インクジェット記録用インク
【課題】 普通紙に速やかに浸透しながらも得られる画像の光学濃度が高く、さらにノズルでの目詰まりを抑制したインクジェット記録用インクを提供すること。
【解決手段】 表面張力が３４ｍＮ／ｍ以下であるインクジェット記録用インクであって、アニオン性自己分散顔料、塩、下記式（Ａ）で定義される親疎水度係数が０．２６以上の水溶性化合物を含有し、該インク中に該自己分散顔料のアニオン性官能基量よりも多いセシウムイオン量を含有することを特徴とするインクジェット記録用インク。
【解決手段】 表面張力が３４ｍＮ／ｍ以下であるインクジェット記録用インクであって、アニオン性自己分散顔料、塩、下記式（Ａ）で定義される親疎水度係数が０．２６以上の水溶性化合物を含有し、該インク中に該自己分散顔料のアニオン性官能基量よりも多いセシウムイオン量を含有することを特徴とするインクジェット記録用インク。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録用インク（以下、単にインクともいう）を用いたインクジェット記録方法の課題として、普通紙に対して記録を行うと、着弾したインク滴が紙の繊維に沿って浸透し、画像の光学濃度や品位が低下することがある。特にインクが浸透しやすいインクであればあるほど、かかる課題が発生しやすい。
【０００３】
これに対して、特許文献１には、普通紙に対して高い光学濃度を有する記録が可能な浸透型インクが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２００９／０１４２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のインクでは、さらに画像の光学濃度を向上させるために塩又は親水性が低い溶剤を使用すると、水分の蒸発に伴い顔料が固着してしまい、ノズルの目詰まりが発生する場合があった。
【０００６】
従って本発明は、普通紙に速やかに浸透しながらも得られる画像の光学濃度が高く、さらにノズルでの目詰まりを抑制したインクジェット記録用インクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は表面張力が３４ｍＮ／ｍ以下であるインクジェット記録用インクであって、水と、アニオン性自己分散顔料と、塩と、下記式（Ａ）で定義される親疎水度係数が０．２６以上の水溶性化合物とを含有し、インクジェット記録用インクに含まれる前記自己分散顔料が有するアニオン性官能基の総量をＸ（ｍｏｌ／ｇ）、インクジェット記録用インクに含まれるセシウムイオン量をＹ（ｍｏｌ／ｇ）としたときに、Ｘ＜Ｙであることを特徴とするインクジェット記録用インクである。
【０００８】
【数１】
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、普通紙に速やかに浸透しながらも得られる画像の光学濃度が高く、さらにノズルでの目詰まりを抑制したインクジェット記録用インクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】記録ドットの形成方法の一例を示す図。
【図２】インクジェット記録装置を示す図。
【図３】シリアル型記録ヘッドを示す図。
【図４】ライン型記録ヘッドを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決するインクジェット記録用インクについて検討した。検討の結果、インクが水と、アニオン性自己分散顔料と、塩と、親疎水度係数が０．２６以上の水溶性化合物を含有し、該自己分散顔料のアニオン性官能基量よりも多いセシウムイオン量を含有することでこれらが相乗的に作用することを見出した。そして、普通紙印刷における高光学濃度とノズルにおける目詰まりの抑制、即ち、耐ノズル目詰まり性の向上という通常トレードオフとなる効果を両立できることを見出したのである。
【００１３】
インク中において、アニオン性自己分散顔料のアニオン性官能基及びその対イオンは水和しているため、お互いに結合することなく存在している。このインク滴が普通紙に着弾すると、アニオン性官能基及び対イオンの水和水がセルロース繊維や填料等に奪われ両者が結合する。この結果、顔料が凝集して析出する。上記アニオン性官能基の対イオンが水和力の高いナトリウムイオンやリチウムイオンの場合、自己分散顔料は多くの水和水を保有している。従って、着弾後に顔料が析出するためには多くの水がセルロース繊維に奪われる必要がある。そのため、顔料が析出するまで長い時間が必要となるので、着弾後に顔料は紙の内部深くまで浸透してしまい、その結果光学濃度は低下する。一方、自己分散顔料の対イオンが水和力の低いカリウムイオンやセシウムイオンの場合、インク中で自己分散顔料が保有している水和水は比較的少ない。従って、着弾後に短時間で顔料が析出するため、紙の表層に定着して光学濃度が高い記録画像を得ることができる。また、本発明者等は検討の結果、水と後述の親疎水度係数が高い水溶性化合物を液体成分として含有するインクを用いると、上述したカリウムイオンやセシウムイオンによる光学濃度向上の効果と相まって、極めて高い光学濃度を有する記録画像を得ることができることを見出した。詳細な理由は不明であるが、親疎水度係数が高い水溶性化合物を含むインクを紙に付与すると、親疎水度係数が高い水溶性化合物や水等の液体成分と自己分散顔料とが速やかに分離し、即ち、速やかな固液分離が起こり、自己分散顔料が析出するまでの時間がより短くなるためであると推測している。
【００１４】
上記のようなインク構成とすることにより超浸透型インクであっても光学濃度が高い記録画像を得ることが可能となるが、着弾後に顔料が速やかに析出するようなインクの構成にした結果、ノズルの目詰まりが起こりやすくなることがある。この課題に対して、本発明者らは、自己分散顔料のアニオン性官能基量よりも多いセシウムイオン量を含有するインクを使用すると、記録画像が高光学濃度になると同時にノズルの目詰まりが起こり難くなることを見出した。この理由として、以下のようなメカニズムが考えられる。
【００１５】
即ち、自己分散顔料のアニオン性官能基量よりも多いセシウムイオン量を含有するインク中では、そのアニオン性官能基の大部分の対イオンはセシウムイオンとなる。そのため、着弾後に顔料が速やかに析出して光学濃度が高い記録画像が得られる。一方、ノズルの吐出口から水分の蒸発が起こると、吐出口付近でインク中の溶剤が濃縮される。本発明のインクは、後述の親疎水度係数が高い、即ち疎水傾向にある水溶性化合物を溶剤として含有している。濃縮部において対イオンとしてセシウムイオンを有するアニオン性自己分散顔料は、カリウムイオン、ナトリウムイオン等の他の対イオンを有する自己分散顔料と比較して、それらの水溶性化合物に対して親和性が高いと考えられるため、析出しにくい。即ち、セシウムイオンを多く含有するインクは、ノズルにおける目詰まりの問題が起こり難くなる。
【００１６】
また、セシウムイオンをセシウム塩として添加する場合、セシウム塩の対アニオンも水和しているが、ノズルの吐出口付近で水分蒸発に伴う溶剤の濃縮が起きても、塩は溶剤に対して親和性が低いため、溶剤と共に濃縮され難い傾向にある。その結果、セシウム塩はノズルの吐出口よりも奥の方へと移動するので、ノズルの吐出口付近におけるセシウム塩の析出は起こり難い。
【００１７】
以上のように、本発明のインクに必須な構成成分であるセシウムイオン、塩及び親疎水度係数が高い（親疎水度係数が０．２６以上の）水溶性化合物が相乗的な効果を奏することにより、本来トレードオフの関係にある高光学濃度と耐ノズル目詰まり性の両方を満足することが可能となった。
【００１８】
＜インクジェット記録用インク＞
（色材）
本発明のインクジェット記録用インクは、色材としてアニオン性自己分散顔料を用いる。本発明において、アニオン性自己分散顔料とは顔料表面に直接あるいは他の原子団を介したアニオン性官能基を導入することにより分散安定化させた顔料である。アニオン性顔料は、基本的には、顔料を水性媒体に分散する際に分散剤を必須としない。分散安定化する前の顔料としては、例えばＷＯ２００９／０１４２４２号公報に列挙されているような、従来公知の様々な顔料を用いることができる。ここでアニオン性官能基とはｐＨ７．０において半数以上の水素イオンが電離する官能基である。本発明においては、水素イオンが電離してアニオンの状態となっているアニオン性官能基、例えば、−ＣＯＯ−もアニオン性基とよぶ。具体的にはカルボキシル基、スルホ基、又はホスホン酸基等が挙げられる。中でも光学濃度を高める点から、カルボキシル基又はホスホン酸基が好ましい。
【００１９】
顔料の表面にアニオン性官能基を導入する製造方法としては、例えばカーボンブラックを酸化処理する方法が挙げられる。ここで酸化処理の方法の例としては次亜塩素酸塩、オゾン水、過酸化水素、亜塩素酸塩、硝酸等による方法を挙げることができる。中でも光学濃度を高める点から、次亜塩素酸ナトリウムを使用した表面処理方法で得られる自己分散カーボンブラックが好ましい。他の酸化処理の方法として、例えば特許第３８０８５０４号、特表２００９−５１５００７、又は特表２００９−５０６１９６に記載されているようなジアゾニウム塩を使用した表面処理方法が挙げられる。表面に親水性の官能基が導入された市販の顔料としては、例えばＣＷ−１、ＣＷ−２、ＣＷ−３（オリヱント製）、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２００、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ４００（キャボット製）等が挙げられる。尚、上記したＣＷ−２、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００はアニオン性官能基として電離したカルボキシル基を有し、対イオンとしてナトリウムイオンを有する自己分散カーボンブラックである。即ち、−ＣＯＯＮａを有するカーボンブラックである。対イオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオン等のアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、或いはメチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、２−ヒドロキシエチルアミン、ジ（２−ヒドロキシエチル）アミン又はトリ（２−ヒドロキシエチル）アミン等のアミン類に由来するイオンを挙げることができる。
【００２０】
本発明に用いる自己分散顔料の平均粒子径は、好ましくは６０ｎｍ以上であり、より好ましくは７０ｎｍ以上である。また、好ましくは１４５ｎｍ以下であり、より好ましくは１４０ｎｍ以下、さらに好ましくは１３０ｎｍ以下である。これらの平均粒子径は、液中での動的光散乱法により求められたものである。具体的な平均粒子径の測定方法としては、レーザ光の散乱を利用した、ＦＰＡＲ−１０００（大塚電子製、キュムラント法解析）、ナノトラックＵＰＡ １５０ＥＸ（日機装製、５０％の積算値の値とする）等を使用する方法が挙げられる。
【００２１】
自己分散顔料は、必要に応じて２種類以上を組み合わせて同一インク中に用いることができる。インクの自己分散顔料の含有量は、インク全量に対して好ましくは０．５質量％以上、より好ましくは１．０質量％以上、さらに好ましくは２．０質量％以上である。また、好ましくは１５．０質量％以下、より好ましくは１０．０質量％以下、さらに好ましくは８．０質量％以下である。
【００２２】
自己分散顔料のアニオン性官能基量の測定方法としては、例えば「最新カーボンブラック技術大全集（技術情報協会）」に記載されている方法を使用することができる。また、例えば特許第４１８９２５８号に記載されている熱分解クロマトグラフィーによる測定法、特許第３４０５８１７号に記載されているツァイゼル法、特開平１１−２２２５７３に記載されているようなイオン交換後イオン濃度測定を行うことにより官能基量を測定する方法、特開２００２−２０１３９０に記載されているイオンメーターを利用する方法が挙げられる。
【００２３】
（セシウムイオン）
本発明のインクジェット記録用インクは、インク中の自己分散顔料のアニオン性官能基の総量Ｘ（μｍｏｌ／ｇ）よりも多いセシウムイオン量Ｙ（μｍｏｌ／ｇ）を含有することを特徴としている。即ち、Ｘ＜Ｙである。本発明においては、Ｘ＋５≦Ｙであることが好ましく、Ｘ＋１０≦Ｙであることがより好ましい。ＸとＹとの関係を上記好ましい関係とすることで、耐ノズル目詰まり性を低下させることなく光学濃度をより効果的に高めることができる。
【００２４】
セシウムイオンを導入する手段としては、対イオンがセシウムイオンであるアニオン性自己分散顔料を調製した後、さらにセシウム塩を添加してもよい。或いは、セシウムイオン以外の対イオンを有するアニオン性自己分散顔料に対して、自己分散顔料のアニオン性官能基量を超える量のセシウム塩を添加してもよい。ここで対イオンがセシウムイオンであるアニオン性自己分散顔料を調製する手段としては、以下のような手段がある。例えば、顔料に対して次亜塩素酸セシウムのような酸化剤で酸化処理を行う方法がある。或いは特許第４００１９２２号又は特開平１１−２２２５７３に記載の、自己分散顔料に対して水酸化セシウムや塩化セシウム等のセシウム塩水溶液の添加と脱塩を繰り返すことにより、対カチオンを交換して得る方法（イオン交換法）がある。
