インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法
【課題】 信頼性の高いインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法の提供。
【解決手段】 少なくともインク飛翔手段を有してなり、該インク飛翔手段がインク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を持つノズルヘッド部を有するインクジェット記録装置に用いられるインクが、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有するインクジェット記録装置である。該フッ素系界面活性剤が、下記構造式（１）〜（３）の少なくとも１種である態様が好ましい。
【化２３】
ただし、ｊ、及びｋは整数を表す。
【化２４】
ただし、Ｒｆはフッ素含有基を表す。ｍ、ｎ、及びｐは、整数を表す。
【化２５】
ただし、Ｒｆはフッ素含有基を表す。Ｘはカチオン基、Ｙはアニオン基を表す。ｑは、整数を表す。
【解決手段】 少なくともインク飛翔手段を有してなり、該インク飛翔手段がインク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を持つノズルヘッド部を有するインクジェット記録装置に用いられるインクが、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有するインクジェット記録装置である。該フッ素系界面活性剤が、下記構造式（１）〜（３）の少なくとも１種である態様が好ましい。
【化２３】
ただし、ｊ、及びｋは整数を表す。
【化２４】
ただし、Ｒｆはフッ素含有基を表す。ｍ、ｎ、及びｐは、整数を表す。
【化２５】
ただし、Ｒｆはフッ素含有基を表す。Ｘはカチオン基、Ｙはアニオン基を表す。ｑは、整数を表す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルヘッド部の撥インク層からのシリコーン樹脂の溶出による撥インク性の低下を防止でき、ノズル形状の変化等による吐出安定性の劣化を抑えて、信頼性の高い印字記録を行えるインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＯＡ用プリンタの高画質化技術の向上に伴って印字品質、色相、彩度、及び光沢などに対する要求が厳しくなってきており、特に、顔料インクでは、画質に対する要求が厳しくなってきている。
そこで、顔料インク中にフッ素系界面活性剤を含有させて、紙に対する濡れ性を上げて、発色性を向上させる提案がなされている（特許文献１参照）。また、濡れ性の向上したフッ素系界面活性剤を含有した顔料インクを使うため、ノズルヘッド部の撥インク層としてシリコーン樹脂を用いることが試みられている。
これらの提案により、顔料インクにおいても発色性の向上が可能となるが、ノズルヘッド部の撥インク層であるシリコーン樹脂層がフッ素系界面活性剤含有インクとの接触により構成成分が溶出し劣化してしまうという問題がある。
【０００３】
このため、ノズルヘッド部のシリコーン樹脂層からある程度構成成分が溶出しても撥インク性を確保できるように、シリコーン樹脂層の膜厚を厚く形成することが試みられているが、十分な成果を上げることはできていない。また、ノズルヘッド部のシリコーン樹脂層の膜厚を厚くすると均一な品質のノズルヘッド部を作製するのが困難となり、ノズル面としての機能（例えば、吐出安定性、クリーニング性等）を十分満足させることは、未だ困難であるのが現状である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３５９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、発色性を向上させたフッ素系界面活性剤含有インクを用いたインクジェット記録装置において、ノズルヘッド部の撥インク層からのシリコーン樹脂の溶出による撥インク性の低下を防止でき、ノズル形状の変化等による吐出安定性の劣化を抑えて、信頼性の高い印字記録を行うことができるインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法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】
【０００６】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を有してなり、該インク飛翔手段がインク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を持つノズルヘッド部を有するインクジェット記録装置であって、該インクジェット記録装置に用いられるインクが、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有することを特徴とするインクジェット記録装置である。
＜２＞ アミノプロパンジオール化合物が、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールである前記＜１＞に記載のインクジェット記録装置である。
＜３＞ アミノプロパンジオール化合物のインクにおける含有量が０．０１〜１０質量％である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
＜４＞ フッ素系界面活性剤が、下記構造式（１）、下記構造式（２）及び下記構造式（３）から選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
【化７】
ただし、前記構造式（１）中、ｊ、及びｋは整数を表す。
【化８】
ただし、前記構造式（２）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。ｍ、ｎ、及びｐは、整数を表す。
【化９】
ただし、前記構造式（３）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。Ｘはカチオン基、Ｙはアニオン基を表す。ｑは整数を表す。
＜５＞ フッ素系界面活性剤のインクにおける含有量が、０．０５〜２０質量％である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
＜６＞ 着色剤が、顔料、染料、及び着色微粒子の少なくともいずれかである前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
＜７＞ 顔料が、その表面に少なくとも１種の親水基を有し、分散剤の不存在下で水分散性及び水溶性の少なくともいずれかを示す顔料である前記＜６＞に記載のインクジェット記録装置である。
＜８＞ 刺激が、熱（温度）、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
＜９＞ 少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を含んでなり、該インク飛翔工程がインク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を持つノズルヘッド部を用いて行われるインクジェット記録方法であって、前記インクジェット記録方法に用いられるインクが、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有することを特徴とするインクジェット記録方法である。
＜１０＞ アミノプロパンジオール化合物が、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールである前記＜９＞に記載のインクジェット記録方法である。
＜１１＞ フッ素系界面活性剤が、下記構造式（１）、下記構造式（２）及び下記構造式（３）から選択される少なくとも１種である前記＜９＞から＜１０＞のいずれかに記載のインクジェット記録方法である。
【化１】
ただし、前記構造式（１）中、ｊ、及びｋは整数を表す。
【化１１】
ただし、前記構造式（２）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。ｍ、ｎ、及びｐは、整数を表す。
【化１２】
ただし、前記構造式（３）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。Ｘはカチオン基、Ｙはアニオン基を表す。ｑは整数を表す。
＜１２＞ 刺激が、熱（温度）、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種である前記＜９＞から＜１１＞のいずれかに記載のインクジェット記録方法である。
【０００７】
本発明のインクジェット記録装置は、少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を有してなり、該インク飛翔手段がインク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を持つノズルヘッド部を有するインクジェット記録装置であって、該インクジェット記録装置に用いられるインクが、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有する。その結果、ノズルヘッド部の撥インク層におけるシリコーン樹脂の溶出による撥インク性の低下を防止でき、ノズル形状の変化等による吐出安定性の劣化を抑えて、信頼性の高い印字記録を行うことができる。
【０００８】
本発明のインクジェット記録方法は、少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を含んでなり、該インク飛翔工程がインク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を持つノズルヘッド部を用いて行われるインクジェット記録方法であって、前記インクジェット記録方法に用いられるインクが、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有する。その結果、ノズルヘッド部の撥インク層におけるシリコーン樹脂の溶出による撥インク性の低下を防止でき、ノズル形状の変化等による吐出安定性の劣化を抑えて、信頼性の高い印字記録を行うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、ノズルヘッド部の撥インク層であるシリコーン樹脂層の溶出による撥インク性の低下を防止でき、ノズル形状の変化等に起因する吐出安定性の低下を防ぐことができ、信頼性の高い印字記録を行うことができるインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法）
本発明のインクジェット記録装置は、少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、刺激発生手段、制御手段等を有してなる。
本発明のインクジェット記録方法は、少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、刺激発生工程、制御工程等を含む。
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
【００１１】
−インク飛翔工程及びインク飛翔手段−
前記インク飛翔工程は、インクに刺激を印加し、該インクを飛翔させて画像を記録する工程である。
前記インク飛翔手段は、インクに、刺激を印加し、該インクを飛翔させて画像を記録する手段である。
前記インク飛翔手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（１）インク流路内のインクを加圧する圧力発生手段として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のノズルヘッド（特開平２−５１７３４号公報参照）、（２）発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させるいわゆるサーマル型のノズルヘッド（特開昭６１−５９９１１号公報参照）、（３）インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のノズルヘッド（特開平６−７１８８２号公報参照）、などが挙げられる。
【００１２】
前記ノズルヘッド部は、インク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を有するものが好ましい。本発明では、フッ素系界面活性剤を含有したインクに対しても十分な撥インク性を保持するため、この撥インク層はシリコーン樹脂を含む構造体で構成されている。
前記シリコーン樹脂を含む構造体とは、シリコーン樹脂単独、又はその他の樹脂、金属等の構成成分との混合により構成されたものであり、例えば、（１）シリコーン樹脂微粒子がフッ素樹脂中に分散されたもの、（２）シリコーン樹脂とポリプロピレンの混錬物、（３）シリコーン樹脂とＮｉの共析めっき、等が挙げられる。これらの中でも、撥インク層からのシリコーン樹脂の溶出を抑えるには、シリコーン樹脂と他の構成成分との混合体がより効果的である。
ここで、前記シリコーン樹脂はＳｉとＯからできたシロキサン結合を基本骨格とした樹脂であり、オイル、レジン、エラストマー等の種々の形態で市販されており、本発明で重要な撥水性以外にも耐熱性、離型性、消泡性、粘着性等種々の特性を備えている。シリコーン樹脂は常温硬化、加熱硬化、紫外線硬化型等があり、作製方法、使用用途に応じて選択できる。
【００１３】
前記シリコーン樹脂を含む撥インク層をノズル面上に形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（１）液状のシリコーン樹脂材料を真空蒸着する方法、（２）シリコーンオイルをプラズマ重合することにより形成する方法、（３）スピンコート、ディッピング、スプレーコート等の塗布により形成する方法、（４）電着法等が挙げられる。
前記シリコーン樹脂層を形成する際、前記電着法以外ではノズル孔及びノズル板裏面をフォトレジスト、水溶性樹脂等でマスキングし、シリコーン樹脂層形成後、レジストを剥離除去すればノズル板表面のみに、シリコーン樹脂の撥インク層を形成することができる。この場合、アルカリ性の強い剥離液を使用するとシリコーン樹脂層にダメージを与えるので好ましくない。
【００１４】
前記撥インク層としてのシリコーン樹脂層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１〜５．０μｍが好ましく、０．１〜１．０μｍがより好ましい。前記厚みが０．１μｍ未満であると、ワイピング耐久性、耐擦傷性等の機械的耐久性が劣ることがあり、５．０μｍを超えると、シリコーン樹脂層と基板との密着性が悪くなったり、撥インク性が不均一になることがある。
【００１５】
前記ノズルヘッド部の液室部、流体抵抗部、振動板、及びノズル部材の少なくとも一部がシリコン及びニッケルの少なくともいずれかを含む材料から形成されることが好ましい。
【００１６】
前記ノズルヘッド部のノズル径は、５０μｍ以下が好ましく、１〜３０μｍがより好ましい。また、インクジェットヘッド上にインクを供給するためのサブタンクを有し、該サブタンクにインクカートリッジから供給チューブを介してインクが補充されるように構成することが好ましい。
【００１７】
前記刺激は、例えば、前記刺激発生手段により発生させることができ、該刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱（温度）、圧力、振動、光、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。
【００１８】
なお、前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライト、などが挙げられ、具体的には、例えば、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等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が挙げられる。
【００１９】
前記インクの飛翔の態様としては、特に制限はなく、前記刺激の種類等応じて異なり、例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内の前記インクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを例えばサーマルヘッド等を用いて付与し、該熱エネルギーにより前記インクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、該記録ヘッドのノズル孔から該インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。また、前記刺激が「圧力」の場合、例えば記録ヘッド内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、前記記録ヘッドのノズル孔から該インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。
【００２０】
前記飛翔させる前記インクの液滴は、その大きさとしては、例えば、３〜４０ｐｌとするのが好ましく、その吐出噴射の速さとしては５〜２０ｍ／ｓとするのが好ましく、その駆動周波数としては１ｋＨｚ以上とするのが好ましく、その解像度としては３００ｄｐｉ以上とするのが好ましい。
【００２１】
なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【００２２】
＜インク＞
前記インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に用いられるインクとしては、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００２３】
−アミノプロパンジオール化合物−
前記アミノプロパンジオール化合物は、水溶性の有機塩基性化合物であり、例えば、アミノプロパンジオール誘導体が好適である。
前記アミノプロパンジオール誘導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１−アミノ−２，３−プロパンジオール、１−メチルアミノ−２，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオールなどが挙げられ、これらの中でも、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオールが特に好ましい。
前記２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオールは、本発明の目的であるプリンターのノズル部材を構成する撥インク層からのシリコーン樹脂の溶出防止に大きな効果を有する以外にも、目詰まり防止、吐出安定性向上効果にも優れている。
【００２４】
前記アミノプロパンジオール化合物の前記インクにおける添加量は、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．１〜５．０質量％がより好ましく、０．１〜２．０質量％が更に好ましい。前記アミノプロパンジオール化合物の添加量は、着色剤の種類、含有量に対応して増減し、最終的にはインクジェット記録装置としての最適値を決定するものである。前記添加量が少なすぎると、ノズル部材のシリコーン樹脂層の溶出防止効果が認められなくなることがあり、多すぎると、ｐＨが高くなり、逆に信頼性に悪影響を与えたり、粘度が上昇する等のデメリットが生じることがある。
