(57)【要約】      （修正有）【課題】吐出安定性が損なわれることがなく、被記録媒体に対する定着性が良好であり、光沢感に優れる記録液を提供する。【解決手段】インク中に、顔料と、顔料を溶解又は分散させる水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂を含む水溶性樹脂と、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩とを含む界面活性剤を含有することを特徴とする記録液、該記録液を用いた記録方法、および記録液カートリッジ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料と、
上記顔料を溶解又は分散させる水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、
スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂を含む水溶性樹脂と、
ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩を含む界面活性剤とを含有することを特徴とする記録液。
【請求項２】
上記顔料は、自己分散性カーボンブラックであることを特徴とする請求項１記載の記録液。
【請求項３】
上記スルホン化イソプレン樹脂の含有量は、全質量の０．５質量％〜２．０質量％であることを特徴とする請求項１記載の記録液。
【請求項４】
上記アクリル系樹脂の含有量は、全質量の０．５質量％〜２．０質量％であることを特徴とする請求項１記載の記録液。
【請求項５】
上記界面活性剤は、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩であることを特徴とする請求項１記載の記録液。
【請求項６】
上記界面活性剤の含有量は、全質量の０．５質量％〜４．０質量％であることを特徴とする請求項１記載の記録液。
【請求項７】
記録液を圧力発生素子で加圧し、吐出口から吐出する液体吐出装置により、被記録媒体上に上記記録液を着弾させて記録を行う記録方法において、
上記記録液には、顔料と、上記顔料を溶解又は分散させる水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂を含む水溶性樹脂と、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩を含む界面活性剤とが含有されていることを特徴とする記録方法。
【請求項８】
上記記録液中の顔料は、自己分散性カーボンブラックであることを特徴とする請求項７記載の記録方法。
【請求項９】
上記スルホン化イソプレン樹脂の含有量は、全質量の０．５質量％〜２．０質量％であることを特徴とする請求項７記載の記録方法。
【請求項１０】
上記アクリル系樹脂の含有量は、全質量の０．５質量％〜２．０質量％であることを特徴とする請求項７記載の記録方法。
【請求項１１】
上記記録液中の上記界面活性剤は、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩であることを特徴とする請求項７記載の記録方法。
【請求項１２】
上記界面活性剤の含有量は、全質量の０．５質量％〜４．０質量％であることを特徴とする請求項７記載の記録液方法。
【請求項１３】
上記液体吐出装置は、上記吐出口が上記被記録媒体の幅方向に並設されていることを特徴とする請求項７記載の記録方法。
【請求項１４】
記録液を収容した記録液カートリッジにおいて、
上記記録液には、顔料と、上記顔料を溶解又は分散させる水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂を含む水溶性樹脂と、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩を含む界面活性剤とが含有されていることを特徴とする記録液カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被記録媒体に画像や文字を記録する際に用いられる記録液、記録液カートリッジ、及びこの記録液を用いた記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録液を液滴の状態にして吐出して記録を行う記録方法には、記録液としてインクを吐出し、画像や文字を記録するインクジェット記録方式がある。インクジェット記録方式は、プリンタ装置に備わるインクジェット用ヘッドのノズルからインクを微小な液滴の状態で紙、布、フィルム等の被記録媒体上に吐出し、被記録媒体に文字や画像等の印刷を行う方式である。このインクジェット記録方式のインクの吐出方法は、静電誘引力を利用してインクを吐出させる、いわゆる電荷制御方式、圧電素子の振動圧力を利用してインクを吐出させる方式、熱により気泡を形成、成長させることにより生じる圧力を利用してインクを吐出させる、いわゆる熱インクジェット方式等、各種の方式が用いられている。インクジェット記録方式は、これらのインク吐出方法を用いることにより、微小なインク液滴を吐出でき、極めて高精細の画像や文字を印刷することができる。
【０００３】
このようなインクジェット記録方式には、水溶性染料を含有した水溶性インクが用いられる。水溶性インクでは、耐光性に劣るため、記録された画像や文字の耐光性が問題となる場合が多く、また水溶性であるため、画像や文字の耐水性が問題となる場合が多くなる。これらの問題を解決するため、インクジェット記録方式に用いるインクとしては、水溶性インクに代わって、顔料インクが提案されている。この顔料インクは、水溶性インクと異なり、顔料の多くが被記録媒体上に止まり、粒子として画像や文字を形成する。このため、顔料インクでは、特に光沢紙において定着性や光沢感が劣ることがしばしば指摘されている。
