JP2004331751A - インクジェット用インク - Google Patents

Abstract

【目的】ピットインシステムにおいて、これまでのインクジェット記録に関する信頼性を満足するだけでなく、耐候性に優れ、さらにピットインシステムにおけるインク供給路の長期保存安定性に優れたインクを提供すること。
【解決手段】水性インクの溶媒成分に、少なくとも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及びペンタエチレングリコールを用いる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録に用いられるインクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置としては、従来より、主走査方向に移動可能なキャリッジ上に、記録手段としての記録ヘッドと、インク容器としてのインクタンクを交換可能に搭載したいわゆるシリアルスキャン方式のものがある．この記録方式では、記録ヘッド及びインクタンクが搭載されたキャリッジの主走査と、記録媒体の副走査送りとの繰り返しによって、記録媒体上に順次画像が記録される。
【０００３】
このようなシリアルスキャンの記録方式を用いて、デジタルカメラ用に特化した小型プリンタや（この場合は最大印字幅がＡ６幅程度で写真のいわゆるＬ版サイズ等も印字可能）、あるいはＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ：個人用情報端末）用やカメラ用などに適したさらに小型のプリンタ（この場合は最大印字幅が名刺やカードサイズ程度）を実現することを考えた場合、キャリッジ自体の大きさが小さくなるので、これに搭載されるインクタンクのインク容量も極端に小さくする必要が生じる。しかしキャリッジ上のインクタンクの容量が極端に小さい場合は、インクタンクの交換頻度が頻繁になったり、あるいは記録動作途中においてインクタンクを交換しなければならないような事態が発生する可能性がある。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するべく、キャリッジが所定の待機位置に移動するたびに、これとは別に設けられたインク収容部材（以下メインタンクと呼ぶ。通常メインタンクはキャリッジ上のインクタンクよりははるかに大きい）からキャリッジ上のインク収容部材（以下サブタンクと呼ぶ）にインクを適宜のタイミングで補給するインク供給方式（以下便宜上「ピットインインク供給方式」と称する）が特開２０００−３３４９８２号公報（特許文献１）等で提案されている。
【０００５】
このピットインインク供給方式によれば、例えば１枚の記録媒体に印刷をする度に、キャリッジを所定の待機位置に移動させて、キャリッジ上のサブタンクとメインタンクとをジョイント部材にて連結し、この連結状態でメインタンクからサブタンクにインクを供給するようにし、少なくとも１枚の印字で用いられる可能性のある最大インク量分のインクをサブタンクに保持するようになっているので、上述したキャリッジ上のサブタンクのインク容量が極めて小さいことに起因する問題は解消される。
【０００６】
また、インクに関しては、長期保存性やプリントヘッドからのインクの吐出性、さらに最近ではプリント画像の光堅牢性などの観点から検討が行われている。たとえば、特開２００２−１７９９５８号公報（特許文献２）、特開２００２−２８５０５５号公報（特許文献３）などには、インク中に使用される溶剤が開示されている。さらに、特開２００２−２４０３２３号公報（特許文献４）には前記のピットインシステムに有効なインクが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−３３４９８２号公報
【特許文献２】
特開２００２−１７９９５８号公報
【特許文献３】
特開２００２−２８５０５５号公報
【特許文献４】
特開２００２−２４０３２３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らが、ピットインシステムに有効なインクについてさらに鋭意検討を行ったところ、以下に示すような新たな課題が発生した。
【０００９】
ピットインシステムでは、メインインクタンクとサブタンクとの間の供給流路に、特開２００２−２４０３２３号公報に示すようなニードル（中空の針）が使用される場合がある。本発明者らが、インクジェットヘッドに適したインクをこれらのシステムに装填し、高温低湿環境下に長期間放置を行ったところ、インク供給路が分離状態でニードルの一方の端にある開口部（開口端）が大気開放となる構成である場合に、ニードルの開口部に染料がせり出すように析出し、最悪の場合開口部が詰まってしまいインクの供給が不可能になってしまうという問題が発生する場合あった。
【００１０】
また、非常に高温環境下に長期的に放置されたときのプリントヘッドのノズル部分の固着性に関しても、必ずしも十分ではなかった。
【００１１】
特に写真プリントを目的とした高発色性、高耐候堅牢性を有する染料を使用したインクにおいてこれらの現象は顕著であった。
【００１２】
これらのインクは、オフィスやホームといった屋内据え置きを前提としたプリンタに対して、プリントヘッドの耐固着性を評価するという点に関しては優れたものであった。すなわち、今回の問題はこれまでのインクの水分蒸発現象とインク成分の固着という単純な関係では説明がつかないものだった。
【００１３】
この発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、ピットインシステムにおいて、これまでのインクジェット記録に関する信頼性を満足するだけでなく、耐候性に優れ、さらにピットインシステムにおけるインク供給路の長期保存安定性に優れたインクを提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるインクジェット記録ユニット用のインクは、インクを貯留するメインタンクと、メインタンクとインク供給路を介して分離及び接続が可能であるサブタンクと、サブタンクから供給されるインクを吐出するための記録ヘッドと、を有して構成され、前記メインタンクと前記サブタンクが分離状態である場合には、前記インク供給路に大気開放された部分が生じるインクジェット記録ユニットに使用されるインクであって、
該インクが、水性媒体と、色材と、エチレングリコール化合物として、少なくとも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及びペンタエチレングリコールを含むことを特徴とするインクである。
【００１５】
なお、このインクにはエチレングリコールが更に含まれていてもよい。さらに、これらのエチレングリコール化合物の熱分解温度が１８０℃で熱分解しないものであることが好ましい。
【００１６】
一方、上記インクの色材としては、下記（Ｉ）及び（ＩＩ）で表される染料並びにＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２（染料（ＩＩＩ））の少なくとも一種類が好適に利用される。
【００１７】
【化３】