【００２５】
−フッ素系界面活性剤−
前記フッ素系界面活性剤は、インクに添加することによってインク中で着色剤を安定に分散させ、インクの紙への濡れ性を向上させることにより、発色性が高く、にじみの少ない画像が得られる。
【００２６】
前記フッ素系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物、下記構造式（１）で表される化合物、などが挙げられ、これらの中でも、下記構造式で表される化合物が信頼性の観点から好ましい。
【００２７】
【化１３】
ただし、前記構造式（１）中、ｊ、及びｋは整数を表し、ｊは０〜１０が好ましい。ｋは０〜４０が好ましい。
【００２８】
前記フッ素系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３、Ｓ−１２１、Ｓ−１３１、Ｓ−１３２、Ｓ−１４１、Ｓ−１４５（いずれも旭硝子株式会社製）；フルラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９、ＦＣ−１３５、ＦＣ−１７０Ｃ、ＦＣ−４３０、ＦＣ−４３１、ＦＣ−４４３０（いずれも住友スリーエム株式会社製）；メガファックＦ−４７０、Ｆ−１４０５、Ｆ−４７４（いずれも大日本インク化学工業株式会社製）；ゾニールＦＳ−３００、ＦＳＮ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＯ(いずれもデュポン社製)；エフトップＥＦ−３５１、ＥＦ−３５２、ＥＦ−８０１、ＥＦ−８０２（いずれもジェムコ社製）などが挙げられる。これらの中でも、信頼性と発色向上に関して良好なゾニールＦＳ−３００、ＦＳＮ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＯ(いずれもデュポン社製)が特に好適である。これら市販品は、数種類の分子量の化合物の混合物（前記構造式（１）において、ｊ、及びｋが分布を有している）であることが多いが、本発明の効果においては問題なく認められる。
【００２９】
また、前記フッ素系界面活性剤としては、下記構造式（２）及び下記構造式（３）から選択される少なくとも１種が好適である。
【化１４】
ただし、前記構造式（２）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。ｍ、ｎ、及びｐは、整数を表す。
【化１５】
ただし、前記構造式（３）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。Ｘはカチオン基、Ｙはアニオン基を表す。ｑは、整数を表す。
【００３０】
前記構造式（２）において、Ｒｆはフッ素含有基を表し、特にパーフルオロアルキル基が好ましい。
前記パーフルオロアルキル基としては、炭素数が１〜１０のものが好ましく、１〜３のものがより好ましく、例えば、−ＣｎＦ２ｎ−１（ただし、ｎは１〜１０の整数を表す。）などが挙げられ、例えば、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−Ｃ３Ｆ７、−Ｃ４Ｆ９、などが挙げられ、これらの中でも、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３が特に好ましい。
ｍ、ｎ、及びｐは、整数を表し、ｎは１〜４、ｍは６〜２５、ｐは１〜４が好ましい。
【００３１】
前記構造式（３）において、Ｒｆは、フッ素含有基を表し、上記構造式（２）と同様のパーフルオロアルキル基が好ましく、例えば、ＣＦ３、ＣＦ２ＣＦ３、Ｃ３Ｆ７、Ｃ４Ｆ９などが好適に挙げられる。
Ｘはカチオン基を表し、例えば、第４級アンモニウム基；ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属；トリエチルアミン、トリエタノールアミン、などが挙げられ、これらの中でも第４級アンモニウム基が特に好ましい。
Ｙはアニオン基を表し、例えば、ＣＯＯ、ＳＯ３、ＳＯ４、ＰＯ４、などが挙げられる。
ｑは、整数を表し、例えば、１〜６が好ましい。
【００３２】
前記構造式（２）及び前記構造式（３）から選択される少なくとも１種のフッ素系界面活性剤としては、特に下記構造式（２−１）及び下記構造式（３−１）から選択される少なくともいずれかは、環境に対する安全性が米国環境保護庁から認可を受けており、安全性の面からも好適なものである。また、これらの中でも、特に前記構造式（２−１）で表されるフッ素系界面活性剤は、起泡性が非常に低く泡立ちにくいという特徴を有しているので、インクの充填性に優れ、吐出安定性にも寄与することができる。
【００３３】
【化１６】
ただし、前記構造式（２−１）中、ＲｆはＣＦ３、ＣＦ２ＣＦ３を表す。ｎは１〜４、ｍは６〜２５、ｐは１〜４である。
【化１７】
ただし、前記構造式（３−１）中、ＲｆはＣＦ３、ＣＦ２ＣＦ３を表す。ｑは１〜６である。
【００３４】
前記フッ素系界面活性剤の前記インクにおける含有量は、０．０５〜２０質量％が好ましく、０．１〜１０質量％が好ましく、０．１〜５質量％がより好ましい。前記フッ素系界面活性剤の含有量が０．０５質量％未満であると、目視で実感できるレベルの発色性向上効果が得られないことがあり、２０質量％を超えると、発色性向上効果が頭打ちになる上に、粘度、粒径等のインク物性に悪影響が出ることがある。
【００３５】
本発明のインクには、前記構造式（１）、前記構造式（２）、及び前記構造式（３）から選択される少なくとも１種のフッ素系界面活性剤は、１種を単独で使用してもよく、又は２種以上を組み合わせてもよく、前記構造式（１）、前記構造式（２）、及び前記構造式（３）のフッ素系界面活性剤を併用することもできる。更に、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、などを併用することもできる。
【００３６】
前記アニオン界面活性剤としては、アルキルアリル、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルアリールエーテルエステル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカンオレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、エーテルカルボキシレート、スルホコハク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、脂肪酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、ナフテン酸塩等が挙げられる。
前記カチオン界面活性剤としては、例えば、アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等が挙げられる。
前記ノニオン系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、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、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グリコールエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ショ糖エステル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、アミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、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ソルビトール脂肪酸エステル、アルキル（ポリ）グリコキシド等が挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、イミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン誘導体、ジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ（アミノエチル）グリシン等が挙げられる。
なお、前記面活性剤の添加量は、本発明の目的及び効果を失わせない範囲で適宣調整することができる。
【００３７】
−着色剤−
前記着色剤としては、着色剤が、顔料、染料、及び着色微粒子の少なくともいずれかであることが好ましい。
前記着色微粒子としては、色材を含有させたポリマー微粒子の水分散物が好適に用いられる。
ここで、前記「色材を含有させた」とは、樹脂微粒子中に色材を封入した状態及びポリマー微粒子の表面に色材を吸着させ状態の何れか又は双方を意味する。この場合、本発明のインクに配合される色材はすべて樹脂微粒子に封入又は吸着されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、該色材がエマルジョン中に分散していてもよい。前記色材としては、水不溶性又は水難溶性であって、前記樹脂によって吸着され得る色材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。
ここで、前記「水不溶性又は水難溶性」とは、２０℃で水１００質量部に対し色材が１０質量部以上溶解しないことを意味する。また、「溶解する」とは、目視で水溶液表層又は下層に色材の分離や沈降が認められないことを意味する。樹脂微粒子中に色材を封入している場合には、前記樹脂微粒子の含有量としては色材成分も含まれるため、２〜３０質量％が好ましい。
【００３８】
前記着色剤としては、例えば、水溶性染料、油溶性染料、分散染料等の染料、顔料等が挙げられ、得られる画像の耐光性からは顔料が好ましく用いられる。
【００３９】
前記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あり、好ましくは耐水、耐光性が優れたものが用いられる。
前記酸性染料及び食用染料としては、例えば、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などが挙げられる。
前記直接性染料としては、例えば、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などが挙げられる。
前記塩基性染料としては、例えば、Ｃ．I．べーシックイエロー 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．べーシックブルー 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などが挙げられる。
前記反応性染料としては、例えば、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などが挙げられる。
【００４０】
前記顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無機顔料、有機顔料のいずれであってもよい。
前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、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、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックなどが好ましい。なお、前記カーボンブラックとしては、例えば、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたものが挙げられる。
【００４１】
前記有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。なお、前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、などが挙げられる。前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料、などが挙げられる。前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート、などが挙げられる。
【００４２】
前記顔料の色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色用のもの、カラー用のもの、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記黒色用のものとしては、例えば、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、銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、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、などが挙げられる。
【００４３】
前記カラー用のものとしては、黄色インク用では、例えば、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、などが挙げられる。
マゼンタ用では、例えば、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、などが挙げられる。
シアン用では、例えば、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等が挙げられる。
また、中間色としてはレッド、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などが挙げられる。
【００４４】
前記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１５〜４０ｎｍ、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更に好ましい。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更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、顔料をマイクロカプセルに包含させ、該顔料を水中に分散可能なのものとしたものであってもよい。
【００４５】
前記顔料としては、少なくとも１種の親水性基が顔料の表面に直接若しくは他の原子団を介して結合した分散剤を使用することなく安定に分散させることができる自己分散型カラー顔料が好適に用いられる。その結果、従来のインクのように、顔料を分散させるための分散剤が不要となる。前記自己分散型顔料としては、イオン性を有するものが好ましく、アニオン性に帯電したものやカチオン性に帯電したものが好適である。
【００４６】
前記アニオン性親水性基としては、例えば、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍ、−ＰＯ３ＨＭ、−ＰＯ３Ｍ２、−ＳＯ２ＮＨ２、−ＳＯ２ＮＨＣＯＲ（ただし、式中のＭは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表す。Ｒは、炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表す。）等が挙げられる。これらの中でも、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍがカラー顔料表面に結合されたものを用いることが好ましい。
【００４７】
また、前記親水性基中における「Ｍ」は、アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、等が挙げられる。前記有機アンモニウムとしては、例えば、モノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウムが挙げられる。前記アニオン性に帯電したカラー顔料を得る方法としては、カラー顔料表面に−ＣＯＯＮａを導入する方法として、例えば、カラー顔料を次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、スルホン化による方法、ジアゾニウム塩を反応させる方法が挙げられる。
【００４８】
前記カチオン性親水性基としては、例えば、第４級アンモニウム基が好ましく、下記に挙げる第４級アンモニウム基がより好ましく、これらのいずれかが顔料表面に結合されたものが色材として好適である。
【００４９】
【化１８】
【００５０】
前記親水基が結合されたカチオン性の自己分散型カーボンブラックを製造する方法としては、例えば、下記構造式で表されるＮ−エチルピリジル基を結合させる方法として、カーボンブラックを３−アミノ−Ｎ−エチルピリジウムブロマイドで処理する方法が挙げられるが、勿論、本発明はこれらに限定されない。
【００５１】
【化１９】
【００５２】
本発明においては、前記親水性基が、他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合されていてもよい。他の原子団としては、例えば、炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基が挙げられる。上記した親水性基が他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合する場合の具体例としては、例えば、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯＭ（ただし、Ｍはアルカリ金属、第４級アンモニウムを表す）、−ＰｈＳＯ３Ｍ（ただし、Ｐｈはフェニル基、Ｍはアルカリ金属、第４級アンモニウムを表す）、−Ｃ５Ｈ１０ＮＨ３＋等が挙げられるが、勿論、本発明はこれらに限定されない。
【００５３】
前記顔料の粒径は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、最大個数換算で最大頻度が２０〜１５０ｎｍの粒径の顔料インクを用いることが好ましい。前記粒径が１５０ｎｍを超えると、インク組成物としての顔料分散安定性が悪くなるばかりでなく、吐出安定性も劣化し、画像濃度などの画像品質も低くなり好ましくない。一方、粒径が２０ｎｍ未満では、インク組成物の保存安定性、プリンタでの噴射特性は安定するが、そのように細かな粒径にまで分散せしめるのは、分散操作や、分級操作が複雑となり、経済的に記録液を製造することが困難となることがある。
【００５４】
本発明においては、顔料分散剤を用いた顔料分散液を用いることもできる。
前記顔料分散剤としては、前記親水性高分子として、天然系では、アラビアガム、トラガンガム、グーアガム、カラヤガム、ローカストビーンガム、アラビノガラクトン、ペクチン、クインスシードデンプン等の植物性高分子、アルギン酸、カラギーナン、寒天等の海藻系高分子、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系高分子、キサンテンガム、デキストラン等の微生物系高分子などが挙げられる。半合成系では、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素系高分子、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム等のデンプン系高分子、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル等の海藻系高分子などが挙げられる。純合成系では、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル等のビニル系高分子、非架橋ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸又はそのアルカリ金属塩、水溶性スチレンアクリル樹脂等のアクリル系樹脂、水溶性スチレンマレイン酸樹脂、水溶性ビニルナフタレンアクリル樹脂、水溶性ビニルナフタレンマレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩、四級アンモニウムやアミノ基等のカチオン性官能基の塩を側鎖に有する高分子化合物、セラック等の天然高分子化合物等が挙げられる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、スチレンアクリル酸のホモポリマーや他の親水基を有するモノマーの共重合体からなるようなカルボン酸基を導入したものが高分子分散剤として特に好ましい。
