JP2002172783A - 記録ユニット及び画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーインクとの共存下でブラックインクに
よる黒色画像・文字が高い光学濃度、画像品位、画像堅
牢性等の種々の性能を満たし、かつブリード、白モヤの
防止、インクの消費量の節約を可能にするインクセット
に好適な構成を液流路に有する記録ユニット及び画像記
録装置を提供する。 【解決手段】 ブラックインクおよびカラーインクを含
むインクセットであって、該ブラックインクは塩、水性
媒体及びイオン性基の作用によって該水性媒体に分散し
ている色材を含み、該カラーインクの少なくとも一色
は、該ブラックインクと混合された時に該ブラックイン
ク中の色材の分散安定性を不安定化するように組成が調
整されているインクセットを適用するインクジェットヘ
ッドとして、発熱体上の耐キャビテーション膜として、
インクと接する部分がＴａを含む膜であり、その下層が
Ｔａを含むアモルファス合金膜であるインクジェットヘ
ッドを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録ユニット及び
画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方法は、インクを被
記録材上に直接吐出して画像を記録する低騒音、かつノ
ンインパクトな記録方法である。また、この方法は、実
施するにあたって複雑な装置を必要としないため、低ラ
ンニングコスト、装置の小型化、カラー化等が容易であ
る。

【０００３】したがって、従来からインクジェット記録
方法を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリ、ワー
ドプロセッサ等の記録装置が実用化されている。またこ
のようなインクジェット記録技術を利用してブラックイ
ンクとカラーインク(例えば、イエローインク、シアン
インク、マゼンタインク、レッドインク、グリーンイン
クおよびブルーインクから選ばれる少なくとも１つのカ
ラーインク)を用いて多色の画像を形成する為のカラー
インクジェット記録装置も実用化されている。

【０００４】また一方で、インクジェット記録方法には
異なる２種のインクが隣接して被記録材に付与された場
合、該インク同士がそれらの境界部で混ざり合ってしま
い、カラー画像の品位が低下する現象(ブリーディング)
が発生するという問題がある。特に、ブラックインクと
カラーインクの境界部での混色は画像品位低下への影響
が大きいため、様々な解決方法の開発が行なわれてい
る。

【０００５】その代表的な解決方法は、２種のインクが
隣接して被記録材に付与された時、少なくともどちらか
一方の増粘、あるいは少なくともどちらか一方の色材の
凝集または沈殿を生起させ、ブリードを防止させるメカ
ニズムを有するインクセット及び記録方法である。

【０００６】例えば、米国特許第５４２８３８３号は１
つのインクに沈殿剤(例えば多価金属塩)を含み、他のイ
ンク、好ましくはブラックインクに、カルボキシル及び
／又はカルボン酸塩の基を有する有機染料の形の着色剤
を採用することを開示している。これらのインクを互い
に隣り合わせてプリントすると、沈殿剤を有している第
１のインクが、カルボキシル及び/又はカルボン酸塩の
基を有する着色剤の沈殿を生じさせ、それによって着色
剤の他のインクへの移動を防ぎ、２つの隣接するプリン
ト領域間のブリードが低減されることが記載されてい
る。

【０００７】また、米国特許第５９７６２３０号には、
互いに反応する２種のインクを同一の領域に付与するこ
とによってブリードを防止する技術を開示している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らの検討によ
れば、上記米国特許第５９７６２３０号に記載されてい
るように、互いに反応性を有する２種のインクを同一領
域に付与する方法によって得られる画像は、その濃度
が、単独のインクによる画像のそれよりも上昇すること
を確認している。本願出願人の出願にかかる特開平６-
１７１２０８号公報においても、顔料系ブラックインク
と塩を含むカラーインクとを記録媒体上の同一地点にイ
ンクジェット法で着弾させることで、ブラックインク単
独で形成したブラックの画像よりも高い濃度の画像が得
られたことを開示している。このような、反応系インク
セットを重ねることによって画像濃度が高くなること自
体は何ら問題となるものではない。

【０００９】しかしながら、同一ドキュメント内のブラ
ック領域内に、ブラックインクのみで形成した部分とカ
ラーインクとブラックインクとの混合によって形成した
部分とが混在した場合、ブラックの画像濃度が互いに異
なってしまい、視覚的に違和感のある画像となってしま
うことがある。より具体的には、１ドキュメント内にカ
ラーの背景を有さないブラックのキャラクター部分(第
１のキャラクター部分)とカラーの背景を有するブラッ
クのキャラクター部分(第２にキャラクター部分)とが存
在し、第１のキャラクター部分をブラックインク単独で
形成し、第２のキャラクター部分をブリード防止の観点
から、上記ＵＳＰ５９７６２３０に開示されている方法
に従ってブラックインク及び該ブラックインクとの反応
性を有するカラーインクとを重ねて形成した場合、第１
のキャラクター部分の濃度と第２のキャラクター部分の
濃度とが視覚的に明らかに異なり、違和感を生じる場合
があった。

【００１０】この解決方法の１つとして、ブラックイン
クの画像領域すべて、即ち上述の例でいえば、第１のキ
ャラクター部分にもブラックインクと相互反応性を示す
カラーインクを打ち込みブラックインクを固定化する処
理方法を施すことが考えられるが、この場合はカラーイ
ンクの消費量の増加、そして先に打ち込んだカラーイン
クは通常高い浸透性を有するため、記録媒体上でブラッ
クインクよりも広がり易く、例えば黒のキャラクター部
において、当該キャラクターがカラーインクによって縁
取られているように視覚的に認識されてしまう場合があ
る。

【００１１】本発明者らは以上の知見に鑑みて、検討を
重ねた結果、ブラックインクのみで形成される画像の濃
度を、ブラックインクと該ブラックインクに対して反応
性を有するカラーインクとの混合によって得られる画像
濃度とほぼ同程度にまで改善することのできる技術、更
に、形成されるカラー記録画像の長期保存後のカラーバ
ランスを保ち、かつブリードの発生を効果的に防止で
き、更にこれらの機能を耐久性良く維持し得るインクジ
ェット記録に必要な技術を見出した。

【００１２】更に、このようなブラックインクとカラー
インクとの組合せを含むインクセットを用いる場合に、
より好適に利用できるインクジェットヘッドに構成につ
いて検討した。その結果、異なる２種のインク間に反応
性を付与するための成分として多価金属塩を用いた場合
には、インクジェットヘッドの液流路内のインクと接触
部分、特に発熱体上の部分における耐久性をより高度な
ものとするには、多価金属塩を含むインクと接触する部
分の構成が重要であるとの結論を得た。そして、そのよ
うな構成として、インクと接触する面を有する耐キャビ
テーション膜を少なくとも二層の膜で形成し、その内の
下層をＴａを含むアモルファス合金層とし、インクと接
する上層を、（１）該アモルファス合金層よりもＴａリ
ッチなアモルファス合金の非晶質層若しくは不動態層、
または（２）Ｔａ膜もしくはＴａＡｌ膜、とする構成
が、多価金属含有インクにおける吐出耐久性を更に向上
させる上で有効であるとの知見を得た。

