JP4860062B2 - 水性インク及びそれを用いた記録方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はピエゾ方式、サーマル方式等のオンディマンド法や荷電制御方式等の連続噴射法等のインクジェット記録用に適した水性インク、特に所謂普通紙に対するカラーインクとして優れた特性を示す水性インクであって、水性筆記用具、記録計、ペンプロッター用水性インクとしても用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェット記録方式は本体が小型で価格が安く、低ランニングコスト、低騒音といった利点から急速に普及しており、電子写真用転写紙、印刷用紙、タイプライター用紙、ワイヤードットプリンター用紙、ワードプロセッサー用紙、レター用紙、レポート用紙等種々のノンコートな普通紙に印字可能なインクジェットプリンターも市場に投入されている。
【０００３】
これらインクジェットプリンターにおいて、より高品位な画像が得られるようにインクの乾燥性を改善した提案が種々されている。
【０００４】
しかしながら、画像の色再現性、耐水性、耐光性、画像の乾燥性と画像滲みと吐出の信頼性のすべてを満足することは難しい。特にカラープリンターの場合、イエロー、マゼンタ、シアンの単色印字部で画質劣化がなくとも、レッド、グリーン、ブルーの２色重ね部分で画質の劣化が発生しやすい。特に定着装置を用いないで乾燥を行う場合、特開昭５５−２９５４６号公報等のように浸透性を高めることにより乾燥性を向上しているため紙に著しく滲む。
【０００５】
また、特公昭６０−２３７９３号公報には界面活性剤としてジアルキルスルホコハク酸塩を用いることが乾燥性を向上し画像劣化が少ないとされているが、紙による画素径が著しく異なり、画像濃度の低下も著しいといった問題や、アルカリ側では活性剤が分解し、保存時に活性効果がなくなるといった問題がある。また、特公昭５８−６７５２号公報にはアセチレン結合を有するエチレンオキサイド付加体である界面活性剤を用いることにより浸透性を向上させることにより滲みの少ない速乾性インクが開示されている。しかしながら、着色剤によって、例えばＤＢＫ１６８等の直接性染料を用いたインクや、カーボンブラック等の顔料を用いたインクでは、着色剤と疎水性相互作用を生じるため乾燥速度が向上しないといった問題がある。また、同じく乾燥速度を向上するため、特開平８−１１３７３９号公報には、染料と水溶性グリコールエーテル類を含むインクが提案され、特開平１０−９５９４１号公報には、顔料と、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル等のグリコールエーテル類と水とからなるインク組成物が提案されている。しかしながら、乾燥速度を向上するためには大量なグリコールエーテル類の添加が必要であり、インクの臭気や安全性の面で、好ましくない。さらに、着色剤によっては、前述のアセチレン結合を有する界面活性剤と同様、着色剤とグリコールエーテル類との疎水性相互作用を生じ、乾燥速度が向上せず、充分な効果が得られないという問題を生じる。
【０００６】
また、特開昭５６−５７８６２号公報等には強塩基性物質を添加するインクが開示されているが、ロジンサイズされた酸性紙では効果があるもののアルキルケテンダイマーやアルケニルスルホコハク酸をサイズ剤とした紙に効果がない。また、酸性紙でも２色重ね部分では効果がない。
【０００７】
また、特開平１−２０３４８３号公報には多価アルコール誘導体及びペクチンを含有することを特徴とした記録液が開示されている。これは増粘剤としてペクチンを添加し、滲みを防止するものであるが、ペクチンは水酸基を親水基とする非イオン性であるため印字休止後の吐出安定性に欠けるという問題があった。また、特開平２−３６２７６号公報には周波数応答性及び定着性を改善する成分として、２−プロパノールが開示されているが、毒性及び燃焼性等安全性に問題がある。
【０００８】
一般に、従来の乾燥性の高いインクは、紙への浸透性を向上させる一方で、着色剤が紙の厚み方向に侵入することにより、裏抜けが大きくなるという欠点を有している。今後インクジェットプリンターの発展と環境問題としての紙消費の点から、両面印字が必須になることは明かであり、両面印字を可能とする裏抜けの少ない水性インクが求められている。
【０００９】
このように、現在でも、インクジェットインクとしての諸特性を満足し、着色剤種や紙種に関わらず浸透性、乾燥性に優れ、かつ画質ならびに裏抜けの改良された水性インクジェットインクへの希求は依然として存在している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような現状に鑑みてなされたもので、その目的とするところは前述した従来技術の問題点を克服したインク及び記録方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の構成は、特許請求の範囲に記載のとおりのインク及び記録方法である。
【００１２】
本発明は紙への浸透性を高める目的で、インクに下記式（１）で示されるポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩を添加し、かつ２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールを添加することにより、インクと紙表面との濡れ性を向上し、紙への浸透速度を高めることが可能であり、さらに従来知られるような浸透性を高めたインクに比べ、画像劣化がきわめて少ないことを見いだした。また、下記式（１）で示されるポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩を、インク全量に対して０．０１〜５重量％添加し、かつ２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールをインク全量に対して０．５〜１０重量％添加することにより、よりインクと紙表面との濡れ性を向上し、紙への浸透速度を高めることが可能であり、さらに従来知られるような浸透性を高めたインクに比べ、画像劣化がきわめて少ないことを見いだした。また、本発明のインクは、着色剤の如何に関わらず浸透速度もほぼ同等となる特長を有している。
【００１３】
Ｒ1―Ｏ―（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）m―ＣＨ2ＣＯＯＭ ・・・式（１）
（式中、Ｒ1は炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍは３〜１２の自然数、Ｍは水素、アルカリ金属、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、又はアルカノールアミンを表す。）
【００１４】
一般式（１）で表される化合物の具体例を遊離酸型で下記に示す。
【００１５】
【化１】
【００１６】
等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらは、単独で用いても、複数のものを混合して用いてもよい。市販の界面活性剤で本化合物を主成分として含有するものとしては、日光ケミカルズ（株）より入手可能なＥＣＴＤ３ＮＥＸ（一般式においてＲ1：トリデシル基、ｍ：３、Ｍ：Ｎａ）、ＥＣＴ３（Ｒ1：トリデシル基、ｍ：３、Ｍ：Ｈ）、ＥＣＴＤ６ＮＥＸ（Ｒ1：トリデシル基、ｍ：６、Ｍ：Ｎａ）等の界面活性剤も使用可能である。
【００１７】
ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩の添加量はインク全量に対して０．０１重量％〜５重量％であるのが好ましい。この範囲だと特に、浸透性の改善が十分となり、インク中で安定に溶解し、インクの保存安定性、インクジェットでの噴射安定性に優れている。同様に、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールの添加量はインク全量に対して、０．５重量％〜１０重量％であるのが好ましい。この範囲だと特に、浸透性の改善が十分となり、インク中で安定に溶解し、インクの保存安定性、インクジェットでの噴射安定性に優れている。ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩と２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールとの混合が相乗効果を発揮し、それぞれを単独で含有したインクに比べ、少量の添加で高い浸透性を得ることができるため、従来の多価アルコールのエーテル類等を多量に加えて浸透性をあげたインクに比べ、溶剤臭が少ない等の利点もある。
【００１８】
また、本発明者は、インクの表面張力、特に表面が形成されて１秒以下の短い時間領域での動的表面張力が紙への浸透性を示す指標であることを見いだした。動的表面張力は、溶媒分子や浸透剤分子が表面へ吸着する過程での表面張力を測定したものであり、充分な時間の後、前述の分子等が表面に吸着しきった状態で測定される静的表面張力とは値が異なることが多い。測定法としては特開昭６３−３１２３７号公報等に記載の従来公知の方法で１秒以下の動的な表面張力を測定できる方法であればいずれも使用できるが、特に、最大泡圧法が好ましい。最大泡圧法とは、液体中に垂直に毛管を入れ、空気を送り発生した気泡を放出させるのに必要な最大圧力の測定により動的表面張力を求める方法である。本発明者らは、種々のインク処方に対して、クルス社製 ＢＰ−２ バブルプレッシャー動的表面張力計を用い、２５℃にてSurface Age１０ｍｓ〜１０００ｍｓ域での動的表面張力を測定した結果、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩と２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールとを含有したインクにおいて、Surface Age ５０ｍｓでの動的表面張力が、４０ｍＮ／ｍ以下、特に好ましくは、３５ｍＮ／ｍ以下であると高い浸透性が得られるのみならず、インクの保存安定性、インクジェットでの噴射安定性にも優れていることを見い出し本発明に至った。また、従来の浸透性を高めた浸透タイプのインクでの課題であった画像濃度の低下、裏抜けも非常に少なく、同時に画像エッジ部に見られる髭状の滲み現象（フェザリングと称する）も低減した。
【００１９】
また、インクに熱エネルギーを付与して微細孔から液滴としてインクを吐出させて記録を行ういわゆるバブルやサーマル方式等の記録方法において、吐出安定性を得るために従来では２−プロパノールをインクに添加する方法があるが、かわりに２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールを添加することによって、熱素子への濡れ性が改良され、少量の添加量でも吐出安定性及び周波数安定性が得られ、２−プロパノールの使用に伴う安全性に関する問題も改善される。
【００２０】
また、２−ピロリドンをインクに添加すると、画像濃度の向上とともに裏抜けを防止する上で優れた効果が得られることを見出した。これは、２−ピロリドンを含有することで、紙表面に対してインクが濡れ拡がりやすくなり、相対的に紙の厚み方向への浸透が抑えられるため、紙表面近傍に着色剤をとどまりやすくなるためであると推測される。２−ピロリドンの添加量は、好ましくは０．０５重量％〜８重量％、更に好ましくは０．５重量％〜４重量％である。
【００２１】
さらに本発明のインクにはインクの乾燥による目詰まりの防止、及び本発明のインクの溶解安定性を向上する目的で湿潤剤を５重量％〜５０重量％含有することにより、インクジェットヘッドの吐出口で、インク中の水分が蒸発した場合でも目詰まりを起しにくく正常な印字を行うことができ、仮に目詰まりを起しても簡単なクリーニング操作で正常な印字状態に回復できることを見出した。湿潤剤としては、低揮発性水溶性有機溶媒が好ましい。低揮発性水溶性有機溶媒は、本発明のポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩および２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールの溶解助剤として働くことで、より一層インクの保存安定性、噴射安定性を高めることができる。低揮発性水溶性有機溶媒としては、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、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等である。これらの溶媒は、水とともに単独もしくは、複数混合して用いられる。
【００２２】
特に、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩と、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールとの相溶性や、安全性、価格等の点からグリセリン、ジエチレングリコールを単独あるいは混合して使用するのが好適である。
【００２３】
インク組成物中でのこれら低揮発性水溶性有機溶媒の添加量は上記のように５重量％〜５０重量％であり、好ましくは８重量％〜３０重量％である。５重量％未満では、インク中の水分蒸発抑制効果が不十分であり、またインク中のポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールの含有量によっては、溶解助剤としての効果も不十分となり、インクの保存安定性、噴射安定性を損ねる等不具合を生じる。逆に、５０重量％より多く添加すると粘度の上昇によるインクジェットでの噴射安定性が劣るといった問題がある。
