(57)【要約】【課題】普通紙上での画像濃度、及び光沢メディア上での光沢度のいずれにおいても優れており、吐出安定性、及び保存安定性に優れ、高速印字や両面印字において汚れを発生させることがなく、耐マーカー性に優れ、滲みの少ない高品位な画像記録が可能である記録用インク等の提供。【解決手段】少なくとも水、水溶性有機溶剤、浸透剤、及び表面に親水基を有するカーボンブラックを含有してなり、前記浸透剤が炭素数１１以下のジオール化合物であり、前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量（ＤＢＰ）が５０〜１００ｃｍ３／１００ｇであり、かつ該ＤＢＰと、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）との比（ＤＢＰ／Ｎ２ＳＡ）が３〜１５である記録用インクである。該カーボンブラックの一次粒子径が２０〜６０ｎｍであり、かつ該カーボンブラックが水に分散した状態での体積平均粒径が６０〜１１０ｎｍである態様などが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも水、水溶性有機溶剤、浸透剤、及び表面に親水基を有するカーボンブラックを含有してなり、
前記浸透剤が炭素数１１以下のジオール化合物であり、
前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量（ＤＢＰ）が５０〜１００ｃｍ３／１００ｇであり、かつ該ＤＢＰと、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）との比（ＤＢＰ／Ｎ２ＳＡ）が３〜１５であることを特徴とする記録用インク。
【請求項２】
カーボンブラックの一次粒子径が２０〜６０ｎｍであり、かつ該カーボンブラックが水に分散した状態での体積平均粒径が６０〜１１０ｎｍである請求項１に記載の記録用インク。
【請求項３】
パルプ成分を含有する普通紙におけるステキヒトサイズ度が１０ｓ以上、密度が０．７ｇ／ｃｍ３以上であり、かつ該普通紙及び記録用インクを用い、解像度６００ｄｐｉ、付着量１．５〜１５ｇ／ｍ２の条件で印字したベタ画像部の画像濃度が１．４以上であり、
支持体と、該支持体上にインク受容層を有する光沢メディアにおける入射角６０°での光沢度が１３〜１６であり、かつ該光沢メディア及び記録用インクを用い、解像度６００ｄｐｉ、付着量１．５〜１５ｇ／ｍ２の条件で印字したベタ画像部の入射角６０°での光沢度が１８以上である請求項１から２のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項４】
カーボンブラックにおける親水基が、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍ、−ＰＯ３ＨＭ、−ＰＯ３Ｍ２（ただし、各式中、Ｍは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム及び有機アンモニウムのいずれかを表す）、−ＳＯ２ＮＨ２、及び−ＳＯ２ＮＨＣＯＲ（ただし、式中、Ｒは、置換基を有していてもよいアルキル基、及び置換基を有してもよいアリール基のいずれかを表す）から選択されるいずれかである請求項１から３のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項５】
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、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−ピロリドン、及びＮ−メチル−２−ピロリドンから選択される少なくとも１種である請求項１から４のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項６】
ノニオン系界面活性剤を含有し、該ノニオン系界面活性剤が、アセチレングリコール系界面活性剤、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及びポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルから選択される少なくとも１種である請求項１から５のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項７】
フッ素系界面活性剤を含有し、該フッ素系界面活性剤が、下記構造式（１）、（２）、及び（３）から選択される少なくとも１種である請求項１から６のいずれかに記載の記録用インク。
【化１】
2007106997.tif 000029
ただし、前記構造式（１）中、ｊは、０〜１０の整数を表す。ｋは、１〜４０の整数を表す。
【化２】
2007106997.tif 000030
前記構造式（２）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。ｍ、ｎ、及びｐは整数を表す。
【化３】
2007106997.tif 000031
ただし、前記構造式（３）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。Ｘはカチオン基、Ｙはアニオン基を表す。ｑは整数を表す。
【請求項８】
樹脂微粒子を含有し、該樹脂微粒子の体積平均粒径が１０〜３００ｎｍである請求項１から７のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項９】
樹脂微粒子が、加水分解性シリル基を含まないシリコーン変性アクリル樹脂からなる請求項８に記載の記録用インク。
【請求項１０】
更にアミノプロパンジオール化合物を含有する請求項１から９のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項１１】
記録用インクの固形分量が５〜２０質量％である請求項１から１０のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項１２】
２５℃での粘度が７〜２０ｍＰａ・ｓである請求項１から１１のいずれかに記載の記録用インク。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の記録用インクを容器中に収容してなることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項１４】
請求項１から１２のいずれかに記載の記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１５】
刺激が、熱、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種である請求項１４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１６】
記録媒体の記録面を反転させて両面印刷可能とする反転手段を有する請求項１４から１５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１７】
無端状の搬送ベルトと、該搬送ベルト表面を帯電させて記録媒体を保持しながら搬送する搬送手段を有する請求項１４から１６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１８】
インク飛翔手段がヘッドを有し、該ヘッドがインク吐出面に撥水加工処理を施したノズルプレートを有する請求項１４から１７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１９】
撥水加工処理が、ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析加工、フッ素樹脂加工、及びシリコーン樹脂加工から選択されるいずれかである請求項１８に記載のインクジェット記録装置。
【請求項２０】
ヘッドと、該ヘッド上にインクを供給するためのサブタンクとを有し、該サブタンク内にインクカートリッジから供給チューブを介してインクが補充される請求項１４から１９のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項２１】
請求項１から１２のいずれかに記載の記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含むことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項２２】
刺激が、熱、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種である請求項２１に記載のインクジェット記録方法。
【請求項２３】
記録媒体上に請求項１から１２のいずれかに記載の記録用インクを用いて形成された画像を有してなることを特徴とするインク記録物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録用インク、並びに該記録用インクを用いたインクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置及び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用インクの着色剤としては染料が用いられているが、該染料インクは耐水性及び耐侯性に劣り、普通紙で滲みやすいという欠点がある。これらの欠点を改良するため、着色剤として顔料を用いた顔料インクが提案されている。この顔料インクは、耐水性や耐侯性に優れ、滲みの少ない画像を記録できるものの、定着性に劣るという問題点がある。そこで、様々な樹脂を添加して定着性を向上させる試みがなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、カーボンブラックとソープフリーエマルジョンとを含む記録液が提案されている。この記録液中に含まれるカーボンブラックは、界面活性剤によって分散されており、長期保存性が劣るという欠点がある。
また、特許文献２では、粒径４０〜１００ｎｍの顔料と、ウレタン系樹脂とを含む記録液が提案されている。この提案には、光沢メディア上での光沢性、黒さ、耐擦過性に優れることが記載されているが、この記録液は写真画質を追及したものであり、普通紙上での画像濃度については何ら開示も示唆もされていない。また、この提案では、カーボンブラックを樹脂と共に分散させているが、このような記録液は長期保存性に劣る傾向にあり、インクジェットノズル付近で固まり易く、再溶解性が悪いため、吐出不良を起こしやすいという問題がある。
また、特許文献３には、自己分散型顔料と樹脂微粒子の平均粒子径を規定することで高い画像濃度を得られるインクが提案されている。この特許文献３の実施例には、ＤＢＰ吸油量の比較的高いカーボンブラックが使用されており、高い光学濃度（ＯＤ）は得られるものの、光沢性は満足できるものではない。
また、特許文献４には、自己分散型顔料と樹脂微粒子の含有量を規定することで、光沢メディア上での光沢性、画像濃度、乾燥性、及び定着性に優れるインクが提案されている。しかし、光沢性や画像濃度については、樹脂微粒子の含有量や粒径よりもカーボンブラックのストラクチャーや二次凝集状態の方が支配的であり、樹脂微粒子の含有量よりもカーボンブラックのストラクチャーを規定する方が、より光沢性、及び画像濃度値の優れた画像を得ることができる。
【０００４】
また、ＤＢＰ吸油量の比較的小さい、低ストラクチャーのカーボンブラックは、紙面で比較的平滑に配向するため、光沢のある画像が得られることが知られている。例えば、特許文献５では、カーボンブラックの一次粒子径、ＤＢＰ吸油量、及び凝集体の分布を規定し、光沢性や擦過性が優れた印刷物を与えることができると記載されている。また、特許文献６では、カーボンブラックの一次粒子径、ＤＢＰ吸油量、及び凝集体の分布を規定に加えウレタン系樹脂を含むことで光沢性や擦過性が優れた印刷物を与えることができると記載されている。この特許文献６では、カーボンのアグリゲート径分布を規定している。これは乾燥後の凝集体の様子であるため、記録液中におけるカーボンの分散状態を示すものではない。
また、特許文献７及び特許文献８で使用されているカーボンブラックは、ＤＢＰ吸油量の値が比較的小さく、光沢メディア上で高い光沢度が得られるが、普通紙上での画像濃度が低いという欠点がある。更に、これら提案では、浸透性が低いため乾燥速度が遅く、普通紙を印字後反転させて、紙の両面に印字することが困難であるという課題がある。
【０００５】
したがって普通紙上での画像濃度、及び光沢メディア上での光沢度のいずれにおいても優れた記録用インクの実現は困難であり、更に、普通紙における浸透性が良好であり、乾燥待ち時間やヒーターといった特別な乾燥手段を設けなくても普通紙に両面印刷が可能な記録用インク及びその関連技術は未だ実現できていないのが現状である。
【０００６】
【特許文献１】特許第３４８９２８９号公報
【特許文献２】特開２００４−２８５３４４号公報
【特許文献３】特開２００４−２３８４４４号公報
【特許文献４】特開２００４−３５７１６号公報
【特許文献５】特開２００１−３４８５２３号公報
【特許文献６】特開２００２−９７３９０号公報
【特許文献７】特開２００１−３４８５２３号公報
【特許文献８】特開２００２−９７３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、普通紙上での画像濃度、及び光沢メディア上での光沢度のいずれにおいても優れており、吐出安定性、及び保存安定性に優れ、高速印字や両面印字において汚れを発生させることがなく、耐マーカー性に優れ、滲みの少ない高品位な画像記録が可能である記録用インク、並びに、該記録用インクを用いたインクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明者らは、表面に親水基を有するカーボンブラックを含む記録用インクにおいて、ストラクチャーが比較的低いカーボンブラック、即ち、ＤＢＰ吸油量が５０〜１００ｃｍ３／１００ｇであり、かつＤＢＰ吸油量／窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が３〜１５であるカーボンブラックを用いると、比較的光沢度が高くなり、更に水中に分散した状態での体積平均粒径を特定の範囲に制御することで、普通紙における画像濃度が高くなることを知見し、光沢メディア上での光沢度と普通紙における画像濃度のいずれにも優れたインク記録物が得られる記録用インクが実現できることを知見した。
この場合、カーボンブラックのストラクチャーは、ＤＢＰ吸油量によって示され、この値が高いほどストラクチャーが発達している。一方、ＤＢＰ吸油量の低い、即ち、ストラクチャーの低いカーボンブラックは、光沢メディア上で比較的平滑に配向するため光沢のある画像を得られることが判ったが、着色力が不足する傾向にあり、普通紙において画像濃度が低下してしまう。しかし、二次凝集体を特定の範囲に制御することで、普通紙における画像濃度を確保できた。樹脂微粒子を添加して紙表面付近に顔料を留めることで、より高い画像濃度が得られ、顔料の定着性にも優れる印刷物を得ることができる。
更に、本発明の記録用インクは、炭素数１１以下のジオール化合物を添加することで、記録用インクの普通紙に対する浸透性が高まり、印字後すばやくインクが染み込むため、特別な乾燥手段を設けなくても普通紙の両面印刷が可能となることを知見した。
