WO2005097922A1

WO2005097922A1 - インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、及びインクジェット記録装置

Info

Publication number: WO2005097922A1
Application number: PCT/JP2005/007192
Authority: WO
Inventors: Minako Kawabe; Koichi Osumi; Shinichi Tochihara; Hiroshi Tomioka; Hiroyuki Takuhara; Hideki Yamakami; Itaru Tsuji
Original assignee: Canon Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-04-08
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2005-10-20
Also published as: US7208033B2; US20060065157A1

Description

インク、インクジエツト記録方法、インクカートリッジ、

及びィンクジエツト記録装置技術分野

本発明は、インク、インクジェット記録方法、インク:^ートリッジ、及びィンクジエツト記録装置に関する。背景技術

インクジエツト記録とは、インクの微小液滴を種々の動原理により飛翔させて記録媒体に付着させ、画像、文字等の画像形成を行うものである。インクジェット記録は高速、低騒音、多色化が容易、記録パターンの融通性が高い、現像及び定着が不要等の特徴があり、様々な用途において急速に普及している。近年、インクジェット記録には、銀塩写真に匹敵する高画質な画像を提供することが求められている。インクジェット記録では、フレカラーの画像を形成する際、減法混色に基づき画像を形成する。つまり、印の三原色インクであるイエロ一インク、マゼン夕インク及びシアンインクを用いた色再現が行われている。つまり、高画質なインクジェット画像を実現するためには、この三原色ィンクであるイエロ一ィンク、マゼンタインク及びシ: Γンィンクそれぞれが高明度、高彩度であることが必要とされる。

しかし、三原色インクで色相の全領域を表現しょうとすると、発色性の良好な三原色インクを用いた場合であっても、三原色ィンク混色によつて表現される色領域においては、彩度が十分でなく、表現できる色再現領域が不十分となる場合がある。そこで上記三原色インクに加え、色相空間においてそれぞれの三原色インクの中間の色相角を持つ色、例えば、レッドインク、オレンジィンク、グリーンインク、バイオレットインク及ぴブルーインク等を用いて画像形成を行う方法が提案されている。

又、インクジエツト記録を用いて得られた印刷物の長期保存が可能であることも必要となってきている。つまり、太陽光や各種照明光等による画像の変褪色（耐光性）や、大気中に微量に含まれる酸化性ガス（オゾン、 NO_x、 S O_x 等）に対する画像の変褪色（耐ガス性）といった、画像の耐^性に優れていることが必要である。

上述の課題を解決し、イェロー領域の色再現範囲を広げるために、高発色であり、且つ耐候性に優れた色材として特定構造を有するァゾピリドン型染料が開示され、又前記染料を用いたインクが開示されている（例犬ば、特表 2 0 0 2 - 5 0 4 6 1 3号公報参照）。発明の開示

本発明者らが、特表 2 0 0 2— 5 0 4 6 1 3号公報に記載された色材（本発明における一般式 Iで表される色材）を含有するインクを調製し、前記インクを用いて画像を形成したところ、このインクを単独で用いて形成した画像の発色性及び耐候性は良好なものであった。しかし、所望の色のインクとするために他の色材を組み合わせてインクを調製し、画像を形成した凝果、画像の発色性は十分であったものの、耐候性、特に耐光性が悪く、太陽や各種照明光等による画像の変褪色の程度は色材個々の耐候性の性能以下であった。つまり、一般式 Iで表される色材は、組み合わせて使用する色材によっては耐光性が悪化する性質を有するものであった。

本発明者らが更に検討した結果、一般式 Iで表される色材及びフタロシア二ン骨格を持つ色材を組み合わせて使用した場合に特に耐候性が悪くなる場合があるという知見を得た。特表 2 0 0 2— 5 0 4 6 1 3号公には、一般式 I で表される色材を他の色材と組み合わせて使用した場合の面候性に関する言及はない。このような従来技術では、一般式 Iで表される色材とフタロシア二ン骨格を持つ色材とを組み合わせて使用した場合に耐候性が悪くなるという課題があり、この課題は十分には解決がなされていないのが現状である。更に、色材の組み合わせにより生じる耐光性の悪化は、ィンクの容剤等の工夫で改善することは困難であることもわかった。このため、一般式 I で表される色材及ぴフ夕ロシアニン骨格を持つ色材を組み合わせて使用した場合に、耐候性の悪化を抑制するための技術が必要であるという認識を得た。

従って、本発明の目的は、一般式 Iで表される色材とフダロシアニン骨格を持つ色材とを組み合わせて使用した場合においても、高発色であり且つ耐候性に優れた画像を与えることができるィンクを提供することにある。

更に、本発明の他の目的は、前記インクを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ、インクジエツト記録装置を提供することにある。

本発明者らが上記目的に鑑みて鋭意検討を行った結果、 C . I . ダイレクトイエロ一 1 3 2を一般式 Iで表される色材とフ夕ロシア二ン骨格を持つ色材と共にインク中に存在させることによって、所望の色を有レ且つ耐候性も良好なインクが得られるという知見を得て本発明に至った。

即ち、本発明にかかるインクは、イエロ一色材及びフタロシアニン骨格を持つ色材を含有するインクにおいて、前記イェロー色材が、少、なくとも下記一般式 Iで表される色材及び C . I . ダイレクトイエロ一 1 3 2であることを特徴とする。一般式 I

