JP4272399B2 - インク組成物、これを用いる記録方法および記録画像、ならびにインクセットおよびインクヘッド - Google Patents
インク組成物、これを用いる記録方法および記録画像、ならびにインクセットおよびインクヘッド Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録法において好適に用いられるインク組成物、これを用いる記録方法および記録画像、ならびにインクセットおよびインクヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録法は、力学的エネルギまたは熱エネルギを用いてインク組成物（以下、単に「インク」とも称する）の液滴を吐出、飛翔させ、その液滴を紙などの被記録材上に付着させることによって画像を記録する方法である。
【０００３】
従来から、インクジェット記録法に用いられるインク（以下、単にインクジェット用インクとも称する）の特性は、表面張力や粘度などの物性値によって示されている。これらの物性値を規定することによって、インクの乾燥性の調整や形成される画像の品質の向上が図られている。
【０００４】
たとえば、表面張力を因子として含むウェーバー数と粘度を因子として含むレイノルズ数との積によって規定されるインク滴によるインクジェット記録方法が提案されている。ウェーバー数とレイノルズ数との積を特定の範囲内にすることによって、高品質な画像を実現している（特許文献１参照）。また、表面張力が特定の範囲にあるインクを使用するインクジェット記録方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
これらの特許文献１および特許文献２に記載の技術で扱われる表面張力は、いずれも静的表面張力である。このように、インクジェット用インクの特性は、表面張力の中でも静的表面張力によって示されることが多い。またインクジェット用インクの特性の指標として示される表面張力も静的表面張力である（非特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、静的表面張力だけでインクの特性を十分に示すことは難しい。
インクジェット記録法を用いて画像を記録するインクジェット記録装置では、インクヘッド内のインク室にインクを充填しておき、インク室の先端に設けられる吐出口からインクの液滴を連続的に吐出、飛翔させ、被記録材上に付着させることによって画像を記録する。インクが連続的に吐出される際、吐出口ではインク滴が吐出すると同時にインクの新生面、すなわち新たなメニスカスが形成される。したがって、インクの表面張力は、吐出される直前、吐出される瞬間、飛翔時、被記録材上に着弾する瞬間、紙などの被記録材に浸透していく過程などで異なる。すなわち、表面張力は静的なものから動的なものへと刻々と変化するので、動的表面張力を考慮する必要がある。
【０００７】
動的表面張力の重要性は、多くの文献に記載されている（たとえば、非特許文献２参照）。たとえば、Schwartz，Jは、非特許文献２において、水性塗料の表面張力について議論しており、中でも動的表面張力について評価し、低い動的表面張力が、均一な優れた塗膜の形成に有効であることを示している。
【０００８】
また、動的表面張力と粘度との関係を規定したインクジェット記録法に好適なインク組成物およびそれを用いる記録方法が提案されている。この技術では、インク組成物が、［寿命０msecの動的表面張力（dyne/cm）］＋［粘度（cＰ）］＝４２〜４９の条件を満たす範囲で良好な印字特性が得られることを示している（特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特許第２９６８０１０号明細書
【特許文献２】
特公昭６３−６５０３４号公報
【特許文献３】
特許第２５１６２１８号明細書
【非特許文献１】
木下晃男外著，「特殊機能インキの実際技術」，普及版第１刷，株式会社シーエムシー，１９９９年１１月１５日，ｐ．４
【非特許文献２】
Schwartz，J，「The Importance of Low Dynamic Surface Tension in
Waterborne Coatings」，Journal of Coatings Technology，vｏｌ．６４，nｏ．８１２(１９９２)，ｐ．６５−７４
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献３に記載の技術では、動的表面張力の値と粘度の値とを加算した条件式を用い、動的表面張力を規定しているけれども、動的表面張力と粘度とは単位が異なる、すなわち次元が異なるので、前述の条件式の値自体は何ら意味を有するものではない。
【００１１】
またこの技術では、界面活性剤は、動的表面張力の低下に寄与しないことが示されているけれども、一般にインクジェット用インクのインク室の内壁に対する濡れ性や被記録材上における性質に大きく寄与することが知られており、インクの必須成分であると同時に動的表面張力を制御する上でも重要なものである。たとえば、Schwartz，Jは、非特許文献２において、いくつかの界面活性剤を用いて静的表面張力および動的表面張力を変化させ、それらが塗膜形成に与える影響について評価し、低い動的表面張力が、水性塗料による塗膜形成において重要な因子であり、塗膜の収縮、塗膜へのクレーターの発生および気泡のかみ込みの低減に対して有効であることを示している。
【００１２】
またこの技術では、動的表面張力は規定されているけれども、静的表面張力は規定されていない。前述のように、インクジェット記録法ではインクの表面張力は、静的なものから動的なものへと刻々と変化するので、インクの特性を十分に示すためには、静的表面張力および動的表面張力の両方が必要である。
【００１３】
本発明の目的は、動的表面張力および静的表面張力の両方を規定することによって、インクジェット記録法に用いた場合、吐出安定性に優れるとともに高品質の記録画像を得ることが可能なインク組成物、これを用いる記録方法および記録画像、ならびにインクセットおよびインクヘッドを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも色材と有機溶媒とを含有するインク組成物において、
水および界面活性剤をさらに含有し、
最大泡圧法によって測定温度２４〜２６℃で測定される動的表面張力が、測定温度２４〜２６℃で測定される静的表面張力と下記式（１ａ）の関係を満足し、
３．８（ｍＮ／ｍ）≦［動的表面張力（ｍＮ／ｍ）］−［静的表面張力（ｍＮ／ｍ）］
≦４．５（ｍＮ／ｍ） …（１ａ）
前記静的表面張力が、２７．８ｍＮ／ｍ以上３１．０ｍＮ／ｍ以下であり、
前記界面活性剤が、下記一般式（Ｉ）で示される界面活性剤、下記一般式（ＩＩ）で示される界面活性剤、下記一般式（ＩＩＩ）で示される界面活性剤、下記一般式（ＩＶ）で示される界面活性剤および下記一般式（Ｖ）で示される界面活性剤のうちの少なくともいずれか１つであり、
【化６】
（式中、ｍは０〜１０の整数を示し、ｎは０〜１０の整数を示し、ｍとｎとの和（ｍ＋ｎ）は１０である。）
【化７】
（式中、ｋは１１〜１３の整数を示し、ｌは１５である。）
【化８】
（式中、ｈは０〜１１の整数を示し、ｉは０〜１１の整数を示し、ｊは９であり、ｈとｉとの和（ｈ＋ｉ）は９〜１１の整数である。）
【化９】
（式中、ｗは０〜１１の整数を示し、ｘは９であり、ｙは５であり、ｚは０〜９の整数を示し、ｗとｚとの和（ｗ＋ｚ）は９〜１１の整数である。）
【化１０】
（式中、ｐは１２であり、ｑは８であり、ｒは４である。）
前記有機溶媒が、少なくともジエチレングリコール、グリセリンおよびトリエチレングリコールモノブチルエーテルを含み、
前記色材が、親水基を有する顔料を含むことを特徴とするインク組成物である。
【００１５】
本発明に従えば、測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される動的表面張力と静的表面張力との差が、ある一定の範囲内になり、静的表面張力が２７．８ｍＮ／ｍ以上３１．０ｍＮ／ｍ以下になるようにインク組成物を設計する。インクジェット記録法を用いて画像を記録するインクジェット記録装置において、インク組成物の液滴が連続的に吐出される際、インクヘッド内のインク室の先端に設けられる吐出口では、インク組成物の新生面が絶えず発生するので、インク組成物の動きは速く、動的表面張力の影響が大きい。一方、インク室では、インク組成物が吐出された後、吐出されて減少した体積分のインク組成物がインクタンクから毛管作用によって供給されるので、インク組成物の動きは遅く静的な状態とみなすことができ、静的表面張力の影響が大きい。すなわち、吐出の際には、動的表面張力および静的表面張力の両方が影響するので、インク組成物の液滴を安定して吐出させるためには動的表面張力と静的表面張力とのバランスを取ることが必要である。また、インク組成物の液滴を被記録材上に付着させ画像を記録する際のインク組成物の動きは、液滴が被記録材に着弾する瞬間には速いけれども、その後徐々に遅くなり、吸収性の被記録材の場合にはインク組成物は被記録材に浸透していく。すなわち表面張力は動的なものから静的なものに変化するので、動的表面張力と静的表面張力との差が大きいと、被記録材上においてインク組成物が乾燥するまでに時間がかかり滲みが生じる。したがって、前述のように動的表面張力と静的表面張力との差が、ある一定の範囲内になり、静的表面張力が２７．８ｍＮ／ｍ以上３１．０ｍＮ／ｍ以下になるように設計することによって、インクジェット記録法に用いた場合、吐出安定性に優れるとともに、被記録材上における滲みを抑え高品質の記録画像を得ることが可能なインク組成物を得ることができる。
またインク組成物は、水をさらに含有するので、被記録材上における滲みを抑え、乾燥性を向上させることができる。
またインク組成物は、界面活性剤をさらに含有するので、前記動的表面張力および前記静的表面張力を容易に制御することができる。また界面活性剤は、共存する電解質の影響を受けにくい非イオン系界面活性剤である、一般式（Ｉ）で示される界面活性剤、一般式（ＩＩ）で示される界面活性剤、一般式（ＩＩＩ）で示される界面活性剤、一般式（ＩＶ）で示される界面活性剤および一般式（Ｖ）で示される界面活性剤のうちの少なくともいずれか１つであるので、インク組成物に電解質が添加されるか否かに関わらず、前記動的表面張力と前記静的表面張力との差を、ある一定の範囲内にすることができる。
また有機溶媒は、蒸気圧の低い、グリコールエーテル類であるトリエチレングリコールモノブチルエーテル、ならびに多価アルコール類であるジエチレングリコールおよびグリセリンを含むので、湿潤効果が得られ、吐出安定性を向上させることができる。
また色材は、親水基を有する顔料を含むので、耐光性および耐水性に優れる記録画像を得ることができる。また前記顔料は、親水基を有するので、水を含有する前記インク組成物中に、安定に分散されて存在することができる。したがって、目詰まりの発生を抑えることができるので、吐出安定性を損なうことなく、耐光性および耐水性に優れる記録画像を得ることが可能なインク組成物を得ることができる。
【００１６】
また本発明は、前記動的表面張力の測定される気泡周波数が、０．５〜３５Ｈｚであることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、気泡周波数が０．５〜３５Ｈｚにおいて測定される動的表面張力と、静的表面張力との差が、ある一定の範囲内になるようにインク組成物を設計する。このことによって、インクジェット記録法に用いた場合、吐出安定性に優れるとともに、被記録材上における滲みを抑え高品質の記録画像を得ることが可能なインク組成物を得ることができる。
【００１８】
また本発明は、前記界面活性剤が、臨界ミセル濃度以上含まれることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、前記界面活性剤は、臨界ミセル濃度以上含まれる。界面活性剤を含有する溶液の表面張力は、臨界ミセル濃度までは界面活性剤の増加に伴って低下するけれども、臨界ミセル濃度以上ではほぼ一定である。したがって、前述のように前記界面活性剤を臨界ミセル濃度以上含有させることによって、前記界面活性剤の効果を十分に発揮させ、前記界面活性剤によって制御される前記動的表面張力および前記静的表面張力の値をほぼ一定にすることができるので、均一な性質を有するインク組成物を得ることができる。
【００２４】
また本発明は、前記色材が、染料を含むことを特徴とする。
本発明に従えば、前記色材は、染料を含むので、目詰まりの発生を抑え、吐出安定性を向上させることができる。
【００３１】
また本発明は、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３およびＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４のうちの少なくとも一方の顔料を含むことを特徴とする。
【００３２】
本発明に従えば、前記顔料は、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３およびＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４のうちの少なくとも一方の顔料を含むので、シアンの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
【００３３】
また本発明は、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むことを特徴とする。
【００３４】
本発明に従えば、前記顔料は、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むので、マゼンタの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
【００３５】
また本発明は、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むことを特徴とする。
【００３６】
本発明に従えば、前記顔料は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むので、イエローの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
【００３７】
また本発明は、インク組成物を被記録材上に付着させることによって画像を記録する記録方法であって、
前記インク組成物には、前記本発明のインク組成物のうちのいずれかが用いられることを特徴とする記録方法である。
【００３８】
本発明に従えば、インク組成物を被記録材上に付着させることによって画像を記録する記録方法に、前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを用いるので、高品質の記録画像を安定して提供することができる。
【００３９】
また本発明は、インク組成物に圧力をかけることによって前記インク組成物の液滴を吐出させ、前記液滴を被記録材上に付着させることによって画像を記録する記録方法であって、
前記インク組成物には、前記本発明のインク組成物のうちのいずれかが用いられることを特徴とする記録方法である。
【００４０】
本発明に従えば、インク組成物に圧力をかけて前記インク組成物の液滴を吐出させ、前記液滴を被記録材上に付着させることによって画像を記録する記録方法、すなわちインクジェット記録法に、前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを用いるので、安定した吐出が可能であるとともに、高品質の記録画像を安定して提供することができる。
【００４１】
また本発明は、前記インク組成物には、少なくとも、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３およびＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４のうちの少なくとも一方の顔料を含むインク組成物と、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むインク組成物と、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むインク組成物とが用いられることを特徴とする。
【００４２】
本発明に従えば、前記インク組成物には、少なくとも、シアンの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物と、マゼンタの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物と、イエローの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物とが用いられるので、前述の３種類のインク組成物を重ね合せることによって、濃度の濃い黒色の記録画像を提供することができる。
【００４３】
また本発明は、前記記録方法によって記録されることを特徴とする記録画像である。
【００４４】
本発明に従えば、記録画像は、前記記録方法によって記録されるので、高品質の記録画像を得ることができる。
【００４５】
また本発明は、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３およびＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４のうちの少なくとも一方の顔料を含むインク組成物と、
