(57)【要約】【課題】  高画質及び高速印字可能な記録ヘッドを用いたインクジェット記録方法において、ヒータ寿命をより長くすること。【解決手段】    解像度が１６００ｄｐｉ以上、ノズルの数が１６００以上であると共に、Ｔａ層で構成されるヒータ３４（発熱抵抗体層）を備えた記録ヘッドを用い、インクにヒータ３４から直接、熱エネルギーを付与して、インクをノズルから吐出させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法において、インクとして、水、水溶性有機溶媒、及び色材を含有すると共に、前記発熱抵抗体層としての前記Ｔａ層に対する０．１ｓ後の動的接触角が２０〜４０度であるインクを用いる。【選択図】        図２
2005205684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
解像度が１６００ｄｐｉ以上、ノズルの数が１６００以上であると共に、Ｔａ層で構成される発熱抵抗体層を備えた記録ヘッドを用い、インクに前記発熱抵抗体層から直接、熱エネルギーを付与して、前記インクを前記ノズルから吐出させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インクは、水、水溶性有機溶媒、及び色材を含有すると共に、前記発熱抵抗体層としての前記Ｔａ層に対する０．１ｓ後の動的接触角が２０〜４０度であることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項２】
前記色材の含有量は、５ｗｔ％以上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方法。
【請求項３】
前記色材は、分解温度が４００℃未満、３００℃〜４００℃の範囲での熱分解による重量減少率が８％以上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方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱エネルギーを利用したインクジェット方式のプリンタなどに適用されるインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱エネルギーを利用したインクジェット方式は、高速高密度、高精細高画質の記録が可能で、且つカラー化、コンパクト化に適しており、近年、注目を集めている。このようなインクジェット方式には、インクに熱エネルギーを付与して。記録媒体に画像を記録するサーマル方式がある。
【０００３】
このような、サーマル方式においては、記録ヘッドの長寿命化が一つの重要な課題であり、種々の提案がなされている。
【０００４】
例えば、特開平５−３２０５５０号では、０．２重量％までの量でハロゲン化アンモニウムまたはアンモニウムスルホン酸塩をインク中に添加することが開示されている。また、特開平７−１０２３８９号では、硫酸塩が０．１ｗｔ％〜１．０ｗｔ％及び／又は水酸化物が０．１ｗｔ％〜１．０ｗｔ含まれていることを特徴とする金属非腐食性液組成物が開示されている。また、特開平７−２６８６６５号では、０．０１ｗｔ％〜１．０ｗｔ％の範囲のリン酸塩と０．００１ｗｔ％〜１．０ｗｔ％の範囲のクエン酸塩とを含む液体が開示されている。
【０００５】
これら、いずれの提案も、記録ヘッドの長寿命化を狙い、ヒータのコゲーション／エッチング／金属腐食を、インク中の添加剤により改善している。
【特許文献１】特開平５−３２０５５０号
【特許文献２】特開平７−１０２３８９号
【特許文献３】特開平７−２６８６６５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、インクジェット方式の記録方法では、高画質及び高速印字を可能にするために、記録ヘッドには高解像で多数のノズルが配置されることが要求される。このため、ヒータも高密度配置にする必要があるため、従来に比べヒータを小さくする必要があり、その分、従来のようなヒータ保護膜を採用すると熱効率が低下する。よって熱伝導性を上げるため、発熱領域に保護膜のないＴａで構成されるヒータが望ましい。
【０００７】
また、インクではより小さいドロップでの高発色が要求され、高色材濃度であることが必要とされる。そのため、吐出の際に色材の一部が分解した場合には、ヒータにはより高いキャビテーションがかかる状況になっている。
【０００８】
このように、高画質及び高速印字可能なシステムでは、ヒータ寿命に対して厳しい環境となっているのが現状であり、改善が望まれている。
【０００９】
従って、本発明の目的は、高画質及び高速印字可能な記録ヘッドを用いたインクジェット記録方法において、ヒータ寿命をより長くすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
本発明のインクジェット記録方法は、解像度が１６００ｄｐｉ以上、ノズルの数が１６００以上であると共に、Ｔａ層で構成される発熱抵抗体層を備えた記録ヘッドを用い、インクに前記発熱抵抗体層から直接、熱エネルギーを付与して、前記インクを前記ノズルから吐出させて記録媒体に画像を記録する方法であり、
前記インクは、水、水溶性有機溶媒、及び色材を含有すると共に、前記発熱抵抗体層としての前記Ｔａ層に対する０．１ｓ後の動的接触角が２０〜４０度であることを特徴としている。
【００１１】
本発明のインクジェット記録方法では、高画質及び高速印字可能なように、高精細長尺で且つ保護膜がないＴａで構成された発熱抵抗体層（ヒータ）を備えた記録ヘッドを用いたとき、インクを発熱抵抗体層材料であるＴａへのインクの濡れ性を適度な範囲とすることで、キャビテーションに起因する力が発熱抵抗体層へ局部的に集中せず、発熱抵抗体層の破壊が防止される。
【００１２】
本発明のインクジェット記録方法において、前記色材の含有量は、５ｗｔ％以上であることがよい。
【００１３】
本発明のインクジェット記録方法において、前記色材は、分解温度が４００℃未満、３００℃〜４００℃の範囲での熱分解による重量減少率が８％以上であることがよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のインクジェット記録方法によれば、高画質及び高速印字可能な記録ヘッドを用いて、ヒータ寿命をより長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、実質的に同様の機能を有するものには、全図面通して同じ符号を付して説明し、場合によってはその説明を省略することがある。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録方法に適用されるインクジェット記録装置である。図２は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録方法に適用されるインクジェット記録ヘッドを示す構成図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ−ｂ’断面図である。
【００１７】
本実施形態に係るインクジェット記録装置１０は、図１に示すように、インクジェット記録ヘッド１２が搭載されたキャリッジ１４を備えている。キャリッジ１４はインクジェット記録装置１０に設けられたシャフト１６に沿って主走査方向（矢印Ｍ方向）に移動する。
【００１８】
また、インクジェット記録装置１０には記録用紙１８（記録媒体）を搬送する搬送ローラ２０が設けられている。記録用紙１８は搬送ローラ２０に挟持されて搬送され、副走査方向（矢印Ｓ方向）へ移動する。
【００１９】
インクジェット記録ヘッド１２にはインクタンク２２が設けられており、インクジェット記録装置本体に対してユーザが着脱可能な消耗品としてのインクジェットカートリッジ２４を構成している。インクジェットカートリッジ２４は、インクジェット記録ヘッド１２と、インクタンク２２と、両者を連結する図示しないインク供給路とを備えた構造を有している。
【００２０】
インクタンク２２内には、インク吸収体が内蔵されていてもよい。また、インクジェット記録ヘッドのみがキャリッジ１４に載置され、インクタンク２２はインクジェット記録装置本体のキャリッジ外部に配置され、両者がインク供給路で連結される構造とすることもできる。このインクタンク２２の、記録用紙１８に対面する側（図１では下側）が、インクジェット記録ヘッド１２となっている。
【００２１】