(一般式 I中、及び R ₂はそれぞれ独立に、置換もしくは未置換の、アルキル基、ァリール基、ァリールアルキル基、又は水素原子の何れかであり、 R ₃ 及び R ₅はそれぞれ独立に、カルボキシル基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、及びこれらの基で置換されアルキル基であり、 R ₄及び R ₆はそれぞれ独立に R ₃及び R ₅に対して定義し以外の基であり、 p 及び rはそれぞれ独立に 1〜 5の整数であり、 Q及び sはそれぞれ独立に 0〜 4の整数であり、且つ、 p + d≤5、 r + s≤5である。）

又、前記本発明のインクは、インク中のイェロー色材の^ "有量の合計が、ィンク中の色材の含有量の合計に対して 8 0質量％以上であること；前記イエロ —色材の含有量の合計に対する、前記一般式 Iで表される材及び C . I . ダィレクトイエロー 1 3 2の含有量の合計が、 8 5質量％以_±であること；インク中の一般式 Iで表される色材の含有量が、インク中の C . I . ダイレクトイエロ一 1 3 2の含有量の 0 . 3質量倍〜 2 . 0質量倍であること；及び一般式 Iで表される色材が、上記構造式 Iで表される色材又はその塩であることが好ましい。

又、本発明のインクジェット記録方法は、上記インクを、インクジェットへッドにより記録媒体に付与して画像を形成することを特徴とする。

又、本発明のインクカートリッジは、上記インクが収容ざれていることを特徵とする。

又、本発明のインクジェット記録装置は、上記インクが^:載されてなることを特徴とする。本発明によれば、上記一般式 Iで表される色材とフタロシアニン骨格を持つ色材とを組み合わせて使用した場合でも、一般式 Iで表される色材の発性を損なうことなく、耐候性が良好となる。その結果、高発色であり且つ耐候性（特に耐光性）に優れた画像を与えることができるィンクが提供される。図面の簡単な説明

図 1は、記録装置の斜視図である。

図 2は、記録装置の機構部の斜視図である。

図.3は、記録装置の断面図である。 · 図 4は、へッドカートリッジにインクタンクを装着する状態を示した斜視図である。

図 5は、へッドカ一トリッジの分解斜視図である。

図 6は、へッドカートリッジにおける記録素子基板を示す正面図である。発明を実施するための最良の形態

以下に発明を実施するための最良の形態を挙げて、本発明を更に詳細 Ϊこ説明する。

[インク]

本発明にかかるインクは、下記一般式 Iで表される色材、 C . I . ダイレクトイエロー 1 3 2及びフタロシアニン骨格を持つ色材を含有すること ¾必須とする。更に、これら以外の一般に用いられている染料又は顔料や、新菊に合成された染料又は顔料を、これらを添加することによる効果が得られ、 ^つ本発明の目的効果を損なわない範囲で組み合わせて使用してもよい。以下、本発明にかかるインクを構成する各成分について詳細を述べる。

(色材）

本発明で使用する色材は、下記一般式 Iで表される色材、 C . I . ダイレクトイエロー 1 3 2及びフタロシアニン骨格を持つ色材である。一般式 Ϊ

(一般式 I中、及び R ₂はそれぞれ独立に、置換もしくは未置換の、アルキル基、ァリール基、ァリールアルキル基、又は水素原子の何れかであり、 R ₃ 及び R ₅はそれぞれ独立に、カルボキシル基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、及びこれらの基で置換されたアルキル基であり、 R ₄及び R ₆はそれぞれ独立に R ₃及び R ₅に対して定義した以外の基であり、 p 及び rはそれぞれ独立に 1〜 5の整数であり、 Q及び sはそれぞれ独立に 0〜 4の整数であり、且つ、 p + q≤5、 r + s≤5である。）

〔一般式 Iで表される色材及び C . I . ダイレクトイエロ一 1 3 2〕上記一般式 Iで表される色材は発色性がよく、特に、イェロー領域の色再現範囲を広げることが可能である。従って、後述するフタロシアニン骨格を持つ色材と併用することによって、とりわけグリーン領域の発色性がよくなる。又、上記一般式 Iで表される色材は耐候性にも優れている。

上記一般式 Iで表される色材のみを含有したインクを調製し、前記インクを用いて画像を形成したところ、このインクを単独で用いて形成した画像の発色性及び耐候性は良好なものであった。しかし、一般式 Iで表される色材とフ夕口シァニン骨格を持つ色材とを組み合わせてィンクを調製し、画像を形成した結果、画像の発色性は十分であったものの、耐候性、特に耐光性が悪く、太陽光や各種照明光等による画像の変褪色の程度は色材個々の耐候性の性能以下であった。そこで、本発明のインクでは、更に C . I . ダイレクトイェロー 1 3 2を、上記一般式 Iで表される色材及びフタロシアニン骨格を持つ色材と組み合わせて使用する。一般式 Iで表される色材及びフタロシアニン骨格を持つ色材に、 C . I . ダイレクトイェロー 1 3 2を組み合わせて使用することで優れた耐候性が得られる詳細なメカニズムは明らかではない。

特に本発明においては、上記一般式 Iで表される色材が、下記例示化合物 1 である場合に顕著な効果が得られる。例示化合物 1は発色性と耐候性に優れ、且つその色相が C . I . ダイレクトイェロー 1 3 2と近い。このため、本発明のィンクを用いて記録媒体上に形成した画像において、光やガスによって例示化合物 1が消失することにより変褪色が生じても、例示化合物 1と色相が近い C . I . ダイレクトイエロ一 1 3 2が残留するため、退色による画像の変化が小さく、結果として耐候性が向上する。

