JP2002088290A - インクセット、インクジェット記録方法、カチオン性黒色インク、記録ユニット、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置 - Google Patents

インクセット、インクジェット記録方法、カチオン性黒色インク、記録ユニット、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置

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JP2002088290A
JP2002088290A JP2001195308A JP2001195308A JP2002088290A JP 2002088290 A JP2002088290 A JP 2002088290A JP 2001195308 A JP2001195308 A JP 2001195308A JP 2001195308 A JP2001195308 A JP 2001195308A JP 2002088290 A JP2002088290 A JP 2002088290A
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JP
Japan
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cationic
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black
water
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JP2001195308A
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English (en)
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Hiromichi Noguchi
弘道 野口
Yuko Suga
祐子 菅
Fumi Takaide
文 高出
Kiyomitsu Kudo
清光 工藤
Hiroyuki Ishinaga
博之 石永
Yutaka Kurabayashi
豊 倉林
Akio Kashiwazaki
昭夫 柏崎
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェット記録用インクの一般的な要求
性能を満たすと共に、とりわけ文字画像が鮮明で、ハー
フトーン画像及び線画の何れにも濁りのないカラー画像
が得られるインクジェット用インクセット、インクジェ
ット記録方法、カチオン性黒色インク、及び機器類の提
供。 【構成】 pHが7〜10のカーボンブラック及びカチ
オン性の水溶性高分子を含むカチオン性黒色インクと、
アニオン性カラーインクとが組み合わされているインク
ジェット記録用インクセット、インクジェット記録方
法、カチオン性黒色インク、記録ユニット、インクカー
トリッジ、及びインクジェット記録装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録用インクセット、該インクセットを用いるインクジェ
ット記録方法、カチオン性黒色インク、記録ユニット、
インクカートリッジ及びインクジェット記録装置に関
し、更に詳しくは、夫々、水性顔料分散体からなる黒色
顔料インク(以下、黒色インクという)と他の色相のイ
ンク(以下、カラーインクという)とを用い、且つ上質
紙、コピー用紙、レター用紙、熱転写用紙、ワイヤード
ットプリンター用ビジネスフォーム紙等のいわゆる普通
紙、及びオーバーヘッドプロジェクター用トランスペア
レンシーフイルム等の透明性を有する被記録材を用い
て、品位に優れ、とりわけ黒色顔料インクとカラーイン
クとの間の相互拡散や色の滲みがない記録画像を与える
インクセット、インクジェット記録方法、カチオン性黒
色インク、記録ユニット、インクカートリッジ及びイン
クジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、オンデマンドインクジェット記録
に水性顔料インクを用いる試みが為される様になってき
た。その目的は、水性顔料インクがインクジェット方式
においても耐水性及び耐光性等の堅牢性を与える最もよ
い材料であるからである。インクジェット方式のプリン
ターインクには一般に以下の様な性能が要求される。
【0003】(1)充分な濃度の画像を与えること。 (2)被記録材上での乾燥性がよいこと。 (3)記録画像に滲みが発生しないこと。 (4)水、アルコール等と接触しても記録画像の流れ出
しがないこと。 (5)記録画像が耐光性に優れること。 (6)ノズル先端での目詰りを生じないこと。 (7)連続印字した時や長時間放置後の記録開始時に、
記録画像の掠れ等の不都合を生じないこと。 (8)保存時、インクが安定であること。 (9)使用者の安全性に問題がないこと。 (10)使用時、記録手段を構成する部材と接触しても
問題を起こさないこと。
【0004】更に、熱エネルギーを利用するインクジェ
ット記録方式では、上記要求項目に加えて以下の様な性
能が要求される。 (11)耐熱性に優れ、且つ熱エネルギー発生素子に悪
影響を与えないこと。
【0005】ところで、印字品位、吐出特性、保存安定
性、目詰り性、定着性等の基本的な課題を満たすインク
ジェット用の水性顔料インクとしては、特開平2−25
5875号公報、特開平4−334870号公報、特開
平4−57859号公報及び特開平4−57860号公
報等に記載のインクが開示されている。ところが、カラ
ープリンターの登場と、カラー画像を処理することが出
来るパソコン用ソフトウェアの開発に伴い、デスクトッ
ププレゼンテーションが普及し始めた。その為に、イン
クジェットカラー記録方法においては、上記(1)〜
(11)に加えて、更に以下の様な性能が要求される。 (12)文字画像が鮮明で、カラー画像はハーフトーン
画像及び線画の何れにも濁りのない画像が提供出来るこ
と。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、前記一般的要求性能を満たすと共に、とりわけ文字
画像が鮮明で、ハーフトーン画像及び線画の何れにも濁
りのないカラー画像が得られるインクジェット用インク
セット、インクジェット記録方法、カチオン性黒色イン
ク、記録ユニット、インクカートリッジ及びインクジェ
ット記録装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明の一実施態様にかか
るインクジェット記録用インクセットは、pHが7〜1
0のカーボンブラック及びカチオン性の水溶性高分子を
含むカチオン性黒色インクとアニオン性カラーインクと
が組み合わされていることを特徴とするものである。本
発明の一実施態様にかかる黒色画像領域及びカラー画像
領域から形成される画像を記録するためのインクジェッ
ト記録方法は、pHが7〜10のカーボンブラック及び
カチオン性の水溶性高分子を含むカチオン性黒色インク
と、アニオン性カラーインクをそれぞれ異なるインクジ
ェットノズルから被記録材に向けて吐出させる工程を有
することを特徴とするものである。本発明の一実施態様
にかかるインクジェット記録用のカチオン性黒色インク
は、pHが7〜10のカーボンブラック及びカチオン性
の水溶性高分子を含むことを特徴とするものである。本
発明の他の実施態様にかかるインクジェット記録用のカ
チオン性黒色インクは、pHが中性或いはアルカリ性の
カーボンブラック及びカチオン性の水溶性高分子を含む
ことを特徴とするものである。本発明の他の実施態様に
かかるインクジェット記録方法は、pHが7〜10のカ
ーボンブラック及びカチオン性の水溶性高分子を含むカ
チオン性黒色インクをインクジェットノズルから被記録
材に向けて吐出させる工程を有することを特徴とするも
のである。本発明の一実施態様にかかる記録ユニット
は、前記インクジェット記録用インクセットを構成する
インクをそれぞれ収容しているインク収容部及び該イン
クをそれぞれ吐出するヘッド部を具備していることを特
徴とするものである。本発明の他の実施態様にかかる記
録ユニットは、前記インクジェット記録用のカチオン性
黒色インクを収容しているインク収容部及び該インクを
吐出するヘッド部を具備していることを特徴とするもの
である。本発明の一実施態様にかかるインクカートリッ
ジは、前記インクジェット記録用インクセットを構成し
ているインクをそれぞれ収容しているインク収容部を具
備していることを特徴とするものである。本発明の他の
実施態様にかかるインクカートリッジは、前記インクジ
ェット記録用のカチオン性黒色インクを収容しているイ
ンク収容部を具備していることを特徴とするものであ
る。本発明の一実施態様にかかるインクジェット記録装
置は、前記インクジェット記録用インクセットを構成し
ているインクをそれぞれ収容しているインク収容部及び
該インクをそれぞれ吐出するための記録ヘッドを具備し
ていることを特徴とするものである。本発明の他の実施
態様にかかるインクジェット記録装置は、前記インクジ
ェット記録用のカチオン性黒色インクを収容しているイ
ンク収容部及び該インクを吐出するための記録ヘッドを
具備していることを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の作用によれば、黒色イン
クとカラーインクにおいて用いられている高分子分散剤
の極性を互いに異なるものとすることによって、被記録
材上での黒色インクとカラーインクとの相互拡散(境界
部での滲み)をなくすことが出来る。各インク中の分散
剤の極性を互いに異なる様にするには、例えば、黒色イ
ンクにカチオン性の分散剤を使用し、一方、カラーイン
クにはアニオン性の分散剤を使用する方法、或いは該方