なお、図１に示す態様のインクジェット記録ヘッド１２では長手方向が副操作方向と一致し、短手方向が主走査方向と一致しているため、図１においてインクジェット記録ヘッド１２の長手方向が矢印Ｓで、短手方向が矢印Ｍでそれぞれ示されている。
【００２２】
次に、インクジェット記録ヘッド１２について説明する。本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド１２は、図２に示すように、基板３０上に形成された蓄熱層３２の上に、ヒータ３４（発熱抵抗体層）、電極層３６（金属配線）、及び電極保護層３８が順次形成されている。
【００２３】
ヒータ３４は、Ｔａ層で構成されている。電極層３６は、ヒータ３４の上層として形成されており、ヒータ３４両端の上面において接触するように形成されている。そして、電極保護層３８は電極層３６を覆って構成されており、発熱領域ではヒータ３４が露出させている。このように、ヒータ３４の発熱領域を露出してエネルギー効率を向上させ、高速印字が可能な構成としている。
【００２４】
ヒータ３４上には、インク流路４０及びインク吐出口４２（ノズル）が設けられたインク流路形成体４４が形成されている。このインク流路４０は、その外壁がインク流路形成体４４と電極保護層３８の一部で構成されている。
【００２５】
基板３０上に形成された複数のヒータ３４及びインク吐出口４２は、基板３０に開口されたインク供給口４６の長手方向に沿って、その開口の両端部に形成されると共に、各列でのヒータ３４及びインク吐出口４２の位置を半分の間隔にずらし、長手方向に沿って全体を見たときに等間隔となるように配置した、いわゆる千鳥配置としている。これにより、記録ヘッドでの記録解像度は、１列あたりの解像度の２倍の解像度となる。本実施形態では、１列あたり８００個以上として、これが２列になることで１６００個以上のノズル数（インク吐出口４２）を有する構成としている。即ち、１列あたりの解像度を８００ｄｐｉ以上としており、これが２列となる事で１６００ｄｐｉ以上の解像度となる。このように、本実施形態では、高精細長尺な記録ヘッドとして構成している。
【００２６】
このように、本実施形態に係るインクジェット記録装置は、高画質及び高速印字可能な記録ヘッドを備えている。このようなインクジェット記録装置に適用されるインクについて、以下、詳細に説明する。なお、以下の説明は符号を省略して説明する。
【００２７】
インクとしては、発熱抵抗体層（ヒータ）としてのＴａ層に対する０．１ｓ後の動的接触角が２０〜４０度であるものを用いる。このように、発熱抵抗体層の構成材料であるＴａへのインクの濡れ性を適度な範囲として、キャビテーションに起因する力が発熱抵抗体層へ局部的に集中することを抑制し、発熱抵抗体層へのダメージを長期に渡り抑制し、ヒータ寿命を向上させる。
【００２８】
動的接触角は、２０〜４０度であるが、好ましくは２２〜３８度であり、より好ましくは２５〜３５度である。動的接触角が２０度未満では、キャビテーションが発生したとき、キャビテーションに起因する力が発熱抵抗体層へ局部的に集中し、発熱抵抗体層が破壊されやすくなってしまう。一方、動的接触角が４０度を越えてしまうと、バブル生成の際、発熱抵抗体層に対するインクの濡れ面積が小さいために、発泡による発熱抵抗体層へかかる力が同じ場合、接触角の小さい時に比べて対面積当たりの力が大きくかかるため、発熱抵抗体層のひずみが大きくなり、ダメージを受けやすくなる。
【００２９】
ここで、動的接触角は、インクをＴａ層上に滴下させてから所定時間経過後（本発明では０．１ｓ後）の接触角、すなわちインク滴とＴａ層との接液部における、インク滴表面とＴａ層とのなす角をいう。動的接触角は、２３℃、５５％ＲＨの条件下で、４μｌのインクをＴａ層上に滴下させてから所定時間経過後（本発明では０．１ｓ後）の接触角を、例えば動的接触角計ＦＩＢＲＯ１１００ＤＡＴを用いて測定して求める。
【００３０】
動的接触角は、例えば、次のようにして調整することができる。インク中に適当な種類の界面活性剤、及び／又は、グリコールモノアルキルエーテルなどの低γ溶媒の添加量を、その他のインク材料（例えば、色材、保湿剤、他添加剤）に合わせて調整する。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、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、アセチレングリコール、アセチレングリコールのポリオキシエチレン付加物、アセチレングリコールのポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレン付加物等が好適に挙げられる。また、低γ溶媒としては、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、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジプロピ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ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノシクロヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテルなどが挙げられる。これらは単独でもあるいは混合で使用しても良い。
【００３１】
これらを加えたインクのＴａ上での動的接触角は、色材／保湿剤／その他添加剤等のインクのベヒクル材料の種類により、同じ界面活性剤、低γ溶媒を用いても多少変化するので、ベヒクル材料の種類にあわせて、動的接触角を下げる方向に調整したい時は界面活性剤、及び／又は、低γ溶媒の添加量を増やし、動的接触角を高めたい方向に調整したい時は、界面活性剤、及び／又は、低γ溶媒の添加量を減らしたりして調整することが出来る。このように、ベヒクル材料の種類によって、界面活性剤、及び／又は、低γ溶媒の添加量は微調の必要があるが、界面活性剤の場合、約０．３ｗｔ．％の範囲が好ましく、低γ溶媒の場合、約４〜１５ｗｔ．％の範囲が好ましい。
【００３２】
一方、インクの組成としては、水、水溶性有機溶媒、及び色材を必須成分としている。また、インクには、必要に応じて、凝集剤、分散剤、浸透剤、尿素及び／又は尿素誘導体、ｐＨ調整剤、その他の添加剤が含まれてもよい。以下、インクの各組成物について説明する。
【００３３】
−色材−
色材としては、顔料、染料などが挙げられる。色材としては、染料及び顔料のいずれも使用できるが、発色に優れたカラー画像を得やすい染料が好ましく使用される。
【００３４】
顔料としては、カーボンブラック、カラー顔料が挙げられる。
【００３５】
カーボンブラックとしては、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、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔料が好ましく、例えばＲａｖｅｎ７０００、Ｒａｖｅｎ５７５０、Ｒａｖｅｎ５２５０、Ｒａｖｅｎ５０００ＵＬＴＲＡＩＩ、Ｒａｖｅｎ３５００、Ｒａｖｅｎ２５００ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ２０００、Ｒａｖｅｎ１５００、Ｒａｖｅｎ１２５５、Ｒａｖｅｎ１２５０、Ｒａｖｅｎ１２００、Ｒａｖｅｎ１１９０ＵＬＴＲＡＩＩ、Ｒａｖｅｎ１１７０、Ｒａｖｅｎ１０８０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ１０６０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ７９０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ７８０ＵＬＴＲＡ、Ｒａｖｅｎ７６０ＵＬＴＲＡ（以上コロンビアン・カーボン社製）、Ｒｅｇａｌ４００Ｒ、Ｒｅｇａｌ３３０Ｒ、Ｒｅｇａｌ６６０Ｒ、Ｍｏｇｕｌ  Ｌ、Ｍｏｎａｒｃｈ  ７００、Ｍｏｎａｒｃｈ  ８００、Ｍｏｎａｒｃｈ  ８８０、Ｍｏｎａｒｃｈ  ９００、Ｍｏｎａｒｃｈ  １０００、Ｍｏｎａｒｃｈ  １１００、Ｍｏｎａｒｃｈ  １３００、Ｍｏｎａｒｃｈ  １４００（以上キャボット社製）、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ２、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ２Ｖ、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  １８、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ２００、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１５０、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１６０、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１７０、Ｐｒｉｎｔｅｘ  ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｖ、Ｐｒｉｎｔｅｘ  １４０Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ  １４０Ｖ、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ６、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ５、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ４Ａ、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ４（以上デグッサ社製）、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００（以上三菱化学社製）等を使用することが出来る。また、本発明のために、新たに合成したカーボンブラック顔料でもよい。
【００３６】
これらのカーボンブラック顔料に対し、マグネタイト、フェライト等の磁性体微粒子やチタンブラック等を併用してもよい。シアン、マゼンタ、イエローの３原色顔料、赤、緑、青、茶、白等の特定色顔料、金、銀色等の金属光沢顔料、無色の体質顔料、プラスチックピグメント等を併用してもよい。
【００３７】
カーボンブラックとしては、自己分散型顔料であってもよい。自己分散型顔料とは、界面活性剤や高分子分散剤等の所謂分散剤を含まずに自身で溶媒中に分散可能な顔料のことを言う。一般に、自己分散型顔料は、表面に親水性官能基を有するものである。
【００３８】
ここで、カーボンブラック（顔料）が「自己分散型」であるか否かは、以下の自己分散性試験により確認される。
【００３９】
自己分散性試験：水中に測定対象となる顔料を添加し、超音波ホモジナイザー、ナノマイザー、マイクロフルイダイザー、ボールミル等を用いて分散剤無しで分散させ、初期の顔料濃度が約５％になるように水で希釈して分散体を調製する。初期の顔料濃度と、前記分散体１００ｇを径４０ｍｍのガラスビンに入れて１日静置後、その上層部の顔料濃度を測定する。そして、初期の顔料濃度に対する１日静置後の顔料濃度の割合（以下、「自己分散性指標」と称する。）が９８％以上である場合、「自己分散型」であると評価する。
【００４０】
このとき、カーボンブラック（顔料）濃度の測定方法は、特に限定されず、サンプルを乾燥させて固形分を測定する方法や、適当な濃度に希釈して透過率から求める方法等いずれでもよく、他に顔料濃度を正確に求める方法があれば、もちろんその方法によってもよい。
【００４１】
カーボンブラック（顔料）に親水性官能基を導入する方法は、公知の方法や新たに発明されたいずれの方法も使用できる。例えば、酸化剤（例えば、硝酸、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、次亜塩素酸塩、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、オゾン、オゾン水等）による酸化処理、スルホン化剤処理、シラン化合物等のカップリング剤による処理、ポリマーグラフト化処理、プラズマ処理、親水性基をもつジアゾニウム塩化合物による処理等の公知の方法の他、新たに開発した方法も使用でき、またこれらの方法を組み合わせてもよい。親水性官能基の量の調整は、処理濃度や時間等の制御により可能であり、またエステル化等の変性により市販の自己分散顔料の表面官能基を調整することもできる。
【００４２】
カーボンブラック（顔料）として好適に使用できる市販の自己分散型顔料としては例えば、ＭＩＣＲＯＪＥＴ（ＢＯＮＪＥＴ）  ＢＬＡＣＫ  ＣＷ−１（オリエント化学工業社製）、ＢＯＮＪＥＴ  ＢＬＡＣＫ  ＣＷ−２（オリヱント化学工業社製）、ＢＯＮＪＥＴ  ＢＬＡＣＫ  ＣＷ−３（オリヱント化学工業社製）、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２００（キャボット社製）、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット社製）、ＩＪＸ−１５７（キャボット社製）等が挙げられる。これら市販の自己分散型顔料は、いずれも自己分散性指標が１００％である。
【００４３】
カラー顔料としては、以下のものが挙げられる。
シアン色の顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｔ  Ｂｌｕｅ  ３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ２２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ６０等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４４】
マゼンタ色の顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ４８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ４８：１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ５７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １４６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １６８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １８４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２０２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  １９６０等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４５】
イエロー色の顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ５５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ７３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ７４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ７５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ８３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ９３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ９５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ９７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ９８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １１４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １２８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １２９、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １５０、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １５１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １５４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １８０、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １８５等が挙げられが、これらに限定されるものではない。
