JP2017081056A - インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェット記録装置を高温低湿環境下で使用しても、固着回復性が良好な状態で維持されるインクジェット記録方法を提供する。【解決手段】水性インクのそれぞれに対応する第２インク収容部２０２−２が、ひとつの筐体３０１内に区画形成されており、筐体の下流端部から第１インクに対応する記録ヘッド２０３の吐出口３０３−１までのインク流路３０２−１の容積Ｖ１に対する、筐体の下流端部から第２インクに対応する記録ヘッド２０３の吐出口３０３−２までのインク流路３０２−２の容積Ｖ２の比率Ｖ２／Ｖ１が、２．９倍以下であり、水性インクが、いずれも、温度２５℃での比誘電率が３４．０超の第１水溶性有機溶剤、及び温度２５℃での比誘電率が３４．０以下の第２水溶性有機溶剤を含有する。【選択図】図３

Description

本発明は、インクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録方法によれば、様々な記録媒体へ画像を記録することができる。そして、より良好な画像を得るため、例えば、光沢紙などに写真画質の画像を記録するのに適したインクや、普通紙などに文書を記録するのに適したインクなど、目的に応じた種々のインクが提案されている。

近年では、記録媒体として普通紙などを用い、文字や図表などを含むビジネス文書などの記録にもインクジェット記録方法が利用されており、このような用途への使用頻度が格段に高まってきている。また、インクジェット記録方法の技術の発展に伴い、長期間の使用に耐えるべく、インクジェット記録装置の耐久性や信頼性を高めるとともに、インクタンクの容量を増加させて高い生産性を実現することが要求されるようになっている。このような要求に対し、例えば、メインタンク、サブタンク、及びメインタンクからサブタンクにインクを供給するチューブを有し、インクの蒸発量と粘度上昇度との関係を規定したインクジェット記録装置が提案されている（特許文献１）。

特開２００７−１９６４６６号公報

また、近年、インクジェット記録装置の小型化についても要求されるようになっている。このような要求に対応すべく、本発明者らは、複数のインクのそれぞれに対応するメインタンク及びサブタンクを設け、かつ、複数のサブタンクがひとつの筺体に一体的に形成されたインクジェット記録装置について検討した。検討に際しては、特許文献１で提案されたインクジェット記録装置に用いられているインクを使用した。その結果、インクの固着回復性が改善され、信頼性が高まる傾向にあることが判明した。しかし、さらなる小型化に対応すべく、複数のインクに対してひとつの吸引キャップにより回復動作を行う記録装置を使用し、より高温低湿環境下における固着回復性について検討した。その結果、インクによって固着回復性にばらつきが生じてしまい、固着回復性の低いインクについては正常に吐出できない吐出口が発生するという新たな課題が生ずることがわかった。

したがって、本発明の目的は、複数の水性インクのそれぞれに対応するメインタンク及びサブタンクを備えるとともに、複数のサブタンクがひとつの筺体に収容されたインクジェット記録装置を使用した場合に生ずる課題を解決することにある。すなわち、上記のインクジェット記録装置を高温低湿環境下で使用しても、固着回復性が良好な状態で維持されるインクジェット記録方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、前記インクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置を提供することにある。

上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明によれば、第１インク及び第２インクを含む複数の水性インクと、前記水性インクのそれぞれに対応して設けられる、第１インク収容部、第２インク収容部、及び前記第１インク収容部から前記第２インク収容部へと前記水性インクを供給するチューブを含むインク供給系と、前記第２インク収容部と連通する記録ヘッドと、を備えたインクジェット記録装置を使用し、前記水性インクを前記記録ヘッドから吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、前記水性インクのそれぞれに対応する前記第２インク収容部が、ひとつの筐体内に区画形成されており、前記筐体の下流端部から前記第１インクに対応する前記記録ヘッドの吐出口までのインク流路の容積Ｖ１に対する、前記筐体の下流端部から前記第２インクに対応する前記記録ヘッドの吐出口までのインク流路の容積Ｖ２の比率Ｖ２／Ｖ１が、２．９倍以下であり、前記水性インクが、いずれも、温度２５℃での比誘電率が３４．０超の第１水溶性有機溶剤、及び温度２５℃での比誘電率が３４．０以下の第２水溶性有機溶剤を含有し、前記第１インク中の前記第１水溶性有機溶剤の含有量（質量％）に対する前記第２水溶性有機溶剤の含有量（質量％）の比率Ｓ１と、前記第２インク中の前記第１水溶性有機溶剤の含有量（質量％）に対する前記第２水溶性有機溶剤の含有量（質量％）の比率Ｓ２とが、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満たすことを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。

本発明によれば、複数の水性インクのそれぞれに対応するメインタンク及びサブタンクを備えるとともに、複数のサブタンクがひとつの筺体に収容されたインクジェット記録装置を使用した場合に生ずる課題を解決することができる。すなわち、上記のインクジェット記録装置を高温低湿環境下で使用しても、固着回復性が良好な状態で維持されるインクジェット記録方法を提供することができる。また、本発明によれば、このインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置を提供することができる。