【０００４】
これらの問題を改善するため、顔料インクを用いて定着性の高い画像を実現する方法としては、下記の特許文献１に、インク中に酸性カーボンブラックの他に、酸価が２５０以上の水溶性樹脂を含有させる方法が記載されている。しかしながら、特許文献１に記載されている方法では、定着性を満足するように多量の水溶性樹脂を添加すると、インクの吐出安定性に著しい障害を与えるといった不都合が生じ、定着性と吐出安定性を同時に満足することは困難である。更に、光沢紙に印刷した場合には、白ぐすみが発生する原因にもなってしまう。
【０００５】
また、他の方法としては、下記の特許文献２に、インク中に自己分散性カーボンブラックの他に、カチオン性ポリマーを含有させる方法が記載されている。しかしながら、特許文献２に記載されている方法では、極性の異なるカーボンブラックとポリマーとが共存するため、カーボンブラックが凝集しやすく、吐出安定性を満足することは困難である。
【０００６】
また、下記の特許文献３には、顔料の他に、架橋性モノマーと親水性モノマーと他の共重合可能なモノマーとからなるインクジェット記録インク用重合体微粒子を含有したインクが記載されている。しかしながら、特許文献３に記載されているインクでは、画像や文字の定着性と吐出安定性を共に満足することは困難である。
【０００７】
以上のように、顔料インクを用いた場合には、定着性と吐出安定性とを共に満足することができず、特に光沢紙に用いた際には白ぐすみが発生して光沢感が損なわれ、定着性、吐出安定性、光沢感のすべてを満足できず、高品位な画像や文字を得ることが困難である。
【０００８】
【特許文献１】特開平０４−１８４６１号公報
【特許文献２】特開平１０−３６７２６号公報
【特許文献３】特許第３４６７８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、吐出安定性が損なわれることなく、被記録媒体に対する定着性が良好であり、白ぐすみがなく光沢感に優れ、特に光沢紙に対する定着性及び光沢感に優れた記録液、この記録液を用いた記録方法及び記録液カートリッジ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】
本発明に係る記録液は、顔料と、この顔料を溶解又は分散させる水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂を含む水溶性樹脂と、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩を含む界面活性剤とを含有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る記録方法は、記録液を圧力発生素子で加圧し、吐出口から吐出する液体吐出装置により、被記録媒体上に記録液を着弾させて記録を行う方法であり、記録液には、顔料と、顔料を溶解又は分散させる水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂を含む水溶性樹脂と、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩を含む界面活性剤とが含有されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る記録液カートリッジは、記録液を収容したものであり、記録液は、顔料と、顔料を溶解又は分散させる水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂を含む水溶性樹脂と、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩を含む界面活性剤とを含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂を含む水溶性樹脂が含有されていることによって、吐出安定性を損なうことなく、被記録媒体に対する定着性が良好となると共に、アクリル系樹脂が含有されていることによる白ぐすみの発生をポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩を含む界面活性剤によって防止することができ、光沢感に優れものが得られ、特に光沢紙に対して定着性及び光沢感に優れたものが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明が適用されたインク、印刷方法及びインクタンクについて、図面を参照して説明する。本発明が適用されたインクｉは、例えば図１に示すインクジェットプリンタ装置１（以下、プリンタ装置１と記す。）に用いられる。このプリンタ装置１では、インクｉとして例えばブラックインクを用い、このインクｉを記録紙Ｐ上に吐出して、記録紙Ｐに画像や文字を印刷することができる。記録紙Ｐは、例えば光沢紙であるが、このことに限定されず、普通紙等であってもよい。なお、以下の説明では、先ず、本発明を適用したインクｉについて説明し、次いで、このインクｉが用いられる図１に示すプリンタ装置について説明する。
【００１５】
インクｉには、顔料と、顔料を溶解又は分散させる水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂を含む水溶性樹脂と、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩を含む界面活性剤とが含有されている。インクｉは、顔料や水溶性樹脂、界面活性剤を水性媒体に分散又は溶解させたものである。