【００１８】
（上記一般式（Ｉ）中、Ｒ１は、アルコキシ基、置換アルコキシ基、アリール基又は置換アリール基を表し、Ｒ２及びＲ４は、各々独立に、水素原子、アルキル基又は置換アルキル基を表し、Ｒ３は、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アルコキシ基、置換アルコキシ基、アリールオキシ基、置換アリールオキシ基又はハロゲン原子を表す。Ｘ１は、カルボキシル基若しくはその塩、又はスルホン酸基若しくはその塩を表す。ｎは、１又は２を表す。）
【００１９】
【化４】

【００２０】
（上記一般式（ＩＩ）中、Ａｒ１は、置換若しくは未置換のフェニル基、或いは置換若しくは未置換のナフチル基を表わし、Ａｒ２は、アセチル基、ベンゾイル基、１，３，５−トリアジニル基、ＳＯ_２−Ｃ_６Ｈ_５基或いはＳＯ_２−Ｃ_６Ｈ_４−ＣＨ_３基のいずれかを表す。Ｍはスルホン酸基の対イオンであり、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム或いは有機アンモニウムのいずれかを表す）。
【００２１】
一方、それぞれのエチレングリコール化合物の含有量は、０．２質量％≦トリエチレングリコール含有量、ペンタエチレングリコール含有量≦テトラエチレングリコール含有量≦３質量％≦ジエチレングリコール含有量≦１０質量％であり、各エチレングリコール化合物の含有量総和が５〜１５質量％であることが好ましい。
【００２２】
また、前記インク供給路の大気開放となる部分が、内径０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の内径の中空のニードル状構造の開口端である場合に上記構成のインクの効果はより顕著なものとなる。
【００２３】
本発明にかかるインクの構成によれば、このような大気開放された細管内で６０℃４８時間（湿度２０％ＲＨ以下）の条件下で色材やその他の成分の結晶形成がなく、粘性の液体の状態を維持し得るものである。このインクの液体状態での維持は、エチレングリコール化合物として分子量の異なる少なくとも３種の化合物が含有されていることで、ニードルの開口部におけるインクと大気との界面において水分等の蒸発とともにこれらの分子量の異なるエチレングリコール化合物の分子がバランスよく緻密な混合状態で含まれる相が形成され、この相が障壁となって水分の蒸発が抑えられるとともに、これらのエチレングリコール化合物自体にも染料などの析出の可能性のある成分が溶解していることによって得られるものと考えられる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明をより詳細に説明する。
【００２５】
まず、本発明の主内容を説明する前に、本発明を適用するインクジェット記録装置の構成を説明する。
〔基本構成〕
図１は本発明に係る装置の基本構成を示す斜視図である。図１において、１００は記録ヘッドを含むキャリッジで、矢印Ａ方向に往復移動する。２００はプリンタ本体である。記録媒体である紙等は矢印Ｂ方向から送り込まれ、ＬＦローラ２０１と対となるＬＦピンチローラ（図示せず）との間に挟まれつつ、プラテン２０２上を、矢印ＢからＣの方向（副走査方向）に搬送され、排紙ローラ（図示せず）に挟まれながら矢印Ｃ方向へ排紙される。
【００２６】
記録ヘッドは、キャリッジ１００と共に矢印Ａ方向に（主走査方向に）移動しつつ、画像信号に応じてインク吐出口からインクを吐出することにより、プラテン２０２上の記録媒体に一行分の画像を記録する。この記録ヘッドによる一行分の記録動作と、搬送系による矢印Ｃ方向への（副走査方向への）記録媒体の所定量の搬送動作とを繰り返すことによって、記録媒体上に順次画像を記録する。
【００２７】
記録ヘッドを含むキャリッジ１００は、ガイド軸２０３とリードスクリュー２０４に沿って矢印Ａの主走査方向に往復移動しながら、インクを吐出する。キャリッジ１００のリードスクリュー２０４に対する軸受けの内側には突出するスクリューピンがバネによって取り付けられている．そして、リードスクリュー２０４の外周部に形成された螺旋溝に対して、スクリューピンの先端がはまり合うことによって、リードスクリュー２０４の回転がキャリッジ１００の往復移動に変換される．