【００４６】
シアン、マゼンタ、イエローの３原色顔料のほか、赤、緑、青、茶、白等の特定色顔料や、金、銀色等の金属光沢顔料、無色の体質顔料、プラスチックピグメント等を使用してもよい。また、本発明のために、新たに合成した顔料でもよい。
【００４７】
これらの顔料の表面に親水性官能基を導入した自己分散型顔料も使用でき、本発明において好ましい。親水性官能基を導入する方法は、公知の方法や新たに発明されたいずれの方法も使用できる。例えば、酸化剤（例えば、硝酸、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、次亜塩素酸塩、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、オゾン、オゾン水等）による酸化処理、スルホン化剤処理、シラン化合物等のカップリング剤による処理、ポリマーグラフト化処理、プラズマ処理、親水性基をもつジアゾニウム塩化合物による処理等の公知の方法の他、新たに開発した方法も使用でき、またこれらの方法を組み合わせてもよい。親水性官能基量の調整は、処理濃度や時間等の制御により可能であり、またエステル化等の変性により市販の自己分散顔料の表面官能基を調整することもできる。なお、「自己分散型」の用語の意義については、カーボンブラックの項で述べた通りである。
【００４８】
染料としては、特に制限はないが水溶性染料が好ましい。水溶性染料は、酸性染料、直接染料、塩基性染料、反応性染料等のいずれでもよいが、より好ましくは、酸性染料、直接染料である。
【００４９】
染料としては以下のものが挙げられる。
例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー−１，−２，−６，−８，−１５，−２２，−２５，−３４，−４１，−７０，−７１，−７６，−７７，−７８，−８０，−８６，−８７，−９０，−９８，−１０６，−１０８，−１１２，−１２０，−１４２，−１５８，−１６３，−１６５，−１６８，−１９９，−２００，−２０１，−２０２，−２０３，−２０７，−２１８，−２３６，−２８７，−３０７、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド−１，−２，−４，−８，−９，−１１，−１３，−１５，−２０，−２３，−２４，−２８，−３１，−３３，−３７，−３９，−４６，−５１，−５９，−６２，−６３，−７３，−７５，−７９，−８０，−８１，−８３，−８７，−８９，−９０，−９４，−９５，−９９，−１０１，−１１０，−１８９，−１９７，−２０１，−２１８，−２２０，−２２４，−２２５，−２２６，−２２７，−２２８，−２２９，−２３０、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット−１０７、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー−１，−２，−４，−８，−１１，−１２，−２６，−２７，−２８，−３３，−３４，−３９，−４１，−４４，−４８，−５０，−５８，−８５，−８６，−８７，−８８，−８９，−９８，−１００，−１１０，−１３２，−１３５，−１４２，−１４４，−１７３、
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー−１，−７，−９，−１５，−２２，−２３，−２５，−２７，−２９，−４０，−４３，−５５，−５９，−６２，−７４，−７８，−８０，−８１，−８３，−９０，−１００，−１０２，−１０４，−１１１，−１１７，−１２７，−１３８，−１５８，−１６１，−１８５，−２４９，−２５４，
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド−１，−４，−６，−８，−９，−１３，−１４，−１５，−１８−２１，−２６，−２７，−３２，−３５，−３７，−４２，−５１，−５２，−８０，−８３，−８７，−８９，−９２，−１０６，−１１０，−１１４，−１１５，−１３３，−１３４，−１４４．−１４５，−１５８，−１８０，−１９８，−２４９，−２５７，−２６５，−２８９、
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー−１，−３，−４，−７，−１１，−１２，−１３，−１４，−１７，−１８，−１９，−２３，−２５，−２９，−３４，−３６，−３８，−４０，−４１，−４２，−４４，−５３，−５５，−６１，−７１，−７６，−７８，−７９，−９８，−９９，−１２２、
Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー−４，−５，−７，−１３，−１４，−１５，−１８，−１９，−２１，−２６，−２７，−２９，−３２，−３８，−４０，−４４，−１００、
Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド−７，−１２，−１３，−１５，−１７，−２０，−２３，−２４，−２９，−３１，−４２，−４５，−４６，−５９、
Ｃ．Ｉ．フードレッド−８７，−９２，−９４、
ＩＬＦＯＲＤ社製Ｍ−３７７、
Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー−２，−３，−１７，−２５，−３７，−４２、
Ｃ．Ｉ．フードイエロー−３、
ＩＬＦＯＲＤ社製Ｙ−１０４，Ｙ−１１８９、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック−２，−４，−９，−１１，−１７，−１９，−２２，−３２，−８０，−１５１，−１５４，−１６８，−１７１，−１９４，  −１９５  Ｃ．Ｉ．フードブラック−１，−２，  Ｃ．Ｉ．アシッドブラック−１，−２，−７，−１６，−２４，−２６，−２８，−３１，−４８，−５２，−６３，−１０７，−１１２，−１１８，−１１９，−１２１，−１５６，−１７２，−１９４，−２０８、
等である。
【００５０】
以上列挙した色材は、単独でも使用できるが、２種以上混合したり、シアン、マゼンタ、イエローの３原色の外、赤、青、緑などのカスタムカラーに調色してもよい。
【００５１】
色材としては、分解温度が４００℃未満、３００℃〜４００℃の範囲での熱分解による重量減少率が８％以上であることが好ましく、より好ましくは８．５〜２５％であり、さらに好ましくは９〜２０％である。重量減少率が上記範囲の色材を含むインクを用いると、発熱抵抗体層から熱エネルギーを付与されたときに分解しやすく、キャビテーションに起因する力が発熱抵抗体層へ局部的に集中する。しかし、インクの動的接触角を上記範囲とすることで、色材が分解しても発熱抵抗体層へのキャビテーションの局部的な集中を抑制でき、ヒータ寿命を向上させる。
【００５２】
重量減少率が上記範囲の色材としては、次のものが好適に挙げられる。例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー−９（重量減少率：１７．５％）、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー−２３（重量減少率：１３．６％）、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド−５２（重量減少率：１５．４％）、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー−１３２（重量減少率：９．６％）、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー−１４４（重量減少率：９．８％）、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック−１９（重量減少率：１６．３％）、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック−１５４（重量減少率：１２．４％）、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック−１６８（重量減少率：１１．５％）等である。
