JP2007169333A - 記録液、液体カートリッジ、液体吐出装置及び液体吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の品位を向上させる。
【解決手段】対象物に記録を行うために液滴の状態で当該対象物に付着される記録液に、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール及び１，３−ヘキサンジオールから選ばれる少なくとも１種類のアルキレングリコールを含ませて、０秒動的表面張力が３５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下に調整し、更に界面活性剤を含ませて、静的表面張力が下記数式１を満足するように調整する。
【数１】

ここで、γ_dst0[ｍＮ／ｍ]は０秒動的表面張力、γ_sst[ｍＮ／ｍ]は静的表面張力である。
【選択図】なし

Description

本発明は、対象物に記録を行うために液滴の状態で対象物に付着される記録液、この記録液が収容された液体カートリッジ、この液体カートリッジに収容された記録液を吐出口より液滴の状態にして対象物に吐出する液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。

液体吐出装置としては、例えば対象物となる記録紙に対して記録液のインクを吐出させて、画像や文字を印刷するインクジェット方式のプリンタ装置がある。このインクジェット方式のプリンタ装置は、低ランニングコスト、装置の小型化、画像や文字のカラー化が容易という利点がある。

インクを吐出するインクジェット方式としては、例えばディフレクション方式、キャビティ方式、サーモジェット方式、バブルジェット（登録商標）方式、サーマルインクジェット方式、スリットジェット方式、スパークジェット方式等がある。これらのインクジェット方式は、インクを微小な液滴の状態で吐出させるインク吐出ヘッドの吐出口、いわゆるノズルよりインクを吐出させ、記録紙に着弾させ、画像や文字を印刷する。

インクジェット記録方式のプリンタ装置では、インクジェット記録専用紙のみならず、コピー用紙やレポート用紙などの普通紙に対しても印刷を行う場合がある。このため、インクジェット記録方式に用いるインクには、インクジェット記録専用紙のみならず、普通紙に対して印刷を行った場合でも、特に画像濃度が高く、画像や文字の滲み、具体的に異色間の境界滲みや混色ベタ斑等がなく、インクの裏抜けが少ない高品位な画像や文字の印刷を可能とすることが求められている。このような要求に応えるため、インクジェット記録方式に用いられるインクとしては、例えば下記の特許文献１〜特許文献６に記載されているようなものがある。

特許文献１には、界面活性剤としてジアルキルスルホコハク酸を用いることにより乾燥性を改善することが記載されている。しかしながら、この特許文献１に記載されているインクでは、乾燥性を改善することが期待できる紙のｐＨ領域が狭く、且つ経時での改善効果の低下や印画濃度が低くなってしまう。

また、特許文献２には、強塩基性物質をインクに添加することにより画像の滲みを抑制することが記載されている。しかしながら、この特許文献２に記載されているインクでは、酸性紙でのみ有効であり、中性紙タイプの普通紙では効果を発揮しにくい。

特許文献３及び特許文献４には、インクに湿潤剤、界面活性剤および２−エチル−１，３−ヘキサンジオールをそれぞれ特定量含有させることにより、画像滲み、特に重色部の画像滲みを改善させることが記載されている。しかしながら、この特許文献３及び特許文献４に記載されているインクでは、画像滲みを改善することができても、画像の裏抜けが大きく、さらに画像濃度が低く、十分満足した高品位な画像を得ることは困難である。

特許文献５には、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオールをインクに含有させることにより、インクの裏抜けを抑制することが記載されている。しかしながら、特許文献５に記載されているインクでは、画像滲みを改善することができても、上記特許文献３及び特許文献４と同様に画像の裏抜けが大きく、さらに画像濃度が低く、十分満足した高品位な画像を得ることは困難である。

特許文献６には、プロピレングリコールモノプロピルエーテルを含有させることにより乾燥性、画像滲みを改善することが記載されている。しかしながら、特許文献６に記載されているインクでは、乾燥性や画像滲みの効果は低く、やはり十分満足した高品位な画像を得ることは困難である。

また、インクジェット記録方式のプリンタ装置では、例えば記録紙に対して高速で印刷を行うことが可能なプリンタ装置、即ち記録紙の幅と略同じ範囲をインクの吐出範囲としたライン型のプリンタ装置において、画像や文字の滲みやインクの裏抜け等が顕著に生じてしまう（例えば、特許文献７を参照。）。

ライン型のプリンタ装置は、インクを吐出するノズルが記録紙の幅と略同じ範囲に並設されたノズルライン毎にインクを吐出して、記録紙の幅方向に亘った一列分の印刷を一度に行うため、ノズルライン毎のインクの吐出周期が極めて短くなっている。このため、ライン型のプリンタ装置では、次々に吐出したインクの記録紙に対する染み込みが遅いと画像や文字に滲み等が生じてしまう。

そこで、ライン型のプリンタ装置では、記録紙へ対する浸透性が優れたインクを用いる必要がある。

しかしながら、ライン型のプリンタ装置では、浸透性の優れたインクを用いて普通紙等に印刷した場合、インクが普通紙の深さ方向、即ち厚み方向に染込み過ぎてしまい、印画濃度が低下する虞がある。

また、ライン型のプリンタ装置では、異なる色のインクを吐出して記録紙に印刷をする、いわゆるカラー印刷を行う場合に浸透性の優れたインクを用いた場合でも、ノズルライン毎のインクの吐出周期が極めて短いため、記録紙に着弾したインクが十分に紙の内部へ浸透しないうちに次の色のインクが次々と着弾されるようになる。このため、ライン型のプリンタ装置では、各色間に境界滲みや混色ベタ斑が発生する虞がある。

特公昭６０−２３７９３号公報 特開昭５６−５７８６２号公報 特開平６−１５７９５９号公報 特開２００３−３１００号公報 特開２００３−２５３１６７号公報 特開平８−１７００４１号公報 特開２００２−３６５２２号公報

本発明は、印画濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑、インクの裏抜けを防止することができ、高品位な画像や文字の印刷をすることができる記録液、この記録液が収容された液体カートリッジ、この液体カートリッジに収容された記録液を用いて高品位な印刷を行える液体吐出装置及び液体吐出方法を提供するものである。

本発明に係る記録液は、対象物に記録を行うために液滴の状態で当該対象物に付着され、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール及び１，３−ヘキサンジオールから選ばれる少なくとも１種類のアルキレングリコールを含有することで、０秒動的表面張力が３５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下となっており、界面活性剤を含有することで、静的表面張力が下記数式１を満足していることを特徴とする。

ここで、数式１におけるγ_dst0[ｍＮ／ｍ]は０秒動的表面張力、γ_sst[ｍＮ／ｍ]は静的表面張力である。

また、本発明に係る液体カートリッジは、上記記録液を収容したものである。

また、本発明に係る液体吐出装置は、装置本体と、上記記録液が収容された液体カートリッジと、該液体カートリッジと接続され、上記記録液を押圧する圧力発生素子と上記記録液を吐出させる吐出口とを備える液室に上記液体カートリッジに収容された上記記録液を供給する供給路を有する液体吐出ヘッドとを備えるものである。

また、本発明に係る液体吐出方法は、圧力発生素子を駆動して上記記録液を吐出口から液滴の状態にして吐出する方法である。

本発明によれば、記録液中に１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール及び１，３−ヘキサンジオールから選ばれる少なくとも１種類のアルキレングリコールを含有し、０秒動的表面張力が３５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下に調整され、且つ界面活性剤を含有し、静的表面張力が上記数式１を満足するように調整されているため、対象物に対して記録液が均一に浸透するようになり、印画濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑、裏抜けといった不具合を防止することができる。