【００２４】
本発明のインクに、さらに界面活性剤を添加することも可能である。界面活性剤としては、例としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩等のアニオン性界面活性剤、第４級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、イミダゾリン誘導体等の両性界面活性剤、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アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリエキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド添加物等のノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。
【００２５】
インク組成物中でのこれら界面活性剤の添加量は０．０１重量％〜５．０重量％であり、好ましくは０．５重量％〜３重量％である。０．０１重量％未満では添加した効果は無く、５．０重量％より多い添加では記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けの発生といった問題がある。
【００２６】
また、表面張力等のインク物性を調整する等の目的で、さらに浸透剤を添加することも可能である。浸透剤の具体例としては、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、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、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類等が挙げられるが、インク中に溶解し、所望の物性に調整できるものであれば、これに限らない。
【００２７】
本発明に用いられる着色剤としては、顔料及び／または染料のいずれでも良い。
着色剤として用いられる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、食用染料に分類される染料が用いられる。これら染料は複数の種類を混合して用いても良いし、或いは必要に応じて顔料等の他の色素と混合して用いても良い。これら着色剤は本発明の効果が阻害されない範囲で添加される。
【００２８】
これら染料を具体的に挙げれば、酸性染料及び食用染料として
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 ２，３，４
Ｃ．Ｉ．フード・レッド ７，９，１４
Ｃ．Ｉ．フード・ブラック １，２
【００２９】
直接性染料として
Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー １，１２，２４，２６，３３，４４，５０，１２０，１３２，１４２，１４４，８６
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
【００３０】
塩基性染料として
Ｃ．Ｉ．ベーシック・イエロー １，２，１１，１３，１４，１５，１９，２１，２３，２４，２５，２８，２９，３２，３６，４０，４１，４５，４９，５１，５３，６３，４６５，６７，７０，７３，７７，８７，９１
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．ベーシック・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
【００３１】
反応性染料として
Ｃ．Ｉ．リアクティブ・ブラック ３，４，７，１１，１２，１７
Ｃ．Ｉ．リアクテイブ・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
等が使用できる。特に酸性染料及び直接性染料が好ましく用いることができ、本発明インクの溶解安定性の向上や、色調、耐水性、耐光性で優れた効果が得られる。
【００３２】
インク中の着色剤としての染料の添加量は、０．５〜２５重量％程度が好ましく、より好ましくは２〜１５重量％程度である。
【００３３】
顔料は、特にその種類を限定すること無く、無機顔料、有機顔料を使用することができる。無機顔料としては、酸化チタン及び酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等の公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。また、有機顔料としては、アゾ顔料（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を含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、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、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料等）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック等を使用できる。
【００３４】
これらの顔料のうち、水と親和性の良いものが好ましく用いられる。インク組成物中の着色剤としての顔料の添加量は、０．５〜２５重量％程度が好ましく、より好ましくは２〜１５重量％程度である。
【００３５】
本発明において好ましく用いられる顔料の具体例として、黒色用としては、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のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、または銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料があげられる。さらに、カラー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１，３，１２，１３，１４，１７，２４，３４，３５，３７，４２（黄色酸化鉄），５３，５５，８１，８３，９５，９７，９８，１００，１０１，１０４，４０８，１０９，１１０，１１７，１２０，１３８，１５０，１５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５，１３，１６，１７，３６，４３，５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１，２，３，５，１７，２２，２３，３１，３８，４８：２，４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ）），４８：３，４８：４，４９：１，５２：２，５３：１，５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ），６０：１，６３：１，６３：２，６４：１，８１，８３，８８，１０１（べんがら），１０４，１０５，１０６，１０８（カドミウムレッド），１１２，１１４，１２２（キナクリドンマゼンタ），１２３，１４６，１４９，１６６，１６８，１７０，１７２，１７７，１７８，１７９，１８５，１９０，１９３，２０９，２１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ），３，５：１，１６，１９，２３，３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１，２，１５（フタロシアニンブルー），１５：１，１５：２，１５：３（フタロシアニンブルー），１６，１７：１，５６，６０，６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１，４，７，８，１０，１７，１８，３６、等がある。
【００３６】
その他顔料（例えばカーボン）の表面を樹脂等で処理し、水中に分散可能としたグラフト顔料や、顔料（例えばカーボン）の表面にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加し水中に分散可能とした加工顔料等が使用できる。
【００３７】
また、顔料をマイクロカプセルに包含させ、該顔料を水中に分散可能なのものとしたものであっても良い。
【００３８】
本発明の好ましい態様によれば、前記インク中の顔料は平均粒径が５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲であることが好ましい。ここでいう平均粒径とは、体積累積パーセント５０％の値をさす。体積累積パーセント５０％の値を測定するには、例えば、インク中のブラウン運動を行っている粒子にレーザー光を照射し、粒子から戻ってくる光（後方散乱光）の振動数（光の周波数）の変化量から粒子径を求める動的光散乱法（ドップラー散乱光解析）といわれる方法を用いることができる。
【００３９】
着色剤を顔料とすると耐水性や耐光性が良好になり、更に記録媒体の層をインクが抜け、裏面までしみ出してまう裏抜け（以下単に裏抜けと記す）を防止できる。顔料はインク中に溶解せず分散しているためにインクジェットで印字された際、記録媒体中でインクの液体成分より記録媒体の中に入りにくく、記録媒体の表面近傍にとどまるため、乾燥性は速いが裏抜けを防止することができる。平均粒径が５０ｎｍ未満であると裏抜けを防止する効果が少なく、２００ｎｍを超えるとインクの分散安定性が悪く、保存時に凝集等で粒径が大きくなり吐出安定性が劣る。
【００４０】
顔料は分散剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料分散液としてインクに添加されるのが好ましい。好ましい分散剤としては、従来公知の顔料分散液を調製するのに用いられる公知の分散液を使用することができる。分散剤として例えば、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−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等があげられる。
【００４１】
これらの共重合体は重量平均分子量が３，０００〜５０，０００であるのが好ましく、より好ましくは５，０００〜３０，０００、最も好ましくは７，０００〜１５，０００である。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良い。分散剤としては１：０．０６〜１：３の範囲が好ましく、より好ましくは１：０．１２５〜１：３の範囲である。
【００４２】
更に好ましくは、上記インク中の分散剤はカルボキシル基が結合していることが好ましい。分散剤にカルボキシル基が結合していると、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。更に、上記の裏抜けを防止する効果が得られる。特に、カルボキシル基が結合している分散剤で分散した顔料と、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールとを併用した場合においては、普通紙等の比較的サイズ度の高い記録媒体に印字した場合においても、十分な乾燥速度が得られ、且つ、裏抜けが少ないという効果が得られる。これは、カルボン酸の解離定数が他の酸基に比較して小さい為、顔料が記録媒体に付着した後、インクのｐＨ価の低下や、記録媒体表面近傍に存在するカルシウム等の多価金属イオンとの相互作用等により、分散剤自体の溶解度が低下し、分散剤自体や顔料が凝集する為と推定される。
【００４３】
また別の形態としては、インク中の顔料が表面改質されカルボキシル基が直接顔料に結合され水中に分散されている形態も好ましい。これも顔料が表面改質されカルボキシル基が結合しているために、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。またこの形態の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のノズル付近のインクの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操作で容易に良好な印字が行えるようになる。
【００４４】
これらに用いられるブラックインク用の顔料はカーボンブラックであることが好ましい。ブラックインクとしてカーボンブラックは色調に優れるとともに、耐水性、退光性、分散安定性に優れ、且つ安価である。
【００４５】
本発明のインクには上記着色剤、湿潤剤、界面活性剤の他に従来知られている添加剤を加えることができる。
【００４６】
例えば、本発明の水性インクには樹脂エマルジョンが添加されていても良い。
本発明に用いることのできる樹脂エマルジョンとは、連続相が水であり、分散相が次の様な樹脂成分であるエマルジョンを意味する。分散相の樹脂成分としてはアクリル系樹脂、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、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂等があげられる。この樹脂は親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であるのが好ましい。また、これらの樹脂成分の粒子径はエマルジョンを形成する限り特に限定されないが、１５０ｎｍ程度以下が好ましく、より好ましくは５〜１００ｎｍ程度である。
これらの樹脂エマルジョンは、樹脂粒子を、場合によって界面活性剤とともに水に混合することによって得ることができる。