【００１６】
顔料は、顔料表面に、カルボニル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、又はスルホン基の少なくとも１種の官能基又はその塩が結合するような表面処理が施され、このような表面処理により、インクｉ中に分散剤を含有させることなく、水に分散可能とされたものである。具体的に、顔料は、真空プラズマなどの物理的処理や化学的処理により、官能基又は官能基を含んだ分子をカーボンブラックの表面にグラフトさせたものである。なお、一つのカーボンブラック粒子にグラフトされる官能基は、単一でも複数種であってもよい。グラフトされる官能基の種類及びその程度は、インクｉ中での分散安定性、色濃度及び後述するヘッドカートリッジ２の吐出面２３ａでの乾燥性等を考慮して、適宜決定する。また、顔料としては、表面にカルボキシル基を有するものを例えば特開平８−３４９８号公報に記載されている方法によって得ることができる。
【００１７】
また、顔料としては、市販品を使用することも可能であり、好ましくは自己分散性のオリエント化学工業株式会社製のマイクロジェットＣＷ１又は２、キャボット社製のキャボジェットＣ−２００又はＣ−３００等が挙げられる。
【００１８】
インクｉに含有される顔料の含有量は、インクｉ全質量の２質量％〜１５質量％が好ましく、より好ましくは４質量％〜１０質量％である。
【００１９】
この顔料を溶解又は分散させる溶媒は、例えば、水、又は水と水溶性有機溶媒との混合溶媒であり、好ましくは水と水溶性有機溶媒との混合溶媒である。水溶性有機溶媒としては、好ましくはインクｉの乾燥防止効果を有するものである。
【００２０】
水溶性有機溶媒としては、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；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、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；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、ペンタンジオール、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ポリオール類；ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の低級アルキルエーテルアセテート；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエチル）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）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；トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の多価アルコール；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。これらの水溶性有機溶媒は、単独でも、複数種を混合させた混合物でも用いることができる。水としては、好ましくは脱イオン水が用いられる。
【００２１】
水溶性有機溶媒の含有量は、特に限定されないが、好ましくはインクｉ全質量の３質量％〜５０質量％の範囲である。また、インクｉに含有される水の含有量は、好ましくはインクｉ全質量の５０質量％〜９５質量％の範囲である。
【００２２】
インクｉ中の水溶性樹脂は、スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂である。スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂は、共にインクｉの記録紙Ｐに対する定着性を向上させる。インクｉ中にスルホン化イソプレン樹脂又はアクリル系樹脂を単独で含有させた場合には、定着性を満足させるためにインクｉ中に含有させる含有量が多くなり、定着性を満足するまで含有量を上げてしまうと吐出安定性が悪化し、定着性と吐出安定性との両立が困難となる。また、アクリル系樹脂は、画像や文字の白ぐすみを引き起こしやすく、光沢感を損なうことから品位を落とす原因となり、その使用が制限される。したがって、インクｉでは、スルホン化イソプレン樹脂とアクリル系樹脂とを併用することによって、含有量を多くすることなく、定着性が得られ、吐出安定性の低下も白ぐすみの発生も防止できる。
【００２３】
具体的に、スルホン化イソプレン樹脂としては、アルカリ中和したものが好ましく、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ等のアルカリ金属、有機アンモニウムでアルカリ中和したものが挙げられる。有機アンモニウムとしては、メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、トリヒドロキシメチルアミン、ジヒドロキシメチルアミン、モノヒドロキシメチルアミン、モノエタノールアンモニウム、ジエタノールアンモニウム、トリエタノールアンモニウム、Ｎ−メチルモノエタノールアンモニウム、Ｎ−メチルジエタノールアンモニウム、モノプロパノールアンモニウム、ジプロパノールアンモニウム、トリプロパノールアンモニウム等が挙げられる。市販されているスルホン化イソプレン樹脂としては、例えばＪＳＲ社製のダイナフローＫ２０１等が挙げられる。
