(57)【要約】【課題】微小液滴を吐出させる記録ヘッドに適用可能な、耐久においても吐出精度不良による印刷不良をおこさないインクジェット記録用インクの提供。【解決手段】記録ヘッドのノズル先端部を含むノズル端面が、吐出口を形成する部分と同一の材料で形成された記録ヘッドのノズルからインク滴を記録信号に応じて吐出させて、被記録材に記録を行うインクジェット記録装置に用いることができるインクであって、顔料、該顔料を分散させる分散剤、分子量が６００〜３，０００の非イオン性界面活性剤、及び水を含んでなり、且つインクの表面張力が２８ｄｙｎ／ｃｍ以上であり、該インクからの揮発成分の蒸発量がインク全体の２０質量％以上となるように蒸発させた蒸発インクと、上記ノズル端面とで作る接触角が３０°未満であるインクジェット記録用インク。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドのノズル先端部を含むノズル端面が、吐出口を形成する部分と同一の材料で形成されてなる記録ヘッドのノズルからインク滴を記録信号に応じて吐出させて、被記録材に記録を行うインクジェット記録装置に用いることができるインクであって、顔料、該顔料を分散させる分散剤、分子量が６００〜３，０００の非イオン性界面活性剤、及び水を含んでなり、且つインクの表面張力が２８ｄｙｎ／ｃｍ以上であり、該インクからの揮発成分の蒸発量がインク全体の２０質量％以上となるように蒸発させた蒸発インクと、上記ノズル端面とで作る接触角が３０°未満であることを特徴とするインクジェット記録用インク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置に関する。更に詳しくは、本発明は、紙や布、革、不織布、ＯＨＰ用紙等の各種の被記録材に記録し得る機器の全て、例えば、インクジェット記録方式を適用した、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の事務機器等に適用可能である。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方式は、低騒音で低ランニングコストであり、高速プリントが可能で、装置の小型化が容易であり、更に、カラー化が容易である等の種々の利点を有し、プリンタや複写機等として広く利用されている。このようなプリンタ等では、一般に、記録する際の吐出特性、定着性等のプリント特性や、プリント画像における、にじみや光学反射濃度、発色性等のプリント品位や、プリント後の画像堅牢性等の観点から、用いるインクが選択される。
【０００３】
インクジェット記録方式に適宜使用されるインクは、その含有する色材によって、染料インク又は顔料インクの二種類に大別されることは広く知られたところである。このうち顔料インクは、染料インクに比べて、形成された画像が、耐水性、耐光性に優れること、又、鮮明な文字品位を可能とすること、等の利点を有している。
【０００４】
顔料インクに含まれる顔料は、通常、高分子分散剤等の分散剤を用いてインク中に安定に分散させられている。具体的な作用としては、高分子分散剤に顔料粒子を吸着させ、主に高分子分散剤の電気的反発力等を利用し、顔料粒子の凝集をもたらす顔料粒子間に作用する分子間力に打ち勝たせて、インク中に安定に分散させているものである。従って、インク中には、顔料の量に応じて高分子分散剤を添加する必要がある。
【０００５】
一方、インクを吐出する記録ヘッドにおいては、従来より、顔料系インク、染料系インクにかかわらず精度よくインクを吐出するために、ノズル端面を濡れにくくする方法（撥水処理等）が一般的な技術として用いられている。ノズル端面が不均一に濡れやすいと、ノズル周囲の一部にインクが付着し、吐出インクがその付着したインクに表面張力で引かれ、所定の方向からずれ、吐出精度が劣化することがあるためである。
【０００６】
しかしながら、特に顔料インクを使用する場合は、ノズル端面を濡れにくくしておいても、インクの吐出を繰り返し行うと濡れにくさを維持しきれないことが生じる場合が多い。これは、顔料自身が疎水性であるため、ノズル端面との親和性が比較的高く、顔料がノズル端面に部分的に付着してしまうことや、分散剤がノズル端面に付着して部分的に撥水性を劣化させることがあるためと考えられる。
【０００７】
これに対して、ノズル端面に対して前進接触角が１０度以下、後退接触角が０度であるようにし、ノズル端面を非常に濡れやすくすると、ノズル端面に付着するインク量が吐出に障害にならない程度に薄く（少なく）なり、吐出精度を良好なものにできるとする提案がある（特許文献１参照）。
【０００８】
しかし、このようなノズル端面／インクの関係を長期的に保つのは非常に困難である。即ち、ノズル端面の汚れ、ノズル部材の材質、インクに求められる物性等が非常に限定、管理された状態でなければ、前進接触角を１０度以下に維持することを実現しにくい。又、ノズル端面表面の濡れ性を親水性／撥水性に表面改質して調整する処理等を行った際には、その処理の耐久性等も十分であることが必要となる。
【０００９】
又、上述したような従来の技術では、初期のインクに対しての濡れ性しか考えられていないが、実際は、吐出したインクの一部がミストとしてや、ノズル部からのあふれ等によってノズル端面に付着した後、経時的にインクの構成成分である水や、蒸気圧が比較的高めの水溶性有機溶剤等の揮発性成分の蒸発が起こり、初期のインクとは組成の異なった蒸発インクが付着している場合がある。
【００１０】
従って、下記に述べるように、ノズル端面とインクとの関係に関しては、単にインクタンクに充填させた初期状態のインクに関してだけではなく、上記したような、成分組成が異なった状態にある蒸発インクに関しても考慮する必要がある。例えば、水性顔料インクから水が蒸発すると（１）インクの粘度、表面張力等の物性値が変化する、（２）顔料の分散状態が異なり分散破壊物が生成する、（３）分散剤濃度が高まる等の要因により濡れ性（接触角）が変化する、等のことが起きる。その結果、長期にわたる印字耐久試験等を行った際には、インクとノズル端面との関係は、初期状態の均一な濡れやすい状態／又は濡れにくい状態とは全く異なってしまい、吐出方向がずれ、吐出精度が極めて劣化してしまう場合もある。ここでいう蒸発インクとは、インク中の水分等の揮発性成分が、インク全体の２０質量％以上蒸発したものを意味するが、本発明者らの検討によれば、その程度の蒸発で、上記のような状態変化が起き得る。
【００１１】
【特許文献１】
特公平４−３５３４４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上記したような課題を解決し、微小液滴を吐出させる記録ヘッドを用いたインクジェット記録方式において、蒸発により組成が変化した顔料インクが記録ヘッドのノズル端面に付着した場合にも、当該記録ヘッドからのインクの吐出精度不良による印刷不良を有効に抑えることのできるインクジェット記録用インク、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法を提供することにある。更に詳しくは、本発明の目的は、水性顔料インクであるにもかかわらず、ノズル端面に対して均一に極微量のインクが濡れる状態が長期間持続されて、吐出安定性が良好に保たれるインクジェット記録用インク、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、［１］記録ヘッドのノズル先端部を含むノズル端面が、吐出口を形成する部分と同一の材料で形成されてなる記録ヘッドのノズルからインク滴を記録信号に応じて吐出させて、被記録材に記録を行うインクジェット記録装置に用いることができるインクであって、顔料、該顔料を分散させる分散剤、分子量が６００〜３，０００の非イオン性界面活性剤、及び水を含んでなり、且つインクの表面張力が２８ｄｙｎ／ｃｍ（ｍＮ／ｍ）以上であり、該インクからの揮発成分の蒸発量がインク全体の２０質量％以上となるように蒸発させた蒸発インクと、上記ノズル端面とで作る接触角が３０°未満であることを特徴とするインクジェット記録用インクである。
【００１４】
上記のインクジェット記録用インクの好ましい形態としては、下記の［２］〜［９］が挙げられる。［２］前記分散剤が、親水性ブロックと疎水性ブロックとを含む２種又は３種のブロックからなるブロックポリマーからなる重合分散剤である上記［１］に記載のインクジェット記録用インク。［３］前記分散剤が、数平均分子量１，０００〜１０，０００のブロックポリマーである上記［１］に記載のインクジェット記録用インク。
【００１５】
［４］前記分散剤の含有量が、インク全量に対して０．１〜１５質量％である上記［１］に記載のインクジェット記録用インク。［５］前記非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテルであって、そのポリエチレンオキサイド部の分子量が３００〜２，６００であり、そのアルキル基部の分子量が１００〜４００である上記［１］に記載のインクジェット記録用インク。
【００１６】
［６］前記顔料の平均粒径が、０．００５〜５μｍの範囲にある上記［１］に記載のインクジェット記録用インク。［７］前記顔料の含有量が、インク全量に対して０．１〜１５質量％である上記［１］に記載のインクジェット記録用インク。［８］更に、２−ピロリドンを含有する上記［１］に記載のインクジェット記録用インク。［９］前記水の含有量が、インク全量に対して２０〜９５質量％である上記［１］に記載のインクジェット記録用インク。
【００１７】
本発明の別の実施形態は、［１０］記録ヘッドのノズル先端部を含むノズル端面が吐出口を形成する部分と同一の材料で形成されている記録ヘッドのノズルからインク滴を記録信号に応じて吐出させて、被記録材にインクを付与して記録を行うインクジェット記録方法において、上記インクに、表面張力が２８ｄｙｎ／ｃｍ（ｍＮ／ｍ）以上のインクであって、該インクから揮発性成分を、その蒸発量がインク全体の２０質量％以上であるように蒸発させた蒸発インクと、上記ノズル端面とで作る接触角が３０°未満であるインクを用いることを特徴とするインクジェット記録方法である。
【００１８】
上記のインクジェット記録方法の好ましい形態は、下記の［１１］〜［１７］が挙げられる。［１１］前記インクが、顔料、該顔料を分散させる分散剤、分子量が６００〜３，０００の非イオン性界面活性剤、及び水を含んでなる上記［１０］に記載のインクジェット記録方法。
【００１９】