前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むインク組成物と、
前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むインク組成物とを含むことを特徴とするインクセットである。
【００４６】
本発明に従えば、インクセットは、シアンの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物と、マゼンタの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物と、イエローの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物とを含むので、前述の３種類のインク組成物を重ね合せることによって、濃度の濃い黒色の記録画像を実現することができる。
【００４７】
また本発明は、前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを貯留するインクタンクと、
前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有し、前記インクタンクから前記インク組成物が供給されるインク室と、
印加される電圧に応答してひずみを生じる圧電素子であって、前記インク室の少なくとも一部に設けられ前記インク室に収容される前記インク組成物に対して圧力をかける圧電素子と、
前記圧電素子に電圧を印加するために設けられる電極とを含むことを特徴とするインクヘッドである。
【００４８】
本発明に従えば、インクヘッドは、インクタンクによって前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを貯留し、前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有するインク室によって前記インクタンクから供給される前記インク組成物を収容し、印加される電圧に応答してひずみを生じる圧電素子であって、前記インク室の少なくとも一部に設けられる圧電素子によって前記インク室に収容される前記インク組成物に対して圧力をかけ、電極によって前記圧電素子に電圧を印加する。このことによって、前記圧電素子に印加される電圧に応じて、前記吐出口から前記インク組成物の液滴を吐出させることのできるピエゾ方式のインクヘッドを得ることができる。また、前記インクタンクは前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを貯留するので、安定して前記吐出口から前記インク組成物の液滴を吐出させることができる。このようなインクヘッドを用いれば、信頼性の高いピエゾ方式のインクジェット記録装置を実現することができる。
【００４９】
また本発明は、前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを貯留するインクタンクと、
前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有し、前記インクタンクから前記インク組成物が供給されるインク室と、
前記インク室の少なくとも一部に設けられ、前記インク室に収容される前記インク組成物を加熱し気泡を発生させることによって前記インク組成物に対して圧力をかける発熱体と、
前記発熱体に電圧を印加するために設けられる電極とを有することを特徴とするインクヘッドである。
【００５０】
本発明に従えば、インクヘッドは、インクタンクによって前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを貯留し、前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有するインク室によって前記インクタンクから供給される前記インク組成物を収容し、前記インク室の少なくとも一部に設けられる発熱体によって前記インク室に収容される前記インク組成物を加熱し、気泡を発生させることによって前記インク組成物に対して圧力をかけ、電極によって前記発熱体に電圧を印加する。このことによって、前記発熱体に印加される電圧に応じて、前記吐出口から前記インク組成物の液滴を吐出させることのできるサーマルインクジェット方式のインクヘッドを得ることができる。また、前記インクタンクは前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを貯留するので、安定して前記吐出口から前記インク組成物の液滴を吐出させることができる。このようなインクヘッドを用いれば、信頼性の高いサーマルインクジェット方式のインクジェット記録装置を実現することができる。
【００５１】
また本発明は、前記ピエゾ方式のインクヘッドによって吐出されるインク組成物の液滴が、被記録材上に付着されることによって記録されることを特徴とする記録画像である。
【００５２】
本発明に従えば、記録画像は、前述のように安定してインク組成物の液滴を吐出させることのできるピエゾ方式のインクヘッドによって吐出されるインク組成物の液滴が、被記録材上に付着されることによって記録されるので、高品質の記録画像を安定して得ることができる。
【００５３】
また本発明は、前記サーマルインクジェット方式のインクヘッドによって吐出されるインク組成物の液滴が、被記録材上に付着されることによって記録されることを特徴とする記録画像である。
【００５４】
本発明に従えば、記録画像は、前述のように安定してインク組成物の液滴を吐出させることのできるサーマルインクジェット方式のインクヘッドによって吐出されるインク組成物の液滴が、被記録材上に付着されることによって記録されるので、高品質の記録画像を安定して得ることができる。
【００５５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態であるインク組成物は、少なくとも色材と有機溶媒とを含有し、最大泡圧法によって測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される動的表面張力が、測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される静的表面張力と下記式（１）の関係を満足する。
【００５６】
動的表面張力の測定方法である最大泡圧法について説明する。
最大泡圧法は、液中に細管を差込み、細管の先端から気泡を発生させることによって液中に液体と気体との界面を形成し、気泡内部と気泡外部との圧力差が最大となるとき、すなわち気泡の半径が細管の半径ｒと等しくなるときの圧力差ΔＰを測定し、その値から表面張力σを求める方法である。表面張力σは、下記式（２）から求められる。
σ＝ΔＰ・ｒ／２ …（２）
【００５７】
単位時間当たりの気泡の発生回数である気泡周波数を変化させることによって、表面張力の動的な変化、すなわち動的表面張力を求めることができる。動的表面張力を求めることによって、液体の動的な性質の変化を評価することができる。なお、本実施の形態では、動的表面張力は、０．５Ｈｚ以上３５Ｈｚ以下の気泡周波数において測定される。
【００５８】
静的表面張力の測定方法としては、たとえばディ・ヌイ法として知られる円環法または吊板法などを挙げることができる。本実施の形態では、吊板法によって静的表面張力を測定する。
【００５９】
本実施の形態のインク組成物は、インクジェット記録法に好適に用いられる。インクジェット記録法では、インク組成物に圧力をかけてインク組成物の液滴を吐出させ、この液滴を被記録材上に付着させることによって画像を記録する。
【００６０】
インクジェット記録法を用いて画像を記録するインクジェット記録装置において、インク組成物の液滴が連続的に吐出される際、インクヘッド内のインク室の先端に設けられる吐出口では、インク組成物の新生面が絶えず発生するので、インク組成物の動きは速く、動的表面張力の影響が大きい。一方、インク室では、インク組成物が吐出された後、吐出されて減少した体積分のインク組成物がインクタンクから毛管作用によって供給されるので、インク組成物の動きは遅く静的な状態とみなすことができ、静的表面張力の影響が大きい。すなわち、吐出の際には、動的表面張力および静的表面張力の両方が影響するので、インク組成物の液滴を安定して吐出させるためには動的表面張力と静的表面張力とのバランスを取ることが必要である。また、インク組成物の液滴を被記録材上に付着させ画像を記録する際のインク組成物の動きは、液滴が被記録材に着弾する瞬間には速いけれども、その後徐々に遅くなり、吸収性の被記録材の場合にはインク組成物は被記録材に浸透していく。すなわち表面張力は動的なものから静的なものに変化するので、動的表面張力と静的表面張力との差が大きいと、被記録材上においてインク組成物が乾燥するまでに時間がかかり、滲みが生じたり、浸透しすぎて、裏抜けが生じる。
【００６１】
前述のように、本実施の形態のインク組成物は、最大泡圧法によって測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される動的表面張力が、測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される静的表面張力と前記式（１）の関係を満足するように、すなわち測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される動的表面張力と静的表面張力との差が、ある一定の範囲内になるように設計されるので、インクジェット記録法に用いた場合、吐出安定性に優れるとともに、被記録材上における滲みを抑え高品質の記録画像を得ることが可能なインク組成物を得ることができる。したがって、インクジェット記録法に、本実施の形態のインク組成物を用いることによって、安定した吐出が可能であるとともに、高品質の記録画像を安定して提供することができる。
【００６２】
以下に本実施の形態のインク組成物における設計上の範囲限定理由について説明する。
【００６３】
測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される動的表面張力（ｍＮ／ｍ）と静的表面張力（ｍＮ／ｍ）との差が、７ｍＮ／ｍを超えると、動的表面張力と静的表面張力とのバランスが悪くなり、安定して液滴を吐出させることができない。また被記録材上において乾燥に時間がかかり滲みが生じるので、画質が低下する。したがって、７ｍＮ／ｍ以下とした。
【００６４】
測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される動的表面張力（ｍＮ／ｍ）と静的表面張力（ｍＮ／ｍ）との差が、０未満であると、静的表面張力が高くなり、インクヘッドを構成する部材に対するインク組成物の濡れ性が低下し、インク室にインク組成物を充填することが困難になる。したがって、０ｍＮ／ｍ以上とした。
【００６５】
少なくとも色材と有機溶媒とを含有するインク組成物の静的表面張力は、２０〜５０ｍＮ／ｍであることが好ましく、より好ましくは２０〜４５ｍＮ／ｍである。
【００６６】
静的表面張力が２０ｍＮ／ｍ未満であると、浸透性が高くなりすぎるので、吸収性の被記録材上においてインク組成物が横方向に広がり、形成される記録画像の輪郭が不鮮明になる。また静的表面張力が５０ｍＮ／ｍを超えると、被記録材に対する浸透性が低くなるので、乾燥性が低下する。またインク組成物とインク室の内壁との濡れ性が悪くなり、インク室へのインク組成物の供給が滞り、インク室にインク組成物が充填されにくくなるので、安定してインク組成物の液滴を吐出させることができない。したがって、２０〜５０ｍＮ／ｍとした。
【００６７】
また少なくとも色材と有機溶媒とを含有するインク組成物の粘度は、２０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは測定温度２５℃において１５ｍＰａ・ｓ以下である。インク組成物の粘度が２０ｍＰａ・ｓを超えると、インクジェット記録法に用いた場合、インク組成物の液滴を安定して吐出させることができない。したがって、２０ｍＰａ・ｓ以下とした。
【００６８】
また、本実施の形態のインク組成物は、色材と有機溶媒とに加えて、水をさらに含有することが好ましい。これによって、被記録材上における滲みを抑え、乾燥性を向上させることができる。
【００６９】
インク組成物中の水の含有量は、３０重量％〜９５重量％であることが好ましく、より好ましくは３０重量％〜８５重量％である。水の含有量が３０重量％未満であると、有機溶媒量が多くなり、水に溶解もしくは分散するようなインク添加剤の安定化が困難となる。さらに、有機溶媒成分が多くなりすぎると粘度の上昇が著しく、インク組成物の適正粘度から外れてしまうといった現象も見られる。また水の含有量が９５重量％を超えると、有機溶媒量が少なくなりすぎるため、インク組成物の湿潤性を保つことができなくなる。したがって、３０重量％〜９５重量％とした。
【００７０】
色材には、染料、顔料またはこれらの混合物が用いられる。染料および顔料は、これらが含有されたものであってもよく、またこれらが被着されたものであってもよい。
【００７１】
色材に染料を用いることによって、目詰まりの発生を抑え、吐出安定性を向上させることができる。また色材に顔料を用いることによって、耐光性および耐水性に優れる記録画像を得ることができる。
【００７２】
フルカラーのインクジェット記録法における各色の再現には、シアン（Cyan；略称：Ｃ）、マゼンタ（Magenta；略称：Ｍ）およびイエロー（Yellow；略称：Ｙ）の３色のインク組成物が用いられ、これらのインク組成物を混色することによって、各色が表現される。ただし、前記３色の混色では黒色の再現が難しいので、黒色の表現には一般的にブラック（Black；略称：Ｂ）のインク組成物が用いられる。含有させる色材の色を変えることによって、シアン、マゼンタ、イエローまたはブラックのインク組成物を得ることができる。
【００７３】
染料は、特に限定されるものではないけれども、インク組成物が水を含有する場合には、酸性染料、直接染料、反応性染料および食品用色素などの水溶性染料が好適に用いられる。これらの中でも、耐水性、耐光性または安全性に優れるものを用いることが好ましい。
【００７４】
染料の具体例としては、以下に示す染料が挙げられるけれども、染料はこれに限定されるものではない。なお、以下では、染料をカラーインデックス（Color
Index；略称：Ｃ．Ｉ．）ナンバーで示す。
【００７５】
シアンのインク組成物に用いられる染料としては、たとえば、酸性染料であるＣ．Ｉ．アシッドブルー７，９，２９，４５，９２および２４９、直接染料であるＣ．Ｉ．ダイレクトブルー１，２，６，１５，２２，２５，７１，７６，７９，８６，９０，９８，１６３，１６５，１９９および２０２、ならびに反応性染料であるＣ．Ｉ．リアクティブブルー１，２，７，１４，１５，２３，３２，３８，４１，６３，８０および９５などが挙げられる。これらの中でも、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー７および９、ならびにＣ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９からなる群から選ばれる少なくとも１つの染料を用いることが好ましい。
【００７６】
マゼンタのインク組成物に用いられる染料としては、たとえば、酸性染料である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および２８９、直接染料であるＣ．Ｉ．ダイレクトレッド１，４，９，１３，１７，２０，２８，３１，３９，８０，８１，８３，８９，２２５および２２７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ２６，２９，６２および１０２、ならびに反応性染料であるＣ．Ｉ．リアクティブレッド１，１４，１７，２５，２６，３２，３７，４４，４６，５５，５８，６０，６６，７４，７９，９６，９７，１４１，１４７，１８０および１８１などが挙げられる。これらの中でも、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２および２８９、ならびにＣ．Ｉ．リアクティブレッド５８，１４１および１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの染料を用いることが好ましい。
【００７７】
イエローのインク組成物に用いられる染料としては、たとえば、酸性染料であるＣ．Ｉ．アシッドイエロー１，７，１７，２３，４２，４４，７９および１４２、直接染料であるＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１，１２，２４，２６，３３，４４，５０，８６，１２０，１３２，１４２および１４４、ならびに反応性染料である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および６７などが挙げられる。これらの中でも、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１７および２３、ならびにＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６からなる群から選ばれる少なくとも１つの染料を用いることが好ましい。
【００７８】
ブラックのインク組成物に用いられる染料としては、たとえば、食品用色素であるＣ．Ｉ．フードブラック２、直接染料であるＣ．Ｉ．ダイレクトブラック１９，２２，３２，３８，５１，５６，７１，７４，７５，７７，１５４，１６８および１７１、ならびに反応性染料であるＣ．Ｉ．リアクティブブラック３，４，７，１１，１２および１７などが挙げられる。これらの中でも、Ｃ．Ｉ．フードブラック２およびＣ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４のうちの少なくとも一方の染料を用いることが好ましい。