【０００９】
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段は以下の通りである。即ち、
＜１＞  少なくとも水、水溶性有機溶剤、浸透剤、及び表面に親水基を有するカーボンブラックを含有してなり、
前記浸透剤が炭素数１１以下のジオール化合物であり、
前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量（ＤＢＰ）が５０〜１００ｃｍ３／１００ｇであり、かつ該ＤＢＰと、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）との比（ＤＢＰ／Ｎ２ＳＡ）が３〜１５であることを特徴とする記録用インクである。
＜２＞  カーボンブラックの一次粒子径が２０〜６０ｎｍであり、かつ該カーボンブラックが水に分散した状態での体積平均粒径が６０〜１１０ｎｍである前記＜１＞に記載の記録用インクである。
＜３＞  パルプ成分を含有する普通紙におけるステキヒトサイズ度が１０ｓ以上、密度が０．７ｇ／ｃｍ３以上であり、かつ該普通紙及び記録用インクを用い、解像度６００ｄｐｉ、付着量１．５〜１５ｇ／ｍ２の条件で印字したベタ画像部の画像濃度が１．４以上であり、
支持体と、該支持体上にインク受容層を有する光沢メディアにおける入射角６０°での光沢度が１３〜１６であり、かつ該光沢メディア及び記録用インクを用い、解像度６００ｄｐｉ、付着量１．５〜１５ｇ／ｍ２の条件で印字したベタ画像部の入射角６０°での光沢度が１８以上である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の記録用インクである。
＜４＞  カーボンブラックにおける親水基が、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍ、−ＰＯ３ＨＭ、−ＰＯ３Ｍ２（ただし、各式中、Ｍは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム及び有機アンモニウムのいずれかを表す）、−ＳＯ２ＮＨ２、及び−ＳＯ２ＮＨＣＯＲ（ただし、式中、Ｒは、置換基を有していてもよいアルキル基、及び置換基を有してもよいアリール基のいずれかを表す）から選択されるいずれかである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の記録用インクである。
＜５＞  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、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−ピロリドン、及びＮ−メチル−２−ピロリドンから選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の記録用インクである。
＜６＞  ノニオン系界面活性剤を含有し、該ノニオン系界面活性剤が、アセチレングリコール系界面活性剤、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及びポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルから選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の記録用インクである。
＜７＞  フッ素系界面活性剤を含有し、該フッ素系界面活性剤が、下記構造式（１）、（２）、及び（３）から選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の記録用インクである。
【化４】
2007106997.tif 000002
ただし、前記構造式（１）中、ｊは、０〜１０の整数を表す。ｋは、１〜４０の整数を表す。
【化５】
2007106997.tif 000003
前記構造式（２）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。ｍ、ｎ、及びｐは整数を表す。
【化６】
2007106997.tif 000004
ただし、前記構造式（３）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。Ｘはカチオン基、Ｙはアニオン基を表す。ｑは整数を表す。
＜８＞  樹脂微粒子を含有し、該樹脂微粒子の体積平均粒径が１０〜３００ｎｍである前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の記録用インクである。
＜９＞  樹脂微粒子が、加水分解性シリル基を含まないシリコーン変性アクリル樹脂からなる前記＜８＞に記載の記録用インクである。
＜１０＞  更にアミノプロパンジオール化合物を含有する前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の記録用インクである。
＜１１＞  記録用インクの固形分量が５〜２０質量％である前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の記録用インクである。
＜１２＞  ２５℃での粘度が７〜２０ｍＰａ・ｓである前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の記録用インクである。
＜１３＞  前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の記録用インクを容器中に収容してなることを特徴とするインクカートリッジである。
＜１４＞  前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録装置である。
＜１５＞  刺激が、熱、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種である前記＜１４＞に記載のインクジェット記録装置である。
＜１６＞  記録媒体の記録面を反転させて両面印刷可能とする反転手段を有する前記＜１４＞から＜１５＞のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
＜１７＞  無端状の搬送ベルトと、該搬送ベルト表面を帯電させて記録媒体を保持しながら搬送する搬送手段を有する前記＜１４＞から＜１６＞のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
＜１８＞  インク飛翔手段がヘッドを有し、該ヘッドがインク吐出面に撥水加工処理を施したノズルプレートを有する前記＜１４＞から＜１７＞のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
＜１９＞  撥水加工処理が、ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析加工、フッ素樹脂加工、及びシリコーン樹脂加工から選択されるいずれかである前記＜１８＞に記載のインクジェット記録装置である。
＜２０＞  ヘッドと、該ヘッド上にインクを供給するためのサブタンクとを有し、該サブタンク内にインクカートリッジから供給チューブを介してインクが補充される前記＜１４＞から＜１９＞のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
＜２１＞  前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の記録用インクに刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含むことを特徴とするインクジェット記録方法である。
＜２２＞  刺激が、熱、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種である前記＜２１＞に記載のインクジェット記録方法である。
＜２３＞  記録媒体上に前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の記録用インクを用いて形成された画像を有してなることを特徴とするインク記録物である。
【００１０】
本発明の記録用インクは、少なくとも水、水溶性有機溶剤、浸透剤、及び表面に親水基を有するカーボンブラックを含有してなり、
前記浸透剤が炭素数１１以下のジオール化合物であり、
前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が５０〜１００ｃｍ３／１００ｇであり、かつ該カーボンブラックのＤＢＰ吸油量（ＤＢＰ）と、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）との比（ＤＢＰ／Ｎ２ＳＡ）が３〜１５である。
この場合、カーボンブラックの一次粒子径が２０〜６０ｎｍであり、かつ該カーボンブラックが水に分散した状態での体積平均粒径が６０〜１１０ｎｍである態様、パルプ成分を含有する普通紙におけるステキヒトサイズ度が１０ｓ以上、密度が０．７ｇ／ｃｍ３以上であり、かつ該普通紙及び記録用インクを用い、解像度６００ｄｐｉ、付着量１．５〜１５ｇ／ｍ２の条件で印字したベタ画像部の画像濃度が１．４以上であり、
支持体と、該支持体上にインク受容層を有する光沢メディアにおける入射角６０°での光沢度が１３〜１６であり、かつ該光沢メディア及び記録用インクを用い、解像度６００ｄｐｉ、付着量１．５〜１５ｇ／ｍ２の条件で印字したベタ画像部の入射角６０°での光沢度が１８以上である態様、などが好ましい。
本発明の記録用インクにおいては、普通紙上での画像濃度、及び光沢メディア上での光沢度のいずれにおいても優れており、吐出安定性、及び保存安定性に優れ、高速印字や両面印字において汚れを発生させることがなく、耐マーカー性に優れ、滲みの少ない高品位な画像記録が可能である。
【００１１】
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記記録用インクを容器中に収容してなる。該インクカートリッジは、インクジェット記録方式によるプリンタ等に好適に使用される。該インクカートリッジに収容されたインクを用いて記録を行うと、吐出安定性、及び保存安定性に優れ、すばやく記録媒体に浸透して被膜を作り、高速印字や両面印字において汚れを発生させることがなく、耐マーカー性に優れ、滲みの少ない高品位な画像記録が行える。
【００１２】
本発明のインクジェット記録装置は、本発明の前記第１及び第２形態のいずれかにかかる記録用インクにエネルギーを印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有してなる。該インクジェット記録装置においては、前記インク飛翔手段が、本発明の前記記録用インクにエネルギーを印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録する。その結果、吐出安定性、及び保存安定性に優れ、すばやく記録媒体に浸透して被膜を作り、高速印字や両面印字において汚れを発生させることがなく、耐マーカー性に優れ、滲みの少ない高品位な画像記録が可能である。
【００１３】
本発明のインクジェット記録方法は、本発明の前記記録用インクにエネルギーを印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含んでなる。該インクジェット記録方法においては、前記インク飛翔工程において、本発明の前記記録用インクにエネルギーを印加し、該記録用インクを飛翔させて画像が記録される。その結果、吐出安定性、及び保存安定性に優れ、すばやく記録媒体に浸透して被膜を作り、高速印字や両面印字において汚れを発生させることがなく、耐マーカー性に優れ、滲みの少ない高品位な画像記録が可能である。
【００１４】
本発明のインク記録物は、記録媒体上に本発明の前記記録用インクを用いて形成された画像を有してなる。本発明のインク記録物においては、吐出安定性、及び保存安定性に優れ、すばやく記録媒体に浸透して被膜を作り、高速印字や両面印字において汚れを発生させることがなく、耐マーカー性に優れ、滲みの少ない高品位な画像が前記記録媒体に保持される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、吐出安定性、及び保存安定性に優れ、すばやく記録媒体に浸透して被膜を作り、高速印字や両面印字において汚れを発生させることがなく、耐マーカー性に優れ、滲みの少ない高品位な画像記録が可能である記録用インク、並びに、該記録用インクを用いたインクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（記録用インク）
本発明の記録用インクは、少なくとも水、水溶性有機溶剤、浸透剤、及び表面に親水基を有するカーボンブラックを含有してなり、界面活性剤、樹脂微粒子、アミノプロパンジオール化合物、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００１７】
前記カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が５０〜１００ｃｍ３／１００ｇであり、かつ該カーボンブラックのＤＢＰ吸油量（ＤＢＰ）と、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）との比（ＤＢＰ／Ｎ２ＳＡ）が３〜１５である。
【００１８】
−表面に親水基を有するカーボンブラック−
前記表面に親水基を有するカーボンブラックは、公知のカーボンブラックの製造方法により製造されたものであり、例えば、チャンネル法、オイルファーネス法、ファーネス法、アセチレンブラック法、サーマルブラック法等で製造されたものが好適である。
前記カーボンブラックは、表面を改質処理し、少なくとも１種の親水基をカーボンブラックの表面に直接若しくは他の原子団を介して結合し、分散剤を使用することなく安定に分散させることができる。
前記表面改質方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、塩素酸塩、過硫酸塩、過硼酸塩、過炭酸塩等のアルカリ金属塩やアンモニウム塩などの酸化剤水溶液中にカーボンブラックを添加して酸化処理する方法、低温酸化プラズマ処理する方法、オゾンによって酸化する方法などが挙げられる。
【００１９】
前記カーボンブラックにおける親水基としては、例えば、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍ、−ＰＯ３ＨＭ、−ＰＯ３Ｍ２（ただし、各式中、Ｍは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム及び有機アンモニウムのいずれかを表す）、−ＳＯ２ＮＨ２、及び−ＳＯ２ＮＨＣＯＲ（ただし、式中、Ｒは、置換基を有していてもよいアルキル基、及び置換基を有してもよいアリール基のいずれかを表す）から選択されるいずれかが挙げられる。これらの中でも、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍが特に好ましい。
前記式中Ｒで表されるアルキル基としては、炭素数１〜１２が好ましく、１〜８がより好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられる。
