(57)【要約】【課題】画像の色味の変化の問題が解消され、特にインクジェット記録用途において色材の析出抑制等の信頼性が確保されたインク、又、タンクに収納されたインクの保存による経時劣化に起因する色味変化の問題を解消したインクタンク、色味変化の問題のない画像形成が可能なインクジェット記録方法の提供。【解決手段】分解性のある連結基を介して対称な、２個の発色団を有する分子構造を有する水溶性２量体色材と、該水溶性２量体色材中の連結基の分解により得られる分子構造と同じ構造を有する水溶性１量体色材と、上記水溶性２量体色材の分解を抑制する、常温において液体であって且つ炭素数５未満のトリオール化合物である第１水溶性有機溶媒と、を含有してなり、上記水溶性１量体色材の質量が、上記水溶性２量体色材の質量に対して１％以上１２％以下である水系インク。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
分解性のある連結基を介して対称な、２個の発色団を有する分子構造を有する水溶性２量体色材と、該水溶性２量体色材中の上記連結基の分解によって得られる分子構造と同じ構造を有する水溶性１量体色材と、上記水溶性２量体色材の分解を抑制する、常温において液体であって且つ炭素数５未満のトリオール化合物である第１水溶性有機溶媒と、を含有してなり、上記水溶性１量体色材のインク中における質量が、上記水溶性２量体色材の質量に対して１％以上１２％以下であることを特徴とする水系インク。
【請求項２】
更に、常温において液体であって且つ炭素数５以上のトリオール化合物である第２水溶性有機溶媒を含有してなる請求項１に記載の水系インク。
【請求項３】
更に、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、及びテトラエチレングリコールを含有してなる請求項１又は２に記載の水系インク。
【請求項４】
時系列的に、分解、変化することによって前記水溶性２量体色材と、前記水溶性１量体色材とを塩析させる物質が含まれていない請求項１〜３のいずれか１項に記載の水系インク。
【請求項５】
前記連結基が、尿素結合である請求項１〜４のいずれか１項に記載の水系インク。
【請求項６】
前記水溶性２量体色材が、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２である請求項１〜５のいずれか１項に記載の水系インク。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の水系インクが収納されていることを特徴とするインクタンク。
【請求項８】
更に、大気に曝されるインク供給部又はインク供給路を有するインクジェット記録装置に使用される請求項７に記載のインクタンク。
【請求項９】
インクを記録信号に応じてオリフィスから吐出させて記録媒体上に記録を行うインクジェット記録方法において、上記インクが請求項１〜６のいずれか１項に記載の水系インク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１０】
連結基を介して対称な、２個の発色団を有する分子構造を有し且つ分解性のある水溶性２量体色材と、該水溶性２量体色材の分解により得られる分子構造と同じ構造を有する水溶性１量体色材と、上記水溶性２量体色材の分解を抑制する、常温において液体であって且つ炭素数５未満のトリオール化合物である第１水溶性有機溶媒と、を含有してなり、上記水溶性１量体色材の質量が、上記水溶性２量体色材の質量に対して１％以上１２％以下であることを特徴とする水系インク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてインクジェット記録に用いられる水系インク、それを有するインクタンク及びこれを用いたインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクジェット記録分野における技術課題として、記録画像の色味が経時的に変化することが挙げられる。画像の色味変化としては、例えば、被記録媒体に記録された画像が光や大気等によって変退色することが挙げられるが、その他に、一定期間保存後のインクタンク中のインクを使用して画像を形成した場合に、未保存のインクで記録された画像と比較して、画像の色味変化がみられることが挙げられる。この一定期間保存されたインクによる画像の色味変化の原因も、主としてインク中の色材の経時劣化である。これらの課題の主たる対策としては、インク中に比較的劣化しにくい別の色材を新たに添加しておき、基本となる色材が劣化しても、新たに加えた色材の効果により、結果として画像の色味変化が抑制されるようにすることが挙げられる。
【０００３】
