(57)【要約】【課題】得られる画像の定着性が良好であり、かつ、高い光学濃度が得られる、自己分散顔料を含有するインクジェット用のインクを提供する。【解決手段】コロイド滴定により求められる表面電荷量が０．２０ｍｍｏｌ／ｇ超である自己分散顔料、下記一般式（１）で表される化合物、水、及び水溶性有機溶剤を含有することを特徴とするインクジェット用のインクである。  ＣnＦ(2n+1)ＳＯ3Ｍ      ・・・（１）（前記一般式（１）中、ｎは４乃至６の数であり、Ｍはアルカリ金属である）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コロイド滴定により求められる表面電荷量が０．２０ｍｍｏｌ／ｇ超である自己分散顔料、下記一般式（１）で表される化合物、水、及び水溶性有機溶剤を含有することを特徴とするインクジェット用のインク。
ＣnＦ(2n+1)ＳＯ3Ｍ      ・・・（１）
（前記一般式（１）中、ｎは４乃至６の数であり、Ｍはアルカリ金属である）
【請求項２】
インク中の前記一般式（１）で表される化合物の含有量（質量％）が、インク全質量を基準として、２．０質量％以上３．０質量％以下である請求項１に記載のインク。
【請求項３】
インク中の総カチオン濃度が０．１０ｍｍｏｌ／Ｌ未満である請求項１又は２に記載のインク。
【請求項４】
インクと、前記インクを収容するインク収容部とを備えたインクカートリッジであって、
前記インクが、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の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５】
インクジェット方式の記録ヘッドからインクを吐出させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インクが、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット用のインク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式に用いるインクは、高画質な画像を形成すべく、光学濃度が高い画像を記録可能であることが求められている。また、記録の高速化を達成するために、連続して記録を行う場合であっても記録媒体の汚れがない、すなわち定着性に優れた画像を形成可能なインクが求められている。これまでに、光学濃度の向上を目的とした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、インク組成を工夫することにより色材の会合性や凝集性を高め、記録媒体の表面上により多くの色材を残す技術などが提案されている。
【０００３】
従来から、顔料などの水不溶性色材を色材として含有するインク（顔料インク）は、耐水性や耐光性などの堅牢性に優れた画像を与えることが知られている。近年、このようなインクによって形成される画像の光学濃度をより一層向上す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、自己分散型カーボンブラックと特定の塩とを含有するインクを用いることにより、光学濃度を向上することが提案されている（特許文献１参照）。この技術では、インク中に分散状態で存在している顔料を記録媒体の表面上で強制的に凝集させることによって、記録媒体への顔料の浸透を抑制し、従来の顔料インクにより記録される画像よりも高い光学濃度を達成している。
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の技術では、記録媒体の表面上で顔料を凝集させているため、インク滴の体積に比較して、顔料で被覆することのできる記録媒体の面積（所謂、エリアファクター）が十分でない場合がある。このことは、上記のような従来の技術では、分散剤などによって顔料を分散させた従来の顔料インクと比較して、同じ光学濃度を得るために必要となるインクの付与量が多くなることを意味しているので、改善の余地があった。さらに、インクジェット記録装置の高解像度化に対して、前述のエリアファクターでは十分ではない場合があり、この点においても改善の余地があった。
【０００５】
また、上記のような従来の技術では、インクの付与量が多く、乾燥に時間がかかるため、高速で連続して記録を行う場合においては、以下に述べる連続記録時の裏移りのような問題が起きる場合がある。すなわち、１枚目の記録物を形成してから、２枚目の記録物がインクジェット記録装置から排出されるまでの間に、１枚目の記録物のインクが十分に乾燥（定着）していないため、１枚目の記録物のインクが２枚目の記録媒体の裏面に付着する場合がある。なお、インクの記録媒体に対する浸透性を高めることにより、小さい体積のインク滴でも大きなエリアファクターを得る方法はある。しかしながら、インクの浸透性を高めると、インクは記録媒体の表面上で横方向に広がるだけでなく、記録媒体の厚さ方向へも浸透するため、十分な光学濃度が得られない場合があった。