前記式中Ｒで表されるアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基等が挙げられる。
前記アルキル基及びアリール基の置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基などが挙げられる。
【００２０】
前記親水基中における「Ｍ」は、アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、等が挙げられる。前記有機アンモニウムとしては、例えば、モノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウムが挙げられる。
前記カチオン性親水基としては、例えば、第４級アンモニウム基が好ましく、下記に挙げる第４級アンモニウム基がより好ましい。
【００２１】
【化７】
2007106997.tif 000005
【００２２】
前記親水基が結合されたカチオン性の分散剤なしで水中に分散可能なカーボンブラックを製造する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、下記構造式で表されるＮ−エチルピリジル基を結合させる方法として、カーボンブラックを３−アミノ−Ｎ−エチルピリジウムブロマイドで処理する方法、ジアゾニウム塩を反応させることにより、カチオン性親水基を導入する方法、などが挙げられる。
【００２３】
【化８】
2007106997.tif 000006
【００２４】
本発明で使用するカーボンブラックのＤＢＰ吸油量は５０〜１００ｃｍ３／１００ｇであり、５５〜９０ｃｍ３／１００ｇが好ましい。前記ＤＢＰ吸油量が５０ｃｍ３／１００ｇ未満であると、普通紙で十分な画像濃度が得られなくなることがあり、１００ｃｍ３／１００ｇを超えると、光沢メディア上での光沢度が低下することがある。
前記カーボンブラックの二次凝集体径は、ＤＢＰ吸油量／窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）の値と相関があり、ＤＢＰ吸油量／Ｎ２ＳＡの値が高くなるほど、普通紙上における画像濃度が高くなるが、光沢メディア上での光沢度が低下する傾向がある。したがって光沢メディア上での光沢度と普通紙における画像濃度が共に良好となるのはＤＢＰ吸油量／Ｎ２ＳＡの値が３〜１５である。前記ＤＢＰ吸油量／Ｎ２ＳＡの値が３未満であると、普通紙での画像濃度が低くなることがあり、１５を超えると、光沢メディア上での光沢度が低下してしまうことがある。
【００２５】
ここで、前記ＤＢＰ吸油量は、個々の凝集体の空隙率がカーボンブラックのストラクチャーと相関があるので、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）を吸収した量でカーボンブラックのストラクチャーを間接的に定量している。具体的には、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４に記載の方法で測定することができる。
また、前記Ｎ２ＳＡは、窒素吸着比表面積を示す。カーボンに吸着した窒素量を測定することで比表面積を知ることができる。ＪＩＳ  Ｋ６２１７−２に記載の方法で測定が可能である。
前記記録用インク中のカーボンブラック含有量は３〜１５質量％が好ましく、４〜１０質量％がより好ましい。前記カーボンブラックの含有量が３質量％未満であると、普通紙での画像濃度が低くなることがあり、１５質量％を超えると、光沢メディア上での光沢度が低下してしまうことがある。
【００２６】
前記カーボンブラックの一次粒子径は、２０〜６０ｎｍが好ましく、２５〜５０ｎｍがより好ましい。前記一次粒子径が２０ｎｍ未満であると、光沢メディア上で良好な光沢度が得られないことがあり、６０ｎｍを超えると、分散安定性が得られず、保存後に増粘や凝集を起こすことがある。
ここで、前記一次粒子径は、例えば、カーボンブラックを任意の溶媒で希釈し、コロジオン膜付きメッシュ上に希釈液を噴き付けて乾燥させ、透過型電子顕微鏡で撮影する。撮影した写真をデジタル化し、画像解析を行う。抽出された各一次粒子の投影面積に相当する円の直径の分布より求めた算術平均径として測定することができる。
【００２７】
前記カーボンブラックが水に分散した状態での体積平均粒径は、６０〜１１０ｎｍが好ましく、７０〜１００ｎｍがより好ましい。前記体積平均粒径が６０ｎｍ未満であると、普通紙で十分な画像濃度が得られなくなり、１１０ｎｍを超えると、吐出性が悪化することがある。
ここで、前記カーボンブラックの体積平均粒径は、例えば、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）により測定することができる。
【００２８】
前記カーボンブラックとしては、特に制限はなく、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、三菱カーボン＃２５、＃４７、＃２６０、＃１９６０、ＭＣＦ８８、ＭＡ７、ＭＡ８（いずれも、三菱化学株式会社製）、トーカブラック＃７２４０、＃７５５０（いずれも、東海カーボン株式会社製）などが挙げられる。
【００２９】
パルプ成分を含有してなる普通紙におけるステキヒトサイズ度１０ｓ以上、密度０．７ｇ／ｃｍ３以上であり、かつ該普通紙及び本発明の記録用インクを用い、解像度６００ｄｐｉ、付着量１．５〜１５ｇ／ｍ２の条件で印字したベタ画像部の画像濃度が１．４以上であることが好ましい。
また、支持体と、該支持体上にインク受容層を有する光沢メディアの入射角６０°での光沢度が１３〜１６であり、かつ該光沢メディア及び本発明の記録用インクを用い、解像度６００ｄｐｉ、付着量１．５〜１５ｇ／ｍ２の条件で印字したベタ画像部の入射角６０°での光沢度が１８以上であることが好ましい。
【００３０】
前記普通紙では、解像度６００ｄｐｉ、付着量１．５〜１５ｇ／ｍ２の条件で印字したベタ画像部の画像濃度が１．４以上であり、１．４〜１．６が好ましい。前記画像濃度が１．４未満であると、全体的に薄い印象の画像となり、インパクトのある画像を得ることができないことがある。
前記普通紙としては、パルプ成分を主成分とするものであれば特に制限はなく、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。前記普通紙は、パルプ成分を７０質量％以上含有することが好ましい。
前記パルプ成分としては、例えば、木材パルプ、古紙パルプなどが用いられる。前記木材パルプとしては、例えば、ＮＢＫＰ、ＬＢＫＰ、ＮＢＳＰ、ＬＢＳＰ、ＧＰ、ＴＭＰなどが挙げられる。
【００３１】
前記光沢メディアでは、解像度６００ｄｐｉ、付着量１．５〜１５ｇ／ｍ２の条件で印字したベタ画像部の入射角６０°での光沢度が１８以上であり、１８〜６０が好ましい。前記光沢度が１８未満であると、光沢メディアよりも光沢度が低くなるため、目視で明らかに光沢の欠けた画像となることがある。
前記光沢メディアとしては、支持体と、該支持体上にインク受容層を有するものであれば特に制限はなく、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。該市販品としては、例えば、リコージェルジェットプリンター専用絹目光沢紙（株式会社ＮＢＳリコー製）、プレミアムプラス  フォト用紙ｑ１９３４ａ（日本ヒューレットパッカード社製）、写真用紙＜絹目調＞（セイコーエプソン株式会社製）、スーパーフォトペーパー  シルキー（キヤノン株式会社製）などが挙げられる。
【００３２】
−浸透剤−
前記浸透剤としては、炭素数１１以下のジオール化合物が用いられ、炭素数は６〜１１が好ましい。炭素数が６未満であると、十分な浸透性が得られず、両面印刷時に記録媒体を汚したり、記録媒体上でのインクの広がりが不十分で画素の埋まりが悪くなるため、文字品位や画像濃度の低下が生じることがあり、炭素数が１１を超えると保存安定性が低下することがある。
前記ジオール化合物としては、例えば、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール（炭素数＝８）、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール（炭素数＝８）などが好適である。
【００３３】
前記ジオール化合物の添加量は０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１０質量％がより好ましい。前記添加量が少なすぎると、インクの紙への浸透性が劣り、搬送時にコロで擦られて汚れが発生したり、両面印字のため記録媒体の記録面を反転させる際に搬送ベルトにインクを付着させて汚れが発生したり、高速印字や両面印字に対応できないことがある。一方、添加量が多すぎると、印字ドット径が大きくなり、文字の線幅が広くなったり、画像鮮明度が低下することがある。
【００３４】
−水溶性有機溶剤−
前記水溶性有機溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類、多価アルコールアリールエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上併用して使用してもよい。
前記多価アルコール類としては、例えば、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、ポ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、ポリプロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、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、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５ペンタンジオール、１，６ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等が挙げられる。
前記多価アルコールアルキルエーテル類としては、例えば、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が挙げられる。
前記多価アルコールアリールエーテル類としては、例えば、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ベンジルエーテル等が挙げられる。
前記含窒素複素環化合物としては、例えば、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、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等が挙げられる。
前記アミド類としては、例えば、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
前記アミン類としては、例えば、モノエタノ−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、トリエチルアミンなどが挙げられる。
前記含硫黄化合物類としては、例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール、チオジグリコール等が挙げられる。
これらの中でも、溶解性と水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる点から、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、３−メチル−１，３−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−ピロリドンが好ましい。これらの中でも、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、１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンが特に好ましい。
【００３５】
前記水溶性有機溶剤の前記記録用インク中における含有量は、１５〜４０質量％が好ましく、２０〜３５質量％がより好ましい。前記含有量が少なすぎると、ノズルが乾燥しやすくなり液滴の吐出不良が発生することがあり、多すぎるとインク粘度が高くなり、適正な粘度範囲を超えてしまうことがある。
【００３６】
−樹脂微粒子−
前記樹脂微粒子は、ラジカル重合、乳化重合、分散重合、シード重合、懸濁重合などによって重合されたポリマーが水性媒体に分散したものであり、体積平均粒径は１０〜３００ｎｍが好ましく、５０〜２００ｎｍがより好ましい。
前記樹脂微粒子における樹脂の種類としては、例えば、アクリル系、メタアクリル系、スチレン系、ウレタン系、アクリルアミド系、ポリエステル系、ブタジエン系等が挙げられ、これらを混合したり、共重合したものを用いることもできる。また、シラン化合物を用いてシリコーン変性したものを用いることもできる。
これらの中でも、アクリル系モノマーとシラン化合物を乳化剤の存在下、重合して得られるシリコーン変性アクリル樹脂が好適であり、加水分解性シリル基を含まないことが特に好ましい。前記シリル基は、加水分解してシラノール基となり、該シラノール基は脱水縮合してシロキサン結合が生じる。シリコーン樹脂におけるシロキサン結合は結合エネルギーが高いため、シロキサン結合を含む塗膜は耐擦過性や耐溶剤性に優れている。なお、前記加水分解性シリル基が残存していると、記録用インクとしたときの保存性が悪化することがある。また、シリコーン変性アクリル樹脂は熱安定性に優れており、熱エネルギーを印加してインクを飛翔させる手段を取る場合、コゲーションの発生がなく安定した吐出が可能となる。
【００３７】
前記アクリル系モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル酸エステルモノマー、メタクリル酸エステルモノマー、アミド系アクリレート、カルボン酸含有モノマー、などが挙げられる。
前記アクリル酸エステルモノマーとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、２−ヒドロキシエチルアクリレート、アクリロイルモルフォリン、Ｎ,Ｎ’−ジメチルアミノエチルアクリレート、などが挙げられる。
前記メタクリル酸エステルモノマーとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、Ｎ,Ｎ’−ジメチルアミノエチルメタクリレート、などが挙げられる。
前記アミド系アクリレートとしては、例えば、Ｎ−メチロールアクリルアミド、メトキシメチルアクリルアミド、などが挙げられる。
前記カルボン酸含有モノマーとしては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸、などが挙げられる。
【００３８】
前記シラン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、などが挙げられる。
また、前記シラン化合物としては、一般的にシランカップリング剤として知られる単量体を用いることもできる。
