(57)【要約】【課題】保存安定性と吐出安定性に優れ、低画像面積の印字でも安定した画像を形成できるインクの提供。【解決手段】水、水溶性有機溶剤（湿潤剤）、顔料、下記一般式（１）の化合物（分散剤）、及び水酸基を有するポリウレタン化合物を含み、インク中の水分量が５９質量％以上、下記式で表されるインク粘度変化率が１３０％以下であるインク。    インク粘度変化率（％）＝（水分蒸発率１０質量％時の粘度／初期粘度）×１００2017105908.tif 000009  （上記式中、Ｒ１は、炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基、及びアラルキル基のいずれかを表す。Ｌは、０〜７の整数、ｎは、２０〜２００の整数を表す。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水、水溶性有機溶剤（湿潤剤）、顔料、下記一般式（１）の化合物（分散剤）、及び水酸基を有するポリウレタン化合物を含むインクであって、インク中の水分量が５９質量％以上であり、下記式で表されるインク粘度変化率が１３０％以下であることを特徴とするインク。
インク粘度変化率（％）＝（水分蒸発率１０質量％時の粘度／初期粘度）×１００
【化４】
2017105908.tif 000007
（上記式中、Ｒ１は、炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基、及びアラルキル基のいずれかを表す。Ｌは、０〜７の整数、ｎは、２０〜２００の整数を表す。）
【請求項２】
インク中の固形分と湿潤剤の質量比（固形分／湿潤剤）が、２．６８〜６．７５であることを特徴とする請求項１に記載のインク。
【請求項３】
前記顔料として、ポリマー粒子に顔料を含有させたものを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のインク。
【請求項４】
更にフッ素系界面活性剤を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインク。
【請求項５】
前記フッ素系界面活性剤として、下記一般式（２）で表される化合物を含むことを特徴とする請求項４に記載のインク。
【化５】
2017105908.tif 000008
（上記式中、ｍは０〜１０の整数、ｎは１〜４０の整数を表す。）
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のインクを容器中に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載のインクに刺激を付与して記録ヘッドから液滴として飛翔させ記録媒体上に画像を記録するインク飛翔手段を有す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、これを用いたインクカートリッジ及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは普通紙への印字が可能でカラー化が容易であり、小型で安価でしかもランニングコストが低いなどの理由から、近年急速に普及してきている。
一般にインクジェット記録用インクに要求される特性としては、高画質を達成するための色調、画像濃度、滲みなど、信頼性を達成するための着色剤の溶解又は分散安定性・保存安定性・吐出安定性など、記録画像の保存性を確保するための耐水性・耐光性など、高速化を達成するためのインクの速乾性などが挙げられ、これらの要求を満たすように従来様々な提案がなされてきている。
インクジェット記録用インクの着色剤としては、発色性の良さや信頼性の高さなどの点から、当初は染料が主流であったが、近年に至り、記録画像に耐光性や耐水性を持たせるためにカーボンブラック等の顔料にも注目が集まっている。
また印字品質の高画質化及び高速印字を達成するために、最近ではインクを小滴化する傾向にあり、そのためにノズル径も小径化され、ノズル数も多くなる方向にある。従って着色剤として顔料を使用し、かつノズル径の小さいプリンタでの吐出安定性を確保することはかなり難しく、インクの他の特性と両立させる試みがこれまで種々なされているが、充分な結果は得られていないのが現状である。
【０００３】
これまではプリンタの信頼性向上のため、粘度の上昇を極力押さえる方向でインクが設計されている。例えば、特許文献１には、インクの２倍濃縮時の粘度変化を１０倍以内、かつ粒径変化を３倍以内にして、顔料の凝集によるインクの広がりの抑制を防ぎ白抜けを防止したインクが開示されているが、普通紙上で高画質を形成することは難しい。
また特許文献２には、インク中の揮発成分を蒸発させた後の残留分が液体であり、かつその粘度が初期粘度の１０倍以内である染料インクが開示されているが、信頼性は高いものの普通紙での画質が劣る。
また特許文献３には、２５℃、５０％ＲＨ環境下で実質的に重量変化がなくなるまで放置するとゲル化又は固化し、３０℃、５０％ＲＨ環境下で２４時間放置すると液体となる染料インクが開示されているが、信頼性は高いものの普通紙での乾燥性及び画質が劣る。
また特許文献４には、糖アルコールを用いて吐出安定性を確保したインクが開示されているが、例示の糖アルコールは固体であり、吐出安定性を充分確保することは難しい。
また特許文献５には、インクの水分蒸発に伴う粘度上昇率（ｍＰａ・ｓ／％）が、全インク質量に対する水分蒸発量が３０質量％までは５．０以下であり、水分蒸発量が３０〜４５質量％の間に粘度上昇率が５０を越える点を持ち、該５０を越える点での着色剤の平均粒子径が、初期平均粒子径の５倍以下で、かつ０．８μｍ以下となるようにしたインクが開示されている。しかし、インクの乾燥性が良く普通紙上での高速印字が可能で高品位な印字品質を達成できるものの、インクの乾燥が早いため吐出安定性に劣る。
【０００４】
また、常にノズルからインクが吐出されている画像面積の多い印字では大きな問題にならないが、罫線枠だけの画像印字などの低画像面積の印字では、ノズルが開放された状態（デキャップ状態）でキャリッジの往復駆動が行われ、大気と触れたノズルメニスカス面から水分蒸発が進んでいくし、キャリッジの駆動により水分蒸発が加速される。更に水分蒸発は印字環境に左右され、冬場の乾燥した低湿環境下では水分の蒸発は著しい。
上記のような低画像面積の印字でも安定した画像を形成できるインクについて検討した従来技術は見当たらない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、保存安定性と吐出安定性に優れ、低画像面積の印字でも安定した画像を形成できるインクの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題について鋭意検討した結果、水分蒸発時の粘度が一定の範囲内になるように調整すると、インクが乾燥しても吐出安定性が向上することを見出した。
即ち、上記課題は、次の１）の発明によって解決される。
１）  水、水溶性有機溶剤（湿潤剤）、顔料、一般式（１）の化合物（分散剤）、及び水酸基を有するポリウレタン化合物を含むインクであって、インク中の水分量が５９質量％以上であり、下記式で表されるインク粘度変化率が１３０％以下であることを特徴とするインク。
インク粘度変化率（％）＝（水分蒸発率１０質量％時の粘度／初期粘度）×１００
【化１】
2017105908.tif 000002
（上記式中、Ｒ１は、炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基、及びアラルキル基のいずれかを表す。Ｌは、０〜７の整数、ｎは、２０〜２００の整数を表す。）
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、保存安定性と吐出安定性に優れ、低画像面積の印字でも安定した画像を形成可能なインクを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】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図。
【図２】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。
【図３】インクジェットヘッドの一例の概略拡大図。
【図４】インクカートリッジの一例を示す概略図。
【図５】図４のインクカートリッジのケース（外装）も含めた概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、上記本発明１）について詳しく説明するが、その実施の形態には次の２）〜７）も含まれるので、これらについても併せて説明する。