【０００６】
このような課題に対して、次のような提案がある。顔料と、該顔料に対する良溶媒及び貧溶媒を含有し、インク中の水溶性有機溶剤のうち最大のＫａを示すものが貧溶媒となるように構成されたインクについての提案がある（特許文献２参照）。かかるインクによれば、小さい体積のインク滴であっても記録媒体の表面近傍に色材を凝集させ、光学濃度を向上することが可能であるとされている。
【０００７】
さらに、記録媒体へのインク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、色材の凝集と、インクが記録媒体に付与されてから浸透が終了するまでの挙動を適切にコントロールすることについての提案がある（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１９８９５５号公報
【特許文献２】特開２００５−２０６６１５号公報
【特許文献３】特開２００８−００１８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の記録媒体へのインクの浸透やにじみをコントロールする技術によれば、荷重が紙自体の重さ程度であれば、１枚目の記録物のインクが２枚目の記録媒体の裏面に付着するような事態を防ぐことはできる。しかしながら、インクジェット記録装置がさらに高速化した現状においては、上記の従来技術であっても十分な定着性を得ることは困難である。
【００１０】
特に、高速両面記録を行う際には、第一面（表面）の記録直後に、記録媒体の第二面（裏面）に記録を行うべく、記録装置に給紙する場合に、圧力により給紙ローラーに定着の不十分なインクが転写してしまう。そして、給紙ローラーに転写したインクが、記録媒体の非記録部にスタンプのように転写されてしまうといった課題もある。このような高速両面記録時のローラーによる転写という課題は、界面活性剤による浸透性のコントロールと、顔料の凝集のコントロールとを組み合わせた従来の技術であっても解決することは困難であった。また、インクの浸透性を高めてインクの定着速度を上げた場合には、インクは記録媒体の表面だけでなく、記録媒体の深さ方向へも浸透する。このため、光学濃度が不十分となる場合がある。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、得られる画像の定着性が良好であり、かつ、高い光学濃度が得られるインクジェット用のインクを提供することにある。また、本発明の別の目的は、画像の定着性に優れ、高い光学濃度を安定して得ることができるインクカートリッジ及びインクジェット記録方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明によれば、コロイド滴定により求められる表面電荷量が０．２０ｍｍｏｌ／ｇ超である自己分散顔料、下記一般式（１）で表される化合物、水、及び水溶性有機溶剤を含有することを特徴とするインクジェット用のインクが提供される。
ＣnＦ(2n+1)ＳＯ3Ｍ      ・・・（１）
（前記一般式（１）中、ｎは４乃至６の数であり、Ｍはアルカリ金属である）
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、得られる画像の定着性が良好であり、かつ、高い光学濃度が得られるインクジェット用のインクを提供することができる。また、本発明によれば、画像の定着性に優れ、高い光学濃度を安定して得ることができるインクカートリッジ及びインクジェット記録方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、好適な実施の形態を挙げて本発明を詳細に説明する。先ず、本発明を完成するに至った経緯について説明する。
【００１５】
顔料粒子の表面における官能基（親水性基）の導入量が少ない自己分散顔料は、親水性基により覆われていない顔料粒子の表面（露出部分）が多い。このため、官能基導入量が少ない自己分散顔料を含有するインクをインクジェット記録方式に用いると、インクの浸透性を制御するための界面活性剤が疎水性である露出部分に吸着してしまう。したがって、界面活性剤の含有量を多くする必要があるので、インクの浸透性の制御が困難となる。また、上記の露出部分に吸着した界面活性剤の影響により、自己分散顔料の表面特性が変化してしまう。このため、特許文献１及び２において提案されたような、塩や貧溶媒を用いた顔料の凝集制御も困難となる。
【００１６】
また、特許文献３において提案されたような技術では、短い寿命時間のうちはインクの動的表面張力を高くして、インクが記録媒体に浸透していない間に記録媒体の表面上においてインク中の水分を蒸発させて顔料を凝集させる。そして、その後の寿命時間の経過と共にインクの動的表面張力を低下させることで、インクの浸透とにじみを制御している。すなわち、記録媒体の表面上で顔料を凝集させた後に、液体成分を記録媒体に浸透させるといった、極めて短い時間内でインクの浸透とにじみを制御している。しかしながら、高速両面印刷を行う際の給紙ローラーへのインクの転写を防ぐためには、特許文献３で提案された技術であっても不十分であることがわかった。