前記単量体としては、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（ビニルベンジル）−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、などが挙げられる。
【００３９】
前記シラン化合物としては、加水分解性シリル基を含むものを使用することもできる。なお、「加水分解性シリル基」とは、容易に加水分解することができる基（以下、単に「加水分解性基」ともいう）を含むシリル基を意味する。
前記加水分解性基としては、例えば、アルコキシ基、メルカプト基、ハロゲン基、アミド基、アセトキシ基、アミノ基、イソプロペノキシ基などが挙げられる。
シリル基は、加水分解によりシラノール基となり、該シラノール基は脱水縮合してシロキサン縮合が生成するが、前記加水分解性シリル基は、重合反応を経て加水分解して消失することが好ましい。前記加水分解性シリル基が残存していると、インクとしたときの保存性が悪化することがある。
前記乳化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸又はその塩、ジアルキルスルホコハク酸エステル又はその塩、アルキルナフタレンスルホン酸又はその塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、エチレンジアミンのポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレン縮合物、ソルビタン脂肪酸エステル又はその塩、芳香族及び脂肪族リン酸エステル又はその塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ドデシル硫酸塩、ラウリル硫酸塩、ジ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フェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチンアルキルプロペニルフェニルエーテル硫酸塩、アルキルフェニルエーテルジスルフォン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ポリオキシエチレンラノリンアルコールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン脂肪酸エステル、ラウリルアルコールエトキシレート、ラウリルエーテル硫酸エステル塩、ラウリルエーテルリン酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸ジエタノールアミド、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物などが挙げられる。
前記塩としては、例えば、ナトリウム、アンモニウムなどを挙げることができる。
前記乳化剤としては、例えば、不飽和二重結合を有する反応性乳化剤を使用することもできる。
前記反応性乳化剤としては、市販品として、アデカリアソープＳＥ、ＮＥ、ＰＰ（いずれも、旭電化工業株式会社製）；ラテムルＳ−１８０（花王株式会社製）；エレミノールＪＳ−２、エレミノールＲＳ−３０（いずれも、三洋化成工業株式会社製）；アクアロンＲＮ−２０（第一工業製薬株式会社製）などが挙げられる。
【００４０】
前記樹脂微粒子の前記カーボンブラックに対する添加量は、前記カーボンブラック１質量部に対し前記樹脂微粒子を０．０５〜１．２質量部が好ましく、０．２〜１．０質量部がより好ましい。前記樹脂微粒子の添加量が０．０５質量部未満であると、十分な定着性が得えられないことがあり、１．２質量部を超えると、保存安定性が悪化したり吐出性が低下したりする場合がある。
【００４１】
−界面活性剤−
前記界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４２】
前記アニオン界面活性剤としては、アルキルアリル、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、ナフテン酸塩等が挙げられる。
【００４３】
前記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、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ソルビタン脂肪酸エステル等が挙げられる。前記ノニオン系界面活性剤の市販品としては、例えばソフタノールＥＰシリーズ（株式会社日本触媒製）などが挙げられる。
前記アセチレングリコール系界面活性剤としては、例えば、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オールなどが挙げられる。前記アセチレングリコール系界面活性剤の市販品としては、例えば、エアープロダクツ社（米国）製のサーフィノール１０４、８２、４６５、４８５あるいはＴＧなどが挙げられる。
【００４４】
前記カチオン界面活性剤としては、例えば、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挙げられる。
前記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）グリシン等が挙げられる。
【００４５】
前記フッ素系界面活性剤としては、例えば、下記構造式（１）〜（３）のいずれかで表される化合物が好適に挙げられる。
【００４６】
【化９】
2007106997.tif 000007
ただし、前記構造式（１）中、ｊは、０〜１０の整数を表す。ｋは、１〜４０の整数を表す。
【化１０】
2007106997.tif 000008
【００４７】
前記構造式（２）において、Ｒｆはフッ素含有基を表し、特にパーフルオロアルキル基が好ましい。
前記パーフルオロアルキル基としては、炭素数が１〜１０のものが好ましく、１〜３のものがより好ましく、例えば、−ＣｎＦ２ｎ−１（ただし、ｎは１〜１０の整数を表す。）などが挙げられる。該パーフルオロアルキル基としては、例えば、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−Ｃ３Ｆ７、−Ｃ４Ｆ９、などが挙げられ、これらの中でも、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３が特に好ましい。
ｍ、ｎ、及びｐは、整数を表し、ｎは１〜４、ｍは６〜２５、ｐは１〜４が好ましい。
【００４８】
【化１１】
2007106997.tif 000009
【００４９】
前記構造式（２）において、Ｒｆは、フッ素含有基を表し、上記構造式（１）と同様のパーフルオロアルキル基が好ましく、例えば、ＣＦ３、ＣＦ２ＣＦ３、Ｃ３Ｆ７、Ｃ４Ｆ９などが好適に挙げられる。
Ｘはカチオン基を表し、例えば、第４級アンモニウム基；ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属；トリエチルアミン、トリエタノールアミン、などが挙げられ、これらの中でも第４級アンモニウム基が特に好ましい。
Ｙはアニオン基を表し、例えば、ＣＯＯ、ＳＯ３、ＳＯ４、ＰＯ４、などが挙げられる。ｑは、整数を表し、例えば、１〜６が好ましい。
【００５０】
前記構造式（３）で表される化合物としては、下記構造式で表されるものが好ましい。
【化１２】
2007106997.tif 000010
ただし、ＲｆはＣＦ３、又はＣＦ２ＣＦ３を表す。ｑは１〜６である。
【００５１】
前記構造式（１）〜（３）で表されるフッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、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リン酸塩、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物、等が挙げられる。
前記フッ素系界面活性剤の具体的な市販品としては、入手が容易であることから、例えば、サーフロンＳ−１１１，Ｓ−１１２，Ｓ−１１３，Ｓ１２１，Ｓ１３１，Ｓ１３２，Ｓ−１４１，Ｓ−１４５（いずれも、旭硝子株式会社製）；フルラードＦＣ−９３，ＦＣ−９５，ＦＣ−９８，ＦＣ−１２９，ＦＣ−１３５，ＦＣ−１７０Ｃ，ＦＣ−４３０，ＦＣ−４３１，ＦＣ−４４３０（いずれも、住友スリーエム株式会社製）；メガファックＦ−４７０，Ｆ−１４０５,Ｆ４７４（いずれも、大日本インク化学工業株式会社製）；ゾニールＦＳ−３００，ＦＳＮ，ＦＳＮ−１００，ＦＳＯ(いずれも、デュポン社製)；エフトップＥＦ−３５１，３５２，８０１，８０２（いずれも、ジェムコ社製）などが挙げられる。これらの中でも，信頼性と発色向上に関して良好なゾニールＦＳ−３００，ＦＳＮ，ＦＳＮ−１００，ＦＳＯ(デュポン社製)が、特に好適に使用できる。
【００５２】
前記界面活性剤の添加量は、カーボンブラックを安定に分散させ、本発明の他の効果を失わせない範囲で適宣調整することができるが、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．１〜５質量％がより好ましい。
【００５３】
−アミノプロパンジオール化合物−
前記アミノプロパンジオール化合物は、水溶性の有機塩基性化合物であり、例えば、アミノプロパンジオール誘導体が好適である。
前記アミノプロパンジオール誘導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１−アミノ−２，３−プロパンジオール、１−メチルアミノ−２，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオールなどが挙げられ、これらの中でも、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオールが特に好ましい。
【００５４】
前記アミノプロパンジオール化合物の前記記録用インクにおける添加量は、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．１〜５．０質量％がより好ましく、０．１〜２．０質量％が更に好ましい。前記添加量が多すぎると、ｐＨが高くなり、粘度が上昇する等のデメリットが生じることがある。
【００５５】
前記その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
【００５６】
前記防腐防黴剤としては、例えば、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、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、ペンタクロロフェノールナトリウム、等が挙げられる。
【００５７】
前記ｐＨ調整剤としては、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特に制限はなく、目的に応じて任意の物質を使用することができる。該ｐＨ調整剤としては、例えば、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。
【００５８】
前記防錆剤としては、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、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト、等が挙げられる。
【００５９】
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤、などが挙げられる。
前記フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２,２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２,２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４,４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、３,９−ビス［１,１−ジメチル−２−［β−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］２,４,８,１０−テトライキサスピロ[５,５]ウンデカン、１,１,３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、１,３,５−トリメチル−２,４,６−トリス（３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス［メチレン−３−（３',５'−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４'−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、などが挙げられる。
前記アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−β−ナフチルアミン、α−ナフチルアミン、Ｎ,Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、フェノチアジン、Ｎ,Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２,４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール、ブチルヒドロキシアニソール、２,２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４,４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４,４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、テトラキス［メチレン−３（３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ジヒドロキフェニル）プロピオネート］メタン、１,１,３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、等が挙げられる。
前記硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル３,３’−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチル３,３’−チオジプロピオネート、ジステアリルβ,β’−チオジプロピオネート、２−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が挙げられる。
前記リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト、等が挙げられる。
【００６０】
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。
前記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシルオキシベンゾフェノン、２,４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２,２’,４,４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、等が挙げられる。
