(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも顔料とアルカリ可溶型樹脂及び水を含む記録液において、（ａ）前記顔料の平均粒径が０．０５〜０．３μｍで、かつその含有量が１〜１０重量％であり、（ｂ）前記アルカリ可溶型樹脂の中和率が１００〜１２０％、重量平均分子量が２０，０００以下で、かつその含有量が顔料に対して３．４〜５．２倍となるようにして用いられていることを特徴とする記録液。
【請求項２】
前記アルカリ可溶型樹脂を水に溶解させる塩基性物質を含有する請求項１記載の記録液。
【請求項３】
前記塩基性物質がアルカノールアミンである請求項２記載の記録液。
【請求項４】
該記録液がインクジェット用である請求項１乃至３のいずれかの項に記載の記録液。
【請求項５】
インクジェット方式により形成した請求項４に記載の記録液の滴を被記録材に付着させて記録を行う工程を有することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項６】
前記インクジェット方式が、記録液に熱エネルギーを作用させる方式である請求項５に記載のインクジェット記録方法。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれかに記載の記録液を収容している記録液収容部を有していることを特徴とする記録液カートリッジ。
【請求項８】
請求項４に記載の記録液を収容している記録液収容部と前記記録液を滴として吐出するためのヘッド部とを共に有していることを特徴とする記録ユニット。
【請求項９】
前記ヘッド部において、前記記録液に熱エネルギーを作用させて吐出を行う請求項８に記載の記録ユニット。
【請求項１０】
請求項４に記載の記録液と該記録液を滴として吐出させる記録ヘッドとを備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１１】
平均粒径０．０５〜０．３μｍの顔料を記録液全量に対して１〜１０重量％含んでいる記録液の製造方法であって、（ｉ）該顔料を含む顔料分散液を用意する工程と、（ｉｉ）重量平均分子量が２０，０００以下のアルカリ可溶型樹脂の溶液を該顔料分散液と混合する工程とを有し、該アルカリ可溶型樹脂の溶液は、中和率が１００〜１２０％であり、且つ該アルカリ可溶型樹脂を該顔料に対して３．４〜５．２倍含むようにして用いられることを特徴とする記録液の製造方法。
【請求項１２】
該顔料分散液は、該顔料が界面活性剤で水性媒体に分散させられているものである請求項１１に記載の記録液の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インクジェットプリンターに適した記録液、これを用いたインクジェット記録方法および記録装置に関し、特に記録ヘッドのオリフィスから熱エネルギーの作用によって記録液を飛翔させて被記録材に記録を行うインクジェット記録方法および記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、記録時の騒音の発生が少なく、高集積のヘッドを使用することにより、高解像の記録画像が高速で得られるという利点を有している。このようなインクジェット記録方式では、インクとして各種の水溶性染料を水または、水と有機溶剤との混合液に溶解させたものが使用されている。しかしながら、水溶性染料を用いた場合には、これらの水溶性染料は本来耐光性が劣るため、記録画像の耐光性が問題になる場合が多い。
【０００３】
又、インクが水溶性であるために、記録画像の耐水性が問題となる場合が多い。すなわち、記録画像が雨、汗あるいは飲食用の水などに接した場合、記録画像がにじんだり、消失したりすることがある。
【０００４】
一方、ボールペンなどのインクに染料を用いた文房具においても同様の問題があり、耐光性、耐水性の問題を解決するために種々の文房具用水性顔料インクの提案がなされている。水性顔料インクの実用化のために、分散安定性、ペン先でのインクの固化防止、ボールペンのボールの摩耗防止などを検討している例として、特開昭５８−８０３６８号公報、特開昭６１−２００１８２号公報、特開昭６１−２４７７７４号公報、特開昭６１−２７２２７８号公報、特開昭６２−５６８号公報、特開昭６２−１０１６７１号公報、特開昭６２−１０１６７２号公報、特開平１−２４９８６９号公報、特開平１−３０１７６０号公報などが挙げられる。
【０００５】
最近では、水性顔料インクを用いたボールペンや、マーカーが商品として市場にでるようになってきた。また、水性顔料インクを用いたインクジェット用インクとしては、特開昭５６−１４７８５９公報、特開昭５６−１４７８６０号公報等に、特定の水溶性溶剤と高分子分散剤を用いた顔料インクが提案されている。また、特開平４−５７８５９号公報、特開平４−５７８６０号公報等には、顔料と染料を併用したインクの提案がなされている。
【０００６】
ところで、このインクジェット記録方法については様々な方式が提案され、改良が加えられて商品化されているものもあれば、現在もなお実用化への努力が続けられているものもある。
【０００７】
このインクジェット記録方法において、印字品位を満足させるためには、吐出させたインク中の不揮発成分が被記録媒体上で素早く凝集することが極めて重要である。この点、顔料の場合は、粒子径を有する分散体として、染料分子より大きく、また凝集力も強いので、従来の水性顔料インクを用いても、被記録媒体上での液成分の蒸発、浸透による組成変化に対して、すみやかに顔料が凝集するため、良好な印字品位が得られるようになった。
