(57)【要約】【課題】  本発明は、インク定着性が良好でありかつ印字品位が良好であるインクジェット記録方法を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明のインクジェット記録方法は、インクをノズルから吐出する方法である。インクは、顔料、水、および水溶性有機溶媒を含んでいる。記録媒体に対するインクの吸収係数Kaは9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にあることが好ましく、12.7 〜77 ml/m2・sec1/2の範囲にあることがさらに好ましい。ノズルは、記録媒体の搬送方向に対して垂直方向に配置され、ノズルを支持するヘッドは印画時に固定されている。印画時における記録媒体の搬送速度は20〜100 mm/sの範囲にあることが好ましい。顔料はカーボンブラックであることが好ましい。記録媒体は普通紙であることが好ましい。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料、水、および水溶性有機溶媒を含むインクにおいて、
記録媒体に対する吸収係数Kaが、9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にあり、
前記記録媒体の搬送方向に対して垂直方向にノズルが配置され、このノズルを支持するヘッドが固定されている記録装置に用いることを特徴とするインク。
【請求項２】
印画時における記録媒体の搬送速度が、20〜100 mm/sの範囲にあることを特徴とする請求項１記載のインク。
【請求項３】
吸収係数Kaが、「9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲」に代えて、「12.7 〜77 ml/m2・sec1/2の範囲」にあることを特徴とする請求項１記載のインク。
【請求項４】
顔料が、カーボンブラックであることを特徴とする請求項１記載のインク。
【請求項５】
記録媒体が普通紙であることを特徴とする請求項１記載のインク。
【請求項６】
インクを収容するインクカートリッジにおいて、
前記インクカートリッジは、記録媒体の搬送方向に対して垂直方向にノズルが配置され、このノズルを支持するヘッドが固定されている記録装置に用いられ、
前記インクは、顔料、水、および水溶性有機溶媒を含み、前記記録媒体に対する吸収係数Kaが9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にあることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項７】
印画時における記録媒体の搬送速度が、20〜100 mm/sの範囲にあることを特徴とする請求項６記載のインクカートリッジ。
【請求項８】
吸収係数Kaが、「9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲」に代えて、「12.7 〜77 ml/m2・sec1/2の範囲」にあることを特徴とする請求項６記載のインクカートリッジ。
【請求項９】
顔料が、カーボンブラックであることを特徴とする請求項６記載のインクカートリッジ。
【請求項１０】
記録媒体が普通紙であることを特徴とする請求項６記載のインクカートリッジ。
【請求項１１】
インクをノズルから吐出するインクジェット記録方法において、
前記インクは、顔料、水、および水溶性有機溶媒を含み、記録媒体に対する吸収係数Kaが9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にあり、
前記ノズルは、前記記録媒体の搬送方向に対して垂直方向に配置され、
前記ノズルを支持するヘッドは、固定されていることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項１２】
印画時における記録媒体の搬送速度が、20〜100 mm/sの範囲にあることを特徴とする請求項１１記載のインクジェット記録方法。
【請求項１３】
吸収係数Kaが、「9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲」に代えて、「12.7 〜77 ml/m2・sec1/2の範囲」にあることを特徴とする請求項１１記載のインクジェット記録方法。
【請求項１４】
顔料が、カーボンブラックであることを特徴とする請求項１１記載のインクジェット記録方法。
【請求項１５】
記録媒体が普通紙であることを特徴とする請求項１１記載のインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク定着性が良好でありかつ印字品位が良好であるインクに関する。
また、本発明は、インク定着性が良好でありかつ印字品位が良好であるインクを収容するインクカートリッジに関する。
