(57)【要約】【課題】  経時によるｐＨの変動が大きい着色剤を使用した場合でも、そのｐＨ変動を少なくし、かつ記録液組成物中に微量含有している多価金属に対しても影響されず、吐出安定性の優れたインクジェット用水性記録液及びその記録液を用いた記録方法を提供すること。【解決手段】  少なくとも着色剤、水、水溶性有機溶剤を含有し、さらに次亜リン酸塩を含有したことを特徴とする水性記録液。【選択図】        図１
2007063454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも着色剤、水、水溶性有機溶剤を含有し、さらに次亜リン酸塩を含有したことを特徴とする水性記録液。
【請求項２】
記録液のｐＨが６．５〜１１であ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】
前記次亜リン酸塩の含有量は記録液全体に対して０．０１〜３．０重量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の水性記録液。 
【請求項４】
前記次亜リン酸塩がナトリウム又はカリウムの塩であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１に記載の水性記録液。 
【請求項５】
前記次亜リン酸塩が無機アンモニアの塩であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１に記載の水性記録液。
【請求項６】
前記次亜リン酸塩が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から選択される有機アミンの塩であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１に記載の水性記録液。
【請求項７】
前記次亜リン酸塩がテトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム及びヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム有機アンモニウムの塩であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１に記載の水性記録液。
【請求項８】
記録液の前記水溶性有機溶剤がグリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、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−２−イミダゾリジノンから選ばれる少なくとも一つ以上の水溶性有機溶剤を含有するものであることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１に記載の水性記録液。
【請求項９】
記録液がさらに２−ｎ−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールから選ばれる１種類又は２種類のジオール化合物を含有するものであることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の水性記録液。
【請求項１０】
前記着色剤が高分子分散剤又は界面活性剤で数平均粒子系２０〜１５０ｎｍに分散された顔料であり、インクジェット記録に用いられることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の水性記録液。
【請求項１１】
前記着色剤が親水性基を表面に有する数平均粒子系２０〜１５０ｎｍの自己分散型顔料であり、インクジェット記録に用いられることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の水性記録液。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか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、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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピエゾ方式あるいはサーマル方式などのオンディマンド法や荷電制御方式などの連続噴射法が適用されるインクジェット記録用に適した水性記録液（インク）に関し、特に普通紙に対するカラーインクとして優れた特性を示す水性のインク組成物からなり、水性筆記用具、記録計、ペンプロッター用としても用いられる水性記録液に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式は、他の記録方式に比べてプロセスが簡単であるため、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。インクジェット用インクとしては各種の水溶性染料を水、又は水と有機溶剤との混合液に溶解させた染料系インクが使用されているが、染料系インクは色調の鮮明性は優れているものの、耐光性、耐水性に劣る欠点があった。一方、カーボンブラックや各種の有機顔料を分散させた顔料系インクは、染料系インクと比較して耐光性や耐水性に優れるため、盛んに研究されている。しかし顔料系インクは、染料系インクと比べてノズルの目詰まりが生じやすい傾向がある。