本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を模式的に示す斜視図である。 インク供給系の一例を示す模式図である。 記録ヘッド内におけるインク流路の一例を示す模式図である。

以下に、好ましい実施の形態を挙げて、さらに本発明を詳細に説明する。なお、本発明においては、化合物が塩である場合は、インク中では塩はイオンに解離して存在しているが、便宜上、「塩を含有する」と表現する。また、インクジェット用の水性インクのことを「インク」、第１インク収容部のことを「メインタンク」、第２インク収容部のことを「サブタンク」と記載することがある。さらに、第２インク収容部の筺体の下流端部から記録ヘッドの吐出口までのインク流路の容積のことを「インク流路容積」と記載することがある。また、物性値は、特に断りのない限り、常温（２５℃）における値とする。

まず、本発明者らは、複数のインクに対してひとつの吸引キャップにより回復動作を行うインクジェット記録装置を使用し、より高温低湿な環境下での固着回復性について検討を行った。具体的には、調製したインクをインクジェット記録装置に搭載して長期間放置した後、正常な吐出が可能となるまでの回復性について検討した。その結果、回復動作の際、各インクの吐出口列に対する吸引圧にバラツキがあることが判明した。これは、メインタンク及びサブタンクと、これらのタンクを連結するインク供給チューブとの連結部などからインク供給チューブ内に泡が混入したためであると推測される。すなわち、インクにより泡の混入量が異なるとともに、泡の緩衝作用により回復動作時の吸引圧が低下するので、吸引圧にバラツキが生じたと考えられる。

回復動作時に生ずる吸引圧のバラツキを解消すべく、本発明者らは、インク供給チューブ内の泡を減少させること、すなわちインク中の溶存空気量を増加させることについて検討した。溶存空気量（気体の溶解度）は、水よりも水溶性有機溶剤の方が高いことが知られている。また、窒素や酸素の溶解度は、より誘電率の低い水溶性有機溶剤の方が高いことが知られている。そこで、誘電率の低い水溶性有機溶剤に着目し、温度２５℃での比誘電率が３４．０以下の水溶性有機溶剤を含有するインクを調製して検討したところ、低誘電率の水溶性有機溶剤をインクに添加したことで、インク供給チューブ内の泡が減少することがわかった。しかし、インク中の低誘電率の水溶性有機溶剤の比率が高くなると色材が水和水を失いやすくなり、吐出口の近傍で色材が析出して固着回復性が低下するインクが発生することも判明した。さらに、複数のサブタンクが区画形成された筺体の下流端部から記録ヘッドの吐出口までのインク流路の容積が大きいと、回復動作時の吸引圧が低下する傾向にあるため、固着回復性が低下する。一方、インク流路の容積が小さいほど回復動作時の吸引圧が低下しにくい傾向にあるため、固着回復性が良好な状態で維持される。

以上の内容を考慮し、本発明者らは、容積が大きいインク流路中のインクに用いる低誘電率の水溶性有機溶剤の比率を低下させ、かつ、容積が小さいインク流路中のインクに用いる低誘電率の水溶性有機溶剤の比率を高めることについて検討した。これにより、それぞれのインクに対する回復動作時の吸引圧が揃い、複数のインクを用いた場合であっても、全てのインクで良好な固着回復性が得られことが判明した。より具体的には、以下に示す（ｉ）及び（ｉｉ）の要件を満たすことが重要であることを見出した。
（ｉ）第１インク及び第２インクを含む複数の水性インクが、いずれも、温度２５℃での比誘電率が３４．０超の第１水溶性有機溶剤、及び温度２５℃での比誘電率が３４．０以下の第２水溶性有機溶剤を含有すること。
（ｉｉ）第１インク中の第１水溶性有機溶剤の含有量に対する第２水溶性有機溶剤の含有量の比率Ｓ１と、第２インク中の第１水溶性有機溶剤の含有量に対する第２水溶性有機溶剤の含有量の比率Ｓ２とが、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満たすこと。

さらに、複数のインク流路の容積の関係について詳細に検討した。その結果、以下に示す（ｉｉｉ）の要件を満たすことが重要であることを見出した。
（ｉｉｉ）筐体の下流端部から第１インクに対応する記録ヘッドの吐出口までのインク流路の容積をＶ１とし、筐体の下流端部から第２インクに対応する記録ヘッドの吐出口までのインク流路の容積をＶ２とする。この場合、インク流路の容積Ｖ１に対する、インク流路の容積Ｖ２の比率Ｖ２／Ｖ１が、２．９倍以下であること。

上記の比率Ｖ２／Ｖ１が２．９倍超であると、第１インクと第２インクとの吸引圧差が大きくなりすぎてしまう。このため、各インク中の低誘電率の水溶性有機溶剤の含有比率を調整しても、両方のインクの固着回復性を確保することができない。