〔フタロシアニン骨格を持つ色材〕

本発明では、上述の一般式 Iで表される色材及び C . I . ダイレク卜イエロ一 1 3 2と組み合わせて使用する色材として、フタロシアニン骨格を持つ色材を用いる。フタロシアニン骨格を持つ色材は、シアン及びグリーン色相領域の発色性と耐光性に優れているために好ましい。

フタロシアニン骨格を持つ色材の具体例を下記に示す。しかし、本発明はこれらに限定されるものではない。 C . I . ダイレクトブル一 8 6及び 1 9 9、特開平 9一 2 9 1 2 4 0号公報に記載のフタロシアニン骨格にイェロー成分の光吸収性の構造を導入した染料（例えば、フタロシアニン残基とモノァゾ染料残基とを縮合させたもの）、下記一般式 I Iで表される化合物等。中でも、耐候性の観点から、下記一般式 I Iで示される化合物が好ましい。又、フタ口シァニン骨格を持つ色材は、単独若しくは混合して用いることができる。一般式 II

） _v

(一般式 I I中、 Mはアルカリ金属又はアンモニゥムであり、 Xは 1 〜 4の整数であり、 yは 0〜 3の整数であり、 x + y = 2以下のものを含まないか、或いは実質的に含まない。）

即ち、一般式 I Iで表される化合物は、下記表 1に記載の構造を有する染料の何れか、若しくはそれらの混合物であり、 x + y = 2の成分のものは含んでいないか、或いは実質的に含んでいない。表 1

更に、一般式 I Iで表される色材は、 x + y = 3の成分の含有量より x + y = 4の成分の含有量が多い場合、耐ガス性が特に良好となる。上記各成分の含有量の比率は、一般式 I Iで表される色材を 2 5 4 nmの波長において高速液体ク口マトグラフィ一を用いて分析を行い、各分子量での比率を算出することによって求められる。

〔イェロー色材及びシアン色材〕

本発明にかかるインクには、必要に応じて上述の色材と共に他の色材を、これらを添加することによる効果が得られ、かつ本発明の目的効果を損なわない範囲で含有させてもよい。以下に、本発明にかかるインクに用いられる色材である、イエロ一色材及びシアン色材をまとめて示す。

イエロ一色材

• C. I . ダイレクトイェロー： 8、 11、 12、 27、 28、 33、 39、 44、 50、 58、 85、 86、 87、 88, 89、 98、 100、 110、 132、 173

• C. I . ァシッドイエロ一： 1、 3、 7、 11、 17、 23、 25、 29、

36、 38、 40、 42、 44、 76、 98 、 99

-上記一般式 Iで表される色材

•その他、イエロ一の色調を有する色材

シアン色材

C. I . ダイレクトブル一： 1、 15、 22、 25、 41、 76、 77、 80、

90、 98、 106、 108、 120、 15 8、 1 63、 168 、 226

C. I. ァシッドブル一： 1、 7、 9、 15、 22、 23、 25、 29、 40、

43、 59、 62、 74、 78、 80、 90 、 10 0、 1 02、 104、 11

2、 117、 127、 138、 158、 16 1、 2 03、 204 丄、

44

•フタロシアニン骨格を持つ色材

•その他、シアンの色調を有する色材

〔色材の含有量〕

インク中における色材の含有量の合計は、発色性、耐候性及び信頼性の観点から、イン全質量に対して、下限は 0. 1質量％以上が好ましく、 1. 0質量％以上がより好ましい。又、上限は 1 5質量％以下が好ましく、 7質量％以下がより好ましい。特に、インクが含有するイエロ一色材の含有量の合計が、ィンクに含有される色材の含有量の合計に対して 8 0質量％以上である場合、発色性及び耐候性が共に優れた画像を与えるインクが得られる。

又、前記イエロ一色材の含有量の合計に対する、前記一般式 Iで表される色材及び C . I . ダイレクトイェロー 1 3 2の含有量の合計が、 8 5質量％以上である場合、発色性及び耐候性が共により優れた画像を与えるィンクが得られる。又、一般式 Iで表される色材の含有量が、 C . I . ダイレクトイェロー 1 3 2の含有量の 0 . 3質量倍〜 2 . 0質量倍である場合、更に発色性及び耐候性が共に優れた画像を与えるィンクが得られる。

(水性媒体）

本発明のインクは、水を主体とする水性媒体に、上述の色材を溶解或いは分散させて調製する。この水性媒体は、水単独、或いは水と水溶性有機溶剤を含むものが利用できる。水溶性有機溶剤は、アルコール、多価アルコール、ポリグリコール、グリコ一ルエーテル、含窒素極性溶媒、含硫黄極性溶媒、尿素類、糖類、及びこれらの誘導体等、一般にインクジェット用インクの溶剤として用いられているものであれば、問題なく使用することができる。これらの溶剤はインクの保湿性維持や色材の溶解性、分散性の向上、インクの記録紙への浸透剤等の用途として用いられる。又、これらの溶剤は、単独でも複数を組み合わせて用いることもできる。又、水は脱イオン水（イオン交換水）を使用することが好ましい。

水溶性有機溶剤の含有量は、インク全質量に対して 1質量％〜5 0質量％の範囲が好ましく、より好ましくは 3質量％~ 4 0質量％の範囲である。又、ィンク中の水の含有量は、染料の溶解性やインクの吐出安定性を良好に保っため. に、インク全質量に対して 3 0質量％〜9 5質量％の範囲が好ましい。