【００１３】本発明はこれらの本発明者らの知見に基づ
いて為されたものである。すなわち、本発明の目的は、
多価金属塩を含むインクを用いた場合でも、多価金属塩
を用いる利点を維持しつつ、吐出耐久性を向上させるこ
とのできる構成を有する記録ユニット及び画像形成装置
を提供することにある。

【００１４】本発明の他の目的は、先に述べたようなブ
ラックインクとこれに反応する多価金属塩を含有するカ
ラーインクとを用いる特長を維持しつつ吐出耐久性を向
上させることのできる記録ユニット及び画像形成装置を
提供することにある。

【００１５】本発明の他の目的は、長期保存した場合の
各カラーインクの退色性ΔEがほぼ均等であるインクセ
ットを用いることにより、形成される記録画像の長期保
存後のカラーバランスを保ち、かつブリードの発生を効
果的に防止でき、更にこれらの機能を耐久性良く維持し
得ることのできる記録ユニット及び画像形成装置を提供
することにある。

【００１６】本発明の更なる目的は、高速印字における
着弾精度の向上によって、先に述べたブラックインクと
これに反応するカラーインクとの混合によって記録され
た部分とブラックインク単独で記録された部分との画像
濃度差の解消効果を高速印字の際にも効果的に発揮でき
る記録ユニット及び画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
により達成することができる。すなわち、本発明の記録
ユニットの一態様は、色材と水性媒体とを含むインクを
収容するインク収容部と、該インクのインク滴を吐出さ
せるインクジェットヘッド部と、を有する記録ユニット
であって、該インクが多価金属塩を更に含む、多価金属
塩含有インクであり、該多価金属塩含有インクを吐出す
る該インクジェットヘッド部が、発熱部を形成する発熱
抵抗体と、該発熱抵抗体に電気的に接続する電極配線
と、前記発熱抵抗体と前記電極配線との上に絶縁保護層
を介して設けられた耐キャビテーション膜とを基板上に
有する基体に対して、インク滴を吐出する吐出口に連通
する液流路が該発熱部に対応して設けられた構成を有
し、該耐キャビテーション膜が、Ｔａを含むアモルファ
ス合金からなる層の上に該アモルファス合金層よりもＴ
ａリッチなアモルファス合金の非晶質層若しくは不動態
層を有することを特徴するものである。

【００１８】本発明にかかる記録ユニットの他の態様
は、色材と水性媒体とを含むインクを収容するインク収
容部と、該インクのインク滴を吐出させるインクジェッ
トヘッド部と、を有する記録ユニットであって、該イン
クのうち少なくとも一色が多価金属塩を更に含む、多価
金属塩含有インクであり、少なくとも該多価金属塩含有
インクを吐出する該インクジェットヘッド部が、発熱部
を形成する発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に電気的に接続
する電極配線と、前記発熱抵抗体と前記電極配線との上
に絶縁保護層を介して設けられた耐キャビテーション膜
とを基板上に有する基体に対して、インク滴を吐出する
吐出口に連通する液流路が該発熱部に対応して設けられ
た構成を有し、該耐キャビテーション膜が少なくとも二
層の膜で形成され、インクと接する上層の膜がＴａ膜も
しくはＴａＡｌ膜であり、下層の膜はＴａを含むアモル
ファス合金であることを特徴するものである。

【００１９】これらの記録ユニットを用いて画像記録装
置を構成することができる。

【００２０】本発明によれば、例えば、ブラックインク
とこれに反応する多価金属塩を含有するカラーインクと
を組み合わせた構成を採用することによって、ブラック
インクが他の色のインクとの間にブリード、白モヤを生
じることがなく、また、ブリード防止のためにカラーイ
ンクとブラックインクとを重畳して形成した黒色画像
を、ブラックインク単独で形成した黒色画像とほぼ同程
度の極めて高い濃度にすることができ、視覚的に均一感
のある高品位な画像を得ることができるという効果を奏
するものである。そして、インクジェットヘッドの流路
内の少なくとも発熱抵抗体上のインクと接触する部分
に、インクと接する上層の膜がＴａ膜もしくはＴａＡｌ
膜であり、下層の膜はＴａを含むアモルファス合金であ
る少なくとも２層の膜で形成された耐キャビテーション
膜を用いることで、かかる効果を維持しつつ吐出耐久性
を更に向上させることができる。

【００２１】すなわち、多価金属塩を含むインクを用い
る場合には、インクと接触する部分は、その材質によっ
ては長期の使用時において腐食して吐出安定性が損なわ
れたり、吐出性能の低下が生じる場合がある。これに対
して、本発明における耐キャビテーション膜の構成を用
いることで、インクと接触する部分における耐久性が確
保され、多価金属塩を含有するインクを用いることによ
り得られる効果を更に継続的に維持することが可能とな
る。また、インクジェットヘッドとして、液流路内の発
熱体に対応する領域にインク中での気泡の発生に伴ない
その位置を変位する可動部材を設けた構成とすること
で、高速印字時においてもインク滴の着弾点精度が得ら
れ、ブラックインクとカラーインクとの境界領域での混
色自体が低減化されてブリードの発生が減少する上に、
多価金属塩を用いることによるブラックインク単独での
画像濃度とブラックインクとカラーインクとの混合によ
る画像濃度との差が解消されるので、ブリードの発生が
更に効果的に低減される。

【００２２】なお、塩を含むブラックインクと多価金属
塩を含むカラーインクの組合せを用いる場合の上述した
効果が得られる理由は、記録媒体上に付与されたブラッ
クインクはインク中の塩により固液分離が速やかに生
じ、顔料が記録媒体表面に十分な固形分として残るため
であり、その結果として、顔料が記録媒体内部に浸透し
てしまう従来の塩を含まないブラックインクで形成され
た画像の光学濃度よりも格段にまた、色材濃度の調整等
では再現できない程に上昇する。そして、この塩入りの
ブラックインク単独で形成された画像の光学濃度は、被
記録材上でブラックインクが多価金属塩含有インクとの
反応により凝集した場合の画像の光学濃度と目視でほぼ
同等の高い光学濃度を示す。

【００２３】さらに、モノトーンの階調性を表現するた
めにブラックインクとカラーインクとを重ねて付与する
場合においても、従来の技術では上記と同様の理由で光
学濃度差が発生するため、滑らかな階調表現を行うため
にはブラックインクとカラーインクとの配合比に制約が
有り、設計の自由度低下や滑らかな階調表現自体を損な
うといった問題が生じていた。しかし、本発明を採用す
ることにより、ブラックインクが凝集した部分の光学濃
度とブラックインクのみで形成された部分の光学濃度を
ほぼ同等にすることが可能となったため、ブラックイン
クにカラーインクを添加する割合を調整することで任意
の階調表現が得られることとなり、より優れた多階調表
現の画像を実現できるという他の効果も得られる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、カラーインクとブラックイ
ンクとが混合された際に、該ブラックインク中の色材の
分散安定性が不安定化する様に組成を調整したカラーイ
ンクと塩入りのブラックインクを用いる場合を一例とし
て本発明を説明する。

【００２５】なお、このようなインクの組合せおけるブ
ラックインク中の色材の分散安定性の不安定化とは、具
体的には、該色材の凝集、沈殿、あるいは該ブラックイ
ンクの増粘等である。増粘とは混合前の該ブラックイン
クと該カラーインクのどちらの粘度よりも両者を混合し
たインクの粘度が高くなった場合の現象を意味する。以
下、本発明にかかる各構成について説明する。