通常、顔料系インク中の顔料は高分子分散剤、界面活性剤分散剤等の分散剤を用いて分散されているが、近年分散系の安定性向上、インクジェットヘッドの目詰まり解消を目指し、顔料表面にスルホン基、カルボキシル基等のイオン性官能基を付加し、静電反発により分散剤がなくても分散できる自己分散顔料が開発されている。しかし、いずれの着色剤を用いた場合でも、染料分子の構造、或いは分散基の分子構造により、インクは経時によりｐＨが変化する傾向を有しており、インクのｐＨが変化するとインクの収納容器或いは供給部材との接液部にて反応等が生じてインク物性の安定性を損なう。また、顔料分散体をインクの着色剤として使用した場合にはさらにｐＨ変化により、分散安定性が損なわれ、分散粒子の凝集まで進む。これらインク物性の安定性或いは分散安定性が損なわれると、微細な吐出ノズルからインク滴を吐出して画像を形成するインクジェット方式においては、物性変化による着弾精度の低下或いはノズルの目詰まり等による不吐出が発生し、記録方式にとっては好ましくない状態になる。
【０００３】
これらの事態を防ぐため、インクのｐＨ変化を防止するため、特許文献１，２等に記載されているホウ酸−塩化カリウム−水酸化ナトリウム系、グリシン−塩化ナトリウム−水酸化ナトリウム系、リン酸二水素カリウム−リン酸水素二ナトリウム系、炭酸ナトリウム−炭酸水素ナトリウム系、フタル酸水素カリウム−水酸化ナトリウム、クエン酸ナトリウム−水酸化ナトリウム、クエン酸二水素カリウム−四ホウ酸ナトリウム、酢酸−酢酸ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム−クエン酸等の緩衝剤を添加する方法がある。また、特許文献３ではインク組成物中に亜リン酸又は亜リン酸塩を含有させることによりインク物性の安定性を向上しようとしている。また、自己分散型の顔料を着色剤として使用した場合に経時でのｐＨ低下が大きいため、そのｐＨ低下を改良するため特許文献４〜６はそれぞれある特定の緩衝剤をインク組成物中に添加することが記載されている。しかし、これらｐＨ緩衝剤を使用した場合でもその効果は実用的に問題ないレベルには達しておらず、また上記緩衝剤は、無機酸塩、有機酸塩、及び有機スルホン酸塩が主で、それらはインク中に不純物として微量存在する多価金属カルシウム又はマグネシウムと塩交換により水溶性が低下した塩化合物に変わりやすく、変わった場合はノズルの目詰まり等による不吐出が発生する恐れがある。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６４−６０７４号公報
【特許文献２】特開平４−１８９８７６号公報
【特許文献３】特開平７−１７４３４１８号公報
【特許文献４】特開２００３−２０１４３０号公報
【特許文献５】特開２００３−２０６４２０号公報
【特許文献６】特開２００３−３１３４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記のような状況に鑑みてなされたもので、経時によるｐＨの変動が大きい着色剤を使用した場合でも、そのｐＨ変動を少なくし、かつ記録液組成物中に微量含有している多価金属に対しても影響されず、吐出安定性の優れたインクジェット用水性記録液及びその記録液を用いた記録方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は記録液組成物中に微量含有している多価金属に対しても影響されずまたｐＨ緩衝作用の優れた材料を鋭意検討した結果、次亜リン酸塩がその目的を果たすに最適な化合物であることを見出し、本発明に至った。
【０００７】
即ち、上記課題は、次の本発明により解決される。
（１）少なくとも着色剤、水、水溶性有機溶剤を含有し、さらに次亜リン酸塩を含有したことを特徴とする水性記録液。
（２）記録液のｐＨが６．５〜１１であることを特徴とする（１）項に記載の水性記録液。
（３）前記次亜リン酸塩の含有量が記録液全体に対して０．０１〜３．０重量％であることを特徴とする（１）項又は（２）項に記載の水性記録液。
（４）前記次亜リン酸塩がナトリウム又はカリウムの塩であることを特徴とする（１）項乃至（３）項の何れか１に記載の水性記録液。
（５）前記次亜リン酸塩が無機アンモニアの塩であることを特徴とする（１）項乃至（３）項の何れか１に記載の水性記録液。
（６）前記次亜リン酸塩が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から選択される有機アミンの塩であることを特徴とする（１）項乃至（３）項の何れか１に記載の水性記録液。
（７）前記次亜リン酸塩がテトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム及びヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム有機アンモニウムの塩であることを特徴とする（１）項乃至（３）項の何れか１に記載の水性記録液。
（８）記録液の前記水溶性有機溶剤がグリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、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−２−イミダゾリジノンから選ばれる少なくとも一つ以上の水溶性有機溶剤を含有することを特徴とする（１）項乃至（７）項の何れか１に記載の水性記録液。
（９）記録液がさらに２−ｎ−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールから選ばれる１種類又は２種類のジオール化合物を含有するものであることを特徴とする（１）項乃至（８）項の何れかに記載の水性記録液。