２）  インク中の固形分と湿潤剤の質量比（固形分／湿潤剤）が、２．６８〜６．７５であることを特徴とする１）に記載のインク。
３）  前記顔料として、ポリマー粒子に顔料を含有させたものを含むことを特徴とする１）又は２）に記載のインク。
４）  更にフッ素系界面活性剤を含有することを特徴とする１）〜３）のいずれかに記載のインク。
５）  前記フッ素系界面活性剤として、下記一般式（２）で表される化合物を含むことを特徴とする４）に記載のインク。
【化２】
2017105908.tif 000003
（上記式中、ｍは０〜１０の整数、ｎは１〜４０の整数を表す。）
６）  １）〜５）のいずれかに記載のインクを容器中に収容したことを特徴とするインクカートリッジ。
７）  １）〜５）のいずれかに記載のインクに刺激を付与して記録ヘッドから液滴として飛翔させ記録媒体上に画像を記録するインク飛翔手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【００１０】
本発明のインクの水分量は５９質量％以上であり、好ましくは５９〜７０質量％である。水分量が５９質量％未満では、水分蒸発率３５％時の増粘率が高くなってしまい、画像濃度が低下する。更に本発明のインクは、下記式で表されるインク粘度変化率が１３０％以下であり、好ましくは１２０％以下である。
インク粘度変化率（％）＝（水分蒸発率１０質量％時の粘度／初期粘度）×１００
上記インク粘度変化率が１３０％を超えると、ノズルのメニスカス近傍でのインク粘度が急激に上昇し、インク不吐出やインク吐出量の不足、吐出しても曲がりが発生するなどの不具合を生じる。特に前述した罫線枠だけの画像印字などの低画像面積の印字では問題となる。即ち、インク粘度変化率が１３０％を超えるインクで罫線枠を大量に印字すると、印字に寄与しなかったノズルで急激な増粘が発生する。その状態で一般的な画像を印字すると増粘したノズルでは不吐出、吐出曲がり、インク吐出量のばらつきなどの異常が発生し、高品位な画像が形成できなくなってしまう。ノズルのクリーニングなどの初期的な対応策により増粘したインクを廃棄する手段もあるが、インクを過剰に捨てることになり環境にも悪く、また、本来印字に使用すべきインクが無駄に消費されてしまう。
なお、インク中の水分量はＴＧ−ＤＴＡ（熱重量−示差熱同時測定）等の熱分析装置により測定できる。
【００１１】
＜顔料＞
本発明では色材として顔料を用いる。顔料は複数種類を混合して用いても良い。
有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラック、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料、カーボンブラック等が挙げられる。また、無機顔料としては、酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉等が挙げられる。
【００１２】
ブラックインク用の顔料としてはカーボンブラックが好ましい。中でもファーネス法、チャネル法で製造され、一次粒径が１５〜４０ｍμ、ＢＥＴ比表面積が５０〜３００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が４０〜１５０ｍＬ／１００ｇ、揮発分が０．５〜１０％、ｐＨ値が２〜９のものが好ましく、特にｐＨ６以下の酸性カーボンブラックが好ましい。
その市販品としては、例えば、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ−８８、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００、Ｎｏ．２２００Ｂ（以上、三菱化学社製）、Ｒａｖｅｎ７００、５７５０、５２５０、５０００、３５００、１２５５（以上、コロンビア社製）、Ｒｅｇａｌ４００Ｒ、３３０Ｒ、６６０Ｒ、ＭｏｇｕｌＬ、Ｍｏｎａｒｃｈ７００、８００、８８０、９００、１０００、１１００、１３００、Ｍｏｎａｒｃｈ１４００（以上、キャボット社製）、カラーブラックＦＷ１、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１８、ＦＷ２００、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、プリンテックス３５、Ｕ、Ｖ、１４０Ｕ、１４０Ｖ、スペシャルブラック６、５、４Ａ、４（以上、デグッサ社製）等が挙げられる。
【００１３】
カラーインク用の顔料としては、イエローインク用として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１（ファストイエローＧ）、２、３、１２（ジスアゾイエローＡＡＡ）、１３、１４、１６、１７、２０、２３、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７３、７４、７５、８１、８３（ジスアゾイエローＨＲ）、８６、９３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１４、１１７、１２０、１２５、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５１、１５３、１５４、１５５、１６６、１６８、１８０、１８５等が挙げられる。
【００１４】
また、マゼンタインク用として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、７、９、１２、１７、２２（ブリリアントファーストスカーレット）、２３、３１、３８、４８：１〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｂａ）〕、４８：２〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ）〕、４８：３〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｓｒ）〕、４８：４〔パーマネントレッド２Ｂ（Ｍｎ）〕、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１（ローダミン６Ｇレーキ）、８３、８８、９２、９７、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（ジメチルキナクリドン）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７５、１７６、１７８、１７９、１８０、１８４、１８５、１９０、１９２、１９３、２０２、２０９、２１５、２１６、２１７、２１９、２２０、２２３、２２６、２２７、２２８、２３８、２４０、２５４、２５５、２７２等が挙げられる。
【００１５】
また、シアンインク用として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５（銅フタロシアニンブルーＲ）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルーＧ）、１５：４、１５：６（フタロシアニンブルーＥ）、１６、１７：１、２２、５６、６０、６３、６４、バットブルー４、バットブルー６０等が挙げられる。
また、中間色用としては、レッド、グリーン、ブルー用として、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、１９４、２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１６、３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３、１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６等が挙げられる。
カラー顔料としては、上記の中でも、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、１７、５５、７４、９３、９７、９８、１１０、１２８、１３９、１４７、１５０、１５１、１５４、１５５、１８０、１８５；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、２０２、２０９；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、１５：４が特に好ましい。
【００１６】
