JP2001164158A - Water base ink composition, ink cartridge, recording unit, ink jet recording equipment and ink jet recording method - Google Patents

Water base ink composition, ink cartridge, recording unit, ink jet recording equipment and ink jet recording method

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JP2001164158A
JP2001164158A JP2000294647A JP2000294647A JP2001164158A JP 2001164158 A JP2001164158 A JP 2001164158A JP 2000294647 A JP2000294647 A JP 2000294647A JP 2000294647 A JP2000294647 A JP 2000294647A JP 2001164158 A JP2001164158 A JP 2001164158A
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JP
Japan
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ink
ink composition
ink jet
aqueous
liquid
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Japanese (ja)
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勝彦 ▲たか▼橋
Katsuhiko Takahashi
Gakuo Eguchi
岳夫 江口
Mikifumi Ogasawara
幹史 小笠原
Noriyasu Asaki
則泰 朝木
Yutaka Kurabayashi
豊 倉林
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Canon Inc
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2002/14169Bubble vented to the ambience

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  • Ink Jet (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water base ink composition which gives high quality level images, particularly excels in intermittent discharge stability and does not cause attachment of a thickened substance of the ink to the surface of a discharge opening. SOLUTION: The water base ink composition comprises colorant-containing resin fine particles, pigment fine particles, and a polyhydric alcohol and, in addition, at least one of the compound represented by formula (I) and that represented by formula (II) (wherein R1 to R5 are each independently H, CH3 or C2H5). An ink cartridge, a recording unit and ink jet recording equipment and a recording method are also provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
に適し、高品位な画像を与え、特に、インクジェット記
録ヘッドからの間欠吐出安定性に優れ、インクジェット
ヘッドにおける吐出口面へのインクの増粘物の付着の発
生が抑制されたインクジェット記録用に特に有用な水性
インク組成物、インクカートリッジ、記録ユニット、イ
ンクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is suitable for ink jet recording and gives a high-quality image. The present invention relates to an aqueous ink composition, an ink cartridge, a recording unit, an inkjet recording apparatus, and an inkjet recording method that are particularly useful for inkjet recording in which occurrence of adhesion is suppressed.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット記録方法は、インクを吐
出させ、紙等の被記録材にそのインクを付着させて記録
を行うものである。例えば、特公昭61−59911号
公報、特公昭61−59912号公報及び特公昭61−
59914号公報等に開示されたインクジェット記録方
式、即ち、吐出エネルギー供給手段として電気熱変換体
を用い、熱エネルギーをインクに与えて気泡を発生させ
ることによりインクを吐出させる方式のインクジェット
記録方法によれば、記録ヘッドの高密度マルチオリフィ
ス化を容易に実現することができ、高解像度及び高品位
の画像を高速で記録することができる。かかる方式は、
現在実用化されているインクジェット記録方法の主力の
一つとなっている。
2. Description of the Related Art In an ink jet recording method, recording is performed by discharging ink and attaching the ink to a recording material such as paper. For example, Japanese Patent Publication No. 61-59911, Japanese Patent Publication No. 61-59912 and Japanese Patent Publication No.
No. 59914 or the like, that is, an ink jet recording method of discharging an ink by using an electrothermal converter as a discharge energy supply means and applying thermal energy to the ink to generate bubbles. Thus, it is possible to easily realize a high density multi-orifice of the recording head, and to record a high-resolution and high-quality image at a high speed. Such a scheme is
This is one of the mainstays of the ink jet recording method that is currently in practical use.

【0003】ところで、このようなインクジェット記録
方法に用いられるインクとしては、例えば、水溶性染料
を色材とする水性インクが使用されている。このため、
これにより形成された記録画像には、より一層の耐水
性、そして普通紙上での耐ラインマーカー性(以下、単
に耐マーカー性と呼ぶ)の向上が求められており、この
分野においては、特に、記録画像の濃度や耐水性を改良
する手段が現在までに多数提案されており、その一つに
色材に顔料を使用し、水中に分散させて顔料分散インク
とする技術がある。例えば、色材としてカーボンブラッ
クを用いた顔料分散系のインクは、高い画像濃度と優れ
た耐水性を備えた記録画像を与えることができる。しか
し、このような記録画像では、特に普通紙上に形成した
画像での耐擦過性や耐マーカー性において未だ改善の余
地が残されている。
By the way, as an ink used in such an ink jet recording method, for example, an aqueous ink using a water-soluble dye as a coloring material is used. For this reason,
The recorded image thus formed is required to have even higher water resistance and improved line marker resistance on plain paper (hereinafter, simply referred to as marker resistance). In this field, particularly, To date, many means for improving the density and water resistance of a recorded image have been proposed. One of them is a technique of using a pigment as a coloring material and dispersing the pigment in water to obtain a pigment-dispersed ink. For example, a pigment-dispersed ink using carbon black as a coloring material can provide a recorded image having high image density and excellent water resistance. However, in such a recorded image, there is still room for improvement in scratch resistance and marker resistance particularly in an image formed on plain paper.

【0004】更に、このような水不溶性色材や樹脂を含
有する分散系のインクでは、インクジェットの吐出安定
性に悪影響を及ぼす場合があり、特に、間欠吐出安定性
に影響を及ぼす場合がある。間欠吐出不良とは、印字中
に、あるノズルからインクを吐出させた後、そのノズル
から一定時間(例えば、30秒程度)インクの吐出が行
われなかった場合に、そのノズルから次の1滴目のイン
クを吐出させた場合に安定した吐出が行われず、印字が
乱れてしまう現象のことである。
[0004] Further, the dispersion ink containing such a water-insoluble coloring material or resin may adversely affect the ejection stability of the ink jet, and particularly affect the intermittent ejection stability. Intermittent ejection failure means that, during printing, ink is ejected from a certain nozzle and then the ink is not ejected from that nozzle for a certain period of time (for example, about 30 seconds). This is a phenomenon in which stable ejection is not performed when the eye ink is ejected, and printing is disturbed.

【0005】更に、このような水不溶性色材や樹脂を含
有する分散系のインクをインクジェットヘッドで使用す
る際のもう一つの課題として、インクの吐出口面にイン
クミスト等が付着し、長時間放置されるとインクの増粘
物が吐出口面に付着し、それによって印字よれや吐出不
良が発生してしまう場合がある。
[0005] Further, another problem in using such a dispersion-based ink containing a water-insoluble colorant or resin in an ink jet head is that an ink mist or the like adheres to an ink discharge port surface and causes a long time. If left unattended, the thickened material of the ink adheres to the ejection port surface, which may cause print misalignment or ejection failure.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
背景技術に鑑みなされたものであって、高い画像濃度と
優れた耐擦過性、耐水性及び耐マーカー性を備えた画像
を与え、且つ、インクジェット記録に用いたときの記録
ヘッドからの間欠吐出安定性にも優れ、更に、インクジ
ェットヘッドにおける吐出口面へのインクの増粘物の付
着による印字よれ、吐出不良の発生を抑えることのでき
るインクジェット記録用に好適な水性インク組成物を提
供することにある。又、本発明は、高い画像濃度と優れ
た耐擦過性、耐水性及び耐マーカー性を有している画像
の形成に用いることのできるインクカートリッジ及び記
録ユニットを提供することを他の目的とする。更に、本
発明は、高い画像濃度を有し、又、耐擦過性、耐水性及
び耐マーカー性にも優れたインクジェット記録画像を与
えるインクジェット記録装置を提供することを他の目的
とする。更に又、本発明は、被記録材上に擦過性に優
れ、耐水性や耐マーカー性にも優れた高品位なインクジ
ェット画像を形成することのできるインクジェット記録
方法を提供することを他の目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such background art, and provides an image having high image density and excellent scratch resistance, water resistance and marker resistance. In addition, it is excellent in intermittent ejection stability from a recording head when used for ink jet recording, and further suppresses occurrence of printing failure due to adhesion of a thickened material of ink to a discharge port surface of the ink jet head and occurrence of ejection failure. An object of the present invention is to provide a water-based ink composition suitable for inkjet recording. Another object of the present invention is to provide an ink cartridge and a recording unit which can be used for forming an image having high image density and excellent scratch resistance, water resistance and marker resistance. . Still another object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus which has a high image density and provides an ink jet recorded image having excellent scratch resistance, water resistance and marker resistance. Still another object of the present invention is to provide an ink jet recording method capable of forming a high quality ink jet image having excellent scratch resistance on a recording material and also having excellent water resistance and marker resistance. I do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するこ
とのできる水性インク組成物の一実施態様は、着色剤を
内包している樹脂微粒子と顔料微粒子と多価アルコール
とを含有している水性インク組成物であって、更に下記
一般式(I)で表される化合物及び下記一般式(II)で
表される化合物の少なくとも一方を含んでいることを特
徴とする水性インク組成物: (上記式中のR1〜R5は各々、独立して水素原子、CH
3及びC25のいずれかを示す)である。
One embodiment of the aqueous ink composition capable of achieving the above object contains resin fine particles containing a colorant, pigment fine particles, and a polyhydric alcohol. An aqueous ink composition, further comprising at least one of a compound represented by the following general formula (I) and a compound represented by the following general formula (II): (R 1 to R 5 in the above formula are each independently a hydrogen atom, CH
3 and C 2 H 5 ).

【0008】又、上記の目的を達成することのできる本
発明のインクカートリッジは、例えば、インクジェット
記録用に調製された上記構成の水性インク組成物を収容
しているインク収容部を備えていることを特徴とするも
のである。又、上記の目的を達成することのできる記録
ユニットは、例えば、着色剤を内包している樹脂微粒子
と顔料微粒子と多価アルコールとを含有している水性イ
ンク組成物であって、更に上記一般式(I)で表される
化合物及び上記一般式(II)で表される化合物の少なく
とも一方を含んでいることを特徴とする、インクジェッ
ト記録用に調製された水性インク組成物を収容している
インク収容部と、該インク収容部からインクを吐出させ
るためのインクジェットヘッドとを備えていることを特
徴とするものである。
[0008] The ink cartridge of the present invention, which can achieve the above object, has, for example, an ink storage section for storing the aqueous ink composition having the above-mentioned structure prepared for ink jet recording. It is characterized by the following. Further, a recording unit capable of achieving the above object is, for example, an aqueous ink composition containing resin fine particles containing a colorant, pigment fine particles and a polyhydric alcohol, and The aqueous ink composition containing at least one of the compound represented by the formula (I) and the compound represented by the general formula (II), which is prepared for inkjet recording, is housed therein. It is characterized by comprising an ink storage section and an ink jet head for discharging ink from the ink storage section.

【0009】又、上記の目的を達成することのできるイ
ンクジェット記録装置は、例えば、着色剤を内包してい
る樹脂微粒子と顔料微粒子と多価アルコールとを含有し
ている水性インク組成物であって、更に下記一般式
(I)で表される化合物及び下記一般式(II)で表され
る化合物の少なくとも一方を含んでいることを特徴とす
るインクジェット記録用に調製された水性インク組成物
を収容しているインク収容部と、該インク収容部からイ
ンクを吐出させるためのインクジェットヘッドとを備え
ていることを特徴とする。 (上記式中のR1〜R5は各々、独立して水素原子、CH
3及びC25のいずれかを示す)
An ink jet recording apparatus which can achieve the above object is, for example, an aqueous ink composition containing fine resin particles containing a colorant, fine pigment particles, and a polyhydric alcohol. And a water-based ink composition prepared for inkjet recording, characterized by containing at least one of a compound represented by the following general formula (I) and a compound represented by the following general formula (II). And an ink jet head for discharging ink from the ink container. (R 1 to R 5 in the above formula are each independently a hydrogen atom, CH
3 or C 2 H 5 )

【0010】又、上記の目的を達成することのできるイ
ンクジェット記録方法は、例えば、着色剤を内包してい
る樹脂微粒子と顔料微粒子と多価アルコールとを含有し
ている水性インク組成物であって、更に上記一般式
(I)で表される化合物及び上記一般式(II)で表され
る化合物の少なくとも一方を含んでいることを特徴とす
る、インクジェット記録用に調製された水性インク組成
物を、被記録材にインクジェット法で付与する工程を有
することを特徴とするものである。
An ink jet recording method capable of achieving the above object is, for example, an aqueous ink composition containing fine resin particles containing a colorant, fine pigment particles, and a polyhydric alcohol. And an aqueous ink composition prepared for inkjet recording, characterized by further comprising at least one of the compound represented by the general formula (I) and the compound represented by the general formula (II). And a step of applying to a recording material by an ink jet method.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下に、好ましい実施の形態を挙
げて、本発明を詳細に説明する。本発明者らは、上記し
た従来技術の課題を解決すべく鋭意検討の結果、インク
中に、前記の一般式(I)で表される化合物若しくは一
般式(II)で表される化合物の少なくとも一方と、多価
アルコールとを併有させれば、かかるインクによって得
られる記録画像が高い画像濃度を示し、しかも、耐擦過
性、耐水性及び耐マーカー性等の画像特性を損なうこと
なく、インクジェット記録に用いた場合に、インクジェ
ット記録時に生じる間欠吐出不良の問題、及び、インク
ジェットヘッドにおける吐出口面へのインクの増粘物の
付着の問題等の、インクジェット記録に特有の問題が解
決された水性インク組成物が得られることを知見して本
発明に至った。本発明者らは、その理由は、以下のよう
であると考えている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments. The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and as a result, at least one of the compound represented by the general formula (I) or the compound represented by the general formula (II) was contained in the ink. On the other hand, if the polyhydric alcohol is used together with the polyhydric alcohol, the recorded image obtained by such an ink shows a high image density, and the ink jet recording is performed without impairing image characteristics such as abrasion resistance, water resistance and marker resistance. When used for recording, the problem of intermittent ejection failure that occurs during inkjet recording, and the problem of adhesion of a thickened material of ink to the ejection port surface of an inkjet head, and other problems unique to inkjet recording have been solved. The inventors have found that an ink composition can be obtained, and have reached the present invention. The present inventors believe that the reason is as follows.

【0012】一般的に、インクジェットヘッドにおける
間欠吐出不良は、ノズルから水分が蒸発したときに生じ
るインク粘度の上昇や、ノズル先端のインク液表面が膜
化或いは固化することによって発生すると考えられてい
る。これに対し、本発明の水性インク組成物では、下記
に示す一般式(I)で表される化合物若しくは一般式
(II)で表される化合物の少なくとも一方と、多価アル
コールとが併有されているので、この間欠吐出不良の原
因と考えられるノズルから水分が蒸発したときのインク
粘度の上昇や、ノズル先端のインクの液表面の膜化や固
化の発生が有効に抑制される結果、優れた間欠吐出安定
性が実現されたものと考えられる。
Generally, it is considered that intermittent ejection failure in an ink jet head is caused by an increase in ink viscosity caused when water evaporates from a nozzle, or by a film or solidification of an ink liquid surface at a nozzle tip. . In contrast, in the aqueous ink composition of the present invention, at least one of the compound represented by the following general formula (I) or the compound represented by the general formula (II) is used in combination with the polyhydric alcohol. As a result, the increase in ink viscosity when water evaporates from the nozzle, which is considered to be the cause of this intermittent ejection failure, and the occurrence of film formation and solidification of the ink surface of the ink at the nozzle tip are effectively suppressed. It is considered that intermittent ejection stability was realized.