（１０）前記着色剤が高分子分散剤又は界面活性剤で数平均粒子系２０〜１５０ｎｍに分散された顔料であり、インクジェット記録に用いられることを特徴とする（１）項乃至（９）項の何れかに記載の水性記録液。
（１１）前記着色剤が親水性基を表面に有する数平均粒子系２０〜１５０ｎｍの自己分散型顔料であり、インクジェット記録に用いられることを特徴とする（１）項乃至（９）項の何れかに記載の水性記録液。
（１２）前記（１）項〜（１１）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、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。
【発明の効果】
【０００８】
以下の詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明の水性記録液は経時によるｐＨの変動が小さく吐出安定性が優れており、インクジェット方式のプリンターに好適に使用することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。本発明は、少なくとも着色剤、水、水溶性有機溶剤を含有し、さらに次亜リン酸塩を含有したことを特徴とするものであるが、本発明に使用される次亜リン酸塩は、ナトリウム、カリウム塩としての具体例は次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸水素ナトリウム、次亜リン酸水素二ナトリウム、次亜リン酸カリウム、次亜リン酸水素カリウム、次亜リン酸水素二カリウム、また、無機アンモニア又は有機アミンの塩としての具体例は次亜リン酸アンモニウム、次亜リン酸水素アンモニウム、次亜リン酸水素二アンモニウム、次亜リン酸モノエタノールアミン塩、次亜リン酸ジエタノールアミン塩、次亜リン酸トリエタノールアミン塩、また、有機アンモニウム塩としての具体例は、次亜リン酸テトラメチルアンモニウム、次亜リン酸テトラエチルアンモニウム、次亜リン酸ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムであることが好ましい。
前記次亜リン酸塩は、記録液全体に対して０．０１〜３．０重量％、好ましくは０．０５〜２．０重量％で記録液中に含有させられる。０．０１％未満では、ｐＨ緩衝剤としての機能が果たせず、逆に３．０重量％を越えて含有させるとヘッド表面で待機中乾燥等により水分が蒸発したときに析出して吐出を不安定にする。
【００１０】
本発明の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、記録液の乾燥を防止するために、また、溶解安定性を向上するため等の目的で、下記の水溶性有機溶剤が使用される。これら水溶性有機溶剤は複数混合して使用してもよい。グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、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−２−イミダゾリジノン等である。
これらの水溶性有機溶剤の含有量は、記録液全体に対して、１〜６０重量％、より好ましくは５〜４０重量％で使用される。１重量％未満では記録液の乾燥防止効果がなく、６０重量％を越えて含有させると記録液の粘度がインクジェット記録適正を越えた粘度になってしまう。
【００１１】
本発明は、記録液中にさらに２−ｎ−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールから選ばれる１種類又は２種類のジオール化合物を含有させることを特徴とする。これらを記録液中に含有させることにより記録液のヘッドインク流路内壁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る。これらジオール化合物は水への溶解性が低いが、反面浸透性作用が高い。これらジオール化合物の含有量は、０．１〜４．５重量％、好ましくは、好ましくは０．５〜３重量％程度である。前記ジオール化合物の含有量が０．１重量％未満では記録液の浸透性または濡れ性への効果が不十分となり、４．５重量％を越えると未溶解分が記録液中に分離し、顔料の凝集を引起す要因となる。
【００１２】
また、上記ジオール化合物と同様にヘッドインク流路内壁への濡れ性改善或いはメディアへの浸透性改善の目的で、ジエチレングリコール或いはトリエチレングリコールのモノアルキルエーテルを含有させることができる。具体例としては、ジエチレングリコールモノ-ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−iso−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等である。
【００１３】
本発明の着色剤は、水溶性染料または顔料が用いられるが、水溶性染料の具体例としては、カラーインデックス分類によるところの酸性染料，直接染料，及び反応性染料が挙げられる。より具体的な例として酸性染料としてはＣＩアシッドイエロー１７、ＣＩアシッドイエロー２３、ＣＩアシッドイエロー４２、ＣＩアシッドイエロー４４、ＣＩアシッドイエロー７９、ＣＩアシッドイエロー１４２、ＣＩアシッドレッド３５、ＣＩアシッドレッド４２、ＣＩアシッドレッド５２、ＣＩアシッドレッド８２、ＣＩアシッドレッド８７、ＣＩアシッドレッド９２、ＣＩアシッドレッド１３４、ＣＩアシッドレッド２４９、ＣＩアシッドレッド２５４、ＣＩアシッドレッド２８９、ＣＩアシッドブルー１、ＣＩアシッドブルー９、ＣＩアシッドブルー１５、ＣＩアシッドブルー５９、ＣＩアシッドブルー９３、ＣＩアシッドブルー２４９、ＣＩアシッドブラック２等がある。