［１２］前記分散剤が、親水性ブロックと疎水性ブロックとを含む２種又は３種のブロックからなるブロックポリマーからなる重合分散剤である上記［１１］に記載のインクジェット記録方法。［１３］前記分散剤が、数平均分子量１，０００〜１０，０００のブロックポリマーである上記［１１］に記載のインクジェット記録方法。［１４］前記分散剤のインク中の含有量が、インク全量に対して０．１〜１５質量％である上記［１１］に記載のインクジェット記録方法。［１５］前記非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテルであって、そのポリエチレンオキサイド部の分子量が３００〜２，６００であり、そのアルキル基部の分子量が１００〜４００である上記［１１］に記載のインクジェット記録方法。［１６］前記顔料の平均粒径が、０．００５〜５μｍの範囲にある上記［１１］に記載のインクジェット記録方法。［１７］前記顔料のインク中の含有量が、０．１〜１５質量％である上記［１１］に記載のインクジェット記録方法。
【００２０】
本発明の別の実施形態は、［１８］記録ヘッドのノズル先端部を含むノズル端面が吐出口を形成する部分と同一の材料で形成されてなる記録ヘッドを有し、該記録ヘッドのノズルからインク滴を記録信号に応じて吐出させて被記録材に付着させて記録を行うインクジェット記録装置において、上記インクが、表面張力が２８ｄｙｎ／ｃｍ（ｍＮ／ｍ）以上のインクであって、該インクから揮発性成分を、その蒸発量がインク全体の２０質量％以上であるように蒸発させた蒸発インクと、上記ノズル端面とで作る接触角が３０°未満であるインクであることを特徴とするインクジェット記録装置である。
【００２１】
上記のインクジェット記録装置の好ましい形態としては、下記の［１９］〜［２５］が挙げられる。［１９］前記インクが、顔料、該顔料を分散させる分散剤、分子量が６００〜３，０００の非イオン性界面活性剤、及び水を含んでなる上記［１８］に記載のインクジェット記録装置。
【００２２】
［２０］前記分散剤が、親水性ブロックと疎水性ブロックとを含む２種又は３種のブロックからなるブロックポリマーからなる重合分散剤である上記［１９］に記載のインクジェット記録装置。［２１］前記分散剤が、数平均分子量１，０００〜１０，０００のブロックポリマーである上記［１９］に記載のインクジェット記録装置。
【００２３】
［２２］前記分散剤のインク中の含有量が、インク全量に対して０．１〜１５質量％である上記［１９］に記載のインクジェット記録装置。［２３］前記非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキルエーテルであって、そのポリエチレンオキサイド部の分子量が３００〜２，６００であり、そのアルキル基部の分子量が１００〜４００であるポリオキシエチレンアルキルエーテルである上記［１９］に記載のインクジェット記録装置。［２４］前記顔料の平均粒径が、０．００５〜５μｍの範囲にある上記［１９］に記載のインクジェット記録装置。［２５］前記顔料のインク中の含有量が、０．１〜１５質量％である上記［１９］に記載のインクジェット記録装置。
【００２４】
尚、上記した構成を有する本発明において、接触角とは、平衡接触角のことを意味し、直径１．５ｍｍの液滴をノズル端面に滴下し３０秒後の接触角を測定した値を意味する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。
本発明にかかるインクジェット記録用インク（以下、インクという）は、顔料、該顔料を分散させる分散剤、分子量が６００〜３，０００の非イオン性界面活性剤、及び水を含んでなり、且つインクの表面張力が２８ｄｙｎ／ｃｍ（ｍＮ／ｍ）以上であるものであって、更に、上記構成を有するインクから揮発性成分を、その蒸発量がインク全体の２０質量％以上であるように蒸発させた蒸発インク（以下、蒸発インクという）と、記録ヘッドのノズル端面とで作る接触角が３０°未満となるように構成されていることを特徴とする。
【００２６】
本発明者らの検討によれば、顔料を分散剤によって水性媒体中に分散させてなるインクを調製する場合に、上記した構成を有するインクとすることによって、インクジェット記録ヘッドのノズル端面に付着するインク量を常時少なくすることを可能とできる。特に、記録ヘッドのノズル先端部を含むノズル端面に撥水処理を施していない、ノズル端面が、吐出口を形成する部分と同一の材料で形成されてなる記録ヘッドにおいても同様の効果が得られる。その結果、長期的な印字耐久等を行った後でもノズル端面へのインク付着量は、薄く、少ないため、インクの吐出精度に影響を与えることがなく、吐出精度は極めて良好に保たれる。以下、本発明にかかるインクの構成成分について詳細に説明する。
【００２７】
先ず、本発明にかかるインクに用いる顔料には、広くさまざまな有機系及び無機系の顔料を、単独又は組合せで選択できる。更に詳細には、天然顔料、合成有機顔料、合成無機顔料等が使用できる。
【００２８】
使用する顔料の例としては、下記のものが挙げられる。黒色インクに使用される顔料としては、カーボンブラックが好適である。具体的には、例えば、ファーネス法、チャネル法、或いは、石油コークスを多量のアルカリを用いて賦活化して製造される高比表面積カーボン、更に、上記したようなカーボンブラック素材に対して気相からの弗素処理、親水性を有する重合性モノマーのプラズマ処理、親水性を有するモノマーの液相からのグラフト重合、等の処理がなされたカーボンブラックが挙げられる。以上のようなカーボンブラックは、一次粒径が１５〜４０ｍμ（ｎｍ）、ＢＥＴ法による比表面積が５０〜３，０００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸油量が４０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、揮発分が０．５〜１０％、ｐＨ値が２〜９を有するものが好ましい。
【００２９】
上記したようなカーボンブラック顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ７）の市販されているものとしては、具体的には、例えば、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ−８８、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ６、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００、Ｎｏ．２２００Ｂ（以上、三菱化学製）；Ｒａｖｅｎ  ７００、Ｒａｖｅｎ  ５７５０、Ｒａｖｅｎ  ５２５０、Ｒａｖｅｎ  ５０００、Ｒａｖｅｎ  ３５００、Ｒａｖｅｎ  １２５５（以上、コロンビア製）；Ｒｅｇａｌ  ４００Ｒ、Ｒｅｇａｌ  ３３０Ｒ、Ｒｅｇａｌ  ６６０Ｒ、Ｍｏｇｕｌ  Ｌ、Ｍｏｎａｒｃｈ  ７００、Ｍｏｎａｒｃｈ  ８００、Ｍｏｎａｒｃｈ  ８８０、Ｍｏｎａｒｃｈ  ９００、Ｍｏｎａｒｃｈ  １０００、Ｍｏｎａｒｃｈ  １１００、Ｍｏｎａｒｃｈ  １３００、Ｍｏｎａｒｃｈ  １４００、（以上、キャボット製）；ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  ＦＷ１、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  ＦＷ２、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  ＦＷ２Ｖ、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  ＦＷ１８、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  ＦＷ２００、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  Ｓ１５０、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  Ｓ１６０、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  Ｓ１７０、Ｐｒｉｎｔｅｘ  ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｖ、Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｖ、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ６、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ５、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ４Ａ、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ４、（以上、デグッサ製）；マックスソーブ  Ｇ−４０、マックスソーブ  Ｇ−１５、マックスソーブ  Ｇ−０８（以上、関西熱化学製）等を使用することができるが、これらに限られるものではない。
【００３０】
イエローインクに使用される顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ  １、２、３、１２、１３、１４、１６、１７、２０、２４、５５、７３、７４、７５、８３、８６、９３、９５、９７、９８、１０９、１１０、１１４、１１７、１２０、１２５、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５１、１５３、１５４、１５５、１６６、１６８、１８０、１８５等が挙げられる。しかし、これらに限られるものではない。
【００３１】
又、マゼンタインクに使用される顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ５、７、９、１２、４８、５２、５３、５７、５７：１、９７、１１２、１２２、１２３、１４９、１６８、１７５、１７６、１７７、１８０、１８４、１９２、２０２、２０９、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２３８、２４０、２５４、２５５等が挙げられる。しかし、これらに限られるものではない。
【００３２】
又、シアンインクとして使用される顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １、２、３、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等が挙げられる。しかし、これらに限られるものではない。
