JP5843140B2 - インクジェット記録用水性インク、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録用水性インク、インクカートリッジ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用水性インクにおいて、自己分散型顔料が使用されることがある。前記自己分散型顔料は、顔料にリン酸基、カルボン酸基又はスルホン酸基のような少なくとも一種の親水基又はその塩を結合させるように処理をすることによって得ることができる。前記自己分散型顔料は、高分子顔料分散剤を必要としないことから、水性インクの粘度上昇を防止することができる。また、顔料に結合される親水基のうち、特にリン酸基により処理された自己分散型顔料は、カルボン酸基又はスルホン酸基により処理された自己分散型顔料と比べて、高い光学濃度（ＯＤ値）が得られる（特許文献１及び２）。

特表２００９−５１５００７号公報 特表２００９−５１３８０２号公報

一方、リン酸基により処理された自己分散型顔料を用いた水性インクには、一般的なインク組成において、再分散性が良好ではないという問題がある。前記再分散性が良好ではない水性インクでは、前記水性インクがインクジェットヘッドのインク流路やノズル近傍において蒸発乾固し、固形物を生じると、再度水性インクを吐出しようとした場合に新たに水性インクと接触しても、前記固形物が溶解及び分散されず、吐出安定性に支障をきたすおそれがある。

そこで、本発明は、自己分散型顔料を含む水性インクであって、再分散性に優れ、比較的高い光学濃度（ＯＤ値）が得られるインクジェット記録用水性インクを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録用水性インクは、着色剤、水及び水溶性有機溶剤を含むインクジェット記録用水性インクであって、
前記着色剤が、リン酸基により修飾された自己分散型顔料を含み、
前記水性インクが、さらに、ホウ酸類と、カチオン性ポリマー及び塩基性アミノ酸の少なくとも一方とを含むことを特徴とする。

前記目的を達成するために、本発明者等は、一連の研究を重ねたところ、リン酸基により修飾された自己分散型顔料を着色剤として用いた場合、さらに、ホウ酸類と、カチオン性ポリマー及び塩基性アミノ酸の少なくとも一方とを含ませれば、再分散性に優れ、高い光学濃度（ＯＤ値）が得られることを見出し本発明に想到した。

図１は、本発明のインクジェット記録装置の構成の一例を示す概略斜視図である。 図２は、本発明の実施例における再分散性評価基準を示す図である。

本発明において、「再分散性」とは、例えば、水性インクが一度蒸発乾固し、固形物が生じた後、新たに水性インクと接触した際の前記固形物の溶解性及び分散性を言う。

本発明のインクジェット記録用水性インク（以下、「水性インク」又は「インク」と言うことがある。）について説明する。本発明の水性インクは、着色剤、水及び水溶性有機溶剤を含む。前述のとおり、前記着色剤は、リン酸基により修飾された自己分散型顔料（以下、「リン酸基修飾自己分散型顔料」と言うことがある。）を含む。リン酸基修飾自己分散型顔料を含ませることで、光学濃度（ＯＤ値）の高い水性インクを得ることができるが、後述のように、さらに、カチオン性ポリマー及び塩基性アミノ酸の少なくとも一方を含ませることで、光学濃度（ＯＤ値）のより高い水性インクを得ることができる。前記リン酸基修飾自己分散型顔料は、例えば、特表２００９−５１５００７号公報、特表２０１１−５１５５３５号公報、特開２００６−１９９９６８号公報、特表２００９−５１３８０２号公報、特表２０１１−５１０１５５号公報に記載の方法により調製できる。前記リン酸基修飾自己分散型顔料は、例えば、市販品を用いてもよい。本発明の水性インクは、自己分散型顔料を使用しているため、高分子顔料分散剤に起因する粘度上昇の問題が無く、かつ、取り扱い性に優れる。