キャリッジ１００は、図２で後述するが、この場合Ｙ，Ｍ，Ｃのインクを吐出可能なインクジェット記録ヘッド１１０（図２参照）と、その記録ヘッド１１０にインクを供給するインク収容部材であるサブタンク１１１とからなっている。記録ヘッド１１０には、矢印Ａ方向（主走査方向）と交差する方向に沿って並ぶ、複数のインク吐出口１１２が形成されている。インク吐出口は、サブタンクから供給されたインクを吐出することが可能な、複数のノズルにて構成されている。インクを吐出させるためのエネルギーの発生手段としては、ノズル毎に備えた電気熱変換体を用いることができる。その電気熱変換体は、発熱駆動されることによってノズル内のインク中に気泡を発生させ、その発泡エネルギーによってインク吐出口からインク滴を吐出させる。
【００２８】
サブタンクは、小さな容積で設計されており、少なくとも記録媒体１枚分の画像記録に必要な量のインクを収容する大きさとなっている。
【００２９】
キャリッジ１００の主走査移動に関して、その位置はキャリッジに搭載されたエンコーダセンサ（図示せず）と、プリンタ本体側のリニアスケール（図示せず）とによって検出される。また、キャリッジ１００がホームポジションに移動したことは、本体側のＨＰセンサー（図示せず）とによって検出される。
【００３０】
キャリッジ１００とプラテン２０２の間隙の距離は図示しない調整機構により調整されて、インク吐出口１１２とプラテン２０２上の記録媒体との間の距離（「ノズル〜紙間距離」ともいう）は、所定の用紙を使用した場合には約０．８ｍｍとなるように調整されている。
【００３１】
また動力源として、リードスクリュー２０４は、スクリューギア、アイドラギア、およびモータギアを介して、キャリッジモータ２０５によって回転駆動される。またキャリッジはフレキシブルケーブル（図示せず）を通じて本体基板に接続されている。ＬＦローラ２０１やＬＦピンチローラ、排紙ローラも、スクリューギア、アイドラギア、およびモータギアを介して、ＬＦモータ（図示せず）によって回転駆動される。他にインクの吸引等を行うためのピストンポンプ４００が動力源としてある。
【００３２】
プラテン２０２の下には図示しないインクパック３００がセットされている。インクパックは矢印Ｄ方向から本体にセットされ、通常はキャリッジ１００のサブタンク１１１とは分離された状態であるが、インク供給動作時には後述する機構によって両者は接続され、インクパックからサブタンクへとインクが供給される。
【００３３】
また図１中、記録ヘッドの下には記録ヘッドのノズル面の乾燥を防止するキャップ（図示せず、図２中では２０６）があり、キャップはインクの吸引手段でもあるので以下吸引キャップと称す。吸引キャップ内にはインク吸収体が敷かれている。吸引キャップ下面からは大気連通用のチューブと、吸引用のチューブとが配管されていて、大気連通チューブは大気連通弁に、吸引チューブはピストンポンプ４００につながっている。（図２参照）
なお、記録ヘッドをワイプするためのワイパー部材等に関しては、図示していないが必要に応じて適宜設けるようにしても良い。
【００３４】
〔ピットインインク供給系・回復系の動作説明〕
図２はピットインインク供給系と吸引回復系の構成を概念的に説明する図である。図２のインクパック３００は、本体に対して着脱可能であり、本例の場合は、図１で示したようにインクパック３００は本体のプラテン２０３の下方に矢印Ｄ方向から差し込まれることにより本体に装着される。
【００３５】
インクパック３００には、従来例で述べたメインタンクに相当するインク袋３０１がインク色分（Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の３色のインクを個別に収容するように３つ）と、廃インク吸収体３０２が収容されている。