【００３３】
上記した以外にも、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１６、３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１、
Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０、
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、
Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、２５、２６等が挙げられるが、これらに限られるものではない。尚、上記した顔料以外の本発明のために新たに製造された顔料も、勿論、使用可能である。
【００３４】
これらの顔料の好ましい平均粒径は０．００５〜５μｍである。５μｍよりも大きいと、微小なインク滴を吐出するノズル口を詰まらせたり、長期間インクを放置したとき等に顔料が沈降する、等の不具合が生じる場合がある。
又、上記に挙げたような顔料は、インク全量に対して、０．１〜１５質量％の範囲で含有させることが好ましい。１５質量％を超えて使用すると、インクの粘度が高くなりすぎ、吐出安定性や目詰まり等に不具合を生じる場合がある。
【００３５】
本発明にかかるインクは、上記に列挙したような顔料に分散性を付与するための分散剤を含有して構成されるが、顔料に分散性を付与するものとしては、重合体からなる重合分散剤が使用される。
【００３６】
顔料を水系媒体中に分散させる分散剤としては、疎水部と親水部とを有する重合体が好適に用いられるが、該重合体の構造による分類としては、例えば、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体（枝分かれ共重合体）、交互共重合体等が挙げられる。又、重合体には、アニオン系、カチオン系、又は非イオン系がある。
【００３７】
上記した中でも、本発明にかかるインクに特に好適なものは、疎水性ブロックと親水性ブロックとを含むブロック共重合体からなるブロックポリマータイプの分散剤である。かかる分散剤を用いれば、インクに、高い分散安定性、長期保存安定性を与え、更に、インクが、インクに熱エネルギーを作用させてインク滴を吐出させる方式に使われた場合においても、吐出安定性に優れたインクとなる。ブロックポリマーとは、ＡＢ型、ＡＢＡ型、ＢＡＢ型及びＡＢＣ型等で示される構造からなるブロック共重合体のことである。ここで、Ａ、Ｂ、Ｃは、ある限定された長さの特定の単量体の連鎖を表す。
【００３８】
本発明において特に好適な分散剤は、ＡＢ型、ＡＢＡ型及びＡＢＣ型構造の、２種又は３種のブロック共重合体（ブロックポリマー）からなるものである。特に、疎水性のブロックと親水性のブロックとを有し、又、分散安定性に貢献する均衡のとれたブロックサイズを有するブロック共重合体は、本発明を実施する上で有利である。
【００３９】
所望する各種の官能基を疎水性ブロック（着色剤が結合するブロック）に組み込むことができ、それによって分散安定性が改善されるために、重合分散剤と顔料との間の特異的相互作用をよりいっそう強化できる。これらの重合体の詳細は、米国特許第５，０８５，６９８号及び第５，２７２，２０１号明細書、更に、１９９３年８月２５日に発行された欧州特許出願第０  ５５６  ６４９  Ａ１号に開示されている。更に、本発明に有用なグラフト共重合体のいくつかは、米国特許第５，２３１，１３１号明細書に開示されている。
【００４０】
上記したような重合体からなる重合分散剤のインク中における含有量は、使用する重合体の構造、分子量、及び他の特性、更にインクを構成する他の成分に依存するので、これらに応じて適宜なものとすればよい。例えば、本発明にかかるインクに分散剤として好適に利用できる重合体としては、その数平均分子量が４０，０００未満、好ましくは２０，０００未満、より好ましくは１，０００〜１０，０００の範囲内のものである。このような重合分散剤を使用した場合の含有量は、インクの全量に対して、０．１〜１５質量％とすることが好ましく、更には、０．１〜８質量％とすることが好ましい。インク中における重合分散剤の含有量がこの範囲よりも高い場合には、インクジェット記録用インクとして所望するインク粘度を維持するのがやや困難となる。
【００４１】
疎水性のＢブロックを形成するモノマーとして選択することのできる代表的なものとしては、次のモノマーを包含できる。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。メチルメタクリレート（ＭＭＡ）、エチルメタクリレート（ＥＭＡ）、プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート（ＢＭＡ又はＮＢＭＡ）、ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート（ＥＨＭＡ）、オクチルメタクリレート、ラウリルメタクリレート（ＬＭＡ）、ステアリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−エトキシエチルメタクリレート、メタクリロニトリル、２−トリメチルシロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）、ｐ−トリルメタクリレート、ソルビルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、フェニルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アクリロニトリル、２−トリメチルシロキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレート、ｐ−トリルアクリレート及びソルビルアクリレートのモノマーである。これらの中でも特に好ましいＢブロックは、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレートから製造されたホモポリマー及びコポリマー、又はメチルメタクリレートとブチルメタクリレートとのコポリマーである。
【００４２】
本発明にかかるインクを構成する重合分散剤としては、芳香環を含むモノマー単位を少なくとも含有するブロック共重合体も好ましく用いることができる。芳香環を含むモノマー単位としては、スチレン、α−メチルスチレン、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルアクリレートが好ましい。これらの中でも特に、ベンジルメタクリレートが好ましい。ベンジルメタクリレート単位を少なくとも含有するブロック共重合体によって顔料を分散させたインクは、ノズル端面に対するインクのヌレが均一であり、インクジェットヘッドによる吐出持続性が非常に良好である。
【００４３】
重合分散剤として用いるブロック共重合体において、水に対する顔料の分散性を発現する機能を有する親水性のＡブロックの形成材料としては、特にカルボキシル基を含むモノマーが好ましく用いられる。具体的には、メタクリル酸（ＭＡＡ）、アクリル酸、ジメチルアミノエチルメタクリレート（ＤＭＡＥＭＡ）、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、メタクリルアミド、アクリルアミド及びジメチルアクリルアミドが挙げられる。これらの中でも、メタクリル酸又はジメチルアミノエチルメタアクリレートのホモポリマー又はコポリマーが好ましい。
【００４４】
ＡＢＣ型のブロックポリマーを構成するＣブロックの機能は、水性キャリア媒体中に存在している有機成分（水溶性有機溶剤）の存在下で、分散物の安定性を与えることにある。インク中に含有させる有機成分は、しばしば水性顔料分散物の凝集の一因となる。ＡＢＣトリブロックポリマーからなる分散剤のＣブロックが、有機成分中で良好な安定性を有する時には、凝集に対する抵抗性は顕著に改善され得る。Ｃブロックの構成要素となるＣブロックを形成するモノマーは、インク中に含有させる有機成分の特性に依存して、親水性又は疎水性でよく、更には、先に挙げたＢブロックの構成要素であるモノマーを含んでいてもよい。具体的には、ｎ−ブトキシエチルメタクリレート、ブチルメタクリレート及びエトキシトリエチレングリコールメタクリレート等が挙げられる。
【００４５】
上記に列挙したような重合体からなる分散剤の使用量としては、分散させる対象となる顔料の含有量に依存するが、質量基準で、顔料量：分散剤量＝１０：３０〜１０：０．５となる範囲で使用することが好ましい。適正な比率は、選択した、顔料と重合分散剤とを用いて実験的に決定されるが、顔料に吸着せずに溶解している分散剤の量が、インク中で２質量％以下となるように構成することが好ましい。
【００４６】
上記したような重合分散剤として用いるブロックポリマーを水に可溶化させるために用いる塩基性物質としては、例えば、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類や、或いは水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等の無機塩基類を用いることが可能である。
【００４７】
本発明にかかるインクに用いることのできる最適な塩基種は、選択した顔料、分散剤の種類によっても異なるが、不揮発性で安定で、且つ、保水性の高いものであることが好ましい。又、用いる塩基性物質の量は、基本的には、重合分散剤の酸価から計算される量から、それを中和するのに必要な塩基量として、それぞれ用いればよい。場合によっては、酸の当量を上回る量の塩基を用いる場合がある。それは、分散性の向上、インクのｐＨ調整、記録性能の調整、保湿性の向上等の目的で行う。
【００４８】
本発明にかかるインクに分散剤として好適に用いことのできるブロックポリマーの重合法としては、ＵＳＰ４５０８８８０明細書に記載されているような方法が適用できる。ＡＢ型ブロックポリマーは、慣用のアニオン重合技術を用いて製造することができる。ここではコポリマーの第１ブロックが形成され、この第１ブロックが完成すると、第２のモノマーの流れが開始されて次のポリマーのブロックを生成する。
【００４９】
これらの技術の多く、特にグループ移動重合方法では、開始剤は非官能性のものであってもよく、酸グループ（そのままでか又はブロックされた形で使用された）を含有していても、又はアミノグループを含有していてもよい。先ず初めに疎水性のＢブロック又は親水性のＡブロックの何れかが生成される。又、ＡＢＡ型のブロックポリマーは、先ずＡブロックの１つを重合させ、次いで疎水性のＢブロックを重合させ、次いで第２のＡブロックを重合させるアニオン重合又はグループ移動重合技術によっても製造できる。
