(57)【要約】【課題】高速印字が可能なインクジェットプリンターにおいて特別な乾燥装置を使用しなくても実用上十分な乾燥性を有し、画像の裏抜けあるいは滲み等の画像劣化のない水性記録液およびこれを用いた記録方法を提供すること。【解決手段】本発明の水性記録液は、少なくとも、水と、水に溶解または分散する着色剤と、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールと、炭素数４以下のジオール誘導体と、水溶性有機溶剤とをインク組成物として含有することを特徴としている。また本発明の記録方法は、該水性記録液を、微細な吐出口より液滴として吐出し飛翔させ、記録媒体に画像を形成することを特徴としている。【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、水と、水に溶解または分散する着色剤と、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールと、炭素数４以下のジオール誘導体と、水溶性有機溶剤とをインク組成物として含有することを特徴とする水性記録液。
【請求項２】
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールが、前記インク組成物全重量に対し、０．１〜５重量％の割合で含まれることを特徴とする請求項１に記載の水性記録液。
【請求項３】
界面活性剤が、前記インク組成物全重量に対し、０．０１〜５重量％の割合で含まれることを特徴とする請求項１または２に記載の水性記録液。
【請求項４】
前記界面活性剤として、下記一般式（１）で示されるポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩が用いられることを特徴とする請求項３に記載の水性記録液。
Ｒ１−Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ−ＣＨ２ＣＯＯＭ  …  （１）
（式中、Ｒ１は炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍは３〜１２の自然数、Ｍはアルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、またはアルカノールアミンを表す）
【請求項５】
前記水性記録液が、２−エチル−１，３−ヘキサンジオールおよび２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールからなる群から選択された少なくとも１種をさらに含有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の水性記録液。
【請求項６】
前記水性記録液が、２−ピロリドンをさらに含有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の水性記録液。
【請求項７】
前記着色剤が、平均粒径５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の顔料であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の水性記録液。
【請求項８】
前記着色剤が、カルボキシル基が結合している分散剤により水中に分散されている顔料であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の水性記録液。
【請求項９】
前記着色剤が、その表面にカルボキシル基が結合して改質され、水中に分散され得る顔料であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の水性記録液。
【請求項１０】
前記着色剤が、その表面にスルホン酸基が結合して改質され、水中に分散され得る顔料であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の水性記録液。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の水性記録液を、微細な吐出口より液滴として吐出し飛翔させ、記録媒体に画像を形成することを特徴とする記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水性記録液およびこれを用いた記録方法に関するものであり、詳しくは、高速印字が可能なインクジェットプリンターにおいて特別な乾燥装置を使用しなくても実用上十分な乾燥性を有し、画像の裏抜けあるいは滲み等の画像劣化のない水性記録液およびこれを用いた記録方法に関するものである。本発明の水性記録液は、ピエゾ方式、サーマル方式等のオンディマンド法や荷電制御方式等の連続噴射法等のインクジェット記録用に適し、特に所謂普通紙に対するカラーインクとして優れた特性を示すものであり、水性筆記用具、記録計、ペンプロッター用水性インクとしても用いられ得る。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェット記録方式は本体が小型で価格が安く、低ランニングコスト、低騒音といった利点から近年急速に普及している。また、電子写真用転写紙、印刷用紙、タイプライター用紙、ワイヤードットプリンター用紙、ワードプロセッサー用紙、レター用紙、レポート用紙等種々のノンコートな普通紙に印字可能なインクジェットプリンターも市場に投入されている。これらインクジェットプリンターにおいて、より高品位な画像が得られるようにインクの吸収性を改善した提案が種々されている。
しかしながら、画像の色再現性、耐水性、耐光性、画像の乾燥性、画像惨みと吐出の信頼性のすべてを満足することは難しい。特にカラープリンターの場合、イエロー、マゼンタ、シアンの単色印字部で画質劣化がなくとも、レッド、グリーン、ブルーの２色重ね部分で画質の劣化が発生しやすい。特に定着装置を用いないで乾燥を行う場合、この課題を解決するために、特許文献１（特開昭５５−２９５４６号公報）等には、インクの浸透性を高めることにより乾燥性を向上しようとする技術が開示されているが、界面活性剤の使用量が多いため、紙の種類により著しく惨んでしまう。
また、特許文献２（特公昭６０−２３７９３号公報）には、界面活性剤としてジアルキルスルホコハク酸を用い、乾燥性を向上させ、画像劣化を防止しようとする技術が開示されているが、紙による画素径が著しく異なり、画像濃度の低下も著しく、さらにアルカリ側では活性剤が分解し、保存時に活性効果がなくなるといった問題がある。
また、特許文献３（特公昭５８−６７５２号公報）には、アセチレン結合を有するエチレンオキサイド付加体である界面活性剤を用いた速乾性インクが開示されている。この技術によれば、浸透性が向上して惨みも少なくなるとされているが、着色剤の種類によって、例えばＤｉｒｅｃｔ  Ｂｌａｃｋ１６８等の直接性染料を用いたインクでは、着色剤と疎水性相互作用を生じるため乾燥速度が向上しない、あるいは、カーボンブラック等の顔料を用いたインクでは顔料が凝集しやすく、ノズルの目詰まり発生やインク噴射方向の曲がり等を発生しやすい、といった問題がある。
また、同じく乾燥速度を向上するために、特許文献４（特開平８−１１３７３９号公報）には、染料と水溶性グリコールエーテル類を含むインクが提案され、特許文献５（特開平１０−９５９４１号公報）には、顔料と、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル等のグリコールエーテル類と水とからなるインク組成物が提案されている。しかしながら、乾燥速度を向上するためには大量のグリコールエーテル類の添加が必要であり、インクの臭気や安全性の面で、好ましくない。
また、特許文献６（特開昭５６−５７８６２号公報）等には、強塩基性物質を添加したインクが開示されているが、ロジンサイズされた酸性紙では効果があるもののアルキルケテンダイマーやアルケニルスルホコハク酸をサイズ剤とした紙に効果がない。また、酸性紙でも２色重ね部分では効果がない。
また、特許文献７（特開平１−２０３４８３号公報）には、多価アルコール誘導体およびペクチンを含有することを特徴とした記録液が開示されているが、これは増粘剤としてぺクチンを添加し、渉みを防止するものであるが、ペクチンは水酸基を親水基とする非イオン性であるため印字休止後の吐出安定性に欠けるという問題があった。
また、特許文献８（特開平２−３６２７６号公報）には、周波数応答性および定着性を改善する成分として、２−プロパノールが開示されているが、毒性および燃焼性等安全性に問題がある。
