(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
色材として表面処理を施された顔料を含有し、これを分散する水溶性有機溶剤と水を含有し、下記Ａ）より選択された有機ｐＨ緩衝剤と下記Ｂ）から選ばれた少なくとも１つの化合物を含有し、前記顔料は、アニオン性解離基を導入した自己分散型顔料であることを特徴とする記録液；
Ａ）トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、Ｂｉｃｉｎｅ、ＣＡＰＳ、ＴＡＰＳから選ばれる少なくとも１つの有機ｐＨ緩衝剤
Ｂ）第４級アルキルアンモニウム水酸化物、第４級アルキルホスホニウム水酸化物から選ばれた一つの塩基性有機化合物からなるｐＨ調整剤
【請求項２】
インクの溶存空気量が２０℃、１気圧において０．０００１ｍｌ／ｍｌ−０．０２ｍｌ／ｍｌであり、該インクのｐＨが８〜１１であることを特徴とする請求項１記載の記録液。
【請求項３】
アルキルアンモニウム、アルキルホスホニウムが下記式（Ｉ）であることを特徴とする請求項１または２に記載の記録液。
【化１】
0004098954.tif 000027
（Ｌ：窒素またはリン、Ｒ１〜Ｒ４：炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、ハロゲン化アルキル基）
【請求項４】
表面処理した顔料がカルボン酸基が導入された自己分散型カーボンであり、含有量が０．１〜１０重量％であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１に記載の記録液。
【請求項５】
請求項４に記載の自己分散型カーボンの粒径が１０〜３００ｎｍに分布を持ち数平均粒子径が１５〜１１０ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１に記載の記録液。
【請求項６】
記録液の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、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、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、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンから選ばれる少なくとも一つ以上の水溶性有機溶剤を含有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１に記載の記録液。
【請求項７】
記録液がさらにポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ジアルキルスルホ琥珀酸塩、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、ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体、フッ素系界面活性剤から選ばれる少なくとも１種の界面活性剤を含有したことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１に記載の記録液。
【請求項８】
記録液がさらに炭素数６以上のジオールとアルキルエーテルを含有したことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１に記載の記録液。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかに記載の記録液にエネルギーを与えて、記録液を滴化させ飛翔させて記録を行なうことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項１０】
請求項１乃至８の何れかに記載の記録液に熱エネルギーを作用させて、記録液を吐出することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１１】
請求項１乃至８の何れかに記載の記録液に機械エネルギーを作用させて記録液を吐出することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１２】
記録液を収容した記録液収容部を備えた記録液カートリッジにおいて、前記記録液が請求項１乃至８の何れか１に記載の記録液であることを特徴とする記録液カートリッジ。
【請求項１３】
記録液を収容した記録液収容部あるいは記録液カートリッジ、該記録液を熱エネルギーの作用により滴化し吐出させるためのヘッド部あるいは記録ユニットを備えたインクジェット記録装置において、前記記録液が請求項１乃至８の何れか１に記載の記録液であることを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録用に適した記録液、特に、所謂普通紙に対する画像形成に有用な記録液に関し、水性筆記用具、記録計、ペンプロッター用水性インク組成物に応用される。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェットプリンターにおいて普通紙への印字適正、特に耐水・耐光性について堅牢性を向上させる目的での種種の検討がなされてきている。特に、色材として顔料を用いたインクを用いたインクジェットプリンター、プロッターが上市されているが、染料インクに比べ目詰まりの発生等信頼性の問題があった。また、特に濡れ性等を制御する目的で浸透性の高い溶剤を添加しようとすると、分散剤の特性変化により顔料の凝集が発生する場合があった。そこでＵＳＰ５５７１３１１号明細書、特表平１０−５１０８６２号公報には、カーボンブラックをジアゾニウム基を有する化合物で表面処理を施しカルボン酸、スルホン酸を官能基として導入し、再分散性、分散安定性を向上し信頼性を向上したインクが提案されている。さらに、このものを用いて間欠試験における１滴目の吐出安定性を改良するために、トリメチロールプロパン、尿素誘導体等を添加したインクがＵＳＰ５９７６２３３号明細書、特開平１０−３３００６６５号公報等に開示されている。また、カラー用の有機顔料についてもＵＳＰ５５７１３１１号明細書等記載技術の場合と同様にして、表面処理によりカルボン酸、スルホン酸基の導入された顔料がＵＳＰ５９２２１１８号明細書に開示されている。またスルファミン酸により酸化処理された有機顔料を用いることが、特開平１０−２７３６０６号公報に開示されており、スルホン化剤によるＦｒｉｅｄｅｌ−Ｃｒａｆｔｓ反応により、スルホン酸基の導入された有機顔料を用いることが特開平１１−２４６８０７号公報に開示されている。
【０００３】
これら顔料は、分散剤を使用しなくとも分散安定性が得られるが、高分子分散剤等を用いないため記録紙への定着性が問題となる。この点を改善するため、界面活性剤の添加により、耐擦過性の良いインクが特開平１１−１８１３４０号公報に開示されている。
このインクではノズル目詰まり性及び対腐食性を改善する目的でグッド緩衝剤であるＮ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）−２−アミノエタンスルホン酸とＮａＯＨの添加によりｐＨを７．５〜８．９に調整している。
また、水可溶化性基が導入された顔料の対イオンをナトリウムから第４級アンモニウムに置換するとともに、不純物の精製を限外濾過法により施したインクが特開平１１−２２２５７３号公報に記載されている。
これらにより信頼が改善されたインクが検討されてきたが、表面処理を施した顔料特有の高温度放置におけるｐＨの低下による吐出特性や保存性の変化については十分に検討されていなかった。熱エネルギーを介して吐出するインクにおいての熱素子の長期駆動の耐久性やシリコンやガラス部材及び／またはニッケル、ＳＵＳ等の金属部材からなる液室・供給部を有するヘッドへの接液性については温度変化による著しいｐＨの低下といったインクそのものの劣化があり、さらに腐食・侵食が発生し、吐出特性等に悪影響を及ぼしていた。
【０００４】
一方、染料系インクでは発熱素子の腐食・コゲーションの防止に対して燐酸塩等の添加がＵＳＰ５０６２３８９２号明細書、ＵＳＰ５３８９１３１号明細書や特開平７−２６８６６５号公報に開示されており、硫酸塩を０．１〜１重量％、水酸化物が０．１〜１重量％含むことで防止するものが特開平７−１０２３８９号公報に開示されている。しかしながら、顔料系にこれらを単純に適用すると顔料の凝集が起こる等の問題があった。
また、特定の染料との組み合わせでｐＨ安定性の問題を解決するために、ｐＨ緩衝剤として硼酸ナトリウム、Ｎ−トリス（ヒドロキシ）メチル−２アミノエタンスルホン酸、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）グリシン、トリエタノールアミン及びトリス（ヒドロキシメチル）アミノエタンを添加するインクが特開平４−２２６１７５号公報に開示されている。また、２−（シクロヘキシルアミノ）エタンスルホン酸、３−Ｎ−シクロヘキシルアミノ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、３−Ｎ−シクロヘキシルアミノプロパンスルホン酸及びグリシンから選ばれる少なくとも１種の化合物とアルカリ金属水酸化物または炭酸化物を含有しｐＨを９．５−９．８に調整し、６０℃１週間放置後もｐＨ低下が少ないインクが特開平８−４１３９８号公報に開示されている。しかしながら、これらの公報では特定の染料についてのｐＨ安定性に関わり、染料そのものも緩衝作用をある程度有している。また、染料と有機性弱塩基性物質として２−アミノ−１，３−プロパンジオール誘導体を含有し、ｐＨ８〜１０に調整されたインクが特開平９−２６８２６７号公報に開示されている。これら染料にも緩衝性があり、６０℃保存後もｐＨを９〜９．３に保つことを可能としている。
【０００５】
これらに対して表面処理を施した顔料ではイオン強度が高くなると凝集することがあるため、できるだけ解離基を有する低分子化合物を限外濾過等の方法で除去することにより安定性を確保している。
また、分散剤を使用する顔料インクについて、特開平４−１４９２８６号公報にｐＨ６以下のカーボンブラックを用いて緩衝液を使用してインクｐＨを６より高く８未満としたインクが開示されている。分散剤分散のカーボンブラックでは、自己分散顔料に比べ再分散性が悪いといった問題があった。
また、初期充填性を改良する目的や溶存気体の温度変化による発泡を抑える目的でカートリッジに脱気したインクが用いられているが、ヘッド接液部材への耐久性を含めた検討は十分に検討なされていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、色材として表面処理を施された顔料を含有するインクでの保存安定性を向上し、プリンターシステム内での接液する部材の耐久性を向上することを目的とする。
本発明の第２の目的は、色材として表面処理を施された顔料を含有するインクで、特に大気開放された場合でも、安定したインク物性を有するインクをヘッドに供給できるインク処方を提供することにある。
本発明の第３の目的は、特に好ましいインク添加物の態様を示すことで顔料の環境変化による凝集が発生しにくい顔料インクを提供することにある。
本発明の第４の目的は、特に好ましい表面処理顔料の態様を示すことで耐水性が良好で文字滲み、カラー境界の滲みが少ない高信頼性の顔料インクを提供することにある。
本発明の第５の目的は、耐目詰まり性に優れ、かつヘッド内部のフルター等の寿命を長期にわたって維持可能な顔料インクを提供することにある。
本発明の第６の目的は、吐出特性を安定にするための好ましい粘度調整用のインク添加物を開示することにある。
本発明の第７の目的は、記録紙への濡れ性を改善しスミヤーの発生を抑え定着性を改善する添加物を開示することにある。
本発明の第８の目的は、普通紙等への高速高画質を行える記録方法を提供することにある。
本発明の第９の目的は、該インクを収容し安定に装置に供給する記録用カートリッジを提供することにある。