前記自己分散型顔料の原料として用いることができる顔料としては、例えば、カーボンブラック、無機顔料及び有機顔料等があげられる。前記カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等があげられる。前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄系無機顔料及びカーボンブラック系無機顔料等をあげることができる。前記有機顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料；フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料；塩基性染料型レーキ顔料、酸性染料型レーキ顔料等の染料レーキ顔料；ニトロ顔料；ニトロソ顔料；アニリンブラック昼光蛍光顔料；等があげられる。また、これら以外の顔料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、６及び７；Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４、１５、１６、１７、５５、７８、１５０、１５１、１５４、１８０、１８５及び１９４；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１及び４３；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、１２、１５、１６、４８、４８：１、５３：１、５７、５７：１、１１２、１２２、１２３、１３９、１４４、１４６、１４９、１６６、１６８、１７５、１７６、１７７、１７８、１８４、１８５、１９０、２０２、２２１、２２２、２２４及び２３８；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９６；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１６、２２及び６０；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７及び３６等もあげられる。特に、前記リン酸基による修飾を行うのに適した顔料としては、例えば、三菱化学（株）製の「ＭＡ８」及び「ＭＡ１００」、デグサ社製の「カラーブラックＦＷ２００」等のカーボンブラックがあげられる。

前記水性インク全量に対する前記リン酸基修飾自己分散型顔料の固形分配合量（顔料固形分量）は、特に限定されず、例えば、所望の光学濃度又は色彩等により、適宜決定できる。前記顔料固形分量は、例えば、０．１重量％〜２０重量％であり、好ましくは、１重量％〜１０重量％であり、より好ましくは、２重量％〜８重量％である。

前記着色剤は、前記リン酸基修飾自己分散型顔料に加え、さらに他の顔料及び染料等を含んでもよい。

前記水は、イオン交換水又は純水であることが好ましい。前記水性インク全量に対する前記水の配合量（水割合）は、例えば、１０重量％〜９０重量％であり、好ましくは、４０重量％〜８０重量％である。前記水割合は、例えば、他の成分の残部としてもよい。

前記水溶性有機溶剤としては、例えば、インクジェットヘッドのノズル先端部における水性インクの乾燥を防止する湿潤剤及び記録媒体上での乾燥速度を調整する浸透剤があげられる。

前記湿潤剤は、特に限定されず、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の低級アルコール；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド；アセトン等のケトン；ジアセトンアルコール等のケトアルコール；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル；ポリアルキレングリコール、アルキレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等の多価アルコール；２−ピロリドン；Ｎ−メチル−２−ピロリドン；１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等があげられる。前記ポリアルキレングリコールは、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等があげられる。前記アルキレングリコールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール等があげられる。これらの湿潤剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。これらの中で、アルキレングリコール、グリセリン等の多価アルコールが好ましい。

前記水性インク全量に対する前記湿潤剤の配合量は、例えば、０重量％〜９５重量％であり、好ましくは、５重量％〜８０重量％であり、さらに好ましくは、５重量％〜５０重量％である。

前記浸透剤は、例えば、グリコールエーテルがあげられる。前記グリコールエーテルは、例えば、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコール−ｎ−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、トリエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−プロピルエーテル及びトリプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル等があげられる。前記浸透剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。

前記水性インク全量に対する前記浸透剤の配合量は、例えば、０重量％〜２０重量％であり、好ましくは、０．１重量％〜１５重量％であり、より好ましくは、０．５重量％〜１０重量％である。

前述のとおり、前記水性インクは、さらに、ホウ酸類と、カチオン性ポリマー及び塩基性アミノ酸の少なくとも一方とを含む。ホウ酸類を含ませることで、再分散性に優れた水性インクを得ることができ、カチオン性ポリマー及び塩基性アミノ酸の少なくとも一方を含ませることで、従来の水性インクよりさらに光学濃度（ＯＤ値）の高い水性インクを得ることができると推定されるが、本発明は、この推定に限定されない。

前記ホウ酸類としては、例えば、オルトホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸等の酸化ホウ素が水化して生じるオキソ酸及びそれらの塩（水和物を含む）等があげられる。具体的には、例えば、ホウ酸アンモニウム（四ホウ酸アンモニウム四水和物、五ホウ酸アンモニウム八水和物等）；ホウ酸カリウム（四ホウ酸カリウム四水和物等）；ホウ酸リチウム（四ホウ酸リチウム（無水）、四ホウ酸リチウム三水和物等）；ホウ酸；ホウ酸ナトリウム（四ホウ酸二ナトリウム（無水）、四ホウ酸二ナトリウム十水和物、ホウ酸ソーダ（ホウ砂）等）；ホウ酸バリウム；等があげられる。前記ホウ酸類は、ホウ酸アンモニウム及びホウ酸カリウムの少なくとも一方であることが好ましい。ただし、前記化合物は例示に過ぎず、ホウ素原子数、ホウ酸塩における陽イオンの種類及び数、水和物における水分子の数等はこれらに限定されるものではない。前記水性インク全量に対する前記ホウ酸類の配合量は、例えば、０．０１重量％〜１０重量％であり、好ましくは、０．０５重量％〜３重量％であり、より好ましくは、０．１重量％〜１重量％である。

