JP5733884B2 - インク、インクの調製方法、インクセット、インクカートリッジ、インクジェット記録方法、記録ユニット及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット用にも好適なイエローの色相、色調を有する水性のインク、係るインクの調製方法、かかるインクを用いたインクセット、インクカートリッジ、インクジェット記録方法、記録ユニット及びインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録方法によって得られる画像に求められる性質のひとつに、耐光性が挙げられる。複数のインクを用いて形成するカラー画像においては、一色でも耐光性に劣るインクが存在すると、該インクで記録した画像の部分では、保存後に色相や色調が変わるため、画像全体としての品質が劣化する。また、インクジェット記録方法によって得られる画像は、その色調や画像濃度によってインクの付与量が異なり、インクの付与量の少ない部分では色材量も少なくなるため、耐光性などの画像保存性を得ることは更に困難となる。

インクジェット記録方法によってカラー画像を形成する場合、少なくともシアンインク、マゼンタインク及びイエローインクを用いるのが一般的である。これらのインクには、耐光性などの画像保存性を優れたものとするために、色材として顔料を含有するインク（顔料インク）が広く用いられている。一般的なシアン顔料及びマゼンタ顔料は、発色性や耐光性がともに優れていることが知られているが、発色性と耐光性の双方に優れたイエロー顔料は少ない。従来、イエローインクの色材としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４が広く用いられているが、発色性に優れるものの、耐光性は他の色相の顔料と比較して低く、改善の余地がある。

発色性と耐光性に優れた画像を記録可能なイエローインクに関しては、従来から数多くの提案がなされている。Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１０９、１１０、１２８、１５０及び１５４から選択される第２のイエロー顔料とを含有するインクにより、耐光性と発色性に優れた画像が得られることが開示されている（特許文献１）。また、色材としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８及びＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１１０を含有するインクにより、色再現性と耐光性が改善された画像が実現できることが開示されている（特許文献２）。

また、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４及びスチレン−（メタ）アクリル酸系水溶性樹脂とを含んでなるインクを用いた画像が、耐光性を有することが開示されている（特許文献３）。更に、酸価が１００〜２５０であり、かつ重量平均分子量が７，０００〜１５，０００であるスチレン−アクリル系樹脂により顔料が分散された水性顔料分散液を含有するインクにより、画像保存性が向上することが開示されている（特許文献４）。

着色力の高いイエロー色材として、イソインドリン系顔料が知られている。しかし、イソインドリン系顔料は発色性及び耐光性に優れるものの、耐アルカリ性が不十分であるために、水性のインクに用いる色材としては推奨されていない（非特許文献１）。例えば、イソインドリン系顔料を用いて形成した画像は、人間の汗が画像に触れるなどのアルカリ性条件下では分解してしまう。

特開２０００−２８１９５２号公報 特開２００１−０８１３６９号公報 特開平１１−１９９８１１号公報 特開２００６−０７７２０１号公報

橋本勲著、「有機顔料ハンドブック」、カラーオフィス、２００６年、ｐ．１０５

これまでに、画像濃度の低い記録物においても耐光性を得ることについての検討はなされていない。上記に挙げた特許文献などに記載された技術によれば、このような記録物においても耐光性をある程度向上できることは推測される。しかし、シアンやマゼンタのインクにより形成された画像と同等の耐光性を有するイエロー画像が得られるイエローインクは依然として見出されていない。

したがって、本発明の目的は、耐光性、耐アルカリ性、色相及び色調（発色性）に優れた画像を与えるイエローインクを提供することにある。また、本発明の別の目的は、前記インクの調製方法、並びに、前記インクを用いたインクセット、インクカートリッジ、インクジェット記録方法、記録ユニット及びインクジェット記録装置を提供することにある。

上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明にかかるインクは、第１の色材及び第２の色材を含有するインクであって、前記第１の色材が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５及びＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９から選ばれる少なくとも１種であり、前記第２の色材が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１３であり、樹脂で分散された前記第１の色材と、樹脂で分散された前記第２の色材とを混合することで得られることを特徴とする。

本発明によれば、耐光性、耐アルカリ性、色相及び色調（発色性）に優れたイエローのインクを提供することができる。また、本発明の別の実施態様によれば、前記インクの調製方法、並びに、前記インクを用いたインクセット、インクカートリッジ、インクジェット記録方法、記録ユニット及びインクジェット記録装置を提供することができる。

画像の分光反射スペクトルである。 インクジェット記録装置の斜視図である。 インクジェット記録装置の機構部の斜視図である。 インクジェット記録装置の断面図である。 ヘッドカートリッジにインクカートリッジを装着する状態を示す斜視図である。 ヘッドカートリッジの分解斜視図である。 記録素子基板を示す正面図である。