上述の通り、上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の要件を満たすことで、それぞれのインクに対する回復動作時の吸引圧が揃い、複数の水性インクを用いる場合であっても、全ての水性インクで良好な固着回復性が得られることがわかった。

以下、本発明のインクジェット記録方法、並びに本発明のインクジェット記録方法で好適に用いることができるインクジェット記録装置、記録ヘッド、及び水性インクなどについてそれぞれ説明する。

＜インクジェット記録装置の概略構成＞
本発明のインクジェット記録方法は、第１インク及び第２インクを含む複数の水性インクと、水性インクのそれぞれに対応して設けられるインク供給系と、水性インクを吐出する記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置を使用する記録方法である。インク供給系は、第１インク収容部、第２インク収容部、及び第１インク収容部から第２インク収容部へと水性インクを供給するチューブを含む。以下、本発明のインクジェット記録方法及びそれに用いるインクジェット記録装置の詳細について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を模式的に示す斜視図である。図１に示す実施形態のインクジェット記録装置は、Ｘ方向（主走査方向）に記録ヘッドを往復走査させて記録動作を行う、いわゆるシリアル方式のインクジェット記録装置である。記録媒体１０１は、搬送ローラ１０７によってＹ方向（副走査方向）へと間欠的に搬送される。キャリッジ１０３に搭載された記録ユニット１０２は、記録媒体１０１の搬送方向であるＹ方向と直交するＸ方向（主走査方向）に往復走査される。そして、記録媒体１０１のＹ方向への搬送と、記録ユニット１０２のＸ方向への往復走査によって、記録動作が行われる。

図２は、インク供給系の一例を示す模式図である。図２に示すように、記録ユニット１０２は、供給されるインクを複数の吐出口から吐出するインクジェット方式の記録ヘッド２０３と、第２インク収容部としてのサブタンク２０２とで構成されている。この記録ユニット１０２は、図１に示すようにキャリッジ１０３に搭載されている。キャリッジ１０３は、Ｘ方向に沿って配置されたガイドレール１０５に沿って移動可能に支持されており、ガイドレール１０５と並行に移動する無端ベルト１０６に固定されている。無端ベルト１０６は、モータの駆動力によって往復運動する。無端ベルト１０６の往復運動によって、キャリッジ１０３がＸ方向に往復走査される。

メインタンク収容部１０８の内部には、第１インク収容部としてのメインタンク２０１（図２）が収納される。メインタンク収容部１０８に収納されたメインタンク２０１と、記録ユニット１０２のサブタンク２０２とは、インク供給チューブ１０４によって接続される。インクは、メインタンク２０１からインク供給チューブ１０４を介してサブタンク２０２に供給された後、記録ヘッド２０３の吐出口から吐出されるが、これらの部材はいずれもインクの種類に対応した数で設けられる。

メインタンク２０１内に収容されたインク（ハッチングで示す）は、インク供給チューブ１０４を介してサブタンク２０２に供給された後、記録ヘッド２０３へと供給される。メインタンク２０１には、大気連通部としての気体導入チューブ２０４が接続されている。画像記録によってインクが消費されると、メインタンク２０１からサブタンク２０２へとインクが供給され、メインタンク２０１内のインクが減少する。そして、メインタンク２０１内のインクの減少に伴い、その一端が大気に開放されている気体導入チューブ２０４からメインタンク２０１内に空気が導入されることにより、インク供給系においてインクを保持するための内部負圧が略一定に保たれる。

図３は、インク流路の一例を示す模式図である。図３に示すように、水性インクのそれぞれに対応する複数のサブタンク２０２−１、２０２−２、２０２−３は、ひとつの筐体３０１内に区画形成されている。サブタンク２０２−１に収容された第１インクは、筺体３０１の下流端部からインク流路３０２−１（ドット柄で示す）内を経由して記録ヘッド２０３の吐出口３０３−１に供給される。また、サブタンク２０２−２に収容された第２インクは、筺体３０１の下流端部からインク流路３０２−２（格子柄で示す）内を経由して記録ヘッド２０３の吐出口３０３−２に供給される。さらに、サブタンク２０２−３に収容された第３インクは、筺体３０１の下流端部からインク流路３０２−３（ハッチングで示す）内を経由して記録ヘッド２０３の吐出口３０３−３に供給される。

図３に示すように、筐体３０１の下流端部から吐出口３０３−１までのインク流路３０２−１の容積Ｖ１に対する、筐体３０１の下流端部から吐出口３０３−２までのインク流路３０２−２の容積Ｖ２の比率Ｖ２／Ｖ１は、２．９倍以下である。上記の比率Ｖ２／Ｖ１を上記の範囲とすることで、それぞれのインクに対する回復動作時の吸引圧が揃い、複数の水性インクを用いる場合であっても、全ての水性インクで良好な固着回復性を得ることができる。但し、上記の比率Ｖ２／Ｖ１が小さすぎると、第１インクと第２インクとの吸引圧差が小さく、固着回復性に偏りが生じやすくなり、両方のインクの固着回復性がやや低下する場合がある。したがって、上記の比率Ｖ２／Ｖ１は、１．５倍以上であることが好ましく、２．６倍以上であることがさらに好ましい。