また、本発明は、インク定着性が良好でありかつ印字品位が良好であるインクジェット記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラーインクジェトプリンタの画像は、フォトインクの使用や飛翔液滴の微小化により粒状感がほとんど無く、写真により近い画像が得られるようになってきた。また、ノズル数の増加やインク吐出の周波数を高くすることで、より高速になってきている。
【０００３】
こういった状況の中で、ブラックインクに要求される特性は、定着性・保存性・色相の他に、普通紙に対するドキュメントの印字品位が要求される。
【０００４】
ブリストー法により測定される記録紙に対する吸収係数Kaを2〜10 ml/m2・sec1/2の範囲にすることで、印字品位と定着性を両立できることが報告されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許2692963号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このプリンタは1枚を数十秒かけて印字するシリアルヘッド型のプリンタであり、ラインヘッド型プリンタのような高速印画プリンタでは、定着が悪いという問題点がある。
【０００６】
また、短時間で定着を得るために液滴量を少なくする方法があるが、そういった場合、単位面積当たりのインク量が減ってしまうため、十分な濃度が得られず、印字品位としては低下してしまうという問題点がある。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、インク定着性が良好でありかつ印字品位が良好であるインクを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、インク定着性が良好でありかつ印字品位が良好であるインクを収容するインクカートリッジを提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、インク定着性が良好でありかつ印字品位が良好であるインクジェット記録方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明のインクは、顔料、水、および水溶性有機溶媒を含むインクにおいて、記録媒体に対する吸収係数Kaが、9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にあり、前記記録媒体の搬送方向に対して垂直方向にノズルが配置され、このノズルを支持するヘッドが固定されている記録装置に用いることを特徴とする。
【００１１】
本発明のインクによれば、記録媒体に対する吸収を良好にすることができ、かつ記録媒体に対するにじみを抑制することができる。
【００１２】
本発明のインクカートリッジは、インクを収容するインクカートリッジにおいて、前記インクカートリッジが、記録媒体の搬送方向に対して垂直方向にノズルが配置され、このノズルを支持するヘッドが固定されている記録装置に用いられ、前記インクは、顔料、水、および水溶性有機溶媒を含み、前記記録媒体に対する吸収係数Kaが9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にあることを特徴とする。
【００１３】
本発明のインクカートリッジは、記録媒体に対する吸収を良好にすることができ、かつ記録媒体に対するにじみを抑制することができるインクを収容する。
【００１４】
本発明のインクジェット記録方法は、インクをノズルから吐出するインクジェット記録方法において、前記インクが、顔料、水、および水溶性有機溶媒を含み、記録媒体に対する吸収係数Kaが9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にあり、前記ノズルは、前記記録媒体の搬送方向に対して垂直方向に配置され、前記ノズルを支持するヘッドは、固定されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明のインクジェット記録方法によれば、記録媒体に対するインクの吸収を良好にし、かつ記録媒体に対するインクのにじみを抑制する記録を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
本発明は、顔料、水、および水溶性有機溶媒を含むインクにおいて、記録媒体に対する吸収係数Kaが、9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にあり、前記記録媒体の搬送方向に対して垂直方向にノズルが配置され、このノズルを支持するヘッドが固定されている記録装置に用いるので、インク定着性が良好でありかつ印字品位が良好であるインクを提供することができる。
【００１７】
本発明は、インクを収容するインクカートリッジにおいて、前記インクカートリッジが、記録媒体の搬送方向に対して垂直方向にノズルが配置され、このノズルを支持するヘッドが固定されている記録装置に用いられ、前記インクは、顔料、水、および水溶性有機溶媒を含み、前記記録媒体に対する吸収係数Kaが9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にあるので、インク定着性が良好でありかつ印字品位が良好であるインクを収容するインクカートリッジを提供することができる。