一方で、画像形成におけるインクの信頼性も以前からの技術課題となっている。例えば、記録ヘッドのノズル等で生じる色材の析出等の問題が挙げられる。この課題の対策としては、インク中にプロピレンオキサイドのモノメチルエーテル化合物を含有させることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、上記したように、画像の色味変化を抑制させるためにインク中に含有される色材の種類多くなると、コストアップにつながる場合がある。又、新たに加えた色材の色味によっては、その影響で初期画像の色味が好ましくなくなる場合がある。更に、インク中に併存させる各色材の特性が異なる場合、他のインク性能、特にインク信頼性が悪化する弊害を抑制するために、溶媒、添加剤等を更に添加する必要が生じ、インク組成が複雑化する場合がある。更に、この種のインクを収納したインクタンクにおいては、インクの保存安定性を向上させることが難しかった。
【０００５】
【特許文献１】特許第２５２２３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の第１課題は、他の色材を新たに使用することなく、画像の「色味の変化」の問題が解消され、且つ、特にインクジェット記録等の用途において、信頼性が確保された水系インクを提供することである。又、本発明の第２課題は、上記水系インクを収納させることで、従来と比べてインクの保存安定性を強化したインクタンクを得、該タンクに収納された水系インクを用いることで、保存によるインクの経時劣化によって生じることがあった「色味の変化」の問題を解消し、更に、上記したような「色味の変化」の問題のない画像形成が可能なインクジェット記録方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に対して、本発明者らは色材の解析から得られた知見に基づき本発明を完成するに至った。即ち、本発明の目的は、下記の本発明によって達成される。即ち、上記した本発明の第１課題にかかる第１発明は、分解性のある連結基を介して対称な、２個の発色団を有する分子構造を有する水溶性２量体色材と、該水溶性２量体色材中の上記連結基の分解により得られる分子構造と同じ構造を有する水溶性１量体色材と、上記水溶性２量体色材の分解を抑制する、常温において液体であって且つ炭素数５未満のトリオール化合物である第１水溶性有機溶媒と、を含有してなり、上記水溶性１量体色材の質量が、上記水溶性２量体色材の質量に対して１％以上１２％以下であることを特徴とする水系インクある。
【０００８】
本発明の第２課題にかかる第２発明は、上記水系インクが収納されていることを特徴とするインクタンクである。
【０００９】
本発明の第２課題にかかる第３発明は、インクを記録信号に応じてオリフィスから吐出させて記録媒体上に記録を行うインクジェット記録方法において、インクが上記水系インクであることを特徴とするインクジェット記録方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、経時的に生じる色味変化が防止された画像を得ることができ、しかも、インク組成の単純化を達成した水系インクが提供される。又、本発明によれば、従来と比べてインクの保存安定性を強化したインクタンクが提供され、インクタンク内に保存されたインクの経時劣化を有効に防止でき、該インクの劣化によって生じることのあった画像の色味変化の発生が有効に防止される。更に、本発明によれば、記録ヘッドのノズル等での色材の析出抑制といったインクの吐出性能等の、特にインクジェット記録方式に用いた場合におけるインクの信頼性が確保された水系インクが提供される。上記に挙げた点で、本発明にかかるインクは、従来のインクに対し、明確な優位性を示し、優れた特性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための最良の形態を挙げて本発明を詳しく説明する。本発明は、分解性のある連結基を介して対称な、２個の発色団を有する分子構造を有する水溶性２量体色材と、該水溶性２量体色材中の該連結基の分解により得られる分子構造と同じ構造を有する水溶性１量体色材と、該水溶性２量体色材の分解を抑制する常温において液体であって炭素数５未満のトリオール化合物である第１水溶性有機溶媒と、を含有し、該水溶性１量体色材のインク中における質量が、該水溶性２量体色材の質量を１００とした場合に、１％以上１２％以下の範囲で含んでなる水系インクであれば、インク信頼性を確保しつつ、画像の色味変化を抑制できることが明らかとなった。本発明においては、インク中における水溶性１量体色材の質量が、該水溶性２量体色材の質量に対して１％以上８％以下の範囲である場合が特に好ましい。
【００１２】
本発明における連結基を介して対称な発色団を有する分子構造を有する水溶性２量体色材とは、連結基が分解することによって２個の同じ構造を有する化合物（発色団）を生成するような色材のことである。又、生成されたそれぞれの化合物と同じ構造を有する色材を、本発明では、水溶性２量体色材中の連結基の分解により得られる分子構造と同じ構造を有する水溶性１量体色材という。更に、連結基とは、主たる発色団を有する複数の分子構造（体）を結びつける部位のことである。
【００１３】
例えば、かかる水溶性２量体色材であるＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２のＮａ塩は、下記式（１）の構造を示す。
2005194522.tif 000002
【００１４】
そして、この色材の連結基が分解することによって生成した水溶性１量体色材のＮａ塩は、下記式（２）の構造を示す。
