(57)【要約】【課題】  インク物性における新規な条件を見出し、高い画像濃度を与え、且つ、優れた定着性を与える水性インクを提供すること。【解決手段】  少なくとも、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び色材を含有する水性インクにおいて、最大泡圧法による寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力が、４９ｍＮ／ｍ以上であり、且つ、最大泡圧法による寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力が、３８ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする水性インク。【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、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び色材を含有する水性インクにおいて、
最大泡圧法による寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力が、４９ｍＮ／ｍ以上であり、
且つ、最大泡圧法による寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力が、３８ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする水性インク。
【請求項２】
前記寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力、及び、前記寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力の差が、１５ｍＮ／ｍ以上である請求項１に記載の水性インク。
【請求項３】
グリフィン法により求められる前記界面活性剤のＨＬＢ値が、８．０以上１５．５以下である請求項１又は２に記載の水性インク。
【請求項４】
前記界面活性剤の含有量（質量％）が、水性インク全質量を基準として、０．１０質量％以上０．７５質量％以下である請求項１〜３の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項５】
前記界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテルである請求項１〜４の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項６】
前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルにおけるアルキル基の炭素原子の数が、１２乃至１８である請求項５に記載の水性インク。
【請求項７】
前記色材が、自己分散型顔料である請求項１〜６の何れか１項に記載の水性インク。
【請求項８】
インクをインクジェット方式で吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法において、前記インクが、請求項１〜７の何れか１項に記載の水性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９】
インクを収容するインク収容部を備えたインクカートリッジにおいて、前記インクが、請求項１〜７の何れか１項に記載の水性インクであることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項１０】
インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットにおいて、前記インクが、請求項１〜７の何れか１項に記載の水性インクであることを特徴とする記録ユニット。
【請求項１１】
インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置において、前記インクが、請求項１〜７の何れか１項に記載の水性インクであることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水性インク、かかる水性インクを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式に用いるインクには、高画質を達成するために、高い画像濃度（ＯＤ値）を与えるインクとすることが求められている。又、高速化を達成するために、連続して記録を行う場合でも記録媒体の汚れがない、即ち定着性に優れたインクが求められている。
【０００３】
これまでに、画像濃度を高めることを目的として種々の技術が提案されている。例えば、発色性に優れた色材を用いる技術や、インク組成を工夫することにより、色材の会合状態や凝集性を高め、記録媒体の表面により多くの色材を残す技術等が挙げられる。
【０００４】
又、インクの記録媒体への浸透やにじみをコントロールする技術として、インクの動的表面張力に着目した提案がある。例えば、〔寿命時間０ｍ秒における動的表面張力（ｄｙｎｅ／ｃｍ）＋粘度（ｃｐ）〕＝４２〜４９とすることで、乾燥性に優れたインクとすることに関する提案がある（特許文献１参照）。又、動的表面張力の時間変化率の最大値が０．２ｍＮ／ｍ／ｓ以上０．４ｍＮ／ｍ／ｓ以下のインクに関する提案がある（特許文献２参照）。又、寿命時間１０ｍ秒における動的表面張力が２５〜５０ｍＮ／ｍであり、動的表面張力の最大値と最小値の差が５ｍＮ／ｍ以下であるインクに関する提案がある（特許文献３参照）。又、乾燥粘度が１００ｍＰａ・ｓ以下であり、寿命時間１０ｍ秒における動的表面張力が４５ｍＮ／ｍ以上、寿命時間１０００ｍ秒における動的表面張力が３５ｍＮ／ｍ以下であるインクに関する提案がある（特許文献４参照）。
【特許文献１】特登録２５１６２１８号公報
【特許文献２】特開２００３−２３８８５１号公報
【特許文献３】特開２００５−２００５６６号公報
【特許文献４】特開２００３−２３１８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の画像濃度を高める技術においては、色材の特性をコントロールすることが主流である。このため、インクの浸透と共に色材が会合や凝集を起こし易い記録媒体、即ち、目が粗く、空隙が多い記録媒体を用いる場合、画像濃度が充分に得られないことがあった。つまり、様々な記録媒体の種類に対して、記録媒体の表面により多くの色材を存在させることで、高い画像濃度を得ることがひとつの課題として挙げられる。
【０００６】
又、高い画像濃度を得る他の技術として、インクの記録媒体への浸透を抑えて、色材を記録媒体の表面に多く存在させることで、画像濃度を高めるという方法がある。しかし、特に目が細かく、空隙が少ない記録媒体を用いる場合、上記したような技術を用いても、インクの定着性は満足できるものではなかった。つまり、様々な記録媒体の種類に対して、インクの定着性を高めることが他の課題として挙げられる。
【０００７】
本発明者らは上記した課題を解決するために、画像形成のメカニズムを解析することで、これらの課題を解決するための支配的な技術要素を見出すことに注力した。その結果、インクが記録媒体上で蒸発を始めてから定着し終わるまでの、インクの記録媒体への浸透速度をコントロールすることが重要であることを知見した。
【０００８】
従って、本発明の目的は、インクの物性における新規な条件を見出し、インクジェット用のインクとして、高い画像濃度を与え、且つ、優れた定着性を与える水性インク（以下、単に「インク」と呼ぶこともある）を提供することにある。又、本発明の別の目的は、かかる水性インクを用いた水性インクを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明にかかる水性インクは、少なくとも、水、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及び色材を含有する水性インクにおいて、最大泡圧法による寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力が、４９ｍＮ／ｍ以上であり、且つ、最大泡圧法による寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力が、３８ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする。