以下、好ましい実施の形態を挙げて本発明を詳細に説明する。尚、本明細書の記載において、Ｃ．Ｉ．とは、カラーインデックスの略語である。

本発明者らは、上記課題を解決するために、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４を含有するイエローインクにより形成された画像の、光による劣化現象について検討を行った。その結果、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４は他の色材と比較して優先的に光による劣化を起こし、退色することが分かった。例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１１０とを含有するイエローインクで形成された画像が光により退色する過程では、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４の劣化が優先的に起こっていた。そして、光暴露後の画像の色調は、色材としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１１０のみを含有するインクで形成されたものと酷似していた。このことから、得られる画像の耐光性に関しては、イエロー顔料の中でもＣ．Ｉ．ピグメントイエロー７４は不利であると言える。

また、本発明者らは、２種以上のイエロー色材を併用したインクにより得られる画像の色調についても検討した。シアン、マゼンタ及びイエローの減法混色の基本三原色によって形成される画像において理想とされるイエロー画像は、ＣＩＥ（国際照明委員会）表色系における色相角が８８度〜９２度の範囲にあるものである。Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４を含有するイエローインクによって形成されるイエロー画像は多くの場合上記の色相角に含まれ、更に画像の彩度も高いことから、これまでインクジェット用のインクとして広く用いられている。しかし、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４を含有するインクにより形成された画像の耐光性を向上させるために他のイエロー色材を併用すると、併用する色材によっては、その色材の色相角に応じてイエロー画像の色相角が変化する。そのため、理想の色相角からずれるという問題が生じる。また、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４と併用することによるイエロー画像の色相角の変化が少ない色材を用いた場合であっても、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４の耐光性が乏しいため、光劣化による画像の色濃度の低下は依然として課題が残る。

そこで、本発明者らは、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４に依存しないイエローインクが必要と考え、理想の色相を維持しつつ耐光性と発色性を両立したイエロー画像を形成できるインクの構成を見出すために、各種のイエロー顔料についての検討を行った。その結果、イソインドリン系顔料とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８及び／又は２１３を含有するインクによれば、上記課題を解決できるという知見を得て、本発明に至った。

上述の非特許文献１にも記載されているように、イソインドリン系顔料は元来、記録物の耐アルカリ性に課題がある。ところが、イソインドリン系顔料と、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８及び２１３から選ばれる１種以上の顔料とを併用することで、以下のような相乗的な効果が得られることが分かった。すなわち、イソインドリン系顔料を使用することにより予想される耐アルカリ性の低下が抑制され、しかもＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８や２１３を併用してもイソインドリン系顔料の色調が維持され、理想のイエローの色相が保たれた。このような効果が得られるメカニズムについて、本発明者らは以下のように考えている。

先ず、イソインドリン系顔料を用いているのにも関わらず、耐アルカリ性の低下が抑制される理由は以下のように考えられる。Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８及び２１３はアゾ系顔料であるため、イソインドリン系顔料と比較して加水分解されにくく、また、耐アルカリ性も高い。そのため、人間の汗が画像に触れるなどのアルカリ性条件下となって、イソインドリン系顔料が分解されたとしても、耐アルカリ性の高いＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８及び２１３が残存することで、イエローの色相が維持できる。また、これらの顔料を併用するとイソインドリン系顔料の表面にＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８や２１３の少なくとも一部が配向する。その結果、耐アルカリ性の低いイソインドリン系顔料を、耐アルカリ性の高いＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８や２１３が保護する状態となり、記録物の耐アルカリ性が向上するものと考えている。

一方、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８や２１３を併用してもイソインドリン系顔料の色調が維持される理由は以下のように考えられる。この現象に関して、画像の分光反射スペクトルを示す図１を参照して説明する。１は、色材としてイソインドリン系顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５）のみを１．５質量％含有するインクで形成した画像の分光反射スペクトルである。また、２は、色材としてアゾ系顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８）のみを１．５質量％含有するインクで形成した画像の分光反射スペクトルである。また、３は、色材としてイソインドリン系顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５）とアゾ系顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８）とを１：１で（つまり、各顔料を０．７５％ずつ）含有するインクで形成した画像の分光反射スペクトルである。４は、イエロー画像の理想の分光反射スペクトルである。尚、分光反射スペクトルは記録物（１５０％デューティのベタ画像）を２４時間自然乾燥させた後、分光光度計（商品名：Ｓｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏ；Ｇｒｅｔａｇ Ｍａｃｂｅｔｈ製）を用いてスペクトル測定を行った。

