JPH0418462A

JPH0418462A - インク及びこれを用いたインクジェット記録方法

Info

Publication number: JPH0418462A
Application number: JP2122032A
Authority: JP
Inventors: Yuko Suga; 祐子菅
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1990-05-10
Publication date: 1992-01-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、とりわけインクジェットプリンターに適した
インクに関し、さら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インク滴を吐出、飛翔させて非
塗工用紙、いわゆる普通紙に記録を行うインクジェット
記録方法に関する。

〔従来の技術〕

インクシェツト記録方式は、記録時の騒音の発生が少な
（、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。

また、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、記録画像に雨、汗
、あるいは飲食用の水がかかったりした場合、記録画像
かにじんだり、消失したりすることがある。

一方、ホールペンなどの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。水性顔料インク実用化のため、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
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６１−２４
７７７４号公報、特開昭６１−２７２２７８号公報、特
開昭６２−５６８号公報、特開昭６２−１０１６７］号
公報、１０１１６７２号公報、特開平１−２４９８６９
号公報、１−３０１７６０号公報等が挙げられる。最近
では、水性顔料インクを用いたホールペンや、マーカー
が商品として市場にでるようになってきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の文房具用水性顔料インクを記録ヘ
ッドのオリフィスから熱エネルギーの作用によってイン
ク滴を吐出、飛翔させて記録を行う方式のインクジェッ
ト記録装置に使用した場合、吐出安定性に著しい障害を
起こし、印字不良を発生するという欠点があった。特に
、熱エネルギーを付与して液滴を吐出させて記録を行う
際に、従来の顔料インクを使用した場合、インクにパル
スを印加するとその熱により薄膜抵抗体上に堆積物がで
き、インクの発泡が不完全で液滴の吐出が印加パルスに
応答できないで不吐出が発生する場合がある。つまり、
インクをノズル先端から安定に吐出させるためには、イ
ンクが薄膜抵抗体上で所望の体積で発泡し、更に、所望
の時間で発泡と消泡を繰り返すことができる性能をも有
していなければならないが、従来の文具用インクではそ
れらの性能を満足していないため、インクンエツト記録
装置に充填し記録を行わせると上記のような種々の不都
合が起こる。

また、従来提案されているような顔料インクをインクシ
ェツト記録に使用した場合、印字物の堅牢性は染料イン
クを用いたものに比べ格段に改良されることは前述した
通りだが、その後の研究により印字物の耐摩耗性、とり
わけ耐擦過性が染料インクを用いて印字したものより劣
るという不都合が生じた。特に、印字濃度をあげるため
に顔料濃度を高くしたり、顔料を浸透させないで紙の表
面に残存させるように設計されたインクで印字をおこな
った場合、印字物の耐摩耗性の問題は深刻で、消しゴム
で擦ったり、手で強く擦ったりすることにより、印字物
が汚染されてしまうという不都合があった。

一方、耐摩耗性を上げるために、顔料分散に使用する、
水性分散樹脂の含有量を多（することが考えられるが、
後述の理由でインクの吐出安定性に著しい障害を起こす
という欠点があった。さらに、インクを構成する溶剤の
種類、あるいは、量を変えて、インクの浸透性を上げ、
顔料を紙の中に浸透させ、耐摩耗性を改良することが考
えられるが、これは、印字物の濃度を低下させることに
なり好ましくない。

さらに、従来の水性顔料インクの中には、比較的短時間
での吐出性に優れるものの、記録ヘッドの駆動条件を変
えたり、長時間にわたって連続吐出を行った場合に吐出
が不安定になり、ついには吐出しなくなるという問題を
生じている。

そこで本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解
決し、非塗工用紙に印字したときの印字物の濃度が高く
、印字物の耐摩耗性（耐擦過性）に優れ、しかも（イン
クの）長期保存安定性に優れたインクを提供することに
ある。

又、本発明の目的は、インクジェットプリンターに適用
したときに、駆動条件の変動や長時間の使用に際しても
常時安定した吐出を行なうことが可能なインクを提供す
ることにある。