【００１０】
又、本発明の別の実施態様にかかるインクジェット記録方法は、インクをインクジェット方式で吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法において、前記インクが、上記構成の水性インクであることを特徴とする。
【００１１】
又、本発明の別の実施態様にかかるインクカートリッジは、インクを収容するインク収容部を備えたインクカートリッジにおいて、前記インクが、上記構成の水性インクであることを特徴とする。
【００１２】
又、本発明の別の実施態様にかかる記録ユニットは、インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットにおいて、前記インクが、上記構成の水性インクであることを特徴とする。
【００１３】
又、本発明の別の実施態様にかかるインクジェット記録装置は、インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置において、前記インクが、上記構成の水性インクであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高い画像濃度を与え、且つ、優れた定着性を与える水性インクを提供することができる。又、本発明の別の実施態様によれば、かかる水性インクを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、発明を実施するための最良の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。尚、本発明における動的表面張力は、２５℃において測定した値である。
【００１６】
本発明の技術思想の１つは、画像濃度を高めるために、インクが記録媒体に付与されてから、インクの蒸発等によりインクの状態変化（インクの粘度の上昇、色材の会合や凝集）が起こるまでの時間において、インクの動的表面張力を一定値以上保つことにある。その結果、インクの記録媒体への浸透が抑制され、色材を記録媒体の表面に効果的に存在させることができる。
【００１７】
又、本発明の別の技術思想は、インクの定着性を高めるために、インクが記録媒体に付与されてからある程度の時間が経過した後に、インクの寿命時間の変化を通して、インクの表面張力を一定値まで下げることにある。
【００１８】
これまでにも、上記した特許文献１〜４のように、動的表面張力に着目したインクに関する提案がいくつかなされている。しかし、これらの何れの技術においても、インクが記録媒体に付与されてから浸透するまでの過程において、色材がどのような状態変化を起こしているかについては全く検討がなされていない。つまり、特許文献１〜４に記載された技術のように、記録媒体において起きている現象を考慮していない、即ち、単なるインクの物性を規定することだけでは、本発明者らが求める高い画像濃度を得ることはできない。
【００１９】
例えば、特許文献１及び２に記載された技術は、短い寿命時間の間に、いかにインクの表面張力を下げ、記録媒体への浸透性を高めるかということに関する技術である。そして、これらの技術においては、インクが記録媒体に付与された直後の動的表面張力が、画像形成にどのような影響を与えているかということについては全く検討がなされていない。そのため、特許文献１及び２に記載されたインクを用いても、上記した本発明の目的を達成することは不可能であると言える。
【００２０】
又、特許文献３及び４においては、寿命時間１０ｍ秒における動的表面張力、及び、動的表面張力が変化する値を規定している。そこで、本発明者らは、特許文献３及び４に記載された条件を満たすインクを調製し、かかるインクを用いて形成した画像における画像濃度を測定した。その結果、本発明者らが求めるレベルの画像濃度を得ることはできなかった。これは、寿命時間１０ｍ秒ではインクの蒸発がほとんど起こらず、記録媒体上で画像濃度を高めることができる程度のインクの状態変化（インクの粘度の上昇、色材の会合や凝集）が起きていないためである。つまり、特許文献３及び４に記載された技術においては、記録媒体上におけるインクの状態変化が全く考慮されておらず、寿命時間１０ｍ秒におけるの動的表面張力の値は、画像濃度を高めるということに関しては何の意味もなさない値であると言える。
【００２１】
又、特許文献４における、寿命時間１０ｍｓでの動的表面張力が４５ｍＮ／ｍという値は、特に、目が粗く、空隙が多い記録媒体においてインクの浸透を抑制するには低いものである。この点からしても、特許文献４に記載された技術は、インクの記録媒体への浸透速度をコントロールし、にじみ過ぎず適度な浸透性を有するインクとすること目的としたものである。本発明者らが、特許文献４に記載のインクについて検討を行った結果、かかるインクでは画像濃度及び定着性が十分に得られないことがわかった。
【００２２】
本発明者らは、上記した本発明の目的を達成するためには、動的表面張力が寿命時間によって変化するインクが記録媒体に付与された直後の動的表面張力の値が画像特性に与える影響を考慮して、インクの動的表面張力の値を規定することが必要であると認識した。
【００２３】
本発明者らが、インクの蒸発、記録媒体への浸透の挙動についての検討を行った結果、記録媒体の表面に効果的に色材を存在させるためには、以下のことが必要であることを見出した。即ち、インクが記録媒体に付与されてから、画像濃度を高めることができる程度のインクの状態変化（インクの粘度の上昇、色材の会合や凝集）が起きるまで、インクの動的表面張力を高く保ち、インクを記録媒体に浸透させないことが必要である。そして、そのためには、少なくとも寿命時間５０ｍ秒において、インクの動的表面張力を４９ｍＮ／ｍ以上に保てば良いことを見出した。更には、長い寿命時間における動的表面張力を下げること、具体的には寿命時間５０ｍ秒及び５０００ｍ秒における動的表面張力の値の差を大きくすることで、高い画像濃度と優れたインクの定着性を両立することができることを見出し、本発明を為すに至った。
【００２４】
本発明にかかるインクは、動的表面張力が寿命時間と共に変化するインクであって、最大泡圧法による寿命時間５０ｍ秒におけるインクの動的表面張力が、４９ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする。これは、インクが記録媒体に付与されてから、画像濃度を高めることができる程度のインクの状態変化が起きる時間、即ち、最大泡圧法による寿命時間５０ｍ秒におけるインクの動的表面張力が、４９ｍＮ／ｍ以上であることを意味する。本発明にかかるインクは、後述するように、最大泡圧法による寿命時間５０００ｍ秒におけるインクの動的表面張力が、３８ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする。
【００２５】
寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力の値が、画像濃度及び定着性にどのような影響を与えるかについて、以下に説明する。
【００２６】
図１は、インクの動的表面張力が変化する状態の一例を示す図である。図１において、（１）は時間変化を通して４９ｍＮ／ｍ以上の高い動的表面張力を維持するインクである。（２）及び（３）は寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力が４９ｍＮ／ｍ以上と高く、時間変化と共に動的表面張力が低下するインクである。ここで、（３）のインクの動的表面張力は時間変化と共に更に大きく変化し、寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力が３８ｍＮ／ｍ以下となる。（４）は、極短い寿命時間における動的表面張力は４９ｍＮ／ｍ以上と高いが、時間変化と共に動的表面張力が大きく変化し、寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力は４９ｍＮ／ｍより低くなり、その後も時間変化と共に動的表面張力が低下するインクである。（５）は極短い寿命時間からすでに動的表面張力が低く、その後も時間変化と共に動的表面張力が低下するインクである。
【００２７】