【００２４】
アクリル系樹脂としては、スルホン化イソプレン樹脂と同様に、前述の中和剤によりアルカリ中和されたものが挙げられる。具体的に、アクリル系樹脂としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸アルキルエステル共重合体、（メタ）アクリル酸−マレイン酸ハーフエステル共重合体、（メタ）アクリル酸−マレイン酸ジアルキルエステル共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸アルキルエステル共重合体等が挙げられる。市販されているアクリル系樹脂としては、例えばジョンソンポリマー社製のジョンクリル６８０等が挙げられる。
【００２５】
スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂の含有量は、吐出安定性を損なうことなく、良好な画像や文字の定着性を得るため、それぞれインクｉ全質量の０．５質量％〜２．０質量％である。スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂の含有量が０．５質量％以上であれば、画像や文字の定着性が良好となり、２．０質量％以下であれば、吐出安定性を損なうことなく、十分な画像や文字の定着性を得ることができる。
【００２６】
なお、インクｉ中には、スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂の他に、他の水溶性樹脂を含有することもできる。
【００２７】
インクｉ中の界面活性剤は、インクｉ中にアクリル系樹脂を添加することにより発生しやすくなる光沢紙における画像や文字の白ぐすみによる光沢感の低下を防止できる。界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩であり、特に好ましくはポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩である。また、このポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩は、顔料のカーボンブラックとの相性が良好である。
【００２８】
インクｉでは、上記スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂の水溶性樹脂と、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩の界面活性剤とが含有されていることによって、吐出安定性が損なわれることなく、記録紙Ｐに対する定着性及び得られた画像や文字の光沢感に優れ、吐出安定性と定着性と光沢感とを全て満足することができる。優れた光沢感が得られるのは、インクｉ中に界面活性剤が含有されていることによって、記録紙Ｐの内部に浸透できず、記録紙Ｐの表面に止まったアクリル系樹脂の浸透が促進されたり、樹脂皮膜が均一に形成されたものと考えられる。なお、ポリオキシエチレンアルキルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩では、画像や文字の白ぐすみの発生を防止することができず、光沢感の低下を防止することができるような効果は認められない。
【００２９】
界面活性剤のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩の含有量は、インクｉ中にアクリル系樹脂を含有させることによる白ぐすみの発生を防止するため、インクｉ全質量の０．５質量％〜４．０質量％であり、好ましくは１．０質量％〜３．０質量％である。ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩の含有量が０．５質量％〜４．０質量％の範囲であれば、白ぐすみの発生を防止でき、優れた光沢感が得られ、界面活性剤を含有させることによる不具合の発生も防止できる。
【００３０】
なお、インクｉ中には、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩の他に、他の界面活性剤を含有することもできる。
【００３１】
また、インクｉには、顔料、水溶性樹脂及び界面活性剤の他に、必要に応じて所望の物性値を持つインクｉとするために、消泡剤、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤等を添加してもよい。
【００３２】
なお、以上のような構成のインクｉでは、後述するように、インクジェットプリンタ装置１の微小なノズルから吐出されるため、このノズルから吐出可能な特性を有することが好ましい。ノズルからの吐出性という観点から、インクｉの特性としては、例えば、インクｉの粘度が１ｃＰｓ〜１５ｃＰｓ、表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ以上とすることが好ましく、特には粘度が１ｃＰｓ〜５ｃＰｓ、表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ〜５０ｄｙｎ／ｃｍとすることがより好ましい。
【００３３】
以上のような構成からなるインクｉでは、溶媒中に顔料の他に、スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂の水溶性樹脂、及びポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩の界面活性剤を含有することによって、吐出安定性を損なうことなく、水溶性樹脂による画像の定着性が得られ、界面活性剤による画像や文字の白ぐすみの発生を防止でき、吐出安定性と定着性と光沢感とがすべて優れ、高品位な画像や文字を形成することができる。
