(57)【要約】【課題】ライン型ヘッドを有するサーマル方式のインクジェット記録装置においても、インクの目詰まりの発生が有効に抑制され、優れた吐出安定性を示し、かつ、良好な耐水性を有する記録物を提供できるインクジェット記録用インクの提供。【解決手段】顔料と、フタロシアニン化合物と、水と、水溶性化合物とを少なくとも含有し、顔料が、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の酸価を有する（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体によって分散されたカーボンブラックを含む樹脂分散顔料であり、フタロシアニン化合物が、一般式（Ｉ）で表される構造を有するインクジェット記録用インク。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料と、フタロシアニン化合物と、水と、水溶性化合物とを少なくとも含有するインクジェット記録用インクであって、
前記顔料が、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の酸価を有する（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体によって分散されたカーボンブラックを含む樹脂分散顔料であり、
前記フタロシアニン化合物が、一般式（Ｉ）
【化１】
2017214461.tif 000012
（式中、ｌおよびｍはそれぞれ０から５までの整数を表し、ｎは１から５までの整数を表し、ｌ＋ｍ＋ｎ＝２〜５である）
で表される構造を有し、前記樹脂分散顔料と前記フタロシアニン化合物の質量比が、１．５：１〜６：１であることを特徴とするインクジェット記録用インク。
【請求項２】
前記（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体が、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルと、メタクリル酸と、スチレンと、メタクリル酸ベンジルと、メタクリル酸グリシジルとのランダム共重合体であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録用インク。
【請求項３】
前記カーボンブラックに対する前記（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体の質量比が、０．２〜１．０の範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録用インク。
【請求項４】
ノズル列を形成する複数のノズルからインクをサーマル方式により吐出させて記録を行うインクジェット記録方法であって、前記ノズルのそれぞれは１００μｍ2以上３５０μｍ2以下の開口面積を有し、前記インクが請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録用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５】
前記ノズル列を形成する前記ノズルの数が１２００以上であり、前記ノズル列の長さが５．０８ｃｍ（２インチ）以上であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録方法。
【請求項６】
インク収容部と、記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置であって、
前記インク収容部が１から３のいずれかに記載のインクジェット記録用インクを収容し、
前記記録ヘッドは、前記インク収容部から供給される前記インクジェット記録用インクをサーマル方式によりノズルから吐出させ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、インクジェット記録用インク、該インクを用いる、インクジェット記録方法、およびインクジェット記録装置に関する。本発明は、特に、サーマル方式のインクジェット記録に好適なカーボンブラックを色材としたインクジェット記録用インクの技術に関するものである。中でも、本発明は、ライン方式で用いる長尺ヘッドに適用した場合に有用なインクジェット記録用インクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、低騒音、低ランニングコストで、装置の小型化が容易であり、少量のフルカラー記録が容易であるなどの利点を有している。そのため、インクジェット記録装置は、プリンタのみならず、複写機、印刷機などにも広く応用されており、その利用は、家庭用、事務用、産業用と多岐にわたっている。
【０００３】
インクジェット記録装置の記録方式としては、サーマル方式およびピエゾ方式がある。中でも加熱によりノズル内のインクに気泡を発生させてインクを吐出させるサーマル方式は、ヘッド構造が比較的簡単で、記録速度の高速化および記録画素の高密度化が可能であるという利点を有する。
【０００４】
インクジェット記録用ヘッド（「記録用ヘッド」、あるいは、単に、「ヘッド」とも呼ぶ）の構造も進化している。従来からの、ヘッドを左右に往復させながら用紙を送って記録を行うシリアル方式に加えて、用紙幅に対応した長尺ヘッドを用い、ヘッドを動かすことなく、用紙のみを送って記録を行うライン方式が採用されるようになってきている。ライン方式は、固定された長尺ヘッドの下に用紙を送って一気に記録を行うことができるため、高速記録に適している。その他雨、ライン方式は、大判の記録用プリンタ、ならびに、高画質および高速記録が要請される産業用プリンタの分野において採用されつつある。
【０００５】
インクの色材としては、記録物の耐候性や耐水性の観点から、顔料を用いるものが主流となってきている。一般に、染料を用いたインクに比べ、顔料を用いたインクは、ノズルの目詰まりが著しい。特に、サーマル方式のラインヘッドで記録を行う場合には、ノズルが目詰まりをせず、吐出安定性に優れているインクが要望されている。一方、分散樹脂、界面活性剤などを用いた顔料の分散安定性の改善が検討されてきている。たとえば、特開２０１５−１８３１６１号公報および特開２００６−３４２２９４号公報は、高分子分散剤として（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を用いることを提案している（特許文献１および特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１８３１６１号公報
【特許文献２】特開２００６−３４２２９４号公報
【特許文献３】特許第４９５６９１７号明細書
【特許文献４】特開２０１３−０１４１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
高分子分散剤である（メタ）アクリル酸エステル系共重合体は、優れた耐熱性のため、熱印加を伴うサーマル方式のインクジェット記録装置のインクには好適である。また、記録物の耐水性の観点から、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体を用いることが好ましい。
【０００８】
しかし、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体を使用したインクをサーマル方式のライン型ヘッドで吐出すると、ノズルが詰りやすいという問題がある。言い換えると、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体の吐出安定性は低い。そのため、本発明は、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体を使用したインクで、吐出安定性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的は、以下の各構成を有する本発明のインクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、およびインクジェット記録装置によって達成される。
【００１０】
［１］インクジェット記録用インク
本発明は、顔料と、フタロシアニン化合物と、水と、水溶性化合物とを少なくとも含有するインクジェット記録用インクにおいて、前記顔料が、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の酸価を有する（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体によって分散されたカーボンブラックを含む樹脂分散顔料であり、前記フタロシアニン化合物が、一般式（Ｉ）
【００１１】
【化１】
2017214461.tif 000002
【００１２】
（式中、ｌおよびｍはそれぞれ０から５までの整数を表し、ｎは１から５までの整数を表し、ｌ＋ｍ＋ｎ＝２〜５である。）
で表される構造を有し、前記樹脂分散顔料と前記フタロシアニン化合物の質量比が、１．５：１〜６：１であることを特徴とするインクジェット記録用インクを提供する。
【００１３】
さらには、前記（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体が、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルと、メタクリル酸と、スチレンと、メタクリル酸ベンジルと、メタクリル酸グリシジルとのランダム共重合体であることが好ましい。
【００１４】
［２］インクジェット記録方法
本発明は、ノズル列よりインクをサーマル方式により吐出させて記録を行うインクジェット記録方法であって、前記ノズル列は複数のノズルを有し、前記ノズルのそれぞれは１００μｍ2以上３５０μｍ2以下の開口面積を有し、前記インクが、［１］に記載のインクジェット記録用インクであるインクジェット記録方法を提供する。ここで、ノズル列当たりの総ノズル数が１２００以上であり、ノズル列の長さが５．０８ｃｍ（２インチ）以上であることが望ましい。
【００１５】
［３］インクジェット記録装置
本発明は、インク収容部と、記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置であって、前記インク収容部が［１］に記載のインクジェット記録用インクを収容し、前記記録ヘッドが、サーマル方式でノズル列よりインクを吐出させるインクジェット記録用ヘッドであることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、（メタ）アクリル酸エステル系のランダム共重合体によって分散されたカーボンブラックと下記一般式（Ｉ）で表されるフタロシアニン化合物を併用したことで、インクの目詰まりが抑制され、吐出安定性が良好になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】記録ヘッドのノズルの内部構造を模式的に示す図であり、（ａ）は、ノズルの内部構造を模式的に示す上面図であり、（ｂ）は、ノズルの内部構造を模式的に示す側面断面図であり、（ｃ）はインク吐出口を模式的に示す正面図である。