理想的な「純色」（オプティマルカラー）とは、必要な波長域の光を完全に反射し、不必要な波長域の光は全て吸収して光を全く反射しないものである。イエローインクの場合、分光反射スペクトル４に示すように、５００ｎｍ未満の可視光波長域の光を完全に吸収し、５００ｎｍ以上可視光波長域の光を完全に反射するものが理想的である。分光反射スペクトル２に示すように、イエロー顔料の中でも、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８や２１３などのアゾ系顔料を含有するインクで形成される画像は、３８０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下の波長域における光の吸収性には長けている。しかし、分光反射スペクトルの立ち上がりが緩やかであるため、彩度が低い。一方、分光反射スペクトル１に示すように、イソインドリン系顔料を含有するインクで形成される画像は、分光反射スペクトルの立ち上がりがシャープで、理想的なイエローに近いスペクトルとなるため、彩度が高い。このようにイソインドリン系顔料とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８や２１３などのアゾ系顔料は分光反射スペクトルの特性が異なるため、互いに異なる色調を持つ。

しかし、本発明者らの検討の結果、イソインドリン系顔料に、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８や２１３を併用したインクで形成される画像においては、イソインドリン系顔料の優れた彩度が損なわれずに保持されるという現象が起こることが分かった。このような現象が生じるメカニズムを、本発明者らは以下のように考えている。

色材としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５を含有するインクによって形成される画像の反射スペクトル１は、以下のような特徴を有する。３８０〜４８０ｎｍの波長域では反射率が低く、４８０〜５３０ｎｍの波長域で反射率が急激に上昇し、５３０〜７３０ｎｍの波長域では高い反射率を示す。また、色材としてＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８を含有するインクによって形成される画像の反射スペクトル２は、以下のような特徴を有する。３８０〜４４０ｎｍの波長域では反射率が低く、４４０〜５３０ｎｍの波長域で反射率が徐々に上昇し、５３０〜７３０ｎｍの波長域では高い反射率を示す。これらのスペクトルを比較すると、３８０〜４４０ｎｍの波長域では、反射率のより小さいＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８のスペクトルが理想のイエローに近い。また、４４０ｎｍを越える波長域では、５００ｎｍにより近い波長域から反射率が立ち上がるＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５のスペクトルが理想のイエローに近い。

一方、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８を併用したインクによって形成される画像の反射スペクトルは、反射スペクトル１及び２の単純な足し合わせにはなっておらず、各々の理想に近い波長域のスペクトルをつなぎ合わせたようなスペクトル３になった。つまり、３８０〜４４０ｎｍの波長域ではＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８のスペクトル２に近く、４４０〜４８０ｎｍの波長域ではＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５のスペクトル１に近くなった。この結果、イソインドリン系顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５）とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８を併用した系においても、イソインドリン系顔料の色調が保持される。

このような現象は、色材に光があたって吸収と散乱を繰り返して発色する際に、一部の光は両方の色材にあたって発色する場合があるためと考えている。そして、本発明者らが鋭意検討を行った結果、このような現象は全ての色材に起こる訳ではなく、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８やＣ．Ｉ．ピグメントイエロー２１３のような透明性の高い色材の場合に特有に起こることを見出した。

＜インク＞
次に、本発明にかかる顔料インクを構成する成分について説明する。本発明のインクは、少なくとも、第１の色材及び第２の色材の２つの色材を含有するインクである。

（第１の色材）
本発明のインクに使用する第１の色材は、下記一般式（Ｉ）で表されるイソインドリン系顔料である。

（一般式（Ｉ）中、Ｘ_１及びＸ_２はそれぞれ独立に、シアノアセトアミド残基或いはバルビツール酸残基であり、アルキル基、アリール基、又はヘテロアリール基で置換されていてもよく、前記アリール基及び前記ヘテロアリール基は、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、若しくはニトロ基で更に置換されていてもよい。）
一般式（Ｉ）中、Ｘ_１及びＸ_２はそれぞれ独立にシアノアセトアミド残基又はバルビツール酸残基である。詳細には、式（ＩＩ）で表されるシアノアセトアミド又は式（ＩＩＩ）で表されるバルビツール酸において、各式中の＊を付した炭素原子が、一般式（Ｉ）の二重結合の５員環と反対側に位置する炭素原子となる。すなわち、各式中の＊を付した炭素原子に結合する水素原子を除いた構造が、シアノアセトアミド残基及びバルビツール酸残基である。

一般式（ＩＩ）や一般式（ＩＩＩ）における水素原子は、炭素原子数１乃至４のアルキル基、炭素原子数６乃至１０のアリール基、炭素原子数３乃至１０のヘテロアリール基であってもよい。更に、これらの基は、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基又はニトロ基で置換されていてもよい。

一般式（Ｉ）で表される顔料の具体例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９及び１８５が挙げられ、本発明においては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５を用いることが特に好ましい。Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５を含有するインクで形成された画像は、その分光反射スペクトルが理想のイエローに特に近く、優れた彩度を持つので、第２の色材と併用した場合により理想の色調を得ることができる。

（第２の色材）
第２の色材は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８及び２１３から選ばれる少なくともひとつである。これらは、１種で用いてもよく、また両方を併用してもよい。