また、浸透性を高める目的で上記のような界面活性剤を使用した場合インクの起泡性が大きくなるという問題点があることから、界面活性剤以外の材料で浸透性を高くする方法として、特許文献９（特開昭６２−１６９８７５号公報）にはＣ４〜Ｃ６のジオール誘導体、特許文献１０（特開平３−２２８６号公報）には２−メチルペンタン−２，４−ジオール、特許文献１１（特表平６−５０８３９２号公報）には２５℃の水への溶解度が４．５重量％で炭素数６〜８のジオール誘導体、特許文献１２（特開平９−２６８２６６号公報）には１，３−プロパンジオール誘導体等を使用したインクが開示されている。しかし、これらジオール誘導体は、水への溶解度が大きいため、浸透性の一つの目安であるインクの表面張力を低下させることができず、インクの乾燥性向上のための浸透性を確保することができていない。
なお、ジオール誘導体を用いた水性インク組成物は、下記特許文献１３〜１６にも開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５５−２９５４６号公報
【特許文献２】
特公昭６０−２３７９３号公報
【特許文献３】
特公昭５８−６７５２号公報
【特許文献４】
特開平８−１１３７３９号公報
【特許文献５】
特開平１０−９５９４１号公報
【特許文献６】
特開昭５６−５７８６２号公報
【特許文献７】
特開平１−２０３４８３号公報
【特許文献８】
特開平２−３６２７６号公報
【特許文献９】
特開昭６２−１６９８７５号公報
【特許文献１０】
特開平３−２２８６号公報
【特許文献１１】
特表平６−５０８３９２号公報
【特許文献１２】
特開平９−２６８２６６号公報
【特許文献１３】
特開平６−１５７９５９号公報
【特許文献１４】
特開２００１−１７２５３４号公報
【特許文献１５】
特開２００１−２５４０３６号公報
【特許文献１６】
特開２００１−２５４０３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の目的は、高速印字が可能なインクジェットプリンターにおいて特別な乾燥装置を使用しなくても実用上十分な乾燥性を有し、画像の裏抜けあるいは滲み等の画像劣化のない水性記録液およびこれを用いた記録方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、水性記録液の乾燥性を向上させるため、紙への浸透性を高める材料として様々なジオール誘導体を検討したところ、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールを記録液に微量添加することにより、表面張力を３５ｍＪ／ｍ２以下に低下させ、記録液と紙表面との濡れ性を向上し、紙ヘの浸透速度を高めることが可能であるだけでなく、従来知られるような界面活性剤を中心として浸透性を高めた場合にくらべ、画像劣化が極めて少ないことを見い出し、本発明に到達することができた。
【０００６】
請求項１の発明は、少なくとも、水と、水に溶解または分散する着色剤と、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールと、炭素数４以下のジオール誘導体と、水溶性有機溶剤とをインク組成物として含有することを特徴とする水性記録液である。
請求項２の発明は、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールが、前記インク組成物全重量に対し、０．１〜５重量％の割合で含まれることを特徴とする請求項１に記載の水性記録液である。
請求項３の発明は、界面活性剤が、前記インク組成物全重量に対し、０．０１〜５重量％の割合で含まれることを特徴とする請求項１または２に記載の水性記録液である。
請求項４の発明は、前記界面活性剤として、下記一般式（１）で示されるポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩が用いられることを特徴とする請求項３に記載の水性記録液である。
Ｒ１−Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ−ＣＨ２ＣＯＯＭ  …  （１）
（式中、Ｒ１は炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍは３〜１２の自然数、Ｍはアルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、またはアルカノールアミンを表す）
請求項５の発明は、前記水性記録液が、２−エチル−１，３−ヘキサンジオールおよび２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールからなる群から選択された少なくとも１種をさらに含有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の水性記録液である。
請求項６の発明は、前記水性記録液が、２−ピロリドンをさらに含有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の水性記録液である。
請求項７の発明は、前記着色剤が、平均粒径５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲の顔料であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の水性記録液である。
請求項８の発明は、前記着色剤が、カルボキシル基が結合している分散剤により水中に分散されている顔料であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の水性記録液である。
請求項９の発明は、前記着色剤が、その表面にカルボキシル基が結合して改質され、水中に分散され得る顔料であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の水性記録液である。
請求項１０の発明は、前記着色剤が、その表面にスルホン酸基が結合して改質され、水中に分散され得る顔料であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の水性記録液である。
請求項１１の発明は、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の水性記録液を、微細な吐出口より液滴として吐出し飛翔させ、記録媒体に画像を形成することを特徴とする記録方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
前記のように本発明の水性記録液は、インク組成物中に２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールを必須成分として含有するものである。２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールは、水に対する溶解度が２重量％以下であるが、下記で説明する炭素数４以下のジオール誘導体を併用することにより、記録液中に５重量％まで溶解させることができる。逆に水に対する溶解度が小さいため、微量添加でも表面張力を低下させることができる。
前記２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールは、インク組成物全重量に対し、０．１〜５重量％の割合で含まれるのが好ましく、０．５〜４．０重量％がさらに好ましい。０．１重量％未満では浸透性を高める効果が少なく、５重量％より多く添加すると組成物中で安定に溶解せず、組成物の保存安定性、インクジェットでの噴射安定性に問題が発生する。
また、インクに熱エネルギーを付与して微細孔から液満としてインクを吐出させて記録を行ういわゆるバブルやサーマル方式等の記録方法において、吐出安定性を得るために２−プロパノールを添加する方法があるが（例えば前記特許文献８参照）、本発明ではその替りに２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールを使用することにより、熱素子への濡れ性が改良され、少量の添加量でも吐出安定性および周波数安定性が得られ、２−プロパノールの使用に伴う安全性に関する問題も改善される。
【０００８】
また本発明の水性記録液は、炭素数４以下のジオール誘導体を必須成分として含有する。
炭素数４以下のジオール誘導体の具体例としては、エチレングリコール、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−ブタンジオール等が挙げられ、特に１，３−ブタンジオールが好ましい。