【図２】本発明の記録ヘッドを模式的に示す図であり、（ａ）は、記録ヘッドを模式的に示す正面図であり、（ｂ）は切断線ＩＩｂ−ＩＩｂに沿った断面図であり、（ｃ）は切断線ＩＩｃ−ＩＩｃに沿った断面図である。
【図３】インクジェット記録装置の全体構成を模式的に示す概略構成図である。
【図４】図３に示すインクジェット記録装置の制御系を示すブロック構成図である。
【図５】記録ヘッドの回復シーケンスの工程を示すフローチャートである。
【図６】インクタンクの拡大断面図である。
【図７】記録ヘッドの拡大断面図である。
【図８】図７に示す記録ヘッド中のインク保持部材を示す図であり、（ａ）はインク保持部材の拡大斜視図であり、（ｂ）は切断線ＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい形態を挙げて本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は、下記の実施形態に限定されず、その発明特定事項を有する全ての対象を含むものである。
【００１９】
［１］インクジェット記録用インク
本発明のインクジェット記録用インクは、カーボンブラックと、前記一般式（Ｉ）で表されるフタロシアニン化合物と、水と、水溶性化合物とを含有する。本発明のインクジェット記録用インクは、必要に応じて、界面活性剤、その他の溶剤、添加剤などを含有してもよい。以下、成分毎に説明する。
【００２０】
［１−２］色材
本発明のインクの色材は、水性媒体に顔料を分散させたものである。また、色材は、顔料−樹脂分散（樹脂分散顔料）と呼ばれるタイプである。中でも、色材は、酸価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体を吸着させた顔料を、水性媒体中に分散させたものである。色材は、たとえば、特許第４９５６９１７号明細書に開示されている方法などの従来技術において知られている方法によって形成することができる（特許文献３参照）。
【００２１】
［１−２Ａ］顔料
本発明に関する顔料としては、カーボンブラックを用いる。
【００２２】
カーボンブラックの非制限的な例は、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックなどを含む。たとえば、以下の商品名で市販されているカーボンブラックを用いることができる：レイヴァン（Ａｄｉｔｙａ  Ｂｉｒｌａ  Ｇｒｏｕｐから入手可能）；ブラックパールズ（Ｂｌａｃｋ  Ｐｅａｒｌｓ）Ｌ、リーガル（Ｒｅｇａｌ）、モウグル（Ｍｏｇｕｌ）Ｌ、モナク（Ｍｏｎａｒｃｈ）、ヴァルカン（Ｖａｌｃａｎ）（Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）；カラーブラック（Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ）、プリンテックス（Ｐｒｉｎｔｅｘ）、スペシャルブラック（Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ）（Ｅｖｏｎｉｋ  Ｉｎｓｄｕｓｔｒｉｅｓ製）；および三菱カーボンブラック（三菱化学株式会社製）。もちろん、本発明に用いられるカーボンブラックは、これらに限定されるものではなく、従来公知のカーボンブラックを使用することも可能である。本発明に用いられるカーボンブラックは、１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下の一次粒子径、５０〜４００ｍ2／ｇ以下のＢＥＴ比表面積、４０〜２００ｍｌ／１００ｇ以下のＤＢＰ吸油量、０．５〜１０％の揮発分、２〜９のｐＨを有することが好ましい。前述の特性を有するカーボンブラックは、本発明の効果を実現するために有効である。なお、ＤＢＰ吸油量は、ＪＩＳ  Ｋ６２２１：１９８２のＡ法により測定される。
【００２３】
［１−２Ｂ］分散剤として機能する樹脂
本発明のインクでは、色材として、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体によって分散された樹脂分散顔料を使用する。本発明では、吐出性の観点からより好ましい（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を分散剤として用いる。本発明で使用する（メタ）アクリル酸エステル系共重合体は、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、およびそれらと共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体を共重合させることにより得ることができる。（メタ）アクリル酸エステル系共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、またはグラフト共重合体などを包含する。本発明では、ランダム共重合体を使用する。ランダム共重合体以外の共重合体（たとえば、ブロック共重合体など）の多くは、樹脂分散顔料の親水性を増大させ、記録画像の耐水性を低下させるという別の課題があるからである。
【００２４】
［１−２Ｂ−１］樹脂を製造するための単量体成分
（メタ）アクリル酸は、アクリル酸およびメタクリル酸を含む。電気的中性状態とアニオン状態の共存範囲を広く制御できること、入手のしやすさ、価格などを考慮すると、メタクリル酸を用いることが好ましい。
【００２５】
（メタ）アクリル酸エステルの非制限的な例は：
メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレート；
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート；
ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、テトラメチレンエーテルグルコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドのランダムポリマーグリコール又は同ブロックポリマーグリコールのモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレンオキシド−ポリテトラメチレンエーテルのランダムポリマーグリコール又は同ブロックポリマーグリコールのモノ（メタ）アクリレートなどのアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート；
グリシジル（メタ）アクリレート；
ベンジル（メタ）アクリレート
などを含む。
【００２６】
本発明のインクにおいて使用する（メタ）アクリル酸エステル系共重合体は、前述の（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、モノエチレン性不飽和単量体の他に、スチレン系単量体を含めることができる。ここでスチレン系単量体の非制限的な例は、スチレン、α−メチルスチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、４−ｔ−ブチルスチレン、４−メトキシスチレン、４−クロロスチレンなどを含む。すなわち、前述の（メタ）アクリル酸エステル系共重合体は、スチレン系単量体を有するスチレン−（メタ）アクリル酸系共重合体であることが好ましい。
【００２７】
［１−２Ｂ−２］樹脂の特性
本発明のインクに用いられる（メタ）アクリル酸エステル系共重合体は、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の酸価を有する。前述の範囲内の酸価を有することにより、顔料の親水性を制御して、水などの付着による顔料の溶出に起因する記録物のにじみの発生を防止するとともに、サーマル方式のインクジェット記録装置における良好な吐出安定性を維持することができる。より好ましくは、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体は、１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を有する。酸価とは、１ｇの樹脂を中和するのに必要となるＫＯＨの量（ｍｇ）を意味し、樹脂の親水性を示す指標として有用である。酸価は、樹脂を構成するモノマーの組成比から計算により求めることもできる。あるいはまた、モノマーの組成比が未知の場合、樹脂分散顔料の酸価を、Ｔｉｔｒｉｎｏ（Ｍｅｔｒｏｈｍ  ＡＧ製）などのポテンシオメーターを用いる電位差滴定により測定することができる。
【００２８】
本発明のインクに使用する（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により測定することができる。本発明のインクに使用する（メタ）アクリル酸エステル系共重合体は、ポリスチレン換算で、好ましくは６，０００〜１２，０００、より好ましくは７，０００〜９，０００の範囲内のＭｗを有する。６，０００〜１２，０００の範囲内のＭｗを有することで、樹脂分散顔料の分散安定性を高め、粘度が低く設定でき、ヒーター部分に顔料が付着する現象（コゲーション）を防止し、長期間安定した記録を行わせることができる。
【００２９】
［１−２Ｂ−３］顔料に対する樹脂量
本発明のインクでは、顔料に対する（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の質量比を０．２〜１．０の範囲内に調整することが望ましい。前述の範囲内の質量比を有することによって、樹脂分散顔料の分散性を維持するとともに、インクの粘度を低く維持することが可能となる。
【００３０】
［１−２Ｃ−１］樹脂分散顔料
本発明のインクに使用する樹脂分散顔料は、たとえば、顔料を、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体で被覆することで調製できる。本発明で用いる樹脂分散顔料の平均粒子径は、好ましくは７０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、より好ましくは８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の範囲内である。上記の範囲内の平均粒子径を有することにより、樹脂分散顔料の長期間にわたる分散安定性を維持するとともに、画像を形成するために十分な発色性を樹脂分散顔料に付与し、かつ、形成した画像に十分な耐候性を付与することができる。平均粒子径は、液中での動的光散乱法により測定することができる。平均粒子径の測定には、ＦＰＡＲ−１０００（大塚電子株式会社製、キュムラント法解析）、ナノトラックＵＰＡ  １５０ＥＸ（日機装株式会社製、５０％の積算値の値とする）などのレーザー光を利用する粒度分布測定装置を用いることができる。