【００５０】
本発明にかかるインクは、先ず、上記したようにして得られる重合分散剤を用いて顔料に分散性を付与して得られる顔料分散液を調製し、次に、水、好ましくは水と水溶性有機溶剤とからなる水系混合媒体中に混合し、分散させることで適宜な顔料濃度に調整して作成することが好ましい。
【００５１】
上記のようにして作成される本発明にかかるインクにおいて、その保存安定性とノズル先端部での保湿性、そして記録紙等の被記録材における定着性を、良好なものに調節するためには、水溶性有機溶剤を用いてもよい。本発明に使用でき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、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、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共重合体；エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、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；チオジエチレングリコール；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モノメチル（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）エーテル等の低級アルキルエーテル類；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）エーテル等の多価アルコールの低級ジアルキルエーテル類；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、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等の含窒素複素環式ケトン類；スルホラン、ジメチルスルホキシド等の含硫黄化合物、等が挙げられる。
【００５２】
上記に列挙したものから選択される水溶性有機溶剤のインク中における含有量の合計は、５０質量％以下とすることが好ましい。
【００５３】
本発明にかかるインクは、更に、２−ピロリドンを含有させた形態とすることも好ましい。この場合のインク中における２−ピロリドンの含有量は、少なくとも０．５質量％とすることが好ましい。本発明者らの検討によれば、本発明にかかるインク中に２−ピロリドンを含有させると、２−ピロリドンと後述する界面活性剤の相乗効果によって、インク中から揮発性成分が蒸発した蒸発インクにおける顔料の分散安定性を向上させる効果が得られる。
【００５４】
本発明にかかるインク中の水の含有量は、インク全量に対して、２０〜９５質量％、とりわけ６０〜９５質量％の範囲が好ましい。含有量が２０質量％よりも少ないと、インクの粘度が高くなる、被記録材にインクを付与した場合に、紙上で滲みやすくなる、定着性が劣る、等の不都合を生じる場合がある。一方、９５質量％よりも多いと、蒸発成分が多過ぎて、蒸発インクの固着特性が悪化する場合がある。本発明においては、水は、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、脱イオン水を使用することが望ましい。
【００５５】
更に、本発明にかかるインク中には、蒸発インクの固着特性を向上させるために、蒸発抑制効果のある化合物、粘度上昇を抑制する化合物等の、従来使用されていた水溶性有機溶剤とは異なる固着防止剤を使用してもよい。この際に使用する固着防止剤としては、例えば、尿素、エチレン尿素、トリメチロールプロパン、塩酸トリエチルアミン等のトリエチルアミンの塩、塩酸トリエタノールアミン等のトリエタノールアミンの塩、トルエンスルホンアミドの誘導体等が挙げられる。これらの固着防止剤は、インク中に３０質量％以下の範囲で適宜選択して使用することが好ましい。
【００５６】
本発明にかかるインクは、上記した成分に加えて、分子量６００〜３，０００の非イオン性の界面活性剤を含んでなることを特徴とする。上記した非イオン性界面活性剤は、分散剤、特にブロックポリマータイプの分散剤と併用することで、理由は定かではないが、これらの相乗効果によって顔料の分散効果が高まることが確認された。即ち、分散剤及び界面活性剤をそれぞれ単独で使用して構成したインクの場合と比べ、顔料の分散安定性が著しく向上する。又、非イオン性界面活性剤であっても、分子量が６００未満の界面活性剤の場合には、上記した効果が殆ど認められなかった。更には、上記非イオン性界面活性剤を含有させることで、インクの表面張力を適度に低下させることができ、ノズル端面と、蒸発インクとで作る接触角を３０°未満と低くする効果もあることが確認された。
【００５７】
本発明にかかるインクに含有させることのできる分子量６００〜３，０００の非イオン性界面活性剤としては、例えば、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フェノールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、アセチレングリコール化合物類、ソルビタンエステル類、ソルビタンエステルエーテル類、オキシエチレンオキシプロピレンブロックポリマー類、オキシエチレンアルキルアミン類、脂肪酸のアルコールアミド類、多価アルコールの脂肪酸エステル類、アセチレングリコールのエチレンオキシド付加化合物等が挙げられる。
【００５８】
こられの中でも特に、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを顔料インクに用いた場合には、分散剤による高い顔料分散安定化効果が得られる。具体的には、インクの長期保存に対しての高い分散安定性が実現され、更には、インクから水分等が蒸発した蒸発インクにおいても高い分散安定性が実現される。更に、本発明者らの検討によれば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルの中でも、特に、ポリエチレンオキサイドの分子量が３００〜２，６００で、且つアルキル基の分子量が１００〜４００であるものをインクに含有させた場合に、上述したような効果が高いレベルで達成できる。
【００５９】
本発明者らの検討によれば、顔料の分散が比較的安定していないインクでは、インクから水分や揮発性の高い水溶性有機溶媒が蒸発した際に、顔料の凝集が発生する等してインクの諸特性が初期とは異なってしまい、ノズル端面に対するインクの濡れ性（接触角）も変わってしまうことがあった。特に、熱エネルギーを作用させることによってインク滴を吐出させる方式のインクジェット記録に、顔料の分散が比較的安定していないインクを用いた場合には、ノズル端面に付着するインクの顔料の凝集物は更に多くなる場合があり、蒸発インクが付着した部分と、そうでない部分とで、ノズル端面の濡れが均一でなくなるため、耐久において吐出精度が劣化する可能性が高い。本発明にかかるインクでは、上記した分子量６００〜３，０００の非イオン性界面活性剤を含んでなるため、顔料の分散破壊を防ぐ効果があり、上記したようなことはなく、インクから水分等が蒸発しても蒸発インクによる濡れの不均一性はなく、蒸発インクと、ノズル端面とで作る接触角が３０°未満を維持し続けるため、吐出精度が劣化することがない。
【００６０】
しかしながら、上記の非イオン性界面活性剤が含有されたインクであっても、かかる界面活性剤の添加により表面張力を大きく低減させたインクは、下記に述べるように好ましくない。そのため、本発明にかかるインクは、その表面張力が２８ｄｙｎ／ｃｍ以上に調整されてなることを要する。即ち、インクの表面張力が低すぎるとノズル端面全面にインクが大量に広がってしまうが、表面張力が２８ｄｙｎ／ｃｍ以上であれば、これを抑制する効果があり、インクがノズル端面に大量に広がらず、インクの吐出方向を精度よくすることができる。本発明にかかるインクを調製する場合には、表面張力がこの範囲に入るように、例えば、上記した非イオン性界面活性剤やその他の界面活性剤の、種類や量を適宜に選択して使用することが好ましい。本発明で使用する非イオン性界面活性剤のインク中における含有量は、０．０１〜５質量％の範囲とすることが好ましい。
【００６１】
本発明にかかるインクには、以上述べた各材料に加えて、更に、防腐剤、酸化防止剤、その他の物性調節のための補助材料等を、前記した本発明にかかるインクが所望する表面張力及び、蒸発インクとノズル端面との接触角を損なわない範囲で、適宜に添加してもよい。
【００６２】
本発明にかかるインクの作成方法は特に限定されるものではないが、下記の方法等によって調製することができる。先ず、先に挙げたようなブロックポリマー等の重合分散剤を塩基性水溶液に溶解させて可溶化し、この水溶液に顔料を添加し、プレミキシングにより顔料の表面を濡らし、その後、慣用的に使用されるナノマイザー等の分散手段を用いて分散を行い、更に、粗大粒子を除くために、遠心分離、メンブランを用いた加圧濾過等を行って、顔料に良好な分散性が付与された状態の所望の顔料分散液を得る。次に、この顔料分散液に、水及び水溶性有機溶剤、分子量が６００〜３，０００の非イオン性界面活性剤を加え、更に必要に応じてその他の添加剤（２−ピロリドン、固着防止剤、その他の界面活性剤、ｐＨ調整剤、防腐剤等）を加えて攪拌してインクとする。又、分散の手段として、重合分散剤と顔料、水溶性有機溶剤等をロールミルで混合、分散後、アルカリ水溶液で中和するような分散方法を用いてもかまわない。
【００６３】
本発明にかかるインクにおいては、水不溶性の色材である顔料に、下記に挙げるような表面処理を予め行って用いることもできる。例えば、エタノール、プロパノール等のアルコール類による表面処理、界面活性剤処理、酸性基や塩基性基を置換する顔料誘導体処理、顔料表面を他物質で被覆する顔料被覆反応処理、縮合反応やグラフト反応により置換基を導入する表面化学反応処理、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、ジルコネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤等で表面処理をするカップリング反応処理、プラズマ反応処理、ＣＶＤ処理等を行うことができる。
【００６４】