(その他の成分及びィンクの物性) 更に、本発明のインクには、上記の成分のほかに必要に応じて界面活性剤、 p H調整剤、防鐯剤、防腐剤、防カビ剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレ一ト化剤、水溶性ポリマー等、種々の添加剤を含有させてもよい。界面活性剤の具体例は、脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩類、アルキルァリルスルホン酸塩類等の陰イオン界面活性剤、ポリエキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ポリエキシエチレンソルビタンアルキルエステル類、ァセチレンアルコール、アセチレングリコ一ル等の非イオン性界面活性剤が挙げられ、これらの 1種又は 2種以上を適宜選択して用いることができる.。中でも特に、アセチレンアルコール類や、アセチレングリコール類が、普通紙への浸透性に優れた効果を発揮するために好ましい。，

界面活性剤の含有量は、種類により異なるが、インク全質量に対して、 0 . 0 1質量％〜5質量％が好ましい。この際、インクの 2 5 °Cにおける表面張力は、 1 O mN/m ( d y n/ c m) 以上、より好ましくは 2 O mNZm以上、又、 6 O mNZm以下となるように界面活性剤の添加量を決定することが好ましい。界面活性剤をインクに添加することで、ノズル先端の濡れによる印字ョレ（インク滴の着弹点のズレ）等の発生を有効に抑えることができる。又、ィンクはインクジエツト記録装置で良好な吐出特性を得るために、所望の粘度や p Hを有するように調整することが好ましい。

[その他のインク]

フルカラ一出力を行う場合、上記の本発明のインクの他に、シアンインク、マゼン夕インク、イエロ Γンク、ブラックインクを併用することが好ましい。更に、同一色調で色材濃度が低いインク、所謂淡インクを組み合わせて用いることもできる。

以下に、シアンインク、マゼンタインク、イェローインク及びブラックインクに用いられる色材の具体例を色調別に例示する。勿論、これらの色材に限定されるものではなく、更に、これら以外の一般に用いられている染料又は顔料や、新規に合成された染料又は顔料を用いてもよい。色材の含有量は、インク全質量に対して、下限は 0. 1質量％以上が好ましく、 1. 0質量％以上がより好ましい。又、上限は 15質量％以下が好ましく、 7質量％以下がより好ましい。

• C. I . ダイレク卜ブルー : 1、 15、 22、 25、 41、 76、 77、 8 0、 86、 90、 98、 106、 108、 120、 1 58、 163、 168、 199、 226、 307

• C. I . ァシッドブル一： 1、 7、 9、 15、 22、 23、 25、 29、 4 0、 43、 59、 62、 74、 78、 80、 90、 100、 102、 104、 1 12、 1 17、 127、 138、 1 58、 161、 203、 204、 221、 244

•上記一般式 I Iで示される化合物

(マゼンタインク）

• C. I . ダイレク卜レッド： 2、 4、 9、 1 1、 20、 23、 24、 3 1、

39、 4 6、 62、 75、 79、 80、 83 、 89、 95、 197、 20 1、

218 、 220、 224, 225、 22 6、 2 27、 228、 229、 230

• C. I . ァシッドレッド： 6、 8、 9 、 1 3 、 14、 18、 26、 27、 3

2、 3 5 、 42、 51、 52、 80、 8 3、 8 7、 89、 92、 106、 1 1

4、 1 1 5、 133、 134、 145、 15 8ゝ 198、 249、 265、 2

89

• C. I フードレッド： 87、 92、 94

• C. I . ダイレクトバイオレツト： 1 07

，下記般式 I I Iで表される染料

(一般式 I I I中、は置換もしくは未置換のアルコ,キシ基又は置換もしくは未置換のァリール基であり、 R₂及び R₄はそれぞれ独立に、水素原子又は置換もしくは未置換のアルキル基であり、 R₃は水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアルコキシ基、置換もしくは未置換のァリ一ルォキシ基又はハロゲン原子であり、 X iは遊離酸の形でカルボキシル基又はスルホン酸であり、 nは 1又は 2である。）

-下記一般式 I Vで表される遊離酸の形の染料

"^式 IV

(一般式 I V中、 A r iは置換もしくは未置換のフェニル基又は置換もしくは未置換のナフチル基であり、 A r₂は置換もしくは未置換のァセチル基、ベンゾィル基、 1， 3, 5—トリアジニル基、 S〇₂— C₆H₅基又は S0₂— C₆H ₄— CH₃基である。）

(イェローインク）

• C. I . ダイレクトイエロー : 8、 11、 12、 27、 28、 33、 39、 44、 50、 58、 85、 86、 87、 88、 89、 98、 100、 110、 132、 173 ;

• C. I . ァシッドイエロ一

36、 38、 40、 42、 4

•上記一般式 Iの化合物

• C. I . ダイレクトブラック： 17、 19、 22、 31、 32、 51、 62、 71、 74、 112、 1 13、 154、 168、 195 ;