前記カチオン性ポリマーは、一般式（１）で表わされる化合物、一般式（２）で表わされる化合物及び一般式（３）で表わされる化合物の少なくとも一つの化合物であることが好ましい。

一般式（１）及び（２）において、Ｒ^１〜Ｒ^３は、それぞれ、水素原子又は有機基である。前記有機基としては、例えば、アルキル基、アリール基等があげられる。前記アルキル基は、直鎖でも分岐鎖でもよく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロへキシル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、オクタデシル基、１，３−ブタジエニル基、１，３−ペンタジエニル基等があげられる。前記アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、トリル基、ビニルフェニル基等があげられる。前記アルキル基及びアリール基は、置換基を有してもよい。前記置換基を有するアルキル基及びアリール基としては、例えば、フロロエチル基、トリフロロエチル基、メトキシエチル基、フェノキシエチル基、ヒドロキシフェニルメチル基、クロロフェニル基、ジクロロフェニル基、トリクロロフェニル基、ブロモフェニル基、ヨードフェニル基、フロロフェニル基、ヒドロキシフェニル基、メトキシフェニル基、ヒドロキシフェニル基、アセトキシフェニル基、シアノフェニル基等があげられる。

一般式（２）において、Ｘ⁻は、アニオンである。前記アニオンは、いかなるものであってもよいが、例えば、ハロゲン化物イオン、スルホン酸イオン、アルキルスルホン酸イオン、アリールスルホン酸イオン、アルキルカルボン酸イオン、アリールカルボン酸イオン等があげられる。

一般式（１）及び（２）において、ｎは、正の整数であり、例えば、２〜４００であり、好ましくは、５〜３００であり、より好ましくは、１０〜２００である。一般式（１）及び（２）で表わされる化合物の重量平均分子量は、特に制限されないが、例えば、２００〜２００００であり、好ましくは、５００〜１５０００であり、より好ましくは、１０００〜９０００である。

一般式（１）において、Ｒ^１及びＲ^２は、水素原子であることが特に好ましい。この場合、一般式（１）で表わされる化合物は、ポリアリルアミンである。また、一般式（２）において、Ｒ^１〜Ｒ^３は、水素原子であり、Ｘ⁻は、塩化物イオンであることが好ましい。この場合、一般式（２）で表わされる化合物は、ポリアリルアミン塩酸塩（アリルアミン塩酸塩重合体）である。

一般式（３）において、ｐは、２〜６の整数であり、ｑは、２０〜４０の整数である。

一般式（３）において、ｐは、４であることが特に好ましい。この場合、一般式（３）で表わされる化合物は、ポリリジンである。また、一般式（３）において、ｑは、２５〜３５であることが好ましい。

一般式（３）で表わされる化合物は、一般式（３）で表わされる化合物の誘導体を含んでもよい。なお、一般式（３）で表わされる化合物及びその誘導体に互変異性体又は立体異性体（例：幾何異性体、配座異性体及び立体異性体）等の異性体が存在する場合は、いずれの異性体も本発明に用いることができる。また、一般式（３）で表わされる化合物及びその誘導体の塩も、同様に本発明に用いることができる。前記塩は、酸付加塩でも塩基付加塩でもよい。さらに、前記酸付加塩を形成する酸は無機酸でも有機酸でもよく、前記塩基付加塩を形成する塩基は無機塩基でも有機塩基でもよい。前記無機酸としては、特に限定されないが、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、次亜フッ素酸、次亜塩素酸、次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸、亜フッ素酸、亜塩素酸、亜臭素酸、亜ヨウ素酸、フッ素酸、塩素酸、臭素酸、ヨウ素酸、過フッ素酸、過塩素酸、過臭素酸、過ヨウ素酸等があげられる。前記有機酸も、特に限定されないが、例えば、グルタミン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、シュウ酸、ｐ−ブロモベンゼンスルホン酸、炭酸、コハク酸、クエン酸、安息香酸、酢酸、ヒドロキシカルボン酸、プロピオン酸、マロン酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸等があげられる。前記無機塩基としては、特に限定されないが、例えば、水酸化アンモニウム、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩等があげられ、より具体的には、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム等があげられる。前記有機塩基も、特に限定されないが、例えば、アルコールアミン、トリアルキルアミン、テトラアルキルアンモニウム、及びトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン等があげられる。前記アルコールアミンとしては、例えば、エタノールアミン等があげられる。前記トリアルキルアミンとしては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン等があげられる。前記テトラアルキルアンモニウムとしては、例えば、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラオクチルアンモニウム等があげられる。