以下、本発明が適用されたインク、インクカートリッジ、インクジェットプリンタ装置及びこのインクジェットプリンタ装置によるインクの吐出方法について、図面を参照して説明する。

本発明が適用されたインクは、例えば図１に示すインクジェットプリンタ装置１（以下、プリンタ装置１と記す。）に用いられる。このプリンタ装置１は、インクを吐出するノズルが記録紙Ｐの幅方向、図１中矢印Ｗ方向に亘って設けられたライン型のプリンタ装置である。このプリンタ装置１は、インクを吐出するノズルが記録紙Ｐの幅と略同じ範囲に略ライン状に並設されたノズルライン毎にインクを吐出して、記録紙Ｐの幅方向に亘った一列分の印刷を行うことができるため、ノズルライン毎のインクの吐出周期が極めて短いものである。このため、プリンタ装置１では、次色のインクが次々に吐出される。本発明を適用したインクは、次色のインクが次々に吐出されても、記録紙への浸透性に優れ、色間の境界にじみや混色ベタ班がなく、高い印画濃度を有する画像や文字を印刷することができる。なお、記録紙としては、インクジェット記録専用用紙に限らず、コピー用紙等の普通紙等も用いることができる。先ず、本発明を適用したインクについて説明する。

インクは、色素と、この色素を溶解又は分散させる溶媒と、記録紙Ｐに対する浸透を向上させる水溶性有機溶剤及び界面活性剤とを含有する。

色素としては、従来公知の染料、顔料、着色ポリマー微粒子等を単独又は混合して用いることができるが、特に水溶性染料を用いることが好ましい。水溶性染料としては、酸性染料、直接染料、塩基性染料、反応性染料、食用染料のいずれを用いてもよいが、水への溶解度、発色性や堅牢性などの観点から適宜選択することが好ましい。

具体的に、イエロー系の水溶性染料としては、例えばＣ．Ｉ．アシッドイエロー１７、同２３、同４２、同４４、同７９、同１４２、Ｃ．Ｉ．フードイエロー３、同４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１、同１２、同２４、同２６、同３３、同４４、同５０、同８６ 、同１２０、同１３２、同１４２、同１４４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ２６、同２９、同６２、同１０２、Ｃ．Ｉ．ベーシックイエロー１、同２、同１１、同１３、同１４、同１５、同１９、同２１、同２３、同２４、同２５、同２８、同２９、同３２、同３６、同４０、同４１、同４５、同４９、同５１、同５３、同６３、同６４、同６５、同６７、同７０、同７３、同７７、同８７、同９１、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー１、同５、同１１、同１３、同１４、同２０、同２１、同２２、同２５、同４０、同４７、同５１、同５５、同６５、同６７等を用いることができる。

マゼンダ系の水溶性染料としては、例えばＣ．Ｉ．アシッドレッド１、同８、同１３、同１４、同１８、同２６、同２７、同３５、同３７、同４２、同５２、同８２、同８７、同８９、同９２、同９７、同１０６、同１１１、同１１４、同１１５、同１３４、同１８６、同２４９、同２５４、同２８９、Ｃ．Ｉ．フードレッド７、同９、同１４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、同４、同９、同１３、同１７、同２０、同２８、同３１、同３９、同８０、同８１、同８３、同８９、同２２５、同２２７、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド２、同１２、同１３、同１４、同１５、同１８、同２２、同２３、同２４、同２７、同２９、同３５、同３６、同３８、同３９、同４６、同４９、同５１、同５２、同５４、同５９、同６８、同６９、同７０、同７３、同７８、同８２、同１０２、同１０４、同１０９、同１１２、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１、同１４、同１７、同２５、同２６、同３２、同３７、同４４、同４６、同５５、同６０、同６６、同７４、同７９、同９６、同９７等を用いることができる。

シアン系の水溶性染料としては、例えばＣ．Ｉ．アシッドブルー９、同２９、同４５、同９２、同２４９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、同２、同６、同１５、同２２、同２５、同７１、同７６、同７９、同８６、同８７、同９０、同９８、同１６３、同１６５、同１９９、同２０２、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１、同３、同５、同７、同９、同２１、同２２、同２６、同３５、同４１、同４５、同４７、同５４、同６２、同６５、同６６、同６７、同６９、同７５、同７７、同７８、同８９、同９２、同９３、同１０５、同１１７、同１２０、同１２２、同１２４、同１２９、同１３７、同１４１、同１４７、同１５５、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー１、同２、同７、同１４、同１５、同２３、同３２、同３５、同３８、同４１、同６３、同８０、同９５等を用いることができる。

ブラック系の水溶性染料としては、例えばＣ．Ｉ．アシッドブラック１、同２、同７、同２４、同２６、同９４、Ｃ．Ｉ．フードブラック１、同２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９、同２２、同３２、同３８、同５１、同５６、同７１、同７４、同７５、同７７、同１５４、同１６８、同１７１、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック２、同８、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック３、同４、同７、同１１、同１２、同１７等を用いることができる。

色素の含有量は、インク全質量に対して１質量％〜１０質量％の範囲であり、より好ましくは３質量％〜５質量％の範囲である。この色素の含有量は、インクの粘度、乾燥性、吐出安定性、発色性や印刷物の保存物性などを考慮して決定する。

上述した色素を溶解又は分散させる溶媒としては、水の他にインクに所望の物性を与え、色素の水への溶解性や分散性を改良し、且つインクの乾燥を防止する等の目的で、従来公知の有機溶媒を併用することができる。

具体的に、溶媒として使用可能な有機溶剤としては、例えば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、１，５−ペンタンジオール、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、ペトリオール等の多価アルコール類や、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ルエーテル類や、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾイリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物や、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類や、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類や、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等を挙げることができる。

上記のような有機溶剤の添加量は、インク全質量に対して５質量％〜５０質量％の範囲であり、より好ましくは１０質量％〜３５質量％の範囲であり、色素の場合と同様にインクの粘度、乾燥性や吐出安定性などを考慮して決定する。

インクには、上述したような色素を溶解又は分散させる溶媒の他に、記録紙Ｐに対する浸透を向上させ、印画濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑、裏抜けといった不具合を防止することを目的に、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール及び１，３−ヘキサンジオールから選ばれる少なくとも１種類のアルキレングリコールを０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）が３５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下となるように添加する。

アルキレングリコールの添加量は、インクの溶媒として併用する他の有機溶剤の種類や添加量によって異なるため一概には言えないが、概ね１，２−ペンタンジオールは６質量％〜１０質量％、１，２−ヘキサンジオールは２．５質量％〜４．５質量％、１，３−ヘキサンジオールは５．５質量％〜１０質量％である。

インク中に含有させる１，２−ペンタンジオールや１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオールは、インクの０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）を低下させることができる。具体的に、図２に示すように、１，２−ペンタンジオールや１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオールが含有されている本発明を適用したインクの表面張力の時間変化を示す曲線は、図中曲線Ａで示すようになり、１，２−ペンタンジオールや１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオールが含有されていないインクの表面張力の時間変化を示す曲線は、図中曲線Ｂに示すようになる。図２に示すように、１，２−ペンタンジオールや１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオールが含有されているインクは、含有されていないインクよりも０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）が大幅に低下していることが分かる。