【００２５】
インクジェット記録用インク中のセシウムイオン量は、好ましくは２０．０μｍｏｌ／ｇ以上１００．０μｍｏｌ／ｇ以下であり、より好ましくは２５．０μｍｏｌ／ｇ以上７５．０μｍｏｌ／ｇ以下であり、特に好ましくは４０．０μｍｏｌ／ｇ以上６０．０μｍｏｌ／ｇ以下である。また、インクジェット記録用インクに含まれる自己分散顔料のアニオン性官能基の総量は１．０μｍｏｌ／ｇ以上２０．０μｍｏｌ／ｇ以下であることが好ましく、５．０μｍｏｌ／ｇ以上１５．０μｍｏｌ／ｇ以下であることがより好ましい。
【００２６】
（塩）
本発明のインクジェット記録用インクは、アニオン性官能基量Ｘ（ｍｏｌ／ｇ）よりも多いセシウムイオン量Ｙ（ｍｏｌ／ｇ）を含有するために、塩としてセシウム塩を含有することが好ましい。セシウム塩としては、アルキルカルボン酸、アリールカルボン酸、アルキルスルホン酸、硫酸、リン酸、炭酸から選ばれる酸とセシウムイオンとから構成されるセシウム塩であることが好ましい。具体的には、硫酸セシウム、メタンスルホン酸セシウム、酒石酸セシウム、塩化セシウム等が挙げられる。詳細な理由は不明であるが、セシウム塩としてメタンスルホン酸セシウムを用いたインクは、光学濃度の向上という観点から特に好ましい。尚、塩は、１種類だけを含有させても、複数種類を含有させてもよい。
【００２７】
本発明においては、インクジェット記録用インクがアニオン性官能基量Ｘ（ｍｏｌ／ｇ）よりも多いセシウムイオン量Ｙ（ｍｏｌ／ｇ）を含有していれば、塩としてセシウム塩以外の塩を用いてもよい。
【００２８】
有機酸とは、炭素原子から構成される分子構造を有し、その分子内にカルボキシル基、ホスホン酸基、又はスルホ基等の、中性付近のｐＨにおいて水素イオンが電離する官能基を１個又は複数個有する酸である。具体例としては、クエン酸、コハク酸、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、酒石酸、グルコン酸、タルトロン酸、マレイン酸、マロン酸、又はアジピン酸等のアルキルカルボン酸、安息香酸、フタル酸、又はトリメット酸等のアリールカルボン酸、メタンスルホン酸、又はエタンスルホン酸等のアルキルスルホン酸、或いはベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等のアリールスルホン酸が挙げられる。高光学濃度及び耐ノズル目詰まり性の点から、蟻酸、酢酸、又はプロピオン酸等の水溶性のアルキルカルボン酸、コハク酸又は酒石酸等の複数のカルボキシル基を有するアルキルカルボン酸、フタル酸又はトリメット酸等の複数のカルボキシル基を有するアリールカルボン酸、或いはメタンスルホン酸、エタンスルホン酸等のアルキルスルホン酸が好ましい。
【００２９】
無機酸とは、塩酸、硝酸、硫酸、炭酸、又はリン酸等の鉱酸である。中でも高光学濃度及び耐ノズル目詰まり性の点から、硫酸が好ましい。
【００３０】
塩としては、具体的には、クエン酸リチウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、コハク酸リチウム、コハク酸ナトリウム、コハク酸カリウム、蟻酸リチウム、蟻酸ナトリウム、蟻酸カリウム、蟻酸アンモニウム、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸リチウム、酢酸アンモニウム、プロピオン酸リチウム、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カリウム、シュウ酸リチウム、シュウ酸ナトリウム、シュウ酸カリウム、酒石酸リチウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸カリウム、安息香酸リチウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸アンモニウム、フタル酸リチウム、フタル酸ナトリウム、フタル酸カリウム、フタル酸アンモニウム、メタンスルホン酸リチウム、メタンスルホン酸ナトリウム、メタンスルホン酸カリウム、メタンスルホン酸アンモニウム、エタンスルホン酸リチウム、エタンスルホン酸ナトリウム、エタンスルホン酸カリウム、エタンスルホン酸アンモニウム、ベンゼンスルホン酸リチウム、ベンゼンスルホン酸ナトリウム、ベンゼンスルホン酸カリウム、ベンゼンスルホン酸アンモニウム等の有機酸塩、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化ルビジウム、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化ルビジウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化ルビジウム、塩化アンモニウム、硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の無機酸塩等を好適に用いることができる。
【００３１】
尚、本発明における塩とは、有機酸又は無機酸等の酸に由来するアニオンと、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムカチオン、或いは、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、２−ヒドロキシエチルアミン、ジ（２−ヒドロキシエチル）アミン又はトリ（２−ヒドロキシエチル）アミン等のアミン類に由来するカチオンとから構成される水溶性の塩である。尚、インク中で塩は解離して、イオンとして存在しているが、便宜上、「塩を含有する」と表現する。
【００３２】
（水性媒体）
本発明のインクジェット記録用インクは、水を必須成分とするが、インク中の水の含有量は、インク全質量に対して、３０．０質量％以上であることが好ましい。また、９５．０質量％以下であることが好ましい。更に、水に加えて、水溶性化合物を併用して、水性媒体とするのが好ましい。この水溶性化合物とは、２０．０質量％濃度の水との混合液で水と相分離せずに混ざり合う、親水性の高いものである。更に固液分離や目詰まり抑制への点から蒸発しやすいものは好ましくなく、２０℃での蒸気圧が５．３Ｐａ以下の物質が好ましい。
【００３３】
さらに本発明のインクジェット記録用インクは、下記式（Ａ）で定義される親疎水度係数が０．２６以上の水溶性化合物を含有する。下記式（Ａ）中の２０％水溶液とは、いずれも親疎水度係数の測定対象である水溶性化合物の２０質量％水溶液を指す。紙種によっては、式（Ａ）で定義される親疎水度係数が０．２６以上０．３７未満の水溶性化合物と０．３７以上の水溶性化合物を併有するインクが好ましい。親疎水度係数が０．２６未満の水溶性化合物を用いた場合、十分な光学濃度が得られない。普通紙に対する光学濃度を高める点から、インク中の全水溶性化合物中に占める親疎水度係数が０．２６以上の水溶性化合物の含有率は、５０．０質量％以上であることが好ましく、６０．０質量％以上であることがより好ましく、７０．０質量％以上であることがさらに好ましい。式（Ａ）で定義される親疎水度係数が０．２６以上０．３７未満の水溶性化合物として、トリメチロールプロパンが特に好ましい。また０．３７以上の水溶性化合物としては炭素数４〜７の炭化水素のグリコール構造を有するものが好ましい。さらに、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ペンタンジオール、又は１，６−ヘキサンジオールがより好ましく、１，２−ヘキサンジオールが特に好ましい。１，２−ヘキサンジオールは、水分活性値が０．３７以上であり、且つ、２０℃での蒸気圧が５．３Ｐａ以下の水溶性化合物であるため、特に好ましい。
【００３４】
式（Ａ）で定義される親疎水度係数が０．２６以上０．３７未満の水溶性化合物と０．３７以上の水溶性化合物の含有割合は、質量基準で９：１〜１：２が好ましく、６：１〜１：１がさらに好ましい。
【００３５】
【数２】
【００３６】
式中の水分活性値とは、
水分活性値＝（水溶液の水蒸気圧）／（純水の水蒸気圧）
で示されるものである。水分活性値の測定方法は、様々な方法があり、いずれの方法にも特定されないが、中でもチルドミラー露点測定法は、本発明で使用する材料測定に好適である。本発明における親疎水度係数は、この測定法を採用した水分活性値測定装置であるアクアラブＣＸ−３ＴＥ（ＤＥＣＡＧＯＮ製）を用いて、各水溶性化合物の２０質量％水溶液を２５℃で測定した水分活性値を利用して計算した値である。
【００３７】
ラウールの法則に従えば、希薄溶液の蒸気圧の降下率は溶質のモル分率に等しく、溶媒及び溶質の種類に無関係であるので、水溶液中の水のモル分率と水分活性値は等しくなる。しかし、各種水溶性化合物の水溶液の水分活性値を測定すると、水分活性値は、水のモル分率と一致しないものも多い。
【００３８】
水溶液の水分活性値が水のモル分率より低い場合は、水溶液の水蒸気圧が理論計算値より小さいこととなり、水の蒸発が溶質の存在によって抑制されている。このことから、溶質は水和力の大きい物質であることがわかる。逆に、水溶液の水分活性値が水のモル分率より高い場合は、溶質が水和力の小さい物質と考えられる。
【００３９】
本発明者らは、インクに含有される水溶性化合物の親水性、あるいは疎水性の程度が、自己分散顔料と水性媒体との固液分離の推進、さらに、各種インク性能に及ぼす影響が大きいものと着眼した。このことから、式（Ａ）に示す親疎水度係数という係数を定義した。
【００４０】
水分活性値は、２０質量％の一律の濃度で、各種水溶性化合物の水溶液を測定しているが、式（Ａ）に換算することによって、溶質の分子量が異なって水のモル分率が違っても、各種溶質の親水性、あるいは疎水性の程度の相対比較が可能である。また水溶液の水分活性値が１を越えることはないので、親疎水度係数の最大値は１である。
【００４１】
インクジェット記録用インクに用いられる水溶性化合物の、式（Ａ）によって得られた親疎水度係数を表１に示す。ただし、本発明の水溶性化合物は、これらにのみ限定されるものではない。
【００４２】
【表１】
【００４３】
水溶性化合物は、インクジェット記録用インクとしての適性を有する各種の水溶性化合物の中から、目的とする親疎水度係数を有する水溶性化合物を選択して用いることができる。前記水溶性化合物のインク中での含有量は、合計で好ましくは５．０質量％以上、より好ましくは６．０質量％以上、さらに好ましくは７．０質量％以上である。また、好ましくは５０．０質量％以下、より好ましくは４０．０質量％以下、さらに好ましくは３０．０質量％以下である。
【００４４】
（界面活性剤）
本発明のインクジェット記録用インクは、よりバランスのよい吐出安定性を得るために、インク中に界面活性剤を含有することが好ましい。中でもノニオン界面活性剤を含有することが好ましい。ノニオン界面活性剤の中でもポリオキシエチレンアルキルエーテル、アセチレングリコール等のエチレンオキサイド付加物が特に好ましい。これらのノニオン系界面活性剤のＨＬＢ値（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ−Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ Ｂａｌａｎｃｅ）は、１０以上である。こうして併用される界面活性剤の含有量は、好ましくはインク中に０．１質量％以上、より好ましくは０．２質量％以上、さらに好ましくは０．３質量％以上である。また、好ましくは５．０質量％以下、より好ましくは４．０質量％以下、さらに好ましくは３．０質量％以下である。
【００４５】
（その他の添加剤）
また、本発明のインクジェット記録用インクは、所望の物性値を有するインクとするために、上記した成分の他に必要に応じて、添加剤として、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防カビ剤、酸化防止剤、浸透剤等を添加することができる。
【００４６】
（表面張力）
本発明のインクジェット記録用インクの表面張力は、３４ｍＮ／ｍ以下である。このインクの表面張力は、３３ｍＮ／ｍ以下であることがより好ましく、３２ｍＮ／ｍ以下であることがさらに好ましい。また、２０ｍＮ／ｍ以上であることが好ましく、２３ｍＮ／ｍ以上であることがより好ましく、２６ｍＮ／ｍ以上であることがさらに好ましい。インクの表面張力をこの範囲に制御することで、本発明のインクの効果が最大限に発揮される。インクの表面張力が３４ｍＮ／ｍより高い場合は、普通紙の臨界表面張力より高いためインクが紙に着弾しても濡れが遅い。そのためインクの浸透速度は遅くなる。インクの表面張力が３４ｍＮ／ｍ以下の場合はセルロース繊維間に形成される細孔（ポア）に吸収されて浸透するポア吸収が主体となり、３４ｍＮ／ｍより高い場合は普通紙のセルロース繊維自身にインクが直接吸収されて浸透するファイバー吸収が主体となる。これら２タイプの吸収によるインクの紙への吸収速度はポア吸収の方が圧倒的に速い。そこで本発明では、主にポア吸収により紙の内部へ浸透するインクとすることによって高速定着性を実現している。尚、上記表面張力は、垂直平板法によって測定された値であり、具体的な測定装置としては、ＣＢＶＰ−Ｚ（協和界面科学製）等が挙げられる。