本発明の第１０の目的は、該インクを用いて普通紙等へ高速高画質のカラー画像が供給できる記録方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の（１）「色材として表面処理を施された顔料を含有し、これを分散する水溶性有機溶剤と水を含有し、下記Ａ）より選択された有機ｐＨ緩衝剤と下記Ｂ）から選ばれた少なくとも１つの化合物を含有し、前記顔料は、アニオン性解離基を導入した自己分散型顔料であることを特徴とする記録液；
Ａ）トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、Ｂｉｃｉｎｅ、ＣＡＰＳ、ＴＡＰＳから選ばれる少なくとも１つの有機ｐＨ緩衝剤
Ｂ）第４級アルキルアンモニウム水酸化物、第４級アルキルホスホニウム水酸化物から選ばれた一つの塩基性有機化合物からなるｐＨ調整剤」、（２）「インクの溶存空気量が２０℃、１気圧において０．０００１ｍｌ／ｍｌ−０．０２ｍｌ／ｍｌであり、該インクのｐＨが８〜１１であることを特徴とする前記第（１）項記載の記録液」、（３）「アルキルアンモニウム、アルキルホスホニウムが下記式（Ｉ）であることを特徴とする前記第（１）項または第（２）項に記載の記録液；
【０００８】
【化２】
0004098954.tif 000002
（Ｌ：窒素またはリン、Ｒ１〜Ｒ４：炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、ハロゲン化アルキル基）」、（４）「表面処理した顔料がカルボン酸基が導入された自己分散型カーボンであり、含有量が０．１〜１０重量％であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項の何れか１に記載の記録液」、（５）「前記第（４）項に記載の自己分散型カーボンの粒径が１０〜３００ｎｍに分布を持ち数平均粒子径が１５〜１１０ｎｍであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項の何れか１に記載の記録液」、（６）「記録液の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、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、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、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンから選ばれる少なくとも一つ以上の水溶性有機溶剤を含有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１に記載の記録液」、（７）「記録液がさらにポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ジアルキルスルホ琥珀酸塩、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、ポリエチレン−ポリプロピレン共重合体、フッ素系界面活性剤から選ばれる少なくとも１種の界面活性剤を含有したことを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項の何れか１に記載の記録液」、（８）「記録液がさらに炭素数６以上のジオールとアルキルエーテルを含有したことを特徴とする前記第（１）項乃至第（７）項の何れか１に記載の記録液」により達成される。
【０００９】
また、上記課題は、本発明の（９）「前記第（１）項乃至第（８）項の何れかに記載の記録液にエネルギーを与えて、記録液を滴化させ飛翔させて記録を行なうことを特徴とするインクジェット記録方法」、（１０）「前記第（１）項乃至第（８）項の何れかに記載の記録液に熱エネルギーを作用させて、記録液を吐出することを特徴とする請求項６記載のインクジェット記録方法」、（１１）「前記第（１）項乃至第（８）項の何れかに記載の記録液に機械エネルギーを作用させて記録液を吐出することを特徴とする前記第（６）項に記載のインクジェット記録方法」により達成される。
【００１０】
さらにまた、上記課題は、本発明の（１２）「記録液を収容した記録液収容部を備えた記録液カートリッジにおいて、前記記録液が前記第（１）項乃至第（８）項の何れか１に記載の記録液であることを特徴とする記録液カートリッジ」、（１３）「記録液を収容した記録液収容部あるいは記録液カートリッジ、該記録液を熱エネルギーの作用により滴化し吐出させるためのヘッド部あるいは記録ユニットを備えたインクジェット記録装置において、前記記録液が前記第（１）項乃至第（８）項の何れか１に記載の記録液であることを特徴とする記録装置」により達成される。
【００１１】
本発明では、従来の分散剤分散型顔料インクに比べ、信頼性の改善された表面処理の施された顔料を用いる際の不具合を解消し、高耐久性のインクジェットシステムを提供することを可能とするインク処方を提供することに関する。
本発明のインクは、ＰＺＴによる圧力を用いたもの、静電気力により撓ませた振動板により吐出するもの、膜沸騰を利用したバブルジェット方式のドロップオンディマンドインクジェットプリンターはもとより、インクを荷電するとともにＰＺＴで振動させるいわゆる荷電制御方式のいずれのプリンターにも良好に使用できる。特に信頼性の高さから２０μｍ以下のノズル径の小さなものでも安定に吐出できる。
【００１２】
本発明者らは、表面処理の施された顔料について検討してきたところ、従来の分散剤タイプの顔料に比べ、空気中の炭酸ガスの影響がなくともインクｐＨが低下し易いという問題点があることを見い出し、さらに、この点について、下記（Ａ）から（Ｂ）群の化合物の添加により分散安定性を損なうことなく改善できることを見出した。
ここで、「表面処理の施された顔料」とは、強酸化剤で表面処理し、改ざんした顔料、スルホン化処理を施した顔料、ジアゾ化合物等の負極性物質の強制付着処理を施した顔料、プラズマ処理、イオン打ち込み処理、強制陽極酸化処理、空気中での高周波処理、負極性物質のプレーティング処理のような表面処理を施した顔料を意味し、従って、本明細書でいう「表面処理の施された顔料」は、一般的に、イオン結合、共有結合等の化学結合と、吸着、収着等の付着とがその比率にして併存しており、かつ処理の際に発生または随伴する不純物を強く付着していることもあると思われる。
ｐＨ低下の原因は、カーボンブラックを用いたものの場合は、カーボンの不純物由来の酸等や未反応物の影響が考えられるが解明はされていない。このｐＨ低下は、温度が高いと著しく発生し、輸送時で高温となることを考慮すると、接液部材の耐久性を落とす酸発生が問題とされる。
そこで、インク中への酸発生によるｐＨ低下を緩衝剤にて抑えようとした場合、従来から知られる硼酸塩の添加ではイオン吸着のためによると思われるζ電位の低下による凝集が発生してしまう。
そこで、顔料表面への吸着が少なくｐＨ緩衝性を付与する必要がある。種々の緩衝剤を検討したところ、顔料の分散性を損なわない緩衝剤として（Ａ）群の化合物が好ましいことが明らかとなった。
【００１３】
（Ａ）群、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、２−アミノメチル-１，３−プロパンジオール及びグッド緩衝剤から選ばれる少なくとも１つの有機ｐＨ緩衝剤。
グッド緩衝剤
ＡＣＥＳ：化学名  Ｎ−（２−Ａｃｅｔａｍｉｄｏ）−２−ａｍｉｎｏｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ
【００１４】
【化３】
Ｈ2ＮＣＯＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3Ｈ      ――――（１）
ＡＤＡ：化学名  Ｎ−（２−Ａｃｅｔａｍｉｄｏ）ｉｍｉｎｏｄｉａｃｅｔｉｃａｃｉｄ
【００１５】
【化４】
Ｈ2ＮＣＯＣＨ2Ｎ（ＣＨ2ＣＯＯＨ）2      ――――（２）
ＢＥＳ：化学名  Ｎ，Ｎ−Ｂｉｓ（２−ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）−２−ａｍｉｎｏｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ
【００１６】
【化５】
（ＨＯＣＨ2ＣＨ2）2ＮＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3Ｈ
Ｂｉｃｉｎｅ：化学名  Ｎ，Ｎ−Ｂｉｓ（２−ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）ｇｌｙｃｉｎｅ
【００１７】
【化６】
（ＨＯＣＨ2ＣＨ2）2ＮＣＨ2ＣＯＯＨ      ―――――（３）
Ｂｉｓ−Ｔｒｉｓ：化学名  Ｂｉｓ（２−ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）ｉｍｉｎｏｔｒｉｓ（ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ｍｅｔｈａｎｅ
【００１８】
【化７】
（ＨＯＣＨ２）３ＣＮ（ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）２      ―――――（４）
ＣＡＰＳ：化学名  Ｎ−Ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ−３−ａｍｉｎｏｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ
【００１９】
【化８】
0004098954.tif 000003
ＣＡＰＳＯ：化学名  Ｎ−Ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ−２−ｈｙｄｒｏｘｙ−３−ａｍｉｎｏｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ
【００２０】
【化９】
0004098954.tif 000004
ＣＨＥＳ：化学名  Ｎ−Ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ−２−ａｍｉｎｏｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ
【００２１】
【化１０】
0004098954.tif 000005
ＤＩＰＳＯ：化学名  ３−［Ｎ，Ｎ−Ｂｉｓ（２−ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）ａｍｉｎｏ]−２−ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ
【００２２】
【化１１】
0004098954.tif 000006
ＥＰＰＳ：化学名  ３−［４−（２−Ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）−１−ｐｉｐｅｒａｚｉｎｙｌ］ｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ
【００２３】
【化１２】
0004098954.tif 000007
ＨＥＰＥＳ：化学名  ２−［４−（２−Ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）−１−ｐｉｐｅｒａｚｉｎｙｌ］ｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ
【００２４】
【化１３】
0004098954.tif 000008
ＨＥＰＰＳＯ：化学名  ２−Ｈｙｄｒｏｘｙ−３−［４−（２−ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）−１−ｐｉｐｅｒａｚｉｎｙｌ］ｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ，  ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ
【００２５】
【化１４】
0004098954.tif 000009