ここで、０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）について説明する。数式２で示される界面活性剤を含有する液体の動的表面張力−時間変化の緩和関数式については、例えばＨｕａ Ｘ．Ｙ，Ｒｏｓｅｎ Ｍ．Ｊ：Ｊ．ＣｏｌｌｏｉｄＩｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｃｉ．１２４，６５２（１９８８）や、田村隆光：表面 Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．１０ ２２〜４４（２０００）に記載されている。

ここで、γ_mは３０秒間の表面張力変化が１ｍＮ／ｍ以下になった時の表面張力、γ_０は溶媒の表面張力、ｔ*はγ_ｔがγ_０とγ_ｍの中間になった時間、ｎは定数を示す。

このＲｏｓｅｎにより提唱された数式２に示す界面活性剤を含有する液体の動的表面張力−時間変化の緩和関数式をｔ＝０として展開した場合について数式３に示す。

数式３に示すように、０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）は、インクから色素や、後述する防腐剤、防カビ剤、分散剤、浸透剤、界面活性剤等といった界面活性能を有する成分を除いた、水及び有機溶剤からなる溶媒の静的表面張力を測定することで求めることができる。なお、インクの溶媒の動的表面張力を、例えば最大泡圧力法により泡の発生する速度、いわゆる泡速度を変化させて連続測定した場合、具体的には泡速度を２０泡／秒〜０．１泡／秒の範囲にして連続測定した場合、動的表面張力曲線はほぼ横一直線となり、泡速度が低下しても動的表面張力曲線が大きく下がることはない。

インクの０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）が３５ｍＮ／ｍ未満である場合には、記録紙Ｐに着弾したインクが記録紙Ｐの深さ方向、すなわち記録紙Ｐの厚み方向に染み込みすぎて印画濃度が低下したり、記録紙Ｐの裏側にまでインクが染み出したりする虞がある。一方、インクの０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）が４０ｍＮ／ｍを超えた場合には、記録紙Ｐの厚み方向への染み込みが遅くなり、フェザリング・境界にじみ（ブリーディング）等が発生する虞がある。特に、０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）が４５ｍＮ／ｍ以上の場合には、フェザリングや境界にじみが著しくなる。したがって、インクでは、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール及び１，３−ヘキサンジオールから選ばれる少なくとも１種類のアルキレングリコールを含有し、０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）を３５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下とすることによって、記録紙Ｐに対して厚み方向に染み込み過ぎたり、染み込みが遅くなったりせず、厚み方向及び面方向への染み込み具合が均一になり、印画濃度の低下や裏抜け、境界滲み、混色ベタ斑が発生することを防止できる。

なお、０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）を３５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下に調整するには、上記したようなアルキレングリコール以外の化合物、例えば、炭素数７〜１０のアルキレンモノアルコール類やアルキレングリコール類等でも可能である。しかしながら、炭素数７〜１０のアルキレンモノアルコール類やアルキレングリコール類を用いた場合には、上記した炭素数が５や６の１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール及び１，３−ヘキサンジオールを用いた場合と比較して、概ね表面張力低下能に優れており、記録紙Ｐに浸透し過ぎたり、疎水性が高過ぎることから、印画濃度が低下したり、画像の裏抜けが大きくなるため好ましくない。また、場合によっては、多くの部材を接着、溶着、融着などして製造される後述するヘッドカートリッジ２やインクが収容される後述するインクカートリッジ１１、ヘッドカートリッジ２とインクカートリッジ１１とを接続する流路等を腐食し、インクが漏れたり、ヘッドカートリッジ２やインクカートリッジ１１を構成するプラスチックやプラスチック／金属ハイブリッド素材などへ徐々にインクが浸透して、部材同士の接着力を低下させたり、膨潤させて変形を招くなどの不具合が生じることがあり好ましくない。

上述した１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール及び１，３−ヘキサンジオールは、親水性と疎水性のバランスが良く、記録紙Ｐへの浸透性とヘッドカートリッジ２やインクカートリッジ１１、流路への影響とを考慮すると、インク中に含有させることは好ましい。

また、インク中にアルキレングリコールを含有させたものとしては、例えば、特開平３−２５５１７７号公報に記載された、０．１〜１０重量％の水溶性染料、７０〜９５重量％の水と４〜２９重量％の炭素数６の直鎖アルキレングリコールを含有するインクジェット用インクがある。この公報に記載されている炭素数６の直鎖アルキレングリコールは、１，６−ヘキサンジオールや１，５−ヘキサンジオールである。１，６−ヘキサンジオールや１，５−ヘキサンジオールは、０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）を最適なものにすることは困難である。したがって、炭素数６の直鎖アルキレングリコールであれば、いずれの異性体であっても、０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）を下げて、最適にできるというわけではない。

また、特開平７−１５７６９８号公報には、炭素数５〜９の１，２−アルキルジオールを０．１重量％〜１２．５重量％含有するインクが提案されている。この公報は、炭素数５〜９の１，２−アルキルジオールでインクの０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）を最適化するといった思想や界面活性剤を併用し最適な静的表面張力をインクに付与する記載はない。

更に、インクは、静的表面張力（γ_ｓｓｔ）が下記の数式１を満たすように、上述したアルキレングリコールの他に、界面活性剤を含有する。

ここで、数式１におけるγ_dst0[ｍＮ／ｍ]は０秒動的表面張力、γ_sst[ｍＮ／ｍ]は静的表面張力である。

インクの静的表面張力（γ_ｓｓｔ）が数式１を満たすということは、インクの０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）と静的表面張力（γ_ｓｓｔ）との差が小さくなっているということである。これは、図２に示す本発明を適用したインクの表面張力曲線Ａからも分かるように、０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）と、静的表面張力（γ_ｓｓｔ）との差が小さくなっている。

インクでは、静的表面張力（γ_ｓｓｔ）が数式１を満すことによって、記録紙Ｐ上に着弾してからしばらくした後の記録紙Ｐに対する浸透性、即ち経時浸透性が高くなり過ぎたりせず、裏抜けの発生を防止しでき、また記録紙Ｐを構成する表面・内添サイズ剤表面に対する濡れ性がよくなり、濃淡斑の発生を防止することができる。

インクの静的表面張力（γ_ｓｓｔ）の値が０秒動的表面張力値（γ_ｄｓｔ０）−３（ｍＮ／ｍ）よりも小さい場合には、記録紙Ｐ上に着弾してから、しばらくした後の記録紙Ｐに対して浸透性、即ち記録紙Ｐへの経時浸透性が高すぎて、徐々に画像裏抜けが酷くなるなどするため好ましくない。