上記したような動的表面張力変化の特性を有する各インクは、寿命時間５０ｍ秒の時点での記録媒体におけるインクの状態がそれぞれ異なる。図１の（１）、（２）及び（３）のインクは、寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力が４９ｍＮ／ｍ以上である。ここで、寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力を４９ｍＮ／ｍ以上とすることで、目が粗く、空隙が多い記録媒体、即ち、浸透性が高い記録媒体であっても、インクの記録媒体への浸透を抑制することができる。本発明者らの検討によると、これは以下のようなメカニズムによるものと考えられる。つまり、画像濃度を高めることができる程度のインクの状態変化（インクの粘度の上昇、色材の会合や凝集）が起きる時間、即ち、インクが記録媒体に付与されてから５０ｍ秒経った時点で、インクの動的表面張力を４９ｍＮ／ｍ以上に保つ。これにより、記録媒体の表面に色材を効果的に存在させることができる。前記したメカニズムにより、（１）、（２）及び（３）のような特性を有するインクは、目が粗く、空隙が多い記録媒体、即ち、浸透性が高い記録媒体であっても、高い画像濃度を得ることができる。
【００２８】
一方、（４）及び（５）のインクは、インクが記録媒体に付与されてから５０ｍ秒が経過する以前に、動的表面張力が４９ｍＮ／ｍより低くなっている。ここで、このようなインクを、目が粗く、空隙が多い、即ち、浸透性が高い記録媒体に付与する場合、インクの状態変化（インクの粘度の上昇、色材の会合や凝集）が起きる前にインクの記録媒体への浸透が開始する。その結果、記録媒体の表面に色材を効果的に存在させることができない。つまり、（４）及び（５）のような特性を有するインクは、目が粗く空隙が多い記録媒体、即ち、浸透性が高い記録媒体を用いる場合、画像濃度が低くなる。
【００２９】
つまり、最大泡圧法による寿命時間５０ｍ秒における、インクの動的表面張力を４９ｍＮ／ｍ以上とする。これにより、目が粗く、空隙が多い記録媒体、即ち、浸透性が高い記録媒体であっても、色材を有効に記録媒体の表面に存在させることができ、高い画像濃度が得られる。
【００３０】
又、インクの定着性を向上する、つまり、定着速度を高めるためには、時間変化と共にインクの動的表面張力が低下することが好ましい。更には、最大泡圧法による寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力が３８ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。これは、寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力が３８ｍＮ／ｍ以下であれば、目が細かく、空隙が少ない記録媒体であっても、記録媒体の表面に存在する余剰の液体成分の記録媒体への浸透速度を高くでき、定着速度を高くできるためである。従って、図１における、高い画像濃度が得られる（１）、（２）及び（３）のインクについて、定着速度を高くするためには、動的表面張力が低下する（２）及び（３）のインクが好ましい。このため、本発明においては、寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力が３８ｍＮ／ｍ以下である（３）のインクが好ましい。
【００３１】
更には、最大泡圧法による寿命時間５０ｍ秒、及び寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力の差を大きく、具体的には、１５ｍＮ／ｍ以上とすることが好ましい。このことにより、多様な記録媒体の種類に対して、高い画像濃度と優れたインクの定着性を両立することができる。
【００３２】
ここで、本発明において動的表面張力の測定に用いている最大泡圧法について説明する。最大泡圧法とは、測定する液体中に浸したプローブ（細管）の先端部分で形成された気泡を放出するために必要な最大圧力を測定して、この最大圧力から表面張力を求める方法である。又、寿命時間は、最大泡圧法において、プローブの先端部分で気泡を形成する際に、気泡が先端部分から離れた後に新しい気泡の表面が形成された時点から、最大泡圧時（気泡の曲率半径とプローブ先端部分の半径が等しくなる時点）までの時間である。
【００３３】
尚、最大泡圧法による寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力は、一般に用いられる静的表面張力、即ち、Ｗｉｌｈｅｌｍｙ法（プレート法）による表面張力の値と比較して高い値となる。静的表面張力の規定では、画像濃度及び定着性が共に優れるという特性を十分に反映することができない場合がある。このため、本発明においては、静的表面張力ではなく、最大泡圧法による寿命時間５０ｍ秒及び寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力をコントロールすることが必要である。
【００３４】
＜インク＞
本発明にかかるインクは、インク中の浸透剤、つまり界面活性剤や水溶性有機溶剤の種類及び含有量を適切に組み合わせ、上記で説明した動的表面張力の特性を持つことを特徴とする。それ以外は、従来のインクと同様の構成とすればよい。下記に、本発明にかかるインクを構成する各成分について説明する。
【００３５】
（浸透剤）
本発明にかかるインクは、浸透剤として、界面活性剤及び水性有機溶剤を含有することが必要である。更に、インクが上記で説明した動的表面張力の特性を有するように調整されていることが必要である。インクに上記したような動的表面張力の特性を持たせるための浸透剤は、以下のものを用いることができる。勿論、本発明はこれに限られるものではない。
【００３６】
〔界面活性剤〕
ノニオン性界面活性剤は、以下のものを用いることができる。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、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、脂肪酸ジエタノールアミド、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロック共重合体、アセチレングリコール系界面活性剤等。
【００３７】
アニオン性界面活性剤は、以下のものを用いることができる。ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルスルホン酸塩等。アルファスルホ脂肪酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェノールスルホン酸塩、アルキルナフタリンスルホン酸塩、アルキルテトラリンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩等。
【００３８】
両性界面活性剤は、以下のものを用いることができる。アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウムクロリド等のカチオン性界面活性剤、アルキルカルボキシベタイン等。
【００３９】
上記した界面活性剤の中でも、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを用いることが特に好ましい。更には、前記ポリオキシエチレンアルキルエーテルにおけるアルキル基の炭素原子の数が１２乃至１８であることが好ましく、特には、アルキル基が、ラウリル基、セチル基、又はオレイル基であることが好ましい。
【００４０】
本発明においては、グリフィン法により求められる界面活性剤のＨＬＢ値が、８．０以上１５．５以下、更には９．０以上１４．０以下、特には９．０以上１３．６以下であることが好ましい。界面活性剤のＨＬＢ値が８．０未満である場合、水に対する界面活性剤の溶解性が低いため、インクに溶けにくく、インク滴の表面に界面活性剤が偏在する場合がある。又、界面活性剤のＨＬＢ値が１５．５を上回る場合、インクの動的表面張力の変化が小さくなり、本発明の効果を十分に得られない場合がある。
【００４１】