【００４７】
（粘度）
本発明のインクジェット記録用インクの粘度は１５．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。熱エネルギーの利用によりインクジェット記録する装置を使用する場合、これより粘度が高いとノズルへのインク供給が間に合わず、不明瞭な画像が記録される場合がある。インクの粘度はより好ましくは１０．０ｍＰａ・ｓ以下であり、さらに好ましくは５．０ｍＰａ・ｓ以下である。
【００４８】
＜インクジェット記録方法＞
本発明のインクジェット記録方法においては、１回に付与するインク滴の体積を、０．５ｐｌ以上、６．０ｐｌ以下の定量とすることが好ましい。より好ましくは１．０ｐｌ以上であり、特に好ましくは１．５ｐｌ以上である。また、より好ましくは５．０ｐｌ以下であり、特に好ましくは４．５ｐｌ以下である。０．５ｐｌ未満の場合は、画像の定着性、耐水性に劣る場合があるので好ましくない。６．０ｐｌを越えると、２ポイント（１ポイント≒０．３５ｍｍ）から５ポイント程度の小さな文字を印刷した場合に、文字太りによって文字がつぶれる場合がある。
【００４９】
本発明において定量のインクとは、記録ヘッドを構成するノズルの構造を各ノズル間で異ならせず、付与する駆動エネルギーを変化させる設定をしていない状態で吐出された同じ体積のインクを意味する。即ち、このような状態であれば、装置の製造誤差等による僅かな吐出のばらつきがあっても、付与されるインクの体積は定量である。付与されるインクの体積を定量とすることにより、インクの浸透深さが安定し、記録画像の画像濃度が高く、画像の均一性が良好となる。逆に、付与されるインク滴の体積を変化させることを前提としたシステム等によると、インクは定量ではなく、異なった体積のインク滴が混在するため、インクの普通紙への浸透深さのばらつきが大きくなる。特に記録画像の高デューティー部では、浸透深さのばらつきのため、記録画像の画像濃度が低い箇所が存在するなどし、画像の均一性が良好でなくなる場合がある。
【００５０】
インクの定量化に適した付与方式としては、インクの付与を熱エネルギーの作用により行うサーマルインクジェット方式が、吐出のメカニズムの点で好ましい。即ち、サーマルインクジェット方式は、インクの浸透深さのばらつきを抑え、記録画像は高濃度で、均一性が良好となる。さらに、サーマルインクジェット方式は、圧電素子を用いてインクを付与する方式に比べて多ノズル化と高密度化に適しており、高速記録にも好適である。
【００５１】
本発明者等の検討によれば、本発明のインクを用いることで、画像を形成するための基本マトリクス中に、少なくとも１色のインクのデューティーが８０％デューティー以上となる画像を形成する際に、即ち、１つの基本マトリクスに対して１色のインクが多く付与される場合に生じやすい、光学濃度の低下を効果的に抑制することができる。。尚、デューティーを算出する部分は、最小で５０μｍ×５０μｍである。８０％デューティー以上となる画像とは、デューティーを算出する部分のマトリクス中の格子のうち、８０％以上の格子にインクが付与されて形成される画像である。格子の大きさは、基本マトリクスの解像度によって決定される。例えば、基本マトリクスの解像度が１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉの場合、１つの格子の大きさは、１／１２００ｉｎｃｈ×１／１２００ｉｎｃｈである。また、本発明における１色とは、全く同一の１色、１色調であるのが好ましいが、多少の濃度等の相違があっても、１色とする。即ち、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のインクを用いる場合では、これらの少なくとも１色により、基本マトリクス中に８０％デューティー以上となる部分を有する画像のことである。一方、基本マトリクス中に１色のインクのデューティーが８０％デューティー以上とならない画像は、着弾したインク間の重なりが比較的少なく、印字プロセスの工夫をしなくとも、文字のつぶれ等の問題が生じない場合も多い。
【００５２】
本発明の基本マトリクスは、記録装置等により自由に設定できる。基本マトリクスの解像度としては、６００ｄｐｉ以上が好ましく、１２００ｄｐｉ以上がより好ましい。また、４８００ｄｐｉを超えるとインクの打ち込み量が増加することにより画像及び文字品位が低下する場合があるため、４８００ｄｐｉ以下が好ましい。解像度は、この範囲内にあれば、基本マトリクスの縦と横で同一であっても異なっていてもよい。
【００５３】
また、本発明においては、基本マトリクス中へのインクの総付与量が５．０μｌ／ｃｍ２以下であることが好ましい。即ち、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のインクを用いる場合では、これら全ての色のインクの総付与量である。また、単一のインク、例えばブラック１色のインクを用いる場合では、ブラックインクの総付与量である。総付与量を算出する部分は、前記のデューティーを算出する部分と同じである。全ての色のインクの総付与量が５．０μｌ／ｃｍ２を越える部分を有する画像を形成する場合は、鮮明な画像が得られない場合や、裏抜けが発生して両面印刷に適さない場合がある。
【００５４】
本発明では、光学濃度の点から上記のような画像を形成する際に、基本マトリクス中への前記１色のインクの付与を分割して複数回のタイミングで行うことが好ましい。本発明では、基本マトリクスへ、１つのノズル列からインクが数滴同時に付与された場合において、かかる付与は１回のタイミングとする。尚、１つのノズル列とは、同一種類のインクを吐出する吐出口群のことである。また分割回数は少なくとも２回以上であるが、３回以上であると、記録画像の光学濃度がより高くなる。また、好ましくは８回以下、より好ましくは４回以下である。分割回数が８回を越えると、ブリーディングの抑制や、小文字の良好な印字には効果的だが、普通紙表面でのインクの隠蔽率が低下し、光学濃度が低下する傾向となる。
【００５５】
インクの付与を２以上の回数に分割する手法としては、シリアル型とライン型に大別される。シリアル型プリンタを例にすると、例えばベタ印字を通常２分割で印字する場合、記録媒体に対して記録ヘッドが２回通過（２パス）することとなる。分割付与に際して、１回当りのインク付与量は等量である場合が多いが、本発明はこれに限るものではない。２パスで印字する際に、１パス目に記録媒体に対し５０％相当のインク（第１のインク）を、２パス目に記録媒体に残りの５０％相当のインク（第２のインク）を付与し、１００％のベタ印字をする場合のドット着弾位置の配列例を図１に示す。
【００５６】
以上のシリアル型の分割付与方法に加えて、本発明では１パスで図１と同様の位置へのドット付与を２分割で印字するライン型にも対応している。例えば１パスでブラックインクを２分割付与する構成の一態様として、図３に例示した記録ヘッドを用いる例が挙げられる。カラーのヘッド構成例を述べると、２１１、２１２、２１３、２１４及び２１５は、夫々、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）のインクを吐出する態様となる。この例は、ブラックインクを２ノズル列に分割して、実質的に１パスで付与する場合のヘッドの構成例である。同様にしてヘッドのノズル列数やインクの搭載数の構成を変えることで、様々なインクを実質上の１パスで２以上の分割回数に分割印字する事が可能である。
【００５７】
各タイミングで付与する前記１色のインクの付与量は、０．７μｌ／ｃｍ２以下とする。好ましくは０．６μｌ／ｃｍ２以下、より好ましくは０．５μｌ／ｃｍ２以下である。各タイミングの、１色のインクの付与量が０．７μｌ／ｃｍ２を越えると、裏抜けや文字のつぶれ、ブリーディングが発生する場合がある。
【００５８】
また、本発明において、基本マトリクスへの１色のインクの付与開始から終了までの時間を１ｍｓｅｃ以上、２００ｍｓｅｃ以下の範囲内とすることが好ましい。即ち、この範囲内で複数回のタイミングでインクを付与し、画像を完成させることが好ましい。この条件で印字することにより、光学濃度及び小文字の文字品位の向上がみられる。１ｍｓｅｃ以上とすることにより、基本マトリクスへ最初にインクが付与されてから、最後にインクが付与されるまでに一定の時間が空くため、好ましい。この理由は以下のように考えられる。即ち、最初のインク滴が普通紙に十分に定着する前に最後のインク滴が着弾すると、各インク滴同士が結合し、大きな液滴を形成する（ビーディング）。その大きな液滴が普通紙上の大きめな細孔から深く浸透してしまうので光学濃度が低下する場合がある。また、その大きなインク滴は普通紙の中で繊維の方向に沿って横方向にも広がるため、文字のシャープさが失われてしまう場合もある。
【００５９】
また、基本マトリクスへの１色のインクの付与を３回以上のタイミングで行う場合、それぞれのタイミング間の時間を１ｍｓｅｃ以上とすることが好ましい。この条件で記録することで、各インク滴同士が結合して生じる画像濃度の低下及び文字品位の劣化が軽減される。基本マトリクスへの１色のインクの付与を２００ｍｓｅｃより長い時間で行ったとしても、２００ｍｓｅｃに設定した際の効果とはさほど変化がない。そのため、本発明では高速印刷を達成するために、２００ｍｓｅｃ以下とすることが好ましい。基本マトリクスへの１色のインクの付与に要する時間は、好ましくは１ｍｓｅｃ以上、より好ましくは４ｍｓｅｃ以上、さらに好ましくは８ｍｓｅｃ以上である。これよりも好ましくは１２ｍｓｅｃ以上である。基本マトリクスへの１色のインクの付与時間をこのように設定することにより、本発明で使用するインクの効果を最大に引き出すことができる。即ち、高い画像濃度且つ高品質な画像を得ることが可能で、高速でのインクジェット記録が実現する。尚、かかる付与のタイミングを達成するためには、基本マトリクスへの１色のインクの付与を、全てのタイミングにおいて同一の記録ヘッド内の複数のノズル列から行うことが好ましい。
【００６０】
＜インクジェット記録装置＞
次に、本発明に関するインクジェット記録装置について説明する。本発明においては、０．５ｐｌ以上６ｐｌ以下の定量のインク滴を付与する記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置を好適に用いることができる。本願発明のインクジェット記録装置の記録ヘッドは、インクに熱エネルギーを作用させて付与させる記録ヘッドであることが好ましい。このような記録ヘッドは、圧電素子を用いてインクを吐出させる記録ヘッドに比べてノズルの高密度化に適している。さらに、インクを定量とすることに優れているので、インクの浸透深さのばらつきを抑え、記録画像の均一性を良好とする点で優れている。
【００６１】
インクに熱エネルギーを作用させて付与させる記録ヘッドの代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号公報、米国特許第４７４０７９６号公報に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である。これらの中ではオンデマンド型のものが有利である。即ち、オンデマンド型の場合には、インクが保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号が印加される。この印加によって、電気熱変換体に熱エネルギーが発生させ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応したインク内の気泡を形成することができる。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介してインクを吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるのでインクが定量であり、応答性にも優れたインクの吐出が達成でき、より好ましい。
【００６２】
図２は、本発明に適用可能なインクジェット記録装置の概略図である。キャリッジ２０には、インクジェット記録方式で吐出を行う記録ヘッドが搭載されており、記録ヘッドは複数のノズル列としてノズル列２１１〜２１５を有する。１パスでブラックインクを２分割で付与する構成の一態様としては、２１１、２１２、２１３、２１４及び２１５は、夫々、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）のインクを吐出する態様が挙げられる。インクカートリッジ２２１〜２２５は、記録ヘッドと、ノズル列２１１〜２１５、及びこれらにインクと供給するためのインクタンクとから構成されている。４０は、濃度センサである。濃度センサ４０は反射型の濃度センサであり、キャリッジ２０の側面に設置された状態で、記録媒体に記録されたテストパターンの濃度を検出できる構成となっている。記録ヘッドへの制御信号等は、フレキシブルケーブル２３を介して転送される。
【００６３】
普通紙等の、セルロース繊維の露呈した記録媒体２４は、不図示の搬送ローラを経て排紙ローラ２５に挟持され、搬送モータ２６の駆動に伴い矢印方向（副走査方向）に搬送される。