一方、インクの静的表面張力（γ_ｓｓｔ）の値が０秒動的表面張力値（γ_ｄｓｔ０）−１（ｍＮ／ｍ）よりも大きい場合には、記録紙Ｐを構成する表面・内添サイズ剤表面への濡れ性が不足する場合があり、結果的に濃淡の斑、即ちベタ斑を招くことがあるため好ましくない。このベタ班は、インク中の１，２−ペンタンジオールや１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオールが示す、セルロース繊維表面、セルロース繊維同士の絡み合いが形成する空隙及び無機填料表面などへの濡れ広がりと、疎水性を示す表面・内添サイズ剤表面における濡れ広がりに差があり、この濡れ広がりの時間差に起因して生じるものである。インクに界面活性剤を含有させ、インクの静的表面張力（γ_ｓｓｔ）が０秒動的表面張力値（γ_ｄｓｔ０）−１（ｍＮ／ｍ）以下となるようにすることによって、インクの表面・内添サイズ剤表面に対する濡れ性が良くなる。これにより、１，２−ペンタンジオールや１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオールのセルロース繊維表面、セルロース繊維同士の絡み合いが形成する空隙及び無機填料表面などへの濡れ広がりと、表面・内添サイズ剤表面における濡れ広がりとの時間差を小さくでき、ベタ印刷部に生じやすい濃淡の斑を抑制することができる。このため、インクの静的表面張力（γ_ｓｓｔ）の値が０秒動的表面張力値（γ_ｄｓｔ０）−１（ｍＮ／ｍ）より大きくなってしまうような界面活性剤の添加量では、記録紙Ｐを形成する表面・内添サイズ剤表面への濡れ性が不足し、セルロール繊維表面やセルロース繊維同士の絡み合いが形成する空隙及び無機填料表面などへの濡れ広がりと、表面・サイズ剤表面に対する濡れ広がりとの時間差を小さくすることができないため、ベタ斑を満足に抑制することは困難である。

このようにインクの静的表面張力（γ_ｓｓｔ）を調整する界面活性剤としては、例えば２−エチルヘキシルモノアルコール等のエチレンオキサイド付加物を用いることができる。また、界面活性剤としては、炭素数８又は９のアルキレングリコールのエチレンオキサイド付加物が好ましく、記録紙Ｐに含まれる特に表面・内添サイズ剤への馴染みが良好であり、上記したようなベタ斑を効率良く改善することができる。エチレンオキサイド付加モル数に影響を受けるため一概には言えないが、炭素数７未満では界面活性能が低下してしまう。一方、炭素数９を越える場合には、疎水性が高すぎてインクの調整に用いることが容易でなく、エチレンオキサイド付加モル数を増加させることにより疎水性を打ち消すことが可能ではあるが、そうすると分子量が大きくなり、インクの増粘を招くため好ましくない。

炭素数８又は９のアルキレングリコールのエチレンオキサイド付加物としては、例えば、２−エチルー１，３−ヘキサンジオール、２−エチルー２−ｎ−プロピルー１，３−プロパンジオール、２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２−ｎ−ペンタンー１，３−プロパンジオール、２−エチルエキシルモノアルコールなどのエチレンオキサイド付加物を用いる。エチレンオキサイド付加モル数としては、炭素数やアルキルの分岐状態などに影響を受けるため一概に言えないが、平均総付加モル数として、概ね２〜１０モルである。

このような炭素数８又は９のアルキレングリコールのエチレンオキサイド付加物の中でも特に下記の化学式１に示す２−エチル−２−ｎーブチル−１，３−プロパンジオールのエチレンオキサイド付加物を用いることにより、一層高品位な印刷を行うことができる。

界面活性剤の添加量は、インクの溶剤組成や界面活性剤の種類により異なるため一概には言えないが、概ねインク全質量に対して０．１質量％〜３質量％の範囲、より好ましくは０．２質量％〜２質量％の範囲とする。インクでは、界面活性剤の添加量をこの範囲とすることによって、静的表面張力（γ_ｓｓｔ）が数式１を満たすようになる。界面活性剤の添加量が０．０１質量％未満では、界面活性剤を添加することによる添加効果を得ることが困難である。一方、界面活性剤の添加量が５質量％を超えるような場合では、インクの粘度を高くなり過ぎることがあり、吐出安定性が損なわれ、記録紙Ｐへの浸透性を遅くする場合があるため好ましくない。

また、インクでは、静的表面張力（γ_ｓｓｔ）を３３ｍＮ／ｍ以上、３９ｍＮ／ｍ以下とする。静的表面張力（γ_ｓｓｔ）が３３ｍＮ／ｍ未満の場合、記録紙Ｐに着弾すると記録紙Ｐの深さ方向、すなわち記録紙Ｐの厚み方向に染み込みすぎて印画濃度が低下したり、記録紙Ｐの裏側にまでインクが染み出したりする虞がある。一方、静的表面張力（γ_ｓｓｔ）が３９ｍＮ／ｍより越えた場合では、記録紙Ｐの厚み方向への染み込みが遅く、フェザリング等が発生する虞がある。したがって、インクでは、静的表面張力（γ_ｓｓｔ）を３３ｍＮ／ｍ以上、３９ｍＮ／ｍ以下とすることによって、記録紙Ｐに着弾したときに厚み方向に染み込み過ぎたり、染み込みが遅くなったりせず、印画濃度が低下したり、裏抜けやフェザリング等を防止できる。表面張力の測定方法は、ウィルヘルミ（プレート）法などにより測定することができる。

また、インクには、上述した水溶性有機溶剤や界面活性剤等の作用効果を阻害しない範囲で、従来公知の界面活性剤を添加することもできる。具体的に、従来公知の界面活性剤としては、例えば多環フェノールエトキシレート等の特殊フェノール型非イオン界面活性剤や、グリセライトのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコールオレート、ポリオキシアルキレンタロエート、ソルビタンラウリルエステル、ソルビタンオレイルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンオレイルエステル等のエステル型非イオン界面活性剤や、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアマイド、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアマイド等のアマイド型非イオン界面活性剤や、アセチレングリコール及びそのエチレンオキサイド付加物や、アルコールサルフェートナトリウム塩、高級アルコールサルフェートナトリウム塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩、アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウム塩等の陰イオン界面活性剤や、モノ長鎖アルキルカチオン、ジ長鎖アルキルカチオン、アルキルアミンオキサイド等の陽イオン界面活性剤や、ラウリルアミドプロピル酢酸ベタイン、ラウリルアミノ酢酸ベタイン等の両性界面活性剤等を挙げることができる。これら従来公知の界面活性剤は、単独又は混合して用いることができる。

また、インクには、例えば粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、防錆剤、防かび剤等を添加させることも可能である。具体的に、粘度調整剤、ｐＨ調整剤等としては、例えばゼラチン、カゼイン等のタンパク質、アラビアゴム等の天然ゴム、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、リグニンスルホン酸塩、セラック等の天然高分子、ポリアクリル酸塩、スチレン−アクリル酸共重合塩、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられ、これらを単独或いは混合して用いることができる。また、防腐剤、防錆剤、防かび剤等としては、例えば安息香酸、ジクロロフェン、ヘキサクロロフェン、ソルビン酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸エステル、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）等が挙げられ、これらを単独或いは混合して用いることができる。

インクは、上述した色素、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール及び１，３−ヘキサンジオール等の溶媒、及びアルキレングリコールのエチレンオキサイド付加物等の界面活性剤などを所定の配合比で混合し、常温又は４０℃〜８０℃に加熱しながらスクリュー等で攪拌、分散・ろ過させることで調製することができる。

以上のような構成からなるインクは、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール及び１，３−ヘキサンジオールから選ばれる少なくとも１種類のアルキレングリコールを含むことによって、０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）が３５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下となっており、界面活性剤を含むことによって、静的表面張力（γ_ｓｓｔ）が上記数式１を満足するようになっていることによって、記録紙Ｐの厚み方向に染み込み過ぎたりせず、また染み込みが遅くなったりしないため、記録紙Ｐに均一に浸透するようになり、印画濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑、裏抜けの発生を防止することができる。

また、このインクでは、上述した構成とすることによって、インクジェット記録専用用紙に限らず、普通紙であって均一に浸透し、印画濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑、裏抜けを防止することができ、高品位な画像を形成することができる。