更に本発明の目的は、常時安定した高速記録が可能であ
り、非塗工用紙に印字したときに耐水性、耐光性に優れ
た印字物が得られるインクジェット記録方法を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記の目的は
、以下の本発明によって達成される。即ち本発明は、水
性媒体中に、顔料及びマイクロエマルジョンを含むイン
クであって、マイクロエマルジョンの平均粒子径が５０
ｎｍ以下であり、且つその含有量がインク全重量の０．
５〜１０重量％の範囲にあることを特徴とするインクで
あり、かかるインクに対して記録信号に応じた熱エネル
ギーを付与することにより微細孔から液滴としてインク
を吐出させて記録を行なうインクジェット記録方法であ
る。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明者らは、水性顔料インクにおいてインクジェット
記録による印字物の耐摩耗性（耐擦過性）をあげる方法
を鋭意検討したところ、とりわけ、１）平均粒子径が５
０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上のマイクロエマル
ジョンを用いること、２）さらには、上記マイクロエマ
ルジョンの含有量がインク全重量の０．５〜１０％（重
量）であること、によって、印字物の耐摩耗性が高く、印字濃度が高く、
しかも分散安定性の良好なインクが得られることを見い
だし本発明に至った。

一般に、マイクロエマルジョンは皮膜性が高く、インク
に添加することによって非吸収面の被記録媒体上におい
ても耐摩耗性の良好な印字を提供することができる。

しかし、マイクロエマルジョンを添加した顔料インクを
作成し、インクジェット記録装置で吐出させると、イン
クの作成条件によっては、印字不良が発生し、良好な印
字物が得られないということがしばしば起こったそこで、本発明者らは鋭意検究したところ、インクに添
加するマイクロエマルジョンの平均粒子径がインクの吐
出安定性に大きく関与している事を見いだし、本発明に
至った。

本発明で使用するインクジェット記録装置は、１辺が５
０μｍ以下の微細な吐出孔からインクを飛翔させるもの
で、通常、汚染物等が吐出孔の先端に詰まり、吐出不良
を引き起こすことを防止するために、インクタンクとノ
ズルの間に数ミクロンのフィルターがつけられている。

一方、本発明の顔料インクは０．２μｍから０．０５μ
ｍ程度の粒子径を有する顔料分子と分散樹脂とからなる
分散体と水性溶剤、及びイオン交換水等で構成されてお
り、これにマイクロエマルジョンを添加するとインク中
の粒子の数が増え、インクがフィルターを通過するとき
にこれらの粒子がお互いに邪魔しあい、結果として、−
時的にインクがフィルターを通過できなくなり、不吐出
が発生すると考えられる。

特に、本発明で使用されるインクジェット記録装置は、
２ＫＨｚ以上の高い周波数で駆動されるために、このよ
うな現象が起こる可能性がきわめて高い。

そこで、本発明者らは、このような現象を防止し、さら
に印字物の耐摩耗性の良好なインクを検討したところ、
添加するマイクロエマルジョンの粒子径が５０ｎｍ以下
である場合には、不吐出の発生が改良されることを見い
だした。

本発明で使用されるマイクロエマルジョンは、水に分散
し上記の性能を満足するものならどんなものでも使用可
能であり、市販品としてはＰＢ−３００（平均粒子径２
３．１ｎｍ）、ＥＡＳ−２（平均粒子径２２　ｎ　ｍ　
）（花王（株）製）が挙げられ、又新規に作成する場合
、その作成方法としては、スチレン、α−メチルスチレ
ン、メチルメタアクリレート等の疎水性モノマーと、ス
チレンスルホン酸、ビニルベンゼンスホン酸、ビニルト
ルエンスルホン酸、スルフオニチルメタアクリレート、
２−アクリルアミド２−メチルプロパンスルホン酸、ア
クリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、アク
リロトリル、アクリルアミド、４−ビニルピリジン、Ｎ
％Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、マイレン
酸のＮ５Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートモノ
エステル等の親水性モノマーをソープフリー乳化重合法
により、過硫酸カリウム等を開始剤として水媒体中に分
散された微粒子状の共重合体を得る方法が挙げられる。

本発明で使用するマイクロエマルジョンの量は、インク
全体に対し重量比で０．５〜１０％の範囲で用いること
が好ましい。添加量が０．５％より少ないと耐摩耗性に
対する効果がなく、１０％を越えるとインクの保存時に
皮膜を形成してしまうという不都合が生じてしまう。さ
らに、好ましくは、１％〜５％の範囲である。