顔料の平均粒径は特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０〜１５０ｎｍが好ましく、２０〜１００ｎｍがより好ましく、３０〜８０ｎｍが更に好ましい。平均粒径が１５０ｎｍ以下であれば、印写画像の彩度が低下せずインク保存時の増粘凝集や印写時のノズルの詰まりが生じにくい。一方、平均粒径が１０ｎｍ以上であれば、耐光性が低下せず保存安定性も悪化しない。
上記顔料の平均粒径は、日機装社製のマイクロトラックＵＰＡ−１５０を用い、測定サンプル中の顔料濃度が０．０１質量％になるように純水で希釈し、粒子屈折率１．５１、粒子密度１．４ｇ／ｃｍ３、純水のパラメーターを溶媒パラメーターとし、２３℃で測定した５０％平均粒径（Ｄ５０）である。
インク中の顔料濃度は、２〜１５質量％が好ましく、３〜１２質量％がより好ましく、４〜１０質量％が更に好ましい。顔料濃度が２質量％以上であれば、着色力が十分なため鮮やかな画像が得られ、１５質量％以下であれば、インクの保存安定性が低下せず、画像がくすむようなことはない。
【００１７】
本発明ではポリマー粒子に顔料を含有させたもの（樹脂被覆型顔料）を用いてもよい。例えば親水性基を有する樹脂で顔料を被覆し、マイクロカプセル化したものが挙げられ、分散剤を用いずに安定に分散させることができる。
顔料を被覆する樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリウレア、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、多糖類、ゼラチン、アラビアゴム、デキストラン、カゼイン、タンパク質、天然ゴム、カルボキシポリメチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリスチレン、（メタ）アクリル酸の重合体又は共重合体、（メタ）アクリル酸エステルの重合体又は共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、アルギン酸ソーダ、脂肪酸、パラフィン、ミツロウ、水ロウ、硬化牛脂、カルナバロウ、アルブミンなどが挙げられる。これらの中ではカルボン酸基又はスルホン酸基などのアニオン性基を有する有機高分子材料が好ましい。
【００１８】
また、ノニオン性有機高分子材料として、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート又はそれらの（共）重合体）、２−オキサゾリンのカチオン開環重合体などが挙げられる。中でも、ポリビニルアルコールの完全ケン化物は、水溶性が低く、熱水には解け易いが冷水には解けにくいという性質を有しており好ましい。
また、樹脂被覆型顔料のマイクロカプセルの壁膜物質を構成する有機高分子材料の含有量は１５〜４０質量％が好ましい。この範囲であれば、カプセル中の有機高分子材料の含有率が比較的低いため、有機高分子材料が顔料表面を被覆することに起因する顔料の発色性の低下を抑制できる。有機高分子材料の量が１５質量％未満では、カプセル化の効果を発揮しづらくなり、逆に４０質量％を越えると、顔料の発色性の低下が著しくなる。
樹脂被覆型顔料のインク中の含有量は、３．０〜１０．０質量％が好ましい。含有量が３．０質量％以上であれば画像濃度が低下することはなく、１０質量％以下であれば吐出安定性が低下することはない。
【００１９】
前記顔料のマイクロカプセル化は、界面重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、液中硬化被膜法、コアセルベーション（相分離）法、液中乾燥法、融解分散冷却法、気中懸濁被覆法、酸析法、転相乳化法などの公知の種々の方法で行うことができる。
用いる樹脂は各方法に応じて適宜選択することが好ましい。例えば、界面重合法の場合は、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、エポキシ樹脂などが適している。また、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法の場合は、（メタ）アクリル酸エステルの重合体又は共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミドなどが適している。また、液中硬化法による場合は、アルギン酸ソーダ、ポリビニルアルコール、ゼラチン、アルブミン、エポキシ樹脂などが適している。また、コアセルベーション法による場合は、ゼラチン、セルロース類、カゼインなどが適している。また、酸析法又は転相乳化法の場合は、アニオン性有機高分子類が適している。
マイクロカプセル化顔料の平均粒径は５０〜１８０ｎｍが好ましい。
【００２０】
＜分散剤＞
本発明では分散剤として前記一般式（１）の化合物を用いる。これにより、平均粒径が小さく、保存安定性に優れた水系顔料分散体、及び水系顔料インクを得ることができる。
一般式（１）において、ｎは、２０〜２００の整数であり、２０〜１００が好ましく、３０〜５０がより好ましい。ｎが２０以上であれば、分散安定性が低下することはなく、平均粒径が大きい顔料を含むこともないので十分な彩度が得られる。また、２００以下であれば、インクの粘度が高くなってインクジェット記録方式での記録が困難になるようなことはない。このように親水基としてポリオキシエチレン基を含むことにより、顔料表面の電荷を良好に維持することができる。
Ｒ１における炭素数１〜２０のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、などが挙げられる。同じくアラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基、２−メチルベンジル基、３−メチルベンジル基、４−メチルベンジル基などが挙げられる。
【００２１】
一般式（１）で表される化合物の例としては、ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）−β−ナフチルエーテル、ポリオキシエチレン（ｎ＝４０）−β−ナフチルエーテル、ポリオキシエチレン（ｎ＝６０）−β−ナフチルエーテルなどが挙げられる。これらの中でも、ポリオキシエチレン（ｎ＝４０）−β−ナフチルエーテルが特に好ましい。
一般式（１）で表される化合物の含有量は、インク中の顔料１質量部に対して０．１〜２．０質量部が好ましく、０．１〜１．０質量部がより好ましい。含有量が０．１質量部以上であれば、顔料が十分に分散し平均粒径の小さいインクが得られる。また、２．０質量部以下であれば、インクの粘度が高くなってインクジェット記録方式での記録が困難になるようなことはない。
【００２２】
＜水酸基を有するポリウレタン化合物＞
本発明では、インクの耐擦過性の維持、向上の目的で水酸基を有するポリウレタン化合物を含有させる。その例としては、ポリイソシアネートと、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール等を重合させたものが挙げられる。
前記ポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。
前記ポリエステルポリオールとしては、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリネオペンチルアジペート、ポリ−３−メチルペンチルアジペート、ポリエチレン／ブチレンアジペート、ポリネオペンチル／ヘキシルアジペート等が挙げられる。
ポリラクトンポリオールとしては、ポリカプロラクトンジオール、ポリオメガヒドロキシカプロン酸ポリオール等が挙げられる。
前記ポリカーボネートポリオールとしては、プロパンジオール−（１，３）、ブタンジオール−（１，４）、ヘキサンジオール−（１，６）、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコールのようなジオールと、ホスゲンと、ジフェニルカーボネートのようなジアリールカーボネート又はエチレンカーボネートやプロピレンカーボネートのような環状カーボネートとの反応から得られる生成物が挙げられる。また、ポリエステル又はポリラクトンと、ホスゲンと、ジアリールカーボネート又は環状カーボネートとから得られるポリエステルカーボネートも使用可能である。
【００２３】
本発明では、上記水酸基を有するポリウレタン化合物を樹脂エマルジョンとして含有させることが好ましい。また、該樹脂エマルジョンは、樹脂にイオン性基を導入することによって一層優れた水分散性を発現する。このようなイオン性基としては、スルホン酸基、カルボン酸基、硫酸基、リン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、又はこれらのアルカリ金属塩基、アルカリ土類金属塩基、アンモニウム塩基、第１級〜第３級アミン塩基等が挙げられる。中でもカルボン酸のアルカリ金属塩基、カルボン酸のアンモニウム塩基、スルホン酸のアルカリ金属塩基及びアンモニウム塩基が好ましく、水分散安定性の点で特にスルホン酸のアルカリ金属塩基及びアンモニウム塩基が好ましい。