前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、２−（２'−ヒドロキシ−５'−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−５'−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−４'−オクトキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−３'−ｔｅｒｔ−ブチル−５'−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、等が挙げられる。
前記サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルサリチレート、ｐ−オクチルフェニルサリチレート、等が挙げられる。
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−２−シアノ−3,3'−ジフェニルアクリレート、メチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート、ブチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート、等が挙げられる。
前記ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス（オクチルフェニル）サルファイド、２,２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）−ｎ−ブチルアミンニッケル（ＩＩ）、２,２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）−２−エチルヘキシルアミンニッケル（ＩＩ）、２,２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）トリエタノールアミンニッケル（ＩＩ）、等が挙げられる。
【００６１】
本発明の記録用インクは、少なくとも水、水溶性有機溶剤、浸透剤、及び表面に親水基を有するカーボンブラック、更に必要に応じてその他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、更に必要に応じて攪拌混合して製造する。前記分散は、例えば、サンドミル、ホモジナイザー、ボールミル、ペイントシャイカー、超音波分散機等により行うことができ、攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機、マグネチックスターラー、高速の分散機等で行うことができる。
【００６２】
本発明の記録用インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、固形分量、粘度、表面張力、ｐＨ等が以下の範囲であることが好ましい。
前記記録用インク中の固形分量は５〜２０質量％が好ましく、８〜１５質量％がより好ましい。前記固形分量が５質量％未満であると、印字後十分な画像濃度を得ることができないことがある。
ここで、本発明におけるインク中の固形分量とは、主として水不溶の着色剤と樹脂微粒子を意味する。
【００６３】
前記粘度は、２５℃で、７〜２０ｍＰａ・ｓが好ましく、５〜１０ｍＰａ・ｓがより好ましい。前記粘度が２０ｍＰａ・ｓを超えると、吐出安定性の確保が困難になることがある。
前記表面張力としては、２０℃で、２５〜５５ｍＮ／ｍが好ましい。前記表面張力が、２５ｍＮ／ｍ未満であると、記録媒体上での滲みが顕著になり、安定した噴射が得られないことがあり、５５ｍＮ／ｍを超えると、記録媒体へのインク浸透が十分に起らず、乾燥時間の長時間化を招くことがある。
前記ｐＨとしては、例えば、７〜１０が好ましい。
【００６４】
本発明の記録用インクの着色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどが挙げられる。これらの着色を２種以上併用したインクセットを使用して記録を行うと、多色画像を記録することができ、全色併用したインクセットを使用して記録を行うと、フルカラー画像を記録することができる。
【００６５】
本発明の記録用インクは、インクジェットヘッドとして、インク流路内のインクを加圧する圧力発生手段として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの（特開平２−５１７３４号公報参照）、あるいは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させるいわゆるサーマル型のもの（特開昭６１−５９９１１号公報参照）、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで,インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のもの（特開平６−７１８８２号公報参照）などいずれのインクジェットヘッドを搭載するプリンタにも良好に使用できる。
【００６６】
本発明の記録用インクは、各種分野において好適に使用することができ、インクジェット記録方式による画像記録装置（プリンタ等）において好適に使用することができ、例えば、印字又は印字前後に被記録用紙及び前記記録用インクを５０〜２００℃で加熱し、印字定着を促進する機能を有するもののプリンタ等に使用することもでき、以下の本発明のインクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法に特に好適に使用することができる。
【００６７】
（インクカートリッジ）
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記記録用インクを容器中に収容してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材等を有してなる。
前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で
形成されたインク袋などを少なくとも有するもの、などが好適に挙げられる。
【００６８】
次に、インクカートリッジについて、図１及び図２を参照して説明する。ここで、図１は、本発明のインクカートリッジの一例を示す図であり、図２は図１のインクカートリッジ２００のケース（外装）も含めた図である。
インクカートリッジ２００は、図１に示すように、インク注入口２４２からインク袋２４１内に充填され、排気した後、該インク注入口２４２は融着により閉じられる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口２４３に装置本体の針を刺して装置に供給される。
インク袋２４１は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋２４１は、図２に示すように、通常、プラスチック製のカートリッジケース２４４内に収容され、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。
【００６９】
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記記録用インク（インクセット）を収容し、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることができ、また、後述する本発明のインクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いるのが特に好ましい。
【００７０】
（インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法）
本発明のインクジェット記録装置は、インク飛翔手段を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、刺激発生手段、制御手段などを有してなる。
本発明のインクジェット記録方法は、インク飛翔工程を少なくとも含んでなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、刺激発生工程、制御工程などを含んでなる。
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
【００７１】
−インク飛翔工程及びインク飛翔手段−
前記インク飛翔工程は、前記本発明の記録用インクに、刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録する工程である。
【００７２】
前記インク飛翔手段は、前記本発明の記録用インクに、刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録する手段である。該インク飛翔手段としては、特に制限はなく、例えば、インク吐出用の各種のノズル、などが挙げられる。
本発明においては、該インクジェットヘッドの液室部、流体抵抗部、振動板、及びノズル部材の少なくとも一部がシリコン及びニッケルの少なくともいずれかを含む材料から形成されることが好ましい。
また、ヘッドはインク吐出面に撥水加工処理を施したノズルプレートを有することが好ましく、該撥水加工処理が、ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析加工、フッ素樹脂加工、及びシリコーン樹脂加工から選択されるいずれかが好ましい。
また、インクジェットノズルのノズル径は、３０μｍ以下が好ましく、１〜２０μｍが好ましい。
また、インクジェットヘッド上にインクを供給するためのサブタンクを有し、該サブタンク内にインクカートリッジから供給チューブを介してインクが補充されるように構成することが好ましい。
【００７３】
前記刺激は、例えば、前記刺激発生手段により発生させることができ、該刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱（温度）、圧力、振動、光、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。
【００７４】
なお、前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライト、などが挙げられ、具体的には、例えば、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどが挙げられる。
【００７５】
前記記録用インクの飛翔の態様としては、特に制限はなく、前記刺激の種類等応じて異なり、例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内の前記記録用インクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを例えばサーマルヘッド等を用いて付与し、該熱エネルギーにより前記記録用インクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、該記録ヘッドのノズル孔から該記録用インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。また、前記刺激が「圧力」の場合、例えば記録ヘッド内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、前記記録ヘッドのノズル孔から該記録用インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。
【００７６】
前記飛翔させる前記記録用インクの液滴は、その大きさとしては、例えば、３〜４０ｐｌとするのが好ましく、その吐出噴射の速さとしては５〜２０ｍ／秒とするのが好ましく、その駆動周波数としては１ｋＨｚ以上とするのが好ましく、その解像度としては３００ｄｐｉ以上とするのが好ましい。
【００７７】
記録媒体の記録面を反転させて両面印刷可能とする反転手段を有することが好ましい。該反転手段としては、静電気力を有する搬送ベルト、空気吸引により記録媒体を保持する手段、搬送ローラと拍車との組み合わせなどが挙げられる。
無端状の搬送ベルトと、該搬送ベルト表面を帯電させて記録媒体を保持しながら搬送する搬送手段を有することが好ましい。この場合、帯電ローラに±１．２ｋＶ〜±２．６ｋＶのＡＣバイアスを加えて搬送ベルトを帯電させることが特に好ましい。
【００７８】
なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【００７９】
本発明のインクジェット記録装置により本発明のインクジェット記録方法を実施する一の態様について、図面を参照しながら説明する。図３に示すインクジェット記録装置は、装置本体１０１と、装置本体１０１に装着した用紙を装填するための給紙トレイ１０２と、装置本体１０１に装着され画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ１０３と、インクカートリッジ装填部１０４とを有する。なお、図３中、１１１は、上カバー、１１２は前面を表す。
インクカートリッジ装填部１０４の上面には、操作キーや表示器などの操作部１０５が配置されている。インクカートリッジ装填部１０４は、インクカートリッジ２０１の脱着を行うための開閉可能な前カバー１１５を有している。
【００８０】
装置本体１０１内には、図４及び図５に示すように、図示を省略している左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１３１とステー１３２とでキャリッジ１３３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ（不図示）によって図５で矢示方向に移動走査する。
【００８１】
キャリッジ１３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の記録用インク滴を吐出する４個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド１３４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド１３４を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ等を記録用インクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。
また、キャリッジ１３３には、記録ヘッド１３４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１３５を搭載している。サブタンク１３５には、図示しない記録用インク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部１０５に装填された本発明のインクカートリッジ２０１から本発明の前記記録用インクが供給されて補充される。
【００８２】