炭素数４以下のジオール誘導体は、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールの溶解安定性を高めると同時に、水性記録液の乾燥による目詰まりも防止することができる。したがって、本発明の水性記録液は、例えばインクジェットヘッドの吐出口で記録液中の水分が蒸発した場合でも目詰まりを起しにくく正常な印字を行うことができる。また、仮に目詰まりを起しても簡単なクリーニング操作で正常な印字状態に回復できることが見出された。炭素数４以下のジオール誘導体は、インク組成物の全重量に対し、５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％の割合で添加するのが好ましい。５重量％未満では、水性記録液の保存安定性やインクジェットでの噴射安定性が劣り、  ５０重量％より多く添加すると粘度の上昇によるインクジェットでの噴射安定性が劣るといった問題がある。
【０００９】
本発明の水性記録液は、水を液媒体として使用するものであるが、記録液を所望の物性にするため、乾燥による目詰まりをさらに防止するため、また、記録液の安定性を一層向上させるため等の目的で、湿潤剤として下記の水溶性有機溶媒を併用することができる。このような水溶性有機溶媒としては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ぺンタンジオール、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、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ぺンタン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、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べンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類；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−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン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、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、チオジエタノール等の含硫黄化合物類；プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。これらの水溶性有機溶媒は、単独もしくは、複数混合して用いられる。
中でも、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよび／またはグリセリンを添加すると、水性記録液の乾燥による目詰まりすなわち水分蒸発による噴射特性不良の防止、および水性記録液の溶解安定性を向上する上で一層優れた効果が得られる。
なお、水溶性有機溶媒は、インク組成物の全重量に対し、５〜５０重量％の範囲内で添加するのが好ましい。
【００１０】
また、本発明者は、２−ピロリドンを添加すると、インクの紙ヘの浸透性は損なわせずに、画像濃度の向上とともに裏抜けを防止する上で優れた効果が得られることを見出した。これは、２−ピロリドンを含有することで紙表面に対してインクが濡れ拡がりやすくなり、相対的に紙の厚み方向ヘの浸透が抑えられるため、紙表面近傍に着色剤をとどまりやすくするためであると推測される。２−ピロリドンの添加量は、インク組成物の全重量に対し、好ましくは０．１重量％〜１０重量％、さらに好ましくは０．５重量％〜５重量％である。
【００１１】
また、本発明の水性記録液は、界面活性剤をさらに含むのが好ましい。このことにより、本発明の記録液の必須成分との相乗効果が発揮され、インクと紙表面との濡れ性がさらに向上し、紙ヘの浸透速度を高め、従来の浸透タイプのインクでの課題であった画像濃度の低下、裏抜けを防止することができる。また、従来の多価アルコールのエーテル類等を多量に加えて浸透性を上げたインクに比べ、溶剤臭が少ない等の利点もある。
インク組成物における界面活性剤の添加量は０．０１重量％〜５．０重量％であり、好ましくは０．１重量％〜３．０重量％である。０．０１重量％未満では添加した効果はなく、５．０重量％より多い添加では記録媒体ヘ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の発生といった問題がある。
本発明で使用される界面活性剤の例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩等のアニオン性界面活性剤、第４級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、イミダゾリン誘導体等の両性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド添加物等のノニオン系界面活性剤が挙げられる。特にアニオン性界面活性剤の界面活性剤が好ましく、なかでも下記一般式（１）で示されるポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩が好ましい。これを用いると画像の埋まりが良くなり、画像濃度を高くする上で優れた効果が得られる
Ｒ１−Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍ−ＣＨ２ＣＯＯＭ  …  （１）
（式中、Ｒ１は炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍは３〜１２の自然数、Ｍはアルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、またはアルカノールアミンを表す。）
一般式（１）で表される化合物の具体例を遊離酸型で以下に示す。
【００１２】
【化１】
2004182889.tif 000003
【００１３】
なお、一般式（１）で表される化合物はこれらに限定されるものではない。また、これらは、単独で用いても、複数のものを混合して用いてもよい。市販の界面活性剤で本化合物を主成分として含有するものとしては、日光ケミカルズ（株）より入手可能なＥＣＴＤ３ＮＥＸ（一般式においてＲ１：トリデシル基、ｍ：３、Ｍ：Ｎａ）、ＥＣＴ３（Ｒ１：トリデシル基、ｍ：３、Ｍ：Ｈ）、ＥＣＴＤ６ＮＥＸ（Ｒ１：トリデシル基、ｍ：６、Ｍ：Ｎａ）等の界面活性剤も使用可能である。
【００１４】
また、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール以外に表面張力を調整する等の目的で浸透剤を添加してもよい。該浸透剤としては、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、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ブチルエーテル、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、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およびアリールエーテル類、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が挙げられるが、特に好ましいのは２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールである。
【００１５】
本発明における着色剤は、染料および／または顔料であることができる。着色剤として用いられる水溶性染料は、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、食用染料に分類される染料が用いられる。これら染料は複数の種類を混合して用いてもよいし、或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。これら着色剤は本発明の効果を妨げない範囲で添加される。
【００１６】
これら染料を具体的に挙げれば、酸性染料および食用染料として
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  ２，３，４
Ｃ．Ｉ．フード・レッド  ７，９，１４
Ｃ．Ｉ．フード・ブラック  １，２
直接性染料として
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