第１インクに対応する、筐体の下流端部から吐出口までのインク流路の容積Ｖ１は、５０ｍｍ³以上１２０ｍｍ³以下であることが好ましく、６０ｍｍ³以上１００ｍｍ³以下であることがさらに好ましい。また、第２インク及び第３インクのそれぞれに対応する、筐体の下流端部から吐出口までのインク流路の容積Ｖ２及びＶ３は、それぞれ、７０ｍｍ³以上３４０ｍｍ³以下であることが好ましく、１５０ｍｍ³以上３００ｍｍ³以下であることがさらに好ましい。１のインクに対応する吐出口列は多数の吐出口で形成される。各吐出口に対応するノズルの体積は、各ノズルが連通する共通液室の体積に比して極めて小さい。したがって、容積Ｖ１や容積Ｖ２は、吐出口（ノズル）の数ではなく、実質的には、筺体の下流端部から共通液室までの容積に依存する。

本発明においては、水性インクが、さらに第３インクを含み、筐体の下流端部から第３インクに対応する記録ヘッドの吐出口までのインク流路の容積Ｖ３、容積Ｖ１、及び容積Ｖ２が、Ｖ１＜Ｖ２及びＶ１＜Ｖ３の関係を満たすことが好ましい。また、第３インク中の第１水溶性有機溶剤の含有量（質量％）に対する第２水溶性有機溶剤の含有量（質量％）の比率を比率Ｓ３とする。この場合、比率Ｓ３、前述の比率Ｓ１及び比率Ｓ２が、Ｓ１＞Ｓ２及びＳ１＞Ｓ３の関係を満たすことが好ましい。第１インク、第２インク、及び第３インクを含む、上記特定の関係を有する３種のインクセットとすることで、それぞれのインクに対する回復動作時の吸引圧が揃い、全ての水性インクで良好な固着回復性を得ることができる。Ｖ２／Ｖ１と同様に定義されるＶ３／Ｖ１についても、上限は２．９倍以下であることが好ましく、下限は１．５倍以上であることが好ましく、２．６倍以上であることがさらに好ましい。

また、第１インクがマゼンタインクであることが好ましい。明度及び色相が最も異なるイエローインクとシアンインクとのブリーディングを抑制すべく、これらのインクの吐出口が隣接しないように配置するには、マゼンタインクの吐出口列を筺体の中心付近の直下に配置する必要がある。このため、筐体の下流端部から吐出口までの距離が最も短く、容積が最も小さいインク流路を流れる第１インクをマゼンタインクとすることで、固着回復性をより高めることができるとともに、インク流路の構造が複雑化するのを抑制することができる。

第１インク収容部及び第２インク収容部（筺体）は、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリフェニレンエーテルなどの熱可塑性樹脂；これらの熱可塑性樹脂の混合物や改質物などで形成することができる。筺体の内部には、インクを保持するための負圧を発生しうるインク吸収体を配設してもよい。インク吸収体としては、ポリプロピレンやポリウレタンなどの樹脂製の繊維を圧縮したものが好ましい。また、筐体の内部にインク吸収体を配設せず、筺体の内部にインクを直接収容してもよい。

図２に示す実施形態の記録ユニット１０２は、記録ヘッド２０３とサブタンク２０２で構成されている。サブタンクが装着され、かつ、記録ヘッドが組み込まれたヘッドカートリッジである記録ユニットがキャリッジに装着されていてもよい。また、サブタンクと記録ヘッドが一体的に構成された記録ユニットがキャリッジに装着されていてもよい。本発明においては、図１及び２に示すように、第２インク収容部であるサブタンク２０２と記録ヘッド２０３が一体的に構成されたカートリッジ形態の記録ユニット１０２が、キャリッジ１０３に装着されていることが好ましい。なかでも、第２インク収容部であるサブタンクが熱可塑性樹脂で形成された筺体であるとともに、記録ヘッドを備えた記録素子基板が、他の部材を介在させることなくサブタンクに直接貼り合わされていることが好ましい。

記録ヘッドのインク吐出方式としては、ピエゾ素子などにより力学的エネルギーをインクに付与して吐出する方式や、電気熱変換体などにより熱エネルギーをインクに付与して吐出する方式などがある。本発明においては、熱エネルギーをインクに付与して吐出する方式を採用することが好ましい。