【００７９】
これらの染料は、常温で安定に溶解する範囲内で用いられる。この範囲は各染料で異なるので、インク組成物中の染料の含有量は、特に限定されるものではないけれども、好ましくは０．１〜１０重量％である。
【００８０】
顔料としては、溶液中に分散可能な顔料であれば、どのような顔料を用いてもよいけれども、耐光性または安全性に優れるものが好適に用いられる。
【００８１】
顔料の具体例としては、以下に示す顔料が挙げられるけれども、顔料はこれに限定されるものではない。なお、以下では顔料をカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーで示す。
【００８２】
シアンのインク組成物に用いられる顔料としては、たとえば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１，２，１５，１６，１７，２１，２２，６０および６４などが挙げられる。
【００８３】
マゼンタのインク組成物に用いられる顔料としては、たとえば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２，３，５，１６，２３，３１，４９，５７，６３，１２２および２０９、ならびにＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９などが挙げられる。
【００８４】
イエローのインク組成物に用いられる顔料としては、たとえば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１，２，３，５，１２，７４，１３８，１５０および１８０などが挙げられる。
【００８５】
ブラックのインク組成物に用いられる顔料としては、たとえば、チャンネルブラック、ファーネスブラック、サーマルブラックおよびランプブラックなどのカーボンブラックなどが挙げられる。
【００８６】
これらの顔料のうち、シアンのインク組成物には、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３およびＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４のうちの少なくとも一方の顔料を用いることが好ましい。またマゼンタのインク組成物には、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を用いることが好ましい。またイエローのインク組成物には、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を用いることが好ましい。またブラックのインク組成物には、前述のカーボンブラックのうちから選ばれる少なくとも１つの顔料を用いることが好ましい。
【００８７】
これらの顔料を用いることによって、各色の発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。また、これらの顔料を用いたシアン、マゼンタおよびイエローの３色のインク組成物を組合せたインクセットを用いると、この３色のインク組成物を重ね合せることによって、ブラックのインク組成物を用いて形成された記録画像に近い濃度の濃い黒色の記録画像を実現することができる。したがって、ブラックのインク組成物を用いることなく、フルカラーの色を表現することができる。
【００８８】
顔料は、インク組成物が水を含有する場合には、たとえばカルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基およびスルホン酸基などからなる群から選ばれる１種または２種以上の親水基を有することが好ましい。これらの親水基は、顔料表面に化学修飾を行うことによって直接導入されていてもよく、またこれらの親水基を有するポリマーで顔料表面を被覆して親水化することによって導入されていてもよい。またこれらの親水基は、塩になっていてもよい。
【００８９】
親水基を有する顔料は、水を含有するインク組成物中に安定に分散されて存在することができる。したがって、色材に親水基を有する顔料を用いることによって、目詰まりの発生を抑えることができるので、吐出安定性を損なうことなく、耐光性および耐水性に優れる記録画像を得ることができる。
【００９０】
これらの顔料は、常温で安定に分散される範囲内で用いられる。この範囲は各顔料で異なるので、インク組成物中の顔料の含有量は、特に限定されるものではないけれども、好ましくは０．１〜１０重量％である。
【００９１】
有機溶媒の具体例としては、たとえば、ジメチルホルムアミドおよびジメチルアセトアミドなどのアミド類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオジグリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−プロパンジオール、グリセリンおよび１，２，６−ヘキサントリオールなどの多価アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、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、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテルおよびエチレングリコールモノフェニルエーテルなどのグリコールエーテル類などの多価アルコールのエーテル類、スルホランおよびジメチルスルホキシドなどの硫黄含有化合物、２−ピロリドン、Ｎ−メチルピロリドンおよびε−カプロラクタムなどの窒素含有化合物、γ−ブチロラクトンなどの酸素含有化合物、ならびにジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、トリエタノールアミンおよびモルホリンなどの多官能化合物などが挙げられるけれども、有機溶媒はこれに限定されるものではない。
【００９２】
前述した有機溶媒の中でも、グリコールエーテル類および多価アルコール類は、蒸気圧が低く、インク組成物中に含有させることによって、湿潤効果が得られ、吐出安定性を向上させることができるので、これらを有機溶媒に用いることが好ましい。グリコールエーテル類の中でも、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテルまたはテトラエチレングリコールモノブチルエーテルは、２５℃における蒸気圧が０．０１ｍｍＨｇ以下であり、湿潤効果に優れるので、これらを有機溶媒に用いることがより好ましい。また多価アルコール類の中でも、グリセリン、１，２−ヘキサンジオールまたは１，５−ペンタンジオールは、２５℃における蒸気圧が０．０１ｍｍＨｇ以下であり、湿潤効果に優れるので、これらを有機溶媒に用いることがより好ましい。
【００９３】
インク組成物中の有機溶媒の含有量は、３重量％〜７０重量％であることが好ましく、より好ましくは３重量％〜５０重量％である。有機溶媒の含有量が３重量％未満であると、インク組成物の乾燥が速く、湿潤性を保つことが困難である。有機溶媒の含有量が７０重量％を超えると、水溶性もしくは水分散性のインク添加剤が安定に存在できない場合が生じる。さらには、用いる溶媒の種類によっては粘度の上昇が著しく、インク組成物の適正粘度を越えてしまう。したがって、３重量％〜７０重量％とした。ただし、前記含有量は、インク組成物が水を主成分とする場合には、３重量％〜４０重量％であることが好ましく、より好ましくは３重量％〜３０重量％である。インク組成物が水を主成分とする場合に、有機溶媒の含有量が４０重量％を超えると、用いる色材の種類にもよるが、印字品位の低下と乾燥時間の遅延が起こる。したがって、３重量％〜４０重量％とした。
【００９４】
本実施の形態のインク組成物は、さらに界面活性剤を含有することが好ましい。これによって、前述の動的表面張力および静的表面張力を容易に制御することができる。
【００９５】
界面活性剤には、非イオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤およびカチオン系界面活性剤のいずれを用いてもよく、またこれらを組合せて用いてもよい。非イオン系、アニオン系およびカチオン系などの界面活性剤の種類は、インク組成物に含まれる電解質の種類に合わせて選択される。たとえば、インク組成物がアニオン性物質を含む場合には、非イオン系またはアニオン系の界面活性剤を使用する。これらの界面活性剤の中でも、非イオン系界面活性剤は、共存する電解質の影響を受けにくく、インク組成物に電解質が添加されるか否かに関わらず、前述の動的表面張力と静的表面張力との差を、ある一定の範囲内にすることができるので、これを界面活性剤に用いることが好ましい。
【００９６】
非イオン系界面活性剤の具体例としては、下記一般式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）で示される界面活性剤である。
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
【００９７】
前記一般式（Ｉ）において、ｍは０〜１０の整数を示し、ｎは０〜１０の整数を示す。また、ｍとｎとの和（ｍ＋ｎ）は、１０である。
【００９８】
前記一般式（ＩＩ）において、ｋは１１〜１３の整数を示し、ｌは１５である。
【００９９】
前記一般式（ＩＩＩ）において、ｈは０〜１１の整数を示し、ｉは０〜１１の整数を示し、ｊは９である。また、ｈとｉとの和（ｈ＋ｉ）は、９〜１１の整数である。
【０１００】
前記一般式（ＩＶ）において、ｗは０〜１１の整数を示し、ｘは９であり、ｙは５であり、ｚは０〜９の整数を示す。また、ｗとｚとの和（ｗ＋ｚ）は、９〜１１の整数である。
【０１０１】
前記一般式（Ｖ）において、ｐは１２であり、ｑは８であり、ｒは４である。
【０１０３】
界面活性剤は、インク組成物中に臨界ミセル濃度以上含まれることが好ましい。界面活性剤を含有する溶液の表面張力は、臨界ミセル濃度までは界面活性剤の増加に伴って低下するけれども、臨界ミセル濃度以上ではほぼ一定である。したがって、前述のように界面活性剤を臨界ミセル濃度以上含有させることによって、界面活性剤の効果を十分に発揮させ、界面活性剤によって制御される前述の動的表面張力および静的表面張力の値をほぼ一定にすることができるので、均一な性質を有するインク組成物を得ることができる。
【０１０４】
臨界ミセル濃度は、各界面活性剤で異なるけれども、非イオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤およびカチオン系界面活性剤のいずれの場合にも、０．００１重量％〜３重量％程度（測定温度：２５℃）である。
【０１０５】
また本実施の形態のインク組成物は、色材に顔料を用いる場合には、バインダ樹脂を含むことが好ましい。バインダ樹脂を含有させることによって、被記録材上からの顔料の剥離を防ぐことができる。
【０１０６】
バインダ樹脂には、たとえば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂およびポリエステル−アクリル共重合体樹脂などからなる群から選ばれる１種または２種以上が用いられる。
【０１０７】
また本実施の形態のインク組成物は、色材、有機溶媒、水、界面活性剤およびバインダ樹脂以外に、他の添加剤、たとえば防カビ剤、ｐＨ調整剤、キレート化剤、防錆剤または紫外線吸収剤などを含んでもよい。
【０１０８】
防カビ剤には、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウムまたはソルビタン酸ナトリウムなどが好適に用いられる。
【０１０９】
ｐＨ調整剤には、トリエタノールアミン、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、硝酸ナトリウムまたは硝酸カリウムなどが好適に用いられる。
【０１１０】
少なくとも色材と有機溶媒とを含有し、最大泡圧法によって測定温度２４〜２６℃で測定される動的表面張力が、測定温度２４〜２６℃で測定される静的表面張力と前記式（１）の関係を満足するインク組成物は、たとえば、０．５重量％〜１５重量％の色材と、３重量％〜７０重量％の有機溶媒と、２９重量％〜９５重量％の水と、０．００１重量％〜５重量％の界面活性剤とを含有させることによって得ることができる。
【０１１１】
図１は、本発明の第２の実施形態であるインクヘッド１の構成を簡略化して示す分解斜視図であり、図２は、図１に示すインクヘッド１を構成するヘッドプレート１０の構成の一部を拡大して示す図である。なお、図１では、図２に示す駆動電極１３は、図が錯綜して理解が困難になるので記載を省略する。
【０１１２】
インクヘッド１は、圧電材料で形成される底壁部１１と複数の隔壁部１２とを有するヘッドプレート１０と、隔壁部１２の上面に設けられる天板２０と、複数の吐出口３１を備え隔壁部１２の一方の端部に設けられるノズルプレート３０と、隔壁部１２の他方の端部に設けられる図示しない背面板と、天板２０の上部に設けられ開口部５１を有するインクタンク５０とを含んで構成される。複数の隔壁部１２は、底壁部１１上に所定の間隔で平行に配置されており、複数の隔壁部１２と底壁部１１と天板２０とノズルプレート３０と図示しない背面板とによって複数のインク室４０が形成されている。天板２０には、各インク室４０に連通する共通インク供給路２１と、共通インク供給路２１とインクタンク５０の開口部５１とを連結するインク供給管２２とが形成される。インクタンク５０には実施の第１形態のインク組成物６０が貯留されており、このインク組成物６０は共通インク供給路２１を介して各インク室４０に供給される。
【０１１３】
また図２に示すように、ヘッドプレート１０の底壁部１１および複数の隔壁部１２のインク室４０に臨む表面には、複数の隔壁部１２に電圧を印加する駆動電極１３が形成される。また複数の隔壁部１２を形成する圧電材料は、矢符７０の方向に分極しており、複数の隔壁部１２は圧電素子として機能する。
【０１１４】
このように構成されるインクヘッド１は、圧電素子である複数の隔壁部１２に印加される電圧に応じて、吐出口３１からインク組成物６０の液滴を吐出させることのできるピエゾ方式のインクヘッドである。
【０１１５】
インクヘッド１において、インク室４０からインク組成物６０を吐出させる際の動作原理について説明する。図３は、図１に示すインクヘッド１をインク室４０の延長方向から見た断面図である。ここでは、インク室４０ｂからインク組成物６０を吐出させる場合の動作について説明する。
【０１１６】
インク室４０ｂを構成する隔壁部１２ａおよび１２ｂに電圧が印加されていないとき、すなわちインク室４０ｂの駆動電極１３ｂとインク室４０ｂに隣接するインク室４０ａの駆動電極１３ａとの間、およびインク室４０ｂの駆動電極１３ｂとインク室４０ｂに隣接するインク室４０ｃの駆動電極１３ｃとの間に電位差が生じていないとき、インク室４０ｂは、毛管作用によってインクタンク５０から供給されるインク組成物６０で充填された状態になっている。同様に、インク室４０ａおよび４０ｃもインク組成物６０で充填された状態になっている。
【０１１７】
駆動電極１３ａおよび駆動電極１３ｃに電圧が印加されると、駆動電極１３ｂと駆動電極１３ａとの間、および駆動電極１３ｂと駆動電極１３ｃとの間に電位差が生じ、インク室４０ｂを構成する隔壁部１２ａおよび１２ｂに電圧が印加される。この電圧によって、隔壁部１２ａおよび１２ｂにそれぞれ矢符７１および７２の方向の電界が発生し、この電界の作用によって、インク室４０ｂを構成する隔壁部１２ａおよび１２ｂにひずみが生じ、インク室４０ｂ側に凸になるように変形する。これによって、圧力波が発生し、インク室４０ｂ内に充填されているインク組成物６０に大きな圧力がかかり、インク組成物６０の液滴が前述の図１に示す吐出口３１から吐出する。
【０１１８】
駆動電極１３ａおよび駆動電極１３ｃへの電圧の印加を止めると、隔壁部１２ａおよび１２ｂの形状が元に戻ってインク室４０ｂの体積が元に戻り、復元された体積分のインク組成物６０が前述の図１に示す共通インク供給路２１を介してインクタンク５０から供給され、インク室４０ｂは、インク組成物６０が充填された初期の状態に戻る。
【０１１９】
本実施の形態によるインクヘッド１では、前述のようにインクタンク５０は実施の第１形態のインク組成物６０を貯留し、このインク組成物６０がインク室４０に供給されて吐出口３１から液滴として吐出するので、安定して吐出口３１からインク組成物６０の液滴を吐出させることができる。このようなインクヘッドを用いれば、信頼性の高いピエゾ方式のインクジェット記録装置を実現することができ、高品質の記録画像を安定して得ることができる。
【０１２０】
本実施の形態では、インク室４０を構成する隔壁部１２を圧電材料で形成し、圧電素子として機能させるけれども、これに限定されることなく、インク室を構成する隔壁を圧電材料以外の材料で形成し、隔壁の内方または外方に圧電素子を設けてもよい。
【０１２１】
図４は、本発明の第３の実施形態であるインクヘッド２の構成を簡略化して示す分解斜視図であり、図５は、図４に示すインクヘッド２の構成の一部を示す平面図である。なお、図５では、図４に示す天板２０およびインクタンク５０は、図が錯綜して理解が困難になるので、記載を省略する。本実施の形態のインクヘッド２は、実施の第２形態のインクヘッド１と類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【０１２２】