【０００８】
しかしながら、前述のごとく顔料の凝集性がよいが、この顔料の凝集特性が以下のような問題が発生する原因となっている。すなわち、
（１）被記録媒体上の印字部を強くこすったり、蛍光ペンでなぞると印字面が汚染される等の擦過性が低下する。
（２）ＯＨＰシートや光沢性を有する特殊な紙やフィルムの光透過性を阻止する等の発色性が悪い点。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述した顔料インクを用いた場合に発生する従来技術の問題点を解決するもので、その目的とするところは、被記録媒体の種類によらず、印字品位、発光性が良好で、かつ擦過性も改善された記録液、これを用いたインクジェット記録方法及び記録装置を提供するものである。
更に、顔料インクの本来有する耐水性、耐光性も良好な記録液を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、少なくとも顔料とアルカリ可溶型樹脂及び水を含む記録液において、（ａ）前記顔料の平均粒径が０．０５〜０．３μｍで、かつその含有量が１〜１０重量％であり、（ｂ）前記アルカリ可溶型樹脂の中和率が１００〜１２０％、重量平均分子量が２０，０００以下で、かつその含有量が顔料に対して３．４〜５．２倍となるようにして用いられていることを特徴とする記録液である。
【００１１】
また、本発明は、インクジェット方式により形成した上記の記録液の滴を被記録材に付着させて記録を行う工程を有することを特徴とするインクジェット記録方法である。
【００１２】
また、本発明は、上記の記録液を収容している記録液収容部を有していることを特徴とする記録液カートリッジである。
【００１３】
また、本発明は、上記の記録液を収容している記録液収容部と前記記録液を滴として吐出するためのヘッド部とを共に有していることを特徴とする記録ユニットである。
【００１４】
また、本発明は、上記の記録液と該記録液を滴として吐出させる記録ヘッドとを備えていることを特徴とするインクジェット記録装置である。
また、本発明は、平均粒径０．０５〜０．３μｍの顔料を記録液全量に対して１〜１０重量％含んでいる記録液の製造方法であって、（ｉ）該顔料を含む顔料分散液を用意する工程と、（ｉｉ）重量平均分子量が２０，０００以下のアルカリ可溶型樹脂の溶液を該顔料分散液と混合する工程とを有し、該アルカリ可溶型樹脂の溶液は、中和率が１００〜１２０％であり、且つ該アルカリ可溶型樹脂を該顔料に対して３．４〜５．２倍含むようにして用いられることを特徴とする記録液の製造方法である。
【００１５】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の記録液は、少なくとも顔料とアルカリ可溶型樹脂及び水を含む記録液において、
（１）前記顔料の含有量が１〜１０重量％
（２）前記顔料の平均粒径が０．３μｍ以下
（３）前記アルカリ可溶型樹脂の含有量が顔料に対して、重量％で３倍以上であり
（４）前記アルカリ可溶型樹脂の中和率が１００〜１２０％で
（５）前記アルカリ可溶型樹脂の重量平均分子量（以下、平均分子量と略記する）が２０，０００以下
であることを特徴とする。
【００１６】
更に、本発明は、前記記録液に、熱エネルギーを付与して微細孔から液滴として記録液を吐出させて記録を行うインクジェット記録方法およびその記録装置である。
【００１７】
本発明の第１のポイントは、インクジェット記録において、被記録媒体上で、いかに吐出された記録液中の顔料の凝集を制御し、かつ顔料を固定するか、しかも、インクジェット記録適性、即ち安定した吐出性能も確保しなければならないことである。
【００１８】
そこで、本発明者は、鋭意検討した結果、アルカリ可溶型樹脂が顔料に対して、重量％で３倍以上、より好ましくは５倍以上含まれ、かつ顔料の平均粒径が０．３μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下のときに、ＯＨＰシートや、光沢性を有する特殊紙、フィルムに対する光透過性が良好になること、またこれらを含む種々の被記録媒体に対しても、良好な擦過性が得られることを見出した。
【００１９】
これは、記録液中に顔料に対してある一定量以上のアルカリ可溶型樹脂が含まれると、被記録媒体上で、インク中の液成分の蒸発、浸透によって生じる顔料の凝集が多量の樹脂の介在により制御され、このとき顔料の粒子径もある一定の大きさ以下のときより効果的であること、そして、同時に顔料自体も、このアルカリ可溶型樹脂の皮膜効果により、被記録媒体上で固定されるという作用によるものと考えられる。
【００２０】
また、本発明で使用する顔料の含有量は１〜１０重量％、より好ましくは２〜７重量％である。１重量％未満では十分な画像濃度が得られず、１０重量％を越えると使用するアルカリ可溶型樹脂の添加量も多くなるので、インク全体の粘度がかなり上昇し、その結果インクをノズル先端から安定に吐出させることが不可能となる。
【００２１】
また、本発明で使用する顔料の平均粒径は０．３μｍ以下、好ましくは０．０５μｍ〜０．３μｍ、より好ましくは０．０５μｍ〜０．２μｍである。
【００２２】
本発明で使用するアルカリ可溶型樹脂の平均分子量は２０，０００以下が望ましく、２０，０００を越えると吐出可能な粘度領域内での使用量が限られてしまうので、十分な効果が得られなくなる。また、好ましくは５，０００〜２０，０００であり、さらに好ましくは５，０００〜１０，０００であり、この範囲では特に安定した吐出性が得られる利点がある。