（その他の色材）
また、色材を併用することにより発色効率が向上し、画像の色調と耐光性が良好となるのであれば、前記第１の色材と前記第２の色材に、更に公知のイエロー顔料やイエロー染料を加えてもよい。例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４及び１５５などの顔料や、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６、１３２、及び１７３などの染料を併用することができる。

（色材の含有量）
本発明のインク中に含有される色材の含有量の合計は、インク全質量を基準として、０．１％以上１５．０％以下の範囲が好ましく、更には０．１％以上１０．０％以下の範囲が特に好ましい。また、インク中に含有される第１の色材の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．０５％以上１０．０％以下の範囲が好適である。また、第２の色材の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、０．０５％以上１０．０％以下の範囲が好適である。

また、本発明で使用する前記第１の色材のインク中における含有量（質量％）が、全色材のインク中における含有量（質量％）に対して占める割合が、１０．０％以上９０．０％以下であることが好ましい。前記割合が１０．０％未満であると、第１の色材の絶対量が少なく所望の色相を得られない場合がある。また、前記割合が９０．０％を越えると、記録画像上で前記第２の色材がイソインドリン系顔料を保護する量が少なくなり耐アルカリ性の向上効果が十分に得られない場合がある。本発明においては特に、前記第１の色材のインク中における含有量（質量％）が、全色材のインク中における含有量（質量％）に対して占める割合が、２０．０％以上５０．０％以下であることが好ましい。前記割合を２０．０％以上５０．０％以下の範囲内とすることで、色材を併用することによる発色効率がより向上し、高い発色性と耐光性が得られる。更には、前記割合を２０．０％以上４０．０％以下の範囲内とすることで、上記効果に加えて、画像濃度が低い、すなわち記録デューティが低い画像においても、特に優れた耐光性が得られる。

（色材の分散方式）
本発明のインクに使用する上記の色材の分散方式としては、分散剤として樹脂を用いる樹脂分散タイプの顔料（樹脂分散型顔料）、マイクロカプセル型顔料、顔料粒子の表面に親水性基を導入した自己分散タイプの顔料（自己分散型顔料）とすることができる。更には、顔料粒子の表面に高分子を含む有機基が化学的に結合している改質された顔料（ポリマー結合型自己分散顔料）として用いてもよい。無論、分散方法の異なる顔料を混合することも可能である。

本発明においては、上記の分散方式の中でも樹脂分散型顔料を使用することが好ましく、この場合の分散剤としては、アニオン性基の作用によって上記の顔料を水性媒体中に安定に分散させることのできるものが好適に用いられる。分散剤の具体例としては、例えばスチレン−アクリル酸共重合体、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、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−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−マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体及びスチレン−無水マレイン酸−マレイン酸ハーフエステル共重合体又はこれらの塩等が挙げられる。またこれらの分散剤として使用する樹脂は、その重量平均分子量が１，０００以上３０，０００以下の範囲のものが好ましく、４，０００以上１２，０００以下の範囲のものが更に好ましい。また、分散剤として使用する樹脂は、その酸価が５０．０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上３００．０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の範囲のものが好ましい。

（水性媒体）
本発明のインクには、水性媒体を含有させることができる。本発明のインクは、水性のインクとした場合に生じる、一般式（Ｉ）で表される顔料の耐アルカリ性の低下を抑制し、かつ耐光性、色相及び色調に優れた画像を与えるものである。

前記水性媒体としては、例えば、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒が挙げられる。水としては、イオン交換水を使用するのが好ましい。また、水溶性有機溶剤としては、例えば、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、第２ブタノール、第３ブタノール等の炭素原子数１乃至４のアルカノール；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のカルボン酸アミド；アセトン、メチルエチルケトン、２−メチル−２−ヒドロキシペンタン−４−オン等のケトン又はケトアルコール；テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル、；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、テトラエチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブチレングリコール、ポリエチレングリコール（重量平均分子量：２００〜２，０００程度）、１，２−ヘキサンジオール、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、チオジグリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール等の多価アルコール；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノエチル（又はブチル）エーテル等の多価アルコールのアルキルエーテル類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルモルホリン等の複素環類；ジメチルスルホキシド等の含硫黄化合物等が好適な例として挙げられる。これらの水溶性有機溶剤は、１種、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。

本発明のインク中に含有される水溶性有機溶剤の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、３．０質量％以上５０．０質量％以下の範囲が好適である。また、インク中に含有される水の含有量（質量％）は、インク全質量を基準として、５０．０質量％以上９５．０質量％以下の範囲が好適である。