【００５３】
ここで、重量減少率は次のようにして求める。乾燥した色材について、熱重量分析（ＴＧ）測定を行い、ｉｎｉｔｉａｌ温度（１５−３５℃）から４００℃以上まで加熱し、ｉｎｉｔｉａｌ温度における色材重量に対し、３００℃時点での重量から４００℃時点での重量をひいた差分の百分率によって求められる。
【００５４】
色材の含有量は、５ｗｔ％以上であることが好ましく、より好ましくは５〜１０ｗｔ％であり、さらに好ましくは５〜８ｗｔ％である。好インク中に、色材を上記範囲の濃度で配合することで、少量液滴でも高濃度の画質を実現できる一方で、上述のように発熱抵抗体層から熱エネルギーを付与されたときに分解する量が増えてしまう。しかし、インクの動的接触角を上記範囲とすることで、色材の分解量が増加しても発熱抵抗体層へのキャビテーションの局部的な集中を抑制でき、ヒータ寿命を向上させる。
【００５５】
色材は、その製造工程で混入した不純物、例えば残余の酸化剤、処理剤や副生成物等の不純物、その他の無機不純物や有機不純物を除去し、精製することが望ましい。特に、インク中のカルシウム、鉄、珪素をそれぞれ１０ｐｐｍ以下、好ましくは５ｐｐｍ以下にすることが望ましい。これらの無機不純物含有量は例えば高周波誘導結合プラズマ発光分析法により測定できる。
【００５６】
これらの除去は、例えば、水洗浄や、逆浸透膜、限外ろ過膜、イオン交換法等の方法、活性炭、ゼオライト等による吸着の方法を単独又は組み合わせて行うことが出来る。
【００５７】
色材として顔料を使用する場合は、顔料を分散させるために分散剤を使用することができる。
【００５８】
−水溶性有機溶媒−
水溶性有機溶剤としては、エチレングリコール、ジ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、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１、５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリエチレングリコール等の多価アルコール類、エタノール、イソプロピルアルコール、１−プロパノール等の低級アルコール類、ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素溶媒、あるいは、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルホラン、ジメチルスルオキシド等の含硫黄溶媒、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、キシロース等の糖類及びその誘導体等や糖アルコール類等を用いることが出来る。
【００５９】
これらの水溶性有機溶剤は単独で用いても、２種以上混合してもよい。水溶性有機溶剤の含有量は、インクの１〜６０重量％、好ましくは、５〜４０重量％で使用される。
【００６０】
−水−
水は、特に不純物が混入することを防止するため、イオン交換水、超純水、蒸留水、限外濾過水を使用することが好ましい。
【００６１】
−凝集剤−
凝集剤としては、多価金属塩がカラーインクの安定性の観点から好適である。
【００６２】
多価金属塩は、水に溶解した場合に金属元素由来の２価以上の陽イオンを生じる塩であり、多価金属イオンとしては、アルミニウムイオン、バリウムイオン、カルシウムイオン、銅イオン、鉄イオン、マグネシウムイオン、マンガンイオン、ニッケルイオン、スズイオン、チタンイオン、亜鉛イオン等の多価金属イオンが挙げられる。
【００６３】
多価金属塩の具体例としては、上記多価金属イオンと、塩酸、臭酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、チオシアン酸、及び、酢酸、蓚酸、乳酸、フマル酸、フタル酸、クエン酸、サリチル酸、安息香酸等の有機カルボン酸、及び、有機スルホン酸等との塩の形で使用される。
【００６４】
より具体的には、例えば、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸カリウムアルミニウム、酢酸アルミニウム、塩化バリウム、臭化バリウム、ヨウ化バリウム、酸化バリウム、硝酸バリウム、チオアン酸バリウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、リン酸二水素カルシウム、チオシアン酸カルシウム、安息香酸カルシウム、酢酸カルシウム、サリチル酸カルシウム、酒石酸カルシウム、乳酸カルシウム、フマル酸カルシウム、クエン酸カルシウム、塩化銅、臭化銅、硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅、塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄、蓚酸鉄、乳酸鉄、フマル酸鉄、クエン酸鉄、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、塩化マンガン、硫酸マンガン、硝酸マンガン、リン酸二水素マンガン、酢酸マンガン、サリチル酸マンガン、安息香酸マンガン、乳酸マンガン、塩化ニッケル、臭化ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル、硫酸スズ、塩化チタン、塩化亜鉛、臭化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、チオシアン酸亜鉛、酢酸亜鉛等が挙げられる。
【００６５】
また、多価金属塩として好ましくは、硫酸アルミニウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウム、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、硫酸スズ、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛、硝酸アルミニウム等が使用される。
【００６６】
凝集剤としては、上記多価金属塩以外に、一価の電解質や疎水性のノニオン界面活性剤やアニオン界面活性剤、疎水性の水溶性溶媒等をカーボンブラックの分散を阻害するのに十分な量以上添加することも有効であり、使用出来る。一価の電解質としては、例えば塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウム等の無機塩類や、酢酸、乳酸、安息香酸、クエン酸等の有機酸とアルカリ物質との塩等が挙げられる。界面活性の疎水性の高いものとしては、例えばＨＬＢが１０以下、好ましくは５以下の界面活性剤が挙げられる。疎水性の水溶性溶媒としては例えばＳＰ値が１２以下、好ましくは１０以下のものが挙げられる。
【００６７】
特に、凝集剤としては、ブラックインクの顔料（この分散剤や自己分散させるための官能基）もしくはブラックインクに含まれる水溶性ポリマーがカチオン性の場合は、２価以上の陰イオンを生じる無機及び有機塩類、アニオン性基を有するポリマー等も使用できる。２価以上の陰イオンを生じる無機及び有機塩類としては、硫酸、亜硫酸、リン酸、ホスホン酸等や蓚酸、フマル酸、フタル酸、クエン酸、酒石酸等の有機カルボン酸、及び、有機スルホン酸等との塩を含む化合物が挙げられる。
また、ブラックインクの顔料（この分散剤や自己分散させるための官能基）もしくはブラックインクに含まれる水溶性ポリマーがアニオン性の場合に記載した前記電解質類等も使用できる。
【００６８】
−分散剤−
分散剤としては、界面活性剤、水溶性樹脂が使用でき、水溶性樹脂を使用して分散する方が好ましい。
【００６９】
分散剤として使用される水溶性樹脂としては、重合反応により得られる重合体や天然由来の樹脂等公知の水溶性樹脂が使用でき、（共）重合体が好ましく使用される。共重合体としては、親水性部を構成する少なくとも１種のα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体と疎水性部を構成する少なくとも１種のα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体とを共重合したものが好ましく使用される。また、親水基を有するα，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの単独重合体も用いることができる。
【００７０】