又、本発明においては、インク中への不純物の混入を避けるために、顔料を、洗浄、精製して不純物を除去してから使用することが好ましい。市販の顔料は、合成過程で混入すると考えられる有機、無機の不純物を多量に含有しており、これらの不純物は、ノズル目詰まり、コゲーション、保管安定性、記録信頼性等に悪影響を及ぼす原因となる。このため、これらの不純物を除去することを目的として、洗浄或いは精製をした顔料を用いることが好ましい。洗浄方法・精製方法としては、濾過、遠心分離、分離膜法、イオン交換樹脂処理法、逆浸透法、活性炭法、ゼオライト法、水洗、溶剤抽出等が挙げられる。これらの方法による洗浄、精製は、原料混合前、顔料分散液の調製後、及びインク作製後の何れかの段階で行うか、或いは、これらの複数の段階で行った方がよい。特に、こうした不純物の混入経路は、顔料に起因するもののみならず、分散時の分散メディアや分散容器等からもあると考えられるため、原料混合前、或いは顔料分散液調製後の処理が有効である。
【００６５】
本発明にかかるインクを用いて画像を形成する場合に使用する被記録材としては、特に限定されず、例えば、普通紙や合成紙等の紙、不織布、ＯＨＰ用紙、革等を用いることができる。
【００６６】
図１及び図２に、本発明にかかるインクを用いた場合に、特に顕著な効果が得られるインクジェット記録装置として、熱エネルギーを利用した装置の主要部であるヘッド構成例を示す。
【００６７】
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線での切断面図である。ヘッド１３は、インクを通す流路（ノズル）１４を有するガラス、セラミック、シリコン又はプラスチック板等と、発熱素子基板１５とを接着して得られる。発熱素子基板１５は、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン等で形成される保護層１６、アルミニウム、金、アルミニウム−銅合金等で形成される電極１７−１及び１７−２、ＨｆＢ２、ＴａＮ、ＴａＡｌ等の高融点材料から形成される発熱抵抗体層１８、熱酸化シリコン、酸化アルミニウム等で形成される蓄熱層１９、シリコン、アルミニウム、窒化アルミニウム等の放熱性のよい材料で形成される基板２０、より成り立っている。
【００６８】
上記ヘッドの電極１７−１及び１７−２にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板１５のｎで示される領域が急速に発熱し、この表面に接しているインクに気泡が発生し、その発生する圧力でメニスカス２３が突出し、インクがヘッドのノズル１４を通して吐出し、吐出オリフィス２２よりインク小滴２４となり、被記録材２５に向かって飛翔する。
【００６９】
図３には、図１に示したヘッドを多数並べたマルチヘッドの外観図を示す。このマルチヘッドは、マルチノズル２６を有するガラス板２７と、図１に説明したものと同じような発熱ヘッド２８を接着して作られている。又、２９はノズル端面を示す。
【００７０】
図４に、このヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。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固定されており、カンチレバーの形態をなす。ブレード６１は、記録ヘッド６５による記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場合、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。
【００７１】
６２は記録ヘッド６５の突出口面のキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに配置され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。更に、６３はブレード６１に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッド６５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及びインク吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１及びインク吸収体６３によって吐出口面に水分、塵埃等の除去が行われる。
【００７２】
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、６６は、記録ヘッド６５を搭載して記録ヘッド６５の移動を行うため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、モーター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に沿った移動が可能となり、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。５１は被記録材を挿入するための給紙部、５２は不図示のモーターにより駆動される紙送りローラーである。
【００７３】
これらの構成により記録ヘッド６５の吐出口面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行につれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙される。以上の構成において、記録ヘッド６５が記録終了してホームポジションへ戻る際、吐出回復部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。その結果、記録ヘッド６５の吐出口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ように移動する。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の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。
【００７４】
上述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ため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。
【００７５】
図５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インクカートリッジ４５の一例を示す図である。ここで４０は供給用インクを収納したインク収容部、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にする。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ィン、特にポリエチレンで形成されているものが好ましい。
【００７６】
本発明に用いることのできるインクジェット記録装置としては、上述のように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に示すようなそれらが一体になったものにも好適に用いられる。図６において、７０は記録ユニットであり、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、ポリプロピレンを用いることが好ましい。又、インク吸収体を用いず、インク収容部が内部にバネ等を仕込んだインク袋であるような構造でもよい。７２は、カートリッジ内部を大気に連通させるための大気連通口である。この記録ユニット７０は図４に示す記録ヘッド６５に換えて用いられるものであって、キャリッジ６６に対して着脱自在になっている。
【００７７】
次に、本発明にかかるインクを用いた場合に優れた効果が得られる記録装置及び記録ヘッドの、他の具体例を説明する。
【００７８】
図７は、吐出時に気泡を大気と連通する吐出方式の液体吐出ヘッドとしての液体吐出ヘッド、及びこのヘッドを用いる液体吐出装置としてのインクジェットプリンタの一例の要部を示す概略斜視図である。
【００７９】
図７においては、インクジェットプリンタは、ケーシング１００８内に長手方向に沿って設けられる被記録材としての用紙１０２８を図７に示す矢印Ｐで示す方向に間欠的に搬送する搬送装置１０３０と、搬送装置１０３０による用紙１０２８の搬送方向Ｐに略直交する方向Ｓに略平行に往復運動せしめられる記録部１０１０と、記録部１０１０を往復運動させる駆動手段としての移動駆動部１００６とを含んで構成されている。
【００８０】
搬送装置１０３０は、互いに略平行に対向配置される一対のローラユニット１０２２ａ及び１０２２ｂと、一対のローラユニット１０２４ａ及び１０２４ｂと、これらの各ローラユニットを駆動させる駆動部１０２０とを備えている。これにより、駆動部１０２０が作動状態とされるとき、用紙１０２８が図７に示す矢印Ｐ方向にそれぞれのローラユニット１０２２ａ及び１０２２ｂと、ローラユニット１０２４ａ及び１０２４ｂにより狭持されて間欠送りで搬送されることとなる。
【００８１】
移動駆動部１００６は、所定の間隔をもって対向配置される回転軸に配されるプーリ１０２６ａ及び１０２６ｂに巻きかけられるベルト１０１６と、ローラユニット１０２２ａ及び１０２２ｂに略平行に配置され記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａに連結されるベルト１０１６を順方向及び逆方向に駆動させるモータ１０１８とを含んで構成されている。
【００８２】
モータ１０１８が作動状態とされてベルト１０１６が図７の矢印Ｒ方向に回転したとき、記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａは図７の矢印Ｓ方向に所定の移動量だけ移動される。又、モータ１０１８が作動状態とされてベルト１０１６が図７の矢印Ｒ方向とは逆方向に回転したとき、記録部１０１０のキャリッジ部材１０１０ａは図７の矢印Ｓ方向とは反対の方向に所定の移動量だけ移動されることとなる。更に、移動駆動部１００６の一端部には、キャリッジ部材１０１０ａのホームポジションとなる位置に、記録部１０１０の吐出回復処理を行うための回復ユニット１０２６が記録部１０１０のインク吐出口配列に対向して設けられている。
【００８３】
記録部１０１０は、インクジェットカートリッジ（以下、単にカートリッジと記述する場合がある）１０１２Ｙ、１０１２Ｍ、１０１２Ｃ及び１０１２Ｂが各色、例えばイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックごとにそれぞれ、キャリッジ部材１０１０ａに対して着脱自在に備えられる。
