JP5194741B2 - 記録用インク及びこれを用いたインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録用インク及び該記録用インクを用いたインクジェット記録装置に関する。

従来より、インクジェット記録用インクの着色剤としては染料が主流であったが、耐水性及び耐光性に劣り、普通紙で滲みやすいという欠点がある。これらの欠点を改良するため、着色剤として顔料を用いたインクが提案されている。この顔料は、耐水性、及び耐光性に優れ、滲みの少ない画像を形成できるが、分散安定性、保存安定性、及び吐出安定性が劣ることが課題となる。

前記顔料を水系媒体中に分散させる方法としては、例えば（１）界面活性剤、ポリマー等の分散剤を顔料に吸着させることで分散させる方法、（２）顔料表面を酸化処理して顔料に結合した親水性官能基によって分散させる方法、（３）顔料粒子の周り又は一部を水分散性ポリマーで被覆することで分散させる方法、などが提案されている。このような顔料を用いたインクを実際にインクジェットプリンターで使用していると、ノズル開口部付近で溶媒が蒸発してインクが流動性を失ったり凝集が発生して、吐出不良を引き起こすことがある。

このような課題を解決するため、インク溶媒蒸発時の粘度上昇を極力抑えるようにインク設計することが試みられている。例えば特許文献１では、インク中の揮発成分を蒸発した後の残留分が液体であり、かつその粘度が初期粘度の１０倍以内であるインクが提案されている。しかし、この提案のインクには染料が用いられており、揮発成分が蒸発してもインクが流動しているため、インクが紙内部に浸透して画像濃度が低く、裏抜けが大きい画像となるという問題がある。
また、特許文献２には、２５℃、６０ＲＨ％における質量減少率が３０分間でインク総量の５質量％〜２５質量％となるインクを使用することで２４時間放置後の吐出性が良好となることが開示されている。しかし、実際のインクジェットプリンターを使用する条件には、低湿環境下で特定の色ばかり印字される場合があり、また印字中使用されていないノズルが乾きやすくなることがある。更に、数日間〜数ヶ月間放置されるようなこともあり、蒸発初期の蒸発速度を制御するだけでは高い信頼性は得られない。

また、特許文献３には、６０℃で水分蒸発させたときのインクが流動性をもつことで目詰まりに対する高い信頼性が得られることが開示されている。このインクには染料が用いられており、水分蒸発が進んで色材のインクに対する濃度が飽和濃度以上になっても色材が会合しないよう制御されているため、普通紙に記録した場合に色材が表面に留まりにくく、画像濃度が低く、裏抜けが大きい画像となる。また、このインクは水分が多いため、紙に皺がよるコックリングとよばれる現象が発生しやすいという問題がある。
また、本願出願人は、普通紙においても高品位の画像を形成でき、短期及び長期の信頼性を確保できるインクジェット用インクを提供するため、先に、水分蒸発量と粘度上昇率と平均粒径の変化率を制御したインクについて提案している（特許文献４参照）。
これらの提案では、インク乾燥による吐出不良を発生させずに高い信頼性を得るため、インク溶媒蒸発時の粘度上昇を極力抑えるように検討がなされているが、普通紙において滲みが少なく、高品位な画質が得られ、かつ放置後安定した吐出が可能となるインクについては、未だ十分満足できる性能を有するものは得られておらず、更なる改良、開発が望まれているのが現状である。

特開２０００−９５９８３号公報 特開２００１−２６２０２５号公報 特許第３８０５００６号公報 特開２００６−１６４１２号公報

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、普通紙での滲みが少なく、放置後であっても安定したインク吐出性を有し、高品位の画像が得られる記録用インク、及び該記録用インクを用いたメンテナンス部材へのインク付着を防止でき、吐出安定性に優れ、コックリングの発生を防止でき、用紙搬送性に優れ、印字後乾燥性が良好で、両面印刷適正に優れたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、これまでは、インク中の揮発成分が蒸発して粘度が上昇することが、吐出性悪化の原因として議論されてきたが、インク成分の揮発に伴う粘度上昇という現象のみならず、インクが濃縮されて固形分濃度が上昇することで分散系のレオロジーが変化し、ニュートン流体から非ニュートン流体となることによって吐出特性が悪化することが一因であることを知見した。
また、放置後安定したインク吐出性を得るため、揮発成分蒸発時の流動特性を最適化することにより、印字中使用されないノズル内のインクの乾燥、数日から数ヶ月間使用せず放置されたインクジェットプリンターの供給経路における揮発成分の蒸発による吐出不良を改善できることを知見した。

本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
＜１＞ 少なくとも水、湿潤剤、界面活性剤、及び着色剤を含有してなる記録用インクであって、
前記記録用インク全質量に対して水分蒸発量が３５質量％以下では非ニュートン指数が０．９以上１．０未満であり、水分蒸発量が４５質量％では非ニュートン指数が０．４以上０．９５以下であり、かつ水分蒸発量が５０質量％では非ニュートン指数が０．７以下であることを特徴とする記録用インクである。
＜２＞ 水を４５質量％〜６５質量％含有し、湿潤剤を２０質量％〜４０質量％含有する前記＜１＞に記載の記録用インクである。
＜３＞ 湿潤剤が、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ヘキサンジオール、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン及びＮ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドンから選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の記録用インクである。
＜４＞ 少なくとも２種類の湿潤剤を含有し、着色剤に対する相溶性が高い湿潤剤Ａの含有量Ｃ_Ａと、該湿潤剤Ａ以外の湿潤剤Ｂの合計含有量Ｃ_Ｂが、次式、Ｃ_Ａ≧Ｃ_Ｂを満たす前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の記録用インクである。
＜５＞ ２５℃における粘度が、６ｍＰａ・ｓ〜１５ｍＰａ・ｓである前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の記録用インクである。
＜６＞ 浸透剤を含有し、該浸透剤が炭素数７〜１１のポリオール化合物を含有する前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の記録用インクである。
＜７＞ 水及び湿潤剤に不溶であり、かつ乾燥すると膜を形成可能な樹脂微粒子を含有する前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の記録用インクである。
＜８＞ 着色剤が、表面に親水基を有するカーボンブラックである前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の記録用インクである。
＜９＞ 着色剤が、ポリマー微粒子に水不溶性乃至水難溶性の色材を含有させてなるポリマーエマルジョンである前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の記録用インクである。
＜１０＞ 前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の記録用インクに刺激を付与し、該インクを記録ヘッドから液滴として飛翔させて記録媒体上に画像を記録するインク飛翔手段を有するインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドのインク吐出用開口部が形成されている面に撥インク層を有することを特徴とする記録装置である。
＜１１＞ インク吐出面に付着した記録用インクを清掃するためのブレードを有する前記＜１０＞に記載の記録装置である。
＜１２＞ ブレードに付着した記録用インクを掻き落とすための掻き落し部材を有する前記＜１１＞に記載の記録装置である。
＜１３＞ 記録媒体を反転させて両面印刷可能とする反転手段を有する前記＜１０＞から＜１２＞のいずれかに記載の記録装置である。
＜１４＞ 無端状の搬送ベルトの表面を帯電させて記録媒体を搬送する搬送手段を有する前記＜１０＞から＜１３＞のいずれかに記載の記録装置である。

本発明によると、従来における諸問題を解決することができ、普通紙での滲みが少なく、放置後であっても安定したインク吐出性を有し、高品位の画像が得られる記録用インク、及び該記録用インクを用いたメンテナンス部材へのインク付着を防止でき、吐出安定性に優れ、コックリングの発生を防止でき、用紙搬送性に優れ、印字後乾燥性が良好で、両面印刷適正に優れたインクジェット記録装置を提供することができる。

（記録用インク）
本発明の記録用インクは、少なくとも水、湿潤剤、界面活性剤、及び着色剤を含有してなり、樹脂微粒子、浸透剤、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。

本発明において、放置後安定したインク吐出性を得るためには、揮発成分蒸発時の流動特性を最適化することが有効であり、揮発成分の蒸発初期、即ち水分蒸発量が３５質量％以下ではニュートン性、又は限りなくニュートン性に近い流動特性を示すことにより、印字中使用されないノズル内のインクの乾燥、数日間から数ヶ月間使用せず放置されたインクジェットプリンターの供給経路における揮発成分の蒸発による吐出不良を改善することができる。
ここで、前記ニュートン流体とは、下記式（１）で示す関係を満たす流体を意味する。
ｓ＝ηＤ ・・・式（１）
ただし、前記式（１）中、ｓはずり応力、ηは粘性係数、Ｄはずり速度である。

一方、非ニュートン流体とは、下記式（２）で示す関係を満たす流体を意味する。
ｓ＝μＤ^ｎ、１＞ｎ＞０ ・・・ 式（２）
ただし、前記式（２）中、ｓはずり応力、Ｄはずり速度、ｎは非ニュートン指数、μは非ニュートン係数である。

前記非ニュートン指数ｎは、ニュートン流体とかけ離れた挙動を示す値であり、ｎ＝１のときはずり速度によらず粘度は一定であるが、ｎが１から離れるほど、ずり速度によって粘度が変化する。
また、前記非ニュートン指数が、１＞ｎ＞０となる流体は疑塑性、ｎ＞１となる流体はダイラントと呼ばれ、これらはずり速度が大きくなるほど粘度が減少する。即ちずり速度に依存するので、非ニュートン流体の粘度は、それを測ったときのずり速度における値という意味で見かけ粘度という。該見かけ粘度がずり速度の増加に伴い減少するのは、ずり変形力の増大により構造破壊が進むからである。
このように、ずり速度１点での測定で得られた見かけの粘度だけではわからない、分散系の構造変化を捉えるために、非ニュートン指数を観察することが有効となる。