親水性部を構成するα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体としては、カルボキシル基、スルホン酸基、水酸基、ポリオキシエチレン等を有するモノマー等が使用でき、好ましくはカルボキシル基、スルホン酸基含有モノマー例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホン化ビニルナフタレン等が使用される。この内カルボキシル基含有モノマーが特に好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００７１】
疎水性部を構成するα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００７２】
水溶性樹脂として使用される上記重合体の重量平均分子量は、制限はないが、好ましくは３０００〜１５０００、より好ましくは４０００〜７０００の範囲である。この範囲より分子量が低いと、分散安定に劣り、１５０００をこえるとインクの粘度が高くなり、インクの吐出性が悪化する問題が生じやすい。共重合体の平均分子量の測定方法は各種の方法が知られているが、本発明においてはＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ）法で測定される値として定義する。
【００７３】
分散剤は、共重合体又はその中和塩として使用されることが好ましい。中和は各種の塩基性物質により中和されるが、好ましくは、少なくとも１種のアルカリ金属の水酸化物を含む塩基性物質により中和される。アルカリ金属の水酸化物としては、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＬｉＯＨが使用できるが、ＮａＯＨが好ましい。
−アニオン性基をもつ水溶性ポリマー−
アニオン性基をもつ水溶性ポリマーは、他のインクに含まれる凝集剤（好適には多価金属塩）と相互作用し、インクを凝集させるものが使用でき、顔料分散剤を使用する場合は分散剤と同一であってもよい。
【００７４】
水溶性ポリマーとしては、重合反応により得られる重合体や天然由来の樹脂等公知の水溶性樹脂が使用でき、（共）重合体が好ましく使用される。共重合体としては、親水性部を構成する少なくとも１種のα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体と疎水性部を構成する少なくとも１種のα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体とを共重合したものが好ましく使用される。また、アニオン性親水基を有するα，β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの単独重合体も用いることができる。
【００７５】
アニオン性親水性部を構成するα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体としては、カルボキシル基、スルホン酸基を有するモノマー等が使用でき、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホン化ビニルナフタレン等が使用される。この内カルボキシル基含有モノマーが特に好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００７６】
疎水性部を構成するα，β−エチレン性不飽和基を有する単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００７７】
水溶性ポリマーの酸価は１００〜３００であることが好ましく、１３０〜２００がさらに好ましい。この範囲より酸価が低いと、インクの安定性が劣化しやすく、一方、高すぎると、画像濃度が低くなりやすい。
【００７８】
水溶性ポリマーの重量平均分子量は、好ましくは３０００〜１００００、より好ましくは４０００〜７０００の範囲である。この範囲より分子量が低いと、画像濃度が低くなりやすく、１００００をこえるとインクの粘度が高くなり、インクの吐出性が悪化する問題が生じやすい。共重合体の平均分子量の測定方法は各種の方法が知られているが、本発明においてはＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ）法で測定される値として定義する。
【００７９】
水溶性ポリマーは、共重合体又はその中和塩として使用されることが好ましい。中和は各種の塩基性物質により中和されるが、好ましくは、少なくとも１種のアルカリ金属の水酸化物を含む塩基性物質により中和される。アルカリ金属の水酸化物としては、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＬｉＯＨが使用できるが、ＮａＯＨが好ましい。
【００８０】
−その他の添加物−
インクには、乾燥時間を調整するために、例えば、各種の浸透剤が用いられる。浸透剤としては界面活性剤や浸透性溶媒が好ましい。
【００８１】
これら界面活性剤の種類としては、各種のアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等が挙げられ、好ましくは、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤が用いられる。
【００８２】
以下、界面活性剤の具体例を列挙する。
アニオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩及びスルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩等が使用でき、好ましくは、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、イソプロピルナフタレンスルホン酸塩、モノブチルフェニルフェノールモノスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、モノブチルビフェニルスルホン酸塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸塩等が用いられる。
【００８３】
ノニオン性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フェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、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、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、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脂肪酸アミド、アルキルアルカノールアミド、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、アセチレングリコール、アセチレングリコールのポリオキシエチレン付加物等が挙げられ、好ましくは、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アルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、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、脂肪酸アルキロールアミド、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールブロックコポリマー、アセチレングリコール、アセチレングリコールのポリオキシエチレン付加物が用いられる。
【００８４】
その他、ポリシロキサンオキシエチレン付加物等のシリコーン系界面活性剤や、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、オキシエチレンパーフルオロアルキルエーテル等のフッ素系界面活性剤、スピクリスポール酸やラムノリピド、リゾレシチン等のバイオサーファクタント等も使用できる。
【００８５】
これらの界面活性剤は単独で使用しても混合して使用してもよい。また界面活性剤のＨＬＢは、溶解安定性等を考慮すると３〜２０の範囲であることが好ましい。
【００８６】
これらの界面活性剤の添加量は、０．００１〜５重量％が好ましく、０．０１〜３重量％が特に好ましい。
【００８７】