【００３１】
インクジェット記録用インク中の樹脂分散顔料の濃度は、インクジェット記録用インクの全質量を基準として、好ましくは０．５質量％以上１０質量％以下、より好ましくは１．０質量％以上８．０質量％以下、さらに好ましくは１．５質量％以上６．０質量％以下の範囲内である。上記の範囲内の濃度を有することにより、インクジェット記録用インクに画像を形成するのに十分な発色性を付与するとともに、インクジェット記録用インクの粘度増大を抑制して安定した吐出を可能にすることができる。
【００３２】
［１−２Ｃ−２］製造方法
樹脂分散顔料は、たとえば、（ａ）（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体を、塩基性物質の水溶液に溶解させて分散剤溶液を得る工程と、（ｂ）分散剤溶液に対して顔料を添加して、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体で顔料を被覆する工程とを含む方法で製造することができる。前述の方法は、（ｃ）顔料を添加した分散剤溶液に対して酸性物質を添加する酸析工程、（ｄ）得られた析出物を濾別する濾過工程、および（ｅ）塩基性物質を用いて析出物を水性媒体中に分散させる再分散工程をさらに含んでもよい。
【００３３】
酸析工程（ｃ）においては、工程（ａ）における中和で生成した（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体中のアニオン性基を、中和前の非電離状態に変換して、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体を顔料表面に析出させる。より具体的には、酸析工程（ｃ）は、工程（ｂ）または工程（ｂ）の後に必要に応じて実施される濃縮工程で得られた水性分散物に対して、塩酸、硫酸、酢酸などの酸を添加することにより実施できる。酸析工程（ｃ）を実施することにより、顔料と（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体との相互作用をより増大させることができる。その結果、樹脂分散顔料は、高い分散到達レベル、高い分散安定性などの、物性面での優れた効果を示す。加えて、樹脂分散顔料は、短い分散所要時間、高い耐溶剤性などの、使用適性面での優れた効果を示す。
【００３４】
工程（ａ）〜（ｅ）を含む方法において、より好ましくは、工程（ｄ）と工程（ｅ）との間に、（ｆ）濾別した析出物を洗浄して、顔料に付着していない（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体を除去する洗浄工程を実施してもよい。
【００３５】
［１−２］フタロシアニン化合物：
本発明で使用されるフタロシアニン化合物は、一般式（Ｉ）を有する。
【００３６】
【化２】
2017214461.tif 000003
【００３７】
式（Ｉ）中、ｌおよびｍはそれぞれ０から５までの整数を表し、ｎは１から５までの整数を表し、ｌ＋ｍ＋ｎ＝２〜５である。
【００３８】
詳細は不明であるものの、樹脂分散顔料にフタロシアニン化合物を添加した場合にインクジェット記録用インクの吐出安定性が向上する理由を、以下のように推測している。式（Ｉ）のフタロシアニン化合物の芳香環は、カーボンブラックの芳香環との間の疎水性相互作用によるπ−πスタッキングを形成し得る。詳細は不明であるが、側鎖のメラミン環および／またはジスルホフェニル基もπ−πスタッキングの形成の促進に寄与していると考えられる。上記の効果により、フタロシアニン化合物がカーボンブラック表面に吸着すると考えられる。そのため、カーボンブラック表面の（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体の未吸着部、あるいは、インク吐出時の熱で（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体が脱離した部分において、π−πスタッキングにより式（Ｉ）のフタロシアニン化合物が吸着し得る。その結果、カーボンブラックの凝集が防止され、インクジェット記録用インキの安定的な吐出が可能となると考えられる。
【００３９】
インクジェット記録用インク中の式（Ｉ）のフタロシアニン化合物の濃度は、インクジェット記録用インクの全質量を基準として、好ましくは０．１質量％以上５質量％以下、より好ましくは０．１質量％以上３質量％以下の範囲内である。分散安定性を向上させる観点から、インクジェット記録用インク中の式（Ｉ）のフタロシアニン化合物の含有量を、顔料の含有量以下とすることが好ましい。より好ましくは、樹脂分散顔料と式（Ｉ）のフタロシアニン化合物との質量比は、１．５：１〜６：１の範囲内である。前述の範囲内の質量比を有することによって、適切な分散を実現して、顔料の凝集およびインクジェット記録用インクの耐水性の低下を防止するとともに、インクジェット記録用インクの安定的な吐出を可能とする。
【００４０】
［１−３］水溶性化合物
本発明のインクジェット記録用インクは、水溶性化合物を含む。水溶性化合物の総質量は、インクジェット記録用インクの総質量を基準として、約５０質量％以下であることが好ましい。インクジェット記録用インクの保存安定性およびノズル先端部での保湿性を調節するために、水溶性化合物の選択は重要である。本発明に使用できる水溶性化合物の非制限的な例は：
エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、シクロヘキサノール、ジアセトンアルコールなどのモノオール；
エチレングリコール、プロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，５−ヘキサンジオール、ヘキシレングリコール（２−メチルペンタン−２，４−ジオール）、１，４−シクロヘキサンジオール、ヘキサン−２，５−ジオール、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３００、トリプロピレングリコール、ブチレングリコール、チオジグリコールなどのジオール；
トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトールなどのポリオール；
トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、グリセリンモノアリルエーテル、１−メトキシ−２−プロパノール、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテルなどのエーテル；
アセトニルアセトンなどのケトン；
スルホラン、ジメチルスルホキシド、ビス（２−ヒドロキシエチル）スルホンなどのスルホン；
β−ジヒドロキシエチルウレア、ウレア、エチレンウレア、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンなどのウレア；
Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドンなどのアミド；
グリセリンモノアセテート、グリセリンジアセテート、グリセリントリアセテート、γ−ブチロラクトンなどのエステル
を含む。
【００４１】
特に好ましい水溶性化合物は、グリセリン、トリエチレングリコール、エチレンウレア、トリメチロールプロパン、およびビス（２−ヒドロキシエチル）スルホンを含む。
【００４２】
［１−４］界面活性剤：
本発明のインクジェット記録用インクは、必要に応じて、１種または複数種の界面活性剤をさらに含んでもよい。界面活性剤は、インクジェット記録用インクの表面張力の調節、記録媒体に付着した際のインクジェット記録用インクのにじみおよび浸透性の調節、記録ヘッド内でのインクジェット記録用インクの濡れ性および吐出性能の向上、および／または記録ヘッド内のヒーター部分に対する顔料付着の防止などの作用を有する。界面活性剤は、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤または両性界面活性剤であってもよい。ノニオン性界面活性剤の非制限的な例は、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、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、脂肪酸ジエタノールアミド、アルキンジオール誘導体などを含む。アニオン性界面活性剤の非制限的な例は、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、α−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、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルテトラリンスルホン酸塩、スルホコハク酸ジアルキルエステル塩などを含む。カチオン性界面活性剤の非制限的な例は、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などを含む。両性界面活性剤の非制限的な例は、アルキルカルボキシベタインなどを含む。
【００４３】
特に好ましい界面活性剤は、アルキンジオール誘導体、およびポリオキシエチレンアルキルエーテルなどを含む。
【００４４】
アルキンジオール誘導体は、アルキンジオールおよびアルキンジオールエチレンオキシド付加物を含む。アルキンジオール誘導体の非制限的な例は、２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオール（ｕ＝ｖ＝０である式（ＩＩ）の化合物）、およびそのエチレンオキシド付加物（ｕ＞０、かつｖ＞０である式（ＩＩ）の化合物）を含む。
【００４５】
【化３】
2017214461.tif 000004
【００４６】
［１−５］他の添加剤
本発明のインクジェット記録用インクは、必要に応じて、その他の添加剤を含有していてもよい。添加剤の非制限的な例は、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、塩などを含む。
【００４７】
［１−６］水
本発明のインクジェット記録用インクは、水を含む。脱イオン水（イオン交換水）を用いることが好ましい。本発明のインクジェット記録用インク中の水の含有量は特に限定されない。典型的には、本発明のインクジェット記録用インクは、好ましくは３０質量％以上９０質量％以下、より好ましくは４０質量％以上８５質量％以下、最も好ましくは５０質量％以上８０質量％以下の水を含む。水の含有量を３０質量％以上とすることにより、顔料の水和および水溶性化合物の溶解を可能とし、顔料および水溶性化合物の凝集を防止することができる。一方、水の含有量を９０質量％以下とすることにより、相対的に水溶性有機化合物の量が増加して、水性媒体中の揮発成分（水など）が揮発してしまった場合でも、顔料の分散状態を維持することができる。言い換えると、水の含有量を９０質量％以下とすることにより、顔料の析出および固化を防止することができる。