塩基性染料として
Ｃ．Ｉ．ベーシック・イエロー  １，２，１１，１３，１４，１５，１９，２１，２３，２４，２５，２８，２９，３２，３６，４０，４１，４５，４９，５１，５３，６３，４６５，６７，７０，７３，７７，８７，９１
Ｃ．Ｉ．ベーシック・レッド  ２，１２，１３，１４，１５，１８，２２，２３，２４，２７，２９，３５，３６，３８，３９，４６，４９，５１，５２，５４，５９，６８，６９，７０，７３，７８，８２，１０２，１０４，１０９，１１２Ｃ．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
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．リアクテイブ・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。染料としては、特に酸性染料および直接性染料が好ましく用いることができ、水性記録液の溶解安定性の向上や、色調、耐水性、耐光性で優れた効果が得られる。インク組成物中の着色剤としての染料の添加量は、０．５〜２５重量％が好ましく、より好ましくは１〜１０重量％である。
【００１７】
本発明の着色剤としての顔料は、特にその種類を限定することなく、無機顔料、有機顔料を使用することができる。無機顔料としては、酸化チタンおよび酸化鉄、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、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等の公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。また、有機顔料としては、アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等を含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、べリレン顔料、べリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料等）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック等を使用できる。これらの顔料のうち、水と親和性の良いものが好ましく用いられる。インク組成物中の着色剤としての顔料の添加量は、０．５〜２５重量％程度が好ましく、より好ましくは１〜１０重量％程度である。
本発明において好ましく用いられる顔料の具体例として、黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラツク等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、または銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料があげられる。さらに、カラー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、３、１２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、８１、８３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、４０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１５０、１５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２、２３、３１、３８、４８：１、４８：２〔パーマネントレッド  ２Ｂ（Ｃａ）〕、４８：３、４８：４、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０９、２１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルー）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルー）、１６、１７：１、５６、６０、６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６等がある。
【００１８】
その他、顔料（例えばカーボン）の表面を樹脂等で処理し、水中に分散可能としたグラフト顔料や、顔料（例えばカーボン）の表面にスルホン基やカルポキシル基等の官能基を付加し水中に分散可能とした加工顔料等が使用できる。また、顔料をマイクロカプセルに包含させ、該顔料を水中に分散可能なのものとしたものであってもよい。
【００１９】
本発明の好ましい態様によれば、水性記録液中の着色剤は平均粒径が１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲であることが好ましい。ここでいう平均粒径とは、体積累積パーセント５０％の値をさす。体積累積パーセント５０％の値を測定するには、例えば、インク中のブラウン運動を行っている粒子にレーザー光を照射し、粒子から戻ってくる光（後方散乱光）の振動数（光の周波数）の変化量から粒子径を求める動的光散乱法（ドップラー散乱光解析）といわれる方法を用いることができる。着色剤を顔料とすると耐水性や耐光性が良好になり、更に記録媒体の層をインクが抜け、裏面までしみ出してしまう裏抜け（以下単に裏抜けと記す）を防止できる。顔料は、インクジェットで印字された際、記録媒体中でインク中の水や湿潤剤より記録媒体の中に入りにくく、乾燥性はやや遅くなるが裏抜けを防止することができる。着色剤の平均粒径が１０ｎｍ未満であると裏抜けを防止する効果が少なく、２００ｎｍ超ではインクの分散安定性が悪く、保存時に凝集等で粒径が大きくなり吐出安定性が劣る。
【００２０】
着色剤、とくに顔料は分散剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料分散液として水性記録液に添加されるのが好ましい。好ましい分散剤としては、従来公知の顔料分散液を調整するのに用いられる公知の分散液を使用することができる。分散剤として例えば以下のものが挙げられる。ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレンーアクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエ  チレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体等があげられる。これらの共重合体は重量平均分子量が３，０００〜５０，０００であるのが好ましく、より好ましくは５，０００〜３０，０００、さらに好ましくは７，０００〜１５，０００である。
分散剤の添加量は、顔料を安定に分散させ、本発明の他の効果を失わせない範囲で適宜添加されていればよい。分散剤としては、顔料に対して１：０．０６〜１：３（重量比）の範囲が好ましく、より好ましくは１：０．１２５〜１：３の範囲である。
【００２１】
また、水溶性界面活性剤を顔料分散剤として使用することも可能である。この場合、その使用量に対する記録液粘度の上昇が高分子分散剤を使用した場合よりも小さく、インクジェット記録法に用いたときに良好な吐出特性の顔料インクを得やすい。
顔料分散剤として使用する水溶性界面活性剤の具体例として、例えばアニオン界面活性剤としてはアルキルアリルまたはアルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルアリールエーテルエステル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカン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リン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、エーテルカルボキシレート、スルホコハク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、脂肪酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、ナフテン酸塩等がある。カチオン界面活性剤としてはアルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等がある。ノニオン系界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレングリコールエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ショ糖エステル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、アミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、アルキル（ポリ）グリコキシド等がある。両性界面活性剤としてはイミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン誘導体、ジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ（アミノエチル）グリシン等がある。分散剤としての界面活性剤の添加量は、顔料を安定に分散させ、本発明の他の効果を失わせない範囲で適宜添加されていればよい。