前記カチオン性ポリマーとしては、一般式（１）で表わされる化合物、一般式（２）で表わされる化合物及び一般式（３）で表わされる化合物以外のものを用いてもよい。一般式（１）で表わされる化合物、一般式（２）で表わされる化合物及び一般式（３）で表わされる化合物以外の前記カチオン性ポリマーとしては、例えば、ポリアミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリビニルピリジン、ポリエチレンイミン−エピクロルヒドリン反応物、ポリアミド−ポリアミン樹脂、ポリアミド−エピクロルヒドリン樹脂、カチオンデンプン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアミジン、カチオンエポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリビニルホルムアミド、アミノアセタール化ポリビニルアルコール、ポリビニルベンジルオニウム、ジシアンジアミド・ホルマリン重縮合物、ジシアンジアミド・ジエチレントリアミン重縮合物、エピクロルヒドリン・ジメチルアミン付加重合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド・ＳＯ_２共重合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物、及びこれらの誘導体等があげられる。また、一般式（１）で表わされる化合物、一般式（２）で表わされる化合物及び一般式（３）で表わされる化合物以外の前記カチオン性ポリマーとしては、例えば、ジメチルアミノエチル−メタクリレート（ＤＭ）、メタクリロイロキシエチル−トリメチルアンモニウム−クロライド（ＤＭＣ）、メタクリロイロキシエチル−ベンジルジメチル−アンモニウムクロライド（ＤＭＢＣ）、ジメチルアミノエチル−アクリレート（ＤＡ）、アクリロイロキシエチル−トリメチルアンモニウム−クロライド（ＤＭＱ）、アクリロイロキシエチル−ベンジルジメチル−アンモニウムクロライド（ＤＡＢＣ）、ジメチルアミノプロピル−アクリルアミド（ＤＭＡＰＡＡ）、アクリルアミドプロピル−トリメチルアンモニウム−クロライド（ＤＭＡＰＡＡＱ）等の水溶性モノマーの少なくとも一つからなる単一モノマー重合体又は複数種のモノマーの共重合体等もあげられる。

前記カチオン性ポリマーは、自家調製してもよいし、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、日東紡績（株）製の「ＰＡＡ（登録商標）−０１」、「ＰＡＡ（登録商標）−０３」、「ＰＡＡ（登録商標）−０８」、「ＰＡＡ（登録商標）−１５」等があげられる。

前記塩基性アミノ酸としては、例えば、一般式（４）で表わされる化合物があげられ、具体的には、アルギニン、オルニチン、リジン、ヒスチジン、ヒドロキシリジン、トリプトファン、デスモシン、クレアチン、γ−アミノ酪酸等があげられる。これらの中でも、アルギニン、オルニチン、リジン、ヒスチジンが好ましい。
一般式（４）において、Ｒ^４は、末端に窒素原子を含む官能基を有する塩基性官能基である。

前記塩基性アミノ酸は、前記塩基性アミノ酸の誘導体を含んでもよい。なお、前記塩基性アミノ酸及びその誘導体に互変異性体又は立体異性体（例：幾何異性体、配座異性体及び立体異性体）等の異性体が存在する場合は、いずれの異性体も本発明に用いることができる。また、前記塩基性アミノ酸及びその誘導体の塩も、同様に本発明に用いることができる。前記塩としては、酸付加塩があげられる。前記酸付加塩を形成する酸は、無機酸でも有機酸でもよい。前記無機酸としては、特に限定されないが、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、次亜フッ素酸、次亜塩素酸、次亜臭素酸、次亜ヨウ素酸、亜フッ素酸、亜塩素酸、亜臭素酸、亜ヨウ素酸、フッ素酸、塩素酸、臭素酸、ヨウ素酸、過フッ素酸、過塩素酸、過臭素酸、過ヨウ素酸等があげられる。前記有機酸も、特に限定されないが、例えば、グルタミン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、シュウ酸、ｐ−ブロモベンゼンスルホン酸、炭酸、コハク酸、クエン酸、安息香酸、酢酸、ヒドロキシカルボン酸、プロピオン酸、マロン酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸等があげられる。