【００１８】
本発明は、インクをノズルから吐出するインクジェット記録方法において、前記インクが、顔料、水、および水溶性有機溶媒を含み、記録媒体に対する吸収係数Kaが9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にあり、前記ノズルは、前記記録媒体の搬送方向に対して垂直方向に配置され、前記ノズルを支持するヘッドは固定されているので、インク定着性が良好でありかつ印字品位が良好であるインクジェット記録方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、インク、インクカートリッジ、およびインクジェット記録方法にかかる発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２０】
最初に、インクについて説明する。本発明のインクは、顔料、水、水溶性有機溶媒、および界面活性剤などを含むものである。
【００２１】
顔料としては、カーボンブラック、有機顔料、および無機顔料などを挙げることができる。
【００２２】
カーボンブラックとしては、ファーネスブラック，アセチレンブラック，チャネルブラックなどの公知のカーボンブラックを使用することができる。また自己分散型カーボンブラックを用いてもよい。
【００２３】
カーボンブラックの含有量は、少なすぎると印画濃度が低く印字品位が低下し、また、多すぎると粘度上昇によりインクの飛翔速度が低下したりインクノズルでの目詰まりが起こりやすくなるので、好ましくは1〜10質量％、より好ましくは3〜7質量％である。
【００２４】
有機顔料の含有量は、少なすぎると印画濃度が低く印字品位が低下し、また、多すぎると粘度上昇によりインクの飛翔速度が低下したりインクノズルでの目詰まりが起こりやすくなるので、好ましくは1〜10質量％、より好ましくは3〜7質量％である。
【００２５】
無機顔料の含有量は、少なすぎると印画濃度が低く印字品位が低下し、また、多すぎると粘度上昇によりインクの飛翔速度が低下したりインクノズルでの目詰まりが起こりやすくなるので、好ましくは1〜10質量％、より好ましくは3〜7質量％である。
【００２６】
本発明のインクに用いる水溶性有機溶媒としては、脂肪族１価アルコール、多価アルコール、多価アルコール誘導体の少なくとも一種を用いることが好ましい。
【００２７】
脂肪族１価アルコールとしては、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ-プロピルアルコールなどが好ましい。
【００２８】
多価アルコールとしては、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、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、グリセロール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、などのグリコールやその誘導体がヘッド目詰まりやインク凍結防止の点から好ましい。
【００２９】
多価アルコール誘導体としては、エチレングリコールジメチルエーテルなどの上述した多価アルコールの低級アルキルエーテル類、エチレングリコールジアセテートなどの上述した多価アルコールの低級カルボン酸エステル類などが好ましい。
【００３０】
また、２-ピロリドンやN-メチル-２-ピロリドンなどのピロリドン類やその他インクジェット用として使用されている水溶性有機溶媒を用いてもよい。
【００３１】
これら水溶性有機溶媒の含有量は、少なすぎるとインクノズルの目詰まりが起こりやすくなり、多すぎると高粘度のインクとなりインクの飛翔速度が低下してしまうので、好ましくは1〜40質量％、より好ましくは5〜20質量％である。
【００３２】
界面活性剤としては、アセチレングリコールを用いることが好ましく、例えば日信化学社製オルフィンE1010（化1）を挙げることができる。その他に脂肪酸塩類、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、アルキルアリルスルホン酸塩類等の陰イオン界面活性剤、ポリオ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、ポリオキシエチレンリルビタンアルキルエステル類等の非イオン性界面活性剤などを使用することができる。
【００３３】
これら界面活性剤の含有量は、少なすぎると記録媒体への浸透が遅くなり定着に時間を要するため、連続印画時に裏面に転写してしまったり、指等で擦れてしまうことがある。また、多すぎるとにじみの発生や濃度低下が起こるため、文字が見にくくなってしまうので、好ましくは0.1〜3質量％、より好ましくは0.2〜1.0質量％である。
【００３４】
さらに、本発明のインクには、消泡剤、防腐剤、ＰＨ調整剤を含有させても良い。
【００３５】
消泡剤は、インク中の気泡の発生を抑え、インクの吐出安定性を高める効果のある一般的な消泡剤を用いることができ、例えば脂肪族１価アルコールが挙げられる。このインク中の含有量としては、0.5〜20質量％とすることが好ましく、より好ましくは1〜10質量％である。