【００２２】
分散剤は、カルボキシル基が結合していることが好ましい。分散剤にカルボキシル基が結合していると、分散安定性が向上するばかりではなく、高品位な印字品質が得られるとともに、印字後の記録媒体の耐水性がより向上する。更に、上記の裏抜けを防止する効果が得られる。特に、カルボキシル基が結合している分散剤で分散した顔料と、２−ｎ−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールとを併用した場合においては、普通紙等の比較的サイズ度の高い記録媒体に印字した場合においても、十分な乾燥速度が得られ、且つ、裏抜けが少ないという効果が得られる。これは、カルボン酸の解離定数が他の酸系に比較して小さい為、顔料が記録媒体に付着した後、インクのｐＨ価の低下や、記録媒体表面近傍に存在するカルシウム等の多価金属イオンとの相互作用等により、分散剤自体の溶解度が低下し、分散剤自体や顔料が凝集する為と推定される。
【００２３】
また別の形態としては、着色剤（例えば顔料）が表面改質されカルボキシル基が直接顔料に結合され水中に分散されている形態も好ましい。これも顔料が表面改質されカルボキシル基が結合しているために、分散安定性が向上するばかりではなく、高品位な印字品質が得られるとともに、印字後の記録媒体の耐水性がより向上する。またこの形態の記録液は乾燥後の再分散性に優れるため、長期間印字を休止し、インクジェットヘッドのノズル付近の記録液の水分が蒸発した場合も目詰まりを起こさず簡単なクリーニング動作で容易に良好な印字が行えるようになる。
これらに用いられるブラックインク用の顔料はカーボンブラックであることが好ましい。ブラックインクとしてカーボンブラックは色調に優れるとともに、耐水性、耐光性、分散安定性に優れ、且つ安価である。
【００２４】
本発明の水性記録液には前記で説明した各成分の他に、従来知られている添加剤を加えることができる。例えば、本発明の水性記録液には樹脂エマルジョンが添加されていてもよい。本発明に用いることのできる樹脂エマルジョンとは、連続相が水であり、分散相が次の様な樹脂成分であるエマルジョンを意味する。分散相の樹脂成分としてはアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル―スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂等があげられる。この樹脂は親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であるのが好ましい。また、これらの樹脂成分の粒子径はエマルジョンを形成する限り特に限定されないが、１５０ｎｍ程度以下が好ましく、より好ましくは５〜１００ｎｍ程度である。これらの樹脂エマルジョンは、樹脂粒子を、場合によって界面活性剤とともに水に混合することによって得ることができる。
市販の樹脂エマルジョンとしては、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製）等があげられる。本発明の水性記録液は、樹脂エマルジョンを、その樹脂成分がインク組成物の０．１〜４０重量％となるよう含有するのが好ましく、より好ましくは１〜２５重量％の範囲である。樹脂エマルジョンは、増粘・凝集する性質を持ち、着色成分の浸透を抑制し、さらに記録媒体への定着を促進する効果を有する。また、樹脂エマルジョンの種類によっては記録媒体上で皮膜を形成し、印刷物の耐擦性をも向上させる効果を有する。
【００２５】
本発明の水性記録液は糖を含有していてもよい。糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類および四糖類を含む）および多糖類があげられ、好ましくはグルコース、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、マルトトリオース等があげられる。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、セルロース等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。前記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（ここでｎは２〜５の整数を表す）で表される〕｝、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロン酸等）、アミノ酸、チオ酸誘導体等があげられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビット等があげられる。これら糖類の含有量は、インク組成物の０．１〜４０重量％、好ましくは０．５〜３０重量％の範囲が適当である。
【００２６】
その他、本発明の水性記録液は、アルギン酸ナトリウムを含有していてもよい。アルギン酸ナトリウムは、褐藻類にのみ含まれる物質で、主に細胞膜或いは細胞間隙物質として存在する親水性高分子電解質であり、増粘作用、安定化作現、分散作用、ゲル化作用、フイルム形成作用等の効果がある。インクジェットインクに添加すると、ｐＨによる粘度変化、塩類による析出、多価陽イオンとのゲル化により、異なる色間の惨み（カラーブリード）が改善できる。
【００２７】
また、防腐防黴剤として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、ぺンタクロロフェノールナトリウム等が使用できる。ｐＨ調整剤として、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにｐＨを７以上に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができる。その例として、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、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等が挙げられる。また、キレート試薬として、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ある。防錆剤として、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、四硝酸ぺンタエリスリトール、ジシクロへキシルアンモニウムニトライト等がある。その他その目的に応じて水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外線吸収剤を添加することもできる。
【００２８】
本発明の水性記録液は、微細な吐出口より液滴として吐出、飛翔させ記録媒体にカラー画像を形成するインクジェット記録方法にとりわけ好適に用いられるが、水性ペン、水性マーカー、水性ボールペン等の一般の筆記用具や記録計、ペンプロッター用の記録液として使用できることはいうまでもない。また、本発明の水性記録液は、上記用途に限定されるものではない。
インクジェット記録方法に使用する場合、記録液粘度を所望の値に調節する必要がある。ヘッドの吐出力に依存するものの、一般に記録液の粘度は１０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。１０ｍＰａ・ｓより大きいとインクジェットにて十分な吐出が行えず、画像不良の問題が発生する場合が多い。
【００２９】
本発明の水性記録液に適合する記録媒体は、パルプ繊維を主成分としサイズ度１０ｓ以上、透気度５〜５０ｓであることが好ましい。ここでいうサイズ度とは紙のステキヒト・サイズ度試験方法  ＪＩＳ  Ｐ８１２２−７６、透気度とは紙および板紙の透気度試験方法  ＪＩＳＰ８１１７−８０に従って行う。サイズ度が１０ｓより小さいと記録液が裏面まで浸透してしまい裏抜けが発生し、透気度が  ５ｓより小さい場合も記録液が裏面まで浸透してしまい裏抜けが発生し、５０ｓ超の場合は印字品質や乾燥性に問題はないが、必要以上に填量を添加しているため、コストが高くなってしまう。