（その他の成分）
本発明のインクには、上記で説明した成分以外にも、インクジェット用に好適に使用できる従来のインクを構成する成分をいずれも使用することができる。このような成分としては、例えば、界面活性剤、保湿剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤等の添加剤が挙げられる。具体的には、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、尿素、尿素誘導体などの常温で固体の化合物や、アセチレングリコール誘導体やポリオキシエチレンアルキルエーテルなどのノニオン性界面活性剤等が好適な例として挙げられる。

＜インクセット＞
本発明のインクセットは、複数のインクで構成され、イエローインクとして上記で説明した本発明のインクを含むものである。本発明におけるインクセットとは、複数のインクをそれぞれ独立に収容する複数のインクカートリッジの状態、複数のインクをそれぞれ収容する複数のインク収容部が一体的に構成されたインクカートリッジの状態、などを包含する。

＜インクジェット記録方法＞
本発明のインクジェット記録方法は、記録信号に応じて、インクジェット方式により記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させて記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法であり、上記で説明した本発明のインクを使用するものである。本発明においては特に、インクに熱エネルギーを作用させて記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させる方式のインクジェット記録方法が好ましい。

＜記録ユニット＞
本発明の記録ユニットは、インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドを備えた記録ユニットであり、上記で説明した本発明のインクを使用するものである。

＜インクカートリッジ＞
本発明のインクカートリッジは、インクを収容するインク収容部を有するインクカートリッジであり、上記で説明した本発明のインクを使用するものである。

＜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、インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置であり、上記で説明した本発明のインクを使用するものである。

以下に、インクジェット記録装置の機構部の概略構成を説明する。インクジェット記録装置は、各機構の役割から、給紙部、用紙搬送部、キャリッジ部、排紙部、クリーニング部、及び、これらを保護し意匠性を持たせる外装部から構成されている。以下、これらの概略を説明する。

図２は、インクジェット記録装置の斜視図である。また、図３及び図４は、インクジェット記録装置の内部機構を説明するための図であり、図３は右上部からの斜視図、図４はインクジェット記録装置の側断面図をそれぞれ示したものである。

給紙を行う際には、まず給紙トレイＭ２０６０を含む給紙部において所定枚数の記録媒体が、給紙ローラＭ２０８０と分離ローラＭ２０４１から構成されるニップ部に送られる。記録媒体はニップ部で分離され、最上位の記録媒体のみが搬送される。搬送部に送られた記録媒体は、ピンチローラホルダＭ３０００及びペーパーガイドフラッパーＭ３０３０に案内されて、搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とのローラ対に送られる。搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とからなるローラ対は、ＬＦモータＥ０００２の駆動により回転され、この回転により記録媒体がプラテンＭ３０４０上を搬送される。

画像形成する際には、キャリッジ部は記録ヘッドＨ１００１（図５参照）を目的の画像形成位置に配置させ、電気基板Ｅ００１４からの信号に従って、記録媒体に対してインクを吐出する。なお、記録ヘッドＨ１００１についての詳細な構成は後述する。インクジェット記録装置においては、記録ヘッドＨ１００１により記録を行いながらキャリッジＭ５０００が列方向に走査する主走査と、搬送ローラＭ３０６０により記録媒体が行方向に搬送される副走査とを交互に繰り返すことにより、記録媒体に画像を形成する。

最後に、画像が形成された記録媒体は、排紙部で第１の排紙ローラＭ３１１０と拍車Ｍ３１２０とのニップに挟まれ、搬送されて排紙トレイＭ３１６０に排出される。

クリーニング部は、画像記録前後に記録ヘッドＨ１００１をクリーニングする。クリーニング部は、キャップＭ５０１０を記録ヘッドＨ１００１の吐出口に密着させた状態で、ポンプＭ５０００を作動させることで、記録ヘッドＨ１００１から不要なインク等を吸引する。また、キャップＭ５０１０を開いた状態で、キャップＭ５０１０に残っているインクを吸引することにより、残インクによる固着及びその後の弊害が起こらないように配慮されている。

（記録ヘッドの構成）
ヘッドカートリッジＨ１０００の構成について説明する。ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１と、インクカートリッジＨ１９００を搭載する手段、及びインクカートリッジＨ１９００から記録ヘッドにインクを供給するための手段を有する。そして、ヘッドカートリッジＨ１０００は、キャリッジＭ５０００に対して着脱可能に搭載される。

図５は、ヘッドカートリッジＨ１０００に、インクカートリッジＨ１９００を装着する様子を示す斜視図である。本実施形態のインクジェット記録装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、淡マゼンタ、淡シアン、及びグリーンの各インクによって画像を形成する。従って、インクカートリッジＨ１９００も７色分が独立に用意されている。上記において、少なくとも１種のインク、好ましくはイエローインクとして、本発明のインクを用いる。そして、図５に示すように、それぞれのインクカートリッジＨ１９００は、ヘッドカートリッジＨ１０００に対して着脱自在となっている。尚、インクカートリッジＨ１９００の着脱は、キャリッジＭ５０００にヘッドカートリッジＨ１０００が搭載された状態で行うことができる。