【００４７】
市販の樹脂エマルジョンとしては、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製）、等があげられる。本発明に使用するインクは、樹脂エマルジョンを、その樹脂成分がインクの０．１〜４０重量％となるよう含有するのが好ましく、より好ましくは１〜２５重量％の範囲である。
【００４８】
樹脂エマルジョンは、増粘・凝集する性質を持ち、着色成分の浸透を抑制し、さらに記録媒体への定着を促進する効果を有する。また、樹脂エマルジョンの種類によっては記録媒体上で皮膜を形成し、印刷物の耐擦性をも向上させる効果を有する。
【００４９】
また、本発明のインクは糖を含有していても良い。糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類および四糖類を含む）および多糖類があげられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース等があげられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロース等自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。
【００５０】
また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖（例えば、糖アルコール{一般式ＨＯＣＨ2（ＣＨＯＨ）nＣＨ2ＯＨ（ここでｎは２〜５の整数を表す）で表される}、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロン酸等）、アミノ酸、チオ酸等があげられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビット等があげられる。
これら糖類の含有量は、インク組成物の０．１〜４０重量％、好ましくは０．５〜３０重量％の範囲が適当である。
【００５１】
その他アルギン酸ナトリウムを含有させても良い。アルギン酸ナトリウムは、褐藻類にのみ含まれる物質で、主に細胞膜或いは細胞間隙物質として存在する親水性高分子電解質である。化学的にはβ−１，４結合するＤ−Mannuronic acid〔Ｍ〕と、α−１，４結合するＬ−Guluronic acid〔Ｇ〕の重合体である。増粘作用、安定化作用、分散作用、ゲル化作用、フィルム形成作用等の効果がある。インクジェット用インクに添加すると、ｐＨによる粘度変化、塩類による析出、多価陽イオンとのゲル化により、異なる色間の滲み（カラーブリード）が改善できる。
【００５２】
防腐防黴剤としては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本発明に使用できる。
【００５３】
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を所望の値に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができる。
その例として、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。
【００５４】
キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等がある。
【００５５】
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ある。
【００５６】
この他その目的に応じて水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外線吸収剤を添加することもできる。
【００５７】
インクの粘度は８ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。８ｍＰａ・ｓより大きいとインクジェットにて十分な吐出が行えず、画像不良の問題が発生する。
【００５８】
記録媒体はパルプ繊維を主成分としサイズ度１０ｓ以上、透気度５〜５０ｓであることが好ましい。このような記録媒体に対して本発明のインクにより印字を行えば、記録媒体の両面にインクジェット記録方法により印字を行っても、裏面の画像により画像の認識を妨げられるようなことはない。ここでいうサイズ度とは紙のステキヒト・サイズ度試験方法ＪＩＳ Ｐ８１２２−７６、透気度とは紙及び板紙の透気度試験方法 ＪＩＳ Ｐ８１１７−８０に従って行う。サイズ度が１０ｓより小さいとインクが裏面まで浸透してしまい裏抜けが発生し、透気度が５ｓより小さい場合もインクが裏面まで浸透してしまい裏抜けが発生し、５０ｓより大きい場合は印字品質や乾燥性に問題はないが、必要以上に填量を添加しているため、コストが高くなってしまう。またこの記録媒体を電子写真方式の複写機やプリンターに使用した場合、感光体や定着ローラー等に填量が転写し画像品質の低下や故障の原因になるため結局はインクジェット専用の紙として使用しなくてはならず消費者に使い分けをさせなくてはならず負担となる。サイズ度１０ｓ以上、透気度５〜５０ｓとすることにより電子写真用転写紙、印刷用紙、タイプライター用紙、ワイヤードットプリンター用紙、ワードプロセッサー用紙、レター用紙、レポート用紙等種々のノンコートの普通紙と同様に扱うことができ、それに伴い利用者が他の普通紙と分別する手間がなくなる。また、生産上も基本的に現有の抄紙機で生産可能であり、設備投資を最小限に押さえることができる。またこれら他の記録方式の用途にも共通に使用することができる。
【００５９】
本発明に使用するパルプ繊維の材料としてはインクジェットプロセスに影響無い物であればパルプの種類、処理方法は問わず適宜に使用できる。また非木材パルプ（ケナフ、亜麻、竹、海草等）や古紙パルプを用いても良いしこれを主体としても良い。好ましくはＬＢＫＰやＮＢＫＰに代表される化学パルプである。これらパルプの抄紙は一般の普通紙同様公知のサイズ剤、填料、その他抄紙助剤を必要に応じて用い、常法により抄紙される。
【００６０】
サイズ剤としてはロジンサイズ、ＡＫＤ、塩化ナトリウム、塩化カリウム、スチレン−マレイン酸コポリマー、第４級アンモニウム塩、アルニケル無水コハク酸、石油樹脂系サイズ、エピクロルヒドン、カチオン澱粉、アクリルアミド等がある。
【００６１】
填料としてはクレー、炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、合成シリカ等が挙げられる。
【００６２】
さらに紙力増強剤、歩留まり向上剤、定着剤、染料、その他抄紙助剤が添加される。
【００６３】
記録ヘッドから吐出される１滴あたりの吐出量は２５ｐｌ以下であり、画素面積が３０００μm2以上であることが好ましい。吐出量を２５ｐｌ以下とすることで記録媒体の裏面までインクがしみ込むことが無く、層の途中まででインクを吸収することができ、裏抜けが防止できるとともに、記録媒体表面近傍に着色剤が残るため、画像濃度も高い。また画素面積が３０００μm2以上となることで、従来のインクに比べ記録媒体の深さ方向ではなく横方向へインクが浸透され、記録媒体表面近傍に着色剤が残るため、画像濃度が高い。またベタ画像を打った場合に各ドット間の埋まりが良く、良好なベタ画像を得ることができる。
【００６４】
以下に本発明の実施例および比較例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例に記載の各成分の量（％）は重量基準である。
また、実施例１〜４は欠番である。
【００６５】
参考例１
下記インク処方にて混合攪拌した後、ｐＨが１０になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．１μｍのメンブレンフィルターで濾過を行いインク１を得た。
インク１
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８ ４重量％
グリセリン ５重量％
エチレングリコール ５重量％
化合物（１−４） ０．３重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２重量％
イオン交換水 残量
【００６６】
参考例２
下記インク処方を用いる以外は参考例１と同様にして、ｐＨが１０になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整してインク２とした。
インク２
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１４２ ３．０重量％
ポリエチレングリコール（分子量２００） ８重量％
化合物（１−５） ０．５重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ３重量％
イオン交換水 残量
【００６７】
参考例３
下記インク処方を用いる以外は参考例１と同様にして、ｐＨが１０になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整してインク３とした。
インク３
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２２７ ３重量％
ポリエチレングリコール（分子量２００） ８重量％
化合物（１−６） ０．５重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ３重量％
イオン交換水 残量
【００６８】
参考例４
下記インク処方を用いる以外は参考例１と同様にして、ｐＨが１０になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整してインク４とした。
インク４
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９ ３重量％
ポリエチレングリコール（分子量２００） ８重量％
化合物（１−５） ０．５重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ３重量％
イオン交換水 残量
【００６９】
実施例５
先ずカーボンブラックを下記の顔料分散液処方にてビーズミルを用いて分散した。得られた水性分散液を下記インク処方にて混合攪拌した後、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０％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インク５を得た。
【００７０】
実施例６
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液２を作製し、それを用いてインク６を得た。
【００７１】
実施例７
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液３を作製し、それを用いてインク７を得た。
【００７２】
実施例８
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液４を作製し、それを用いてインク８を得た。
【００７３】
実施例９
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液５を作製し、それを用いてインク９を得た。
【００７４】
実施例１０
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液６を作製し、それを用いてインク１０を得た。
【００７５】
実施例１１
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液７を作製し、それを用いてインク１１を得た。
【００７６】
実施例１２
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液８を作製し、それを用いてインク１２を得た。
【００７７】
実施例１３
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液９を作製し、それを用いてインク１３を得た。
【００７８】
実施例１４
下記インク処方を用いる以外は参考例１と同様にして、インク１４を得た。
インク１４
カルボキシル基結合型カーボンブラック分散液
（固形分１６．４重量％ 平均粒径１２８ｎｍ） ３３．３重量％
エチレングリコール １５重量％
化合物（１−１） １重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２重量％
イオン交換水 残量
【００７９】
実施例１５
下記インク処方を用いる以外は参考例１と同様にして、インク１５を得た。
インク１５
カルボキシル基結合型カーボンブラック分散液
（固形分１６．４重量％ 平均粒径１２８ｎｍ） ３３．３重量％
エチレングリコール １５重量％
化合物（１−１） １重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２重量％
エチレンオキシド（重量比４０％）付加ポリプロピレングコール
（ノニオン界面活性剤：分子量３０００） ２重量％
イオン交換水 残量
【００８０】
実施例１６
下記インク処方を用いる以外は参考例１と同様にして、インク１６を得た。
インク１６
スルホン酸基結合型カーボンブラック分散液
（固形分１８重量％ 平均粒径１３２ｎｍ） ３３重量％
１，５−ペンタンジオール ５重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２重量％
化合物（１−１） １重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２重量％