注目すべきは、ヘッドプレート１００が、基板１０１と、基板１０１上に所定の間隔で平行に配置される複数の隔壁１０２と、基板１０１のインク室４０に臨む表面上に設けられる発熱体であるヒータ１０３と、ヒータ１０３に電圧を印加する駆動電極１０４および１０５とを含んで構成されることである。
【０１２３】
このように構成されるインクヘッド２は、発熱体であるヒータ１０３に印加される電圧に応じて、吐出口３１からインク組成物６０の液滴を吐出させることのできるサーマルインクジェット方式のインクヘッドである。
【０１２４】
インクヘッド２において、インク室４０からインク組成物６０を吐出させる際の動作原理について説明する。図６は、インク室４０からインク組成物６０の液滴６１が吐出する様子を示す図である。図６では、図５に示すインクヘッド２の切断面線Ｉ−Ｉにおける断面構成を示す。
【０１２５】
ヒータ１０３に電圧が印加されていないとき、実施の第２形態のインクヘッド１において隔壁部１２に電圧が印加されていないときと同様に、インク室４０はインク組成物６０が充填された状態になっている。
【０１２６】
駆動電極１０４および１０５によってヒータ１０３に電圧が印加されると、ヒータ１０３が発熱し、インク室４０内に充填されているインク組成物６０が加熱されて、気泡６２が発生する。これによって、圧力波が発生し、インク室４０内に充填されているインク組成物６０に大きな圧力がかかり、インク組成物６０の液滴６１が吐出口３１から吐出する。
【０１２７】
ヒータ１０３への電圧の印加を止めると、インク室４０内のインク組成物６０が冷却されて気泡６２が消滅し、復元された体積分のインク組成物６０が前述の図４に示す共通インク供給路２１を介してインクタンク５０から供給され、インク室４０は、インク組成物６０が充填された初期の状態に戻る。
【０１２８】
本実施の形態によるインクヘッド２では、前述の実施の第２形態のインクヘッド１と同様に、インクタンク５０は実施の第１形態のインク組成物６０を貯留し、このインク組成物６０がインク室４０に供給されて吐出口３１から液滴６１として吐出するので、安定して吐出口３１からインク組成物６０の液滴６１を吐出させることができる。このようなインクヘッドを用いれば、信頼性の高いサーマルインクジェット方式のインクジェット記録装置を実現することができ、高品質の記録画像を安定して得ることができる。
【０１２９】
（実施例）
以下、本発明について、実施例を用いてさらに詳細に説明するけれども、本発明は、これに限定されるものではない。なお、本実施例では、画像を記録することを印刷または印字と呼ぶことがある。
【０１３０】
＜インク組成物＞
インク組成物の作製に際し、色材、有機溶媒および界面活性剤の種類および含有量、ならびにバインダ樹脂および水の含有量を表１に示すように変化させることによって、本発明の要件である前記式（１）を満足する実施例１〜７のインク組成物と、本発明の要件である前記式（１）を満足しない比較例１〜４のインク組成物とを得た。表１において、各欄の値の単位は重量部であり、実施例１〜７および比較例１〜４の各インク組成物の合計量は１００重量部である。また表１において、ＴＥＧＢＥは、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（Triethylene glycol monobutyl ether）を表し、ＰＥＧ４００は、分子量が４００のポリエチレングリコール（Polyethylene glycol）を表し、フッ素系界面活性剤１は、下記構造式（ＶＩＩ）で示される界面活性剤を表し、フッ素系界面活性剤２は、下記構造式（ＶＩＩＩ）で示される界面活性剤を表す。
【化１７】
【化１８】
【０１３１】
実施例１〜７および比較例１〜４の各インク組成物の動的表面張力および静的表面張力の測定は、以下のように行った。
【０１３２】
＜動的表面張力＞
表面張力計（協和界面科学株式会社製：ＢＰ−４）を用い、気泡周波数０．５〜３５Ｈｚにおいて測定した。
【０１３３】
＜静的表面張力＞
表面張力計（協和界面科学株式会社製：ＣＢＶＰ−Ａ３）を用いて測定した。
【０１３４】
表２に、実施例１〜７および比較例１〜４の各インク組成物の動的表面張力および静的表面張力の測定値、下記式（３）で示されるｄの値、ならびにそのときの測定温度および測定気泡周波数を示す。
ｄ(ｍＮ/ｍ)＝[動的表面張力(ｍＮ/ｍ)]−[静的表面張力(ｍＮ/ｍ)]…（３）
【０１３５】
【表１】
【０１３６】
【表２】
【０１３７】
得られた実施例１〜７および比較例１〜４の各インク組成物を、市販のインクジェット記録装置（シャープ株式会社製：ＡＪ２０００）を改造して得られたインクジェット記録装置のインクタンクに充填し、印刷濃度を５％として毎分Ａ４用紙７枚の印刷速度で、シャープ株式会社製の複写機用普通紙（品番：ＳＦ４ＡＭ３）上に連続的に印刷を行った。試験ではインクタンクが空になった時点でインク組成物を再充填し、ノズルからインク組成物の液滴が吐出せず印刷することができなくなるまで印刷を行い、その時点までに完全に印刷できた枚数を印刷可能枚数として求め、吐出安定性の評価指標とした。印刷可能枚数が２００枚を超える場合を良（○）とし、１５０〜２００枚の場合を可（△）とし、１５０枚未満の場合を不良（×）とした。
【０１３８】
また、得られた実施例１〜７および比較例１〜４の各インク組成物を、市販のインクジェット記録装置（シャープ株式会社製：ＡＪ２０００）を改造して得られたインクジェット記録装置のインクタンクに充填し、シャープ株式会社製の複写機用普通紙（品番：ＳＦ４ＡＭ３）上に特定のパターンを印刷し、評価用画像を形成した。前記評価用画像を１日放置した後、滲みがないと仮定した場合のパターンの線幅１００に対する各評価用画像のパターンの線幅の相対値を求め、画質の評価指標とした。線幅の相対値が１５０未満であり滲みがほとんどない場合を良（○）とし、１５０以上２５０以下であり若干の滲みがある場合を可（△）とし、２５０を超え滲みが多い場合を不可（×）とした。
以上の評価結果を表３に示す。
【０１３９】
【表３】
【０１４０】
本発明の要件である前記式（１）を満足する実施例１〜７のインク組成物では、吐出安定性および画質のいずれもが良であった。一方、動的表面張力と静的表面張力との差が７より大きく前記式（１）の要件を大きい方に外れる比較例１〜４のインク組成物では、吐出安定性および画質のいずれもが不良であった。
【０１４１】
以上のように、前記式（１）を満足するように設計することによって、インクジェット記録法に用いた場合、吐出安定性に優れるとともに、被記録材上における滲みを抑え高品質の記録画像を得ることが可能なインク組成物を得ることができた。
【０１４２】
＜インクセット＞
実施例２〜６および比較例１〜３のインク組成物を、表４に示すようにシアン、マゼンタおよびイエローのインク組成物として組合せ、シアンのインク組成物がＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３および１５：４のうちの少なくとも一方の顔料を含有し、マゼンタのインク組成物がＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２，２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含有し、イエローのインク組成物がＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４，１３８，１５０および１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含有する実施例インクセット１と、シアン、マゼンタおよびイエローのインク組成物のうちのいずれかが前述の顔料と異なる顔料を含有する比較例インクセット１〜３と、シアン、マゼンタおよびイエローのすべてのインク組成物が前述の顔料と異なる顔料を含有する比較例インクセット４とを得た。
【０１４３】
【表４】
【０１４４】
得られた実施例インクセット１および比較例インクセット１〜４の各インクセットを用い、市販のインクジェット記録装置（シャープ株式会社製：ＡＪ２０００）を改造して得られたインクジェット記録装置を使用し、シャープ株式会社製の光沢紙（品番：ＡＪ−Ｋ４ＡＧ）上に、シアン、マゼンタおよびイエローの各インク組成物の印字率を１：１：１として印刷することによって黒色画像を形成した。また、実施例７のインク組成物をブラックのインク組成物として用いて、同一の画像を形成した。
【０１４５】
得られた画像について、分光測色計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製：Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８）を用い、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系（ＣＩＥ：１９７６）における明度指数Ｌ＊とクロマチックネス指数ａ＊，ｂ＊とを測定した。
【０１４６】
試験結果の評価は、以下のように行った。実施例７のインク組成物を用いて形成された黒色画像のクロマチックネス指数ａ＊をＡ１、ｂ＊をＢ２とし、実施例インクセット１および比較例インクセット１〜４で形成された各黒色画像のクロマチックネス指数ａ＊をＡ２、ｂ＊をＢ２としたとき、下記式（４）で示されるΔａ＊ｂ＊の値を求め、黒色再現性の評価指標とした。
Δａ＊ｂ＊＝｛（Ａ１−Ａ２）２＋（Ｂ１−Ｂ２）２｝１／２ …（４）
Δａ＊ｂ＊の値が、２０以下（Δa＊ｂ＊≦２０）である場合を良（○）とし、２０を超える（Δa＊ｂ＊＞２０）場合を不良（×）とした。評価結果を表５に示す。
【０１４７】
【表５】
【０１４８】
表５から、実施例インクセット１で形成された黒色画像は、比較例インクセット１〜４で形成された黒色画像に比べ、実施例７のインク組成物で形成された黒色画像に近い濃い濃度の黒色画像であることが判った。
【０１４９】
以上のように、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３および１５：４のうちの少なくとも一方の顔料を含有するシアンのインク組成物と、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２，２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含有するマゼンタのインク組成物と、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４，１３８，１５０および１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含有するイエローのインク組成物とを重ね合せることによって、濃度の濃い黒色画像を得ることができた。
【０１５０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、インクジェット記録法に用いた場合、吐出安定性に優れるとともに、被記録材上における滲みを抑え高品質の記録画像を得ることが可能なインク組成物を得ることができる。
【０１５１】
また被記録材上における滲みを抑え、乾燥性を向上させることができる。
【０１５２】
また動的表面張力および静的表面張力を容易に制御することができる。またインク組成物に電解質が添加されるか否かに関わらず、動的表面張力と静的表面張力との差を、ある一定の範囲内にすることができる。
【０１５３】
また湿潤効果が得られ、吐出安定性を向上させることができる。
また本発明によれば、界面活性剤の効果を十分に発揮させ、界面活性剤によって制御される動的表面張力および静的表面張力の値をほぼ一定にすることができるので、均一な性質を有するインク組成物を得ることができる。
【０１５４】
また本発明によれば、目詰まりの発生を抑え、吐出安定性を向上させることができる。
【０１５５】
また本発明によれば、耐光性および耐水性に優れる記録画像を得ることができる。
【０１５６】
また本発明によれば、吐出安定性を損なうことなく、耐光性および耐水性に優れる記録画像を得ることが可能なインク組成物を得ることができる。
【０１５９】
また本発明によれば、シアンの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
【０１６０】
また本発明によれば、マゼンタの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
【０１６１】
また本発明によれば、イエローの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
【０１６２】
また本発明によれば、高品質の記録画像を安定して提供することができる。
また本発明によれば、安定した吐出が可能であるとともに、高品質の記録画像を安定して提供することができる。
【０１６３】
また本発明によれば、３種類のインク組成物を重ね合せることによって、濃度の濃い黒色の記録画像を提供することができる。
【０１６４】
また本発明によれば、高品質の記録画像を得ることができる。
また本発明によれば、３種類のインク組成物を重ね合せることによって、濃度の濃い黒色の記録画像を実現することができる。
【０１６５】
また本発明によれば、圧電素子に印加される電圧に応じて、吐出口からインク組成物の液滴を吐出させることのできるピエゾ方式のインクヘッドにおいて、安定して吐出口からインク組成物の液滴を吐出させることができる。
【０１６６】
また本発明によれば、発熱体に印加される電圧に応じて、吐出口からインク組成物の液滴を吐出させることのできるサーマルインクジェット方式のインクヘッドにおいて、安定して吐出口からインク組成物の液滴を吐出させることができる。
【０１６７】
また本発明によれば、記録画像は、安定してインク組成物の液滴を吐出させることのできるピエゾ方式のインクヘッドによって吐出されるインク組成物の液滴が、被記録材上に付着されることによって記録されるので、高品質の記録画像を安定して得ることができる。
【０１６８】
また本発明によれば、記録画像は、安定してインク組成物の液滴を吐出させることのできるサーマルインクジェット方式のインクヘッドによって吐出されるインク組成物の液滴が、被記録材上に付着されることによって記録されるので、高品質の記録画像を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第２の実施形態であるインクヘッド１の構成を簡略化して示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すインクヘッド１を構成するヘッドプレート１０の構成の一部を拡大して示す図である。
【図３】図１に示すインクヘッド１をインク室４０の延長方向から見た断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態であるインクヘッド２の構成を簡略化して示す分解斜視図である。
【図５】図４に示すインクヘッド２の構成の一部を示す平面図である。
【図６】インク室４０からインク組成物６０の液滴６１が吐出する様子を示す図である。
【符号の説明】
１，２ インクヘッド
１０ ヘッドプレート
１１ 底壁部
１２，１２ａ，１２ｂ 隔壁部
１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 駆動電極
２０ 天板
２１ 共通インク供給路
２２ インク供給管
３０ ノズルプレート
３１ 吐出口
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ インク室
５０ インクタンク
５１ 開口部
６０ インク組成物
６１ 液滴
６２ 気泡
１００ ヘッドプレート
１０１ 基板
１０２ 隔壁
１０３ ヒータ
１０４，１０５ 駆動電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録法において好適に用いられるインク組成物、これを用いる記録方法および記録画像、ならびにインクセットおよびインクヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録法は、力学的エネルギまたは熱エネルギを用いてインク組成物（以下、単に「インク」とも称する）の液滴を吐出、飛翔させ、その液滴を紙などの被記録材上に付着させることによって画像を記録する方法である。
【０００３】
従来から、インクジェット記録法に用いられるインク（以下、単にインクジェット用インクとも称する）の特性は、表面張力や粘度などの物性値によって示されている。これらの物性値を規定することによって、インクの乾燥性の調整や形成される画像の品質の向上が図られている。
【０００４】
たとえば、表面張力を因子として含むウェーバー数と粘度を因子として含むレイノルズ数との積によって規定されるインク滴によるインクジェット記録方法が提案されている。ウェーバー数とレイノルズ数との積を特定の範囲内にすることによって、高品質な画像を実現している（特許文献１参照）。また、表面張力が特定の範囲にあるインクを使用するインクジェット記録方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
これらの特許文献１および特許文献２に記載の技術で扱われる表面張力は、いずれも静的表面張力である。このように、インクジェット用インクの特性は、表面張力の中でも静的表面張力によって示されることが多い。またインクジェット用インクの特性の指標として示される表面張力も静的表面張力である（非特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、静的表面張力だけでインクの特性を十分に示すことは難しい。