ここで、水分蒸発時のインクの非ニュートン指数の測定方法は、まず、インクをサンプル瓶に５ｇ程度量り取り、５０℃の恒温槽で所望の水分蒸発量となるまで水分を蒸発させる。水分の蒸発及び吸湿を防ぐため蓋をして１日放置した後、よく掻き混ぜてから回転粘度計（ＲＥ５５０Ｌ、東機産業株式会社製）でずり速度を変えて測定する。縦軸にずり応力ｓ、横軸にずり速度Ｄをとり、上記式（２）より非ニュートン指数ｎを求めることができる。

このようにして求められる非ニュートン指数が、水分蒸発量が３５質量％以下では非ニュートン指数が０．９以上１．０未満であり、水分蒸発量が４５質量％では非ニュートン指数が０．４以上０．９５以下であり、かつ水分蒸発量が５０質量％では非ニュートン指数が０．７以下であり、水分蒸発量が３５質量％以下では非ニュートン指数が０．９５以上１．０未満であり、水分蒸発量が４５質量％では非ニュートン指数が０．５以上０．８以下であり、かつ水分蒸発量が５０質量％では非ニュートン指数が０．５以下であることが好ましい。
前記水分蒸発量が３５質量％以下で非ニュートン指数が０．９未満となるインクは、低湿環境で印字を行ったり、数日間〜数ヶ月間まったく印字が行われなかった場合、次に印字する際に吐出不良が発生しやすくなることがある。

放置後の吐出性については大きく分けて２つの現象が考えられる。一つめは数日間から数週間印字されずに放置された非印刷時間が比較的短期の場合、ノズル付近の水分蒸発によるインクの分散構造変化が要因となり不吐出が発生する。２つめは、数ヶ月間印字されず長期間放置される場合、ノズル付近の水分蒸発だけではなく、インク流路であるチューブの透湿により徐々に水分が蒸発しインクの分散構造変化が進行する。流路内でニュートン性を失ったインクは送液が困難となり、吐出不良、更にはインクジェットプリンタの故障の原因となる。
水分蒸発量が３５質量％以下で非ニュートン指数が０．９未満となるインクは、ノズル面に付着したインクをクリーニング動作によって拭き取れず、逆にノズル面にインクを広げて汚してしまうことがある。また、ノズル面を清掃するためのワイパーブレードに付着したインクが流動せずそのまま乾燥が進み固着してしまうこともある。
更に、ある程度水分が蒸発した時点でインクが凝集することで、紙の内部まで着色剤が移動することを防ぐことができる。これにより高い画像濃度かつ裏抜けの少ない画像を提供できる。そのため、水分蒸発量が４５質量％では非ニュートン指数が０．４以上０．９５以下であり、かつ水分蒸発量が５０質量％では非ニュートン指数が０．７以下である。

このようなインク水分蒸発時の非ニュートン指数は、インク中の水分量、溶剤種、溶剤量、固形分量、着色剤の種類などが影響する。
前記記録用インクの非ニュートン指数を本発明の前記所定の範囲とするための、着色剤、及び溶剤種などのインク組成については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、着色剤及び樹脂の含有量は６質量％〜１２質量％、湿潤剤の含有量は２０質量％〜４０質量％、水の含有量は４５質量％〜６５質量％であることが好ましい。

−湿潤剤−
水が蒸発し、インク中の残存水分量中の湿潤剤比率が高くなった場合、着色剤との相溶性が悪い成分が多いほど増粘凝集が発生し、インクは流動性を失う傾向にある。湿潤剤と着色剤との相溶性については、着色剤の分散基の影響が考えられる。例えば表面酸化処理カーボンブラックの場合、水酸化ナトリウムによる中和度が影響し、中和度の低い顔料を用いた方が、インク中の水分を４０質量％蒸発させたときに流動性を保てる傾向がある。
したがって、少なくとも２種類の湿潤剤を含有し、着色剤に対する相溶性が高い湿潤剤Ａの含有量Ｃ_Ａと、該湿潤剤Ａ以外の湿潤剤Ｂの合計含有量Ｃ_Ｂが、次式、Ｃ_Ａ≧Ｃ_Ｂを満たすことが好ましい。
ここで、着色剤と湿潤剤との相溶性は、例えば着色剤（固形分８質量％）と、湿潤剤（Ｃ_Ａ＋Ｃ_Ｂ＝３０質量％）を混合して、密閉容器内で５０℃環境下、１ヶ月保存したときの粘度変化をみることで確認できる。相溶性が良い場合には、保存前後で粘度変化がみられないが、相溶性が悪いと増粘傾向となることで判別できる。

前記湿潤剤Ａとしては、例えばグリセリン、などが挙げられる。
前記湿潤剤Ｂとしては、例えばジエチレングリコール、２−ピロリドン、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，３−ブタンジオール、プロピレングリコール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、などが挙げられる。

−界面活性剤−
前記界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤から選ばれる一種を単独、又は二種以上を混合して用いることができる。
前記アニオン界面活性剤としては、例えばアルキルアリル、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルアリールエーテルエステル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカンオレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、エーテルカルボキシレート、スルホコハク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、脂肪酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、ナフテン酸塩、などが挙げられる。
前記ノニオン系界面活性剤としては、例えばアセチレングリコール系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、などが挙げられる。
前記カチオン界面活性剤としては、例えば、アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、などが挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、例えばイミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン誘導体；ジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ（アミノエチル）グリシン、などが挙げられる。

前記フッ素系界面活性剤としては、例えば、下記一般式（１）〜（３）のいずれかで表される化合物が挙げられる。

ただし、前記一般式（１）中、ｍは、０〜１０の整数を表す。ｎは、１〜４０の整数を表す。

ただし、前記一般式（２）中、ＲＦは、ＣＦ_３又はＣＦ_２ＣＦ_３を表す。ｍは６〜２５の整数を表し、ｎは１〜４の整数を表し、ｐは１〜４を表す。

ただし、前記一般式（３）中、ＲＦは、ＣＦ_３又はＣＦ_２ＣＦ_３を表す。ｑは１〜６の整数を表す。

前記一般式（１）〜（３）で表される化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸塩、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアルキルベタイン化合物、パーフルオロアルキルアミンオキサイド化合物などが挙げられる。
前記フッ素系界面活性剤の具体的な市販品としては、入手が容易であることから、例えば、ソフタールＥＰ７０２５（株式会社日本触媒製）、サーフロンＳ−１１１，Ｓ−１１２，Ｓ−１１３，Ｓ１２１，Ｓ１３１，Ｓ１３２，Ｓ−１４１，Ｓ−１４５（いずれも、旭硝子株式会社製）；フルラードＦＣ−９３，ＦＣ−９５，ＦＣ−９８，ＦＣ−１２９，ＦＣ−１３５，ＦＣ−１７０Ｃ，ＦＣ−４３０，ＦＣ−４３１，ＦＣ−４４３０（いずれも、住友スリーエム株式会社製）；メガファックＦ−４７０，Ｆ−１４０５,Ｆ４７４（いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製）；ゾニールＦＳ−３００，ＦＳＮ，ＦＳＮ−１００，ＦＳＯ(いずれも、デュポン社製)、エフトップＥＦ−３５１，３５２，８０１，８０２（いずれも、ジェムコ株式会社製）、などが好適に挙げられる。これらの中でも，信頼性と発色向上に関して良好なゾニールＦＳ−３００、ＦＳＮ、ＦＳＮ−１００、ＦＳＯ(いずれも、デュポン社製)が、特に好適に使用できる。
なお、前記界面活性剤の添加量は、顔料を安定に分散させ、本発明の他の効果を損なわない範囲で適宣調整することができる。

−着色剤−
前記着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、（１）表面に親水基を有するカーボンブラック、（２）ポリマー微粒子に非水溶性乃至水難溶性の色材を含有させてなるポリマーエマルジョンなどが好適である。

前記（１）の表面に親水基を有するカーボンブラックは、カーボンブラックの表面に少なくとも１種の親水基が直接もしくは他の原子団を介して結合するように表面改質されたものである。該表面改質は、カーボンブラックの表面に、ある特定の官能基（スルホン基やカルボキシル基等の官能基）を化学的に結合させるか、あるいは、次亜ハロゲン酸又はその塩の少なくともいずれかを用いて湿式酸化処理するなどの方法が用いられる。これらの中でも、カーボンブラックの表面にカルボキシル基が結合され、水中に分散している形態が特に好ましい。このようにカーボンブラックが表面改質され、カルボキシル基が結合しているため、分散安定性が向上するばかりではなく、高品位な印字品質が得られるとともに、印字後の記録媒体の耐水性がより向上する。

この自己分散性カーボンブラックを含有するインクは乾燥後の再分散性に優れるため、長期間印字を休止し、インクジェットヘッドノズル付近のインク水分が蒸発した場合も目詰まりを起こさず、簡単なクリーニング動作で容易に良好な印字が行える。
前記自己分散性カーボンブラックの体積平均粒径（Ｄ_５０）は、インク中において０．０１μｍ〜０．１６μｍが好ましい。