【００１４】
直接染料としてはＣＩダイレクトイエロー３３、ＣＩダイレクトイエロー４４、ＣＩダイレクトイエロー５０、ＣＩダイレクトイエロー８６、ＣＩダイレクトイエロー１３２、ＣＩダイレクトイエロー１４２、ＣＩダイレクトイエロー１４４、ＣＩダイレクトオレンジ２６、ＣＩダイレクトレッド９、ＣＩダイレクトレッド１７、ＣＩダイレクトレッド２８、ＣＩダイレクトレッド８１、ＣＩダイレクトレッド８３、ＣＩダイレクトレッド８９、ＣＩダイレクトレッド２２５、ＣＩダイレクトレッド２２７、ＣＩダイレクトブルー１５、ＣＩダイレクトブルー７６、ＣＩダイレクトブルー８６、ＣＩダイレクトブルー１９９、ＣＩダイレクトブルー２０１、ＣＩダイレクトブルー２０２、ＣＩダイレクトブラック１９、ＣＩダイレクトブラック２２、ＣＩダイレクトブラック３２、ＣＩダイレクトブラック３８、ＣＩダイレクトブラック５１、ＣＩダイレクトブラック１５４、ＣＩダイレクトブラック１６８が挙げられ，反応性染料としてはＣＩリアクティブイエロー１７、ＣＩリアクティブレッド６、ＣＩリアクティブレッド１８０、ＣＩリアクティブブルー２が本発明に用いられる好ましい例である。
【００１５】
記録液組成物への染料の含有量は、２〜１０重量％が好ましく、より好ましくは３〜８重量％程度である。染料の含有量が２重量％未満では印字又は筆記濃度が不十分となり、１０重量％を越えると染料が溶解しきれず長期保存中に沈澱が発生したり、吐出安定性が悪くなる。
【００１６】
本発明に用いられる顔料は、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、酸化チタン及び酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法など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、キレートアゾ顔料などを含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、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、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など）、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など）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。 
原料として用いるカーボンブラックの種類は特に限定されない。上述の酸性カーボンブラック、中性カーボンブラック、アルカリ性カーボンブラックのいずれでも使用できる。
【００１７】
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は、以下のものが挙げられる。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、チャンネルブラッ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）等の有機顔料が挙げられる。
【００１８】
カーボンブラックの具体例には、三菱化学社製の＃１０Ｂ、＃２０Ｂ、＃３０、＃３３、＃４０、＃４４、＃４５、＃４５Ｌ、＃５０、＃５５、＃９５、＃２６０、＃９００、＃１０００、＃２２００Ｂ、＃２３００、＃２３５０、＃２４００Ｂ、＃２６５０、＃２７００、＃４０００Ｂ、ＣＦ９、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ７７、ＭＡ１００、ＭＡ２２０、ＭＡ２３０、ＭＡ６００及びＭＣＦ８８等；キャボット社製のモナーク１２０、モナーク７００、モナーク８００、モナーク８８０、モナーク１０００、モナーク１１００、モナーク１３００、モナーク１４００、モーガルＬ、リーガル９９Ｒ、リーガル２５０Ｒ、リーガル３００Ｒ、リーガル３３０Ｒ、リーガル４００Ｒ、リーガル５００Ｒ及びリーガル６６０Ｒ等；デグサ社製のプリンテックスＡ、プリンテックスＧ、プリンテックスＵ、プリンテックスＶ、プリンテックス５５、プリンテックス１４０Ｕ、プリンテックス１４０Ｖ、スペシャルブラック４、スペシャルブラック４Ａ、スペシャルブラック５、スペシャルブラック６、スペシャルブラック１００、スペシャルブラック２５０、カラーブラックＦＷ１、カラーブラックＦＷ２、カラーブラックＦＷ２Ｖ、カラーブラックＦＷ１８、カラーブラックＦＷ２００、カラーブラックＳ１５０、カラーブラックＳ１６０及びカラーブラックＳ１７０等が挙げられる。 
【００１９】