【００３６】
以降、ピットインインク供給系、及び回復系の動作概念を、図２を用いて詳細に説明する。
〔ピットインインク供給系〕
本体に装着されたインクパック３００のジョイントゴム３０３は、ホームポジションに移動したキャリッジ１００側の中空ニードル１１３の直下に位置するようになっている。本体には、ジョイントゴム３０３の下方に位置するジョイントフォーク（図示せず）が備えられており、そのジョイントフォークがジョイントゴム３０３を上に動かすことにより、ニードル１１３がジョイントゴム３０３に挿入される。これにより、インクパック３００側のインク袋３０１と、キャリッジ１００側のサブタンク１１１との間でインク供給路が形成される。
（この図では、マゼンタのインク袋が、マゼンタのサブタンクに連結している様子を示している。）
また本体にはホームポジション位置にて、キャリッジ１００のエアー吸引口１１４に接続するためのエアーキャップ４０１が備えられている。サブタンク１１１はその上の気液分離膜１１６と、気液分離膜上部のエアー室１１５を介してエアー吸引口１１４へとつながっている。一方エアーキャップ４０１は、エアー吸引チューブ４０２を通して、負圧発生源としてのピストンポンプ４００の一方の側に接続されている。エアーキャップ４０１は、図示しない別の動力によってインク供給時にキャリッジ１００のエアー吸引口１１４周囲に密着される。これにより、キャリッジ１００側のエアー室１１５とピストンポンプ４００とが連結し、エアー吸引路が形成される。
【００３７】
このようにインク袋３０１とサブタンク１１１との間のインク供給路が形成され、またエアー室１１５とピストンポンプ４００との間のエアー吸引路が形成されたならば、ピストンポンプ４００内のシリンダが図中矢印Ｅ方向に移動することで、エアー室のエアーを吸引する。すると、気液分離膜１１６を介してサブタンク１１１内のエアーが引かれてサブタンク内が減圧され、インク袋３０１からサブタンクへとインクが供給される。
【００３８】
そして、サブタンク内のインクが気液分離膜１１６に達するまでインクが充分に補給されたときに、その気液分離膜がインクの通過を阻止するため、インクの補給は自動的に停止する。気液分離膜は、各色サブタンクの上部に備えられており、各色毎にインクの補給を自動的に停止させる。
【００３９】
インクの供給が終了したキャリッジ１００の記録ヘッド１１０に対しては、エアーキャップ４０１が離脱する。またジョイントフォークが下降することによって、ニードルもジョインドゴムから抜去される。
【００４０】
〔回復系〕
ホームポジション位置にて記録ヘッドに対して吸引キャップ２０６をキャッピングする。吸引キャップ２０６は、吸引チューブ４０３を通してピストンポンプ４００の他方に連結されている。記録ヘッドに対して吸引キャップをしてから、ピストンポンプ４００内のシリンダを図中矢印Ｆ方向へと移動することで、吸引キャップ内のエアーを吸引し負圧を発生させて記録ヘッド１１０のインク吐出口１１２からインクを吸引排出（いわゆる吸引回復）させることができる。
【００４１】
また、記録ヘッド１１０は、必要に応じて画像の記録に寄与しないインクを吸引キャップ２０６内に吐出させる（いわゆる予備吐出）こともできる。吸引キャップ２０６内のインクは、ピストンポンプ４００から、廃液チューブ４０４と廃液ジョイント（図示せず）を通して、インクパック３００内の廃インク吸収体３０２に排出される。
【００４２】
４０２、４０３、４０４等のチューブに対しては必要に応じて、図示しない弁が設けられていて、各動作時には、それらの弁を開閉し所望の動作を行い、他の吸引や排出動作に影響を与えないようになっている。
【００４３】
ピストンポンプ４００は、ポンプの動作位置がホームポジションにあることを検出するポンプＨＰセンサ（図示せず）により、プリンタのスタンバイ状態ではポンプのＨＰ側、ここでは図中右側に待機している。
【００４４】
なお吸引キャップには大気連通チューブ４０５とその開閉を制御する大気連通弁４０６が備えられている。
【００４５】