＜水性インク＞
本発明のインクジェット記録方法では、第１インク及び第２インクを含む複数の水性インクを備えたインクジェット記録装置を使用する。そして、このインクジェット記録装置を使用し、水性インクを記録ヘッドから吐出して記録媒体に画像を記録する。以下、第１インク及び第２インクを含む複数の水性インクの詳細について説明する。

（色材）
色材としては染料を用いることが好ましい。染料の種類は特に限定されない。染料の具体例としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料、食用染料などを挙げることができる。なかでも、アニオン性基を有する染料を用いることが好ましい。染料骨格の具体例としては、アゾ、トリフェニルメタン、フタロシアニン、アザフタロシアニン、キサンテン、アントラピリドンなどを挙げることができる。水性インク中の色材の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．１質量％以上１５．０質量％以下であることが好ましく、１．０質量％以上１０．０質量％以下であることがさらに好ましい。

また、染料としては、アゾ染料やフタロシアニン染料を用いることが好ましい。これらの染料を用いると、普通紙などの記録媒体に発色性に優れた画像を記録することができるとともに、インクの信頼性も良好となるために好ましい。アゾ染料としては、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２４９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２、下記式（１）で表される化合物（遊離酸型で表記）などが好ましい。また、アントラピリドン染料としては、下記式（２）で表される化合物（遊離酸型で表記）、下記式（３）で表される化合物（遊離酸型で表記）などが好ましい。また、フタロシアニン染料としては、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９などが好ましい。

前述の通り、第１インクはマゼンタインクであることが好ましい。また、マゼンタインクは、ヘテロ環を有しないアゾ染料を含有することが好ましい。第１インクとしてマゼンタインク、好ましくはヘテロ環を有しないアゾ染料を含有するマゼンタインクを用いることで、固着回復性をより高めることができる。このような効果が得られる理由について、本発明者らは以下のように推測している。吐出口の近傍に存在するインク中の水分が蒸発すると、低誘電率の水溶性有機溶剤である第２水溶性有機溶剤は疎水性相互作用によって染料の近傍に集まる。その結果、染料の水和水が減少し、染料が不安定化して析出することになる。ヘテロ環を有しないアゾ染料は比較的極性が低いために分子間相互作用が弱い。このため、染料の析出物が吸引動作時のインクの流れにより破壊されやすくなり、より少ない回復動作で正常にインクを吐出させることができるようになると考えられる。

（第１水溶性有機溶剤及び第２水溶性有機溶剤）
水性インクは、温度２５℃での比誘電率が３４．０超の第１水溶性有機溶剤、及び温度２５℃での比誘電率が３４．０以下の第２水溶性有機溶剤を含有する。

水溶性有機溶剤の比誘電率は、誘電率計（例えば、商品名「ＢＩ−８７０」（ＢＲＯＯＫＨＡＶＥＮ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ製）など）を用いて測定することができる。なお、温度２５℃で固体の水溶性有機溶剤の比誘電率は、５０質量％水溶液の比誘電率を測定し、下記式（１）から算出した値とする。通常「水溶性有機溶剤」とは液体を意味するが、本発明においては、２５℃（常温）で固体であるものも水溶性有機溶剤に含めることとする。
ε_sol＝２ε_50%−ε_water ・・・（１）
ε_sol：２５℃で固体の水溶性有機溶剤の比誘電率
ε_50%：２５℃で固体の水溶性有機溶剤の５０質量％水溶液の比誘電率
ε_water：水の比誘電率

第１水溶性有機溶剤の具体例としては、尿素（１１０．３）、エチレン尿素（４９．７）、ジメチルスルホキシド（４８．９）、グリセリン（４２．３）、γ−ブチロラクトン（４１．９）、エチレングリコール（４０．４）、１−（２−ヒドロキシエチル）−２−ピロリドン（３７．６）などを挙げることができる（括弧内の数値は２５℃における比誘電率である）。第１水溶性有機溶剤の２５℃における蒸気圧は水よりも低いことが好ましい。固着回復性は、インク中における色材の存在状態を安定化させやすい性質を有する高誘電率の水溶性有機溶剤によっても向上しうる。このため、インクには第１水溶性有機溶剤を含有させる。インク中の第１水溶性有機溶剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、１．０質量％以上２５．０質量％以下であることが好ましく、５．０質量％以上２０．０質量％以下であることがさらに好ましい。