• C. I . ァシッドブラック： 2、 48、 51、 52、 110、 115、 15 6 ；

· C. I . フ一ドブラック 1、 2

•力一ボンブラック

力一ボンブラックは、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が挙げられる。具体例は、レイヴアン (R a V en) 7000、レイヴアン 5750、レイヴアン 5250、レイヴアン 50 00、レイヴアン 350 0、レイヴアン 2000、レイヴアン 1500、レイヴアン 1250、レイヴアン 1200、レイヴアン 1190ULTRA— I I、レイヴアン 1170、レイヴアン 1255 (以上コロンビア社製）、ブラックパールズ（B l a c k Pe a r l s) L、リーガル（R e g a 1 ) 400 R、 V一ガル 330R、リーガル 660R、モウグル (Mo gu 1) L、モナク（M ona r c h) 700, モナク 800、モナク 880、モナク 900、モナク 1000、モナク 110 0、モナク 1300、モナク 1400、ヴァルカン (V a 1 c an) XC-72 R (以上キヤボッ卜社製）、カラ一ブラック（Co 1 o r B l a c k) FW 1、カラーブラック FW2、カラ一ブラック FW2 V、カラーブラック FW18、カラ一ブラック FW200、カラ一ブラック S 15 0、カラ一ブラック S 1 60、カラ一ブラック S 170、プリンテックス（P r i n t e x) 35、プリンテックス U、プリンテックス V、プリンテックス 140U、プリンテックス 140V,スペシャルブラック (S e c i a l B l ac k) 6、スペシャルブラック 5、スペシャルブラック 4 A、スペシャルブラック 4 (以上デグッサ社製）、 No. 25、 No. 33、 No. 40、 N o. 47、 No. 52、 No. 900、 No. 2300、 MCF— 88、 MA 600、 MA 7、 MA 8、 MA 100 (以上三菱化学社製）等が挙げられる。又、マグネタイト、フェライト等の磁性体微粒子やチタンブラック等を黒色顔料として用いてもよい。

色材として顔料を用い場合には、分散剤を併用することが好ましい。分散剤は、ァニオン性基の作用によって上記の顔料を水性媒体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。分散剤の具体例は、スチレン一ァクリル酸共重合体、スチレン—ァクリル酸—アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン一マレイン酸共重合体、スチレン—マレイン酸一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、スチレン一メ夕クリル酸一ァクリル酸アルキルエステジレ共重合体、スチレン—マレイン酸ハ一フェステル共重合体、ビニルナフ夕レン一アクリル酸共重合体、ビニルナフ夕レン一マレイン酸共重合体、スチレン一無水マレイン酸ーマレイン酸ハ一フェステル共重合体或いはこれらの塩等が挙げられる。又、これらの分散剤は、重量平均分子量が 1， 000〜30， 0 00の範囲のものが好ましい。

又、色材として、顔料表面にイオン性基 (ァニオン性基）を結合させることによつて分散剤なしで水性媒体に分散させることのできる顔料、所謂自己分散型顔料を用いることもでき、このような顔料の一例として、自己分散型力一ポンブラックを挙げることができる。自己分散型カーボンブラックは、例えば、ァニオン性基がカーボンブラック表面に結合したものを挙げることができる。

[記録媒体]

本発明にかかるインクを用いて画像を形成する際に用いる記録媒体は、普通紙、或いは光沢紙、コ一ト紙、光沢フィルムと呼ばれるような、表面にコート層或いはインク受容層を有する特殊媒体等、一般的に用いられている記録媒体が挙げられる。これらの中でも、より鮮やかさ、コントラスト、透明感の高い画像が得られる記録媒体の一例として、基材上に親水性の多孔質粒子層、多孔質高分子層等を有する特殊媒体を挙げることができる。

本発明で用いられる記録媒体としての特殊媒体の一例を更に詳述すると、染料や顔料等の色材をインク受容層内の親水性多孔質構造を形成する微粒子に吸着させて、少なくともこの吸着した色材によって画像が形成される記録媒体であり、インクジェット法を利用す.る場合には特に好適である。このような記録媒体は、支持体上のインク受容層に形成された空隙によりインクを吸収するいわゆる吸収タイプであることが好ましい。

吸収タイプのインク受容層は、微粒子を主体とし、必要に応じて、バインダ一やその他の添加剤を含有する親水性多し質層として構成される。微粒子の例は、シリカ、クレー、タルク、炭酸カリレシゥム、カオリン、アルミナ或いはァルミナ水和物等の酸化アルミニウム、珪藻土、酸化チタン、ハイド口タルサイト、酸化亜鉛等の無機顔料や尿素ホルマリン樹脂、エチレン樹脂、スチレン樹脂等の有機顔料が挙げられ、これらの 1種以上が使用される。 '

パインダ一として好適に使用されているものには水溶性高分子.やラテックスを挙げることができる。例えば、ポリビニルアルコール又はその変性体、澱粉又はその変性体、ゼラチン又はその変性体、アラビアゴム、カルポキシメチルセルロース、ヒドロキシェチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロース誘導体、 S B Rラテックス、 N B Rラテックス、メチルメタクリレートーブ夕ジェン共重合体ラテックス、官能基変性重合体ラテックス、エチレン酢酸ビニル共重合体等のビニル系共重合体ラテックス、ポリビニルピロリドン、無水マレイン酸又はその共重合体、アクリル酸エステル共重合体等が使用され、必要に応じて 2種以上を組み合わせて用いることができる。その他、添加剤を使用することもでき、例えば、必要に応じて分散剤、増粘剤、 P H調整剤、潤滑剤、流動性変性剤、界面活性剤、消泡剤、離型剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等が使用される。

[記録方法及び記録装置]

本発明にかかるィンクを用いて記録媒体に画像記録を行うのに好適な記録方法及び記録装置は、オフセット印刷装置、グラビア印刷装置、電子写真印刷装置、インクジェット記録装置等、従来から一般に用いられている装置を用いることができる。これらの中でも、インクジェット記録装置に適用することが好ましい。，