【００３４】
なお、上記インクｉでは、顔料としてカーボンブラックを用い、ブラックインクについて説明したが、このことに限定されず、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の顔料を用いた、イエローインク、マゼンタインク、シアンインクであってもよい。
【００３５】
以上のようなインクｉは、図１に示すようなプリンタ装置１に用いられる。プリンタ装置１は、記録紙Ｐに対して上述したインクｉを吐出する液体吐出ヘッドとなる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いう。）２と、このヘッドカートリッジ２が装着される装置本体３とを備える。このプリンタ装置１は、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図１中矢印Ｗ方向にノズルが略ライン状に並設された、いわゆるライン型のプリンタ装置である。プリンタ装置１は、ヘッドカートリッジ２が装置本体３に対して着脱可能である。なお、プリンタ装置１では、ヘッドカートリッジ２が装置本体３に着脱可能であるが、ヘッドカートリッジ２が装置本体３に固定されていてもよい。
【００３６】
このライン型のプリンタ装置１は、ヘッドカートリッジ２が記録紙Ｐの幅方向に移動するシリアル型のプリンタ装置と異なり、ヘッドカートリッジ２が幅方向に動かず、ノズルライン毎にインクｉを吐出するため、吐出間隔が短くなっている。このようなライン型のプリンタ装置の場合であっても、用いるインクｉにスルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂の水溶性樹脂と、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩の界面活性剤とが含有されていることによって、ノズルの詰まりがなく、吐出間隔が短くても、吐出安定性に優れている。
【００３７】
先ず、インクｉを吐出するヘッドカートリッジ２について説明する。ヘッドカートリッジ２は、例えば電気熱変換式を用いた圧力発生手段が発生した圧力で上述したインクｉを吐出し、記録紙Ｐの主面にインクｉを着弾させる。ヘッドカートリッジ２には、図２及び図３に示すように、インクｉが充填された容器である記録液カートリッジとなるインクタンク１１が装着される。インクタンク１１は、記録紙Ｐの幅方向の寸法と略同じ寸法をなす略矩形状に形成されている。具体的に、インクタンク１１には、ヘッドカートリッジ２のカートリッジ本体２１にインクｉを供給するためのインク供給部１２と、インクｉがカートリッジ本体２１に供給された後、外部から空気を取り込むための外部連通孔１３が上面略中央に設けられている。
【００３８】
インク供給部１２は、インクタンク１１の下側略中央部に設けられている。このインク供給部１２は、略突形状のノズルであり、このノズルの先端が後述するヘッドカートリッジ２の接続部２５に嵌合されることにより、インクカートタンク１１とヘッドカートリッジ２のカートリッジ本体２１との間をインク供給可能に接続する。インク供給部１２は、弁機構を備え、この弁機構でカートリッジ本体２１へのインクｉの供給を調整している。なお、インクタンク１１には、上述した構成の他に、例えばインクｉの残量を検出するための残量検出部を備えていてもよい。なお、このインクタンク１１は、ヘッドカートリッジ２と一体に形成されていてもよい。
【００３９】
インクタンク１１が装着されるヘッドカートリッジ２は、図２及び図３に示すように、カートリッジ本体２１を有する。カートリッジ本体２１には、インクタンク１１が装着される装着部２２と、インクｉを吐出するインク吐出ヘッド２３と、インク吐出ヘッド２３を保護するヘッドキャップ２４とを備える。
【００４０】
インクタンク１１が装着される装着部２２は、略凹形状に形成されている。装着部２２には、略中央に、装着されたインクタンク１１のインク供給部１２と接続される接続部２５が設けられている。この接続部２５は、装着部２２に装着されたインクタンク１１のインク供給部１２からカートリッジ本体２１の底面に設けられたインクｉを吐出するインク吐出ヘッド２３にインクｉを供給するインク供給路となる。接続部２６は、インクタンク１１からインク吐出ヘッド２３へのインクｉの供給を弁機構で調整している。
【００４１】
接続部２５からインクｉが供給されるインク吐出ヘッド２３は、カートリッジ本体２１の底面に沿って配設されている。インク吐出ヘッド２３は、接続部２５から供給されるインクｉを吐出する吐出口である後述するノズル２７ａが記録紙Ｐの幅方向、すなわち図３中矢印Ｗ方向に略ライン状に並設されている。インク吐出ヘッド２３は、インクｉを吐出する際に、記録紙Ｐの幅方向に移動することなく、ノズルライン毎にインクｉを吐出する。
【００４２】
インク吐出ヘッド２３は、図４に示すように、電気熱変化式の発熱抵抗体２６ａが設けられた回路基板２６と、ノズル２７ａが形成されたノズルシート２７と、回路基板２６とノズルシート２７との間に設けられたフィルム２８とで形成されている。インク吐出ヘッド２３には、回路基板２６とノズルシート２７とフィルム２８とで囲まれたインク液室２９が形成されている。インク液室２９には、発熱抵抗体２６ａによって加熱されるインクｉが充填される。また、吐出ヘッド２３には、インクｉが収容されたインクカートタンク１１からインクｉをインク液室２９に供給するためのインク流路３０が形成されている。インク吐出ヘッド２３は、インク流路３０を挟んで、回路基板２６が千鳥状に並設されており、並設された回路基板２６に設けられた発熱抵抗体２６ａと対向する位置にノズル２７ａが並設されている。インク吐出ヘッド２３では、回路基板２６を千鳥状に配置した容易な構造であっても、高品位な画像や文字を印刷することが可能となる。