第２水溶性有機溶剤の具体例としては、トリメチロールプロパン（３３．７）、メタノール（３３．１）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（３２．０）、トリエタノールアミン（３１．９）、ジエチレングリコール（３１．７）、１，４−ブタンジオール（３１．１）、１，３−ブタンジオール（３０．０）、１，２−プロパンジオール（２８．８）、１，２，６−ヘキサントリオール（２８．５）、２−メチル−１，３−プロパンジオール（２８．３）、２−ピロリドン（２８．０）、１，５−ペンタンジオール（２７．０）、３−メチル−１，３−ブタンジオール（２４．０）、３−メチル−１，５−ペンタンジオール（２３．９）、エタノール（２３．８）、１−（ヒドロキシメチル）−５，５−ジメチルヒダントイン（２３．７）、トリエチレングリコール（２２．７）、数平均分子量２００のポリエチレングリコール（１８．９）、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール（１８．５）、イソプロピルアルコール（１８．３）、１，２−ヘキサンジオール（１４．８）、ｎ−プロパノール（１２．０）、数平均分子量６００のポリエチレングリコール（１１．４）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（９．８）、１，６−ヘキサンジオール（７．１）、数平均分子量１，０００のポリエチレングリコール（４．６）などを挙げることができる（括弧内の数値は２５℃における比誘電率である）。第２水溶性有機溶剤の２５℃における蒸気圧は水よりも低いことが好ましい。上述の通り、比誘電率の低い第２水溶性有機溶剤は、インク中の溶存空気量を増加させることができる。インク中の第２水溶性有機溶剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、１．０質量％以上２５．０質量％以下であることが好ましく、５．０質量％以上２０．０質量％以下であることがさらに好ましい。

第２水溶性有機溶剤としては、主鎖の両末端にヒドロキシ基を有するアルカンジオールが好ましく、３−メチル−１，５−ペンタンジオール（２３．９）がさらに好ましい。３−メチル−１，５−ペンタンジオールなどの主鎖の両末端にヒドロキシ基を有するアルカンジオールが好ましい理由を、本発明者らは以下のように推測している。前述の通り、吐出口の近傍に存在するインク中の水分が蒸発すると、低誘電率の水溶性有機溶剤である第２水溶性有機溶剤は疎水性相互作用によって色材の近傍に集まる。その結果、色材の水和水が減少し、色材が不安定化して凝集することになる。主鎖の両末端にヒドロキシ基を有するアルカンジオールは、凝集した色材に疑似的に親水基であるヒドロキシ基を付与する。このため、吐出口の近傍で凝集した色材の付着力を低下させることができ、より少ない回復動作で正常にインクを吐出させることができるようになる。さらに、第２水溶性有機溶剤として３−メチル−１，５−ペンタンジオールを用いると、凝集した色材への疑似的なヒドロキシ基の付与がより効率的に行われるため、さらに少ない回復動作で正常にインクを吐出させることができるようになると考えられる。

また、第１水溶性有機溶剤と第２水溶性有機溶剤の比誘電率の差が大きいことが好ましい。この場合、高誘電率の水溶性有機溶剤による色材の存在状態の安定化作用、及び、低誘電率の水溶性有機溶剤による溶存空気量の増加作用、の両者の作用を効率よく生じさせることができ、固着回復性をさらに向上することができる。第１水溶性有機溶剤のうち温度２５℃での比誘電率が最も小さい水溶性有機溶剤、及び、第２水溶性有機溶剤のうち温度２５℃での比誘電率が最も大きい水溶性有機溶剤、の比誘電率の差は、１０．０以上であることが好ましい。この比誘電率の差は、１４．０以上であることが好ましく、また、２０．０以下であることが好ましい。

（水性媒体）
水性インクには、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒である水性媒体を含有させることができる。水としては、脱イオン水やイオン交換水を用いることが好ましい。水性インク中の水の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、５０．０質量％以上９５．０質量％以下であることが好ましい。

水溶性有機溶剤としては、少なくとも第１水溶性有機溶剤及び第２水溶性有機溶剤を用いる。水性インク中の水溶性有機溶剤（第１水溶性有機溶剤及び第２水溶性有機溶剤を含む）の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、３．０質量％以上５０．０質量％以下であることが好ましい。

水溶性有機溶剤の具体例（第１水溶性有機溶剤及び第２水溶性有機溶剤の具体例を含む）としては、メチルアルコール（３３．１）、エチルアルコール（２３．８）、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール（１８．３）、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコールなどの炭素数１乃至４の１価アルコール類；１，２−プロパンジオール（２８．８）、１，３−ブタンジオール（３０．０）、１，４−ブタンジオール（３１．１）、１，５−ペンタンジオール（２７．０）、１，２−ヘキサンジオール（１４．８）、１，６−ヘキサンジオール（７．１）、２−メチル−１，３−プロパンジオール（２８．３）、３−メチル−１，３−ブタンジオール（２４．０）、３−メチル−１，５−ペンタンジオール（２３．９）、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール（１８．５）などの２価アルコール類；１，２，６−ヘキサントリオール（２８．５）、グリセリン（４２．３）、トリメチロールプロパン（３３．７）、トリメチロールエタンなどの多価アルコール類；エチレングリコール（４０．４）、ジエチレングリコール（３１．７）、トリエチレングリコール（２２．７）、テトラエチレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、チオジグリコールなどのアルキレングリコール類；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、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（９．８）などのグリコールエーテル類；数平均分子量２００のポリエチレングリコール（１８．９）、同６００のポリエチレングリコール（１１．４）、同１，０００のポリエチレングリコール（４．６）、ポリプロピレングリコールなどの数平均分子量２００乃至１，０００のポリアルキレングリコール類；２−ピロリドン（２８．０）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（３２．０）、１−（２−ヒドロキシエチル）−２−ピロリドン（３７．６）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルモルホリン、尿素（１１０．３）、エチレン尿素（４９．７）、トリエタノールアミン（３１．９）、１−ヒドロキシメチル−５，５−ジメチルヒダントイン（２３．７）などの含窒素化合物類；ジメチルスルホキシド（４８．９）、ビス（２−ヒドロキシエチルスルホン）などの含硫黄化合物類；γ−ブチロラクトン（４１．９）などの環状エーテル類などを挙げることができる（括弧内の数値は２５℃における比誘電率である）。水溶性有機溶剤の比誘電率は、３．０以上であることが好ましい。水溶性有機溶剤の２５℃における蒸気圧は水よりも低いことが好ましい。