【００２３】
また、アルカリ可溶型樹脂の含有量は、顔料に対して、重量％で３．４〜５．２倍である。
【００２４】
次に、本発明の第２のポイントは、本発明で使用するアルカリ可溶型樹脂が水溶性であるために、記録物の耐水性が必ずしも満足のいくものではないということである。すなわち、被記録媒体上で多量の水溶性のアルカリ可溶型樹脂と混在する顔料も、この樹脂と一緒に水に流されてしまう。あるいは、耐水性が発現するまでに非常に時間を要する。
【００２５】
そこで、本発明者らは、鋭意検討した結果、本発明で使用するアルカリ可溶型樹脂を塩基性物質で中和して水溶性にする際の中和率を１００〜１２０％、より好ましくは１００〜１１０％にすることにより、記録後、短時間で良好な耐水性が得られることを見出した。すなわち、中和率が１２０％を越えるとアルカリ可溶型樹脂水溶液を用いて、記録液中で所定の樹脂濃度になるように添加した場合、遊離の塩基性物質も記録液中に多量存在することになる。これが、被記録媒体上で、このアルカリ可溶型樹脂が塩基性成分を離脱して水不溶性になる障害となるため、記録後、短時間で良好な耐水性を発現できなくなるのである。
【００２６】
本発明で言う中和率とは、アルカリ可溶型樹脂を溶解させる塩基性物質の量を樹脂の酸価（樹脂を中和するＫＯＨのｍｇ量）から、下記の式（１）によって求められた理論値に対して、実際に添加した塩基性物質の量を％で表わした数値を言う。
【００２７】
【数１】
0003549128.tif 000002
【００２８】
本発明で使用する顔料は上記性能を満足するものならばどのようなものでも使用可能だが、黒インクに使用されるカーボンブラックとしては、ファーネス法、チャネル法で製造されたカーボンブラックで、１次粒子径が１５〜４０ｎｍ、ＢＥＴ法による比表面積が、５０〜３００ｍ２  ／ｇ、ＤＢＰ給油量が、４０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、揮発分が０．５〜１０％、ｐＨ値が２〜９であり、例えば、Ｎｏ．２３００，Ｎｏ．９００，ＭＣＦ８８，Ｎｏ．３３，Ｎｏ．４０，Ｎｏ．４５，Ｎｏ．５２，ＭＡ７，ＭＡ８，Ｎｏ．２２００Ｂ（以上三菱化成社製）、
【００２９】
ＲＡＶＥＮ１２５５（コロンビア社製）、
ＲＥＧＡＬ４００Ｒ，ＲＥＧＡＬ３３０Ｒ，ＲＥＧＡＬ６６０Ｒ，ＭＯＧＵＬＬ（キャボット社製）、
Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ１，Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ１８，Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１７０，Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ１５０，Ｐｒｉｎｔｅｘ  ３５，Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｕ（デグッサ社製）等の市販品を使用することができる。
【００３０】
イエローインクに使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ３，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １３，  Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １６，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ７４，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ８３、
【００３１】
マゼンタインクとして使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ５，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ７，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ４８（Ｃａ），Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ４８（Ｍｎ），Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ５７（Ｃａ），Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １１２，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２、
【００３２】
シアンインクとして使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ２，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ  ３，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  １６，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ２２，Ｃ．Ｉ．ＶａｔＢｌｕｅ  ４，Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ  Ｂｌｕｅ  ６等が挙げられるが、本発明のために新たに製造されたものでも使用可能である。また、これらの顔料のぬれ性の向上のために、その表面処理等を施してもよい。