このインクを用いるインクジェットプリンタ装置（以下、プリンタ装置という。）１について具体的に説明する。プリンタ装置１は、図１に示すように、対象物となる例えば記録紙Ｐに対して上述したインクを吐出するインクジェットプリンタヘッドカートリッジ（以下、ヘッドカートリッジという。）２と、このヘッドカートリッジ２が装着される装置本体３とを備える。このプリンタ装置１は、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図１中矢印Ｗ方向にノズルが略ライン状に１列以上並設した、いわゆるライン型のプリンタ装置である。プリンタ装置１は、ヘッドカートリッジ２が装置本体３に対して着脱可能である。

先ず、プリンタ装置１を構成するヘッドカートリッジ２について説明する。ヘッドカートリッジ２は、例えば圧力発生素子として電気熱変換式を用いた発熱抵抗体を用いて上述したインクを吐出し、記録紙Ｐの主面にインクを着弾させる。ヘッドカートリッジ２には、図３及び図４に示すように、インクが収容されたインクカートリッジ１１が装着される。インクカートリッジ１１は、色毎に、イエローインクのインクカートリッジ１１ｙ、マゼンタインクのインクカートリッジ１１ｍ、シアンインクのインクカートリッジ１１ｃ、ブラックインクのインクカートリッジ１１ｋを備える。インクカートリッジ１１は、記録紙Ｐの幅方向の寸法と略同じ寸法をなす略矩形状に形成されている。インクカートリッジ１１には、図３及び図４に示すように、ヘッドカートリッジ２のカートリッジ本体２１にインクを供給するためのインク供給部１２を備える。

インク供給部１２は、インク収容部１２の下側略中央部に設けられている。このインク供給部１２は、インク収容部１２と連通した略突形状のノズルであり、このノズルの先端が後述するヘッドカートリッジ２の接続部２５に嵌合されることにより、インクカートリッジ１１とヘッドカートリッジ２のカートリッジ本体２１とを接続する。インク供給部１２は、弁機構を備え、この弁機構でカートリッジ本体２１へのインクの供給を調整している。

インクカートリッジ１１が装着されるヘッドカートリッジ２は、図３及び図４に示すように、カートリッジ本体２１を有する。カートリッジ本体２１には、インクカートリッジ１１が装着される装着部２２と、インクを吐出するインク吐出ヘッド２３と、インク吐出ヘッド２３を保護するヘッドキャップ２４とを備える。

装着部２２の長手方向略中央には、装着部２２に装着されたインクカートリッジ１１のインク供給部１２と接続される接続部２５が設けられている。この接続部２５は、装着部２２に装着されたインクカートリッジ１１のインク供給部１２からカートリッジ本体２１の底面に設けられたインクを吐出するインク吐出ヘッド２３にインクを供給するインク供給路となる。接続部２５は、インクカートリッジ１１からインク吐出ヘッド２３へのインクの供給を弁機構で調整している。

接続部２５からインクが供給されるインク吐出ヘッド２３は、カートリッジ本体２１の底面に配設されている。インク吐出ヘッド２３は、接続部２５から供給されるインクを吐出する吐出口である後述するノズル２７ａが記録紙Ｐの幅方向、すなわち図３中矢印Ｗ方向に略ライン状に並設されている。インク吐出ヘッド２３は、インクを吐出する際に、記録紙Ｐの幅方向に移動することなく、ノズルライン毎にインクを吐出する。

インク吐出ヘッド２３には、図５に示すように、電気熱変化式の発熱抵抗体２６ａが設けられた回路基板２６と、ノズル２７ａが形成され、ニッケルめっき等の金属薄膜で形成されたノズルシート２７と、回路基板２６とノズルシート２７との間に設けられたフィルム２８とによって、接続部２５から供給されたインクを各ノズル２７ａに供給するインク流路２９が形成されている。このインク流路２９は、ノズル２７ａが並設されている方向、即ち図３中矢印Ｗ方向に長く形成されている。また、インク吐出ヘッド２３には、回路基板２６と、ノズルシート２７と、フィルム２８とによって囲まれ、発熱抵抗体２６ａがインクを加圧するインク液室３０が形成されている。

インク吐出ヘッド２３では、インクカートリッジ１１からヘッドカートリッジ２の接続部２５を介してインクがインク流路２９に流れ込み、インク流路２９からインク液室３０に流れ込み、各ノズル２７ａにインクが供給されるようになる。

このインク吐出ヘッド２３は、回路基板２６上に例えば露光硬化型のフィルムレジストからなるフィルム２８を形成し、このフィルム２８上に別工程で製造した金属薄膜で形成したノズルシート２７を貼り合わせて形成される。インク吐出ヘッド２３では、上述したようにインクの０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）を調整するために１，２−ペンタンジオールや１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオールを用いているため、炭素数７〜１０の他のアルキレンモノアルコール類やアルキレングリコール類を用いた場合と異なり、フィルム２８にインクが浸透せず、フィルム２８と回路基板２６やノズルシート３７との接着力が低下したり、変形することを防止できる。

以上のような構成からなるインク吐出ヘッド２３では、印刷データに基づいて選択された発熱抵抗体２６ａに対して、例えば１〜３マイクロ秒程度の間パルス電流が供給される。これにより、インク吐出ヘッド２３では、発熱抵抗体２６ａが駆動し、急速に加熱される。インク吐出ヘッド２３では、発熱抵抗体２６ａを加熱すると、図５（Ａ）に示すように、発熱抵抗体２６ａと接するインクに気泡ｂが発生する。そして、インク吐出ヘッド２３では、図５（Ｂ）に示すように、気泡ｂが膨張しながらインクを加圧し、押し退けられたインクが液滴の状態となってノズル２７ａより吐出される。また、インク吐出ヘッド２３では、インクの液滴を吐出した後、インク流路２９を通してインクをインク液室３０に供給することによって、再び吐出前の状態へに戻る。インク吐出ヘッド２３では、印刷データに基づいて、上述した動作を繰り返して、記録紙Ｐ上にインクを吐出する。

インクを吐出するインク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａを保護するためのヘッドキャップ２４は、図２に示すように、インクを吐出せず、印刷をしない間、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａを閉塞し、ノズル２７ａを乾燥等から保護している。印刷を行う際には、ヘッドキャップ２４は、図３及び図６に示すように、ヘッドカーリッジ２の底面から移動し、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａを外部に露出させる。このヘッドキャップ２４には、吐出面２３ａに付着している余分なインクを拭き取るクリーニングローラ２４ａが設けられている。ヘッドキャップ２４は、吐出面２３ａを開放する際に、クリーニングローラ２４ａで吐出面２３ａをクリーニングすることで、吐出面２３ａに付着している余分なインクを除去し、インクが適切に吐出されるようにする。

ヘッドカートリッジ２が装着される装置本体３には、図１に示すように、ヘッドカートリッジ装着部４１にヘッドカートリッジ２が装着される。また、装置本体３には、前面下側に設けられた給紙口４２に印刷される前の記録紙Ｐが積層して収納された給紙トレイ４３が取り付けられ、前面上側に設けられた排紙口４４に印刷後の記録紙Ｐを収納する排紙トイレ４５が取り付けられている。

装置本体３には、図６に示すように、記録紙Ｐを搬送する給排紙機構４６及びヘッドカートリッジ２３の吐出面２３ａに設けられたヘッドキャップ２４を開閉するキャップ開閉機構４７が設けられている。