【００６４】
ガイドシャフト２７、及びリニアエンコーダ２８により、キャリッジ２０は案内支持されている。キャリッジ２０は、キャリッジモータ３０の駆動により、駆動ベルト２９を介して、ガイドシャフト２７に沿って主走査方向に往復運動される。記録ヘッドの内部（液路）には、インク吐出用の熱エネルギーを発生する発熱素子（電気・熱エネルギ変換体）が設けられている。リニアエンコーダ２８の読みとりタイミングに伴い、上記発熱素子を記録信号に基づいて駆動し、記録媒体上にインク滴を吐出し、付着させることで画像を形成する。
【００６５】
記録領域外に配置されたキャリッジ２０のホームポジションには、キャップ部３１１〜３１５を持つ回復ユニット３２が設置されている。記録を行なわないときには、キャリッジ２０をホームポジションに移動させて、ノズル列２１１〜２１５をそれぞれが対応するキャップ３１１〜３１５によって密閉する。これにより、インク溶剤の蒸発に起因するインクの固着あるいは塵埃等の異物の付着等による目詰まりを抑制することができる。また、キャップ部のキャッピング機能は、記録頻度の低いインク吐出口の吐出不良や目詰まりを解消するために利用される。具体的には、キャップ部は、インク吐出口から離れた状態にあるキャップ部へインクを吐出させる吐出不良防止のための空吐出に利用される。更に、キャップ部は、キャップした状態で不図示のポンプによりインク吐出口からインクを吸引して吐出不良を起こした吐出口の吐出回復に利用される。
【００６６】
インク受け部３３は、記録ヘッドが記録動作直前に上部を通過する時に、予備的に吐出されたインク滴を受容する役割を果たす。また、キャップ部に隣接した位置に不図示のブレード、拭き部材を配置することにより、ノズル列２１１〜２１５中のインク吐出口の形成面をクリーニングすることが可能となっている。
【００６７】
以上説明したように、記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは、記録動作を一層安定にできるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段等がある。また、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを備えることも安定した記録を行なうために有効である。
【００６８】
加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いてもよい。さらに、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【００６９】
図３は、ノズル列２１１〜２１５を有する記録ヘッドの構成図である。図において、記録ヘッドの記録走査方向は、図の矢印で示した方向とする。記録ヘッドには、記録走査方向と略直行する方向に配列した複数のノズル列２１１〜２１５が配備されている。記録ヘッドは、図の記録走査方向へ移動走査しながら、各吐出口より所定のタイミングでインク滴を吐出する。これにより、記録媒体には、ノズルの配列密度に応じた記録解像度で画像が形成される。この際、記録ヘッドは、記録走査方向のどちらの方向で記録動作を行ってもよい。また、往復のどちらで記録動作を行ってもよい。
【００７０】
また、以上の実施形態は記録ヘッドを走査して記録を行なうシリアルタイプの記録装置であるが、記録媒体の幅に対応した長さを有する記録ヘッドを用いたフルラインタイプの記録装置であっても良い。フルラインタイプの記録ヘッドとしては、図３に開示されているようなシリアルタイプの記録ヘッドを千鳥状や並列に配列させて、長尺化し、目的の長さとする構成がある。あるいは、当初より長尺化したノズル列を有するように、一体的に形成された１個の記録ヘッドとした構成でもよい（図４）。
【００７１】
上記のシリアルタイプやラインタイプの記録装置は、独立化あるいは一体的に形成された４色インク（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を用いる例である。また、ブラックインクのみを２分割付与するためにブラックインクを２１１ノズルと２１５ノズルそれぞれに設けた５ノズル列構成のヘッドを搭載した例である。また、４ノズル列を用いて分割回数を２〜１２程度にする際の好適な態様として、４色インク（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の少なくとも１種については、同色のインクを複数のノズル列に重複して搭載する形式も好ましい。例えば、４ノズル列のヘッドを２個ないし３個重ねてつなげた８ノズル列構成や１２ノズル列構成等も挙げられる。
【００７２】
同一色のインクの付与を複数回のタイミングで付与する具体例として、シリアルタイプの記録装置を使用してインクを２回に分割して１回の走査で印字する形態が挙げられる。１回の走査でブラックインクを２分割付与する構成の一態様として、図３に例示した記録ヘッドを用いてカラーのヘッド構成を例に述べる。２１１、２１２、２１３、２１４及び２１５は、夫々、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）のインクを吐出することが特に好ましい態様となる。この記録ヘッドを搭載したキャリッジの速度及び／又は２つのブラックインクのノズル列間の幅を変化させることで、基本マトリクスへの１色のインクの付与を１ｍｓｅｃ以上、２００ｍｓｅｃ以下に制御することができる。
【００７３】
本発明のインクジェット記録装置は、画像を形成するための基本マトリクス中に、基本マトリクスに付与するインクの総付与量が５．０μｌ／ｃｍ２以下で、１色のインクのデューティーが８０％デューティー以上となる画像を形成をする際に、前記１色のインクの付与を複数回のタイミングで行う。また、各タイミングのインクの付与量を０．７μｌ／ｃｍ２以下に制御している。さらに、基本マトリクスへのインクの付与開始から終了までの時間を１ｍｓｅｃ以上２００ｍｓｅｃ以下の範囲とすることが好ましい。本発明のインクジェット記録装置は、かかる分割付与を行うための制御機構を有する。この制御機構により、インクジェット記録ヘッドの動作と、普通紙の紙送り動作のタイミングを制御し、かかる分割付与を行う。
【００７４】
１色のインクを付与する際の分割回数は、所望とする記録条件に応じて設定できる。図１に、２回に分割する例を示す。本例は、基本マトリクスの解像度は１２００ｄｐｉ（横）×１２００ｄｐｉ（縦）で、画像の１００％デューティーの部分を形成する場合の例である。図１では、１回目のインクの着弾位置を第１のインク、２回目のインクの着弾位置を第２のインクとして示している。第１のインク、第２のインクは、それぞれ定量である。
【実施例】
【００７５】
次に実施例、比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、以下の記載で「部」及び「％」とあるものは、特に断りのない限り質量基準である。
【００７６】
＜実施例１〜７、比較例１〜８＞
（色材）
アニオン性自己分散顔料の水分散体であるＢＯＮＪＥＴ ＢＬＡＣＫ ＣＷ−２（オリヱント化学工業製、ｐＨ＝６．４）及びＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット製、ｐＨ＝７．３）を用い、これらの水分散体中の自己分散顔料をインクの色材とした。
【００７７】
（インクの調製）
次に、実施例１〜７のインク（インク１〜７）及び比較例１〜８のインク（インク８〜１５）の調製について説明する。インク１〜１５の調製は、下記表２に従ってインクを構成する全成分（合計で１００部）を混合した後、塩酸又は水酸化セシウム水溶液で表２に記載のｐＨになるように調整し、１時間攪拌し、孔径２．５μｍのフィルターを用いて、ろ過することで行った。尚、表２において、顔料に関してはインク中の固形分の量（自己分散顔料の量）を表示している。水は、イオン交換水である。アセチレノールＥＨは、ノニオン界面活性剤（川研ファインケミカル製）である。インクの表面張力は、ＣＢＶＰ−Ｚ（協和界面科学製）で測定した値である。また、アニオン性官能基量は、ナトリウムイオンメータ Ｃ−１２２（堀場製作所製）を用いたイオン濃度測定の結果から算出した。インク中のセシウムイオンの量は、セシウム塩の総添加量から算出した。
【００７８】
【表２】
【００７９】
＜実施例８〜２３、比較例９〜１６＞
調整したインク１〜１５を用い、下記の方法で画像形成を行い、画像の光学濃度及び耐ノズル目詰まり性の評価を行った。
【００８０】
（画像形成）
記録画像の評価には、普通紙であるオフィスプランナー紙、ＳＷ−１０１紙、ＧＦ５００紙（以上キヤノンマーケティングジャパン製）、Ｘｅｒｏｘ４２００（ゼロックス製）、及びＨＰ Ｂｒｉｇｈｔ Ｗｈｉｔｅ Ｉｎｋｊｅｔ Ｐａｐｅｒ（ヒューレットパッカード製）を用いた。使用したインクジェット記録装置は、以下の機種である。
・Ｆ９００（キヤノン製。記録ヘッド；６吐出口列、各５１２ノズル。インク量４．０ｐｌ（定量）、解像度最高１２００ｄｐｉ（横）×１２００ｄｐｉ（縦）。）
【００８１】
＜記録方法Ａ＞
評価するインクを二つのインクタンクに充填し、それぞれプリンタのブラックインクヘッド部とシアンインクヘッド部に搭載してベタ画像を印刷した。このときのブラックインクヘッド部とシアンインクヘッド部から吐出されるインクの時間差は１２ｍｓｅｃであった。今回実施した２分割してインクを付与する印刷方式ではベタ部分の形成に際し、一吐出口列あたり０．５μｌ／ｃｍ２の等量のインクを付与することで合計付与量を１．０μｌ／ｃｍ２とした。
【００８２】
＜記録方法Ｂ＞
評価するインクをインクタンクに充填し、プリンタのブラックインクヘッド部に搭載してベタ画像を印刷した。このときにインクヘッドが２回走査してベタ画像となるように分割付与した（２パス印刷）。１回の走査で０．５μｌ／ｃｍ２の等量のインクを２回付与することで合計付与量を１．０μｌ／ｃｍ２とした。
【００８３】
＜記録方法Ｃ＞
評価するインクをインクタンクに充填し、プリンタのブラックインクヘッド部に搭載してベタ画像を印刷した。このときにインクヘッドが１回の走査でベタ画像となるように印刷した（１パス印刷）。１回の走査で合計付与量を１．０μｌ／ｃｍ２とした。
【００８４】
（画像の光学濃度）
画像のベタ部分の光学濃度を濃度計（マクベスＲＤ９１５：マクベス製）にて測定し、上記５種の紙に印刷した画像の光学濃度の平均値を下記の基準で評価した。
ＡＡ：１．３８以上であった。
Ａ：１．３５以上、１．３８未満であった。
Ｂ：１．３０以上、１．３５未満であった。
Ｃ：１．３０未満であった。
【００８５】
（耐ノズル目詰まり性）
上記印字試験後密閉キャップをせずに２週間室温で放置し、回復操作を行った際のノズルチェックパターン印字の状況を下記の基準で目視にて評価した。
Ａ：クリーニング操作（記録ヘッドの吐出口でインクを吸引する操作）１回で正常の印字ができる。
Ｂ：クリーニング操作１回では正常の印字ができないが、３回で正常の印字ができる。
Ｃ：クリーニング操作３回では正常の印字ができないが、強力クリーニング（クリーニング操作よりも、記録ヘッドの吐出口でインクを強く吸引する操作）３回で正常の印字ができる。
Ｄ：強力クリーニングを３回繰り返しても、安定した吐出ができず、正常の印字ができない。
以上の評価結果を表３に示す。
【００８６】
【表３】
【００８７】
表３に示す通り、セシウムイオン量がアニオン性官能基量よりも多いインク１〜７（実施例１〜７）を用いた実施例８〜２３では、得られる画像の光学濃度が高く、且つノズルの目詰まりも良好に抑制できていることが分かる。
【００８８】
一方、セシウムイオン量がアニオン性官能基量よりも少ないインク８〜１５（比較例１〜８）を用いた比較例９〜１６では、得られる画像の光学濃度が低いか、或いは目詰まりが発生していることが分かる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録用インクに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録用インク（以下、単にインクともいう）を用いたインクジェット記録方法の課題として、普通紙に対して記録を行うと、着弾したインク滴が紙の繊維に沿って浸透し、画像の光学濃度や品位が低下することがある。特にインクが浸透しやすいインクであればあるほど、かかる課題が発生しやすい。
【０００３】
これに対して、特許文献１には、普通紙に対して高い光学濃度を有する記録が可能な浸透型インクが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２００９／０１４２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のインクでは、さらに画像の光学濃度を向上させるために塩又は親水性が低い溶剤を使用すると、水分の蒸発に伴い顔料が固着してしまい、ノズルの目詰まりが発生する場合があった。
【０００６】