法と全く逆の方法、即ち、黒色インクにアニオン性の分
散剤を使用し、カラーインクにカチオン性の分散剤を使
用することが可能である。以下、本発明の説明において
は前者の方法に限って詳しい説明を行うが、逆の方法も
実際に可能且つ有効である。
【0009】次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更
に詳細に説明する。本発明のインクセット及びそれを用
いたインクジェットカラー記録方法において、インクセ
ットを構成する黒色インク以外のカラーインクに含まれ
る一部の着色剤は、酸性染料、直接染料や塩基性染料等
の如き水溶性染料でもよいが、全てのインクが顔料イン
クであることがより好ましい。
【0010】又、黒色顔料インクが、中性或いは塩基性
のpHを有する黒色顔料を、第3級アミンの塩或いは第
4級アンモニウム基を有するアクリル酸エステルモノマ
ー或いはアクリルアミドモノマーを少なくとも構成成分
とする水溶性高分子を用いて分散処理してなる黒色顔料
インクであり、他の色相のインク、例えば、イエロー、
マゼンタ及びシアン等のインクが、これらの色相の顔料
を、カルボキシル基或いはスルホン基を水溶性基として
有するアニオン系高分子分散剤を用いて分散処理してな
る顔料インクであることが好ましい。尚、ここでいう黒
色顔料のpHとは、一般に、カーボンブラックの物性測
定法に用いられているのと同様に、純水中に顔料を分散
させた場合の溶液のpH値をいう。
【0011】又、記録に用いる被記録材が普通紙である
場合においては、該普通紙に対するインクの界面張力に
おいて、黒色顔料インクの界面張力が、カラーインクの
界面張力よりも高いこと、更には普通紙に対するインク
の浸透速度において、黒色顔料インクの浸透速度が、カ
ラーインクの浸透速度よりも遅いことが好ましい。以上
の如きインクセットを用いてインクジェット方式で普通
紙にカラー記録を行うことによって、定着性よく、濃度
も高く、境界滲みの少ない画像を得ることが出来る。
又、透明性を有する被記録材に記録を行った場合でも鮮
明な投影画像が得られる。そして、全て顔料インクを用
いる場合には光や水に対する抵抗性は非常に優れたもの
となることは言うまでもない。
【0012】本発明で用いられる高分子分散剤は主とし
て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カチオ
ン性モノマーとしては、下記の如き第3級アミンモノマ
ーの塩及びこれらの4級化された化合物が挙げられる。
【0013】N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート
[CH2=C(CH3)-COO-C2H4N(CH3)2]、N,N-ジメチルアミノエ
チルアクリレート[CH2=CH-COO-C2H4N(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
-C3H6N(CH3)2]、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリレ
ート[CH2=CH-COO-C3H6N(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=CH-CONHC2H4N(CH3)2]、
N,N-ジメチルアミノエチルメタクリルアミド[CH2=C(CH
3)-CONHC2H4N(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-C3H6N(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)-CON
H-C3H6N(CH3)2]等
【0014】第3級アミンの場合において、塩を形成す
る為の化合物としては、塩酸、硫酸、酢酸等が挙げら
れ、4級化に用いられる化合物としては、塩化メチル、
ジメチル硫酸、ベンジルクロライド、エピクロロヒドリ
ン等が挙げられる。この中で塩化メチル、ジメチル硫酸
等が本発明で使用する分散剤を調製する上で好ましい。
以上の様な第3級アミンの塩、或いは第4級アンモニウ
ム化合物は水中ではカチオンとして振る舞い、中和され
た条件では酸性が安定溶解領域である。これらモノマー
の共重合体中での含有率は20〜60重量%の範囲が好
ましい。
【0015】上記高分子分散剤の構成に用いられるその
他モノマーとしては、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、ビニルオキサゾリン類
が挙げられる。疎水性モノマーとしては、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、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為に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為に20〜40重
量%の範囲で用いることが好ましい。
【0016】本発明のインクに含有される顔料の量は、
重量比で1〜20%、好ましくは2〜12%の範囲であ
る。黒色顔料インクに使用されるカーボンブラックとし
ては、ファーネス法又はチャネル法で製造されたカーボ
ンブラックでよく、一次粒径が15〜40mμ、BET
法による比表面積が50〜300m2/g、DBP吸油
量が40〜150ml/100g、揮発分が0.5〜
3.0%、中性から塩基性のpHを有するもの、例え
ば、pH値が7〜9であるものが好ましい。
【0017】以上の如きカーボンブラック顔料(C.
I.ピグメントブラック7)としては、#2300、#
990、#980、#960、#950、#900、#
850、#750、#650、MCF−88、MA−6
00、#95、#55、#52、#47、#45、#4
5L、#44、#40、#33、#32、#30、#2
5、#20、#10、#5(以上、三菱化学製)、Pr
intex 95、Printex 90、Print
ex 85、Printex 80、Printex
75、Printex 45、Printex 40、
PrintexP、Printex 60、Print
ex 300、Printex 30、Printex
35、Printex 25、Printex 20
0、Printex A、Printex G、Pri
ntex L6、PrintexL(以上、デグッサ
製)、Raven 850、Raven 780ULT
RA、Raven 760ULTRA、Raven 7
90ULTRA、Raven 520、Raven 5
00、Raven 410、Raven 420、Ra
ven430、Raven 450、Raven 46
0(以上、コロンビア製)、Regal 415R、R
egal 330R、Regal 250R、Rega
l 995R、Monarch 800、Monarc
h 880、Monarch 900、Monarch
460、Monarch 280、Monarch
120(以上、キャボット製)等が挙げられる。
【0018】イエローインクに使用される顔料として
は、C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメン
トイエロー2、C.I.ピグメントイエロー3、C.
I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエ
ロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.
ピグメントイエロー16、C.I.ピグメントイエロー
17、C.I.ピグメントイエロー73、C.I.ピグ
メントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー7
5、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメ
ントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー95、
C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメント
イエロー98、C.I.ピグメントイエロー114、
C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメン
トイエロー129、C.I.ピグメントイエロー15
1、C.I.ピグメントイエロー154等が挙げられ
る。
【0019】マゼンタインクに使用される顔料として
は、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメント
レッド7、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピ
グメントレッド48(Ca)、C.I.ピグメントレッ
ド48(Mn)、C.I.ピグメントレッド57(C
a)、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピ
グメントレッド112、C.I.ピグメントレッド12
3、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメ
ントレッド184、C.I.ピグメントレッド202等
が挙げられる。
【0020】シアンインクに使用される顔料としては、
C.I.ピグメントブルー1、C.I.ピグメントブル
ー2、C.I.ピグメントブルー3、C.I.ピグメン
トブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:3
4、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメン
トブルー22、C.I.ピグメントブルー60、C.