イオン性基の導入は、樹脂合成時にイオン性基を有する単量体を添加することにより行うことができる。塩として好ましいのは、Ｌｉ、Ｋ又はＮａ塩である。
【００２４】
ポリウレタン樹脂エマルジョンとしてはアニオン性のものを用いることができる。ポリウレタン樹脂エマルジョンには、Ｏ／Ｗ型のエマルジョンで乳化剤を用いてポリウレタン樹脂を乳化したものと、乳化剤の作用を有する官能基を共重合等により導入した自己乳化型のものがある。中でも、顔料や分散剤との組み合わせにおいて分散安定性に優れていることから、自己乳化型のアニオン性のポリウレタン樹脂エマルジョンが好ましく、顔料の固着性、分散安定性の点から、エーテル型のポリウレタン樹脂エマルジョンであることが特に好ましい。
前記樹脂エマルジョンの含有量は、インク全体の０．１〜１０．０質量％が好ましく、０．５〜５．０質量％がより好ましい。含有量が０．１質量％以上であれば、耐擦過性が低下することはなく、１０．０質量％以下であれば、インク中の固形分増加により吐出安定性が低下するようなこともない。
【００２５】
ポリウレタン樹脂エマルジョン中のポリウレタン樹脂粒子の重量平均分子量は１．３×１０４〜３．０×１０４であることが好ましい。前記重量平均分子量が１．３×１０４以上であれば、耐擦過性が低下することはなく、３．０×１０４以下であれば、インクの吐出安定性が低下するようなことはない。なお、本発明におけるポリウレタン樹脂エマルジョンの数平均分子量及び重量平均分子量は、展開溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドンを用いたＧＰＣにより測定されるポリスチレン換算の分子量である。
前記ポリウレタン樹脂エマルジョンの市販品としては、ＳＦ４６０、ＳＦ４６０Ｓ、ＳＦ４２０、ＳＦ１１０、ＳＦ３００、ＳＦ３６１（日本ユニカー社製）、ボンディックシリーズ（ＤＩＣ社製）、タケラックＷ、ＷＳシリーズ、Ｗ５０２５、Ｗ５６６１（三井化学社製）等が挙げられる。
【００２６】
＜水溶性有機溶剤（湿潤剤）＞
本発明で用いる水溶性有機溶剤（湿潤剤）は、温度２３℃、相対湿度８０％環境中の平衡水分量が４０質量％以上である多価アルコールを含むことが好ましい。
水溶性有機溶剤のインク中の含有量は２０〜４５質量％が好ましく、３２〜４０質量％がより好ましい。２０質量％以上であれば、記録媒体上での滲みが生じることはなく、４５質量％以下であれば、粘度が高くなって吐出安定性が低下するようなこともない。
また、インク中の固形分と湿潤剤の質量比（固形分／湿潤剤）は２．６８〜６．７５の範囲が好ましい。比率が２．６８以上であれば、粘度の高い湿潤剤量が過多とならないので、インク粘度が高くなりすぎて吐出安定性に悪影響を与えるようなことはない。また、湿潤剤の機能の一つである保湿性が高くなり過ぎることもなく、紙面へのインク着弾後の乾燥が早くなり、定着性に悪影響を与えることもない。一方、比率が６．７５以下であれば、保湿性が著しく低下するようなことはなく、ノズル付近のインクメニスカスの乾燥が促進されることもなくインク増粘の要因とならないので、吐出安定性に悪影響を与えない。なお、前記固形分とは、顔料、樹脂粒子など、２５℃環境下のインク中で固体の状態で存在する成分のことである。
【００２７】
前記温度２３℃、相対湿度８０％環境中の平衡水分量が４０質量％以上である多価アルコールとしては、常圧で沸点２５０℃以上のものが好ましい。その例としては、１，２，３−ブタントリオール、１，２，４−ブタントリオール（ｂｐ１９０〜１９１℃／２４ｈＰａ）、グリセリン（ｂｐ２９０℃）、ジグリセリン（ｂｐ２７０℃／２０ｈＰａ）、トリエチレングリコール（ｂｐ２８５℃）、テトラエチレングリコール（ｂｐ３２４〜３３０℃）等が挙げられる。なお、前記平衡水分量は、塩化カリウム飽和水溶液を用い、デシケーター内を温度２３±１℃、相対湿度８０±３％に保ち、この中に各水溶性有機溶剤を１ｇずつ秤量したシャーレを保管し、下記式により求めた飽和水分量のことである。
飽和水分量（％）＝（有機溶剤に吸収した水分量／有機溶剤）×１００
【００２８】
本発明のインクは、前記多価アルコールと、その他の湿潤剤を併用してもよい。多価アルコールとその他の湿潤剤の質量比は、他の添加剤の種類や量にも影響されるので一概に云えないが、例えば１０／９０〜９０／１０の範囲が好ましく、４０／６０〜６０／４０がより好ましい。
その他の湿潤剤の例としては、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。
【００２９】
前記多価アルコール類としては、例えば、ジプロピレングリコール（ｂｐ２３２℃）、１，５−ペンタンジオール（ｂｐ２４２℃）、３−メチル−１，３−ブタンジオール（ｂｐ２０３℃）、プロピレングリコール（ｂｐ１８７℃）、２−メチル−２，４−ペンタンジオール（ｂｐ１９７℃）、エチレングリコール（ｂｐ１９６〜１９８）、トリプロピレングリコール（ｂｐ２６７℃）、ヘキシレングリコール（ｂｐ１９７℃）、ポリエチレングリコール（粘調液体〜固体）、ポリプロピレングリコール（ｂｐ１８７℃）、１，６−ヘキサンジオール（ｂｐ２５３〜２６０℃）、１，２，６−ヘキサントリオール（ｂｐ１７８℃）、トリメチロールエタン（固体、ｍｐ１９９−２０１℃）、トリメチロールプロパン（固体、ｍｐ６１℃）などが挙げられる。
【００３０】
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（ｂｐ１３５℃）、エチレングリコールモノブチルエーテル（ｂｐ１７１℃）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（ｂｐ１９４℃）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ｂｐ２３１℃）、エチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル（ｂｐ２２９℃）、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ｂｐ１３２℃）、などが挙げられる。
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（ｂｐ２３７℃）、エチレングリコールモノベンジルエーテルなどが挙げられる。
【００３１】
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（ｂｐ２０２℃）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ｂｐ２２６℃）、ε−カプロラクタム（ｂｐ２７０℃）、γ−ブチロラクトン（ｂｐ２０４〜２０５℃）などが挙げられる。
前記アミド類としては、例えば、ホルムアミド（ｂｐ２１０℃）、Ｎ−メチルホルムアミド（ｂｐ１９９〜２０１）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ｂｐ１５３℃）、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド（ｂｐ１７６〜１７７℃）などが挙げられる。
前記アミン類としては、例えば、モノエタノールアミン（ｂｐ１７０℃）、ジエタノールアミン（ｂｐ２６８℃）、トリエタノールアミン（ｂｐ３６０℃）、Ｎ，Ｎ−ジメチルモノエタノールアミン（１３９℃）、Ｎ−メチルジエタノールアミン（ｂｐ２４３℃）、Ｎ−メチルエタノールアミン（ｂｐ１５９℃）、Ｎ−フェニルエタノールアミン（ｂｐ２８２〜２８７）、３−アミノプロピルジエチルアミン（ｂｐ１６９℃）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（ｂｐ１３９℃）、スルホラン（ｂｐ２８５℃）、チオジグリコール（ｂｐ２８２℃）などが挙げられる。
【００３２】
上記以外の湿潤剤としては糖類があり、その例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類、四糖類を含む）、多糖類などが挙げられる。