ＭＥＳ：化学名  ２−Ｍｏｒｐｈｏｌｉｎｏｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ，  ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ
【００２６】
【化１５】
0004098954.tif 000010
ＭＯＰＳ：化学名  ３−Ｍｏｒｐｈｏｌｉｎｏｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ
【００２７】
【化１６】
0004098954.tif 000011
ＭＯＰＳＯ：化学名  ２−Ｈｙｄｒｏｘｙ−３−ｍｏｒｐｈｏｌｉｎｏｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ
【００２８】
【化１７】
0004098954.tif 000012
ＰＩＰＥＳ：化学名  Ｐｉｐｅｒａｚｉｎｅ−１，４−ｂｉｓ（２−ｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）
【００２９】
【化１８】
0004098954.tif 000013
ＰＯＰＳＯ：化学名  Ｐｉｐｅｒａｚｉｎｅ−１，４−ｂｉｓ（２−ｈｙｄｒｏｘｙ−３−ｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ），  ｄｉｈｙｄｒａｔｅ
【００３０】
【化１９】
0004098954.tif 000014
ＴＡＰＳ：化学名  Ｎ−Ｔｒｉｓ（ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ｍｅｔｈｙｌ−３−ａｍｉｎｏｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ
【００３１】
【化２０】
（ＨＯＣＨ2）3ＣＮＨＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3Ｈ      ――――（１７）
ＴＡＰＳＯ：化学名  ２−Ｈｙｄｒｏｘｙ−Ｎ−ｔｒｉｓ（ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ｍｅｔｈｙｌ−３−ａｍｉｎｏｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ
【００３２】
【化２１】
0004098954.tif 000015
ＴＥＳ：化学名  Ｎ−Ｔｒｉｓ（ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ｍｅｔｈｙｌ−２−ａｍｉｎｏｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ
【００３３】
【化２２】
（ＨＯＣＨ2）3ＣＮＨＣＨ2ＣＨ2ＳＯ3Ｈ      ――――――（１９）
Ｔｒｉｃｉｎｅ：化学名  Ｎ−［Ｔｒｉｓ（ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌ）ｍｅｔｈｙｌ］ｇｌｙｃｉｎｅ
【００３４】
【化２３】
（ＨＯＣＨ2）3ＣＮＨＣＨ2ＣＯＯＨ      ―――――（２０）
【００３５】
これら（Ａ）群の成分、即ちトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、２−アミノメチル−１，３−プロパンジオール及びグッド緩衝剤から選ばれる少なくとも１つの有機ｐＨ緩衝剤について説明すると、少なくとも１つの水酸基を有し、置換アミノ基を有する炭素数５以上の塩基性有機化合物であるトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、２−アミノメチル−１，３−プロパンジオールは単酸性塩基としてインク中への炭酸ガスの溶解による炭酸の増加によるｐＨ低下と、顔料表面からのアニオン性解離基の脱離によるｐＨ低下を押さえることができる作用があり、グッド緩衝剤は両性イオン性アミノ酸及び、少なくとも１つの水酸基を有し、置換アミノ基を有する炭素数５以上の塩基性有機化合物として同様の効果を有しｐＨ低下を押さえることができる効果があり、アニオン解離基を直接または原子団を介して導入された顔料インクのｐＨ低下防止剤として機能する。これらの化合物で特に好ましい化合物としては、その使用するプリンターヘッドを構成する部材にもよるが、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、ＣＡＰＳ、ＣＡＰＳＯ、ＣＨＥＳが挙げられる。これらの添加量は０．０５〜１０重量％、より好ましくは０．１５〜５重量％添加される。０．０５重量％以下ではｐＨ低下防止効果が少なく、保存性が悪くなり、５重量％以上では粘度上昇が認められる場合がある。
【００３６】
次に、本発明における（Ｂ）群のｐＨ調整剤について説明すると、アルカリ性にするためには、通常はｐＨ調整剤として、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物が添加されるが、本発明においては（Ｂ）群の下記（Ｉ）式で示される第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム及びアルカノールアミンを添加することで、（Ａ）群の有機ｐＨ緩衝剤の機能発揮を損なうことなく、顔料表面のイオン吸着によるζ電位変化による分散破壊を抑えることができることを見出した。
【００３７】
これら（Ｂ）群のｐＨ調整剤、即ち第４級アルキルアンモニウム水酸化物、第４級アルキルホスホニウム水酸化物、アルカノールアミンから選ばれた一つの塩基性有機化合物は、インクのｐＨを高くする際に顔料分散を阻害することなくｐＨ調整できる塩基性ｐＨ調整剤であり、金属部材をインク接液部に用いた場合に、腐食を押さえる目的で添加され、腐食防止材としての機能がある。
これらの中で特に好ましい化合物としては、水酸基を少なくとも１つ含んだ第４級アンモニウム、より具体的にはＩ−２の化合物やＩ−４の化合物が好ましい。また、色材の種類によっては、Ｉ−８の化合物が金属部材の侵食防止効果があり好ましい。トリエタノールアミンを用いることも好ましい。
これらの添加量は所望のｐＨ、また用いるインク組成により異なるが、インク中のアニオンモル数に対して３０％以上添加されると腐食に効果があり、インク中の組成によるが、０．００１〜１重量％の範囲で添加される。１重量％以上ではインクの皮膚感作性に影響が出る場合がある。
【００３８】
【化２４】
0004098954.tif 000016
（Ｌ：窒素またはリンＲ１〜Ｒ４：炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、ハロゲン化アルキル基）
【００３９】
【表１】
0004098954.tif 000017
【００４０】
更に、本発明における（Ｃ）群の化合物として、燐酸及び炭素数５以下の有機酸から選ばれる１つの酸性化合物有機酸としてはより具体的には酢酸、リンゴ酸、乳酸、しゅう酸が挙げることができる。本発明においては、これら（Ｃ）群の成分は、前記（Ａ）群の成分、（Ｂ）群の成分の機能に悪影響を与えることなく、本発明の記録液の変質を長期に亘って防ぐことができる。
【００４１】
これら（Ｃ）群の化合物、即ち燐酸及び炭素数５以下の有機酸から選ばれる１つの酸性化合物は、インクのｐＨを低くする際に顔料分散を阻害することなくｐＨ調整できる酸性ｐＨ調整剤であり、好ましくは炭素数５以下の好ましい有機酸としては水酸機を有する乳酸、りんご酸等を用いると保存性が高い。また、粘度上昇が少ない点から酢酸を用いることも好ましい。
これらの添加量は、所望のｐＨまた用いるインク組成により異なるが、インク中に０．００１から１重量％の範囲で添加される。０．００１未満では溶出防止効果がなかったり、１重量％以上では画像特性に影響がでてくる場合がある。
特に、これら酸性ｐＨ調整剤はアルカリ側で溶解するシリコン部材等をインク排液部に用いた場合に、侵食を押さえる目的でｐＨを低下する目的で添加され、腐食防止機能がある。
【００４２】
一般的に、インクジェット記録装置はその用途によりインク液室や供給路、インクタンクを構成する部材が異なり、特にヘッド据え置き型でインクタンクのみ交換するタイプでは部材の劣化・インク変質等による信頼性低下が問題となる。そこでそのインク記録装置の構成により、所望のｐＨが異なるため、本発明においては、例えば、アルカリ側で溶解するポリエステル等の樹脂部材を使用する場合は、ｐＨ６−８の中性域近傍で安定するようにインクを調整する必要があり、また、金属部材を用いる場合はｐＨを８−１３、Ｎｉ等を使用する場合は通常ｐＨを９〜１２に調整することが好ましい。
また、色材の種類によっても腐食特性、侵食特性が異なり、特に本発明におけるアニオン基を有する官能基が表面に結合した顔料を用いる場合は、スルホン酸等の脱離による接液性への影響を押さえる必要がある。
次表に、本発明を実施する上で一応の目安となるｐＨ範囲のための化合物例を示す。
【００４３】
【表２−１】
0004098954.tif 000018
【００４４】
【表２−２】
0004098954.tif 000019
なお、所望のｐＨに調整する際にｐＫａがその範囲にある化合物を添加することで保存安定性を高くすることができる。
【００４５】
（Ａ）群の添加剤で好ましいものとしては、例えばトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンが挙げられる。
また、（Ｂ）群の添加剤で、インクの保存時の物性変化からは、少なくとも水酸基を有する第４級アンモニウム水酸化物として、Ｉ−２、Ｉ−４の化合物等が好ましく用いられる。
（Ｃ）群の添加剤について説明すると、燐酸または酢酸が熱素子を用いるタイプのサーマルインクジェット方式の吐出性から好ましく、保存性からは乳酸の使用が好ましい。
【００４６】
本発明のインク中の顔料の添加量はその使用目的にもよるが、０．１〜２０重量％、好ましくは、０．２〜８重量％の範囲で使用される。０．１以下では淡色インクに用いた場合でも着色力がなく、２０％以上では粘度が高く吐出することが難しい。
【００４７】
本発明で用いられる顔料としては、有機顔料としてアゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、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、無機顔料として酸化鉄、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、金属粉が挙げられる。
より具体的には、黒用顔料として、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、又は銅酸化物、鉄酸化物（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、若しくは酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料を挙げることができる。
【００４８】
カラーインク用顔料としては黄色インク用でＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１（ファストイエローＧ），３，１２（ジスアゾイエローＡＡＡ），１３，１４，１７，２３，２４，３４，３５，３７，４２（黄色酸化鉄），５３，５５，７４，８１，８３（ジスアゾイエローＨＲ），９５，９７，９８，１００，１０１，１０４，１０８，１０９，１１０，１１７，１２０，１２８，１３８，１５０，１５３；
マゼンタ用で、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１，２，３，５，１７，２２（ブリリアントファーストスカーレット），２３，３１，３８，４８：２（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），８３，８８，９２，１０１（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），１２３，１４６，１４９，１６６，１６８，１７０，１７２，１７７，１７８，１７９，１８５，１９０，１９３，２０９，２１９；