さらに、カラー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１（ファストイエローＧ）、３、１２（ジスアゾイエローＡＡＡ）、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、８１、８３（ジスアゾイエローＨＲ）、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、４０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、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（ブリリアントファーストスカレット）、２３、３１、３８、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｂａ））、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：３（パーマネントレッド２Ｂ（Ｓｒ））、４８：４（パーマネントレッド２Ｂ（Ｍｎ））、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（ローダミン６Ｇレーキ）、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Ｒ）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルーＥ）、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。
【００２０】
これらの顔料を水性記録液組成物の着色剤として用いるための分散剤としては、通常のアニオン系界面活性剤、又は高分子分散剤であるが、アニオン系界面活性剤としては、特開平８−１９９１００号公報に記載のポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルサルフェート塩、ポリオキシエチレンアリルエーテルサルフェート塩、高分子分散剤としては、ゼラチン、カゼイン等のタンパク質、アラビアゴム等の天然ゴム、サボニン等のグルコキシド、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、リグニンスルホン酸塩、セラミック等の天然高分子、ポリアクリル酸塩、スチレン−アクリル酸共重合物塩、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合物塩、スチレン−マレイン酸共重合物塩、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合物塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩、ポリリン酸等の陰イオン性高分子、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等の非イオン性高分子であり、これらの内１種、または２種以上を混合して用いることができる。その添加量は記録液全重量に対し、０．１〜２０重量％が好ましいが、さらに好ましくは１〜１０重量％である。
【００２１】
本発明の少なくとも１種の親水性基を表面に有する自己分散可能な顔料は、表面に親水性官能基を有し、所謂高分子分散剤又は界面活性剤を含まず、自身で溶媒中に分散可能な顔料が用いられる。顔料が有する親水性官能基としては、ノニオン性、アニオン性、カチオン性のいずれの親水性官能基も使用でき、特に、カルボキシル基、水酸基、スルホン酸基、りん酸基の単独もしくは２種以上の組み合わせが好ましく、この中でもカルボキシル基の単独、もしくはカルボキシル基を含む２種以上の組み合わせがさらに好ましい。カルボキシル基、スルホン酸基、あるいはりん酸基を有する場合、そのまま遊離酸の状態でも使用できるが、一部又は全てが塩を形成しているほうが分散性の点で有利であり、好ましい。塩を形成する物質としては、各種の塩基性物質が使用できるが、アルカリ金属、アンモニウム、有機アンモニウム化合物の単独又は２種以上の組み合わせが好ましい。親水性官能基を導入する顔料としては、無機および有機顔料のいずれも使用できる。
【００２２】
本発明において好ましく用いられる上記親水性基を表面に有する自己分散可能な顔料として市販品を利用することも可能であり、好ましい例としてはブラックの自己分散型顔料としては、キャボット社のカルボキシル基変性タイプＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００やスルホン基変性タイプＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２００、オリエント化学工業株式会社製  ＢＯＮＪＥＴＢＬＡＣＫ  ＣＷ−１、ＣＷ−２、等、またカラーの自己分散型顔料はキャボット社のスルホン基変性タイプＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２５０C（シアン）、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２６０M（マゼンタ）、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２７０Y（イエロー）の顔料分散液等が挙げられる。
【００２３】
記録液中の顔料分散粒子の数平均粒子径は、２０〜１５０ｎｍ、好ましくは４０〜１１０ｎｍの範囲に調整される。数平均粒子径が２０ｎｍ未満では記録物に透明感が出て、十分な光学濃度が得られない。一方、１５０ｎｍを超えると、粒子の沈降が起こりやすく、記録液の保存安定性が低下しやすい。
【００２４】
記録液組成物への顔料の含有量は、２〜１０重量％が好ましく、より好ましくは３〜８重量％程度である。顔料の含有量が２重量％未満では印字又は筆記濃度が不十分となり、１０重量％を越えると顔料が凝集し易くなり長期保存中に沈澱が発生したり、吐出安定性が悪くなる。
【００２５】