具体的には、グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオースなどが挙げられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖（例えば、糖アルコール｛一般式：ＨＯＣＨ２（ＣＨＯＨ）ｎＣＨ２ＯＨ〔但し、ｎは２〜５の整数を表す〕で表される。｝、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロン酸など）、アミノ酸、チオ酸などが挙げられる。これらの中でも、糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビットなどが挙げられる。
【００３３】
＜界面活性剤＞
本発明のインクには界面活性剤を含有させてもよい。界面活性剤を添加すると表面張力が低下し、紙等の記録媒体にインク滴が着弾した後の記録媒体中への浸透が速くなるため、フェザリングやカラーブリードを軽減することができる。本発明のインクの好適な表面張力の範囲は２０〜３５ｍＮ／ｍである。
界面活性剤は、親水基の極性によりノニオン性、アニオン性、両性に分類される。また、疎水基の構造により、フッ素系、シリコーン系、アセチレン系等に分類される。
本発明のインクには、主にフッ素系界面活性剤を用いるが、シリコーン系界面活性剤、アセチレン系界面活性剤を併用してもよい。
界面活性剤を浸透剤としてインクに添加する場合の添加量は、０．０５〜５質量％が好ましく、より好ましくは０．１〜３質量％である。また、浸透性向上のため、後述する２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール等の炭素数８〜１１のポリオール（浸透剤）を併用してもよい。
【００３４】
前記フッ素系界面活性剤としては、フッ素置換した炭素数が２〜１６のものが好ましく、４〜１６のものがより好ましい。炭素数が２以上であればフッ素の効果が得られ、１６以下であれば、保存安定性などの問題が生じない。
前記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化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物、などが挙げられる。これらの中でも、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物は起泡性が少なく特に好ましい。更に好ましくは、下記一般式（２）で表されるフッ素系界面活性剤である。
【化３】
2017105908.tif 000004
（上記式中、ｍは０〜１０の整数、ｎは１〜４０の整数を表す。）
【００３５】
前記フッ素系界面活性剤の市販品としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３、Ｓ−１２１、Ｓ−１３１、Ｓ−１３２、Ｓ−１４１、Ｓ−１４５（いずれも旭硝子社製）；フルラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９、ＦＣ−１３５、ＦＣ−１７０Ｃ、ＦＣ−４３０、ＦＣ−４３１（いずれも住友スリーエム社製）；メガファックＦ−４７０、Ｆ−１４０５、Ｆ−４７４（いずれも大日本インキ化学工業社製）；ゾニール（Ｚｏｎｙｌ）ＴＢＳ、ＦＳＰ、ＦＳＡ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＮ、ＦＳＯ−１００、ＦＳＯ、ＦＳ−３００、ＵＲ（いずれもＤｕＰｏｎｔ社製）；ＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５１、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０、ＦＴ−４００ＳＷ（いずれもネオス社製）、ポリフォックスＰＦ−１５１Ｎ（オムノバ社製）などが挙げられる。これらの中でも、良好な印字品質、特に発色性、紙に対する均染性が著しく向上する点から、ＤｕＰｏｎｔ社製のＦＳ−３００、ネオス製のＦＴ−１１０、ＦＴ−２５０、ＦＴ−２５１、ＦＴ−４００Ｓ、ＦＴ−１５０、ＦＴ−４００ＳＷ、及びオムノバ社製のポリフォックスＰＦ−１５１Ｎが特に好ましい。
【００３６】
前記ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオール、グリコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、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、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アミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、アセチレングリコールなどが挙げられる。
前記アニオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩などが挙げられる。
【００３７】
前記シリコーン系界面活性剤としてはポリエーテル変性シリコーン化合物が挙げられる。ポリエーテル変性シリコーン化合物は、ポリシロキ酸の側鎖にポリエーテル基を導入した側鎖型（ペンダント型）、ポリシロキサンの片末端にポリエーテル基を導入した片末端型、両端に導入した両末端型（ＡＢＡ型）、ポリシロキサンの側鎖と両末端の両方にポリエーテル基を導入した側鎖両末端型、ポリエーテル基を導入したポリシロキサン（Ａ）と未導入のポリシロキサン（Ｂ）を繰返し結合したＡＢｎ型、枝分かれしたポリシロキサンの末端にポリエーテル基を導入した枝分かれ型等に分類することができる。
本発明ではポリシロキサンの側鎖にポリエーテル基を導入した構造を有する側鎖型（ペンダント型）が好ましい。
【００３８】
市販品としては、例えば、ＫＦ−３５１Ａ、ＫＦ−３５２Ａ、ＫＦ−３５３、ＫＦ−３５４Ｌ、ＫＦ−３５５Ａ、ＫＦ−６１５Ａ、ＫＦ−９４５、ＫＦ−６１８，ＫＦ−６０１１、ＫＦ−６０１５、ＫＦ−６００４（信越化学工業社製）、ＳＦ−３７７１、ＳＦ−８４２７、ＳＦ−８４２８、ＳＨ−３７４９、ＳＨ−８４００、ＦＺ−２１０１、ＦＺ−２１０４、ＦＺ−２１１８、ＦＺ−２２０３、ＦＺ−２２０７、Ｌ−７６０４（東レ・ダウコーニング社製）、ＢＹＫ−３４５、ＢＹＫ−３４６、ＢＹＫ−３４８（ビッグケミー・ジャパン社製）等が挙げられる。
前記アセチレングリコール系の界面活性剤としては、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−オールなどのアセチレングリコール系等が挙げられる。市販品としてはサーフィノール１０４、８２、４６５、４８５、ＴＧ（エアープロダクツ社製）が挙げられる。
【００３９】
＜浸透剤＞
本発明のインクは、浸透剤として炭素数８〜１１のポリオール化合物又はグリコールエーテル化合物を少なくとも１種含有することが好ましく、２５℃の水中で０．２〜５．０質量％の溶解度を有するものがより好ましい。これらの中でも、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール［溶解度：４．２％（２５℃）］、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール［溶解度：２．０％（２５℃）］が特に好ましい。
その他のポリオール化合物としては、脂肪族ジオールの、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、３，３−ジメチル−１，２−ブタンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジメチル−２，４−ペンタンジオール、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール、５−ヘキセン−１，２−ジオールなどが挙げられる。
【００４０】
その他の併用可能な浸透剤としては、インク中に溶解し所望の物性に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その例としては、ジ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フェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピ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クロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、エタノール等の低級アルコール類、などが挙げられる。