シアン用で、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１，２，１５（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），１６，１７：１，５６，６０，６３；等を使用することができる。
また中間色としては、レッド、グリーン、ブルー用として下記顔料単独もしくは混合して用いることができる。
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７，１９４，２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３，１９，２３，３７、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７，３６。
【００４９】
黒としてはカーボンブラックとしては、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックで、１次粒子が１５ｎｍから４０ｎｍ、ＢＥＴ吸着法による比表面積が５０〜３００ｍ2／ｇ、ＤＢＰ吸油量が４０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、揮発分が０．５〜１０％、ｐＨ２〜９を有するものが使用され、特にｐＨ６以下の酸性カーボンブラックが高濃度で好ましい。また次亜塩素酸化処理したカーボンブラックやスルホン化剤処理したカーボンブラック、ジアゾニュウム化合物にて処理してスルホン酸、カルボン酸等のアニオン性解離基を導入したカーボンブラックがさらに好ましい。イエロー顔料としてはベンチジン骨格を含まないＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４，１２８，１３８が好ましい。マゼンタ顔料としてはキナクリドン系のＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２，２０９が好ましい。シアンはフタロシアニン化合物であるＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３やアルミ配位フタロシアニン、無金属フタロシアニンが好ましい。これらカラー有機顔料も表面処理によりスルホン酸基、カルボン酸基が導入された顔料はさらに分散安定性が優れ、分散剤なしに分散安定性が得られるものは自己分散顔料として好適に用いることができる。また、表面をカプセル化した顔料やポリマーをグラフトした顔料等も分散安定性に優れ信頼性の高いインクとすることができる。
【００５０】
参考例１  次亜塩素酸処理したカーボンブラック１
市販のｐＨ２．５の酸性カーボンブラック（キャボット社製  商品名モナーク１３００）３００ｇを水１０００ミリリットルに良く混合した後に、次亜塩素酸ソーダ（有効塩素濃度１２％)４５０ｇを滴下して、１００〜１０５℃で８時間撹拌した。この液に更に次亜塩素酸ソーダ（有効塩素濃度１２％）１００ｇを加え、横型分散機で３時間分散した。得られたスラリーを水で１０倍に希釈し、水酸化リチウムにてｐＨを調整し、電導度０．２ｍＳ／ｃｍまで限外濾過膜にて脱塩濃縮し、顔料濃度１５％のカーボンブラック分散液とした。遠心処理により粗大粒子を除き、さらに１ミクロンのナイロンフィルターで濾過しカーボンブラック分散液１とした。Ｆｅ，Ｃａ，Ｓｉの含有量の総計がＩＣＰの測定により１００ｐｐｍ以下であった。また塩素イオン濃度も１０ｐｐｍ以下とした。マイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は９５ｎｍであった
【００５１】
参考例２  スルホン化剤処理したカーボンブラック２
市販のカーボンブラック顔料（デグサ社製「プリンテックス＃８５」）１５０ｇをスルホラン４００ｍｌ中に良く混合し、ビーズミルで微分散後、アミド硫酸１５ｇを添加して１４０〜１５０℃で１０時間攪拌した。得られたスラリーをイオン交換水１０００ｍｌ中に投入し、１２０００ｒｐｍで遠心分離機により表面処理カーボンブラックウエットケーキを得る。このカーボンブラックウエットケーキを２０００ｍｌのイオン交換水中に再分散し、水酸化リチウムにてｐＨを調整し、限外濾過膜により脱塩濃縮し、顔料濃度１０重量％のカーボンブラック分散液とした。このものを１ミクロンのナイロンフィルターで濾過しカーボンブラック液２とした。Ｆｅ，Ｃａ，Ｓｉの含有量の総計はＩＣＰの測定により１００ｐｐｍ以下であった。また硫酸イオン濃度も１００ｐｐｍ以下であった。平均粒子径は８０ｎｍであった。
【００５２】
参考例３  ジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散液３
表面積が２３０ｍ2／ｇでＤＢＰ吸油量が７０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック１００ｇと、ｐ−アミノ−Ｎ−安息香酸３４ｇとを水７５０ｇに混合分散し、これに硝酸１６ｇを滴下して７０℃で撹拌した。５分後、５０ｇの水に１１ｇの亜硝酸ナトリウムを溶かした溶液を加え、更に１時間撹拌した。得られたスラリーを１０倍に希釈し遠心処理し粗大粒子を除き、ｐＨをジエタノールアミンにて調整しｐＨ８−９とし、限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度１５％のカーボンブラック分散液とした。このものをポリプロピレンの０．５μｍフィルターにてカーボンブラック分散液３とした。Ｆｅ，Ｃａ，Ｓｉの含有量の総計はＩＣＰの測定により１００ｐｐｍ以下であった。また硝酸イオン濃度は１０ｐｐｍ以下であった。平均粒子径は９９ｎｍであった。
【００５３】
参考例４  ジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散液４
例１−カーボンブラック生産品の調製
２リットルの水と４３ｇのスルファニル酸を含む約75℃の溶液を、撹拌しながら、２３０ｍ2／ｇの表面積と７０ｍｌ／１００ｇのＤＢＰＡを有する２０２ｇのカーボンブラックに添加した。この混合物を撹拌しながら室温まで冷やし、２６．２ｇの濃硝酸を添加した。水中の亜硝酸ナトリウムの２０．５ｇの溶液を添加した。４−スルホベンゼンジアゾニウム水酸化物内部塩を作製し、これをカーボンブラックと反応させた。発生した泡立ちが停止するまで分散系を撹拌した。得られたスラリーを希釈し、水酸化リチウムにてｐＨを調整しｐＨ８−９とし
て粗大粒子を遠心処理にて除き、引き続いて限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度１５％のカーボンブラック分散液とした。このものをポリプロピレンの１μｍフィルターにて濾過しカーボンブラック分散液４とした。Ｆｅ，Ｃａ，Ｓｉの含有量の総計はＩＣＰの測定により１００ｐｐｍ以下であった。また硝酸イオン濃度は５０ｐｐｍ以下であった。平均粒子径は９５ｎｍであった。
【００５４】
参考例５  表面化学処理したカラー顔料分散液（イエロー分散液１、マゼンタ分散液１、シアン分散液１）
イエロー顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８を低温プラズマ処理し、カルボン酸基を導入した顔料を作製した。これをイオン交換水に分散したものを、限外濾過膜にて脱塩濃縮し顔料濃度１５％のイエロー顔料分散液１とした。平均粒子径７０ｎｍ、Ｆｅ，Ｃａ，Ｓｉの含有量の総計は１００ｐｐｍ以下であった。
同様にマゼンタ顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントマゼンタ１２２を用いて顔料濃度１５％のマゼンタ顔料分散液１を作製した。平均粒子６０ｎｍ、Ｆｅ，Ｃａ，Ｓｉの含有量の総計は１００ｐｐｍ以下であった。
同様にシアン顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントシアン１５：３を用いて顔料濃度１５％のシアン顔料分散液１を作製した。平均粒子径８０ｎｍ、Ｆｅ，Ｃａ，Ｓｉの含有量の総計は１００ｐｐｍ以下であった。
【００５５】
本発明のインクには上記着色剤、溶媒の他に従来より知られている添加剤を加えることができる。
例えば、防腐防黴剤としては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本発明に使用できる。
本発明では、界面活性剤を使用することで記録紙への濡れ性を改善することができる。好ましい界面活性剤としては、界面ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ジアルキルスルホ琥珀酸塩、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ポリオキシプロピレンブロック共重合体、アセチレングリコール系界面活性剤が挙げられる。より具体的には、アニオン系界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩である一般式（II）、及び／または炭素鎖が５〜７の分岐したアルキル鎖を有するジアルキルスルホ琥珀酸である一般式（III）を用いることで、普通紙特性も改善されさらに着色剤の溶解・分散安定性が得られる。
【００５６】
【化２５】
Ｒ−Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）ｍＣＨ2ＣＯＯＭ      …（II）
Ｒ：炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍ：３〜１２、
Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、ア
ルカノールアミン。
【００５７】
【化２６】
0004098954.tif 000020
Ｒ5、Ｒ6：炭素数５〜７の分岐したアルキル基、
Ｍ：アルカリ金属イオン、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、アルカノールアミン。
さらに、本発明の界面活性剤の対イオンとしてリチウムイオン、及び下記一般式で示される第４級アンモニウム、第４級ホスホニウムを用いることにより界面活性剤が優れた溶解安定性を示す。
【００５８】
好ましい非イオン系の界面活性剤として、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルである下記一般式（IV）、アセチレングリコール系界面活性剤である下記一般式（Ｖ）の活性剤があげられる。これらを併用することにより、さらに相乗効果として浸透性があげられ、これにより色境界にじみが低減され、また文字にじみも少ないインクが得られる。
【００５９】
【化２７】
0004098954.tif 000021
Ｒは分岐しても良い６〜１４の炭素鎖、    ｋ：５〜１２。
【００６０】
【化２８】
0004098954.tif 000022
ｐ，ｑは０〜４０。
【００６１】
なお、このインクのｐＨを６以上にすることにより、インクの保存安定性が得られ、また、オフィスで使用されているコピ−用紙や用箋等はｐＨが５〜６のものが多く、これらの記録紙にインクを９〜６０μｍの微細な吐出口より吐出し重量が３ｎｇ〜５０ｎｇの液滴として５〜２０ｍ／ｓで飛翔させ、単色での付着量を１．５ｇ／ｍ2から３０ｇ／ｍ2としてＪＩＳ  Ｐ−８１２２試験法によるステキヒトサイズ度が３秒以上の所謂普通紙に記録することにより、高画質、高解像の記録画像を形成する記録方式を提供することができる。ただし、ｐＨが９以上では保存時に（III）の活性剤では分解による物性変化が起こりやすいため上記式（III）を用いる場合はｐＨを６〜９とすることが好ましい。
【００６２】
本発明に用いることができる一般式（II）、一般式（III）、一般式（IV）、一般式（Ｖ）の添加量は、０．０５〜１０重量％の間でプリンターシステムにより要求されるインク特性に対し所望の浸透性をあたえることが可能である。ここで０．０５％以下では、いずれの場合も２色重ね部の境界でのにじみが発生し、１０重量％以上添加する場合は化合物自体が低温で析出しやすことがあり信頼性が悪くなる。