マイクロエマルジョンの平均粒子径は、レーサー光によ
る動的光散乱法を応用した粒度分布測定装置によって測
定することが可能である。本発明で使用する顔料の量は
、インク全体に対して重量比で３〜２０重量％、好まし
くは３〜１２重量％の範囲で用いる事が好ましい。

本発明で使用する顔料としては、従来公知の有機及び無
機顔料がすべて使用できる。例えばアゾレーキ、不溶性
アゾ顔料、総合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などのアゾ
顔料や、フタロシアニン顔料、ペリレン、及びペリレン
顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキ
サジン顔料、チオイシシコ顔料、イソインドリノン顔料
、キノフタロニ顔料などの多環式顔料や、塩基性染料型
レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔
料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料な
どの有機顔料、酸化チタン、酸化鉄系、カーボンブラッ
ク系等の無機顔料があげられる。またカラーインデック
スに記載されていない顔料であっても水性に分散可能な
ら、いずれも使用できる。

本発明では顔料を分散するために使用する水溶性樹脂（
分散樹脂）として、重量平均分子量が３０００から３０
０００のものが、分散安定性の保持、及び、インクの低
粘度化の観点から好ましい。さらに、好ましくは、５０
００から１５０００の範囲にあるものであればどんなも
のでも使用可能で、スチレン−アクリル酸共重合体、ス
チレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重
合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレ
イン酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸ア
クリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイ
ン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレンーアク
リル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合
体、あるいは、これらの塩等が挙げられる。

水溶性樹脂の重量平均分子量の測定方法としては、種々
の方法が挙げられるが、ＧＰＣ（ケルパーミェーション
クロマトグラフィー）等で測定するのが一般的である。

水溶性樹脂はインク全量に対して０．１から５重量％、
好ましくは０．３〜２重量％の範囲で含有される事が好
ましい。

本発明のインクは、好ましくはインク全体が中性または
アルカリ性に調整されていることが、前記水溶性樹脂の
溶解性を向上させ、−層の長期保存性に優れた記録液と
することができるので望ましい。但し、この場合、イン
クシェツト記録装置に使われている種々の部材の腐食の
原因となる場合があるので好ましくは７〜１０のｐＨ範
囲とされるのが望ましい。

またｐＨ調整剤としては、例えば、ジェタノールアミン
、トリエタノールアミン等の各種有機アミン、水酸化ナ
トリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカ
リ金属の水酸物等の無機アルカリ剤、有機酸や、鉱酸が
あげられる。以上の如くして、顔料及び水溶性樹脂は水
溶性媒体中に分散または溶解される。

本発明の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。

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、５ｅＣ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチ
アルコール、イソ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、ジアセトンア
ルコール等のケトンまた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、トリエチレングリコー
ル、１．２．６−ヘキサンドリオール、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；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、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。

これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも有機アミン水は
必須成分として本発明のインク中に、好ましくはインク
全体の０．００１〜ＩＯ重量％含有される。

又、有機アミン類以外の上記水溶性有機溶剤については
所望に応じて適宜選択され、適量が含有されるが、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。

さらに、インクの使用時、及びヘッド保存時におけるノ
ズル先端での固化性を防止するためには多価アルコール
の含有量を１０％以上にすることが好ましい。さらに、
吐出の安定性を得るためには脂肪族一価アルコール、た
とえばエタノール、あるいは、イソプロピルアルコール
を３重量％以上添加することが効果的であることを見い
だした。これはこれら溶剤を添加することによってイン
クの薄膜抵抗体上での発泡をより安定に行うことができ
るからと考えられる。しかし、これらの溶剤を過剰に加
えると印字物の印字品位が損なわれるという欠点が生じ
るため、これら溶剤のより適切な濃度は３〜１０重量％
である。さらにこれら溶剤の効果として、分散液にこれ
ら溶剤を添加することにより、分散時における泡の発生
を押え、効率的な分散が行えることが挙げられる。

本発明のインク中の上記水溶性有機溶剤の含有量は、イ
ンク全重量の１０〜５０重量％、好ましくは１０〜４０
重量％の範囲であり、使用する水はインク全重量の１０
〜９０重量％、好ましくは３０〜９０重量％の範囲であ
る。

又、本発明のインクは、上記の成分のほかに必要に応じ
て所望の物性値を持つインクとするために、界面活性剤
、消泡剤、防腐剤等を添加することができ、さらに、市
販の水溶性染料などを添加することもできる。