【００３３】
本発明に使用できる分散剤としては、例えば高級脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、アルキルアリル及びアルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩等のアニオン界面活性剤、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アリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ショ糖エステル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、ボリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド等のノニオン系界面活性剤、あるいは水溶性樹脂として、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体等から選ばれた少なくとも２つ以上の単量体からなるブロック共重合体、あるいはランダム共重合体、または、これらの塩等が挙げられる。これらの樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶なアルカリ可溶型樹脂であり、インクジェット用インクに用いるものとして、分散液の低粘度化が可能で、分散も容易であるという利点があるため特に好ましく用いられる。
【００３４】
さらに、親水性単量体からなるホモポリマー、また、それらの塩でもよい。また、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等の水溶性樹脂、ロジン、セラック等の天然樹脂も使用することが可能である。また、これらの水溶性樹脂の平均分子量は５００〜３００００の範囲が好ましく、さらに好ましくは、１０００〜１５０００の範囲である。
【００３５】
前記分散剤の水溶性界面活性剤および水溶性樹脂は記録液全重量に対して０．５〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％の範囲で含有されることが好ましい。
【００３６】
本発明で使用するアルカリ可溶型樹脂は、塩基性物質を溶解させた水溶液に可溶な樹脂であれば特に限定されるものではないが、上記顔料の分散剤として使用できるアルカリ可溶樹脂で、平均分子量が２０，０００以下、好ましくは、１５，０００以下の樹脂を使用するのが、顔料の分散安定性の点からも好ましい。具体的には、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体等から選ばれた少なくとも２つ以上の単量体からなるブロック共重合体、あるいはランダム共重合体等が挙げられる。
【００３７】
また、上記アルカリ可溶型樹脂を水に可溶化させる塩基性物質としては、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、エチルモノエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等のアルカノールアミンやアンモニア等の有機アミン、あるいは水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機塩基類を用いることができるが、インクジェット記録における吐出安定性の点から、アルカノールアミンを使用するのが特に好ましい。
【００３８】
本発明におけるインクにおいて好適な水性媒体は、水及び水溶性有機溶剤の混合溶媒であり、水としては種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水（脱イオン水）を使用するのが好ましい。なお、記録液中の水の含有量は、通常１０〜７０重量％、好ましくは２０〜５０重量％の範囲である。
【００３９】
また、その他、併用し得る任意の溶剤成分として、水と混合して使用される水溶性有機溶剤としては、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−ブチルアルコール等の炭素数１〜４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：
【００４０】
アセトン、ジアセトンアルコール等のケトンまたはケトンアルコール類：
テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類：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ポリアルキレングリコール類：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、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチ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：
【００４１】