本発明のインクジェット用記録液には、界面活性剤が含まれる。ここで用いる界面活性剤は、いわゆる顔料の分散剤として用いるものではなく、分散している顔料の分散安定性を補助する効果や、記録液を被記録媒体としての紙中に浸透させる効果等を企図するためのものである。本発明のインクジェット記録用記録液に使用できる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である。
【００２６】
アニオン性界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルカルボン酸塩界面活性剤又はポリオキシアルキレンアルキルエーテルスルホン酸塩又はポリオキシアルキレンアリールエーテルスルホン酸塩界面活性剤を含有することが好ましい。ポリオキシアルキレンアルキルエーテルカルボン酸塩界面活性剤の例としては、日光ケミカルズ社製のＥＣＴ−３ＮＥＸ、ＥＣＴＤ−３ＮＥＸ、ＥＣＴＤ−６ＮＥＸ、ＥＣＴ−３、ＥＣＴ−７、ＡＫＹＰＯＲＬＭ ４５ＮＶ（ＣＨＥＭ−Ｙ）、ＡＫＹＰＯ ＲＬＭ４５（ＣＨＥＭ−Ｙ）、ＡＫＹＰＯ ＲＬＭ１００ＮＶ（ＣＨＥＭ−Ｙ）、ＡＫＹＰＯ ＲＬＭ１００（ＣＨＥＭ−Ｙ）などを用いることができ、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルスルホン酸塩又はポリオキシアルキレンアリールエーテルスルホン酸塩界面活性剤の例としては、日光ケミカルズ社製のＮＩＣＯＬＬ  ＳＢＬ−４４、第一工業製薬社製のハイテノールＮ−０７、ハイテノールＮ−０８、ハイテノールＮ−１７、ハイテノールＮＥ−０５、ハイテノールＮＥ−１５、ハイテノールＮＦ−１３、ハイテノール０８Ｅ、ハイテノール１２、ハイテノール１８Ｅなどを用いることができる。特にＥＣＴＤ−３ＮＥＸやＥＣＴＤ−６ＮＥＸ又は、ハイテノール１８Ｅを用いると良好な記録品質を示す。
【００２７】
また、非イオン界面活性剤としては、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アリルエーテル、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ラウリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどのエーテル系、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などのエステル系、その他フッ素アルキルエステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩などの含フッ素系界面活性剤などがある。
【００２８】
これら界面活性剤の添加量は、記録液組成物の０．０１〜２．０重量％程度が好ましく、より好ましくは０．１〜１．５重量％程度である。この範囲の添加量は、分散安定性を向上させ、被記録媒体としての紙中に記録液を浸透させる効果あり、２．０重量％より多くすると、にじみが増大するようになる。
【００２９】
本発明の記録液は、着色剤として前記水溶性染料又は前記顔料分散体を使用するものであるが、前記の水溶性染料はアニオン系であり、また前記顔料分散体の分散剤もアニオン系であるので、水溶液のｐＨは弱アルカリ性で安定であり、記録液としてのｐＨは６．５〜１１が初期、経時含めて安定状態を保持する。ｐＨ調整剤の例としては、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパノールアミン、モルホリンなどのアミン類及びそれらの変成物、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどの無機塩類、水酸化アンモニウム、４級アンモニウム水酸化物（テトラメチルアンモニウムなど）、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウムなどが挙げられる。 
【００３０】
また、本発明による記録液組成物は、その諸特性を改善するために防腐剤、防かび剤、染料溶解助剤、酸化防止剤などを含むことができる。防腐剤、防かび剤の好ましい具体例としては、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、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン（ＩＣＩ社のプロキセルＣＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ、プロキセルＸＬ−２、プロキセルＬＶ）などが挙げられる。
【００３１】
また、染料溶解助剤として、尿素、Ｎ−メチルー２−ピロリドン、アロハネート、メチルアロハネートなどのアロハネート類、ビューレット、ジメチルビューレット、テトラメチルビューレットなどのビューレット類、酸化防止剤としてＬ−アスコルビン酸及びその塩などが挙げられる。
【００３２】
また、本発明による記録液組成物は、紫外線吸収剤を含むことができる。それらの市販品の例としては、チバガイギー社製のＴｉｎｕｖｉｎ３２８、９００、１１３０、３８４、２９２、１２３、１４４、６２２、７７０、２９２、Ｉｒｇａｃｏｒ２５２、１５３、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０、１０７６、１０３５、ＭＤ１０２４などがある。 
【００３３】
また、本発明による記録液組成物は、粘度調整剤を含むことができる。その具体例としては、ロジン類、アルギン酸類、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ポリアクリル酸塩、ポリビニルピロリドン、アラビアゴムスターチなどがある。 
【００３４】