【0013】 (上記式中のR1〜R5は各々、独立して水素原子、CH
3及びC25のいずれかを示す)。
[0013] (R 1 to R 5 in the above formula are each independently a hydrogen atom, CH
3 or C 2 H 5 ).

【0014】又、本発明の水性インク組成物において
は、上記した、一般式(I)で表される化合物若しくは
一般式(II)で表される化合物の少なくとも一方と、多
価アルコールとを併有させているが、かかる構成によっ
て、インクの水分がいったん蒸発した後の、増粘して流
動性のなくなったインク(「蒸発インク」)に、新たに
蒸発していないインクが添加されると、その蒸発インク
の流動性が元に戻り易い、つまり、「蒸発インク」が再
溶解し易いということがわかった。このことから、上記
構成を有する本発明の水性インク組成物をインクジェッ
ト記録に用いた場合には、特に、インクジェットヘッド
における吐出口面へのインクの増粘物の付着が最小限に
抑えられ、この結果、印字よれや吐出不良の発生を有効
に防がれるものと考えられる。
Further, in the aqueous ink composition of the present invention, at least one of the compound represented by the general formula (I) or the compound represented by the general formula (II) is combined with a polyhydric alcohol. However, according to such a configuration, when the ink that has not evaporated yet is added to the ink that has become thick and loses fluidity (“evaporated ink”) after the water content of the ink has been evaporated once. It has been found that the fluidity of the evaporated ink is easy to return to the original state, that is, the “evaporated ink” is easily dissolved again. From this, when the aqueous ink composition of the present invention having the above configuration is used for ink jet recording, in particular, adhesion of the thickened material of the ink to the ejection port surface of the ink jet head is minimized. As a result, it is considered that the occurrence of printing deviation and ejection failure can be effectively prevented.

【0015】本発明の水性インク組成物は、着色剤を内
包している樹脂微粒子と顔料微粒子と多価アルコールと
を含有し、更に、前記一般式(I)で表される化合物
(I)、若しくは、前記一般式(II)で表される化合物
(II)の少なくとも一方が含有されていることを特徴と
する。以下に、上記構成を有する本発明の水性インク組
成物の各構成材料を下記の(1)〜(4)の順で説明す
る。 (1)着色剤を内包している樹脂微粒子 (2)顔料 (3)一般式(I)で表される化合物(I)、若しくは
一般式(II)で表される化合物(II) (4)多価アルコール
The aqueous ink composition of the present invention contains fine resin particles containing a colorant, fine pigment particles, and a polyhydric alcohol, and further comprises a compound (I) represented by the general formula (I), Alternatively, at least one of the compounds (II) represented by the general formula (II) is contained. Hereinafter, each constituent material of the aqueous ink composition of the present invention having the above-described structure will be described in the following order (1) to (4). (1) Fine resin particles containing a colorant (2) Pigment (3) Compound (I) represented by general formula (I) or compound (II) represented by general formula (II) (4) Polyhydric alcohol

【0016】(1)着色剤を内包している樹脂微粒子 先ず、着色剤を内包する樹脂について説明する。着色剤
を内包している着色剤内包樹脂としては、例えば、着色
剤を樹脂のマイクロカプセル内に閉じ込めた樹脂や、或
いは、油性溶剤に溶解或いは分散させた染料や顔料等を
水性媒体中に分散した樹脂エマルジョンが挙げられる
が、特には、着色剤を閉じ込めてなるマイクロカプセル
化樹脂を使用することが好ましい。
(1) Fine Resin Particles Containing Colorant First, the resin containing a colorant will be described. As the colorant-encapsulating resin encapsulating the colorant, for example, a resin in which the colorant is encapsulated in resin microcapsules, or a dye or pigment dissolved or dispersed in an oily solvent is dispersed in an aqueous medium. In particular, it is preferable to use a microencapsulated resin containing a coloring agent.

【0017】即ち、例えば、油性染料、顔料等の疎水性
着色剤を着色剤として用いた場合、マイクロカプセル化
によって、これらの着色剤と樹脂の疎水性部分とが相互
作用を及ぼし易いため、樹脂の疎水性部分は水系内に配
向し難くなる傾向が出てくると推定される。その結果、
この着色剤内包樹脂を含むインクジェット記録用インク
をインクジェットプリンタから吐出させたときにインク
ジェットヘッドの撥水処理されたノズル形成面への当該
樹脂の付着、堆積が抑えられ、インクの長期間に亘る吐
出安定性のより一層の向上に寄与できるものと予測され
る。
That is, for example, when a hydrophobic colorant such as an oil-based dye or pigment is used as a colorant, the colorant and the hydrophobic portion of the resin are liable to interact with each other by microencapsulation. It is presumed that the hydrophobic portion of tends to be hardly oriented in an aqueous system. as a result,
When the inkjet recording ink containing the colorant-containing resin is ejected from an inkjet printer, the adhesion and deposition of the resin on the water-repellent nozzle-formed surface of the inkjet head are suppressed, and the ink is ejected for a long period of time. It is expected that this can contribute to further improvement in stability.

【0018】着色剤をマイクロカプセル化した樹脂と
は、上記のような着色剤を油性の溶媒に溶解又は分散さ
せた溶液を水中に乳化分散させ、更に、従来知られてい
る適当な方法でマイクロカプセル化を行って得られる樹
脂分散体のことである。
A resin in which a colorant is microencapsulated is defined as a solution in which the above-mentioned colorant is dissolved or dispersed in an oily solvent, emulsified and dispersed in water, and further micro-encapsulated by a conventionally known appropriate method. A resin dispersion obtained by performing encapsulation.

【0019】この際に使用される着色剤としては、例え
ば、顔料、油溶性染料等の、水に不溶の着色剤が好適に
使用される。即ち、これらの水不溶性の着色剤は、着色
剤をマイクロカプセル化した樹脂を製造し易いものであ
る。具体的には、例えば、黒色(Bk)用顔料として
は、カーボンブラック等が使用できる。ここでカーボン
ブラックは、例えば、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あって、一次粒子径が、15
〜40nm、BET法による比表面積が50〜300m
2/g、DBP吸油量が40〜150ml/100g、
揮発分が0.5〜10%、pH値が2〜9等の特性を有
するものを好ましく用いることができる。
As the coloring agent used at this time, a water-insoluble coloring agent such as a pigment or an oil-soluble dye is preferably used. That is, these water-insoluble colorants are easy to produce a resin in which the colorant is microencapsulated. Specifically, for example, carbon black or the like can be used as the black (Bk) pigment. Here, the carbon black is, for example, a carbon black produced by a furnace method or a channel method, and has a primary particle diameter of 15%.
-40 nm, specific surface area by BET method is 50-300 m
2 / g, DBP oil absorption 40-150ml / 100g,
Those having characteristics such as a volatile content of 0.5 to 10% and a pH value of 2 to 9 can be preferably used.

【0020】このような特性を有する市販品としては、
例えば、No.2300、No.900、MCF88、
No.33、No.40、No.45、No.52、M
A7、MA8、No.2200B(以上、三菱化学
製)、RAVEN1255(以上、コロンビア製)、R
EGAL400R、REGAL330R、REGAL6
60R、MOGUL L(以上、キャボット製)、Co
lor Black FW−1、Color Blac
k FW18、Color Black S170、C
olor Black S150、Printex 3
5、PrintexU(以上、デグッサ製)等が挙げら
れる。
Commercial products having such properties include:
For example, no. 2300, no. 900, MCF88,
No. 33, no. 40, no. 45, no. 52, M
A7, MA8, No. 2200B (above, manufactured by Mitsubishi Chemical), RAVEN 1255 (above, manufactured by Columbia), R
EGAL400R, REGAL330R, REGAL6
60R, MOGUL L (all made by Cabot), Co
lor Black FW-1, Color Blac
k FW18, Color Black S170, C
color Black S150, Printex 3
5, Printex U (all manufactured by Degussa) and the like.

【0021】又、油溶性染料としては、下記の如き染料
を好ましく使用できる。C.I.ソルベントイエロー
1、2、3、13、19、22、29、36、37、3
8、39、40、43、44、45、47、62、6
3、71、76、81、85及び86等。C.I.ソル
ベントレッド8、27、35、36、37、38、3
9、40、58、60、65、69、81、86、8
9、91、92、97、99、100、109、11
8、119及び122等。C.I.ソルベントブルー1
4、24、26、34、37、38、39、42、4
3、45、48、52、53、55、59及び67等。
C.I.ソルベントブラック3、5、7、8、14、1
7、19、20、22、24、26、27、28、2
9、43及び45等。又、従来公知の各種水溶性染料で
あっても、そのカウンターイオン(通常は、ナトリウ
ム、カリウム或いはアンモニウムイオン)を有機アミン
等で交換したものを使用することができる。
As the oil-soluble dye, the following dyes can be preferably used. C. I. Solvent Yellow 1, 2, 3, 13, 19, 22, 29, 36, 37, 3
8, 39, 40, 43, 44, 45, 47, 62, 6
3, 71, 76, 81, 85 and 86, etc. C. I. Solvent Red 8, 27, 35, 36, 37, 38, 3
9, 40, 58, 60, 65, 69, 81, 86, 8
9, 91, 92, 97, 99, 100, 109, 11
8, 119 and 122 and the like. C. I. Solvent Blue 1
4, 24, 26, 34, 37, 38, 39, 42, 4
3, 45, 48, 52, 53, 55, 59 and 67 and the like.
C. I. Solvent Black 3, 5, 7, 8, 14, 1
7, 19, 20, 22, 24, 26, 27, 28, 2
9, 43 and 45 etc. Further, among various conventionally known water-soluble dyes, those obtained by exchanging their counter ions (usually sodium, potassium or ammonium ions) with an organic amine or the like can be used.

【0022】上記した種々の着色剤は、後述する顔料の
色調を整え、或いは補うために、顔料と同様の色調を有
するものを選択することが好ましい。それによって、記
録画像の濃度をより一層向上させることができる。例え
ば、後に述べるように顔料にカーボンブラックを用いる
場合には、樹脂に内包させる着色剤にもカーボンブラッ
クを用いることが好ましい。又、樹脂に内包させる着色
剤としては、上記に挙げたものの中から選択した2種以
上の色材を利用してもよい。この場合、各々の着色剤を
別個に樹脂に内包されてもよく、或いは各々の着色剤を
共通の樹脂に内包して着色剤内包樹脂を作製してもよ
い。
As the various colorants described above, those having the same color tone as the pigment are preferably selected in order to adjust or supplement the color tone of the pigment described later. Thereby, the density of the recorded image can be further improved. For example, when carbon black is used as a pigment as described later, it is preferable to use carbon black also as a coloring agent included in the resin. Further, as the coloring agent included in the resin, two or more kinds of coloring materials selected from those described above may be used. In this case, each colorant may be separately included in a resin, or each colorant may be included in a common resin to prepare a colorant-containing resin.

【0023】次に、上記のような着色剤をマイクロカプ
セル化した態様の着色剤内包樹脂の作製方法について述
べる。先ず、上記したような着色剤を油性溶媒に溶解又
は分散させ、次いでその油性溶媒を水に乳化分散させ
る。この場合の着色剤を溶解又は分散させた油性溶媒を
水中に乳化分散させる方法としては、超音波による分散
方法や各種分散機、攪拌機を用いる方法が挙げられる。
この際、必要に応じて、各種乳化剤や分散剤、更には保
護コロイド等の乳化又は分散助剤を用いることもでき
る。これらの乳化剤又は分散助剤としては、PVA、P
VP及びアラビアゴム等の高分子物質の他、アニオン性
界面活性剤及び非イオン性界面活性剤等を使用すること
ができる。
Next, a method for producing a colorant-encapsulating resin in a mode in which the above-described colorant is microencapsulated will be described. First, the colorant as described above is dissolved or dispersed in an oily solvent, and then the oily solvent is emulsified and dispersed in water. In this case, as a method of emulsifying and dispersing the oily solvent in which the coloring agent is dissolved or dispersed in water, a dispersion method using ultrasonic waves, a method using various dispersers, and a stirrer are exemplified.
At this time, if necessary, various emulsifiers and dispersants, and also emulsifying or dispersing aids such as protective colloids can be used. As these emulsifiers or dispersing aids, PVA, P
In addition to high molecular substances such as VP and gum arabic, anionic surfactants and nonionic surfactants and the like can be used.

【0024】上記乳化体のマイクロカプセル化方法とし
ては、水不溶性の有機溶媒(油性溶剤)に着色剤と樹脂
を溶解せしめた後、水系へ転相することによる転相乳化
させる方法、有機相及び水相との界面で重合反応を起さ
せてマイクロカプセル化せしめる界面重合法、有機相の
みに壁を形成する素材を溶解又は存在せしめてマイクロ
カプセルを形成せしめる、所謂In−Situ重合法、
ポリマーの水溶液のpH、温度及び濃度等を変化させる
ことによりポリマーの濃厚相を相分離させ、マイクロカ
プセルを形成せしめるコアセルベーション法等が挙げら
れる。マイクロカプセルを形成した後に、油性溶剤を除
去する工程が追加される。上記のようにして得られる着
色剤内包樹脂は、その平均粒子径が、0.01〜2.0
μmの範囲とすることが好ましく、更には、0.05〜
1μmの範囲にあることが好ましい。
As a method for microencapsulation of the above-mentioned emulsion, a method of dissolving a colorant and a resin in a water-insoluble organic solvent (oil-based solvent) and then inverting the aqueous phase to emulsify the organic phase, An interfacial polymerization method in which a polymerization reaction is caused at an interface with an aqueous phase to form microcapsules, a material forming a wall only in an organic phase is dissolved or present to form microcapsules, a so-called In-Situ polymerization method,
A coacervation method or the like in which a concentrated phase of the polymer is phase-separated by changing the pH, temperature, concentration, etc. of the aqueous solution of the polymer to form microcapsules, and the like. After forming the microcapsules, a step of removing the oily solvent is added. The colorant-encapsulating resin obtained as described above has an average particle diameter of 0.01 to 2.0.
μm, more preferably 0.05 to
It is preferably in the range of 1 μm.

【0025】樹脂としては親水性基を有する親水性モノ
マーと疎水性基を有する疎水性モノマーとの共重合体及
びその塩が挙げられる。アニオン性の親水基を有するモ
ノマーとしては、一般的に、スルホン酸系モノマー及び
カルボン酸系モノマーが挙げられる。スルホン酸系モノ
マーとしては、例えば、スチレンスルホン酸及びその
塩、ビニルスルホン酸及びその塩等が挙げられる。カル
ボン酸系モノマーとしては、例えば、α,β−エチレン
性不飽和カルボン酸、α,β−エチレン性不飽和カルボ
ン酸誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、メタクリ
ル酸、メタクリル酸誘導体、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、フマル酸及びフ
マル酸誘導体等が挙げられる。
Examples of the resin include a copolymer of a hydrophilic monomer having a hydrophilic group and a hydrophobic monomer having a hydrophobic group, and a salt thereof. The monomer having an anionic hydrophilic group generally includes a sulfonic acid monomer and a carboxylic acid monomer. Examples of the sulfonic acid monomer include styrene sulfonic acid and salts thereof, vinyl sulfonic acid and salts thereof, and the like. Examples of the carboxylic acid monomer include α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid, α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid derivative, acrylic acid, acrylic acid derivative, methacrylic acid, methacrylic acid derivative, maleic acid, and maleic acid. Acid derivatives, itaconic acid, itaconic acid derivatives, fumaric acid and fumaric acid derivatives.