これらの共重合体の重量平均分子量は３，０００〜５０，０００が好ましく、５，０００〜３０，０００がより好ましく、７，０００〜１５，０００が更に好ましい。
前記顔料と前記分散剤との混合質量比としては１：０．０６〜１：３の範囲が好ましく、１：０．１２５〜１：３の範囲がより好ましい。
【００５５】
前記着色剤としての顔料の前記インクにおける添加量は、０．５〜２５質量％が好ましく、２〜１５質量％がより好ましい。一般的に、顔料濃度が高くなると画像濃度が上がり画質が向上するが、定着性や吐出安定性、目詰まり等の信頼性に対しては悪影響が出易くなる。
【００５６】
前記その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂エマルジョン、湿潤剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
【００５７】
−樹脂エマルジョン−
前記樹脂エマルジョンは、樹脂微粒子を連続相としての水中に分散したものであり、必要に応じて界面活性剤のような分散剤を含有しても構わない。
前記分散相成分としての樹脂微粒子の含有量（樹脂エマルジョン中の樹脂微粒子の含有量）は一般的には１０〜７０質量％が好ましい。また、前記樹脂微粒子の粒径は、特にインクジェット記録装置に使用することを考慮すると、平均粒径１０〜１０００ｎｍが好ましく、２０〜３００ｎｍがより好ましい。
【００５８】
前記分散相の樹脂微粒子成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン‐ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられ、これらの中でも、アクリルシリコーン系樹脂が特に好ましい。
前記樹脂エマルジョンとしては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
該市販の樹脂エマルジョンとしては、例えば、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製）、プライマルＡＣ−２２、ＡＣ−６１（アクリル系樹脂エマルジョン、ローム・アンド・ハース製）、ナノクリルＳＢＣＸ−２８２１、３６８９（アクリルシリコーン系樹脂エマルジョン、東洋インキ製造株式会社製）、＃３０７０（メタクリル酸メチル重合体樹脂エマルジョン、御国色素製）などが挙げられる。
【００５９】
前記樹脂エマルジョンにおける樹脂微粒子成分の前記インクにおける添加量としては、０．１〜５０質量％が好ましく、０．５〜２０質量％がより好ましく、１〜１０質量％が更に好ましい。前記添加量が０．１質量％未満であると、耐目詰まり性及び吐出安定性の向上効果が十分でないことがあり、５０質量％を超えると、インクの保存安定性を低下させることがある。
【００６０】
−湿潤剤−
前記湿潤剤は、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、また、化合物の溶解安定性を向上する目的で使用することができる。該湿潤剤としては、例えば、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−プルパンジオール、１，３−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−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−ブチロラクトン等が挙げられる。これらは、水とともに単独もしくは、複数混合して用いられる。
【００６１】
前記湿潤剤の前記インク中における含有量は、１０〜５０質量％が好ましく、２０〜４０質量％がより好ましい。
【００６２】
前記防腐防黴剤としては、例えば、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。
【００６３】
前記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特に制限はなく、目的に応じて任意の物質を使用することができる。
該ｐＨ調製剤としては、例えば、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。
【００６４】
前記防錆剤としては、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、等が挙げられる。
【００６５】
前記酸化防止剤としては、例えば、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、りん系酸化防止剤、などが挙げられる。
前記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）としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２,２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２,２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４,４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、３,９−ビス［１,１−ジメチル−２−［β−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］２,４,８,１０−テトライキサスピロ[５,５]ウンデカン、１,１,３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、１,３,５−トリメチル−２,４,６−トリス（３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス［メチレン−３−（３',５'−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４'−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、などが挙げられる。
前記アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−β−ナフチルアミン、α−ナフチルアミン、Ｎ,Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、フェノチアジン、Ｎ,Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２,４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール、ブチルヒドロキシアニソール、２,２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４,４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４,４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、テトラキス［メチレン−３（３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ジヒドロキフェニル）プロピオネート］メタン、１,１,３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、等が挙げられる。
前記硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル３,３’−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチル３,３’−チオジプロピオネート、ジステアリルβ,β’−チオジプロピオネート、２−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が挙げられる。
前記リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト、等が挙げられる。
【００６６】
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。
前記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシルオキシベンゾフェノン、２,４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２,２’,４,４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、等が挙げられる。
前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、２−（２'−ヒドロキシ−５'−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−５'−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−４'−オクトキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−３'−ｔｅｒｔ−ブチル−５'−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、等が挙げられる。
前記サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルサリチレート、ｐ−オクチルフェニルサリチレート、等が挙げられる。
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−２−シアノ−3,3'−ジフェニルアクリレート、メチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート、ブチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート、等が挙げられる。
前記ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス（オクチルフェニル）サルファイド、２,２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）−ｎ−ブチルアミンニッケル（ＩＩ）、２,２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）−２−エチルヘキシルアミンニッケル（ＩＩ）、２,２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）トリエタノールアミンニッケル（ＩＩ）、等が挙げられる。
【００６７】
本発明のインクは、少なくとも前記水、前記着色剤、前記アミノプロパンジオール化合物、及び前記フッ素系界面活性剤、更に必要に応じてその他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、さらに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。
【００６８】
前記インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、ｐＨ等が以下の範囲であることが好ましい。
前記粘度は、２５℃で、５〜２０ｍＰａ・ｓｅｃが好ましく、５〜１０ｍＰａ・ｓｅｃがより好ましい。前記粘度が２０ｍＰａ・ｓｅｃを超えると、吐出安定性の確保が困難になることがある。
前記表面張力としては、２０℃で、２５〜５５ｍＮ／ｍが好ましい。前記表面張力が、２５ｍＮ／ｍ未満であると、紙上での滲みが顕著になり、安定した噴射が得られないことがあり、５５ｍＮ／ｍを超えると、紙へのインク浸透が十分に起らず、乾燥時間の長時間化を招くことがある。
前記ｐＨとしては、例えば、７〜１０が好ましい。
【００６９】
前記インクの着色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどが挙げられる。これらの着色を２種以上併用したインクセットを使用して記録を行うと、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使用して記録を行うと、フルカラー画像を形成することができる。
【００７０】
ここで、前記インクを用いて本発明のインクジェット記録装置により本発明のインクジェット記録方法を実施する一の態様について、図面を参照しながら説明する。
図１に示す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２０１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。
【００７１】
装置本体１０１内には、図２及び図３に示すように、図示を省略している左右の側板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、主走査モータ（不図示）によって図３で矢示方向に移動走査する。
【００７２】
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ヘッドからなる記録ヘッド１３４を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を構成するインクジェットヘッドとしては、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を使用できる。
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、図示しないインク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部１０５に装填された本発明のインクカートリッジ１から本発明の前記インクが供給されて補充される。
【００７３】
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枚づつ分離給送する半月コロ（給紙コロ１４３）、及び給紙コロ４３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。
【００７４】
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とが備えられ、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が備えられている。
【００７５】
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。この搬送ベルト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。
【００７６】
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。
【００７７】
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を所定量搬送後、次行の記録を行う。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１から所要量のインクがサブタンク１３５に補給される。
【００７８】
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１中のインクを使い切ったときには、インクカートリッジ２０１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２０１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１の交換を容易に行うことができる。
【００７９】
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で説明したが、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。
【００８０】
また、本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、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、などに特に好適に適用することができる。
【００８１】
以下、本発明を適用したインクジェットヘッドについて示す。
図４は、本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドの要素拡大図、図５は、同ヘッドのチャンネル間方向の要部拡大断面図である。
このインクジェットヘッドは、インク供給口（不図示）と共通液室１ｂとなる彫り込みを形成したフレーム１０と、流体抵抗部２ａ、加圧液室２ｂとなる彫り込みとノズル３ａに連通する連通口２ｃを形成した流路板２０と、ノズル３ａを形成するノズル板と、凸部６ａ、ダイヤフラム部６ｂ及びインク流入口６ｃを有する振動板６０と、該振動板６０に接着層７０を介して接合された積層圧電素子５０と、該積層圧電素子５０を固定しているベース４０を備えている。
ベース４０はチタン酸バリウム系セラミックからなり、積層圧電素子５０を２列配置して接合している。
積層圧電素子５０は、厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジウム（ＡｇＰｄ）とからなる内部電極層とを交互に積層している。内部電極層は両端で外部電極に接続する。
積層圧電素子５０はハーフカットのダイシング加工により櫛歯上に分割され、１つ毎に駆動部５ｆと支持部５ｇ（非駆動部）として使用する。外部電極の外側はハーフカットのダイシング加工で分割されるように、切り欠き等の加工により長さを制限しており、これらは複数の個別電極となる。他方はダイシングでは分割されずに導通しており共通電極となる。
駆動部の個別電極にはＦＰＣ８が半田接合されている。また、共通電極は積層圧電素子の端部に電極層を設けて回し込んでＦＰＣ８のＧｎｄ電極に接合している。ＦＰＣ８には図示しないドライバＩＣが実装されており、これにより駆動部５ｆへの駆動電圧印加を制御している。
【００８２】
振動板６０は、薄膜のダイヤフラム部６ｂと、このダイヤフラム部６ｂの中央部に形成した駆動部５ｆとなる積層圧電素子５０と接合する島状凸部（アイランド部）６ａと、支持部に接合する梁を含む厚膜部と、インク流入口６ｃとなる開口を電鋳工法によるＮｉメッキ膜を２層重ねて形成している。ダイヤフラム部の厚さは３μｍ、幅は３５μｍ（片側）である。
この振動板６０の島状凸部６ａと積層圧電素子５０の可動部５ｆ、振動板５０とフレーム１０の結合は、ギャップ材を含んだ接着層７０をパターニングして接着している。