【００８４】
図８は、上述のインクジェット記録装置に搭載可能なインクジェットカートリッジの一例を示す。本例におけるカートリッジ１０１２は、シリアルタイプのものであり、インクジェット記録ヘッド１００と、インク等の液体を収容する液体タンク１００１とで主要部が構成されている。インクジェット記録ヘッド１００は液体を吐出するための多数の吐出口８３２が形成されており、インク等の液体は、液体タンク１００１から図示しない液体供給通路を介して液体吐出ヘッド１００の共通液室（図９参照）へと導かれるようになっている。カートリッジ１０１２は、インクジェット記録ヘッド１００と液体タンク１００１とを一体的に形成し、必要に応じて液体タンク１００１内に液体を補給できるようにしたものであるが、この液体吐出ヘッド１００に対し、液体タンク１００１を交換可能に連結した構造を採用するようにしてもよい。
【００８５】
このような構成のインクジェットプリンタに搭載され得る上述の液体吐出ヘッドの具体例を以下に更に詳しく説明する。図９は、液体吐出ヘッドの要部を模式的に示す概略斜視図であり、電気熱変換素子を駆動するための電気的な配線等は省略している。
【００８６】
図示した例の液体吐出ヘッドにおいては、例えば、図９に示されるような、ガラス、セラミックス、プラスチック或は金属等からなる基板９３４が用いられる。このような基板の材質は、流路構成部材の一部として機能し、インク吐出エネルギー発生素子、及び後述する液流路、吐出口を形成する材料層の支持体として、機能し得るものであれば、特に限定されるものではない。以下、Ｓｉ基板（ウエハ）を用いた場合で説明する。吐出口は、レーザー光による形成方法の他、例えば後述するオリフィスプレート（吐出口プレート）９３５を感光性樹脂として、ＭＰＡ（Ｍｉｒｒｏｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ａｌｉｇｎｅｒ）等の露光装置により形成することもできる。
【００８７】
図９において９３４は電気熱変換素子（以下、ヒータと記述する場合がある）９３１及び共通液室部としての長溝状の貫通口からなるインク供給口９３３を備える基板であり、インク供給口９３３の長手方向の両側に熱エネルギー発生手段であるヒータ９３１がそれぞれ１列ずつ千鳥状に電気熱変換素子の間隔が、例えば３００ｄｐｉで配列されている。この基板９３４上にはインク流路を形成するためのインク流路壁９３６が設けられている。このインク流路壁９３６には、更に吐出口８３２を備える吐出口プレート９３５が設けられている。
【００８８】
ここで、図９においてはインク流路壁９３６と吐出口プレート９３５とは、別部材として示されているが、このインク流路壁９３６を例えばスピンコート等の手法によって基板９３４上に形成することによりインク流路壁９３６と吐出口プレート９３５とを同一部材として同時に形成することも可能である。
【００８９】
本発明では、吐出口の材料とノズル端面表面とが同一材料であるような記録ヘッドが使用される。ノズル端面表面を親水性／撥水性等に表面改質してしまうとその処理の耐久性が十分でなくなり濡れ性が変化してしまうため、これを防ぐためである。吐出口を形成する部材とノズル端面を同一材料とし、インクに対して濡れやすい材料にすると吐出方向に重要な因子であるオリフィス周辺の濡れ性のばらつきを抑えられるため好ましい。好ましい構成材料としては、エポキシ樹脂のカチオン重合化合物等が挙げられる。
【００９０】
本発明にかかるインクは、特にインクジェット記録方式の中でも、熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置において、優れた効果をもたらす。
【００９１】
上記した方式の代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４，７２３，１２９号明細書、同第４，７４０，７９６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が好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュ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越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ーを発生せしめ、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なわれるので、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。
【００９２】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４，４６３，３５９号明細書、同第４，３４５，２６２号明細書に記載されているようなものが適している。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４，３１３，１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、更に優れた記録を行なうことができる。
【００９３】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路又は直角状液流路）の他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４，５５８，３３３号明細書、米国特許第４，４５９，６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。
【００９４】
加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても本発明は有効である。
【００９５】
更に、記録装置が記録できる最大の被記録材の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成の何れでもよいが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮することができる。
【００９６】
加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、或は記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【００９７】
又、本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを行うことも安定した記録を行うために有効である。
【００９８】
更に、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異なる色の複色カラー、又は混色によるフルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。
【００９９】
以上の説明では、インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化するもの、若しくは液体であるもの、或は上述のインクジェット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【０１００】
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで防止するか、又はインクの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを用いるかして、何れにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとして吐出するものや、被記録材に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能である。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報或は特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部又は貫通孔に液状又は固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【０１０１】
更に加えて、本発明にかかるインクを用いる記録装置の形態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体又は別体に設けられるものの他、リーダと組み合せた複写装置、更には、送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るものであってもよい。
【０１０２】
次に、上述した液体吐出ヘッドを搭載する液体吐出装置の概略について説明する。図１０は、本発明の液体吐出ヘッドを装着して適用することのできる液体吐出装置の一例であるインクジェット記録装置６００の概略斜視図である。図１０において、インクジェットヘッドカートリッジ６０１は、上述した液体吐出ヘッドとこの液体吐出ヘッドに供給するインクを保持するインクタンクとが一体となったものである。このインクジェットヘッドカートリッジ６０１は、駆動モータ６０２の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア６０３、６０４を介して回転するリードスクリュ６０５の螺旋溝６０６に対して係合するキャリッジ６０７上に搭載されており、駆動モータ６０２の動力によってキャリッジ６０７とともにガイド６０８に沿って矢印ａ、ｂ方向に往復移動される。被記録材Ｐ’は、図示しない被記録材搬送手段によってプラテンローラ６０９上を搬送され、紙押え板６１０によりキャリッジ６０７の移動方向にわたってプラテンローラ６０９に対して押圧される。
【０１０３】
リードスクリュ６０５の一端の近傍には、フォトカプラ６１１、６１２が配設されている。これらはキャリッジ６０７のレバー６０７ａのこの域での存在を確認して駆動モータ６０２の回転方向切り換え等を行うためのホームポジション検知手段である。
【０１０４】
支持部材６１３は、上述のインクジェットヘッドカートリッジ６０１の吐出口のある前面（吐出口面）を覆うキャップ部材６１４を支持するものである。又、インク吸引手段６１５は、キャップ部材６１４の内部にインクジェットヘッドカートリッジ６０１から空吐出等されて溜まったインクを吸引するものである。
【０１０５】