【００１７】
本発明者らは、検討の結果、コロイド滴定により求められる表面電荷量が０．２０ｍｍｏｌ／ｇ超である自己分散顔料と、下記一般式（１）で表される化合物と、水と、水溶性有機溶剤とを含有させるといった構成を見出した。そして、かかる構成により、画像の定着性に優れ、かつ、高い光学濃度が得られる、インクジェット記録方式に好適なインクを提供可能にすることができる。本発明のインクジェット用のインク（以下、単に「インク」とも記す）がこのような特性を有する理由について、本発明者らは以下のように推測している。
ＣnＦ(2n+1)ＳＯ3Ｍ      ・・・（１）
（一般式（１）中、ｎは４乃至６の数であり、Ｍはアルカリ金属である）
【００１８】
コロイド滴定により求められる表面電荷量が０．２０ｍｍｏｌ／ｇ超である自己分散顔料は、顔料粒子の表面への官能基導入量が多く、自己分散顔料の表面は電荷によりほぼ覆われている。一般式（１）で表される化合物（以下、単に「パーフルオロアルキルスルホン酸塩」とも記す）は、その電荷により、上記の特定の自己分散顔料の表面には吸着しにくい。このため、自己分散顔料とパーフルオロアルキルスルホン酸塩は、相互に分離した状態でインク中に存在する。このようなインクが記録媒体に付与され、インクと記録媒体との界面が形成された瞬間には、パーフルオロアルキルスルホン酸塩は、インクの浸透剤として作用すると同時に、記録媒体の繊維表面に瞬時に吸着する。そして、インクが記録媒体に浸透し、その表面上から減少する際には、インク中の自己分散顔料が、パーフルオロアルキルスルホン酸塩で覆われた繊維に必然的に接近することになる。このため、自己分散顔料の電荷と、記録媒体に吸着したパーフルオロアルキルスルホン酸塩の電荷により、インク中の電荷が局所的に上昇し、自己分散顔料の分散状態が瞬時に不安定化する。分散状態が不安定になった自己分散顔料は凝集して凝集体を形成し、記録媒体の表面上には凝集体が残される。このため、インク中の自己分散顔料は、記録媒体の繊維上で瞬時に凝集することになる。すなわち、インク中のパーフルオロアルキルスルホン酸塩が記録媒体と接触した瞬間に、インクの浸透性向上と、自己分散顔料の凝集とを生じさせるので、極めて短時間で画像の定着が完了するとともに、十分な光学濃度が得られると考えられる。
【００１９】
コロイド滴定により求められる表面電荷量が０．２０ｍｍｏｌ／ｇ以下の自己分散顔料は、顔料粒子の表面への官能基導入量が少ないので、官能基により被覆されていない顔料粒子の表面が多く露出している。このため、露出した顔料粒子の表面には、スルホン酸基が外側を向くようにパーフルオロアルキルスルホン酸塩が配向するので、顔料の表面特性が変化する。また、インクに添加したパーフルオロアルキルスルホン酸塩が自己分散顔料に吸着してしまうので、記録媒体の繊維に瞬時に吸着するパーフルオロアルキルスルホン酸塩が少なくなる。このため、繊維をパーフルオロアルキルスルホン酸塩で十分に覆うことができなくなり、インクの浸透性が不十分になる。また、スルホン酸基が外側を向くようにパーフルオロアルキルスルホン酸塩が配向しているので、繊維に吸着したパーフルオロアルキルスルホン酸塩と自己分散顔料が接近した際にも、凝集性が弱まってしまう。このため、自己分散顔料は凝集せずに記録媒体の内部にまで沈み込み、光学濃度が不十分となる。
【００２０】
また、パーフルオロアルキルスルホン酸塩の炭素数が３以下（すなわち、一般式（１）中のｎが３以下）であると、パーフルオロアルキルスルホン酸塩がインクの浸透剤として作用しない。このため、画像の定着性が低下してしまう。一方、パーフルオロアルキルスルホン酸塩の炭素数が７以上（すなわち、一般式（１）中のｎが７以上）であると、パーフルオロアルキルスルホン酸塩自体の界面活性能が強すぎてしまう。すなわち、パーフルオロアルキルスルホン酸塩が界面活性剤として作用し、インクの浸透性が過度に向上する。このため、画像の定着は速くなるが、疎水性部分であるパーフルオロアルキル基が長すぎるので、記録媒体の繊維に吸着配向するまでの時間が遅くなる。したがって、記録媒体の繊維がパーフルオロアルキルスルホン酸塩で覆われる前にインクが浸透してしまう。すなわち、自己分散顔料が凝集せずに記録媒体の内部にまで沈み込んでしまうので、光学濃度が不十分となる。
【００２１】
パーフルオロアルキルスルホン酸塩は、その分子構造中に、強い撥水性を示す疎水性基であるパーフルオロアルキル基と、強い親水性基であるスルホン酸基とをコンパクトに備えた化合物である。水や水溶性有機溶剤を含有するインク中においては、パーフルオロアルキルスルホン酸塩と自己分散顔料とは、相互に離れた状態で存在する。このため、分子全体がコンパクトなパーフルオロアルキルスルホン酸塩は、界面活性剤のようにミセルなどの集合体を形成することなく、それぞれの分子がばらばらに離れた状態でインク中に存在していると考えられる。したがって、インクが記録媒体に接触した際には、分子全体がコンパクトなパーフルオロアルキルスルホン酸塩は、瞬時に記録媒体の表面に吸着可能であると考えられる。このため、インクと記録媒体が接触した瞬間に、インクの浸透と自己分散顔料の凝集が生ずると考えられる。