【００４８】
［１−７］表面張力
本発明のインクジェット記録用インクは、２５ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下の表面張力γを有することが好ましい。２５ｍＮ／ｍ以上の表面張力γを有することにより、インク吐出口におけるメニスカスを維持することができ、インク吐出口からのインクジェット記録用インクの流出を防止することができる。また、４５ｍＮ／ｍ以下の表面張力γを有することにより、インクの記録媒体への吸収速度を最適にすることができ、インクジェット記録用インクの吸収不足による定着不良を防止することができる。本発明のインクジェット記録用インクの表面張力γは、自動表面張力計（たとえば、協和界面科学株式会社製「ＣＢＶＰ−Ｚ型」など）を用い、温度２５℃、湿度５０％の条件下で白金プレートを用いたプレート法により測定した値を意味する。インクジェット記録用インクの表面張力γは、界面活性剤の種類および添加量、水溶性化合物の種類および添加量などによって調整することができる。
【００４９】
［１−８］粘度
本発明のインクジェット記録用インクは、好ましくは１．８ｍＰａ・ｓ以上５．０ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは１．８ｍＰａ・ｓ以上３．５ｍＰａ・ｓ以下、最も好ましくは１．８ｍＰａ・ｓ以上３．０ｍＰａ・ｓ以下の粘度ηを有してもよい。１．８ｍＰａ・ｓ以上の粘度ηを有することにより、格段に優れた沈降抑制効果が得られる。一方、本願発明者らの検討によれば、５．０ｍＰａ・ｓ以下の粘度ηを有することにより、極小粒径（１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下の一次粒子径）のカーボンブラックを用いているにもかかわらず、良好なインクの保存安定性が得られる。
【００５０】
インクの粘度ηは、Ｅ型粘度計（たとえば、東機産業株式会社製「ＲＥ−８０Ｌ粘度計」など）を用い。温度２５℃の条件下、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０３：２０１１に準拠して測定した値を意味するものとする。本発明のインクジェット記録用インクの粘度ηは、界面活性剤の種類および添加量、水溶性化合物の種類および添加量などにより調整することができる。また、動粘度νは、密度ρおよび粘度ηに基づいて、ν＝η／ρの式で計算することができる。なお、インクの密度ρは、アルキメデス法、比重びん法など当該技術において知られている任意の方法で測定することができる。
【００５１】
［１−９］ｐＨ
本発明のインクジェット記録用インクは、好ましくは６．０以上１０．０以下、より好ましくは７．０以上９．５以下のｐＨを有してもよい。６．０以上のｐＨを有することにより、顔料として用いるカーボンブラックの分散安定性を維持して、顔料の凝集を防止することができる。一方、１０．０以下のｐＨを有することによって、インクが接触する装置の部材からの有機物および／または無機物の溶出を防止して、インクの吐出安定性を維持することができる。本発明のインクジェット記録用インクのｐＨは、ｐＨメーター（たとえば、株式会社堀場製作所製「Ｄ−５１」など）を用い、温度２５℃の条件下で測定した値を意味する。
【００５２】
［２］記録ヘッド
以下、本発明の記録ヘッドの１つの実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、本発明の記録ヘッドは、以下に説明する構成に限定されるものではない。
【００５３】
［２−１］ノズル部分の構造
まず、ノズル部分の構造について図１を用いて説明する。図１（ａ）は、記録ヘッドのノズルの内部構造を模式的に示す上面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すノズルの内部構造を模式的に示す断面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）に示すノズルのインク吐出口を模式的に示す正面図である。
【００５４】
サーマル方式の記録ヘッドは、図１に示すようにノズル壁１５３によって仕切られた複数のノズル流路１５９からなるノズル列が形成されている。また、複数のノズル流路１５９のそれぞれは、連通するインク吐出口１５１を有する。さらに、それぞれのノズル流路１５９の内部には、インク吐出用のヒーター１５２が配置されている。このような構造のヘッドは、ノズル流路１５９内部に充填されたインクをヒーター１５２で加熱し、インクを発泡させることで、インク吐出口１５１からインクの液滴を飛翔させることができる。
【００５５】
図１に示す形態では、ノズル流路１５９と共通液室１１２との間に、ノズル流路１５９中に浮遊する異物をトラップするためのノズルフィルター１５５が設置されている。また、ノズル天板１６２が貼り付けられる天板部材１１３は異方性エッチングなどで形成されたインク供給開口（不図示）を備え、外部からのインクを共通液室１１２からノズル流路１５９に導入可能に構成されている。
【００５６】
ノズル流路１５９は、ノズル壁１５３によって左右の側面が仕切られることに加えて、ノズル天板１６２によって上面が、ノズル底板１６４によって底面が仕切られている。すなわち、ノズル流路１５９は、ノズル壁１５３、ノズル天板１６２およびノズル底板１６４を隔壁として、周囲の空間から離隔された略四角柱状の内部空間である。ノズル天板１６２は、Ｓｉなどで構成される天板部材１１３に貼り付けられており、ノズル底板１６４はヒーター基板１１１に貼り付けられている。
【００５７】
インク吐出口１５１は、ノズル流路１５９の一端に形成され、インクを吐出させる開口部である。インク吐出口１５１は、ノズル流路１５９を経由して、共通液室１１２に連通されている。インク吐出口１５１は、フェイス面（吐出口形成面）に形成される。図１に示す例では、フェイス面はノズル壁１５３と一体的に形成されている。しかしながら、フェイスプレート（不図示）を別途設置して、フェイス面を形成してもよい。インク吐出口１５１は、１００μｍ2以上３５０μｍ2以下の開口面積を有してもよい。開口面積を１００μｍ2以上とすることにより、不吐ノズルの発生を防止することができる。一方、開口面積を３５０μｍ2以下とすることで、１０ｐＬ以下の体積を有する微小なインク液滴の吐出が可能となる。１０ｐＬ以下の体積を有するインク液滴は、６００ｄｐｉ以上の解像度を実現することを可能にする。なお、開口面積は吐出口幅１７１と吐出口高さ１７２の積で表される。
【００５８】
図１に示す記録ヘッドは複数のノズル流路１５９によってノズル列が形成されたライン型ヘッドである。ノズル列を形成するノズル流路１５９の数（すなわち、総ノズル数）は特に限定されない。本発明の効果を発現させるためには、特に、ノズル列あたりのノズル流路１５９の数（すなわち、総ノズル数）が１２００以上であることが望ましい。ノズル列当たりの総ノズル数は、好ましくは１２００以上９６００以下、より好ましくは１２００以上４８００以下であってもよい。また、ノズル列の長さが５．０８ｃｍ（２インチ）以上であることが望ましい。ノズル列の長さは、好ましくは５．０８ｃｍ（２インチ）以上１０．１６ｃｍ（４インチ）以下であってもよい。
【００５９】
ヒーター１５２は、ノズル流路１５９に充填されたインクを加熱・発泡させるための加熱手段である。ヒーター１５２はヒーター基板１１１に設置されている。ヒーター１５２は、たとえば、チッ化タンタルなどからなる抵抗体を用いて形成することができる。ヒーター１５２には、アルミニウムなどからなる、通電のための電極（不図示）が接続されており、電極の一端にはヒーター１５２への通電を制御するためのスイッチングトランジスタ（不図示）が接続されている。スイッチトランジスタは制御用のゲート素子などの回路からなるＩＣによって駆動を制御され、ヘッド外部からの信号によって、所定のパターンでヒーター１５２を駆動する。
【００６０】
記録ヘッドは、好ましくは１ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ以下の駆動周波数で駆動させることが可能である。駆動周波数１ｋＨｚ以上で駆動させることにより、１滴あたりのインク量が極めて小さい場合でも、単位時間あたりのインク付与量を増加させ、画像データ量および記録ドット数を増やすことができる。すなわち、高画質の画像を高速で記録することが可能となる。駆動周波数１０ｋＨｚ以下で駆動させることにより、インク吐出量に比較してノズルへのインク供給量が不足することにより、高速記録時の吐出安定性を維持することができる。前述の効果をより確実に得るためには、３ｋＨｚ以上８ｋＨｚ以下の駆動周波数で駆動させることが可能な記録ヘッドを用いることが好ましい。また、本発明の記録ヘッドは、高い駆動周波数の下でも吐出安定性の低下およびノズル不吐が発生し難いため、駆動周波数６ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ以下で駆動させることが好ましい。
【００６１】
ノズルの全長は２００μｍ以上３００μｍ以下とすることが好ましい。本明細書における「ノズルの全長」とは、ノズル流路１５９の長さを意味する。具体的には、「ノズルの全長」とは、ノズル流路１５９を構成するノズル壁１５３のインク吐出口１５１側の端部から共通液室１１２側の端部までの長さ１７０を意味する。
【００６２】
ノズル流路１５９は、ヒーター中心１５７からインク吐出口１５１側の端部までの部分であるノズル前方部１８１と、ヒーター中心１５７から共通液室１１２側の端部までの部分であるノズル後方部１８２とに区分される。吐出速度の観点から、ノズル後方部１８２の流抵抗（後方抵抗）に対するノズル前方部１８１の流抵抗（前方抵抗）の比（前方抵抗／後方抵抗）が、０．３以上０．８以下であることが好ましい。なお、流抵抗は、流路断面積、流路長、吐出するインクの動粘度νなどの値から、ハーゲン・ポアズイユの法則により計算で求めることができる。すなわち、使用するインク（ひいてはその動粘度ν）が定まれば、前方抵抗／後方抵抗の値は、ノズルの流路断面積、流路長などにより調整することができる。
【００６３】
［２−２］ノズル材