以上のような構成からプリンタ装置１は、外部に設けられた情報処理装置から入力された印刷データに基づき、給排紙機構４６、ヘッドキャップ開閉機構４７及びインク吐出ヘッド２３に供給する電流の供給を制御する制御回路が制御部によって制御される。

具体的に、プリンタ装置１では、先ず、装置本体３に設けられた操作ボタン３ａの操作により制御部に印刷開始の命令がされると、制御部からの制御信号により給排紙機構４６、ヘッドキャップ開閉機構４７が駆動して、図６に示すように、印刷が可能な状態となる。

プリンタ装置１では、ヘッドキャップ開閉機構４７を駆動し、ヘッドキャップ２４をヘッドカートリッジ２の底面から、給紙トレイ４３及び排紙トレイ４４が設けられている前面側に移動させる。これにより、プリンタ装置１では、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａに設けられたノズル２７ａが外部に露出し、インクが吐出できるようになる。

また、プリンタ装置１では、給排紙機構４６を駆動し、給紙トレイ４３から給紙ローラ５１で記録紙Ｐを引き出し、互いに反対方向に回転する一対の分離ローラ５２ａ，５２ｂによって１枚だけ記録紙Ｐを引き出す。そして、プリンタ装置１では、引き出した記録紙Ｐを装置本体３の背面側に設けられた反転ローラ５３に搬送し、反転ローラ５３で装置本体３の前面側に記録紙Ｐを反転させ、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａと対向する位置に設けた搬送ベルト５４に記録紙Ｐを搬送する。プリンタ装置１では、搬送ベルト５４に搬送させた記録紙Ｐをプラテン板５５で所定の位置に支持することによって、記録紙Ｐが吐出面２３ａと対向する。

次に、プリンタ装置１では、インク吐出ヘッド２３に設けられた複数の発熱抵抗体２６ａに印刷データの制御信号に基づいて、駆動電流を供給し、発熱抵抗体２６ａを加熱する。プリンタ装置１は、発熱抵抗体２６ａを加熱することによって、図５に示すように、吐出面２３ａと対向する位置に搬送された記録紙Ｐに対してノズルライン毎に上述したインクを液滴の状態にして吐出し、記録紙Ｐの幅方向に亘った一列分の印刷を記録紙Ｐの長さ方向に続けて行い、画像や文字等を記録紙Ｐに印刷する。

そして、プリンタ装置１では、インクの液滴をノズル２７ａから吐出すると、インクを吐出した量と同量のインクをインクカートリッジ１１から接続部２５を介してインク吐出ヘッド２３に供給する。

次に、プリンタ装置１では、画像や文字の印刷が終わった記録紙Ｐを排紙口４４方向に回転する搬送ベルト５４と、搬送ベルト５４と対向し、吐出面２３ａよりも排紙口４４側に設けられた排紙ローラ５６とによって記録紙Ｐを排紙口４４に送り出し、排紙トレイ４５に印刷後の記録紙Ｐを排紙する。このようにして、プリンタ装置１では、記録紙Ｐに印刷を行う。

以上のようにプリンタ装置１では、色毎に設けられ、記録紙Ｐの幅方向に略ライン状にノズル２７ａが並設されたノズルライン毎に各色のインクを順々に吐出して、記録紙Ｐの幅方向に亘った一列分の印刷を一度に行う。このため、プリンタ装置１では、各ノズルラインのインクの吐出間隔が短くなる。

このようなプリンタ装置１では、インク中に上述したように、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール及び１，３−ヘキサンジオールから選ばれる少なくとも１種類のアルキレングリコールが含有され、０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）が３５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下となっており、界面活性剤が含有され、インクの静的表面張力（γ_ｓｓｔ）が上記数式１を満足するようになっていることによって、記録紙Ｐの厚み方向に染み込み過ぎたり、染み込みが遅くなったりしないため、記録紙Ｐにインクが均一に浸透するようになる。これにより、プリンタ装置では、各ノズル列のインクの吐出間隔が短く、次色のインクが次々に吐出されても、記録紙Ｐにインクが均一に浸透するため、印画濃度が高く、色間の境界滲みや混色ベタ斑、裏抜けがない高品位な画像や文字を印刷することができる。

また、プリンタ装置１では、インクの０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）や静的表面張力（γ_ｓｓｔ）が上述したように調整されていることによって、記録紙Ｐにインクジェット記録専用用紙を用いた場合に限らず、普通紙に印刷した場合であっても、普通紙にインクが均一に浸透するため、印画濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑、裏抜けを防止することができ、高品位な画像を形成することができる。

なお、インクは、上述したようなライン型のプリンタ装置１に用いることに限定されず、インク吐出ヘッドを記録紙Ｐの幅方向に移動させて１列分の印刷を行うシリアル型のプリンタ装置にも用いることができる。本発明を適用したインクをシリアル型のプリンタ装置に用いた場合にも、インクが記録紙Ｐの厚み方向に染み込み過ぎたりせず、また染み込みが遅くなったりしないため、印画濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑、裏抜けがない高品位な画像や文字を印刷することができる。

また、上述したインクは、プリンタ装置１のようなインクジェットプリンタ装置に限定されるものではなく、液体を吐出する他の液体吐出装置に広く適用することが可能である。例えばファクシミリやコピー機等にも適用可能であり、同様に高品位な画像や文字を形成することができる。

また、上述したプリンタ装置１では、１つの発熱抵抗体４５がインクを加熱して吐出するインク吐出ヘッド２３を例に挙げて説明したが、このような構造に限定されることはなく、複数の圧力発生素子を備えていてもよい。

また、プリンタ装置１では、１つの発熱抵抗体４５によってインクを加熱しながらノズル４２ａから吐出させる電気熱変換方式を採用しているが、このような方式に限定されず、例えばピエゾ素子といった圧電素子等の電気機械変換素子等によってインクを電気機械的にノズルより吐出させる電気機械変換方式を採用したものであってもよい。

以下、本発明を適用したインクを実際に調製した実施例および比較例について説明する。

〈サンプル１〉
サンプル１では、先ず、イエロー系のインクを調製した。イエロー系のインクを調製する際は、色素となるアシッドイエロー１４２を３質量部と、溶媒として水７７．５質量部と、その他の溶媒としてグリセリン８質量部と、２−ピロリドン８質量部と、１，２−ヘキサンジオール３質量部と、界面活性剤として２−エチルヘキシルモノアルコールのエチレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数：４）０．５質量部とを混合し、ミリポア社製のポアサイズ０．２２μｍのメインブランフィルター（商品名：Ｍｉｌｌｅｘ−０．２２）にて濾過し、イエロー系のインクを調製した。

得られたイエロー系のインク中には、１，２−ヘキサンジオールが３質量％含有され、２−エチルヘキシルモノアルコールのエチレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数：４）が０．５質量％含有されている。

次に、ブラック系のインクを調製した。ブラック系のインクを調製する際は、色素となるフードブラック２を４質量部と、溶媒として水７３．５質量部と、その他の溶媒としてグリセリン８質量部と、２−ピロリドン８質量部と、１，２−ペンタンジオール６質量部と、界面活性剤として２−エチルヘキシルモノアルコールのエチレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数：４）０．５質量部とを混合し、ミリポア社製のポアサイズ０．２２μｍのメインブランフィルター（商品名：Ｍｉｌｌｅｘ−０．２２）にて濾過し、ブラック系のインクを調製した。

得られたブラック系のインク中には、１，２−ペンタンジオールが６質量％含有され、２−エチルヘキシルモノアルコールのエチレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モル数：４）が０．５質量％含有されている。

