１０％、ＢＥＴ比表面積は１５０ｍ２／ｇであった。
次いで、上記のオゾン酸化カーボンブラックｄを調製例１のオゾン酸化カーボンブラックａの代わりに用いた以外は調製例１と同様にしてカーボンブラック分散液Ｄを得た。
【０１０２】
（調製例５）カーボンブラック分散液Ｅ
調製例１のカーボンブラック（ＰＲＩＮＴＥＸ−Ｕ（吸油量４６０ｇ／１００ｇ））の代わりにデグサ社製カーボンブラック（ＮＩＰＥＸ１６０（吸油量６２０ｇ／１００ｇ））を用い、オゾン発生量及び処理時間を調整したこと以外は調製例１と同様にして、オゾン酸化カーボンブラックｅを得た。得られたオゾン酸化カーボンブラックｅの揮発分は２０％、ＢＥＴ比表面積は１５０ｍ２／ｇであった。
次いで、上記のオゾン酸化カーボンブラックｅを調製例１のオゾン酸化カーボンブラックａの代わりに用いた以外は調製例１と同様にしてカーボンブラック分散液Ｅを得た。
【０１０３】
（調製例６）カーボンブラック分散液Ｆ
調製例１と同じオゾン酸化カーボンブラックを用い、ＮａＯＨ  ２０％水溶液の量を変えてｐＨ６とした以外は調製例１と同様にして、カーボンブラック分散液Ｆを得た。
【０１０４】
（調製例７）カーボンブラック分散液Ｇ
調製例１と同じオゾン酸化カーボンブラックを用い、ＮａＯＨ ２０％水溶液の量を変えてｐＨ８とした以外は調製例１と同様にして、カーボンブラック分散液Ｇを得た。
【０１０５】
（比較調製例１）カーボンブラック分散液Ｈ
調製例１のカーボンブラック（ＰＲＩＮＴＥＸ−Ｕ（吸油量４６０ｇ／１００ｇ））の代わりにデグサ社製カーボンブラック（ＰＲＩＮＴＥＸ３５（吸油量４２ｇ／１００ｇ））を用い、オゾン発生量及び処理時間を調整したこと以外は調製例１と同様にして、オゾン酸化カーボンブラックｈを得た。得られたオゾン酸化カーボンブラックｈの揮発分は１３％、ＢＥＴ比表面積は６５ｍ２／ｇであった。
次いで、上記のオゾン酸化カーボンブラックｈを調製例１のオゾン酸化カーボンブラックａの代わりに用いた以外は調製例１と同様にしてカーボンブラック分散液Ｈを得た。
【０１０６】
（比較調製例２）カーボンブラック分散液Ｉ
調製例１のカーボンブラック（ＰＲＩＮＴＥＸ−Ｕ（吸油量４６０ｇ／１００ｇ））の代わりにデグサ社製カーボンブラック（ＮＩＰＥＸ１７０（吸油量７６０ｇ／１００ｇ））を用い、オゾン発生量及び処理時間を調整したこと以外は調製例１と同様にして、オゾン酸化カーボンブラックｉを得た。得られたオゾン酸化カーボンブラックｉの揮発分は１３％、ＢＥＴ比表面積は２００ｍ２／ｇであった。
次いで、上記のオゾン酸化カーボンブラックｉを調製例１のオゾン酸化カーボンブラックａの代わりに用いた以外は調製例１と同様にしてカーボンブラック分散液Ｉを得た。
【０１０７】
（比較調製例３）カーボンブラック分散液Ｊ
調製例１のカーボンブラック（ＰＲＩＮＴＥＸ−Ｕ（吸油量４６０ｇ／１００ｇ））を用い、オゾン発生量及び処理時間を調整したこと以外は調製例１と同様にして、オゾン酸化カーボンブラックｊを得た。得られたオゾン酸化カーボンブラックｊの揮発分は７％、ＢＥＴ比表面積は１１０ｍ２／ｇであった。
次いで、上記のオゾン酸化カーボンブラックｊを調製例１のオゾン酸化カーボンブラックａの代わりに用いた以外は調製例１と同様にしてカーボンブラック分散液Ｊを得た。
【０１０８】
（比較調製例４）カーボンブラック分散液Ｋ
調製例１のカーボンブラック（ＰＲＩＮＴＥＸ−Ｕ（吸油量４６０ｇ／１００ｇ））を用い、オゾン発生量及び処理時間を調整したこと以外は調製例１と同様にして、オゾン酸化カーボンブラックｋを得た。得られたオゾン酸化カーボンブラックｋの揮発分は２８％、ＢＥＴ比表面積は１１０ｍ２／ｇであった。
次いで、上記のオゾン酸化カーボンブラックｋを調製例１のオゾン酸化カーボンブラックａの代わりに用いた以外は調製例１と同様にしてカーボンブラック分散液Ｋを得た。
【０１０９】
（比較調製例５）カーボンブラック分散液Ｌ