【0026】疎水性モノマーとしては、例えば、スチレ
ン、スチレン誘導体、ビニルトルエン、ビニルトルエン
誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、
ブタジエン、ブタジエン誘導体、イソプレン、イソプレ
ン誘導体、エチレン、エチレン誘導体、プロピレン、プ
ロピレン誘導体、アクリル酸のアルキルエステル及びメ
タクリル酸のアルキルエステル等が挙げられる。
Examples of the hydrophobic monomer include styrene, styrene derivatives, vinyl toluene, vinyl toluene derivatives, vinyl naphthalene, vinyl naphthalene derivatives,
Butadiene, butadiene derivatives, isoprene, isoprene derivatives, ethylene, ethylene derivatives, propylene, propylene derivatives, alkyl esters of acrylic acid, alkyl esters of methacrylic acid, and the like.

【0027】又、これらの親水性モノマーと疎水性モノ
マーとの共重合体の塩としては、例えば、アルカリ金属
塩;アンモニウム塩、有機アンモニウム塩、ホスホニウ
ム塩、スルホニウム塩、オキソニウム塩、スチボニウム
塩、スタンノニウム塩及びヨードニウム塩等のオニウム
塩が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
又、上記共重合体及びその塩に、ポリオキシエチレン基
や水酸基等を導入してもよし、又、アクリルアミド、ア
クリルアミド誘導体、ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート、エトキシエチルメタクリレート、ブトキシエチル
メタクリレート、エトキシトリエチレンメタクリレー
ト、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、
ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルアルコール
及びアルキルエーテル等を適宜に共重合させてもよい。
The salts of the copolymers of these hydrophilic monomers and hydrophobic monomers include, for example, alkali metal salts; ammonium salts, organic ammonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, oxonium salts, stibonium salts, and stannonium salts. Salts and onium salts such as iodonium salts, but are not limited thereto.
In addition, the copolymer and its salt, a polyoxyethylene group or a hydroxyl group may be introduced, or acrylamide, an acrylamide derivative, dimethylaminoethyl methacrylate, ethoxyethyl methacrylate, butoxyethyl methacrylate, ethoxytriethylene methacrylate, Methoxy polyethylene glycol methacrylate,
Vinylpyrrolidone, vinylpyridine, vinyl alcohol, alkyl ether and the like may be appropriately copolymerized.

【0028】(2)顔料 顔料としては、従来公知の顔料、例えば、カーボンブラ
ックや有機顔料が問題なく使用できる。そしてBkイン
クを調製する場合には、少なくとも一種の親水性基がカ
ーボンブラックの表面に直接若しくは他の原子団を介し
て結合した自己分散型のカーボンブラックを用いること
が好ましい。即ち、自己分散型カーボンブラックを用い
た場合には、インク中に顔料を分散させるための分散剤
を添加しないか、又は、その添加量を大幅に減らすこと
ができる。分散剤としては、通常、従来より公知の水溶
性ポリマー等が用いられているが、このようなポリマー
は、インクジェット記録ヘッドのインク吐出面に析出
し、インクの吐出安定性を低下させてしまうことがあ
る。しかし、顔料として上記したような自己分散型カー
ボンブラックを用いることで、インク中のこのようなポ
リマーの含有量をゼロとし、或いは大幅に減らすことが
できる。その結果、インクジェット記録時の吐出安定性
をより一層改善することができる。
(2) Pigment As the pigment, conventionally known pigments such as carbon black and organic pigments can be used without any problem. When preparing a Bk ink, it is preferable to use a self-dispersion type carbon black in which at least one kind of hydrophilic group is bonded to the surface of the carbon black directly or via another atomic group. That is, when the self-dispersion type carbon black is used, a dispersant for dispersing the pigment in the ink is not added, or the amount of the dispersant can be significantly reduced. As the dispersant, a conventionally known water-soluble polymer or the like is usually used. However, such a polymer may precipitate on the ink ejection surface of the inkjet recording head and reduce the ejection stability of the ink. There is. However, by using the above-described self-dispersion type carbon black as the pigment, the content of such a polymer in the ink can be made zero or significantly reduced. As a result, the ejection stability during inkjet recording can be further improved.

【0029】次に、本発明のインクに好適な自己分散型
カーボンブラックについて詳述する。自己分散型カーボ
ンブラックは、イオン性を有するものが好ましく、例え
ば、アニオン性に帯電したものを好適に用いることがで
きる。アニオン性に帯電したカーボンブラックとして
は、カーボンブラックの表面に、例えば、以下に示した
ような親水性基を結合させたものが挙げられる。
Next, the self-dispersion type carbon black suitable for the ink of the present invention will be described in detail. The self-dispersion type carbon black is preferably ionic, and for example, anionically charged one can be suitably used. Examples of the anionic charged carbon black include carbon black having the following hydrophilic groups bonded to the surface of the carbon black.

【0030】−COO(M2)、−SO3(M2)、−PO3
H(M2)及び−PO3(M2)2(但し、上記式中、M2は
水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモ
ニウムを表わす。)
[0030] -COO (M2), - SO 3 (M2), - PO 3
H (M2) and -PO 3 (M2) 2 (where in the above formula, M2 represents a hydrogen atom, an alkali metal, ammonium or organic ammonium.)

【0031】これらの中でも特に、−COO(M2)や
−SO3(M2)をカーボンブラック表面に結合してアニ
オン性に帯電せしめたカーボンブラックは、インク中に
おける自己分散性が良好なため、本発明に特に好適に用
い得るものである。
[0031] Among them, -COO (M2) or -SO 3 carbon black was allowed charged (M2) to bind to anionic carbon black surface, since the self-dispersibility is excellent in the ink, the It can be particularly preferably used in the invention.

【0032】ところで、上記親水性基中「M2」として
表したもののうち、アルカリ金属の具体例としては、例
えば、Li、Na、K、Rb及びCs等が挙げられ、
又、有機アンモニウムの具体例としては、例えば、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、モノヒドロキシメチルア
ミン、ジヒドロキシメチルアミン、トリヒドロキシメチ
ルアミン、エタノールアンモニウム、ジエタノールアン
モニウム及びトリエタノールアンモニウム等が挙げられ
る。
By the way, specific examples of the alkali metal among those represented as "M2" in the above hydrophilic group include, for example, Li, Na, K, Rb and Cs.
Specific examples of the organic ammonium include, for example, methyl ammonium, dimethyl ammonium, trimethyl ammonium, ethyl ammonium, diethyl ammonium, triethyl ammonium, monohydroxymethylamine, dihydroxymethylamine, trihydroxymethylamine, ethanolammonium, diethanolammonium and Triethanol ammonium and the like.

【0033】アニオン性に帯電している自己分散型カー
ボンブラックの製造方法としては、例えば、カーボンブ
ラックを次亜塩素酸ソーダで酸化処理する方法が挙げら
れ、この方法によって、カーボンブラック表面に−CO
ONa基を化学結合させることができる。
As a method for producing self-dispersible carbon black charged anionic, for example, there is a method of oxidizing carbon black with sodium hypochlorite.
ONa groups can be chemically bonded.

【0034】(3)下記の一般式(I)で表される化合
物(I)、若しくは一般式(II)で表される化合物(I
I): (上記式中のR1〜R5は各々、独立して水素原子、CH
3及びC25のいずれかを示す)
(3) Compound (I) represented by the following general formula (I) or compound (I) represented by the following general formula (II)
I): (R 1 to R 5 in the above formula are each independently a hydrogen atom, CH
3 or C 2 H 5 )

【0035】上記一般式(I)で表される化合物の代表
例としては、エチレン尿素(2−イミダゾリジノン)、
ジメチルイミダゾリジノン及びジエチルイミダゾリジノ
ンが挙げられる。上記一般式(II)で表される化合物の
代表例としては、プロピレン尿素が挙げられる。そして
上記式(I)や(II)で示されるエチレン尿素化合物の
インク中の量としては、インクの全質量に対して、5〜
15質量%の範囲が好ましい。
Typical examples of the compound represented by the above general formula (I) include ethylene urea (2-imidazolidinone),
Dimethylimidazolidinone and diethylimidazolidinone. A typical example of the compound represented by the general formula (II) is propylene urea. The amount of the ethylene urea compound represented by the above formula (I) or (II) in the ink may be 5 to 5 with respect to the total mass of the ink.
A range of 15% by mass is preferred.

【0036】(4)多価アルコール 多価アルコールとしては、ジオール類、トリオール類及
びグリコール類が挙げられるが、特に好ましいものは、
プロピレングリコール、1,5−ペンタンジオール、
1,2,6−ヘキサントリオール及びへキシレングリコ
ールであり、この中から少なくとも1つ以上が使用され
る。
(4) Polyhydric alcohol Polyhydric alcohols include diols, triols and glycols. Particularly preferred are:
Propylene glycol, 1,5-pentanediol,
1,2,6-hexanetriol and hexylene glycol, at least one of which is used.

【0037】本発明の別の態様のインクとしては、上記
で説明した着色剤内包樹脂微粒子と顔料微粒子とが、着
色剤内包樹脂微粒子がカチオン性親水基を有するもので
あって、且つ、顔料微粒子が、カチオン性親水基を有す
るか或いは顔料微粒子がカチオン性親水基を有する分散
剤で分散されている態様のものが挙げられる。 (5)カチオン性親水基を有する着色剤内包樹脂微粒子 (6)(i)カチオン性親水基を有する顔料、及び、
(ii)顔料微粒子がカチオン性親水基を有する分散剤で
分散されている顔料分散体以下に、これらの構成材料を
順に説明する。
In an ink according to another embodiment of the present invention, the colorant-containing resin fine particles and the pigment fine particles described above are those in which the colorant-containing resin fine particles have a cationic hydrophilic group, and However, there may be mentioned an embodiment having a cationic hydrophilic group or an embodiment in which pigment fine particles are dispersed with a dispersant having a cationic hydrophilic group. (5) Colorant-encapsulating resin fine particles having a cationic hydrophilic group (6) (i) a pigment having a cationic hydrophilic group, and
(Ii) Pigment dispersion in which pigment fine particles are dispersed with a dispersant having a cationic hydrophilic group. These constituent materials will be described below in order.

【0038】(5)カチオン性親水基を有する着色剤内
包樹脂微粒子 かかる態様のインクでは、着色剤内包樹脂微粒子とし
て、カチオン性親水基を有するものを使用する。先ず、
着色剤内包樹脂微粒子としては、例えば、着色剤をマイ
クロカプセル化した樹脂、油性溶剤に分散又は溶解した
染料或いは顔料をエマルジョン化し着色剤を内包する、
カチオン性基を有する樹脂の水性分散体にしたものが挙
げられるが、特には、着色剤をマイクロカプセル化した
樹脂が好ましい。着色剤をマイクロカプセル化した樹脂
とは、上記着色剤を油性の溶媒に溶解又は分散させ、こ
れを水中で乳化分散し、更に従来知られている適当な方
法でマイクロカプセル化を行なって得られる樹脂分散体
のことである。着色剤としては、先に(1)で説明した
ものを用いることが可能である。
(5) Colorant-Encapsulated Resin Fine Particles Having a Cationic Hydrophilic Group In the ink of this embodiment, colorant-encapsulated resin fine particles having a cationic hydrophilic group are used. First,
As the colorant-encapsulated resin fine particles, for example, a resin in which the colorant is microencapsulated, a dye or pigment dispersed or dissolved in an oily solvent is emulsified and the colorant is encapsulated,
An aqueous dispersion of a resin having a cationic group may be mentioned, but a resin in which a colorant is microencapsulated is particularly preferable. The resin in which the colorant is microencapsulated is obtained by dissolving or dispersing the colorant in an oily solvent, emulsifying and dispersing the same in water, and further performing microencapsulation by a conventionally known appropriate method. It is a resin dispersion. As the coloring agent, those described above in (1) can be used.

【0039】次に、上記着色剤内包樹脂として着色剤を
マイクロカプセル化した樹脂の作成方法について述べ
る。先ず、着色剤を油性溶媒に溶解又は分散させ、次い
で、その着色剤を含有する油性溶媒を水に乳化分散させ
る。上記着色剤を溶解又は分散させた油性溶媒を水中に
乳化分散させる方法としては、超音波による分散方法
や、各種分散機、攪拌機を用いる方法が挙げられる。こ
の際必要に応じて、各種乳化剤や分散剤、更には、保護
コロイド等の乳化又は分散助剤を用いることもできる。
これらの乳化剤又は分散助剤としては、PVA、PV
P、アラビアゴム等の高分子物質の他、アニオン性界面
活性剤や非イオン性界面活性剤等を使用することができ
る。
Next, a method of preparing a resin in which a colorant is microencapsulated as the colorant-containing resin will be described. First, the colorant is dissolved or dispersed in an oily solvent, and then the oily solvent containing the colorant is emulsified and dispersed in water. Examples of the method of emulsifying and dispersing the oily solvent in which the colorant is dissolved or dispersed in water include a dispersion method using ultrasonic waves, a method using various dispersers, and a stirrer. At this time, if necessary, various emulsifiers and dispersants, and further, emulsifying or dispersing aids such as protective colloids can be used.
As these emulsifiers or dispersion aids, PVA, PV
In addition to high molecular substances such as P and gum arabic, anionic surfactants, nonionic surfactants and the like can be used.

【0040】上記乳化体のマイクロカプセル化方法とし
ては、水不溶性の有機溶媒(油性溶剤)に着色剤と樹脂
を溶解せしめた後、水系へ転相することによる転相乳化
させる方法、有機相及び水相との界面で重合反応を起さ
せてマイクロカプセル化せしめる界面重合法、有機相の
みに壁を形成する素材を溶解又は存在せしめてマイクロ
カプセルを形成せしめる、所謂In−Situ重合法、
ポリマーの水溶液のpH、温度、濃度等を変化させるこ
とによりポリマーの濃厚相を相分離させ、マイクロカプ
セルを形成せしめるコアセルベーション法等が挙げられ
る。マイクロカプセルを形成した後に油性溶剤を除去す
る工程が追加される。上記のようにして得られる着色剤
内包樹脂の平均粒子径としては、0.01〜2.0μ
m、好ましくは0.05〜1μmの範囲にあることが好
ましい。
As a method for microencapsulation of the above-mentioned emulsion, a method of dissolving a colorant and a resin in a water-insoluble organic solvent (oil-based solvent) and then inverting the aqueous phase to emulsify the organic phase, An interfacial polymerization method in which a polymerization reaction is caused at an interface with an aqueous phase to form microcapsules, a material forming a wall only in an organic phase is dissolved or present to form microcapsules, a so-called In-Situ polymerization method,
A coacervation method, in which the concentrated phase of the polymer is phase-separated by changing the pH, temperature, concentration, etc. of the aqueous solution of the polymer to form microcapsules, may be mentioned. After forming the microcapsules, a step of removing the oily solvent is added. The average particle diameter of the colorant-containing resin obtained as described above is 0.01 to 2.0 μm.
m, preferably in the range of 0.05 to 1 μm.