前記カーボンブラックとしては、公知のカーボンブラックの製造方法で製造されたものであり、チャンネル法、オイルファーネス法、ファーネス法、アセチレンブラック法、サーマルブラック法等で製造されたものを用いることができる。

前記カーボンブラックとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば＃２７００、＃２６５０、＃２６００、＃２４５０Ｂ、＃２４００Ｂ、＃２３５０、＃２３０、＃１０００、＃９９０、＃９８０、＃９７０、＃９６０、＃９５０、＃９００、＃８５０、＃７５０Ｂ、ＭＣＦ８８、＃６５０Ｂ、ＭＡ６００、ＭＡ７７、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ１００、ＭＡ１００Ｒ、ＭＡ１００Ｓ、ＭＡ２２０、ＭＡ２３０、ＭＡ２００ＲＢ、ＭＡ１４、＃５２、＃５０、＃４７、＃４５、＃45Ｌ、＃４４、＃４０、＃３３、＃３２、＃３０、＃２５、＃２０、＃１０、＃５、＃９５、＃８５、ＣＦ9、＃２６０（いずれも、三菱化学株式会社製）；Ｒａｖｅｎ７００、同５７５０、同５２５０、同５０００、同３５００、同１２５５（いずれも、コロンビア社製）；Ｒｅｇａｌ ４００Ｒ、同３３０Ｒ、同６６０Ｒ、Ｍｏｇｕｌ Ｌ、Ｍｏｎａｒｃｈ７００、同８００、同８８０、同９００、同１０００、同１１００、同１３００、Ｍｏｎａｒｃｈ １４００（いずれも、キャボット社製）；カラーブラックＦＷ１、同ＦＷ２、同ＦＷ２Ｖ、同ＦＷ１８、同ＦＷ２００、同Ｓ１５０、同Ｓ１６０、同Ｓ１７０、プリンテックス３５、同Ｕ、同Ｖ、同１４０Ｕ、同１４０Ｖ、スペシャルブラック６、同５、同４Ａ、同４（いずれも、デグッサ社製）；トーカブラック＃８５００、同＃８３００、同＃７５５０、同＃７４００、同＃７３６０、同＃７３５０、同＃７２７０、同＃７１００（いずれも、東海カーボン株式会社製）；シヨウブラックＮ１１０、同Ｎ２２０、同Ｎ２３４、同Ｎ３３９、同Ｎ３３０、同Ｎ３２６、同Ｎ３３０Ｔ、同ＭＡＦ、同Ｎ５５０（いずれも、キャボットジャパン社製）、などが挙げられる。

前記自己分散型カーボンブラックとしては、イオン性を有するものが好ましく、アニオン性に帯電したものやカチオン性に帯電したものが好適である。
前記アニオン性親水基としては、例えば、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ_３Ｍ、−ＰＯ_３ＨＭ、−ＰＯ_３Ｍ_２、−ＳＯ_２ＮＨ_２、−ＳＯ_２ＮＨＣＯＲ（ただし、Ｍは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを表す。Ｒは、炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表す）等が挙げられる。これらの中でも、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ_３Ｍがカラー顔料表面に結合されたものを用いることが好ましい。

また、前記親水基中における「Ｍ」は、アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、等が挙げられる。前記有機アンモニウムとしては、例えば、モノ乃至トリメチルアンモニウム、モノ乃至トリエチルアンモニウム、モノ乃至トリメタノールアンモニウムが挙げられる。前記アニオン性に帯電したカラー顔料を得る方法としては、カラー顔料表面に−ＣＯＯＮａを導入する方法として、例えば、カラー顔料を次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法、スルホン化による方法、ジアゾニウム塩を反応させる方法が挙げられる。

前記カチオン性親水基としては、例えば、第４級アンモニウム基が好ましく、下記に挙げる第４級アンモニウム基がより好ましく、本発明においては、これらのいずれかがカーボンブラック表面に結合されたものが着色剤として好適である。

前記親水基が結合されたカチオン性の自己分散型カーボンブラックを製造する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記構造式で表されるＮ−エチルピリジル基を結合させる方法として、カーボンブラックを３−アミノ−Ｎ−エチルピリジウムブロマイドで処理する方法が挙げられる。

前記親水基は、他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合されていてもよい。他の原子団としては、例えば、炭素原子数１〜１２のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基が挙げられる。上記した親水基が他の原子団を介してカーボンブラックの表面に結合する場合の具体例としては、例えば、−Ｃ_２Ｈ_４ＣＯＯＭ（ただし、Ｍは、アルカリ金属、又は第４級アンモニウムを表す）、−ＰｈＳＯ_３Ｍ（ただし、Ｐｈはフェニル基を表す。Ｍは、アルカリ金属、又は第４級アンモニウムを表す）、−Ｃ_５Ｈ_１０ＮＨ_３ ^＋等が挙げられる。

前記（２）の色材を含有したポリマーエマルジョンとは、ポリマー微粒子中に色材を封入したもの、及びポリマー微粒子の表面に色材を吸着させたものの少なくともいずれかを意味する。例えば、特開２００１−１３９８４９号公報に記載されたものなどが挙げられる。
この場合、全ての色材がポリマー微粒子中に封入及び／又は吸着している必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲で該色材がエマルジョン中に分散にしていてもよい。
前記「水不溶性又は水難溶性」とは、２０℃で水１００質量部に対し色材が１０質量部以上溶解しないことを意味する。また、前記「溶解する」とは、目視で水溶液表層又は下層に色材の分離や沈降が認められないことを意味する。
前記ポリマーエマルジョンを形成するポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリウレタン系ポリマー、特開２０００−５３８９７号公報、特開２００１−１３９８４９号公報に開示されているポリマーなどが挙げられる。これらの中でも、ビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマーが特に好ましい。
前記色材を含有させたポリマー微粒子（着色微粒子）の体積平均粒径は、前記インク中において０．０１〜０．１６μｍが好ましい。

前記色材としては、例えば、染料や、顔料等が挙げられる。これらの中でも、耐水性、耐侯性が良好である点から顔料が好ましい。
前記顔料はブラック顔料としてカーボンブラックが挙げられる。
カラー顔料としては、アントラキノン、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ジアゾ、モノアゾ、ピラントロン、ペリレン、複素環式イエロー、キナクリドン、（チオ）インジゴイドを含む。フタロシアニンブルーの代表的な例は銅フタロシアニンブルー又はその誘導体（ピグメントブルー１５）を含む。キナクリドンの代表的な例はＣ．Ｉ．ピグメントオレンジ４８、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット４２を含む。アントラキノンの代表的な例はＣ．Ｉ．ピグメントレッド４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９４（ペリノンレッド）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１６（臭素化ピラントロンレッド）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２６（ピラントロンレッド）を含む。ピレリンの代表的な例はＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２３（ベルミリオン）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９（スカーレット）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７９（マルーン）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９０（レッド）、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８９（イエローシェードレッド）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２４を含む。チオインジゴイドの代表的な例はＣ．Ｉ．ピグメントレッド８６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９８、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３８を含む。複素環式イエローの代表的な例はＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８を含む。その他の適切な着色顔料の例は、Ｔｈｅ Ｃｏｌｏｕｒ Ｉｎｄｅｘ、第三版(Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｄｙｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ，１９８２)に記載されている。

前記染料としては、例えば、水溶性染料、油溶性染料、分散染料等が挙げられる。
前記水溶性染料としては、カラーインデックスにおいて酸性染料、直接性染料、塩基性染料、反応性染料、食用染料に分類される染料であり、好ましくは耐水、耐光性が優れたものが用いられる。
前記酸性染料及び食用染料としては、例えば、Ｃ．I．アシッドイエロー １７，２３，４２，４４，７９，１４２；Ｃ．I．アシッドレッド １，８，１３，１４，１８，２６，２７，３５，３７，４２，５２，８２，８７，８９，９２，９７，１０６，１１１，１１４，１１５，１３４，１８６，２４９，２５４，２８９；Ｃ．I．アシッドブルー ９，２９，４５，９２，２４９；Ｃ．I．アシッドブラック １，２，７，２４，２６，９４；Ｃ．I．フードイエロー ３，４；Ｃ．I．フードレッド ７，９，１４；Ｃ．I．フードブラック １，２などが挙げられる。
前記直接性染料としては、例えば、Ｃ．I．ダイレクトイエロー １，１２，２４，２６，３３，４４，５０，８６，１２０，１３２，１４２，１４４；Ｃ．I．ダイレクトレッド １，４，９，１３，１７，２０，２８，３１，３９，８０，８１，８３，８９，２２５，２２７；Ｃ．I．ダイレクトオレンジ ２６，２９，６２，１０２；Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー １，２，６，１５，２２，２５，７１，７６，７９，８６，８７，９０，９８，１６３，１６５，１９９，２０２；Ｃ．I．ダイレクトブラック １９，２２，３２，３８，５１，５６，７１，７４，７５，７７，１５４，１６８，１７１などが挙げられる。
前記塩基性染料としては、例えば、Ｃ．I．べーシックイエロー １，２，１１，１３，１４，１５，１９，２１，２３，２４，２５，２８，２９，３２，３６，４０，４１，４５，４９，５１，５３，６３，６４，６５，６７，７０，７３，７７，８７，９１；Ｃ．I．ベーシックレッド ２，１２，１３，１４，１５，１８，２２，２３，２４，２７，２９，３５，３６，３８，３９，４６，４９，５１，５２，５４，５９，６８，６９，７０，７３，７８，８２，１０２，１０４，１０９，１１２；Ｃ．I．べーシックブルー １，３，５，７，９，２１，２２，２６，３５，４１，４５，４７，５４，６２，６５，６６，６７，６９，７５，７７，７８，８９，９２，９３，１０５，１１７，１２０，１２２，１２４，１２９，１３７，１４１，１４７，１５５；Ｃ．I．ベーシックブラック ２，８などが挙げられる。
前記反応性染料としては、例えば、Ｃ．I．リアクティブブラック ３，４，７，１１，１２，１７；Ｃ．I．リアクティブイエロー １，５，１１，１３，１４，２０，２１，２２，２５，４０，４７，５１，５５，６５，６７；Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド １，１４，１７，２５，２６，３２，３７，４４，４６，５５，６０，６６，７４，７９，９６，９７；Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー １，２，７，１４，１５，２３，３２，３５，３８，４１，６３，８０，９５などが挙げられる。