一方、給紙トレイ１０２の用紙積載部（圧板）１４１上に積載した用紙１４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１４１から用紙１４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ１４３）、及び給紙コロ１４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４４を備え、この分離パッド１４４は給紙コロ１４３側に付勢されている。
【００８３】
この給紙部から給紙された用紙１４２を記録ヘッド１３４の下方側で搬送するための搬送部として、用紙１４２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト１５１と、給紙部からガイド１４５を介して送られる用紙１４２を搬送ベルト１５１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ１５２と、略鉛直上方に送られる用紙１４２を略９０°方向転換させて搬送ベルト１５１上に倣わせるための搬送ガイド１５３と、押さえ部材１５４で搬送ベルト１５１側に付勢された先端加圧コロ１５５とが備えられ、また、搬送ベルト１５１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１５６が備えられている。
【００８４】
搬送ベルト１５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１５７とテンションローラ１５８との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。この搬送ベルト１５１は、例えば、抵抗制御を行っていない厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えば、テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体（ＥＴＦＥ）で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。搬送ベルト１５１の裏側には、記録ヘッド１３４による印写領域に対応してガイド部材１６１が配置されている。なお、記録ヘッド１３４で記録された用紙１４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト１５１から用紙１４２を分離するための分離爪１７１と、排紙ローラ１７２及び排紙コロ１７３とが備えられており、排紙ローラ１７２の下方に排紙トレイ１０３が配されている。
【００８５】
装置本体１０１の背面部には、両面給紙ユニット１８１が着脱自在に装着されている。両面給紙ユニット１８１は、搬送ベルト１５１の逆方向回転で戻される用紙１４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ１５２と搬送ベルト１５１との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット１８１の上面には手差し給紙部１８２が設けられている。
【００８６】
このインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙１４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１４２は、ガイド１４５で案内され、搬送ベルト１５１とカウンタローラ１５２との間に挟まれて搬送される。更に、先端を搬送ガイド１５３で案内されて先端加圧コロ１５５で搬送ベルト１５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
このとき、帯電ローラ１５６によって搬送ベルト１５１が帯電されており、用紙１４２は、搬送ベルト１５１に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ１３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１３４を駆動することにより、停止している用紙１４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１４２を所定量搬送後、次行の記録を行う。記録終了信号又は用紙１４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１４２を排紙トレイ１０３に排紙する。
そして、サブタンク１３５内の記録用インクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジ２０１から所要量の記録用インクがサブタンク１３５に補給される。
【００８７】
このインクジェット記録装置においては、本発明のインクカートリッジ２０１中の記録用インクを使い切ったときには、インクカートリッジ２０１における筐体を分解して内部のインク袋だけを交換することができる。また、インクカートリッジ２０１は、縦置きで前面装填構成としても、安定した記録用インクの供給を行うことができる。したがって、装置本体１０１の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内に収納したり、あるいは装置本体１０１の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジ２０１の交換を容易に行うことができる。
【００８８】
なお、ここでは、キャリッジが走査するシリアル型（シャトル型）インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。
【００８９】
また、本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機、などに特に好適に適用することができる。
【００９０】
以下、本発明を適用したインクジェットヘッドについて説明する。
図６は、本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドの要素拡大図、図７は、同ヘッドのチャンネル間方向の要部拡大断面図である。
このインクジェットヘッドは、インク供給口（不図示）と共通液室１ｂとなる彫り込みを形成したフレーム１０と、流体抵抗部２ａ、加圧液室２ｂとなる彫り込みとノズル３ａに連通する連通口２ｃを形成した流路板２０と、ノズル３ａを形成するノズル板と、凸部６ａ、ダイヤフラム部６ｂ及びインク流入口６ｃを有する振動板６０と、該振動板６０に接着層７０を介して接合された積層圧電素子５０と、該積層圧電素子５０を固定しているベース４０を備えている。
ベース４０はチタン酸バリウム系セラミックからなり、積層圧電素子５０を２列配置して接合している。
積層圧電素子５０は、厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジウム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極層とを交互に積層している。内部電極層は両端で外部電極に接続する。
積層圧電素子５０はハーフカットのダイシング加工により櫛歯上に分割され、１つ毎に駆動部５ｆと支持部５ｇ（非駆動部）として使用する。外部電極の外側はハーフカットのダイシング加工で分割されるように、切り欠き等の加工により長さを制限しており、これらは複数の個別電極となる。他方はダイシングでは分割されずに導通しており共通電極となる。
駆動部の個別電極にはＦＰＣ８が半田接合されている。また、共通電極は積層圧電素子の端部に電極層を設けて回し込んでＦＰＣ８のＧｎｄ電極に接合している。ＦＰＣ８には図示しないドライバＩＣが実装されており、これにより駆動部５ｆへの駆動電圧印加を制御している。
【００９１】
振動板６０は、薄膜のダイヤフラム部６ｂと、このダイヤフラム部６ｂの中央部に形成した駆動部５ｆとなる積層圧電素子５０と接合する島状凸部（アイランド部）６ａと、支持部に接合する梁を含む厚膜部と、インク流入口６ｃとなる開口を電鋳工法によるＮｉメッキ膜を２層重ねて形成している。ダイヤフラム部の厚さは３μｍ、幅は３５μｍ（片側）である。
この振動板６０の島状凸部６ａと積層圧電素子５０の可動部５ｆ、振動板６０とフレーム１０の結合は、ギャップ材を含んだ接着層７０をパターニングして接着している。
【００９２】
流路板２０はシリコン単結晶基板を用いて、流体抵抗部２ａ、加圧液室２ｂとなる彫り込み、及びノズル３ａに対する位置に連通口２ｃとなる貫通口をエッチング工法でパターニングした。
エッチングで残された部分が加圧液室２ｂの隔壁２ｄとなる。また、このヘッドではエッチング幅を狭くする部分を設けて、これを流体抵抗部２ａとした。
ノズルプレート３０は、金属材料、例えば、電鋳工法によるＮｉメッキ膜等で形成したもので、インク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル３ａを多数形成している。このノズル３ａの内部形状（内側形状）は、ホーン形状（略円柱形状又は略円錘台形状でもよい。）に形成している。また、このノズル３ａの径はインク滴出口側の直径で２０〜３５μｍである。また各列のノズルピッチは１５０ｄｐｉとした。
このノズルプレート３０のインク吐出面（ノズル表面側）は、図示しない撥水性の表面処理を施した撥水処理層３ｂを設けている。ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えば、フッ化ピッチなど）を蒸着コートしたもの、シリコーン系樹脂及びフッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。また、これらの中でも、例えば、フッ素系樹脂としては、色々な材料が知られているが、変性パーフルオロポリオキセタン（ダイキン工業株式会社製、商品名：オプツールＤＳＸ）を厚みが３０〜１００Åとなるように蒸着することで良好な撥水性を得ることができる。
【００９３】
インク供給口と共通液室１ｂとなる彫り込みを形成するフレーム１０は樹脂成形で作製している。
このように構成したインクジェットヘッドにおいては、記録信号に応じて駆動部５ｆに駆動波形（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによって、駆動部５ｆに積層方向の変位が生起し、振動板６０を介して加圧液室２ｂが加圧されて圧力が上昇し、ノズル３ａからインク滴が吐出される。
その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室２ｂ内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室２ｂ内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室１ｂに流入し、共通液室１ｂからインク流入口６ｃを経て流体抵抗部２ａを通り、加圧液室２ｂ内に充填される。
流体抵抗部２ａは、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果が有る反面、表面張力による再充填（リフィル）に対して抵抗になる。流体抵抗部を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間（駆動周期）を短くできる。
【００９４】
（インク記録物）
本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法により記録されたインク記録物は、本発明のインク記録物である。本発明のインク記録物は、記録媒体上に本発明の前記記録用インクを用いて形成された画像を有してなる。
前記記録媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、ＯＨＰシート、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記インク記録物は、高画質で滲みがなく、経時安定性に優れ、各種の印字乃至画像の記録された資料等として各種用途に好適に使用することができる。
【実施例】
【００９５】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
【００９６】
（調製例１）
−表面処理したカーボンブラック顔料分散体の調製−
表１に示すカーボンブラックＡ（＃４７、三菱化学株式会社製）１５０ｇを濃度２ｍｏｌ／Ｌの過硫酸ナトリウム水溶液３Ｌ中に添加し、６０℃で１０時間攪拌して酸化処理した。酸化したカーボンブラックは限外ろ過を行い残塩分を取り除いた。その後、水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを８に調整し、余剰の塩類除去するため、更に限外ろ過を行った。得られた水溶液に精製水を加えて固形分を２０質量％となるように調整した。
【００９７】
（調製例２）
−表面処理したカーボンブラック顔料分散体の調製−
表１に示すカーボンブラックＢ（トーカブラック＃７２４０、東海カーボン株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、カーボンブラック分散体を調製した。
【００９８】
（調製例３）
−表面処理したカーボンブラック顔料分散体の調製−
表１に示すカーボンブラックＣ（ＭＣＦ８８、三菱化学株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、カーボンブラック分散体を調製した。
【００９９】
（調製例４）
−表面処理したカーボンブラック顔料分散体の調製−
表１に示すカーボンブラックＤ（＃４０、三菱化学株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、カーボンブラック分散体を調製した。
【０１００】
（調製例５）
−表面処理したカーボンブラック顔料分散体の調製−
表１に示すカーボンブラックＥ（＃９６０Ｂ、三菱化学株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、カーボンブラック分散体を調製した。
【０１０１】
（調製例６）
−表面処理したカーボンブラック顔料分散体の調製−
表１に示すカーボンブラックＦ（＃５、三菱化学株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、カーボンブラック分散体を調製した。
【０１０２】
（調製例７）
−表面処理したカーボンブラック顔料分散体の調製−
表１に示すカーボンブラックＧ（ＭＡ２２０、三菱化学株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、カーボンブラック分散体を調製した。
【０１０３】
（調製例８）
−表面処理したカーボンブラック顔料分散体の調製−
表１に示すカーボンブラックＨ（トーカブラック＃９、東海カーボン株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、カーボンブラック分散体を調製した。
【０１０４】
次に、調製例１〜８のカーボンブラック分散体について、以下のようにして、カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）、ＤＢＰ吸油量（ＤＢＰ）、比（ＤＢＰ／Ｎ２ＳＡ）、一次粒子径、及びカーボンブラック分散体の体積平均粒径を測定した。結果を表１に示す。
【０１０５】