インクジェット記録法を用いて画像を記録するインクジェット記録装置では、インクヘッド内のインク室にインクを充填しておき、インク室の先端に設けられる吐出口からインクの液滴を連続的に吐出、飛翔させ、被記録材上に付着させることによって画像を記録する。インクが連続的に吐出される際、吐出口ではインク滴が吐出すると同時にインクの新生面、すなわち新たなメニスカスが形成される。したがって、インクの表面張力は、吐出される直前、吐出される瞬間、飛翔時、被記録材上に着弾する瞬間、紙などの被記録材に浸透していく過程などで異なる。すなわち、表面張力は静的なものから動的なものへと刻々と変化するので、動的表面張力を考慮する必要がある。
【０００７】
動的表面張力の重要性は、多くの文献に記載されている（たとえば、非特許文献２参照）。たとえば、Schwartz，Jは、非特許文献２において、水性塗料の表面張力について議論しており、中でも動的表面張力について評価し、低い動的表面張力が、均一な優れた塗膜の形成に有効であることを示している。
【０００８】
また、動的表面張力と粘度との関係を規定したインクジェット記録法に好適なインク組成物およびそれを用いる記録方法が提案されている。この技術では、インク組成物が、［寿命０msecの動的表面張力（dyne/cm）］＋［粘度（cＰ）］＝４２〜４９の条件を満たす範囲で良好な印字特性が得られることを示している（特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特許第２９６８０１０号明細書
【特許文献２】
特公昭６３−６５０３４号公報
【特許文献３】
特許第２５１６２１８号明細書
【非特許文献１】
木下晃男外著，「特殊機能インキの実際技術」，普及版第１刷，株式会社シーエムシー，１９９９年１１月１５日，ｐ．４
【非特許文献２】
Schwartz，J，「The Importance of Low Dynamic Surface Tension in
Waterborne Coatings」，Journal of Coatings Technology，vｏｌ．６４，nｏ．８１２(１９９２)，ｐ．６５−７４
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献３に記載の技術では、動的表面張力の値と粘度の値とを加算した条件式を用い、動的表面張力を規定しているけれども、動的表面張力と粘度とは単位が異なる、すなわち次元が異なるので、前述の条件式の値自体は何ら意味を有するものではない。
【００１１】
またこの技術では、界面活性剤は、動的表面張力の低下に寄与しないことが示されているけれども、一般にインクジェット用インクのインク室の内壁に対する濡れ性や被記録材上における性質に大きく寄与することが知られており、インクの必須成分であると同時に動的表面張力を制御する上でも重要なものである。たとえば、Schwartz，Jは、非特許文献２において、いくつかの界面活性剤を用いて静的表面張力および動的表面張力を変化させ、それらが塗膜形成に与える影響について評価し、低い動的表面張力が、水性塗料による塗膜形成において重要な因子であり、塗膜の収縮、塗膜へのクレーターの発生および気泡のかみ込みの低減に対して有効であることを示している。
【００１２】
またこの技術では、動的表面張力は規定されているけれども、静的表面張力は規定されていない。前述のように、インクジェット記録法ではインクの表面張力は、静的なものから動的なものへと刻々と変化するので、インクの特性を十分に示すためには、静的表面張力および動的表面張力の両方が必要である。
【００１３】
本発明の目的は、動的表面張力および静的表面張力の両方を規定することによって、インクジェット記録法に用いた場合、吐出安定性に優れるとともに高品質の記録画像を得ることが可能なインク組成物、これを用いる記録方法および記録画像、ならびにインクセットおよびインクヘッドを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも色材と有機溶媒とを含有するインク組成物において、
水および界面活性剤をさらに含有し、
最大泡圧法によって測定温度２４〜２６℃で測定される動的表面張力が、測定温度２４〜２６℃で測定される静的表面張力と下記式（１ａ）の関係を満足し、
３．８（ｍＮ／ｍ）≦［動的表面張力（ｍＮ／ｍ）］−［静的表面張力（ｍＮ／ｍ）］
≦４．５（ｍＮ／ｍ） …（１ａ）
前記静的表面張力が、２７．８ｍＮ／ｍ以上３１．０ｍＮ／ｍ以下であり、
前記界面活性剤が、下記一般式（Ｉ）で示される界面活性剤、下記一般式（ＩＩ）で示される界面活性剤、下記一般式（ＩＩＩ）で示される界面活性剤、下記一般式（ＩＶ）で示される界面活性剤および下記一般式（Ｖ）で示される界面活性剤のうちの少なくともいずれか１つであり、
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
前記有機溶媒が、少なくともジエチレングリコール、グリセリンおよびトリエチレングリコールモノブチルエーテルを含み、
前記色材が、親水基を有する顔料を含むことを特徴とするインク組成物である。
【００１５】
本発明に従えば、測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される動的表面張力と静的表面張力との差が、ある一定の範囲内になり、静的表面張力が２７．８ｍＮ／ｍ以上３１．０ｍＮ／ｍ以下になるようにインク組成物を設計する。インクジェット記録法を用いて画像を記録するインクジェット記録装置において、インク組成物の液滴が連続的に吐出される際、インクヘッド内のインク室の先端に設けられる吐出口では、インク組成物の新生面が絶えず発生するので、インク組成物の動きは速く、動的表面張力の影響が大きい。一方、インク室では、インク組成物が吐出された後、吐出されて減少した体積分のインク組成物がインクタンクから毛管作用によって供給されるので、インク組成物の動きは遅く静的な状態とみなすことができ、静的表面張力の影響が大きい。すなわち、吐出の際には、動的表面張力および静的表面張力の両方が影響するので、インク組成物の液滴を安定して吐出させるためには動的表面張力と静的表面張力とのバランスを取ることが必要である。また、インク組成物の液滴を被記録材上に付着させ画像を記録する際のインク組成物の動きは、液滴が被記録材に着弾する瞬間には速いけれども、その後徐々に遅くなり、吸収性の被記録材の場合にはインク組成物は被記録材に浸透していく。すなわち表面張力は動的なものから静的なものに変化するので、動的表面張力と静的表面張力との差が大きいと、被記録材上においてインク組成物が乾燥するまでに時間がかかり滲みが生じる。したがって、前述のように動的表面張力と静的表面張力との差が、ある一定の範囲内になり、静的表面張力が２７．８ｍＮ／ｍ以上３１．０ｍＮ／ｍ以下になるように設計することによって、インクジェット記録法に用いた場合、吐出安定性に優れるとともに、被記録材上における滲みを抑え高品質の記録画像を得ることが可能なインク組成物を得ることができる。
またインク組成物は、水をさらに含有するので、被記録材上における滲みを抑え、乾燥性を向上させることができる。
またインク組成物は、界面活性剤をさらに含有するので、前記動的表面張力および前記静的表面張力を容易に制御することができる。また界面活性剤は、共存する電解質の影響を受けにくい非イオン系界面活性剤である、一般式（Ｉ）で示される界面活性剤、一般式（ＩＩ）で示される界面活性剤、一般式（ＩＩＩ）で示される界面活性剤、一般式（ＩＶ）で示される界面活性剤および一般式（Ｖ）で示される界面活性剤のうちの少なくともいずれか１つであるので、インク組成物に電解質が添加されるか否かに関わらず、前記動的表面張力と前記静的表面張力との差を、ある一定の範囲内にすることができる。
また有機溶媒は、蒸気圧の低い、グリコールエーテル類であるトリエチレングリコールモノブチルエーテル、ならびに多価アルコール類であるジエチレングリコールおよびグリセリンを含むので、湿潤効果が得られ、吐出安定性を向上させることができる。
また色材は、親水基を有する顔料を含むので、耐光性および耐水性に優れる記録画像を得ることができる。また前記顔料は、親水基を有するので、水を含有する前記インク組成物中に、安定に分散されて存在することができる。したがって、目詰まりの発生を抑えることができるので、吐出安定性を損なうことなく、耐光性および耐水性に優れる記録画像を得ることが可能なインク組成物を得ることができる。
【００１６】
また本発明は、前記動的表面張力の測定される気泡周波数が、０．５〜３５Ｈｚであることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、気泡周波数が０．５〜３５Ｈｚにおいて測定される動的表面張力と、静的表面張力との差が、ある一定の範囲内になるようにインク組成物を設計する。このことによって、インクジェット記録法に用いた場合、吐出安定性に優れるとともに、被記録材上における滲みを抑え高品質の記録画像を得ることが可能なインク組成物を得ることができる。
【００１８】
また本発明は、前記界面活性剤が、臨界ミセル濃度以上含まれることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、前記界面活性剤は、臨界ミセル濃度以上含まれる。界面活性剤を含有する溶液の表面張力は、臨界ミセル濃度までは界面活性剤の増加に伴って低下するけれども、臨界ミセル濃度以上ではほぼ一定である。したがって、前述のように前記界面活性剤を臨界ミセル濃度以上含有させることによって、前記界面活性剤の効果を十分に発揮させ、前記界面活性剤によって制御される前記動的表面張力および前記静的表面張力の値をほぼ一定にすることができるので、均一な性質を有するインク組成物を得ることができる。
【００２４】
また本発明は、前記色材が、染料を含むことを特徴とする。
本発明に従えば、前記色材は、染料を含むので、目詰まりの発生を抑え、吐出安定性を向上させることができる。
【００３１】
また本発明は、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３およびＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４のうちの少なくとも一方の顔料を含むことを特徴とする。
【００３２】
本発明に従えば、前記顔料は、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３およびＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４のうちの少なくとも一方の顔料を含むので、シアンの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
【００３３】
また本発明は、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むことを特徴とする。
【００３４】
本発明に従えば、前記顔料は、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むので、マゼンタの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
【００３５】
また本発明は、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むことを特徴とする。
【００３６】
本発明に従えば、前記顔料は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むので、イエローの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
【００３７】
また本発明は、インク組成物を被記録材上に付着させることによって画像を記録する記録方法であって、
前記インク組成物には、前記本発明のインク組成物のうちのいずれかが用いられることを特徴とする記録方法である。
【００３８】
本発明に従えば、インク組成物を被記録材上に付着させることによって画像を記録する記録方法に、前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを用いるので、高品質の記録画像を安定して提供することができる。
【００３９】
また本発明は、インク組成物に圧力をかけることによって前記インク組成物の液滴を吐出させ、前記液滴を被記録材上に付着させることによって画像を記録する記録方法であって、
前記インク組成物には、前記本発明のインク組成物のうちのいずれかが用いられることを特徴とする記録方法である。
【００４０】
本発明に従えば、インク組成物に圧力をかけて前記インク組成物の液滴を吐出させ、前記液滴を被記録材上に付着させることによって画像を記録する記録方法、すなわちインクジェット記録法に、前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを用いるので、安定した吐出が可能であるとともに、高品質の記録画像を安定して提供することができる。
【００４１】
また本発明は、前記インク組成物には、少なくとも、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３およびＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４のうちの少なくとも一方の顔料を含むインク組成物と、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むインク組成物と、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むインク組成物とが用いられることを特徴とする。
【００４２】
本発明に従えば、前記インク組成物には、少なくとも、シアンの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物と、マゼンタの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物と、イエローの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物とが用いられるので、前述の３種類のインク組成物を重ね合せることによって、濃度の濃い黒色の記録画像を提供することができる。
【００４３】
また本発明は、前記記録方法によって記録されることを特徴とする記録画像である。
【００４４】
本発明に従えば、記録画像は、前記記録方法によって記録されるので、高品質の記録画像を得ることができる。
【００４５】
また本発明は、前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３およびＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４のうちの少なくとも一方の顔料を含むインク組成物と、
前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むインク組成物と、
前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むインク組成物とを含むことを特徴とするインクセットである。
【００４６】
本発明に従えば、インクセットは、シアンの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物と、マゼンタの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物と、イエローの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物とを含むので、前述の３種類のインク組成物を重ね合せることによって、濃度の濃い黒色の記録画像を実現することができる。
【００４７】
また本発明は、前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを貯留するインクタンクと、
前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有し、前記インクタンクから前記インク組成物が供給されるインク室と、
印加される電圧に応答してひずみを生じる圧電素子であって、前記インク室の少なくとも一部に設けられ前記インク室に収容される前記インク組成物に対して圧力をかける圧電素子と、
前記圧電素子に電圧を印加するために設けられる電極とを含むことを特徴とするインクヘッドである。
【００４８】
本発明に従えば、インクヘッドは、インクタンクによって前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを貯留し、前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有するインク室によって前記インクタンクから供給される前記インク組成物を収容し、印加される電圧に応答してひずみを生じる圧電素子であって、前記インク室の少なくとも一部に設けられる圧電素子によって前記インク室に収容される前記インク組成物に対して圧力をかけ、電極によって前記圧電素子に電圧を印加する。このことによって、前記圧電素子に印加される電圧に応じて、前記吐出口から前記インク組成物の液滴を吐出させることのできるピエゾ方式のインクヘッドを得ることができる。また、前記インクタンクは前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを貯留するので、安定して前記吐出口から前記インク組成物の液滴を吐出させることができる。このようなインクヘッドを用いれば、信頼性の高いピエゾ方式のインクジェット記録装置を実現することができる。