【００４３】
以上のような構成からなるインク吐出ヘッド２３では、印刷データに基づいた記録信号により回路基板２６の制御回路が制御され、選択的した発熱抵抗体２６ａにパルス電流を供給し、発熱抵抗体２６ａを加熱する。インク吐出ヘッド２３では、発熱抵抗体２６ａを加熱すると、図４（Ａ）に示すように、発熱抵抗体２６ａと接するインクｉに気泡ｂが発生する。そして、インク吐出ヘッド２３では、図４（Ｂ）に示すように、気泡ｂが膨張しながらインクｉを加圧し、押し退けられたインクｉが液滴の状態となってノズル２７ａより吐出される。また、インク吐出ヘッド２３では、インクｉの液滴を吐出した後、インク流路３０を通してインクｉをインク液室２９に供給することによって、再び吐出前の状態へに戻る。インク吐出ヘッド２３では、印刷データに基づいた記録信号によって、上述した動作を繰り返して、記録紙Ｐ上にインクｉを吐出して画像や文字を印刷する。
【００４４】
インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａを保護するためのヘッドキャップ２４は、図２に示すように、インクｉを吐出せず、印刷をしない間、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａを閉塞し、ノズル２７ａを乾燥等から保護している。印刷を行う際には、ヘッドキャップ２４は、図２及び図５に示すように、ヘッドカートリッジ２の底面から装置本体３の前方、即ち図２中矢印Ａ１方向に移動し、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａを外部に露出させる。印刷が終わった後には、図２に示すように、ヘッドキャップ２４を装置本体３の前方からヘッドカートリッジ２の底面、即ち図２中矢印Ａ２方向に移動し、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａを保護する。
【００４５】
このヘッドキャップ２４には、吐出面２３ａに付着している余分なインクｉを拭き取るクリーニングローラ２４ａが設けられている。ヘッドキャップ２４は、吐出面２３ａを開放する際に、クリーニングローラ２４ａで吐出面２３ａをクリーニングし、吐出面２３ａに付着している余分なインクｉを吸収する。なお、ヘッドキャップ２４は、印刷後にヘッドカートリッジ２の底面に移動する際に、クリーニングローラ２４ａで吐出面２３ａをクリーニングする場合もある。
【００４６】
ヘッドカートリッジ２が装着される装置本体３には、図１に示すように、ヘッドカートリッジ装着部４１にヘッドカートリッジ２が装着される。また、装置本体３には、前面下側に設けられた給紙口４２に印刷される前の記録紙Ｐが積層して収納された給紙トレイ４３が取り付けられ、前面上側に設けられた排紙口４４に印刷後の記録紙Ｐを収納する排紙トレイ４５が取り付けられている。
【００４７】
装置本体３には、図５に示すように、記録紙Ｐを搬送する給排紙機構４６及び吐出ヘッド２３の吐出面２３ａに設けられたヘッドキャップ２４を開閉するヘッドキャップ開閉機構４７が設けられている。
【００４８】
以上のような構成からなるプリンタ装置１は、外部に設けられた情報処理装置から入力された印刷データに基づき印刷を行う。即ち、プリンタ装置１では、ヘッドキャップ開閉機構４７により、ヘッドキャップ２４をヘッドカートリッジ２に対して給紙トレイ４３及び排紙トレイ４５が設けられている装置本体３の前面側に移動させる。これにより、プリンタ装置１は、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａに設けられたノズル２７ａが外部に露出し、インクｉが吐出できるようになる。
【００４９】
次に、プリンタ装置１は、装置本体３に設けられた操作ボタン３ａの操作により、装置本体３の給排紙機構４６が駆動し、給紙トレイ４３から給紙ローラ５１で記録紙Ｐを引き出し、同じ方向に回転する一対の分離ローラ５２ａ，５２ｂで給紙トレイ４３から１枚だけ記録紙Ｐを引き出す。プリンタ装置１は、給紙トレイ４３から引き出した記録紙Ｐを反転ローラ５３で吐出ヘッド２３側に反転させ、吐出面２３ａと対向する位置に設けられた搬送ベルト５４上に記録紙Ｐを搬送する。記録紙Ｐは、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａと対向する位置に設けられたプラテン板５５に保持され、吐出面２３ａと対向するようになる。
【００５０】
次に、プリンタ装置１は、インク吐出ヘッド２３に色毎に設けられた複数の発熱抵抗体２６ａに印刷データの制御信号に基づいて、駆動電流を供給し、発熱抵抗体２６ａを加熱する。プリンタ装置１は、発熱抵抗体２６ａを加熱することによって、図４に示すように、吐出面２３ａと対向する位置に搬送された記録紙Ｐに対してノズル２７ａより上述したインクｉを液滴の状態にして吐出し、記録紙Ｐ上に画像や文字を印刷する。
【００５１】
そして、プリンタ装置１は、インクｉの液滴をノズル２７ａから吐出すると、インクｉを吐出した量と同量のインクｉをインクタンク１１から接続部２５を介してインク吐出ヘッド２３に供給する。
【００５２】