図６は、ヘッドカートリッジＨ１０００の分解斜視図である。ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録素子基板、プレート、電気配線基板Ｈ１３００、カートリッジホルダーＨ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００、シールゴムＨ１８００などで構成される。記録素子基板は第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１で構成され、プレートは第１のプレートＨ１２００及び第２のプレートＨ１４００で構成される。

第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１はＳｉ基板であり、その片面にインクを吐出するための複数の記録素子（ノズル）がフォトリソグラフィ技術により形成されている。各記録素子に電力を供給するＡｌ等の電気配線は、成膜技術により形成されており、個々の記録素子に対応した複数のインク流路もまた、フォトリソグラフィ技術により形成されている。更に、複数のインク流路にインクを供給するためのインク供給口が裏面に開口するように形成されている。

図７は、第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１を示す正面図である。Ｈ２０００〜Ｈ２６００は、それぞれ異なるインクを供給する記録素子の列（以下ノズル列ともいう）である。第１の記録素子基板Ｈ１１００には、イエローインクのノズル列Ｈ２０００、マゼンタインクのノズル列Ｈ２１００及びシアンインクのノズル列Ｈ２２００の３色分のノズル列が形成されている。第２の記録素子基板Ｈ１１０１には、淡シアンインクのノズル列Ｈ２３００、ブラックインクのノズル列Ｈ２４００、グリーンインクのノズル列Ｈ２５００及び淡マゼンタインクのノズル列Ｈ２６００の４色分のノズル列が形成されている。各ノズル列は、記録媒体の搬送方向に１２００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ；参考値）の間隔で並ぶ７６８個のノズルによって構成され、約２ピコリットルのインク滴を吐出させる。各ノズルの開口部（吐出口）における開口面積は、およそ１００μｍ^２に設定されている。

第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１は第１のプレートＨ１２００に接着固定されている。第１のプレートＨ１２００には、第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されている。更に、第１のプレートＨ１２００には、開口部を有する第２のプレートＨ１４００が接着固定されている。この第２のプレートＨ１４００は、電気配線基板Ｈ１３００と第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１とが電気的に接続されるように、電気配線基板Ｈ１３００を保持している。

電気配線基板Ｈ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１に形成されている各ノズルからインクを吐出するための電気信号を印加するものである。この電気配線基板Ｈ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対応する電気配線と、この電気配線端部に位置し、インクジェット記録装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１とを有している。外部信号入力端子Ｈ１３０１は、カートリッジホルダーＨ１５００の背面側に位置決め固定されている。

インクカートリッジＨ１９００を保持するカートリッジホルダーＨ１５００には、流路形成部材Ｈ１６００が例えば超音波溶着により固定され、インクカートリッジＨ１９００から第１のプレートＨ１２００に通じるインク流路Ｈ１５０１を形成している。インクカートリッジＨ１９００と係合するインク流路Ｈ１５０１のインクカートリッジ側端部には、フィルターＨ１７００が設けられており、外部からの塵埃の侵入を防止し得るようになっている。また、インクカートリッジＨ１９００との係合部にはシールゴムＨ１８００が装着され、係合部からのインクの蒸発を防止し得るようになっている。

更に、前述のようにカートリッジホルダー部と記録ヘッド部Ｈ１００１とを接着等で結合することで、ヘッドカートリッジＨ１０００が構成される。尚、カートリッジホルダー部は、カートリッジホルダーＨ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００及びシールゴムＨ１８００から構成される。また、記録ヘッド部Ｈ１１０１は、第１の記録素子基板Ｈ１１００及び第２の記録素子基板Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００、電気配線基板Ｈ１３００及び第２のプレートＨ１４００から構成される。

尚、ここでは記録ヘッドの一形態として、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じさせるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体（記録素子）を用いて記録を行うサーマルインクジェット方式の記録ヘッドについて一例を挙げて述べた。この代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４，７２３，１２９号明細書、同第４，７４０，７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式は、所謂オンデマンド型、コンティニュアス型の何れにも適用可能である。特に、オンデマンド型の場合には、インクが保持されているシートや液流路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応し、核沸騰を超える急速な温度上昇を与える少なくともひとつの駆動信号を印加する。このことによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面においてインクに膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応したインクの気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出口を介してインクを吐出させて、少なくともひとつのインク滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長・収縮が行われるので、特に応答性に優れたインクの吐出が達成でき、より好ましい。

また、前記のサーマルインクジェット方式に限らず、下記に述べるような、力学的エネルギーを利用したインクジェット記録装置としてもよい。かかる形態のインクジェット記録装置は、複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力発生素子の周囲を満たすインクを備えてなる。そして、印加電圧により圧力発生素子を変位させ、インク滴を記録ヘッドの吐出口から吐出させる。