インク中の界面活性剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．１０質量％以上０．７５質量％以下であることが好ましい。含有量が０．１０質量％未満である場合、インクの５０００ｍ秒における動的表面張力を下げることが難しい場合がある。又、含有量が０．７５質量％を上回る場合、インクの５０ｍ秒における動的表面張力を上げることが難しい場合がある。更に、含有量が多すぎると、色材として顔料を用いる場合に、インク中に過剰に存在する界面活性剤が顔料に作用する場合がある。この結果、顔料の分散特性や凝集特性に影響を与え、蒸発等によるインクの状態変化（インクの粘度の上昇、顔料の会合や凝集）が起こる場合がある。
【００４２】
〔水溶性有機溶剤〕
水溶性有機溶剤は、インクが上記で説明した動的表面張力の特性を有するように調整されていれば、特に限定されるものではない。本発明にかかるインク中の水溶性有機溶剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、３．０質量％以上５０．０質量％未満であることが好ましい。水溶性有機溶剤は、具体的には、以下のものを用いることができる。
【００４３】
エタノール、イソプロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール等の炭素原子数１乃至６のアルコール類。Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド又はＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のカルボン酸アミド類。アセトン、メチルエチルケトン、２−メチル−２−ヒドロキシペンタン−４−オン等のケトン類。ケトアルコール、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類。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、テトラエチレングリコール、１，２−又は１，３−プロピレングリコール、１，２−又は１，４−ブチレングリコール、ポリエチレングリコール等の多価アルコール類。１，３−ブタンジオール、１，２−又は１，５−ペンタンジオール、１，２−又は１，６−ヘキサンジオール、ジチオグリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン等の多価アルコール類。エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノエチル（又はブチル）エーテル等の多価アルコールのアルキルエーテル類。２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルモルホリン等の複素環類。ジメチルスルホキシド等の含硫黄化合物類。
【００４４】
上記した中でも、グリセリン、エチレングリコール、２−ピロリドン等を用いることが特に好ましい。又、浸透性が高い水溶性有機溶剤である、エタノール、２−プロパノール、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール等のアルコール類、アルキレングリコール類を用いることが好ましい。
【００４５】
（水）
本発明にかかるインクは、インクを安定して吐出するために適切な粘度を有し、且つ、ノズル先端における目詰まりが抑制されたインクとするために、水を含有することが好ましい。水は脱イオン水（イオン交換水）を用いることが好ましい。インク中の水の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、３０．０質量％以上９０．０質量％以下であることが好ましい。
【００４６】
（色材）
本発明にかかるインクに用いることができる色材は、水性インクとして用いることのできる色材であれば、特に限定されるものではない。例えば、水溶性染料又は顔料を用いることができる。インク中の色材の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．１質量％以上１５．０質量％以下、更には１．０質量％以上１０．０質量％以下であることが好ましい。
【００４７】
〔顔料〕
本発明にかかるインクに用いることができる顔料は、カーボンブラックや有機顔料等が挙げられる。顔料は、その分散方式にかかわらず用いることができる。例えば、分散剤を用いる樹脂分散タイプの顔料（樹脂分散型顔料）や、界面活性剤分散タイプの顔料を用いることができる。又、顔料そのものの分散性を高め、分散剤等を用いることなく分散可能とした顔料を用いることができる。例えば、マイクロカプセル型顔料、顔料粒子の表面に親水性基を導入した自己分散タイプの顔料（自己分散型顔料）、顔料粒子の表面に高分子を含む有機基を化学的に結合した顔料（ポリマー結合型自己分散型顔料）を用いることができる。勿論、これらの分散方法の異なる顔料を組み合わせて用いることもできる。
【００４８】
本発明においては、インクが記録媒体に付与されてから、インクの蒸発等によりインクの状態変化（インクの粘度の上昇、色材の会合や凝集）が起こり易いため、顔料を用いることがより好ましい。又、樹脂分散型顔料は、界面活性剤等が樹脂に吸着し易いため、インクの動的表面張力の変化が生じにくくなる場合がある。このため、上記した自己分散型顔料やポリマー結合型自己分散型顔料を含む、自己分散型顔料を用いることが好ましい。
【００４９】
［自己分散型顔料］
自己分散型顔料は、親水性基が直接又は他の原子団を介して顔料粒子の表面に化学的に結合したものを用いることが好ましい。前記親水性基が、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍ、及び−ＰＯ３ＨＭ２（Ｍは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、又は有機アンモニウムである）からなる群から選ばれるものであることが好ましい。又、前記他の原子団が、炭素原子数１乃至１２のアルキレン基、置換若しくは未置換のフェニレン基、又は置換若しくは未置換のナフチレン基であることが好ましい。
【００５０】
その他にも、次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、水中オゾン処理で酸化する方法、オゾン処理を施した後に酸化剤により湿式酸化して顔料粒子の表面を改質する方法等によって得られる、表面酸化処理タイプの自己分散型顔料を用いることもできる。
【００５１】
［ポリマー結合型自己分散型顔料］
本発明においては、顔料そのものの分散性を高め、分散剤等を用いることなく分散可能とした、ポリマー結合型自己分散型顔料を用いることができる。このポリマー結合型自己分散型顔料は、顔料粒子の表面に直接又は他の原子団を介して化学的に結合した官能基と、イオン性モノマー及び疎水性モノマーとの共重合体との反応物を含むものであることが好ましい。このような構造を有する顔料は、顔料粒子の表面を改質する際に用いる共重合体を構成するイオン性モノマー及び疎水性モノマーの共重合比を適宜に変化することができるため、顔料の親水性を調整することができるので好ましい。更には、イオン性モノマー及び疎水性モノマーの種類や、これらのモノマーの組み合わせを選択することができるため、顔料粒子の表面に様々な特性を付与することもできるので、この点からも好ましい。
【００５２】
［樹脂分散型顔料］
樹脂分散型顔料は、アニオン性基の作用によって顔料を分散することができる分散剤を用いることが好ましい。分散剤の重量平均分子量は、１，０００以上３０，０００以下、更には３，０００以上１５，０００以下であることが好ましい。分散剤は、具体的には、以下のものを用いることができる。
【００５３】
スチレン−アクリル酸共重合体、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−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体等。スチレン−メタクリル酸共重合体、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等。スチレン−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸−マレイン酸ハーフエステル共重合体等。ベンジルメタクリレート−メタクリル酸共重合体等。又はこれらの共重合体の塩等。
【００５４】
［カーボンブラック］
ブラックインクに用いる顔料は、カーボンブラックであることが好ましい。カーボンブラックは、例えば、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を用いることができる。具体的には、以下のものを用いることができる。