グリセリン、エチレングリコールモノメチル（またはエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（またはエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（またはエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類：
Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。
【００４２】
これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレングリコール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチル（またはエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルが好ましい。
【００４３】
本発明の記録液のｐＨは、アルカリ可溶型樹脂の中和率が１００〜１２０％に規定されたものを使用するため、塩基性物質を添加して可溶化させた樹脂水溶液のｐＨより高くならないように他成分の添加等に注意しなければならない。ｐＨは８〜１０の範囲が好ましい。
【００４４】
また、本発明における記録液は、上記の成分の他に必要に応じて所望の物性値をもつ記録液とするために上記以外の界面活性剤、消泡剤、防腐剤等を添加することができる。さらにノズル乾燥防止剤として尿素、チオ尿素、エチレン尿素またはそれらの誘導体を含有することもできる。
【００４５】
一方、本発明に使用する分散機は、一般に使用される分散機なら如何なるものでもよいが、例えば、ボールミル、ロールミル、サンドミル等があげられるが、その中でも、高速度のサンドミルが好ましく、例えば、スーパーミル、サンドグラインダー、ビーズミル、アジテータミル、グレンミル、ダイノーミル、パールミル、コボルミル（いずれも商品名）等が挙げられる。
【００４６】
本発明において、所望の粒度分布を有する顔料の分散体を得る方法としては、分散機の粉砕メディアのサイズを小さくする、粉砕メディアの充填率を大きくする、また処理時間を長くする、吐出速度を遅くする、粉砕後フィルターや遠心分離機等で分級する等の手法が用いられる。または、それらの手法の組み合わせがあげられる。
【００４７】
次に、本発明の記録液を調製する方法は、まず、顔料を分散させた顔料分散液を調整し、これに水、水溶性有機溶剤及び水に可溶化させたアルカリ可溶性型樹脂等を所定の濃度になるように加えることにより行なう。
【００４８】
本発明の記録液としてインクを利用したインクジェット記録方法は、インク浸透性のない被記録物に対して、インク吐出口を複数備えた記録ヘッドからインクを付与して記録画像を形成するインクジェット記録方法であり、前記被記録物表面を清浄化処理する第１の工程と前記記録ヘッドの吐出口より画像記録信号に応じてインク滴を飛翔させ、前記被記録物の所定位置にインク滴を付与して記録画像を形成する第２の工程と、前記被記録物上に付与されたインクを硬化させる第３の工程とを有することを特徴とする。
【００４９】
更に本発明のインクジェット記録方法では、好ましくは、第２の工程はバブルジェット記録方式によって行われる。
本発明の記録液としてインクを用いて記録を行なうのに好適な方法及び装置としては、記録ヘッドの室内のインクに記録信号を対応した熱エネルギーを与え、該熱エネルギーにより液滴を発生させる方法及び装置が挙げられる。
【００５０】
その装置の主要部であるヘッド構成例を図１、図２及び図３に示す。
ヘッド１３はインクを通す溝１４を有するガラス、セラミック又はプラスチック板等と、感熱記録に用いられる発熱ヘッド１５（図ではヘッドが示されているが、これに限定されるものではない）とを密着して得られる。発熱ヘッド１５は酸化シリコン等を形成させる保護膜１６、アルミニウム電極１７−１及び１７−２、ニクロム等で形成される発熱抵抗体層１８、蓄熱層１９、アルミナ等の放熱性の良い基板２０より成っている。
【００５１】
インク２１は吐出オリフィス（微細孔）２２迄来ており、不図示の圧力によりメニスカス２３を形成している。
今、電極１７−１、１７−２に電気信号が加わると、発熱ヘッド１５のｎで示される領域が急激に発熱し、ここに接しているインク２１に気泡が発生し、その圧力でメニスカス２３が突出し、インク２１が吐出し、オリフィス２２より記録小滴２４となり、被記録材２５に向かって飛翔する。
【００５２】
図３には図１に示すヘッドを多数並べたマルチヘッドの外観図を示す。該マルチヘッドはマルチ溝２６を有するガラス板２７と、図１に説明したものと同様な発熱ヘッド２８を密着して製作される。
尚、図１は、インク流路に沿ったヘッド１３の断面図であり、図２は図１のＡ−Ｂ線での切断面である。
【００５３】
図４に、かかるヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の１例を示す。図４において、６１はワイピング部材としてのブレードであり、その一端はブレード保持部材によって保持されて固定端となり、カンチレバーの形態をなす。ブレード６１は記録ヘッドによる記録領域に隣接した位置に配設される。
【００５４】