また、インクジェット記録装置としては、上述のように記録ヘッドとインクカートリッジとが別体となったものに限らず、それらが分離不能に一体になったものを用いるものでもよい。また、インクカートリッジは記録ヘッドに対し分離可能又は分離不能に一体化されてキャリッジに搭載されるもののほか、インクジェット記録装置の固定部位に設けられて、チューブ等のインク供給部材を介して記録ヘッドにインクを供給する形態のものでもよい。更に、記録ヘッドに対し好ましい負圧を作用させるための構成をインクカートリッジに設ける場合には、以下の構成とすることができる。即ち、インクカートリッジのインク収納部に吸収体を配置した形態、又は可撓性のインク収容袋とこれに対しその内容積を拡張する方向の付勢力を作用するばね部とを有した形態などを採用することができる。また、インクジェット記録装置としては、上述のようにシリアル記録方式を採るもののほか、記録媒体の全幅に対応した範囲にわたって記録素子を整列させてなるラインプリンタの形態をとるものであってもよい。

以下、実施例、比較例及び参考例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、これらに限定されるものではない。尚、本発明の各評価基準では、Ｂ以上を許容できるレベル、Ａが優れているレベル、また、Ｃを許容できないレベルとした。また、以下の［顔料分散液の調製］及び［インクの調製］の記載で「％」とあるものは、特に断りのない限り質量基準である。

［顔料分散液の調製］
以下に示す手順により、顔料分散液１〜６を調製した。尚、以下の記載において、分散剤とは、酸価２１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量８，０００のスチレン−アクリル酸共重合体を、１０．０％水酸化ナトリウム水溶液で中和することにより得られた樹脂であり、水溶液の状態で使用した。

（顔料分散液１の調製）
顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９）１０．０％、分散剤５０．０％、イオン交換水４０．０％を混合し、バッチ式縦型サンドミルを用いて３時間分散した。その後、遠心分離処理によって粗大粒子を除去した。更に、ポアサイズ３．０μｍのセルロースアセテートフィルター（アドバンテック製）にて加圧ろ過し、顔料の含有量が１０．０％である顔料分散液１を得た。

（顔料分散液２〜６の調製）
顔料分散液１の調製において、顔料をＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５、１２８、２１３、７４及び１５５に変更する以外は顔料分散液１の調製と同様にして、顔料含有量が１０．０％である顔料分散液２〜６をそれぞれ得た。

［インクの調製］
下記表１〜表３に示した各成分を混合し、十分撹拌した後、ポアサイズ０．８μｍのセルロースアセテートフィルター（アドバンテック製）にて加圧ろ過を行い、各インクを調製した。

［記録物の作製］
上記で得られた各インクをインクカートリッジに充填し、インクジェット記録装置ＰＩＸＵＳ９９０ｉ（キヤノン製）のイエローインクのポジションに装着した。そして、キヤノン写真用紙 光沢ゴールド（キヤノン製）に対して記録デューティを５０％、１００％及び１５０％としたベタ画像を記録した。尚、上記インクジェット記録装置では、６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉに４．５ｐＬの体積のインクを４滴付与する条件を、記録デューティが１００％であると定義される。

［発色性の評価］
得られた記録物（１５０％デューティのベタ画像）を２４時間自然乾燥させた。その後、分光光度計（商品名：Ｓｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏ；Ｇｒｅｔａｇ Ｍａｃｂｅｔｈ製）を用いて、ＣＩＥ（国際照明委員会）により規定された色差表示法のＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊表色系におけるａ^＊及びｂ^＊を測定する。そして、得られたａ^＊及びｂ^＊の値から、下記の式で定義される彩度Ｃ^＊を算出した。発色性の評価基準は以下のとおりである。評価結果は表５〜８に示す。尚、イエローインクによって形成され画像としての発色性は、彩度Ｃ^＊の値が高いほど好ましい。
Ｃ^＊＝｛（Ｌ^＊）^２＋（ａ^＊）^２＋（ｂ^＊）^２｝^１／２
ＡＡ：Ｃ^＊が１００以上であった
Ａ：Ｃ^＊が９５以上１００未満であった
Ｂ：Ｃ^＊が９０以上９５未満であった
Ｃ：Ｃ^＊が９０未満であった。