イオン交換水 残量
【００８１】
実施例１７
下記インク処方を用いる以外は参考例１と同様にして、インク１７を得た。
インク１７
スルホン酸基結合型カーボンブラック分散液
（固形分１８重量％ 平均粒径１３２ｎｍ） ３３重量％
１，５−ペンタンジオール ５重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２重量％
化合物（１−１） １重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２重量％
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（アニオン系界面活性剤）２重量％
イオン交換水 残量
【００８２】
実施例１８
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液１０を作製し、それを用いてインク１８を得た。
【００８３】
実施例１９
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液１１を作製し、それを用いてインク１９を得た。
【００８４】
比較例１
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のイオン交換水を含有する以外は、実施例５と同様にして、インク２０を作製した。
【００８５】
比較例２
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のイオン交換水を含有する以外は、実施例６と同様にして、インク２１を作製した。
【００８６】
比較例３
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のイオン交換水を含有する以外は、実施例８と同様にして、インク２２を作製した。
【００８７】
比較例４
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のイオン交換水を含有する以外は、実施例１０と同様にして、インク２３を作製した。
【００８８】
比較例５
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のイオン交換水を含有する以外は、実施例１２と同様にして、インク２４を作製した。
【００８９】
比較例６
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、化合物（１−１）が１．２重量％となるようにさらに添加し、残りをイオン交換水とした以外は、実施例５と同様にして、インク２５作製した。
【００９０】
比較例７
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する以外は、実施例５と同様にして、インク２６を作製した。
【００９１】
比較例８
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する以外は、実施例６と同様にして、インク２７を作製した。
【００９２】
比較例９
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、１０重量％のジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する以外は、実施例５と同様にして、インク２８を作製した。
【００９３】
比較例１０
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する以外は、実施例８と同様にして、インク２９を作製した。
【００９４】
比較例１１
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する以外は、実施例１０と同様にして、インク３０を作製した。
【００９５】
比較例１２
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する以外は、実施例１２と同様にして、インク３１を作製した。
【００９６】
比較例１３
化合物（１−１）および２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、３重量％のサーフィノール４６５（信越化学製：アセチレングリコール系界面活性剤）を含有する以外は、実施例１４と同様にして、インク３２を作製した。
【００９７】
比較例１４
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量の２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオールを含有する以外は、実施例５と同様にして、インク３３を作製した。
【００９８】
比較例１５
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量の３，３−ジメチル−１，２−ブタンジオールを含有する以外は、実施例８と同様にして、インク３４を作製した。
【００９９】
比較例１６
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量の２，４−ジメチル−２，４−ペンタンジオールを含有する以外は、実施例１０と同様にして、インク３５を作製した。
【０１００】
比較例１７
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量の２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオールを含有する以外は、実施例１２と同様にして、インク３６を作製した。
【０１０１】
比較例１８
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量の２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオールを含有する以外は、実施例５と同様にして、インク３７を作製した。
【０１０２】
つぎに上記実施例及び比較例に記載のインクついて下記の試験を行った。その結果を表１に記す。
【０１０３】
１）インクの動的表面張力測定
クルス社製 ＢＰ−２ バブルプレッシャー動的表面張力計を用い、２５℃にてSurface Age１０ｍｓ〜１０００ｍｓ域での動的表面張力を測定し、Surface Age ５０(ｍｓ)における表面張力γを求めた。
【０１０４】
２）画像の鮮明性
記録媒体としてＮＢＳリコー社製；マイペーパー（サイズ度１２ｓ，透気度１６ｓ）を用い、７２０ｄｐｉのノズルを有し、記録ヘッドから１滴あたりの吐出量２３ｐｌで吐出するピエゾ方式のインクジェットプリンターで印字を行い、乾燥後、画像の滲み、色調、濃度を目視及び反射型カラー分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）により総合的に判断した。
【０１０５】
３）画像の乾燥性
記録媒体にベタ画像印字後の画像に０．１ｋｇ／ｃｍ2の圧力で濾紙を押しつけインクが濾紙に転写しなくなるまでの時間を測定した。いずれの紙でも３秒以内で乾燥した場合に○、３から２０秒を△、２０秒以上を×と判定した。
【０１０６】
４）裏抜け
記録媒体に反射型カラー分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）で測定した各インク色での濃度が１．０となる様にベタ画像を形成した。この画像を裏面から目視観察し、ベタ画像の着色剤が裏面まで抜けており、両面印字に使用できないレベルの場合は×、ベタ画像の着色剤が裏面までは抜けていないが、ベタ画像と白地部分の境界が明らかだが両面印字に使用する場合支障がほとんど無い場合は△、ベタ画像と白地部分の境界がほとんど不明確で両面印字に使用しても支障の無いレベルの場合は○、ベタ画像と白地部分の境界が完全に不明確で両面印字に使用しても支障の無い場合は◎として判定した。ここで、△以上の評価を得たインクは使用可能である。
【０１０７】
５）擦過性
記録媒体に各インクで形成された画像を、印字３０秒後に指、布、消しゴム、マーキングペンで擦過し、擦過後の様子を目視にて観察し擦過による画像の変化が発生した場合は×とし、発生がなければ○とした。
【０１０８】
６)画素面積（μｍ2）
各ドットが離れて印字されるよう面積率５％の網点画像を形成し、ドットアナライザーにて測定した。
【０１０９】
７)画像の埋まり
乾燥後ベタ画像を観察し、拡大して観察してもインクで均一に記録媒体が着色している場合は◎、目視で観察する限りインクで均一に記録媒体が着色している場合は○、目視で地肌が見えるような不均一な着色の場合は×とした。
【０１１０】
８)保存性
インクをインクジェットプリンターにセットしたまま、６０℃、７日間放置し、その後従来公知のインクジェットプリンターのクリーニング操作1回で復帰可能ならば○、２から５回で復帰可能ならば△、５回でも復帰しなければ×とした。
【０１１１】
実施例２０〜実施例２９
実施例５、実施例８、実施例１０、実施例１２に記載の各インクを用い、下記の記録媒体に対してフルカラー印字評価した。評価項目は、上述の通りである。
【０１１２】
実施例３０
インクジェットプリンターを、７２０ｄｐｉのノズルを有し記録ヘッドから１滴あたりの吐出量２０ｐｌで吐出するサーマル方式のインクジェットプリンターに変更し、実施例５に記載のインクを用いて、ＮＢＳリコー社製；マイペーパー（サイズ度１２ｓ，透気度１６ｓ）に印字を行い、上記１）〜７）の評価を実施した。
【０１１３】
実施例３１
インクジェットプリンターを、記録ヘッドから１滴あたりの吐出量３０ｐｌで吐出するサーマル方式のインクジェットプリンターに変更した以外は実施例３０と同様にして、上記１）〜７）の評価を実施した。
【０１１４】
【表１】
【０１１５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、所定構造のポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩と、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールとを添加することにより、紙表面に対する濡れ性が改良され、インクジェットインクとして諸特性を満足し、浸透性、乾燥性に優れ、かつ画質劣化の改良された水性インク組成物を提供することができる。また、所定重量％添加することにより、更に、紙表面に対する濡れ性が改良され、インクジェットインクとして諸特性を満足し、浸透性、乾燥性に優れ、かつ画質劣化の改良された水性インクを提供することができる。
【０１１６】
本発明によれば、上述のような構成で、かつ最大泡圧法により、２５℃にて測定されるSurface Age ５０ｍｓでの表面張力が、４０ｍＮ／ｍ以下であるインクを用いることで、種々ある所謂普通紙に対しても一様に良好な濡れ性を示し、紙の種類によらず高い浸透性かつ画質の優れた水性インクを提供することができる。
【０１１７】
本発明によれば、さらに２−ピロリドンを添加することにより、より一層紙表面への濡れ性を向上させ、紙面を均一に着色することができる水性インクを提供することができる。
【０１１８】
本発明によれば、着色剤として、所定粒径の顔料を用いることにより、乾燥性と裏抜けあるいは画像にじみ等の画質ともに優れた水性インクを提供することができる。
【０１１９】
本発明によれば、顔料の分散剤としてカルボキシル基が結合された分散剤、あるいは顔料表面の改質によりカルボキシル基を表面に結合した顔料を用いることにより、さらに裏抜けを抑制し、画像濃度を向上した水性インクを提供することができる。
【０１２０】
本発明によれば、種々ある所謂普通紙に対しても一様に良好な濡れ性を示し、紙の種類によらず高い浸透性かつ画質の優れたカラー画像を形成できる記録方法を提供することができる。
【０１２１】
本発明のインクと、パルプ繊維を主成分とし、サイズ度１０ｓ以上，透気度５〜５０ｓである記録媒体とを組み合わせることにより、浸透性に優れる上に画像濃度が高く、裏抜けの少ない、非常に良好な画像を形成できる記録方法を提供することができる。
【０１２２】
本発明によれば、記録ヘッドから吐出される１滴あたりの吐出量と画素面積とを所定の値とすることにより、両面印字に適する裏抜けの少ない画像を形成できる記録方法を提供することができる。
【０１２３】
以上により、本発明によれば、高品位のカラー画像を普通紙に安定して記録することが可能で、またインクの浸透性が極めて高いため、高速での記録が可能で、さらに裏抜けしにくいため、記録媒体への両面印字を可能にし、インクジェット式カラープリンターの更なる普及を促す効果がある。
【発明の属する技術分野】
本発明はピエゾ方式、サーマル方式等のオンディマンド法や荷電制御方式等の連続噴射法等のインクジェット記録用に適した水性インク、特に所謂普通紙に対するカラーインクとして優れた特性を示す水性インクであって、水性筆記用具、記録計、ペンプロッター用水性インクとしても用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェット記録方式は本体が小型で価格が安く、低ランニングコスト、低騒音といった利点から急速に普及しており、電子写真用転写紙、印刷用紙、タイプライター用紙、ワイヤードットプリンター用紙、ワードプロセッサー用紙、レター用紙、レポート用紙等種々のノンコートな普通紙に印字可能なインクジェットプリンターも市場に投入されている。
【０００３】
これらインクジェットプリンターにおいて、より高品位な画像が得られるようにインクの乾燥性を改善した提案が種々されている。
【０００４】