〔補足説明〕
以上が一般的なピットインインク供給方式を用いたインク供給・回復系の動作の概略説明であるが、以下に補足的にこれらの構成部品に関して説明する。
【００４６】
図２において、インクパック３００内には、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の３色のインクが充填されている３つのインク袋３０１が収容されている。これら３つのインク袋はポリプロピレン製の袋に対してアルミラミネートされており、インクの蒸発をほぼゼロに防いでいる。
【００４７】
キャリッジ１００には、Ｙ，Ｍ，Ｃのインクを別々に貯留するサブタンク１１１が形成されており、ここではサブタンクの材質は成形性の良いポリサルフォンを用いている。
【００４８】
サブタンク１１１の各インクの収容部（サブタンク内部）には、ポリプロピレン繊維などのインクを吸収保持するインク吸収体（スポンジ）１１７がほぼ充塞されている。
サブタンク１１１の各インクの導入部には、図２で説明したように、下方に突出された貫通孔を有するニードル（インク供給針）１１３が各色ごとに設けられている。ニードル１１３の材質はＳＵＳで、中空構造となっており、先端部分に穴が開いていてメインタンクからサブタンクにインク供給が可能となっている。
【００４９】
サブタンク１１１の上方には気液分離膜（多孔質膜とも言う）が設けられており、撥水、撥油処理が施され、空気の通過を許容しかつインクの通過を阻止する膜が各色ごとに備えられている。この気液分離膜によれば、インクの通過が阻止されるので、サブタンク１１１内のインクの液面が膜まで達したとき、インクの補給は自動的に停止される。
【００５０】
サブタンク１１１の気液分離膜上部のエアー室１１５はエアー吸引口１１４に連通されている。このエアー吸引口１１４は、インク供給時にキャリッジ１００がホームポジションに移動したときに、エアーキャップ４０１と連結可能になり、ピストンポンプ４００の一方のシリンダ室と接続可能となる。エアーキャップ４０１の材質はシリコンゴムなどが好ましく、キャリッジ側のエアー吸引口１１４周囲を密閉する必要がある。
【００５１】
吸引キャップ１０３は記録ヘッドのノズルからのインクの蒸発を防ぐために水蒸気透過率の低い塩素化ブチルゴム等が好ましい。
【００５２】
ピストンポンプ４００に接続される、エアー吸引チューブ４０２、吸引チューブ４０３および廃液チューブ４０４等のチューブはシリコンゴムなどが用いられるが、水蒸気透過率の低い塩素化ブチルゴムを用いてもよい。
【００５３】
〔インクの構成〕
これ以降は、本発明にかかるインクについて説明する。本発明のインクは、前述したようなピットインのシステムに使用され、特にメインタンクとサブタンクが分離状態である場合には、サブタンクに接続されたインク供給路が大気開放構成となることによって水成分の蒸発が進行するインクジェット記録ユニットに使用されるインクであって、水性媒体と、色材と、エチレングリコール化合物として、少なくとも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及びペンタエチレングリコールを含むものである。低分子量成分としては、更にエチレングリコールが含まれていてもよい。
【００５４】
インクに用いる水溶性色剤としては、先に挙げた（Ｉ）、（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）の染料の少なくとも一種類を用いることが好ましい。これらの染料は、デジタルカメラのモバイルプリンタなどの写真プリント用途を考えた場合に、発色性と耐候堅牢性の観点から好ましく使用される染料である。これらの染料のインク中での濃度は０．１質量％以上１０．０質量％以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．５質量％以上６質量％以下である。
【００５５】
上記先に挙げた一般式（Ｉ）の染料の好ましい具体例は、以下の構造を有する。
【００５６】
【化５】