I.バットブルー4、C.I.バットブルー60等が挙
げられる。
【0021】以上の他に、レッド、グリーン、ブルー、
その他の3原色以外の中間色が必要とされる場合には、
以下の如き顔料を単独或いは併用して用いることが好ま
しい。C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグ
メントレッド122、C.I.ピグメントレッド22
4、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメ
ントレッド194、C.I.ピグメントオレンジ43、
C.I.バットバイオレット3、C.I.ピグメントバ
イオレット19、C.I.ピグメントグリーン36、
C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントバ
イオレット23、C.I.ピグメントバイオレット3
7、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグ
メントブルー209等が挙げられる。
【0022】又、カラーインク中には下記に挙げる様な
染料を共存させることも出来る。イエローインクに用い
られる染料としては、例えば、C.I.アシッドイエロ
ー11、C.I.アシッドイエロー17、C.I.アシ
ッドイエロー23、C.I.アシッドイエロー25、
C.I.アシッドイエロー29、C.I.アシッドイエ
ロー42、C.I.アシッドイエロー49、C.I.ア
シッドイエロー61、C.I.アシッドイエロー71、
C.I.ダイレクトイエロー12、C.I.ダイレクト
イエロー24、C.I.ダイレクトイエロー26、C.
I.ダイレクトイエロー44、C.I.ダイレクトイエ
ロー86、C.I.ダイレクトイエロー87、C.I.
ダイレクトイエロー98、C.I.ダイレクトイエロー
100、C.I.ダイレクトイエロー130、C.I.
ダイレクトイエロー142等が挙げられる。
【0023】マゼンタインクに用いられる染料として
は、C.I.アシッドレッド1、C.I.アシッドレッ
ド6、C.I.アシッドレッド8、C.I.アシッドレ
ッド32、C.I.アシッドレッド35、C.I.アシ
ッドレッド37、C.I.アシッドレッド51、C.
I.アシッドレッド52、C.I.アシッドレッド8
0、C.I.アシッドレッド85、C.I.アシッドレ
ッド87、C.I.アシッドレッド92、C.I.アシ
ッドレッド94、C.I.アシッドレッド115、C.
I.アシッドレッド180、C.I.アシッドレッド2
54、C.I.アシッドレッド256、C.I.アシッ
ドレッド289、C.I.アシッドレッド315、C.
I.アシッドレッド317、C.I.ダイレクトレッド
1、C.I.ダイレクトレッド4、C.I.ダイレクト
レッド13、C.I.ダイレクトレッド17、C.I.
ダイレクトレッド23、C.I.ダイレクトレッド2
8、C.I.ダイレクトレッド31、C.I.ダイレク
トレッド62、C.I.ダイレクトレッド79、C.
I.ダイレクトレッド81、C.I.ダイレクトレッド
83、C.I.ダイレクトレッド89、C.I.ダイレ
クトレッド227、C.I.ダイレクトレッド240、
C.I.ダイレクトレッド242、C.I.ダイレクト
レッド243等が挙げられる。
【0024】シアンインクに用いられる染料としては、
C.I.アシッドブルー9、C.I.アシッドブルー2
2、C.I.アシッドブルー40、C.I.アシッドブ
ルー59、C.I.アシッドブルー93、C.I.アシ
ッドブルー102、C.I.アシッドブルー104、
C.I.アシッドブルー113、C.I.アシッドブル
ー117、C.I.アシッドブルー120、C.I.ア
シッドブルー167、C.I.アシッドブルー229、
C.I.アシッドブルー234、C.I.アシッドブル
ー254、C.I.ダイレクトブルー6、C.I.ダイ
レクトブルー22、C.I.ダイレクトブルー25、
C.I.ダイレクトブルー71、C.I.ダイレクトブ
ルー78、C.I.ダイレクトブルー86、C.I.ダ
イレクトブルー90、C.I.ダイレクトブルー10
6、C.I.ダイレクトブルー199等が挙げられる。
【0025】本発明において、前記したカチオン系水溶
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以上〜10である様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
互作用力が強い為と理解されている。
【0026】以上の如き材料を用いて顔料の微粒子水性
分散体を得るには以下の如き方法を採用することが好ま
しい。 1)カーボンブラックの場合: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
子を除去する為に遠心分離処理を行う。その後、所望の
インク処方の為の材料を添加し、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為に遠心分離処理を行う。この
様にして作製されるインクのpHは3〜7の範囲とする
のが好ましい。
【0027】2)その他の色相の顔料の場合:アニオン
系分散剤を用いる以外は、基本的にはカーボンブラック
と同様である。但し、小粒径にするのが困難な有機顔料
の場合には、顔料合成と同時、或いは合成途中段階で界
面活性剤処理を行い、顔料粒子の結晶成長を抑制し、濡
れ性を高めた加工顔料を使用することが望ましい。この
様にして作製したインクのpHは7〜10の範囲とする
のが好ましい。カーボン黒色インク及びカラーインク何
れの場合も、その平均粒径は80〜200mμの範囲で
あることが分散体の安定性上必須であり、好ましくは8
0〜150mμの範囲である。インクの表面張力は30
〜60dyne/cmの範囲である。
【0028】これらのインクを用いて普通紙へ記録する
場合には、記録される文字の鮮明さの点から、黒色顔料
インクは用紙との界面張力が高いことが好ましい。一
方、カラーインクは、カラーインク間の相互拡散による
滲み(カラーブリード)を少なくする為に、速い浸透速
度を持つことがよい結果となるので、用紙との界面張力
が低いのが好ましい。この様に黒色インクが酸性で高い
界面張力を持ち、カラーインクが塩基性で低い界面張力
を持っていると、黒色インクが、カラーインク側に流れ
込む傾向は少なくなり、黒色インクとカラーインクのカ
ラーブリードは事実上全くなくなるのである。尚、上記
のインクと用紙との界面張力は、例えば、動的濡れ性試
験機として市販されている装置(Wilhelmy法を
用いた装置で、製品名称WET−3000 レスカ
(株)製)等によって測定される量である。界面張力が
高いとは、普通紙に対する接触角が1秒〜数秒の短時間
においても、90°以上であることを指し、界面張力が
低いとは、90°以下であることを指している。
【0029】本発明で使用するカラーインクに使用され
る分散剤は、アルカリ可溶型の水溶性樹脂であり、重量
平均分子量は1,000〜30,000であり、好まし
くは3,000〜15,000の範囲である。具体的に
は、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、アクリル酸のアルキルエステ
ル、メタクリル酸のアルキルエステル等の疎水性モノマ
ーと、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸及びその脂
肪族アルコールエステル、アクリル酸、メタクリル酸、
マレイン酸、イタコン酸、フマール酸及びそれらの誘導
体等の親水性モノマーからなる共重合体及びそれらの塩
等である。共重合体はランダム、ブロック、グラフト等
の何れの構造を有していてもよく、酸価は100〜43
0、好ましくは130〜360の範囲である。
【0030】本発明に使用される分散剤としては、更に
ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース等
の水溶性ポリマー、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデ
ヒド縮合物、ポリスチレンスルホン酸等の水溶性樹脂も
使用することが可能である。しかし、アルカリ可溶性の
水溶性樹脂の方が分散液の低粘度化が可能で、分散も容
易であるという利点がある。これらの分散剤の使用量
は、顔料の重量:分散剤の重量=10:3〜10:0.