〈サンプル２〜１２〉
サンプル２〜１２では、下記の表１に示すように、アルキレングリコール及び界面活性剤の種類、その添加量を適宜変更し、且つ各原材料の合計が１００質量部となるように水の添加量を適宜調整したこと以外はサンプル１と同様にイエロー系のインク及びブラック系のインクをそれぞれ調整した。

〈サンプル１３〉
サンプル１３では、１，２−ペンタンジオールや１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオールのアルキレングリコールを含有させず、各原材料の合計が１００質量部となるように水の添加量を適宜調整したこと以外はサンプル１と同様にイエロー系のインク及びブラック系のインクをそれぞれ調整した。

〈サンプル１４〉
サンプル１４では、界面活性剤を含有させず、各原材料の合計が１００質量部となるように水の添加量を適宜調整したこと以外はサンプル１と同様にイエロー系のインク及びブラック系のインクをそれぞれ調整した。

〈サンプル１５〜サンプル２０〉
サンプル１５〜２０では、下記の表１に示すように、アルキレングリコール及び界面活性剤の種類、その添加量を適宜変更し、且つ各原材料の合計が１００質量部となるように水の添加量を適宜調整した以外はサンプル１と同様にイエロー系のインク及びブラック系のインクをそれぞれ調整した。

下記の表１に、各サンプルのインクの組成、０秒動的表面張力及び静的表面張力を示す。各サンプルの０秒動的表面張力及び静的表面張力は、協和界面科学社製の表面張力計（ＣＢＶＰ−Ｚ）を用い、２５℃における０秒動的表面張力及び静的表面張力を測定した。全てのサンプルにおいて０秒動的表面張力の値は、色素、界面活性剤を除いた溶媒の測定値である。静的表面張力の値は、ブラックおよびイエローインク調整後の測定値である。

各サンプルについて、印画濃度、境界滲み、混色ベタ斑、画像の裏抜けの評価を行った。評価結果を下記の表２に示す。

印画濃度は、次のようにして評価した。各サンプルのブラックインクを上述したインクカートリッジに充填してヘッドカートリッジに装着し、ライン型のインクジェットプリンタ装置にて記録紙として普通紙の富士ゼロックスのコピー用紙（商品名：Ｐペーパー）を用い、この記録紙に黒ベタの印刷を行い、得られた画像についてマクベス社製の光学濃度計（ＴＲ９２４）により反射プリント濃度を測定した。

境界滲みについては、次のようにして評価した。各サンプルのイエローインク、ブラックインクを上述したインクカートリッジにそれぞれ充填してヘッドカートリッジに装着したライン型のインクジェットプリンタ装置にて記録紙として普通紙の富士ゼロックスのコピー用紙（商品名：Ｐペーパー）を用い、この記録紙に各色を隣接させたベタ印刷を行い、印刷した画像における各色の境界部の滲み具合を目視により観察した。

境界滲みの評価では、境界部に各色の滲みが全くないものを◎印で示し、画質には問題がないが境界部に各色の滲みが少量あるものを○印で示し、境界部に画質を劣化させる各色の滲みがあるものを△印で示し、境界部全体に各色の滲みがあり、画質が著しく劣化しているものを×印で示す。

混色ベタ斑については、次のようにして評価した。各サンプルのイエローインク、ブラックインクを上述したインクカートリッジにそれぞれ充填してヘッドカートリッジに装着したライン型のインクジェットプリンタ装置にて記録紙として普通紙の富士ゼロックスのコピー用紙（商品名：Ｐペーパー）を用い、この記録紙に各色を重ね合わせるようにして８０％濃度のベタ印刷を行い、印刷した画像における色濃度の均一性、すなわち色むらの有無を目視により観察した。

混色ベタ斑の評価では、ベタ塗りされた画像に色むらが全くないものを◎印で示し、画質には問題がないが画像に僅かな色むらがあるものを○で示し、画質を劣化させる色むらがあるものを△画像全体に色むらがあり、画質が著しく劣化しているものを×印で示す。

画像の裏抜けについては、次のようにして評価した。上述した境界滲みの評価で作製した印刷画像を印刷面の裏側から目視観察し、画像の抜け具合やインクの滲み出しを評価した。

画像の裏抜けの評価では、画像の裏抜けが少ないものを◎印で示し、裏抜けは見られるものの品位に問題がないものを○印で示し、部分的な裏抜け、例えばスポット状にインクが抜けてにじんでいるようなものを△印で示し、画像全体が裏抜けしているものを×印で示す。

表２に示す結果から、サンプル１〜１２のイエロー及びブラックのインクでは、サンプル１３〜２０のイエロー及びブラックのインクと比べ、印画濃度、境界滲み、混色ベタ斑、画像の裏抜け、すべての評価において良好であった。

サンプル１〜サンプル１２では、１，２−ペンタンジオールや１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオールのアルキレングリコールが含有され、０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）が３５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下となっており、界面活性剤が含有されていることによって、静的表面張力（γ_ｓｓｔ）が下記の数式１を満たしている。

表１中では、上記数式１を次のような数式４で表して静的表面張力（γ_ｓｓｔ）を評価した。

サンプル１〜サンプル１２では、０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）が３５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下であり、静的表面張力（γ_ｓｓｔ）が数式４、即ち数式１を満たしているため、記録紙の厚み方向に染み込み過ぎたり、染み込みが遅くなったりしないため、記録紙にインクが均一に浸透するようになる。これにより、サンプル１〜サンプル１２では、印画濃度が高く、境界滲みや混色ベタ斑、裏抜けを防止することができ、すべての評価が良好であった。

特に、サンプル１〜サンプル１２の中でも、サンプル９及びサンプル１０では、界面活性剤の種類を炭素数８又は９のアルキレングリコールのエチレンオキサイド付加物にしたことにより、アルキレングリコールではなく、２−エチルヘキシルモノアルコールを用いたサンプル１〜サンプル８と比べて、境界にじみと画像の裏抜けの両方の評価がともに一層優れたものとなった。

更に、サンプル１１及びサンプル１２では、上記化学式１に示した、２−エチル−２−ｎ−ブチル−１，３−プロパンジオールのエチレンオキサイド付加物を用いたため、サンプル１〜サンプル１０と比べて、印画濃度、境界滲みや混色ベタ斑、裏抜けのすべての評価がより一層優れたものとなった。

これらのサンプル１〜サンプル１２に対して、サンプル１３では、１，２−ペンタンジオールや１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオールのアルキレングリコールが含有されていないため、イエロー系のインク及びブラック系のインクともに０秒動的表面張力を低くすることができず、境界にじみや混色ベタ斑が生じ、印画濃度が低くなった。

また、サンプル１４では、界面活性剤が含有されていないため、静的表面張力（γ_ｓｓｔ）の値が０秒動的表面張力（γ_ｄｓｔ０）−１よりも大きくなり、記録紙中の表面・内添サイズ剤表面に対する濡れ広がりと、セルロール繊維表面やセルロース繊維同士の絡み合いが形成する空隙及び無機填料表面などへの濡れ広がりとの時間差が大きくなり、混色ベタ班や境界にじみが生じた。

サンプル１５及びサンプル１６は、アルキレングリコールに１，６−ヘキサンジオールや２−メチル−２，４−ペンタンジオールのアルキレングリコールが含有されており、アルキレングリコールの種類が適当でないことから、０秒動的表面張力が高く、印画濃度が低くなり、境界にじみと混色ベタ斑が生じた。