2005194522.tif 000003
【００１５】
これらのことから、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２の連結基は、尿素結合部分であることがわかる。
【００１６】
本発明者らは、例えば、上記したような水溶性２量体色材を含む種々のインクを様々な期間保存し、色材を分解させることによって得られた、水溶性１量体色材と、水溶性２量体色材の分子数を種々の割合で変化させ、それぞれのインクにてインクジェット記録画像を形成させた結果、インク中における水溶性１量体色材の質量が、インク中における水溶性２量体色材の質量に対して１２％以下のインクであるならば、水溶性２量体色材が未分解のインクによる画像と比較して、事実上色味変化がないことを見いだした。
【００１７】
ここで、事実上色味変化がないとは、単色インクの各々のベタ階調の、ＣＩＥにより規定されている色差ΔＥ（＝［（ΔＬ*)2＋（Δａ*)2＋（Δｂ*)2]1/2）が３．２以下であることを示す。ΔＥが３．２以下というのは、Ａ級許容差と呼ばれるΔＥの範囲である１．６〜３．２（離間比較ではほとんど気付かない色差で一般には同じ色だと思われているレベル）と同等以上に色差が小さいことを示すものである。尚、後述の実施例にも記載した通り、本発明においては、保存前後の各インクを用いて、１０〜１００％デューティまで、１０％刻みでデューティの異なるベタ画像を印字し、同じデューティの画像を比較し、最も大きいΔＥの値を採用する。
【００１８】
本発明者らの更なる検討の結果、本発明で使用する水溶性２量体色材の分解を抑制させる第１水溶性有機溶媒を、インク中に併存させることにより、インクを実使用期間内（２５℃、３年相当）に保存しても、水溶性１量体色材の質量が、水溶性２量体色材の質量に対して１２％以下にしかならないことが明らかとなった。ここで、第１水溶性有機溶媒とは、常温において液体であって且つ炭素数５未満のトリオール化合物のことである。かかる第１水溶性有機溶媒（或いは、これと水溶性１量体色材）の存在によって水溶性２量体色材の分解が抑制されるメカニズムは定かではないが、前記した水溶性２量体色材の加水分解を抑制しているものと推測される。
【００１９】
又、本発明者らの検討によれば、インク中における前記した水溶性１量体色材の質量が、水溶性２量体色材の質量に対して１％以上であると、記録ヘッドのノズル等での色材の析出抑制といったインク信頼性を得られる。この水溶性１量体色材を併存させることによってインク信頼性が向上するメカニズムは定かではないが、これは、インク中の水等による揮発成分の蒸発による水溶性２量体色材の凝集に伴う析出を、水溶性１量体色材が抑制しているものと推測される。
【００２０】
前記した第１水溶性有機溶媒のインク中における含有量は、インク中の水溶性２量体色材の分解を抑制でき、実使用期間の保存において、画像の色味変化が事実上ない範囲内で調整すればよい。他のインク性能も考慮するのであれば、インク中における第１水溶性有機溶媒の含有量は、３質量％以上、８質量％以下であることが好ましい。更には、インクの全質量中に、３．５質量％以上、５質量％以下で含有させることがより好ましい。
【００２１】
又、常温で液体であって且つ炭素数が５未満のトリオール化合物である具体的な第１水溶性有機溶媒種としては、例えば、１，２，４−ブタントリオール、２−（ヒドロキシメチル）−１，３−プロパンジオール、グリセリン等が挙げられる。これらの中でも特に、グリセリンが好ましい。
【００２２】
本発明で好適に使用される水溶性２量体色材は、連結基が分解性を有するものであるが、このようなものとしては、例えば、連結基として尿素結合を有するアゾ系直接染料が挙げられる。一例を挙げるならば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー２６、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー３３、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー４４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー５０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２３、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド７５、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド７９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド８０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド８３、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド８４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ２６、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ２９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ７２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット４７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラウン１０６及びＣ．Ｉ．ダイレクトブラウン１１２等である。