【００２６】(ブラックインクとカラーインクの反応性)
本発明にかかるブラックインクとカラーインクの組成
は、ブラックインクとカラーインクとが混合されたとき
に上記したようにブラックインク中の色材の分散安定性
を不安定化させるように各々が調製されることが好まし
い。具体的には、例えば、カラーインクが、ブラックイ
ンクと混合されたときに該ブラックインク中の顔料の分
散安定性を不安定化させる添加剤としての多価金属塩を
含んでいる態様が挙げられる。このようなブラックイン
クとカラーインクとの組合せの具体例としては、ブラッ
クインク中の色材がアニオン性基を有し、カラーインク
が多価金属陽イオンを含む多価金属塩、例えば、Ｍ
g²⁺、Ｃa²⁺、Ｃu²⁺、Ｃo²⁺、Ｎi^{2 +}、Ｆe²⁺、Ｌa³⁺、Ｎd
³⁺、Ｙ³⁺およびＡl³⁺から選ばれる多価金属陽イオンを
含む二価金属塩の少なくとも１種含有する組合せを用い
ることができる。多価金属塩は、例えば上記の二価金属
陽イオンの少なくとも１種がインク中に供給されるよう
にその１種以上を用いることができる。

【００２７】この例においては、カラーインクとブラッ
クインクとが混合されると、カラーインク中の多価金属
塩の多価金属陽イオンがブラックインク中の色材のアニ
オン性基と反応し、その結果ブラックインク中の色材が
分散破壊を起こし、色材を凝集させ、またインクを増粘
させる。ここでカラーインクに含有させる多価金属塩と
しては、カラーインクの全質量に対して例えば、約０.
１〜１５質量％を含有させることが好ましい。

【００２８】そしてかかるインクセットを用いること
で、ブラックインク単独で形成された画像と、ブリード
軽減のためにブラックインクとカラーインクとの重畳に
よって形成された画像との画像濃度の差を目視では殆ど
認識し得ない程度にまで小さくすることができる、とい
う効果を得られる。

【００２９】このような効果が得られる理由について、
以下にその理由を説明する。

【００３０】(ブラックインクとカラーインクとで形成
される画像)まず、ブリード、白モヤの緩和のために、
顔料ブラックインクと該ブラックインク中の顔料の分散
安定性を不安定化させる添加剤を含むカラーインクとを
重畳することによって高い濃度の画像が得られる理由を
説明する。

【００３１】ブラックインクおよびカラーインクを用い
てブリード防止のための処理を行なう場合、インクの付
与順が異なる以下の２通りの方法が考えられる。

【００３２】まず、カラーインクが付与された後、ブラ
ックインクを付与する方法によって被記録材上で生じて
いる現象を図１４（ｄ）〜（ｆ）に示す。図１４（ｄ）
〜（ｆ）は塩の入っているブラックインク、及びブラッ
クインクと反応性を示すカラーインクを用いた場合にお
いて、該ブラックインクと該カラーインクが同じ場所に
付与された様子を示している。

【００３３】カラーインク１３０５によって浸透性の高
くなった記録媒体１３０３面上にブラックインク１３０
１が付与されるため、ブラックインク１３０１の記録媒
体内部への浸透は早くなる。しかし、ブラックインク１
３０１中に含有されてなる塩の効果によって、ブラック
インクの色材の記録媒体内部への浸透よりも、ブラック
インクの記録媒体表面における固液分離が早く起こり、
色材の分離、固化が速く行われる。更にブラックインク
１３０１中の顔料は記録媒体１３０３の表面でカラーイ
ンク１３０５と接触することで、水性溶媒中における分
散状態の不安定化とそれに伴う凝集が生じ、凝集物１３
０９が記録媒体の表面に析出し、図１４（ｆ）のように
インク中の色材の浸透が抑えられる。

【００３４】ここで顔料の分散安定性の不安定化成分
は、添加剤としての多価金属塩、例えば二価金属塩であ
り、カラーインク中の染料は記録媒体の内部に浸透し、
画像濃度向上への寄与は少ないと考えられるが、二価金
属塩は一般的には染料よりも分子量が小さいと考えら
れ、ブラックインクとカラーインクとが接触したときの
反応効率がより高く、より多くの凝集体が生じ記録媒体
の表面近傍に残留すると考えられる。また、反応に関与
しなかった顔料は、凝集物１３０９の上に乗った形にな
り、画像濃度の向上に寄与しているものと考えられる。

【００３５】このように、画像濃度を決定すると考えら
れている記録媒体表面上並びに記録媒体表面から約１５
〜３０μｍの深さの範囲内における色材の占有率は、非
常に高いものとなり、高い画像濃度が達成されることに
なる。

【００３６】次に、ブラックインクが付与された後にカ
ラーインクが付与された場合について図１４（ａ）〜
（ｃ）に示す。浸透性の低いブラックインクが図１４
（ａ）のように記録媒体を覆うと、ブラックインク１３
０１は記録媒体１３０３に対して浸透性が低いために遅
い速度で浸透していく。そして、その後図１４（ｂ）の
ように浸透性の高いカラーインク１３０５が付与されて
も記録媒体の表面はブラックインク１３０１で覆われて
いるため、浸透性はあまり変わらない。

【００３７】このような状況においては、ブラックイン
ク１３０１、カラーインク１３０５の記録媒体１３０３
への浸透は遅いため、図１４（ｃ）のようにブラックイ
ンク１３０１の色材は記録媒体の表面に残りやすく、高
い光学濃度を示す。更にまたブラックインクとカラーイ
ンクは反応することにより、ブラックインク中の顔料の
凝集物１３０９が紙面上に多く残る。これにより、高い
光学濃度の印刷物を得ることができる。また、カラーイ
ンクの付与量が多い場合においても、ブラックインクの
迅速な固液分離と凝集の現象の両方により紙面上に十分
な固形分がのこり、均一感もよい状態である。

【００３８】このように、カラーインクがブラックイン
クの後に付与された場合、凝集物１３０９の上にカラー
インク中の染料が乗った形となる。しかし、インクジェ
ット用インク中の色材の濃度はそれほど高くはない為、
例えばカラーインク中の染料濃度がカラーインクの質量
の１０質量％以下であれば、画像の濃度への寄与は少な
くとも目視上では殆どないと考えられる。そして凝集物
３０９が、被記録材表面上および被記録材表面から１５
〜３０μｍの範囲内の色材の占有率を飛躍的に向上させ
る結果、高い濃度の画像が形成されることになる。

【００３９】そしてここで用いたインクセットによれ
ば、ブラックインク及びカラーインクの付与順に関わら
ず、上記の両方法で形成された画像は少なくとも視覚上
は、ほぼ等しい、そして高い画像濃度を示す。また、被
記録材の上方に凝集物としてインク中の色材が定着され
るため、ブラックインクとカラーインクとが被記録材上
で重畳されても、高い浸透性を有するカラーインクが顔
料を被記録材内部に浸透させることを抑制できる。