【００２２】
＜インク＞
本発明のインクは、特定の自己分散顔料と、特定のパーフルオロアルキルスルホン酸塩と、水と、水溶性有機溶剤とを含有する。それ以外の成分などについては、従来のインクと同様にすればよい。以下、本発明のインクに含有される各成分について説明する。
【００２３】
（自己分散顔料）
本発明のインクに用いる色材は顔料である。顔料の種類は特に限定されず、公知の無機顔料と有機顔料のいずれも用いることができる。顔料の具体例としては、炭酸カルシウム、酸化チタン、カーボンブラックなどの無機顔料；フタロシアニン、キナクドリンなどの有機顔料を挙げることができる。
【００２４】
本発明のインクに含有される顔料は、コロイド滴定により求められる表面電荷量が０．２０ｍｍｏｌ／ｇ超である自己分散顔料である。すなわち、この自己分散顔料は、顔料粒子の表面に、親水性基が直接又は他の原子団を介して化学的に結合したものである。そして、コロイド滴定により求められる表面電荷量として示される顔料１ｇ当たりの親水性基の量が、０．２０ｍｍｏｌ／ｇ超である。このような自己分散顔料を用いることにより、顔料をインク中に分散するための分散剤の添加が不要となる、又は分散剤の添加量を少量とすることができる。
【００２５】
自己分散顔料は、顔料粒子の表面における親水性基の導入量が少ないと、前述した理由により光学濃度が低下する。したがって、コロイド滴定により求められる表面電荷量が０．２０ｍｍｏｌ／ｇ超である必要がある。一方、コロイド滴定により求められる自己分散顔料の表面電荷量は、１．２ｍｍｏｌ／ｇ以下であることが好ましい。
【００２６】
自己分散顔料の表面電荷量は、コロイド滴定により測定することができる。なお、後述する実施例においては、流動電位滴定ユニット（商品名「ＰＣＤ−５００、京都電子工業製）を搭載した電位差自動滴定装置（商品名「ＡＴ−５１０」、京都電子工業製）を使用して自己分散顔料の表面電荷量を測定した。なお、滴定試薬としてメチルグリコールキトサンを用いた電位差滴定により、顔料分散液中の自己分散顔料の表面電荷量を測定した。
【００２７】
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ている親水性基としては、例えば、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ3Ｍ、−ＰＯ3ＨＭ、−ＰＯ3Ｍ2などを挙げることができる。なお、これらの式中の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を表す。また、他の原子団（−Ｒ−）としては、炭素原子数１乃至１２の直鎖又は分岐のアルキレン基、フェニレン基やナフチレン基などのアリーレン基、アミド基、スルホニル基、アミノ基、カルボニル基、エステル基、エーテル基などを挙げることができる。また、これらの基を組み合わせた基などを挙げることができる。Ｍとして表されるアルカリ金属としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋなどを挙げることができる。親水性基が塩を形成している場合、インク中における塩は、その一部が解離した状態であってもよく、全てが解離した状態であってもよい。
【００２８】
インク中の自己分散顔料の含有量は、インク全質量を基準として、０．１質量％以上１５．０質量％以下であることが好ましく、０．２質量％以上１０．０質量％以下であることがさらに好ましい。なお、インクには、自己分散顔料の他に公知の染料などのその他の色材が含有されていてもよい。
【００２９】
本発明のインクに含有される自己分散顔料は、コロイド滴定により求められる表面電荷量が０．２０ｍｍｏｌ／ｇ超であれば、表面酸化処理が施された自己分散顔料であってもよい。表面酸化処理としては、次亜塩素酸ソーダによる酸化処理、水中オゾン処理、オゾン処理を施した後に酸化剤により湿式酸化し、粒子表面を改質するなどの処理を挙げることができる。また、本発明の効果が得られる範囲で、自己分散以外の分散方式で分散させた顔料を併用してもよい。自己分散以外の分散方式で分散させた顔料としては、樹脂分散顔料、マイクロカプセル顔料、樹脂結合型自己分散顔料などを挙げることができる。
【００３０】
（一般式（１）で表される化合物）
本発明のインクには、下記一般式（１）で表される化合物（パーフルオロアルキルスルホン酸塩）が含有される。
ＣnＦ(2n+1)ＳＯ3Ｍ      ・・・（１）
（一般式（１）中、ｎは４乃至６の数であり、Ｍはアルカリ金属である）