【００８３】
流路板２０はシリコン単結晶基板を用いて、流体抵抗部２ａ、加圧液室２ｂとなる彫り込み、及びノズル３ａに対する位置に連通口２ｃとなる貫通口をエッチング工法でパターニングした。
エッチングで残された部分が加圧液室２ｂの隔壁２ｄとなる。また、このヘッドではエッチング幅を狭くする部分を設けて、これを流体抵抗部２ａとした。
ノズルプレート３０は、金属材料、例えば、電鋳工法によるＮｉメッキ膜等で形成したもので、インク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル３ａを多数を形成している。このノズル３ａの内部形状（内側形状）は、ホーン形状（略円柱形状又は略円錘台形状でもよい。）に形成している。また、このノズル３ａの径はインク滴出口側の直径で約２０〜３５μｍである。また各列のノズルピッチは１５０ｄｐｉとした。
【００８４】
このノズルプレート３０のインク吐出面（ノズル表面側）には、撥インク層９が設けられている。
前記撥インク層９は、シリコーン樹脂（東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製、ＳＲ２３１６）をスプレー法にて厚みが約１．０μｍになるように形成されている。該撥インク層を形成する際には、ノズル孔及びノズル板裏面を水溶性樹脂でマスキングし、前記シリコーン樹脂層を塗布形成した後、マスキングとしての水溶性樹脂膜を剥離除去して形成した。
【００８５】
このように構成したインクジェットヘッドにおいては、記録信号に応じて駆動部５ｆに駆動波形（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによって、駆動部５ｆに積層方向の変位が生起し、振動板３０を介して加圧液室２ｂが加圧されて圧力が上昇し、ノズル３ａからインク滴が吐出される。
その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室２ｂ内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室２ｂ内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室１ｂに流入し、共通液室１ｂからインク流入口６ｃを経て流体抵抗部２ａを通り、加圧液室２ｂ内に充填される。
流体抵抗部２ａは、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果が有る反面、表面張力による最充填（リフィル）に対して抵抗になる。流体抵抗部を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間（駆動周期）を短くできる。
【実施例】
【００８６】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
【００８７】
（実施例１）
−イエロー顔料インクの調製−
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て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質量％のイエロー顔料分散液を調製した。
次に、下記インク処方を混合撹拌した後、平均孔径０．８μｍのポリプロピレンフィルターで濾過を行って、インクを作製した。
＜インク組成＞
・前記イエロー顔料分散液・・・４０質量部
・ジエチレングリコール・・・２０質量部
・グリセリン・・・１０質量部
・フッ素系界面活性剤（ＦＳ−３００、ＤｕＰｏｎｔ社製）・・・１．５質量部
【化２０】
ただし、前記構造式中、ｊは６〜８、ｋは２６以上である。
・２−アミノ−２−メチル−１,３−プロパンジオール・・・０．６質量部
・プロキセルＬＶ（アビシア社製）・・・０．２質量部
・イオン交換水・・・２８．７質量部
【００８８】
（実施例２）
−マゼンタ顔料インクの調製−
マゼンタ顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントマゼンタ１２２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質量％のマゼンタ顔料分散液を調製した。
次に、下記インク処方を混合撹拌した後、平均孔径０．８μｍのポリプロピレンフィルターで濾過を行って、インクを作製した。
＜インク組成＞
・前記マゼンタ顔料分散液・・・４０質量部
・ジエチレングリコール・・・２０質量部
・グリセリン・・・１０質量部
・下記構造式で表されるフッ素系界面活性剤・・・１質量部
【化２１】
ただし、ｎ＝４、ｍ＝２１、ｐ＝４、及びＲｆ＝ＣＦ２ＣＦ３を表す。
・１−メチルアミノ−２,３−プロパンジオール・・・０．４質量部
・プロキセルＬＶ（アビシア社製）・・・０．５質量部
・イオン交換水・・・２８．１質量部
【００８９】
（実施例３）
−シアンポリマー微粒子分散液の調製−
特開２００１−１３９８４９号公報の調製例３を参考にして、銅フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散液を調製した。
まず、ポリマー溶液の調製として、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フラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、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（東亜合成（株）製、商品名：ＡＳ−６）４．０ｇ、及びメルカプトエタノール０．４ｇを仕込み、６５℃に昇温した。次に、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、ヒドロキシエチルメタクリレート６０．０ｇ、スチレンマクロマー（東亜合成（株）製、商品名：ＡＳ−６）３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスジ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。滴下終了後、アゾビスジ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℃にて１時間熟成した後、アゾビスジ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８００ｇを得た。
得られたポリマー溶液２８ｇ、銅フタロシアニン顔料２６ｇ、１ｍｏｌ／Ｌ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３０ｇを十分に攪拌した。その後、３本ロールミル（株式会社ノリタケカンパニー製、商品名：ＮＲ−８４Ａ）を用いて２０回混練した。得られたペーストをイオン交換水２００ｇに投入し、十分に攪拌した後、エバポレーターを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、固形分量が２０．０質量％のシアンポリマー微粒子分散液１６０ｇを得た。
【００９０】
−シアン顔料インクの調製−
得られたシアンポリマー微粒子分散液を用いて、下記処方を混合撹拌した後、平均孔径０．８μｍのポリプロピレンフィルターで濾過を行って、インクを作製した。
【００９１】
＜インク組成＞
・前記シアンポリマー微粒子分散液・・・４５質量部
・１,３−ブタンジオール・・・２１質量部
・グリセリン・・・８質量部
・下記構造式で表されるフッ素系界面活性剤（ＦＳＮ−１００、ＤｕＰｏｎｔ社製）・・・１質量部
【化２２】
ただし、前記構造式中、ｊは１〜９、ｋは０〜２５である。
・２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオール・・・０．８質量部
・プロキセルＬＶ（アビシア社製）・・・０．５質量部
・イオン交換水・・・２１．７質量部
【００９２】
（実施例４）
−シアン顔料インクの調製−
実施例３において、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールの添加量を０．０８質量部、イオン交換水の添加量を２４．７質量部とした以外は、実施例３と同様にして、実施例４のインクを調製した。
【００９３】
（実施例５）
−シアン顔料インクの調製−
実施例３において、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールの添加量を３．０質量部、イオン交換水の添加量を２３．７質量部とした以外は、実施例３と同様にして、実施例５のインクを調製した。
【００９４】
（比較例１）
−イエロー顔料インクの調製−
実施例１において、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールを添加しなかった以外は、実施例１と同様にして、比較例１のインクを調製した。
【００９５】
（比較例２）
−イエロー顔料インクの調製−
実施例１において、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオール０．６質量部の変わりにベンゾトリアゾール０．１質量部を添加した以外は、実施例１と同様にして、比較例２のインクを調製した。
【００９６】
（比較例３）
−マゼンタ顔料インクの調製−
実施例２において、１−メチルアミノ−２,３−プロパンジオールを添加しなかった以外は、実施例２と同様にして、比較例３のインクを調製した。
【００９７】
（比較例４）
−マゼンタ顔料インクの調製−
実施例２において、フッ素系界面活性剤を添加しなかった以外は、実施例２と同様にして、比較例４のインクを調製した。
【００９８】
（比較例５）
−シアン顔料インクの調製−
実施例３において、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールを添加しなかった以外は、実施例３と同様にして、比較例５のインクを調製した。
【００９９】
（比較例６）
−シアン顔料インクの調製−
実施例３において、フッ素系界面活性剤ＦＳＮ−１００を添加しなかった以外は、実施例３と同様にして、比較例６のインクを調製した。
【０１００】
次に、得られた各インクについて、以下のようにして、諸特性を評価した。結果を表１に示す。
【０１０１】
＜使用プリンタ＞
図１〜図３に示すインクジェットプリンタ（株式会社リコー製、ＩＰＳｉＯ Ｇ７０７）を用いた。
前記インクジェットプリンタのノズルヘッド部のインク吐出面側には、シリコーン樹脂（東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製、ＳＲ２３１６）をスプレー法にて厚みが約１．０μｍになるように塗布して撥インク層を形成した。該撥インク層を形成する際には、ノズル孔及びノズル板裏面を水溶性樹脂でマスキングし、前記シリコーン樹脂層を塗布形成した後、マスキングとしての水溶性樹脂膜を剥離除去して形成した。
【０１０２】
＜発色性（彩度）＞
各インクについて、評価用紙としてはマイペーパー（株式会社ＮＢＳリコー製）を用い、印字条件は記録密度３６０ｄｐｉ、ワンパス印字、印刷パターンは１００％ｄｕｔｙで印字した。
印字乾燥後、ベタ画像部において、反射型カラー分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）により測定し、ＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｄｅ ｌ’ Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）で規定されている色差表示法のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の座標を求め、それぞれ各色において彩度Ｃ＊を求めた。この彩度Ｃ＊の値が高いほど、発色良好なインクといえる。なお、彩度Ｃ＊は下記数式１で定義される。
＜数式１＞
Ｃ＊＝｛（ａ＊）２＋（ｂ＊）２｝１／２
【０１０３】
＜連続印字後の吐出安定性評価＞
各インクについて、画像領域中、印字面積が、紙面全面積中、各色印字面積が５％であるチャートを１００％ｄｕｔｙ、記録密度３６０ｄｐｉ、ワンパス印字を１０分間連続で行った後のベタ部の筋、白抜け、及び噴射乱れの有無を目視にて以下の基準で評価した。
〔評価基準〕
Ａ：ベタ部に筋、白抜け、及び噴射乱れが全く無い。
Ｂ：ベタ部に筋、白抜け、及び噴射乱れが若干認められる。
Ｃ：１スキャン目に筋、白抜け、及び噴射乱れが認められる。
Ｄ：ベタ部全域にわたって筋、白抜け、及び噴射乱れが認められる。
【０１０４】
＜吐出安定性の評価＞
連続印字後の吐出安定性評価と同じ条件で、各インクについて、１０分間連続印字を行い、ヘッド面にインクが付着した状態で保湿キャップをしてプリンタを５０℃−６０％ＲＨ環境下にて１ヶ月間放置した後、クリーニングを実施して放置前と同等に復帰させた。その後、以下の条件で間欠印写試験を行い吐出安定性を評価した。即ち、以下の印刷パターンチャートを２０枚連続で印字した後、２０分間印字を実施しない休止状態にし、これを５０回繰り返し、累計で１０００枚印写後、もう１枚同チャートを印写した時の５％チャートベタ部の筋、白抜け、及び噴射乱れの有無を目視にて以下の基準で評価した。
なお、印刷パターンチャートは、画像領域中、印字面積が、紙面全面積中、各色印字面積が５％であるチャートにおいて、各インクを１００％ｄｕｔｙで印字した。印字条件は、記録密度は３６０ｄｐｉ、ワンパス印字とした。
〔評価基準〕
Ａ：ベタ部に筋、白抜け、及び噴射乱れが無い。
Ｂ：ベタ部に筋、白抜け、及び噴射乱れが若干認められる。
Ｃ：１スキャン目に筋、白抜け、及び噴射乱れが認められる。
Ｄ：ベタ部全域にわたって筋、白抜け、及び噴射乱れが認められる。
【０１０５】
【表１】
＊：発色性（ ）内はインク色を表す。
表１の結果から、実施例１〜５は、比較例１〜６に比べて、発色性、吐出安定性、及び放置後吐出安定性のいずれも優れており、特に放置後の吐出安定性が優れており、ノズルヘッドの撥インク層からのシリコーン樹脂の溶出がなく、撥インク性が低下又は不均一となることがないので、間欠印字での吐出安定性が低下しないことが認められる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、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、などに特に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】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説明図である
【図２】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である
【図３】図３は、本発明のインクジェットヘッドの一例を示す概略拡大図である。
【図４】図４は、本発明のインクジェットヘッドの一例を示す要素拡大図である。
【図５】図５は、本発明のインクジェットヘッドの一例を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
９ 撥インク層
１０ フレーム
２０ 流路板
３０ ノズルプレート
４０ ベース
５０ 積層圧電素子
６０ 振動板
７０ 接着層
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
１１１ 上カバー
１１２ 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
１４４ 分離パッド
１５１ 搬送ベルト
１５２ 再度カウンタローラ
１５６ 帯電ローラ
１５７ 搬送ローラ
１５８ デンションローラ
１７１ 分離爪
１７２ 排紙ローラ
１７３ 排紙コロ
１８１ 両面給紙ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルヘッド部の撥インク層からのシリコーン樹脂の溶出による撥インク性の低下を防止でき、ノズル形状の変化等による吐出安定性の劣化を抑えて、信頼性の高い印字記録を行えるインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＯＡ用プリンタの高画質化技術の向上に伴って印字品質、色相、彩度、及び光沢などに対する要求が厳しくなってきており、特に、顔料インクでは、画質に対する要求が厳しくなってきている。
そこで、顔料インク中にフッ素系界面活性剤を含有させて、紙に対する濡れ性を上げて、発色性を向上させる提案がなされている（特許文献１参照）。また、濡れ性の向上したフッ素系界面活性剤を含有した顔料インクを使うため、ノズルヘッド部の撥インク層としてシリコーン樹脂を用いることが試みられている。
これらの提案により、顔料インクにおいても発色性の向上が可能となるが、ノズルヘッド部の撥インク層であるシリコーン樹脂層がフッ素系界面活性剤含有インクとの接触により構成成分が溶出し劣化してしまうという問題がある。
【０００３】
このため、ノズルヘッド部のシリコーン樹脂層からある程度構成成分が溶出しても撥インク性を確保できるように、シリコーン樹脂層の膜厚を厚く形成することが試みられているが、十分な成果を上げることはできていない。また、ノズルヘッド部のシリコーン樹脂層の膜厚を厚くすると均一な品質のノズルヘッド部を作製するのが困難となり、ノズル面としての機能（例えば、吐出安定性、クリーニング性等）を十分満足させることは、未だ困難であるのが現状である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３５９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、発色性を向上させたフッ素系界面活性剤含有インクを用いたインクジェット記録装置において、ノズルヘッド部の撥インク層からのシリコーン樹脂の溶出による撥インク性の低下を防止でき、ノズル形状の変化等による吐出安定性の劣化を抑えて、信頼性の高い印字記録を行うことができるインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法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】
【０００６】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を有してなり、該インク飛翔手段がインク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を持つノズルヘッド部を有するインクジェット記録装置であって、該インクジェット記録装置に用いられるインクが、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有することを特徴とするインクジェット記録装置である。
＜２＞ アミノプロパンジオール化合物が、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールである前記＜１＞に記載のインクジェット記録装置である。
＜３＞ アミノプロパンジオール化合物のインクにおける含有量が０．０１〜１０質量％である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
＜４＞ フッ素系界面活性剤が、下記構造式（１）、下記構造式（２）及び下記構造式（３）から選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
【化７】
ただし、前記構造式（１）中、ｊ、及びｋは整数を表す。
【化８】