【００２３】
本発明で使用する上記したような水溶性２量体色材は、高発色性で、高画像堅牢性であるものが好ましい。又、本発明においては、上記に列挙したような水溶性２量体色材が、インク全質量に対して、１質量％以上、５質量％以下、好ましくは２質量％以上、４質量％以下の範囲で含有されてなる場合に、色味変化防止とインク信頼性に対して、より高い効果を発揮したものとなるので好ましい。本発明においては、上記した水溶性２量体色材を２種以上用いてもよいし、本発明の顕著な効果を得ることができる範囲内であれば、更に上記に挙げた水溶性２量体色材以外の色材を用いてもよい。
【００２４】
本発明にかかるインクは、更に上記した成分に加えて、常温において液体であって、且つ炭素数５以上のトリオール化合物である第２水溶性有機溶媒を含有させてなることが好ましい。このような第２水溶性有機溶媒としては、３−メチル−１，３，５−ペンタントリオール又は１，２，６−ヘキサントリオールのいずれかであることが好ましい。特に、１，２，６−ヘキサントリオールが好ましい。このような炭素数が多い第２水溶性有機溶媒は、インク中の揮発成分がある程度蒸発した場合であっても、第２水溶性有機溶媒の炭素鎖によるスペーサー効果で色材の凝集に伴う析出を抑制させる働きをしているものと推測される。
【００２５】
又、本発明者らの検討によれば、画像の色味変化と色材の析出性の抑制とを両立させるのであれば、本発明にかかるインクの構成として、上記した第１水溶性有機溶媒と第２水溶性有機溶媒の総量が、インク全質量に対して５質量％以上１３質量％以下の範囲で含有されたものとなるようにすることが好まし。更に、他のインク性能も考慮するのであれば、第１水溶性有機溶媒と第２水溶性有機溶媒の総量が、６質量％以上１０質量％以下であることがより好ましい。更に、第１水溶性有機溶媒と第２水溶性有機溶媒の総量に占める第１水溶性有機溶媒の比率が、４０質量％以上、６０質量％以下となるようにすることが好ましい。このようにすれば、画像の色味変化と色材の析出性の抑制に対してより効果的である。
【００２６】
本発明のインクは、更に、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、及びテトラエチレングリコールを有するものであることが好ましい。例えば、ポリエチレングリコール２００を使用することができる。これらのエチレングリコール類を使用することにより、インク中の揮発成分が更に蒸発しても色材の析出を抑制させることが可能となる。
【００２７】
又、本発明者らの検討によれば、特に画像の色味変化と色材の析出性の抑制とを両立させるのであれば、本発明にかかるインクの構成として、第１水溶性有機溶媒と、第２水溶性有機溶媒と、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、及びテトラエチレングリコールとの総量が、インク中に１０質量％以上３０質量％以下となるようにすることが好ましい。又、他のインク性能も考慮するのであれば、１５質量％以上２５質量％以下となるようにすることがより好ましい。更に、第１水溶性有機溶媒と、第２水溶性有機溶媒と、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、及びテトラエチレングリコールとの総量に占める第１水溶性有機溶媒の比率が、１０質量％以上、３０質量％以下の範囲であるようにすることが好ましい。このようにすれば、画像の色味変化と色材の析出性の抑制の両立に対して、非常に効果的である。
【００２８】
更に、本発明にかかるインクは、インク中に、時系列的に分解、変化する物質が含まれていると、その物質の塩析効果により、水溶性１量体色材や水溶性２量体色材が析出する場合がある。従って、そのような物質を含まないようにすることが好ましい。例えば、水溶性１量体色材と水溶性２量体色材を含むインク中に尿素を添加して、インク状態で長期間高温保存すると、インク中に尿素の分解によって生じたアンモニウムイオンや炭酸イオン等が生成し、水溶性１量体色材と水溶性２量体色材が塩析する場合がある。従って、本発明にかかるインクには尿素を含まないようにすることが好ましい。
【００２９】
本発明にかかるインクに用いられる水溶性２量体色材は、色材に含まれる連結基が分解性であるものが好ましく、このようなものであればいずれも適用できるが、分解した１量体色材や連結基の残基によってインクの信頼性に悪影響を及ぼすのを防ぐようにすることが好ましい。この観点から、連結基として尿素結合を有するものであることが好ましい。尿素結合であるならば、２量体色材１分子が分解すると全く同じ分子構造の１量体色材２分子が生成し、インク信頼性を損なわず良好なインクジェットインク特性を発揮するからである。