5の範囲である。適正な比率は選択した顔料と分散剤と
を用いて実験的に決定されるが、顔料に吸着せず溶解し
ている樹脂の量は、インク中で2重量%以下であること
が好ましい。
【0031】上記分散剤を水系にて用いるには塩基が必
要である。その為に好適な塩基としては、エタノールア
ミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N
−メチルエタノールアミン、N−エチルジエタノールア
ミン、2−アミノ−2−メチルプロパノール、2−エチ
ル−2−アミノ−1,3−プロパンジオール、2−(2
−アミノエチル)エタノールアミン、トリス(ヒドロキ
シメチル)アミノメタン、アンモニア、ピペリジン、モ
ルフォリン、β−ジヒドロキシエチル尿素等の有機塩
基、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ム等の無機塩基が挙げられる。最適な塩基種は選択した
顔料及び分散剤の種類によって異なるが、不揮発性で安
定、且つ保水性の高いものが好ましい。用いる塩基の量
は基本的には分散剤の酸価から計算される量から、それ
を中和するに必要な塩基量として夫々用いられる。場合
によっては、酸の当量を上回る量の塩基を用いる場合が
ある。それは、分散性向上、インクのpH調整、記録性
能の調整、保湿性の向上等の目的で行う。
【0032】本発明においてインクに用いられる溶剤と
しては、水と混和性がある有機溶剤類である。有機溶剤
としては下記の如く3群に分けることが出来る。即ち、
保湿性が高く、蒸発しにくく、親水性に優れる第1群の
溶剤、有機性があり疎水性の表面への濡れ性がよく、蒸
発乾燥性もある第2群の溶剤、適度の濡れ性を有し低粘
度の第3群の溶剤(一価アルコール類)である。
【0033】第1群に属する溶媒としては、エチレング
リコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ール、トリプロピレングリコール、グリセリン、1,
2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリ
オール、1,2,5−ペンタントリオール、1,2−ブ
タンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタ
ンジオール、ジメチルスルホキシド、ダイアセトンアル
コール、グリセリンモノアリルエーテル、プロピレング
リコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル300、チオジグリコール、N−メチル−2−ピロリ
ドン、2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、1,3−
ジメチル−2−イミダゾリジノン、スルフォラン、トリ
メチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペン
チルグリコール、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレン
グリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコ
ールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノメ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリ
エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレング
リコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコール
モノメチルエーテル、β−ジヒドロキシエチルウレア、
ウレア、アセトニルアセトン、ペンタエリスリトール、
1,4−シクロヘキサンジオール等が挙げられる。
【0034】第2群に属する溶媒としては、ヘキシレン
グリコール、エチレングリコールモノプロピルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレン
グリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコー
ルモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールジエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ト
リエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレ
ングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコー
ルジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチ
ルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテ
ル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレング
リコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコール
モノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブ
チルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエ
ーテル、グリセリンモノアセテート、グリセリンジアセ
テート、グリセリントリアセテート、エチレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノー
ル、1,2−シクロヘキサンジオール、1−ブタノー
ル、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3−ヘキ
セン−2,5−ジオール、2,3−ブタンジオール、
1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオー
ル、2,5−ヘキサンジオール等が挙げられる。
【0035】第3群に属する溶媒としては、エタノー
ル、n−プロパノール、2−プロパノール、1−メトキ
シ−2−プロパノール、フルフリルアルコール、テトラ
ヒドロフルフリルアルコール等が挙げられる。以上の如
き水溶性溶媒の総量は、おおむねインク全体に対して5
〜40重量%の範囲で使用することが好ましい。
【0036】本発明のインクセットを構成する各水性顔
料インクには、界面活性剤、pH調整剤、防腐剤等を添
加することが可能である。界面活性剤は浸透性の高いカ
ラーインクの調製、バブルジェット(登録商標)方式に
おける発熱ヒーター、吐出ノズル表面への濡れ性の調節
等に有益である。材料としては既存の市販品から適宜選
択することが出来る。以上の様な材料から構成される各
インクの物性をまとめると、黒色インクは酸性で、高い
表面張力(概略40〜65dyne/cm)を有し、一
方、カラーインクは塩基性で、低い表面張力(概略25
〜40dyne/cm)を有することが好ましい。
【0037】以上の如き本発明における黒色水性顔料イ
ンクだけを用いて普通紙にインクジェット方式で記録す
ると、インクが酸性であることによって、中性紙に対す
る定着性、印字濃度等において優れた品質を示す。普通
紙が中性紙であると、用紙の塩基性物質との相互作用に
よって、着弾したインク滴は、紙の繊維に沿った滲みが
起こる前に凝集し、明瞭なエッジを形成する。同様の理
由によって印字濃度にも優れる。又、本発明における酸
性黒色水性顔料インクと塩基性カラーインクを使用して
普通紙に対してカラー記録を行うと、黒の文字等が鮮明
であり、画像やグラフと黒の文字が隣り合っていても相
互滲みがなく夫々明瞭である。
【0038】本発明のインクセットを使用するカラー記
録方法としてはインクジェット記録方法が効果的であ