（その他の成分）
水性インクには、所望の物性値とするために、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤などの種々の添加剤を含有させてもよい。これらの添加剤は、一般的にインク中の含有量もかなり少なく、本発明の効果への影響も小さい。このため、本発明においては、これらの添加剤は「水溶性有機溶剤」に含めず、比誘電率を算出する対象としない。

（インクの物性）
水性インクの２５℃での粘度は、１．０ｍＰａ・ｓ以上５．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、１．０ｍＰａ・ｓ以上３．０ｍＰａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。インクの２５℃での静的表面張力は、２５ｍＮ／ｍ以上４５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。また、インクの２５℃でのｐＨは、５以上９以下であることが好ましい。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、成分量に関して「部」及び「％」と記載しているものは特に断らない限り質量基準である。

＜色材の合成＞
（化合物Ａ）
特開平１１−２０９６７３号公報の「Ｎｏ．（１）で示される色素」の製造方法の記載を参考にして、遊離酸型として下記式（１）で表される化合物を合成した。その後、常法にしたがってイオン交換を行い、ナトリウム塩型の化合物Ａを得た。

（化合物Ｂ）
国際公開第２００９／０９３４３３号の「実施例１」の記載を参考にして、遊離酸型として下記式（３）で表される化合物を合成した。その後、常法にしたがってイオン交換を行い、ナトリウム塩型の化合物Ｂを得た。

＜インクの調製＞
表１−１〜１−３の上段に示す各成分（単位：％）を混合して十分に撹拌した後、ポアサイズ０．２０μｍのフィルターにて加圧ろ過を行い、各インクを調製した。表１−１〜１−３中の「アセチレノールＥ１００」は、川研ファインケミカル製の界面活性剤（アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物）の商品名である。表１−１〜１−３の下段には、インク中の第１水溶性有機溶剤の含有量Ａ（％）、第２水溶性有機溶剤の含有量Ｂ（％）、及びＢ／Ａの値Ｓ（倍）を示した。さらに、第１水溶性有機溶剤のうち温度２５℃での比誘電率が最も小さい水溶性有機溶剤、及び、前記第２水溶性有機溶剤のうち温度２５℃での比誘電率が最も大きい水溶性有機溶剤、の「比誘電率の差」を示した。

＜評価＞
図１に示す主要部の構成を有するとともに、図２に示す構成のインク供給系を組み込んだインクジェット記録装置を用意した。サブタンク２０２は、熱可塑性樹脂で形成された筺体に、熱エネルギーを付与してインクを吐出する記録ヘッド２０３を備えた記録素子基板を貼り合わせた形態とした。また、第１インク、第２インク、及び第３インクをそれぞれ収容したサブタンクは、図３に示すようにひとつの筐体内に区画形成される構成とした。各サブタンクを収容した筺体の下流端部から記録ヘッドの吐出口までのインク流路の容積（「インク流路の容積Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３（ｍｍ³）」と表記）を、それぞれ表２に示す値とした。また、表２には、各水性インク中の第１水溶性有機溶剤の含有量（質量％）に対する第２水溶性有機溶剤の含有量（質量％）の比率（「比率Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３」と表記）を示した。

各インクをメインタンクからインク供給チューブを通じてサブタンク及び記録ヘッドの吐出口まで充填した後、温度３５℃、相対湿度１０％の環境に３ヶ月間載置した。そして、回復操作を所定の回数行った後のインクの吐出状態を確認し、以下に示す評価基準にしたがって耐固着性を評価した。なお、回復操作は、インクジェット記録装置の「プリントヘッドのクリーニング」のことである。本発明においては、以下に示す評価基準で、「ＡＡ」、「Ａ」及び「Ｂ」を許容できるレベルとし、「Ｃ」を許容できないレベルとした。評価結果を表２の右側に示す。
ＡＡ：２回以下の回復操作で全ての吐出口が正常に吐出できる状態に回復した。
Ａ：３〜４回の回復操作で全ての吐出口が正常に吐出できる状態に回復した。
Ｂ：５回の回復操作で全ての吐出口が正常に吐出できる状態に回復した。
Ｃ：６回以上の回復操作を行っても正常に吐出できない吐出口があった。