本発明に使用するパルプ繊維の材料としてはインクジェットプロセスに影響が無い物であればパルプの種類、処理方法は問わず適宜に使用できる。また非木材パルプ（ケナフ、亜麻、竹、海草等）や古紙パルプを用いてもよいしこれを主体としてもよい。好ましくはＬＢＫＰやＮＢＫＰに代表される化学パルプである。これらパルプの抄紙は一般の普通紙同様公知のサイズ剤、填料、その他抄紙助剤を必要に応じて用い、常法により抄紙される。サイズ剤としてはロジンサイズ、ＡＫＤ、塩化ナトリウム、塩化カリウム、スチレン一マレイン酸コポリマー、第４級アンモニウム塩、アルケニル無水コハク酸、石油樹脂系サイズ、エピクロルヒドリン、カチオン澱粉、アクリルアミド等がある。填料としてはクレー、炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、合成シリカ等が挙げられる。さらに紙力増強剤、歩留まり向上剤、定着剤、染料、その他抄紙助剤が添加される。
【００３０】
次に、本発明の水性記録液を記録液カートリッジ（インクカートリッジ）に収容し、このインクカートリッジをインクジェットプリンターに装着して、微細な吐出口より液滴として吐出、飛翔させ記録媒体に画像を形成する方法を添付図面を参照して説明するが、以下は構成例の一つに過ぎず、本発明になんら限定を加えるものではない。
図１は本発明の記録液を収容した記録液収容部を備えたインクカートリッジを搭載するシリアル型インクジェット記録装置の機構部の概略正面図である。
このインクジェット記録装置の機構部は、両側の側板１，２間に主支持ガイドロッド３および従支持ガイドロッド４を略水平な位置関係で横架し、これらの主支持ガイドロッド３および従支持ガイドロッド４でキャリッジユニット５を主走査方向に摺動自在に支持している。キャリッジユニット５には、それぞれイエロー（Ｙ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、シアン（Ｃ）インク、ブラック（Ｂｋ）インクをそれぞれ吐出する４個のヘッド６を、その吐出面（ノズル面）６ａを下方に向けて搭載し、またキャリッジユニット５のヘッド６の上側には４個のヘッド６に各々インクを供給するための各色のインク供給体である４個のインクカートリッジ７ｙ，７ｍ，７ｃ，７ｋを交換可能に搭載している。
そして、キャリッジユニット５は主走査モータ８で回転される駆動プーリ（駆動タイミングプーリ）９と従動プーリ（アイドラプーリ）１０との間に張装したタイミングベルト１１に連結して、主走査モータ８を駆動制御することによってキャリッジ５、即ち４個のヘッド６を主走査方向に移動するようにしている。
また、側板１，２をつなぐ底板１２上にサブフレーム１３，１４を立設し、このサブフレーム１３，１４間に用紙１６を主走査方向と直交する副走査方向に送るための搬送ローラ１５を回転自在に保持している。そして、サブフレーム１４側方に副走査モータ１７を配設し、この副走査モータ１７の回転を搬送ローラ１５に伝達するために、副走査モータ１７の回転軸に固定したギヤ１８と搬送ローラ１５の軸に固定したギヤ１９とを備えている。さらに、側板１とサブフレーム１２との間には、ヘッド６の信頼性維持回復機構（以下、「サブシステム」という。）２１を配置している。サブシステム２１は、各ヘッド６の吐出面をキャッピングする４個のキャップ手段２２をホルダ２３で保持し、このホルダ２３をリンク部材２４で揺動可能に保持して、キャリッジユニット５の主走査方向の移動でホルダ２３に設けた係合部２５にキャリッジユニット５が当接することで、キャリッジユニット５の移動に従ってホルダ２３がリフトアップしてキャップ手段２２でインクジェットヘッド６の吐出面６ａをキャッピングし、キャリッジユニット５が印写領域側へ移動することで、キャリッジユニット５の移動に従ってホルダ２３がリフトダウンしてキャップ手段２２がインクジェットヘッド６の吐出面６ａから離れるようにしている。なお、キャップ手段２２は、それぞれ吸引チューブ２６を介して吸引ポンプ２７に接続すると共に、大気開放口を形成して、大気開放チューブおよび大気開放バルブを介して大気に連通している。また、吸引ポンプ２７は吸引した廃液を、ドレインチューブ等を介して図示しない廃液貯留槽に排出する。さらに、ホルダ２３の側方には、インクジェットヘッド６の吐出面６ａをワイピングする繊維部材、発泡部材或いはゴム等の弾性部材からなるワイピング手段であるワイパブレード２８をブレードアーム２９に取付け、このブレードアーム２９は揺動可能に軸支し、図示しない駆動手段で回動されるカムの回転によって揺動させるようにしている。
【００３１】
次に、インクカートリッジ７について図２、図３を参照して説明する。ここで、図２は記録装置に装填する前のインクカートリッジの外観斜視図、図３はインクカートリッジの正断面図である。
インクカートリッジ７は、図３に示すように、カートリッジ本体４１内に所要の色のインク（水性記録液）を吸収させたインク吸収体４２を収容してなる。カートリッジ本体４１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を接着または溶着して形成したものであり、例えば樹脂成型品からなる。また、インク吸収体４２は、ウレタンフォーム体等の多孔質体からなり、カートリッジ本体４１内に圧縮して挿入した後、インクを吸収させている。カートリッジ本体４１のケース４３の底部には記録ヘッド６へインクを供給するためのインク供給口４５を形成し、このインク供給口４５内周面にはシールリング４６を嵌着している。また、上蓋部材４４には大気開放口４７を形成している。そして、カートリッジ本体４１には、装填前の状態で、インク供給口４５を塞ぐと共に装填時や輸送時等のカートリッジ取扱い時、或いは真空包装時による幅広側壁に係る圧力でケース４３が圧縮変形されて内部のインクが漏洩することを防止するため、キャップ部材５０を装着している。また、大気開放口４７は、図２に示すように、酸素透過率が１００ｍｌ／ｍ２以上のフィルム状シール部材５５を上蓋部材４４に貼着してシールしている。このように大気開放口４７を酸素透過率が１００ｍｌ／ｍ２以上のシール部材５５でシールすることで、インクカートリッジ７を透気性のないアルミラミネートフィルム等の包装部材を用いて減圧状態で包装することにより、インク充填時やインク吸収体４２とカートリッジ本体４１との間に生じる空間Ａ（図３参照）にある大気のためにインク中に気体が溶存したときでも、シール部材５５を介してインク中の空気が真空度の高いカートリッジ本体４１外の包装部材との間の空間に排出され、インクの脱気度が向上する。
【００３２】
また、図４には、本発明の水性記録液を収容した記録液収容部と、記録液滴を吐出させるためのヘッド部を備えた記録カートリッジ（記録ユニット）の構成例を示す。以下に記録ユニットについて説明する。
記録ユニット３０は、シリアルタイプのものであり、ヘッド６と、このヘッド６に供給される水性記録液（インク）を収容するインクタンク３３と、このインクタンク３３内を密閉する蓋部材３４とで主要部が構成される。記録ユニット３０のヘッド６には、水性記録液を吐出するための多数のノズル３２が形成されている。記録液はインクタンク３３から、図示しないインク供給管を介して、やはり図示しない共通液室へと導かれ、電極３１より入力される記録装置本体からの電気信号に応じて、ノズル３２より吐出される。このようなタイプの記録ユニット３０は、構成上、安価に製造できるタイプのヘッド、いわゆるサーマル方式、バブル方式と呼ばれる、熱エネルギーを駆動の動力源とするヘッドに適した構造である。本発明の記録液は、バブルやサーマル方式等の記録方法において、熱素子への濡れ性が改良されるため、少量の添加量でも吐出安定性及び周波数安定性が得られ、かつ安全性も高く、非常に適している。
ここでは、前述のようなシリアル型インクジェット記録装置を説明したが、本発明の水性記録液は、ノズルを千鳥等任意の配列で、目的とする画像の解像度と同じか数分の１程度の密度に集積し、記録媒体の幅以上に配列させた、いわゆるラインヘッドを有する記録装置に適用することも可能である。
また、ここでいう記録装置とは、ＰＣやデジタルカメラ用の出力プリンタのみならず、ファックスやスキャナ、電話等と組み合わせた複合的な機能を有する装置であっても構わない。
【００３３】
【実施例】
以下に本発明の実施例および比較例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、実施例に記載の各成分の量（％）は重量基準である。