又、本例の場合、記録ヘッドの移動経路中に突出した形態で保持される。６２はキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに配設され、記録ヘッドの移動方向と垂直な方向に移動して吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を具備する。更に６３はブレード６１に隣接して配設されるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッドの移動経路中に突出した形態で保持される。上記ブレード６１、キャップ６２、吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１及び吸収体６３によってインク吐出口面の水分、塵埃等の除去が行われる。
【００５５】
６５は吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する被記録材にインクを吐出して記録を行う記録ヘッドであり、６６はこの記録ヘッド６５を搭載して記録ヘッド６５の移動を行う為のキャリッジである。キャリッジ６６はガイド軸６７と摺動可能に係合し、キャリッジ６６の一部はモータ６８によって駆動されるベルト６９と接続（不図示）している。これによりキャリッジ６６はガイド軸６７に沿って移動が可能となり、記録ヘッド６５による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。
【００５６】
５１は被記録材を挿入する為の給紙部であり、５２は不図示のモータにより駆動される紙送りローラである。これらの構成によって記録ヘッドの吐出口面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行するにつれて排紙ローラ５３を配した排紙部へ排紙される。
【００５７】
上記の構成において、記録ヘッド６５が記録終了等でホームポジションに戻る際、ヘッド回復部６４のキャップ６２は記録ヘッド６５の移動経路から退避しているが、ブレード６１は移動経路中に突出している。この結果、記録ヘッド６５の吐出口面がワイピングされる。尚、キャップ６２が記録ヘッド６５の吐出面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ６２は記録ヘッドの移動経路中に突出する様に移動する。
【００５８】
記録ヘッド６５がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ６２及びブレード６１は、上記したワイピング時の位置と同一の位置にある。この結果、この移動においても、記録ヘッド６５の吐出口面はワイピングされる。
【００５９】
上記の記録ヘッドのホームポジションへの移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッドが記録の為に記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。
【００６０】
図５は、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インクカートリッジの一例を示す図である。ここで４０は供給用インクを収容したインク収納部、例えば、インク袋であり、その先端にはゴム製の栓４２が設けられている。この栓４２に針（不図示）を挿入することにより、インク袋４０中のインクをヘッドに供給可能ならしめる。４４は廃インクを受容するインク吸収体である。インク収容部としては、インクとの接液面がポリオレフフィン、特にポリエチレンで形成されているのが本発明にとって好ましい。
【００６１】
本発明で使用されるインクジェット記録装置としては、上記の如きヘッドとインクカートリッジとが別体となったものに限らず、図６に示す如きそれらが一体となったものにも好適に用いられる。
【００６２】
図６において、７０は記録ユニットであって、この中にはインクを収容したインク収容部、例えば、インク吸収体が収納されており、かかるインク吸収体中のインクが複数のオリフィスを有するヘッド部７１からインク滴として吐出される構成になっている。インク吸収体の材料としては、ポリウレタンを用いることが本発明にとって好ましい。
【００６３】
７２は、記録ユニット内部を大気に連通させる為の大気連通口である。この記録ユニット７０は、図４で示す記録ヘッドに代えて用いられるものであって、キャリッジ６６に対し着脱自在になっている。
【００６４】
【実施例】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、以下に示す部は特に制限がない限り重量部を示す。
【００６５】
実施例１
（顔料分散液の作製）
スチレン−アクリル酸共重合体                        ５．０部
（平均分子量  ７０００）
モノエタノールアミン                                １．０部
イオン交換水                                      ６８．０部
ジエチレングリコール                                ５．０部
【００６６】
上記成分を混合し、ウォーターバスで７０℃に加温し、樹脂分を完全に溶解させた。この溶液にカーボンブラック（ＭＣＦ８８  三菱化成社製）を２０部、イソプロピルアルコール１．０部を加え、３０分間プレミキシングを行った後、下記の条件で分散処理を行なった。
【００６７】
分散機                      ：サンドグラインダー
粉砕メディア                ：ジルコニウムビーズ  １ｍｍ径