【００５７】
【化６】

【００５８】
【化７】

【００５９】
上記一般式（ＩＩ）の染料の好ましい具体例は、以下の構造を有する。
【００６０】
【化８】

【００６１】
【化９】

【００６２】
【化１０】

【００６３】
本発明にかかるインクに含まれるエチレングリコール化合物は溶媒として作用するものであり、ピットインシステムにおけるインク供給路の長期保存安定性のため、より詳しくは、サブタンクに接続されたインク供給路が大気開放構成で放置された場合でも、染料の析出固着を抑制するために使用される。さらに、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及びペンタエチレングリコールの４種のすべての成分が共存することによって本発明にかかる効果が発現される。
【００６４】
この溶剤セットによる染料析出抑制機構は以下のように推測される。
【００６５】
開口状態にあるニードル中には、少量ではあるが、内壁にインクが残留することやサブタンク内の自由インクがニードルの先端に移動してくることがありうる。ここで、ニードルが開口状態であるために、インク中の水分が蒸発し、染料が溶剤と共に濃縮される。一般的には、インクジェットインクでは染料に対する溶解性を有する溶剤が使用されることが多い。しかしながら、溶剤のみによって染料を完全に溶解し続けるためには、染料量に対して多量の溶剤を必要とする。多量の溶剤をインクに使用することが可能であれば問題はないが、インクの吐出特性の観点から、溶剤量を増やしインク粘度を上昇させることが難しい場合も多い。そのため溶剤量を減らすと染料の析出が起こってしまう。そこで、本発明では、染料溶解性を有する、分子量の異なる少なくとも４種類のエチレングリコール化合物を必要とする。この効果は、４種類の溶剤としてのエチレングリコール化合物がそれぞれのエチレンオキサイドユニット数による分子量の違いによって、水分の蒸発に伴う溶剤の濃縮の過程における拡散の速度が異なり、濃縮インク中における存在分布に偏りが生じることによると推察される。
【００６６】
濃縮の結果、分子量が大きく拡散の遅い、ペンタエチレングリコールがインク濃縮滴の最外殻に多く分布し、次いでテトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、最も内側にはジエチレングリコールが多く存在するようになると考えられる。染料（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）の溶解度という点では、相対的に分子量の小さいエチレングリコール化合物の方が染料溶解性が高く、染料はより親和性の高い分子量の低いジエチレングリコール相に比較的選択的に封入されるように濃縮されていくと考えられる。
【００６７】
さらに詳しく説明すると、この特異的な効果は以下の２点に集約されると推測される。
１．濃縮インク滴には外側（空気界面）に向かって、分子量が異なるエチレングリコール化合物（具体的にはエチレンオキサイドユニット数の異なるグリコール）がより連続的に分布することによって、染料の溶解と濃縮状態にムラが生じず、さらに最外殻に多く存在し、揮発性に乏しい、ペンタエチレングリコールやテトラエチレングリコールにも染料溶解性があることで、特異的に少量の溶剤で染料の析出を抑制できる。
２．実際には各エチレングリコール化合物はそれぞれの層で混在しながら分布しているが、染料と親和性が高いジエチレングリコールなどに染料は主に封入され、さらにその周りをテトラ、ペンタエチレングリコールが囲い込む構成であると考えられる。このような構成によって染料相互の相互作用が起きづらく、結晶生成が阻害され、析出を抑制できる。
【００６８】
さらに、これら以外の染料を可溶化することのできるグリコール類を更にインクに含有させることができる。その化合物としてはエチレングリコールを挙げることができる。
【００６９】
各エチレングリコール化合物のインク中での含有割合は、少なくとも０．２質量％とすることが好ましい。更に、それぞれのエチレングリコール化合物の含有量は０．２質量％≦トリエチレングリコール含有量、ペンタエチレングリコール含有量≦テトラエチレングリコール含有量≦３質量％≦ジエチレングリコール含有量≦１０質量％であり、偶数のエチレンオキサイドを有するエチレングリコール化合物を主機能溶剤とし、奇数のエチレンオキサイドを有する化合物を副（層間連結）溶剤とする構成にすると少量で機能を発現させることが可能である。
【００７０】
また、各エチレングリコールの含有量総和が５〜１５質量％であると、発明の効果という点と、インク吐出性やその他のインクジェットインクとしての信頼性を向上させることがさらに可能になる。
【００７１】
各エチレングリコール化合物の染料溶解度は、１０質量％以上であることが好ましい。さらに、これらのエチレングリコール化合物の熱分解温度が１８０℃で熱分解しないものであることが好ましい。
【００７２】
さらに、インクの水性媒体は、水単独、あるいは水と水溶性有機溶剤との混合物から構成することができる。水のインク中での含有量は、インク全量に対して５０〜８５質量％、好ましくは ６０〜８０質量％の範囲とすることができる。また、上記エチレングリコール化合物以外の水溶性有機溶剤のインク中での含有量は、インク全量に対して０．０〜４５質量％、好ましくは５．０〜２０．０質量％の範囲とすることができる。
【００７３】
なお、上記水溶性有機溶剤としては、具体的には、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、イソブチルアルコール、ｎ−ペンタノール等の炭素数１−５のアルキルアルコール類；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類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレン又はオキシプロピレン付加重合体；プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ブチレングリコール、ペンタンジオール、へキシレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類；グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，２，６−ヘキサントリオール等のトリオール類；チオジグリコール；ビスヒドロキシエチルスルホン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル、ブチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はエチル、ブチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル、ブチル）エーテル等の低級アルキルグリコールエーテル類；トリエチレングリコールジメチル（又はエチル）エーテル、テトラエチレングリコールジメチル（又はエチル）エーテル等の低級ジアルキルグリコールエーテル類；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等のアルカノールアミン類；スルホラン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン及び１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。上記のごとき水溶性有機溶剤は、単独でも或いは混合物としても使用することができる。
【００７４】
また、インクには、必要に応じて、インクに所望の性能を与えるための、消泡剤、表面張力調整剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、蛍光促進剤、酸化防止剤、蒸発促進剤、防錆剤、防カビ剤等の添加剤を配合してもよい。
【００７５】
以上のようなエチレングリコール化合物の特性を十分に生かすために、インクの粘度は１．５ｍＰａ・ｓ〜４．０ｍＰａ・ｓ、特に好ましくは２．０ｍＰａ・ｓ〜３．０ｍＰａ・ｓの範囲であることが望ましい。
【００７６】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。尚、文中、％とあるのは特に断りのない限り質量基準である。下記表１の各成分を充分混合溶解した後、ポアサイズ０．２μｍフィルター（富士フィルム製）で加圧濾過し、インクを調製した。
【００７７】
インクの粘度は２．０ｍＰａ・ｓ〜２．５ｍＰａ・ｓの間である。
【００７８】
【表１】