前記水性インク全量に対する前記カチオン性ポリマー及び塩基性アミノ酸の少なくとも一方の配合量は、０．００１重量％〜０．０５重量％であることが好ましく、より好ましくは、０．００３重量％〜０．０４重量％であり、さらに好ましくは、０．００５重量％〜０．０３重量％である。前記カチオン性ポリマー及び塩基性アミノ酸の少なくとも一方は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。

前記水性インクは、必要に応じて、さらに、従来公知の添加剤を含んでもよい。前記添加剤としては、例えば、界面活性剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、防黴剤等があげられる。前記粘度調整剤は、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性樹脂等があげられる。

前記水性インクは、例えば、着色剤、水及び水溶性有機溶剤と、ホウ酸類と、カチオン性ポリマー及び塩基性アミノ酸の少なくとも一方と、必要に応じて他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合し、フィルタ等で不溶解物を除去することにより調製できる。

つぎに、本発明のインクカートリッジについて説明する。本発明のインクカートリッジは、インクジェット記録用水性インクを含むインクカートリッジであって、前記水性インクが、本発明のインクジェット記録用水性インクであることを特徴とする。前記インクカートリッジの本体としては、例えば、従来公知のものを使用できる。

つぎに、本発明のインクジェット記録装置及びそれを用いたインクジェット記録方法について説明する。前記記録は、印字、印画、印刷等を含む。

本発明のインクジェット記録装置は、インク収容部及びインク吐出手段を含み、前記インク収容部に収容されたインクを前記インク吐出手段によって吐出するインクジェット記録装置であって、前記インク収容部に、本発明のインクジェット記録用水性インクが収容されていることを特徴とする。

図１に、本発明のインクジェット記録装置の一例の構成を示す。図示のとおり、このインクジェット記録装置１は、４つのインクカートリッジ２と、インク吐出手段（インクジェットヘッド）３と、ヘッドユニット４と、キャリッジ５と、駆動ユニット６と、プラテンローラ７と、パージ装置８とを主要な構成要素として含む。

４つのインクカートリッジ２は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色の水性インクを、それぞれ１色ずつ含む。例えば、前記水性ブラックインクが、本発明のインクジェット記録用水性インクである。その他の水性インクは、一般的な水性インクを用いてよい。ヘッドユニット４に設置されたインクジェットヘッド３は、記録媒体（例えば、記録用紙）Ｐに記録を行う。キャリッジ５には、４つのインクカートリッジ２及びヘッドユニット４が搭載される。駆動ユニット６は、キャリッジ５を直線方向に往復移動させる。駆動ユニット６としては、例えば、従来公知のものを使用できる（例えば、特開２００８−２４６８２１号公報参照）。プラテンローラ７は、キャリッジ５の往復方向に延び、インクジェットヘッド３と対向して配置されている。

パージ装置８は、インクジェットヘッド３の内部に溜まる気泡等を含んだ不良インクを吸引する。パージ装置８としては、例えば、従来公知のものを使用できる（例えば、特開２００８−２４６８２１号公報参照）。

パージ装置８のプラテンローラ７側には、パージ装置８に隣接してワイパ部材２０が配設されている。ワイパ部材２０は、へら状に形成されており、キャリッジ５の移動に伴って、インクジェットヘッド３のノズル形成面を拭うものである。図１において、キャップ１８は、水性インクの乾燥を防止するため、記録が終了するとリセット位置に戻されるインクジェットヘッド３の複数のノズルを覆うものである。

本例のインクジェット記録装置１においては、４つのインクカートリッジ２は、ヘッドユニット４と共に、１つのキャリッジ５に搭載されている。ただし、本発明は、これに限定されない。前記インクジェット記録装置において、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジは、ヘッドユニット４とは別のキャリッジに搭載されていてもよい。また、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジは、キャリッジ５には搭載されず、インクジェット記録装置内に配置、固定されていてもよい。これらの態様においては、例えば、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジと、キャリッジ５に搭載されたヘッドユニット４とが、チューブ等により連結され、４つのインクカートリッジ２の各カートリッジからヘッドユニット４に前記水性インクが供給される。