次に、プリンタ装置１は、印刷が終わった記録紙Ｐを排紙口４４方向に回転する搬送ベルト５４と、この搬送ベルト５４と対向し、吐出面２３ａよりも排紙口４４側に設けられた排紙ローラ５６とによって記録紙Ｐを排紙口４４に送り出し、排紙トレイ４５に印刷後の記録紙Ｐを排紙する。このようにして、プリンタ装置１では、記録紙Ｐに画像や文字を印刷する。
【００５３】
以上のようなプリンタ装置１では、インクｉ中に顔料の他に、スルホン化イソプレン樹脂及びアクリル系樹脂の水溶性樹脂、及びポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩の界面活性剤が含有されていることによって、ノズル２７ａの吐出安定性が損なわれることなく、水溶性樹脂による画像や文字の定着性が得られ、界面活性剤による画像や文字の白ぐすみの発生を防止でき、光沢感に優れた画像や文字を印刷することができる。これにより、プリンタ装置１では、インクｉの吐出安定性と画像の定着性と光沢感とを全て優れたものにでき、高品位な画像や文字を印刷することができる。
【００５４】
なお、上述では、記録紙Ｐに光沢紙を用いて説明しているが、このことに限定されず、普通紙等の他の記録紙Ｐに対してインクｉを用いて印刷を行っても、同様に高品位な画像や文字を得ることができる。
【００５５】
また、上述したプリンタ装置１では、インクｉにブラックインクを用いているが、イエローインク、マゼンタインク、シアンインクをそれぞれインクタンクに収容したものを用意し、４色のインクを用いてカラー印刷を行ってもよい。
【００５６】
また、上述したインクｉは、プリンタ装置１のように、発熱抵抗体２６ａにより加熱され、ノズル２７ａから液滴の状態で吐出する電気熱変換方式の他に、例えば、圧電素子の振動を利用して微小な液滴を飛翔させる、いわゆるピエゾ方式（特開昭５５−６５５５９号公報、同６２−１６０２４３号公報、特開平２−２７０５６１号公報など）等の記録方式にも適用することができ、上述した同様の効果が得られる。
【００５７】
また、上述では、ライン型のプリンタ装置１を例に挙げて説明したが、このことに限定されることはなく、例えばヘッドカートリッジが記録紙Ｐの走行方向と略直交する方向に移動するシリアル型のプリンタ装置にも適用可能である。
【実施例】
【００５８】
以下、本発明を適用したインクを調製した実施例及び比較例について説明する。また、以下では、特に明示しない限り、単位は質量％である。なお、本発明は、これらの例に限定されるものではない。
【００５９】
〈実施例１〉
実施例１では、顔料としてキャボット社製の商品名キャボジェットＣ−３００を４質量％、溶媒として２−ピロリドンを１０質量％、プロパンジオールを８質量％、アクリル系樹脂としてジョンソンポリマー社製の商品名ジョンクリル６８０（ＮａＯＨ中和品）を１質量％、スルホン化イソプレン樹脂としてＪＳＲ社製の商品名ダイナフローＫ２０１を１質量％、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル硫酸エステル塩として第一薬品工業社製の商品名ハイテノールＮＦ−１７を２質量％、精製水７４質量％となるように、これらをよく混合し、約２時間撹拌混合した後、１．２μｍのメンブランフィルターで濾過してインクを調製した。
【００６０】
〈実施例２〉〜〈実施例９〉
実施例２〜実施例９では、実施例１において、アクリル系樹脂の含有量、スルホン化イソプレン樹脂の含有量、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩の種類及び含有量、精製水の含有量を表１に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にインクを調整した。なお、表１中に界面活性剤として示す花王社製の商品名エマルゲンＡ−６０及びエマルゲンＡ−９０は、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルである。
【００６１】
〈比較例１〉〜〈比較例５〉
比較例１〜比較例５においても、実施例１において、アクリル系樹脂の含有量、スルホン化イソプレン樹脂の含有量、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル及び／又はその硫酸エステル塩の種類及び含有量、精製水の含有量を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にインクを調整した。
【００６２】
以下の表１に、実施例１〜実施例９及び比較例１〜比較例５のインクの組成を示す。
【００６３】
【表１】
2008127507.tif 000002
【００６４】
実施例１〜実施例９及び比較例１〜比較例５のインクについて、定着性、白ぐすみ、ノズル詰まりの評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００６５】
【表２】
2008127507.tif 000003
【００６６】
表２に示す定着性、白ぐすみ、ノズル詰まりの評価は、以下のようにして行った。定着性の評価については、先ず、上述したライン型のプリンタ装置（Ａ４判横巾のラインヘッドを有し、解像度は６００ｄｐｉである）を用い、このプリンタ装置の装置本体から、インクタンクが一体となっているヘッドカートリッジを外し、インクタンクに各実施例及び比較例のインクを充填した。次に、被記録媒体としてソニー株式会社製の写真光沢紙（ＥＰＰ−２０Ａ４ＧＢ）を用い、この写真光沢紙に単色ベタ印刷を行った。
【００６７】