界面活性剤としては脂肪酸塩類、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ソルビタンアル
キルエステル類等の非イオン性界面活性剤があり、これ
らの１種または、２種以上を適宜選択して使用できる。

その使用量は分散剤により異なるがインク全量に対して
０．０１から５重量％が望ましい。この際、インクの表
面張力は３０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上になるように活性剤の
添加する量を決定する事が好ましい。なぜなら、インク
の表面張力がこれより小さい値を示す事は、本発明のよ
うな記録方式においてはノズル先端の濡れによる印字よ
れ（インク滴の着弾点のズレ）等好ましくない事態を引
き起こしてしまうからである。

一般にインクジェット用インクに要求される性能として
は、インクの粘度、表面張力、ｐＨ等の物性が挙げられ
るが、水性顔料インクのような分散系では、これらの物
性を満足していても、インクの発泡が不安定である場合
が多くあった。

そこで本発明者らは水性顔料インクで熱的に安定で、さ
らに、最適な発泡が可能なインクの性能を鋭意研究した
結果、インク中に溶解している水溶性樹脂の量をインク
全重量の２％以下、好ましくは１％以下とすることで抵
抗体上においてインクが種々の駆動条件でも正確に発泡
し、さらには、長期にわたっても薄膜抵抗体上に堆積物
を発生しないことを見いだした。つまり、顔料に対して
多量に余剰の水溶性樹脂がインク中に存在すると、薄膜
抵抗体上において所定の熱エネルギーを与えても、イン
クが発泡しなかったり、パルス印加時の熱によってこれ
らの余剰の水溶性樹脂が不溶物となり薄膜抵抗体上に堆
積してしまい、不吐出や印字の乱れを引き起こす原因と
なっていた。

溶解している水溶性樹脂とは、インク中において顔料に
吸着していないで液媒体中に溶解した状態の樹脂を指す
。かかる溶解している水溶性樹脂の量を減らす１つの手
段がインク作成時に顔料と水溶性樹脂の比率を重量比で
３：１〜１０：１、好ましくは１０：３〜１０：１の範
囲に調整することである。

さらに、分散液中のカーボンブラックと水溶性樹脂の総
量は、重量基準で１０％以上、好ましくは３０以下であ
ることが好ましい。その理由としては、分散液中に一定
濃度以上のカーボンブラックと水溶性樹脂が存在しない
と分散を効率的に行い最適な分散状態を得ることができ
ないからである。

本発明のインクの作成方法としては、はじめに、分散樹
脂、アミン、水を少なくとも含有する水溶液に顔料を添
加し、撹拌した後、後述の分散手段を用いて分散を行い
、必要に応じて遠心分離処理を行い、所望の分散液を得
る。次に、この分散液にマイクロエマルジョンを含めた
上記で挙げたような成分を加え、撹拌しインクとする。

とりわけインク中に溶解している水溶性樹脂（顔料に未
吸着の樹脂）の量を２％以下にするためには、作成方法
において、樹脂、アミン及び水を含む水溶液を６０℃以
上、３分間以上撹拌して樹脂を予め完全に溶解させるこ
とが必要である。

又、樹脂を溶解させるアミンの量を、樹脂の酸価から計
算によって求めたアミン量の１．２倍以上添加すること
が必要である。このアミンの量は以下の式によって求め
られる。

面、樹脂の酸価とは、樹脂を中和するＫＯＨの量（ｍｇ
）で表わされる。

更に顔料を含む水溶液を分散処理する前にプレミキシン
グを３０分間以上行うことも又必要である。

このプレミキシング操作は、顔料表面の濡れ性を改善し
、顔料表面への樹脂の吸着を促進するものである。

分散液に添加されるアミン類としては、モノエタノール
アミン、ジェタノールアミン、トリエタノールアミン、
アミノメチルプロパツール、アンモニア等の有機アミン
が好ましい。

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、如何なるものでも良いが、たとえば、ボール
ミル、ロールミル、サンドミルなどが挙げられる。

その中でも、高速型のサンドミルが好ましく、たとえば
、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。

本発明において、所望の粒度分布を有する顔料を得る方
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
遠心分離根分等で分級するなどの手法が用いられる。ま
たはそれらの手法の組合せが挙げられる。