しかしながら、画像の色再現性、耐水性、耐光性、画像の乾燥性と画像滲みと吐出の信頼性のすべてを満足することは難しい。特にカラープリンターの場合、イエロー、マゼンタ、シアンの単色印字部で画質劣化がなくとも、レッド、グリーン、ブルーの２色重ね部分で画質の劣化が発生しやすい。特に定着装置を用いないで乾燥を行う場合、特開昭５５−２９５４６号公報等のように浸透性を高めることにより乾燥性を向上しているため紙に著しく滲む。
【０００５】
また、特公昭６０−２３７９３号公報には界面活性剤としてジアルキルスルホコハク酸塩を用いることが乾燥性を向上し画像劣化が少ないとされているが、紙による画素径が著しく異なり、画像濃度の低下も著しいといった問題や、アルカリ側では活性剤が分解し、保存時に活性効果がなくなるといった問題がある。また、特公昭５８−６７５２号公報にはアセチレン結合を有するエチレンオキサイド付加体である界面活性剤を用いることにより浸透性を向上させることにより滲みの少ない速乾性インクが開示されている。しかしながら、着色剤によって、例えばＤＢＫ１６８等の直接性染料を用いたインクや、カーボンブラック等の顔料を用いたインクでは、着色剤と疎水性相互作用を生じるため乾燥速度が向上しないといった問題がある。また、同じく乾燥速度を向上するため、特開平８−１１３７３９号公報には、染料と水溶性グリコールエーテル類を含むインクが提案され、特開平１０−９５９４１号公報には、顔料と、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル等のグリコールエーテル類と水とからなるインク組成物が提案されている。しかしながら、乾燥速度を向上するためには大量なグリコールエーテル類の添加が必要であり、インクの臭気や安全性の面で、好ましくない。さらに、着色剤によっては、前述のアセチレン結合を有する界面活性剤と同様、着色剤とグリコールエーテル類との疎水性相互作用を生じ、乾燥速度が向上せず、充分な効果が得られないという問題を生じる。
【０００６】
また、特開昭５６−５７８６２号公報等には強塩基性物質を添加するインクが開示されているが、ロジンサイズされた酸性紙では効果があるもののアルキルケテンダイマーやアルケニルスルホコハク酸をサイズ剤とした紙に効果がない。また、酸性紙でも２色重ね部分では効果がない。
【０００７】
また、特開平１−２０３４８３号公報には多価アルコール誘導体及びペクチンを含有することを特徴とした記録液が開示されている。これは増粘剤としてペクチンを添加し、滲みを防止するものであるが、ペクチンは水酸基を親水基とする非イオン性であるため印字休止後の吐出安定性に欠けるという問題があった。また、特開平２−３６２７６号公報には周波数応答性及び定着性を改善する成分として、２−プロパノールが開示されているが、毒性及び燃焼性等安全性に問題がある。
【０００８】
一般に、従来の乾燥性の高いインクは、紙への浸透性を向上させる一方で、着色剤が紙の厚み方向に侵入することにより、裏抜けが大きくなるという欠点を有している。今後インクジェットプリンターの発展と環境問題としての紙消費の点から、両面印字が必須になることは明かであり、両面印字を可能とする裏抜けの少ない水性インクが求められている。
【０００９】
このように、現在でも、インクジェットインクとしての諸特性を満足し、着色剤種や紙種に関わらず浸透性、乾燥性に優れ、かつ画質ならびに裏抜けの改良された水性インクジェットインクへの希求は依然として存在している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような現状に鑑みてなされたもので、その目的とするところは前述した従来技術の問題点を克服したインク及び記録方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の構成は、特許請求の範囲に記載のとおりのインク及び記録方法である。
【００１２】
本発明は紙への浸透性を高める目的で、インクに下記式（１）で示されるポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩を添加し、かつ２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールを添加することにより、インクと紙表面との濡れ性を向上し、紙への浸透速度を高めることが可能であり、さらに従来知られるような浸透性を高めたインクに比べ、画像劣化がきわめて少ないことを見いだした。また、下記式（１）で示されるポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩を、インク全量に対して０．０１〜５重量％添加し、かつ２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールをインク全量に対して０．５〜１０重量％添加することにより、よりインクと紙表面との濡れ性を向上し、紙への浸透速度を高めることが可能であり、さらに従来知られるような浸透性を高めたインクに比べ、画像劣化がきわめて少ないことを見いだした。また、本発明のインクは、着色剤の如何に関わらず浸透速度もほぼ同等となる特長を有している。
【００１３】
Ｒ1―Ｏ―（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）m―ＣＨ2ＣＯＯＭ ・・・式（１）
（式中、Ｒ1は炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍは３〜１２の自然数、Ｍは水素、アルカリ金属、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、又はアルカノールアミンを表す。）
【００１４】
一般式（１）で表される化合物の具体例を遊離酸型で下記に示す。
【００１５】
【化１】
等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらは、単独で用いても、複数のものを混合して用いてもよい。市販の界面活性剤で本化合物を主成分として含有するものとしては、日光ケミカルズ（株）より入手可能なＥＣＴＤ３ＮＥＸ（一般式においてＲ1：トリデシル基、ｍ：３、Ｍ：Ｎａ）、ＥＣＴ３（Ｒ1：トリデシル基、ｍ：３、Ｍ：Ｈ）、ＥＣＴＤ６ＮＥＸ（Ｒ1：トリデシル基、ｍ：６、Ｍ：Ｎａ）等の界面活性剤も使用可能である。
【００１７】
ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩の添加量はインク全量に対して０．０１重量％〜５重量％であるのが好ましい。この範囲だと特に、浸透性の改善が十分となり、インク中で安定に溶解し、インクの保存安定性、インクジェットでの噴射安定性に優れている。同様に、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールの添加量はインク全量に対して、０．５重量％〜１０重量％であるのが好ましい。この範囲だと特に、浸透性の改善が十分となり、インク中で安定に溶解し、インクの保存安定性、インクジェットでの噴射安定性に優れている。ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩と２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールとの混合が相乗効果を発揮し、それぞれを単独で含有したインクに比べ、少量の添加で高い浸透性を得ることができるため、従来の多価アルコールのエーテル類等を多量に加えて浸透性をあげたインクに比べ、溶剤臭が少ない等の利点もある。
【００１８】
また、本発明者は、インクの表面張力、特に表面が形成されて１秒以下の短い時間領域での動的表面張力が紙への浸透性を示す指標であることを見いだした。動的表面張力は、溶媒分子や浸透剤分子が表面へ吸着する過程での表面張力を測定したものであり、充分な時間の後、前述の分子等が表面に吸着しきった状態で測定される静的表面張力とは値が異なることが多い。測定法としては特開昭６３−３１２３７号公報等に記載の従来公知の方法で１秒以下の動的な表面張力を測定できる方法であればいずれも使用できるが、特に、最大泡圧法が好ましい。最大泡圧法とは、液体中に垂直に毛管を入れ、空気を送り発生した気泡を放出させるのに必要な最大圧力の測定により動的表面張力を求める方法である。本発明者らは、種々のインク処方に対して、クルス社製 ＢＰ−２ バブルプレッシャー動的表面張力計を用い、２５℃にてSurface Age１０ｍｓ〜１０００ｍｓ域での動的表面張力を測定した結果、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩と２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールとを含有したインクにおいて、Surface Age ５０ｍｓでの動的表面張力が、４０ｍＮ／ｍ以下、特に好ましくは、３５ｍＮ／ｍ以下であると高い浸透性が得られるのみならず、インクの保存安定性、インクジェットでの噴射安定性にも優れていることを見い出し本発明に至った。また、従来の浸透性を高めた浸透タイプのインクでの課題であった画像濃度の低下、裏抜けも非常に少なく、同時に画像エッジ部に見られる髭状の滲み現象（フェザリングと称する）も低減した。
【００１９】
また、インクに熱エネルギーを付与して微細孔から液滴としてインクを吐出させて記録を行ういわゆるバブルやサーマル方式等の記録方法において、吐出安定性を得るために従来では２−プロパノールをインクに添加する方法があるが、かわりに２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールを添加することによって、熱素子への濡れ性が改良され、少量の添加量でも吐出安定性及び周波数安定性が得られ、２−プロパノールの使用に伴う安全性に関する問題も改善される。
【００２０】
また、２−ピロリドンをインクに添加すると、画像濃度の向上とともに裏抜けを防止する上で優れた効果が得られることを見出した。これは、２−ピロリドンを含有することで、紙表面に対してインクが濡れ拡がりやすくなり、相対的に紙の厚み方向への浸透が抑えられるため、紙表面近傍に着色剤をとどまりやすくなるためであると推測される。２−ピロリドンの添加量は、好ましくは０．０５重量％〜８重量％、更に好ましくは０．５重量％〜４重量％である。
【００２１】
さらに本発明のインクにはインクの乾燥による目詰まりの防止、及び本発明のインクの溶解安定性を向上する目的で湿潤剤を５重量％〜５０重量％含有することにより、インクジェットヘッドの吐出口で、インク中の水分が蒸発した場合でも目詰まりを起しにくく正常な印字を行うことができ、仮に目詰まりを起しても簡単なクリーニング操作で正常な印字状態に回復できることを見出した。湿潤剤としては、低揮発性水溶性有機溶媒が好ましい。低揮発性水溶性有機溶媒は、本発明のポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩および２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールの溶解助剤として働くことで、より一層インクの保存安定性、噴射安定性を高めることができる。低揮発性水溶性有機溶媒としては、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、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等である。これらの溶媒は、水とともに単独もしくは、複数混合して用いられる。
【００２２】
特に、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩と、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールとの相溶性や、安全性、価格等の点からグリセリン、ジエチレングリコールを単独あるいは混合して使用するのが好適である。
【００２３】
インク組成物中でのこれら低揮発性水溶性有機溶媒の添加量は上記のように５重量％〜５０重量％であり、好ましくは８重量％〜３０重量％である。５重量％未満では、インク中の水分蒸発抑制効果が不十分であり、またインク中のポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールの含有量によっては、溶解助剤としての効果も不十分となり、インクの保存安定性、噴射安定性を損ねる等不具合を生じる。逆に、５０重量％より多く添加すると粘度の上昇によるインクジェットでの噴射安定性が劣るといった問題がある。
【００２４】
本発明のインクに、さらに界面活性剤を添加することも可能である。界面活性剤としては、例としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩等のアニオン性界面活性剤、第４級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、イミダゾリン誘導体等の両性界面活性剤、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アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリエキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド添加物等のノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。
【００２５】