【００６３】
次に、本発明に用いる界面活性剤の一般式（II）、（III）を具体的に遊離酸型で示す。
【００６４】
【表３】
0004098954.tif 000023
【００６５】
【表４】
0004098954.tif 000024
【００６６】
本発明のインクは、水を液媒体として使用するものであるが、インクを所望の物性にするため、インクの乾燥を防止するために、また、本発明の化合物の溶解安定性を向上するため等の目的で下記の水溶性有機溶媒を使用することができる。
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、ポ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、１，５ペンタンジオール、１，６ヘキサンジオール、グリセロール、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、ペトリオール等の多価アルコール類、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の多価アルコールアルキルエーテル類、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の多価アルコールアリールエーテル類；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−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物；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のアミド類；モノエタノールアミン、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、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトン等である。これらの溶媒は、水とともに単独もしくは、複数混合して用いられる。
【００６７】
これらの中で特に好ましいものは、ジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペトリオール、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、１，５−ペンタンジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン、２−ピロリドン、１，３ジメチルイミダゾリジノンであり、これらを用いることにより本化合物の高い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。
特に、本発明において着色剤の分散安定性を得るのに好ましい溶剤として、Ｎ−ヒドロキシエチル２−ピロリドン等のピロリドン誘導体が挙げられる。
【００６８】
また、本発明の界面活性剤の一般式（Ｉ）〜（Ｖ）以外で表面張力を調整する目的で添加される浸透剤としては、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、トリ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りールエーテル類、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、２，２ジメチル１，３プロパンジーオール等のジオール類、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、フッ素系界面活性剤、エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類が挙げられるが、特に好ましいのは多価アルコールアルキルエーテルとしてジエチレングリコールモノブチルエーテル、炭素数６以上のジオールとして２−エチル−１，３−ヘキサンジオール及び２，２，４−トリメチル１，３ペンタンジオールである。
【００６９】
本発明において、インクの表面張力とは紙への浸透性を示す指標であり、特に表面形成されて１秒以下の短い時間での動的表面張力を測定することが、インクの浸透性と対応する。飽和時間で測定される静的表面張力とは異なる。測定法としては、特開昭６３−３１２３７号公報等に記載の従来公知の方法で１秒以下の動的な表面張力を測定できる方法であればいずれも使用できる。表面張力の値は５０ｍＮ／ｍ以下が好ましく、より好ましくは４０ｍＮ／ｍ以下とすると優れた乾燥性が得られる。これに対してインクの吐出安定性からは動的な表面張力が低下しすぎると粒子化が不安定となりやすい。安定に吐出できる動的な表面張力は１ｍ秒において好ましくは４０ｍＮ／ｍ以上である。
【００７０】
粘度の範囲としては１ｍＰａ・ｓから１０ｍＰａ・ｓの間で吐出方式により適宜選定される。
インク中の顔料粒子径範囲としては１０ｎｍ〜３００ｎｍのものを用い、平均粒子径が６０ｎｍ〜１２０ｎｍとすることが好ましい。インク中の固形分両は１〜２５重量％、水分量は２５〜９３重量％の範囲、より好ましくは５０〜８０重量％の範囲である。
本発明では、インク中の顔料インクの粒子表面のζ電位等の関係から分散安定性を損なわない電導度範囲として、１ｍｓ／ｃｍ〜６ｍｓ／ｃｍの範囲とすると顔料の凝集等の発生を起さず長期に渡って粒子径の変化の少ない信頼性の高いインクとすることができる。分散を阻害しない電導度調整剤を添加することもできる。好ましい電導度調整剤としては、テトラメチルアンモニウム塩化物等の第４級アンモニウム塩、アルカノールアミン塩等が挙げられる。
【００７１】
本発明の着色剤としては必要に応じて他の着色剤と混合して用いることができる。用いられる水溶性染料としては、カラーインデックスにおいて酸性染料、直接性染料、塩基性染料、反応性染料、食用染料に分類される染料で耐水、耐光性が優れたものが用いられる。これらは効果が疎外されない範囲で添加される。これら染料を具体的に挙げれば、酸性染料及び食用染料として、
Ｃ．Ｉ．アシッド．イエロー  １７，２３，４２，４４，７９，１４２、
Ｃ．Ｉ．アシッド．レッド  １，８，１３，１４，１８，２６，２７，３５，３７，４２，５２，８２，８７，８９，９２，９７，１０６，１１１，１１４，１１５，１３４，１８６，２４９，２５４，２８９、
Ｃ．Ｉ．アシッド．ブルー  ９，２９，４５，９２，２４９、
Ｃ．Ｉ．アシッド．ブラック  １，２，７，２４，２６，９４、
Ｃ．Ｉ．フード．イエロー  ３，４、
Ｃ．Ｉ．フード．レッド  ７，９，１４、
Ｃ．Ｉ．フード．ブラック  １，２。
【００７２】
直接性染料として、
Ｃ．Ｉ．ダイレクト．イエロー１，１２，２４，２６，３３，４４，５０，８６ ，１２０，１３２，１４２，１４４、
Ｃ．Ｉ．ダイレクト．レッド  １，４，９，１３，１７，２０，２８，３１，３９，８０，８１，８３，８９，２２５，２２７、
Ｃ．Ｉ．ダイレクト．オレンジ  ２６，２９，６２，１０２、
Ｃ．Ｉ．ダイレクト．ブルー  １，２，６，１５，２２，２５，７１，７６，７９，８６，８７，９０，９８，１６３，１６５，１９９，２０２、
Ｃ．Ｉ．ダイレクト．ブラック  １９，２２，３２，３８，５１，５６，７１，７４，７５，７７，１５４，１６８，１７１。
【００７３】
塩基性染料として、
Ｃ．Ｉ．ベーシック．イエロー  １，２，１１，１３，１４，１５，１９，２１，２３，２４，２５，２８，２９，３２，３６，４０，４１，４５，４９，５１，５３，６３，６４，６５，６７，７０，７３，７７，８７，９１、
Ｃ．Ｉ．ベーシック．レッド  ２，１２，１３，１４，１５，１８，２２，２３，２４，２７，２９，３５，３６，３８，３９，４６，４９，５１，５２，５４，５９，６８，６９，７０，７３，７８，８２，１０２，１０４，１０９，１１２、
Ｃ．Ｉ．ベーシック．ブルー  １，３，５，７，９，２１，２２，２６，３５，４１，４５，４７，５４，６２，６５，６６，６７，６９，７５，７７，７８，８９，９２，９３，１０５，１１７，１２０，１２２，１２４，１２９，１３７，１４１，１４７，１５５、
Ｃ．Ｉ．ベーシック．ブラック    ２，８。
【００７４】
反応性染料として、
Ｃ．Ｉ．リアクティブ．ブラック  ３，４，７，１１，１２，１７、
Ｃ．Ｉ．リアクティブ．イエロー  １，５，１１，１３，１４，２０，２１，２２，２５，４０，４７，５１，５５，６５，６７、
Ｃ．Ｉ．リアクティブ．レッド  １，１４，１７，２５，２６，３２，３７，４４，４６，５５，６０，６６，７４，７９，９６，９７、
Ｃ．Ｉ．リアクティブ．ブルー  １，２，７，１４，１５，２３，３２，３５，３８，４１，６３，８０，９５
等が使用できる。特に酸性染料及び直接性染料が好ましく用いることができる。本発明のインクには上記着色剤、溶媒の他に従来より知られている添加剤を加えることができる。
【００７５】
例えば、防腐防黴剤としては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、イソチアゾリン等が本発明に使用できる。
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、任意の物質を使用することができる。
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、任意の物質を使用することができる。
その例として、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。
【００７６】
キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等がある。
【００７７】
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イウムニトライト、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ある。
その他目的に応じて水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外線吸収剤を添加することもできる。
【００７８】
【発明の実施の形態】
次に、上記した本発明の水性顔料インクを用いて記録を行なうのに好適な、本発明のインクジェット記録装置の一例を以下に説明する。先ず、熱エネルギーを利用したインクジェット記録装置の主要部であるヘッド構成の一例を図１に示す。  図１は、インク流路に沿ったヘッド（１３）の断面図であり、ヘッド（１３）はインクを通す流路（ノズル）（１４）を有するガラス、セラミック、シリコン又はプラスチック板等と発熱素子基板（１５）とを接着して得られる。発熱素子基板（１５）は酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン等で形成される保護層（１６）、アルミニウム、金、アルミニウム−銅合金等で形成される電極（１７−１）及び（１７−２）、ＨｆＢ2、ＴａＮ、ＴａＡｌ等の高融点材料から形成される発熱抵抗体層（１８）、熱酸化シリコン、酸化アルミニウム等で形成される蓄熱層（１９）、シリコン、アルミニウム、窒化アルミニウム等の放熱性のよい材料で形成される基板（２０）よりなっている。
【００７９】
上記ヘッド（１３）の電極（１７−１）及び（１７−２）にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板（１５）のｎで示される領域が急速に発熱し、この表面に接しているインク（２１）に気泡が発生し、その圧力でメニスカス（２３）が突出し、インク（２１）がヘッドのノズル（１４）を通して吐出し、吐出オリフィス（２２）よりインク小滴（２４）となり、被記録材（２５）に向かって飛翔する。
【００８０】