従って本発明は、普通紙に速やかに浸透しながらも得られる画像の光学濃度が高く、さらにノズルでの目詰まりを抑制したインクジェット記録用インクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は表面張力が３４ｍＮ／ｍ以下であるインクジェット記録用インクであって、水と、アニオン性自己分散顔料と、塩と、下記式（Ａ）で定義される親疎水度係数が０．２６以上の水溶性化合物とを含有し、インクジェット記録用インクに含まれる前記自己分散顔料が有するアニオン性官能基の総量をＸ（ｍｏｌ／ｇ）、インクジェット記録用インクに含まれるセシウムイオン量をＹ（ｍｏｌ／ｇ）としたときに、Ｘ＜Ｙであることを特徴とするインクジェット記録用インクである。
【０００８】
【数１】
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、普通紙に速やかに浸透しながらも得られる画像の光学濃度が高く、さらにノズルでの目詰まりを抑制したインクジェット記録用インクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】記録ドットの形成方法の一例を示す図。
【図２】インクジェット記録装置を示す図。
【図３】シリアル型記録ヘッドを示す図。
【図４】ライン型記録ヘッドを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決するインクジェット記録用インクについて検討した。検討の結果、インクが水と、アニオン性自己分散顔料と、塩と、親疎水度係数が０．２６以上の水溶性化合物を含有し、該自己分散顔料のアニオン性官能基量よりも多いセシウムイオン量を含有することでこれらが相乗的に作用することを見出した。そして、普通紙印刷における高光学濃度とノズルにおける目詰まりの抑制、即ち、耐ノズル目詰まり性の向上という通常トレードオフとなる効果を両立できることを見出したのである。
【００１３】
インク中において、アニオン性自己分散顔料のアニオン性官能基及びその対イオンは水和しているため、お互いに結合することなく存在している。このインク滴が普通紙に着弾すると、アニオン性官能基及び対イオンの水和水がセルロース繊維や填料等に奪われ両者が結合する。この結果、顔料が凝集して析出する。上記アニオン性官能基の対イオンが水和力の高いナトリウムイオンやリチウムイオンの場合、自己分散顔料は多くの水和水を保有している。従って、着弾後に顔料が析出するためには多くの水がセルロース繊維に奪われる必要がある。そのため、顔料が析出するまで長い時間が必要となるので、着弾後に顔料は紙の内部深くまで浸透してしまい、その結果光学濃度は低下する。一方、自己分散顔料の対イオンが水和力の低いカリウムイオンやセシウムイオンの場合、インク中で自己分散顔料が保有している水和水は比較的少ない。従って、着弾後に短時間で顔料が析出するため、紙の表層に定着して光学濃度が高い記録画像を得ることができる。また、本発明者等は検討の結果、水と後述の親疎水度係数が高い水溶性化合物を液体成分として含有するインクを用いると、上述したカリウムイオンやセシウムイオンによる光学濃度向上の効果と相まって、極めて高い光学濃度を有する記録画像を得ることができることを見出した。詳細な理由は不明であるが、親疎水度係数が高い水溶性化合物を含むインクを紙に付与すると、親疎水度係数が高い水溶性化合物や水等の液体成分と自己分散顔料とが速やかに分離し、即ち、速やかな固液分離が起こり、自己分散顔料が析出するまでの時間がより短くなるためであると推測している。
【００１４】
上記のようなインク構成とすることにより超浸透型インクであっても光学濃度が高い記録画像を得ることが可能となるが、着弾後に顔料が速やかに析出するようなインクの構成にした結果、ノズルの目詰まりが起こりやすくなることがある。この課題に対して、本発明者らは、自己分散顔料のアニオン性官能基量よりも多いセシウムイオン量を含有するインクを使用すると、記録画像が高光学濃度になると同時にノズルの目詰まりが起こり難くなることを見出した。この理由として、以下のようなメカニズムが考えられる。
【００１５】
即ち、自己分散顔料のアニオン性官能基量よりも多いセシウムイオン量を含有するインク中では、そのアニオン性官能基の大部分の対イオンはセシウムイオンとなる。そのため、着弾後に顔料が速やかに析出して光学濃度が高い記録画像が得られる。一方、ノズルの吐出口から水分の蒸発が起こると、吐出口付近でインク中の溶剤が濃縮される。本発明のインクは、後述の親疎水度係数が高い、即ち疎水傾向にある水溶性化合物を溶剤として含有している。濃縮部において対イオンとしてセシウムイオンを有するアニオン性自己分散顔料は、カリウムイオン、ナトリウムイオン等の他の対イオンを有する自己分散顔料と比較して、それらの水溶性化合物に対して親和性が高いと考えられるため、析出しにくい。即ち、セシウムイオンを多く含有するインクは、ノズルにおける目詰まりの問題が起こり難くなる。
【００１６】
また、セシウムイオンをセシウム塩として添加する場合、セシウム塩の対アニオンも水和しているが、ノズルの吐出口付近で水分蒸発に伴う溶剤の濃縮が起きても、塩は溶剤に対して親和性が低いため、溶剤と共に濃縮され難い傾向にある。その結果、セシウム塩はノズルの吐出口よりも奥の方へと移動するので、ノズルの吐出口付近におけるセシウム塩の析出は起こり難い。
【００１７】
以上のように、本発明のインクに必須な構成成分であるセシウムイオン、塩及び親疎水度係数が高い（親疎水度係数が０．２６以上の）水溶性化合物が相乗的な効果を奏することにより、本来トレードオフの関係にある高光学濃度と耐ノズル目詰まり性の両方を満足することが可能となった。
【００１８】
＜インクジェット記録用インク＞
（色材）
本発明のインクジェット記録用インクは、色材としてアニオン性自己分散顔料を用いる。本発明において、アニオン性自己分散顔料とは顔料表面に直接あるいは他の原子団を介したアニオン性官能基を導入することにより分散安定化させた顔料である。アニオン性顔料は、基本的には、顔料を水性媒体に分散する際に分散剤を必須としない。分散安定化する前の顔料としては、例えばＷＯ２００９／０１４２４２号公報に列挙されているような、従来公知の様々な顔料を用いることができる。ここでアニオン性官能基とはｐＨ７．０において半数以上の水素イオンが電離する官能基である。本発明においては、水素イオンが電離してアニオンの状態となっているアニオン性官能基、例えば、−ＣＯＯ−もアニオン性基とよぶ。具体的にはカルボキシル基、スルホ基、又はホスホン酸基等が挙げられる。中でも光学濃度を高める点から、カルボキシル基又はホスホン酸基が好ましい。
【００１９】
顔料の表面にアニオン性官能基を導入する製造方法としては、例えばカーボンブラックを酸化処理する方法が挙げられる。ここで酸化処理の方法の例としては次亜塩素酸塩、オゾン水、過酸化水素、亜塩素酸塩、硝酸等による方法を挙げることができる。中でも光学濃度を高める点から、次亜塩素酸ナトリウムを使用した表面処理方法で得られる自己分散カーボンブラックが好ましい。他の酸化処理の方法として、例えば特許第３８０８５０４号、特表２００９−５１５００７、又は特表２００９−５０６１９６に記載されているようなジアゾニウム塩を使用した表面処理方法が挙げられる。表面に親水性の官能基が導入された市販の顔料としては、例えばＣＷ−１、ＣＷ−２、ＣＷ−３（オリヱント製）、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２００、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ４００（キャボット製）等が挙げられる。尚、上記したＣＷ−２、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００はアニオン性官能基として電離したカルボキシル基を有し、対イオンとしてナトリウムイオンを有する自己分散カーボンブラックである。即ち、−ＣＯＯＮａを有するカーボンブラックである。対イオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオン、セシウムイオン等のアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、或いはメチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、２−ヒドロキシエチルアミン、ジ（２−ヒドロキシエチル）アミン又はトリ（２−ヒドロキシエチル）アミン等のアミン類に由来するイオンを挙げることができる。
【００２０】
本発明に用いる自己分散顔料の平均粒子径は、好ましくは６０ｎｍ以上であり、より好ましくは７０ｎｍ以上である。また、好ましくは１４５ｎｍ以下であり、より好ましくは１４０ｎｍ以下、さらに好ましくは１３０ｎｍ以下である。これらの平均粒子径は、液中での動的光散乱法により求められたものである。具体的な平均粒子径の測定方法としては、レーザ光の散乱を利用した、ＦＰＡＲ−１０００（大塚電子製、キュムラント法解析）、ナノトラックＵＰＡ １５０ＥＸ（日機装製、５０％の積算値の値とする）等を使用する方法が挙げられる。
【００２１】
自己分散顔料は、必要に応じて２種類以上を組み合わせて同一インク中に用いることができる。インクの自己分散顔料の含有量は、インク全量に対して好ましくは０．５質量％以上、より好ましくは１．０質量％以上、さらに好ましくは２．０質量％以上である。また、好ましくは１５．０質量％以下、より好ましくは１０．０質量％以下、さらに好ましくは８．０質量％以下である。
【００２２】
自己分散顔料のアニオン性官能基量の測定方法としては、例えば「最新カーボンブラック技術大全集（技術情報協会）」に記載されている方法を使用することができる。また、例えば特許第４１８９２５８号に記載されている熱分解クロマトグラフィーによる測定法、特許第３４０５８１７号に記載されているツァイゼル法、特開平１１−２２２５７３に記載されているようなイオン交換後イオン濃度測定を行うことにより官能基量を測定する方法、特開２００２−２０１３９０に記載されているイオンメーターを利用する方法が挙げられる。
【００２３】
（セシウムイオン）
本発明のインクジェット記録用インクは、インク中の自己分散顔料のアニオン性官能基の総量Ｘ（μｍｏｌ／ｇ）よりも多いセシウムイオン量Ｙ（μｍｏｌ／ｇ）を含有することを特徴としている。即ち、Ｘ＜Ｙである。本発明においては、Ｘ＋５≦Ｙであることが好ましく、Ｘ＋１０≦Ｙであることがより好ましい。ＸとＹとの関係を上記好ましい関係とすることで、耐ノズル目詰まり性を低下させることなく光学濃度をより効果的に高めることができる。
【００２４】
セシウムイオンを導入する手段としては、対イオンがセシウムイオンであるアニオン性自己分散顔料を調製した後、さらにセシウム塩を添加してもよい。或いは、セシウムイオン以外の対イオンを有するアニオン性自己分散顔料に対して、自己分散顔料のアニオン性官能基量を超える量のセシウム塩を添加してもよい。ここで対イオンがセシウムイオンであるアニオン性自己分散顔料を調製する手段としては、以下のような手段がある。例えば、顔料に対して次亜塩素酸セシウムのような酸化剤で酸化処理を行う方法がある。或いは特許第４００１９２２号又は特開平１１−２２２５７３に記載の、自己分散顔料に対して水酸化セシウムや塩化セシウム等のセシウム塩水溶液の添加と脱塩を繰り返すことにより、対カチオンを交換して得る方法（イオン交換法）がある。
【００２５】
インクジェット記録用インク中のセシウムイオン量は、好ましくは２０．０μｍｏｌ／ｇ以上１００．０μｍｏｌ／ｇ以下であり、より好ましくは２５．０μｍｏｌ／ｇ以上７５．０μｍｏｌ／ｇ以下であり、特に好ましくは４０．０μｍｏｌ／ｇ以上６０．０μｍｏｌ／ｇ以下である。また、インクジェット記録用インクに含まれる自己分散顔料のアニオン性官能基の総量は１．０μｍｏｌ／ｇ以上２０．０μｍｏｌ／ｇ以下であることが好ましく、５．０μｍｏｌ／ｇ以上１５．０μｍｏｌ／ｇ以下であることがより好ましい。
【００２６】
（塩）
本発明のインクジェット記録用インクは、アニオン性官能基量Ｘ（ｍｏｌ／ｇ）よりも多いセシウムイオン量Ｙ（ｍｏｌ／ｇ）を含有するために、塩としてセシウム塩を含有することが好ましい。セシウム塩としては、アルキルカルボン酸、アリールカルボン酸、アルキルスルホン酸、硫酸、リン酸、炭酸から選ばれる酸とセシウムイオンとから構成されるセシウム塩であることが好ましい。具体的には、硫酸セシウム、メタンスルホン酸セシウム、酒石酸セシウム、塩化セシウム等が挙げられる。詳細な理由は不明であるが、セシウム塩としてメタンスルホン酸セシウムを用いたインクは、光学濃度の向上という観点から特に好ましい。尚、塩は、１種類だけを含有させても、複数種類を含有させてもよい。
【００２７】
本発明においては、インクジェット記録用インクがアニオン性官能基量Ｘ（ｍｏｌ／ｇ）よりも多いセシウムイオン量Ｙ（ｍｏｌ／ｇ）を含有していれば、塩としてセシウム塩以外の塩を用いてもよい。
【００２８】