【００４０】その結果としてブリードや白モヤの発生を
有効に緩和することができる。更に、モノトーン階調の
画像を形成する場合においても、インクの付与順を考慮
する必要がなく、より優れた階調表現をより容易に実現
することができるのである。

【００４１】(ブラックインク単独で形成される画像)次
に本発明にかかるブラックインクが、上記したブラック
インクとカラーインクとの重畳によって得られる画像の
濃度と視覚的に殆ど遜色のない濃度の画像が得られるメ
カニズムは以下のとおりであると考えられる。

【００４２】図１２（ａ）〜（ｃ）および図１３（ａ）
〜（ｃ）は各々、本発明にかかる塩を含むインクおよび
対照としての塩を含まないインクの各々をインクジェッ
ト記録法によってオリフィスから吐出させ、普通紙等の
浸透性の比較的高い記録媒体に付与したときに、そこで
生じる固液分離の様子を模式的、概念的に示した説明図
である。即ちインクが着弾した直後には、双方のインク
共に図１２（ａ）および図１３（ａ）に示すように塩の
添加の有無に関わらず顔料インク９０１または１００１
が紙（９０３または１００３）の表面に乗った状態であ
る。

【００４３】時間Ｔ１経過後、塩を添加した顔料インク
は、図１２（ｂ）に示すように、固液分離が速やかに起
こり、インク中の固体成分の殆どが豊富に含まれる領域
９０５とインク中の溶媒とが分離し、分離した溶剤の浸
透先端９０７が溶剤紙９０３内部へと進んでいく。一
方、塩を添加しない顔料インクは、図１３（ｂ）に示す
ように、塩を添加したインク程には固液分離が速やかに
起こらないために、固液分離しない状態１００５で、紙
１００３内部へと浸透していく。

【００４４】時間Ｔ２経過後：塩を添加した顔料インク
は図１２（ｃ）に示すように、溶剤の浸透先端９０７は
更に紙内部へと浸透していくが、領域９０５は紙の表面
とその近傍に留まったままで維持される。一方、塩を添
加していない顔料インクは、図１３（ｃ）に示すよう
に、この時点において漸く固液分離が始まり、インク中
の固形分の浸透先端１００９と溶媒の浸透先端１００７
との間に差が生じて来るものの、インク中の固形分含有
領域１００５は記録媒体の深部にまで到達している。

【００４５】なお上記説明における時間Ｔ１およびＴ２
は、塩の有無による固液分離の相違を概念的に捉えるた
めの目安の時間である。

【００４６】以上から明らかなように、塩を添加するこ
とで、固液分離が速やかに起こるために着弾後、比較的
速い段階で固液分離とともに、溶液は被記録材内部へと
浸透し、色材（顔料）は被記録材の上方に留まりやすく
なるため、光学濃度が上昇すると考えられる。そして前
記したように、ブラックインクは、カラーインクと比較
して高い表面張力に設定されるのが一般的であり、ブラ
ックインクの記録媒体への浸透性を高めるようなカラー
インクとの重畳のない状態においては、本発明にかかる
ブラックインクが記録媒体上で、その速い固液分離によ
って、画像濃度を実質的に規定する記録媒体の表面上な
らびに記録媒体の表面から約１５〜３０μｍの深さの領
域における顔料の占有率が大幅に向上する。その結果と
して当該ブラックインク単独で形成された画像の濃度の
大幅な向上が図られるものである。

【００４７】図１５は、本発明にかかるインクセットを
用いたことによる濃度差の緩和効果を示したものであ
る、図１５において、ブラックの画像濃度ａは、ブラッ
クインクとカラーインクの重畳による画像の濃度であ
り、ｂは本発明にかかる塩を含むブラックインク単独で
形成した画像の濃度であり、ｃは上記の対照に用いた塩
を含まないブラックインク単独で形成した画像の濃度で
ある。この図からも分かるように、ブラックインクの画
像濃度ａとｃの間の差が、本発明にかかるインクセット
を用いることで、大幅に緩和され、目視での観察では画
像濃度ａとｂの差は殆ど認識し得ない程度のものとする
ことができる。

【００４８】次に本発明にかかるインクセットを構成す
るブラックインクならびにカラーインクについて詳細に
説明する。

【００４９】(ブラックインクについて)ブラックインク
中の色材としては例えばカーボンブラックが好適に用い
られる。そしてカーボンブラックのインク中での分散の
形態としては、自己分散型であっても、分散剤による分
散の形態であってもよい。

【００５０】(自己分散型カーボンブラック)自己分散型
のカーボンブラックとしては例えば、少なくとも１つの
親水性基(アニオン性基やカチオン性基)がイオン性基と
してカーボンブラック表面に直接、若しくは他の原子団
を介して結合しているカーボンブラックが挙げられる。
これを用いることによって、カーボンブラックを分散さ
せるための分散剤の添加が削減あるいは不要となる。

【００５１】アニオン性基を表面に直接もしくは他の原
子団を介して結合しているカーボンブラックの場合、表
面に結合されている親水性基の例として、例えば、−Ｃ
ＯＯ(Ｍ２)、−ＳＯ₃(Ｍ２)、−ＰＯ₃Ｈ(Ｍ２)、−ＰＯ
₃(Ｍ２)₂等を挙げることができる。なお上記式中、「Ｍ
２」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。これらの中で特に、−ＣＯＯ
(Ｍ２)、−ＳＯ₃(Ｍ２)が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自己分散型カーボンブラ
ックは、インク中での分散性が良好な為、本実施態様に
おいて特に好適に用い得るものである。

【００５２】ところで上記親水性基中、「Ｍ２」として
表わしたもののうち、アルカリ金属の具体例としては、
例えばＬi、Ｎa、Ｋ、ＲbおよびＣs等が挙げられ、また
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、メタノールアンモニウム、ジメタ
ノールアンモニウム、トリメタノールアンモニウム等が
挙げられる。

【００５３】そしてＭ２をアンモニウム或いは有機アン
モニウムとした自己分散型カーボンブラックを含む本実
施態様のインクは、記録画像の耐水性をより向上させる
ことができ、この点において特に好適に用いることので
きるものである。これは当該インクが記録媒体上に付与
されると、アンモニウムが分解し、アンモニアが蒸発す
る影響によるものと考えられる。ここでＭ２をアンモニ
ウムとした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Ｍ２がアルカリ金属である自己分散型カー
ボンブラックをイオン交換法を用いてＭ２をアンモニウ
ムに置換する方法や酸を加えてＨ型とした後に水酸化ア
ンモニウムを添加してＭ２をアンモニウムにする方法等
が挙げられる。

【００５４】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−ＣＯＯ
Ｎａ基を化学結合させることができる。

【００５５】カチオン性に帯電したカーボンブラックの
場合、直接若しくは他の原子団を介して結合した親水性
基が、例えば下記に示す第４級アンモニウム基から選ば
れる少なくとも１つを結合したものが挙げられる。

【００５６】

【化７】

【００５７】上記式中、Ｒは炭素原子数１〜１２の直鎖
状もしくは分岐鎖状のアルキル基、置換基を有してもよ
いフェニル基又は置換基を有してもよいナフチル基を表
わす。