【0041】カチオン性親水性基を有する着色剤内包樹
脂微粒子を得るためには、下記に挙げるようなカチオン
性基を有するモノマーを用いて重合体及びその塩を合成
すればよい。カチオン性基を有するモノマーとしては、
例えばN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート
〔CH2=C(CH3)−COO−C24N(CH3)2〕、
N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート〔CH2
CH−COO−C24N(CH3)2〕、N,N−ジメチル
アミノプロピルメタクリレート〔CH2=C(CH3)−C
OO−C36N(CH3)2〕、N,N−ジメチルアミノプ
ロピルアクリレート〔CH2=CH−COO−C36
(CH3)2〕、N,N−ジメチルアクリルアミド〔CH2
=CH−CON(CH3)2〕、N,N−ジメチルメタクリ
ルアミド〔CH2=C(CH3)−CON(CH3)2〕、N,
N−ジメチルアミノエチルアクリルアミド〔CH2=C
H−CONHC24N(CH3)2〕、N,N−ジメチルア
ミノエチルメタクリルアミド〔CH2=C(CH3)−CO
NHC24N(CH3)2〕、N,N−ジメチルアミノプロ
ピルアクリルアミド〔CH2=CH−CONH−C36
N(CH3)2〕、N,N−ジメチルアミノプロピルメタク
リルアミド〔CH2=C(CH3)−CONH−C36
(CH3)2〕等が挙げられる。
To obtain colorant-containing resin fine particles having a cationic hydrophilic group, a polymer and a salt thereof may be synthesized using a monomer having a cationic group as described below. As the monomer having a cationic group,
For example N, N-dimethylaminoethyl methacrylate [CH 2 = C (CH 3) -COO-C 2 H 4 N (CH 3) 2 ],
N, N-dimethylaminoethyl acrylate [CH 2 =
CH-COO-C 2 H 4 N (CH 3) 2 ], N, N-dimethylaminopropyl methacrylate [CH 2 = C (CH 3) -C
OO-C 3 H 6 N ( CH 3) 2 ], N, = N-dimethylaminopropyl acrylate [CH 2 CH-COO-C 3 H 6 N
(CH 3 ) 2 ], N, N-dimethylacrylamide [CH 2
= CH-CON (CH 3) 2 ], N, N-dimethyl methacrylamide [CH 2 = C (CH 3) -CON (CH 3) 2 ], N,
N-dimethylaminoethyl acrylamide [CH 2 CC
H-CONHC 2 H 4 N (CH 3 ) 2 ], N, N-dimethylaminoethyl methacrylamide [CH 2 CC (CH 3 ) -CO
NHC 2 H 4 N (CH 3 ) 2 ], N, = N-dimethylaminopropyl acrylamide [CH 2 CH-CONH-C 3 H 6
N (CH 3) 2], N, N-dimethylaminopropyl methacrylamide [CH 2 = C (CH 3) -CONH-C 3 H 6 N
(CH 3 ) 2 ].

【0042】又、塩を形成するための化合物としては、
第3級アミンの場合においては、塩酸、硫酸又は酢酸等
を使用し、4級アミン塩を形成するための化合物として
は、塩化メチル、ジメチル硫酸、ベンジルクロライド又
はエピクロロヒドリン等を使用する。
Compounds for forming salts include:
In the case of a tertiary amine, hydrochloric acid, sulfuric acid or acetic acid is used, and as a compound for forming a quaternary amine salt, methyl chloride, dimethyl sulfate, benzyl chloride or epichlorohydrin is used.

【0043】(6)(i)カチオン性親水基を有する顔
料、及び、(ii)顔料微粒子がカチオン性親水基を有す
る分散剤で分散されている顔料分散体 (i)カチオン性親水基を有する顔料 本発明のインクに使用する顔料としては、従来公知のカ
ーボンブラック、有機顔料が問題なく使用できるが、特
に好ましくは、少なくとも一種のカチオン性親水性基が
カーボンブラックの表面に直接若しくは他の原子団を介
して結合した自己分散型のカーボンブラックを用いる。
カチオン性に帯電したカ−ボンブラックとしては、カー
ボンブラックの表面に、例えば、下記に示すカチオン性
基から選ばれる少なくとも1つが結合しているものが挙
げられる。
(6) (i) a pigment having a cationic hydrophilic group, and (ii) a pigment dispersion in which pigment fine particles are dispersed with a dispersant having a cationic hydrophilic group. (I) having a cationic hydrophilic group. Pigment As the pigment used in the ink of the present invention, conventionally known carbon blacks and organic pigments can be used without any problem. Particularly preferably, at least one kind of cationic hydrophilic group has a direct or other atomic property on the surface of the carbon black. A self-dispersed carbon black bonded through a group is used.
Examples of the cationically charged carbon black include those in which at least one selected from the following cationic groups is bonded to the surface of carbon black.

【0044】 [0044]

【0045】但し、上記式中、Rは炭素原子数1〜12
の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、置換若しくは未置
換のフェニル基、又は、置換若しくは未置換のナフチル
基を表わす。
However, in the above formula, R represents 1 to 12 carbon atoms.
Represents a linear or branched alkyl group, a substituted or unsubstituted phenyl group, or a substituted or unsubstituted naphthyl group.

【0046】ところで、上記したようなカチオン性親水
基は、カーボンブラックの表面に直接結合したものでも
よいし、或いは、他の原子団を、カーボンブラック表面
と該親水性基との間に介在させ、該親水性基をカーボン
ブラック表面に間接的に結合させてもよい。ここで他の
原子団の具体例としては、例えば、炭素原子数1〜12
の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、置換若しく
は未置換のフェニレン基、置換若しくは未置換のナフチ
レン基が挙げられる。ここでフェニレン基及びナフチレ
ン基の置換基としては、例えば、炭素数1〜6の直鎖状
又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。又、他の原子
団と親水性基の組合わせの具体例としては、例えば、−
24−COOM、−Ph−SO3M及び−Ph−CO
OM等(但し、Mは、水素原子、アルカリ金属、アンモ
ニウム又は有機アンモニウムを表し、Phはフェニレン
基を表す。)が挙げられる。
Incidentally, the cationic hydrophilic group as described above may be directly bonded to the surface of carbon black, or another atomic group may be interposed between the carbon black surface and the hydrophilic group. Alternatively, the hydrophilic group may be indirectly bonded to the carbon black surface. Here, specific examples of the other atomic groups include, for example, those having 1 to 12 carbon atoms.
A substituted or unsubstituted phenylene group and a substituted or unsubstituted naphthylene group. Here, examples of the substituent of the phenylene group and the naphthylene group include a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Further, specific examples of the combination of another atomic group and a hydrophilic group include, for example,-
C 2 H 4 -COOM, -Ph- SO 3 M and -Ph-CO
OM and the like (where M represents a hydrogen atom, an alkali metal, ammonium or organic ammonium, and Ph represents a phenylene group).

【0047】又、上記に挙げた自己分散型カーボンブラ
ックの中から2種若しくはそれ以上を適宜に選択してイ
ンクの色材に用いてもよい。又、インク中の自己分散型
カーボンブラックの添加量としては、インク全重量に対
して、0.1〜15重量%、特には、1〜10重量%の
範囲とすることが好ましい。この範囲とすることで、自
己分散型カーボンブラックは、インク中で十分な分散状
態を維持することができる。
Further, two or more of the above-mentioned self-dispersion type carbon blacks may be appropriately selected and used as a coloring material of an ink. The amount of the self-dispersible carbon black in the ink is preferably 0.1 to 15% by weight, and particularly preferably 1 to 10% by weight based on the total weight of the ink. By setting the content within this range, the self-dispersion type carbon black can maintain a sufficient dispersion state in the ink.

【0048】(ii)顔料微粒子がカチオン性親水基を有
する分散剤で分散されている顔料分散体 又、本発明の水性インク組成物においては、上記したカ
チオン性親水基を含有する顔料だけでなく、カチオン性
基を含有する分散剤で前述した従来公知のカーボンブラ
ック等の顔料を分散させた顔料分散体を使用してもよ
い。以下に、この場合に用いるカチオン性親水基を有す
る顔料分散剤を例示するが、本発明で使用できるカチオ
ン性分散剤は、これらに限定されるわけではない。
(Ii) Pigment dispersion in which fine pigment particles are dispersed with a dispersant having a cationic hydrophilic group In the aqueous ink composition of the present invention, not only the above-mentioned pigment containing a cationic hydrophilic group but also Alternatively, a pigment dispersion in which a pigment such as the above-described conventionally known carbon black is dispersed with a dispersant containing a cationic group may be used. The pigment dispersant having a cationic hydrophilic group used in this case is illustrated below, but the cationic dispersant that can be used in the present invention is not limited to these.

【0049】カチオン性分散剤としては、例えば、ビニ
ルモノマーの重合によって得られるものであって、得ら
れる重合体の少なくとも一部を構成するためのモノマー
としてカチオン性モノマーを使用したカチオン性高分子
分散剤、或いは、アミン塩型又は第4級アンモニウム塩
型陽イオン界面活性剤が挙げられる。
The cationic dispersant is, for example, one obtained by polymerization of a vinyl monomer, and a cationic polymer dispersant using a cationic monomer as a monomer for constituting at least a part of the obtained polymer. And an amine salt type or quaternary ammonium salt type cationic surfactant.

【0050】この際に使用されるカチオン性モノマーと
しては、例えば、N,N−ジメチルアミノエチルメタク
リレート〔CH2=C(CH3)−COO−C24N(C
3)2〕、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート
〔CH2=CH−COO−C24N(CH3)2〕、N,N
−ジメチルアミノプロピルメタクリレート〔CH2=C
(CH3)−COO−C36N(CH3)2〕、N,N−ジメ
チルアミノプロピルアクリレート〔CH2=CH−CO
O−C36N(CH3)2〕、N,N−ジメチルアクリルア
ミド〔CH2=CH−CON(CH3)2〕、N,N−ジメ
チルメタクリルアミド〔CH2=C(CH3)−CON(C
3)2〕、N,N−ジメチルアミノエチルアクリルアミ
ド〔CH2=CH−CONHC24N(CH3)2〕、N,
N−ジメチルアミノエチルメタクリルアミド〔CH2
C(CH3)−CONHC24N(CH3)2〕、N,N−ジ
メチルアミノプロピルアクリルアミド〔CH2=CH−
CONH−C36N(CH3)2〕、N,N−ジメチルアミ
ノプロピルメタクリルアミド〔CH2=C(CH3)−CO
NH−C36N(CH3)2〕等が挙げられる。
The cationic monomer used at this time includes, for example, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate [CH 2 CC (CH 3 ) —COO—C 2 H 4 N (C
H 3) 2], N, N-dimethylaminoethyl acrylate [CH 2 = CH-COO-C 2 H 4 N (CH 3) 2 ], N, N
-Dimethylaminopropyl methacrylate [CH 2 CC
(CH 3) -COO-C 3 H 6 N (CH 3) 2 ], N, N-dimethylaminopropyl acrylate [CH 2 = CH-CO
O-C 3 H 6 N ( CH 3) 2 ], N, N-dimethylacrylamide [CH 2 = CH-CON (CH 3) 2 ], N, N-dimethyl methacrylamide [CH 2 = C (CH 3) −CON (C
H 3) 2], N, N-dimethylaminoethyl acrylamide [CH 2 = CH-CONHC 2 H 4 N (CH 3) 2 ], N,
N-dimethylaminoethyl methacrylamide [CH 2 =
C (CH 3) -CONHC 2 H 4 N (CH 3) 2 ], N, N-dimethylaminopropyl acrylamide [CH 2 = CH-
CONH-C 3 H 6 N ( CH 3) 2 ], N, N-dimethylaminopropyl methacrylamide [CH 2 = C (CH 3) -CO
NH-C 3 H 6 N ( CH 3) 2 ], and the like.

【0051】第3級アミン型の場合において、塩を形成
するための化合物としては、塩酸、硫酸又は酢酸等が挙
げられ、又、4級化に用いられる化合物として、塩化メ
チル、ジメチル硫酸、ベンジルクロライド及びエピクロ
ロヒドリン等が挙げられる。これらの中でも、塩化メチ
ルやジメチル硫酸等が本発明で使用する顔料分散剤を調
製する上で好ましい。以上のような第3級アミンの塩或
いはアンモニウム化合物は、水中ではカチオンとして振
るまい、中和された条件では酸性が安定溶解領域であ
る。これらのモノマーの重合体中での含有率は20〜6
0重量%の範囲が好ましい。
In the case of the tertiary amine type, examples of the compound for forming a salt include hydrochloric acid, sulfuric acid and acetic acid, and the compounds used for quaternization include methyl chloride, dimethyl sulfate and benzyl. Chloride and epichlorohydrin. Among them, methyl chloride, dimethyl sulfate and the like are preferable in preparing the pigment dispersant used in the present invention. The tertiary amine salt or ammonium compound as described above behaves as a cation in water, and is acidic in a stable dissolution region under neutralized conditions. The content of these monomers in the polymer is 20 to 6
A range of 0% by weight is preferred.

【0052】上記カチオン性高分子分散剤の構成に用い
られるその他のモノマーとしては、例えば、2−ヒドロ
キシエチルメタクリレート、長鎖のエチレンオキシド鎖
を側鎖に有するアクリル酸エステル等のヒドロキシ基を
有するアクリル酸エステル、スチレン系モノマー等の疎
水性モノマー類、及びpH7近傍の水に溶解可能な水溶
性モノマーとして、アクリルアミド類、ビニルエーテル
類、ビニルピロリドン類、ビニルピリジン類及びビニル
オキサゾリン類が挙げられる。
Examples of other monomers used in the constitution of the cationic polymer dispersant include 2-hydroxyethyl methacrylate, acrylic acid having a hydroxy group such as acrylic acid ester having a long ethylene oxide chain in the side chain, and the like. Examples of hydrophobic monomers such as esters and styrene-based monomers and water-soluble monomers that can be dissolved in water having a pH of about 7 include acrylamides, vinyl ethers, vinylpyrrolidones, vinylpyridines, and vinyloxazolines.

【0053】又、疎水性モノマーとしては、例えば、ス
チレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナ
フタレン誘導体、(メタ)アクリル酸のアルキルエステ
ル及びアクリロニトリル等の疎水性モノマーが用いられ
る。共重合によって得られる高分子分散剤中において水
溶性モノマーは、共重合体を水溶液中で安定に存在させ
るために15〜35重量%の範囲で用い、且つ、疎水性
モノマーは、共重合体の顔料に対する分散効果を高める
ために20〜40重量%の範囲で用いることが好まし
い。
As the hydrophobic monomer, for example, hydrophobic monomers such as styrene, styrene derivatives, vinylnaphthalene, vinylnaphthalene derivatives, alkyl esters of (meth) acrylic acid and acrylonitrile are used. In the polymer dispersant obtained by copolymerization, the water-soluble monomer is used in an amount of 15 to 35% by weight in order to make the copolymer stably exist in an aqueous solution, and the hydrophobic monomer is used in the copolymer. In order to enhance the dispersing effect on the pigment, it is preferable to use it in the range of 20 to 40% by weight.