デグサ社製のカーボンブラック（ＰＲＩＮＴＥＸ−Ｕ（吸油量４６０ｇ／１００ｇ））１００ｇを蒸留水５００ｇに混合し、撹拌しながら次亜塩素酸Ｎａ水溶液（１２％）を１０００ｇ滴下し、６時間煮沸して湿式酸化を行った。次いで、ガラス繊維でろ過し、蒸留水で洗浄した後、１００℃の高温槽で乾燥させた。得られた酸化カーボンブラックｌの揮発分は１３％、ＢＥＴ比表面積は１１０ｍ２／ｇであった。
次いで、上記の酸化カーボンブラックｌを調製例１のオゾン酸化カーボンブラックａの代わりに用いた以外は調製例１と同様にしてカーボンブラック分散液Ｌを得た。
【０１１０】
（比較調製例６）カーボンブラック分散液Ｍ
デグサ社製のカーボンブラック（ＰＲＩＮＴＥＸ−Ｕ（吸油量４６０ｇ／１００ｇ））１００ｇを蒸留水５００ｇに混合し、撹拌しながらペルオキソ２硫酸Ｎａ水溶液（１０％）を６００ｇ滴下し、６時間煮沸して湿式酸化を行った。次いで、ガラス繊維でろ過し、蒸留水で洗浄した後、１００℃の高温槽で乾燥させた。得られた酸化カーボンブラックｍの揮発分は１３％、ＢＥＴ比表面積は１１０ｍ２／ｇであった。
次いで、上記の酸化カーボンブラックｍを調製例１のオゾン酸化カーボンブラックａの代わりに用いた以外は調製例１と同様にしてカーボンブラック分散液Ｍを得た。
【０１１１】
表１に，前記のカーボンブラック調整例及び比較調整例をまとめて示す。なお、表１中、「酸化後ＣＢ」は酸化後のカーボンブラックを意味している。
【０１１２】
【表１】
2014172963.tif 000007
【０１１３】
〔実施例１〜３０、比較例１〜８〕
前記の調製例１〜７及び比較調製例１〜６のカーボンブラック顔料分散液を用い、これに湿潤剤、水等を加えインクを調製し、１時間３０分撹拌後、孔径１．２μｍのメンブレンフィルターでろ過してインクジェット記録用インクを得た。
以下に、実施例１〜３０のインクの構成を表２〜表５に、また比較例１〜８のインクの構成を表６に示す。なお、表中の数値は質量％を示す。
【０１１４】
【表２】
2014172963.tif 000008
【０１１５】
【表３】
2014172963.tif 000009
【０１１６】
【表４】
2014172963.tif 000010
【０１１７】
【表５】
2014172963.tif 000011
【０１１８】
【表６】
2014172963.tif 000012
【０１１９】
ここで、表２〜表６中の略号などは下記を意味する。
・アクリル−シリコーン樹脂エマルジョン：昭和高分子社製、ポリゾールＲＯＹ６３１２、固形分３７.２％、平均粒子径１７１ｎｍ、最低造膜温度（ＭＦＴ）２０℃
・ＦＳ−３００：ポリオキシエチレンパーフロロアルキルエーテル（Ｄｕｐｏｎｔ社製、成分４０％）
・Ｐｒｏｘｅｌ  ＧＸＬ：１，２−ｂｅｎｚｉｓｏｔｈｉａｚｏｌｉｎ−３−ｏｎｅを主成分とした防カビ剤（アビシア社製、成分２０％、ジプロピレングリコール含有）
【０１２０】
次に、以下に示す評価方法にて、実施例１〜３０及び比較例１〜８の各インクジェット記録用インクを評価した。結果を表７に示す。
【０１２１】
＜保存安定性評価＞
各インクをインクカートリッジに充填して６０℃で２週間保存し、保存前の粘度に対する保存後の粘度の変化を下記基準により評価した。粘度変化率の数値の小さい方が良好である。粘度変化率は、式「粘度変化率（％）＝（保存後粘度−保存前粘度）×１００／保存前粘度」で求めた。
［評価基準］
○：粘度の変化が±１０％以内
△：粘度の変化が±３０％以内
×：粘度の変化が３０％を超える
【０１２２】
＜画像濃度＞
２３℃５０％ＲＨ環境下で、インクジェットプリンター（リコー社製，ＩＰＳｉＯ ＧＸ５０００）に作成したインクを充填し、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｏｒｄ２０００（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社製）にて作成した６４ｐｏｉｎｔ文字「■」の記載のあるチャートを用紙（ＭｙＰａｐｅｒ、リコー社製）に打ち出し、印字面の「■」部をＸ−Ｒｉｔｅ９３８にて測定し、下記評価基準により判定した。
印字モードはプリンタ添付のドライバで普通紙のユーザー設定より「普通紙−標準はやい」モードを「色補正なし」と改変したモードを使用した。