粉砕メディアの充填率        ：５０％（体積）
粉砕時間                    ：３時間
さらに遠心分離処理（１２０００ｒｐｍ、２０分間）を行い、粗大粒子を除去して分散液とした。
【００６８】
（インクの作製）
インクの作製は上記の分散液に以下の成分を加えることにより、所定の濃度になるように調製した。
上記分散液                                            １５部
グリセリン                                            １０部
ジエチレングリコール                                  １５部
３０％スチレン−アクリル酸共重合体水溶液              ５０部
（平均分子量７０００、モノエタノールアミン中和、中和率１１０％）
イオン交換水                                          １０部
インク中の顔料の平均粒径は０．１２μｍであった。
【００６９】
（注）重量平均分子量は、スチレンポリマーを標準としたＧＰＣ法により測定した値、平均粒径は動的光散乱法によって測定した値である。
【００７０】
実施例２
（顔料分散液の作製）
ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸            ４．０部
モノエタノールアミン                                １．０部
イオン交換水                                      ６９．０部
ジエチレングリコール                                ５．０部
【００７１】
上記成分を混合し、ウォーターバスで７０℃に加温し、界面活性剤を完全に溶解させた。この溶液にＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２を２０部、イソプロピルアルコール１．０部を加え、３０分間プレミキシングを行った後、実施例１と同一条件で分散処理を行なった。
【００７２】
（インクの作製）
インクの作製は上記の分散液に以下の成分を加えることにより、所定の濃度になるように調製した。
0003549128.tif 000003
インク中の顔料の平均粒径は０．１５μｍであった。
【００７３】
実施例３
（顔料分散液の作製）
ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸            ４．０部
モノエタノールアミン                                １．０部
イオン交換水                                      ６９．０部
ジエチレングリコール                                ５．０部
【００７４】
上記成分を混合し、ウォーターバスで７０℃に加温し、界面活性剤を完全に溶解させた。この溶液にＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３を２０部、イソプロピルアルコール１．０部を加え、３０分間プレミキシングを行った後、実施例１と同一条件で分散処理を行なった。
【００７５】
（インクの作製）
インクの作製は上記の分散液に以下の成分を加えることにより、所定の濃度になるように調製した。
0003549128.tif 000004
インク中の顔料の平均粒径は０．１０２μｍであった。
【００７６】
実施例４
（顔料分散液の作製）
スチレン−アクリル酸共重合体                        ５．０部
（平均分子量  ７０００）
モノエタノールアミン                                １．０部
イオン交換水                                      ６８．０部
ジエチレングリコール                                ５．０部
【００７７】
上記成分を混合し、ウォーターバスで７０℃に加温し、樹脂分を完全に溶解させた。この溶液にＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ７４を２０部、イソプロピルアルコール１．０部を加え、３０分間プレミキシングを行った後、実施例１と同一条件で分散処理を行なった。
【００７８】
（インクの作製）
インクの作製は上記の分散液に以下の成分を加えることにより、所定の濃度になるように調製した。
0003549128.tif 000005
インク中の顔料の平均粒径は０．１１μｍであった。
【００７９】
実施例５
（顔料分散液の作製）
スチレン−マレイン酸−メタクリル酸メチル共重合体    ５．０部
（平均分子量  ８２００）
モノエタノールアミン                                １．０部
イオン交換水                                      ６８．０部
エチレングリコール                                  ５．０部
【００８０】
上記成分を混合し、ウォーターバスで７０℃に加温し、樹脂分を完全に溶解させた。この溶液にカーボンブラック（ＭＣＦ８８  三菱化成社製）を２０部、イソプロピルアルコール１．０部を加え、３０分間プレミキシングを行った後、実施例１と同一条件で分散処理を行なった。