ただし、前記構造式（２）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。ｍ、ｎ、及びｐは、整数を表す。
【化９】
ただし、前記構造式（３）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。Ｘはカチオン基、Ｙはアニオン基を表す。ｑは整数を表す。
＜５＞ フッ素系界面活性剤のインクにおける含有量が、０．０５〜２０質量％である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
＜６＞ 着色剤が、顔料、染料、及び着色微粒子の少なくともいずれかである前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
＜７＞ 顔料が、その表面に少なくとも１種の親水基を有し、分散剤の不存在下で水分散性及び水溶性の少なくともいずれかを示す顔料である前記＜６＞に記載のインクジェット記録装置である。
＜８＞ 刺激が、熱（温度）、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
＜９＞ 少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を含んでなり、該インク飛翔工程がインク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を持つノズルヘッド部を用いて行われるインクジェット記録方法であって、前記インクジェット記録方法に用いられるインクが、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有することを特徴とするインクジェット記録方法である。
＜１０＞ アミノプロパンジオール化合物が、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールである前記＜９＞に記載のインクジェット記録方法である。
＜１１＞ フッ素系界面活性剤が、下記構造式（１）、下記構造式（２）及び下記構造式（３）から選択される少なくとも１種である前記＜９＞から＜１０＞のいずれかに記載のインクジェット記録方法である。
【化１】
ただし、前記構造式（１）中、ｊ、及びｋは整数を表す。
【化１１】
ただし、前記構造式（２）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。ｍ、ｎ、及びｐは、整数を表す。
【化１２】
ただし、前記構造式（３）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。Ｘはカチオン基、Ｙはアニオン基を表す。ｑは整数を表す。
＜１２＞ 刺激が、熱（温度）、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種である前記＜９＞から＜１１＞のいずれかに記載のインクジェット記録方法である。
【０００７】
本発明のインクジェット記録装置は、少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を有してなり、該インク飛翔手段がインク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を持つノズルヘッド部を有するインクジェット記録装置であって、該インクジェット記録装置に用いられるインクが、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有する。その結果、ノズルヘッド部の撥インク層におけるシリコーン樹脂の溶出による撥インク性の低下を防止でき、ノズル形状の変化等による吐出安定性の劣化を抑えて、信頼性の高い印字記録を行うことができる。
【０００８】
本発明のインクジェット記録方法は、少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を含んでなり、該インク飛翔工程がインク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を持つノズルヘッド部を用いて行われるインクジェット記録方法であって、前記インクジェット記録方法に用いられるインクが、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有する。その結果、ノズルヘッド部の撥インク層におけるシリコーン樹脂の溶出による撥インク性の低下を防止でき、ノズル形状の変化等による吐出安定性の劣化を抑えて、信頼性の高い印字記録を行うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、ノズルヘッド部の撥インク層であるシリコーン樹脂層の溶出による撥インク性の低下を防止でき、ノズル形状の変化等に起因する吐出安定性の低下を防ぐことができ、信頼性の高い印字記録を行うことができるインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法）
本発明のインクジェット記録装置は、少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、刺激発生手段、制御手段等を有してなる。
本発明のインクジェット記録方法は、少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、刺激発生工程、制御工程等を含む。
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。
【００１１】
−インク飛翔工程及びインク飛翔手段−
前記インク飛翔工程は、インクに刺激を印加し、該インクを飛翔させて画像を記録する工程である。
前記インク飛翔手段は、インクに、刺激を印加し、該インクを飛翔させて画像を記録する手段である。
前記インク飛翔手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（１）インク流路内のインクを加圧する圧力発生手段として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のノズルヘッド（特開平２−５１７３４号公報参照）、（２）発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させるいわゆるサーマル型のノズルヘッド（特開昭６１−５９９１１号公報参照）、（３）インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のノズルヘッド（特開平６−７１８８２号公報参照）、などが挙げられる。
【００１２】
前記ノズルヘッド部は、インク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を有するものが好ましい。本発明では、フッ素系界面活性剤を含有したインクに対しても十分な撥インク性を保持するため、この撥インク層はシリコーン樹脂を含む構造体で構成されている。
前記シリコーン樹脂を含む構造体とは、シリコーン樹脂単独、又はその他の樹脂、金属等の構成成分との混合により構成されたものであり、例えば、（１）シリコーン樹脂微粒子がフッ素樹脂中に分散されたもの、（２）シリコーン樹脂とポリプロピレンの混錬物、（３）シリコーン樹脂とＮｉの共析めっき、等が挙げられる。これらの中でも、撥インク層からのシリコーン樹脂の溶出を抑えるには、シリコーン樹脂と他の構成成分との混合体がより効果的である。
ここで、前記シリコーン樹脂はＳｉとＯからできたシロキサン結合を基本骨格とした樹脂であり、オイル、レジン、エラストマー等の種々の形態で市販されており、本発明で重要な撥水性以外にも耐熱性、離型性、消泡性、粘着性等種々の特性を備えている。シリコーン樹脂は常温硬化、加熱硬化、紫外線硬化型等があり、作製方法、使用用途に応じて選択できる。
【００１３】
前記シリコーン樹脂を含む撥インク層をノズル面上に形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（１）液状のシリコーン樹脂材料を真空蒸着する方法、（２）シリコーンオイルをプラズマ重合することにより形成する方法、（３）スピンコート、ディッピング、スプレーコート等の塗布により形成する方法、（４）電着法等が挙げられる。
前記シリコーン樹脂層を形成する際、前記電着法以外ではノズル孔及びノズル板裏面をフォトレジスト、水溶性樹脂等でマスキングし、シリコーン樹脂層形成後、レジストを剥離除去すればノズル板表面のみに、シリコーン樹脂の撥インク層を形成することができる。この場合、アルカリ性の強い剥離液を使用するとシリコーン樹脂層にダメージを与えるので好ましくない。
【００１４】
前記撥インク層としてのシリコーン樹脂層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１〜５．０μｍが好ましく、０．１〜１．０μｍがより好ましい。前記厚みが０．１μｍ未満であると、ワイピング耐久性、耐擦傷性等の機械的耐久性が劣ることがあり、５．０μｍを超えると、シリコーン樹脂層と基板との密着性が悪くなったり、撥インク性が不均一になることがある。
【００１５】
前記ノズルヘッド部の液室部、流体抵抗部、振動板、及びノズル部材の少なくとも一部がシリコン及びニッケルの少なくともいずれかを含む材料から形成されることが好ましい。
【００１６】
前記ノズルヘッド部のノズル径は、５０μｍ以下が好ましく、１〜３０μｍがより好ましい。また、インクジェットヘッド上にインクを供給するためのサブタンクを有し、該サブタンクにインクカートリッジから供給チューブを介してインクが補充されるように構成することが好ましい。
【００１７】
前記刺激は、例えば、前記刺激発生手段により発生させることができ、該刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱（温度）、圧力、振動、光、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。
【００１８】
なお、前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライト、などが挙げられ、具体的には、例えば、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等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が挙げられる。
【００１９】
前記インクの飛翔の態様としては、特に制限はなく、前記刺激の種類等応じて異なり、例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内の前記インクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを例えばサーマルヘッド等を用いて付与し、該熱エネルギーにより前記インクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、該記録ヘッドのノズル孔から該インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。また、前記刺激が「圧力」の場合、例えば記録ヘッド内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、前記記録ヘッドのノズル孔から該インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。
【００２０】
前記飛翔させる前記インクの液滴は、その大きさとしては、例えば、３〜４０ｐｌとするのが好ましく、その吐出噴射の速さとしては５〜２０ｍ／ｓとするのが好ましく、その駆動周波数としては１ｋＨｚ以上とするのが好ましく、その解像度としては３００ｄｐｉ以上とするのが好ましい。
【００２１】
なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【００２２】
＜インク＞
前記インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に用いられるインクとしては、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
【００２３】
−アミノプロパンジオール化合物−
前記アミノプロパンジオール化合物は、水溶性の有機塩基性化合物であり、例えば、アミノプロパンジオール誘導体が好適である。
前記アミノプロパンジオール誘導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１−アミノ−２，３−プロパンジオール、１−メチルアミノ−２，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオールなどが挙げられ、これらの中でも、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオールが特に好ましい。
前記２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオールは、本発明の目的であるプリンターのノズル部材を構成する撥インク層からのシリコーン樹脂の溶出防止に大きな効果を有する以外にも、目詰まり防止、吐出安定性向上効果にも優れている。
【００２４】
前記アミノプロパンジオール化合物の前記インクにおける添加量は、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．１〜５．０質量％がより好ましく、０．１〜２．０質量％が更に好ましい。前記アミノプロパンジオール化合物の添加量は、着色剤の種類、含有量に対応して増減し、最終的にはインクジェット記録装置としての最適値を決定するものである。前記添加量が少なすぎると、ノズル部材のシリコーン樹脂層の溶出防止効果が認められなくなることがあり、多すぎると、ｐＨが高くなり、逆に信頼性に悪影響を与えたり、粘度が上昇する等のデメリットが生じることがある。
【００２５】
−フッ素系界面活性剤−
前記フッ素系界面活性剤は、インクに添加することによってインク中で着色剤を安定に分散させ、インクの紙への濡れ性を向上させることにより、発色性が高く、にじみの少ない画像が得られる。
【００２６】
前記フッ素系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物、下記構造式（１）で表される化合物、などが挙げられ、これらの中でも、下記構造式で表される化合物が信頼性の観点から好ましい。
【００２７】
【化１３】
ただし、前記構造式（１）中、ｊ、及びｋは整数を表し、ｊは０〜１０が好ましい。ｋは０〜４０が好ましい。
【００２８】
前記フッ素系界面活性剤としては、市販品を用いることができ、例えば、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３、Ｓ−１２１、Ｓ−１３１、Ｓ−１３２、Ｓ−１４１、Ｓ−１４５（いずれも旭硝子株式会社製）；フルラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９、ＦＣ−１３５、ＦＣ−１７０Ｃ、ＦＣ−４３０、ＦＣ−４３１、ＦＣ−４４３０（いずれも住友スリーエム株式会社製）；メガファックＦ−４７０、Ｆ−１４０５、Ｆ−４７４（いずれも大日本インク化学工業株式会社製）；ゾニールＦＳ−３００、ＦＳＮ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＯ(いずれもデュポン社製)；エフトップＥＦ−３５１、ＥＦ−３５２、ＥＦ−８０１、ＥＦ−８０２（いずれもジェムコ社製）などが挙げられる。これらの中でも、信頼性と発色向上に関して良好なゾニールＦＳ−３００、ＦＳＮ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＯ(いずれもデュポン社製)が特に好適である。これら市販品は、数種類の分子量の化合物の混合物（前記構造式（１）において、ｊ、及びｋが分布を有している）であることが多いが、本発明の効果においては問題なく認められる。
【００２９】
また、前記フッ素系界面活性剤としては、下記構造式（２）及び下記構造式（３）から選択される少なくとも１種が好適である。
【化１４】
ただし、前記構造式（２）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。ｍ、ｎ、及びｐは、整数を表す。
【化１５】
ただし、前記構造式（３）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。Ｘはカチオン基、Ｙはアニオン基を表す。ｑは、整数を表す。
【００３０】
前記構造式（２）において、Ｒｆはフッ素含有基を表し、特にパーフルオロアルキル基が好ましい。
前記パーフルオロアルキル基としては、炭素数が１〜１０のものが好ましく、１〜３のものがより好ましく、例えば、−ＣｎＦ２ｎ−１（ただし、ｎは１〜１０の整数を表す。）などが挙げられ、例えば、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３、−Ｃ３Ｆ７、−Ｃ４Ｆ９、などが挙げられ、これらの中でも、−ＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦ３が特に好ましい。
ｍ、ｎ、及びｐは、整数を表し、ｎは１〜４、ｍは６〜２５、ｐは１〜４が好ましい。
【００３１】
前記構造式（３）において、Ｒｆは、フッ素含有基を表し、上記構造式（２）と同様のパーフルオロアルキル基が好ましく、例えば、ＣＦ３、ＣＦ２ＣＦ３、Ｃ３Ｆ７、Ｃ４Ｆ９などが好適に挙げられる。
Ｘはカチオン基を表し、例えば、第４級アンモニウム基；ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属；トリエチルアミン、トリエタノールアミン、などが挙げられ、これらの中でも第４級アンモニウム基が特に好ましい。
Ｙはアニオン基を表し、例えば、ＣＯＯ、ＳＯ３、ＳＯ４、ＰＯ４、などが挙げられる。
ｑは、整数を表し、例えば、１〜６が好ましい。
【００３２】
前記構造式（２）及び前記構造式（３）から選択される少なくとも１種のフッ素系界面活性剤としては、特に下記構造式（２−１）及び下記構造式（３−１）から選択される少なくともいずれかは、環境に対する安全性が米国環境保護庁から認可を受けており、安全性の面からも好適なものである。また、これらの中でも、特に前記構造式（２−１）で表されるフッ素系界面活性剤は、起泡性が非常に低く泡立ちにくいという特徴を有しているので、インクの充填性に優れ、吐出安定性にも寄与することができる。
【００３３】
【化１６】
ただし、前記構造式（２−１）中、ＲｆはＣＦ３、ＣＦ２ＣＦ３を表す。ｎは１〜４、ｍは６〜２５、ｐは１〜４である。
【化１７】
ただし、前記構造式（３−１）中、ＲｆはＣＦ３、ＣＦ２ＣＦ３を表す。ｑは１〜６である。
【００３４】
前記フッ素系界面活性剤の前記インクにおける含有量は、０．０５〜２０質量％が好ましく、０．１〜１０質量％が好ましく、０．１〜５質量％がより好ましい。前記フッ素系界面活性剤の含有量が０．０５質量％未満であると、目視で実感できるレベルの発色性向上効果が得られないことがあり、２０質量％を超えると、発色性向上効果が頭打ちになる上に、粘度、粒径等のインク物性に悪影響が出ることがある。
【００３５】
本発明のインクには、前記構造式（１）、前記構造式（２）、及び前記構造式（３）から選択される少なくとも１種のフッ素系界面活性剤は、１種を単独で使用してもよく、又は２種以上を組み合わせてもよく、前記構造式（１）、前記構造式（２）、及び前記構造式（３）のフッ素系界面活性剤を併用することもできる。更に、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、などを併用することもできる。