〔評価基準〕
◎：１．３５以上
○：１．２５以上
△：１．１５以上
×：１．１５未満
【０１２３】
＜インク吐出安定性＞
３２℃１５％ＲＨ環境下で、インクジェットプリンター（リコー社製、ＩＰＳｉＯ ＧＸ５０００）に作成したインクを充填し、用紙（ＭｙＰａｐｅｒ、リコー社製）に６００ｄｐｉの解像度で連続して２００枚１セットを５セットの印字を行った。このときの吐出乱れや不吐出具合を下記基準により評価した。
なお、印刷パターンは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｗｏｒｄ２０００（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社製）にて作成した紙面全面積中、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、記録密度は３００ｄｐｉ、ワンパス印字とした。
［評価基準］
◎：吐出乱れや不吐出は見られない
○：若干吐出乱れがあるが実使用上可
△：若干不吐出、吐出乱れが見られる
×：著しい不吐出、吐出乱れが見られる
【０１２４】
＜乾燥性＞
前記の画像濃度の場合と同様にチャートを打ち出し、用紙（Ｔｙｐｅ６２００、リコー社製）に印写した印字面の「■」部を印字直後にＮＯ．２濾紙を押し当て、転写の有無にて判定した。
〔評価基準〕
◎：転写汚れなし
○：わずかな転写汚れあるが実使用上可
△：転写汚れあり
×：著しい転写汚れあり
【０１２５】
【表７】
2014172963.tif 000013
【０１２６】
表７にみられるように、実施例１〜５と比較例１，２との比較より、本発明の湿潤剤は画像濃度が高く優れていることが分かる。
また、実施例１〜５と比較例７，８との比較より、本発明のオゾン酸化カーボンは、保存性、インク吐出性がよく優れていることが分かる。
また、実施例６〜１１と比較例３〜６との比較より、BET比表面積と揮発分が本発明の範囲で、画像濃度と保存性が両立できることが分かる。
また、実施例１２〜３０と実施例１〜１１の比較より、請求項２に記載の湿潤剤の併用は画像濃度が高く優れていることが分かる。
【０１２７】
以上より、本発明のオゾン酸化カーボンブラックと湿潤剤の組合せにより、インクの保存安定性が良好で、普通紙で高い画像濃度が得られ、インクの吐出安定性が良好であるインクジェット記録用インク、並びに該インクを用いたインクカートリッジ、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置、及びインク記録物を提供することが出来る。
【符号の説明】
【０１２８】
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
１１１  上カバー
１１２  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
１４４  分離パッド
１５１  搬送ベルト
１５２  再度カウンタローラ
１５６  帯電ローラ
１５７  搬送ローラ
１５８  デンションローラ
１７１  分離爪
１７２  排紙ローラ
１７３  排紙コロ
１８１  両面給紙ユニット
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  カートリッジ外装
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２９】
【特許文献１】特開２００８−１６３２３８号公報
【特許文献２】特開２０００−３１９５７２号公報
【特許文献３】特開２００４−２２４９５５号公報
【特許文献４】特開２００１−１６４１４８号公報
【特許文献５】特開平１０−２５１５７５号公報
【図１】
2014172963.tif 000016
【図２】
2014172963.tif 000017
【図３】
2014172963.tif 000018
【図４】
2014172963.tif 000019
【図５】
2014172963.tif 000020