一般式（１）中、Ｍで表されるアルカリ金属の具体例としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどを挙げることができる。インク中の一般式（１）で表される化合物の含有量は、インク全質量を基準として、０．１質量％以上１０．０質量％以下であることが好ましく、２．０質量％以上３．０質量％以下であることがさらに好ましい。インク中の一般式（１）で表される化合物の含有量が２．０質量％以上３．０質量％以下であると、インクの浸透性と、記録媒体の表面上における顔料の凝集とのバランスがさらに良好になる。このため、より短時間で画像の定着が完了するとともに、光学濃度もさらに向上する。なお、インク中におけるパーフルオロアルキルスルホン酸塩は、その一部が解離した状態であってもよく、全てが解離した状態であってもよい。
【００３１】
本発明のインクが記録媒体に付与されると、インクと記録媒体の界面が形成された瞬間に、パーフルオロアルキルスルホン酸塩がインクの浸透剤として作用する。それと同時に、パーフルオロアルキルスルホン酸塩が記録媒体の繊維に瞬時に吸着し配向すると考えられる。ここで、パーフルオロアルキルスルホン酸塩の含有量が２．０質量％未満であると、インクの浸透性が不十分となる傾向にある。このため、画像の定着がやや遅れるとともに、記録媒体の表面上での顔料の凝集も起こりにくくなるので、光学濃度にムラが生じてしまう場合がある。
【００３２】
なお、本発明のインクが記録媒体に付与されると、浸透により記録媒体の表面上のインクの量が減少して、インク中の自己分散顔料が繊維に接近すると考えられる。ここで、パーフルオロアルキルスルホン酸塩の含有量が３．０質量％を超えると、過剰なパーフルオロアルキルスルホン酸塩が、自己分散顔料の繊維への接近を妨げてしまうと考えられる。これにより、顔料の凝集が記録媒体の繊維から離れたところで生じやすくなるので、十分な光学濃度を得にくくなる場合がある。
【００３３】
（水性媒体）
本発明のインクには、水と水溶性有機溶剤を含む水性媒体が含有される。水としては、脱イオン水や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は、インク全質量を基準として、３０．０質量％以上９５．０質量％以下であることが好ましい。適量の水をインクに含有させることで、インクジェット方式による安定な吐出を可能とするために適切な粘度を持たせ、かつ、記録ヘッドにおける目詰まりも抑制されたインクとすることができる。また、水溶性有機溶剤としては、インクジェット用のインクに一般的に使用される公知のものをいずれも用いることができる。なお、水溶性有機溶剤は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３４】
水溶性有機溶剤の具体例としては、１価又は多価のアルコール類、アルキレン基の炭素原子数が１〜４程度のアルキレングリコール類、数平均分子量２００〜２，０００程度のポリエチレングリコール類、グリコールエーテル類、含窒素化合物類などを挙げることができる。これらの水溶性有機溶剤のなかでも、常温（２５℃）における蒸気圧が水よりも高いものを用いることが特に好ましい。インク中の水溶性有機溶剤の含有量は、インク全質量を基準として、３．０質量％以上５０．０質量％以下であることが好ましい。
【００３５】
（その他の成分）
本発明のインクには、上記の成分以外にも必要に応じて、尿素、エチレン尿素などの含窒素化合物；トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンなどの常温で固体の水溶性有機化合物を含有させてもよい。また、上記の成分の他に、界面活性剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、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、キレート剤などの種々の添加剤を含有させてもよい。
【００３６】
（総カチオン濃度）
本発明者らの検討によると、インク中の総カチオン濃度が０．１０ｍｍｏｌ／Ｌ未満であることが好ましいことが判明した。総カチオン濃度が０．１０ｍｍｏｌ／Ｌ以上のインクが記録媒体に付与されると、インクが記録媒体に浸透しながら顔料が凝集する過程の後半で、必要量以上の顔料が記録媒体の表面上に残ってしまう場合がある。このように、必要量以上の顔料が記録媒体の表面上に残るのは、インク中の電解質濃度が高いと、記録媒体にインクが浸透しきれないうちに顔料が凝集してしまうためであると推測される。このため、総カチオン濃度が０．１０ｍｍｏｌ／Ｌ以上であると、記録媒体の表面上に残った過剰な顔料がローラーに付着してしまい、別の記録媒体に転写されやすくなる傾向にある。
【００３７】
＜インクカートリッジ＞