り、又、被記録材としては、一般の普通紙(例えば、上
質紙、中質紙或いはボンド紙等)、コート紙、OHP用
のプラスチックフィルム等の何れでも使用することが出
来る。本発明のインクは、熱エネルギーによるインクの
発泡現象によりインクを吐出させるタイプのインクジェ
ット記録方法に使用する場合に特に好適であり、該イン
クの吐出が極めて安定し、サテライトドットの発生等が
生じないという特徴がある。但し、この場合に熱的な物
性、例えば、比重、熱膨張係数及び熱伝導率等を調整す
る必要が生ずることもある。
【0039】本発明のインクは、熱エネルギーの作用に
より、液滴を吐出させて記録を行うインクジェット記録
方式にとりわけ好適に用いられるが、一般の筆記用具と
しても使用出来ることは言うまでもない。本発明のイン
クを用いて記録を行うのに好適な記録方法及び装置とし
ては、記録ヘッドの室内のインクに記録信号に対応した
熱エネルギーを与え、該エネルギーにより液滴を発生さ
せるインクジェット記録方法及び装置が挙げられる。以
下、この様なインクジェット記録装置について説明す
る。
【0040】その主要部であるヘッド構成例を図1及び
図2に示す。図1はインク流路に沿ったヘッド13の模
式断面図であり、図2は図1のA−B線での切断図を示
す模式断面図である。ヘッド13は、インクを通す溝1
4を有するガラス、セラミックス又はプラスチック板等
と、感熱記録に用いられる発熱ヘッド15(図では薄膜
ヘッドが示されているが、これに限定されるものではな
い)とを接着して得られる。発熱ヘッド15は酸化シリ
コン等で形成される保護膜16、アルミニウム電極17
−1及び17−2、ニクロム等で形成される発熱抵抗体
層18、畜熱層19、アルミナ等の放熱性の良い基板2
0より成っている。
【0041】インク21は吐出オリフィス(微細孔)2
2まで満たされており、不図示の圧力によりメニスカス
23を形成している。今、アルミニウム電極17−1及
び17−2に電気信号が加わると、発熱ヘッド15のn
で示される領域が急激に発熱し、ここに接しているイン
ク21に気泡が発生し、その圧力でメニスカス23が突
出し、インク21が吐出して、吐出オリフィス22より
インク小滴24となり被記録材25に向かって飛翔す
る。又、図3に、図1に示すヘッドを多数並べたマルチ
ヘッドの一例を示す。該マルチヘッドはマルチ溝26を
有するガラス板27と、図1において説明したものと同
様な発熱ヘッド28を接着して作られている。
【0042】図4に、このヘッドを組み込んだインクジ
ェット記録装置の一例を示す。図4において、65は吐
出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面
に対向する被記録材にインクを吐出して記録を行う記録
ヘッド、66は記録ヘッド65を搭載してその移動を行
う為のキャリッジである。キャリッジ66はガイド軸6
7と慴動可能に係合し、キャリッジ66の一部はモータ
ー68によって駆動されるベルト69と接続している
(図示なし)。これにより、キャリッジ66はガイド軸
67に沿った移動が可能となり、記録ヘッド65による
記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。
【0043】51は被記録材を挿入する為の給紙部、5
2は不図示のモーターにより駆動される紙送りローラー
である。この様な構成により記録ヘッド65の吐出口面
と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行する
につれて、排紙ローラー53を配した排紙部へ排紙され
る。
【0044】61はワイピング部材としてのブレードで
あり、その一端はブレード保持部材によって保持されて
固定端となりカンチレバーの形態をなす(不図示)。ブ
レード61は記録ヘッド65による記録領域に隣接した
位置に配設され、又、本例の場合、記録ヘッド65の移
動経路中に突出した形態で保持される。62は記録ヘッ
ド65の吐出口面のキャップであり、ブレード61に隣
接するホームポジションに配設され、記録ヘッド65の
移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当
接しキャッピングを行う構成を具える。更に63はブレ
ード61に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブ
レード61と同様、記録ヘッド65の移動経路中に突出
した形態で保持される。上記ブレード61、キャップ6
2及びインク吸収体63によって吐出回復部64が構成
され、ブレード61及びインク吸収体63によってイン
ク吐出口面の水分、塵やほこり等の除去が行われる。
【0045】上記構成において、記録ヘッド65が記録
終了等でホームポジションに戻る際、吐出回復部64の
キャップ62は記録ヘッド65の移動経路から退避して
いるが、ブレード61は移動経路中に突出している。こ
の結果、記録ヘッド65の吐出口面がワイピングされ
る。尚、キャップ62が記録ヘッド65の吐出口面に当
接してキャッピングを行う場合、キャップ62は記録ヘ
ッドの移動経路中へ突出する様に移動する。
【0046】記録ヘッド65がホームポジションから記
録開始位置へ移動する場合、キャップ62及びブレード
61は上述したワイピング時の位置と同一の位置にあ
る。この結果、この移動においても、記録ヘッド65の
吐出口面はワイピングされる。上述した記録ヘッド65
のホームポジションへの移動は、記録終了時や吐出回復
時ばかりでなく、記録ヘッド65が記録の為に記録領域
を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホーム
ポジションへ移動し、この移動に伴って、上記ワイピン
グが行われる。
【0047】図5は、ヘッドにインク供給部材、例え
ば、チューブを介して供給されるインクを収容したイン
クカートリッジ45の一例を示す図である。ここで40
は供給用インクを収容したインク収容部、例えば、イン
ク袋であり、その先端にはゴム製の栓42が設けられて
いる。この栓42に針(不図示)を挿入することによ
り、インク袋40中のインクをヘッドに供給することが
出来る。44は廃インクを受容するインク吸収体であ
る。本発明においては、インク収容部のインクとの接液
面がポリオレフィン、特にポリエチレンで形成されてい
ることが好ましい。
【0048】本発明のインクが使用されるインクジェッ
ト記録装置としては、上記の様なヘッドとインクカート
リッジとが別体となったものに限らず、図6に示す様に
それらが一体になったものも好適に用いられる。図6に
おいて、70は記録ユニット(インクジェットカートリ
ッジ)であって、この中にはインクを含浸させたインク
吸収体が収納されており、かかるインク吸収体中のイン
クが複数のオリフィスを有するヘッド部71からインク
滴として吐出される構成になっている。インク吸収体の
材料としては、ポリウレタンが好ましい。72はカート
リッジ内部を大気に連通させる為の大気連通口である。
このインクジェットカートリッジ70は、図4で示す記
録ヘッド65に代えて用いられるものであって、キャリ
ッジ66に対して着脱自在になっている。
【0049】
【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。 実施例1(インクの作製) [黒色インク例−1]アクリルアミド及びトリメチルア
ミノプロピルアクリルアミド硫酸塩を単量体の重量比率
で70:30で含有するカチオン重合体P−1(重量平
均分子量=11,000、水溶液のpH=3.26)を
分散剤として用いて、以下のカーボンブラック分散体D
−1を作製した。
【0050】
【0051】これらの材料をバッチ式縦型サンドミル
(アイメックス製)に仕込み、1mm径のガラスビーズ
をメディアとして充填し、水冷しつつ3時間分散処理を
行った。分散後の液の粘度は28cps、pHは4.0