前記浸透剤のインク中の含有量は、０．１〜４．０質量％が好ましい。０．１質量％以上であれば速乾性が得られ、滲んだ画像とならないので好ましい。また４．０質量％以下であれば、着色剤の分散安定性が向上し、ノズルが目詰まりせず、また記録媒体への浸透性が必要以上に高くなって画像濃度の低下や裏抜けが発生するようなこともない。
【００４１】
＜その他の添加剤＞
本発明のインクは、必要に応じて、消泡剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を含んでいてもよい。
前記消泡剤としては特に限定されないが、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。中でも、破泡効果に優れる点で、シリコーン系消泡剤が好ましい。
前記ｐＨ調整剤としては、ｐＨを７以上に調整できれば特に限定されないが、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の水酸化物；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；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等が挙げられる。
【００４２】
前記防腐防黴剤としては特に限定されないが、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。
前記防錆剤としては特に限定されないが、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、亜硝酸ジシクロヘキシルアンモニウム等が挙げられる。
前記酸化防止剤としては特に限定されないが、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、リン系酸化防止剤、等が挙げられる。
前記紫外線吸収剤としては特に限定されないが、オキシベンゾン、サリチル酸フェニル、パラアミノ安息香酸エステル等が挙げられる。
【００４３】
本発明のインクは、水、水溶性有機溶剤、顔料、前記一般式（１）の化合物、水酸基を有するポリウレタン化合物、及び必要に応じて界面活性剤、浸透剤、更に必要に応じてその他の添加剤を水性媒体中に分散又は溶解させ、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。
【００４４】
＜インク物性＞
本発明のインクの物性には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２５℃でのインク粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓが好ましい。インク粘度が５ｍＰａ・ｓ以上であれば、印字濃度や文字品位を向上させる効果が得られる。一方、インク粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下であれば、吐出安定性を確保することができる。なお、前記粘度は、例えば、粘度計（ＲＬ−５００、東機産業社製）を用いて、２５℃で測定することができる。
また、インクの表面張力は、２５℃で３５ｍＮ／ｍ以下が好ましく、３２ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。表面張力が３５ｍＮ／ｍ以下であれば、記録媒体上のインクのレベリングが起こり難くなって乾燥時間の長時間化を招くようなことはない。
インクの色は目的に応じて適宜選択することができ、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどが挙げられる。これらの色を２種以上組み合わせたインクセットを用いて記録を行うと、多色画像を形成することができ、全色併用したインクセットを用いて記録を行うと、フルカラー画像を形成することができる。
【００４５】
＜インクジェット記録装置＞
本発明のインクは、インクジェット記録方式による各種記録装置、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好適に使用することができる。
また、特にフッ素系シランカップリング剤を含む撥インク層、又はシリコーン樹脂を含む撥インク層を有するインクジェットヘッドを備えた記録装置に対してもヘッド固着を生じないという優れた特性を有する。
【００４６】
以下、インクジェット記録装置について図１〜図３を参照しつつ概要を説明する。
図１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図、図２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、図３は、インクジェットヘッドの一例の概略拡大図である。
この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。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（２００）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。（１１１）は上カバー、（１１２）は前カバーの前面である。
【００４７】
装置本体（１０１）内には、図２、図３に示すように、左右の側板（不図示）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ており、主走査モータ（不図示）によって、図３の矢印で示す方向に移動走査する。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）の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）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などを、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が使用できる。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、インク供給チューブ（不図示）を介して、インクカートリッジ装填部（１０４）に装填された本発明のインクカートリッジ（２００）からインクが供給されて補充される。
【００４８】
一方、給紙トレイ（１０３）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。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）とを備え、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）を備えている。
【００４９】
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。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。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。
【００５０】
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（１５７）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）を所定量搬送した後、次の行の記録を行う。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（２００）から所要量のインクがサブタンク（１３５）に補給される。
【００５１】
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（２００）中のインクを使い切ったときには、インクカートリッジ（２００）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（２００）は、縦置きで前面装填構成としても、安定した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（２００）の交換を容易に行うことができる。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について説明したが、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。
【００５２】
次に、インクカートリッジについて図４、図５を示して説明する。図４はインクカートリッジの一例を示す概略図、図５は、図４のインクカートリッジのケース（外装）も含めた概略図である。