【００３６】
前記アニオン界面活性剤としては、アルキルアリル、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルアリールエーテルエステル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカンオレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、エーテルカルボキシレート、スルホコハク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、脂肪酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、ナフテン酸塩等が挙げられる。
前記カチオン界面活性剤としては、例えば、アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等が挙げられる。
前記ノニオン系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、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、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グリコールエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ショ糖エステル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、アミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、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ソルビトール脂肪酸エステル、アルキル（ポリ）グリコキシド等が挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、イミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン誘導体、ジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ（アミノエチル）グリシン等が挙げられる。
なお、前記面活性剤の添加量は、本発明の目的及び効果を失わせない範囲で適宣調整することができる。
【００３７】
−着色剤−
前記着色剤としては、着色剤が、顔料、染料、及び着色微粒子の少なくともいずれかであることが好ましい。
前記着色微粒子としては、色材を含有させたポリマー微粒子の水分散物が好適に用いられる。
ここで、前記「色材を含有させた」とは、樹脂微粒子中に色材を封入した状態及びポリマー微粒子の表面に色材を吸着させ状態の何れか又は双方を意味する。この場合、本発明のインクに配合される色材はすべて樹脂微粒子に封入又は吸着されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、該色材がエマルジョン中に分散していてもよい。前記色材としては、水不溶性又は水難溶性であって、前記樹脂によって吸着され得る色材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。
ここで、前記「水不溶性又は水難溶性」とは、２０℃で水１００質量部に対し色材が１０質量部以上溶解しないことを意味する。また、「溶解する」とは、目視で水溶液表層又は下層に色材の分離や沈降が認められないことを意味する。樹脂微粒子中に色材を封入している場合には、前記樹脂微粒子の含有量としては色材成分も含まれるため、２〜３０質量％が好ましい。
【００３８】
前記着色剤としては、例えば、水溶性染料、油溶性染料、分散染料等の染料、顔料等が挙げられ、得られる画像の耐光性からは顔料が好ましく用いられる。
【００３９】
前記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あり、好ましくは耐水、耐光性が優れたものが用いられる。
前記酸性染料及び食用染料としては、例えば、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などが挙げられる。
前記直接性染料としては、例えば、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などが挙げられる。
前記塩基性染料としては、例えば、Ｃ．I．べーシックイエロー 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．べーシックブルー 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などが挙げられる。
前記反応性染料としては、例えば、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などが挙げられる。
【００４０】
前記顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無機顔料、有機顔料のいずれであってもよい。
前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、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、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックなどが好ましい。なお、前記カーボンブラックとしては、例えば、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたものが挙げられる。
【００４１】
前記有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。なお、前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、などが挙げられる。前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料、などが挙げられる。前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート、などが挙げられる。
【００４２】
前記顔料の色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、黒色用のもの、カラー用のもの、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記黒色用のものとしては、例えば、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、銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、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、などが挙げられる。
【００４３】
前記カラー用のものとしては、黄色インク用では、例えば、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、などが挙げられる。
マゼンタ用では、例えば、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、などが挙げられる。
シアン用では、例えば、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等が挙げられる。
また、中間色としてはレッド、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などが挙げられる。
【００４４】
前記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１５〜４０ｎｍ、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更に好ましい。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更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、顔料をマイクロカプセルに包含させ、該顔料を水中に分散可能なのものとしたものであってもよい。
【００４５】
前記顔料としては、少なくとも１種の親水性基が顔料の表面に直接若しくは他の原子団を介して結合した分散剤を使用することなく安定に分散させることができる自己分散型カラー顔料が好適に用いられる。その結果、従来のインクのように、顔料を分散させるための分散剤が不要となる。前記自己分散型顔料としては、イオン性を有するものが好ましく、アニオン性に帯電したものやカチオン性に帯電したものが好適である。
【００４６】
前記アニオン性親水性基としては、例えば、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍ、−ＰＯ３ＨＭ、−ＰＯ３Ｍ２、−ＳＯ２ＮＨ２、−ＳＯ２ＮＨＣＯＲ（ただし、式中のＭは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表す。Ｒは、炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表す。）等が挙げられる。これらの中でも、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ３Ｍがカラー顔料表面に結合されたものを用いることが好ましい。
【００４７】
また、前記親水性基中における「Ｍ」は、アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、等が挙げられる。前記有機アンモニウムとしては、例えば、モノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウムが挙げられる。前記アニオン性に帯電したカラー顔料を得る方法としては、カラー顔料表面に−ＣＯＯＮａを導入する方法として、例えば、カラー顔料を次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、スルホン化による方法、ジアゾニウム塩を反応させる方法が挙げられる。
【００４８】
前記カチオン性親水性基としては、例えば、第４級アンモニウム基が好ましく、下記に挙げる第４級アンモニウム基がより好ましく、これらのいずれかが顔料表面に結合されたものが色材として好適である。
【００４９】
【化１８】
【００５０】
前記親水基が結合されたカチオン性の自己分散型カーボンブラックを製造する方法としては、例えば、下記構造式で表されるＮ−エチルピリジル基を結合させる方法として、カーボンブラックを３−アミノ−Ｎ−エチルピリジウムブロマイドで処理する方法が挙げられるが、勿論、本発明はこれらに限定されない。
【００５１】
【化１９】
【００５２】
本発明においては、前記親水性基が、他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合されていてもよい。他の原子団としては、例えば、炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基が挙げられる。上記した親水性基が他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合する場合の具体例としては、例えば、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯＭ（ただし、Ｍはアルカリ金属、第４級アンモニウムを表す）、−ＰｈＳＯ３Ｍ（ただし、Ｐｈはフェニル基、Ｍはアルカリ金属、第４級アンモニウムを表す）、−Ｃ５Ｈ１０ＮＨ３＋等が挙げられるが、勿論、本発明はこれらに限定されない。
【００５３】
前記顔料の粒径は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、最大個数換算で最大頻度が２０〜１５０ｎｍの粒径の顔料インクを用いることが好ましい。前記粒径が１５０ｎｍを超えると、インク組成物としての顔料分散安定性が悪くなるばかりでなく、吐出安定性も劣化し、画像濃度などの画像品質も低くなり好ましくない。一方、粒径が２０ｎｍ未満では、インク組成物の保存安定性、プリンタでの噴射特性は安定するが、そのように細かな粒径にまで分散せしめるのは、分散操作や、分級操作が複雑となり、経済的に記録液を製造することが困難となることがある。
【００５４】
本発明においては、顔料分散剤を用いた顔料分散液を用いることもできる。
前記顔料分散剤としては、前記親水性高分子として、天然系では、アラビアガム、トラガンガム、グーアガム、カラヤガム、ローカストビーンガム、アラビノガラクトン、ペクチン、クインスシードデンプン等の植物性高分子、アルギン酸、カラギーナン、寒天等の海藻系高分子、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系高分子、キサンテンガム、デキストラン等の微生物系高分子などが挙げられる。半合成系では、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素系高分子、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム等のデンプン系高分子、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル等の海藻系高分子などが挙げられる。純合成系では、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル等のビニル系高分子、非架橋ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸又はそのアルカリ金属塩、水溶性スチレンアクリル樹脂等のアクリル系樹脂、水溶性スチレンマレイン酸樹脂、水溶性ビニルナフタレンアクリル樹脂、水溶性ビニルナフタレンマレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩、四級アンモニウムやアミノ基等のカチオン性官能基の塩を側鎖に有する高分子化合物、セラック等の天然高分子化合物等が挙げられる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、スチレンアクリル酸のホモポリマーや他の親水基を有するモノマーの共重合体からなるようなカルボン酸基を導入したものが高分子分散剤として特に好ましい。
これらの共重合体の重量平均分子量は３，０００〜５０，０００が好ましく、５，０００〜３０，０００がより好ましく、７，０００〜１５，０００が更に好ましい。
前記顔料と前記分散剤との混合質量比としては１：０．０６〜１：３の範囲が好ましく、１：０．１２５〜１：３の範囲がより好ましい。
【００５５】
前記着色剤としての顔料の前記インクにおける添加量は、０．５〜２５質量％が好ましく、２〜１５質量％がより好ましい。一般的に、顔料濃度が高くなると画像濃度が上がり画質が向上するが、定着性や吐出安定性、目詰まり等の信頼性に対しては悪影響が出易くなる。
【００５６】
前記その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂エマルジョン、湿潤剤、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。
【００５７】
−樹脂エマルジョン−
前記樹脂エマルジョンは、樹脂微粒子を連続相としての水中に分散したものであり、必要に応じて界面活性剤のような分散剤を含有しても構わない。
前記分散相成分としての樹脂微粒子の含有量（樹脂エマルジョン中の樹脂微粒子の含有量）は一般的には１０〜７０質量％が好ましい。また、前記樹脂微粒子の粒径は、特にインクジェット記録装置に使用することを考慮すると、平均粒径１０〜１０００ｎｍが好ましく、２０〜３００ｎｍがより好ましい。
【００５８】
前記分散相の樹脂微粒子成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン‐ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられ、これらの中でも、アクリルシリコーン系樹脂が特に好ましい。
前記樹脂エマルジョンとしては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
該市販の樹脂エマルジョンとしては、例えば、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製）、プライマルＡＣ−２２、ＡＣ−６１（アクリル系樹脂エマルジョン、ローム・アンド・ハース製）、ナノクリルＳＢＣＸ−２８２１、３６８９（アクリルシリコーン系樹脂エマルジョン、東洋インキ製造株式会社製）、＃３０７０（メタクリル酸メチル重合体樹脂エマルジョン、御国色素製）などが挙げられる。
【００５９】
前記樹脂エマルジョンにおける樹脂微粒子成分の前記インクにおける添加量としては、０．１〜５０質量％が好ましく、０．５〜２０質量％がより好ましく、１〜１０質量％が更に好ましい。前記添加量が０．１質量％未満であると、耐目詰まり性及び吐出安定性の向上効果が十分でないことがあり、５０質量％を超えると、インクの保存安定性を低下させることがある。
【００６０】
−湿潤剤−
前記湿潤剤は、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、また、化合物の溶解安定性を向上する目的で使用することができる。該湿潤剤としては、例えば、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−プルパンジオール、１，３−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−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−ブチロラクトン等が挙げられる。これらは、水とともに単独もしくは、複数混合して用いられる。
【００６１】
前記湿潤剤の前記インク中における含有量は、１０〜５０質量％が好ましく、２０〜４０質量％がより好ましい。
【００６２】
前記防腐防黴剤としては、例えば、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。
【００６３】
前記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特に制限はなく、目的に応じて任意の物質を使用することができる。
該ｐＨ調製剤としては、例えば、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。
【００６４】
前記防錆剤としては、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、等が挙げられる。
【００６５】
前記酸化防止剤としては、例えば、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、りん系酸化防止剤、などが挙げられる。