【００３０】
本発明にかかるインクに用いられる水溶性２量体色材としては、連結基を介して対称な分子構造を有し、且つ分解性のあるものであればいずれも適用できる。好ましいものとしては上記の化合物が挙げられるが、特に連結基に尿素結合を有するＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２が好適である。又、インクのｐＨが７未満であると、比較的種類の多い酸性の記録媒体に対して色味変化の少ない記録画像を形成できる点で好適である。
【００３１】
インクの物性に関しては、インクジェット適性の観点から、コントロールすることが好ましい。インクの表面張力は２０〜５０ｍＮ／ｍ、更には２８〜４３ｍＮ／ｍであることが好ましい。インクの粘度は１．５〜３．５ｍＰａ・ｓ、更には２．０〜２．６ｍＰａ・ｓであることが好ましい。インクのｐＨは４．０〜１０．５の範囲であることが好ましい。
【００３２】
又、本発明にかかるインクは、インクタンクに収納されて用いられた場合に、収納されたインクが高い保存安定性を示す。即ち、本発明にかかるインクを用いることで、従来、インクタンク内で長期間保存されたインクを使用した場合に生じることのあった画像の色味変化の問題を解消することが可能となる。上記したような効果が得られる本発明にかかるインクタンクの形状は、例えば図１〜５のような、インク収容部の一部、若しくは全体に負圧発生機構を有してもよく、又、図６のような、インクを吐出させるノズルを有する形態であってもよい。更には、その双方を組み合わせてもよい。
【００３３】
図１に示す形態のインクタンクは、負圧発生機構として吸収体以外のものが使用された場合の構成図の一例である。図１は、外観斜視図で、図２及び図３が、その内部構成を示した図である。
【００３４】
図中のインクタンクは、インクタンクを形成する筐体部（固定部材）Ｔ１、インクの導出とともに変形する可撓性部材からなるインク収容部Ｔ４、負圧発生機構としてのバネ部材Ｔ２、前記バネ部材により発生する圧力をインク収容部に伝達するための面状部材Ｔ３、及び前記インク収容部Ｔ４を保護するためのフタ部材Ｔ５からなっている。筐体部Ｔ１には、インクを導出するためのインク供給口が設けられており、そのインク供給口は、内部に収納された液体の漏れを防ぐために、スリットを設けたゴム部材やバネにより発生する負圧に耐えうるメニスカス力を発生するための吸収体（図示せず）や、フィルタＴ６のような毛管力発生部材によってシールされている。ここでは、フィルタのタイプについて図示している。
【００３５】
バネ部材は液体収納容器の使用状態においてその圧力を満たす荷重を発生するものであれば、その形状や形態を問わない。ここでは、板バネのタイプ（Ｂ−１）とコイルバネのタイプ（Ｂ−２）について図示している。更に、板バネのタイプでは、面状部材をバネ部材と一体化することが可能である。
【００３６】
図４は、本発明の実施形態におけるインク収容部の一部に負圧発生機構として吸収体部材を使用しているインクタンクの概略説明図である。図４に示したように、インクタンク１００は、上部で大気連通口１１２を介して大気に連通し、下部でインク供給口に連通し内部に負圧発生部材を収容する負圧発生部材収納室１３４と、液体のインクを収容する実質的に密閉された液体収納室１３６とに隔壁１３８でもって仕切られている。そして、負圧発生部材収納室１３４と液体収納室１３６とは、インクタンク１００の底部付近で隔壁１３８に形成された連通部１４０、及び、液体供給動作時に液体収納室への大気の導入を促進するための大気導入路１５０を介してのみ連通されている。負圧発生部材収納室１３４を画成するインクタンク１００の上壁には、内部に突出する形態で複数個のリブが一体に成形され、負圧発生部材収納室１３４に圧縮状態で収容される負圧発生部材と当接している。このリブにより、上壁と負圧発生部材の上面との間にエアバッファ室が形成されている。
【００３７】
又、供給口１１４を備えたインク供給筒には、負圧発生部材より毛管力が高く且つ物理的強度の強い圧接体１４６が設けられており、負圧発生部材と圧接している。
【００３８】
本例の負圧発生部材収納室内には、負圧発生部材として、ポリエチレン等オレフィン系樹脂の繊維からなる第一の負圧発生部材１３２Ｂ、及び、第二の負圧発生部材１３２Ａの２つの毛管力発生型負圧発生部材が収納されている。１３２Ｃは、この２つの負圧発生部材の境界層であり、境界層１３２Ｃの仕切り壁１３８との交差部分は、連通部を下方にした液体収納容器の使用時の姿勢において大気導入路１５０の上端部より上方に存在している。又、負圧発生部材内に収容されているインクは、インクの液面Ｌで示されるように、上記境界層１３２Ｃよりも上方まで存在している。
【００３９】
ここで、第一の負圧発生部材と第二の負圧発生部材の境界層は圧接しており、負圧発生部材の境界層近傍は他の部位と比較して圧縮率が高く、毛管力が強い状態となっている。即ち、第一の負圧発生部材の毛管力をＰ１、第二の負圧発生部材の持つ毛管力をＰ２、負圧発生部材同士の界面の持つ毛管力をＰＳとすると、Ｐ２＜Ｐ１＜ＰＳなっている。