【0054】このようなカチオン系水溶性高分子を分散
剤として使用して顔料を分散する際に、物性面から好ま
しい顔料としては、等電点が6以上に調節された顔料、
或いは顔料を特徴づける単純水分散体のpHが中性或い
は塩基性のpHを有するもの、例えば、7〜10である
ような顔料が分散性の点で好ましい。これは顔料とカチ
オン系水溶性高分子とのイオン的な相互作用力が強いた
めと理解されている。以上の如き材料を用いて顔料の微
粒子水性分散体を得るには、例えば、カーボンブラック
をカチオン分散剤溶液中にてプレミキシング処理を行
い、引き続き高ずり速度の分散装置でミリングし、希釈
後、粗大粒子を除去するために遠心分離処理を行う。そ
の後、所望のインク処方のための材料を添加し、場合に
よってはエイジング処理を施す。しかる後、最終的に所
望の平均粒径を有する顔料分散体を得るために遠心分離
処理を行うことによってカーボンブラックの水性分散体
を得ることができる。このようにして作製されるインク
の水性分散体のpHは、3〜7の範囲とするのが好まし
い。
When the pigment is dispersed by using such a cationic water-soluble polymer as a dispersant, a pigment whose isoelectric point is adjusted to 6 or more is preferable in terms of physical properties.
Alternatively, a pigment having a neutral or basic pH, for example, a pigment having a neutral pH of 7 to 10, which is characteristic of the pigment, is preferable in terms of dispersibility. This is understood to be due to the strong ionic interaction between the pigment and the cationic water-soluble polymer. In order to obtain a fine particle aqueous dispersion of a pigment using the above materials, for example, carbon black is subjected to a premixing treatment in a cationic dispersant solution, subsequently milled with a high shear rate dispersion device, and diluted. A centrifugation process is performed to remove coarse particles. Thereafter, a material for a desired ink formulation is added, and an aging treatment is performed in some cases. Thereafter, an aqueous dispersion of carbon black can be obtained by performing centrifugal separation to finally obtain a pigment dispersion having a desired average particle size. The pH of the aqueous dispersion of the ink thus produced is preferably in the range of 3 to 7.

【0055】上記のような構成材料からなる本発明の水
性インク組成物の物性は、使用目的に応じて適宜に制御
することができるが、インクジェット記録に用いる場合
は、インクの粘度は10cps以下、又、インクの表面
張力は30〜50dyne/cmとすることが安定した
吐出を得る上で好ましい。
The physical properties of the aqueous ink composition of the present invention comprising the above constituent materials can be appropriately controlled according to the purpose of use. However, when used for ink jet recording, the viscosity of the ink is 10 cps or less. The surface tension of the ink is preferably 30 to 50 dyne / cm in order to obtain stable ejection.

【0056】次に、上記した構成を有する本発明の水性
インク組成物からなるインクを適用することが好適な本
発明のインクカートリッジ、記録ユニット、インクジェ
ット記録装置、及び、これらの装置に好適に用いられる
液体吐出ヘッドの構成の具体例を説明する。図1は、本
発明のインクジェット記録装置に好適な、吐出時に気泡
を大気と連通する吐出方式のインクジェット記録ヘッド
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。
Next, the ink cartridge, recording unit, ink jet recording apparatus, and ink jet recording apparatus according to the present invention, to which the ink comprising the aqueous ink composition of the present invention having the above-described structure is preferably applied, are preferably used for these apparatuses. A specific example of the configuration of the liquid ejection head to be used will be described. FIG. 1 shows an example of a liquid discharge head as a discharge type ink jet recording head suitable for the ink jet recording apparatus of the present invention, which communicates bubbles with the atmosphere at the time of discharge, and an example of an ink jet printer as a liquid discharge apparatus using this head. It is a schematic perspective view which shows a principal part.

【0057】図1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、図中に示した矢印
Pで示す方向に間欠的に搬送する搬送装置1030と、
該搬送装置1030による用紙1028の搬送方向Pに
略直交する矢印S方向に略平行に、ガイド軸1014に
沿って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。
In FIG. 1, the ink jet printer is a conveying device that intermittently conveys a sheet 1028 as a recording material provided in a casing 1008 along a longitudinal direction in a direction indicated by an arrow P in the figure. 1030,
A recording unit 1010 that is reciprocated along a guide shaft 1014 substantially parallel to an arrow S direction that is substantially perpendicular to the conveyance direction P of the paper 1028 by the conveyance device 1030, and a movement as a driving unit that reciprocates the recording unit 1010. And a drive unit 1006.

【0058】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、該プーリ1026bに巻きかけられるベルト10
16、ローラユニット1022a、及び、該ローラユニ
ット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。
The movement driving unit 1006 is provided with pulleys 1026a arranged on rotating shafts arranged to face each other at a predetermined interval.
And the belt 10 wound around the pulley 1026b.
16, a roller unit 1022a, and a motor 1018 arranged substantially parallel to the roller unit 1022b and driving a belt 1016 connected to the carriage member 1010a of the recording unit 1010 in the forward and reverse directions. I have.

【0059】モータ1018が作動状態とされてベルト
1016が図1の矢印R方向に回転したとき、記録部1
010のキャリッジ部材1010aは、図1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が図中に示した矢印
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1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1
010の吐出回復処理を行うための回復ユニット102
6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。
When the motor 1018 is activated and the belt 1016 rotates in the direction of arrow R in FIG.
The carriage member 1010a of 010 is moved by a predetermined movement amount in the direction of arrow S in FIG. Also, the motor 1018
Is activated and the belt 1016 rotates in the direction opposite to the arrow R direction shown in the figure, the carriage member 1010a of the recording unit 1010 moves by a predetermined amount in the direction opposite to the direction indicated by the arrow S in FIG. It will be moved by an amount. Further, one end of the movement driving unit 1006 is provided with a recording unit 1 at a position which is a home position of the carriage member 1010a.
Recovery unit 102 for performing the discharge recovery process of 010
6 is provided to face the ink ejection orifice arrangement of the recording unit 1010.

【0060】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1012
Bが各色、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン及びブ
ラックインク毎にそれぞれ、キャリッジ部材1010a
に対して着脱自在に備えられる。
The recording unit 1010 includes ink jet cartridges (hereinafter, sometimes simply referred to as cartridges) 1012Y, 1012M, 1012C, and 1012.
B is a carriage member 1010a for each color, for example, yellow, magenta, cyan, and black ink, respectively.
It is provided detachably with respect to.

【0061】図2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。
FIG. 2 shows an example of an ink jet cartridge that can be mounted on the above-described ink jet recording apparatus.
The cartridge 1012 in this example is of a serial type, and its main part is composed of an ink jet recording head 100 and a liquid tank 1001 that stores a liquid such as ink.

【0062】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3参照)へと導かれるようになっている。図2
に示したカートリッジ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10
0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。
The ink jet recording head 100 has a large number of discharge ports 832 for discharging liquid, and a liquid such as ink is supplied from the liquid tank 1001 to a common liquid discharge head 100 via a liquid supply passage (not shown). It is led to a liquid chamber (see FIG. 3). FIG.
In the cartridge 1012 shown in FIG. 1, the ink jet recording head 100 and the liquid tank 1001 are integrally formed so that liquid can be supplied into the liquid tank 1001 as necessary.
Alternatively, a structure in which the liquid tanks 1001 are exchangeably connected to each other may be adopted.

【0063】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3は、本発明のインクジェッ
ト記録装置に好適な液体吐出ヘッドの要部を模式的に示
した概略斜視図であり、図4〜図7は、図3に示した液
体吐出ヘッドの吐出口形状を示す正面図である。尚、こ
れらの図において、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。
A specific example of the above-described liquid discharge head that can be mounted on the ink jet printer having such a configuration will be described in more detail below. FIG. 3 is a schematic perspective view schematically showing a main part of a liquid ejection head suitable for the ink jet recording apparatus of the present invention. FIGS. 4 to 7 show the shape of the ejection port of the liquid ejection head shown in FIG. FIG. Note that, in these drawings, electrical wiring and the like for driving the electrothermal transducer are omitted.

【0064】本発明で使用する液体吐出ヘッドにおいて
は、例えば、図3に示されるような、ガラス、セラミッ
クス、プラスチック或い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、本発明の本質で
はなく、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。そこで、本例では、Si
基板(ウエハ)を用いた場合で説明する。このような基
板934上にインク吐出口を形成するが、その方法とし
ては、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 Project
ionAliner)等の露光装置により、吐出口を形
成する方法も挙げられる。
In the liquid discharge head used in the present invention, for example, a substrate 934 made of glass, ceramics, plastic, metal or the like as shown in FIG. 3 is used. Such a material of the substrate is not the essence of the present invention, and functions as a part of the flow path constituting member, and serves as a support of the ink discharge energy generating element, and a liquid layer to be described later, a material layer forming the discharge port. There is no particular limitation as long as it can function. Therefore, in this example, Si
A case where a substrate (wafer) is used will be described. The ink discharge ports are formed on such a substrate 934. As a method for forming the ink discharge ports, for example, using an orifice plate (discharge port plate) 935 described later as a photosensitive resin in addition to a laser beam forming method, an MPA (Mirror Project) is used.
and an exposure apparatus such as an ion aluminer.

【0065】図3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、該インク供給口933の
長手方向の両側には、熱エネルギ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。又、
この基板934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9
36には、更に吐出口832を備える吐出口プレート9
35が設けられている。
In FIG. 3, reference numeral 934 denotes an electrothermal transducer (hereinafter, sometimes referred to as a heater) 931;
A substrate provided with an ink supply port 933 composed of a long groove-shaped through-hole as a common liquid chamber, and heaters 931 as heat energy generating means are staggered in a row on both sides in the longitudinal direction of the ink supply port 933. The intervals between the electrothermal conversion elements are arranged at, for example, 300 dpi. or,
The substrate 934 is provided with an ink flow path wall 936 for forming an ink flow path. This ink flow path wall 9
The discharge port plate 9 further includes a discharge port 832.
35 are provided.

【0066】ここで、図3においては、インク流路壁9
36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。ここ
では、更に、吐出口面(上面)935a側は撥水処理が
施されている。
Here, in FIG.
36 and the discharge port plate 935 are shown as separate members, but the ink flow path wall 936 is formed on the substrate 934 by, for example, a method such as spin coating, so that the ink flow path wall 936 and the discharge port plate 935 are ejected. It is also possible to form the outlet plate 935 and the same member at the same time. Here, the ejection port surface (upper surface) 935a is further subjected to a water-repellent treatment.

【0067】例示した装置では、図1の矢印S方向に走
査しながら記録を行うシリアルタイプのヘッドを用い、
例えば、1,200dpiで記録を行う。駆動周波数は
10kHzであり、一つの吐出口では、最短時間間隔1
00μs毎に吐出を行うことになる。
The illustrated apparatus uses a serial type head that performs recording while scanning in the direction of arrow S in FIG.
For example, recording is performed at 1,200 dpi. The driving frequency is 10 kHz.
Discharge is performed every 00 μs.

【0068】又、ヘッドの実例寸法の一例としては、例
えば、図4に示すように、隣接するノズルを流体的に隔
離する隔壁936aは、幅W=14μmである。図7に
示すように、インク流路壁936により形成される発泡
室1337は、N1(発泡室の幅寸法)=33μm、N2
(発泡室の長さ寸法)=35μmである。ヒータ931
のサイズは、30μm×30μmで、ヒータ抵抗値は5
3Ωであり、駆動電圧は10.3Vである。又、インク
流路壁936及び隔壁936aの高さは12μmで、吐
出口プレート厚は11μmのものが使用できる。
As an example of the actual dimensions of the head, for example, as shown in FIG. 4, a partition wall 936a that fluidly isolates adjacent nozzles has a width W = 14 μm. As shown in FIG. 7, the foaming chamber 1337 formed by the ink flow path wall 936 has N 1 (width of the foaming chamber) = 33 μm, N 2
(Length dimension of foaming chamber) = 35 μm. Heater 931
Has a size of 30 μm × 30 μm and a heater resistance of 5 μm.
3Ω and the driving voltage is 10.3V. Further, the height of the ink flow path wall 936 and the partition wall 936a is 12 μm, and the thickness of the ejection port plate is 11 μm.

【0069】図3に示したように、吐出口832を含む
吐出口プレートに設けられた吐出口部940の断面のう
ち、インクの吐出方向(オリフィスプレート935の厚
み方向)に交差する方向で切断してみた断面の形状は、
図5に示したように、概略星形となっており、鈍角の角
を有する6つの起部832aと、これら起部832aの
間に交互に配され、且つ、鋭角の角を有する6つの伏部
832bとから概略構成されている。即ち、吐出口の中
心Oから局所的に離れた領域としての伏部832bをそ
の頂部、この領域に隣接する吐出口の中心Oから局所的
に近い領域としての起部832aをその基部として、図
3に示すオリフィスプレートの厚み方向(液体の吐出方
向)に6つの溝が形成されている(溝部の位置について
は図11の1141a参照)。
As shown in FIG. 3, the cross section of the discharge port portion 940 provided on the discharge port plate including the discharge port 832 is cut in a direction intersecting the ink discharge direction (the thickness direction of the orifice plate 935). The shape of the cross section I tried
As shown in FIG. 5, six protruding portions 832a which are substantially star-shaped and have obtuse angles, and six protruding portions which are alternately arranged between these protruding portions 832a and have acute angles are provided. And a section 832b. That is, the bottom 832b as a region locally distant from the center O of the discharge port is its top, and the rising portion 832a as a region locally close to the center O of the discharge port adjacent to this region is its base. Six grooves are formed in the thickness direction (liquid discharging direction) of the orifice plate shown in FIG. 3 (for the position of the groove, see 1141a in FIG. 11).

【0070】図示した例の液体吐出ヘッドにおいては、
吐出口部940は、例えば、その厚み方向に交差する方
向で切断した断面が一辺27μmの二つの正三角形を6
0度回転させた状態で組み合わせた形状となっており、
図5に示したT1は8μmである。起部832aの角度
はすべて120度であり、伏部832bの角度はすべて
60度である。
In the liquid ejection head of the illustrated example,
The discharge port 940 is formed, for example, by forming two equilateral triangles each having a side of 27 μm cut along a direction intersecting the thickness direction.
It is a shape that is combined in a state rotated 0 degrees,
T 1 shown in FIG. 5 is 8 μm. The angles of the raised portions 832a are all 120 degrees, and the angles of the bent portions 832b are all 60 degrees.