前記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）としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２,２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２,２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４,４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、３,９−ビス［１,１−ジメチル−２−［β−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］２,４,８,１０−テトライキサスピロ[５,５]ウンデカン、１,１,３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、１,３,５−トリメチル−２,４,６−トリス（３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス［メチレン−３−（３',５'−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４'−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、などが挙げられる。
前記アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−β−ナフチルアミン、α−ナフチルアミン、Ｎ,Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、フェノチアジン、Ｎ,Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２,４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール、ブチルヒドロキシアニソール、２,２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４,４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４,４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、テトラキス［メチレン−３（３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ジヒドロキフェニル）プロピオネート］メタン、１,１,３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、等が挙げられる。
前記硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル３,３’−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチル３,３’−チオジプロピオネート、ジステアリルβ,β’−チオジプロピオネート、２−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が挙げられる。
前記リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト、等が挙げられる。
【００６６】
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。
前記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシルオキシベンゾフェノン、２,４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２,２’,４,４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、等が挙げられる。
前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、２−（２'−ヒドロキシ−５'−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−５'−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−４'−オクトキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−３'−ｔｅｒｔ−ブチル−５'−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、等が挙げられる。
前記サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルサリチレート、ｐ−オクチルフェニルサリチレート、等が挙げられる。
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−２−シアノ−3,3'−ジフェニルアクリレート、メチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート、ブチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート、等が挙げられる。
前記ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス（オクチルフェニル）サルファイド、２,２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）−ｎ−ブチルアミンニッケル（ＩＩ）、２,２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）−２−エチルヘキシルアミンニッケル（ＩＩ）、２,２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）トリエタノールアミンニッケル（ＩＩ）、等が挙げられる。
【００６７】
本発明のインクは、少なくとも前記水、前記着色剤、前記アミノプロパンジオール化合物、及び前記フッ素系界面活性剤、更に必要に応じてその他の成分を水性媒体中に分散又は溶解し、さらに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。
【００６８】
前記インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、ｐＨ等が以下の範囲であることが好ましい。
前記粘度は、２５℃で、５〜２０ｍＰａ・ｓｅｃが好ましく、５〜１０ｍＰａ・ｓｅｃがより好ましい。前記粘度が２０ｍＰａ・ｓｅｃを超えると、吐出安定性の確保が困難になることがある。
前記表面張力としては、２０℃で、２５〜５５ｍＮ／ｍが好ましい。前記表面張力が、２５ｍＮ／ｍ未満であると、紙上での滲みが顕著になり、安定した噴射が得られないことがあり、５５ｍＮ／ｍを超えると、紙へのインク浸透が十分に起らず、乾燥時間の長時間化を招くことがある。
前記ｐＨとしては、例えば、７〜１０が好ましい。
【００６９】
前記インクの着色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどが挙げられる。これらの着色を２種以上併用したインクセットを使用して記録を行うと、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使用して記録を行うと、フルカラー画像を形成することができる。
【００７０】
ここで、前記インクを用いて本発明のインクジェット記録装置により本発明のインクジェット記録方法を実施する一の態様について、図面を参照しながら説明する。
図１に示す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２０１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。
【００７１】
装置本体１０１内には、図２及び図３に示すように、図示を省略している左右の側板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、主走査モータ（不図示）によって図３で矢示方向に移動走査する。
【００７２】
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ヘッドからなる記録ヘッド１３４を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を構成するインクジェットヘッドとしては、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を使用できる。
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、図示しないインク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部１０５に装填された本発明のインクカートリッジ１から本発明の前記インクが供給されて補充される。
【００７３】
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枚づつ分離給送する半月コロ（給紙コロ１４３）、及び給紙コロ４３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。
【００７４】
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とが備えられ、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が備えられている。
【００７５】
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。この搬送ベルト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。
【００７６】
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。
【００７７】
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を所定量搬送後、次行の記録を行う。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１から所要量のインクがサブタンク１３５に補給される。
【００７８】
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１中のインクを使い切ったときには、インクカートリッジ２０１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２０１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１の交換を容易に行うことができる。
【００７９】
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で説明したが、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。
【００８０】
また、本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、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、などに特に好適に適用することができる。
【００８１】
以下、本発明を適用したインクジェットヘッドについて示す。
図４は、本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドの要素拡大図、図５は、同ヘッドのチャンネル間方向の要部拡大断面図である。
このインクジェットヘッドは、インク供給口（不図示）と共通液室１ｂとなる彫り込みを形成したフレーム１０と、流体抵抗部２ａ、加圧液室２ｂとなる彫り込みとノズル３ａに連通する連通口２ｃを形成した流路板２０と、ノズル３ａを形成するノズル板と、凸部６ａ、ダイヤフラム部６ｂ及びインク流入口６ｃを有する振動板６０と、該振動板６０に接着層７０を介して接合された積層圧電素子５０と、該積層圧電素子５０を固定しているベース４０を備えている。
ベース４０はチタン酸バリウム系セラミックからなり、積層圧電素子５０を２列配置して接合している。
積層圧電素子５０は、厚さ１０〜５０μｍ／１層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層と、厚さ数μｍ／１層の銀・パラジウム（ＡｇＰｄ）とからなる内部電極層とを交互に積層している。内部電極層は両端で外部電極に接続する。
積層圧電素子５０はハーフカットのダイシング加工により櫛歯上に分割され、１つ毎に駆動部５ｆと支持部５ｇ（非駆動部）として使用する。外部電極の外側はハーフカットのダイシング加工で分割されるように、切り欠き等の加工により長さを制限しており、これらは複数の個別電極となる。他方はダイシングでは分割されずに導通しており共通電極となる。
駆動部の個別電極にはＦＰＣ８が半田接合されている。また、共通電極は積層圧電素子の端部に電極層を設けて回し込んでＦＰＣ８のＧｎｄ電極に接合している。ＦＰＣ８には図示しないドライバＩＣが実装されており、これにより駆動部５ｆへの駆動電圧印加を制御している。
【００８２】
振動板６０は、薄膜のダイヤフラム部６ｂと、このダイヤフラム部６ｂの中央部に形成した駆動部５ｆとなる積層圧電素子５０と接合する島状凸部（アイランド部）６ａと、支持部に接合する梁を含む厚膜部と、インク流入口６ｃとなる開口を電鋳工法によるＮｉメッキ膜を２層重ねて形成している。ダイヤフラム部の厚さは３μｍ、幅は３５μｍ（片側）である。
この振動板６０の島状凸部６ａと積層圧電素子５０の可動部５ｆ、振動板５０とフレーム１０の結合は、ギャップ材を含んだ接着層７０をパターニングして接着している。
【００８３】
流路板２０はシリコン単結晶基板を用いて、流体抵抗部２ａ、加圧液室２ｂとなる彫り込み、及びノズル３ａに対する位置に連通口２ｃとなる貫通口をエッチング工法でパターニングした。
エッチングで残された部分が加圧液室２ｂの隔壁２ｄとなる。また、このヘッドではエッチング幅を狭くする部分を設けて、これを流体抵抗部２ａとした。
ノズルプレート３０は、金属材料、例えば、電鋳工法によるＮｉメッキ膜等で形成したもので、インク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル３ａを多数を形成している。このノズル３ａの内部形状（内側形状）は、ホーン形状（略円柱形状又は略円錘台形状でもよい。）に形成している。また、このノズル３ａの径はインク滴出口側の直径で約２０〜３５μｍである。また各列のノズルピッチは１５０ｄｐｉとした。
【００８４】
このノズルプレート３０のインク吐出面（ノズル表面側）には、撥インク層９が設けられている。
前記撥インク層９は、シリコーン樹脂（東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製、ＳＲ２３１６）をスプレー法にて厚みが約１．０μｍになるように形成されている。該撥インク層を形成する際には、ノズル孔及びノズル板裏面を水溶性樹脂でマスキングし、前記シリコーン樹脂層を塗布形成した後、マスキングとしての水溶性樹脂膜を剥離除去して形成した。
【００８５】
このように構成したインクジェットヘッドにおいては、記録信号に応じて駆動部５ｆに駆動波形（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによって、駆動部５ｆに積層方向の変位が生起し、振動板３０を介して加圧液室２ｂが加圧されて圧力が上昇し、ノズル３ａからインク滴が吐出される。
その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室２ｂ内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルスの放電過程によって加圧液室２ｂ内に負圧が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室１ｂに流入し、共通液室１ｂからインク流入口６ｃを経て流体抵抗部２ａを通り、加圧液室２ｂ内に充填される。
流体抵抗部２ａは、吐出後の残留圧力振動の減衰に効果が有る反面、表面張力による最充填（リフィル）に対して抵抗になる。流体抵抗部を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間（駆動周期）を短くできる。
【実施例】
【００８６】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
【００８７】
（実施例１）
−イエロー顔料インクの調製−
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て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質量％のイエロー顔料分散液を調製した。
次に、下記インク処方を混合撹拌した後、平均孔径０．８μｍのポリプロピレンフィルターで濾過を行って、インクを作製した。
＜インク組成＞
・前記イエロー顔料分散液・・・４０質量部
・ジエチレングリコール・・・２０質量部
・グリセリン・・・１０質量部
・フッ素系界面活性剤（ＦＳ−３００、ＤｕＰｏｎｔ社製）・・・１．５質量部
【化２０】
ただし、前記構造式中、ｊは６〜８、ｋは２６以上である。
・２−アミノ−２−メチル−１,３−プロパンジオール・・・０．６質量部
・プロキセルＬＶ（アビシア社製）・・・０．２質量部
・イオン交換水・・・２８．７質量部
【００８８】
（実施例２）
−マゼンタ顔料インクの調製−
マゼンタ顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントマゼンタ１２２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質量％のマゼンタ顔料分散液を調製した。
次に、下記インク処方を混合撹拌した後、平均孔径０．８μｍのポリプロピレンフィルターで濾過を行って、インクを作製した。
＜インク組成＞
・前記マゼンタ顔料分散液・・・４０質量部
・ジエチレングリコール・・・２０質量部
・グリセリン・・・１０質量部
・下記構造式で表されるフッ素系界面活性剤・・・１質量部
【化２１】
ただし、ｎ＝４、ｍ＝２１、ｐ＝４、及びＲｆ＝ＣＦ２ＣＦ３を表す。
・１−メチルアミノ−２,３−プロパンジオール・・・０．４質量部
・プロキセルＬＶ（アビシア社製）・・・０．５質量部
・イオン交換水・・・２８．１質量部
【００８９】
（実施例３）
−シアンポリマー微粒子分散液の調製−
特開２００１−１３９８４９号公報の調製例３を参考にして、銅フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散液を調製した。