インク組成物中でのこれら界面活性剤の添加量は０．０１重量％〜５．０重量％であり、好ましくは０．５重量％〜３重量％である。０．０１重量％未満では添加した効果は無く、５．０重量％より多い添加では記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けの発生といった問題がある。
【００２６】
また、表面張力等のインク物性を調整する等の目的で、さらに浸透剤を添加することも可能である。浸透剤の具体例としては、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、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、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類等が挙げられるが、インク中に溶解し、所望の物性に調整できるものであれば、これに限らない。
【００２７】
本発明に用いられる着色剤としては、顔料及び／または染料のいずれでも良い。
着色剤として用いられる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、食用染料に分類される染料が用いられる。これら染料は複数の種類を混合して用いても良いし、或いは必要に応じて顔料等の他の色素と混合して用いても良い。これら着色剤は本発明の効果が阻害されない範囲で添加される。
【００２８】
これら染料を具体的に挙げれば、酸性染料及び食用染料として
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 ２，３，４
Ｃ．Ｉ．フード・レッド ７，９，１４
Ｃ．Ｉ．フード・ブラック １，２
【００２９】
直接性染料として
Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー １，１２，２４，２６，３３，４４，５０，１２０，１３２，１４２，１４４，８６
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
【００３０】
塩基性染料として
Ｃ．Ｉ．ベーシック・イエロー １，２，１１，１３，１４，１５，１９，２１，２３，２４，２５，２８，２９，３２，３６，４０，４１，４５，４９，５１，５３，６３，４６５，６７，７０，７３，７７，８７，９１
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．ベーシック・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
【００３１】
反応性染料として
Ｃ．Ｉ．リアクティブ・ブラック ３，４，７，１１，１２，１７
Ｃ．Ｉ．リアクテイブ・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
等が使用できる。特に酸性染料及び直接性染料が好ましく用いることができ、本発明インクの溶解安定性の向上や、色調、耐水性、耐光性で優れた効果が得られる。
【００３２】
インク中の着色剤としての染料の添加量は、０．５〜２５重量％程度が好ましく、より好ましくは２〜１５重量％程度である。
【００３３】
顔料は、特にその種類を限定すること無く、無機顔料、有機顔料を使用することができる。無機顔料としては、酸化チタン及び酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等の公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。また、有機顔料としては、アゾ顔料（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を含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、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、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料等）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック等を使用できる。
【００３４】
これらの顔料のうち、水と親和性の良いものが好ましく用いられる。インク組成物中の着色剤としての顔料の添加量は、０．５〜２５重量％程度が好ましく、より好ましくは２〜１５重量％程度である。
【００３５】
本発明において好ましく用いられる顔料の具体例として、黒色用としては、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のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、または銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料があげられる。さらに、カラー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１，３，１２，１３，１４，１７，２４，３４，３５，３７，４２（黄色酸化鉄），５３，５５，８１，８３，９５，９７，９８，１００，１０１，１０４，４０８，１０９，１１０，１１７，１２０，１３８，１５０，１５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５，１３，１６，１７，３６，４３，５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１，２，３，５，１７，２２，２３，３１，３８，４８：２，４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ）），４８：３，４８：４，４９：１，５２：２，５３：１，５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ），６０：１，６３：１，６３：２，６４：１，８１，８３，８８，１０１（べんがら），１０４，１０５，１０６，１０８（カドミウムレッド），１１２，１１４，１２２（キナクリドンマゼンタ），１２３，１４６，１４９，１６６，１６８，１７０，１７２，１７７，１７８，１７９，１８５，１９０，１９３，２０９，２１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ），３，５：１，１６，１９，２３，３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１，２，１５（フタロシアニンブルー），１５：１，１５：２，１５：３（フタロシアニンブルー），１６，１７：１，５６，６０，６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１，４，７，８，１０，１７，１８，３６、等がある。
【００３６】
その他顔料（例えばカーボン）の表面を樹脂等で処理し、水中に分散可能としたグラフト顔料や、顔料（例えばカーボン）の表面にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加し水中に分散可能とした加工顔料等が使用できる。
【００３７】
また、顔料をマイクロカプセルに包含させ、該顔料を水中に分散可能なのものとしたものであっても良い。
【００３８】
本発明の好ましい態様によれば、前記インク中の顔料は平均粒径が５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲であることが好ましい。ここでいう平均粒径とは、体積累積パーセント５０％の値をさす。体積累積パーセント５０％の値を測定するには、例えば、インク中のブラウン運動を行っている粒子にレーザー光を照射し、粒子から戻ってくる光（後方散乱光）の振動数（光の周波数）の変化量から粒子径を求める動的光散乱法（ドップラー散乱光解析）といわれる方法を用いることができる。
【００３９】
着色剤を顔料とすると耐水性や耐光性が良好になり、更に記録媒体の層をインクが抜け、裏面までしみ出してまう裏抜け（以下単に裏抜けと記す）を防止できる。顔料はインク中に溶解せず分散しているためにインクジェットで印字された際、記録媒体中でインクの液体成分より記録媒体の中に入りにくく、記録媒体の表面近傍にとどまるため、乾燥性は速いが裏抜けを防止することができる。平均粒径が５０ｎｍ未満であると裏抜けを防止する効果が少なく、２００ｎｍを超えるとインクの分散安定性が悪く、保存時に凝集等で粒径が大きくなり吐出安定性が劣る。
【００４０】
顔料は分散剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料分散液としてインクに添加されるのが好ましい。好ましい分散剤としては、従来公知の顔料分散液を調製するのに用いられる公知の分散液を使用することができる。分散剤として例えば、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−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等があげられる。
【００４１】
これらの共重合体は重量平均分子量が３，０００〜５０，０００であるのが好ましく、より好ましくは５，０００〜３０，０００、最も好ましくは７，０００〜１５，０００である。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良い。分散剤としては１：０．０６〜１：３の範囲が好ましく、より好ましくは１：０．１２５〜１：３の範囲である。
【００４２】
更に好ましくは、上記インク中の分散剤はカルボキシル基が結合していることが好ましい。分散剤にカルボキシル基が結合していると、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。更に、上記の裏抜けを防止する効果が得られる。特に、カルボキシル基が結合している分散剤で分散した顔料と、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールとを併用した場合においては、普通紙等の比較的サイズ度の高い記録媒体に印字した場合においても、十分な乾燥速度が得られ、且つ、裏抜けが少ないという効果が得られる。これは、カルボン酸の解離定数が他の酸基に比較して小さい為、顔料が記録媒体に付着した後、インクのｐＨ価の低下や、記録媒体表面近傍に存在するカルシウム等の多価金属イオンとの相互作用等により、分散剤自体の溶解度が低下し、分散剤自体や顔料が凝集する為と推定される。
【００４３】
また別の形態としては、インク中の顔料が表面改質されカルボキシル基が直接顔料に結合され水中に分散されている形態も好ましい。これも顔料が表面改質されカルボキシル基が結合しているために、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。またこの形態の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のノズル付近のインクの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操作で容易に良好な印字が行えるようになる。
【００４４】
これらに用いられるブラックインク用の顔料はカーボンブラックであることが好ましい。ブラックインクとしてカーボンブラックは色調に優れるとともに、耐水性、退光性、分散安定性に優れ、且つ安価である。
【００４５】
本発明のインクには上記着色剤、湿潤剤、界面活性剤の他に従来知られている添加剤を加えることができる。
【００４６】
例えば、本発明の水性インクには樹脂エマルジョンが添加されていても良い。
本発明に用いることのできる樹脂エマルジョンとは、連続相が水であり、分散相が次の様な樹脂成分であるエマルジョンを意味する。分散相の樹脂成分としてはアクリル系樹脂、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、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂等があげられる。この樹脂は親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であるのが好ましい。また、これらの樹脂成分の粒子径はエマルジョンを形成する限り特に限定されないが、１５０ｎｍ程度以下が好ましく、より好ましくは５〜１００ｎｍ程度である。
これらの樹脂エマルジョンは、樹脂粒子を、場合によって界面活性剤とともに水に混合することによって得ることができる。
【００４７】
市販の樹脂エマルジョンとしては、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製）、等があげられる。本発明に使用するインクは、樹脂エマルジョンを、その樹脂成分がインクの０．１〜４０重量％となるよう含有するのが好ましく、より好ましくは１〜２５重量％の範囲である。
【００４８】
樹脂エマルジョンは、増粘・凝集する性質を持ち、着色成分の浸透を抑制し、さらに記録媒体への定着を促進する効果を有する。また、樹脂エマルジョンの種類によっては記録媒体上で皮膜を形成し、印刷物の耐擦性をも向上させる効果を有する。
【００４９】
また、本発明のインクは糖を含有していても良い。糖類の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類（三糖類および四糖類を含む）および多糖類があげられ、好ましくはグルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース等があげられる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、α−シクロデキストリン、セルロース等自然界に広く存在する物質を含む意味に用いることとする。