＜窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）の測定＞
Ｎ２ＳＡは、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−２の方法に準拠して測定した。
＜ＤＢＰ吸油量（ＤＢＰ）の測定＞
ＤＢＰ吸油量は、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４の方法に準拠して測定した。
【０１０６】
＜一次平均粒径＞
酸化処理後のカーボンブラック分散体（固形分２０質量％）を水で０．１質量％に希釈し、コロジオン膜付きメッシュ上にこの希釈液を噴き付けて乾燥させた。これを透過型電子顕微鏡で撮影し、写真をデジタル化して抽出された各一次粒子の投影面積と等しい面積を有する円の直径（等面積円径）の分布より求めた算術平均径（数平均値）を平均一次粒子径とした。
【０１０７】
＜体積平均粒径＞
酸化処理後のカーボンブラック分散体（固形分２０質量％）を水で０．０５質量％に希釈し、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社）で体積平均粒子径（Ｄ５０）を求めた。
【０１０８】
【表１】
2007106997.tif 000011
【０１０９】
（合成例１）
−反応性シリル基を含まないシリコーン変性アクリル樹脂微粒子の合成−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、アクアロンＲＮ−２０（第一工業製薬株式会社製）１０ｇ、過硫酸カリウム１ｇ、及び純水２８６ｇを仕込み、６５℃に昇温した。次に、メタクリル酸メチル１５０ｇ、アクリル酸２エチルヘキシル１００ｇ、アクリル酸２０ｇ、ビニルトリエトキシシラン２０ｇ、アクアロンＲＮ−２０（第一工業製薬株式会社製）を１０ｇ、過硫酸カリウム４ｇ、及び純水３９８．３ｇの混合溶液を２．５時間かけてフラスコ内に滴下した。８０℃で更に３時間加熱熟成した後冷却し、水酸化カリウムでｐＨを７〜８となるよう調整した。
得られたシリコーン変性アクリル樹脂微粒子の２９Ｓｉ−ＮＭＲのピークを原材料における２９Ｓｉ−ＮＭＲのピークと比較し、加水分解性シリル基によるピークが消失していることから、樹脂微粒子が反応性シリル基を含まないことが確認できた。
＜２９Ｓｉ−ＮＭＲの測定条件＞
使用機器：ＮＭＲ（固体測定）
ＳＲ−ＭＡＳ（Ｓｗｅａｔ  Ｒｅｓｉｎ−Ｍａｇｉｃ  Ａｎｇｌｅ
Ｓｐｉｎｎｉｎｇ）−２９Ｓｉ−ＮＭＲ測定を行った。
試料管：ジルコニア製
キャップ：ダイフロン製
【０１１０】
得られた反応性シリル基を含まないシリコーン変性アクリル樹脂微粒子の粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０％）は１３０ｎｍであった。
【０１１１】
（合成例２）
−反応性シリル基を含まないシリコーン変性アクリル樹脂微粒子の合成−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、アクアロンＲＮ−２０（第一工業製薬工業株式会社製）１０ｇ、過硫酸カリウム１ｇ、及び純水２８６ｇを仕込み、６５℃に昇温した。次に、メタクリル酸メチル１５０ｇ、アクリル酸２エチルヘキシル１００ｇ、アクリル酸２０ｇ、ヘキシルトリメトキシシラン４０ｇ、アクアロンＲＮ−２０（第一工業製薬工業株式会社製）を１０ｇ、過硫酸カリウム４ｇ、及び純水３９８．３ｇの混合溶液を３時間かけてフラスコ内に滴下した。８０℃で更に３時間加熱熟成した後冷却し、水酸化カリウムでｐＨを７〜８となるようにした。
得られたシリコーン変性アクリル樹脂微粒子について、合成例２と同様にして、２９Ｓｉ−ＮＭＲのピークを原材料における２９Ｓｉ−ＮＭＲのピークと比較し、加水分解性シリル基によるピークが消失していることから、樹脂微粒子が反応性シリル基を含まないことが確認できた。
得られた反応性シリル基を含まないシリコーン変性アクリル樹脂微粒子の粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０％）は３１０ｎｍであった。
【０１１２】
（合成例３）
−反応性シリル基を含まないシリコーン変性アクリル樹脂微粒子の合成−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えたフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、アクアロンＲＮ−２０（第一工業製薬株式会社製）３０ｇ、過硫酸カリウム１ｇ、及び純水２８６ｇを仕込み、６５℃に昇温した。次に、メタクリル酸メチル１５０ｇ、アクリル酸２エチルヘキシル１００ｇ、アクリル酸２０ｇ、ビニルトリエトキシシラン２０ｇ、アクアロンＲＮ−２０（第一工業製薬株式会社製）３０ｇ、過硫酸カリウム４ｇ、及び純水４００ｇの混合溶液を２．５時間かけてフラスコ内に滴下した。８０℃でさらに３時間加熱熟成した後冷却し、水酸化カリウムでｐＨを７〜８となるよう調整した。
得られたシリコーン変性アクリル樹脂微粒子について、合成例２と同様にして、２９Ｓｉ−ＮＭＲのピークを原材料における２９Ｓｉ−ＮＭＲのピークと比較し、加水分解性シリル基によるピークが消失していることから、樹脂微粒子が反応性シリル基を含まないことが確認できた。
得られた反応性シリル基を含まないシリコーン変性アクリル樹脂微粒子の粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）で測定した体積平均粒子径（Ｄ５０％）は４８ｎｍであった。
【０１１３】
（実施例１）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例１のカーボンブラック顔料分散体・・・７．０質量％（固形分）
・合成例１のシリコーン変性アクリル樹脂微粒子・・・５．０質量％（固形分）
・１，３−ブタンジオール・・・２１．０質量％
・グリセリン・・・７．０質量％
・２−ピロリドン・・・２．０質量％
・ノニオン系界面活性剤（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）・・・１．０質量％
・浸透剤としての２,２,４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・５５．０質量％
【０１１４】
（実施例２）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例２のカーボンブラック顔料分散体・・・８．０質量％（固形分）
・合成例１のシリコーン変性アクリル樹脂微粒子・・・５．０質量％（固形分）
・１，６−ヘキサンジオール・・・１６．０質量％
・グリセリン・・・８．０質量％
・下記構造式で表されるフッ素系界面活性剤・・・１．０質量％
【化１３】
2007106997.tif 000012
ただし、前記構造式中、ｊは５、ｋは２０を表す。
・浸透剤としての２,２,４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・６０．０質量％
【０１１５】
（実施例３）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例１のカーボンブラック顔料分散体・・・４．０質量％（固形分）
・合成例１のシリコーン変性アクリル樹脂微粒子・・・０．５質量％（固形分）
・１，５−ペンタンジオール・・・２２．５質量％
・グリセリン・・・７．５質量％
・２−ピロリドン・・・２．０質量％
・下記構造式で表されるフッ素系界面活性剤・・・１．０質量％
【化１４】
2007106997.tif 000013
前記構造式中、ＲｆはＣＦ２ＣＦ３、ｍは２、ｎは４、ｐは４を表す。
・浸透剤としての２−エチル−１，３−ヘキサンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・６０．５質量％
【０１１６】
（実施例４）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例１のカーボンブラック顔料分散体・・・１０．０質量％（固形分）
・合成例１のシリコーン変性アクリル樹脂微粒子・・・１０．５質量％（固形分）
・１，３−ブタンジオール・・・１７．０質量％
・グリセリン・・・８．０質量％
・ノニオン系界面活性剤（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）・・・１．０質量％
・浸透剤としての２−エチル−１，３−ヘキサンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・５１．０質量％
【０１１７】
（実施例５）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例３のカーボンブラック顔料分散体・・・８．０質量％（固形分）
・ポリエステル樹脂微粒子（ペスレジンＡ２１０、高松油脂株式会社製）・・・５．０質量％（固形分）
・１，５−ペンタンジオール・・・２１．０質量％
・グリセリン・・・７．０質量％
・ノニオン系界面活性剤（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）・・・１．０質量％
・浸透剤としての２,２,４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・５６．０質量％
【０１１８】
（実施例６）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例１のカーボンブラック顔料分散体・・・７．０質量％（固形分）
・合成例２のシリコーン変性アクリル樹脂微粒子・・・４．０質量％（固形分）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール・・・１８．０質量％
・グリセリン・・・９．０質量％
・下記構造式で表されるフッ素系界面活性剤・・・１．０質量％
【化１５】
2007106997.tif 000014
ただし、前記構造式中、ｊは５、ｋは２０を表す。
・浸透剤としての２−エチル−１,３−ヘキサンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・５９．０質量％
【０１１９】
（実施例７）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例１のカーボンブラック顔料分散体・・・7．０質量％（固形分）
・合成例３のシリコーン変性アクリル樹脂微粒子・・・４．０質量％（固形分）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール・・・１８．０質量％
・グリセリン・・・９．０質量％
・下記構造式で表されるフッ素系界面活性剤・・・１．０質量％
【化１６】
2007106997.tif 000015
ただし、前記構造式中、ｊは５、ｋは２０を表す。
・浸透剤としての２−エチル−１,３−ヘキサンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・５９．０質量％
【０１２０】
（実施例８）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例３のカーボンブラック顔料分散体・・・８．０質量％（固形分）
・アクリル樹脂微粒子（アクアブリッド４７２０、ダイセル化学工業株式会社製）・・・５．０質量％（固形分）
・１，３−ブタンジオール・・・１６．０質量％
・２−ピロリドン・・・３．０質量％
・グリセリン・・・８．０質量％
・ノニオン系界面活性剤（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）・・・１．０質量％
・浸透剤としての２,２,４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・５７．０質量％
【０１２１】
（実施例９）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例１のカーボンブラック顔料分散体・・・７．０質量％（固形分）
・合成例１のシリコーン変性アクリル樹脂微粒子・・・５．０質量％（固形分）
・１，３−ブタンジオール・・・２１．０質量％
・グリセリン・・・７．０質量％
・２−ピロリドン・・・２．０質量％
・下記構造式で表されるフッ素系界面活性剤・・・１．０質量％
【化１７】
2007106997.tif 000016
ただし、前記構造式中、ｑは６、ＲｆはＣＦ２ＣＦ３、Ｙ−はＳＯ３−、Ｘ＋はＮＨ４＋を表す。
・浸透剤としての２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・５５．０質量％
【０１２２】
（実施例１０）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例１のカーボンブラック顔料分散体・・・８．０質量％（固形分）
・アクリル樹脂微粒子（アクアブリッド４７２０、ダイセル化学工業株式会社製）・・・５．０質量％（固形分）
・１，３−ブタンジオール・・・１６．０質量％
・２−ピロリドン・・・２．０質量％
・グリセリン・・・８．０質量％
・ノニオン系界面活性剤（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）・・・１．０質量％
・浸透剤としての２,２,４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール・・・２．０質量％
・１−アミノ−２，３−プロパンジオール・・・０．５質量％
・イオン交換水・・・５７．５質量％
【０１２３】
（実施例１１）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例１のカーボンブラック顔料分散体・・・８．０質量％（固形分）
・１，３−ブタンジオール・・・２４．０質量％
・グリセリン・・・８．０質量％
・ノニオン系界面活性剤（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）・・・１．０質量％
・浸透剤としての２,２,４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・５７．０質量％
【０１２４】
（比較例１）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例６のカーボンブラック顔料分散体・・・7．０質量％（固形分）
・合成例１のシリコーン変性アクリル樹脂微粒子・・・５．０質量％（固形分）
・１，３−ブタンジオール・・・１７．０質量％
・２−ピロリドン・・・２．０質量％
・グリセリン・・・８．５質量％
・下記構造式で表されるフッ素系界面活性剤・・・１．０質量％
【化１８】
2007106997.tif 000017
ただし、前記構造式中、ｊは５、ｋは２０を表す。
・浸透剤としての２,２,４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・５７．５質量％
【０１２５】
（比較例２）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例７のカーボンブラック顔料分散体・・・８．０質量％（固形分）