まず、インクカートリッジ（２００）を、インク注入口（２４２）からインク袋（２４１）内に充填し、排気した後、該インク注入口（２４２）を融着により閉じる。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する。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。インク袋（２４１）は、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。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、例中の「部」及び「％」は「質量部」及び「質量％」である。
【００５４】
＜分散剤分散型顔料分散体の調製＞
（調製例１）＜Ｙ顔料分散体１の作製＞
下記処方の材料をプレミックスした後、ディスクタイプのビーズミル（シンマルエンタープライゼス社製、ＫＤＬ型、メディア：直径０．３ｍｍのジルコニアボール使用）で循環分散して、顔料濃度１５％のＹ顔料分散体１を作製した。
・Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ７４                          １５部
（イエローＮｏ．３４、大日精化社製）
・前記一般式（１）で表される化合物（Ｌ＝０、ｎ＝４０）                １０部
〔ポリオキシエチレン（ｎ＝４０）−β−ナフチルエーテル〕
・イオン交換水                                                        ７５部
【００５５】
（調製例２）＜Ｙ顔料分散体２の作製＞
下記処方の材料を使用し、調製例１と同様にして、顔料濃度１５％のＹ顔料分散体２を作製した。
・Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ７４                          １５部
（イエローＮｏ．３４、大日精化社製）
・前記一般式（１）で表される化合物（Ｌ＝０、ｎ＝６０）                １０部
〔ポリオキシエチレン（ｎ＝６０）−β−ナフチルエーテル〕
・イオン交換水                                                        ７５部
【００５６】
（調製例３）＜Ｍ顔料分散体１の作製＞
下記処方の材料を使用し、調製例１と同様にして、顔料濃度１５％のＭ顔料分散体１を作製した。
・Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２                              １５部
（クロモフタールＪＥＴマゼンタＤＭＱ、ＢＡＳＦ社製）
・前記一般式（１）で表される化合物（Ｌ＝０、ｎ＝４０）                １０部
〔ポリオキシエチレン（ｎ＝４０）−β−ナフチルエーテル〕
・イオン交換水                                                        ７５部
【００５７】
（調製例４）＜Ｍ顔料分散体２の作製＞
下記処方の材料を使用し、調製例１と同様にして、顔料濃度１５％のＭ顔料分散体２を作製した。
・Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２                              １５部
（クロモフタールＪＥＴマゼンタＤＭＱ、ＢＡＳＦ社製）
・前記一般式（１）で表される化合物（Ｌ＝０、ｎ＝２０）                １０部
〔ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）−β−ナフチルエーテル〕
・イオン交換水                                                        ７５部
【００５８】
（調製例５）＜Ｃ顔料分散体１の作製＞
下記処方の材料を使用し、調製例１と同様にして、顔料濃度１５％のＣ顔料分散体１を作製した。
・Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３                          １５部
（クロモファインブルー  Ａ−２２０  大日精化社製）
・前記一般式（１）で表される化合物（Ｌ＝０、ｎ＝４０）                １０部
〔ポリオキシエチレン（ｎ＝４０）−β−ナフチルエーテル〕
・イオン交換水                                                        ７５部
【００５９】
（調製例６）＜Ｃ顔料分散体２の作製＞
下記処方の材料を使用し、調製例１と同様にして、顔料濃度１５％のＣ顔料分散体２を作製した。
・Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３                          １５部
（クロモファインブルー  Ａ−２２０  大日精化社製）
・前記一般式（１）で表される化合物（Ｌ＝０、ｎ＝２０）                １０部
〔ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）−β−ナフチルエーテル〕
・イオン交換水                                                        ７５部
【００６０】
（調製例７）＜Ｋ顔料分散体１の作製＞
下記処方の材料を使用し、調製例１と同様にして、顔料濃度１５％のＫ顔料分散体１を作製した。
・カーボンブラック                                                    １５部
（ＮＩＰＥＸ１５０、オリオンエンニジアドカーボン社製）
・前記一般式（１）で表される化合物（Ｌ＝０、ｎ＝４０）                １０部
〔ポリオキシエチレン（ｎ＝４０）−β−ナフチルエーテル〕
・イオン交換水                                                        ７５部
【００６１】
（調製例８）＜Ｋ顔料分散体２の作製＞
下記処方の材料を使用し、調製例１と同様にして、顔料濃度１５％のＫ顔料分散体２を作製した。
・カーボンブラック                                                    １５部
（ＮＩＰＥＸ１５０、オリオンエンニジアドカーボン社製）
・前記一般式（１）で表される化合物（Ｌ＝０、ｎ＝２０）                １０部
〔ポリオキシエチレン（ｎ＝２０）−β−ナフチルエーテル〕
・イオン交換水                                                        ７５部
【００６２】
＜顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製＞
（調製例９）＜Ｙ顔料分散体３の作製＞
＜ポリマー溶液Ａの調製＞
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１Ｌのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン１１．２ｇ、アクリル酸２．８ｇ、ラウリルメタクリレート１２．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート４．０ｇ、スチレンマクロマー４．０ｇ、及びメルカプトエタノール０．４ｇを混合し６５℃に昇温した。
次いで、スチレン１００．８ｇ、アクリル酸２５．２ｇ、ラウリルメタクリレート１０８．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート３６．０ｇ、ヒドロキシルエチルメタクリレート６０．０ｇ、スチレンマクロマー３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスメチルバレロニトリル２．４ｇ、及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を、２．５時間かけてフラスコ内に滴下した。滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を０．５時間かけてフラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇを添加し、更に１時間熟成した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン３６４ｇを添加し、濃度が５０質量％のポリマー溶液Ａを８００ｇ得た。