【００４９】
また本発明は、前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを貯留するインクタンクと、
前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有し、前記インクタンクから前記インク組成物が供給されるインク室と、
前記インク室の少なくとも一部に設けられ、前記インク室に収容される前記インク組成物を加熱し気泡を発生させることによって前記インク組成物に対して圧力をかける発熱体と、
前記発熱体に電圧を印加するために設けられる電極とを有することを特徴とするインクヘッドである。
【００５０】
本発明に従えば、インクヘッドは、インクタンクによって前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを貯留し、前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有するインク室によって前記インクタンクから供給される前記インク組成物を収容し、前記インク室の少なくとも一部に設けられる発熱体によって前記インク室に収容される前記インク組成物を加熱し、気泡を発生させることによって前記インク組成物に対して圧力をかけ、電極によって前記発熱体に電圧を印加する。このことによって、前記発熱体に印加される電圧に応じて、前記吐出口から前記インク組成物の液滴を吐出させることのできるサーマルインクジェット方式のインクヘッドを得ることができる。また、前記インクタンクは前記本発明のインク組成物のうちのいずれかを貯留するので、安定して前記吐出口から前記インク組成物の液滴を吐出させることができる。このようなインクヘッドを用いれば、信頼性の高いサーマルインクジェット方式のインクジェット記録装置を実現することができる。
【００５１】
また本発明は、前記ピエゾ方式のインクヘッドによって吐出されるインク組成物の液滴が、被記録材上に付着されることによって記録されることを特徴とする記録画像である。
【００５２】
本発明に従えば、記録画像は、前述のように安定してインク組成物の液滴を吐出させることのできるピエゾ方式のインクヘッドによって吐出されるインク組成物の液滴が、被記録材上に付着されることによって記録されるので、高品質の記録画像を安定して得ることができる。
【００５３】
また本発明は、前記サーマルインクジェット方式のインクヘッドによって吐出されるインク組成物の液滴が、被記録材上に付着されることによって記録されることを特徴とする記録画像である。
【００５４】
本発明に従えば、記録画像は、前述のように安定してインク組成物の液滴を吐出させることのできるサーマルインクジェット方式のインクヘッドによって吐出されるインク組成物の液滴が、被記録材上に付着されることによって記録されるので、高品質の記録画像を安定して得ることができる。
【００５５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態であるインク組成物は、少なくとも色材と有機溶媒とを含有し、最大泡圧法によって測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される動的表面張力が、測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される静的表面張力と下記式（１）の関係を満足する。
動的表面張力の測定方法である最大泡圧法について説明する。
最大泡圧法は、液中に細管を差込み、細管の先端から気泡を発生させることによって液中に液体と気体との界面を形成し、気泡内部と気泡外部との圧力差が最大となるとき、すなわち気泡の半径が細管の半径ｒと等しくなるときの圧力差ΔＰを測定し、その値から表面張力σを求める方法である。表面張力σは、下記式（２）から求められる。
σ＝ΔＰ・ｒ／２ …（２）
【００５７】
単位時間当たりの気泡の発生回数である気泡周波数を変化させることによって、表面張力の動的な変化、すなわち動的表面張力を求めることができる。動的表面張力を求めることによって、液体の動的な性質の変化を評価することができる。なお、本実施の形態では、動的表面張力は、０．５Ｈｚ以上３５Ｈｚ以下の気泡周波数において測定される。
【００５８】
静的表面張力の測定方法としては、たとえばディ・ヌイ法として知られる円環法または吊板法などを挙げることができる。本実施の形態では、吊板法によって静的表面張力を測定する。
【００５９】
本実施の形態のインク組成物は、インクジェット記録法に好適に用いられる。インクジェット記録法では、インク組成物に圧力をかけてインク組成物の液滴を吐出させ、この液滴を被記録材上に付着させることによって画像を記録する。
【００６０】
インクジェット記録法を用いて画像を記録するインクジェット記録装置において、インク組成物の液滴が連続的に吐出される際、インクヘッド内のインク室の先端に設けられる吐出口では、インク組成物の新生面が絶えず発生するので、インク組成物の動きは速く、動的表面張力の影響が大きい。一方、インク室では、インク組成物が吐出された後、吐出されて減少した体積分のインク組成物がインクタンクから毛管作用によって供給されるので、インク組成物の動きは遅く静的な状態とみなすことができ、静的表面張力の影響が大きい。すなわち、吐出の際には、動的表面張力および静的表面張力の両方が影響するので、インク組成物の液滴を安定して吐出させるためには動的表面張力と静的表面張力とのバランスを取ることが必要である。また、インク組成物の液滴を被記録材上に付着させ画像を記録する際のインク組成物の動きは、液滴が被記録材に着弾する瞬間には速いけれども、その後徐々に遅くなり、吸収性の被記録材の場合にはインク組成物は被記録材に浸透していく。すなわち表面張力は動的なものから静的なものに変化するので、動的表面張力と静的表面張力との差が大きいと、被記録材上においてインク組成物が乾燥するまでに時間がかかり、滲みが生じたり、浸透しすぎて、裏抜けが生じる。
【００６１】
前述のように、本実施の形態のインク組成物は、最大泡圧法によって測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される動的表面張力が、測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される静的表面張力と前記式（１）の関係を満足するように、すなわち測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される動的表面張力と静的表面張力との差が、ある一定の範囲内になるように設計されるので、インクジェット記録法に用いた場合、吐出安定性に優れるとともに、被記録材上における滲みを抑え高品質の記録画像を得ることが可能なインク組成物を得ることができる。したがって、インクジェット記録法に、本実施の形態のインク組成物を用いることによって、安定した吐出が可能であるとともに、高品質の記録画像を安定して提供することができる。
【００６２】
以下に本実施の形態のインク組成物における設計上の範囲限定理由について説明する。
【００６３】
測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される動的表面張力（ｍＮ／ｍ）と静的表面張力（ｍＮ／ｍ）との差が、７ｍＮ／ｍを超えると、動的表面張力と静的表面張力とのバランスが悪くなり、安定して液滴を吐出させることができない。また被記録材上において乾燥に時間がかかり滲みが生じるので、画質が低下する。したがって、７ｍＮ／ｍ以下とした。
【００６４】
測定温度２４℃以上２６℃以下で測定される動的表面張力（ｍＮ／ｍ）と静的表面張力（ｍＮ／ｍ）との差が、０未満であると、静的表面張力が高くなり、インクヘッドを構成する部材に対するインク組成物の濡れ性が低下し、インク室にインク組成物を充填することが困難になる。したがって、０ｍＮ／ｍ以上とした。
【００６５】
少なくとも色材と有機溶媒とを含有するインク組成物の静的表面張力は、２０〜５０ｍＮ／ｍであることが好ましく、より好ましくは２０〜４５ｍＮ／ｍである。
【００６６】
静的表面張力が２０ｍＮ／ｍ未満であると、浸透性が高くなりすぎるので、吸収性の被記録材上においてインク組成物が横方向に広がり、形成される記録画像の輪郭が不鮮明になる。また静的表面張力が５０ｍＮ／ｍを超えると、被記録材に対する浸透性が低くなるので、乾燥性が低下する。またインク組成物とインク室の内壁との濡れ性が悪くなり、インク室へのインク組成物の供給が滞り、インク室にインク組成物が充填されにくくなるので、安定してインク組成物の液滴を吐出させることができない。したがって、２０〜５０ｍＮ／ｍとした。
【００６７】
また少なくとも色材と有機溶媒とを含有するインク組成物の粘度は、２０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは測定温度２５℃において１５ｍＰａ・ｓ以下である。インク組成物の粘度が２０ｍＰａ・ｓを超えると、インクジェット記録法に用いた場合、インク組成物の液滴を安定して吐出させることができない。したがって、２０ｍＰａ・ｓ以下とした。
【００６８】
また、本実施の形態のインク組成物は、色材と有機溶媒とに加えて、水をさらに含有することが好ましい。これによって、被記録材上における滲みを抑え、乾燥性を向上させることができる。
【００６９】
インク組成物中の水の含有量は、３０重量％〜９５重量％であることが好ましく、より好ましくは３０重量％〜８５重量％である。水の含有量が３０重量％未満であると、有機溶媒量が多くなり、水に溶解もしくは分散するようなインク添加剤の安定化が困難となる。さらに、有機溶媒成分が多くなりすぎると粘度の上昇が著しく、インク組成物の適正粘度から外れてしまうといった現象も見られる。また水の含有量が９５重量％を超えると、有機溶媒量が少なくなりすぎるため、インク組成物の湿潤性を保つことができなくなる。したがって、３０重量％〜９５重量％とした。
【００７０】
色材には、染料、顔料またはこれらの混合物が用いられる。染料および顔料は、これらが含有されたものであってもよく、またこれらが被着されたものであってもよい。
【００７１】
色材に染料を用いることによって、目詰まりの発生を抑え、吐出安定性を向上させることができる。また色材に顔料を用いることによって、耐光性および耐水性に優れる記録画像を得ることができる。
【００７２】
フルカラーのインクジェット記録法における各色の再現には、シアン（Cyan；略称：Ｃ）、マゼンタ（Magenta；略称：Ｍ）およびイエロー（Yellow；略称：Ｙ）の３色のインク組成物が用いられ、これらのインク組成物を混色することによって、各色が表現される。ただし、前記３色の混色では黒色の再現が難しいので、黒色の表現には一般的にブラック（Black；略称：Ｂ）のインク組成物が用いられる。含有させる色材の色を変えることによって、シアン、マゼンタ、イエローまたはブラックのインク組成物を得ることができる。
【００７３】
染料は、特に限定されるものではないけれども、インク組成物が水を含有する場合には、酸性染料、直接染料、反応性染料および食品用色素などの水溶性染料が好適に用いられる。これらの中でも、耐水性、耐光性または安全性に優れるものを用いることが好ましい。
【００７４】
染料の具体例としては、以下に示す染料が挙げられるけれども、染料はこれに限定されるものではない。なお、以下では、染料をカラーインデックス（Color
Index；略称：Ｃ．Ｉ．）ナンバーで示す。
【００７５】
シアンのインク組成物に用いられる染料としては、たとえば、酸性染料であるＣ．Ｉ．アシッドブルー７，９，２９，４５，９２および２４９、直接染料であるＣ．Ｉ．ダイレクトブルー１，２，６，１５，２２，２５，７１，７６，７９，８６，９０，９８，１６３，１６５，１９９および２０２、ならびに反応性染料であるＣ．Ｉ．リアクティブブルー１，２，７，１４，１５，２３，３２，３８，４１，６３，８０および９５などが挙げられる。これらの中でも、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー７および９、ならびにＣ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９からなる群から選ばれる少なくとも１つの染料を用いることが好ましい。
【００７６】
マゼンタのインク組成物に用いられる染料としては、たとえば、酸性染料である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および２８９、直接染料であるＣ．Ｉ．ダイレクトレッド１，４，９，１３，１７，２０，２８，３１，３９，８０，８１，８３，８９，２２５および２２７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ２６，２９，６２および１０２、ならびに反応性染料であるＣ．Ｉ．リアクティブレッド１，１４，１７，２５，２６，３２，３７，４４，４６，５５，５８，６０，６６，７４，７９，９６，９７，１４１，１４７，１８０および１８１などが挙げられる。これらの中でも、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２および２８９、ならびにＣ．Ｉ．リアクティブレッド５８，１４１および１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの染料を用いることが好ましい。
【００７７】
イエローのインク組成物に用いられる染料としては、たとえば、酸性染料であるＣ．Ｉ．アシッドイエロー１，７，１７，２３，４２，４４，７９および１４２、直接染料であるＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１，１２，２４，２６，３３，４４，５０，８６，１２０，１３２，１４２および１４４、ならびに反応性染料である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および６７などが挙げられる。これらの中でも、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１７および２３、ならびにＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６からなる群から選ばれる少なくとも１つの染料を用いることが好ましい。
【００７８】
ブラックのインク組成物に用いられる染料としては、たとえば、食品用色素であるＣ．Ｉ．フードブラック２、直接染料であるＣ．Ｉ．ダイレクトブラック１９，２２，３２，３８，５１，５６，７１，７４，７５，７７，１５４，１６８および１７１、ならびに反応性染料であるＣ．Ｉ．リアクティブブラック３，４，７，１１，１２および１７などが挙げられる。これらの中でも、Ｃ．Ｉ．フードブラック２およびＣ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４のうちの少なくとも一方の染料を用いることが好ましい。
【００７９】
これらの染料は、常温で安定に溶解する範囲内で用いられる。この範囲は各染料で異なるので、インク組成物中の染料の含有量は、特に限定されるものではないけれども、好ましくは０．１〜１０重量％である。
【００８０】
顔料としては、溶液中に分散可能な顔料であれば、どのような顔料を用いてもよいけれども、耐光性または安全性に優れるものが好適に用いられる。
【００８１】
顔料の具体例としては、以下に示す顔料が挙げられるけれども、顔料はこれに限定されるものではない。なお、以下では顔料をカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーで示す。
【００８２】
シアンのインク組成物に用いられる顔料としては、たとえば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１，２，１５，１６，１７，２１，２２，６０および６４などが挙げられる。
【００８３】
マゼンタのインク組成物に用いられる顔料としては、たとえば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２，３，５，１６，２３，３１，４９，５７，６３，１２２および２０９、ならびにＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９などが挙げられる。
【００８４】
イエローのインク組成物に用いられる顔料としては、たとえば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１，２，３，５，１２，７４，１３８，１５０および１８０などが挙げられる。
【００８５】
ブラックのインク組成物に用いられる顔料としては、たとえば、チャンネルブラック、ファーネスブラック、サーマルブラックおよびランプブラックなどのカーボンブラックなどが挙げられる。
【００８６】
これらの顔料のうち、シアンのインク組成物には、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３およびＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４のうちの少なくとも一方の顔料を用いることが好ましい。またマゼンタのインク組成物には、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を用いることが好ましい。またイエローのインク組成物には、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を用いることが好ましい。またブラックのインク組成物には、前述のカーボンブラックのうちから選ばれる少なくとも１つの顔料を用いることが好ましい。