【００４０】
図５に示した形態のインクタンクは、負圧発生機構としてスポンジ等の吸収体部材（図中に網線で示す）Ｔ２２を内部にほぼくまなく配置し、インクジェットヘッドへ供給するインクを、吸収体部材に保持させて収納するものである。タンク筐体の上端には大気連通口Ｔ２３が設けられており、下部には記録ヘッドへのインク供給口Ｔ２４が設けられている。
【００４１】
図６に示す形態のインクタンクは、インク収納部Ｔ３１及びインクを吐出させるノズルＴ３２を備えている。又、本発明にかかるインクタンクは、インクの使いきり記録を保持する手段を有することができ、このようなインクタンクを装着したインクジェット記録方式で記録を行うインクジェット記録装置では、使いきり状態のインクタンクの情報から、記録を行わない禁止モードに切り換えることができる。
【００４２】
使いきり記録を保持する手段としては、例えば、インクタンクにメモリーを装着させ、当該メモリー内に使いきり情報を書き込む手段や、インクタンクにレバーを設け、通常のインク使用時はレバーが下がった状態となっているのに対して、インクを使い切るとレバーが上昇した状態となってインクジェット記録装置の動作を禁止させる、といった機械的な手段等、公知の手段を用いることができる。
【００４３】
インクタンク内にメモリーを装着させた形態におけるインク使いきり記録保持システムについての一例を、図４に示す。このようなインクタンク１００をインクジェット記録装置Ｐに装着して通常使用を行うと、インク消費情報は、インクジェット記録装置Ｐ内のドットカウントＤＣで読み取られ、その情報がインクジェット記録装置Ｐから入力情報Ｉとしてインクタンク１００のメモリーＭに伝達され、メモリーＭ内に記録される。
【００４４】
インクタンク１００内のインク量が減少し、インクタンク１００が使い切られた状態になると、その情報を保持したインクタンクからインクジェット記録装置Ｐへ出力情報Ｕが伝達され、インクジェット記録装置Ｐ内のインク判定手段Ｘが働くことで、インクジェット記録装置Ｐの記録動作を禁止させる。
【００４５】
その後、場合によっては、使いきったインクタンク１００を再生させて、インクタンク１００に装着されたメモリーＭをリセットさせることで、再びリセットされたインクタンク１００を、インクジェット記録装置Ｐに使用することが可能となる。
【００４６】
又、図７及び図８は、メインインクタンクからサブインクタンクにインク供給する時のみ、サブインクタンクのインク供給部又は供給路がメインインクタンクにジョイントされ、サブインクタンクにインク供給が行われる時以外は、インク供給部又は、供給路は大気に曝されている、インクジェット記録装置の一部を示す図である。
【００４７】
これらの図に示されているような、メインインクタンク（図７中Ｃ）からサブインクタンク（図７中Ａ）にインク供給する時のみ、サブインクタンクのインク供給路（図７中Ｂ）がメインインクタンクにジョイント（図８）され、サブタンクにインク供給される時以外は、インク供給部又は供給路が大気に曝されている構造のインクジェット記録装置に、本発明にかかるインクタンクを適用すると、上記した大気連通部での固形物の析出を防止でき、良好なインク供給が行える点で非常に有効である。
【００４８】
（インクジェット記録方法）
本発明にかかるインクは、インクを記録信号に応じてオリフィスから吐出させて記録媒体上に記録を行うインクジェット記録方法に適用した場合に、好ましく使用することができ、特に、インクに熱エネルギーを作用させて記録媒体に記録を行う方式のインクジェット記録方法に更に好ましく適用できる。
【００４９】
以上で説明したことより、更に検討を重ねた結果、本発明者らは、画像の色味変化を防止しつつ、又、別の効果として、記録ヘッドのノズル等における色材の析出抑制といった、インク信頼性確保の効果をも有するインクとするための基本的な技術思想を見いだした。即ち、主たる、水溶性２量体色材と、これと併用する水溶性１量体色材、更に、インクに含有させる水溶性有機溶剤、との構造関係による相乗作用について、主たる色材に各種の色材を用い、インク中に含有させる水溶性有機溶剤を多数応用して検討したところ、以下の条件を満足することで、前記した本発明の第１課題の解決をもたらすことができることが判明した。つまり、連結基を介して対称な発色団を有する分子構造を有し且つ分解性のある水溶性２量体色材と、該水溶性２量体色材の分解によって得られる分子構造と同じ構造を有する水溶性１量体色材と、上記水溶性２量体色材の分解を抑制する常温において液体であって且つ炭素数５未満のトリオール化合物である第１水溶性有機溶媒と、を含有し、上記水溶性１量体色材のインク中における質量が、上記水溶性２量体色材の質量１００に対して１％以上１２％以下の範囲で含有されたインクとしたことによって、画像の色味変化を防止しつつ、色材の析出抑制といったインク信頼性確保の効果を有することである。この発明は、当然に、先に説明した第１発明によって実施される。
【実施例】
【００５０】