本発明の実施形態として、本発明のインク以外に、フルカラ一の画像を得るために、例えば、シアンインク、マゼン夕インク、イェローインク、ブラックインク等、別の色相を持つインクや、或いまこれらのインクと同一色調の淡ィンクを組み合わせて用いる記録装置とすることもできる。

前記した記録装置のうち、インクジエツ卜記録装置は、本発明のインクを記録するための装置を記録装置に具備するにあたり、低コスト、装置が小型化である、低騒音である、等の理由から、プリンタ一やファクシミリ、複写機等、広く利用することが可能であり、本発明の好ましい実施形態の一つとして挙げることができる。

(記録装置）

以下に、インクジェット記録装置の本体構成を説明する。先ず、記録装置における機構部の構成を説明する。記録装置本体は、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、意匠性を持たす外装部から構成されている。以下、これらの概略を説明していく。図 1は、記録装置の斜視図である。又、図 2及び図 3は、記録装置本体の内部機構を説明するための図であり、図 2は右上部からの斜視図、図 3は記録装置本体の側断面図をそれぞれ示したものである。

記録装置において給紙を行う際には、先ず飴紙部において記録媒体の所定枚数のみが給紙ローラ M 2 0 8 0と分離ローラ M 2 0 4 1から構成されるニップ部に送られる。送られた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。用紙搬送部に送られた記録媒体は、ピンチローラホルダ M 3 0 0 0及びべ一パーガイドフラッパ一 M 3 0 3 0に案内されて、搬送ローラ M 3 0 6 0とピンチローラ M 3 0 7 0とのローラ対に送られる。搬送ローラ M 3 0 6 0とピンチローラ M 3 0 7 0とからなるローラ対は、 L Fモ一タ E 0 0 0 2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 M 3 0 4 0上を搬送される。 ' .

キヤリッジ部では記録媒体に画像形成する場合、記録へッド H 1 0 0 1を目的の画像形成位置に配置させ、電気基板 E 0 0 1 4からの信号に従って、記録媒体に対しインクを吐出する。記録ヘッド H I 0 0 1についての詳細な構成は後述するが、記録へッド H 1 0 0 1により記録を行いながらキヤリッジ M 4 0 0 0が列方向に走査する記録主走査と、搬送ローラ M 3 0 6 0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、記録媒体上に画像を形成していく構成となっている。最後に画像形成された記録媒体は、排紙部で第 1の排紙口一ラ M 3 1 1 0と拍車 M 3 1 2 0との二ップに挟まれ、搬送されて排紙トレイ M 3 1 6 0に排出される。 .

尚、クリーニング部において、画像記録前後の記録へッド H 1 0 0 1をクリ一二ングする目的のために、キャップ M 5 0 1 0を記録へッド H I 0 0 1のィンク吐出口に密着させた状態で、ポンプ M 5 0 0 0を作用させると、記録へッド H I 0 0 1から不要なインク等が吸引されるようになっている。又、キヤップ M 5 0 1 0を開けた状態で、キャップ M 5 0 1 0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。

(記録ヘッド構成）

以下にへッドカートリッジ H 1 0 0 0の構成について説明する。へッドカートリッジ H 1 0 0 0において、記録へッド H I 0 0 1と、インクタンク H 1 9 0 0を搭載する手段、及びインクタンク H I 9 0 0から記録へッドにインクを供給するための手段を有しており、キヤリッジ M 4 0 0 0に対して着脱可能に搭載される構成となっている。

図 4は、へッドカートリッジ H I 0 0 0に対し、インクタンク H I 9 0 0を装着する様子を示した図である。この記録装置は、インク、シアン、マゼン夕、イエロ一、ブラック、ライトシアン及びライトマゼンタの 7色のインクによつて画像を形成するため、インクタンク H 1 9 0 0は、以上の 7色分が独立に用意されている。

図 5は、ヘッド力一トリッジ H I 0 0 0の分解斜視図を示したものである。図において、へッドカートリッジ H 1 0 0 0は、第 1の記録素子基板 H 3 6 0 0及び第 2の記録素子基板 H 3 6 0 1、第 1のプレ一卜 H I 2 0 0、第 2のプレート H I 4 0 0、電気配線基板 H I 3 0 0、タンクホルダ一 H I 5 0 0、流路形成部材 H I 6 0 0、フィルタ一 H I 7 0 0、シ一レゴム H 1 8 0 0等から構成されている。

7色分用意されたインクタンク H 1 9 0 0のインクを、 9列のノズル列に分配する構成となっており、各ノズル列が形成されている第 1の記録素子基板 H 3 6 0 0及び第 2の記録素子基板 H 3 6 0 1に各インクが分配される構成となっている。

第 1の記録素子基板 H 3 6 0 0及び第 2の記録素子基板 H 3 6 0 1は S i 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 A I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又、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 6は、本実施形態における、第 1の記録素子基板 H 3 600及び第 2の記録素子基板 H 3601の構成を説明するための正面拡大図である。 H2700 〜H3500は、それぞれ異なる、或いは同色のインク色に対応するノズル列であり、第 1の記録素子基板 H3600には、ライトシアンの供給されるノズル列 H3200、ブラックインクの供給されるノズル列 H 3300、本発明のインクの供給されるノズル列 H 3400、及びライトマゼン夕インクの供給されるノズル列 H 3500の 4色分のノズル列が構成されている。