本発明においては、分散剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料を併用することも可能である。好ましい分散剤としては、従来公知の顔料分散液を調整するのに用いられる公知の分散剤を使用することができ、例えば以下のものが挙げられる。ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体などが挙げられる。
これらの共重合体は質量平均分子量が３，０００〜５０，０００であるのが好ましく、５，０００〜３０，０００がより好ましく、７，０００〜１５，０００が更に好ましい。
前記分散剤の添加量は、顔料を安定に分散させ、本発明の他の効果を失わせない範囲で適宣添加されてよい。質量比（顔料：分散剤）が１：０．０６〜１：３の範囲が好ましく、１：０．１２５〜１：３の範囲がより好ましい。

−浸透剤−
本発明では、浸透剤として炭素数７〜１１のジオール化合物を用いることができる。炭素数が７未満であると、十分な浸透性が得られず、両面印刷時に記録媒体を汚したり、記録媒体上でのインクの広がりが不十分で画素の埋まりが悪くなるため、文字品位や画像濃度の低下が生じることがあり、１１を超えると保存安定性が低下することがある。

前記ジオール化合物としては、例えば、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールなどが好適である。
前記ジオール化合物の添加量は０．１質量％〜２０質量％が好ましく、０．５質量％〜１０質量％がより好ましい。前記添加量が少なすぎると、インクの記録媒体への浸透性が劣り、搬送時にコロで擦られて汚れが発生したり、両面印字のため記録媒体の記録面を反転させる際に搬送ベルトにインクを付着させて汚れが発生したり、高速印字や両面印字に対応できないことがある。一方、添加量が多すぎると、印字ドット径が大きくなり、文字の線幅が広くなったり、画像鮮明度が低下することがある。

−樹脂微粒子−
本発明の記録用インクにおいて、樹脂微粒子を添加することができる。樹脂微粒子とは、水に不溶性の樹脂が水に分散した状態で存在したもので、溶媒が蒸発すると樹脂微粒子同士が融着して膜を形成し、着色剤をメディア上に固着させる効果を持つ。また、溶媒が蒸発すると増粘・凝集する性質を持ち、着色成分の浸透を抑制し高い画像濃度が得られ、また裏抜けを防止する効果も得られる。
インク中に安定して存在しかつ水分蒸発時に著しい分散構造変化を引き起こさないために、インクに添加する湿潤剤に樹脂微粒子が不溶であることが有効である。湿潤剤への安定性は、湿潤剤と樹脂微粒子分散体を質量比が１：１の割合で混合し、６０℃で５日間保存しても粘度変化や粒径変化がないことで確認できる。

前記樹脂成分としては、例えばアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、などが挙げられる。前記樹脂エマルジョンの添加量は、記録用インクの０．１質量％〜４０質量％となるように含有するのが好ましく、１質量％〜２５質量％がより好ましい。前記樹脂微粒子が０．１質量％未満であると、十分な定着性が得られないことがあり、４０質量％を超えると固形分が多く溶媒が少ない組成となることから、保存安定性が悪化したりノズルでの乾燥や固化が発生しやすくなり吐出性が低下したりする場合がある。

前記樹脂微粒子の顔料に対する添加量は、顔料１質量部に対し樹脂微粒子を０．０５質量部〜１．２質量部添加することが好ましく、０．２質量部〜１．０質量部がより好ましい。前記樹脂微粒子の添加量が、０．０５質量部未満であると、十分な定着性が得えられないことがあり、１．２質量部を超えると、保存安定性が悪化したり、吐出性が低下することがある。

前記樹脂微粒子の体積平均粒径が５０ｎｍ〜１８０ｎｍであることが好ましく、７０ｎｍ〜１６０ｎｍであることがより好ましい。前記体積平均粒径が５０ｎｍ未満であると、樹脂エマルジョンの粘度が高くなり、インクジェットプリンターで吐出可能なインク粘度とすることが困難となる。また、繊維の隙間を埋めて色材を表面に留めにくくなるため、画像濃度が低くなる傾向がある。一方、前記体積平均粒径が１８０ｎｍを超えると、インクジェットプリンターのノズルで詰まり易くなり、吐出不良が発生する傾向がある。

−その他の成分−
その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、ｐＨ調整剤、防腐防黴剤、防錆剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、酸素吸収剤、光安定化剤、などが挙げられる。

前記防腐防黴剤としては、例えば、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、等が挙げられる。

前記ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにｐＨを７以上に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて任意の物質を使用することができる。
該ｐＨ調製剤としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物；水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、等が挙げられる。

前記防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト、等が挙げられる。

前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤、などが挙げられる。

前記フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）としては、例えば、ブチル化ヒドロキシアニソール、２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２,２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２,２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４,４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、３,９−ビス［１,１−ジメチル−２−［β−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］２,４,８,１０−テトライキサスピロ[５,５]ウンデカン、１,１,３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、１,３,５−トリメチル−２,４,６−トリス（３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス［メチレン−３−（３',５'−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４'−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、などが挙げられる。
前記アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−β−ナフチルアミン、α−ナフチルアミン、Ｎ,Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、フェノチアジン、Ｎ,Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２,４−ジメチル−６−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール、ブチルヒドロキシアニソール、２,２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４,４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４,４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、テトラキス［メチレン−３（３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ジヒドロキフェニル）プロピオネート］メタン、１,１,３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、等が挙げられる。
前記硫黄系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル３,３’−チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチル３,３’−チオジプロピオネート、ジステアリルβ,β’−チオジプロピオネート、２−メルカプトベンゾイミダゾール、ジラウリルサルファイド等が挙げられる。
前記リン系酸化防止剤としては、トリフェニルフォスファイト、オクタデシルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリラウリルトリチオフォスファイト、トリノニルフェニルフォスファイト、等が挙げられる。

前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。
前記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシルオキシベンゾフェノン、２,４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２,２’,４,４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、等が挙げられる。
前記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、２−（２'−ヒドロキシ−５'−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−５'−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−４'−オクトキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−３'−ｔｅｒｔ−ブチル−５'−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、等が挙げられる。
前記サリチレート系紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサリチレート、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルサリチレート、ｐ−オクチルフェニルサリチレート、等が挙げられる。
前記シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、エチル−２−シアノ−3,3'−ジフェニルアクリレート、メチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート、ブチル−２−シアノ−３−メチル−３−（ｐ−メトキシフェニル）アクリレート、等が挙げられる。
前記ニッケル錯塩系紫外線吸収剤としては、例えば、ニッケルビス（オクチルフェニル）サルファイド、２,２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）−ｎ−ブチルアミンニッケル（ＩＩ）、２,２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）−２−エチルヘキシルアミンニッケル（ＩＩ）、２,２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフェレート）トリエタノールアミンニッケル（ＩＩ）、等が挙げられる。

本発明の記録用インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、固形分量、粘度、表面張力、ｐＨ等が以下の範囲であることが好ましい。

前記記録用インク中の固形分量は、５質量％〜２０質量％が好ましく、６質量％〜１５質量％がより好ましい。前記固形分量が５質量％未満であると、印字後十分な画像濃度を得ることができないことがある。
ここで、本発明におけるインク中の固形分量とは、主として水不溶の着色剤と樹脂微粒子を意味する。
前記粘度は、２５℃で、６ｍＰａ・ｓ〜１５ｍＰａ・ｓが好ましく、６．５ｍＰａ・ｓ〜１２ｍＰａ・ｓがより好ましい。前記粘度が１５ｍＰａ・ｓを超えると、吐出安定性の確保が困難になることがある。
前記表面張力としては、２０℃で、２５〜４０ｍＮ／ｍが好ましい。前記表面張力が、２５ｍＮ／ｍ未満であると、記録媒体上での滲みが顕著になり、安定した噴射が得られないことがあり、４０ｍＮ／ｍを超えると、記録媒体へのインク浸透が十分に起らず、乾燥時間の長時間化を招くことがある。
前記ｐＨとしては、例えば、７〜１０が好ましい。

インクを長期保存すると、物性変化がみられる。特に加熱して保存すると、インクの粘度上昇やｐＨの低下がみられるが、できる限り変化が少ないことが好ましい。例えば、６０℃で２週間保存後の増粘率は５％以内であることが好ましく、ｐＨの低下率は−５％以内であることが好ましい。