次に、実施例、比較例及び使用例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。尚、文中、％とあるのは特に断りのない限り質量基準である。表１及び表２の組成からなる各成分を十分混合溶解した後、０．２μｍフィルターで加圧濾過し、インクを調製した。表２に示したインクは、表１に示した水溶性２量体色材のみを含む組成からなるインク１〜３において、色材を、該水溶性２量体色材と、該水溶性２量体色材の分解によって得られる分子構造と同じ構造を有する水溶性１量体色材とを併用する形態に変更したものである。
【００５１】
2005194522.tif 000004
【００５２】
2005194522.tif 000005
【００５３】
上述の通り、水溶性２量体色材としてＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２を使用しているので、該色材が分解された構造の、各インク中に使用する水溶性１量体色材のＮａ塩として、以下の式（２）の構造のものを使用した。
2005194522.tif 000006
【００５４】
上記式（２）の構造を有する水溶性１量体色材を得る方法としては、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２の水溶液を高温で長期間加熱し、液体クロマトグラフィー等で分取するものや、定法で合成するもの等が挙げられる。
【００５５】
［評価］
上記のようにして得られた各インクを用いて、下記に示すインク性能評価を行った。尚、インクジェット記録装置を使用する場合、発熱素子をインクの吐出エネルギー源として利用したインクジェットプリンタＰｉｘｕｓ８５０ｉ（商品名：キヤノン製）を用いた。評価方法を以下に示す。
【００５６】
（１）画像評価
以下の方法で、インク保存後の水溶性１量体色材の生成量と画像の色味変化を検証した。その結果を表３に示す。先ず、表１の組成からなるインク１〜７をテフロン（登録商標）製の容器に注入し、密閉状態で夫々の温度、夫々の期間保存した。そして、保存前後の各インクを濃縮し、重水を加えて測定試料とし、それぞれの試料について1Ｈ−ＮＭＲ測定を行った。得られたスペクトルの積分値から、インク中の水溶性２量体色材の減少量、及び水溶性１量体色材の生成量を算出した。又、インク保存温度、保存期間から加速係数を算出し、２５℃で３年相当後の水溶性２量体色材の減少量、及び水溶性１量体色材の生成量を見積もった。
【００５７】
更に、未保存インクと、保存温度及び保存期間を適宜調整することによって２５℃で３年相当に保存したインクの夫々を充填したインクタンクをインクジェット記録装置に装着し、記録密度２，４００ｄｐｉ×１，２００ｄｐｉ、吐出量を２．５ｐｌとして、１０〜１００％の１０％刻みのデューティ（階調）でインクを打ち込んだベタ画像を、ＳＰ−１０１（商品名：キヤノン製）に形成した。保存前後のインクで得られた画像を、ＧＲＥＴＡＧ社製スペクトロリノで光源：Ｄ５０、視野：２°の条件で測定し、得られたＬ*ａ*ｂ*から、保存前後の同一デューティの画像のΔＥ（＝［（ΔＬ*)2＋（Δａ*)2＋（Δｂ*)2］1/2）を算出した。その中で、最もΔＥの値の大きいものをΔＥmaxとした。そして、その値を用いて下記の基準で評価した。
○：ΔＥmaxが３．２以下である。
×：ΔＥmaxが３．２を超えている。
【００５８】
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【００５９】
表１に示した通り、インク１、２及び３を２５℃で３年相当保存したインク中に含まれる水溶性２量体色材の質量に対する水溶性１量体色材の質量の比率はいずれも１２％以下であった（実施例１〜３のインクとした）。又、これらのインクにて得られた画像と未保存インクにより得られた画像とのΔＥは３．２以下であったため、画像の色味変化が許容範囲であった。
【００６０】
一方で、第１水溶性有機溶媒が含有されていない、表１のインク５、６及び７を同様に２５℃で３年相当保存したインク中に含まれる水溶性２量体色材の質量に対する水溶性１量体色材の質量の比率は、いずれも１２％を超えるものであった（比較例１〜３のインクとした）。又、これらのインクにて得られた画像と未保存インクにより得られた画像とのΔＥは３．２を超えたため、画像の色味変化は許容できない結果となった。又、表１のインク１であっても、２５℃で３．５年相当保存したインクでは含まれる水溶性２量体色材の質量に対する水溶性１量体色材の質量の比率が１３％となり、画像の色味変化は許容できない結果となった（比較例４のインクとした）。
【００６１】
本発明者らの見解として、インクの保存期間は最長３年でよいと判断している。つまり、インク作成後３年間保存後の色味変化ΔＥが３．２以下であればよい。尚、上記試験で用いたテフロン（登録商標）製容器による保存ではなく、インクタンク形態で保存したインクであっても、同様の結果が得られた。
【００６２】
（２）固着回復性評価