定着性の評価では、単色ベタ印刷によって得られた印刷部分に対して、染色物摩擦堅牢試験機ＲＴ−２００Ｓ（株式会社  大栄科学精器製作所製）にて、接触部分にベンコット（Ｍ−３  旭化成株式会社製）を使用して加重２００ｇで５往復（４０往復／ｍｉｎ）させ、試験前後の単色ベタ印刷部分の反射光学濃度をグレタグマクベス社製反射濃度計マクベスＴＲ９２４で測定した。定着性の評価において、濃度低下のないものは、表２中に○印で示し、残存率（＝試験後の濃度／試験前の濃度×１００）が８０％以上のものは、△印で示し、残存率が８０％以下のものは、×印で示した。
【００６８】
白ぐすみの評価については、定着性の評価と同様に、上述したライン型のプリンタ装置でソニー株式会社製の写真光沢紙（ＥＰＰ−２０Ａ４ＧＢ）に単色ベタ印刷を行った。単色ベタ印刷部分の白ぐすみの程度を目視にて判定した。白ぐすみの評価において、白ぐすみのないものは、表２中に○印で示し、やや白ぐすみが見られるものは、△印で示し、白ぐすみが見られ、光沢感が著しく低下しているものは、×印で示した。
【００６９】
ノズル詰まりについては、定着性の評価と同様に、上述したライン型のプリンタ装置でソニー株式会社製の写真光沢紙（ＥＰＰ−２０Ａ４ＧＢ）に単色ベタ印刷を行った。単色ベタ印刷の印刷部分の印刷状態を目視にて判定した。ノズル詰まりの評価においては、印刷状態の良好であるものは、○印で示し、かすれが見られるものは、△印で示し、全く印刷できなかったものは、×印で示した。
【００７０】
表２に示す結果から、実施例１〜実施例９は、比較例１〜比較例５と比べて、定着性、白ぐすみ、ノズル詰まりのすべての評価が良好であった。
【００７１】
比較例１では、スルホン化イソプレン樹脂を含まず、アクリル系樹脂の含有量が２．５質量％であるため、単色ベタ印刷の印刷部分に白ぐすみが発生し、定着性、白ぐすみ、ノズル詰まりのすべての評価を満足できなかった。
【００７２】
比較例２では、アクリル系樹脂を含まず、スルホン化イソプレン樹脂が２．５質量％含有されているため、単色ベタ印刷の印刷部分の定着性が悪く、ノズル詰まりも生じた。
【００７３】
比較例３では、アクリル系樹脂及びスルホン化イソプレン樹脂が含有されていないため、単色ベタ印刷の印刷部分の定着性が悪く、定着性、白ぐすみ、ノズル詰まりのすべての評価を満足できなかった。
【００７４】
比較例４では、スルホン化イソプレン樹脂を含まず、界面活性剤のポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル又はその硫酸エステル塩が含有されていないため、単色ベタ印刷の印刷部分に白ぐすみが発生し、定着性、白ぐすみ、ノズル詰まりのすべての評価を満足できなかった。
【００７５】
また、比較例５では、アクリル系樹脂を含まず、界面活性剤のポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル又はその硫酸エステル塩が含有されていないため、単色ベタ印刷の印刷部分の定着性が悪く、ノズル詰まりも生じた。
【００７６】
以上の比較例１〜比較例５より、スルホン化イソプレン樹脂又はアクリル系樹脂のどちらか一方を含有させる、又は何れも含有させない場合には、定着性とノズル詰まりを共に満足することができないことが分かる。また、比較例１〜比較例５より、界面活性剤のポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル又はその硫酸エステル塩が含有されていない場合には、印刷部分に白ぐすみが発生することを防止できないことが分かる。
【００７７】
これらの比較例に対して、実施例１〜実施例９では、インク中に、アクリル系樹脂と、スルホン化イソプレン樹脂と、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル又はその硫酸エステル塩とがすべて適切な量で含有されているため、アクリル系樹脂及びスルホン化イソプレン樹脂により、ノズル詰まりを生じることなく、十分な定着性を有しつつ、界面活性剤により、多色ベタ印刷の印刷部分に白ぐすみがなく、光沢感のある品位のよい単色ベタ印刷物が得られる。
【００７８】
以上の実施例１〜実施例９より、インク中にアクリル系樹脂と、スルホン化イソプレン樹脂と、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル又はその硫酸エステル塩とを含有することにより、定着性、白ぐすみ、ノズル詰まりのすべてを満足することができることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明を適用したインクが用いられるプリンタ装置の分解斜視図である。
【図２】ヘッドカートリッジの分解斜視図である。
【図３】同ヘッドカートリッジの断面図である。
【図４】インク吐出ヘッドを示しており、同図（Ａ）は発熱抵抗体上に気泡が発生した状態を模式的に示す断面図であり、同図（Ｂ）はノズルよりインクが吐出される状態を模式的に示す断面図である。
【図５】同プリンタ装置の印刷動作を説明するための透視側面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１  プリンタ装置、２  ヘッドカートリッジ、３  装置本体、１１  インクタンク、２１  カートリッジ本体、２３  インク吐出ヘッド、２６  回路基板、２６ａ  発熱抵抗体、２７  ノズルシート、２７ａ  ノズル、２８  フィルム、２９  インク液室、３０  インク流路
【図１】
2008127507.tif 000004
【図２】
2008127507.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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