本発明の記録用インクは、各種分野において好適に使用することができ、インクジェット記録方式による画像記録装置（プリンタ等）において好適に使用することができ、例えば、印字又は印字前後に記録媒体及び前記記録用インクを５０℃〜２００℃で加熱し、印字定着を促進する機能を有するもののプリンタ等に使用することもでき、以下のインクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法に特に好適に使用することができる。

＜インクカートリッジ＞
本発明で用いられるインクカートリッジは、本発明の前記記録用インクを容器中に収容してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材等を有してなる。
前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で
形成されたインク袋などを少なくとも有するもの、などが好適に挙げられる。
前記インクカートリッジにおけるインクの収容量は１５ｇ以上が好ましい。前記収容量が１５ｇ未満であると、本発明のインクジェット記録装置のように印写枚数の多い場合は、カートリッジ交換頻度が高くなり、本発明の目的及び作用効果を奏し得ないことがある。また、本発明のインクジェット記録装置によれば、このような大容量のインクタンクを用いた場合でも、保存により接液不良となりエアリークが起きて泡発生に至らないように改良が施されている。

次に、インクカートリッジについて、図１及び図２を参照して説明する。ここで、図１は、本発明のインクカートリッジの一例を示す図であり、図２は図１のインクカートリッジのケース（外装）も含めた図である。
インクカートリッジ１０は、図１に示すように、インク注入口４２からインク袋４１内に充填され、排気した後、該インク注入口４２は融着により閉じられる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口４３に装置本体の針を刺して装置に供給される。
インク袋４１は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋４１は、図２に示すように、通常、プラスチックス製のカートリッジケース４４内に収容され、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。

（インクジェット記録装置）
本発明のインクジェット記録装置は、インク飛翔手段を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、刺激発生手段、制御手段等を有してなる。
本発明で用いられるインクジェット記録方法は、インク飛翔工程を少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、刺激発生工程、制御工程等を含んでなる。
本発明で用いられるインクジェット記録方法は、本発明のインクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。

−インク飛翔工程及びインク飛翔手段−
前記インク飛翔工程は、本発明の前記記録用インクに刺激を付与し、該インクを記録ヘッドから液滴として飛翔させて記録媒体上に画像を記録する工程である。
前記インク飛翔手段は、本発明の前記記録用インクに刺激を付与し、該インクを記録ヘッドから液滴として飛翔させて記録媒体上に画像を記録する手段である。該インク飛翔手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各種のヘッド（インク吐出ヘッド）が挙げられ、特に複数のノズル列を有するヘッドと、液体保管用タンクから供給される液体を収容して前記ヘッドに液体を供給するサブタンクとを有するものが好ましい。
前記サブタンクは、該サブタンク内に負圧を発生するための負圧発生手段と、該サブタンク内を大気開放するための大気開放手段と、電気抵抗の差によりインクの有無を検知する検知手段とを有するものが好ましい。

前記刺激は、例えば、前記刺激発生手段により発生させることができ、該刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱（温度）、圧力、振動、光、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。

なお、前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライト、などが挙げられ、具体的には、例えば、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ等、などが挙げられる。

前記記録用インクの飛翔の態様としては、特に制限はなく、前記刺激の種類等応じて異なり、例えば、前記刺激が「熱」の場合、記録ヘッド内の前記記録用インクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを例えばサーマルヘッド等を用いて付与し、該熱エネルギーにより前記記録用インクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、該記録ヘッドのノズル孔から該記録用インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。また、前記刺激が「圧力」の場合、例えば記録ヘッド内のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小して、前記記録ヘッドのノズル孔から該記録用インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。

本発明の前記記録用インクのように、比較的低い表面張力を有するインクを用いる場合、前記記録ヘッドのノズルプレートのインク吐出用開口部が形成されている面に撥インク層を有する。これは、撥水性、撥インク性に優れるノズルプレートを用いることで、低い表面張力のインクでもインクのメニスカスが正常に形成でき、その結果、インク滴の形成（粒子化）が良好にできるためである。メニスカスが正常に形成されると、インクが噴射する際に一方方向にインクが引っ張られることがなくなり、その結果、インクの噴射曲がりが少なく、ドット位置精度が高い画像を得ることができる。
前記撥インク層としては、ＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキ、フッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチ等）を蒸着したもの、シリコーン系樹脂及びフッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼付け、などが挙げられる。
また、インク吐出面に付着した記録用インクを清掃するためのブレードを有することが好ましい。更にブレードに付着した記録用インクを掻き落とすための掻き落し部材を有することが好ましい。
また、前記インクジェット記録装置においては、記録媒体を反転させて両面印刷可能とする反転手段を有することが好ましい。
また、前記インクジェット記録装置においては、無端状の搬送ベルトの表面を帯電させて記録媒体を搬送する搬送手段を有することが好ましい。

前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。

ここで、本発明のインクジェット記録装置により本発明のインクジェット記録方法を実施する一の態様について、図面を参照しながら説明する。図３に示すインクジェット記録装置は、装置本体１と、装置本体１に装着した用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に装着され画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３と、インクカートリッジ装填部６とを有する。インクカートリッジ装填部６の上面には、操作キーや表示器などの操作部７が配置されている。インクカートリッジ装填部６は、インクカートリッジ１０の脱着を行うための開閉可能な前カバー８を有している。

装置本体１内には、図４及び図５に示すように、図示を省略している左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１１とステー１２とでキャリッジ１３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ（不図示）によって図５で矢示方向に移動走査する。

キャリッジ１３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の記録用インク滴を吐出する４個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド１４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド１４を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを記録用インクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。
また、キャリッジ１３には、記録ヘッド１４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１５を搭載している。サブタンク１５には、図示しない記録用インク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部６に装填された本発明のインクカートリッジ１０から本発明の前記記録用インクが供給されて補充される。

一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）２１上に積載した用紙２２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２１から用紙２２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ２３）、及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４を備え、この分離パッド２４は給紙コロ２３側に付勢されている。

この給紙部から給紙された用紙２２を記録ヘッド１４の下方側で搬送するための搬送部として、用紙２２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト３１と、給紙部からガイド２５を介して送られる用紙２２を搬送ベルト３１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ３２と、略鉛直上方に送られる用紙２２を略９０°方向転換させて搬送ベルト３１上に倣わせるための搬送ガイド３３と、押さえ部材３４で搬送ベルト３１側に付勢された先端加圧コロ３５とが備えられ、また、搬送ベルト３１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ３６が備えられている。

搬送ベルト３１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ３７とテンションローラ３８との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。搬送ベルト３１の裏側には、記録ヘッド１４による印写領域に対応してガイド部材７７が配置されている。なお、記録ヘッド１４で記録された用紙２２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト３１から用紙２２を分離するための分離爪５１と、排紙ローラ５２及び排紙コロ５３とが備えられており、排紙ローラ５２の下方に排紙トレイ２が配置されている。

装置本体１の背面部には、両面給紙ユニット６１が着脱自在に装着されている。両面給紙ユニット６１は、搬送ベルト３１の逆方向回転で戻される用紙２２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ３２と搬送ベルト３１との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット６１の上面には手差し給紙部６２が設けられている。

このインクジェット記録装置においては、給紙部から用紙２２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２２は、ガイド２５で案内され、搬送ベルト３１とカウンタローラ３２との間に挟まれて搬送される。更に先端を搬送ガイド３３で案内されて先端加圧コロ３５で搬送ベルト３１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、帯電ローラ３６によって搬送ベルト３７が帯電されており、用紙２２は、搬送ベルト３１に静電吸着されて搬送される。そこで、キャリッジ１３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１４を駆動することにより、停止している用紙２２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２２を所定量搬送後、次行の記録を行う。記録終了信号又は用紙２２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２２を排紙トレイ３に排紙する。
そして、サブタンク１５内の記録用インクの残量が少なくなってきたことが検知されると、インクカートリッジ１０から所要量の記録用インクがサブタンク１５に補給される。

なお、ここでは、キャリッジが走査するシリアル型（シャトル型）インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。

ここで、記録ヘッド１４（複数のヘッドを総称する意味で用いる）は、例えば、図６に示すように、イエロー（Ｙ）のインク滴を吐出する多数のノズルＮからなるノズル列１４ｙｎ及びマゼンタ（Ｍ）のインク滴を吐出する多数のノズルＮからなるノズル列１４ｍｎとを有する液滴吐出ヘッド１４ａと、シアン（Ｃ）のインク滴を吐出する多数のノズルＮからなるノズル列１４ｙｎ及びブラック（Ｂｋ）のインク滴を吐出する多数のノズルＮからなるノズル列１４ｋｎとを有するヘッド１４ｂとで構成している。
なお、この場合は一つの記録ヘッドに２個の別のサブタンクより２色を供給し４個のサブタンク２ヘッドでＹＭＣ及び黒の４色印写する場合（株式会社リコー製、イプシオＧ５０５）の図であるが、２列のノズル列を有するヘッドを４個設けそれぞれに１個ずつの別色のサブタンクを用意し２列のノズル列を有する４個のヘッド、４個のサブタンクでＹＭＣ及び黒の４色を印写するようにしてもよい（株式会社リコー製、イプシオＧ７０７）。

記録ヘッド１４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。なお、後述する実施例では、圧電アクチュエータ（圧電素子）をエネルギー発生手段に用いたヘッドを搭載している。