【００５８】なお上記のカチオン性基にはカウンターイ
オンとして例えばＮＯ₃ ^-やＣＨ₃ＣＯＯ^-が存在する。

【００５９】上記したような親水性基が結合されてカチ
オン性に帯電している自己分散型カーボンブラックを製
造する方法としては、例えば、下記に示す構造のＮ-エ
チルピリジル基を結合させる方法を例にとって説明する
と、

【００６０】

【化８】

【００６１】カーボンブラックを３-アミノ-Ｎ-エチル
ピリジニウムブロマイドで処理する方法が挙げられる。
この様にカーボンブラック表面への親水性基の導入によ
ってアニオン性若しくはカチオン性に帯電させたカーボ
ンブラックは、イオンの反発によって優れた水分散性を
有するため、水性インク中に含有させた場合にも分散剤
等を添加しなくても安定した分散状態を維持する。

【００６２】ところで上記した様な種々の親水性基は、
カーボンブラックの表面に直接結合させてもよい。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良い。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、置換もしくは未置換のフェニレン
基、置換も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およびナフチレン基の置換基として
は例えば炭素数１〜６の直鎖状または分岐鎖状のアルキ
ル基が挙げられる。また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−Ｃ₂Ｈ₄ＣＯＯ(Ｍ２)、−
Ｐh−ＳＯ₃(Ｍ２)、−Ｐh−ＣＯＯ(Ｍ２)等(但し、−Ｐ
h−はフェニレン基を、Ｍ２は先に挙げた基を表わす。)
が挙げられる。

【００６３】ところで本実施態様において上記した自己
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
を適宜選択したインクの色材に用いてもよい。またイン
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
ンク全質量に対して、０.１〜１５質量％、特には１〜
１０質量％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。更にインクの色調
の調製等を目的として、自己分散型カーボンブラックに
加えて染料を色材として添加してもよい。

【００６４】(通常のカーボンブラック)またブラックイ
ンク用の色材としては、自己分散型でない、通常のカー
ボンブラックを用いることもできる。

【００６５】このようなカーボンブラックとしては例え
ば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレン
ブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔
料で、例えば、レイヴァン(Ｒaven)7000、レイヴァン57
50、レイヴァン5250、レイヴァン5000ＵＬＴＲＡ-、レ
イヴァン3500、レイヴァン2000、レイヴァン1500、レイ
ヴァン1250、レイヴァン1200、レイヴァン1190ＵＬＴＲ
Ａ-II、レイヴァン1170、レイヴァン1255(以上コロンビ
ア社製)、ブラックパールズ(Ｂlack Ｐearls)Ｌ、リー
ガル(Ｒegal)400Ｒ、リーガル330Ｒ、リーガル660Ｒ、
モウグル(Ｍogul)Ｌ、モナク(Ｍonarch)700、モナク80
0、モナク880、モナク900、モナク1000、モナク1100、
モナク1300、モナク1400、ヴァルカン(Ｖalcan)ＸＣ-72
Ｒ(以上キャボット社製)、カラーブラック(Ｃolor Ｂl
ack)ＦＷ１、カラーブラックＦＷ２、カラーブラックＦ
Ｗ２Ｖ、カラーブラックＦＷ18、カラーブラックＦＷ20
0、カラーブラックＳ150、カラーブラックＳ160、カラ
ーブラックＳ170、プリンテックス(Ｐrintex)35、プリ
ンテックスＵ、プリンテックスＶ、プリンテックス140
Ｕ、プリンテックス140Ｖ、スペシャルブラック(Ｓpeci
al Ｂlack)６、スペシャルブラック５、スペシャルブラ
ック４Ａ、スペシャルブラック４(以上デグッサ社製)、
Ｎo.25、Ｎo.33、Ｎo.40、Ｎo.47、Ｎo.52、Ｎo.900、
Ｎo.2300、ＭＣＦ-88、ＭＡ600、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ
100(以上三菱化学社製)等を使用することができるが、
これらに限定されるものではなく従来公知のカーボンブ
ラックを使用することが可能である。

【００６６】また、マグネタイト、フェライト等の磁性
体微粒子やチタンブラック等を黒色顔料として用いても
良い。

【００６７】そしてこのような通常型のカーボンブラッ
クをブラックインクの色材として用いる場合には、これ
を水性媒体に安定して分散させるために分散剤をインク
中に添加することが好ましい。

【００６８】分散剤としては例えばイオン性基を有し、
その作用によってカーボンブラックを水性媒体に安定に
分散させることのできるものが好適に用いられ、そのよ
うな分散剤としては、例えば分散剤として具体的には、
スチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-アクリル酸-
アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-マレ
イン酸共重合体、スチレン-マレイン酸-アクリル酸アル
キルエステル共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合
体、スチレン-メタクリル酸-アクリル酸アルキルエステ
ル共重合体、スチレン-マレイン酸ハーフエステル共重
合体、ビニルナフタレン-アクリル酸共重合体、ビニル
ナフタレン-マレイン酸共重合体、スチレン-無水マレイ
ン酸-マレイン酸ハーフエステル共重合体、あるいは、
これらの塩等が挙げられる。この中で質量平均分子量が
1000 から 30000 の範囲のものが好ましく、更に好ま
しくは 3000 から 15000 の範囲である。

【００６９】(ブラックインクの有する塩について)本発
明にかかるブラックインクの有する塩としては、(Ｍ１)
₂ＳＯ₄、ＣＨ₃ＣＯＯ(Ｍ１)、Ｐh−ＣＯＯ(Ｍ１)、(Ｍ
１)ＮＯ₃、(Ｍ１)Ｃl、(Ｍ１)Ｂr、(Ｍ１)I、(Ｍ１)₂Ｓ
Ｏ₃および(Ｍ１)₂ＣＯ₃から選ばれる少なくとも一つを
用いることが好ましい。ここでＭ１はアルカリ金属、ア
ンモニウムまたは有機アンモニウムを表し、Ｐhはフェ
ニル基を表す。

【００７０】そしてアルカリ金属の具体例としては例え
ばＬi、Ｎa、Ｋ、Ｒb、Ｃs等が挙げられ、また有機アン
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、トリメタノールアンモニウム、ジメタノー
ルアンモニウム、トリメタノールアンモニウム、エタノ
ールアンモニウム、ジエタノールアンモニウムおよびト
リエタノールアンモニウム等が挙げられる。

【００７１】そして上記した塩の中でも硫酸塩(例えば
硫酸カリウム等)、安息香酸塩(例えば安息香酸アンモニ
ウム)は自己分散型カーボンブラックとの相性が良く、
具体的には記録媒体に付与したときの固液分離効果が特
に優れるためか、種々の記録媒体に特に優れた品質のイ
ンクジェット記録画像を形成することができる。

【００７２】イオン性基の作用によって水性媒体中に分
散させられている色材を含むインク、例えば自己分散型
カーボンブラックを含むインク中に上記したような塩を
共存させることによって、記録媒体の種類によって画像
品質が大きく変化することのない、安定的に高品位の画
像を形成することのできるインクを得ることができる。

【００７３】本発明にかかるブラックインクが上記した
様な特性を発揮する詳細なメカニズムは現時点において
は明らかでない。しかし、インクの記録媒体への浸透性
を表わす尺度として知られているブリストウ法によって
求められるＫa値に関して、本発明にかかるブラックイ
ンクは、塩を添加しない以外は同一の組成を有するイン
クと比較して大きなＫa値を示すとの知見を本発明者ら
は得ている。