尚、本発明に係る、インク中に溶解している水溶性樹脂
の量を測定する方法としては、超遠心機等を用いて顔料
分と顔料に吸着された樹脂分を沈殿させ、この上澄み液
に含有される残存樹脂量をＴＯＣ（Ｔｏｔａｌ　　Ｏｒ
ｇａｎｉｃ　　Ｃａｒｂｏｎ、全有機炭素計）や、重量
法（上澄みを蒸発乾固させ、樹脂量を測定する方法）な
どが好適に用いられる。

本発明の記録液は、熱エネルギーの作用により液滴を吐
出させて記録を行うインクジェット記録方式にとりわけ
好適に用いられるが、一般の筆記具用としても使用でき
ることは言うまでもない。

本発明のインクを用いて記録を行うのに好適な記録装置
としては、記録ヘッドの室内の記録液に記録信号に対応
した熱エネルギーを与え、該エネルギーにより液滴を発
生させる装置が挙げられる。

その主要部であるヘッド構成例を第１図（ａ）。

（ｂ）、第２図に示す。

ヘッド１３はインクを通す溝１４を有するガラス、セラ
ミクス、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（図では薄膜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）とを接着して得られ
る。発熱ヘッド１５は酸化シリコン等で形成される保護
膜１６、アルミニウム電極１７−１．１７−２、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。

インク２１は吐出オリフィス（微細孔）２２まで来てお
り、圧力Ｐ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、その圧力て
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、被記録体２５に向って
飛翔する。第２図には第１図（ａ）に示すヘットを多数
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、第１図（ａ）に
説明したものと同様な発熱ヘッド２８を接着してつ（ら
れている。

なお、第１図（ａ）は、インク流路に沿ったヘッド１３
の断面図であり、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ｂ
線での切断面である。

第３図にかかるヘッドを組込んだインクジェット記録装
置の一例を示す。

第３図において、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、また、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える。さらに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および吸収体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。

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による記録領域およ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
のモータにより駆動される紙送りローラである。これら
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。

上記構成において、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６
２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。なお、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
路中へ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およびブレード６１は上述
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。

上述した記録ヘッドのホームポンジョンへの移動は、記
録終了時や吐出回復時ばかりでな（、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。

第４図は、ヘッドにインク供給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納したインク
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。

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、第５図に示す如きそれらが一体になっ
たものも好適に用いられる。

第５図において、７０はインクジェットカートリッジで
あって、この中にはインクを含浸させたインク吸収体が
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。

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。

このインクジェットカートリッジ７０は、第３図で示す
記録ヘッド６５に代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。

〔実施例〕

次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

実施例１（顔料分散液の作成）スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体　　
５部（酸価１５３、平均分子量１００００）モノエタノ
ールアミン　　　　　　　１．５部イオン交換水　　　
　　　　　　　６８．５部エチレングリコール　　　　
　　　　　５部上記成分を混合し、ウォーターバスで７
０℃に加温し、樹脂分を完全に溶解させる。この際、溶
解させる樹脂の濃度が低いと完全に溶解しないことがあ
るため、樹脂を溶解する際は高濃度溶液を予め作成して
おき、希釈して所望の樹脂溶液を調整してもよい。この
溶液にカーボンブラック（ＭＣＦ８８、三菱化成製）１
５部、エタノール５部を加え、３０分間プレミキシング
をおこなった後、下記の条件で分散処理を行った。

分散機・・・サンドグラインダー（五十嵐機械製）粉砕
メディア・・・ジルコニウムビーズ　１ｍｍ　１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（１２００ＯＲＰＭ、２０分間）を
おこない、粗大粒子を除去して分散液とした。

（インクの作成）上記分散液　　　　　　　　　　　　５０部エチレング
リコール　　　　　　　　　８部ジエチレングリコール
　　　　　　　　１０部エタノール　　　　　　　　　
　　　　　４部きｐＰＢ−３００１％イオン交換水　　　　　　　　　　　　２７部上記成分
を混合し、１時間撹拌し、インク（Ａ）を得た。

実施例２（顔料分散液の作成）スチレン−マレイン酸ハーフエステル−無水マレイン酸
共重合体　　　　　　　　　　　　　　　８部（酸価２
０５、平均分子量７０００）アミノメチルプロパツール　　　　　　４部イオン交換
水　　　　　　　　　　　５６部ジエチレングリコール
　　　　　　　　５部上記成分を混合し、ウォーターバ
スで７０℃に加温し、樹脂分を完全に溶解させる。この
溶液にカーボンブラック（ＳＢ６．デグツサ製）２０部
、エタノール７部を加え、３０分間プレミキシングをお
こなった後、下記の条件で分散処理を行った。