有機酸とは、炭素原子から構成される分子構造を有し、その分子内にカルボキシル基、ホスホン酸基、又はスルホ基等の、中性付近のｐＨにおいて水素イオンが電離する官能基を１個又は複数個有する酸である。具体例としては、クエン酸、コハク酸、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、酒石酸、グルコン酸、タルトロン酸、マレイン酸、マロン酸、又はアジピン酸等のアルキルカルボン酸、安息香酸、フタル酸、又はトリメット酸等のアリールカルボン酸、メタンスルホン酸、又はエタンスルホン酸等のアルキルスルホン酸、或いはベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等のアリールスルホン酸が挙げられる。高光学濃度及び耐ノズル目詰まり性の点から、蟻酸、酢酸、又はプロピオン酸等の水溶性のアルキルカルボン酸、コハク酸又は酒石酸等の複数のカルボキシル基を有するアルキルカルボン酸、フタル酸又はトリメット酸等の複数のカルボキシル基を有するアリールカルボン酸、或いはメタンスルホン酸、エタンスルホン酸等のアルキルスルホン酸が好ましい。
【００２９】
無機酸とは、塩酸、硝酸、硫酸、炭酸、又はリン酸等の鉱酸である。中でも高光学濃度及び耐ノズル目詰まり性の点から、硫酸が好ましい。
【００３０】
塩としては、具体的には、クエン酸リチウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、コハク酸リチウム、コハク酸ナトリウム、コハク酸カリウム、蟻酸リチウム、蟻酸ナトリウム、蟻酸カリウム、蟻酸アンモニウム、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸リチウム、酢酸アンモニウム、プロピオン酸リチウム、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カリウム、シュウ酸リチウム、シュウ酸ナトリウム、シュウ酸カリウム、酒石酸リチウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸カリウム、安息香酸リチウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸アンモニウム、フタル酸リチウム、フタル酸ナトリウム、フタル酸カリウム、フタル酸アンモニウム、メタンスルホン酸リチウム、メタンスルホン酸ナトリウム、メタンスルホン酸カリウム、メタンスルホン酸アンモニウム、エタンスルホン酸リチウム、エタンスルホン酸ナトリウム、エタンスルホン酸カリウム、エタンスルホン酸アンモニウム、ベンゼンスルホン酸リチウム、ベンゼンスルホン酸ナトリウム、ベンゼンスルホン酸カリウム、ベンゼンスルホン酸アンモニウム等の有機酸塩、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化ルビジウム、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化ルビジウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化ルビジウム、塩化アンモニウム、硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の無機酸塩等を好適に用いることができる。
【００３１】
尚、本発明における塩とは、有機酸又は無機酸等の酸に由来するアニオンと、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムカチオン、或いは、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、２−ヒドロキシエチルアミン、ジ（２−ヒドロキシエチル）アミン又はトリ（２−ヒドロキシエチル）アミン等のアミン類に由来するカチオンとから構成される水溶性の塩である。尚、インク中で塩は解離して、イオンとして存在しているが、便宜上、「塩を含有する」と表現する。
【００３２】
（水性媒体）
本発明のインクジェット記録用インクは、水を必須成分とするが、インク中の水の含有量は、インク全質量に対して、３０．０質量％以上であることが好ましい。また、９５．０質量％以下であることが好ましい。更に、水に加えて、水溶性化合物を併用して、水性媒体とするのが好ましい。この水溶性化合物とは、２０．０質量％濃度の水との混合液で水と相分離せずに混ざり合う、親水性の高いものである。更に固液分離や目詰まり抑制への点から蒸発しやすいものは好ましくなく、２０℃での蒸気圧が５．３Ｐａ以下の物質が好ましい。
【００３３】
さらに本発明のインクジェット記録用インクは、下記式（Ａ）で定義される親疎水度係数が０．２６以上の水溶性化合物を含有する。下記式（Ａ）中の２０％水溶液とは、いずれも親疎水度係数の測定対象である水溶性化合物の２０質量％水溶液を指す。紙種によっては、式（Ａ）で定義される親疎水度係数が０．２６以上０．３７未満の水溶性化合物と０．３７以上の水溶性化合物を併有するインクが好ましい。親疎水度係数が０．２６未満の水溶性化合物を用いた場合、十分な光学濃度が得られない。普通紙に対する光学濃度を高める点から、インク中の全水溶性化合物中に占める親疎水度係数が０．２６以上の水溶性化合物の含有率は、５０．０質量％以上であることが好ましく、６０．０質量％以上であることがより好ましく、７０．０質量％以上であることがさらに好ましい。式（Ａ）で定義される親疎水度係数が０．２６以上０．３７未満の水溶性化合物として、トリメチロールプロパンが特に好ましい。また０．３７以上の水溶性化合物としては炭素数４〜７の炭化水素のグリコール構造を有するものが好ましい。さらに、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ペンタンジオール、又は１，６−ヘキサンジオールがより好ましく、１，２−ヘキサンジオールが特に好ましい。１，２−ヘキサンジオールは、水分活性値が０．３７以上であり、且つ、２０℃での蒸気圧が５．３Ｐａ以下の水溶性化合物であるため、特に好ましい。
【００３４】
式（Ａ）で定義される親疎水度係数が０．２６以上０．３７未満の水溶性化合物と０．３７以上の水溶性化合物の含有割合は、質量基準で９：１〜１：２が好ましく、６：１〜１：１がさらに好ましい。
【００３５】
【数２】
【００３６】
式中の水分活性値とは、
水分活性値＝（水溶液の水蒸気圧）／（純水の水蒸気圧）
で示されるものである。水分活性値の測定方法は、様々な方法があり、いずれの方法にも特定されないが、中でもチルドミラー露点測定法は、本発明で使用する材料測定に好適である。本発明における親疎水度係数は、この測定法を採用した水分活性値測定装置であるアクアラブＣＸ−３ＴＥ（ＤＥＣＡＧＯＮ製）を用いて、各水溶性化合物の２０質量％水溶液を２５℃で測定した水分活性値を利用して計算した値である。
【００３７】
ラウールの法則に従えば、希薄溶液の蒸気圧の降下率は溶質のモル分率に等しく、溶媒及び溶質の種類に無関係であるので、水溶液中の水のモル分率と水分活性値は等しくなる。しかし、各種水溶性化合物の水溶液の水分活性値を測定すると、水分活性値は、水のモル分率と一致しないものも多い。
【００３８】
水溶液の水分活性値が水のモル分率より低い場合は、水溶液の水蒸気圧が理論計算値より小さいこととなり、水の蒸発が溶質の存在によって抑制されている。このことから、溶質は水和力の大きい物質であることがわかる。逆に、水溶液の水分活性値が水のモル分率より高い場合は、溶質が水和力の小さい物質と考えられる。
【００３９】
本発明者らは、インクに含有される水溶性化合物の親水性、あるいは疎水性の程度が、自己分散顔料と水性媒体との固液分離の推進、さらに、各種インク性能に及ぼす影響が大きいものと着眼した。このことから、式（Ａ）に示す親疎水度係数という係数を定義した。
【００４０】
水分活性値は、２０質量％の一律の濃度で、各種水溶性化合物の水溶液を測定しているが、式（Ａ）に換算することによって、溶質の分子量が異なって水のモル分率が違っても、各種溶質の親水性、あるいは疎水性の程度の相対比較が可能である。また水溶液の水分活性値が１を越えることはないので、親疎水度係数の最大値は１である。
【００４１】
インクジェット記録用インクに用いられる水溶性化合物の、式（Ａ）によって得られた親疎水度係数を表１に示す。ただし、本発明の水溶性化合物は、これらにのみ限定されるものではない。
【００４２】
【表１】
【００４３】
水溶性化合物は、インクジェット記録用インクとしての適性を有する各種の水溶性化合物の中から、目的とする親疎水度係数を有する水溶性化合物を選択して用いることができる。前記水溶性化合物のインク中での含有量は、合計で好ましくは５．０質量％以上、より好ましくは６．０質量％以上、さらに好ましくは７．０質量％以上である。また、好ましくは５０．０質量％以下、より好ましくは４０．０質量％以下、さらに好ましくは３０．０質量％以下である。
【００４４】
（界面活性剤）
本発明のインクジェット記録用インクは、よりバランスのよい吐出安定性を得るために、インク中に界面活性剤を含有することが好ましい。中でもノニオン界面活性剤を含有することが好ましい。ノニオン界面活性剤の中でもポリオキシエチレンアルキルエーテル、アセチレングリコール等のエチレンオキサイド付加物が特に好ましい。これらのノニオン系界面活性剤のＨＬＢ値（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ−Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ Ｂａｌａｎｃｅ）は、１０以上である。こうして併用される界面活性剤の含有量は、好ましくはインク中に０．１質量％以上、より好ましくは０．２質量％以上、さらに好ましくは０．３質量％以上である。また、好ましくは５．０質量％以下、より好ましくは４．０質量％以下、さらに好ましくは３．０質量％以下である。
【００４５】
（その他の添加剤）
また、本発明のインクジェット記録用インクは、所望の物性値を有するインクとするために、上記した成分の他に必要に応じて、添加剤として、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防カビ剤、酸化防止剤、浸透剤等を添加することができる。
【００４６】
（表面張力）
本発明のインクジェット記録用インクの表面張力は、３４ｍＮ／ｍ以下である。このインクの表面張力は、３３ｍＮ／ｍ以下であることがより好ましく、３２ｍＮ／ｍ以下であることがさらに好ましい。また、２０ｍＮ／ｍ以上であることが好ましく、２３ｍＮ／ｍ以上であることがより好ましく、２６ｍＮ／ｍ以上であることがさらに好ましい。インクの表面張力をこの範囲に制御することで、本発明のインクの効果が最大限に発揮される。インクの表面張力が３４ｍＮ／ｍより高い場合は、普通紙の臨界表面張力より高いためインクが紙に着弾しても濡れが遅い。そのためインクの浸透速度は遅くなる。インクの表面張力が３４ｍＮ／ｍ以下の場合はセルロース繊維間に形成される細孔（ポア）に吸収されて浸透するポア吸収が主体となり、３４ｍＮ／ｍより高い場合は普通紙のセルロース繊維自身にインクが直接吸収されて浸透するファイバー吸収が主体となる。これら２タイプの吸収によるインクの紙への吸収速度はポア吸収の方が圧倒的に速い。そこで本発明では、主にポア吸収により紙の内部へ浸透するインクとすることによって高速定着性を実現している。尚、上記表面張力は、垂直平板法によって測定された値であり、具体的な測定装置としては、ＣＢＶＰ−Ｚ（協和界面科学製）等が挙げられる。
【００４７】
（粘度）
本発明のインクジェット記録用インクの粘度は１５．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。熱エネルギーの利用によりインクジェット記録する装置を使用する場合、これより粘度が高いとノズルへのインク供給が間に合わず、不明瞭な画像が記録される場合がある。インクの粘度はより好ましくは１０．０ｍＰａ・ｓ以下であり、さらに好ましくは５．０ｍＰａ・ｓ以下である。
【００４８】
＜インクジェット記録方法＞
本発明のインクジェット記録方法においては、１回に付与するインク滴の体積を、０．５ｐｌ以上、６．０ｐｌ以下の定量とすることが好ましい。より好ましくは１．０ｐｌ以上であり、特に好ましくは１．５ｐｌ以上である。また、より好ましくは５．０ｐｌ以下であり、特に好ましくは４．５ｐｌ以下である。０．５ｐｌ未満の場合は、画像の定着性、耐水性に劣る場合があるので好ましくない。６．０ｐｌを越えると、２ポイント（１ポイント≒０．３５ｍｍ）から５ポイント程度の小さな文字を印刷した場合に、文字太りによって文字がつぶれる場合がある。
【００４９】
本発明において定量のインクとは、記録ヘッドを構成するノズルの構造を各ノズル間で異ならせず、付与する駆動エネルギーを変化させる設定をしていない状態で吐出された同じ体積のインクを意味する。即ち、このような状態であれば、装置の製造誤差等による僅かな吐出のばらつきがあっても、付与されるインクの体積は定量である。付与されるインクの体積を定量とすることにより、インクの浸透深さが安定し、記録画像の画像濃度が高く、画像の均一性が良好となる。逆に、付与されるインク滴の体積を変化させることを前提としたシステム等によると、インクは定量ではなく、異なった体積のインク滴が混在するため、インクの普通紙への浸透深さのばらつきが大きくなる。特に記録画像の高デューティー部では、浸透深さのばらつきのため、記録画像の画像濃度が低い箇所が存在するなどし、画像の均一性が良好でなくなる場合がある。