【００５０】
また、これらの糖類の誘導体としては、前記した糖類の還元糖（例えば、糖アルコール{一般式ＨＯＣＨ2（ＣＨＯＨ）nＣＨ2ＯＨ（ここでｎは２〜５の整数を表す）で表される}、酸化糖（例えば、アルドン酸、ウロン酸等）、アミノ酸、チオ酸等があげられる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマルチトール、ソルビット等があげられる。
これら糖類の含有量は、インク組成物の０．１〜４０重量％、好ましくは０．５〜３０重量％の範囲が適当である。
【００５１】
その他アルギン酸ナトリウムを含有させても良い。アルギン酸ナトリウムは、褐藻類にのみ含まれる物質で、主に細胞膜或いは細胞間隙物質として存在する親水性高分子電解質である。化学的にはβ−１，４結合するＤ−Mannuronic acid〔Ｍ〕と、α−１，４結合するＬ−Guluronic acid〔Ｇ〕の重合体である。増粘作用、安定化作用、分散作用、ゲル化作用、フィルム形成作用等の効果がある。インクジェット用インクに添加すると、ｐＨによる粘度変化、塩類による析出、多価陽イオンとのゲル化により、異なる色間の滲み（カラーブリード）が改善できる。
【００５２】
防腐防黴剤としては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本発明に使用できる。
【００５３】
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を所望の値に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができる。
その例として、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。
【００５４】
キレート試薬としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウム等がある。
【００５５】
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ある。
【００５６】
この他その目的に応じて水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外線吸収剤を添加することもできる。
【００５７】
インクの粘度は８ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。８ｍＰａ・ｓより大きいとインクジェットにて十分な吐出が行えず、画像不良の問題が発生する。
【００５８】
記録媒体はパルプ繊維を主成分としサイズ度１０ｓ以上、透気度５〜５０ｓであることが好ましい。このような記録媒体に対して本発明のインクにより印字を行えば、記録媒体の両面にインクジェット記録方法により印字を行っても、裏面の画像により画像の認識を妨げられるようなことはない。ここでいうサイズ度とは紙のステキヒト・サイズ度試験方法ＪＩＳ Ｐ８１２２−７６、透気度とは紙及び板紙の透気度試験方法 ＪＩＳ Ｐ８１１７−８０に従って行う。サイズ度が１０ｓより小さいとインクが裏面まで浸透してしまい裏抜けが発生し、透気度が５ｓより小さい場合もインクが裏面まで浸透してしまい裏抜けが発生し、５０ｓより大きい場合は印字品質や乾燥性に問題はないが、必要以上に填量を添加しているため、コストが高くなってしまう。またこの記録媒体を電子写真方式の複写機やプリンターに使用した場合、感光体や定着ローラー等に填量が転写し画像品質の低下や故障の原因になるため結局はインクジェット専用の紙として使用しなくてはならず消費者に使い分けをさせなくてはならず負担となる。サイズ度１０ｓ以上、透気度５〜５０ｓとすることにより電子写真用転写紙、印刷用紙、タイプライター用紙、ワイヤードットプリンター用紙、ワードプロセッサー用紙、レター用紙、レポート用紙等種々のノンコートの普通紙と同様に扱うことができ、それに伴い利用者が他の普通紙と分別する手間がなくなる。また、生産上も基本的に現有の抄紙機で生産可能であり、設備投資を最小限に押さえることができる。またこれら他の記録方式の用途にも共通に使用することができる。
【００５９】
本発明に使用するパルプ繊維の材料としてはインクジェットプロセスに影響無い物であればパルプの種類、処理方法は問わず適宜に使用できる。また非木材パルプ（ケナフ、亜麻、竹、海草等）や古紙パルプを用いても良いしこれを主体としても良い。好ましくはＬＢＫＰやＮＢＫＰに代表される化学パルプである。これらパルプの抄紙は一般の普通紙同様公知のサイズ剤、填料、その他抄紙助剤を必要に応じて用い、常法により抄紙される。
【００６０】
サイズ剤としてはロジンサイズ、ＡＫＤ、塩化ナトリウム、塩化カリウム、スチレン−マレイン酸コポリマー、第４級アンモニウム塩、アルニケル無水コハク酸、石油樹脂系サイズ、エピクロルヒドン、カチオン澱粉、アクリルアミド等がある。
【００６１】
填料としてはクレー、炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、合成シリカ等が挙げられる。
【００６２】
さらに紙力増強剤、歩留まり向上剤、定着剤、染料、その他抄紙助剤が添加される。
【００６３】
記録ヘッドから吐出される１滴あたりの吐出量は２５ｐｌ以下であり、画素面積が３０００μm2以上であることが好ましい。吐出量を２５ｐｌ以下とすることで記録媒体の裏面までインクがしみ込むことが無く、層の途中まででインクを吸収することができ、裏抜けが防止できるとともに、記録媒体表面近傍に着色剤が残るため、画像濃度も高い。また画素面積が３０００μm2以上となることで、従来のインクに比べ記録媒体の深さ方向ではなく横方向へインクが浸透され、記録媒体表面近傍に着色剤が残るため、画像濃度が高い。またベタ画像を打った場合に各ドット間の埋まりが良く、良好なベタ画像を得ることができる。
【００６４】
以下に本発明の実施例および比較例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例に記載の各成分の量（％）は重量基準である。
また、実施例１〜４は欠番である。
【００６５】
参考例１
下記インク処方にて混合攪拌した後、ｐＨが１０になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整した。その後、平均孔径０．１μｍのメンブレンフィルターで濾過を行いインク１を得た。
インク１
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８ ４重量％
グリセリン ５重量％
エチレングリコール ５重量％
化合物（１−４） ０．３重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２重量％
イオン交換水 残量
【００６６】
参考例２
下記インク処方を用いる以外は参考例１と同様にして、ｐＨが１０になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整してインク２とした。
インク２
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１４２ ３．０重量％
ポリエチレングリコール（分子量２００） ８重量％
化合物（１−５） ０．５重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ３重量％
イオン交換水 残量
【００６７】
参考例３
下記インク処方を用いる以外は参考例１と同様にして、ｐＨが１０になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整してインク３とした。
インク３
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２２７ ３重量％
ポリエチレングリコール（分子量２００） ８重量％
化合物（１−６） ０．５重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ３重量％
イオン交換水 残量
【００６８】
参考例４
下記インク処方を用いる以外は参考例１と同様にして、ｐＨが１０になるように水酸化リチウム１０％水溶液にて調整してインク４とした。
インク４
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９ ３重量％
ポリエチレングリコール（分子量２００） ８重量％
化合物（１−５） ０．５重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ３重量％
イオン交換水 残量
【００６９】
実施例５
先ずカーボンブラックを下記の顔料分散液処方にてビーズミルを用いて分散した。得られた水性分散液を下記インク処方にて混合攪拌した後、ｐＨが９になるように水酸化リチウム１０％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インク５を得た。
実施例６
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液２を作製し、それを用いてインク６を得た。
実施例７
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液３を作製し、それを用いてインク７を得た。
実施例８
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液４を作製し、それを用いてインク８を得た。
実施例９
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液５を作製し、それを用いてインク９を得た。
実施例１０
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液６を作製し、それを用いてインク１０を得た。
実施例１１
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液７を作製し、それを用いてインク１１を得た。
実施例１２
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液８を作製し、それを用いてインク１２を得た。
実施例１３
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液９を作製し、それを用いてインク１３を得た。
実施例１４
下記インク処方を用いる以外は参考例１と同様にして、インク１４を得た。
インク１４
カルボキシル基結合型カーボンブラック分散液
（固形分１６．４重量％ 平均粒径１２８ｎｍ） ３３．３重量％
エチレングリコール １５重量％
化合物（１−１） １重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２重量％
イオン交換水 残量
【００７９】
実施例１５
下記インク処方を用いる以外は参考例１と同様にして、インク１５を得た。
インク１５
カルボキシル基結合型カーボンブラック分散液
（固形分１６．４重量％ 平均粒径１２８ｎｍ） ３３．３重量％
エチレングリコール １５重量％
化合物（１−１） １重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２重量％
エチレンオキシド（重量比４０％）付加ポリプロピレングコール
（ノニオン界面活性剤：分子量３０００） ２重量％
イオン交換水 残量
【００８０】
実施例１６
下記インク処方を用いる以外は参考例１と同様にして、インク１６を得た。
インク１６
スルホン酸基結合型カーボンブラック分散液
（固形分１８重量％ 平均粒径１３２ｎｍ） ３３重量％
１，５−ペンタンジオール ５重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２重量％
化合物（１−１） １重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２重量％
イオン交換水 残量
【００８１】
実施例１７
下記インク処方を用いる以外は参考例１と同様にして、インク１７を得た。
インク１７
スルホン酸基結合型カーボンブラック分散液
（固形分１８重量％ 平均粒径１３２ｎｍ） ３３重量％
１，５−ペンタンジオール ５重量％
Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２重量％
化合物（１−１） １重量％
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール ２重量％
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（アニオン系界面活性剤）２重量％
イオン交換水 残量
【００８２】
実施例１８
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液１０を作製し、それを用いてインク１８を得た。
実施例１９
下記顔料分散液処方を用いる以外は実施例５と同様にして、顔料分散液１１を作製し、それを用いてインク１９を得た。
比較例１
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のイオン交換水を含有する以外は、実施例５と同様にして、インク２０を作製した。
【００８５】
比較例２