【００７４】Ｋa値の増加は、インクの記録媒体への浸
透性の向上したことを示すものであり、これまでの当業
者の常識としてインクの浸透性の向上は、光学濃度の低
下を意味するものであった。即ちインクの浸透と共に色
材も記録媒体内部に浸透してしまう結果として光学濃度
が低下してしまうというのがこれまでの当業者の認識で
ある。

【００７５】そしてこのような本発明にかかるブラック
インクに関する種々の知見から総合的に判断すると、該
ブラックインク中の塩は、紙面上に付与した後のインク
中の溶剤と固形分との分離(固液分離)を極めて速やかに
引き起こすという特異的な作用を生じさせていると考え
られる。つまりインクが記録媒体に付与されたときの、
固液分離が遅ければ、Ｋaの値の大きいインク、あるい
はインクの浸透性の大きな紙上ではインクは色材ととも
に等方的に紙中に拡散し、その結果文字のシャープネス
(文字品位)が損なわれると同時に紙の奥まで色材が浸透
するために光学濃度も低下することが予測される。

【００７６】しかし本発明にかかるブラックインクはそ
の様な現象が観察されないことから、記録媒体に付与さ
れたときの固液分離が速やかに起こり、その結果、イン
クのＫa値の増加にも関わらず、高品異な画像を与える
ものと推察される。また浸透性が比較的高い紙であって
も本発明にかかるブラックインクの場合には、文字品位
の低下や光学濃度の低下といった現象は起こりづらい理
由もこれと同じと考えられる。

【００７７】本発明にかかるブラックインク中の色材、
例えば自己分散型カーボンブラックの含有量としては、
インク全質量に対して、０.１〜１５質量％、特には１
〜１０質量％の範囲とすることが好ましい。また塩の含
有量としてはインク全質量に対して０.０５〜１０質量
％、特には０.１〜５質量％の範囲とすることが好まし
い。ブラックインク中の色材および塩の含有量を上記の
範囲とすることでより一層優れた効果を享受できる。

【００７８】色材として前記した自己分散型カーボンブ
ラックを用いるときに、カーボンブラックの表面の親水
性基として例えば-ＣＯＯ(Ｍ２)、-ＳＯ₃(Ｍ２)₂、-Ｐ
Ｏ₃Ｈ(Ｍ２)、-ＰＯ₃(Ｍ２)₂を用いる場合、Ｍ２として
アンモニウムや有機アンモニウムが好適に用い得ること
は上記した通りであるが、このときにブラックインク中
の塩として、例えば「Ｍ２」と一致させること、即ち
「Ｍ１」＝「Ｍ２」とすることは好ましい態様の一つで
ある。

【００７９】即ち本発明者らは自己分散型カーボンブラ
ックを含むインクに対して塩を加えることの効果の検討
過程において、自己分散型カーボンブラックの親水性基
のＭ２(カウンターイオン)とＭ１とを同一としたとき
に、インクの安定性が特に向上するという知見を得た。
Ｍ１とＭ２とを揃えることでこのような効果が得られる
理由は明らかではないが、インク中において、自己分散
型カーボンブラックの親水性基のカウンターイオンと塩
との間で塩交換が生じないため、自己分散型カーボンブ
ラックの分散安定性が安定して維持されるためと推測さ
れる。

【００８０】そしてＭ１とＭ２との双方をアンモニウム
或いは有機アンモニウムとした場合にはインク特性の安
定化効果に加えて、記録画像の耐水性のより一層の向上
を図ることができる。またこのときインク中の塩として
Ｐh-ＣＯＯ(ＮＨ₄)(安息香酸アンモニウム)を用いる
と、インクジェット記録を一時休止させたあとのヘッド
ノズルからのインクの再吐出性においても極めて優れた
結果を得ることができる。

【００８１】(ブラックインクにおける水性媒体)本発明
に係るブラックインクに用いられる水性媒体の例として
は例えば水、或いは水と水溶性有機溶剤との混合溶媒が
挙げられる。水溶性有機溶媒としては、インクの乾燥防
止効果を有するものが特に好ましい。

【００８２】具体的には例えば、メチルアルコール、エ
チルアルコール、nープロピルアルコール、イソプロピ
ルアルコール、n-ブチルアルコール、sec-ブチルアルコ
ール、tert-ブチルアルコール等の炭素数１〜４のアル
キルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルア
セトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコ
ール等のケトンまたはケトアルコール類；テトラヒドロ
フラン、ジオキサン等のエーテル類；ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレン
グリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、
１,２,６-ヘキサントリオ-ル、チオジグリコール、ヘキ
シレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレ
ン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール
類；ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート等の低級アルキルエーテルアセテート；グリセリ
ン；エチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテ
ル、ジエチレングリコールメチル(又はエチル)エーテ
ル、トリエチレングリコールモノメチル(又はエチル)エ
ーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；
トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の多
価アルコール；Ｎ-メチル-２-ピロリドン、２-ピロリド
ン、１,３-ジメチル-２-イミダゾリジノン等が挙げられ
る。上記のごとき水溶性有機溶剤は、単独でもあるいは
混合物としても使用することができる。水としては脱イ
オン水を使用することが望ましい。

【００８３】本発明にかかるブラックインク中に含有さ
れる水溶性有機溶剤の含有量は特に限定されないが、イ
ンク全質量に対して、好ましくは３〜５０質量％の範囲
が好適である。又、インクに含有される水の含有量はイ
ンク全質量に対して好ましくは５０〜９５質量％の範囲
である。

【００８４】以上説明してきたブラックインクは、印刷
品質の記録媒体特性への依存性を極めて低減させること
ができるという優れた効果を奏するものである。そして
本発明にかかるブラックインクの優れた点はこればかり
ではない。

【００８５】即ち、該ブラックインクと、対照として塩
を含まない以外は同一の組成のブラックインクとに関し
て、顔料濃度と各々のインクによる画像の光学濃度との
関係をプロットしたグラフを図１６に示す。図１６から
分かる様に、いずれのインクによる画像の光学濃度も最
終的には同程度の値に到達するが、本発明にかかるブラ
ックインク(a)は、対照のブラックインク(b)よりも低い
顔料濃度で飽和値に到達するとの知見を得た。即ち塩の
添加によって、画像の光学濃度に変化を与えることな
く、インク中の顔料濃度を減らすことが可能となるので
ある。

【００８６】具体的には例えば塩として安息香酸アンモ
ニウムを１質量％程度含ませた場合、自己分散型カーボ
ンブラックの濃度を約４質量％とすることで、普通紙上
の印刷の光学濃度は例えば１.４程度にまで達し、カー
ボンブラック濃度をこれ以上増しても光学濃度はあまり
変化しない。これに対して塩を含まないインクはカーボ
ンブラック濃度４質量％とした場合には普通紙上の印刷
の光学濃度は１.３２程度であり、カーボンブラック濃
度７質量％とした場合で光学濃度１.３５程度となり、
そして８質量％とした場合でも１.３５程度であって、
この値がほぼ飽和値となる。