【００３６】
防腐剤としては、インクの腐敗を防止し、インクの保存安定性を高める効果のある化合物が用いられ、具体的には、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、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などが挙げられる。これら防腐剤のインク中の含有量は、好ましくは0.01〜5質量％、より好ましくは0.1〜2質量％である。
【００３７】
ｐＨ調整剤としては、インクが接する材料に及ぼす影響をなくし、使用する記録装置を保護するもの、あるいはインクの保存性を高める効果のある一般的なものを用いればよく、これによりインク組成物のｐＨを7〜10の範囲に調整することが好ましい。ｐＨ調整剤としては、アンモニア、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などの各種有機アミン、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物などの無機アルカリ剤、有機酸、鉱酸などが挙げられる。
【００３８】
インクの作製方法としては、顔料、水、水溶性有機溶媒、界面活性剤などを混合して調整する方法を採用することができる。また、最初に顔料、水、分散剤などを混合することにより分散液を作製し、その後この分散液と、水、水溶性有機溶媒、添加剤などとを混合することにより調整する方法を採用することができる。
【００３９】
本発明の検討によれば、記録媒体に対する吸収係数Kaの値が大きければ大きいほど浸透速度が大きいことを意味する。ラインヘッドで連続印画するにあたり、この吸収係数Kaが9 ml/m2・sec1/2より小さい場合、浸透しきれない状態のところへ次の印画物が重なり文字のこすれや、裏への転写が起こってしまう。また、84.2 ml/m2・sec1/2より大きければ今度は文字がぼやけた感じに見え印字品位が悪くなってしまう。つまり吸収係数Kaが、9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にあることが好ましい。また、吸収係数Kaが、12.7 〜77 ml/m2・sec1/2の範囲にあることがさらに好ましい。
【００４０】
本発明における吸収係数Kaは、J.TAPPI No.51-87に基づき動的浸透性試験機を用いて求めることができる。この方法はブリストー法と呼ばれている。
【００４１】
図１は、インクの吸収係数Kaを測定するための装置を模式的に示す図である。
まず既知量の液体を、スリット７を通して紙６に完全に吸収させる。このとき吸収時間Ｔはスリット幅と試験片の移動速度から、下式で示される接触時間で定義される。
吸収時間Ｔ(ms)＝スリット幅(mm)×1000／紙の移動速度(mm/s)
【００４２】
また、液体の転移量Ｖはヘッドボックスへの液体添加量をＸμl 、紙面に転移し終わるまでに液体が残した転移跡の長さ（トレース長）をAmmとすると
液体の転移量Ｖ(ml/m2)＝Ｘ(μl)×1000／A(mm)×スリット長さ(mm)
で表される。
【００４３】
吸収時間と液体の転移量より吸収特性を知ることができ、吸収時間の平方根に対して、転移量をプロットすると、一般には図２の吸収曲線になり、次の等式が得られる。
Ｖ＝Ｖｒ＋Ka (Ｔ−Ｔｗ)１／２
この式からKaを求める。
【００４４】
つぎに、インクカートリッジにかかる発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００４５】
図３は、本発明のインクカートリッジを使用するインクジェットプリンタ装置（以下、プリンタ装置と記す。）１を示すものである。プリンタ装置１は、所定の方向に走行する記録紙Ｐに対してインク等を吐出して画像や文字を印刷する、いわゆる高速吐出が可能なライン型のプリンタ装置である。
【００４６】
このプリンタ装置１は、インクジェットプリンタヘッドカートリッジ（以下、ヘッドカートリッジと記す。）３を装着している。ヘッドカートリッジ３は、カートリッジ本体２１を有し、このカートリッジ本体２１にインクカートリッジ５（後述する。）が装着されている。ヘッドカートリッジ３は、プリンタ本体４の上面側から、すなわち図３中矢印Ａ方向から装着される。
【００４７】
ヘッドカートリッジ３は、インクを微細に粒子化して吐出し、記録紙Ｐ等といった対象物の主面に液滴状態にしたインクを吹き付け画像や文字等を記録する吐出手段を備えている。ヘッドカートリッジ３は、記録紙Ｐの印刷幅に合わせて、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図３中矢印Ｗ方向にインク吐出口（ノズル）が略直線状に並設され、各ノズルよりインクが吐出される。
【００４８】