図２に、このヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。図２において、（６１）はワイピング部材としてのブレードであり、その一端はブレード保持部材によって保持固定されており、カンチレバーの形態をなす。ブレード（６１）は、記録ヘッド（６５）による記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場合、記録ヘッド（６５）の移動経路中に突出した形態で保持される。
【００８１】
（６２）は記録ヘッド（６５）の突出口面のキャップであり、ブレード（６１）に隣接するホームポジションに配置され、記録ヘッド（６５）の移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行なう構成を備える。更に、（６３）はブレード（６１）に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード（６１）と同様、記録ヘッド（６５）の移動経路中に突出した形態で保持される。上記ブレード（６１）、キャップ（６２）及びインク吸収体（６３）によって吐出回復部（６４）が構成され、ブレード（６１）及びインク吸収体（６３）によって吐出口面に水分、塵埃等の除去が行なわれる。
（６５）は、吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する被記録材にインクを吐出して記録を行なう記録ヘッド、（６６）は記録ヘッド（６５）を搭載して記録ヘッド（６５）の移動を行なうためのキャリッジである。キャリッジ（６６）はガイド軸（６７）と摺動可能に係合し、キャリッジ（６６）の一部はモーター（６８）によって駆動されるベルト（６９）と接続している。これによりキャリッジ（６６）はガイド軸（６７）に沿った移動が可能となり、記録ヘッド（６５）による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。
（５１）は被記録材を挿入するための紙給部、（５２）は不図示のモーターにより駆動される紙送りローラーである。これらの構成により記録ヘッドの（６５）吐出口面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行するにつれて排紙ローラー（５３）を配した排紙部へ排紙される。以上の構成において記録ヘッド（６５）が記録終了してホームポジションへ戻る際、吐出回復部（６４）のキャップ（６２）は記録ヘッド（６５）の移動経路から退避しているが、ブレード（６１）は移動経路中に突出している。その結果、記録ヘッド（６５）の吐出口がワイピングされる。
【００８２】
なお、キャップ（６２）が記録ヘッド（６５）の吐出面に当接してキャッピングを行なう場合、キャップ（６２）は記録ヘッドの移動経路中に突出するように移動する。記録ヘッド（６５）がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ（６２）及びブレード（６１）は上記したワイピングの時の位置と同一の位置にある。この結果、この移動においても記録ヘッド（６５）の吐出口面はワイピングされる。上述の記録ヘッドのホームポジションへの移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッドが記録のために記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。
【００８３】
図３は、記録ヘッドにインク供給部材、例えば、チューブを介して供給されるインクを収容したインクカートリッジの一例を示す図である。ここで（４０）は供給用インクを収納したインク収容部、例えば、インク袋であり、その先端にはゴム製の栓（４２）が設けられている。この栓（４２）に針（不図示）を挿入することにより、インク袋（４０）中のインクをヘッドに供給可能にする。（４４）は廃インクを受容するインク吸収体である。インク収容部としてはインクとの接液面がポリオレフィン、特にポリエチレンで形成されているものが好ましい。本発明で使用されるインクジェット記録装置としては、上述のようにヘッドとインクカートリッジとが別体となったものに限らず、図４に示すようなそれらが一体になったものにも好適に用いられる。図４において、（７０）は記録ユニットであり、この中にはインクを収容したインク収容部、例えば、インク吸収体が収納されており、かかるインク吸収体中のインクが複数オリフィスを有するヘッド部（７１）から液滴として吐出される構成になっている。インク吸収体の材料としてはポリウレタン、セルロース、ポリビニルアセテート又はポリオレフィン系樹脂を用いることが本発明にとって好ましい。又、インク吸収体を用いず、インク収容部が内部にバネ等を仕込んだインク袋であるような構造でもよい。（７２）はカートリッジ内部を大気に連通させるための大気連通口である。この記録ユニット（７０）は、図２に示す記録ヘッド（６５）に換えて用いられるものであって、キャリッジ（６６）に対して着脱自在になっている。
【００８４】
次に、力学的エネルギーを利用したインクジェット記録装置の好ましい一例としては、複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力発生素子の周囲を満たすインクを備え、印加電圧により圧力発生素子を変位させ、インクの小液滴をノズルから吐出させるオンデマンドインクジェット記録装置を挙げることができる。その記録装置の主要部である記録ヘッドの構成の一例を図５に示す。
ヘッドは、図示されていないインク室に連通したインク流路（８０）と、所望の体積のインク滴を吐出するためのオリフィスプレート（８１）と、インクに直接圧力を作用させる振動板（８２）と、この振動板（８２）に接合され、電気信号により変位する圧電素子（８３）と、オリフィスプレート（８１）、振動板（８２）等を支持固定するための基板（８４）とから構成されている。
【００８５】
図５において、インク流路（８０）は、感光性樹脂等で形成され、オリフィスプレート（８１）は、ステンレス、ニッケル等の金属を電鋳やプレス加工による穴あけ等により吐出口（８５）が形成され、表面にＰＴＦＥニッケルの共析メッキ等の撥インク層が設けられている。振動板（８２）はステンレス、ニッケル、チタン等の金属フィルム及び高弾性樹脂フィルム等で形成され、圧電素子（８３）は、チタン酸バリウム、ＰＺＴ等の誘電体材料で形成される。以上のような構成の記録ヘッドは、圧電素子（８３）にパルス状の電圧を与え、歪み応力を発生させ、そのエネルギーが圧電素子（８３）に接合された振動板を変形させ、インク流路（８０）内のインクを垂直に加圧しインク滴（不図示）をオリフィスプレート（８１）の吐出口（８５）より吐出して記録を行なうように動作する。このような記録ヘッドは、図４に示したものと同様なインクジェット記録装置に組み込んで使用される。インクジェット記録装置の細部の動作は、先述と同様に行なうもので差しつかえない。
【００８６】
次に、他の力学的エネルギーを利用したインクジェット記録装置の好ましい一例として静電アクチュエータを用いたインクジェットを示す。図６は本発明を適用したインクジェットヘッドの断面図であり、これらの図に示すように、インクジェッドヘッド（１）は、シリコン基板（２）を挟み、上側に同じくシリコン製のノズルプレート（３）、下側にシリコンと熱膨張率が近いホウ珪酸ガラス基板（４）がそれぞれ積層された３層構造となっている。中央のシリコン基板（２）には、それぞれ独立した複数のインク室（５）、これらに共通に設けられた共通インク室（６）及びこの共通インク室（６）を複数のインク室（５）にそれぞれ接続しているインク供給路（７）としてそれぞれ機能する溝が、その表面（図中、上面）からエッチングを施すことにより形成されている。これらの溝がノズルプレート（３）によって塞がれて、各部分（５）、（６）、（７）が区画形成されている。
【００８７】
ノズルプレート（３）には、各インク室（５）の先端側の部分に対応する位置に、インクノズル（１１）が形成されており、これらが各インク室（５）に連通している。また、ノズルプレート（３）には共通インク室（６）に連通するインク供給口が形成されている。インクは、外部の図示しないインクタンクから、インク供給口を通って共通インク室（６）に供給される。共通インク室（６）に供給されたインクは、インク供給路（７）を通って、互いに独立したインク室（５）にそれぞれ供給される。
【００８８】
インク室（５）は、その底壁（８）が図１の上下方向に弾性変位可能なダイヤフラムとして機能するように薄肉に形成されている。したがって、この底壁（８）の部分を、以後の説明の都合上、ダイヤフラム（８）と称して説明することもある。
【００８９】
次に、シリコン基板（２）の下面に接しているガラス基板（４）においては、その上面、即ちシリコン基板（２）との接合面には、シリコン基板（２）の各インク室（５）に対応した位置に、浅くエッチングされた凹部（９）が形成されている。したがって、各インク室（５）の底壁（８）は、非常に僅かの隙間を隔てて、ガラス基板（４）の凹部（９）の表面（９２）と対峙している。なお、ガラス基板（４）の凹部（９）はインク室（５）の底壁（８）に対向しているので、振動板対向壁あるいは単に対向壁（９１）と称する。
【００９０】
ここで、各インク室（５）の底壁（８）は、それぞれ電荷を蓄えるための電極として機能する。そして、各インク室（５）の底壁（８）に対峙するように、ガラス基板（４）の凹部表面（９２）には、セグメント電極（１０）が形成されている。各セグメント電極（１０）の表面は無機ガラスからなる厚さ（Ｇ０）の絶縁層により覆われている。このように、セグメント電極（１０）と各インク室底壁（８）とは、絶縁層（１５）を挟んで互いに対向電極（電極間距離をＧとする）を形成している。
【００９１】
【実施例】
以下に本発明の実施例および比較例を示す。
（実施例１）
下記組成物を用いて混合し１日放置後、具体例（Ｉ−１）の化合物でｐＨを９．４にして０．５μｍポリプロピレンフィルターにて濾過しブラックインク１とした。
カーボン分散液１                                      ５重量％
トリスヒドロキシメチルアミノメタン                １．５重量％
具体例（Ｉ−１）の化合物                          ０．２重量％
燐酸                                              ０．２重量％
グリセロール                                      １５重量％
Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン                    ５重量％
２−エチル−１，３ヘキサンジオール                １重量％
具体例（II−２）の活性剤                          １重量％
デヒドロ酢酸ナトリウム                            ０．２重量％
高純水（１０ＭΩ）                                残量
【００９２】
（実施例２）
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にし、具体例（Ｉ−３）の化合物にてｐＨ９．５にしてブラックインク２を調整した。
カーボン分散液２                                  ４重量％
Ｂｉｃｉｎｅ                                      １．２重量％
１，２，６−ヘキサントリオール                    ８重量％
１，５−ペンタンジオール                          ８重量％
２−ピロリドン                                    ８重量％
具体例（II−３）の活性剤                          １．０重量％
具体例（III−１）の活性剤                         １．２重量％
具体例（Ｉ−３）２５％水溶液                      １．２重量％
尿素                                              ５重量％