【００８１】
（インクの作製）
インクの作製は上記の分散液に以下の成分を加えることにより、所定の濃度になるように調製した。
上記分散液                                            ２５部
グリセリン                                            １０部
ジエチレングリコール                                  １５部
３４％スチレン−アクリル酸共重合体水溶液              ５０部
（平均分子量７０００、モノエタノールアミン中和、中和率１０２％）
インク中の顔料の平均粒径は０．１７μｍであった。
【００８２】
比較例１
実施例１のインク作製において、中和率が１４０％の３０％スチレン−アクリル酸共重合体水溶液を５０部として作製した。得られたインク中の顔料の平均粒径は０．１０２μｍであった。
【００８３】
比較例２
実施例２のインク作製において、２５％スチレン−メタクリル酸メチル共重合体水溶液の添加量を１０部として作製した。得られたインク中の顔料の平均粒径は０．１４μｍであった。
【００８４】
比較例３
実施例１のインク作製において、平均分子量が２５，０００のスチレン−アクリル酸共重合体を可溶化させた３０％水溶液を５０部として作製した。得られたインク中の顔料の平均粒径は０．１１μｍであった。
【００８５】
以上のようにして得られた実施例１〜５、比較例１〜３のインクを用いて熱エネルギーを付与してインクを吐出させるオンデマンドタイプのマルチヘッドを有する記録装置ＢＪ−２００（キヤノン社製）により下記の検討を行った結果を表１に示す。
【００８６】
（１）吐出安定性
○：１文字目からきれいに吐出し、連続印字中、不吐出、欠け、印字の乱れがほとんどない。
△：文字部分は比較的きれいに吐出するが、ベタ印字の部分で数箇所の不吐出が発生する。
×：文字部分においても、数文字印字させると不吐出が発生し、文字の判読が不可能な程度の印字の乱れを生じる。
【００８７】
（２）被記録媒体上での光透過性
印字したＯＨＰシートＣＦ−１０２（キヤノン社製）をＯＨＰにかけた時の発色性、及び光沢紙ＧＰ−１０１（キヤノン社製）、あるいは白いＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）に１０％ポリビニルアルコール水溶液を塗布した光沢性フィルム上での発色性を評価した。
○：本来の色を発色し、Ｏ．Ｄも高い。
△：やや発色性に欠け、Ｏ．Ｄが低い。
×：カラー色が黒ずむ。
【００８８】
（３）擦過性
印字して得られた画像を１日放置後、手で擦ったり、消しゴムで消したりして評価した。
○：消しゴムで５回強く擦っても、文字やベタ画像がほとんど消えることはなく、また手も汚さない。
△：少し劣るレベル。
×：実質上、明らかに問題があるレベル。
【００８９】
（４）耐水性
ゼロックス４０２４紙に印字したサンプルを水道水に５分間浸し、処理前後の印字物の光学濃度の変化を残存率で表わした。
○：残存率が９８％以上
△：残存率が９０〜９７％
×：残存率が８９％以下
【００９０】
【表１】
0003549128.tif 000006
【００９１】
【発明の効果】
本発明によれば、被記録媒体の種類によらず、特に、ＯＨＰシートや光沢性を有する特殊紙やフィルムに対しても、印字品位、発色性が良好で、かつ擦過性、耐水性にも優れた記録液、及び吐出の安定性にも優れたインクジェット記録を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット記録装置のヘッド部の横断面図である。
【図２】インクジェット記録装置のヘッド部の縦断面図である。
【図３】図１及び図２に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外観斜視図である。
【図４】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
【図５】インクカートリッジの縦断面図である。
【図６】記録ユニットの斜視図である。
【符号の説明】
１  インクタンク
２  インクジェット記録ヘッド
３  インクジェット記録装置
１３  ヘッド
１４  溝
１５  発熱ヘッド
１６  保護膜
１７−１，１７−２  アルミニウム電極
１８  発熱抵抗体層
１９  蓄熱層
２０  基板
２１  インク
２２  吐出オリフィス
２３  メニスカス
２４  記録小滴
２５  被記録材
２６  マルチ溝
２７  ガラス板
２８  発熱ヘッド
４０  インク収納部
４２  栓
４４  インク吸収体
４５  インクカートリッジ
５１  給紙部
５２  紙送りローラ
５３  排紙ローラ
６１  ワイピング部材
６２  キャップ
６３  インク吸収体
６４  吐出回復部
６５  記録ヘッド
６６  キャリッジ
７０  記録ユニット
７１  オリフィス先端
７２  大気連通口
７３  基板
【図１】
0003549128.tif 000007
【図２】
0003549128.tif 000008
【図３】
0003549128.tif 000009
【図４】
0003549128.tif 000010
【図５】
0003549128.tif 000011
【図６】
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