図４に示すように、インク供給源となりインク２を収容する液体カートリッジであるインクカートリッジ５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋが、ヘッドカートリッジ３に対して、着脱可能に装着されている。すなわち、イエローのインクカートリッジ５ｙ、マゼンタのインクカートリッジ５ｍ、シアンのインクカートリッジ５ｃ、およびブラックのインクカートリッジ５ｋである。また、色剤を少なめにしたフォトインクや、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック以外の色を併用してインクカートリッジとしても良い。
【００４９】
インクカートリッジ５は、図５に示すように、カートリッジ容器１１を有している。カートリッジ容器１１には、インク２を収容するインク収容部１２と、インク収容部１２からヘッドカートリッジ３のカートリッジ本体２１にインク２を供給するインク供給部１３と、外部よりインク収容部１２内に空気を取り込む外部連通孔１４と、外部連通孔１４より取り込まれた空気をインク収容部１２内に導入する空気導入路１５と、外部連通孔１４と空気導入路１５との間でインク２を一時的に貯留する貯留部１６とが設けられている。
【００５０】
インクカートリッジは、上述のようにインクごとにばらばらに分離するものに限定されない。このほか、複数のインク収容部が一体となっているものなど、一般に用いられているあらゆる種類のインクカートリッジを採用することができる。
【００５１】
つぎに、インクジェット記録方法にかかる発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００５２】
図６は、本発明のインクジェット記録方法に用いる、ヘッドカートリッジ３を模式的に示したものである。インクカートリッジ５に収容されているインク２は、インク供給部１３を通じて、接続部２６に供給される。インク２は、接続部２６を構成するインク溜め部３１、フィルタ３３、弁機構３４、およびインク供給口５１を通じて、インク吐出ヘッド２７のインク流路５２に供給される。さらにインク２は、インク流路５２から、ノズル５５ａに供給される。
【００５３】
インク吐出ヘッド２７には、ヘッドチップ５３が配置され、ヘッドチップ５３には、ノズル５５ａが各色について、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図６中矢印Ｗ方向に略直線状をなすように並設されている。
【００５４】
ヘッドチップ５３は、図７Ａに示すように、ベースとなる基板５４と、複数のノズル５５ａが形成されたノズルシート５５と、基板５４とノズルシート５５との間をノズル５５ａ毎に区画するフィルム５６と、インク流路５２を通して供給されたインク２を加圧するインク液室５７と、インク液室５７に供給されたインク２を加熱する発熱抵抗体５８とを有し、ノズル５５ａよりインク液滴を吐出する吐出手段である。
【００５５】
発熱抵抗体５８は、インク液室５７に臨む基板５４上に配置されると共に、この基板５４の制御回路と電気的に接続されている。ノズル５５ａは、ノズルシート５５に円形状に開口された微小孔であり、発熱抵抗体５８と対向するように配置される。
【００５６】
このヘッドチップ５３では、基板５４の制御回路が発熱抵抗体５８を制御し、発熱抵抗体５８に対して、パルス電流を供給する。これにより、発熱抵抗体５８が急速に加熱される。その結果、発熱抵抗体５８表面に接するインク２が急速に加熱され、インク２の温度は通常の沸点を超えて上昇し、約３３０℃の自発核生成温度に達する。この発熱抵抗体５８による加熱は、短時間の加熱のため,インク液室５７内の温度勾配は極めて急なものとなり、発熱抵抗体５８の表面のインク２が一斉に沸騰状態となり、いわゆる膜沸騰状態となる。その後、沸騰で発生した気泡の内部では、活発な沸騰が続き、図７Ｂに示すように、インク気泡ｂが成長していく。
【００５７】
そして、図７Ｃに示すように、インク液室５７内のインク２は、インク気泡ｂの成長の勢いでノズル５５ａから飛び出し、インク気泡ｂはその膨張に伴い気化熱が大量に奪われ、外気より気圧の下がった気泡が急速に収縮する。ノズル５５ａより飛び出したインク２は、その慣性とインク気泡ｂの収縮によってノズル５５ａより外に伸びた尾が切れ、インク液滴ｉがノズル５５ａより吐出される。
【００５８】
そして、インク液室５７には、元のメニスカス（ノズル５５ａの液面）に戻ろうとするノズル５５ａの毛細管力によってノズル５５ａより吐出された量と同量のインク２が、インク流路５２から供給され、一方、インク気泡ｂは、この新鮮なインク２の流入により、さらに収縮し、やがて消滅する。
【００５９】
なお、上述したヘッドチップ５３は、発熱抵抗体５８によってインク２を加熱しながら吐出させる電気熱変換方式を採用しているが、このような方式に限定されず、例えば圧電素子等の電気機械変換素子によってインク２の液滴を電気機械的に吐出させる電気機械変換方式を採用したものであってもよい。
【００６０】
記録媒体としては、普通紙を使用することができる。ここで、普通紙とは、一般にオフィスで使用されているサイズ剤内填コピー紙である。普通紙としては、リコー社製マイペーパーやマイリサイクルペーパー、ゼロックス社製P紙やGreen100など、複写機用途で用いている上質紙やリサイクル紙、カラーコピー紙を挙げることができる。