【００５５】
レイヴァン：１１７０、１１９０ＵＬＴＲＡ−ＩＩ、１２００、１２５５、１２５０、１５００、２０００、３５００、５０００、５２５０、５７５０、７０００等（コロンビア製）。ブラックパールズＬ、リーガル：３３０Ｒ、４００Ｒ、６６０Ｒ、モウグルＬ、モナク：７００、８００、８８０、９００、１０００、１１００、１３００、１４００、ヴァルカンＸＣ−７２Ｒ等（キャボット製）。カラーブラック：ＦＷ１、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１８、ＦＷ２００、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、プリンテックス：３５、Ｕ、Ｖ、１４０Ｕ、１４０Ｖ、スペシャルブラック：４、４Ａ、５、６等（デグッサ製）。Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００、ＭＡ６００等（三菱化学製）。又、マグネタイトやフェライト等の磁性体微粒子等、チタンブラック等を用いることもできる。
【００５６】
［有機顔料］
カラーインクに用いる顔料は、有機顔料であることが好ましい。有機顔料は、具体的には、以下のものを用いることができる。
【００５７】
トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、ピラゾロンレッド等の不溶性アゾ顔料。リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド２Ｂ等の水溶性アゾ顔料。アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーン等の建染染料からの誘導体。フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系顔料。キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタ等のキナクリドン系顔料。ペリレンレッド、ペリレンスカーレット等のペリレン系顔料。イソインドリノンイエロー、イソインドリノンオレンジ等のイソインドリノン系顔料。ベンズイミダゾロンイエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレッド等のイミダゾロン系顔料。ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジ等のピランスロン系顔料。インジゴ系顔料。縮合アゾ系顔料。チオインジゴ系顔料。フラバンスロンイエロー、アシルアミドイエロー、キノフタロンイエロー、ニッケルアゾイエロー、銅アゾメチンイエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレット等。
【００５８】
又、有機顔料をカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーにて示すと、具体的には、以下のものを用いることができる。
【００５９】
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー：１２、１３、１４、１７、２０、２４、７４、８３、８６、９３、１０９、１１０、１１７、１２０、１２５、１２８、１３７、１３８、１４７、１４８、１５１、１５３、１５４、１６６、１６８等。Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ：１６、３６、４３、５１、５５、５９、６１等。Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド：９、４８、４９、５２、５３、５７、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７５、１７６、１７７、１８０、１９２、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２３８、２４０等。Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット：１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０等。Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー：１５、１５：３、１５：１、１５：４、１５：６、２２、６０、６４等。Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン：７、３６等。Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン：２３、２５、２６等。
【００６０】
〔染料〕
本発明にかかるインクに用いることができる染料は、直接染料、酸性染料、反応性染料、塩基性染料等が挙げられる。又、カラーインデックスに記載されていない染料であっても、水溶性を有するものであれば用いることができる。染料をカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーにて示すと、具体的には、以下のものを用いることができる。
【００６１】
〔イエロー染料〕
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー：８、１１、１２、２７、２８、３３、３９、４４、５０、５８、８５、８６、８７、８８、８９、９８、１００、１１０、１３２等。Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー：１、３、７、１１、１７、２３、２５、２９、３６、３８、４０、４２、４４、７６、９８、９９等。Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー：２、３、１７、２５、３７、４等。Ｃ．Ｉ．フードイエロー：３等。
【００６２】
〔マゼンタ染料〕
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド：２、４、９、１１、２０、２３、２４、３１、３９、４６、６２、７５、７９、８０、８３、８９、９５、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２２９、２３０等。Ｃ．Ｉ．アシッドレッド：６、８、９、１３、１４、１８、２６、２７、３２、３５、４２、５１、５２、８０、８３、８７、８９、９２、１０６、１１４、１１５、１３３、１３４、１４５、１５８、１９８、２４９、２６５、２８９等。Ｃ．Ｉ．フードレッド：８７、９２、９４等。Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット１０７等。
【００６３】
〔シアン染料〕
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー：１、１５、２２、２５、４１、７６、７７、８０、８６、９０、９８、１０６、１０８、１２０、１５８、１６３、１６８、１９９、２２６、３０７等。Ｃ．Ｉ．アシッドブルー：１、７、９、１５、２２、２３、２５、２９、４０、４３、５９、６２、７４、７８、８０、９０、１００、１０２、１０４、１１２、１１７、１２７、１３８、１５８、１６１、２０３、２０４、２２１、２４４等。
【００６４】
〔ブラック染料〕
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック：１７、１９、２２、３１、３２、５１、６２、７１、７４、１１２、１１３、１５４、１６８、１９５等。Ｃ．Ｉ．アシッドブラック：２、４８、５１、５２、１１０、１１５、１５６等。Ｃ．Ｉ．フードブラック：１、２等。
【００６５】
（その他の添加剤）
本発明にかかるインクは、上記した成分以外にも必要に応じて、尿素やエチレン尿素等の含窒素化合物、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防カビ剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤等の種々の添加剤を含有してもよい。
【００６６】