実施例１
下記処方のインク組成物を作成し、ｐＨが８〜９になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．２μｍのメンプレンフィルターで濃過を行いインク組成物を得た。
【００３４】
ダイレクトブルー  １９９          ３．０重量％
グリセリン                          ７．０重量％
１，３−ブタンジオール                ２８．０重量％
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール  ４．０重量％
イオン交換水                        残量
【００３５】
実施例２
下記処方のインク組成物を作成し、ｐＨが８〜９になるように水酸化ナトリウム１０％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．２μｍのメンプレンフィルターで濃過を行いインク組成物を得た。
【００３６】
ダイレクトイエロー  １３２          ２．５重量％
ジエチレングリコール              １５．０重量％
１，３−ブタンジオール                ２０．０重量％
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール  ４．５重量％
イオン交換水                        残量
【００３７】
実施例３
下記処方のインク組成物を作成し、ｐＨが８〜９になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．２μｍのメンプレンフィルターで濃過を行いインク組成物を得た。
【００３８】
アシッドレッド  ２４９              ３．０重量％
グリセリン                          ７．０重量％
１，３−ブタンジオール                ２８．０重量％
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール  ２．５重量％
日光ケミカルズ（株）ＥＣＴＤ３ＮＥＸ        ０．５重量％
（一般式（１）のＲ１：トリデシル基、ｍ：３、Ｍ：Ｎａ）
イオン交換水                        残量
【００３９】
実施例４
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして．ｐＨが８〜９になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整してインク組成物とした。
【００４０】
ダイレクトブラック  １６８          ５．０重量％
グリセリン                          ７．０重量％
１，３−ブタンジオール                ２８．０重量％
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール  ２．０重量％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール      １５重量％
イオン交換水                        残量
【００４１】
実施例５
下記処方のインク組成物を作成し、ｐＨが８〜９になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．２μｍのメンプレンフィルターで濃過を行いインク組成物を得た。
【００４２】
ダイレクトブラック  １６８          ４．０重量％
グリセリン                          ７．０重量％
１，３−ブタンジオール                  ２８．０重量％
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール  ４．０重量％
２−ピロリドン                      ２．０重量％
イオン交換水                        残量
【００４３】
実施例６
下記処方で顔料分散液を調整した。下記処方の混合物をプレミックス後１リットルのベッセルに入れ、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを９００ｇ加え、カンペ製バッチ式卓上サンドミルで４８時間分散し、顔料分散液１を得た。平均粒径は１０２ｎｍであった（マイクロトラックＵＰＡ１５０を使用して測定）。
【００４４】
顔料分散液１
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３    １５．０重量％
スチレン−アクリレート−メタクリル酸ジエタノールアミン塩共重合体    ３．０重量％
イオン交換水                残量
【００４５】
インク組成物６
上記顔料分散液１を使用し、ｐＨが８〜９になるように水酸化ナトリウム１０％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンプレンフィルターで濃過を行いインク組成物を得た。
【００４６】
顔料分散液１                          ２０．０重量％
グリセリン                              ７．０重量％
１，３−ブタンジオール                    ２８．０重量％
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール      ２．０重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール  ２．０重量％
イオン交換水                            残量
【００４７】
実施例７
下記処方で顔料分散液を調整した。下記処方の混合物をプレミックス後１リットルのベッセルに入れ、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを９００ｇ加え、カンペ製バッチ式卓上サンドミルで４８時間分散し、顔料分散液２を得た。平均粒径は１１４ｎｍであった（マイクロトラックＵＰＡ１５０を使用して測定）。
【００４８】
顔料分散液２
カーボンブラック        １５．０重量％
スチレン−アクリレート−メタクリル酸ジエタノールアミン塩共重合体      ３．０重量％
イオン交換水            残量
【００４９】
インク組成物７
上記顔料分散液２を使用し、ｐＨが８〜９になるように水酸化ナトリウム１０％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンプレンフィルターで濃過を行いインク組成物を得た。
【００５０】
顔料分散液２                        ３３．３３重量％
グリセリン                          ７．０重量％
１，３−ブタンジオール                ２８．０重量％
日光ケミカルズ（株）ＥＣＴＤ６ＮＥＸ          ０．５重量％
（一般式（１）のＲ１：トリデシル基、ｍ：６、Ｍ：Ｎａ）
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール  ２．５重量％
２−ピロリドン                      ２重量％
イオン交換水                        残量
【００５１】
実施例８
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨが８になるように水酸化リチウム１０  ％水溶液にて調整してインク組成物とした。
【００５２】
カルボン酸塩結合型カーボンブラック分散液    ３３．３３重量％
（キャボット社  ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ  ３００）
グリセリン                                    ７．０重量％
１，３−ブタンジオール                            ２８重量％
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール            ４．０重量％
イオン交換水                                  残量
【００５３】