【００７９】
【表２】

【００８０】
（評価）
以下の評価の結果を表２に示す。
（１）ピットインシステムにおけるインク供給路開口部での長期保存信頼性（染料析出有無）
図１に示すプリンタに各実施例および比較例のインクをそれぞれ充填し、印字チェック用のパターンを印字後、６０℃（湿度５〜２０％ＲＨ）環境下にプリントヘッドはキャップし、ニードルは開口状態で放置した。１ヶ月、２ヶ月。３ヶ月放置後ニードル先端観察を行い、その後ピットインインク供給を行いピットイン動作確認および印字チェックを行った。
◎：３ヶ月の保存まで析出が発生せず、インク供給も問題なく行える。
○：２ヶ月以上の保存試験において、若干の析出が発生しているが、インク供給自体は問題ない。
×：１ヶ月時点で析出が発生し、場合によっては閉塞状態になりインク供給ができないことがある。また、インク供給はできても印字に乱れが生じている場合がある。
【００８１】
（２）耐光堅牢性
プリンタに各実施例および比較例のインクを充填して、フォト光沢紙（ＰＲ−１０１；キヤノン製）に１００％デューティのベタ印字を行った後、印字物を２４時間自然乾燥させ、紫外線カットフィルターを装着したキセノンフェードメーターＣｉ３０００（アトラス社製）にて（槽内温度３５℃、相対湿度６０％）１００時間曝露照射した。試験前後の印字物のベタ部の濃度を反射濃度計マクベスＲＤ−９１８（商品名：マクベス社製）で測定し、濃度残存率を求め、下記基準にて耐光性の評価をした。
◎：濃度残存率が８０％以上
○：濃度残存率が６０％以上８０％未満
×：濃度残存率が６０％未満
【００８２】
【表３】