ノズル流路１５９を仕切るノズル壁１５３、ノズル天板１６２、およびノズル底板１６４は、たとえば感光性樹脂により形成することができる。感光性樹脂は、ネガ型フォトレジストなどを含む。市販されているネガ型フォトレジストの非制限的な例は：「ＳＵ−８シリーズ」および「ＫＭＰＲ−１０００」（日本化薬株式会社から入手可能）；ならびに「ＴＭＭＲ」、「ＴＭＭＲ−Ｓ２０００」および「ＴＭＭＦ−Ｓ２０００」（東京応化工業株式会社）を含む。中でも、優れた耐溶剤性、ノズル壁としての優れた強度を有するエポキシ系感光性樹脂を用いることが好ましい。市販されているエポキシ系感光性樹脂は、「ＴＭＭＦ−Ｓ２０００」（東京応化工業株式会社製）を含む。
【００６４】
［２−３］親水性領域、撥水性領域
本発明で使用する記録ヘッドにおいて、インク吐出口１５１の周縁に親水性領域または撥水性領域を形成することが好ましい。親水性領域または撥水性領域のいずれを形成するかは、使用するインクジェット記録用インクに含まれる色材の種類、インクジェット記録用インクの表面張力γなどを考慮して決定すればよい。
【００６５】
たとえば、色材が顔料である本発明のインクジェット記録用インクを使用する場合には、インク吐出口１５１の周縁に親水性領域が形成された記録ヘッド（親水性ヘッド）が好ましい。親水性領域は、使用するインクに対して、好ましくは６０°以下、より好ましくは０°の接触角を有することが好ましい。本発明において、親水性領域または撥水性領域の接触角は、ＪＩＳ  Ｒ３２５７：１９９９に準拠して、接触角計（たとえば、商品名「ＳＩｍａｇｅ−ｍｉｎｉ」、株式会社エキシマ製など）を用い、ｔａｎ-1（θ／２）法により測定することができる。後述する実施例においても前記方法により接触角を測定している。
【００６６】
親水性領域は、インク吐出口１５１を形成している部材（フェイス材）を親水性材料により構成する方法、フェイス材の表面（フェイス面）を親水処理する方法、フェイス面に親水性膜を付与する方法などにより形成することができる。フェイス材は、たとえば、エポキシ樹脂などの樹脂、特にエポキシ系感光性樹脂を用いて形成することができる。
【００６７】
フェイス面の親水処理の非制限的な例は、フェイス面の粗面化を含む。粗面化の批正限定な例は、レーザー照射処理、ＵＶ／Ｏ3処理、プラズマ処理、加熱処理、酸化処理、およびエンボス加工処理を含む。レーザー照射処理には、エキシマレーザー、ＹＡＧレーザー、ＣＯ2レーザーなどを用いることができる。あるいはまた、インク吐出口１５１周縁部を親水性が高い液体に長時間浸漬することによって、フェイス面の親水処理を実施してもよい。「親水性が高い液体」は、顔料インクなどを含む。たとえば、１０分間以上にわたって、使用する顔料インク中にフェイス材を浸漬することによって、フェイス面の親水処理を実施することができる。
【００６８】
フェイス面に付与する親水性膜の非制限的な例は、金属膜、親水性の樹脂膜などを含む。高い親水性に加えて、フェイス材に対する良好な付着性を有する材料を用いて、親水性膜うぃ形成することが好ましい。使用できる材料の非制限的な例は、水溶性樹脂および水不溶性低分子化合物を含む組成物などを含む。たとえば、水溶性樹脂（ヒドロキシプロピルセルロースなど）と水不溶性低分子化合物（ビスフェノールＡなど）とを、適当な溶媒（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなど）に溶解させ、その溶液をフェイス面に塗布し、塗膜を乾燥させ、必要に応じて乾燥塗膜をアルコールなどで処理することにより、親水性膜を形成することができる。
【００６９】
親水性領域の形成方法は、フェイス材を構成する材質に応じて、前述の方法の中から適宜選択すればよい。また、親水性領域の形成は、前記方法を２種以上組み合わせて実施してもよい。好ましい方法の１つの例は、エポキシ系感光性樹脂を用いてフェイス材を形成し、フェイス面にＵＶ／Ｏ3処理を施し、顔料インク中に浸漬することを含む。
【００７０】
［２−４］記録ヘッドの全体構造
次に、記録ヘッドの全体構造の一例について図２（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図２（ａ）〜（ｃ）に示す構造の記録ヘッドは、特開２０１３−０１４１１１号公報に開示されている（特許文献４参照）。したがって、本明細書においては、特開２０１３−０１４１１１号公報の内容を引用することとし、その概略を説明するに留める。図２（ａ）は、記録ヘッドを模式的に示す正面図であり、図２（ｂ）は切断線ＩＩｂ−ＩＩｂに沿った断面図であり、図２（ｃ）は切断線ＩＩｃ−ＩＩｃに沿った断面図である。説明の便宜上、図２（ａ）において液体供給ケースカバーを省略している。
【００７１】
好ましくは、本発明の記録ヘッドは図２に示すようなライン型ヘッドである。本例の記録ヘッドは、ノズル列を形成する複数のノズル流路と連通する共通液室１１２と、共通液室１１２と連通する液体供給口１２７と、液体供給口１２７と連通するメイン液体供給室１２６と、メイン液体供給室１２６と連通する液体供給路１３７とを含む。本例の記録ヘッドは、液体供給路１３７と連通し、上流側より第一液体供給室１３４および第二液体供給室１３５に分離された液体供給室と、第一液体供給室１３４と第二液体供給室１３５とに分離するように配設された供給フィルター１１８とをさらに含む。本例の記録ヘッドは、メイン液体供給室１２６の一部に設けられた気液分離部１２０と、気液分離部１２０と連通する空気室１４１とをさらに含む。
【００７２】
ノズル流路と、共通液室１１２と、液体供給口１２７と、メイン液体供給室１２６と、液体供給路１３７と、液体供給室（第一液体供給室１３４、第二液体供給室１３５）と、供給フィルター１１８と、気液分離部１２０と、空気室１４１とは、図２のように配置される。すなわち、それらは、ノズル流路の配列方向と液体の吐出方向とを含む平面に対して平行な平面上に配置されていることが好ましい。さらに、メイン液体供給室１２６と、液体供給路１３７と、供給フィルター１１８と、気液分離部１２０と、空気室１４１とが、各々積層されることなく配置されていることが好ましい。
【００７３】
図２（ａ）〜（ｃ）に示す構造の記録ヘッドは、気液分離型の記録ヘッドと称される。気液分離型の記録ヘッドは、従来構造の記録ヘッドと比較して吐出安定性を確保することが難しい。なぜなら、インクの自重を利用してノズル内にインクを充填するためである。したがって、気液分離型の記録ヘッドは、本発明の効果を最も享受することができる形態の１つであると言える。
【００７４】
セラミック製のベースプレート１１０は、シリコンで形成されるヒーター基板１１１を支持している。ヒーター基板１１１には、液体の吐出エネルギー発生素子としての複数の電気熱変換体（ヒーター）と、これらの電気熱変換体に対応するノズルを構成するための複数の流路壁とが形成されている。また、ヒーター基板１１１には、各ノズルに連通する共通液室１１２を囲む液室枠も形成されている。このように形成されたノズルの側壁および液室枠の上には、共通液室１１２を形成する天板部材１１３が接合されている。したがって、ヒーター基板１１１と天板部材１１３とは、互いに一体化した状態でベースプレート１１０に積層接着されている。このような積層接着は、銀ペーストなどの熱伝導率のよい接着剤によって行われる。ベースプレート１１０におけるヒーター基板１１１の後方には、実装済みの電気配線基板（ＰＣＢ）１１４が両面テープ（不図示）により支持されている。ヒーター基板１１１上の各吐出エネルギー発生素子とＰＣＢ１１４とは、各々の配線に対応するワイヤボンディングにより電気的に接続されている。
【００７５】
天板部材１１３上面には、液体供給部材１１５が接合されている。液体供給部材１１５は、液体供給ケース１１６と液体供給ケースカバー１１７より構成されている。液体供給ケースカバー１１７が液体供給ケース１１６の上面を塞ぐことにより、後述する液室および液体供給路が形成される。液体供給ケース１１６と液体供給ケースカバー１１７の接合は、たとえば熱硬化型の接着剤などにより行われる。また、液体供給ケース１１６には、供給フィルター１１８および排出フィルター１１９が配設されている。供給フィルター１１８の目的は、液体供給部材１１５に供給された液体中の異物を除去することである。排出フィルター１１９の目的は、記録ヘッド外部からの異物の侵入を防止することである。供給フィルター１１８および排出フィルター１１９のそれぞれは、熱溶着によって液体供給ケース１１６に固定されている。さらに、液体供給ケース１１６の一部には、気液分離部１２０が形成されている。また、気液分離部１２０に突出する形で、外部より液面検知センサ１２１が実装されており、液室内の液体量の制御を行う。
【００７６】
ここで、液体供給ケースと１１６および液体供給ケースカバー１１７の嵌合により形成される液室、液体供給路などの構成について説明する。液体供給ケース１１６の天板部材１１３との接合面には、ノズルの配列方向と略平行であり、かつ、ノズル列の幅にわたって矩形状の開口部である液体供給口１２７が形成されている。さらに、液体供給口１２７の延長上には、貯留室状のメイン液体供給室１２６が形成されている。すなわち、メイン液体供給室１２６はノズル列と略平行、かつ、ノズル列の幅にわたって形成されている。また、液体供給口１２７と対向側の天面は、ほぼ全域にわたって気液分離部１２０を最上部とした傾斜（メイン液体供給室傾斜１２９）を構成している。メイン液体供給室傾斜１２９には２つの開口部が形成されており、１つは液体連通部１３１、他方は気液分離部１２０である。
【００７７】
気液分離部１２０は、メイン液体供給室１２６の一部として形成されており、メイン液体供給室１２６の他の部分よりも大きな深さを有する。これは、後述するように液室内の液体に混在する気泡を破泡する効果を高めるためである。図２の形態においては、気液分離部１２０の内部に、図２（ａ）中の左側より、上限検知電極１２３、グランド電極１２４、下限検知電極１２５である、３本のステンレスの電極が実装されている。グランド電極１２４と上限検知電極１２３との間の通電の有無、グランド電極１２４と下限検知電極１２５との間の通電の有無により、メイン液体供給室１２６内の液面が上限と下限の間にあるか否かを検知する構成となっている。図２の形態の記録ヘッドにおいては、気液分離がなされた液体の液面を検知することで、検知の信頼性を向上させることが可能である。
【００７８】
気液分離部１２０の延長上にはエア連通部１３０があり、エア連通部１３０の先にはエア流路として機能する空気室１４１がある。空気室１４１の先には、排出ジョイント１３３に連通している排出フィルター１１９が配設されている。排出フィルター１１９は、撥水性を有する材質によって形成されている。万一、エア流路（空気室１４１）に液体が流入すると、排出フィルター１１９にインクが付着して、排出フィルター１１９内部にインクのメニスカスが形成される恐れがある。メニスカスが形成された場合であっても、排出フィルター１１９の撥水性によってフィルター部の毛管張力を低減することにより、インクを容易に除去することができる。
【００７９】