また、浸透剤として、式（１）：Ｒ−Ｏ−ＸｎＨ（式中、Ｒ：炭素数４〜８（Ｃ4−Ｃ8）のアルキル、炭素数４〜８（Ｃ4−Ｃ8）のアルケニル、炭素数４〜８（Ｃ4−Ｃ8）のアルキニル、フェニル、アルキルフェニル、アルケニルフェニル、及びシクロアルキル基から選ばれる官能基、Ｘ：オキシエチレン基又はオキシプロピレン基、ｎ：１〜４の整数）で示される化合物を使用してもよい。
【００８８】
浸透剤としての上記式（１）で示される化合物としては、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、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジプロピ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、トリエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノシクロヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノフェニルエチルエーテル、ジオキシプロピレンオキシエチレンモノペンチルエーテルなどがあげられ、好ましくはジエチレングリコールモノブチルエーテルが使用される。
【００８９】
浸透剤としての上記式（１）で示される化合物は、好ましくは全インク量に対して１〜２０重量％の範囲で含有させることができ、より好ましくは１〜１０重量％の範囲で添加される。この化合物の含有量が２０重量％を越えると、逆ににじみが悪化すると同時に吐出が不安定になることがある。一方、１重量％よりも少なくなると、添加効果が得にくくなることがある。
【００９０】
また、インクには、尿素及び尿素誘導体を添加することができる。尿素及び尿素誘導体としては、尿素、１，１−ジメチル尿素、１，３−ジメチル尿素、１，１−ジエチル尿素、１，３−ジエチル尿素等が挙げられ、好ましくは尿素が用いられる。尿素及び尿素誘導体の含有量は、インクの１〜１０重量％、好ましくは、３〜８重量％で使用される。含有量が１重量％以下の場合、ノズル目詰まりの防止効果が低く、１０重量％を超えると画像滲みが増え、濃度が低下しやすい。
【００９１】
また、インクには、ｐＨを調整するためにｐＨ調整剤が必要に応じて用いられるが、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、マロン酸、ホウ酸、リン酸、亜リン酸、乳酸等の酸や水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化アンモニウム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、アンモニア等の塩基、及びリン酸塩、シュウ酸塩、アミン塩やグッドバッファー等のｐＨ緩衝剤が好ましい。
【００９２】
インクには、特性制御のためポリＮビニルアセトアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、多糖類及びその誘導体、その他水溶性ポリマー、アクリル系ポリマーエマルション、ポリウレタン系エマルション等のポリマーエマルション、架橋したポリＮビニルアセトアミドやアクリル系ポリマー等の架橋ポリマー、シクロデキストリン、大環状アミン類、デンドリマー、クラウンエーテル類等を用いることができる。
【００９３】
なお、インクには、その他必要に応じ、安息香酸、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、デヒドロ酢酸等の公知の防カビ剤、防腐剤や酸化防止剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、及びキレート化剤等も添加することができる。
【００９４】
−インク物性−
インクの乾燥時間は、ブラックインクの場合５ｓ以上であり、好ましくは５〜１５ｓであり、より好ましくは５〜１０ｓである。一方、カラーインクの場合５ｓ以下であり、より好ましくは０．１〜５ｓであり、さらに好ましくは０．５〜３ｓである。
【００９５】
ここで、インクの乾燥時間は、インクの記録媒体上における乾燥時間を意味し、一般のインクジェット記録装置により各色のインクのベタ画像を普通紙表面に印字した際に、印字してから、印字画像に対して紙を重ね画像が転写されなくなるまでの時間をいう。ここで普通紙とは、コピー用紙、上質紙、レポート用紙、ノート等一般に普通紙として使用されるものを指し、例えば、ＦＸ−Ｌ紙（富士ゼロックス社製）、４０２４紙（ゼロックス社製）等が挙げられる。
【００９６】
なお、普通紙表面におけるインクの乾燥時間を速めるためには、インクの粘度や表面張力を低下させたり、既述の如くインクに浸透剤（例えば界面活性剤）を適宜添加すればよい。
【００９７】
インクの表面張力は、４５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましく、４０ｍＮ／ｍ以下が好ましく、さらに好ましくは２５〜３８ｍＮ／ｍの範囲である。インクの表面張力としてのさらにより好ましい組合せは、ブラックインクが３０〜４５ｍＮ／ｍ（好ましくは２５〜３５ｍＮ／ｍ）、カラーインクが２８〜３８ｍＮ／ｍである。インクの表面張力が４５ｍＮ／ｍを超えると、インクの乾燥時間が長くなったり、黒画像の定着強度が劣化する問題が発生しやすい。
【００９８】
インクの粘度としては、１．５〜５．０ｍＰａ・ｓの範囲に調整することが好ましく、１．５〜３．５ｍＰａ・ｓの範囲に調整することがより好ましい。インクの粘度が１．５ｍＰａ・ｓよりも小さい場合には、インクの吐出安定性が低下する。一方、インクの粘度が１０ｍＰａ・ｓより大きい場合には、吐出力が低下し、目詰まりした場合に回復し難い等の問題が生じ易い。
【００９９】
インクの導電率としては、インクに添加される物質により変わり一概には言えないが、ブラックインクは一般に０．０５〜０．４Ｓ／ｍ、好ましくは０．０７〜０．３Ｓ／ｍの範囲に調整され、カラーインクは一般に０．０５〜２Ｓ／ｍ、好ましくは０．０７〜１．５Ｓ／ｍの範囲に調整される。導電率がこれらを外れると、インクの保存安定性が劣化し易い。
【０１００】
インクのｐＨとしては、５．０〜１１．０が好ましく、より好ましくは７．５〜９．０である。ｐＨが５．０未満では、ノズル先端で目詰まりしやすく、１１．０を超えるとヘッド構成部材を腐食あるいは溶解し易くなる
【０１０１】
−インクの調製方法−
インクは、インクの構成成分を混合することで調製される。特に、色材が顔料（カーボンブラックを含む）の場合、分散剤が所定量入った水溶液に所定量の顔料を添加し、十分撹拌後、分散機を用いて分散を行い、遠心分離等で粗大粒子を除いた後、所定の溶媒、添加剤等の各成分を加えて撹拌混合し、さらに濾過することで調製することができる。この際、顔料の濃厚分散体を作製し、インク調製時に希釈する方法も使用できる。あるいは、所定の溶媒、水、分散剤を混合後、顔料を添加した上で、分散機を用いて分散させてもよい。
【０１０２】
上記分散機としては、市販のものいずれのものを用いてもよい。例えば、コロイドミル、フロージェットミル、スラッシャーミル、ハイスピードディスパーザー、ボールミル、アトライター、サンドミル、サンドグラインダー、ウルトラファインミル、アイガーモーターミル、ダイノーミル、パールミル、アジテータミル、コボルミル、３本ロール、２本ロール、エクストリューダー、ニーダー、マイクロフルイダイザー、ラボラトリーホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー等が挙げられ、これらを単独で用いても、組み合せて用いてもよい。
【０１０３】
顔料を分散する工程では、以上のように各種の攪拌、分散装置が使用できるが、ガラス、セラミック、金属等のボール或いはビーズ等のいわゆる分散メディアを使用する分散機を使用すると、顔料の粉砕、分散工程で分散メディア及び分散容器の摩耗により、無機不純物が顔料分散液やインク中に大量に混入する場合が多い。したがって、分散メディアを用いない分散装置の使用が望ましい。特に超音波ホモジナイザー及び／又は高圧ホモジナイザーによって分散するのが好ましい。超音波ホモジナイザーで分散する際、真空引き、加温、市販の脱泡／脱気装置等により脱泡及び脱気を行ってから分散するのが望ましい。分散メディアを使用する分散装置を使った場合は、必要に応じ、混入した無機不純物の除去を行う。
【０１０４】
分散後、遠心分離による粗大粒子除去を行うことが好ましい。必要に応じろ過等により粗大粒子を除去した後に、所定の溶媒、添加剤等を加えて撹拌混合後濾過を行い、インクとする。又は、分散処理した顔料の水分散体と所定の溶媒、添加剤等を加えて撹拌混合後分散処理、遠心分離、ろ過等により粗大粒子を除去してもよい。