第 2の記録素子基板 H 3601には、シアンインクの供給される 2列の/ズル列 H 2700及び H 3100、マゼンタインクの供給される 2列のノズル列 H2800及び H3000、更にイエロ Γンクの供給されるノズル列 H 29 00の 3色分で 5列のノズル列が形成されており、イェローインクのノズル列 H 2900を中心に、両側に線対称にマゼン夕及びシアンのノズル列が配列した構成となっている。

各ノズル列は、記録媒体の搬送方向に 1200dp i (do tZi nch ; 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。各ノズル吐出口における開口面積は、およそ 100 μπι²に設定されている。

このようにシアン、マゼン夕、及びイェローのノズル列を、キャリッジ Μ4 000の走査方向に対し対称に配置することは、キヤリッジ Μ4000の双方向印刷を行った際に、色ムラという画像弊害を低減する効果がある。色ムラとは、主に、記録媒体へ着弹するインクの色順が異なることによって生じる発色性の違いが原因となっている。イェローインクのノズル列： Η 2900を中心に、マゼン夕とシアンのノズル列が 2列ずつ対称に構成されていれば、往路と復路で、利用するノズル列を切り替えることにより、記録媒体へ着弹するインクの j頼番を統一することができるのである。よって、本実施形態においては、高品位な画像を双方向で高速に形成可能なことが特徴となっている。尚、ノズル列の配置利用する 7色すべてにおいて、対称であることが好ましいが、装置の大型化、コストアップ、及びデータ処理の複雑化を招いてしまうことから、特に双方向印刷時の色ムラへの寄与が大きい 3色、即ち、シアン、マゼン夕、及びイエロ一のノズル列のみを対称に配置している。

又、インク流路 H I 5 0 1は、シアンインク用の流路とマゼンタインク用の流路が途中で二股に分岐しており、それぞれ 1つのインクタンクから供給されたインクを、 2列のノズル列に分配可能な構成となっている。

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縢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バブルジエツト方式の記録へ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， 7 2 3 , 1 2 9号明細書、同第 4 , 7 4 0 , 7 9 6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力 S好ましい。この方式は、所謂オンデマンド型、コンティニユアス型の何れにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（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、記録情報に対応していて核沸騰を超える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギ一を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面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液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。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液体 (インク）の吐出が達成でき、より好ましいといえる。

又、第二の力学的エネルギーを利用したインクジエツト記録装置の形態として、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、印加電 JEにより圧力発生素子を変位させ、インクの小液滴をノズルから吐出させるオンデマンドインクジエツト記録へッドを挙げることができる。

(インクカートリッジ）

インクカートリッジは、記録ヘッドにインク供給部材、例えば、チューブを介して供給されるインクを収容したものも用いられる。

又、本発明で使用されるインクジェット記録装置は、上述のようにヘッドとィンクカートリッジとが別体となったものに限らず、それらが一体になつたものにも好適に用いられる。.又、インク吸収体を用いず、例えばインク収容部が内部にパネ等を仕込んだインク袋であるような構造でもよい。

【実施例】

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない跟り、下記実施例により限定されるものではない。尚、以下の記載で「％」及び「部」とあるものは、特に断りのない限り質量基準である。

<実施例 1〜； L 0及び It較例 1〜 3のィンクの調製 >

下記表 2〜4に示す各咸分を、総量が 1 0 0部となるように水で調整したものを混合し、十分に攪拌して溶解した後、ポアサイズ 0 . 2 mのミクロフィルター（富士フィルム製 > にて加圧ろ過し、実施例 1〜1 0及び比較伊 J l〜3 のインクを調製した。尚、実施例 1〜1 0及び比較例 1〜3のインクの特徵を表 2〜4に併せて示す。表 2

(*1〉一般式 Hで示される &材における (x+y=4)/(x+y=3)の値は 2.3 (*2)川研ファインケミカル ¾

アセチレンヴリコールエチレンオキサイド付加物（界面活性剤） 0x3) Y:イェロー

(*4) DY132:C.I.タ 'ィレクト fエロー 132、 Y:イェロー

(*5) DY132： C.I. 'ィレクト fエロー 132 表 3

(*1 )一般式 Πで示される色材における〈x+y=4)/(x+y=3)の値お.3 (*2)川研ファインケミカル製

アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物 (界面活性剤） (*3) Y:イェロー

(*4) DY132:C.I.ダイレクトイュロー 132、 Y:イェロー

(*5) DY132:C.I.ダイレクトイュロー 132 表 4

(*1 )一般式 Πで示される色材における (x+y=4)/(x+y=3)の値は 2.3

(*2)川研ファインケミカル製

アセチレングリコー』レエチレンオキサイド付加物（界面活性剤）

(氺 3〉 Y:イェロー

(*4) DY132:C.I.ダイレクトイェロー 132、 Y:イェロー

(*5) DY132： C.I.ダイレクトイェロー 132

<実施例 1〜： L 0反び比較例 1〜 3の評価 >

得られたインクを、キャノン製 P I XUS 950 i用のインク力一トリッジに詰め、 P I XU S 950 iを用いて画像を形成し、下記評価項目について評価した。評価結果を表 5に示す。

上記記録装置で記録されるべ夕印字部の 100 %デューティとは、 24 00 X 1200 d p iの解像度ですべての画素を 1ドット付与することである。この場合、 1ドットあたり 2. 5 n gのインクを付与している。画像の L*、 a*、 b *の測定には、 Gr e t a g製の G r e t ag Spe c t r o l i n oを用い、観測光源： D 5 0、観測視野： 2度、の条件で測定を行った。