このインクジェット記録装置１を用いたインクジェット記録は、例えば、つぎのようにして実施される。まず、記録用紙Ｐが、インクジェット記録装置１の側方又は下方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙される。記録用紙Ｐは、インクジェットヘッド３と、プラテンローラ７との間に導入される。導入された記録用紙Ｐに、インクジェットヘッド３から吐出される水性インクにより所定の記録がされる。本発明の水性インクは、再分散性に優れるため、インクジェットヘッド３からの安定した吐出が可能である。また、本発明の水性インクを用いることで、光学濃度（ＯＤ値）の高い記録物を得ることができる。記録後の記録用紙Ｐは、インクジェット記録装置１から排紙される。図１においては、記録用紙Ｐの給紙機構及び排紙機構の図示を省略している。

図１に示す装置では、シリアル型インクジェットヘッドを採用するが、本発明は、これに限定されない。前記インクジェット記録装置は、ライン型インクジェットヘッドを採用する装置であってもよい

本発明によれば、インク吐出手段からインクを吐出して記録を行うインクジェット記録方法であって、前記インクとして、本発明のインクジェット記録用水性インクを用いることを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。前記インクジェット記録方法は、例えば、本発明のインクジェット記録装置を用いて実施可能である。

つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例及び比較例により限定及び制限されない。

［実施例１〜９及び比較例１〜６］
水性インク組成（表１）における、自己分散型カーボンブラックを除く成分を、均一に混合しインク溶媒を得た。つぎに、水に分散させた自己分散型カーボンブラックに前記インク溶媒を加え、均一に混合した。その後、得られた混合物を、東洋濾紙（株）製のセルロースアセテートタイプメンブレンフィルタ（孔径３．００μｍ）でろ過することで、実施例１〜９及び比較例１〜６のインクジェット記録用水性インクを得た。

実施例及び比較例の水性インクについて、（ａ）再分散性評価及び（ｂ）光学濃度（ＯＤ値）評価を、下記方法により実施した。

（ａ）再分散性評価
スライドガラスに、実施例及び比較例の水性インク１２μＬを滴下した。ついで、前記スライドガラスを、１００℃の環境下に一晩静置することで、前記水性インクを蒸発乾固させた。つぎに、前記蒸発乾固後の固形物上にスポイトで水３滴を滴下した。このようにして作製した評価サンプルを肉眼及び倍率５０倍の顕微鏡で観察し、下記評価基準に従って再分散性を目視評価した。

再分散性評価 評価基準
Ａ ：図２（ａ）に示すように、顕微鏡で見ても、前記固形物が水に完全に溶解・分散していた。
Ｂ＋：肉眼では前記固形物が水に完全に溶解・分散しているように観察されたが、顕微鏡で見ると水に溶解・分散しきれていない前記固形物の残りが観察された。
Ｂ ：前記固形物が水に徐々に溶解・分散するが、肉眼でも水に溶解・分散しきれていない前記固形物の残りが観察され、顕微鏡で見ると図２（ｂ）に示す程度の状態であった。
Ｂ−：前記固形物が水に若干色がつく程度に溶解・分散するが、塊状のままのものもあった。
Ｃ ：図２（ｃ）に示すように、顕微鏡で見ても、前記固形物が水に全く溶解・分散せず、塊状のままの状態であった。

（ｂ）光学濃度（ＯＤ値）評価
ブラザー工業（株）製のインクジェットプリンタ搭載デジタル複合機ＤＣＰ−３８５Ｃを使用して、実施例及び比較例の水性インクを用いて普通紙上に解像度６００ｄｐｉ×６００ｄｐｉで黒単色パッチを含む画像を記録し評価サンプルを作製した。前記評価サンプルの光学濃度（ＯＤ値）を、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製の分光測色計ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ（光源：Ｄ_５０、濃度基準：ＡＮＳＩ Ｔ、白色ベースＡｂｓ、内蔵フィルタＮＯ（なし））により測定した。前記普通紙には、Ｈａｍｍｅｒ Ｍｉｌｌ社製のＬａｓｅｒ Ｐｒｉｎｔ（普通紙１）、ＸＥＲＯＸ社製のＢｕｓｉｎｅｓｓ（普通紙２）及びＲｅｃｙｃｌｅｄ Ｓｕｐｒｅｍｅ（普通紙３）を用いた。前記光学濃度（ＯＤ値）の測定は、各普通紙について５回行った。