【００６１】
印画時における記録媒体の搬送速度は、20〜100 mm/sの範囲にあることが好ましい。搬送速度が20 mm/sより小さいと、ドットの着弾精度は上がるものの、印画に要する時間は長くなってしまう。また、搬送速度が100 mm/sより大きいと、印画に要する時間は短いものの、着弾精度が下がり文字品位が落ちてしまうので好ましくない。
【００６２】
印画におけるインク吐出量は、1〜50pl/dotの範囲にあることが好ましい。インク吐出量が1pl/dotより小さいと、液滴を作るための装置が困難で、さらに液滴が飛翔している際、空気抵抗を受けやすく着弾精度が落ちてしまう。また、インク量吐出が50pl/dotより大きいと、ドットが目立ちやすく、画像の品位が悪くなるので好ましくない。
【００６３】
以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、顔料、水、および水溶性有機溶媒を含むインクであって、記録媒体に対する吸収係数Kaが9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にあり、前記記録媒体の搬送方向に対して垂直方向にノズルが配置されてこのノズルを支持するヘッドが固定されている記録装置に用いられるので、記録媒体に対するインクの吸収を良好にすることができ、かつ記録媒体に対するインクのにじみを抑制することができる。この結果、インク定着性が良好でありかつ印字品位が良好であるインクを提供することができる。
【００６４】
また、本発明を実施するための最良の形態によれば、インクカートリッジが、記録媒体の搬送方向に対して垂直方向にノズルが配置されてこのノズルを支持するヘッドが固定されている記録装置に用いられ、前記インクが、顔料、水、および水溶性有機溶媒を含み、前記記録媒体に対する吸収係数Kaが9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にあるので、前記インクカートリッジは、記録媒体に対する吸収を良好にすることができ、かつ記録媒体に対するにじみを抑制することができるインクを収容する。この結果、インク定着性が良好でありかつ印字品位が良好であるインクを収容するインクカートリッジを提供することができる。
【００６５】
また、本発明を実施するための最良の形態によれば、インクをノズルから吐出するインクジェット記録方法において、前記インクが、顔料、水、および水溶性有機溶媒を含み、記録媒体に対する吸収係数Kaが9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にあり、前記ノズルが前記記録媒体の搬送方向に対して垂直方向に配置されて、前記ノズルを支持するヘッドが固定されているので、前記インクジェット記録方法は、記録媒体に対するインクの吸収を良好にし、かつ記録媒体に対するインクのにじみを抑制する記録を行うことができる。この結果、インク定着性が良好でありかつ印字品位が良好であるインクジェット記録方法を提供することができる。
【００６６】
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【実施例】
【００６７】
つぎに、本発明にかかる実施例について具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではないことはもちろんである。
【００６８】
［実施例１］
下記の成分を撹拌しながら混合し、30分間出力1kＷの超音波を照射したあと、ポアサイズ3.0μmのフロロポアフィルターにて加圧濾過しインクを調製した。
実施例1のインク組成
カーボンブラック                                  ５質量％
（キャボット社製  商品名ＣＡＢＯＪＥＴ３００）
ジエチレングリコール                              ５質量％
グリセリン                                      １０質量％
オルフィンＥ１０１０（化１）                  ０．２質量％
（日信化学(株)製  界面活性剤）
水                                          ７９．８質量％
【００６９】
【化１】
2006117801.tif 000002
【００７０】
上記インクと普通紙（ゼロックス社製P紙）を用いて下記の特性評価を行った。
【００７１】
＜吸収係数Kaの計算＞
動的浸透性試験機（型式Ｓ、（株）東洋精機製作所）を用いて吸収時間Ｔと液体の転移量Ｖを測定し、ブリストー法により吸収係数Ka値を算出した。
【００７２】
＜インク定着の評価＞
インク定着の評価には、ラインヘッド型プリンタ（ＬＰＲ−５０００、ソニー社製）を使用した。インクカートリッジにインクを充填し、このラインヘッド型プリンタで、ＭＳ明朝10ptのアルファベットを印字する。普通紙の搬送速度は50mm/sであり、インク吐出量は20pl/dotであった。印字直後、スーパーファイン紙（エプソン社製）を印字部分にかぶせ、50g/cm2になるおもりをのせ1分後にスーパーファイン紙への文字の転写があるか否かを調査した。評価の記号は以下のとおりであり、○および△を良好な結果とした。