２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム    ０．２重量％
高純水（１０ＭΩ）                                残量
【００９３】
（実施例３）
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、具体例（Ｉ−３）の化合物で１０．５にしてブラックインク３を調整した。
カーボン分散液３                                    ４．５重量％
ＣＡＰＳ                                            １重量％
ジエチレングリコール                                ５重量％
グリセロール                                        ５重量％
２−ピロリドン                                      ５重量％
スチレンアクリル酸重合体                            ０．５重量％
（Ｉ−２）の化合物                                  １重量％
（IV）の活性剤  Ｒ：Ｃ9Ｈ19   ｋ：１２              １重量％
具体例（Ｉ−３）２５％水溶液                        ０．２重量％
デヒドロ酢酸ナトリウム                              ０．２重量％
イオン交換水                                        残量
【００９４】
（実施例４）
下記組成物を用いて混合し１日放置後、具体例（Ｉ−１）の化合物でｐＨを９．４にして０．５μｍポリプロピレンフィルターにて濾過しブラックインク４とした。
カーボン分散液４                                    ５重量％
ＴＡＰＳ                                            １．５重量％
具体例（Ｉ−１）の化合物                            ０．２重量％
燐酸                                                ０．２重量％
グリセロール                                        １５重量％
Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン                      ５重量％
２−エチル−１，３ヘキサンジオール                    １重量％
具体例（II−２）の活性剤                            １重量％
デヒドロ酢酸ナトリウム                              ０．２重量％
高純水（１０ＭΩ）                                  残量
【００９５】
（実施例５）
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にし、具体例（Ｉ−３）の化合物にてｐＨ９．５にしてブラックインク５を調整した。
カーボン分散液２                                  ４重量％
Ｂｉｃｉｎｅ                                      １．２重量％
１，２，６−ヘキサントリオール                    ８重量％
１，４−ブタンジオール                            ８重量％
２−ピロリドン                                    ８重量％
具体例（II−３）の活性剤                          １．０重量％
具体例（III−１）の活性剤                         １．２重量％
具体例(Ｉ−３）２５％水溶液                       １．２重量％
尿素                                              ５重量％
２−ピリジンチオール１−オキサイドナトリウム      ０．２重量％
高純水（１０ＭΩ）                                残量
【００９６】
（実施例６）
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、具体例（Ｉ−３）の化合物で１０．５にしてブラックインク６を調整した。
カーボン分散液３                                    ４．５重量％
ＣＡＰＳ                                            １重量％
ジエチレングリコール                                ５重量％
グリセロール                                        ５重量％
２−ピロリドン                                      ８重量％
スチレンアクリル酸重合体                            ０．５重量％
（Ｉ−２）の化合物                                  １重量％
（IV）の活性剤   Ｒ：Ｃ9Ｈ19   ｋ：１２             １重量％
具体例（Ｉ−３）２５％水溶液                        ０．２重量％
デヒドロ酢酸ナトリウム                              ０．２重量％
イオン交換水                                          残量
【００９７】
（実施例７）
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨを具体例（Ｉ−３）の化合物にて９．１にしてイエローインク１を調整した。
イエロー分散液１                                    ４重量％
ＴＡＰＳ                                            １重量％
２−ピロリドン                                      ８重量％
グリセロール                                        ７重量％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル              ３重量％
具体例（Ｉ−１）の化合物                            １重量％
（Ｖ）活性剤  ｐ＋ｑ＝１５                          ０．５重量％
（Ｖ）活性剤  ｐ＋ｑ＝０                            ０．５重量％
具体例（Ｉ−７）２５％水溶液                        ２重量％
ヒドロキシエチル尿素                                ５重量％
デヒドロ酢酸ナトリウム                              ０．２重量％
イオン交換水                                         残量
【００９８】
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨを具体例（Ｉ−３）の化合物に９．１にしてマゼンタインク２を調整した。
＜マゼンタインク１＞
マゼンタ分散液１                                    ４重量％
ＴＡＰＳ                                            ３重量％
２−ピロリドン                                      ８重量％
グリセロール                                        ７重量％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル            ３重量％
具体例（Ｉ−１）の化合物                            １重量％
（Ｖ）活性剤  ｐ＋ｑ＝１５                          ０．５重量％
（Ｖ）活性剤  ｐ＋ｑ＝０                            ０．５重量％
具体例（Ｉ−７）２５％水溶液                        ２重量％
乳酸                                                ０．１重量％
ヒドロキシエチル尿素                                ５重量％
デヒドロ酢酸ナトリウム                              ０．２重量％
イオン交換水                                         残量
【００９９】
下記組成物を用いる以外は実施例１と同様にして、ｐＨを具体例（Ｉ−３）の化合物に９．１にしてシアンインク２を調整した。
＜シアンインク１＞
シアン分散液１                                          ４重量％
ＴＡＰＳ                                                ２重量％
２−ピロリドン                                          ８重量％
グリセロール                                            ７重量％
１，３ブタンジオール                                    ５重量％
具体例（Ｉ−１）の化合物                                １重量％
リンゴ酸                                                ０．１重量％
（Ｖ）活性剤  ｐ＋ｑ＝１５                              ０．５重量％
（Ｖ）活性剤  ｐ＋ｑ＝０                                ０．５重量％
具体例（Ｉ−７）２５％水溶液                            ２重量％
ヒドロキシエチル尿素                                    ５重量％
デヒドロ酢酸ナトリウム                                  ０．２重量％
イオン交換水                                            残量
【０１００】
（比較例１）
実施例１でトリスヒドロキシメチルアミノメタンと燐酸を除いた以外は同様にしてｐＨ９．４のブラックインク７を作製した。
【０１０１】
（比較例２）
実施例２においてＢｉｃｉｎｅを除いた以外は同様にしてｐＨ９．５のブラックインク８を作製した。
【０１０２】
（比較例３）
実施例３においてＣＡＰＳを除いた以外は同様にしてｐＨ１０．５のブラックインク９を作製した。
【０１０３】
（比較例４）
実施例４においてＴＡＰＳと燐酸を除いた以外は同様にしてｐＨ９．４のブラックインク１０を作製した。
【０１０４】
（比較例５）
実施例５においてＢｉｃｉｎｅを除いた以外は同様にしてｐＨ９．５のブラックインク１１を作製した。
【０１０５】
（比較例６）
実施例６においてＣＡＰＳを除いた以外は同様にしてｐＨ１０．５のブラックインク１２を作製した。
【０１０６】
（比較例７）
実施例７のイエローインク１のＴＡＰＳを除いた以外は同様にしてｐＨ９．１のイエローインク２を作製した。
実施例７のマゼンタインク１のＴＡＰＳを除き、乳酸を除いた以外は同様にしてｐＨ９．１のマゼンタインク２を作製した。