【００８７】
これらの顔料を用いることによって、各色の発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。また、これらの顔料を用いたシアン、マゼンタおよびイエローの３色のインク組成物を組合せたインクセットを用いると、この３色のインク組成物を重ね合せることによって、ブラックのインク組成物を用いて形成された記録画像に近い濃度の濃い黒色の記録画像を実現することができる。したがって、ブラックのインク組成物を用いることなく、フルカラーの色を表現することができる。
【００８８】
顔料は、インク組成物が水を含有する場合には、たとえばカルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基およびスルホン酸基などからなる群から選ばれる１種または２種以上の親水基を有することが好ましい。これらの親水基は、顔料表面に化学修飾を行うことによって直接導入されていてもよく、またこれらの親水基を有するポリマーで顔料表面を被覆して親水化することによって導入されていてもよい。またこれらの親水基は、塩になっていてもよい。
【００８９】
親水基を有する顔料は、水を含有するインク組成物中に安定に分散されて存在することができる。したがって、色材に親水基を有する顔料を用いることによって、目詰まりの発生を抑えることができるので、吐出安定性を損なうことなく、耐光性および耐水性に優れる記録画像を得ることができる。
【００９０】
これらの顔料は、常温で安定に分散される範囲内で用いられる。この範囲は各顔料で異なるので、インク組成物中の顔料の含有量は、特に限定されるものではないけれども、好ましくは０．１〜１０重量％である。
【００９１】
有機溶媒の具体例としては、たとえば、ジメチルホルムアミドおよびジメチルアセトアミドなどのアミド類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、チオジグリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−プロパンジオール、グリセリンおよび１，２，６−ヘキサントリオールなどの多価アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、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、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテルおよびエチレングリコールモノフェニルエーテルなどのグリコールエーテル類などの多価アルコールのエーテル類、スルホランおよびジメチルスルホキシドなどの硫黄含有化合物、２−ピロリドン、Ｎ−メチルピロリドンおよびε−カプロラクタムなどの窒素含有化合物、γ−ブチロラクトンなどの酸素含有化合物、ならびにジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、トリエタノールアミンおよびモルホリンなどの多官能化合物などが挙げられるけれども、有機溶媒はこれに限定されるものではない。
【００９２】
前述した有機溶媒の中でも、グリコールエーテル類および多価アルコール類は、蒸気圧が低く、インク組成物中に含有させることによって、湿潤効果が得られ、吐出安定性を向上させることができるので、これらを有機溶媒に用いることが好ましい。グリコールエーテル類の中でも、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテルまたはテトラエチレングリコールモノブチルエーテルは、２５℃における蒸気圧が０．０１ｍｍＨｇ以下であり、湿潤効果に優れるので、これらを有機溶媒に用いることがより好ましい。また多価アルコール類の中でも、グリセリン、１，２−ヘキサンジオールまたは１，５−ペンタンジオールは、２５℃における蒸気圧が０．０１ｍｍＨｇ以下であり、湿潤効果に優れるので、これらを有機溶媒に用いることがより好ましい。
【００９３】
インク組成物中の有機溶媒の含有量は、３重量％〜７０重量％であることが好ましく、より好ましくは３重量％〜５０重量％である。有機溶媒の含有量が３重量％未満であると、インク組成物の乾燥が速く、湿潤性を保つことが困難である。有機溶媒の含有量が７０重量％を超えると、水溶性もしくは水分散性のインク添加剤が安定に存在できない場合が生じる。さらには、用いる溶媒の種類によっては粘度の上昇が著しく、インク組成物の適正粘度を越えてしまう。したがって、３重量％〜７０重量％とした。ただし、前記含有量は、インク組成物が水を主成分とする場合には、３重量％〜４０重量％であることが好ましく、より好ましくは３重量％〜３０重量％である。インク組成物が水を主成分とする場合に、有機溶媒の含有量が４０重量％を超えると、用いる色材の種類にもよるが、印字品位の低下と乾燥時間の遅延が起こる。したがって、３重量％〜４０重量％とした。
【００９４】
本実施の形態のインク組成物は、さらに界面活性剤を含有することが好ましい。これによって、前述の動的表面張力および静的表面張力を容易に制御することができる。
【００９５】
界面活性剤には、非イオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤およびカチオン系界面活性剤のいずれを用いてもよく、またこれらを組合せて用いてもよい。非イオン系、アニオン系およびカチオン系などの界面活性剤の種類は、インク組成物に含まれる電解質の種類に合わせて選択される。たとえば、インク組成物がアニオン性物質を含む場合には、非イオン系またはアニオン系の界面活性剤を使用する。これらの界面活性剤の中でも、非イオン系界面活性剤は、共存する電解質の影響を受けにくく、インク組成物に電解質が添加されるか否かに関わらず、前述の動的表面張力と静的表面張力との差を、ある一定の範囲内にすることができるので、これを界面活性剤に用いることが好ましい。
【００９６】
非イオン系界面活性剤の具体例としては、下記一般式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）または（Ｖ）で示される界面活性剤である。
【化１１】
前記一般式（Ｉ）において、ｍは０〜１０の整数を示し、ｎは０〜１０の整数を示す。また、ｍとｎとの和（ｍ＋ｎ）は、１０である。
【００９８】
前記一般式（ＩＩ）において、ｋは１１〜１３の整数を示し、ｌは１５である。
【００９９】
前記一般式（ＩＩＩ）において、ｈは０〜１１の整数を示し、ｉは０〜１１の整数を示し、ｊは９である。また、ｈとｉとの和（ｈ＋ｉ）は、９〜１１の整数である。
【０１００】
前記一般式（ＩＶ）において、ｗは０〜１１の整数を示し、ｘは９であり、ｙは５であり、ｚは０〜９の整数を示す。また、ｗとｚとの和（ｗ＋ｚ）は、９〜１１の整数である。
【０１０１】
前記一般式（Ｖ）において、ｐは１２であり、ｑは８であり、ｒは４である。
【０１０３】
界面活性剤は、インク組成物中に臨界ミセル濃度以上含まれることが好ましい。界面活性剤を含有する溶液の表面張力は、臨界ミセル濃度までは界面活性剤の増加に伴って低下するけれども、臨界ミセル濃度以上ではほぼ一定である。したがって、前述のように界面活性剤を臨界ミセル濃度以上含有させることによって、界面活性剤の効果を十分に発揮させ、界面活性剤によって制御される前述の動的表面張力および静的表面張力の値をほぼ一定にすることができるので、均一な性質を有するインク組成物を得ることができる。
【０１０４】
臨界ミセル濃度は、各界面活性剤で異なるけれども、非イオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤およびカチオン系界面活性剤のいずれの場合にも、０．００１重量％〜３重量％程度（測定温度：２５℃）である。
【０１０５】
また本実施の形態のインク組成物は、色材に顔料を用いる場合には、バインダ樹脂を含むことが好ましい。バインダ樹脂を含有させることによって、被記録材上からの顔料の剥離を防ぐことができる。
【０１０６】
バインダ樹脂には、たとえば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂およびポリエステル−アクリル共重合体樹脂などからなる群から選ばれる１種または２種以上が用いられる。
【０１０７】
また本実施の形態のインク組成物は、色材、有機溶媒、水、界面活性剤およびバインダ樹脂以外に、他の添加剤、たとえば防カビ剤、ｐＨ調整剤、キレート化剤、防錆剤または紫外線吸収剤などを含んでもよい。
【０１０８】
防カビ剤には、デヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウムまたはソルビタン酸ナトリウムなどが好適に用いられる。
【０１０９】
ｐＨ調整剤には、トリエタノールアミン、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、硝酸ナトリウムまたは硝酸カリウムなどが好適に用いられる。
【０１１０】
少なくとも色材と有機溶媒とを含有し、最大泡圧法によって測定温度２４〜２６℃で測定される動的表面張力が、測定温度２４〜２６℃で測定される静的表面張力と前記式（１）の関係を満足するインク組成物は、たとえば、０．５重量％〜１５重量％の色材と、３重量％〜７０重量％の有機溶媒と、２９重量％〜９５重量％の水と、０．００１重量％〜５重量％の界面活性剤とを含有させることによって得ることができる。
【０１１１】
図１は、本発明の第２の実施形態であるインクヘッド１の構成を簡略化して示す分解斜視図であり、図２は、図１に示すインクヘッド１を構成するヘッドプレート１０の構成の一部を拡大して示す図である。なお、図１では、図２に示す駆動電極１３は、図が錯綜して理解が困難になるので記載を省略する。
【０１１２】
インクヘッド１は、圧電材料で形成される底壁部１１と複数の隔壁部１２とを有するヘッドプレート１０と、隔壁部１２の上面に設けられる天板２０と、複数の吐出口３１を備え隔壁部１２の一方の端部に設けられるノズルプレート３０と、隔壁部１２の他方の端部に設けられる図示しない背面板と、天板２０の上部に設けられ開口部５１を有するインクタンク５０とを含んで構成される。複数の隔壁部１２は、底壁部１１上に所定の間隔で平行に配置されており、複数の隔壁部１２と底壁部１１と天板２０とノズルプレート３０と図示しない背面板とによって複数のインク室４０が形成されている。天板２０には、各インク室４０に連通する共通インク供給路２１と、共通インク供給路２１とインクタンク５０の開口部５１とを連結するインク供給管２２とが形成される。インクタンク５０には実施の第１形態のインク組成物６０が貯留されており、このインク組成物６０は共通インク供給路２１を介して各インク室４０に供給される。
【０１１３】
また図２に示すように、ヘッドプレート１０の底壁部１１および複数の隔壁部１２のインク室４０に臨む表面には、複数の隔壁部１２に電圧を印加する駆動電極１３が形成される。また複数の隔壁部１２を形成する圧電材料は、矢符７０の方向に分極しており、複数の隔壁部１２は圧電素子として機能する。
【０１１４】
このように構成されるインクヘッド１は、圧電素子である複数の隔壁部１２に印加される電圧に応じて、吐出口３１からインク組成物６０の液滴を吐出させることのできるピエゾ方式のインクヘッドである。
【０１１５】
インクヘッド１において、インク室４０からインク組成物６０を吐出させる際の動作原理について説明する。図３は、図１に示すインクヘッド１をインク室４０の延長方向から見た断面図である。ここでは、インク室４０ｂからインク組成物６０を吐出させる場合の動作について説明する。
【０１１６】
インク室４０ｂを構成する隔壁部１２ａおよび１２ｂに電圧が印加されていないとき、すなわちインク室４０ｂの駆動電極１３ｂとインク室４０ｂに隣接するインク室４０ａの駆動電極１３ａとの間、およびインク室４０ｂの駆動電極１３ｂとインク室４０ｂに隣接するインク室４０ｃの駆動電極１３ｃとの間に電位差が生じていないとき、インク室４０ｂは、毛管作用によってインクタンク５０から供給されるインク組成物６０で充填された状態になっている。同様に、インク室４０ａおよび４０ｃもインク組成物６０で充填された状態になっている。
【０１１７】
駆動電極１３ａおよび駆動電極１３ｃに電圧が印加されると、駆動電極１３ｂと駆動電極１３ａとの間、および駆動電極１３ｂと駆動電極１３ｃとの間に電位差が生じ、インク室４０ｂを構成する隔壁部１２ａおよび１２ｂに電圧が印加される。この電圧によって、隔壁部１２ａおよび１２ｂにそれぞれ矢符７１および７２の方向の電界が発生し、この電界の作用によって、インク室４０ｂを構成する隔壁部１２ａおよび１２ｂにひずみが生じ、インク室４０ｂ側に凸になるように変形する。これによって、圧力波が発生し、インク室４０ｂ内に充填されているインク組成物６０に大きな圧力がかかり、インク組成物６０の液滴が前述の図１に示す吐出口３１から吐出する。
【０１１８】
駆動電極１３ａおよび駆動電極１３ｃへの電圧の印加を止めると、隔壁部１２ａおよび１２ｂの形状が元に戻ってインク室４０ｂの体積が元に戻り、復元された体積分のインク組成物６０が前述の図１に示す共通インク供給路２１を介してインクタンク５０から供給され、インク室４０ｂは、インク組成物６０が充填された初期の状態に戻る。
【０１１９】
本実施の形態によるインクヘッド１では、前述のようにインクタンク５０は実施の第１形態のインク組成物６０を貯留し、このインク組成物６０がインク室４０に供給されて吐出口３１から液滴として吐出するので、安定して吐出口３１からインク組成物６０の液滴を吐出させることができる。このようなインクヘッドを用いれば、信頼性の高いピエゾ方式のインクジェット記録装置を実現することができ、高品質の記録画像を安定して得ることができる。
【０１２０】
本実施の形態では、インク室４０を構成する隔壁部１２を圧電材料で形成し、圧電素子として機能させるけれども、これに限定されることなく、インク室を構成する隔壁を圧電材料以外の材料で形成し、隔壁の内方または外方に圧電素子を設けてもよい。
【０１２１】
図４は、本発明の第３の実施形態であるインクヘッド２の構成を簡略化して示す分解斜視図であり、図５は、図４に示すインクヘッド２の構成の一部を示す平面図である。なお、図５では、図４に示す天板２０およびインクタンク５０は、図が錯綜して理解が困難になるので、記載を省略する。本実施の形態のインクヘッド２は、実施の第２形態のインクヘッド１と類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【０１２２】
注目すべきは、ヘッドプレート１００が、基板１０１と、基板１０１上に所定の間隔で平行に配置される複数の隔壁１０２と、基板１０１のインク室４０に臨む表面上に設けられる発熱体であるヒータ１０３と、ヒータ１０３に電圧を印加する駆動電極１０４および１０５とを含んで構成されることである。
【０１２３】
このように構成されるインクヘッド２は、発熱体であるヒータ１０３に印加される電圧に応じて、吐出口３１からインク組成物６０の液滴を吐出させることのできるサーマルインクジェット方式のインクヘッドである。
【０１２４】
インクヘッド２において、インク室４０からインク組成物６０を吐出させる際の動作原理について説明する。図６は、インク室４０からインク組成物６０の液滴６１が吐出する様子を示す図である。図６では、図５に示すインクヘッド２の切断面線Ｉ−Ｉにおける断面構成を示す。
【０１２５】
ヒータ１０３に電圧が印加されていないとき、実施の第２形態のインクヘッド１において隔壁部１２に電圧が印加されていないときと同様に、インク室４０はインク組成物６０が充填された状態になっている。
【０１２６】
駆動電極１０４および１０５によってヒータ１０３に電圧が印加されると、ヒータ１０３が発熱し、インク室４０内に充填されているインク組成物６０が加熱されて、気泡６２が発生する。これによって、圧力波が発生し、インク室４０内に充填されているインク組成物６０に大きな圧力がかかり、インク組成物６０の液滴６１が吐出口３１から吐出する。
【０１２７】
ヒータ１０３への電圧の印加を止めると、インク室４０内のインク組成物６０が冷却されて気泡６２が消滅し、復元された体積分のインク組成物６０が前述の図４に示す共通インク供給路２１を介してインクタンク５０から供給され、インク室４０は、インク組成物６０が充填された初期の状態に戻る。
【０１２８】
本実施の形態によるインクヘッド２では、前述の実施の第２形態のインクヘッド１と同様に、インクタンク５０は実施の第１形態のインク組成物６０を貯留し、このインク組成物６０がインク室４０に供給されて吐出口３１から液滴６１として吐出するので、安定して吐出口３１からインク組成物６０の液滴６１を吐出させることができる。このようなインクヘッドを用いれば、信頼性の高いサーマルインクジェット方式のインクジェット記録装置を実現することができ、高品質の記録画像を安定して得ることができる。
【０１２９】
（実施例）
以下、本発明について、実施例を用いてさらに詳細に説明するけれども、本発明は、これに限定されるものではない。なお、本実施例では、画像を記録することを印刷または印字と呼ぶことがある。
【０１３０】
＜インク組成物＞