本発明にかかる水性記録液は、筆記用具インクやインクジェット記録用インクに用いることができる。インクジェット記録方法としては、インクに力学的エネルギーを作用させ、液滴を吐出する記録方法、及びインクに熱エネルギーを加えてインクの発泡により液滴を吐出する記録方法があり、それらの記録方法に本発明の記録用インクを好適に用いることができる。インクジェット記録用に用いる場合には、該インクはインクジェットヘッドから吐出可能である特性を有することが好ましい。インクジェットヘッドからの吐出性という観点から、該インクの特性として、表面張力は２０〜６０ｍＮ／ｍが好ましくは、さらには２５〜５０ｍＮ／ｍが好ましい。粘度は、１．５〜１０．０ｍＰａ・ｓが好ましく、さらには２．０〜８．０ｍＰａ・ｓが好ましい。
【００３５】
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。
【００３６】
図１は本発明の水性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）及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）及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。
【００３７】
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）、すなわち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。
【００３８】
また、側板（１）、（２）を繋ぐ底板（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。
【００３９】
更に、側板（１）とサブフレーム（１３）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。
【００４０】
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、大気開放チューブ及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。
更に、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、発泡部材ある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。
【００４１】
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、図１の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を示し、図３はインクカートリッジの正断面図を示す。
【００４２】
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。
【００４３】
カートリッジ本体（４１）のケース（４３）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）を塞ぐとと共に装填時や輸送時などのカートリッジ取扱い時、ある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。
【００４４】
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。
【００４５】
また、図４には、本発明の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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、ノズルを千鳥など任意の配列で、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やデジカメ用の出力プリンタのみならず、ファックスやスキャナ、電話など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。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例に基づき本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されないものである。なお実施例中の部数は重量部を表わすものである。下記表１の実施例１〜６の処方によりインクを調製し、２時間攪拌後、水酸化リチウムで表記のｐＨに調整し、孔径１．２μｍのメンブランフィルターでろ過してインク（ａ）〜（ｆ）を得た。また実施例１〜６からそれぞれ次亜リン酸塩のみを除いた処方を比較例１〜６とし、同様の操作で調合したインク（ｇ）〜（ｌ）を得た。
【００５０】
【表１】
2007063454.tif 000003
【００５１】
顔料分散液（Ａ−１）
先ず下記の処方にて顔料分散液を調合・混合し、この混合物を１リットルのベッセルに入れ、直径０．７ｍｍのジルコニアビーズ９００ｇを加え、カンペ社製バッチ式卓上サンドミルで２０時間分散し、を得た。
ピグメントレッド１２２                                          ３０部
（大日本インキ社製  FASTOGEN SUPER MAGENTA RG）
スチレン-アクリル酸共重合体アンモニウム水溶液（２０％）          ３０部
（ジョンソンポリマー社製  ジョンクリル６７９）