このインク吸引手段６１５によりキャップ内開口部（不図示）を介してインクジェットヘッドカートリッジ６０１の吸引回復が行われる。インクジェットヘッドカートリッジ６０１の吐出口面を払拭するためのクリーニングブレード６１７は、移動部材６１８により前後方向（上記キャリッジ６０７の移動方向に直交する方向）に移動可能に設けられている。これらクリーニングブレード６１７及び移動部材６１８は、本体支持体６１９に支持されている。クリーニングブレード６１７は、この形態に限らず、他の周知のクリーニングブレードであってもよい。
【０１０６】
液体吐出ヘッドの吸引回復操作にあたって、吸引を開始させるためのレバー６２０は、キャリッジ６０７と係合するカム６２１の移動に伴って移動し、駆動モータ６０２からの駆動力がクラッチ切り換え等の公知の伝達手段で移動制御される。インクジェットヘッドカートリッジ６０１の液体吐出ヘッドに設けられた発熱体に信号を付与したり、前述した各機構の駆動制御を司ったりするインクジェット記録制御部は装置本体側に設けられており、ここには図示しない。
【０１０７】
上述の構成を有するインクジェット記録装置６００は、図示しない被記録材搬送手段によりプラテンローラ６０９上を搬送される被記録材Ｐ’に対し、インクジェットヘッドカートリッジ６０１は被記録材Ｐ’の全幅にわたって往復移動しながら記録を行う。
【０１０８】
尚、本発明にかかるインクを使用するインクジェット記録装置はこれに限らず、その他のインクジェット記録装置でも同様に利用できる。
【０１０９】
【実施例】
次に、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。尚、以下の記載で「部」、及び「％」とあるものは、特に断りのない限り質量基準である。
【０１１０】
先ず、下記のようにして、実施例及び比較例のインクの調製に必要な顔料分散液Ａ及びＢを作成した。
［顔料分散液Ａの製造］
メタクリル酸（Ａ）／ベンジルメタクリレート（Ｂ）／エトキシトリエチレングリコールメタクリレート（Ｃ）の、ＡＢＣ型のブロックポリマー（Ａ：Ｂ：Ｃ＝１３：４：１０（モル比）、数平均分子量＝３，０００）を重合分散剤として用いた。そして、該ポリマー５０ｇを、水酸化カリウム４５％の水溶液１７ｇ及び脱イオン水４３３ｇと混合して合計５００ｇとし、均質な１０％ポリマー溶液を得るまで中和した。次いで、このポリマー溶液の全量に、カーボンブラック（ＭＡ−６、三菱化学製）１００ｇ、及び脱イオン水６０ｇを加えて混合し、機械的に０．５時間撹拌して混合物を得た。次いで、ナノマイザーを使用し、この混合物を、液体圧力約１０，０００ｐｓｉ（約７０Ｍｐａ）下で相互作用チャンバ内に４回通すことによって処理した。得られた顔料の分散液を顔料分散液Ａとした。この顔料分散液Ａは、顔料濃度が１５％であり、そして動的光散乱法粒径測定機（大塚電子（株）ＥＬＳ−８０００）で測定した顔料の平均粒径は、９０ｎｍであった。
【０１１１】
［分散液Ｂの製造］
顔料分散液Ａの製造で使用したと同様の、均質な１０％ポリマー溶液５００ｇに、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １２８（Ｃｉｂａ  ８ＧＮ）１００ｇ、及び脱イオン水６０ｇを混合し、機械的に０．５時間撹拌して混合物を得た。次いで、ナノマイザーを使用し、この混合物を、液体圧力約１０，０００ｐｓｉ（約７０Ｍｐａ）下で相互作用チャンバ内に４回通すことによって処理した。そして、得られた顔料の分散液を顔料分散液Ｂとした。この顔料分散液Ｂは、顔料濃度が１５％であり、動的光散乱法粒度分布計（大塚電子（株）ＥＬＳ−８０００）で測定した顔料の平均粒径は、８０ｎｍであった。
【０１１２】
＜実施例１＞
上記で得た顔料分散液Ａを用い、以下の組成の各成分を混合し、十分攪拌して溶解後、ポアサイズ２．５μｍのミクロフィルターＦＲ−２５０（富士フィルム製）にて加圧濾過し、本実施例のインクを調製した。得られたインクの顔料濃度は３．５％であり、分散剤濃度は１．７５％であった。尚、下記のポリオキシエチレンアルキルエーテル（商品名：ＢＣ２０−ＴＸ、日本サーファクタント製）は、ポリエチレンオキサイド部（ＯＥ＝２０）の分子量が８９７であって、アルキル基がセチル基（分子量＝２２５）である分子量１，１２２の化合物である。
【０１１３】
・上記の顔料分散液Ａ                  ２３．３部
・グリセリン                              １０部
・トリエチレングリコール                    ８部
・エチレン尿素                              ９部
・アセチレングリコールＥＯ付加物（商品名：アセチ
レノールＥＨ、川研ファインケミカル製）  ０．５部
・ポリオキシエチレンアルキルエーテル（商品名：
ＢＣ２０−ＴＸ、日本サーファクタント製）    １部
・２−ピロリドン                            ３部
・水                                  ４５．２部
【０１１４】
キヤノンバブルジェット（登録商標）プリンターＷ７２００の改造機に、上記で得た本実施例のインクを搭載し、Ａ０／２０％ｄｕｔｙの画像を５００枚印字した。改造機には、上記プリンターＷ７２００使用されている撥水処理されたノズル端面を有する記録ヘッドに変えて、ノズル端面の撥水処理工程を省いて試作した以外は上記と同様の記録ヘッド（ノズル端面が吐出口を形成する部分と同一の材料で形成されている）が装備されているものを用いた。この結果、５００枚印字後も、吐出精度が優れ、印字品位が良好であった。この印字耐久の結果を下記の基準で評価した。そして、その結果を、下記のようにして測定した、本実施例のインクの表面張力及び、上記の画像形成に用いたプリンターのノズル端面と、蒸発インクとの接触角の測定結果とともに、表１にまとめて示した。
【０１１５】
＜印字耐久の評価基準＞
○：５００枚印字しても文字やベタ印字にかすれがなく印字品位が高い。
△：５００枚印字後に吐出方向ズレが発生し、文字品位が若干悪く、ベタ印字に若干白いスジが見えてきているがほぼ問題ないレベル。
×：５００枚印字後に大きな吐出方向ズレが発生し、文字品位が非常に悪く、ベタ印字にはっきりとした白いスジが見える。
××：数枚印字すると、ベタ印字が印字できない（吐出しない）。
【０１１６】
インクの表面張力、蒸発インクとノズル端面との接触角は、下記のようにして測定した。
＜表面張力＞
協和界面科学製ＣＢＶＰ−１式Ａ−１型を使用して、２５℃の条件下で、測定対象のインクの表面張力を測定した。
【０１１７】
＜接触角＞
先ず、協和界面科学製ＣＡ型を使用し、測定対象のインクの一定量を５０℃乾燥機に開放状態で投入し、その蒸発量が２０％となるまで蒸発させて蒸発インクを得た。そして、該蒸発インクの直径１．５ｍｍのインク滴をノズル端面表面に滴下し、３０秒後の接触角を測定した。
【０１１８】
＜実施例２＞
以下の組成の各成分を用いた以外は実施例１と同様にして、上記で得た顔料分散液Ａを用いた本実施例のインクを調製した。得られたインクの顔料濃度は３．５％であり、分散剤濃度は１．７５％であった。尚、本実施例では、ポリオキシエチレンアルキルエーテルに、実施例１と同様のものを使用した。
【０１１９】
・上記の顔料分散液Ａ                  ２３．３部
・グリセリン                                ７部
・ジエチレングリコール                      ５部
・エチレン尿素                              ９部
・アセチレングリコールＥＯ付加物（商品名：アセチ
レノールＥＨ、川研ファインケミカル製）  ０．５部
・ポリオキシエチレンアルキルエーテル（商品名：
ＢＣ２０−ＴＸ  日本サーファクタント製）１．５部
・２−ピロリドン                            ３部
・水                                  ５０．７部
【０１２０】
実施例１と同様にして、上記で得た本実施例のインクを用いてＡ０／２０％ｄｕｔｙの画像を５００枚印字した。その結果、５００枚印字後も吐出精度が優れ、印字品位が良好であった。表１に、実施例１と同様にして測定した本実施例のインクの表面張力及び、ノズル端面と蒸発インクとの接触角の測定結果、実施例１と同様の基準で評価した印字耐久試験をまとめて示した。
【０１２１】
＜実施例３＞
以下の組成の各成分を用いた以外は実施例１と同様にして、上記で得た顔料分散液Ａを用いた本実施例のインクを調製した。得られたインクの顔料濃度は３．５％であり、分散剤濃度は１．７５％であった。尚、下記のポリオキシエチレンアルキルエーテル（商品名：ＢＣ３０−ＴＸ、日本サーファクタント製）は、ポリエチレンオキサイド部（ＯＥ＝３０）の分子量が１，３３７であって、アルキル基がセチル基（分子量＝２２５）である分子量１，５６２の化合物である。
【０１２２】
・上記の顔料分散液Ａ                  ２３．３部
・グリセリン                                ７部
・トリエチレングリコール                    ２部
・エチレン尿素                              ９部
・アセチレングリコールＥＯ付加物（商品名：アセチ
レノールＥＨ、川研ファインケミカル製）      １部
・ポリオキシエチレンアルキルエーテル（商品名：
ＢＣ３０−ＴＸ  日本サーファクタント製）    １部
・２−ピロリドン                            ３部
・水                                  ５３．７部
【０１２３】
実施例１と同様にして、上記で得た本実施例のインクを用いてＡ０／２０％ｄｕｔｙの画像を５００枚印字した。その結果、５００枚印字後も吐出精度が優れ、印字品位が良好であった。表１に、実施例１と同様にして測定した本実施例のインクの表面張力及び、ノズル端面と蒸発インクとの接触角の測定結果、実施例１と同様の基準で評価した印字耐久試験をまとめて示した。
【０１２４】
＜実施例４＞
以下の組成の各成分を用いた以外は実施例１と同様にして、上記で得た顔料分散液Ａを用いた本実施例のインクを調製した。得られたインクの顔料濃度は３．５％であり、分散剤濃度は１．７５％であった。尚、下記のポリオキシエチレンアルキルエーテル（商品名：ＢＣ４０−ＴＸ、日本サーファクタント製）は、ポリエチレンオキサイド部（ＯＥ＝４０）の分子量が１，７７７であって、アルキル基がセチル基（分子量＝２２５）である分子量２，００２の化合物である。