5であった。この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子を
除去し、平均粒径120mμの分散体D−1を得た。こ
の微分散液を水にて希釈し、粘度5cps、表面張力4
5dyne/cm、pH4.0の黒色酸性インクジェッ
ト用インクB−1を得た。最終調製物の固形分は約10
重量%であった。尚、平均粒径は、動的光散乱法による
粒度分布測定装置ELS−800(大塚電子製)にて測
定を行い、平均量はを自己相関関数の初期勾配から得ら
れる値で示した。
【0052】[黒色顔料インク例−2]アクリルアミ
ド、アクリロニトリル及びジメチルアミノエチルメタク
リレート硫酸塩を単量体の重量比率で40:10:50
で含有するカチオン重合体P−2(重量平均分子量=1
1,000、水溶液のpH=2.84)を分散剤として
用い、実施例1と同様にして分散処理を行い、平均粒径
130mμのカーボンブラック分散体D−2を作製し
た。この微分散液を水で希釈し粘度4.5cps、表面
張力50dyne/cm、pH4.2の黒色酸性インク
ジェット用インクB−2を得た。最終調製物の固形分は
約10重量%であった。
【0053】[黒色顔料インクの例−3]アクリルアミ
ド、トリメチルアミノプロピルアクリルアミド硫酸塩及
びメチルアクリレートを単量体の重量比率で20:6
0:20で含有するカチオン重合体P−3(重量平均分
子量=9,500、水溶液のpH=3.03)を分散剤
として用いて、以下のカーボンブラック分散体D−3を
作製した。 ・カチオン重合体P−3水溶液 (固形分20重量%) 40部 ・カーボンブラック#2600(三菱化学製)24部 ・水 160部
【0054】これらの材料をバッチ式縦型サンドミル
(アイメックス製)に仕込み、1mm径のガラスビーズ
をメディアとして充填し、水冷しつつ3時間分散処理を
行った。分散後の液の粘度は25cps、pHは3.5
6であった。この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子を
除去し、平均粒径135mμの分散体D−3を得た。こ
の微分散液を水、グリセリン及びイソプロピルアルコー
ル(75:20:5重量比)にて希釈し、粘度3.5c
ps、表面張力53dyne/cm、pH3.75の黒
色酸性インクジェット用インクB−3を得た。最終調製
物の固形分は約8重量%であった。
【0055】[黒色顔料インク例−4]アクリルアミ
ド、トリメチルアミノエチルアクリルアミド硫酸塩及び
スチレンを単量体の重量比率で25:50:25で含有
するカチオン重合体P−4(重量平均分子量=8,00
0、水溶液のpH=3.03)を分散剤として用いて以
下のカーボンブラック分散体D−4を作製した。 ・カチオン重合体P−4水溶液 (固形分20重量%) 30部 ・カーボンブラック MCF−#850 (三菱化学製) 24部 ・水 175部
【0056】これらの材料をバッチ式縦型サンドミル
(アイメックス製)に仕込み、1mm径のガラスビーズ
をメディアとして充填し、水冷しつつ3時間分散処理を
行った。分散後の液の粘度は30cps、pHは3.3
0であった。この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子を
除去し、平均粒径150mμの分散体D−4を得た。こ
の微分散液を水、ジエチレングリコール及びイソプロピ
ルアルコール(75:20:5重量比)にて希釈し、粘
度3.2cps、表面張力47dyne/cm、pH
3.40の黒色酸性インクジェット用インクB−4を得
た。最終調製物の固形分は約7重量%であった。
【0057】[カラーインク例−マゼンタM−1]スチ
レン/アクリル酸/ブチルアクリレートからなる、酸価
265、重量平均分子量8,000、ガラス転移温度6
7℃の共重合体P−5をエタノールアミンを用いて溶解
した水溶液を用い、ピグメントレッド122(ファース
トゲンスーパーマジェンタRT、大日本インキ製)を分
散した。分散方法はD−1と同様に行い、分散剤と顔料
の比率は1:6、固形分15.0重量%、pH9.3、
粘度18cpsである。この分散液を遠心分離機にかけ
粗大粒子を除去し、平均粒径175mμの分散体D−5
を得た。この微分散液を水、ジエチレングリコール及び
エチレングリコールモノブチルエーテル(60:30:
10重量比)にて希釈し、粘度3.3cps、表面張力
35dyne/cm、pH9.3のマゼンタ色塩基性イ
ンクジェット用インクM−1を得た。最終調製物の固形
分は約7重量%であった。
【0058】[カラーインク例−レッドR−1]スチレ
ン/アクリル酸/エチルアクリレートからなる、酸価2
90、重量平均分子量5,000、ガラス転移温度77
℃の共重合体P−6をモノエタノールアミンを用いて溶
解した水溶液を用い、アントラキノン系顔料ピグメント
レッド−177(クロモフタールレッドA2B、チバガ
イギー製)を分散した。分散方法は、D−1と同様に行
い、分散剤と顔料の比率は1:5、固形分15.0重量
%、pH9.7、粘度27cpsである。この分散液を
遠心分離機にかけ粗大粒子を除去し、平均粒径135m
μの分散体D−6を得た。この微分散液を水、ジエチレ
ングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル
(60:30:10重量比)にて希釈し、粘度3.5c
ps、表面張力37dyne/cm、pH9.6の赤色
塩基性インクジェット用インクR−1を得た。最終調製
物の固形分は約7.5重量%であった。
【0059】[カラーインク例−シアンC−1]共重合
体P−5をエタノールアミンを用いて溶解した水溶液を
用い、ピグメントブルー15:6(ファーストゲンブル
ーEP−7S、大日本インキ化学製)を分散した。分散
方法は、D−1と同様に行い、分散剤と顔料の比率は
1:4、固形分15.0重量%、pH=9.3、粘度1
0cpsである。この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒
子を除去し、平均粒径120mμの分散体D−7を得
た。この微分散液を水、エチレングリコール、グリセリ
ン(70:15:15重量比)にて希釈し、粘度2.7
cps、表面張力45dyne/cm、pH9.2のシ
アン色塩基性インクジェット用インクC−1を得た。最
終調製物の固形分は約6重量%であった。
【0060】[カラーインク例−グリーンG−1]スチ
レン/メタクリル酸/ブチルアクリレートからなる、酸
価325、重量平均分子量11,000、ガラス転移温
度84℃の共重合体P−7をカリウムを用いて溶解した
水溶液を用い、ピグメントグリーン36(リオノールグ
リーン6YK、東洋インキ製)を分散した。分散方法
は、D−1と同様に行い、分散剤と顔料の比率は1:
4.5、固形分15.0重量%、pH8.5、粘度15
cpsである。この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子
を除去し、平均粒径125mμの分散体D−8を得た。
この微分散液を水、ジエチレングリコール、イソプロピ
ルアルコール(70:20:10重量比)にて希釈し、
粘度2.6cps、表面張力42.3dyne/cm、
pH8.5のグリーン色塩基性インクジェット用インク
G−1を得た。最終調製物の固形分は約6.0重量%で
あった。
【0061】[カラーインク例−イエローY−1]共重
合体P−7をジエタノールアミンを用いて溶解した水溶
液を用い、ピグメントイエロー13(パーマネントイエ
ローGR、ヘキスト製)を分散した。分散方法は、D−
1と同様に行い、分散剤と顔料の比率は1:4、固形分
15.0重量%、pH8.8、粘度18cpsである。
この分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子を除去し、平均
粒径105mμの分散体D−9を得た。この微分散液を
水、グリセリン、トリエチレングリコールモノエチルエ
ーテル(60:30:10重量比)にて希釈し、粘度
3.5cps、表面張力45dyne/cm、pH8.