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のイオン交換水を含有する以外は、実施例６と同様にして、インク２１を作製した。
【００８６】
比較例３
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のイオン交換水を含有する以外は、実施例８と同様にして、インク２２を作製した。
【００８７】
比較例４
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のイオン交換水を含有する以外は、実施例１０と同様にして、インク２３を作製した。
【００８８】
比較例５
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のイオン交換水を含有する以外は、実施例１２と同様にして、インク２４を作製した。
【００８９】
比較例６
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、化合物（１−１）が１．２重量％となるようにさらに添加し、残りをイオン交換水とした以外は、実施例５と同様にして、インク２５作製した。
【００９０】
比較例７
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する以外は、実施例５と同様にして、インク２６を作製した。
【００９１】
比較例８
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する以外は、実施例６と同様にして、インク２７を作製した。
【００９２】
比較例９
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、１０重量％のジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する以外は、実施例５と同様にして、インク２８を作製した。
【００９３】
比較例１０
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する以外は、実施例８と同様にして、インク２９を作製した。
【００９４】
比較例１１
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する以外は、実施例１０と同様にして、インク３０を作製した。
【００９５】
比較例１２
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量のジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する以外は、実施例１２と同様にして、インク３１を作製した。
【００９６】
比較例１３
化合物（１−１）および２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、３重量％のサーフィノール４６５（信越化学製：アセチレングリコール系界面活性剤）を含有する以外は、実施例１４と同様にして、インク３２を作製した。
【００９７】
比較例１４
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量の２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオールを含有する以外は、実施例５と同様にして、インク３３を作製した。
【００９８】
比較例１５
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量の３，３−ジメチル−１，２−ブタンジオールを含有する以外は、実施例８と同様にして、インク３４を作製した。
【００９９】
比較例１６
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量の２，４−ジメチル−２，４−ペンタンジオールを含有する以外は、実施例１０と同様にして、インク３５を作製した。
【０１００】
比較例１７
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量の２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオールを含有する以外は、実施例１２と同様にして、インク３６を作製した。
【０１０１】
比較例１８
２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールのかわりに、同量の２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオールを含有する以外は、実施例５と同様にして、インク３７を作製した。
【０１０２】
つぎに上記実施例及び比較例に記載のインクついて下記の試験を行った。その結果を表１に記す。
【０１０３】
１）インクの動的表面張力測定
クルス社製 ＢＰ−２ バブルプレッシャー動的表面張力計を用い、２５℃にてSurface Age１０ｍｓ〜１０００ｍｓ域での動的表面張力を測定し、Surface Age ５０(ｍｓ)における表面張力γを求めた。
【０１０４】
２）画像の鮮明性
記録媒体としてＮＢＳリコー社製；マイペーパー（サイズ度１２ｓ，透気度１６ｓ）を用い、７２０ｄｐｉのノズルを有し、記録ヘッドから１滴あたりの吐出量２３ｐｌで吐出するピエゾ方式のインクジェットプリンターで印字を行い、乾燥後、画像の滲み、色調、濃度を目視及び反射型カラー分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）により総合的に判断した。
【０１０５】
３）画像の乾燥性
記録媒体にベタ画像印字後の画像に０．１ｋｇ／ｃｍ2の圧力で濾紙を押しつけインクが濾紙に転写しなくなるまでの時間を測定した。いずれの紙でも３秒以内で乾燥した場合に○、３から２０秒を△、２０秒以上を×と判定した。
【０１０６】
４）裏抜け
記録媒体に反射型カラー分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）で測定した各インク色での濃度が１．０となる様にベタ画像を形成した。この画像を裏面から目視観察し、ベタ画像の着色剤が裏面まで抜けており、両面印字に使用できないレベルの場合は×、ベタ画像の着色剤が裏面までは抜けていないが、ベタ画像と白地部分の境界が明らかだが両面印字に使用する場合支障がほとんど無い場合は△、ベタ画像と白地部分の境界がほとんど不明確で両面印字に使用しても支障の無いレベルの場合は○、ベタ画像と白地部分の境界が完全に不明確で両面印字に使用しても支障の無い場合は◎として判定した。ここで、△以上の評価を得たインクは使用可能である。
【０１０７】
５）擦過性
記録媒体に各インクで形成された画像を、印字３０秒後に指、布、消しゴム、マーキングペンで擦過し、擦過後の様子を目視にて観察し擦過による画像の変化が発生した場合は×とし、発生がなければ○とした。
【０１０８】
６)画素面積（μｍ2）
各ドットが離れて印字されるよう面積率５％の網点画像を形成し、ドットアナライザーにて測定した。
【０１０９】
７)画像の埋まり
乾燥後ベタ画像を観察し、拡大して観察してもインクで均一に記録媒体が着色している場合は◎、目視で観察する限りインクで均一に記録媒体が着色している場合は○、目視で地肌が見えるような不均一な着色の場合は×とした。
【０１１０】
８)保存性
インクをインクジェットプリンターにセットしたまま、６０℃、７日間放置し、その後従来公知のインクジェットプリンターのクリーニング操作1回で復帰可能ならば○、２から５回で復帰可能ならば△、５回でも復帰しなければ×とした。
【０１１１】
実施例２０〜実施例２９
実施例５、実施例８、実施例１０、実施例１２に記載の各インクを用い、下記の記録媒体に対してフルカラー印字評価した。評価項目は、上述の通りである。
実施例３０
インクジェットプリンターを、７２０ｄｐｉのノズルを有し記録ヘッドから１滴あたりの吐出量２０ｐｌで吐出するサーマル方式のインクジェットプリンターに変更し、実施例５に記載のインクを用いて、ＮＢＳリコー社製；マイペーパー（サイズ度１２ｓ，透気度１６ｓ）に印字を行い、上記１）〜７）の評価を実施した。
【０１１３】
実施例３１
インクジェットプリンターを、記録ヘッドから１滴あたりの吐出量３０ｐｌで吐出するサーマル方式のインクジェットプリンターに変更した以外は実施例３０と同様にして、上記１）〜７）の評価を実施した。
【０１１４】
【表１】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、所定構造のポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩と、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールとを添加することにより、紙表面に対する濡れ性が改良され、インクジェットインクとして諸特性を満足し、浸透性、乾燥性に優れ、かつ画質劣化の改良された水性インク組成物を提供することができる。また、所定重量％添加することにより、更に、紙表面に対する濡れ性が改良され、インクジェットインクとして諸特性を満足し、浸透性、乾燥性に優れ、かつ画質劣化の改良された水性インクを提供することができる。
【０１１６】
本発明によれば、上述のような構成で、かつ最大泡圧法により、２５℃にて測定されるSurface Age ５０ｍｓでの表面張力が、４０ｍＮ／ｍ以下であるインクを用いることで、種々ある所謂普通紙に対しても一様に良好な濡れ性を示し、紙の種類によらず高い浸透性かつ画質の優れた水性インクを提供することができる。
【０１１７】
本発明によれば、さらに２−ピロリドンを添加することにより、より一層紙表面への濡れ性を向上させ、紙面を均一に着色することができる水性インクを提供することができる。
【０１１８】
本発明によれば、着色剤として、所定粒径の顔料を用いることにより、乾燥性と裏抜けあるいは画像にじみ等の画質ともに優れた水性インクを提供することができる。
【０１１９】
本発明によれば、顔料の分散剤としてカルボキシル基が結合された分散剤、あるいは顔料表面の改質によりカルボキシル基を表面に結合した顔料を用いることにより、さらに裏抜けを抑制し、画像濃度を向上した水性インクを提供することができる。
【０１２０】
本発明によれば、種々ある所謂普通紙に対しても一様に良好な濡れ性を示し、紙の種類によらず高い浸透性かつ画質の優れたカラー画像を形成できる記録方法を提供することができる。
【０１２１】
本発明のインクと、パルプ繊維を主成分とし、サイズ度１０ｓ以上，透気度５〜５０ｓである記録媒体とを組み合わせることにより、浸透性に優れる上に画像濃度が高く、裏抜けの少ない、非常に良好な画像を形成できる記録方法を提供することができる。
【０１２２】
本発明によれば、記録ヘッドから吐出される１滴あたりの吐出量と画素面積とを所定の値とすることにより、両面印字に適する裏抜けの少ない画像を形成できる記録方法を提供することができる。
【０１２３】
以上により、本発明によれば、高品位のカラー画像を普通紙に安定して記録することが可能で、またインクの浸透性が極めて高いため、高速での記録が可能で、さらに裏抜けしにくいため、記録媒体への両面印字を可能にし、インクジェット式カラープリンターの更なる普及を促す効果がある。
Claims (9)
- 水に溶解または分散する着色剤、湿潤剤を含有し、さらに下記一般式（１）で示されるポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸又はその塩をインク全量に対して０．０１〜５重量％含有し、かつ、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールをインク全量に対して０．５〜１０重量％含有し、前記着色剤が顔料であることを特徴とする水性インク。
Ｒ1―Ｏ―（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）m―ＣＨ2ＣＯＯＭ ・・・式（１）
（式中、Ｒ1は炭素数６〜１４の分岐してもよいアルキル基、ｍは３〜１２の自然数、Ｍは水素、アルカリ金属、第４級アンモニウム、第４級ホスホニウム、又はアルカノールアミンを表す。） - 最大泡圧法により、２５℃にて測定されるSurface Age ５０ｍｓでの表面張力が、４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の水性インク。
- ２−ピロリドンを含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の水性インク。
- 前記顔料の平均粒径が５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水性インク。
- 前記顔料が分散剤により水中に分散されており、この分散剤にカルボキシル基が結合していることを特徴とする請求項４記載の水性インク。
- 前記顔料が表面改質されカルボキシル基が結合され水中に分散されていることを特徴とする請求項４記載の水性インク。
- 色調の異なる請求項１〜６のいずれかに記載の水性インクを微細な吐出口より液滴として吐出、飛翔させ記録媒体にカラー画像を形成することを特徴とする記録方法。
- 記録媒体がパルプ繊維を主成分とし、サイズ度１０ｓ以上、透気度５〜５０ｓである請求項７記載の記録方法。
- 記録ヘッドから吐出される１滴あたりの吐出量が２５ｐｌ以下であり、画素面積が３０００μｍ2以上であることを特徴とする請求項７又は８記載の記録方法。
Priority Applications (1)
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