【0071】従って、吐出口の中心Oと、互いに隣接す
る溝の中心部(溝の頂部と、この頂部に隣接する2つの
基部とを結んでできる図形の中心(重心))を結んで形
成される多角形の重心Gとが一致するようになっている
(図5参照)。本例の吐出口832の開口面積は400
μm2であり、溝部の開口面積(溝の頂部と、この頂部
に隣接する2つの基部とを結んでできる図形の面積)は
1つあたり約33μm 2となっている。尚、図6は、図
5に示した吐出口の部分のインク付着状態を示す模式図
である。
Therefore, the center O of the discharge port and the center
The center of the groove (the top of the groove and the two adjacent
Connect the center (center of gravity) of the figure formed by connecting the base
The center of gravity G of the polygon to be formed matches.
(See FIG. 5). The opening area of the discharge port 832 in this example is 400
μmTwoAnd the opening area of the groove (the top of the groove and this top
The area of the figure formed by connecting the two bases adjacent to
About 33μm per piece TwoIt has become. FIG. 6 is a diagram
5 is a schematic view showing the state of ink adhesion at the ejection port shown in FIG.
It is.

【0072】次に、上述の構成のインクジェット記録ヘ
ッドによる液体の吐出動作について図8〜図15を用い
て説明する。図8〜図15は、図3〜図7に記載の液体
吐出ヘッドの液体吐出動作を説明するための断面図であ
り、図7に示す発泡室1337のX−X断面図である。
この断面において吐出口部940のオリフィスプレート
厚み方向の端部は、溝1141の頂部1141aとなっ
ている。
Next, the operation of ejecting liquid by the ink jet recording head having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 8 to 15 are cross-sectional views for explaining the liquid discharge operation of the liquid discharge head shown in FIGS. 3 to 7, and are XX cross-sectional views of the foaming chamber 1337 shown in FIG.
In this cross section, the end of the discharge port 940 in the thickness direction of the orifice plate is the top 1141a of the groove 1141.

【0073】図8は、ヒータ上に膜状の気泡が生成した
状態を示し、図9は、図8の約1μs後、図10は、図
8の約2μs後、図11は、図8の約3μs後、図12
は、図8の約4μs後、図13は、図8の約5μs後、
図14は、図8の約6μs後、図15は、図8の約7μ
s後の状態をそれぞれ示している。尚、以下の説明にお
いて、「落下」又は「落とし込み」、「落ち込み」と
は、いわゆる重力方向への落下という意味ではなく、ヘ
ッドの取り付け方向によらず、電気熱変換素子の方向へ
の移動をいう。
FIG. 8 shows a state in which film-like air bubbles have been generated on the heater. FIG. 9 is about 1 μs after FIG. 8, FIG. 10 is about 2 μs after FIG. 8, and FIG. After about 3 μs, FIG.
Is about 4 μs after FIG. 8, and FIG. 13 is about 5 μs after FIG.
FIG. 14 shows about 6 μs after FIG. 8, and FIG.
Each state after s is shown. In the following description, "fall" or "drop" does not mean "fall in the direction of gravity", and does not mean movement in the direction of the electrothermal transducer regardless of the mounting direction of the head. Say.

【0074】先ず、図8に示すように、記録信号等に基
づいたヒータ931への通電に伴ってヒータ931上の
液流路1338内に気泡101が生成されると、該気泡
は、2μs間に図9及び図10に示したように急激に体
積膨張して成長する。気泡101の最大体積時における
高さは吐出口面935aを上回るが、このとき、気泡の
圧力は大気圧の数分の1から10数分の1にまで減少し
ている。
First, as shown in FIG. 8, when the air bubbles 101 are generated in the liquid flow path 1338 on the heater 931 due to the energization of the heater 931 based on a recording signal or the like, the air bubbles are generated for 2 μs. Then, as shown in FIG. 9 and FIG. The height of the bubble 101 at the maximum volume is higher than the discharge port surface 935a, but at this time, the pressure of the bubble has been reduced from a fraction of the atmospheric pressure to a fraction of the atmospheric pressure.

【0075】次に、気泡101の生成から約2μs後の
時点で、気泡101は上述のように最大体積から体積減
少に転じるが、これとほぼ同時にメニスカス102の形
成も始まる。このメニスカス102も、図11に示した
ように、ヒータ931側への方向に後退、即ち、落下し
てゆく。
Next, at about 2 μs after the generation of the bubble 101, the bubble 101 starts to decrease in volume from the maximum volume as described above, and at the same time, the formation of the meniscus 102 also starts. As shown in FIG. 11, the meniscus 102 also retreats toward the heater 931 side, that is, falls.

【0076】ここで、図示した例の液体吐出ヘッドにお
いては、吐出口部に複数の溝1141が分散した状態で
設けられていることにより、メニスカス102が後退す
る際に、溝1141の部分では、メニスカス後退方向F
Mとは反対方向FCに毛管力が作用する。その結果、仮
に何らかの原因により気泡101の状態に多少のバラツ
キが認められたとしても、メニスカスの後退時のメニス
カス及び主液滴(以下、液体又はインクと記述する場合
がある)Iaの形状が、吐出口中心に対して略対称形状
となるように補正される。
Here, in the liquid discharge head of the illustrated example, since the plurality of grooves 1141 are provided in the discharge port portion in a dispersed state, when the meniscus 102 retreats, Meniscus retreat direction F
Capillary force acts in the direction FC opposite to M. As a result, even if the slight variation in state of the bubble 101 by some cause was observed, meniscus and the main liquid droplet at the time of retraction of the meniscus (hereinafter, may be described as liquid or ink) the shape of I a Is corrected so as to be substantially symmetrical with respect to the center of the discharge port.

【0077】そして、図示した例の液体吐出ヘッドで
は、このメニスカス102の落下速度が気泡101の収
縮速度よりも速いために、図12に示したように、気泡
の生成から約4μs後の時点で気泡101が吐出口83
2の下面近傍で大気に連通する。このとき、吐出口83
2の中心軸近傍の液体(インク)は、ヒータ931に向
かって落ち込んでゆく。これは、大気に連通する前の気
泡101の負圧によってヒータ931側に引き戻された
液体(インク)Iaが、気泡101の大気連通後も慣性
でヒータ931面方向の速度を保持しているからであ
る。
In the liquid ejection head of the illustrated example, since the falling speed of the meniscus 102 is faster than the contraction speed of the bubble 101, as shown in FIG. 12, at about 4 μs after the bubble generation, as shown in FIG. Bubbles 101 are the discharge ports 83
2 communicates with the atmosphere near the lower surface. At this time, the discharge port 83
The liquid (ink) near the central axis of No. 2 falls toward the heater 931. This negative pressure fluid that is drawn back to the heater 931 side by the (ink) I a of the bubble 101 before communicating with the atmosphere retains the velocity of the heater 931 side direction by inertia even after the air communication of the bubble 101 Because.

【0078】ヒータ931側に向かって落ち込んでいっ
た液体(インク)は、図13に示すように気泡101の
生成から約5μs後の時点でヒータ931の表面に到達
し、図14に示すように、ヒータ931の表面を覆うよ
うに拡がってゆく。このようにヒータ931の表面を覆
うように拡がった液体は、ヒータ931の表面に沿った
水平方向のベクトルを有するが、ヒータ931の表面に
交差する、例えば、垂直方向のベクトルは消滅し、ヒー
タ931の表面上に留まろうとし、それよりも上側の液
体、即ち、吐出方向の速度ベクトルを保つ液体を下方向
に引っ張ることになる。
The liquid (ink) which has dropped toward the heater 931 reaches the surface of the heater 931 at about 5 μs after the generation of the bubble 101 as shown in FIG. 13, and as shown in FIG. , So as to cover the surface of the heater 931. The liquid thus spread to cover the surface of the heater 931 has a horizontal vector along the surface of the heater 931, but intersects the surface of the heater 931, for example, the vector in the vertical direction disappears and the heater 931 disappears. Attempts to remain on the surface of 931 and pull the liquid above it, that is, the liquid that maintains the velocity vector in the ejection direction, downward.

【0079】その後、ヒータ931の表面に拡がった液
体と、上側の液体(主液滴)との間の液体部分Ibが細
くなってゆき、気泡101の生成から約7μs後の時点
で図15に示したようにヒータ931の表面の中央で液
体部分Ibが切断され、吐出方向の速度ベクトルを保つ
主液滴Iaと、ヒータ931の表面上に拡がった液体Ic
とに分離される。このように分離の位置は液流路133
8内部、より好ましくは、吐出口832よりも電気熱変
換素子931側が望ましい。
[0079] Then, FIG. 15 and the liquid that has spread on the surface of the heater 931, the liquid portion I b between the upper liquid (main droplet) is Yuki tapered at a later time about 7μs from the generation of the bubble 101 liquid portion I b is cut in the middle of the surface of the heater 931 as illustrated in, the main liquid droplet I a keeping a velocity vector in the ejecting direction, a liquid I c that has spread on the surface of the heater 931
And separated. Thus, the position of separation is the liquid flow path 133.
8, more preferably, on the electrothermal conversion element 931 side than the discharge port 832.

【0080】主液滴Iaは吐出方向に偏りがなく、吐出
ヨレすることなく、吐出口832の中央部分から吐出さ
れ、被記録材の被記録面の所定位置に着弾される。又、
ヒータ931の表面上に拡がった液体Icは、従来であ
れば、主液滴の後続としてサテライト滴となって飛翔す
るものであるが、ヒータ931の表面上に留まり、吐出
されない。
The main droplet Ia is ejected from the central portion of the ejection port 832 without deviation in the ejection direction and without being distorted, and lands at a predetermined position on the recording surface of the recording material. or,
The liquid I c spread on the surface of the heater 931 flies as a satellite droplet following the main droplet in the related art, but stays on the surface of the heater 931 and is not discharged.

【0081】このように、サテライト滴の吐出を抑制す
ることができるため、サテライト滴の吐出により発生し
易いスプラッシュを防止することができ、霧状に浮遊す
るミストによって被記録材の被記録面が汚れるのを確実
に防止することが可能となる。尚、図12〜15におい
て、Idは溝部に付着したインク(溝内のインク)を、
又、Ieは液流路1338内に残存しているインクを表
している。
As described above, since the ejection of the satellite droplets can be suppressed, the splash which is likely to be generated by the ejection of the satellite droplets can be prevented, and the recording surface of the recording material can be prevented by the mist floating in the mist. It is possible to reliably prevent contamination. Note that in FIG. 12-15, ink adhering to the I d is the groove (ink in the groove),
Also, Ie represents the ink remaining in the liquid flow path 1338.

【0082】このように、図示した例の液体吐出ヘッド
では、気泡が最大体積に成長した後の体積減少段階で液
体を吐出する際に、吐出口の中心に対して分散した複数
の溝により、吐出時の主液滴の方向を安定化させること
ができる。その結果、吐出方向のヨレのない、着弾精度
の高い液体吐出ヘッドを提供することができる。又、高
い駆動周波数での発泡ばらつきに対しても吐出を安定し
て行うことができることによる、高速高精細印字を実現
することができる。
As described above, in the liquid ejection head of the illustrated example, when the liquid is ejected in the volume reduction stage after the bubble has grown to the maximum volume, the plurality of grooves dispersed with respect to the center of the ejection port is used. The direction of the main droplet during ejection can be stabilized. As a result, it is possible to provide a liquid ejection head with high landing accuracy, which has no deviation in the ejection direction. In addition, high-speed and high-definition printing can be realized because the ejection can be stably performed even with respect to foaming variation at a high driving frequency.

【0083】特に、図示した例の液体吐出ヘッドでは、
気泡の体積減少段階で、この気泡を始めて大気と連通さ
せることで液体を吐出することにより、気泡を大気に連
通させて液滴を吐出する際に発生するミストを防止でき
るので、所謂、突然不吐出の要因となる、吐出口面に液
滴が付着する状態を抑制することもできる。本発明に好
適に使用できる、上記したような吐出時に気泡を大気と
連通する吐出方式の記録ヘッドの他の実施態様として
は、例えば、特許第2783647号公報に記載のよう
に、いわゆるエッジシュータータイプが挙げられる。
In particular, in the liquid ejection head of the illustrated example,
In the stage of reducing the volume of bubbles, by discharging the liquid by first communicating the bubbles with the atmosphere, it is possible to prevent mist generated when the bubbles are communicated with the atmosphere and discharge droplets. It is also possible to suppress a state in which droplets adhere to the ejection port surface, which is a cause of ejection. As another embodiment of a recording head of a discharge method that allows bubbles to be communicated with the atmosphere at the time of discharging as described above, which can be suitably used in the present invention, for example, as described in Japanese Patent No. 2783647, a so-called edge shooter type Is mentioned.

【0084】本発明の水溶性インク組成物は、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
記録ヘッドや記録装置において、優れた効果をもたらす
ものである。そ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号明細書及び同第
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。
The water-soluble ink composition of the present invention has an excellent effect particularly in an ink jet recording head or a recording apparatus in which a flying liquid droplet is formed by using thermal energy to perform recording by using thermal energy. Is to bring. Regarding the typical configuration and principle, it is preferable to use the basic principle disclosed in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796. .

【0085】この方式は、いわゆるオンデマンド型及び
コンティニュアス型のいず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膜沸騰を超える急
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
成長及び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、少なくとも一つの液滴を形成する。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。
This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, a sheet or liquid path holding a liquid (ink) is used. Generating heat energy in the electrothermal transducer by applying at least one drive signal to the correspondingly arranged electrothermal transducer to provide a rapid temperature rise exceeding film boiling corresponding to the recorded information At the very least, film boiling occurs on the heat-acting surface of the recording head,
As a result, bubbles in the liquid (ink) corresponding to this drive signal on a one-to-one basis can be formed, which is effective. Due to the growth and shrinkage of this bubble, the liquid (ink)
To form at least one droplet. When the drive signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable.

【0086】この際のパルス形状の駆動信号としては、
米国特許第4,463,359号明細書及び同第4,3
45,262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ついての発
明に関する米国特許第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。
At this time, the pulse-shaped drive signal includes
US Patent Nos. 4,463,359 and 4,3
Those described in US Pat. No. 45,262 are suitable. If the conditions described in U.S. Pat. No. 4,313,124 relating to the invention regarding the rate of temperature rise of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.

【0087】本発明のインクカートリッジ、記録ユニッ
ト、インクジェット記録装置を構成する記録ヘッドの構
成としては、上記に挙げた各明細書に開示されているよ
うな吐出口、液路及び電気熱変換体の組み合わせ構成
(直線状液流路又は直角液流路)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号明細書及び米国特許第4,45
9,600号明細書を用いた構成のものを使用すること
も好ましい。
The configuration of the ink cartridge, the recording unit, and the recording head constituting the ink jet recording apparatus of the present invention include the discharge port, the liquid path, and the electrothermal converter as disclosed in the above-mentioned respective specifications. U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 4,558,333 which disclose a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bent region in addition to a combination configuration (a linear liquid flow path or a right-angled liquid flow path). , 45
It is also preferable to use a structure using the specification of Japanese Patent No. 9,600.

【0088】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。
In addition, JP-A-59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of an electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, and absorbs pressure waves of thermal energy. The present invention is also effective as a configuration based on JP-A-59-138461, which discloses a configuration in which an opening corresponds to a discharge unit.