本発明のインクカートリッジは、インクと、このインクを収容するインク収容部とを備える。そして、このインク収容部に、上記で説明した本発明のインクが収容されている。インクカートリッジの構造としては、インク収容部が、液体のインクを収容するインク収容室、及び負圧によりその内部にインクを保持する負圧発生部材を収容する負圧発生部材収容室で構成されるものが挙げられる。なお、インクカートリッジは、液体のインクを収容するインク収容室を持たず、収容量の全量を負圧発生部材により保持する構成のインク収容部を有するインクカートリッジであってもよい。さらには、インク収容部と記録ヘッドとを有するように構成された形態のインクカートリッジであってもよい。
【００３８】
＜インクジェット記録方法＞
本発明のインクジェット記録方法は、インクジェット方式の記録ヘッドにより上記で説明した本発明のインクを吐出させて、記録媒体に画像を記録する方法である。インクを吐出する方式としては、インクに力学的エネルギーを付与する方式や、インクに熱エネルギーを付与する方式が挙げられる。本発明においては、熱エネルギーを利用するインクジェット記録方法を採用することが特に好ましい。本発明のインクを用いること以外、インクジェット記録方法の工程は公知のものとすればよい。
【実施例】
【００３９】
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、下記の実施例によって限定されるものではない。なお、文中、成分量に関し「部」及び「％」とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。
【００４０】
（１）顔料分散液の準備
（自己分散顔料の表面電荷量）
先ず、自己分散顔料の表面電荷量を測定する方法について説明する。流動電位滴定ユニット（商品名「ＰＣＤ−５００」）を搭載した電位差自動滴定装置（商品名「ＡＴ−５１０」、京都電子工業製）を準備した。この電位差自動滴定装置を使用し、滴定試薬としてメチルグリコールキトサンを用いて電位差滴定（コロイド滴定）を行うことにより、顔料分散液中の自己分散顔料の表面電荷量を測定した。
【００４１】
（顔料分散液Ａ）
水５．５ｇに濃塩酸５ｇを溶かして得られた塩酸を５℃に冷却し、４−アミノフタル酸１．５ｇを加えて反応液を得た。得られた反応液の入った容器をアイスバスに入れ、反応液を撹拌して常に１０℃以下に保った状態とし、５℃の水９ｇに亜硝酸ナトリウム１．８ｇを溶かして得られた亜硝酸ナトリウム水溶液を加えた。反応液をさらに１５分間撹拌後、比表面積が２２０ｍ2／ｇでＤＢＰ吸油量が１０５ｍＬ／１００ｇのカーボンブラック６ｇを撹拌下で加えた。その後、さらに１５分間撹拌してスラリーを得た。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た。これにより、顔料粒子の表面に−Ｃ6Ｈ3−（ＣＯＯＮａ）2基が結合している自己分散顔料Ａを得た。得られた自己分散顔料Ａに水を加えて顔料の含有量が１０．０％となるように分散させて顔料分散液Ａを調製した。自己分散顔料Ａのコロイド滴定により求められる表面電荷量は０．３７ｍｍｏｌ／ｇであった。
【００４２】
（顔料分散液Ｂ）
水５．５ｇに濃塩酸５ｇを溶かして得られた塩酸を５℃に冷却し、ｐ−アミノ安息香酸１．５５ｇを加えて反応液を得た。得られた反応液の入った容器をアイスバスに入れ、反応液を撹拌して常に１０℃以下に保った状態とし、５℃の水９ｇに亜硝酸ナトリウム１．８ｇを溶かして得られた亜硝酸ナトリウム水溶液を加えた。反応液をさらに１５分間撹拌後、比表面積が２２０ｍ2／ｇでＤＢＰ吸油量が１０５ｍＬ／１００ｇのカーボンブラック６ｇを撹拌下で加えた。その後、さらに１５分間撹拌してスラリーを得た。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た。これにより、顔料粒子の表面に−Ｃ6Ｈ4−ＣＯＯＮａ基が結合している自己分散顔料Ｂを得た。得られた自己分散顔料Ｂに水を加えて顔料の含有量が１０．０％となるように分散させて顔料分散液Ｂを調製した。自己分散顔料Ｂのコロイド滴定により求められる表面電荷量は０．２１ｍｍｏｌ／ｇであった。
【００４３】
（顔料分散液Ｃ）
顔料７ｇ、（（４−アミノベンゾイルアミノ）−メタン−１，１−ジイル）ビスホスホン酸の一ナトリウム塩７ｍｍｏｌ、硝酸２０ｍｍｏｌ、及び純水２００ｍＬを混合した。この際、顔料としては、比表面積が２２０ｍ2／ｇでＤＢＰ吸油量が１０５ｍＬ／１００ｇのカーボンブラックを用いた。また、混合は、シルバーソン混合機（シルバーソン製）を使用し、室温、６，０００ｒｐｍで行った。３０分混合後、得られた混合物に少量の水に溶解させた亜硝酸ナトリウム２０ｍｍｏｌをゆっくり添加した。亜硝酸ナトリウムの添加によって混合物の温度が６０℃に達した。この状態で１時間反応させた。その後、水酸化ナトリウム水溶液を用いて、混合物のｐＨを１０に調整した。３０分後、純水２０ｍＬを加え、スペクトラムメンブランを用いてダイアフィルトレーションを行った。さらに、水を加えて顔料の含有量が１０．０％となるように分散させて顔料分散液Ｃを調製した。得られた顔料分散液Ｃには、顔料粒子の表面にカウンターイオンがナトリウムである（（４−アミノベンゾイルアミノ）−メタン−１，１−ジイル）ビスホスホン酸基が結合している自己分散顔料Ｃが分散されていた。また、自己分散顔料Ｃのコロイド滴定により求められる表面電荷量は０．４５ｍｍｏｌ／ｇであった。