実施例９
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨが８になるように水酸化リチウム１０  ％水溶液にて調整してインク組成物とした。
スルホン酸塩結合型カーボンブラック分散液    ２５重量％
（キャボット社  ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ  ２００）
グリセリン                                    ７．０重量％
１，３−ブタンジオール                            ２８重量％
２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール              ４．０重量％
イオン交換水                                    残量
【００５４】
比較例１
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨが８〜９になるように水酸化リチウム  １０％水溶液にて調整してインク組成物とした。
【００５５】
ダイレクトブラック  １６８      ４．０重量％
グリセリン                      ７．０重量％
トリエチレングリコール          ２８．０重量％
イオン交換水                    残量
【００５６】
比較例２
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨが８〜９になるように水酸化ナトリウム１０％水溶液にて調整してインク組成物とした。
【００５７】
ダイレクトブラック  １６８                  ４．０重量％
グリセリン                                    ７．０重量％
ジエチレングリコール                        ２８．０重量％
２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール    ２．０重量％
イオン交換水                                  残量
【００５８】
比較例３
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨが８〜９になるように水酸化ナトリウム１０％水溶液にて調整してインク組成物とした。
【００５９】
ダイレクトブラック  １６８                ４．０重量％
グリセリン                                  ７．０重量％
ジエチレングリコール                      ２８．０重量％
２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール  ４．０重量％
イオン交換水                                残量
【００６０】
比較例４
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨが８〜９になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整してインク組成物とした。
【００６１】
実施例７の顔料分散液２                      ３３．３３重量％
グリセリン                                  ７．０重量％
トリエチレングリコール                      ２３．０重量％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル    ４．０重量％
イオン交換水                                  残量
【００６２】
次に、上記実施例および比較例について下記の試験を行った。その結果を表１に記す。
（１）インクの表面張力
ＫＲＵＳＳ製自動表面張力計Ｋ１０ＳＴを使用して２５℃におけるインクの表面張力を測定した（単位はｍＮ／ｍ  ）。
（２）画像の鮮明性
記録媒体としてＮＢＳリコー社製；マイペーパー（サイズ度  １２ｓ、透気度１６ｓ）を用いピエゾ方式のインクジェットプリンター（（株）リコー製ＩＰＳＩＯ  ＪＥＴ  ３００  ）で印字を行い、乾燥後、２色重ね部境界の惨み、画像惨み、色調、濃度を目視および反射型カラー分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）により総合的に判断した。
（３）画像の乾燥性
記録媒体にべタ画像印字後の画像に０．１ｋ  ｇ／ｃｍ２の圧力で濃紙を押しつけインクが源紙に転写しなくなるまでの時間を測定した。いずれの紙でも３秒以内で乾燥した場合に〇と判定した。
（４）裏抜け
記録媒体に反射型カラー分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）で測定した各インク色での濃度が１．０となる様にべタ画像を形成した。この画像を裏面から目視観察し、べタ画像と白地部分の境界が明らで両面印字に使用する場合支障がある場合は×、べタ画像と白地部分の境界がほとんど不明確で両面印字に使用しても支障の無いレべルの場合は○、べタ画像と白地部分の境界が完全に不明確で両面印字に使用しても支障の無い場合は◎として判定した。
（５）擦過性
記録媒体に各インクで形成された画像を、印字３０秒後に指、布、消しゴム、マーキングぺンで擦過し、擦過後の様子を目視にて観察し擦過による画像の変化が発生した場合は×とし、発生がなければ○とした。
（６）画像の埋まり
乾燥後、べタ画像を目視で観察し、インクで均一に記録媒体が着色している場合は〇、地肌が見えるような不均一な着色の場合は×とした。
（７）保存性
インクをインクジェットプリンタ一にセットしたまま、６０℃、７日間放置し、その後インクジェットプリンターのクリーニング操作で復帰可能ならば〇、不可能ならば×とした。
【００６３】
【表１】
2004182889.tif 000004
【００６４】
上記表の結果に示されるように本発明の水性記録液は、表面張力が低下し、インクと紙表面との濡れ性が向上し、紙への浸透速度が高まるだけではなく、従来知られるような界面活性剤を中心として浸透性を高めた場合にくらべ、画像劣化がきわめて少ない。また着色剤の種類の如何に関わらず浸透速度もほぼ同等である。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、高速印字が可能なインクジェットプリンターにおいて特別な乾燥装置を使用しなくても実用上十分な乾燥性を有し、画像の裏抜けあるいは滲み等の画像劣化のない水性記録液およびこれを用いた記録方法が提供される。本発明の水性記録液は、ピエゾ方式、サーマル方式等のオンディマンド法や荷電制御方式等の連続噴射法等のインクジェット記録用に適し、特に所謂普通紙に対するカラーインクとして優れた特性を示すものであり、水性筆記用具、記録計、ペンプロッター用水性インクとしても用いられ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水性記録液を収容するインクカートリッジを搭載するシリアル型インクジェット記録装置の構成例を示す概略正面図である。
【図２】記録装置に装填する前のインクカートリッジの外観斜視図である。
【図３】インクカートリッジの正断面図である。
【図４】本発明の水性記録液を収容した記録液収容部と、記録液滴を吐出させるためのヘッド部を備えた記録カートリッジの構成例を説明するための図である。
【符号の説明】
１，２    側板
３    主支持ガイドロッド
４    従支持ガイドロッド
５    キャリッジユニット
６    ヘッド
７    インクカートリッジ
１５    搬送ローラ
１６    用紙
２１    信頼性維持回復機構
２２    キャップ手段
２３    ホルダ
２４    リンク部材
２８    ワイパブレード
２９    ブレードアーム
３０    記録ユニット
３２    ノズル
３３    インクタンク
４１    カートリッジ本体
４２    インク吸収体
４３    ケース
４４    上蓋部材
４５    インク供給口
４６    シールリング
４７    大気開放口
５５    フィルム状シール部材
【図１】
2004182889.tif 000005
【図２】
2004182889.tif 000006
【図３】
2004182889.tif 000007
【図４】
2004182889.tif 000008