［色相の評価］
得られた記録物（１５０％デューティのベタ画像）を２４時間自然乾燥させた。その後、分光光度計（商品名：Ｓｐｅｃｔｒｏｌｉｎｏ；Ｇｒｅｔａｇ Ｍａｃｂｅｔｈ製）を用いて、ＣＩＥ（国際照明委員会）により規定された色差表示法のＬ^＊、ａ^＊、ｂ^＊表色系におけるａ^＊及びｂ^＊を測定する。そして、得られたａ^＊及びｂ^＊の値から、下記の式で定義される色相角Ｈ゜を算出した。色相の評価基準は以下のとおりである。評価結果は表５〜８に示す。尚、イエローインクによって形成され画像としては、色相角Ｈ゜の値が９０度に近いほど好ましい。
ａ^＊≦０、ｂ^＊≧０のとき Ｈ゜＝１８０°＋πｔａｎ^−１（ｂ^＊／ａ^＊）
ａ^＊≧０、ｂ^＊≧０のとき Ｈ゜＝πｔａｎ^−１（ｂ^＊／ａ^＊）
Ａ：Ｈ゜が８８°以上９２°以下であった
Ｂ：Ｈ゜が８５°以上９５°以下（但しＡの範囲を除く）であった
Ｃ：Ｈ゜が８０°以上１００°以下（但しＡ及びＢの範囲を除く）であった。

［耐光性の評価］
得られた記録物（５０％及び１００％デューティのベタ画像）を２４時間自然乾燥させた。その後、キセノンウエザオーメーターＣｉ４０００（アトラス製）の内部に置き、照射強度０．３９Ｗ／ｍ^２、槽内温度５０℃、湿度７０％の条件で１００時間放置した。記録物を放置する前後におけるベタ画像の画像濃度（光学濃度）を、分光光度計（Ｓｐｅｃｔｏｒｏｌｉｎｏ；Ｇｒｅｔａｇ Ｍａｃｂｅｔｈ製）を用いて測定し、得られた光学濃度から、下記式で定義される光学濃度の残存率を算出した。耐光性の評価基準は以下の通りである。評価結果を表５〜８に示す。

ＡＡ：光学濃度の残存率が９０％以上であった
Ａ：光学濃度の残存率が８０％以上９０％未満であった
Ｂ：光学濃度の残存率が７０％以上８０％未満であった
Ｃ：光学濃度の残存率が７０％未満であった。

［耐アルカリ性の評価］
得られた記録物（１００％デューティのベタ画像）を２４時間自然乾燥させた後、アルカリ性人工汗液（ｐＨ＝８．０）を１滴スポットさせて、１分後にアルカリ汗液をガーゼ等をあてて拭き取り、乾燥させた記録物の光学濃度を目視で評価した。尚、アルカリ性人工汗液は、汗に対する染色堅牢度試験方法（ＪＩＳ Ｌ ０８４８）に記載の方法で調製した。耐アルカリ性の評価基準は以下の通りである。評価結果を表５〜８に示す
Ａ：光学濃度の低下が全くなかった
Ｂ：光学濃度がわずかに低下した
Ｃ：光学濃度がかなり低下した。

１ 色材としてイソインドリン系顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５）のみを含有するインクで形成した画像の分光反射スペクトル
２ 色材としてアゾ系顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８）のみを含有するインクで形成した画像の分光反射スペクトル
３ 色材としてイソインドリン系顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５）とアゾ系顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８）とを１：１で含有するインクで形成した画像の分光反射スペクトル
４ イエロー画像の理想の分光反射スペクトル

Claims (11)

1. 第１の色材及び第２の色材を含有するインクであって、
   前記第１の色材が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５及びＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９から選ばれる少なくとも１種であり、
   前記第２の色材が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１３であり、
   樹脂で分散された前記第１の色材と、樹脂で分散された前記第２の色材とを混合することで得られることを特徴とするインク。
2. 前記インクが、水性のインクである請求項１に記載のインク。
3. 前記第１の色材のインク中における含有量（質量％）が、全色材のインク中における含有量（質量％）に対して占める割合が、１０．０％以上９０．０％以下である請求項１又は２に記載のインク。
4. 前記第１の色材のインク中における含有量（質量％）が、全色材のインク中における含有量（質量％）に対して占める割合が、２０．０％以上５０．０％以下である請求項１又は２に記載のインク。
5. 前記第１の色材が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインク。
6. 複数のインクで構成されるインクセットであって、イエローインクとして請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクを含むことを特徴とするインクセット。
7. インクを収容するインク収容部を備えたインクカートリッジであって、前記インクが請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクであることを特徴とするインクカートリッジ。
8. インクをインクジェット方式で吐出する工程を有するインクジェット記録方法であって、前記インクが請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録方法。
9. インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットであって、前記インクが請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクであることを特徴とする記録ユニット。
10. インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、前記インクが請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録装置。
11. 第１の色材及び第２の色材を含有するインクの調製方法であって、
    前記第１の色材が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５及びＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９から選ばれる少なくとも１種であり、
    前記第２の色材が、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１３であり、
    前記第１の色材を樹脂で分散する工程、前記第２の色材を樹脂で分散する工程、及び、前記樹脂で分散された前記第１の色材と、前記樹脂で分散された前記第２の色材とを混合する工程を有することを特徴とするインクの調製方法。