【００６３】
＜Ｙ顔料分散体３（Ｙ顔料含有ポリマー微粒子分散体）の調製＞
ポリマー溶液Ａを２８ｇ、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ７４（イエローＮｏ．３４、大日精化社製）４２ｇを、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ、及びイオン交換水１３．６ｇからなる溶液に混合し攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。得られたペーストを純水２００ｇに投入し充分に攪拌した後、エバポレータ用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、更に粗大粒子を除くため、この分散液を平均孔径５．０μｍのポリビニリデンフロライドメンブランフィルターで加圧濾過して、顔料濃度１５％、固形分２０％のＹ顔料分散体３を得た。この分散体のポリマー微粒子の平均粒径（Ｄ５０）は１２７ｎｍであった。なお、（Ｄ５０）は、粒度分布測定装置（日機装社製、ナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０）を用いて測定した。
【００６４】
（調製例１０）＜Ｍ顔料分散体３の作製＞
顔料をＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２（クロモフタールＪＥＴマゼンタＤＭＱ、ＢＡＳＦ社製）に変えた点以外は、調製例９と同様にして、顔料濃度１５％、固形分２０％のＭ顔料分散体３を得た。
【００６５】
（調製例１１）＜Ｃ顔料分散体３の作製＞
顔料をＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３（クロモファインブルー  Ａ−２２０  大日精化社製）に変えた点以外は、調製例９と同様にして、顔料濃度１５％、固形分２０％のＣ顔料分散体３を得た。
【００６６】
（調製例１２）＜Ｋ顔料分散体３の作製＞
顔料をカーボンブラック（ＮＩＰＥＸ６０、オリオンエンニジアドカーボン社製）に変えた点以外は、調製例９と同様にして、顔料濃度１５％、固形分２０％のＫ顔料分散体３を得た。
【００６７】
＜実施例１〜９、比較例１〜６＞
上記各色の顔料分散体を用い、表１の実施例１〜９及び比較例１〜６の各欄に示す処方の材料を１時間攪拌し均一に混合した。次いで、混合液を平均孔径５．０μｍのメンブランフィルターで加圧濾過し、粗大粒子やごみを除去して、各インクを作製した。
【００６８】
【表１】
2017105908.tif 000005
【００６９】
※表１中の材料の詳細は次のとおりである。
・ウレタン樹脂エマルジョン１：三井化学社製Ｗ５０２５（ポリウレタン粒子３０％含有）
・ウレタン樹脂エマルジョン２：三洋化成社製ＵＡ−３９４５（ポリウレタン粒子３８％含有）
【００７０】
上記実施例１〜９及び比較例１〜６の各インクについて、下記のようにして物性を測定し評価した。結果を表２に示す。
＜インク粘度の測定＞
ＲＥ８０Ｌ  ＲＥ−５５０Ｌ形粘度計（東機産業社製）コーンロータ３°×Ｒ１４を使用し、２５℃におけるインク粘度を測定した。
【００７１】
＜印字評価＞
ＭＭ環境（２５±０．５℃、５０±５％ＲＨ）に調整された環境下、インクジェットプリンタ（リコー社製ＩＰＳｉＯ  ＧＸ３０００）を用い、インクの吐出量が均しくなるようにピエゾ素子の駆動電圧を変動させ、記録媒体上に同じ付着量のインクが付くように設定し、下記のようにして印字評価を行った。なお、吐出安定性についてはＨＬ環境（３２±０．５℃、１５±５％ＲＨ）で評価を行った。
印字画像はＡ４サイズの用紙に２３０×１８０ｍｍの長方形の罫線枠で、０．５ｐｔの太さの実線とした。また、各片がそれぞれイエロー、レッド、ブルー、ブラックで形成されるようにした。
初めにＭＭ環境下でインクジェットプリンタ内蔵のノズルチェックパターンを印字し、画像に不吐出や抜け、曲がりがないことをチェックした。異常画像が見られた場合はクリーニングなど所定のメンテナンスを行い正常な状態にした。
次いで、このプリンタをＨＬ環境（３２±０．５℃、１５±５％ＲＨ）に入れ、前記印字画像を１００枚印字した。その後、ＭＭ環境で再度ノズルチェックパターンを印字し、画像をチェックした。異常が見られた場合は画像が正常になるまでクリーニングなどのメンテナンスを繰り返した。そして、画像が正常になるまでの合計回数により、各インクの吐出性を評価した。評価基準は次のとおりである。
〔評価基準〕
Ａ：クリーニング０〜１回
Ｂ：クリーニング２〜４回
Ｃ：クリーニング５回以上
【００７２】
＜吐出安定性＞
ＨＬ環境（３２±０．５℃、１５±５％ＲＨ）に３時間以上放置したインクジェットプリンタに各インクを充填し、坪量が６９．６ｇ／ｍ２、サイズ度が２３．２秒、透気度が２１．０秒の上質紙マイペーパー（リコー社製）にベタ印字部付きノズルチェックパターンを１枚印字し、ドット抜けがないことを確認した。
その後、プリンタを６日間のＨＬ環境（３２±０．５℃、１５±５％ＲＨ）に放置した後、再度、マイペーパー（リコー社製）にノズルチェックパターンを１枚印字して、ドット抜けや飛行曲がりの有無を確認した。
ノズルチェックパターンにインクのドット抜けや飛行曲がりが見られた際には、正常印刷への復帰動作としてプリンターノズルのクリーニングを行い、その合計回数により各インクの吐出安定性を評価した。評価基準は次のとおりである。
〔評価基準〕
Ａ：クリーニング０〜１回
Ｂ：クリーニング２〜４回
Ｃ：クリーニング５回以上
【００７３】
＜保存安定性＞
各インクを密閉容器に入れ、７０℃の環境下で１４日間保存した。保存前後のインク粘度を測定し、下記式により粘度変化率（％）を算出し、下記の基準で評価した。
なお、インク粘度はＲ型粘度計（東機産業社製）を用いて２５℃で測定した。
粘度変化率（％）＝〔（保存後の粘度−保存前の粘度）／保存前の粘度〕×１００
〔評価基準〕
Ａ：保存前後の粘度変化率が５％未満
Ｂ：保存前後の粘度変化率が５％以上、１０％未満
Ｃ：保存前後の粘度変化率が１０％以上
【００７４】
＜インク粘度変化率＞
小数点４桁まで測定可能な精密上皿電子天秤を用いて、各インクを３３ｍｍ口径のガラス製シャーレに２．５ｇ秤量採取した。次いで、温度５０±０．５℃、湿度１２±５％のＥＴＡＣ恒温槽（楠本化成社製）に、水分蒸発率が１０％となるまで保管した。保管後、次の式によりインク粘度変化率を算出した。インク残渣の粘度は、ＲＥ−５５０Ｌ形粘度計（東機産業社製）コーンロータ３°×Ｒ１４を用いて２５℃で測定した。
インク粘度変化率（％）＝（水分蒸発率１０質量％時の粘度／初期粘度）×１００
【００７５】
【表２】
2017105908.tif 000006
【符号の説明】
【００７６】
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
１０５  操作部
１１１  上カバー
１１２  前カバーの前面
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
１４３  給紙コロ
１４４  分離パッド
１４５  ガイド
１５１  搬送ベルト
１５２  カウンタローラ
１５３  搬送ガイド
１５４  押さえ部材
１５５  加圧コロ
１５６  帯電ローラ
１５７  搬送ローラ
１５８  テンションローラ
１６１  ガイド部材
１７１  分離爪
１７２  排紙ローラ
１７３  排紙コロ
１８１  両面給紙ユニット
１８２  手差し給紙部
２００  カートリッジ
２４１  収容袋
２４２  注入口
２４３  排出口
２４４  カートリッジケース
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７７】
【特許文献１】特開２００２−３３７４４９号公報
【特許文献２】特開２０００−９５９８３号公報
【特許文献３】特開２００７−３９６８０号公報
【特許文献４】特開２００６−３４８１２５号公報
【特許文献５】特開２００６−１６４１２号公報
【図１】
2017105908.tif 000010
【図２】
2017105908.tif 000011
【図３】
2017105908.tif 000012
【図４】
2017105908.tif 000013
【図５】
2017105908.tif 000014