【００４４】
（顔料分散液Ｄ）
水５．５ｇに濃塩酸２．５ｇを溶かして得られた塩酸を５℃に冷却し、ｐ−アミノ安息香酸０．８ｇを加えて反応液を得た。得られた反応液の入った容器をアイスバスに入れ、反応液を撹拌して常に１０℃以下に保った状態とし、５℃の水９ｇに亜硝酸ナトリウム０．９ｇを溶かして得られた亜硝酸ナトリウム水溶液を加えた。反応液をさらに１５分間撹拌後、比表面積が２２０ｍ2／ｇでＤＢＰ吸油量が１０５ｍＬ／１００ｇのカーボンブラック９ｇを撹拌下で加えた。その後、さらに１５分間撹拌してスラリーを得た。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た。これにより、顔料粒子の表面に−Ｃ6Ｈ4−ＣＯＯＮａ基が結合している自己分散顔料Ｄを得た。得られた自己分散顔料Ｄに水を加えて顔料の含有量が１０．０％となるように分散させて顔料分散液Ｄを調製した。自己分散顔料Ｄのコロイド滴定により求められる表面電荷量は０．１６ｍｍｏｌ／ｇであった。
【００４５】
（顔料分散液Ｅ）
顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）１５ｇと、スルファニル酸４．０ｇを混合して混合物を得た。得られた混合物の入った容器を７０℃のウォーターバスに入れた。この混合物に、水７４．３２ｇに亜硝酸ナトリウム１．６８ｇを溶かして得られた亜硝酸ナトリウム水溶液を撹拌下で加えてスラリーを得た。さらに塩酸を加えてスラリーのｐＨを２に調整し、７０℃で１時間撹拌した。その後、乾燥させることにより、顔料粒子の表面に−Ｃ6Ｈ4−ＳＯ3Ｎａ基が結合している自己分散顔料Ｅを得た。得られた自己分散顔料Ｅに水を加えて顔料の含有量が１０．０％となるように分散させて顔料分散液Ｅを調製した。自己分散顔料Ｅのコロイド滴定により求められる表面電荷量は０．１９ｍｍｏｌ／ｇであった。
【００４６】
（２）一般式（１）で表される化合物の合成
（化合物１：パーフルオロオクタンスルホン酸ナトリウム）
パーフルオロオクチルヨージド６０ｇ、重亜硫酸ナトリウム５０ｇ、ジメチルホルムアミド１００ｍＬ、及び水１００ｍＬを三口フラスコに入れた。加熱して温度を７０℃とし、３時間撹拌して反応させた。反応終了後、減圧により溶媒を留去して結晶を得た。得られた結晶をアセトンで抽出した後、抽出溶液を濃縮し、５％硫酸水溶液３２０ｇ及び３５％過酸化水素水８０ｍＬを加えて室温で５時間撹拌した。水層をヘキサンで洗浄し、水酸化ナトリウム水溶液を用いて水層のｐＨを７に調整し、濃縮して結晶を得た。得られた結晶をアセトンで抽出した後、アセトン溶液を濃縮することにより、パーフルオロオクタンスルホン酸ナトリウム（化合物１）を得た。
【００４７】
（化合物２：パーフルオロヘキサンスルホン酸ナトリウム）
パーフルオロオクチルヨージドに代えて、パーフルオロヘキシルヨージドを用いたこと以外は、前述の化合物１の場合と同様の手順により、パーフルオロヘキシルスルホン酸ナトリウム（化合物２）を得た。
【００４８】
（化合物３：パーフルオロブタンスルホン酸ナトリウム）
パーフルオロオクチルヨージドに代えて、パーフルオロブチルヨージドを用いたこと以外は、前述の化合物１と同様の手順により、パーフルオロブタンスルホン酸ナトリウム（化合物３）を得た。
【００４９】
（化合物４：パーフルオロエタンスルホン酸ナトリウム）
パーフルオロオクチルヨージドに代えて、パーフルオロエチルヨージドを用いたこと以外は、前述の化合物１と同様の手順により、パーフルオロエタンスルホン酸ナトリウム（化合物４）を得た。
【００５０】
（３）インク（実施例１〜６、比較例１〜６）の調製
表１の上段に示す各成分（単位：部）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（富士フイルム製）を用いて加圧ろ過し、各インクを調製した。なお、表１中の「アセチレノールＥ１００」は、川研ファインケミカル製のノニオン性界面活性剤の商品名である。また、ポリエチレングリコールとしては、数平均分子量６００のものを用いた。
【００５１】
表１の下段には、インク中の「総カチオン濃度（ｍｏｌ／Ｌ）」の値を示した。総カチオン濃度は、顔料由来のカチオン濃度と、その他の成分由来のカチオン濃度の合計として算出した。顔料由来のカチオン濃度は、コロイド滴定により求められる表面電荷量と、インク中の顔料の含有量から計算した値である。また、その他の成分由来のカチオン濃度は、使用した化合物の全てがイオン解離したと仮定して計算した値である。これらの各値から、インクの比重を１として計算した値をインク中の「総カチオン濃度（ｍｏｌ／Ｌ）」とした。
【００５２】