＜インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット、及びインクジェット記録装置＞
次に、インクジェット記録装置の一例について以下に説明する。先ず、熱エネルギーを利用したインクジェット記録装置の主要部である記録ヘッドの構成の一例を図２及び図３に示す。図２は、インク流路に沿った記録ヘッド１３の断面図であり、図３は図２のＡ−Ｂ線での切断面図である。記録ヘッド１３はインクを通す流路（ノズル）１４を有するガラス、セラミック、シリコン又はプラスチック板等と発熱素子基板１５とを接着して得られる。
【００６７】
発熱素子基板１５は、保護層１６、電極１７−１及び１７−２、発熱抵抗体層１８、蓄熱層１９、基板２０より構成される。前記保護層１６は、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン等で形成される。前記電極１７−１及び１７−２は、アルミニウム、金、アルミニウム−銅合金等で形成される。前記発熱抵抗体層１８は、ＨｆＢ２、ＴａＮ、ＴａＡｌ等の高融点材料等で形成される。前記蓄熱層１９は、熱酸化シリコン、酸化アルミニウム等で形成される。又、前記基板２０は、シリコン、アルミニウム、窒化アルミニウム等の放熱性のよい材料等で形成される。
【００６８】
上記記録ヘッド１３の電極１７−１及び１７−２にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板１５のｎで示される領域が急速に発熱し、この表面に接しているインク２１に気泡が発生する。そして、気泡の圧力でメニスカス２３が突出し、インク２１が記録ヘッドのノズル１４を通して吐出され、吐出オリフィス２２よりインク滴２４となり、記録媒体２５に向かって飛ぶ。
【００６９】
図４は、図２に示した記録ヘッドを多数並べたマルチヘッドの一例の外観図である。このマルチヘッドは、マルチノズル２６を有するガラス板２７と、図１に説明したものと同じような発熱ヘッド２８を接着して作られている。
【００７０】
図５に、この記録ヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例である。図５において、ワイピング部材であるブレード６１の一端はブレード保持部材によって保持固定されており、カンチレバーの形態をなす。ブレード６１は、記録ヘッド６５による記録領域に隣接した位置に配置され、又、図示した例の場合、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。６２は記録ヘッド６５の吐出口面のキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに配置され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直方向に移動して、インク吐出口面と当接して、キャッピングを行う構成を備える。更に、６３はブレード６１に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。ブレード６１、キャップ６２、及びインク吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１及びインク吸収体６３によって、吐出口面の水分、塵埃等の除去が行われる。６５は、吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録ヘッド、６６は記録ヘッド６５を搭載して記録ヘッド６５の移動を行うためのキャリッジである。キャリッジ６６はガイド軸６７と摺動可能に係合し、キャリッジ６６の一部はモーター６８によって駆動されるベルト６９と接続（不図示）している。これによりキャリッジ６６はガイド軸６７に沿った移動が可能となり、記録ヘッド６５による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。５１は記録媒体を挿入するための給紙部、５２は不図示のモーターにより駆動される紙送りローラーである。これらの構成により、記録ヘッド６５の吐出口面と対向する位置へ記録媒体が給紙され、記録の進行につれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙される。以上の構成において、記録が終了して記録ヘッド６５がホームポジションへ戻る際、吐出回復部６４のキャップ６２は記録ヘッド６５の移動経路から退避しているが、ブレード６１は移動経路中に突出している。その結果、記録ヘッド６５の吐出口がワイピングされる。尚、キャップ６２が記録ヘッド６５の吐出面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ６２は記録ヘッドの移動経路中に突出するように移動する。記録ヘッド６５がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ６２及びブレード６１は上記したワイピングのときの位置と同じ位置に存在する。この結果、この移動においても記録ヘッド６５の吐出口面はワイピングされる。上記で述べた記録ヘッド６５のホームポジションへの移動は記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッドが記録のために記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。
【００７１】
図６は、記録ヘッドにインク供給部材、例えば、チューブを介して供給されるインクを収容したインクカートリッジの一例を示す図である。ここで４０は供給用インクを収納したインク収容部、例えば、インク袋であり、その先端にはゴム製の栓４２が設けられている。この栓４２に針（不図示）を挿入することにより、インク袋４０中のインクを記録ヘッドに供給可能にする。４４は廃インクを受容するインク吸収体である。
【００７２】
インクジェット記録装置は、上記で述べたように記録ヘッドとインクカートリッジとが別体となったものに限らず、図７に示すように、記録ヘッドとインクカートリッジが一体になったものにも好適に用いられる。図７において、記録ユニット７０の中にはインクを収容するインク収容部、例えば、インク吸収体が収納されており、かかるインク吸収体中のインクが複数の吐出口を有する記録ヘッド部７１からインク滴として吐出される構成になっている。又、インク吸収体を用いないで、インク収容部がその内部にバネ等を有するインク袋であるような構造でもよい。７２はカートリッジ内部を大気に連通させるための大気連通口である。この記録ユニット７０は図５に示す記録ヘッド６５に換えて用いられるものであって、キャリッジ６６に対して着脱自在になっている。
【００７３】
次に、力学的エネルギーを利用したインクジェット記録装置の好ましい一例は、以下の構成のオンデマンド型インクジェット記録ヘッドを有するものが挙げられる。具体的には、インクジェット記録装置は、複数のノズルを有するノズル形成基板、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料で構成される圧力発生素子を有する。そして、この圧力発生素子の周囲を満たすインクを備え、印加電圧により圧力発生素子を変位させ、インク滴をノズルから吐出する。上記したインクジェット記録装置の主要部である記録ヘッドの構成の一例を図８に示す。記録ヘッドは、インク流路８０、オリフィスプレート８１、振動板８２、圧電素子８３、オリフィスプレート８１、振動板８２等を支持固定するための基板８４とから構成されている。インクは、インク室（不図示）に連通したインク流路８０から、オリフィスプレート８１を通じて所望の体積のインク滴となり吐出される。このとき、インクは、圧力を加える振動板８２、この振動板８２に接合されて電気信号により変位する圧電素子８３の作用により吐出される。前記インク流路８０は、感光性樹脂等で形成される。前記オリフィスプレート８１においては、ステンレス、ニッケル等の金属を電鋳やプレス加工による穴あけ等により吐出口８５が形成される。前記振動板８２は、ステンレス、ニッケル、チタン等の金属フィルム及び高弾性樹脂フィルム等で形成される。又、前記圧電素子８３は、チタン酸バリウム、ＰＺＴ等の誘電体材料で形成される。上記したような構成を有する記録ヘッドは、圧電素子８３にパルス状の電圧を与えることにより歪み応力を発生させる。そして、そのエネルギーが圧電素子８３に接合された振動板を変形させ、インク流路８０内のインクを垂直に加圧しインク滴（不図示）をオリフィスプレート８１の吐出口８５より吐出して記録を行うように動作する。このような記録ヘッドは、図５に示したものと同様のインクジェット記録装置に組み込んで用いることができる。又、インクジェット記録装置の細部の動作は、上記したものと同様とすることができる。