また、キャリッジ１３には、記録ヘッド１４の各ノズル列１４ｙｎ、１４ｍｎ、１４ｃｎ、１４ｋｎにそれぞれ各色のインクを供給するための各色の液体容器であるサブタンク１５（各色を区別する場合には、ノズル列に対応して１５ｙ、１５ｍ、１５ｃ、１５ｋの符号を用いる。）を搭載している。このサブタンク１５にはインク供給チューブ１６を介して前述した各色のメインタンク（インクカートリッジ）１０（各色を区別する場合には、ノズル列に対応して１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋの符号を用いる。）からインクが補充供給される。ここで、メインタンク１０は、それぞれ各色に対応してイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインクを収容しているが、ブラックインクを収容するメインタンク１０ｋは、他のカラーインクを収容するメインタンク１０ｙ、１０ｍ、１０ｃよりもインクの収容容量を大きくしている。

次に、この記録装置における液体供給装置であるインク供給装置の詳細について図７ないし図９を参照して説明する。なお、図７は同インク供給装置に係わる部分の分解斜視説明図、図８はその詳細、図９は同サブタンクの模式的側面説明図である。
このインク供給装置は、前述したようにキャリッジ１３に搭載されて各記録ヘッド１４（１４ａ、１４ｂ）にインクを供給する液体容器であるサブタンク１５と、このサブタンク１５に供給チューブ１６を介してインクを供給補充するためのメインタンク（インクカートリッジ）１０とによって構成される。
１つのサブタンク１５は、インクを収容するインク収容部１００を形成する容器本体（ケース本体）１０１に、インク収容部１００の開口（サブタンク１５の一面）を封止する可撓性を有するフィルム状部材（可撓性フィルム状部材）１０２を接着又は溶着などで貼り付け、更にインク収容部１００内部にはケース本体１０１とフィルム状部材１０２との間にフィルム状部材１０２を外方に付勢するための弾性部材であるバネ（スプリング）１０３を設けている。

ここで、前記フィルム状部材１０２は単層構成でもよいが、図１０（ａ）に示すように、種類の異なる第１層１０２ａと第２層１０２ｂとをラミネートした二層構成、例えば、ポリエチレンとナイロンのフィルム状部材をラミネートした構成としたり、図１０（ｂ）に示すように、第１層１０２ａにシリカ蒸着層１０２ｃを形成した構成とすることができる。このような構成とすることにより、インクに対する耐液性を確実に確保することができる。また、フィルム状部材１０２にシリカ蒸着層を含むことでも収容するインクに対する耐液性の向上を図れる。
また、フィルム状部材１０２の厚さは、１０μｍ〜１００μｍが好ましい。前記厚さが、１０μｍ未満であると、経時的劣化による破損などが生じ易くなることがあり、１００μｍを超えると、可撓性が低下して負圧の効率的な発生が困難になることがある。
更に、フィルム状部材１０２にはバネ１０３に対応して凸部形状となる膨らみ部１０２ａを形成してその外面に補強部材１０４を貼り付けている。このように、可撓性フィルム状部材１０２に凸部を設けることで弾性部材（ここではバネ）１０３を安定して保持することができる。この場合、可撓性フィルム状部材１０２は、シート状のフィルム部材を凸形状に成形して作製することで、容易に凸部を形成することができる。

また、ケース１０１にはインク収容部１００にインクを補充するためのインク導入路部１１１を設け、このインク導入路部１１１とインクカートリッジ１０に接続された供給チューブ１６とを接続するための連結手段１１２を着脱可能に装着できるようにしている。なお、インクカートリッジ１０とサブタンク１５との間にはインクカートリッジ１０からサブタンク１５にインクを圧送するために後述するような送液ポンプを設けている。

更に、ケース１０１の下部にはインク収容部１００から記録ヘッド１４にインクを供給するための連結部材１１３を取り付け、この連結部材１１３には記録ヘッド１４のインク供給路１１４を形成し、インク収容部１００との間にはフィルタ１１５を介装している。

そして、ケース１０１の上部分にはインク収容部１００から空気を出すための空気流路１２１を形成している。この空気流路１２１は、インク収容部１００に開口が臨む入口流路部分１２２と、この入口流路部分１２２に続く流路部分（これを「直交流路部分」という）１２３とを含み、下流側でケース１０１に設けた大気開放穴１３１に連通し、更に大気開放穴１３１よりも使用状態で下側になる部分に蓄積部１２６を連続して形成している。

この大気開放穴１３１にはサブタンク１５内の密閉状態及び大気開放状態を切り替えるための大気開放手段である大気開放弁機構１３２を設けている。この大気開放弁機構１３２はホルダ１３３内に弁座１３４、弁体であるボール１３５及びこのボール１３５を弁座１３４側に付勢するスプリング１３６を収納して構成している。

なお、蓄積部１２６の作用について説明すると、装置本体が傾けられたり、揺らされるなどしたときには、空気流路１２１内にインクが侵入する可能性が高くなる。そこで、空気流路１２１から侵入したインクを蓄積部１２６に蓄積できるようにして、輸送時に落下等されインクが侵入しても、大気解放口１３１及びこれを開閉する大気開放弁機構１３２内にインクが侵入して固まるなどして大気開放弁機構１３２が作動不良になることを防止している。

また、ケース１０１の上部にはサブタンク１５内のインク量が所定量以下になったこと（この状態を「インク無し」とする。）を検知するための２本の検知電極１４１、１４２を装着している。検知電極１４１、１４２がいずれもインクに浸されている状態と少なくとも一方がインクに浸されていない状態とで検知電極１４１、１４２間の導通状態が変化することによって「インク無し」を検知することができる。

本発明のインクジェット記録装置は、図１１及び図１２に示すように、キャリッジ１３の走査方向の一方側（両側でもよい）の非印字領域には、記録ヘッド１４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構（以下、「サブシステム」と称することもある）７１を配置している。図１１は、維持回復機構の上方向から見た図、図１２は維持ユニットの概略説明図である。このサブシステム７１には、記録ヘッド１４ａ、１４ｂの各ノズル面をキャピングするためのキャップ部材７２Ａ、７２Ｂと、ノズル面をワイピングするためのワイパーブレード７３とを備えている。このキャップ部材７２Ａとワイパーブレード７３との間にインクを空吐出する際の空吐出受けが設けられている。この空吐出受けは、ここにインクが吐き出され下部の廃液タンクまで流れるように構成されており、この部分（吐き出された部分）にインクが固着し易いので、固着したインクを自動的に掻き落すワイパーが設けられている。

次に、本発明のインクジェット記録装置に係る維持回復機構７１について説明する。
図１１及び図１２に示すように、まず、モータ２３１が正転すると、モータギヤ２３２、ポンプギヤ２３４、中間ギヤ２３５、中間ギヤ２３６、中間ギヤ２３７までが回転し、チューブポンプ２２０が作動してポンプとチューブ２１９で連結された一番右（記録領域側）のキャップ内を吸引する。その他のギヤは、一方向クラッチ２３７が不連結となり作動しない。
モータ２３１が逆転すると、一方向クラッチ２３７が連結されモータ〜カム軸までが回転する。チューブポンプ２２０は逆転するが、ポンプとしては作動しない構造となっている。
カム軸２２１にはキャリッジロックカム２２７とキャップカム２２２Ｂ及び２２２Ａとワイパカム２２４及びワイパークリーナカム２２８及びホームポジションセンサ用カム２４１が一体的に回転するように取付けられている。
キャリッジロック２１５は圧縮ばね（不図示）により上方（ロック方向）に付勢されている。キャリッジロックカム２２７のカム面と接触したキャリッジロックアーム２１７によりキャリッジロック２１５は上下させられる。
キャップ７２Ａ及び７２Ｂ、キャップホルダ２１２Ａは、キャップカム２２２Ａ及び２２２Ｂにより上下させられる。
ワイパー７３は、ワイパカム２２８により上下させられる。
ワイパークリーナ２１８は、バネによりワイパー７３から離れる方向に付勢されていて、ワイパークリーナカム２１８によりワイパー方向に動作する。ワイパー７３はワイパークリーナ２１８と空吐出受けに挟まれながら下降することにより、ワイパー７３のインクが空吐出内へ掻き落とされる。
維持ユニット本体にはセンサ（ホトインタラプタ／不図示）が固定されており、ホームポジションカムにてキャップが最下端にきた時にＨＰレバー（不図示）を動作させセンサが開状態になってモーター（ポンプ以外の）ホームポジションを検知する（それ以外は、ＨＰレバーは動作せずにセンサは常時閉）構成となっている。
電源ＯＮ時には、キャップ７２Ａ及び７２Ｂ、キャップホルダ２１２Ａ及び２１２Ｂの位置に関係なく上下し（移動開始までは位置検出を行わない）、キャップのホーム位置（上昇途中）を検知した後に、定められた量を移動して最下端へ移動する。その後、キャリッジが左右に移動して位置検知後キャップ位置に戻り、キャッピングされる。

モータ逆転時の動作順序は、キャップ上昇（キャリッジロックもほぼ同時）、キャップ下降（キャリッジロックもほぼ同時）、ホームポジションセンサ開、ワイパー上昇、ワイパークリーナ動作開始（ワイパーを空吐出受けに押しつける）、ワイパー下降（ワイパーをワイパークリーナでしごく）、ワイパークリーナ戻りへ戻る一連の動作を繰り返す。