一方、メイン液体供給室傾斜１２９に設けられた液体連通部１３１を介して液体供給路１３７が設けられている。液体供給路１３７は、液体連通部１３１から供給フィルター１１８近傍まで管状を成しており、メイン液体供給室１２６と略同一の平面上に形成されている。供給フィルター１１８もまた、メイン液体供給室１２６と略同一の平面上に配置されている。供給フィルター１１８は、液体供給室を二室に分離するように配設されている。供給ジョイント１３２に連通する側の室、すなわち記録ヘッド内の液体供給の流れに沿って上流側の室が第一液体供給室１３４であり、下流側の室が第二液体供給室１３５である。供給フィルター１１８は、メイン液体供給室１２６と略同一の平面上に配置されている。したがって、供給フィルター１１８の両面に隣接する第一液体供給室１３４および第二液体供給室１３５もまた、メイン液体供給室１２６およびインク吐出口配列面１３９と略同一の平面上に配置されることになる。
【００８０】
第二液体供給室１３５は、供給フィルター１１８上方に、液体供給路１３７に連通している開口（以下、「第二液体供給室開口１３６」と称する）を有する。また、第二液体供給室１３５の天面には、第二液体供給室開口１３６を最上部とする傾斜（以下、「第二液体供給室傾斜１３８」と称する）が形成されている。
【００８１】
以上のように、メイン液体供給室１２６、気液分離部１２０、液体供給路１３７、供給フィルター１１８、第一液体供給室１３４、および第二液体供給室１３５のそれぞれは、インク吐出口配列面１３９と略同一の平面上に設定される。一方、切断線ＩＩｂ−ＩＩｂに沿った断面（図２（ｂ））に示すように、メイン液体供給室１２６、液体供給路１３７、供給フィルター１１８、および気液分離部１２０は、鉛直方向において、互いに重ならないように配置することが重要である。
【００８２】
供給フィルター１１８は、１μｍ以上１０μｍ以下のフィルター孔径、および１０ｍｍ2以上５００ｍｍ2以下のフィルター面積を有するステンレス製メッシュであることが好ましい。フィルター孔径を１μｍ以上とし、フィルター面積を１０ｍｍ2以上とすることで、流路抵抗（圧力損失）を低減させ、記録ヘッドの内の気泡を移動し易くすることができる。この効果をより確実に得るためには、フィルター面積を２００ｍｍ2以上とすることがさらに好ましい。一方、フィルター孔径を１０μｍ以下とすることでノズルへのゴミの流入を確実に防止することができる。また、フィルター面積を５００ｍｍ2以下とすることで記録ヘッドを小型化することができる。流路抵抗の低減およびゴミの流入防止の効果をより確実に得るためには、フィルター孔径を３μｍ以上８μｍ以下とすることがさらに好ましい。
【００８３】
［２−５］インクの充填
本発明の記録ヘッドにおいては、前記ライン型ヘッドの前記インク吐出口と連通する内部空間に、本発明のインクジェット記録用インクが充填されている。インクジェット記録用インクは、前記内部空間のうち、少なくともインク吐出口１５１から共通液室１１２までの部分（すなわち、ノズル流路１５９および共通液室１１２）に充填されていることが好ましい。
【００８４】
［３］インクジェット記録装置
本発明のインクジェット記録装置は、たとえば図２に示されるインクジェット記録用の記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給する本発明のインクジェット記録用インクを収容するインク収容部とを備える。インク収容部の形態は特に限定されない。図２に示される記録ヘッドの供給ジョイント１３２とインク収容部とは、当該技術において知られている任意の手段を用いて接続することができる。図２に示される記録ヘッドの排出ジョイント１３３は、不図示のエアー排出部に接続することができる。
【００８５】
［３−１］記録装置の全体構成
インクジェット記録装置のその他の構造などについては特に限定されない。たとえば、図３に示すようないわゆるフルライン方式のインクジェット記録装置を好適に用いることができる。図３は、インクジェット記録装置３００の全体構成を模式的に示す概略構成図である。インクジェット記録装置３００には、外部のホスト装置（コンピュータ装置）３０８が接続されている。インクジェット記録装置３００は、コンピュータ装置３０８から入力された記録データに基づいて記録ヘッド３０５からインクを吐出し、画像を記録することができるように構成されている。
【００８６】
図３に示すインクジェット記録装置３００においては、複数のラベルが仮付けされたラベル用紙を、記録媒体３０１として用いている。記録媒体３０１は、ロール状に巻回された状態でセットされている。ただし、本発明のインクジェット記録装置においては、インクを受容可能な任意の記録媒体を使用することができる。インクを受容可能な記録媒体の非制限的な例は、紙、布、プラスチックフィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革などを含む。本発明の記録方法の１つの実施形態では、本発明のインクジェット記録用インクを用いることに加えて、記録媒体として、５〜２０ｎｍの範囲に細孔半径のピークを有する記録媒体（いわゆる光沢紙）を用いる。この構成においては、本発明で規定する、インクジェット記録用インク中の顔料が有する特定の粒径分布と、記録媒体が有する細孔半径との相互作用によって、形成する画像において良好な光沢性および良好な定着性が実現できたものと考えられる。
【００８７】
インクジェット記録装置３００は、記録媒体３０１を搬送する搬送手段として、搬送モータ３０３、搬送ローラ３０２、ロータリーエンコーダ３１０およびロールモータ３１１を備える。搬送モータ３０３により搬送ローラ３０２を駆動させることで、記録媒体３０１を矢印Ａ方向に向かって一定の速度で搬送することができる。ロータリーエンコーダ３１０によって記録媒体３０１の搬送速度および搬送量を検出することができる。また、ロールモータ３１１によって矢印Ａ方向とは逆方向に記録媒体３０１を巻き戻すことができる。用紙検知センサ３０４は記録媒体３０１の特定部分を検出するセンサである。図３の例では、ラベル用紙に仮付けされた個々のラベルの先端を検出している。得られた検出信号に基づいて画像の記録タイミングを決定することができる。
【００８８】
インクジェット記録装置３００は、その上部に４つの記録ヘッド３０５と、記録ヘッド３０５のそれぞれに対応するインクタンク３０６を備えている。４つの記録ヘッドは、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクを吐出するための記録ヘッドである。
【００８９】
記録ヘッド３０５は、記録媒体３０１の最大幅記録幅よりも広い幅を有し、かつ、インクを吐出可能な複数のノズルを備えた、いわゆるライン型ヘッドである。ノズルのインク吐出口は記録ヘッド３０５の下面側に開口している。記録ヘッド３０５は、その長手方向が記録媒体３０１の搬送方向と交差する方向（矢印Ａに直交する、紙面垂直方向）に沿うように配置されている。記録ヘッド３０５の長手方向に沿って、複数のノズルが配列されてノズル列が形成されている。
【００９０】
記録装置３００においては、搬送モータ３０３によって搬送ローラ３０２が駆動され、搬送ローラ３０２によって記録媒体３０１が矢印Ａ方向に定速度で搬送される。用紙検知センサ３０４によって記録媒体３０１の特定部分が検出されると、その検出位置を基準として４つの記録ヘッド３０５のインク吐出口から順次、インクが吐出される。この際、インクは、インクタンク３０６から記録ヘッド３０５に供給される。このように、記録媒体３０１が記録ヘッド３０５の下部を通過するときに、記録ヘッド３０５の複数のノズルからインクが吐出され、記録媒体３０１に画像が記録される。なお、ライン型ヘッドである記録ヘッド３０５は、定位置に固定された状態でインクを吐出する。すなわち、本例のようなフルライン方式の記録装置においては、いわゆるシリアルスキャン方式の記録装置とは異なり、インク吐出時に、記録ヘッド３０５は、記録媒体３０１の搬送方向に直交する方向（図３の紙面垂直方向）の往復運動をしない。
【００９１】
記録装置３００は、記録ヘッド３０５の回復動作を行うための回復機構として、キャッピング機構３０７、ブレード３０９などを備えている。
【００９２】
回復動作とは、記録ヘッド３０５が初期状態と同様の適正な吐出性能を発揮するように、記録ヘッド３０５を回復させるための動作である。回復動作の非制限的な例は、吸引回復、加圧回復、予備吐出、ワイプ回復などを含む。吸引回復とは、記録ヘッド３０５のノズル内で増粘したインクをキャッピング機構３０７に吸引除去する動作である。加圧回復とは、記録ヘッド３０５のノズル内で増粘したインクをキャッピング機構３０７に加圧排出する動作である。予備吐出とは、ノズル内で増粘したインクを、吐出によりキャッピング機構３０７に排出して、インクのメニスカスを安定させる動作である。ワイプ回復とは、記録ヘッドのフェイス面をブレード３０９により払拭し、フェイス面に付着したゴミやインクを除去する動作である。これらの回復動作は組み合わせて実施することもできる。
【００９３】
キャッピング機構３０７は、各々の記録ヘッド３０５のインク吐出口をキャッピングする機構であり、記録ヘッド３０５の下部に配置されている。記録ヘッド３０５およびキャッピング機構３０７は、記録媒体３０１の搬送方向（図３の左右方向）および上下方向に相対移動させることが可能に構成されている。一方、ブレード３０９は、各々の記録ヘッド３０５のフェイス面を払拭する部材であり、記録ヘッド３０５の下部に配置されている。
【００９４】
吸引回復は、記録ヘッド３０５をキャッピング機構３０７によりキャッピングした状態で、チューブポンプ（不図示）によりキャッピング機構３０７のバッファータンク（不図示）の内部を減圧することにより実施できる。これにより、記録ヘッド３０５のノズル内の増粘したインクをキャッピング機構３０７に吸引除去し、ノズルをリフレッシュする。
【００９５】
加圧回復は、記録ヘッド３０５をキャッピング機構３０７によりキャッピングした状態で、記録ヘッド３０５のノズル内を加圧することにより実施できる。これにより、ノズル内の増粘したインクをキャッピング機構３０７のキャップ（不図示）内に加圧排出し、ノズルをリフレッシュする。
【００９６】
ワイプ回復は、ブレードモータ（不図示）によりブレード３０９を駆動させ、記録ヘッド３０５のノズルのフェイス面を払拭することにより実施できる。ワイプ回復の後に、予備吐出をさらに実施してもよい。これにより、ノズルのフェイス面がクリーニングされ、インク吐出口におけるメニスカスが整えられる。
【００９７】
なお、上記の回復動作によりキャッピング機構３０７内に蓄積されたインクは、所定の量まで蓄積された段階で、チューブポンプ（不図示）により吸引され、廃インクタンク（不図示）に廃棄される。
【００９８】
［３−２］制御系