実施例及び比較例の水性インクの水性インク組成及び評価結果を、表１に示す。なお、表１において、「３紙平均」（最下段）は、前記普通紙１〜３のそれぞれの平均値（５回測定）の和を３で除した３紙の測定結果の平均値である。

表１に示すとおり、実施例１〜９では、再分散性に優れ、３紙平均の光学濃度（ＯＤ値）が１．３５以上と高かった。水性インク全量に対するカチオン性ポリマー及び塩基性アミノ酸の少なくとも一方の配合量を０．００５重量％〜０．０３重量％とした実施例１、３、５及び７〜９では、再分散性に特に優れていた。

一方、ホウ酸類を用いなかった比較例１〜４では、再分散性が悪かった。

また、カチオン性ポリマー及び塩基性アミノ酸を用いていない比較例５及び６では、３紙平均の光学濃度（ＯＤ値）が１．３５未満と低かった。

以上のように、本発明の水性インクは、再分散性に優れ、光学濃度（ＯＤ値）が高いものである。本発明の水性インクの用途は、特に限定されず、各種のインクジェット記録に広く適用可能である。

１ インクジェット記録装置
２ インクカートリッジ
３ インク吐出手段（インクジェットヘッド）
４ ヘッドユニット
５ キャリッジ
６ 駆動ユニット
７ プラテンローラ
８ パージ装置

Claims (11)

1. 着色剤、水及び水溶性有機溶剤を含むインクジェット記録用水性インクであって、
   前記着色剤が、リン酸基により修飾された自己分散型顔料を含み、
   前記水性インクが、さらに、ホウ酸類と、塩基性アミノ酸とを含み、
   前記水性インクにおける前記ホウ酸類（Ｙ）と前記塩基性アミノ酸（Ｚ）との重量比が、Ｙ：Ｚ＝１：０．０１〜１：０．０６であることを特徴とするインクジェット記録用水性インク。
   
2. 前記水性インク全量に対する前記塩基性アミノ酸の配合量が、０．００５重量％〜０．０３重量％であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録用水性インク。
3. 前記自己分散型顔料が、自己分散型カーボンブラックであることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録用水性インク。
   
4. 前記ホウ酸類が、ホウ酸アンモニウム及びホウ酸カリウムの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性インク。
   
5. 前記水性インクにおける前記リン酸基により修飾された自己分散型顔料（Ｘ）と前記塩基性アミノ酸（Ｚ）との重量比が、Ｘ：Ｚ＝１：０．０００２５〜１：０．００７５であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性インク。
   
6. 前記塩基性アミノ酸が、アルギニン及びリジンの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性インク。
   
7. 着色剤、水及び水溶性有機溶剤を含むインクジェット記録用水性インクであって、
   前記着色剤が、リン酸基により修飾された自己分散型顔料を含み、
   前記水性インクが、さらに、ホウ酸類と、塩基性アミノ酸とを含み、
   前記水性インクにおける前記ホウ酸類（Ｙ）と前記塩基性アミノ酸（Ｚ）との重量比が、Ｙ：Ｚ＝１：０．０００３３３〜１：１であり、前記水性インクにおける前記リン酸基により修飾された自己分散型顔料（Ｘ）と前記塩基性アミノ酸（Ｚ）との重量比が、Ｘ：Ｚ＝１：０．０００２５〜１：０．００７５であることを特徴とするインクジェット記録用水性インク。
   
8. 前記水性インク全量に対する前記塩基性アミノ酸の配合量が、０．００５重量％〜０．０３重量％であることを特徴とする請求項７記載のインクジェット記録用水性インク。
9. 前記自己分散型顔料が、自己分散型カーボンブラックであることを特徴とする請求項７又は８記載のインクジェット記録用水性インク。
   
10. 前記ホウ酸類が、ホウ酸アンモニウム及びホウ酸カリウムの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性インク。
    
11. 前記塩基性アミノ酸が、アルギニン及びリジンの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のインクジェット記録用水性インク。