本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機、などに特に好適に適用することができる。

＜インク記録物＞
前記インク記録物は、記録媒体上に本発明の前記記録用インクを用いて形成された画像を有してなる。
前記記録媒体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、ＯＨＰシート、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記インク記録物は、高画質で滲みがなく、経時安定性に優れ、各種の印字乃至画像の記録された資料等として各種用途に好適に使用することができる。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

（調製例１）
−表面処理したカーボンブラック顔料分散液の作製−
ＣＴＡＢ比表面積が１５０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量１００ｍＬ／１００ｇのカーボンブラック９０ｇを、２．５規定の硫酸ナトリウム溶液３，０００ｍＬに添加し、温度６０℃、速度３００ｒｐｍで攪拌し、１０時間反応させて酸化処理を行った。この反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行った。得られたカーボンブラックを水洗いし乾燥させ、２０質量％となるよう純水中に分散させ、ｐＨ６．５となるよう調整し、孔径０．８μｍのメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散体の電導度は１．２５ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は１０５ｎｍであった。

（調製例２）
−表面処理したカーボンブラック顔料分散体の作製−
一次粒径が１６ｎｍ、比表面積が２６０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６９ｍＬ／１００ｇのカーボン９０ｇを、２．５規定の硫酸ナトリウム溶液３，０００ｍＬに添加し、温度６０℃、速度３００ｒｐｍで攪拌し、１０時間反応させて酸化処理を行った。この反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行った。得られたカーボンブラックを水洗いし、乾燥させて、２０質量％となるよう純水中に分散させ、ｐＨ６．５となるよう調整し、孔径０．８μｍのメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散液の電導度は１．３ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は１２８ｎｍであった。

（調製例３）
−表面処理したカーボンブラック分散体の作製−
一次粒径が１６ｎｍ、比表面積が２６０ｍ^２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が６９ｍＬ／１００ｇのカーボン９０ｇを、２．５規定の硫酸ナトリウム溶液３０００ｍＬに添加し、温度６０℃、速度３００ｒｐｍで攪拌し、１０時間反応させて酸化処理を行った。この反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行った。得られたカーボンブラックを水洗いし、乾燥させ、２０質量％となるよう純水中に分散させて、ｐＨ５．８となるよう調整し、孔径０．８μｍのメンブランフィルターで濾過して粗大粒子を取り除いた。
得られた分散液の電導度は１．２ｍＳ／ｃｍ、体積平均粒径は１２８ｎｍであった。

（合成例１）
−ポリマー分散液の調製−
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた１Ｌフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、スチレン１１．２ｇ、アクリル酸２．８ｇ、ラウリルメタクリレート１２．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート４．０ｇ、スチレンマクロマー（東亜合成株式会社製、商品名：ＡＳ−６）４．０ｇ、及びメルカプトエタノール０．４ｇを仕込み、６５℃に昇温した。次に、スチレン１００．８ｇ、アクリル酸２５．２ｇ、ラウリルメタクリレート１０８．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート３６．０ｇ、ヒドロキシエチルメタクリレート６０．０ｇ、スチレンマクロマー（東亜合成株式会社製、商品名：ＡＳ−６）３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスジメチルバレロニトリル２．４ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を２．５時間かけてフラスコ内に滴下した。滴下終了後、アゾビスジメチルバレロニトリル０．８ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を０．５時間かけてフラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスジメチルバレロニトリル０．８ｇを添加し、更に１時間熟成した。反応終了後、フラスコ内に、メチルエチルケトン３６４ｇを添加し、濃度が５０％のポリマー溶液８００ｇを得た。

（調製例４）
−フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
合成例１で合成したポリマー溶液２８ｇ、フタロシアニン顔料２６ｇ、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ、及びイオン交換水３０ｇを十分に攪拌した後、三本ロールミルを用いて混練した。得られたペーストをイオン交換水２００ｇに投入し、十分に攪拌した後、エバポレーターを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、シアン色のポリマー微粒子分散体を調製した。

（調製例５）
−ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
調製例４のフタロシアニン顔料を、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２に変更した以外は、調製例４と同様にして、マゼンタ色のポリマー微粒子分散体を調製した。

（調製例６）
−モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
調製例４のフタロシアニン顔料を、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４に変更した以外は、調製例４と同様にして、黄色のポリマー微粒子分散体を調製した。

（調製例７）
−カーボンブラック顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
調製例４のフタロシアニン顔料をカーボンブラック（一次粒子径１９ｎｍ、ＤＢＰ吸油量１１５ｍＬ／１００ｇ）に変更した以外は、調製例４と同様にして、黒色のポリマー微粒子分散体を調製した。

（実施例１〜６及び８〜１１、参考例７並びに比較例１〜６）
−記録用インクの作製−
下記表１〜表３に記載の処方の記録用インクを常法により作製し、ｐＨが９になるように１０質量％の水酸化カリウム水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターで濾過を行い、実施例１〜６及び８〜１１、参考例７並びに比較例１〜６の各記録用インクを作製した。

表１〜表３中、各成分の詳細は以下の通りである。
＊アクリル樹脂微粒子（アクアブリッド４７２０、ダイセル化学工業株式会社製）
＊ポリエステル樹脂微粒子（ペスレジンＡ６２０、高松油脂株式会社製）
＊ノニオン系界面活性剤（ソフタノールＥＰ７０２５、株式会社日本触媒製）
＊フッ素系界面活性剤（Ｉ）
ただし、前記一般式（１）中、ｍは４、ｎは６を表す。
＊フッ素系界面活性剤（ＩＩ）
ただし、ＲＦはＣＦ_２ＣＦ_３、ｍは１２、ｎは２、ｐは３を表す。
＊フッ素系界面活性剤（ＩＩＩ）
ただし、ＲＦはＣＦ_２ＣＦ_３、ｑは４を表す。

次に、得られた実施例１〜６及び８〜１１、参考例７並びに比較例１〜６の各記録用インクについて、下記のようにして、諸特性を評価した。結果を表４〜表６に示す。

＜非ニュートン指数の測定＞
水分蒸発時の各記録用インクの非ニュートン指数は、まず、インクをサンプル瓶に５ｇ程度量り取り、５０℃の恒温槽で所望の水分蒸発量となるまで水分を蒸発させた。水分蒸発及び吸湿を防ぐため蓋をして１日放置した後、よく掻き混ぜてから回転粘度計（ＲＥ５５０Ｌ、東機産業株式会社製）でずり速度を変えて測定を行った。縦軸にずり応力ｓ、横軸にずり速度Ｄをとり、下記式（２）より非ニュートン指数ｎを求めた。水分蒸発量と粘度との関係を図１３〜図１５に示した。水分蒸発量と非ニュートン指数との関係を図１６〜図１８に示した。
ｓ＝μＤ^ｎ、１＞ｎ＞０ ・・・ 式（２）
ただし、前記式（２）中、ｓはずり応力、Ｄはずり速度、ｎは非ニュートン指数、μは非ニュートン係数である。
図１６〜図１８の結果から、実施例１〜６及び８〜１１、並びに参考例７は、「水分蒸発量が３５質量％以下では非ニュートン指数が０．９以上１．０未満であり、水分蒸発量が４５質量％では非ニュートン指数が０．４以上０．９５以下であり、かつ水分蒸発量が５０質量％では非ニュートン指数が０．７以下である」を満たしていることが分かった。

＜インクの体積平均粒径＞
各記録用インクを純水で希釈し、粒度分布測定装置（マイクロトラックＵＰＡ、日機装株式会社製）を用いて体積平均粒子径（Ｄ５０％）を測定した。

＜インク粘度＞
Ｒ型粘度計（東機産業株式会社製）を用いて、２５℃で測定した。

＜インク表面張力＞
静的表面張力計（ＢＶＰ−Ｚ、協和界面科学株式会社製）を用いて、２３±３℃で測定した。

＜画像の鮮明性＞
図３〜５に示すインクジェットプリンター（記録ヘッドのインク吐出用開口部が形成されている面にシリコーン樹脂からなる撥インク層を有する）に、実施例１〜６及び８〜１１、参考例７並びに比較例１〜６の各記録用インクを充填してＴｙｐｅ６２００紙（株式会社ＮＢＳリコー製）に解像度６００ｄｐｉで印字を行った。印字乾燥後、文字滲み、及び画像滲み（フェザリング）を目視観察し、下記基準により評価した。また、反射型カラー分光測色濃度計（ＸＲｉｔｅ社製）を用いて画像濃度を測定した。このときの付着量は９．５ｇ／ｍ^２であった。
〔評価基準〕
○：滲みの発生がなく鮮明な画像である。
△：一部にひげ状の滲みが発生している。
×：文字の輪郭がはっきりしないほど滲みが発生している。

＜定着性＞
図３〜５に示すインクジェットプリンター（記録ヘッドのインク吐出用開口部が形成されている面にシリコーン樹脂からなる撥インク層を有する）に、実施例１〜６及び８〜１１、参考例７並びに比較例１〜６の各記録用インクを充填してＴｙｐｅ６２００紙（株式会社ＮＢＳリコー製）に６００ｄｐｉの解像度で印字を行った。印字乾燥後、綿布で印字部を１０回擦り、綿布への顔料の転写具合を目視観察し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
〇：綿布への顔料転写は殆どみられない。
△：若干の顔料転写が見られる。
×：明らかに顔料が転写している。