インク組成物の作製に際し、色材、有機溶媒および界面活性剤の種類および含有量、ならびにバインダ樹脂および水の含有量を表１に示すように変化させることによって、本発明の要件である前記式（１）を満足する実施例１〜７のインク組成物と、本発明の要件である前記式（１）を満足しない比較例１〜４のインク組成物とを得た。表１において、各欄の値の単位は重量部であり、実施例１〜７および比較例１〜４の各インク組成物の合計量は１００重量部である。また表１において、ＴＥＧＢＥは、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（Triethylene glycol monobutyl ether）を表し、ＰＥＧ４００は、分子量が４００のポリエチレングリコール（Polyethylene glycol）を表し、フッ素系界面活性剤１は、下記構造式（ＶＩＩ）で示される界面活性剤を表し、フッ素系界面活性剤２は、下記構造式（ＶＩＩＩ）で示される界面活性剤を表す。
【化１７】
実施例１〜７および比較例１〜４の各インク組成物の動的表面張力および静的表面張力の測定は、以下のように行った。
【０１３２】
＜動的表面張力＞
表面張力計（協和界面科学株式会社製：ＢＰ−４）を用い、気泡周波数０．５〜３５Ｈｚにおいて測定した。
【０１３３】
＜静的表面張力＞
表面張力計（協和界面科学株式会社製：ＣＢＶＰ−Ａ３）を用いて測定した。
【０１３４】
表２に、実施例１〜７および比較例１〜４の各インク組成物の動的表面張力および静的表面張力の測定値、下記式（３）で示されるｄの値、ならびにそのときの測定温度および測定気泡周波数を示す。
ｄ(ｍＮ/ｍ)＝[動的表面張力(ｍＮ/ｍ)]−[静的表面張力(ｍＮ/ｍ)]…（３）
【０１３５】
【表１】
【表２】
得られた実施例１〜７および比較例１〜４の各インク組成物を、市販のインクジェット記録装置（シャープ株式会社製：ＡＪ２０００）を改造して得られたインクジェット記録装置のインクタンクに充填し、印刷濃度を５％として毎分Ａ４用紙７枚の印刷速度で、シャープ株式会社製の複写機用普通紙（品番：ＳＦ４ＡＭ３）上に連続的に印刷を行った。試験ではインクタンクが空になった時点でインク組成物を再充填し、ノズルからインク組成物の液滴が吐出せず印刷することができなくなるまで印刷を行い、その時点までに完全に印刷できた枚数を印刷可能枚数として求め、吐出安定性の評価指標とした。印刷可能枚数が２００枚を超える場合を良（○）とし、１５０〜２００枚の場合を可（△）とし、１５０枚未満の場合を不良（×）とした。
【０１３８】
また、得られた実施例１〜７および比較例１〜４の各インク組成物を、市販のインクジェット記録装置（シャープ株式会社製：ＡＪ２０００）を改造して得られたインクジェット記録装置のインクタンクに充填し、シャープ株式会社製の複写機用普通紙（品番：ＳＦ４ＡＭ３）上に特定のパターンを印刷し、評価用画像を形成した。前記評価用画像を１日放置した後、滲みがないと仮定した場合のパターンの線幅１００に対する各評価用画像のパターンの線幅の相対値を求め、画質の評価指標とした。線幅の相対値が１５０未満であり滲みがほとんどない場合を良（○）とし、１５０以上２５０以下であり若干の滲みがある場合を可（△）とし、２５０を超え滲みが多い場合を不可（×）とした。
以上の評価結果を表３に示す。
【０１３９】
【表３】
本発明の要件である前記式（１）を満足する実施例１〜７のインク組成物では、吐出安定性および画質のいずれもが良であった。一方、動的表面張力と静的表面張力との差が７より大きく前記式（１）の要件を大きい方に外れる比較例１〜４のインク組成物では、吐出安定性および画質のいずれもが不良であった。
【０１４１】
以上のように、前記式（１）を満足するように設計することによって、インクジェット記録法に用いた場合、吐出安定性に優れるとともに、被記録材上における滲みを抑え高品質の記録画像を得ることが可能なインク組成物を得ることができた。
【０１４２】
＜インクセット＞
実施例２〜６および比較例１〜３のインク組成物を、表４に示すようにシアン、マゼンタおよびイエローのインク組成物として組合せ、シアンのインク組成物がＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３および１５：４のうちの少なくとも一方の顔料を含有し、マゼンタのインク組成物がＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２，２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含有し、イエローのインク組成物がＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４，１３８，１５０および１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含有する実施例インクセット１と、シアン、マゼンタおよびイエローのインク組成物のうちのいずれかが前述の顔料と異なる顔料を含有する比較例インクセット１〜３と、シアン、マゼンタおよびイエローのすべてのインク組成物が前述の顔料と異なる顔料を含有する比較例インクセット４とを得た。
【０１４３】
【表４】
得られた実施例インクセット１および比較例インクセット１〜４の各インクセットを用い、市販のインクジェット記録装置（シャープ株式会社製：ＡＪ２０００）を改造して得られたインクジェット記録装置を使用し、シャープ株式会社製の光沢紙（品番：ＡＪ−Ｋ４ＡＧ）上に、シアン、マゼンタおよびイエローの各インク組成物の印字率を１：１：１として印刷することによって黒色画像を形成した。また、実施例７のインク組成物をブラックのインク組成物として用いて、同一の画像を形成した。
【０１４５】
得られた画像について、分光測色計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製：Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８）を用い、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系（ＣＩＥ：１９７６）における明度指数Ｌ＊とクロマチックネス指数ａ＊，ｂ＊とを測定した。
【０１４６】
試験結果の評価は、以下のように行った。実施例７のインク組成物を用いて形成された黒色画像のクロマチックネス指数ａ＊をＡ１、ｂ＊をＢ２とし、実施例インクセット１および比較例インクセット１〜４で形成された各黒色画像のクロマチックネス指数ａ＊をＡ２、ｂ＊をＢ２としたとき、下記式（４）で示されるΔａ＊ｂ＊の値を求め、黒色再現性の評価指標とした。
Δａ＊ｂ＊＝｛（Ａ１−Ａ２）２＋（Ｂ１−Ｂ２）２｝１／２ …（４）
Δａ＊ｂ＊の値が、２０以下（Δa＊ｂ＊≦２０）である場合を良（○）とし、２０を超える（Δa＊ｂ＊＞２０）場合を不良（×）とした。評価結果を表５に示す。
【０１４７】
【表５】
表５から、実施例インクセット１で形成された黒色画像は、比較例インクセット１〜４で形成された黒色画像に比べ、実施例７のインク組成物で形成された黒色画像に近い濃い濃度の黒色画像であることが判った。
【０１４９】
以上のように、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３および１５：４のうちの少なくとも一方の顔料を含有するシアンのインク組成物と、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２，２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含有するマゼンタのインク組成物と、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４，１３８，１５０および１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含有するイエローのインク組成物とを重ね合せることによって、濃度の濃い黒色画像を得ることができた。
【０１５０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、インクジェット記録法に用いた場合、吐出安定性に優れるとともに、被記録材上における滲みを抑え高品質の記録画像を得ることが可能なインク組成物を得ることができる。
【０１５１】
また被記録材上における滲みを抑え、乾燥性を向上させることができる。
【０１５２】
また動的表面張力および静的表面張力を容易に制御することができる。またインク組成物に電解質が添加されるか否かに関わらず、動的表面張力と静的表面張力との差を、ある一定の範囲内にすることができる。
【０１５３】
また湿潤効果が得られ、吐出安定性を向上させることができる。
また本発明によれば、界面活性剤の効果を十分に発揮させ、界面活性剤によって制御される動的表面張力および静的表面張力の値をほぼ一定にすることができるので、均一な性質を有するインク組成物を得ることができる。
【０１５４】
また本発明によれば、目詰まりの発生を抑え、吐出安定性を向上させることができる。
【０１５５】
また本発明によれば、耐光性および耐水性に優れる記録画像を得ることができる。
【０１５６】
また本発明によれば、吐出安定性を損なうことなく、耐光性および耐水性に優れる記録画像を得ることが可能なインク組成物を得ることができる。
【０１５９】
また本発明によれば、シアンの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
【０１６０】
また本発明によれば、マゼンタの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
【０１６１】
また本発明によれば、イエローの発色性に優れる記録画像を実現可能なインク組成物を得ることができる。
【０１６２】
また本発明によれば、高品質の記録画像を安定して提供することができる。
また本発明によれば、安定した吐出が可能であるとともに、高品質の記録画像を安定して提供することができる。
【０１６３】
また本発明によれば、３種類のインク組成物を重ね合せることによって、濃度の濃い黒色の記録画像を提供することができる。
【０１６４】
また本発明によれば、高品質の記録画像を得ることができる。
また本発明によれば、３種類のインク組成物を重ね合せることによって、濃度の濃い黒色の記録画像を実現することができる。
【０１６５】
また本発明によれば、圧電素子に印加される電圧に応じて、吐出口からインク組成物の液滴を吐出させることのできるピエゾ方式のインクヘッドにおいて、安定して吐出口からインク組成物の液滴を吐出させることができる。
【０１６６】
また本発明によれば、発熱体に印加される電圧に応じて、吐出口からインク組成物の液滴を吐出させることのできるサーマルインクジェット方式のインクヘッドにおいて、安定して吐出口からインク組成物の液滴を吐出させることができる。
【０１６７】
また本発明によれば、記録画像は、安定してインク組成物の液滴を吐出させることのできるピエゾ方式のインクヘッドによって吐出されるインク組成物の液滴が、被記録材上に付着されることによって記録されるので、高品質の記録画像を安定して得ることができる。
【０１６８】
また本発明によれば、記録画像は、安定してインク組成物の液滴を吐出させることのできるサーマルインクジェット方式のインクヘッドによって吐出されるインク組成物の液滴が、被記録材上に付着されることによって記録されるので、高品質の記録画像を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第２の実施形態であるインクヘッド１の構成を簡略化して示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すインクヘッド１を構成するヘッドプレート１０の構成の一部を拡大して示す図である。
【図３】図１に示すインクヘッド１をインク室４０の延長方向から見た断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態であるインクヘッド２の構成を簡略化して示す分解斜視図である。
【図５】図４に示すインクヘッド２の構成の一部を示す平面図である。
【図６】インク室４０からインク組成物６０の液滴６１が吐出する様子を示す図である。
【符号の説明】
１，２ インクヘッド
１０ ヘッドプレート
１１ 底壁部
１２，１２ａ，１２ｂ 隔壁部
１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 駆動電極
２０ 天板
２１ 共通インク供給路
２２ インク供給管
３０ ノズルプレート
３１ 吐出口
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ インク室
５０ インクタンク
５１ 開口部
６０ インク組成物
６１ 液滴
６２ 気泡
１００ ヘッドプレート
１０１ 基板
１０２ 隔壁
１０３ ヒータ
１０４，１０５ 駆動電極
Claims (16)
- 少なくとも色材と有機溶媒とを含有するインク組成物において、
水および界面活性剤をさらに含有し、
最大泡圧法によって測定温度２４〜２６℃で測定される動的表面張力が、測定温度２４〜２６℃で測定される静的表面張力と下記式（１ａ）の関係を満足し、
３．８（ｍＮ／ｍ）≦［動的表面張力（ｍＮ／ｍ）］−［静的表面張力（ｍＮ／ｍ）］
≦４．５（ｍＮ／ｍ） …（１ａ）
前記静的表面張力が、２７．８ｍＮ／ｍ以上３１．０ｍＮ／ｍ以下であり、
前記界面活性剤が、下記一般式（Ｉ）で示される界面活性剤、下記一般式（ＩＩ）で示される界面活性剤、下記一般式（ＩＩＩ）で示される界面活性剤、下記一般式（ＩＶ）で示される界面活性剤および下記一般式（Ｖ）で示される界面活性剤のうちの少なくともいずれか１つであり、
前記有機溶媒が、少なくともジエチレングリコール、グリセリンおよびトリエチレングリコールモノブチルエーテルを含み、
前記色材が、親水基を有する顔料を含むことを特徴とするインク組成物。 - 前記動的表面張力の測定される気泡周波数が、０．５〜３５Ｈｚであることを特徴とする請求項１記載のインク組成物。
- 前記界面活性剤が、臨界ミセル濃度以上含まれることを特徴とする請求項１または２記載のインク組成物。
- 前記色材が、染料を含むことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載のインク組成物。
- 前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３およびＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４のうちの少なくとも一方の顔料を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のインク組成物。
- 前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントヴァイオレット１９からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のインク組成物。
- 前記顔料が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０からなる群から選ばれる少なくとも１つの顔料を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のインク組成物。
- インク組成物を被記録材上に付着させることによって画像を記録する記録方法であって、
前記インク組成物には、請求項１〜７のいずれか１つに記載のインク組成物が用いられることを特徴とする記録方法。 - インク組成物に圧力をかけることによって前記インク組成物の液滴を吐出させ、前記液滴を被記録材上に付着させることによって画像を記録する記録方法であって、
前記インク組成物には、請求項１〜７のいずれか１つに記載のインク組成物が用いられることを特徴とする記録方法。 - 前記インク組成物には、少なくとも、請求項５記載のインク組成物と、請求項６記載のインク組成物と、請求項７記載のインク組成物とが用いられることを特徴とする請求項８または９記載の記録方法。
- 請求項８〜１０のいずれか１つに記載の記録方法によって記録されることを特徴とする記録画像。
- 請求項５記載のインク組成物と、
請求項６記載のインク組成物と、
請求項７記載のインク組成物とを含むことを特徴とするインクセット。 - 請求項１〜７のいずれか１つに記載のインク組成物を貯留するインクタンクと、
前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有し、前記インクタンクから前記インク組成物が供給されるインク室と、
印加される電圧に応答してひずみを生じる圧電素子であって、前記インク室の少なくとも一部に設けられ前記インク室に収容される前記インク組成物に対して圧力をかける圧電素子と、
前記圧電素子に電圧を印加するために設けられる電極とを含むことを特徴とするインクヘッド。 - 請求項１〜７のいずれか１つに記載のインク組成物を貯留するインクタンクと、
前記インク組成物の液滴を吐出する吐出口を有し、前記インクタンクから前記インク組成物が供給されるインク室と、
前記インク室の少なくとも一部に設けられ、前記インク室に収容される前記インク組成物を加熱し気泡を発生させることによって前記インク組成物に対して圧力をかける発熱体と、
前記発熱体に電圧を印加するために設けられる電極とを有することを特徴とするインクヘッド。 - 請求項１３記載のインクヘッドによって吐出されるインク組成物の液滴が、被記録材上に付着されることによって記録されることを特徴とする記録画像。
- 請求項１４記載のインクヘッドによって吐出されるインク組成物の液滴が、被記録材上に付着されることによって記録されることを特徴とする記録画像。
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