○：転写なし
△：うっすらと転写が見られる
×：明らかに転写が見られる
【００７３】
＜文字品位の評価＞
上記プリンタで、今度はＭＳ明朝4〜6ptの漢字「警」「曇」「静」を印字し、その文字のにじみ具合から、Ａ〜Ｃの３段階に分けた。ＡおよびＢを良好な結果とした。
た。
Ａ：エッジがシャープで、4ptの文字が読める。
Ｂ：4ptの文字は読めないが、5もしくは6ptの文字は読める。
Ｃ：pt数に限らず読めない。
【００７４】
［実施例２］
下記のインク組成により、実施例１と同様にインクを調製した。
実施例２のインク組成
カーボンブラック                                  ５質量％
（キャボット社製  商品名ＣＡＢＯＪＥＴ３００）          
ジエチレングリコール                              ５質量％
グリセリン                                      １０質量％
オルフィンＥ１０１０（化１）                  ０．４質量％
（日信化学(株)製  界面活性剤）
水                                          ７９．６質量％
【００７５】
普通紙（NBSリコー社製マイペーパー）を用いて、実施例１と同様の評価を行った。
【００７６】
［実施例３］
下記のインク組成により、実施例１と同様にインクを調製した。
実施例３のインク組成
カーボンブラック                                  ５質量％
（キャボット社製  商品名ＣＡＢＯＪＥＴ３００）  
ジエチレングリコール                              ５質量％
グリセリン                                      １０質量％
オルフィンＥ１０１０（化１）                  ０．５質量％
（日信化学(株)製  界面活性剤）
水                                          ７９．５質量％
【００７７】
普通紙（NBSリコー社製マイペーパー）を用いて、実施例１と同様の評価を行った。
【００７８】
［実施例４］
下記のインク組成により、実施例１と同様にインクを調製した。
実施例４のインク組成
カーボンブラック                                  ５質量％
（キャボット社製  商品名ＣＡＢＯＪＥＴ３００）        
２−ピロリドン                                  １０質量％
グリセリン                                      １０質量％
オルフィンＥ１０１０（化１）                  ０．５質量％
（日信化学(株)製  界面活性剤）
水                                          ７４．５質量％
【００７９】
普通紙（NBSリコー社製マイペーパー）を用いて、実施例１と同様の評価を行った。
【００８０】
［実施例５］
下記のインク組成により、実施例１と同様にインクを調製した。
実施例５のインク組成
カーボンブラック                                  ５質量％
（キャボット社製  商品名ＣＡＢＯＪＥＴ３００）              
２−ピロリドン                                  １０質量％
グリセリン                                      １０質量％
オルフィンＥ１０１０（化１）                  ０．７質量％
（日信化学(株)製  界面活性剤）
水                                          ７４．３質量％
【００８１】
普通紙（NBSリコー社製マイペーパー）を用いて、実施例１と同様の評価を行った。
【００８２】
［実施例６］
下記のインク組成により、実施例１と同様にインクを調製した。
実施例６のインク組成
カーボンブラック                                  ５質量％
（キャボット社製  商品名ＣＡＢＯＪＥＴ３００）              
２−ピロリドン                                  １０質量％
グリセリン                                      １０質量％
オルフィンＥ１０１０（化１）                  １．０質量％
（日信化学(株)製  界面活性剤）
水                                          ７３．５質量％
【００８３】
普通紙（NBSリコー社製マイペーパー）を用いて、実施例１と同様の評価を行った。
【００８４】
［実施例７］