【００８７】この様な光学濃度の飽和値(１.４と１.３
５)の差は数値上はわずかに０.０５であっても、各々の
印刷物を対比するとその差を目視にて明らかに認識する
ことができるものである。この様に塩を加えたインク
は、塩を含まないインクと比較して低いカーボンブラッ
ク濃度でも高い光学濃度の印刷を行うことができ、且つ
光学濃度の飽和値自体も高いという好ましい結果をもた
らすものである。尚ここでは自己分散型カーボンを用い
た具体例を述べたが、分散剤を用いてカーボンブラック
を分散させたブラックインクについても同様の事象が観
察された。

【００８８】またこのことは次のようなメリットももた
らす。即ち、塩を含むインクは上記した様に印刷物の光
学濃度に対するカーボンブラック濃度のマージンが広い
という特性を有する。そのため、例えば吸収体を有する
インクタンクにこのインクを充填し、そのインクタンク
を長期間、同一の姿勢で放置(例えば６ヶ月間ノズルを
上にして放置)した後にそのインクタンクを用いて印字
を行ったときに、印字初期に得られる印刷物と、インク
タンク内のインクを使い切る直前に得られる印刷物との
間で目視で確認できるような光学濃度の差を生じさせる
ことを極めて有効に防ぐことができる。

【００８９】上記インクは、塩を添加したことの更に他
の効果として、間欠吐出性に優れているという点が挙げ
られる。間欠吐出性とは記録ヘッドの所定のノズルに着
目し、そのノズルからインクを吐出し、その後インクの
予備吐出やノズル内のインクの吸引を行う事無しに所定
の時間放置し、再びそのノズルからインクを吐出したと
きに、再吐出の最初から正常にインクが吐出するか否か
を評価するものである。

【００９０】(インク特性；インクジェット吐出特性、
記録媒体への浸透性について)本発明にかかるブラック
インクは、筆記具用インクやインクジェット記録用イン
クに用いる事ができる。インクジェット記録方法として
は、インクに力学的エネルギーを作用させ、液滴を吐出
する記録方法、およびインクに熱エネルギーを加えてイ
ンクの発泡により液滴を吐出する記録方法があり、それ
らの記録方法に本発明のインクは特に好適である。

【００９１】ところで本発明にかかるブラックインクを
インクジェット記録用に用いる場合には、該インクはイ
ンクジェットヘッドから吐出可能である特性を有する事
が好ましい。インクジェットヘッドからの吐出性という
観点からは、該インクの特性としては、例えばその粘度
を１〜１５ｍPa・s、表面張力が２５ｍＮ/ｍ以上、特に
は粘度を１〜５ｍPa・s、表面張力が２５〜５０ｍＮ/ｍ
とする事が好ましい。

【００９２】またインクの記録媒体への浸透性を表わす
尺度として、ブリストウ法によって求められるＫa値が
ある。即ち、インクの浸透性を１ｍ²あたりのインク量
Ｖで表わすと、インク滴を吐出してから所定時間tが経
過した後におけるインクの記録媒体への浸透量Ｖ(ｍL/
ｍ²＝μｍ)は、下記に示すブリストウの式によって示さ
れる。

【００９３】Ｖ＝Ｖr＋Ｋa(t-tｗ)^1/2 ここでインク滴が記録媒体表面に付着した直後には、イ
ンクは記録媒体表面の凹凸部分(記録媒体の表面の荒さ
の部分)において吸収されるのが殆どで、記録媒体内部
へは殆ど浸透していない。その間の時間がコンタクトタ
イム(tｗ)、コンタクトタイムに記録媒体の凹凸部に吸
収されたインク量がＶrである。

【００９４】そしてインクが付着した後、コンタクトタ
イムを越えると、該コンタクトタイムを越えた時間、即
ち(t-tｗ)の１/２乗べきに比例した分だけ記録媒体への
浸透量が増加する。Ｋaはこの増加分の比例係数であ
り、浸透速度に応じた値を示す。そしてＫa値はブリス
トウ法によるインクの動的浸透性試験装置(例えば商品
名:動的浸透性試験装置Ｓ；東洋精機製作所製等)等を用
いて測定可能である。

【００９５】そして前記した本発明の各実施態様にかか
るインクにおいて、このＫa値を１.５未満とすることは
記録画像品質をより一層向上させるうえで好ましく、更
に好ましくは０.２以上１.５未満である。即ちＫa値が
１.５未満である場合に、インクの記録媒体への浸透過
程の早い段階で固液分離が起こり、フェザリングが極め
て少ない高品質な画像を形成することができると思われ
る。

【００９６】なお本発明におけるブリストウ法によるＫ
a値は、普通紙(例えばキヤノン株式会社製の、電子写真
方式を用いた複写機やページプリンタ(レーザビームプ
リンタ)やインクジェット記録方式を用いたプリンタ用
として用いられるＰＢ紙や電子写真方式を用いた複写機
用の紙であるＰＰＣ用紙等)を記録媒体として用いて測
定した値である。また測定環境としては通常のオフィス
環境、例えば温度２０〜２５℃、湿度４０〜６０％を想
定している。

【００９７】そして、上記したような特性を担持させら
れる好ましい水性媒体の組成としては、例えばグリセリ
ン、トリメチロールプロパン、チオジグリコール、エチ
レングリコール、ジエチレングリコール、イソプロピル
アルコール、およびアセチレンアルコールを含むものと
する事が好ましい。

【００９８】(カラーインクについて) （色材）本発明で用いられるカラーインクの色材につい
ては、特に限定されるものではないが、カラーインデッ
クスに記載されている水溶性のキサンテン系、トリフェ
ニルメタン系、アントラキノン系、モノアゾ系、ジスア
ゾ系、トリスアゾ系、テトラアゾ系、銅フタロシアニン
系の染料が好ましい。同一インク中にこれらの色材の１
種または２種を組み合わせてインクを調製できる。イン
ク中での色材の含有量は、一般には、インク全体に対し
て０．１〜１５．０質量％の範囲が好ましく、より好ま
しくは０．５〜５．０質量％の範囲である。アニオン性
染料の具体例を以下に挙げる。

【００９９】(イエロー用の色材) Ｃ.I.ダイレクトイエロー ８、11、12、27、28、33、3
9、44、50、58、85、86、87、88、89、98、100、110、1
32 Ｃ.I.アシッドイエロー １、３、７、11、17、23、2
5、29、36、38、40、42、44、76、98、99 Ｃ.I.リィアクティブイエロー ２、３、17、25、37、4
2 Ｃ.I.フードイエロー ３ (レッド用の色材) Ｃ.I.ダイレクトレッド ２、４、９、11、20、23、2
4、31、39、46、62、75、79、80、83、89、95、197、20
1、218、220、224、225、226、227、228、229、230 Ｃ.I.アシッドレッド ６、８、９、13、14、18、26、2
7、32、35、42、51、52、80、83、87、89、92、106、11
4、115、133、134、145、158、198、249、265、289 Ｃ.I.リィアクティブレッド ７、12、13、15、17、2
0、23、24、31、42、45、46、59 Ｃ.I.フードレッド 87、92、94 (ブルー用の色材) Ｃ.I.ダイレクトブルー １、15、22、25、41、76、7
7、80、86、90、98、106、108、120、158、163、168、1
99、226 Ｃ.I.アシッドブルー １、７、９、15、22、23、25、2
9、40、43、59、62、74、78、80、90、100、102、104、
117、127、138、158、161 Ｃ.I.リィアクティブブルー ４、５、７、13、14、1
5、18、19、21、26、27、29、32、38、40、44、100 (ブラック用色材) Ｃ.I.ダイレクトブラック 17、19、22、31、32、51、6
2、71、74、112、113、154、168、195 Ｃ.I.アシッドブラック ２、48、51、52、110、115、1
56 Ｃ.I.フードブラック１、２ また、銀塩写真に匹敵する高画質なインクジェット画像
が実現されている最近では、画質が良好であることだけ
ではなく、記録した画像の、より長期の保存性も要求さ
れるようになっている。上記要求は、カラー画像を形成
するための各カラーインクの光退色性ΔEがほぼ均等で
あるインクセットを用いることにより、画像のカラーバ
ランスを崩すことなく、長期保存後の画質の劣化を防ぐ
ことができる。