分散機・・・パールミル（アシザワ製）粉砕メディア・
・・ガラスピーズ　ｌ　ｍ　ｍ径粉砕メディアの充填率
・・・５０％（体積）吐出速度・−１００ｍｊ！　／ｍ
ｉｎ。

さらに遠心分離処理（１２００ＯＲＰＭ、２０分間）を
おこない、粗大粒子を除去して分散液とした。

（インクの作成）上記分散液ＥＧ３００エチレングリエタノールＰＢ−３００イオン交換水上記成分を混合し、３０部６部コール　　　　　　　　１０部５部３部４６部１時間撹拌し、インク（Ｂ）を得た。

実施例３（顔料分散液の作成）スチレン−アクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体　　
６部（酸価１３７、平均分子量１１４００）モノエタノ
ールアミン　　　　　　　　　３部イオン交換水　　　
　　　　　　　　６６部エチレングリコール　　　　　
　　　　５部上記成分を混合し、ウォーターバスで７０
℃に加温し、樹脂分を完全に溶解させる。この溶液に銅
フタロシアニンブルー（Ｈｅｌｉｏｇｅｎ　　Ｂｌｕｅ
　　Ｄ６７００Ｔ。

ＢＡＳＦ製）１５部、エタノール５部を加え、３０分間
プレミキシングをおこなった後、下記の条件で分散処理
を行った。

分散機・・・サンドグラインダー（五十嵐機械製）粉砕
メディア・・・ジルコニウムビーズ　１　ｍ　ｍ　後粉
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
おこない、粗大粒子を除去して分散液とした。

（インクの作成）上記分散液　　　　　　　　　　　　　３５部エチレン
グリコール　　　　　　　　　２０部エタノール　　　
　　　　　　　　　　　４部ＥＡＳ−２１部イオン交換水　　　　　　　　　　　　５８部上記成分
を混合し、１時間撹拌し、インク（Ｃ）を得た。

比較例１実°施例１のインクに含有されるＰＢ−３００をＥ−５
５（星光化学製、スチレンアクリル酸共重合体によるエ
マルジョン、平均粒子径１３９ｎｍ）に代えた他は、実
施例１と同様の処方でインク（Ｄ）を得た。

比較例２実施例２のインクに含有されるＰＢ−３００をＥ　−２
３４（星光化学製、スチレンアクリル酸共重合体からな
るエマルジョン、平均粒子径８８　ｎ　ｍ　）に代えた
他は、実施例２と同様の処方でインク（Ｅ）を得た。

比較例３実施例３のインクに含有されるＰＢ−３００の含有量を
１２部に代えた他は、実施例３と同様の処方でインク（
Ｆ）を得た。

比較例４実施例３のインクに含有されるＰＢ−３００の含有量を
０．２部に代えた他は、実施例３と同様の処方でインク
（Ｇ）を得た。

上記のインクをそれぞれ用いて、記録信号に応じた熱エ
ネルギーをインクに付与することによりインクを吐出さ
せるオンデマンド型マルチヘッドを有する記録装置を用
いて下記の試験を行った。

さらに、マイクロエマルジョンの平均粒子径をＥＬＳ−
８００（電気泳動光散乱光度計、大塚電子製）により測
定した。

ＴＩ＝　駆動条件と吐出安定性駆動電圧を２５Ｖ、　３０Ｖに設定し、各々の電圧で周
波数２ＫＨｚの２種の条件により、室温で印字を行い、
印字の乱れ、欠け、不吐出など有無を観察し、吐出安定
性を評価した。

Ａｌ１文字目からきれいに吐出し、連続印字中、不吐出
、欠け、印字の乱れがまったくない。

Ｂ：文字部分はきれいに吐出するが、べた印字の部分で
数箇所の不吐出が観察される。

Ｃ：　１文字目から著しい吐出の乱れが発生し、印字物
の判読が不可能である。

Ｔ２：　印字物の耐摩耗性（耐擦過性）の試験ＮＰ−Ｄ
Ｋ紙とＸＥＲＯＸ４０２４紙にＢＪ１３０プリンター（
キャノン（株制）を用いて印字した印字物を消しゴム（
ライオン製　８５０１）で押し圧５０ｇで５往復擦り、
試験前後の光学濃度をマクベス濃度計（ＲＤ９１８）を
用いて測定し、残存率を計算する。