実施例７のシアンインク１のＴＡＰＳを除き、リンゴ酸を除いた以外は同様にしてｐＨ９．１のシアンインクを作製した。
【０１０７】
（比較例８）
下記組成となるようにカーボン樹脂分散体を用いインクを作製し、０．８ミクロンポリプロピレンフィルターにてろ過しブラックインク７とした。
＜ブラックインク７＞
カーボンブラック  プリンテックス＃８５（デグサ製）        ５重量％
スチレン−マレイン酸ハーフエステル
−無水マレイン酸共重合体                              １．５重量％
具体例（II−２）の活性剤                                  １重量％
トリエタノールアミン                                      １重量％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル                    ５重量％
エチレングリコール                                    １．２重量％
ジエチレングリコール                                    １５重量％
グリセロール                                              ５重量％
イオン交換水                                                残量
【０１０８】
同様にして下記組成のイエローインク２、マゼンタインク２、シアンインク２を作製した。
＜イエローインク２＞
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４                            ４重量％
スチレン−マレイン酸ハーフエステル
−無水マレイン酸共重合体                              １．５重量％
トリエタノールアミン                                      １重量％
具体例（II−２）の活性剤                                  １重量％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル                  ５重量％
エチレングリコール                                    １．２重量％
ジエチレングリコール                                    １５重量％
グリセロール                                              ５重量％
イオン交換水                                                残量
【０１０９】
＜マゼンタインク２＞
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２                            ４重量％
スチレン−マレイン酸ハーフエステル
−無水マレイン酸共重合体                              １．５重量％
トリエタノールアミン                                      １重量％
具体例（II−２）の活性剤                                  １重量％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル                  ５重量％
エチレングリコール                                    １．２重量％
ジエチレングリコール                                    １５重量％
グリセロール                                              ５重量％
イオン交換水                                                残量
【０１１０】
＜シアンインク２＞
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３                          ３重量％
スチレン−マレイン酸ハーフエステル
−無水マレイン酸共重合体                              １．５重量％
トリエタノールアミン                                      １重量％
具体例（II−２）の活性剤                                  １重量％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル                  ５重量％
エチレングリコール                                    １．２重量％
ジエチレングリコール                                    １５重量％
グリセロール                                              ５重量％
イオン交換水                                                残量
【０１１１】
次に、実施例１〜７及び比較例７のインクについて下記の試験を行なった。
１）連続印字試験
サーマルインクジェット方式の各色ノズル径１８μｍ、６００ｄｐｉピッチの３００ノズルを有するインクジェットプリンター及び積層ＰＺＴを液室流路の加圧に使用した各色ノズル径２８μｍ、２００ｄｐｉピッチの３００ノズルを有するインクジェットプリンター、静電アクチュエーターを液室流路の加圧に使用した各色３００ノズルを有するインクジェットプチンターの各々カートリッジにインクを充填し、各色Ｄｕｔｙ５％のチャートで連続印字を行ない５０枚毎に２色重ね部境界の滲み、画像滲み、色調、画像濃度を評価し４００枚まで行なった。なお、ＰＺＴ、静電アクチュエータを有するヘッドのプリンターのカートリッジ図３にはインクは脱気操作を行ない、溶解空気量が２０℃、１気圧において０．００１ｍｌ／ｍｌ以下となるようにしてプリンターにセットした。
サーマルインクジェット用のカートリッジ図４には脱気操作を実施しないでインク充填したもので溶存空気量が０．０２ｍｌ／ｍｌのものを用いた。
画像特性の劣化等がないものを◎
抜け等画像乱れが発生するが通常の回復動作で復帰するものは○
回復動作を繰り返し復帰するもの△
カートリッジ交換が必要となるものは×
で表わす。
【０１１２】
２）保存安定性
２−１）ｐＨ緩衝性評価
インクを脱気後、図３のカートリッジに充填し６０℃で２週間放置後のｐＨを測定。
また、未脱気インクについても同様にカートリッジに充填し６０℃で２週間後のｐＨを測定。
２−２）各インクをポリエチレン容器に入れ、−２０℃、５℃、２０℃、７０℃でそれぞれの条件下で３カ月保存し、保存後の表面張力、粘度、及び沈澱物析出、粒子径の変化の有無を調べた。どの条件で保存しても、物性等の変化が少なく、変化率５％以内ものを◎、１０％以内のものを○、２０％以内のものを△、これ以上のものを×とした。
【０１１３】
３）印字休止時信頼性
ノズル径３０μｍ１２８ノズルを有するＰＺＴで駆動するヘッドを有するプリンターを使用し、動作中にキャップ、クリーニング等が行われないでどれだけ印字、休止しても復帰できるかを調べ、どれだけの時間で噴射方向がずれるか、あるいは吐出液滴の重量が変化するかでその信頼性を評価した結果を表に示す。
特に問題なし○、
滴重量の変化小、
噴曲がり小△、
顕著な目詰まり発生×
【０１１４】
【表５−１】
0004098954.tif 000025
【０１１５】
【表５−２】
0004098954.tif 000026
【０１１６】
【発明の効果】
以上、詳細かつ具体的な発明から明らかなように、本発明によれば色材として表面処理を施された顔料を含有するインクでの保存安定性を向上し、プリンターシステム内での接液する部材の耐久性を向上することで耐候性に優れた高画質なカラープリントを高速で安定して印字可能とすることができ、色材として表面処理を施された顔料を含有するインクで特に大気開放された場合でも安定したインク物性を有するインクをヘッドに供給できるインク処方を提供することでサーマルインクジェット方式のような未脱気インクでも品質安定性の高い顔料インクを提供することができ、好ましいインク添加物の態様を示すことで顔料の環境変化による凝集が発生しにくい顔料インクを提供することで輸送時においてのトラブルの発生のない顔料インクを提供することができ、表面処理顔料の態様を示すことで耐水性が良好で文字滲み、カラー境界の滲みが少ない高信頼性の顔料インクを提供することができ、耐目詰まり性に優れ、かつヘッド内部のフルター等の寿命を長期にわたって維持可能な顔料インクを提供することができ、吐出特性を安定にするための好ましい粘度調整用のインク添加物を開示することで種種の印字システムに適用可能となり市場性の高い顔料インクを提供することができ、記録紙への濡れ性を改善しスミヤーの発生を抑え定着性を改善する添加物を開示することで高速印字を行え、高品位で生産性の高いプリンターシステムを提供することができ、該顔料インクにて普通紙等への高速高画質を行える記録方法を提供することで従来の染料系インクに比べ高耐候性のカラー画像出力を安価で容易に提供することができ、インクを収容し安定に装置に供給する記録用カートリッジを提供することができ、長期保後も画質が安定して印字することを可能にでき、該インクを用いて普通紙等へ高速高画質のカラー画像が供給できる記録方法を提供することができ、インクジェットプリンターをさらに広い分野に適用することができるという極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインクジェットヘッドの断面図である。
【図２】図１のヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示した図である。
【図３】チューブを介して供給されるインクを収容したインクカートリッジの一例を示す図である。
【図４】本発明で使用されるヘッドとインクカートリッジとが一体になったインクジェット記録装置を示した図である。
【図５】本発明における記録ヘッドの構成の一例を示した図である。
【図６】本発明を適用したインクジェットヘッドの断面図である。
【符号の説明】
１  インクジェットヘッド
２  シリコン基板
３  ノズルプレート
４  ガラス基板
５  インク室
６  共通インク室
７  インク供給路
８  タイヤクラム
８ａ  肉薄部
８ｂ  底壁
９  凹部
１０  セグメント電極
１１  インクノズル
１２  絶縁層
１３  ヘッド
１４  流路（ノズル）
１５  発熱素子基板
１６  保護層
１７−１  電極
１７−２  電極
１８  発熱抵抗体層
１９  蓄熱層
２０  基板
２１  インク
２２  吐出オリフィス
２３  メニスカス
２４  インク小滴
２５  被記録材
４０  インク収容部（インク袋）
４２  栓
４４  インク吸収体
４５  カートリッジケース
５１  紙給部
５２  紙送りローラー
５３  排紙ローラー
６１  ブレード
６２  キャップ
６３  インク吸収体
６４  吐出回復部
６５  記録ヘッド
６６  キャリッジ
６７  ガイド軸
６８  モーター
６９  ベルト
７０  記録ユニット
７１  ヘッド部
７２  連通口
８０  インク流路
８１  オリフィスプレート
８２  振動板
８３  圧電素子
８４  基板
８５  吐出口
９１  対向壁
９２  凹部の表面
【図１】
0004098954.tif 000028
【図２】
0004098954.tif 000029
【図３】
0004098954.tif 000030
【図４】
0004098954.tif 000031
【図５】
0004098954.tif 000032
【図６】
0004098954.tif 000033