8のイエロー色塩基性インクジェット用インクY−1を
得た。最終調製物の固形分は約6.5重量%であった。
【0062】[カラーインク例−ブルーBL−1]スチ
レン/無水マレイン酸のイソプロピルアルコールハーフ
エステルからなる、酸価360、重量平均分子量4,5
00、ガラス転移温度63℃の共重合体P−8をエタノ
ールアミンを用いて溶解した水溶液を用い、ピグメント
バイオレット−23(スミトーンファストバイオレット
RW、住友化学製)を分散した。分散方法は、D−1と
同様に行い、分散剤と顔料の比率は1:5、固形分1
5.0重量%、pH9.5、粘度15cpsである。こ
の分散液を遠心分離機にかけ粗大粒子を除去し、平均粒
径126mμの分散体D−10を得た。この微分散液を
水、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノ
エチルエーテル(60:30:10重量比)にて希釈
し、粘度2.8cps、表面張力40dyne/cm、
pH9.5の青色塩基性インクジェット用インクBL−
1を得た。最終調製物の固形分は約7重量%であった。
【0063】[黒色顔料インクの比較例−1]共重合体
P−7を分散剤として用いて以下のカーボンブラック分
散体D−11を作製した。
【0064】上記配合物を黒色顔料インク例−1と同様
にして分散処理を行い、粘度17cps、pH=9.6
の粗分散体を得た。この分散液を遠心分離機にかけ粗大
粒子を除去し、平均粒径95mμの分散体D−11を得
た。この微分散液を水にて希釈し、粘度2.6cps、
表面張力45dyne/cm、pH9.5の黒色塩基性
インクジェット用インクB−5を得た。最終調製物の固
形分は約7.5重量%であった。
【0065】実施例2〜5及び比較例[普通紙を用いた
印字試験] 印字試験−1 400dpiで256本のノズルを有するバブルジェッ
ト記録ヘッド4個をヘッドの主走査方向に1列に並べて
なるインクジェット印字装置を用意し、各記録ヘッドに
表1に記載の組み合わせで、黒色インク、イエローイン
ク、マゼンタインク及びシアンインクの4色、又は、黒
色インク、レッドインク、ブルーインク及びグリーンイ
ンクの4色を、供給系チューブを介して充填した。この
記録装置を用いて、キヤノン電子写真用紙NP−ドライ
SK紙、ゼロックス4024紙、プローバーボンド紙に
対してカラーインクジェット記録を行った。各色は、互
いにフルベタ印字部が隣接する様に配置されているパタ
ーンA、黒文字をカラーベタの中に配置したパターンB
の2種類を使用した。各色のフルベタ印字部のインク打
込み密度は15ml/m2である。得られた印字物のイ
ンク滲みを以下の方法で行った。
【0066】1.印字滲み パターンA:隣接したカラーパターン間の相互滲みの程
度を下記基準で評価 ランク ○・・・境界は明瞭で滲みは全くない。 △・・・滲みが発生している。 ×・・・滲みが発生し、相互にかなり拡散が起こってい
る。 ※:○が実使用上問題ないレベル。 パターンB:カラーのベタパターン中の文字の印字品位
を下記基準で評価 ランク ◎・・・滲み、全くなし ○・・・滲みはないが、文字にややフェザリングが発
生。 △・・・滲みが発生し、文字の輪郭がやや崩れる。 ×・・・滲みがひどく、文字が全く判読出来ないレベ
ル。 ※:○以上が、実使用上問題ないレベル。 以上2項目の評価を行った結果を表2に記載する。
【0067】
【0068】
【0069】次に表3に記載のインクについて定着性と
発色性の評価を以下の様にして行った。 2.定着性評価 ゼロックス4024用紙にベタ印字(100%デューテ
ィのベタで重ね印字)して10秒後及び30秒後に印字
部を濾紙(商品名:No.5C、東洋濾紙(株)製)に
て擦り、以下の基準で評価した。 ◎・・・10秒で擦れ無し ○・・・10秒で擦れややあり、20秒で擦れ無し。 △・・・20秒で擦れややあり、30秒で擦れ無し。 ×・・・30秒で擦れあり。
【0070】3.発色性評価 各色の100%ベタ印字部の反射濃度をマクベスRD−
918反射濃度計を用いて測定し、発色性の評価とし
た。 以上の実施例から明らかな様に、本発明のインクセット
及びインクジェット記録方法によれば、普通紙に対する
印字適性の良好な記録画像が得られる。一方、比較例で
は、印字滲み、発色性、定着性を満足する記録画像は得
られなかった。
【0071】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、普
通紙に対してカラー記録を行った場合、滲み、フェザリ
ングの発生が無く、定着性に優れ、且つ発色性及び堅牢
性の良好な印字物が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェット記録方式による記録ヘ
ッドの模式断面図。
【図2】図1のA−B線での切断図を示す模式断面図。
【図3】図1のヘッドを多数並べたマルチヘッドの一例
を示す模式断面図。
【図4】図1のヘッドを組み込んだインクジェット記録
装置の一例を示す模式斜視図。
【図5】図1のヘッドにインクを供給するインクカート
リッジの一例を示す模式断面図。
【図6】図1のヘッドと同インクカートリッジが一体化
したインクジェット記録装置の要部の一例を示す模式外
観図。
【符号の説明】
13:ヘッド 14:インク溝 15、28:発熱ヘッド 16:保護膜 17:アルミニウム電極 18:発熱抵抗体層 19:蓄熱層 20:基板 21:インク 22:吐出オリフィス(微細孔) 23:メニスカス 24:インク小滴 25:被記録材 26:マルチ溝 27:ガラス板 40:インク袋 42:ゴム製の栓 44:インク吸収体 45:インクカートリッジ 51:給紙部 52:紙送りローラー 52:排紙ローラー 61:ブレード 62:キャップ 63:インク吸収体 64:吐出回復部 65:記録ヘッド 66:キャリッジ 67:ガイド軸 68:モーター 69:ベルト 70:記録ユニット 71:ヘッド部 72:大気連通口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高出 文 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 工藤 清光 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 石永 博之 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 (72)発明者 柏崎 昭夫 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 Fターム(参考) 2C056 FC01 2H086 BA04 BA55 BA59 BA60 4J039 AD10 AD12 BA04 BE01 BE22 BE28 EA15 EA16 EA17 EA19 EA20 EA42 EA47 EA48 GA24

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 pHが7〜10のカーボンブラック及び
    カチオン性の水溶性高分子を含むカチオン性黒色インク
    と、アニオン性カラーインクとが組み合わされているこ
    とを特徴とするインクジェット記録用インクセット。
  2. 【請求項2】 カチオン性の水溶性高分子が、第3級ア
    ミン塩或いは第4級アンモニウム基を有する(メタ)ア
    クリル酸エステルモノマー、及び、第3級アミン塩或い
    は第4級アンモニウム基を有する(メタ)アクリルアミ
    ドモノマーから選ばれる少なくとも1種を構成成分とす
    る水溶性高分子である請求項1に記載のインクセット。
  3. 【請求項3】 カチオン性黒色インクの普通紙に対する
    浸透速度が、アニオン性カラーインクの普通紙に対する
    浸透速度よりも遅い請求項1または2に記載のインクセ
    ット。
  4. 【請求項4】 カチオン性黒色インクの普通紙に対する
    接触角が90°以上であって、且つ、アニオン性カラー
    インクの普通紙に対する接触角が90°以下である請求
    項3に記載のインクセット。
  5. 【請求項5】 カチオン性黒色インクの表面張力が、ア
    ニオン性カラーインクの表面張力よりも高い請求項1〜
    4のいずれか1項に記載のインクセット。
  6. 【請求項6】 カチオン性黒色インクの表面張力が、4
    0dyne/cm〜65dyne/cmであって、且
    つ、アニオン性カラーインクの表面張力が25dyne
    /cm〜40dyne/cmである請求項5に記載のイ
    ンクセット。
  7. 【請求項7】 アニオン性カラーインクに、カラー顔料
    と、アニオン性高分子分散剤とが含まれている請求項1
    〜6のいずれか1項に記載のインクセット。
  8. 【請求項8】 アニオン性高分子分散剤が、カルボキシ
    ル基或いはスルホン基を水溶性基として有するアニオン
    性高分子分散剤である請求項7に記載のインクセット。
  9. 【請求項9】 アニオン性カラーインクがイエロー、マ