Ｔ３：　長期インク保存試験各インクを４０℃で４週間保存した後、保存瓶の底に付
着した沈殿物の量を目視にて観察する。

Ａ：沈殿物が見られない。

Ｂ：瓶の底にわずかに沈殿物が見られるが、実用上には
問題がない程度Ｃ：沈殿物が激しく生じ、インクの表面に被膜が形成さ
れている。

ＴＯ：　溶解している水溶性樹脂の量得られたインクを超高速冷却遠心機（ベックマン製）で
５５００Ｏｒｐｍ、　５時間遠心処理し、顔料分と顔料
に吸着している樹脂分を沈降させた後、上澄み液を一定
量採取し、真空乾燥機にて（６０℃、２４時間）乾燥固
化する。この樹脂量の仕込インクに対する百分率を算出
し残存樹脂濃度とする。

尚、第１表には本実験に用いたマイクロエマルジョンの
性能について記載した。さらに、評価結果を第２表に示
した。表中の評価については、Ｔ１の吐出安定性におい
ては上記の判定基準に基づく結果を、Ｔ２においては印
字物の反射濃度の試験前後の残存率を、Ｔ３については
目視の結果を記載した。

第１表　マイクロエマルジョンの平均粒子径第２表評価結果〔効果〕以上説明したように本発明のインクは、インクシェツト
プリンターに適用したとき、印字物の堅牢性（耐擦過性
）に優れることはもちろんのこと、印字物の濃度が高（
、駆動条件の変動や長時間の使用でも常に安定した吐出
を行うことが可能で、長期保存安定性にも優れるという
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）はインクジェット記録装置のヘッ
ド部の縦断面図及び横断面図である。第２図は第１図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。第３図はインクジェット記録装置の一例を示す斜視図で
ある。第４図はインクカートリッジの縦断面図である。第５図はインクシェツトカートリッジの斜視図である。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・・・キャリッジ躬図躬図（ｂ）躬？口

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水性媒体中に、顔料、及びマイクロエマルジョン
を含むインクであって、マイクロエマルジョンの平均粒
子径が５０ｎｍ以下であり、且つその含有量がインク全
重量の０．５〜１０重量％の範囲にあることを特徴とす
るインク。
（２）顔料の分散剤として水溶性樹脂を含む請求項（１
）に記載のインク。
（３）インク中に溶解している前記水溶性樹脂の量が２
重量％以下である請求項（２）に記載のインク。
（４）前記水性媒体が、水と水溶性有機溶剤を含む請求
項（１）に記載のインク。
（５）前記水溶性有機溶剤が、多価アルコール及び／又
はそのアルキルエーテルと脂肪族一価アルコールを含む
請求項（４）に記載のインク。
（６）前記水溶性樹脂の重量平均分子量が３０００〜３
００００の範囲にある請求項（２）に記載のインク。
（７）インクに記録信号に応じた熱エネルギーを付与す
ることにより微細孔から液滴としてインクを吐出させて
記録を行なうインクジェット記録方法に於いて、前記イ
ンクが水性媒体中に顔料及びマイクロエマルジョンを含
むインクであって、マイクロエマルジョンの平均粒子径
が５０ｎｍ以下であり、且つその含有量がインク全重量
の０．５〜１０重量％の範囲にあることを特徴とするイ
ンクジェット記録方法。
（８）インクが顔料分散剤として水溶性樹脂を含む請求
項（７）に記載のインクジェット記録方法。
（９）インク中に溶解している前記水溶性樹脂の量が、
２重量％以下である請求項（８）に記載のインクジェッ
ト記録方法。
（１０）前記インクの水性媒体が、水と水溶性有機溶剤
を含む請求項（７）に記載のインクジェット記録方法。
（１１）前記水溶性有機溶剤が、多価アルコール及び／
又はそのアルキルエーテルと脂肪族一価アルコールを含
む請求項（１０）に記載のインクジェット記録方法。
（１２）前記インク中の水溶性樹脂の重量平均分子量が
３０００〜３００００の範囲にある請求項（８）に記載
のインクジェット記録方法。