【0089】更に、記録装置が記録できる最大範囲の被
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
しての構成のいずれでもよいが、本発明の水性インク組
成物を用いれば、上述した効果を一層有効に発揮するこ
とができる。
Further, as a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the recording material in the maximum range that can be recorded by the recording apparatus, a combination of a plurality of recording heads as disclosed in the above specification is used. , Or a single recording head integrally formed, the above-described effects can be more effectively exhibited by using the aqueous ink composition of the present invention. Can be.

【0090】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
い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。
In addition, the print head is replaceable with a print head of a chip type which can be electrically connected to the main body of the apparatus or supplied with ink from the main body of the apparatus, or is integrated with the print head itself. The present invention is also effective when a cartridge type recording head provided with an ink tank is used.

【0091】又、本発明のインクジェット記録装置に設
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、加圧或いは吸引手段、電気熱変換体或いはこ
れとは別の加熱素子、或い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。
It is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, and the like provided in the ink jet recording apparatus of the present invention since the effects of the present invention can be further stabilized. If these are specifically mentioned, capping means for the recording head, cleaning means, pressurizing or suction means, an electrothermal transducer or another heating element other than this, or preheating means by a combination thereof, It is also effective to perform a preliminary ejection mode for performing another ejection in order to perform stable printing.

【0092】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対しても本発
明の水性インク組成物からなるインクを適用することは
極めて有効である。
Further, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the recording mode of only a mainstream color such as black, and may be a single-color recording head or a combination of plural recording heads. Alternatively, it is extremely effective to apply the ink comprising the water-based ink composition of the present invention to an apparatus provided with at least one of full colors by color mixture.

【0093】以上説明した例においては、本発明の水性
インク組成物からなるインクが液状である場合について
説明したが、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
いは、上述のインクジェット方式においては、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いずれのものでもよい。
In the examples described above, the case where the ink comprising the aqueous ink composition of the present invention is in a liquid state has been described. However, an ink which solidifies at room temperature or lower and which softens at room temperature or Or, in the above-mentioned ink jet system, generally, the temperature of the ink itself is controlled within a range of 30 ° C. or more and 70 ° C. or less to control the temperature so that the viscosity of the ink is in a stable ejection range. Therefore, any ink may be used as long as the ink is in a liquid state when the use recording signal is applied.

【0094】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、いずれにしても、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54−568
47号公報或いは特開昭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。
In addition, the temperature rise due to thermal energy is positively prevented by using it as energy for changing the state of the ink from the solid state to the liquid state, or the ink is solidified in a standing state for the purpose of preventing the evaporation of the ink. In any case, the ink is liquefied by applying the thermal energy according to the recording signal, and the ink is ejected as a liquid ink, or the ink already starts to solidify when it reaches the recording material. Use of an ink having a property of being liquefied for the first time by thermal energy, such as described above, is also applicable to the present invention. In such a case, the ink is disclosed in JP-A-54-568.
No. 47 or Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 60-71260, in a state in which the liquid sheet or the solid sheet is held as a liquid or solid substance in the concave portion or through hole of the porous sheet and faces the electrothermal converter. It may be. In the present invention,
The most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0095】更に加えて、本発明のインクジェット記録
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。
In addition, the form of the ink jet recording apparatus of the present invention may be an image output terminal of an information processing apparatus such as a word processor or a computer, which may be provided integrally or separately, a copying apparatus combined with a reader,
Further, a facsimile apparatus having a transmission / reception function may be employed.

【0096】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16は、上記
した構成を有する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。
Next, an outline of a liquid ejection apparatus equipped with the above-described liquid ejection head will be described. FIG. 16 is a schematic perspective view of an ink jet recording apparatus 600 which is an example of a liquid discharge apparatus to which the liquid discharge head having the above-described configuration can be mounted and applied.

【0097】図16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及び604を介して
回転するリードスクリュー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と共にガ
イド608に沿って矢印a及び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6
10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。
Referring to FIG. 16, an ink jet head cartridge 601 has the above-described liquid discharge head and an ink tank for holding ink to be supplied to the liquid discharge head. The inkjet head cartridge 601 is mounted on a carriage 607 that engages with a spiral groove 606 of a lead screw 605 that rotates via driving force transmission gears 603 and 604 in conjunction with forward and reverse rotation of a driving motor 602. The carriage 607 is reciprocated along the guide 608 with the power of the drive motor 602 in the directions of arrows a and b. The recording material P ′ is transported on the platen roller 609 by a recording material transporting means (not shown),
10, the carriage 607 is pressed against the platen roller 609 in the moving direction of the carriage 607.

【0098】リードスクリュ605の一端の近傍には、
フォトカプラ611及び612が配設されている。これ
らは、キャリッジ607のレバー607aのこの領域で
の存在を確認し、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。
In the vicinity of one end of the lead screw 605,
Photocouplers 611 and 612 are provided. These are home position detecting means for confirming the presence of the lever 607a of the carriage 607 in this area and switching the rotation direction of the drive motor 602 and the like.

【0099】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。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61
7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。
The support member 613 supports the cap member 614 that covers the front surface (discharge port surface) of the above-described ink jet head cartridge 601 having the discharge ports.
Further, the ink suction means 615 is for suctioning the ink accumulated inside the cap member 614 due to idle discharge or the like from the inkjet head cartridge 601. The ink suction unit 615 allows the ink-jet head cartridge 601 to pass through an opening (not shown) in the cap.
Suction recovery is performed. A cleaning blade 617 for wiping the ejection port surface of the ink jet head cartridge 601 is provided so as to be movable in a front-rear direction (a direction perpendicular to the moving direction of the carriage 607) by a moving member 618. These cleaning blades 61
7 and the moving member 618 are supported by the main body support 619. The cleaning blade 617 is not limited to this mode, and may be another known cleaning blade.

【0100】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。
In the suction recovery operation of the liquid discharge head, the lever 620 for starting suction moves along with the movement of the cam 621 engaging with the carriage 607.
The movement of the driving force from the driving motor 602 is controlled by known transmission means such as clutch switching. An ink jet recording control unit for giving a signal to a heating element provided in the liquid ejection head of the ink jet head cartridge 601 and for controlling the driving of each mechanism described above is provided on the apparatus main body side. Not shown.

【0101】上述したような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。
In the ink jet recording apparatus 600 having the above-described configuration, the ink jet head cartridge 601 moves the recording material P ' Recording while reciprocating over the entire width of '.

【0102】[0102]

【実施例】以下、実施例及び比較例を用いて更に具体的
に説明する。尚、以下の記載で、部、%とあるものは特
に断らない限り重量基準である。 <実施例1> (1)カーボンブラック内包アニオン性樹脂粒子の調製 先ず、以下に示す材料を混合分散させた。 ・カーボンブラック:MCF−88(三菱化学製)20重
量部 ・スチレンアクリル酸(酸価200、分子量3万)40重
量部 ・メチルエチルケトン 40重量部 次に、得られた上記混合物を、水酸化ナトリウムを中和
剤として転相乳化を行い、メチルエチルケトンを除去し
て、最終的に固形分濃度20wt%、平均粒子径0.1
0ミクロンのカーボンブラックが内包されたアニオン性
樹脂の水系分散体を得た。 (2)顔料微粒子 又、アニオン性自己分散型カーボンブラック粒子とし
て、キャボット社製自己分散型カーボンブラックCAB
−O−JET200(固形分濃度20wt%、表面官能
基としてはスルホン基を有する)を用意した。この自己
分散型カーボンブラック粒子の平均粒子径は0.13μ
m、pH=7であった。
The present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In the following description, parts and percentages are by weight unless otherwise specified. <Example 1> (1) Preparation of carbon black-encapsulated anionic resin particles First, the following materials were mixed and dispersed. -Carbon black: MCF-88 (manufactured by Mitsubishi Chemical) 20 parts by weight-Styrene acrylic acid (acid value 200, molecular weight 30,000) 40 parts by weight-Methyl ethyl ketone 40 parts by weight Next, the obtained mixture is mixed with sodium hydroxide Phase inversion emulsification was performed as a neutralizing agent, and methyl ethyl ketone was removed.
An aqueous dispersion of an anionic resin containing 0 micron carbon black was obtained. (2) Pigment fine particles Also, as anionic self-dispersion type carbon black particles, self-dispersion type carbon black CAB manufactured by Cabot Corporation
-O-JET200 (solid content concentration 20 wt%, having a sulfone group as a surface functional group) was prepared. The average particle size of the self-dispersing carbon black particles is 0.13 μm.
m, pH = 7.

【0103】(3)インク組成物の調製 上記で得られた各材料を用いて、下記の組成のインクを
調製した。 [実施例1のインク組成] ・カーボンブラック内包アニオン性樹脂粒子(上記水系
分散体を15ml使用) 3.0部 ・アニオン性自己分散型カーボンブラック粒子3.0部 ・プロピレン尿素 7.5部 ・1,2,6−ヘキサントリオール 1.0部 ・イオン交換水 85.5部
(3) Preparation of Ink Composition An ink having the following composition was prepared using each of the materials obtained above. [Ink composition of Example 1]-Carbon black-encapsulated anionic resin particles (using 15 ml of the above aqueous dispersion) 3.0 parts-Anionic self-dispersible carbon black particles 3.0 parts-Propylene urea 7.5 parts- 1,2,6-hexanetriol 1.0 part ・ Ion-exchanged water 85.5 parts

【0104】<実施例2> (1)カーボンブラック内包カチオン性樹脂粒子の調製 先ず、以下に示す材料を混合分散させた。 ・カーボンブラックMCF−88(三菱化学製)20重量
部 ・スチレン−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート共重合体(分子量4万5千)40重量部 ・メチルエチルケトン 40重量部 次に、上記で得られた混合物を酢酸を中和剤として転相
乳化を行い、メチルエチルケトンを除去して最終的に固
形分濃度20wt%、平均粒子径0.10ミクロンのカ
ーボンブラックが内包されたカチオン性樹脂の水系分散
体を得た。
Example 2 (1) Preparation of Cationic Resin Particles Containing Carbon Black First, the following materials were mixed and dispersed. -20 parts by weight of carbon black MCF-88 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)-40 parts by weight of styrene-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer (molecular weight 45,000)-40 parts by weight of methyl ethyl ketone The resulting mixture is subjected to phase inversion emulsification using acetic acid as a neutralizing agent to remove methyl ethyl ketone, and finally, an aqueous dispersion of a cationic resin containing 20 wt% of solid content and containing carbon black having an average particle diameter of 0.10 μm. I got

【0105】(2)顔料微粒子の調製 カチオン性の自己分散型カーボンブラック粒子を以下の
様に調製した。即ち、表面積が230m2/gでDBP
吸油量が70ml/100gのカーボンブラック10g
と、3−アミノ−N−エチルピリジニウムブロマイド
3.06gを水72gによく混合した後、これに硝酸
1.62gを滴下して70℃で攪拌した。ここに更に数
分後、5gの水に1.07gの亜硝酸ナトリウムを溶か
した水溶液を加え、更に1時間攪拌した。得られたスラ
リーを、濾紙(商品名:東洋濾紙No.2;アドバンテ
ィス社製)で濾過し、顔料粒子を十分に水洗し、110
℃のオーブンで乾燥させ、更にこの顔料に水を足して顔
料濃度10重量%の顔料水溶液を作製した。以上の方法
により、カーボンブラックの表面にカチオン性基が導入
されたカチオン性自己分散型カーボンブラック粒子を調
製した。
(2) Preparation of Pigment Fine Particles Cationic self-dispersible carbon black particles were prepared as follows. That is, DBP with a surface area of 230 m 2 / g
10 g of carbon black with an oil absorption of 70 ml / 100 g
And 3.06 g of 3-amino-N-ethylpyridinium bromide were mixed well with 72 g of water, and 1.62 g of nitric acid was added dropwise thereto, followed by stirring at 70 ° C. After a few more minutes, an aqueous solution in which 1.07 g of sodium nitrite was dissolved in 5 g of water was added, and the mixture was further stirred for 1 hour. The obtained slurry was filtered through filter paper (trade name: Toyo Filter Paper No. 2; manufactured by Advantis), and the pigment particles were sufficiently washed with water.
The pigment was dried in an oven at a temperature of 10 ° C., and water was added to the pigment to prepare an aqueous pigment solution having a pigment concentration of 10% by weight. By the above method, cationic self-dispersible carbon black particles having a cationic group introduced to the surface of carbon black were prepared.

【0106】(3)インク組成物の調製 上記で用意した各材料を用いて、下記の組成のインクを
調製した。 (実施例2のインク組成) ・カーボンブラック内包カチオン性樹脂粒子(上記水系
分散体を15ml使用) 2.0部 ・カチオン性自己分散型カーボンブラック粒子4.0部 ・プロピレン尿素 7.5部 ・プロピレングリコール 1.0部 ・イオン交換水 85.5部
(3) Preparation of Ink Composition An ink having the following composition was prepared using each material prepared above. (Ink composition of Example 2) Carbon black-containing cationic resin particles (15 ml of the aqueous dispersion is used) 2.0 parts Cationic self-dispersible carbon black particles 4.0 parts Propylene urea 7.5 parts Propylene glycol 1.0 part ・ Ion exchange water 85.5 parts

【0107】<実施例3>実施例2で用意したと同様の
カーボンブラック内包カチオン性樹脂粒子及びカチオン
性自己分散型カーボンブラック粒子を用いて、下記の組
成のインクを調製した。
<Example 3> An ink having the following composition was prepared using the same cationic resin particles containing carbon black and cationic self-dispersible carbon black as those prepared in Example 2.

【0108】[実施例3のインク組成] ・カーボンブラック内包カチオン性樹脂粒子(実施例2
で調製した水系分散体10ml使用)2.0部 ・カチオン性自己分散型カーボンブラック粒子4.0部 ・グリセリン 5.0部 ・エチレン尿素 10.0部 ・イオン交換水 79.0部
[Ink Composition of Example 3] Cationic resin particles containing carbon black (Example 2)
2.0 parts ・ Cationic self-dispersion type carbon black particles 4.0 parts ・ Glycerin 5.0 parts ・ Ethylene urea 10.0 parts ・ Ion exchanged water 79.0 parts

【0109】<比較例1>実施例2で用意したと同様の
カーボンブラック内包カチオン性樹脂粒子及びカチオン
性自己分散型カーボンブラック粒子を用いて、下記の組
成のインクを調製した。 [比較例1のインク組成] ・カーボンブラック内包カチオン性樹脂粒子(実施例2
で調製した水系分散体10ml使用)2.0部 ・カチオン性自己分散型カーボンブラック粒子4.0部 ・ジエチレングリコール 5.0部 ・イオン交換水 89.0部
<Comparative Example 1> An ink having the following composition was prepared using the same carbon black-containing cationic resin particles and cationic self-dispersible carbon black particles as those prepared in Example 2. [Ink Composition of Comparative Example 1] Cationic resin particles containing carbon black (Example 2)
2.0 parts of cationic self-dispersible carbon black particles 4.0 parts Diethylene glycol 5.0 parts Ion-exchanged water 89.0 parts

【0110】<評価> (間欠吐出安定性評価方法及び評価基準)上記、実施例
1〜3及び比較例1のインクを用いて、インクジェット
ヘッドにおける間欠吐出安定性の評価を行った。評価
は、キヤノン製BJF−800を用い、BC−60のB
kヘッドで行った。先ず、25℃/50RH%の環境下
で、ある一定の吐出休止時間の間隔で縦罫線を印字し、
一定の休止時間を設けた後、最初に吐出されて形成され
る縦罫線を目視にて下記の基準で評価した。表1に、休
止時間毎についての評価結果を示した。
<Evaluation> (Intermittent Ejection Stability Evaluation Method and Evaluation Criteria) The inks of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were used to evaluate the intermittent ejection stability of the ink jet head. Evaluation was performed using a BJF-800 manufactured by Canon Inc.
Performed with k heads. First, under an environment of 25 ° C./50 RH%, vertical ruled lines are printed at intervals of a certain discharge pause time.
After a certain pause time, a vertical ruled line formed by first discharging was visually evaluated according to the following criteria. Table 1 shows the results of the evaluation for each pause time.