•発色性

記録媒体としてキャノン製 S P— 101を用い、 100%デューティのベタ画像を形成した。得られた画像の L*、 a*、 b*の測定を行い、下記式で彩度 (C*)を算出し、発色性を評価した。発色性の評価基準は以下の通りである。 C*= (a*² + b*²) ^1/2

算出した（C*) を用いて、下記基準にて発色性の評価を行った。

A： C*が 85以上

B ： C*が 80以上 85未満

C： C*が 80未満

.耐光性

記録媒体としてヰャノン製 S P— 101を用い、デューティが 1〜100% の範囲において段階的に階調を変化させてベ夕画像を形成した。得られた画像から下記の方法で、特に耐光性の悪い中間調の部分（30%デューティ、総染料付与密度 0. 0 6mg/ i n c h²) の ΔΕを算出し、耐光性を評価した。耐光性の評価方法及び評価基準は以下の通りである。

評価装置；ァ卜ラス製キセノンフエ一ドメ一夕 C i 35

暴露条件；槽内温度 25で、相対湿度 55%、照度キセノンランプ 0. 3

9W/m², 30瞎間

評価方法；暴露前、暴露後の試験サンプルの C I E L*a*b*を測定。下記計算式より Δ Eを算出した。

ΔΕ= (AL*² + Aa*²+Ab*²) ^1/2

A： ΔΕが 15来満

Β： ΔΕが 15以上 20未満

C： ΔΕが 20以上

•耐ガス性

記録媒体としてキャノン製 S Ρ— 101を用い、デューティが 1〜100% の範囲において段階的に階調を変化させてベタ画像を形成した。得られた画像から下記の方法で、特に耐ガス性の悪い中間調の部分（100%デューティ、総染料付与密度 0- 27mg "i n c h²) の ΔΕを算出し、耐ガス性を評価した。耐ガス性の評価方法及び評価基準は以下の通りである。評価装置；オゾンフェードメ一夕一

暴露条件；槽内温度 40で、相対湿度 55%、 3 p pmのオゾン雰囲気下の条件で、 2時間。

評価方法；暴露前、暴露後の試験サンプルの C I E . L*a*b*を渕定。下記計算式より Δ Eを算出した。

ΔΕ= (Z L*² + Aa*²+Ab*²) ^1/2

A： ΔΕが 20未満

Β： ΔΕが 20以上 25未満

C： ΔΕが 25以上表 5

上記表 5から明らかなように、実施例 1〜 10では、発色性と耐候性（耐光性及び耐ガス性）が共に優れた画像が得られた。一方、比較例:!〜 3では、耐候性が劣る結果となった。又、比較例 2及び 3では、発色性及び耐候性力劣る結果となった。実施例 2及び比較例 3からわかるように、一般式 Iの色材及びフタロシアニン骨格を持つ色材を含有するインクでも、更に C. I. ダイレクトイエロー 132を組み合わせて用いるという本発明の構成をとることで、耐候性の低下を効果的に防止できた。尚、上記評価基準では、実施例 1と実施例 3では共に全て A評価で結果に差が生じていないが、実施例 1と実施例 3との発色性を比較すると、実施例 1の方が優れていた。

この出願は 2 0 0 4年ま 4月 8日に出願された日本国特許出願第 2ひ 0 4 - 1 1 4 6 7 1からの優先を主張するのもであり、その内容を引用してこの出願の一部とするものである。

Claims

請求の範囲

1 . イェロー色材及びフ夕ロシアニン骨格を持つ色材を含有するインクにおいて、前記イエロ一色材が、少なくとも下記一般式 Iで表される色材及び C . I . ダイレクトイェロー 1 3 2であることを特徴とするインク。一般式 I

(一般式 I中、及び R ₂はそれぞれ独立に、置換もしくは未置換の、アルヰル基、ァリール基、ァリーリレアルキル基、又は水素原子の何れかであり、 ₃ 及び R ₅はそれぞれ独立に、カルボキシル基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、リン酸基又はその塩、及びこれらの基で置換されたアルキル基であり、 R ₄及び R ₆はそれぞれ独立に R ₃及び R ₅に対して定義した以外の基であり、 p 及び rはそれぞれ独立に 1〜 5の整数であり、 q及び sはそれぞれ独立に 0〜 4の整数であり、且つ、 p + Q≤5、 r + s≤5である。）

2 . インクが含有するイェロー色材の含有量の合計が、インク中の色材の含有量の合計に対して 8 0質量％以上である請求項 1に記載のィンク。

3 . 前記イェロー色材の含有量の合計に対する、前記一般式 Iで表される色材及び C. I . ダイレクトイェロー 1 3 2の含有量の合計が、 8 5質量％以上である請求項 2に記載のィンク。

4. インク中の一般式 Iで表される色材の含有量が、インク中の C . I . 夕ィレクトイェロー 1 3 2の含有量の 0 . 3質量倍〜 2 . 0質量倍である請求項 1〜 3の何れか 1項に記載のィンク。

5 . 一般式 Iで表される色材が、下記構造式 Iで表される色材又はその塩である請求項 1に記載のインク。

6 . 請求項 1〜 5の何れか 1項に記載のインクを、インクジェットヘッドこより記録媒体に付与して画像を形成することを特徴とするインクジエツト記録方法。

7 . 請求項 1〜 5の何れか 1項に記載のィンクが収容されていることを特徵とするインクカートリツ、：ジ。

8 . 請求項 1〜 5の何れか 1項に記載のィンクが搭載されてなることを特徵とするインクジェット記録装置。