Claims (9)

1. 第１インク及び第２インクを含む複数の水性インクと、前記水性インクのそれぞれに対応して設けられる、第１インク収容部、第２インク収容部、及び前記第１インク収容部から前記第２インク収容部へと前記水性インクを供給するチューブを含むインク供給系と、前記第２インク収容部と連通する記録ヘッドと、を備えたインクジェット記録装置を使用し、前記水性インクを前記記録ヘッドから吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
   前記水性インクのそれぞれに対応する前記第２インク収容部が、ひとつの筐体内に区画形成されており、
   前記筐体の下流端部から前記第１インクに対応する前記記録ヘッドの吐出口までのインク流路の容積Ｖ１に対する、前記筐体の下流端部から前記第２インクに対応する前記記録ヘッドの吐出口までのインク流路の容積Ｖ２の比率Ｖ２／Ｖ１が、２．９倍以下であり、
   前記水性インクが、いずれも、温度２５℃での比誘電率が３４．０超の第１水溶性有機溶剤、及び温度２５℃での比誘電率が３４．０以下の第２水溶性有機溶剤を含有し、
   前記第１インク中の前記第１水溶性有機溶剤の含有量（質量％）に対する前記第２水溶性有機溶剤の含有量（質量％）の比率Ｓ１と、前記第２インク中の前記第１水溶性有機溶剤の含有量（質量％）に対する前記第２水溶性有機溶剤の含有量（質量％）の比率Ｓ２とが、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満たすことを特徴とするインクジェット記録方法。
2. 前記比率Ｖ２／Ｖ１が、１．５倍以上である請求項１に記載のインクジェット記録方法。
3. 前記比率Ｖ２／Ｖ１が、２．６倍以上である請求項１に記載のインクジェット記録方法。
4. 前記第１インク及び前記第２インクにおける、前記第１水溶性有機溶剤のうち温度２５℃での比誘電率が最も小さい水溶性有機溶剤、及び、前記第２水溶性有機溶剤のうち温度２５℃での比誘電率が最も大きい水溶性有機溶剤、の比誘電率の差が、１０．０以上である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
5. 前記第２水溶性有機溶剤が、主鎖の両末端にヒドロキシ基を有するアルカンジオールを含む請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
6. 前記第１インクが、マゼンタインクである請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
7. 前記マゼンタインクが、ヘテロ環を有しないアゾ染料を含有する請求項６に記載のインクジェット記録方法。
8. 前記水性インクが、さらに第３インクを含み、
   前記筐体の下流端部から前記第３インクに対応する前記記録ヘッドの吐出口までのインク流路の容積Ｖ３、前記容積Ｖ１、及び前記容積Ｖ２が、Ｖ１＜Ｖ２及びＶ１＜Ｖ３の関係を満たし、
   前記第３インク中の前記第１水溶性有機溶剤の含有量（質量％）に対する前記第２水溶性有機溶剤の含有量（質量％）の比率Ｓ３、前記比率Ｓ１、及び前記比率Ｓ２が、Ｓ１＞Ｓ２及びＳ１＞Ｓ３の関係を満たす請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法に用いられるインクジェット記録装置であって、
   第１インク及び第２インクを含む複数の水性インクと、前記水性インクのそれぞれに対応して設けられる、第１インク収容部、第２インク収容部、及び前記第１インク収容部から前記第２インク収容部へと前記水性インクを供給するチューブを含むインク供給系と、前記第２インク収容部と連通する記録ヘッドと、を備え、
   前記水性インクのそれぞれに対応する前記第２インク収容部が、ひとつの筐体内に区画形成されており、
   前記筐体の下流端部から前記第１インクに対応する前記記録ヘッドの吐出口までのインク流路の容積Ｖ１に対する、前記筐体の下流端部から前記第２インクに対応する前記記録ヘッドの吐出口までのインク流路の容積Ｖ２の比率Ｖ２／Ｖ１が、２．９倍以下であり、
   前記水性インクが、いずれも、温度２５℃での比誘電率が３４．０超の第１水溶性有機溶剤、及び温度２５℃での比誘電率が３４．０以下の第２水溶性有機溶剤を含有し、
   前記第１インク中の前記第１水溶性有機溶剤の含有量（質量％）に対する前記第２水溶性有機溶剤の含有量（質量％）の比率Ｓ１と、前記第２インク中の前記第１水溶性有機溶剤の含有量（質量％）に対する前記第２水溶性有機溶剤の含有量（質量％）の比率Ｓ２とが、Ｓ１＞Ｓ２の関係を満たすことを特徴とするインクジェット記録装置。

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