【実施例】
【０１０５】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
【０１０６】
（実施例１）
［インクの調製］
下記組成成分を十分攪拌混合したのち、０．４５μｍフィルターを用いて加圧ろ過を行い、インクを調製した。得られたインクのＴａに対する０．１ｓ後の動的接触角は３６°であった。
【０１０７】
―組成成分―
・染料                            ・・・６ｗｔ％
（製品名：Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １３２、重量減少量：９．６％）
・グリセリン                    ・・・１５ｗｔ％
・スルホラン                      ・・・５ｗｔ％
・アセチレングリコールＥＯ付加物  ・・・２ｗｔ％
・水                            ・・・７２ｗｔ％
【０１０８】
［画像記録］
上記図１と同様な構成のインクジェット記録装置に、上記図２と同様な構成の記録ヘッド（ヒータ構成材料でＴａ、発熱領域においてヒータ面が露出した構成で、解像度１６００ｄｐｉ、ノズル数１６３２）を装着した。そして。このインクジェット記録装置に調整したインクをセットして、インクを記録用紙に連続吐出（全てのノズルにおいて、２×１０8ドロップ噴射）して画像を記録した。その結果、良好な画質が高速で得られると共に、ヒータへのダメージも少なくヒータ寿命が向上していた。
【０１０９】
（実施例２）
以下に示すインクを用いた以外は、実施例１と同様に画像記録を行った。その結果、良好な画質が高速で得られると共に、ヒータへのダメージも少なくヒータ寿命が向上していた。
【０１１０】
［インクの調製］
下記組成成分を十分攪拌混合したのち、０．４５μｍフィルターを用いて加圧ろ過を行い、インクを調製した。得られたインクのＴａに対する０．１ｓ後の動的接触角は２２度であった。
【０１１１】
―組成成分―
・染料                                    ・・・７．５ｗｔ％
（製品名Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２３、重量減少量：１３．６％）
・Ｎ−メチル−２−ピロリドン                  ・・・５ｗｔ％
・ジエチレングリコール                        ・・・５ｗｔ％
・プロピレングリコール                        ・・・５ｗｔ％
・ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル・・・０．５ｗｔ％
・トリエチレングリコールモノブチルエーテル    ・・・７ｗｔ％
・ダイノール６０４                          ・・・０．１ｗｔ％
・サーフィノール４４０                      ・・・０．４ｗｔ％
・水                                      ・・・６９．５ｗｔ％
【０１１２】
（実施例３）
以下に示すインクを用いた以外は、実施例１と同様に画像記録を行った。その結果、良好な画質が高速で得られると共に、ヒータへのダメージも少なくヒータ寿命が向上していた。
【０１１３】
［インクの調製］
下記組成成分を十分攪拌混合したのち、０．４５μｍフィルターを用いて加圧ろ過を行い、インクを調製した。得られたインクのＴａに対する０．１ｓ後の動的接触角は、３９度であった。
【０１１４】
―組成成分―
・染料                                    ・・・７．５ｗｔ％
（製品名Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ  ５２、重量減少量：１５．４％）
・ジエチレングリコール                      ・・・２０ｗｔ％
・ジエチレングリコール  モノブチルエーテル    ・・・５ｗｔ％
・ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー
・・・０．３ｗｔ％
（平均分子量  約２９００オキシエチレン比率約４０％）
・尿素                                        ・・・５ｗｔ％
・水                                    ・・・６２．２ｗｔ％
【０１１５】
（比較例１）
以下に示すインクを用いた以外は、実施例１と同様に画像記録を行った。その結果、３×１０7ドロップでヒータの１ｓｔ故障が生じ、２×１０8ドロップ時には約１／３のヒータに故障が生じた。
【０１１６】
［インクの調製］
下記組成成分を十分攪拌混合したのち、０．４５μｍフィルターを用いて加圧ろ過を行い、インクを調製した。得られたインクのＴａに対する０．１ｓ後の動的接触角は１８度であった。
【０１１７】
―組成成分―
・染料                                    ・・・５．０ｗｔ％
（製品名Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  ｂｌａｃｋ  １６８、重量減少量：１１．５％）
・グリセリン                                ・・・１５ｗｔ％
・スルホラン                                ・・・１０ｗｔ％
・フルオロアルキルアルコールオキシエチレン付加物
・・・０．１ｗｔ％
・ポリシロキサンオキシエチレン付加物      ・・・０．３ｗｔ％
・尿素                                        ・・・５ｗｔ％
・水                                    ・・・６４．６ｗｔ％
【０１１８】
（比較例２）
以下に示すインクを用いた以外は、実施例１と同様に画像記録を行った。その結果、５×１０7ドロップでヒータの１ｓｔ故障が生じ、２×１０8ドロップ時には約１／５のヒータに故障が生じた。
【０１１９】
［インクの調製］
下記組成成分を十分攪拌混合したのち、０．４５μｍフィルターを用いて加圧ろ過を行い、インクを調製した。得られたインクのＴａに対する０．１ｓ後の動的接触角は４５度であった。
【０１２０】
―組成成分―
・染料                                    ・・・６．５ｗｔ％
（製品名Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １４４、重量減少量：９．８％）
・エチレングリコール                          ・・・１０ｗｔ％
・グリセリン                                  ・・・１０ｗｔ％
・ジエチレングリコールモノブチルエーテル    ・・・３．５ｗｔ％
・水                                          ・・・７０ｗｔ％
【０１２１】
以上、実施例で示したように、本発明のインクジェット記録方法では、良好な画質が高速で得られると共に、ヒータへのダメージも少なくヒータ寿命が向上することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット記録方法に適用されるインクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るインクジェット記録方法に適用されるインクジェット記録ヘッドの一例を示す構成図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ−ｂ’断面図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０  インクジェット記録装置
１２  インクジェット記録ヘッド
１４  キャリッジ
１６  シャフト
１８  記録用紙
２０  搬送ローラ
２２  インクタンク
２４  インクジェットカートリッジ
３０  基板
３２  蓄熱層
３４  ヒータ
３６  電極層
３８  電極保護層
４０  インク流路
４２  インク吐出口
４４  インク流路形成体
４６  インク供給口
【図１】
2005205684.tif 000003
【図２】
2005205684.tif 000004