以下、実施例１のインクを例に挙げて、インク中の総カチオン濃度（ｍｏｌ／Ｌ）の計算方法について説明する。実施例１のインクの調製には、コロイド滴定により求められる表面電荷量が０．３７ｍｍｏｌ／ｇである自己分散顔料を含み、顔料の含有量が１０．０％である顔料分散液Ａを３５．０部使用した。したがって、顔料由来のカチオン量は、インクの比重を１として、インク１Ｌ（１，０００ｇ）中、顔料分散液Ａの使用量３５．０部、顔料の含有量１０．０（％）、表面電荷量０．３７（ｍｍｏｌ／ｇ）から、以下のように求められる。
１０００（ｇ）×３５．０部（０．３５）×１０．０％×０．３７（ｍｍｏｌ／ｇ）＝１３．０ｍｍｏｌ
したがって、インク中の顔料由来のカチオン濃度は、０．０１３（ｍｏｌ／Ｌ）となる。
【００５３】
また、実施例１のインク中に含まれる、イオン解離する成分は化合物３（パーフルオロブタンスルホン酸ナトリウム）のみである。このため、その他の成分由来のカチオン濃度を算出するに際しては、化合物３についてのみ考慮すればよい。化合物３の分子量は３２２．１０、使用量は２．５部である。使用した化合物３の全てがイオン解離したとすると、その他の化合物由来のカチオン量は、インクの比重を１として、インク１Ｌ（１，０００ｇ）中、化合物３の使用量２．５部、化合物３の分子量３２２．１０から、以下のように求められる。
１０００（ｇ）×２．５部（０．０２５）／３２２．１０＝０．０７８ｍｏｌ
したがって、インク中のその他の成分由来のカチオン濃度は、０．０７８ｍｏｌ／Ｌとなる。
【００５４】
以上より、インク中の総カチオン濃度は、顔料由来のカチオン濃度０．０１３（ｍｏｌ／Ｌ）＋その他の成分由来のカチオン量０．０７８（ｍｏｌ／Ｌ）＝０．０９１ｍｏｌ／Ｌとなる。
【００５５】
2013072072.tif 000002
【００５６】
2013072072.tif 000003
【００５７】
（４）評価
上記で得られた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（商品名「ＰＩＸＵＳ  ｉＰ３１００」、キヤノン製）を使用して以下の評価を行った。なお、上記インクジェット記録装置の解像度は６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉである。また、このインクジェット記録装置は、１／６００インチ×１／６００インチの単位領域に、１滴あたりの吐出量が２８ｎｇであるインク滴を１滴付与して記録する画像の記録デューティを１００％と定義するものである。本発明においては、各項目の評価基準で、「ＡＡ」及び「Ａ」が許容できるレベル、「Ｂ」が許容できないレベルとした。評価結果を表２に示す。
【００５８】
（光学濃度）
上記インクジェット記録装置のブラックインクのポジションにインクカートリッジを装着した。そして、４種の記録媒体（普通紙）に、記録デューティが１００％である、縦５ｍｍ×横１５０ｍｍのベタ画像を記録した。分光光度計（商品名「Ｍａｃｂｅｔｈ  ＲＤ９１８」、Ｍａｃｂｅｔｈ製）を使用して、記録したベタ画像の光学濃度を測定し、その平均値を算出した。算出した光学濃度の平均値より、光学濃度を評価した。なお、使用した４周の記録媒体は、商品名「ＰＢ  ＰＡＰＥＲ  ＧＦ−５００」、商品名「ＳＷ−１０１」、商品名「Ｏｆｆｉｃｅ  ７０」（以上、キヤノン製）；商品名「Ｃｌａｓｓｉｃ  Ｗｈｉｔｅ」（Ｓｔｅｉｎｂｅｉｓ製）である。また、光学濃度の評価基準は以下の通りである。
ＡＡ：光学濃度の平均値が１．５以上であった。
Ａ：光学濃度の平均値が１．４を超えて１．５未満であった。
Ｂ：光学濃度の平均値が１．４以下であった。
【００５９】
（定着性）
後述するベタ画像を記録媒体の第１面（表面）に記録後、両面記録のために記録媒体を表裏反転させ、第１面のベタ画像に記録を行った３秒後にベタ画像の部分を給紙ローラーが通過するように、上記インクジェット記録装置を改造した。このように改造したインクジェット記録装置のブラックインクのポジションにインクカートリッジを装着した。そして、４種の記録媒体（普通紙）に、記録デューティが１００％である、縦５ｍｍ×横１５０ｍｍのベタ画像を記録した。次いで、記録媒体を表裏反転させ、第１面のベタ画像に記録を行った３秒後にこのベタ画像の部分に給紙ローラーを通過させることで、ベタ画像と給紙ローラーを接触させた。なお、記録媒体の第２面（裏面）には何も記録せず、記録媒体をそのままインクジェット記録装置から排紙させた。ベタ画像から給紙ローラーを介して記録媒体の非記録部に転写したインクの有無を確認して、定着性を評価した。なお、使用した４周の記録媒体は、商品名「ＰＢ  ＰＡＰＥＲ  ＧＦ−５００」、商品名「ＳＷ−１０１」、商品名「Ｏｆｆｉｃｅ  ７０」（以上、キヤノン製）；商品名「Ｃｌａｓｓｉｃ  Ｗｈｉｔｅ」（Ｓｔｅｉｎｂｅｉｓ製）である。また、定着性の評価基準は以下の通りである。
ＡＡ：４種の記録媒体のすべてにおいてインクが転写していなかった。
Ａ：１〜３種の記録媒体においてインクが転写していた。
Ｂ：４種の記録媒体のすべてにおいてインクが転写していた。
【００６０】
2013072072.tif 000004