【実施例】
【００７４】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、下記実施例によって限定されるものではない。尚、文中「部」、及び「％」とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。
【００７５】
＜顔料分散液Ａの調製＞
５．５ｇの水に２．５ｇの濃塩酸を溶かした溶液に、５℃に冷却した状態でｐ−アミノ安息香酸０．８ｇを加えた。次に、この溶液が入った容器をアイスバスに入れて液を撹拌することにより溶液を常に１０℃以下に保った状態にし、これに５℃の水９ｇに亜硝酸ナトリウム０．９ｇを溶かした溶液を加えた。この溶液を更に１５分間撹拌後、比表面積が２２０ｍ２／ｇでＤＢＰ吸油量が１０５ｍＬ／１００ｇであるカーボンブラック９ｇを撹拌下で加えた。その後、更に１５分間撹拌した。得られたスラリーをろ紙（商品名：標準用濾紙Ｎｏ．２；アドバンテック製）でろ過した後、粒子を十分に水洗し、１１０℃のオーブンで乾燥させ、自己分散型カーボンブラックＡを調製した。更に、上記で得られた自己分散型カーボンブラックＡに水を加えて顔料濃度が１０質量％となるように分散させ、分散液を調製した。上記の方法により、カーボンブラック粒子表面に−Ｃ６Ｈ４−ＣＯＯＮａ基が導入されてなる自己分散型カーボンブラックＡ（顔料Ａ）が水中に分散された状態の顔料分散液Ａを得た。
【００７６】
尚、上記で調製した自己分散型カーボンブラックＡのイオン性基密度を測定したところ、１．０μｍｏｌ／ｍ２であった。この際に用いたイオン性基密度の測定方法は、上記で調製した顔料分散液中のナトリウムイオン濃度をイオンメーター（ＤＫＫ製）を用いて測定し、その値から自己分散型カーボンブラックのイオン性基密度に換算した。
【００７７】
（顔料分散液Ｂの調製）
５．５ｇの水に５ｇの濃塩酸を溶かした溶液に、５℃に冷却した状態でｐ−アミノ安息香酸１．５５ｇを加えた。次に、この溶液が入った容器をアイスバスに入れて液を撹拌することにより溶液を常に１０℃以下に保った状態とし、これに５℃の水９ｇに亜硝酸ナトリウム１．８ｇを溶かした溶液を加えた。この溶液を更に１５分間撹拌後、比表面積が２２０ｍ２／ｇでＤＢＰ吸油量が１０５ｍＬ／１００ｇであるカーボンブラック６ｇを撹拌下で加えた。その後、更に１５分間撹拌した。得られたスラリーをろ紙（商品名：標準用濾紙Ｎｏ．２；アドバンテック製）でろ過した後、粒子を十分に水洗し、１１０℃のオーブンで乾燥させ、自己分散型カーボンブラックＢを調製した。更に、上記で得られた自己分散型カーボンブラックＢに水を加えて顔料濃度が１０質量％となるように分散させ、分散液を調製した。上記の方法により、カーボンブラック粒子表面に−Ｃ６Ｈ４−ＣＯＯＮａ基が導入されてなる自己分散型カーボンブラックＢ（顔料Ｂ）が水中に分散された状態の顔料分散液Ｂを得た。
【００７８】
尚、上記で調製した自己分散型カーボンブラックＢのイオン性基密度を、自己分散型カーボンブラックＡと同様の方法で測定したところ、２．６μｍｏｌ／ｍ２であった。
【００７９】
（顔料分散液Ｃの調製）
比表面積が２２０ｍ２／ｇでＤＢＰ吸油量が１１２ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラック５００ｇ、アミノフェニル（２−スルホエチル）スルホン４５ｇ、蒸留水９００ｇを反応器に入れ、温度５５℃、回転数３００ＲＰＭで２０分間撹拌した。その後、２５質量％の亜硝酸ナトリウム４０ｇを１５分間滴下し、更に蒸留水５０ｇを加えた。その後、６０℃で２時間反応させた。得られた反応物を蒸留水で希釈しながら取り出し、固形分濃度が１５質量％となるように調整した。更に、遠心分離処理及び精製処理を行い、不純物を除去して、分散液（１）を得た。分散液（１）中のカーボンブラックは、表面にアミノフェニル（２−スルホエチル）スルホンの官能基が結合した状態であった。
【００８０】
この分散液（１）中における、カーボンブラックに結合した官能基のモル数を求めた。分散液（１）中のナトリウムイオンを、プローブ式ナトリウム電極で測定し、得られた値をカーボンブラック粉末当りに換算して、カーボンブラックに結合した官能基のモル数を求めた。次に、分散液（１）をペンタエチレンヘキサミン溶液中に滴下した。この際、ペンタエチレンヘキサミン溶液を強力に撹拌しながら室温に保ち、１時間かけて分散液（１）を滴下した。このとき、ペンタエチレンヘキサミンの濃度は、先に測定したナトリウムイオンのモル数の１〜１０倍とし、溶液の量は分散液（１）と同量とした。更に、この混合物を１８乃至４８時間撹拌した後、精製処理を行って不純物を除去して、固形分濃度が１０質量％の分散液（２）を得た。分散液（２）中のカーボンブラックは、表面にペンタエチレンヘキサミンが結合した状態であった。
【００８１】
スチレン−アクリル酸樹脂を調製した。先ず、重量平均分子量が８，０００、酸価が１４０、多分散度Ｍｗ／Ｍｎ（重量平均分子量Ｍｗ、数平均分子量Ｍｎ）が１．５であるスチレン−アクリル酸樹脂を１９０ｇ秤量した。これに１，８００ｇの蒸留水を加え、樹脂を中和するのに必要な水酸化ナトリウムを加えて、撹拌して樹脂を溶解することで、スチレン−アクリル酸樹脂水溶液を調製した。次に、分散液（２）５００ｇを、上記で得られたスチレン−アクリル酸樹脂水溶液中に撹拌下で滴下した。この分散液（２）及びスチレン−アクリル酸樹脂水溶液の混合物を蒸発皿に移し、１５０℃で１５時間加熱して、蒸発させた後、乾燥物を室温に冷却した。
【００８２】
次いで、水酸化ナトリウムを用いてｐＨを９．０に調整した蒸留水に上記で得られた乾燥物を加えて、分散機を用いて分散し、更に、撹拌下で１．０規定の水酸化ナトリウム水溶液を添加して、液体のｐＨを１０乃至１１に調整した。その後、脱塩、精製処理を行って不純物及び粗大粒子を除去した。上記の方法により、ポリマー結合型自己分散型カーボンブラックが水中に分散された状態の顔料分散液Ｃを得た。
【００８３】
尚、上記で調製した顔料分散液Ｃの固形分濃度は１０質量％、ｐＨは１０．１であり、顔料の平均粒子径は１３０ｎｍであった。
【００８４】
（顔料分散液Ｄの調製）
比表面積が２１０ｍ２／ｇでＤＢＰ吸油量が７４ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラック１０部、酸価が２００で重量平均分子量が１０，０００のスチレン−アクリル酸共重合体を１０質量％水酸化ナトリウム水溶液で中和した樹脂２０部、水７０部を混合した。この混合物を、サンドグラインダーを用いて１時間分散した後、遠心分離処理を行って粗大粒子を除去し、ポアサイズ３．０μｍのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧ろ過を行った。上記の方法により、樹脂分散型カーボンブラックが水中に分散された状態の顔料分散液Ｄを得た。
【００８５】
尚、上記で調製した顔料分散液Ｄの固形分濃度は１０質量％、ｐＨは１０．０であり、顔料の平均粒子径は１２０ｎｍであった。
【００８６】
＜界面活性剤のＨＬＢ値＞
界面活性剤のＨＬＢ値を求めた。具体的には、各界面活性剤の主成分について、グリフィン法及びデイビス法を用いて、ＨＬＢ値を計算した。結果を表１に示す。
【００８７】
ここで、グリフィン法及びデイビス法について説明する。グリフィン法によるＨＬＢ値は、界面活性剤の親水基の式量と分子量を元に、下記式（１）で求める。又、デイビス法によるＨＬＢ値は界面活性剤の官能基に固有の基数を定め、下記式（２）で求める。
【００８８】
【数１】
2007162006.tif 000003
【００８９】
尚、表１中、エマルミンＣＣ−１００、エマルミンＣＣ−１５０、エマルミンＣＣ−２００、エマルミンＬ９０Ｓ、エマルミンＬ３８０、エマルミンＮＬ８０、エマルミンＣＯ−５０、エマルミンＣＯ−２００は全て三洋化成工業製の界面活性剤である。又、アセチレノールＥ−１００は川研ファインケミカル製の界面活性剤である。又、ノニポール１３０は三洋化成工業製の界面活性剤である。
【００９０】