【０１２５】
・上記の顔料分散液Ａ                  ２３．３部
・グリセリン                                ７部
・トリエチレングリコール                    ２部
・エチレン尿素                              ９部
・アセチレングリコールＥＯ付加物（商品名：アセチ
レノールＥＨ、川研ファインケミカル製）      １部
・ポリオキシエチレンアルキルエーテル（商品名：
ＢＣ４０−ＴＸ  日本サーファクタント製）    １部
・水                                  ５６．７部
【０１２６】
実施例１と同様にして、上記で得た本実施例のインクを用いてＡ０／２０％ｄｕｔｙの画像を５００枚印字した。その結果、５００枚印字後も吐出精度が優れ、印字品位が良好であった。表１に、実施例１と同様にして測定した本実施例のインクの表面張力及び、ノズル端面と蒸発インクとの接触角の測定結果、実施例１と同様の基準で評価した印字耐久試験をまとめて示した。
【０１２７】
＜実施例５＞
以下の組成の各成分を用いた以外は実施例１と同様にして、上記で得た顔料分散液Ｂを用いた本実施例のインクを調製した。得られたインクの顔料濃度は４．５％であり、分散剤濃度は２．２５％であった。尚、本実施例では、ポリオキシエチレンアルキルエーテルに、実施例１と同様のものを使用した。
【０１２８】
・上記の顔料分散液Ｂ                      ３０部
・グリセリン                                ７部
・トリエチレングリコール                    ２部
・エチレン尿素                              ９部
・アセチレングリコールＥＯ付加物（商品名：アセチ
レノールＥＨ、川研ファインケミカル製）      １部
・ポリオキシエチレンアルキルエーテル（商品名：
ＢＣ２０−ＴＸ、日本サーファクタント製）    １部
・２−ピロリドン                            ３部
・水                                      ４７部
【０１２９】
実施例１と同様にして、上記で得た本実施例のインクを用いてＡ０／２０％ｄｕｔｙの画像を５００枚印字した。その結果、５００枚印字後も吐出精度が優れ、印字品位が良好であった。表１に、実施例１と同様にして測定した本実施例のインクの表面張力及び、ノズル端面と蒸発インクとの接触角の測定結果、実施例１と同様の基準で評価した印字耐久試験をまとめて示した。
【０１３０】
＜比較例１＞
以下の組成の各成分を用いた以外は実施例１と同様にして、上記で得た顔料分散液Ａを用いた本比較例のインクを調製した。得られたインクの顔料濃度は３．５％であり、分散剤濃度は１．７５％であった。尚、下記のポリオキシエチレンアルキルエーテル（商品名：ＢＬ９−ＥＸ、日本サーファクタント製）は、ポリエチレンオキサイド部（ＯＥ＝９）の分子量が４１３であって、アルキル基がラウリル基（分子量＝１６９）である分子量５８２の化合物である。
【０１３１】
・上記の顔料分散液Ａ                  ２３．３部
・グリセリン                              １０部
・トリエチレングリコール                    ８部
・エチレン尿素                              ９部
・アセチレングリコールＥＯ付加物（商品名：アセチ
レノールＥＨ、川研ファインケミカル製）  ０．１部
・ポリオキシエチレンアルキルエーテル（商品名：
ＢＬ９−ＥＸ、日本サーファクタント製）  ０．２部
・２−ピロリドン                            ３部
・水                                  ４６．４部
【０１３２】
実施例１と同様にして、上記で得た本比較例のインクを用いてＡ０／２０％ｄｕｔｙの画像を５００枚印字した。その結果、５００枚印字後も吐出精度にズレが発生し、印字品位が好ましくなかった。表１に、実施例１と同様にして測定した本実施例のインクの表面張力及び、ノズル端面と蒸発インクとの接触角の測定結果、実施例１と同様の基準で評価した印字耐久試験をまとめて示した。
【０１３３】
＜比較例２＞
以下の組成の各成分を用いた以外は実施例１と同様にして、上記で得た顔料分散液Ａを用いた本比較例のインクを調製した。得られたインクの顔料濃度は３．５％であり、分散剤濃度は１．７５％であった。又、インクの表面張力を測定したところ、２０ｄｙｎ／ｃｍであった。
【０１３４】
・上記の顔料分散液Ａ                  ２３．３部
・グリセリン                              １０部
・トリエチレングリコール                    ８部
・エチレン尿素                              ９部
・アセチレングリコールＥＯ付加物（商品名：アセチ
レノールＥＨ、川研ファインケミカル製）  ０．１部
・フッ素系界面活性剤（商品名：サーフロンＳ１４１
旭硝子製）                              ０．１部
・２−ピロリドン                            ３部
・水                                  ４６．５部
【０１３５】
実施例１と同様にして、上記で得た本比較例のインクを用いてＡ０／２０％ｄｕｔｙの画像を５００枚印字した。その結果、インクの表面張力が低すぎることとノズル端面にインクが濡れやすいことが重なり、数枚印字後にインクがノズル端面に大量に付着し吐出しない状態になった。表１に、実施例１と同様にして測定した本実施例のインクの表面張力及び、ノズル端面と蒸発インクとの接触角の測定結果、実施例１と同様の基準で評価した印字耐久試験をまとめて示した。
【０１３６】
2004269800.tif 000002
【０１３７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、顔料インクであるにもかかわらず、インクの構成を、ノズル端面と、インクから揮発性成分が蒸発した蒸発インクとで作る接触角が３０°未満となるように調整され、インクの表面張力が２８ｄｙｎ／ｃｍ以上となるようにすることによって、ノズル端面に撥水処理を施していない（ノズル端面が吐出口を形成する部分と同一の材料で形成されている）、長期的な印字耐久等を行った後に吐出精度に影響を与えることのある記録ヘッドに適用した場合であっても、該ノズル端面へのインク付着量を薄く、少なくすることが可能な、吐出精度が極めて良好なインクジェット記録用インクが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット記録装置ヘッドの縦断面図である。
【図２】インクジェット記録装置ヘッドの縦横面図である。
【図３】図１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】記録ユニットの一例を示す斜視図である。
【図７】液体吐出ヘッドを搭載可能なインクジェットプリンタの一例の要部を示す概略斜視図である。
【図８】液体吐出ヘッドを備えたインクジェットカートリッジの一例を示す概略斜視図である。
【図９】図８に示したインクジェットカートリッジに用いられている液体吐出ヘッドの一例の要部を模式的に示す概略斜視図である。
【図１０】本発明の液体吐出ヘッドを装着して適用することのできる液体吐出装置の一例であるインクジェット記録装置６００の概略斜視図である。
【符号の説明】
１３：ヘッド
１４：インクノズル
１５：発熱素子基板
１６：保護層
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（微細孔）
２３：メニスカス
２４：インク小滴
２５：被記録材
２６：マルチノズル
２７：ガラス板
２８：発熱ヘッド
２９：ノズル端面
４０：インク袋
４２：栓
４４：インク吸収体
４５：インクカートリッジ
５１：給紙部
５２：紙送りローラー
５３：排紙ローラー
６１：ブレード
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
６７：ガイド軸
６８：モーター
６９：ベルト
７０：記録ユニット
７１：ヘッド部
７２：大気連通口
１００：インクジェット記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
６００：インクジェット記録装置
６０１：インクジェットヘッドカートリッジ
６０２：駆動モータ
６０３、６０４：駆動力伝達ギア
６０５：リードスクリュ
６０６：螺旋溝
６０７：キャリッジ
６０７ａ：レバー
６０８：ガイド
６０９：プラテンローラ
６１０：紙押え板
６１１、６１２：フォトカプラ
６１３：支持部材
６１４：キャップ部材
６１５：インク吸引手段
６１７：クリーニングブレード
６１８：移動部材
６１９：本体支持体
６２０：（吸引開始）レバー
６２１：カム
８３２：吐出口
９３１：電気熱変換素子（ヒータ、インク吐出エネルギー発生素子）
９３３：インク供給口（開口部）
９３４：基板
９３５：オリフィスプレート（吐出口プレート）
９３５ａ：吐出口面
９３６：インク流路壁
９４０：吐出口部
１００１：液体タンク
１００６：移動駆動部
１００８：ケーシング
１０１０：記録部
１０１０ａ：キャリッジ部材
１０１２：カートリッジ
１０１２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ：インクジェットカートリッジ
１０１４：ガイド軸
１０１６：ベルト
１０１８：モータ
１０２０：駆動部
１０２２ａ、１０２２ｂ：ローラユニット
１０２４ａ、１０２４ｂ：ローラユニット
１０２６：回復ユニット
１０２６ａ、１０２６ｂ：プーリ
１０２８：用紙
１０３０：搬送装置
Ｐ’：被記録材
Ｐ：用紙の搬送方向
Ｒ：ベルトの回転方向
Ｓ：用紙の搬送方向と略直交する方向
【図１】
2004269800.tif 000003
【図２】
2004269800.tif 000004
【図３】
2004269800.tif 000005
【図４】
2004269800.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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