【００８３】
【発明の効果】
本発明にかかるインクを用いることによって、ピットインシステムにおいて、これまでのインクジェット記録に関する信頼性を満足するだけでなく、耐候性に優れ、さらにピットインシステムにおけるインク供給路の長期保存安定性に優れたインクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の小型プリンタの斜視図である。
【図２】図１のプリンタのインク供給回復系を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１００ キャリッジ
１１０ 記録ヘッド
１１１ サブタンク
１１２ インク吐出ノズル
１１３ ニードル
１１４ エアー吸引口
１１５ エアー室
１１６ 気液分離膜
２００ プリンタ本体
３００ インクパック
３０１ インク袋
３０２ 廃インク吸収体
３０２ ジョイントゴム
４００ ピストンポンプ
４０１ エアーキャップ
４０２ エアー吸引チューブ
４０３ 吸引チューブ
４０４ 廃液チューブ
４０５ 大気連通チューブ
４０６ 大気連通弁
５００ ＡＳＩＣ
５０９ ＥＥＰＲＯＭ
５１５ 内部電池
５０１ ポンプモータードライバ

Claims (6)

1. インクを貯留するメインタンクと、メインタンクとインク供給路を介して分離及び接続が可能であるサブタンクと、サブタンクから供給されるインクを吐出するための記録ヘッドと、を有して構成され、前記メインタンクと前記サブタンクが分離状態である場合には、前記インク供給路に大気開放された部分が生じるインクジェット記録ユニットに使用されるインクであって、
   該インクが、水性媒体と、色材と、エチレングリコール化合物として、少なくとも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及びペンタエチレングリコールを含むことを特徴とするインク。
2. 前記エチレングリコール化合物の熱分解温度が１８０℃で熱分解しないものである請求項１に記載のインク。
3. 前記色材が、下記（Ｉ）、（ＩＩ）及びＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー１３２で表される染料の少なくとも一種類である請求項１に記載のインク。
   

   

   （上記一般式（Ｉ）中、Ｒ１は、アルコキシ基、置換アルコキシ基、アリール基又は置換アリール基を表し、Ｒ２及びＲ４は、各々独立に、水素原子、アルキル基又は置換アルキル基を表し、Ｒ３は、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アルコキシ基、置換アルコキシ基、アリールオキシ基、置換アリールオキシ基又はハロゲン原子を表す。Ｘ１は、カルボキシル基若しくはその塩、又はスルホン酸基若しくはその塩を表す。ｎは、１又は２を表す。）
   

   

   （上記一般式（ＩＩ）中、Ａｒ１は、置換若しくは未置換のフェニル基、或いは置換若しくは未置換のナフチル基を表わし、Ａｒ２は、アセチル基、ベンゾイル基、１，３，５−トリアジニル基、ＳＯ_２−Ｃ_６Ｈ_５基或いはＳＯ_２−Ｃ_６Ｈ_４−ＣＨ_３基のいずれかを表す。Ｍはスルホン酸基の対イオンであり、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム或いは有機アンモニウムのいずれかを表す）。
4. それぞれのエチレングリコール化合物の含有量が０．２質量％≦トリエチレングリコール含有量、ペンタエチレングリコール含有量≦テトラエチレングリコール含有量≦３質量％≦ジエチレングリコール含有量≦１０質量％であり、各エチレングリコール化合物の含有量総和が５〜１５質量％である請求項１〜３のいずれかに記載のインク。
5. 前記インク供給路の大気開放となる部分が、内径０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の内径の中空のニードル状構造の開口端である請求項１〜４のいずれかに記載のインク。
6. インクの粘度が２．０ｍＰａ・ｓ〜３．０ｍＰａ・ｓの範囲である請求項１〜５のいずれかに記載のインク。

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