【００５０】
インクの定量化に適した付与方式としては、インクの付与を熱エネルギーの作用により行うサーマルインクジェット方式が、吐出のメカニズムの点で好ましい。即ち、サーマルインクジェット方式は、インクの浸透深さのばらつきを抑え、記録画像は高濃度で、均一性が良好となる。さらに、サーマルインクジェット方式は、圧電素子を用いてインクを付与する方式に比べて多ノズル化と高密度化に適しており、高速記録にも好適である。
【００５１】
本発明者等の検討によれば、本発明のインクを用いることで、画像を形成するための基本マトリクス中に、少なくとも１色のインクのデューティーが８０％デューティー以上となる画像を形成する際に、即ち、１つの基本マトリクスに対して１色のインクが多く付与される場合に生じやすい、光学濃度の低下を効果的に抑制することができる。。尚、デューティーを算出する部分は、最小で５０μｍ×５０μｍである。８０％デューティー以上となる画像とは、デューティーを算出する部分のマトリクス中の格子のうち、８０％以上の格子にインクが付与されて形成される画像である。格子の大きさは、基本マトリクスの解像度によって決定される。例えば、基本マトリクスの解像度が１２００ｄｐｉ×１２００ｄｐｉの場合、１つの格子の大きさは、１／１２００ｉｎｃｈ×１／１２００ｉｎｃｈである。また、本発明における１色とは、全く同一の１色、１色調であるのが好ましいが、多少の濃度等の相違があっても、１色とする。即ち、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のインクを用いる場合では、これらの少なくとも１色により、基本マトリクス中に８０％デューティー以上となる部分を有する画像のことである。一方、基本マトリクス中に１色のインクのデューティーが８０％デューティー以上とならない画像は、着弾したインク間の重なりが比較的少なく、印字プロセスの工夫をしなくとも、文字のつぶれ等の問題が生じない場合も多い。
【００５２】
本発明の基本マトリクスは、記録装置等により自由に設定できる。基本マトリクスの解像度としては、６００ｄｐｉ以上が好ましく、１２００ｄｐｉ以上がより好ましい。また、４８００ｄｐｉを超えるとインクの打ち込み量が増加することにより画像及び文字品位が低下する場合があるため、４８００ｄｐｉ以下が好ましい。解像度は、この範囲内にあれば、基本マトリクスの縦と横で同一であっても異なっていてもよい。
【００５３】
また、本発明においては、基本マトリクス中へのインクの総付与量が５．０μｌ／ｃｍ２以下であることが好ましい。即ち、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のインクを用いる場合では、これら全ての色のインクの総付与量である。また、単一のインク、例えばブラック１色のインクを用いる場合では、ブラックインクの総付与量である。総付与量を算出する部分は、前記のデューティーを算出する部分と同じである。全ての色のインクの総付与量が５．０μｌ／ｃｍ２を越える部分を有する画像を形成する場合は、鮮明な画像が得られない場合や、裏抜けが発生して両面印刷に適さない場合がある。
【００５４】
本発明では、光学濃度の点から上記のような画像を形成する際に、基本マトリクス中への前記１色のインクの付与を分割して複数回のタイミングで行うことが好ましい。本発明では、基本マトリクスへ、１つのノズル列からインクが数滴同時に付与された場合において、かかる付与は１回のタイミングとする。尚、１つのノズル列とは、同一種類のインクを吐出する吐出口群のことである。また分割回数は少なくとも２回以上であるが、３回以上であると、記録画像の光学濃度がより高くなる。また、好ましくは８回以下、より好ましくは４回以下である。分割回数が８回を越えると、ブリーディングの抑制や、小文字の良好な印字には効果的だが、普通紙表面でのインクの隠蔽率が低下し、光学濃度が低下する傾向となる。
【００５５】
インクの付与を２以上の回数に分割する手法としては、シリアル型とライン型に大別される。シリアル型プリンタを例にすると、例えばベタ印字を通常２分割で印字する場合、記録媒体に対して記録ヘッドが２回通過（２パス）することとなる。分割付与に際して、１回当りのインク付与量は等量である場合が多いが、本発明はこれに限るものではない。２パスで印字する際に、１パス目に記録媒体に対し５０％相当のインク（第１のインク）を、２パス目に記録媒体に残りの５０％相当のインク（第２のインク）を付与し、１００％のベタ印字をする場合のドット着弾位置の配列例を図１に示す。
【００５６】
以上のシリアル型の分割付与方法に加えて、本発明では１パスで図１と同様の位置へのドット付与を２分割で印字するライン型にも対応している。例えば１パスでブラックインクを２分割付与する構成の一態様として、図３に例示した記録ヘッドを用いる例が挙げられる。カラーのヘッド構成例を述べると、２１１、２１２、２１３、２１４及び２１５は、夫々、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）のインクを吐出する態様となる。この例は、ブラックインクを２ノズル列に分割して、実質的に１パスで付与する場合のヘッドの構成例である。同様にしてヘッドのノズル列数やインクの搭載数の構成を変えることで、様々なインクを実質上の１パスで２以上の分割回数に分割印字する事が可能である。
【００５７】
各タイミングで付与する前記１色のインクの付与量は、０．７μｌ／ｃｍ２以下とする。好ましくは０．６μｌ／ｃｍ２以下、より好ましくは０．５μｌ／ｃｍ２以下である。各タイミングの、１色のインクの付与量が０．７μｌ／ｃｍ２を越えると、裏抜けや文字のつぶれ、ブリーディングが発生する場合がある。
【００５８】
また、本発明において、基本マトリクスへの１色のインクの付与開始から終了までの時間を１ｍｓｅｃ以上、２００ｍｓｅｃ以下の範囲内とすることが好ましい。即ち、この範囲内で複数回のタイミングでインクを付与し、画像を完成させることが好ましい。この条件で印字することにより、光学濃度及び小文字の文字品位の向上がみられる。１ｍｓｅｃ以上とすることにより、基本マトリクスへ最初にインクが付与されてから、最後にインクが付与されるまでに一定の時間が空くため、好ましい。この理由は以下のように考えられる。即ち、最初のインク滴が普通紙に十分に定着する前に最後のインク滴が着弾すると、各インク滴同士が結合し、大きな液滴を形成する（ビーディング）。その大きな液滴が普通紙上の大きめな細孔から深く浸透してしまうので光学濃度が低下する場合がある。また、その大きなインク滴は普通紙の中で繊維の方向に沿って横方向にも広がるため、文字のシャープさが失われてしまう場合もある。
【００５９】
また、基本マトリクスへの１色のインクの付与を３回以上のタイミングで行う場合、それぞれのタイミング間の時間を１ｍｓｅｃ以上とすることが好ましい。この条件で記録することで、各インク滴同士が結合して生じる画像濃度の低下及び文字品位の劣化が軽減される。基本マトリクスへの１色のインクの付与を２００ｍｓｅｃより長い時間で行ったとしても、２００ｍｓｅｃに設定した際の効果とはさほど変化がない。そのため、本発明では高速印刷を達成するために、２００ｍｓｅｃ以下とすることが好ましい。基本マトリクスへの１色のインクの付与に要する時間は、好ましくは１ｍｓｅｃ以上、より好ましくは４ｍｓｅｃ以上、さらに好ましくは８ｍｓｅｃ以上である。これよりも好ましくは１２ｍｓｅｃ以上である。基本マトリクスへの１色のインクの付与時間をこのように設定することにより、本発明で使用するインクの効果を最大に引き出すことができる。即ち、高い画像濃度且つ高品質な画像を得ることが可能で、高速でのインクジェット記録が実現する。尚、かかる付与のタイミングを達成するためには、基本マトリクスへの１色のインクの付与を、全てのタイミングにおいて同一の記録ヘッド内の複数のノズル列から行うことが好ましい。
【００６０】
＜インクジェット記録装置＞
次に、本発明に関するインクジェット記録装置について説明する。本発明においては、０．５ｐｌ以上６ｐｌ以下の定量のインク滴を付与する記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置を好適に用いることができる。本願発明のインクジェット記録装置の記録ヘッドは、インクに熱エネルギーを作用させて付与させる記録ヘッドであることが好ましい。このような記録ヘッドは、圧電素子を用いてインクを吐出させる記録ヘッドに比べてノズルの高密度化に適している。さらに、インクを定量とすることに優れているので、インクの浸透深さのばらつきを抑え、記録画像の均一性を良好とする点で優れている。
【００６１】
インクに熱エネルギーを作用させて付与させる記録ヘッドの代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号公報、米国特許第４７４０７９６号公報に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である。これらの中ではオンデマンド型のものが有利である。即ち、オンデマンド型の場合には、インクが保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号が印加される。この印加によって、電気熱変換体に熱エネルギーが発生させ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応したインク内の気泡を形成することができる。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介してインクを吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるのでインクが定量であり、応答性にも優れたインクの吐出が達成でき、より好ましい。
【００６２】
図２は、本発明に適用可能なインクジェット記録装置の概略図である。キャリッジ２０には、インクジェット記録方式で吐出を行う記録ヘッドが搭載されており、記録ヘッドは複数のノズル列としてノズル列２１１〜２１５を有する。１パスでブラックインクを２分割で付与する構成の一態様としては、２１１、２１２、２１３、２１４及び２１５は、夫々、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）のインクを吐出する態様が挙げられる。インクカートリッジ２２１〜２２５は、記録ヘッドと、ノズル列２１１〜２１５、及びこれらにインクと供給するためのインクタンクとから構成されている。４０は、濃度センサである。濃度センサ４０は反射型の濃度センサであり、キャリッジ２０の側面に設置された状態で、記録媒体に記録されたテストパターンの濃度を検出できる構成となっている。記録ヘッドへの制御信号等は、フレキシブルケーブル２３を介して転送される。
【００６３】
普通紙等の、セルロース繊維の露呈した記録媒体２４は、不図示の搬送ローラを経て排紙ローラ２５に挟持され、搬送モータ２６の駆動に伴い矢印方向（副走査方向）に搬送される。
【００６４】
ガイドシャフト２７、及びリニアエンコーダ２８により、キャリッジ２０は案内支持されている。キャリッジ２０は、キャリッジモータ３０の駆動により、駆動ベルト２９を介して、ガイドシャフト２７に沿って主走査方向に往復運動される。記録ヘッドの内部（液路）には、インク吐出用の熱エネルギーを発生する発熱素子（電気・熱エネルギ変換体）が設けられている。リニアエンコーダ２８の読みとりタイミングに伴い、上記発熱素子を記録信号に基づいて駆動し、記録媒体上にインク滴を吐出し、付着させることで画像を形成する。
【００６５】
記録領域外に配置されたキャリッジ２０のホームポジションには、キャップ部３１１〜３１５を持つ回復ユニット３２が設置されている。記録を行なわないときには、キャリッジ２０をホームポジションに移動させて、ノズル列２１１〜２１５をそれぞれが対応するキャップ３１１〜３１５によって密閉する。これにより、インク溶剤の蒸発に起因するインクの固着あるいは塵埃等の異物の付着等による目詰まりを抑制することができる。また、キャップ部のキャッピング機能は、記録頻度の低いインク吐出口の吐出不良や目詰まりを解消するために利用される。具体的には、キャップ部は、インク吐出口から離れた状態にあるキャップ部へインクを吐出させる吐出不良防止のための空吐出に利用される。更に、キャップ部は、キャップした状態で不図示のポンプによりインク吐出口からインクを吸引して吐出不良を起こした吐出口の吐出回復に利用される。
【００６６】
インク受け部３３は、記録ヘッドが記録動作直前に上部を通過する時に、予備的に吐出されたインク滴を受容する役割を果たす。また、キャップ部に隣接した位置に不図示のブレード、拭き部材を配置することにより、ノズル列２１１〜２１５中のインク吐出口の形成面をクリーニングすることが可能となっている。
【００６７】
以上説明したように、記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは、記録動作を一層安定にできるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段等がある。また、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを備えることも安定した記録を行なうために有効である。