＜連続吐出性＞
図３〜５に示すインクジェットプリンター（記録ヘッドのインク吐出用開口部が形成されている面にシリコーン樹脂からなる撥インク層を有する）に、実施例１〜６及び８〜１１、参考例７並びに比較例１〜６の各記録用インクを充填してＴｙｐｅ６２００紙（株式会社ＮＢＳリコー製）に６００ｄｐｉの解像度で連続２００枚印字を行い、吐出乱れや不吐出具合を下記基準により評価した。
〔評価基準〕
〇：吐出乱れや不吐出はみられない。
△：３ノズル以下の不吐出、吐出乱れがある。
×：４ノズル以上の不吐出、吐出乱れがある。

＜短期放置後吐出性＞
図３〜５に示すインクジェットプリンター（記録ヘッドのインク吐出用開口部が形成されている面にシリコーン樹脂からなる撥インク層を有する）に、実施例１〜６及び８〜１１、参考例７並びに比較例１〜６の各記録用インクをそれぞれ充填して、３２℃、３０％ＲＨの環境で、Ｔｙｐｅ６２００紙（株式会社ＮＢＳリコー製）に６００ｄｐｉの解像度で１０枚連続印字を１時間毎に実施し、これを８時間行った後クリーニングは行わず、そのまま３２℃、３０％ＲＨの環境で１週間放置した。放置後ノズルチェック印字を行い、吐出乱れや吐出不具合を下記基準により評価した。
〔評価基準〕
○：吐出乱れや不吐出はみられない。
△：１０ズル以下の不吐出、吐出乱れがある。
×：１１ノズル以上の不吐出、吐出乱れがある。

＜長期放置後吐出性＞
図３〜５に示すインクジェットプリンター（記録ヘッドのインク吐出用開口部が形成されている面にシリコーン樹脂からなる撥インク層を有する）に、実施例１〜６及び８〜１１、参考例７並びに比較例１〜６の各記録用インクをそれぞれ充填して、全色クリーニングを行った後、３２℃、３０％ＲＨの環境下で２ヶ月放置した。放置後ノズルチェック印字を行い、吐出乱れや吐出不具合を下記基準により評価した。
〔評価基準〕
○：吐出乱れや不吐出はみられない。
△：１０ノズル以下の不吐出、吐出乱れがある。
×：１１ノズル以上の不吐出、吐出乱れがある。

＜撥水面へのインク付着＞
図３〜５に示すインクジェットプリンター（記録ヘッドのインク吐出用開口部が形成されている面にシリコーン樹脂からなる撥インク層を有する）に、実施例１〜６及び８〜１１、参考例７並びに比較例１〜６の各記録用インクをそれぞれ充填して、３２℃、３０％ＲＨの環境下で、Ｔｙｐｅ６２００紙（株式会社ＮＢＳリコー製）に６００ｄｐｉの解像度で２００印字毎に１回全色クリーニングを行い、これを１日１０回ずつ１０日間繰り返した。
図６に示すヘッド撥水面に付着しているインクの状態をマイクロスコープで観察した。
〔評価基準〕
○：インクの付着は殆どみられない。
△：ややインクの付着がみられるが、インクの吐出を阻害するほどではない。
×：著しくインクが付着しており、ノズル口付近にまでインク汚れが広がっている。

本発明の記録用インクは、普通紙での滲みが少なく、保存安定性に優れ、高品位の画像が得られるので、インクジェット記録装置に好適に用いることができる。
本発明のインクジェット記録装置は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機、などに特に好適に適用することができる。

図１は、本発明のインクカートリッジの一例を示す図である。 図２は、図１のインクカートリッジのケース（外装）も含めた図である。 図３は、本発明のインクジェット記録装置の一例を示す概略説明図である。 図４は、図３インクジェット記録装置の内部構造の一例を示す概略説明図である。 図５は、本発明のインクジェットヘッドの一例を示す概略拡大図である。 図６は、本発明のインクジェットヘッドのノズル列を示す概略図である。 図７は、本発明のインクジェット記録装置における液体供給装置の分解斜視説明図である。 図８は、図７の拡大分解斜視図である。 図９は、サブタンクの模式的側面説明図である。 図１０は、図９のＡ−Ａ線での概略断面図である。 図１１は、本発明のインクジェットプリンタに係る維持ユニットの上方向から見た図である。 図１２は、本発明のインクジェットプリンタに係る維持ユニットの概略説明図である。 図１３は、実施例１〜６及び参考例７における水分蒸発量と粘度との関係を示すグラフである。 図１４は、実施例８〜１１における水分蒸発量と粘度との関係を示すグラフである。 図１５は、比較例１〜６における水分蒸発量と粘度との関係を示すグラフである。 図１６は、実施例１〜６及び参考例７における水分蒸発量と非ニュートン指数との関係を示すグラフである。 図１７は、実施例８〜１１における水分蒸発量と非ニュートン指数との関係を示すグラフである。 図１８は、比較例１〜６における水分蒸発量と非ニュートン指数との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 装置本体
２ 給紙トレイ
３ 排紙トレイ
６ インクカートリッジ装填部
７ 操作部
８ 前カバー
１０ インクカートリッジ
１１ ガイドロッド
１２ ステー
１３ キャリッジ
１４ 記録ヘッド
１５ サブタンク
１６ 供給チューブ
２２ 用紙
２３ 給紙コロ
２４ 分離パッド
２５ ガイド
３１ 搬送ベルト
３２ カウンタローラ
３３ 搬送ガイド
３４ 押さえ部材
３６ 帯電ローラ
３７ 搬送ローラ
３８ テンションローラ
４１ インク袋
４２ インク注入口
４３ インク排出口
４４ カートリッジ外装
７１ 維持回復機構（サブシステム）
１００ インク収容部
１０１ ケース本体
１０２ フィルム状部材
１０３ バネ（スプリング）
１１３ 連結部材
１２１ 空気流路
１２６ 蓄積部
１３１ 大気開放穴
１３２ 大気開放弁機構
１３３ ホルダ
１３４ 弁座
１３５ ボール
１３６ スプリング

Claims (13)

1. 少なくとも水、湿潤剤、界面活性剤、及び着色剤を含有してなる記録用インクであって、
   前記記録用インク全質量に対して水分蒸発量が３５質量％以下では非ニュートン指数が０．９以上１．０未満であり、水分蒸発量が４５質量％では非ニュートン指数が０．４以上０．９５以下であり、かつ水分蒸発量が５０質量％では非ニュートン指数が０．７以下であり、前記界面活性剤が下記の一般式（１）から一般式（３）で表されるフッ素系界面活性剤の少なくともいずれかであることを特徴とする記録用インク。
   ［前記一般式（１）中、ｍは４、ｎは６を表す。］
   ［前記一般式（２）中、ＲＦはＣＦ _２ ＣＦ _３ 、ｍは１２、ｎは２、ｐは３を表す。］
   ［前記一般式（３）中、ＲＦはＣＦ _２ ＣＦ _３ 、ｑは４を表す。］
2. 湿潤剤が、グリセリン、ジエチレングリコール、２−ピロリドン、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，３−ブタンジオール、プロピレングリコール、３−メチル−１，３−ブタンジオール及び２−メチル−２，４−ペンタンジオールから選択される少なくとも１種である請求項１に記載の記録用インク。
3. 少なくとも２種類の湿潤剤を含有し、着色剤に対する相溶性が高い湿潤剤Ａの含有量Ｃ _Ａ と、該湿潤剤Ａ以外の湿潤剤Ｂの合計含有量Ｃ _Ｂ が、次式、Ｃ _Ａ ≧Ｃ _Ｂ を満たす請求項１から２のいずれかに記載の記録用インク。
4. ２５℃における粘度が、６ｍＰａ・ｓ〜１５ｍＰａ・ｓである請求項１から３のいずれかに記載の記録用インク。
5. 浸透剤を含有し、該浸透剤が炭素数７〜１１のポリオール化合物を含有する請求項１から４のいずれかに記載の記録用インク。
6. 水及び湿潤剤に不溶であり、かつ乾燥すると膜を形成可能な樹脂微粒子を含有する請求項１から５のいずれかに記載の記録用インク。
7. 着色剤が、表面に親水基を有するカーボンブラックである請求項１から６のいずれかに記載の記録用インク。
8. 着色剤が、ポリマー微粒子に水不溶性乃至水難溶性の色材を含有させてなるポリマーエマルジョンである請求項１から６のいずれかに記載の記録用インク。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の記録用インクに刺激を付与し、該インクを記録ヘッドから液滴として飛翔させて記録媒体上に画像を記録するインク飛翔手段を有するインクジェット記録装置であって、
   前記記録ヘッドのインク吐出用開口部が形成されている面に撥インク層を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
10. インク吐出面に付着した記録用インクを清掃するためのブレードを有する請求項９に記載のインクジェット記録装置。
11. ブレードに付着した記録用インクを掻き落とすための掻き落し部材を有する請求項１０に記載のインクジェット記録装置。
12. 記録媒体を反転させて両面印刷可能とする反転手段を有する請求項９から１１のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
13. 無端状の搬送ベルトの表面を帯電させて記録媒体を搬送する搬送手段を有する請求項９から１２のいずれかに記載のインクジェット記録装置。