【0111】 ◎:縦罫線に全く乱れがなく正常に印字できる。 ○:縦罫線に若干の乱れが確認されるが、実際の使用上
は問題ないレベルである。 ×:縦罫線に不吐出や乱れがはっきりと確認され、正常
に印字できない。
A: Printing can be performed normally without any disturbance in vertical ruled lines. :: Some disturbance is observed in the vertical ruled line, but there is no problem in actual use. ×: Non-discharge or disturbance was clearly confirmed in the vertical ruled line, and normal printing was not possible.

【0112】 [0112]

【0113】表1から明らかなように、実施例1〜3の
インクでは一定の吐出休止時間後にも、正常なインク吐
出ができ、これらのインクが間欠吐出安定性に優れてい
ることを確認できた。
As is evident from Table 1, the inks of Examples 1 to 3 can normally discharge ink even after a fixed discharge pause, and it can be confirmed that these inks have excellent intermittent discharge stability. Was.

【0114】(インク再溶解性評価方法及び評価基準)
上記、実施例1〜3及び比較例1のインクを用いて、蒸
発インクの再溶解性の評価を行った。評価は、各試験イ
ンク5.0gをガラスシャーレにて、60℃で15時間
蒸発させる。次に、その蒸発後の増粘したインクに新た
な各試験インクを2.5g添加し、1時間室温で放置す
る。そして、1時間後の各インクの様子を目視にて確認
した。
(Method for Evaluating Ink Redissolvability and Evaluation Criteria)
Using the inks of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the resolubility of the evaporated ink was evaluated. For the evaluation, 5.0 g of each test ink was evaporated at 60 ° C. for 15 hours using a glass petri dish. Next, 2.5 g of each new test ink is added to the thickened ink after the evaporation and left at room temperature for 1 hour. Then, the state of each ink after one hour was visually checked.

【0115】 [0115]

【0116】表2から明らかなように、実施例1〜3の
インクではシャーレに増粘物が残っておらず、これらの
インクが蒸発インクの再溶解性に優れてたものであるこ
とが確認できた。
As is clear from Table 2, no thickener remains in the petri dishes of the inks of Examples 1 to 3, and it was confirmed that these inks were excellent in resolubility of the evaporated ink. did it.

【0117】[0117]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、高い画
像濃度と、優れた耐擦過性、耐水性、耐マーカー性を備
えた画像を与え、且つ、インクジェット記録に用いたと
きの記録ヘッドからの間欠吐出安定性にも優れ、更に、
インクジェットヘッドにおける吐出口面へのインクの増
粘物の付着による、印字よれ、吐出不良の発生を防ぐこ
とが可能なインクが提供される。
As described above, according to the present invention, an image having high image density, excellent scratch resistance, water resistance, and marker resistance is provided, and recording when used in ink jet recording. Excellent intermittent ejection stability from the head.
Provided is an ink capable of preventing occurrence of printing deviation and discharge failure due to adhesion of a thickened material of the ink to a discharge port surface of an inkjet head.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の水性インク組成物が収納されたインク
カートリッジ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。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a main part of an example of an ink jet printer on which an ink cartridge containing a water-based ink composition of the present invention can be mounted.

【図2】本発明のインクジェトカートリッジの一例を示
す概略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example of the ink jet cartridge of the present invention.

【図3】図2に示したインクジェ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。
FIG. 3 is a schematic perspective view schematically showing a main part of an example of a liquid ejection head used in the ink jet cartridge shown in FIG.

【図4】図2に示した液体吐出ヘッドの一例の一部を抽
出した概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a part of an example of the liquid ejection head illustrated in FIG. 2;

【図5】図4に示した吐出口の部分の拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a discharge port shown in FIG.

【図6】図5に示した吐出口の部分のインク付着状態を
示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the state of ink adhesion at the ejection port shown in FIG. 5;

【図7】図4における主要部の模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of a main part in FIG. 4;

【図8】図7中のX−X斜視断面形状に対応し図9〜図
15と共に液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に説
明するための概略断面図である。
8 is a schematic cross-sectional view corresponding to the XX perspective cross-sectional shape in FIG. 7 and illustrating the liquid discharge operation of the liquid discharge head with time along with FIGS. 9 to 15;

【図9】図7中のX−X斜視断面形状に対応し図8及び
図10〜図15と共に液体吐出ヘッドの液体吐出動作を
経時的に説明するための概略断面図である。
9 is a schematic cross-sectional view corresponding to the XX perspective cross-sectional shape in FIG. 7 and explaining the liquid discharge operation of the liquid discharge head with time along with FIGS. 8 and 10 to 15;

【図10】図7中のX−X斜視断面形状に対応し図8、
図9及び図11〜図15と共に液体吐出ヘッドの液体吐
出動作を経時的に説明するための概略断面図である。
FIG. 10 corresponds to the cross-sectional shape taken along the line XX in FIG.
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid discharging operation of the liquid discharging head with time along with FIG. 9 and FIGS.

【図11】図7中のX−X斜視断面形状に対応し図8〜
図10及び図12〜図15と共に液体吐出ヘッドの液体
吐出動作を経時的に説明するための概略断面図である。
FIG. 11 corresponds to FIG.
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid discharging operation of the liquid discharging head with time along with FIGS. 10 and 12 to 15.

【図12】図7中のX−X斜視断面形状に対応し図8〜
図11及び図13〜図15と共に液体吐出ヘッドの液体
吐出動作を経時的に説明するための概略断面図である。
FIG. 12 corresponds to a perspective sectional shape taken along line XX in FIG.
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid discharging operation of the liquid discharging head with time along with FIGS. 11 and 13 to 15.

【図13】図7中のX−X斜視断面形状に対応し図8〜
図12及び図14、図15と共に液体吐出ヘッドの液体
吐出動作を経時的に説明するための概略断面図である。
13 corresponds to a perspective sectional shape taken along line XX in FIG.
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid discharging operation of the liquid discharging head with time along with FIGS. 12, 14, and 15.

【図14】図7中のX−X斜視断面形状に対応し図8〜
図13及び図15と共に液体吐出ヘッドの液体吐出動作
を経時的に説明するための概略断面図である。
14 corresponds to the perspective cross-sectional shape taken along line XX in FIG.
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid discharging operation of the liquid discharging head with time along with FIGS. 13 and 15;

【図15】図7中のX−X斜視断面形状に対応し図8〜
図14と共に液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時的に
説明するための概略断面図である。
FIG. 15 corresponds to a perspective sectional shape taken along line XX in FIG.
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid discharging operation of the liquid discharging head with time in conjunction with FIG. 14;

【図16】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。
FIG. 16 is a schematic perspective view of an ink jet recording apparatus 600 which is an example of a liquid ejection apparatus to which the liquid ejection head of the present invention can be mounted and applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 616:キャップ内開口部 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 832a:起部 832b:伏部 931:電気熱変換素子(ヒータ,インク吐出エネルギ
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 936a:隔壁 940:吐出口部 1337:発泡室 1338:液流路 1141:溝 1141a:頂部 100:インクジェット記録ヘッド 101:気泡 102:メニスカス 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 2701:カーボンブラック 2703:水分子 2705:カウンターイオン 2707:カリウムイオン 2709:ナトリウムイオン C:濡れインク FM:メニスカス後退方向 FC:メニスカス後退方向と反対方向 G:重心 I:インク Ia:主液滴(液体,インク) Ib,Ic:液体(インク) Id:溝部に付着したインク(溝内のインク) Ie:液流路内に残存しているインク L:液室(インク供給口)から吐出口に向かう線 N1:発泡室の幅寸法 N2:発泡室の長さ寸法 O:吐出口の中心 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 T1:吐出口伏部寸法 w:隔壁の幅寸法
600: inkjet recording device 601: inkjet head cartridge 602: drive motor 603, 604: drive force transmission gear 605: lead screw 606: spiral groove 607: carriage 607a: lever 608: guide 609: platen roller 610: paper holding plate 611, 612: photo coupler 613: support member 614: cap member 615: ink suction means 616: opening in cap 617: cleaning blade 618: moving member 619: main body support 620: (suction start) lever 621: cam 832: discharge port 832a: Raised portion 832b: Depressed portion 931: Electrothermal conversion element (heater, ink ejection energy generating element) 933: Ink supply port (opening) 934: Substrate 935: Orifice plate (ejection port plate) 935a: Discharge port surface 936: Ink flow path wall 936a: Partition wall 940: Discharge port section 1337: Bubble chamber 1338: Liquid flow path 1141: Groove 1141a: Top 100: Ink jet recording head 101: Bubbles 102: Meniscus 1001: Liquid tank 1006: Move Driving unit 1008: Casing 1010: Recording unit 1010a: Carriage member 1012: Cartridge 1012Y, M, C, B: Inkjet cartridge 1014: Guide shaft 1016: Belt 1018: Motor 1020: Driving unit 1022a, 1022b: Roller unit 1024a, 1024b: Roller unit 1026: recovery unit 1026a, 1026b: pulley 1028: paper 1030: transport device 2701: carbon black 2703: water molecule 2705: counter ion 2707: potassium ions 2709: Sodium ion C: Wet Ink F M: meniscus backward F C: opposite meniscus backward direction G: center of gravity I: Ink Ia: main droplet (liquid ink) Ib, Ic: Liquid (ink Id: ink attached to the groove (ink in the groove) Ie: ink remaining in the liquid flow path L: line from liquid chamber (ink supply port) to discharge port N 1 : width dimension of foaming chamber N 2 : Length of foaming chamber O: Center of discharge port P ': Recording material P: Transport direction of paper R: Rotation direction of belt S: Direction substantially orthogonal to the transport direction of paper T1: Discharge port dimension w: Width of partition wall

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小笠原 幹史 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 朝木 則泰 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 倉林 豊 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Mikifumi Ogasawara 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Noriyasu Asagi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo (72) Inventor Yutaka Kurabayashi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 着色剤を内包している樹脂微粒子と顔料
微粒子と多価アルコールとを含有している水性インク組
成物であって、更に下記一般式(I)で表される化合物
及び下記一般式(II)で表される化合物の少なくとも一
方を含んでいることを特徴とする水性インク組成物: (上記式中のR1〜R5は各々、独立して水素原子、CH
3及びC25のいずれかを示す)。
An aqueous ink composition containing resin fine particles containing a colorant, pigment fine particles and a polyhydric alcohol, further comprising a compound represented by the following general formula (I): An aqueous ink composition comprising at least one of the compounds represented by the formula (II): (R 1 to R 5 in the above formula are each independently a hydrogen atom, CH
3 or C 2 H 5 ).
【請求項2】 前記顔料微粒子がカチオン性親水基を有
しているか或いは顔料微粒子がカチオン性親水基を有す
る分散剤で分散されており、且つ、該樹脂微粒子がカチ
オン性親水基を有している請求項1に記載の水性インク
組成物。
2. The pigment fine particles have a cationic hydrophilic group, or the pigment fine particles are dispersed with a dispersant having a cationic hydrophilic group, and the resin fine particles have a cationic hydrophilic group. The aqueous ink composition according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記顔料微粒子が、その表面に少なくと
も1つの親水性基が直接若しくは他の原子団を介して結
合している自己分散型カーボンブラックである請求項1
又は2に記載の水性インク組成物。
3. The self-dispersible carbon black, wherein the pigment fine particles have at least one hydrophilic group bonded to the surface thereof directly or via another atomic group.
Or the aqueous ink composition according to 2.
【請求項4】 前記着色剤を内包している樹脂微粒子
が、表面にカチオン性親水基を有している請求項1〜3
のいずれか1項に記載の水性インク組成物。
4. The resin fine particles containing the coloring agent has a cationic hydrophilic group on the surface.
The aqueous ink composition according to any one of the above.
【請求項5】 前記一般式(I)で表される化合物を、
インク全質量に対して5〜15wt%含んでいるもので
ある請求項1〜4のいずれか1項に記載の水性インク組
成物。
5. A compound represented by the general formula (I):
The aqueous ink composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the aqueous ink composition contains 5 to 15 wt% based on the total mass of the ink.
【請求項6】 前記多価アルコールが、グリセリン、プ
ロピレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,
2,6−ヘキサントリオール及びへキシレングリコール
からなる群から選ばれる少なくとも1種類であり、且
つ、該多価アルコールを0.1〜10wt%含む請求項
1〜5のいずれか1項に記載の水性インク組成物。
6. The polyhydric alcohol is glycerin, propylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,
The aqueous solution according to any one of claims 1 to 5, wherein the aqueous solution is at least one selected from the group consisting of 2,6-hexanetriol and hexylene glycol, and contains 0.1 to 10% by weight of the polyhydric alcohol. Ink composition.
【請求項7】 前記水性インク組成物が、インクジェッ
ト記録用のものである請求項1〜6のいずれか1項に記
載の水性インク組成物。
7. The aqueous ink composition according to claim 1, wherein the aqueous ink composition is for inkjet recording.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の水
性インク組成物を収容しているインク収容部を備えてい
ることを特徴とするインクカートリッジ。
8. An ink cartridge, comprising: an ink containing section for containing the aqueous ink composition according to claim 1. Description:
【請求項9】 請求項7に記載の水性インク組成物を収
容しているインク収容部と、該インク収容部からインク
を吐出させるためのインクジェットヘッドとを備えてい
ることを特徴とする記録ユニット。
9. A recording unit, comprising: an ink container for storing the aqueous ink composition according to claim 7; and an ink jet head for discharging ink from the ink container. .
【請求項10】 請求項7に記載の水性インク組成物、
及び、該水性インク組成物を吐出させるためのインクジ
ェット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。
10. The aqueous ink composition according to claim 7,
And an inkjet head for discharging the aqueous ink composition.
【請求項11】 請求項7に記載の水性インク組成物を
被記録材にインクジェット法で付与する工程を有するこ
とを特徴とするインクジェット記録方法。
11. An ink jet recording method comprising a step of applying the aqueous ink composition according to claim 7 to a recording material by an ink jet method.
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