グリセリン                                                      １０部
イオン交換水                                                  １３０部
【００５２】
顔料分散液（Ａ−２）
顔料分散液（Ａ−１）と同様に操作して、顔料分散液（Ａ−２）を得た。
ピグメントブルー１５：３                                          ３０部
（東洋インキ社製  LIONOL BLUE FG-7351）
ポリオキシエチレンラウリルエーテルサルフェート
トリエタノールアンモニウム                                          ６部
（日光ケミカルズ製  NICOLL SBL-4T）
グリセリン                                                        １０部
イオン交換水                                                    １５４部
【００５３】
顔料分散液（Ａ−３）
キャボット社製、ＣＡＢ−０−ＪＥＴ３００（自己分散ブラック顔料、固形分１５％、平均粒径１０６ｎｍ）
【００５４】
顔料分散液（Ａ−４）
キャボット社製、ＩＪＸ−２６６（自己分散マゼンタ顔料、固形分１０％、平均粒径１０９．５ｎｍ）
【００５５】
染料水溶液（Ａ−５）
クラリアントジャパン(株)製Duasyn Brilliant Red F3B-SF Liquid（反応性モノアゾ染料）
【００５６】
水溶性有機溶剤種
（Ｂ−１）ジエチレングリコール
（Ｂ−２）１，３−ブタンジオール
（Ｂ−３）トリエチレングリコール
（Ｂ−４）テトラエチレングリコールとプロピレングリコール（１：１）
（Ｂ−５）ジプロピレングリコールとチオジグリコール（１：１）
（Ｂ−６）エチレングリコールと１，５−ペンタンジオール（１：１）
【００５７】
ジオール化合物
（Ｃ−１）２−ｎ−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール
（Ｃ−２）２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール
（Ｃ−３）２−エチル−１，３−ヘキサンジオール
（Ｃ−４）２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール
【００５８】
次亜りん酸化合物
（Ｄ−１）次亜リン酸ナトリウム
（Ｄ−２）次亜リン酸カリウム
（Ｄ−３）次亜リン酸アンモニウム
（Ｄ−４）次亜リン酸水溶液５％水溶液１００ｇにジエタノールアミンを８ｇ加え、よく掻き混ぜた。
（Ｄ−５）次亜リン酸水溶液５％水溶液１００ｇに炭酸で中和されたコリン水溶液（コリン分  １５％）５５ｇを加え、よく掻き混ぜた。
【００５９】
上記（ａ）〜（ｌ）のインクを密封状態で７０℃、３週間保存した後のｐＨを測定した。また、インク（ａ）〜（ｌ）をＥＰＳＯＮ社製インクジェットプリンタＥＭ−９００Ｃの黒カートリッジに充填後真空脱気し、ＥＰＳＯＮ社製インクジェットプリンタＥＭ−９００Ｃで印字し、カートリッジを備え付けたまま常温で１週間放置後再印字し、その後プリンタドライバ内蔵の目詰まりパターンを印字させて吐出安定性を評価し、結果を表２にまとめた。
【００６０】
【表２】
2007063454.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【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機構部構成例を示す概略正面図である。
【図２】図１に示す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】図２に示すインクカートリッジの正断面図である。
【図４】図１に示す記録装置に装填する前の記録ユニット（ヘッドと一体化されたインクカートリッジ）の外観斜視図である。
【符号の説明】
【００６２】
１    側板
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
６ａ  吐出面（ノズル面）
７    インクカートリッジ
７ｙ  インクカートリッジ
７ｍ  インクカートリッジ
７ｃ  インクカートリッジ
７ｋ  インクカートリッジ
８    主走査モータ
９    駆動プーリ（駆動タイミングプーリ）
１０    従動プーリ（アイドラプーリ）
１１    タイミングベルト
１２    底板
１３    サブフレーム
１４    サブフレーム
１５    搬送ローラ
１６    用紙
１７    副走査モータ
１８    ギヤ
１９    ギヤ
２１    サブシステム
２２    キャップ手段
２３    ホルダ
２４    リンク部材
２５    係合部
２６    吸引チューブ
２７    吸引ポンプ
２８    ワイパブレード
２９    ブレードアーム
３０    記録ユニット
３１    電極
３２    ノズル
３３    インクタンク
３４    蓋部材
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
５０    キャップ部材
５５    シール部材
Ａ    空間
【図１】
2007063454.tif 000005
【図２】
2007063454.tif 000006
【図３】
2007063454.tif 000007
【図４】
2007063454.tif 000008