まず、ポリマー溶液の調製として、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フラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、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（東亜合成（株）製、商品名：ＡＳ−６）４．０ｇ、及びメルカプトエタノール０．４ｇを仕込み、６５℃に昇温した。次に、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、ヒドロキシエチルメタクリレート６０．０ｇ、スチレンマクロマー（東亜合成（株）製、商品名：ＡＳ−６）３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスジ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。滴下終了後、アゾビスジ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℃にて１時間熟成した後、アゾビスジ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８００ｇを得た。
得られたポリマー溶液２８ｇ、銅フタロシアニン顔料２６ｇ、１ｍｏｌ／Ｌ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３０ｇを十分に攪拌した。その後、３本ロールミル（株式会社ノリタケカンパニー製、商品名：ＮＲ−８４Ａ）を用いて２０回混練した。得られたペーストをイオン交換水２００ｇに投入し、十分に攪拌した後、エバポレーターを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、固形分量が２０．０質量％のシアンポリマー微粒子分散液１６０ｇを得た。
【００９０】
−シアン顔料インクの調製−
得られたシアンポリマー微粒子分散液を用いて、下記処方を混合撹拌した後、平均孔径０．８μｍのポリプロピレンフィルターで濾過を行って、インクを作製した。
【００９１】
＜インク組成＞
・前記シアンポリマー微粒子分散液・・・４５質量部
・１,３−ブタンジオール・・・２１質量部
・グリセリン・・・８質量部
・下記構造式で表されるフッ素系界面活性剤（ＦＳＮ−１００、ＤｕＰｏｎｔ社製）・・・１質量部
【化２２】
ただし、前記構造式中、ｊは１〜９、ｋは０〜２５である。
・２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオール・・・０．８質量部
・プロキセルＬＶ（アビシア社製）・・・０．５質量部
・イオン交換水・・・２１．７質量部
【００９２】
（実施例４）
−シアン顔料インクの調製−
実施例３において、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールの添加量を０．０８質量部、イオン交換水の添加量を２４．７質量部とした以外は、実施例３と同様にして、実施例４のインクを調製した。
【００９３】
（実施例５）
−シアン顔料インクの調製−
実施例３において、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールの添加量を３．０質量部、イオン交換水の添加量を２３．７質量部とした以外は、実施例３と同様にして、実施例５のインクを調製した。
【００９４】
（比較例１）
−イエロー顔料インクの調製−
実施例１において、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールを添加しなかった以外は、実施例１と同様にして、比較例１のインクを調製した。
【００９５】
（比較例２）
−イエロー顔料インクの調製−
実施例１において、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオール０．６質量部の変わりにベンゾトリアゾール０．１質量部を添加した以外は、実施例１と同様にして、比較例２のインクを調製した。
【００９６】
（比較例３）
−マゼンタ顔料インクの調製−
実施例２において、１−メチルアミノ−２,３−プロパンジオールを添加しなかった以外は、実施例２と同様にして、比較例３のインクを調製した。
【００９７】
（比較例４）
−マゼンタ顔料インクの調製−
実施例２において、フッ素系界面活性剤を添加しなかった以外は、実施例２と同様にして、比較例４のインクを調製した。
【００９８】
（比較例５）
−シアン顔料インクの調製−
実施例３において、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールを添加しなかった以外は、実施例３と同様にして、比較例５のインクを調製した。
【００９９】
（比較例６）
−シアン顔料インクの調製−
実施例３において、フッ素系界面活性剤ＦＳＮ−１００を添加しなかった以外は、実施例３と同様にして、比較例６のインクを調製した。
【０１００】
次に、得られた各インクについて、以下のようにして、諸特性を評価した。結果を表１に示す。
【０１０１】
＜使用プリンタ＞
図１〜図３に示すインクジェットプリンタ（株式会社リコー製、ＩＰＳｉＯ Ｇ７０７）を用いた。
前記インクジェットプリンタのノズルヘッド部のインク吐出面側には、シリコーン樹脂（東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製、ＳＲ２３１６）をスプレー法にて厚みが約１．０μｍになるように塗布して撥インク層を形成した。該撥インク層を形成する際には、ノズル孔及びノズル板裏面を水溶性樹脂でマスキングし、前記シリコーン樹脂層を塗布形成した後、マスキングとしての水溶性樹脂膜を剥離除去して形成した。
【０１０２】
＜発色性（彩度）＞
各インクについて、評価用紙としてはマイペーパー（株式会社ＮＢＳリコー製）を用い、印字条件は記録密度３６０ｄｐｉ、ワンパス印字、印刷パターンは１００％ｄｕｔｙで印字した。
印字乾燥後、ベタ画像部において、反射型カラー分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）により測定し、ＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｄｅ ｌ’ Ｅｃｌａｉｒａｇｅ）で規定されている色差表示法のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の座標を求め、それぞれ各色において彩度Ｃ＊を求めた。この彩度Ｃ＊の値が高いほど、発色良好なインクといえる。なお、彩度Ｃ＊は下記数式１で定義される。
＜数式１＞
Ｃ＊＝｛（ａ＊）２＋（ｂ＊）２｝１／２
【０１０３】
＜連続印字後の吐出安定性評価＞
各インクについて、画像領域中、印字面積が、紙面全面積中、各色印字面積が５％であるチャートを１００％ｄｕｔｙ、記録密度３６０ｄｐｉ、ワンパス印字を１０分間連続で行った後のベタ部の筋、白抜け、及び噴射乱れの有無を目視にて以下の基準で評価した。
〔評価基準〕
Ａ：ベタ部に筋、白抜け、及び噴射乱れが全く無い。
Ｂ：ベタ部に筋、白抜け、及び噴射乱れが若干認められる。
Ｃ：１スキャン目に筋、白抜け、及び噴射乱れが認められる。
Ｄ：ベタ部全域にわたって筋、白抜け、及び噴射乱れが認められる。
【０１０４】
＜吐出安定性の評価＞
連続印字後の吐出安定性評価と同じ条件で、各インクについて、１０分間連続印字を行い、ヘッド面にインクが付着した状態で保湿キャップをしてプリンタを５０℃−６０％ＲＨ環境下にて１ヶ月間放置した後、クリーニングを実施して放置前と同等に復帰させた。その後、以下の条件で間欠印写試験を行い吐出安定性を評価した。即ち、以下の印刷パターンチャートを２０枚連続で印字した後、２０分間印字を実施しない休止状態にし、これを５０回繰り返し、累計で１０００枚印写後、もう１枚同チャートを印写した時の５％チャートベタ部の筋、白抜け、及び噴射乱れの有無を目視にて以下の基準で評価した。
なお、印刷パターンチャートは、画像領域中、印字面積が、紙面全面積中、各色印字面積が５％であるチャートにおいて、各インクを１００％ｄｕｔｙで印字した。印字条件は、記録密度は３６０ｄｐｉ、ワンパス印字とした。
〔評価基準〕
Ａ：ベタ部に筋、白抜け、及び噴射乱れが無い。
Ｂ：ベタ部に筋、白抜け、及び噴射乱れが若干認められる。
Ｃ：１スキャン目に筋、白抜け、及び噴射乱れが認められる。
Ｄ：ベタ部全域にわたって筋、白抜け、及び噴射乱れが認められる。
【０１０５】
【表１】
＊：発色性（ ）内はインク色を表す。
表１の結果から、実施例１〜５は、比較例１〜６に比べて、発色性、吐出安定性、及び放置後吐出安定性のいずれも優れており、特に放置後の吐出安定性が優れており、ノズルヘッドの撥インク層からのシリコーン樹脂の溶出がなく、撥インク性が低下又は不均一となることがないので、間欠印字での吐出安定性が低下しないことが認められる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、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、などに特に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】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説明図である
【図２】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である
【図３】図３は、本発明のインクジェットヘッドの一例を示す概略拡大図である。
【図４】図４は、本発明のインクジェットヘッドの一例を示す要素拡大図である。
【図５】図５は、本発明のインクジェットヘッドの一例を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
９ 撥インク層
１０ フレーム
２０ 流路板
３０ ノズルプレート
４０ ベース
５０ 積層圧電素子
６０ 振動板
７０ 接着層
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
１１１ 上カバー
１１２ 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
１４４ 分離パッド
１５１ 搬送ベルト
１５２ 再度カウンタローラ
１５６ 帯電ローラ
１５７ 搬送ローラ
１５８ デンションローラ
１７１ 分離爪
１７２ 排紙ローラ
１７３ 排紙コロ
１８１ 両面給紙ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を有してなり、該インク飛翔手段がインク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を持つノズルヘッド部を有するインクジェット記録装置であって、該インクジェット記録装置に用いられるインクが、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
アミノプロパンジオール化合物が、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールである請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
アミノプロパンジオール化合物のインクにおける含有量が０．０１〜１０質量％である請求項１から２のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
フッ素系界面活性剤が、下記構造式（１）、下記構造式（２）及び下記構造式（３）から選択される少なくとも１種である請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【化１】
ただし、前記構造式（１）中、ｊ、及びｋは整数を表す。
【化２】
ただし、前記構造式（２）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。ｍ、ｎ、及びｐは、整数を表す。
【化３】
ただし、前記構造式（３）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。Ｘはカチオン基、Ｙはアニオン基を表す。ｑは整数を表す。
【請求項５】
フッ素系界面活性剤のインクにおける含有量が、０．０５〜２０質量％である請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
着色剤が、顔料、染料、及び着色微粒子の少なくともいずれかである請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
顔料が、その表面に少なくとも１種の親水基を有し、分散剤の不存在下で水分散性及び水溶性の少なくともいずれかを示す顔料である請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
刺激が、熱（温度）、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種である請求項１から７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を含んでなり、該インク飛翔工程がインク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を持つノズルヘッド部を用いて行われるインクジェット記録方法であって、前記インクジェット記録方法に用いられるインクが、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項１０】
アミノプロパンジオール化合物が、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールである請求項９に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１１】
フッ素系界面活性剤が、下記構造式（１）、下記構造式（２）及び下記構造式（３）から選択される少なくとも１種である請求項９から１０のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
【化１】
ただし、前記構造式（１）中、ｊ、及びｋは整数を表す。
【化５】
ただし、前記構造式（２）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。ｍ、ｎ、及びｐは、整数を表す。
【化６】
ただし、前記構造式（３）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。Ｘはカチオン基、Ｙはアニオン基を表す。ｑは整数を表す。
【請求項１２】
刺激が、熱（温度）、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種である請求項９から１１のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
【請求項１】
少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を有してなり、該インク飛翔手段がインク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を持つノズルヘッド部を有するインクジェット記録装置であって、該インクジェット記録装置に用いられるインクが、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
アミノプロパンジオール化合物が、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールである請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
アミノプロパンジオール化合物のインクにおける含有量が０．０１〜１０質量％である請求項１から２のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
フッ素系界面活性剤が、下記構造式（１）、下記構造式（２）及び下記構造式（３）から選択される少なくとも１種である請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【化１】
ただし、前記構造式（１）中、ｊ、及びｋは整数を表す。
【化２】
ただし、前記構造式（２）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。ｍ、ｎ、及びｐは、整数を表す。
【化３】
ただし、前記構造式（３）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。Ｘはカチオン基、Ｙはアニオン基を表す。ｑは整数を表す。
【請求項５】
フッ素系界面活性剤のインクにおける含有量が、０．０５〜２０質量％である請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
着色剤が、顔料、染料、及び着色微粒子の少なくともいずれかである請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
顔料が、その表面に少なくとも１種の親水基を有し、分散剤の不存在下で水分散性及び水溶性の少なくともいずれかを示す顔料である請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
刺激が、熱（温度）、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種である請求項１から７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
少なくともインクに刺激を印可し、該インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を含んでなり、該インク飛翔工程がインク吐出面側にシリコーン樹脂含有撥インク層を持つノズルヘッド部を用いて行われるインクジェット記録方法であって、前記インクジェット記録方法に用いられるインクが、少なくとも水、着色剤、フッ素系界面活性剤、及びアミノプロパンジオール化合物を含有することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項１０】
アミノプロパンジオール化合物が、２−アミノ−２−エチル−１,３−プロパンジオールである請求項９に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１１】
フッ素系界面活性剤が、下記構造式（１）、下記構造式（２）及び下記構造式（３）から選択される少なくとも１種である請求項９から１０のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
【化１】
ただし、前記構造式（１）中、ｊ、及びｋは整数を表す。
【化５】
ただし、前記構造式（２）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。ｍ、ｎ、及びｐは、整数を表す。
【化６】
ただし、前記構造式（３）中、Ｒｆはフッ素含有基を表す。Ｘはカチオン基、Ｙはアニオン基を表す。ｑは整数を表す。
【請求項１２】
刺激が、熱（温度）、圧力、振動及び光から選択される少なくとも１種である請求項９から１１のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−８３２４３（Ｐ２００６−８３２４３Ａ）
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６７６０８（Ｐ２００４−２６７６０８）
【出願日】平成１６年９月１４日（２００４．９．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１４日（２００４．９．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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