実施例５のインクを用いた以外は、実施例１と同様の評価を行った。
【００８５】
［実施例８］
実施例６のインクを用いた以外は、実施例１と同様の評価を行った。
【００８６】
［比較例１］
普通紙（NBSリコー社製マイペーパー）を用いた以外は、実施例１と同様の評価を行った。
【００８７】
［比較例２］
下記のインク組成により、実施例１と同様にインクを調製した。
比較例２のインク組成
カーボンブラック                                  ５質量％
（キャボット社製  商品名ＣＡＢＯＪＥＴ３００）              
２−ピロリドン                                  １０質量％
グリセリン                                      １０質量％
オルフィンＥ１０１０（化１）                  １．５質量％
（日信化学(株)製  界面活性剤）
水                                          ７３．５質量％
【００８８】
普通紙（NBSリコー社製マイペーパー）を用いて、実施例１と同様の評価を行った。
【００８９】
つぎに、実施例１〜８、および比較例１，２についての、インク定着および文字品位の評価結果について説明する。評価結果は、表１に示すとおりである。
【００９０】
【表１】
2006117801.tif 000003
【００９１】
表１の結果から、実施例１〜８は、インク定着が○または△であり、また文字品位がＡまたはＢであり、良好な結果である。その時の吸収係数Kaは、9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にある。実施例２〜７は、インク定着が○であり、また文字品位がＡであり、さらに良好な結果である。その時の吸収係数Kaは、12.7 〜77 ml/m2・sec1/2の範囲にある。
【００９２】
比較例１のように、Ka値が4.5 ml/m2・sec1/2の場合には、文字品位は良好なものの、インク定着は悪い結果になる。また、比較例２のように、Ka値が92.3 ml/m2・sec1/2の場合には、インク定着は良好なものの、文字品位は悪い結果になる。
【００９３】
これらの結果から、文字品位とインク定着を両立させるためには、吸収係数Kaが9 〜84.2 ml/m2・sec1/2の範囲にあることが好ましく、吸収係数Kaが12.7 〜77 ml/m2・sec1/2の範囲にあることがさらに好ましい。吸収係数Kaが9 ml/m2・sec1/2より小さい場合には、インクの吸収が悪くなることで定着が悪くなり、また、吸収係数Kaが84.2 ml/m2・sec1/2より大きい場合には、インクが普通紙上でにじんでしまうため、文字品位が悪くなってしまうことが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】インクの吸収係数Kaを測定するための装置を示す図である。
【図２】インクの吸収時間とインクの転移量との関係を示す図である。
【図３】本発明によるインクを収容するインクカートリッジの一例と、このインクカートリッジを備えたプリンタ装置の構成を示す概略斜視図である。
【図４】本発明によるインクを収容するインクカートリッジの一例を示す概略斜視図である。
【図５】本発明によるインクカートリッジの一例の構成を示す概略断面図である。
【図６】本発明によるインクジェット記録方法の説明に供する模式図である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｃは、それぞれ、本発明によるインクジェット記録方法の一例の原理を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９５】
１・・・プリンタ装置、２・・・インク、３・・・ヘッドカートリッジ、４・・・プリンタ本体、５・・・インクカートリッジ、５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋ・・・インクカートリッジ、６・・・紙、７・・・スリット、１１・・・カートリッジ容器、１２・・・インク収容部、１３・・・インク供給部、１４・・・外部連通孔、１５・・・空気導入路、１６・・・貯留部、２１・・・カートリッジ本体、２６・・・接続部、２７・・・インク吐出ヘッド、３１・・・インク溜め部、３３・・・フィルタ、３４・・・弁機構、５１・・・インク供給口、５２・・・インク流路、５３・・・ヘッドチップ、５４・・・基板、５５・・・ノズルシート、５５ａ・・・ノズル、５６・・・フィルム、５７・・・インク液室、５８・・・発熱抵抗体
【図１】
2006117801.tif 000004
【図２】
2006117801.tif 000005
【図３】
2006117801.tif 000006
【図４】
2006117801.tif 000007
【図５】
2006117801.tif 000008
【図６】
2006117801.tif 000009
【図７】
2006117801.tif 000010