又、表１には、各界面活性剤の主成分の構造、及び、かかる界面活性剤の構造がポリオキシエチレンアルキルエーテルである場合には、アルキル基の炭素原子の数及びアルキル基の名称も併せて示した。
【００９１】
【表１】
2007162006.tif 000004
【００９２】
＜インクの調製＞
（顔料インクの調製）
表２〜表４に示す各成分を混合し、十分に撹拌した後、ポアサイズ３．０μｍのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧ろ過を行い、実施例１〜８及び比較例１〜１４の顔料インクを調製した。尚、表２〜表４中、エマルミンＣＣ−１００、エマルミンＣＣ−１５０、エマルミンＣＣ−２００、エマルミンＬ９０Ｓ、エマルミンＬ３８０、エマルミンＮＬ８０、エマルミンＣＯ−５０、エマルミンＣＯ−２００は全て三洋化成工業製の界面活性剤である。又、アセチレノールＥ−１００は川研ファインケミカル製の界面活性剤である。又、ノニポール１３０は三洋化成工業製の界面活性剤である。
【００９３】
【表２】
2007162006.tif 000005
【００９４】
【表３】
2007162006.tif 000006
【００９５】
【表４】
2007162006.tif 000007
【００９６】
（染料インクの調製）
表５に示す各成分を混合し、十分に撹拌した後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フィルム製）にて加圧ろ過を行い、実施例９及び１０並びに比較例１５〜２０の染料インクを調製した。尚、表５中、エマルミンＣＣ−１００、エマルミンＣＣ−１５０、エマルミンＣＣ−２００、エマルミンＬ９０Ｓ、エマルミンＬ３８０、エマルミンＮＬ８０、エマルミンＣＯ−５０、エマルミンＣＯ−２００は全て三洋化成工業製の界面活性剤である。又、アセチレノールＥ−１００は川研ファインケミカル製の界面活性剤である。又、ノニポール１３０は三洋化成工業製の界面活性剤である。
【００９７】
【表５】
2007162006.tif 000008
【００９８】
＜評価＞
（動的表面張力の測定）
上記で得られた、実施例１〜１０及び比較例１〜２０の各インクについて、最大泡圧法により測定を行う装置（ＢＰ−Ｄ４；協和界面化学製）を用いて、（１）寿命時間５０ｍ秒及び（２）５０００ｍ秒におけるインクの動的表面張力を測定した。又、（１）及び（２）における動的表面張力の差△γ［（１）−（２）］を求めた。動的表面張力の測定は、２５℃において行った。動的表面張力の評価結果を表６及び表７に示す。
【００９９】
（記録物の作製）
上記で得られた、実施例１〜１０及び比較例１〜２０の各インクをそれぞれインクカートリッジに充填し、インクジェット記録装置ｉＰ３１００（キヤノン製）を改造したものに搭載した。その後、下記の記録媒体に１ｃｍ×１ｃｍで記録密度１００％のベタ画像を記録した。尚、インク１ドットあたりの吐出量は、２４ｎｇ±１０％以内である。
【０１００】
プリンタドライバはデフォルトモードを選択した。
・用紙の種類：普通紙
・印刷品質：標準
・色調整：自動。
【０１０１】
記録媒体は、下記のコピー用普通紙３紙を用いた。
・キヤノン製、ＰＰＣ用紙オフィスプランナー
・ゼロックス製、ＰＰＣ用紙４０２４
・ヒューレッドパッカード製、ＰＰＣ用紙ブライトホワイト。
【０１０２】
〔画像濃度〕
記録から１日後の１ｃｍ×１ｃｍのベタ画像の画像濃度（ＯＤ値）を、反射濃度計（商品名：マクベスＲＤ−９１８；マクベス製）を用いて測定した。顔料インク及び染料インクを用いる場合の画像濃度の評価基準は、それぞれ以下の通りである。評価結果を表６及び表７に示す。
【０１０３】
・顔料インクの評価基準
Ｓ：３紙のＯＤ値の平均が１．４以上であり、且つ３紙のＯＤ値の最低値が１．３以上で、且つ、最高値が１．５以上である。
Ａ：３紙のＯＤ値の平均が１．４以上であり、且つ３紙のＯＤ値の最低値が１．３以上である。
Ｂ：３紙のＯＤ値の平均が１．４以上であり、且つ３紙のＯＤ値の最低値が１．３未満である。
Ｃ：３紙のＯＤ値の平均が１．４未満であり、且つ３紙のＯＤ値の最低値が１．３未満である。
【０１０４】
・染料インクの評価基準
Ａ：３紙のＯＤ値の平均が１．１以上であり、且つ３紙のＯＤ値の最低値が１．０以上である。
Ｂ：３紙のＯＤ値の平均が１．１以上であり、且つ３紙のＯＤ値の最低値が１．０未満である。
Ｃ：３紙のＯＤ値の平均が１．１未満であり、且つ３紙のＯＤ値の最低値が１．０未満である。
【０１０５】
〔定着性〕
記録から１０秒後のベタ画像を、４０ｇ／ｃｍ２の重りを乗せたシルボン紙で擦り、汚れの程度を目視で確認して、定着性の評価を行った。定着性の評価基準は以下の通りである。評価結果を表６及び表７に示す。
Ｓ：３紙共に汚れが認められない。
Ａ：１紙のみに汚れが認められる。
Ｂ：２紙又は３紙で汚れが認められる。
Ｃ：３紙共に汚れが認められる。
【０１０６】
【表６】
2007162006.tif 000009
【０１０７】
尚、比較例２の３紙のＯＤ値の最小値は、実施例１〜８の３紙のＯＤ値の最小値よりもやや低かった。又、比較例８の寿命１０ｍ秒における動的表面張力は４７ｍＮ／ｍであった。
【０１０８】
【表７】
2007162006.tif 000010
【０１０９】
尚、寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力が比較的低い比較例４〜８、１０、及び１８〜２０では、特に、目が粗く、空隙が多い記録媒体であるＰＰＣ用紙４０２４（ゼロックス製）における画像濃度が低かった。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】インクの動的表面張力が変化する状態の一例を示す図である。
【図２】記録ヘッドの縦断面図である。
【図３】記録ヘッドの切断面図である。
【図４】図２に示した記録ヘッドをマルチ化した記録ヘッドの外観斜視図である。
【図５】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
【図６】インクカートリッジの縦断面図である。
【図７】記録ユニットの一例を示す斜視図である。
【図８】記録ヘッドの構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１１】
（１）  時間変化を通して４９ｍＮ／ｍ以上の動的表面張力を維持するインク
（２）  寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力が４９ｍＮ／ｍ以上であり、時間変化と共に動的表面張力が低下するインク
（３）  寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力が４９ｍＮ／ｍ以上、寿命時間５０００ｍ秒における動的表面張力が３８ｍＮ／ｍ以下であり、時間変化と共に動的表面張力が大きく低下するインク
（４）  極短い寿命時間における動的表面張力が４９ｍＮ／ｍ以上であり、その後時間変化と共に動的表面張力が大きく変化し、寿命時間５０ｍ秒における動的表面張力は４９ｍＮ／ｍより低くなり、その後も時間変化と共に動的表面張力が低下するインク
（５）  極短い寿命時間における動的表面張力が低く、時間変化と共に動的表面張力が低下するインク
１３  記録ヘッド
１４  ノズル
１５  発熱素子基板
１６  保護層
１７−１、１７−２  電極
１８  発熱抵抗体層
１９  蓄熱層
２０  基板
２１  インク
２２  吐出オリフィス（微細孔）
２３  メニスカス
２４  インク滴
２５  記録媒体
２６  マルチノズル
２７  ガラス板
２８  発熱ヘッド
４０  インク袋
４２  栓
４４  インク吸収体
４５  インクカートリッジ
５１  給紙部
５２  紙送りローラー
５３  排紙ローラー
６１  ブレード
６２  キャップ
６３  インク吸収体
６４  吐出回復部
６５  記録ヘッド
６６  キャリッジ
６７  ガイド軸
６８  モーター
６９  ベルト
７０  記録ユニット
７１  記録ヘッド部
７２  大気連通口
８０  インク流路
８１  オリフィスプレート
８２  振動板
８３  圧電素子
８４  基板
８５  吐出口
【図１】
2007162006.tif 000011
【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】
2007162006.tif 000018