サンプル１７は、１，２−ヘキサンジオールの添加量が２．５質量％よりも少ないため、０秒動的表面張力が高くなり、記録紙の厚み方向への染み込みが遅くなり、境界にじみ及び混色ベタ斑が生じ、印画濃度も低下した。

サンプル１８は、１，２−ヘキサンジオールの添加量が４．５質量％よりも多いため、０秒動的表面張力が低下し過ぎ、記録紙の厚み方向へ染み込み過ぎ、印画濃度が低下し、画像の裏抜けが生じた。

サンプル１９では、界面活性剤の添加量が多過ぎて、０秒動的表面張力値から静的表面張力が下がり過ぎ、画像の裏抜けが悪化した。

サンプル２０では、界面活性剤の添加量が少な過ぎて、０秒動的表面張力値と静的表面張力の差が小さくなり過ぎ、混色ベタ斑を満足に改善しなかった。

サンプル１３〜サンプル２０に対して、サンプル１〜サンプル１２ではすべての評価が良好であったことから、１，６−ヘキサンジオールや２−メチル−２，４−ペンタンジオール以下のアルキレングリコールを用いて０秒動的表面張力を３５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下とし、更に界面活性剤により静的表面張力が数式１を満足するようにインクを調整することは、特に記録紙として普通紙を用いた場合に高い印画濃度が得られ、境界滲みや混色ベタ斑、裏抜けを防止することができることがわかる。

本発明を適用したプリンタ装置を示す斜視図である。 本発明を適用したインクの表面張力曲線を示す図である。 プリンタ装置に備わるヘッドカートリッジを示す斜視図である。 同ヘッドカートリッジを示す断面図である。 同インク吐出ヘッドを示しており、同図（Ａ）は発熱抵抗体に気泡が発生した状態を模式的に示す断面図であり、同図（Ｂ）はノズルよりインク液滴を吐出した状態を模式的に示す断面図である。 同プリンタ装置の一部を透視して示す側面図である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ装置、２ ヘッドカートリッジ、３ 装置本体、１１ インクカートリッジ、２１ カートリッジ本体、２２ 装着部、２３ インク吐出ヘッド、２４ ヘッドキャップ、２５ 接続部、２６ 回路基板、２６ 発熱抵抗体、２７ ノズルシート、２７ａ ノズル

Claims (12)

1. 対象物に記録を行うために液滴の状態で当該対象物に付着される記録液において、
   １，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール及び１，３−ヘキサンジオールから選ばれる少なくとも１種類のアルキレングリコールを含有することで、０秒動的表面張力が３５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下となっており、
   界面活性剤を含有することで、静的表面張力が下記数式１を満足していることを特徴とする記録液。
   

   

   ここで、数式１におけるγ_dst0[ｍＮ／ｍ]は０秒動的表面張力、γ_sst[ｍＮ／ｍ]は静的表面張力である。
2. 上記界面活性剤は、炭素数８又は９のアルキレングリコールのエチレンオキサイド付加物であることを特徴とする請求項１記載の記録液。
3. 上記界面活性剤は、下記の化学式１に示すアルキレングリコールのエチレンオキサイド付加物であることを特徴とする請求項２記載の記録液。
   

   

   ここで、化学式１におけるｍ及びｎは、各々０〜１０の整数であり、且つ１≦ｍ＋ｎ≦１０を満足する。
4. 対象物に記録を行うために液滴の状態で当該対象物に付着される記録液が収容された液体カートリッジにおいて、
   上記記録液には、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール及び１，３−ヘキサンジオールから選ばれる少なくとも１種類のアルキレングリコールが含有され、０秒動的表面張力が３５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下となっており、界面活性剤が含有され、静的表面張力が下記数式１を満足していることを特徴とする液体カートリッジ。
   

   

   ここで、数式１におけるγ_dst0[ｍＮ／ｍ]は０秒動的表面張力、γ_sst[ｍＮ／ｍ]は静的表面張力である。
5. 上記界面活性剤は、炭素数８又は９のアルキレングリコールのエチレンオキサイド付加物であることを特徴とする請求項４記載の液体カートリッジ。
6. 上記界面活性剤は、下記の化学式１に示すアルキレングリコールのエチレンオキサイド付加物であることを特徴とする請求項５記載の液体カートリッジ。
   

   

   ここで、化学式１におけるｍ及びｎは、各々０〜１０の整数であり、且つ１≦ｍ＋ｎ≦１０を満足する。
7. 対象物に記録を行うために液滴の状態で当該対象物に対して記録液を吐出する液体吐出装置において、
   装置本体と、
   上記記録液が収容された液体カートリッジと、
   該液体カートリッジと接続され、上記記録液を押圧する圧力発生素子と上記記録液を吐出させる吐出口とを備える液室に上記液体カートリッジに収容された上記記録液を供給する供給路を有する液体吐出ヘッドとを備え、
   上記記録液には、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール及び１，３−ヘキサンジオールから選ばれる少なくとも１種類のアルキレングリコールが含有され、０秒動的表面張力が３５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下となっており、界面活性剤が含有され、静的表面張力が下記数式１を満足していることを特徴とする液体吐出装置。
   

   

   ここで、数式１におけるγ_dst0[ｍＮ／ｍ]は０秒動的表面張力、γ_sst[ｍＮ／ｍ]は静的表面張力である。
8. 上記記録液中の上記界面活性剤は、炭素数８又は９のアルキレングリコールのエチレンオキサイド付加物であることを特徴とする請求項７記載の液体吐出装置。
9. 上記記録液中の上記界面活性剤は、下記の化学式１に示すアルキレングリコールのエチレンオキサイド付加物であることを特徴とする請求項８記載の液体吐出装置。
   

   

   ここで、化学式１におけるｍ及びｎは、各々０〜１０の整数であり、且つ１≦ｍ＋ｎ≦１０を満足する。
10. 対象物に記録を行うために液滴の状態で当該対象物に対して記録液を吐出する液体吐出装置による液体吐出方法において、
    上記液体吐出装置は、装置本体と、上記記録液が収容された液体カートリッジと、該液体カートリッジと接続され、上記記録液を押圧する圧力発生素子と上記記録液を吐出させる吐出口とを備える液室に上記液体カートリッジに収容された上記記録液を供給する供給路を有する液体吐出ヘッドとを備え、
    上記記録液には、１，２−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール及び１，３−ヘキサンジオールから選ばれる少なくとも１種類のアルキレングリコールが含有され、０秒動的表面張力が３５ｍＮ／ｍ以上、４０ｍＮ／ｍ以下となっており、界面活性剤が含有され、静的表面張力が下記数式１を満足しており、
    上記記録液を上記圧力発生素子を駆動して上記吐出口から液滴の状態にして吐出することを特徴とする液体吐出方法。
    

    

    ここで、数式１におけるγ_dst0[ｍＮ／ｍ]は０秒動的表面張力、γ_sst[ｍＮ／ｍ]は静的表面張力である。
11. 上記記録液中の上記界面活性剤は、炭素数８又は９のアルキレングリコールのエチレンオキサイド付加物であることを特徴とする請求項１０記載の液体吐出方法。
12. 上記記録液中の上記界面活性剤は、下記の化学式１に示すアルキレングリコールのエチレンオキサイド付加物であることを特徴とする請求項１１記載の液体吐出方法。
    

    

    ここで、化学式１におけるｍ及びｎは、各々０〜１０の整数であり、且つ１≦ｍ＋ｎ≦１０を満足する。

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