水溶性２量体色材と、水溶性１量体色材が２量体色材となった時の合計が３質量％における、水溶性１量体色材の添加量と記録ヘッドの固着回復性を、下記の方法及び基準で評価した。結果を表４に示す。先ず、インクジェット記録装置に表２に示した組成からなる各インクを充填し、所定の回復動作を行い、印字チェック用のパターンを印字した。次に、インクジェットプリンタ本体から取り出し、インクタンクを外した記録ヘッドをデシケーター内に投入し、２５℃環境下にてロータリーポンプで１Ｐａに減圧した状態で５日間放置した。続いて、常圧に戻した後、２５℃、湿度５０％Ｒ．Ｈ．にて２４時間放置した記録ヘッドを再びインクジェット記録装置に装着し、インクタンクを取り付けた。更に、回復操作（吸引操作）に引き続いて印字を行い、下記基準にて評価した。尚、上記条件の保存前後における水溶性２量体色材と水溶性１量体色材の量は、事実上変化していない。
【００６３】
◎：回復操作２回以内で正常な印字状態に戻る。
○：回復操作３回で正常な印字状態に戻る。
×：回復操作４回以上で不吐出又は印字の乱れがある。
【００６４】
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【００６５】
表４に示した通り、インク中に、水溶性１量体色材が、水溶性２量体色材に対して１質量％以上の比率で含まれていれば、固着回復性は実使用上問題ないことがわかる。
【００６６】
（３）析出性評価
大気に曝されたインク供給部又は流路におけるインクの析出性をシミュレートさせるため、外形０．５ｍｍ、内径０．３２ｍｍ、長さ２０ｍｍのＳＵＳ３０４製のパイプに表５に示した各インクを充填し、パイプを立てた状態でデシケーター内に投入し、２５℃環境下にてロータリーポンプで１Ｐａに減圧した状態で５日間放置して、常圧に戻した後、２５℃湿度５０％Ｒ．Ｈ．にて２４時間放置したパイプ内表面を観察した。結果を表５に示す。尚、上記条件の保存前後における水溶性２量体色材と水溶性１量体色材の量は、事実上変化していない。又、析出物が多ければ多いほど、インクの供給性は悪化してしまう。
【００６７】
◎：析出物は全くない、若しくは軽微な量である。
○：一部析出物が発生している。
△：析出物が発生している。
【００６８】
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【００６９】
表５より、第２水溶性有機溶媒が含まれているインク２−１は、第２の水溶性有機溶媒を含んでいないインク３−１よりも、インク供給性に関して優れている。又、インク中に更にトリエチレングリコール、及びテトラエチレングリコールが含まれるインク１−１はより良好な結果が得られた。
【００７０】
上記で説明した通り、主たる本発明にかかる構成のインクは、特にインクジェット記録方式に用いた場合に、画像の色味変化を防止されたものとなると同時に、インク組成の単純化を達成したものである。又、本発明にかかるインクは、別の効果として、記録ヘッドのノズル等での色材の析出抑制といったインク信頼性確保の効果も有する。上記した点で、主たる本発明にかかるインクは、従来のインクに対して明確な優位性を示し、優れた特性を有するものである。第１発明では特に、従来のインクに対し、明確な優位性を示し、優れた特性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】インク収容部に負圧発生機構として吸収体部材以外のものが使用された本発明のインクタンクを示す外観斜視図である。
【図２】図１のインクタンクの内部構造の一例を示す概略斜視図である。
【図３】図１のインクタンクの内部構造の別の例を示す概略斜視図である。
【図４】インク収容部の一部に負圧発生機構として吸収体部材を使用した本発明のインクタンクの概略説明図である。
【図５】インク収容部の全体に負圧発生機構として吸収体部材を使用している本発明のインクタンクの内部構造を示す図である。
【図６】ノズルが接続されている本発明のインクタンクの外観斜視図である。
【図７】メインインクタンクからサブインクタンクにインク供給する時のみ、サブインクタンクのインク供給部又はインク供給路がメインインクタンクにジョイントされ、サブタンクにインク供給される時以外は、インク供給部又はインク供給路は大気に曝されている、インクジェット記録装置の一部を示す図である。
【図８】図７のメインインクタンクからサブインクタンクにインク供給するため、サブインクタンクのインク供給部又はインク供給路がメインインクタンクにジョイントされている状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１００：インクタンク
１１２：大気連通口
１１４：供給口
１３２Ａ：第二の負圧発生部材
１３２Ｂ：第一の負圧発生部材
１３２Ｃ：境界層
１３４：負圧発生部材収納室
１３６：液体収納室
１３８：隔壁
１４０：連通部
１４６：圧接体
１５０：大気導入路
Ａ：記録ヘッドと接続されているサブインクタンク
Ｂ：インク供給部又は供給路
Ｃ：メインインクタンク
Ｔ１：筐体部（固定部材）
Ｔ２：バネ部材
Ｔ３：面状部材
Ｔ４：インク収容部
Ｔ５：フタ部材
Ｔ６：フィルタ
Ｔ２２：吸収体部材
Ｔ２３：大気連通口
Ｔ２４：インク供給口
Ｔ３１：インク収納部
Ｔ３２：ノズル
Ｐ：インクジェット記録装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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