次に、インクジェット記録装置の制御について説明する。図４は、図３に示すインクジェット記録装置の制御系のブロック構成図である。インクジェット記録装置は、記録ヘッドを含む記録機構に加えて、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＵＳＢインターフェース部、ＲＯＭなどの制御系部品を備えている。ＣＰＵ４０１は、プログラムＲＯＭ４０２に記憶されているプログラムを実行して、インクジェット記録装置の各部を制御する。プログラムＲＯＭ４０２には、インクジェット記録装置を制御するプログラムやデータが格納される。
【００９９】
コンピュータ装置３０８から出力された記録データは、前記記録装置のインターフェース・コントローラ４０３に入力される。記録媒体（ラベル）の枚数、種類、サイズなどを指示する、コンピュータ装置３０８から出力されたコマンドも、インターフェース・コントローラ４０３に入力される。ＣＰＵ４０１は、これらのコマンドの解析に加えて、記録データの入力、記録動作、記録媒体のハンドリングなど、記録装置全般の制御を司るための演算処理を実行する。演算処理は、プログラムＲＯＭ４０２に記憶された処理プログラムに基づいて実行される。処理プログラムは、後述する図５に示すフローチャートの手順に対応するプログラムを含む。また、ＣＰＵ４０１の作業用のメモリとして、ワークＲＡＭ４０４が使用される。ＥＥＰＲＯＭ４０５は、書き換え可能な不揮発性メモリである。このＥＥＰＲＯＭ４０５には、前回の回復動作を実施した時刻、複数の記録ヘッドの相互の距離、搬送方向における記録位置を微調整（縦方向のレジストレーション）するための補正値などの、インクジェット記録装置に固有のパラメータが記憶される。
【０１００】
より具体的には、ＣＰＵ４０１は、入力されたコマンドを解析した後、記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ４０６にビットマップ展開する。このデータに基づいて描画が行われる。また、ＣＰＵ４０１は、入出力回路４０７およびモータ駆動部４０８を介して、搬送モータ３０３、ロールモータ３１１、キャッピングモータ４０９、ヘッドモータ４１０、およびポンプモータ４１８を制御する。キャッピングモータ４０９はキャッピング機構３０７を駆動するためのモータである。ヘッドモータ４１０は記録ヘッド３０５Ｋ、３０５Ｙ、３０５Ｍ、および３０５Ｃを移動させるためのモータである。ポンプモータ４１８は、キャッピング機構３０７に接続されるチューブポンプ（不図示）を駆動するためのモータである。記録ヘッド３０５Ｋ、３０５Ｙ、３０５Ｍ、および３０５Ｃは、キャッピング位置、記録位置および回復位置の間で移動される。キャッピング位置は、キャッピング機構３０７によってキャッピングされる位置である。記録位置は、画像を記録するための位置である。回復位置は、回復動作を行うための位置である。
【０１０１】
記録装置により画像を記録する際には、用紙検知センサ３０４の検出信号が、入出力回路４１１を介して、ＣＰＵ４０１に入力される。搬送モータ３０３により記録媒体３０１が搬送されると、ロータリーエンコーダ３１０の信号に同期して、ＣＰＵ４０１は、イメージメモリ４０６から色毎のイメージデータを順次読み出す。色毎のイメージデータは、記録ヘッド制御回路４１２を介して、対応する記録ヘッド３０５Ｋ、３０５Ｙ、３０５Ｍ、または３０５Ｃに転送される。記録ヘッド３０５Ｋ、３０５Ｙ、３０５Ｍ、および３０５Ｃは、転送されたイメージデータに基づいてインクを吐出する。
【０１０２】
不図示のポンプを駆動するためのポンプモータ４１３は、入出力回路４０７およびモータ駆動部４０８を介してその駆動を制御される。操作パネル４１４は、入出力回路４１５を介してＣＰＵ４０１に接続される。また、インクジェット記録装置の環境温度および環境湿度は、温湿度センサ４１６によって検出される。温湿度センサ４１６の検出信号は、Ａ／Ｄコンバータ４１７を介してＣＰＵ４０１に入力される。
【０１０３】
［３−３］回復シーケンス
環境温度が４０℃以上となり、インク内の水が蒸発した場合には、記録ヘッド３０５内でインクの固着が発生しやすくなる。したがって、記録ヘッド３０５からキャッピング機構３０７が離れたヘッドオープンの状態で、かつ、インク中の水分が蒸発した場合には、記録ヘッド３０５のフェイス面を回復する回復シーケンスを実施することが好ましい。
【０１０４】
図５は、記録ヘッド３０５の回復シーケンスの工程を示すフローチャートである。回復シーケンスは、記録ヘッド３０５がキャッピング機構３０７から開放されたキャップオープンの状態であることを条件として、発動する（ステップＳ５０１）。回復シーケンスが発動すると、温湿度センサ４１６によりインクジェット記録装置の環境温度および環境湿度が取得（検出）される（ステップＳ５０２）。そして、環境温度が４０℃以上であり、環境湿度が７０％ＲＨ以下であること、かつ、前回の吸引回復からの経過時間が１時間以上となったことを条件として（ステップＳ５０３，Ｓ５０４）、回復処理を実施する（ステップＳ５０５）。具体的には、ノズル内のインクをリフレッシュするための加圧回復または予備吐出と、フェイス面を払拭しクリーニングするためのワイプ回復とを実施する（ステップＳ５０５）。なお、ステップＳ５０４における経過時間は、吸引回復が行われた場合にはリセットされる。
【０１０５】
［３−４］  別構成の記録ヘッド
本発明は、いわゆるシリアルスキャン方式のインクジェト記録装置に対しても適用可能である。その場合には、たとえば、記録媒体３０１の最大幅記録幅よりも狭い幅を有し、記録媒体３０１の搬送方向と交差（例えば、直交）する方向に移動しながらインク吐出を行うシリアル型ヘッドを用いることができる。このようなシリアル型ヘッドを用いる場合、たとえば、図６に示すようなインクタンクを、インク収容部として用いることができる。
【０１０６】
インクタンク２３０は、その内部にはインクを収容する液室（インク室２３１）が形成されている、液体収容容器である。インク室２３１は、ジョイント部２３２のみにおいて外部と連通可能である、閉空間となっている。インクタンク２３０は、記録ヘッドに対して着脱可能に構成されている。また、インクタンク２３０は、記録ヘッドの上部に備えられている。インク室２３１は柔軟性のある部材により形成されている。インク室２３１の内部には、負圧発生用のバネ２３３−１と、バネ２３３−１に接続された圧力板２３３−２を含む。バネ２３３−１は、圧力板２３３−２を介してインク室２３１を内部から外部に向かって付勢し、インク室２３１の内部空間を拡大させる。すなわち、バネ２３３−１はインク室２３１の内部に所定の負圧を発生させている。バネ２３３−１、圧力板２３３−２およびインク室２３１は、一体となって負圧発生部２３３を構成している。ジョイント部２３２には不織布製のフィルター２３４が備えられている。
【０１０７】
図７は、シリアル型の記録ヘッド２２０の拡大断面図である。記録ヘッド２２０は、電気熱変換素子（インク吐出用のヒーター）などのエネルギー発生素子（不図示）を備えている。エネルギー発生素子によって、インク室２２１内のインクＩ（液室内の液体）は吐出口２２０Ａから吐出される。インク室２２１には、インクＩと共に空気（気体）が存在する。したがって、インク室２２１内には、インクＩが収容されたインク収容部（液体収容部）と、空気（気体）が収容された空気収容部（気体収容部）とが存在する。
【０１０８】
インク室２２１の上部には、記録ヘッド２２０のインク室２２１をインクタンク２３０のインク室２３１と連通させるためのインク供給部２２２が設けられている。平均的には、インク供給部２２２は、１０ｍｍ程度の幅を有する。また、インク供給部２２２の開口部にはフィルター部材２２３が備えられている。フィルター部材２２３は、ＳＵＳなどの金属の繊維が織り込まれたメッシュ構造を有してもよい。フィルター部材２２３が細かい目を持つことにより、外部から記録ヘッド２２０内にゴミが侵入し難くなる。
【０１０９】
フィルター部材２２３の下面は、インクを保持可能なインク保持部材２２４に圧接されている。図８（ａ）は図７に示すインク保持部材の拡大斜視図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）に示すインク保持部材のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ断面図である。図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、インク保持部材２２４には、円形の断面を有する、複数の流路２２４Ａが形成されている。それぞれの流路２２４Ａは、１．０ｍｍ程度の口径を有する。
【０１１０】
また、図７に示すように、インク室２２１の上部には、開口部２２５が設けられている。開口部２２５には、フィルター２２６が備えられている。開口部２２５は外部の流路である移送部（不図示）に接続することが可能に構成されている。この移送部は液体および／または気体を移送することが可能な流路である。開口部２２５は、インク室２２１内のインクＩおよび／または気体を外部に流出させ、あるいは記録ヘッド２２０の外部の液体（インクなど）および／または気体をインク室２２１内に流入させることが可能に構成されている。すなわち、開口部２２５は、液体を単独で流出・流入させるのみならず、液体とともに気体を流出・流入させることが可能に形成されている。
【０１１１】
図６に示すインクタンク２３０のジョイント部２３２と、図７に示す記録ヘッド２２０のインク供給部２２２とを連結させることにより、図６に示すインクタンク２３０と、２１４に示す記録ヘッド２２０が直接的に接続される。この際、図６に示すインクタンク２３０のフィルター２３４と、図７に示す記録ヘッド２２０のフィルター部材２２３とは、上下から相互に圧接された状態となっている。このように形成されたインクタンクと記録ヘッドとの連結部は、その周囲をゴム製の弾性キャップ部材で囲むことにより、密閉性が維持される。前記のように記録ヘッドとインクタンクが直接的に接続された構造は、それらの間のインク供給路（液体供給路）を極めて短くすることができる点において好ましい。
【実施例】
【０１１２】
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は、下記の実施例の構成のみに限定されるものではない。なお、特段の記載がない限り、以下の記載における「部」および「％」は、「質量部」および「質量％」を意味する。
【０１１３】
［合成例１：（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体１の合成］