    ゼンタ、シアン、赤、緑及び青色の少なくとも1色であ
    る請求項1〜8のいずれか1項に記載のインクセット。
  10. 【請求項10】 カチオン性の水溶性高分子が、N,N
    −ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメ
    チルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミ
    ノプロピルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノプ
    ロピルアクリレート、N,N−ジメチルアクリルアミ
    ド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N,N−ジメ
    チルアミノエチルアクリルアミド、N,N−ジメチルア
    ミノエチルメタクリルアミド、N,N−ジメチルアミノ
    プロピルアクリルアミド及びN,N−ジメチルアミノプ
    ロピルメタクリルアミドから選ばれる少なくとも1種で
    ある請求項1〜9のいずれか1項に記載のインクセッ
    ト。
  11. 【請求項11】 pHが7〜10のカーボンブラック及
    びカチオン性の水溶性高分子を含むカチオン性黒色イン
    クと、アニオン性カラーインクをそれぞれ異なるインク
    ジェットノズルから被記録材に向けて吐出させる工程を
    有することを特徴とする黒色画像領域及びカラー画像領
    域から形成される画像を記録するためのインクジェット
    記録方法。
  12. 【請求項12】 カチオン性の水溶性高分子が、第3級
    アミン塩或いは第4級アンモニウム基を有する(メタ)
    アクリル酸エステルモノマー、及び、第3級アミン塩或
    いは第4級アンモニウム基を有する(メタ)アクリルア
    ミドモノマーから選ばれる少なくとも1種を構成成分と
    する水溶性高分子である請求項11に記載のインクジェ
    ット記録方法。
  13. 【請求項13】 カチオン性黒色インクの普通紙に対す
    る浸透速度が、アニオン性カラーインクの普通紙に対す
    る浸透速度よりも遅い請求項11または12に記載のイ
    ンクジェット記録方法。
  14. 【請求項14】 カチオン性黒色インクの普通紙に対す
    る接触角が90°以上であって、且つ、アニオン性カラ
    ーインクの普通紙に対する接触角が90°以下である請
    求項13に記載のインクジェット記録方法。
  15. 【請求項15】 カチオン性黒色インクの表面張力が、
    アニオン性カラーインクの表面張力よりも高い請求項1
    1〜14のいずれか1項に記載のインクジェット記録方
    法。
  16. 【請求項16】 カチオン性黒色インクの表面張力が、
    40dyne/cm〜65dyne/cmであって、且
    つ、アニオン性カラーインクの表面張力が25dyne
    /cm〜40dyne/cmである請求項15に記載の
    インクジェット記録方法。
  17. 【請求項17】 アニオン性カラーインクに、カラー顔
    料と、アニオン性高分子分散剤とが含まれている請求項
    11〜16のいずれか1項に記載のインクジェット記録
    方法。
  18. 【請求項18】 アニオン性高分子分散剤が、カルボキ
    シル基或いはスルホン基を水溶性基として有するアニオ
    ン性高分子分散剤である請求項17に記載のインクジェ
    ット記録方法。
  19. 【請求項19】 アニオン性カラーインクがイエロー、
    マゼンタ、シアン、赤、緑及び青色の少なくとも1色で
    ある請求項11〜18のいずれか1項に記載のインクジ
    ェット記録方法。
  20. 【請求項20】 カチオン性の水溶性高分子が、N,N
    −ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメ
    チルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミ
    ノプロピルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノプ
    ロピルアクリレート、N,N−ジメチルアクリルアミ
    ド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N,N−ジメ
    チルアミノエチルアクリルアミド、N,N−ジメチルア
    ミノエチルメタクリルアミド、N,N−ジメチルアミノ
    プロピルアクリルアミド及びN,N−ジメチルアミノプ
    ロピルメタクリルアミドから選ばれる少なくとも1種で
    ある請求項11〜19のいずれか1項に記載のインクジ
    ェット記録方法。
  21. 【請求項21】 pHが7〜10のカーボンブラック及
    びカチオン性の水溶性高分子を含むことを特徴とするイ
    ンクジェット記録用のカチオン性黒色インク。
  22. 【請求項22】 カチオン性の水溶性高分子が、第3級
    アミン塩或いは第4級アンモニウム基を有する(メタ)
    アクリル酸エステルモノマー、及び、第3級アミン塩或
    いは第4級アンモニウム基を有する(メタ)アクリルア
    ミドモノマーから選ばれる少なくとも1種を構成成分と
    する水溶性高分子である請求項21に記載のカチオン性
    黒色インク。
  23. 【請求項23】 カチオン性の水溶性高分子が、N,N
    −ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジメ
    チルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミ
    ノプロピルメタクリレート、N,N−ジメチルアミノプ
    ロピルアクリレート、N,N−ジメチルアクリルアミ
    ド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N,N−ジメ
    チルアミノエチルアクリルアミド、N,N−ジメチルア
    ミノエチルメタクリルアミド、N,N−ジメチルアミノ
    プロピルアクリルアミド及びN,N−ジメチルアミノプ
    ロピルメタクリルアミドから選ばれる少なくとも1種で
    ある請求項21又は22に記載のカチオン性黒色イン
    ク。
  24. 【請求項24】 インクのpHが3〜7である請求項2
    1〜23のいずれか1項に記載のカチオン性黒色イン
    ク。
  25. 【請求項25】 pHが中性或いはアルカリ性のカーボ
    ンブラック及びカチオン性の水溶性高分子を含むことを
    特徴とするインクジェット記録用のカチオン性黒色イン
    ク。
  26. 【請求項26】 pHが7〜10のカーボンブラック及
    びカチオン性の水溶性高分子を含むカチオン性黒色イン
    クをインクジェットノズルから被記録材に向けて吐出さ
    せ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。
  27. 【請求項27】 請求項1〜10のいずれか1項に記載
    のインクジェット記録用インクセットを構成するインク
    をそれぞれ収容しているインク収容部及び該インクをそ
    れぞれ吐出するヘッド部を具備していることを特徴とす
    る記録ユニット。
  28. 【請求項28】 請求項1〜10のいずれか1項に記載
    のインクジェット記録用インクセットを構成しているイ
    ンクをそれぞれ収容しているインク収容部を具備してい
    ることを特徴とするインクカートリッジ。
  29. 【請求項29】 請求項1〜10のいずれか1項に記載
    のインクジェット記録用インクセットを構成しているイ
    ンクをそれぞれ収容しているインク収容部及び該インク
    をそれぞれ吐出するための記録ヘッドを具備しているこ
    とを特徴とするインクジェット記録装置。
  30. 【請求項30】 請求項21〜25のいずれか1項に記
    載のインクジェット記録用のカチオン性黒色インクを収
    容しているインク収容部及び該インクを吐出するヘッド
    部を具備していることを特徴とする記録ユニット。
  31. 【請求項31】 請求項21〜25のいずれか1項に記
    載のインクジェット記録用のカチオン性黒色インクを収
    容しているインク収容部を具備していることを特徴とす
    るインクカートリッジ。
  32. 【請求項32】 請求項21〜25のいずれか1項に記
    載のインクジェット記録用のカチオン性黒色インクを収
    容しているインク収容部及び該インクを吐出するための
    記録ヘッドを具備していることを特徴とするインクジェ
    ット記録装置。
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