【００６８】
加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いてもよい。さらに、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【００６９】
図３は、ノズル列２１１〜２１５を有する記録ヘッドの構成図である。図において、記録ヘッドの記録走査方向は、図の矢印で示した方向とする。記録ヘッドには、記録走査方向と略直行する方向に配列した複数のノズル列２１１〜２１５が配備されている。記録ヘッドは、図の記録走査方向へ移動走査しながら、各吐出口より所定のタイミングでインク滴を吐出する。これにより、記録媒体には、ノズルの配列密度に応じた記録解像度で画像が形成される。この際、記録ヘッドは、記録走査方向のどちらの方向で記録動作を行ってもよい。また、往復のどちらで記録動作を行ってもよい。
【００７０】
また、以上の実施形態は記録ヘッドを走査して記録を行なうシリアルタイプの記録装置であるが、記録媒体の幅に対応した長さを有する記録ヘッドを用いたフルラインタイプの記録装置であっても良い。フルラインタイプの記録ヘッドとしては、図３に開示されているようなシリアルタイプの記録ヘッドを千鳥状や並列に配列させて、長尺化し、目的の長さとする構成がある。あるいは、当初より長尺化したノズル列を有するように、一体的に形成された１個の記録ヘッドとした構成でもよい（図４）。
【００７１】
上記のシリアルタイプやラインタイプの記録装置は、独立化あるいは一体的に形成された４色インク（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を用いる例である。また、ブラックインクのみを２分割付与するためにブラックインクを２１１ノズルと２１５ノズルそれぞれに設けた５ノズル列構成のヘッドを搭載した例である。また、４ノズル列を用いて分割回数を２〜１２程度にする際の好適な態様として、４色インク（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の少なくとも１種については、同色のインクを複数のノズル列に重複して搭載する形式も好ましい。例えば、４ノズル列のヘッドを２個ないし３個重ねてつなげた８ノズル列構成や１２ノズル列構成等も挙げられる。
【００７２】
同一色のインクの付与を複数回のタイミングで付与する具体例として、シリアルタイプの記録装置を使用してインクを２回に分割して１回の走査で印字する形態が挙げられる。１回の走査でブラックインクを２分割付与する構成の一態様として、図３に例示した記録ヘッドを用いてカラーのヘッド構成を例に述べる。２１１、２１２、２１３、２１４及び２１５は、夫々、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）のインクを吐出することが特に好ましい態様となる。この記録ヘッドを搭載したキャリッジの速度及び／又は２つのブラックインクのノズル列間の幅を変化させることで、基本マトリクスへの１色のインクの付与を１ｍｓｅｃ以上、２００ｍｓｅｃ以下に制御することができる。
【００７３】
本発明のインクジェット記録装置は、画像を形成するための基本マトリクス中に、基本マトリクスに付与するインクの総付与量が５．０μｌ／ｃｍ２以下で、１色のインクのデューティーが８０％デューティー以上となる画像を形成をする際に、前記１色のインクの付与を複数回のタイミングで行う。また、各タイミングのインクの付与量を０．７μｌ／ｃｍ２以下に制御している。さらに、基本マトリクスへのインクの付与開始から終了までの時間を１ｍｓｅｃ以上２００ｍｓｅｃ以下の範囲とすることが好ましい。本発明のインクジェット記録装置は、かかる分割付与を行うための制御機構を有する。この制御機構により、インクジェット記録ヘッドの動作と、普通紙の紙送り動作のタイミングを制御し、かかる分割付与を行う。
【００７４】
１色のインクを付与する際の分割回数は、所望とする記録条件に応じて設定できる。図１に、２回に分割する例を示す。本例は、基本マトリクスの解像度は１２００ｄｐｉ（横）×１２００ｄｐｉ（縦）で、画像の１００％デューティーの部分を形成する場合の例である。図１では、１回目のインクの着弾位置を第１のインク、２回目のインクの着弾位置を第２のインクとして示している。第１のインク、第２のインクは、それぞれ定量である。
【実施例】
【００７５】
次に実施例、比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、以下の記載で「部」及び「％」とあるものは、特に断りのない限り質量基準である。
【００７６】
＜実施例１〜７、比較例１〜８＞
（色材）
アニオン性自己分散顔料の水分散体であるＢＯＮＪＥＴ ＢＬＡＣＫ ＣＷ−２（オリヱント化学工業製、ｐＨ＝６．４）及びＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（キャボット製、ｐＨ＝７．３）を用い、これらの水分散体中の自己分散顔料をインクの色材とした。
【００７７】
（インクの調製）
次に、実施例１〜７のインク（インク１〜７）及び比較例１〜８のインク（インク８〜１５）の調製について説明する。インク１〜１５の調製は、下記表２に従ってインクを構成する全成分（合計で１００部）を混合した後、塩酸又は水酸化セシウム水溶液で表２に記載のｐＨになるように調整し、１時間攪拌し、孔径２．５μｍのフィルターを用いて、ろ過することで行った。尚、表２において、顔料に関してはインク中の固形分の量（自己分散顔料の量）を表示している。水は、イオン交換水である。アセチレノールＥＨは、ノニオン界面活性剤（川研ファインケミカル製）である。インクの表面張力は、ＣＢＶＰ−Ｚ（協和界面科学製）で測定した値である。また、アニオン性官能基量は、ナトリウムイオンメータ Ｃ−１２２（堀場製作所製）を用いたイオン濃度測定の結果から算出した。インク中のセシウムイオンの量は、セシウム塩の総添加量から算出した。
【００７８】
【表２】
【００７９】
＜実施例８〜２３、比較例９〜１６＞
調整したインク１〜１５を用い、下記の方法で画像形成を行い、画像の光学濃度及び耐ノズル目詰まり性の評価を行った。
【００８０】
（画像形成）
記録画像の評価には、普通紙であるオフィスプランナー紙、ＳＷ−１０１紙、ＧＦ５００紙（以上キヤノンマーケティングジャパン製）、Ｘｅｒｏｘ４２００（ゼロックス製）、及びＨＰ Ｂｒｉｇｈｔ Ｗｈｉｔｅ Ｉｎｋｊｅｔ Ｐａｐｅｒ（ヒューレットパッカード製）を用いた。使用したインクジェット記録装置は、以下の機種である。
・Ｆ９００（キヤノン製。記録ヘッド；６吐出口列、各５１２ノズル。インク量４．０ｐｌ（定量）、解像度最高１２００ｄｐｉ（横）×１２００ｄｐｉ（縦）。）
【００８１】
＜記録方法Ａ＞
評価するインクを二つのインクタンクに充填し、それぞれプリンタのブラックインクヘッド部とシアンインクヘッド部に搭載してベタ画像を印刷した。このときのブラックインクヘッド部とシアンインクヘッド部から吐出されるインクの時間差は１２ｍｓｅｃであった。今回実施した２分割してインクを付与する印刷方式ではベタ部分の形成に際し、一吐出口列あたり０．５μｌ／ｃｍ２の等量のインクを付与することで合計付与量を１．０μｌ／ｃｍ２とした。
【００８２】
＜記録方法Ｂ＞
評価するインクをインクタンクに充填し、プリンタのブラックインクヘッド部に搭載してベタ画像を印刷した。このときにインクヘッドが２回走査してベタ画像となるように分割付与した（２パス印刷）。１回の走査で０．５μｌ／ｃｍ２の等量のインクを２回付与することで合計付与量を１．０μｌ／ｃｍ２とした。
【００８３】
＜記録方法Ｃ＞
評価するインクをインクタンクに充填し、プリンタのブラックインクヘッド部に搭載してベタ画像を印刷した。このときにインクヘッドが１回の走査でベタ画像となるように印刷した（１パス印刷）。１回の走査で合計付与量を１．０μｌ／ｃｍ２とした。
【００８４】
（画像の光学濃度）
画像のベタ部分の光学濃度を濃度計（マクベスＲＤ９１５：マクベス製）にて測定し、上記５種の紙に印刷した画像の光学濃度の平均値を下記の基準で評価した。
ＡＡ：１．３８以上であった。
Ａ：１．３５以上、１．３８未満であった。
Ｂ：１．３０以上、１．３５未満であった。
Ｃ：１．３０未満であった。
【００８５】
（耐ノズル目詰まり性）
上記印字試験後密閉キャップをせずに２週間室温で放置し、回復操作を行った際のノズルチェックパターン印字の状況を下記の基準で目視にて評価した。
Ａ：クリーニング操作（記録ヘッドの吐出口でインクを吸引する操作）１回で正常の印字ができる。
Ｂ：クリーニング操作１回では正常の印字ができないが、３回で正常の印字ができる。
Ｃ：クリーニング操作３回では正常の印字ができないが、強力クリーニング（クリーニング操作よりも、記録ヘッドの吐出口でインクを強く吸引する操作）３回で正常の印字ができる。
Ｄ：強力クリーニングを３回繰り返しても、安定した吐出ができず、正常の印字ができない。
以上の評価結果を表３に示す。
【００８６】
【表３】
【００８７】
表３に示す通り、セシウムイオン量がアニオン性官能基量よりも多いインク１〜７（実施例１〜７）を用いた実施例８〜２３では、得られる画像の光学濃度が高く、且つノズルの目詰まりも良好に抑制できていることが分かる。
【００８８】
一方、セシウムイオン量がアニオン性官能基量よりも少ないインク８〜１５（比較例１〜８）を用いた比較例９〜１６では、得られる画像の光学濃度が低いか、或いは目詰まりが発生していることが分かる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面張力が３４ｍＮ／ｍ以下であるインクジェット記録用インクであって、水と、アニオン性自己分散顔料と、塩と、下記式（Ａ）で定義される親疎水度係数が０．２６以上の水溶性化合物とを含有し、
インクジェット記録用インクに含まれる前記自己分散顔料が有するアニオン性官能基の総量をＸ（ｍｏｌ／ｇ）、インクジェット記録用インクに含まれるセシウムイオン量をＹ（ｍｏｌ／ｇ）としたときに、Ｘ＜Ｙである
ことを特徴とするインクジェット記録用インク。
【数１】
【請求項２】
前記塩がセシウム塩である請求項１記載のインクジェット記録用インク。
【請求項３】
前記セシウム塩がアルキルカルボン酸、アリールカルボン酸、アルキルスルホン酸、硫酸、リン酸、炭酸から選ばれる酸のセシウム塩である請求項２記載のインクジェット記録用インク。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インクを、０．５ｐｌ以上、６．０ｐｌ以下の定量で普通紙へ付与することで画像を形成するインクジェット記録方法であって、前記画像を形成するための基本マトリクス中に、８０％デューティー以上で且つインクの総付与量が５．０μｌ／ｃｍ２以下となる部分を有する画像を形成する際に、インクの付与を複数回の分割回数に分割し、且つ分割されたそれぞれの回のインク付与量が０．７μｌ／ｃｍ２以下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１】
表面張力が３４ｍＮ／ｍ以下であるインクジェット記録用インクであって、水と、アニオン性自己分散顔料と、塩と、下記式（Ａ）で定義される親疎水度係数が０．２６以上の水溶性化合物とを含有し、
インクジェット記録用インクに含まれる前記自己分散顔料が有するアニオン性官能基の総量をＸ（ｍｏｌ／ｇ）、インクジェット記録用インクに含まれるセシウムイオン量をＹ（ｍｏｌ／ｇ）としたときに、Ｘ＜Ｙである
ことを特徴とするインクジェット記録用インク。
【数１】
【請求項２】
前記塩がセシウム塩である請求項１記載のインクジェット記録用インク。
【請求項３】
前記セシウム塩がアルキルカルボン酸、アリールカルボン酸、アルキルスルホン酸、硫酸、リン酸、炭酸から選ばれる酸のセシウム塩である請求項２記載のインクジェット記録用インク。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録用インクを、０．５ｐｌ以上、６．０ｐｌ以下の定量で普通紙へ付与することで画像を形成するインクジェット記録方法であって、前記画像を形成するための基本マトリクス中に、８０％デューティー以上で且つインクの総付与量が５．０μｌ／ｃｍ２以下となる部分を有する画像を形成する際に、インクの付与を複数回の分割回数に分割し、且つ分割されたそれぞれの回のインク付与量が０．７μｌ／ｃｍ２以下であることを特徴とするインクジェット記録方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１９５８２６（Ｐ２０１１−１９５８２６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３７０８５（Ｐ２０１１−３７０８５）
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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