撹拌装置、滴下装置、温度センサー、還流装置、および還流装置上の窒素導入装置を取り付けた反応容器に、１０００部のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を導入した。ＭＥＫを撹拌しながら、反応容器内を窒素で置換した。この反応容器内のＭＥＫを８０℃に加熱した後、滴下装置から、６３部のメタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）、１２８部のメタクリル酸（ＭＡＡ）、４１７部のスチレン（Ｓｔｙ）、２０１部のメタクリル酸ベンジル（ＢｎＭＡ）、２５部のメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）、３３部の重合度調整剤（ブレンマーＴＧＬ（日油株式会社製））、および６７部のペルオキシ２−エチルヘキサン酸ｔ−ブチル６７部の混合液を、４時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに８０℃で１０時間反応を継続して、１００ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価、８９℃のガラス転移点（Ｔｇ）、８０００の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体（Ａ−１）の溶液を得た。溶液中の樹脂分は、４５．４％であった。
【０１１４】
［合成例２〜５：（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体２〜５の合成］
滴下する混合物中のモノマーの配合量を第１表に示すように変更したことを除いて、合成例１の手順を繰り返して、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体２〜５を得た。得られた（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体２〜５の酸価を、第１表に示す。（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体２〜３は、実施例のインクジェット記録用インクを調製するための樹脂である。一方、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体４〜５は、比較例のインクジェット記録用インクを調製するための樹脂である
【０１１５】
【表１】
2017214461.tif 000005
【０１１６】
［合成例６：樹脂分散顔料１の調製］
冷却用ジャケットを備えた混合槽に、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体１の溶液（樹脂分：４５．４％）、２５％水酸化カリウム水溶液、水および１０００部のカーボンブラックを導入し、撹拌および混合して混合液を得た。ここで、（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体１の溶液の導入量は、樹脂分がカーボンブラックの４０％となる量であった。２５％水酸化カリウム水溶液の導入量は、導入した（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体１を１００％中和する量であった。また、水の導入量は、得られる混合液中の不揮発分濃度を２７％とするのに必要な量であった。得られた混合液を、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを充填した分散装置内に移送し、混合液の温度を４０℃以下に保持しながら４時間にわたって循環させ、分散液を得た。
【０１１７】
混合槽から分散液を取り出した。次いで、混合槽および分散装置の流路を１００００部の水で洗浄し、得られた洗浄液を分散液と合わせて、希釈分散液を得た。蒸留により希釈分散液からＭＥＫの全量および水の一部を除去して、濃縮分散液を得た。得られた濃縮分散液を室温まで冷却した。室温の濃縮分散液に対して、攪拌しながら２％塩酸を滴下して、濃縮分散液のｐＨを４．５に調製した。得られた濃縮分散液をヌッチェ式濾過装置で濾過し、得られた固形物を水で洗浄した。得られた固形物（ケーキ）に水を添加し、分散撹拌機を使用して再分散させた。再分散液に対して、２５％水酸化カリウム水溶液を添加して、再分散液のｐＨを９．５に調整した。次いで、６０００Ｇにおける３０分間にわたる遠心分離により、再分散液から粗大粒子を除去した。粗大粒子を除去した樹脂分散顔料に対して、不揮発分の含有量が２０％になるように水を添加して、樹脂分散顔料分散液を得た。さらに、樹脂分散顔料分散液に対して、樹脂分散顔料濃度が約１４％になるように水を添加して、インクジェット記録用インクの調製に用いる顔料分散体１を得た。
【０１１８】
［合成例７〜１０：樹脂分散顔料２〜５の調製］
（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体１の溶液に代えて（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体２〜５の溶液を用いたことを除いて、合成例６の手順を繰り返して、顔料分散体２〜５を得た。顔料分散体２〜５の全てにおいて、樹脂分散顔料濃度を１４％に調整した。
【０１１９】
［実施例１：インクジェット記録用インクの調製］
容器に対して、２１．４部の顔料分散体１（顔料濃度約１４％）を加えた。続いて、５．０部のフタロシアニン化合物１（濃度１０％）、２７．５部のエチレン尿素４０％水溶液、７部のグリセリン７部、２部のトリエチレングリコール、３．１部のビス（２−ヒドロキシエチル）スルホン６５％水溶液を加えた。さらに、０．５部のアセチレノールＥ１００（２，４，７，９−テトラメチル−５−デシン−４，７−ジオールのエチレンオキシド付加物、川研ファインケミカル株式会社製）およびＮＩＫＫＯＬ  ＢＣ−２０（ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテル、日光ケミカルズ株式会社製）１．０部を加えた。最後に、純水（イオン交換水）を投入して、全体を１００部とした。得られた混合物を、３０分以上にわたって、プロペラ撹拌機にて撹拌した。得られた混合液を、孔径３．０μｍのフィルターで濾過することにより、黒色のインクジェット記録用インクを得た。得られたインクジェット記録用インクは、１１部のエチレン尿素、および２部のビス（２−ヒドロキシエチル）スルホンを含んだ。得られたインクジェット記録用インクのインク組成、および特性（樹脂分散顔料の濃度、フタロシアニン化合物の濃度、および樹脂分散顔料とフタロシアニン化合物との比）を、第２表に示した。
【０１２０】
［実施例２〜１１および比較例１〜６：インクジェット記録用インクの調製］
第２表および第３表に示すようにインク組成を変更したことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、実施例２〜１１および比較例１〜６のインクジェット記録用インクを得た。得られたインクジェット記録用インクの特性を、第２表および第３表に示した。
【０１２１】
【化４】
2017214461.tif 000006
【０１２２】
【化５】
2017214461.tif 000007
【０１２３】
【表２】
2017214461.tif 000008
【０１２４】
【表３】
2017214461.tif 000009
【０１２５】
【表４】
2017214461.tif 000010
【０１２６】
（評価方法および基準）
図１に示すノズルを有する図２に示す記録ヘッドを有するサーマル方式のインクジェット記録装置（ＬＸ−Ｐ５５００、本件特許出願人製）を用いて、実施例１〜１１および比較例１〜６のインクジェット記録用インクの評価を行った。使用したインクジェット記録装置の記録ヘッドの仕様を第４表に示した。
【０１２７】
【表５】
2017214461.tif 000011
【０１２８】
＜吐出安定性＞
前述のインクジェット記録装置に対して、実施例１〜１１および比較例１〜６のインクジェット記録用インクを充填した。１５℃の温度および１０％ＲＨの湿度を有する環境において、各ノズルから１滴のインクを吐出させて、マットラベル（本件特許出願人製）上に、１本の線を記録した。記録を行う際に、予備吐出から記録までのヘッド暴露時間を変更した。記録された線のヨレおよびバラツキ、ならびに記録ヘッドからのインク不吐出による記録された線の途切れを目視で評価した。正常な記録ができるヘッド暴露時間の最大値を、吐出安定性の評価値として採用した。吐出安定性の評価値を、第２表および第３表に示した。
【０１２９】
第２表および第３表から分かるように、本発明に係る実施例１〜１１のインクジェット記録用インクは、良好な吐出安定性を示した。具体的には、実施例１〜１１のインクジェット記録用インクにより正常な記録ができるヘッド暴露時間の最大値は、フタロシアニン化合物を含有しない比較例１のインクジェット記録用インクよりも５秒以上長かった。
【０１３０】
また、比較例２〜６のインクジェット記録用インクは、実施例１〜９のインクジェット記録用インクよりも低い吐出安定性を示した。比較例２のインクジェット記録用インクでは、分散剤として用いた（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体の酸価が低いため、顔料の分散が不十分であった。比較例３のインクジェット記録用インクでは、分散剤として用いた（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体の酸価が高すぎるため、インクの増粘により吐出安定性が低下した。比較例４のインクジェット記録用インクでは、式（Ｉ）を満たさないフタロシアニン化合物の分散能が低いことにより、吐出安定性が低下した。比較例５のインクジェット記録用インクでは、樹脂分散顔料に対するフタロシアニン化合物の添加量が少なすぎるため、吐出安定性が低下した。比較例６のインクジェット記録用インクでは、樹脂分散顔料に対するフタロシアニン化合物の添加量が多すぎるため、分散過剰に起因する凝集が発生して吐出安定性が低下した。
【０１３１】
上記で説明したように、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の酸価を有する（メタ）アクリル酸エステル系ランダム共重合体によって分散されたカーボンブラックを含む樹脂分散顔料と、一般式（Ｉ）で表されるフタロシアニン化合物とを含み、樹脂分散顔料とフタロシアニン化合物の質量比が１．５：１〜６：１であるインクジェット記録用インクを用いることによって、良好な吐出安定性が得られることが分かった。
【符号の説明】
【０１３２】
１５２  電気熱変換体（ヒーター）
２２０，３０５  記録ヘッド
２３０，３０６  インクタンク
３００  記録装置
Ｉ  インク
【図１】
2017214461.tif 000013
【図２】
2017214461.tif 000014
【図３】
2017214461.tif 000015
【図４】
2017214461.tif 000016
【図５】
2017214461.tif 000017
【図６】
2017214461.tif 000018
【図７】
2017214461.tif 000019
【図８】
2017214461.tif 000020