・合成例１のシリコーン変性アクリル樹脂微粒子・・・５．０質量％（固形分）
・１，３−ブタンジオール・・・１７．０質量％
・２−ピロリドン・・・２．０質量％
・グリセリン・・・８．５質量％
・下記構造式で表されるフッ素系界面活性剤・・・１．０質量％
【化１９】
2007106997.tif 000018
ただし、前記構造式中、ｊは５、ｋは２０を表す。
・浸透剤としての２,２,４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・５６．５質量％
【０１２６】
（比較例３）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例１のカーボンブラック顔料分散体・・・８．０質量％（固形分）
・アクリル樹脂微粒子（アクアブリッド４７２０、ダイセル化学工業株式会社製）・・・６．０質量％（固形分）
・１，５−ペンタンジオール・・・１８．０質量％
・グリセリン・・・６．０質量％
・ノニオン系界面活性剤（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）・・・１．０質量％
・イオン交換水・・・６１．０質量％
【０１２７】
（比較例４）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例４のカーボンブラック顔料分散体・・・８．０質量％（固形分）
・合成例１のシリコーン変性アクリル樹脂微粒子・・・４．０質量％（固形分）
・１，５−ペンタンジオール・・・２０．０質量％
・グリセリン・・・７．０質量％
・ノニオン系界面活性剤（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）・・・１．０質量％
・浸透剤としての２,２,４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・５８．０質量％
【０１２８】
（比較例５）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例５のカーボンブラック顔料分散体・・・８．０質量％（固形分）
・合成例１のシリコーン変性アクリル樹脂微粒子・・・４．０質量％（固形分）
・３−メチル−１，３−ブタンジオール・・・１６．０質量％
・Ｎ−メチル−２−ピロリドン・・・２．０質量％
・グリセリン・・・８．０質量％
・下記構造式で表されるフッ素系界面活性剤・・・１．０質量％
【化２０】
2007106997.tif 000019
ただし、前記構造式中、ｊは５、ｋは２０を表す。
・浸透剤としての２−エチル−１,３−ヘキサンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・５９．０質量％
【０１２９】
（比較例６）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例８のカーボンブラック顔料分散体・・・７．０質量％（固形分）
・合成例１のシリコーン変性アクリル樹脂微粒子・・・４．０質量％（固形分）
・１，６−ヘキサンジオール・・・１８．０質量％
・グリセリン・・・９．０質量％
・下記構造式で表されるフッ素系界面活性剤・・・１．０質量％
【化２１】
2007106997.tif 000020
ただし、前記構造式中、ｊは５、ｋは２０を表す。
・浸透剤としての２−エチル−１,３−ヘキサンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・５９．０質量％
【０１３０】
（比較例７）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例６のカーボンブラック顔料分散体・・・７．０質量％（固形分）
・アクリル樹脂微粒子（アクアブリッド４７２０、ダイセル化学工業株式会社製）・・・６．０質量％（固形分）
・１，５−ペンタンジオール・・・２１．０質量％
・グリセリン・・・７．０質量％
・ノニオン系界面活性剤（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）・・・１．０質量％
・浸透剤としての２,２,４−トリメチル−１,３−ペンタンジオール・・・２．０質量％
・イオン交換水・・・５６．０質量％
【０１３１】
（比較例８）
下記処方のインク組成物を調製し、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０質量％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、インクを作製した。
＜インク組成＞
・調製例１のカーボンブラック顔料分散体・・・８．０質量％（固形分）
・アクリル樹脂微粒子（アクアブリッド４７２０、ダイセル化学工業株式会社製）・・・６．０質量％（固形分）
・１，５−ペンタンジオール・・・１８．０質量％
・グリセリン・・・６．０質量％
・浸透剤としての２−ブチル−４−エチル−１，６−ヘキサンジオール（炭素数１２）・・・２．０質量％
・ノニオン系界面活性剤（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）・・・１．０質量％
・イオン交換水・・・５９．０質量％
【０１３２】
次に、得られた実施例１〜１１及び比較例１〜８の各記録用インクについて、以下のようにして、諸特性を評価した。結果を表４、表５、表８、及び表９に示す。
【０１３３】
＜インクの体積平均粒径＞
各記録インクの体積平均粒子径（Ｄ５０％）は、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）を用いて測定した。
【０１３４】
＜インクの粘度＞
各記録用インクにおけるインク粘度は、Ｒ型粘度計（東機産業株式会社製）を用いて、２５℃で測定した。
【０１３５】
＜光学濃度（ＯＤ）の測定＞
反射型カラー分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて、ベタ部分の画像濃度（ＯＤ）を測定した。
【０１３６】
＜評価用普通紙の物性＞
Ｔｙｐｅ６２００紙（株式会社ＮＢＳリコー製）
密度：０．８４ｇ／ｃｍ３
ステキヒトサイズ度：１４ｓ
※ステキヒトサイズ度試験方法（ＪＩＳ  Ｐ８１２２準拠）
試験片の四周を折り、シャーレに入れた２３±１℃の２質量％チオシアン酸アンモニウム水溶液に浮かべた。直ちに、ピペットを用いて同じ温度の１質量％塩化鉄（ＩＩＩ）水溶液を試験片に１滴落とし、滴内に３個の赤い斑点が現れるまでの時間を、ストップウォッチを用いて０．１秒単位で測定した。
※密度の測定方法（ＪＩＳ  Ｐ８１１８準拠）
Ｄ＝Ｗ／（Ｔ×１０００）
ただし、式中、Ｄは密度（ｇ／ｃｍ３）、Ｗは坪量（ｇ／ｍ２）、Ｔは厚み（ｍｍ）を表す。
【０１３７】
＜画像の鮮明性＞
図３〜図５に示すようなインクジェットプリンタに、実施例１〜１１及び比較例１〜８の各記録用インクを充填してＴｙｐｅ６２００紙（株式会社ＮＢＳリコー製）に解像度６００ｄｐｉで印字を行った。印字乾燥後、二色重ねて境界滲み（ブリード）、及び画像滲み（フェザリング）を目視観察し、下記基準により評価した。また、反射型カラー分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて画像濃度を測定した。このときの付着量は９．５ｇ／ｍ２であった。
〔評価基準〕
◎：滲みの発生が全くなく鮮明な画像である。
○：滲みの発生がなく鮮明な画像である。
△：一部にひげ状の滲みが発生している。
×：文字の輪郭がはっきりしないほど滲みが発生している。
【０１３８】
＜光沢度＞
図３〜図５に示すようなインクジェットプリンタに、実施例１〜１１及び比較例１〜８の各記録用インクを充填して、株式会社リコー製のジェルジェットプリンター専用絹目光沢紙（地肌６０°光沢＝１４）に解像度６００ｄｐｉで印字を行った。印字乾燥後、光沢度計（アトラス社製、Ｍｉｃｒｏ−Ｇｌｏｓｓ６０°）を用いて、６０°光沢を測定した。このときのインク付着量は１１．５ｇ／ｍ２であった。
【０１３９】
＜定着性＞
図３〜図５に示すようなインクジェットプリンタに、実施例１〜１１及び比較例１〜８の各記録用インクを充填してＴｙｐｅ６２００紙（株式会社ＮＢＳリコー製）に６００ｄｐｉの解像度で印字を行った。印字乾燥後、綿布で印字部を１０回擦り、綿布への顔料の転写具合及び印字画像部の汚れを目視観察し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
◎：綿布への顔料転写は認められず、印字画像部の汚れも見られない。
〇：綿布への顔料転写は殆どみられず、印字画像部は端部が擦れる程度である。
△：綿布への顔料転写がみられ、擦過跡に顔料の付着がみられる。
×：綿布への顔料転写が著しく、擦過部分の顔料がほとんど擦り取られている。
【０１４０】
＜耐マーカー性＞
図３〜図５に示すようなインクジェットプリンタに、実施例１〜１１及び比較例１〜８の各記録用インクを充填してＴｙｐｅ６２００紙（株式会社ＮＢＳリコー製）に６００ｄｐｉの解像度で印字を行った。印字乾燥後、蛍光マーカー（三菱鉛筆株式会社製、ＰＲＯＰＵＳ２）で印字部をなぞり、顔料が取れることによって発生する汚れ具合を目視観察し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
◎：色落ちによる汚れが全くみられない。
○：色落ちによる汚れがみられない。
△：色落ちによる汚れが目立つ。
×：マーカーに沿って著しい汚れがみられる。
【０１４１】
＜インク吐出安定性＞
図３〜図５に示すようなインクジェットプリンタに、実施例１〜１１及び比較例１〜８の各記録用インクを充填してＴｙｐｅ６２００紙（株式会社ＮＢＳリコー製）に６００ｄｐｉの解像度で連続２００枚印字を行い、吐出乱れ及び不吐出具合を下記基準により評価した。
〔評価基準〕
◎：吐出乱れ及び不吐出は全くみられない。
〇：吐出乱れ及び不吐出は３ノズル以下である。
△：４ノズル以上１０ノズル以下の不吐出、吐出乱れがある。
×：１１ノズル以上の不吐出、吐出乱れがある。
【０１４２】
＜インク保存性＞
実施例１〜１１及び比較例１〜８の各記録用インクをカートリッジに充填して、５０℃で３週間保存し、増粘及び凝集がないかについて下記基準により評価した。
〔評価基準〕
◎：増粘及び凝集は全くみられない。
○：増粘及び凝集は３％未満である。
△：３％以上１０％未満の増粘又は凝集がみられる。
×：１０％以上の増粘又は凝集がみられる。
【０１４３】
＜両面印刷性＞
図３〜図５に示すようなインクジェットプリンタに、実施例１〜１１及び比較例１〜８の各記録用インクを充填してＴｙｐｅ６２００（株式会社ＮＢＳリコー製）に６００ｄｐｉの解像度で印字を行った。片面に印字を行った直後に専用のユニットを介して用紙を反転させ、裏面に印字を行った。これを連続１００枚実施し、反転させる際浸透していないインクを擦って発生する用紙汚れと、反転後の搬送性を下記基準により評価した。
〔評価基準〕
◎：反転時に擦れて発生するインク汚れが全くみられない。
○：反転時に擦れて発生するインク汚れが３枚以下である。
△：反転時に擦れてインクが付着するものが４枚以上１０枚以下である。
×：反転時に擦れてインクが付着するものが１１枚以上である。
【０１４４】
【表２】
2007106997.tif 000021
【０１４５】
【表３】
2007106997.tif 000022
【０１４６】
【表４】
2007106997.tif 000023
【０１４７】
【表５】
2007106997.tif 000024
【０１４８】
【表６】
2007106997.tif 000025
【０１４９】
【表７】
2007106997.tif 000026
【０１５０】
【表８】
2007106997.tif 000027
【０１５１】
【表９】
2007106997.tif 000028
【０１５２】
表４、表５、表８、及び表９の結果から、実施例１〜１１の記録用インクは、比較例１〜８の記録用インクに比べて、吐出安定性、及び保存安定性に優れ、すばやく記録媒体に浸透して被膜を作り、高速印字や両面印字において汚れを発生させることがなく、耐マーカー性に優れ、滲みの少ない高品位な画像記録が可能であることが認められた。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明の記録用インクは、吐出安定性、及び保存安定性に優れ、すばやく記録媒体に浸透して被膜を作り、高速印字や両面印字において汚れを発生させることがなく、耐マーカー性に優れ、滲みの少ない高品位な画像記録が可能であり、インクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に好適に用いることができる。
本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機、などに特に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】図１は、本発明のインクカートリッジの一例を示す概略図である。
【図２】図２は、図１のインクカートリッジのケースも含めた概略図である。
【図３】図３は、インクジェット記録装置のインクカートリッジ装填部のカバーを開いた状態の斜視説明図である。
【図４】図４は、インクジェット記録装置の全体構成を説明する概略構成図である。
【図５】図５は、本発明のインクジェットヘッドの一例を示す概略拡大図である。
【図６】図６は、本発明のインクジェットヘッドの他の一例を示す要素概略拡大図である。
【図７】図７は、図６のインクジェットヘッドの要部拡大概略断面図である。
【符号の説明】
【０１５５】
１０      フレーム
２０      流路板
３０      ノズルプレート
４０      ベース
５０      積層圧電素子
６０      振動板
７０      接着層
１０１      装置本体
１０２      給紙トレイ
１０３      排紙トレイ
１０４      インクカートリッジ装填部
１１１      上カバー
１１２      前面
１１５      前カバー
１３１      ガイドロッド
１３２      ステー
１３３      キャリッジ
１３４      記録ヘッド
１３５      サブタンク
１４１      用紙載置部
１４２      用紙
１４４      分離パッド
１５１      搬送ベルト
１５２      再度カウンタローラ
１５６      帯電ローラ
１５７      搬送ローラ
１５８      デンションローラ
１７１      分離爪
１７２      排紙ローラ
１７３      排紙コロ
１８１      両面給紙ユニット
２００      インクカートリッジ
２０１      インクカートリッジ
２４１      インク袋
２４２      インク注入口
２４３      インク排出口
２４４      カートリッジ外装
【図１】
2007106997.tif 000032
【図２】
2007106997.tif 000033
【図３】
2007106997.tif 000034
【図４】
2007106997.tif 000035
【図５】
2007106997.tif 000036
【図７】
2007106997.tif 000037
【図６】
2007106997.tif 000038