【０１００】ここで、カラーインクの色は、たとえばCI
ELABのような色空間を使って表すことができる。CIELAB
色空間において、色は3つの項、L*、a*、b*を使って表
示される。L*は色の明るさを定義し、０(ブラック色)か
ら１００(白色)の範囲にある。a*およびb*は、色の色相
および色度特性を定義している。

【０１０１】ΔEは2色間の差異を定義するもので、ΔE
の値が大きくなると、2色間の差異は大きく、

【０１０２】

【数１】

【０１０３】と表される。

【０１０４】このΔEを用いて、カラーインクの耐光性
を知ることができる。つまり印字直後と光退色後とのΔ
Eが大きいと、光退色性は大きい。このΔＥが各色均等
であると、画像の全体的な光退色は多少認められるが、
カラーバランスは保たれているので、画質の劣化が小さ
い印象を与える。さらに各色の反射強度の残存率が大き
ければ、画像の全体的な退色も感じにくい。更に、３年
以上の擬似室内光退色後の光退色性が、CIELAB色空間表
示系におけるΔEの差が１０以内となるようなインクと
することが好ましい。

【０１０５】よって、本発明にかかるインクセットに濃
色および淡色のマゼンタインクを含める場合は、これら
の濃色および淡色のマゼンタインクには、少なくとも下
記一般式（Ｉ）で示される色材を用いることが好まし
い。

【０１０６】

【化９】

【０１０７】（上記一般式（I）中、Ｒ₁は置換もしくは
未置換のアルコキシ基、または置換もしくは未置換のア
リール基を表し、Ｒ₂およびＲ₄は各々独立に水素原子ま
たは置換もしくは未置換のアルキル基を表し、Ｒ₃は水
素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしく
は未置換のアルコキシ基、置換もしくは未置換のアリー
ルオキシ基またはハロゲン原子を表す。Ｘ₁はカルボキ
シル基およびその塩、またはスルホン酸もしくはその塩
を表す。ｎは１〜２の整数を表す。） 以下に一般式（Ｉ）で示される色材の具体例を示すが、
これらに限定されるものではない。また、これらの色材
を同時に同一インク中に２種類以上用いてもよい。

【０１０８】本発明に用いられる一般式（Ｉ）の化合物
に含まれる色材の具体例は、以下の構造を有する。

【０１０９】

【化１０】

【０１１０】

【化１１】

【０１１１】濃色マゼンタインクの色材としては一般式
（Ｉ）で表される色材を少なくとも１種と、下記一般式
（II）、下記一般式（III）で表される色材及びキサン
テン構造を有する色材のうち少なくとも１種とを含んで
いるのがさらに好ましい。

【０１１２】

【化１２】

【０１１３】（上記一般式（II）中、Ａｒ₁はカルボキ
シル基およびその塩、スルホン酸およびその塩から選ば
れる少なくとも１つの置換基を有するアリール基を有す
るもの、または、置換もしくは未置換のアルキル基を、
Ａｒ₂はアセチル基、ベンゾイル基、１，３，５−トリ
アジン誘導体、ＳＯ₂−Ｃ₆Ｈ₅基またはＳＯ₂−Ｃ₆Ｈ₄−
ＣＨ₃基のいずれかを表す。Ｍ₂およびＭ₃は対イオンで
あり、アルカリ金属、アンモニウムまたは有機アンモニ
ウムを表す。）

【０１１４】

【化１３】

【０１１５】（Ａｒ₃、Ａｒ₄は各々独立的にアリール基
または置換アリール基であり、Ａｒ₃およびＡｒ₄の少な
くとも１つはカルボキシル基およびその塩、あるいはス
ルホン酸およびその塩の置換基を有す。Ｍは対イオンで
あり、アルカリ金属、アンモニウムおよび有機アンモニ
ウムを表す。Ｒ₅は１，３，５−トリアジン、又は１，
３，５−トリアジン誘導体を表す。Ｒ₆およびＲ₇は独立
的に水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アルケニ
ル基、置換アルケニル基、アラルキル基又は置換アラル
キル基を表し、又はNと共にベルヒドロキシアジン環を
形成するに必要な原子群を表し、Lは２価の有機連結基
である。） 本発明に用いられる一般式（II）の化合物の色材として
は、例えばC. I. Reactive Red 180や以下の構造を有す
るもの、更には特開平８−７３７９１号公報、特開平１
１−２０９６７３号公報などに記載されている構造の化
合物が挙げられる。

【０１１６】

【化１４】

【０１１７】

【化１５】

【０１１８】本発明に用いられる一般式IIIの化合物の
色材は、以下の構造を有する。

【０１１９】

【化１６】

【０１２０】

【化１７】

【０１２１】

【化１８】

【０１２２】

【化１９】

【０１２３】

【化２０】

【０１２４】

【化２１】

【０１２５】キサンテン構造を有する色材の具体例とし
ては、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ５２、９２、９４、２
８９等が挙げられる。

【０１２６】本実施態様にかかる濃色マゼンタインク中
の一般式（Ｉ）で表される色材と、一般式（Ｉ）以外の
色材（一般式（II）、一般式（III）で表される色材、
キサンテン構造を有する色材の少なくとも１種を含む）
との質量比は、鮮明な色調と高い画像濃度と更に優れた
耐光性が得られるという効果を考慮すると、９５：５〜
２０：８０の範囲が好ましい。一般式（Ｉ）の化合物の
質量比がこれ以上大きくなると被記録材によっては鮮明
な色調と画像濃度が得られないことがあり、また質量比
がこれ以上小さくなると十分な耐光性が得られないこと
がある。

【０１２７】本発明のインクセットに濃色および淡色シ
アンインクを含める場合におけるこれらのインクの色材
としては、銅フタロシアニン染料を用いるのがより好ま
しい。銅フタロシアニン構造の色材の具体例としては、
C.I. Acid Blue 249, C.I. Direct Blue 86, C.I. Dire
ct Blue 199, C.I. Direct Blue 307等が挙げられる。
これら銅フタロシアニン染料のほかに、他のシアン色材
を併用してもよい。しかし併用する場合の、銅フタロシ
アニン染料と他の染料との質量比は、９５：５〜２０：
８０の範囲がより好ましい。

【０１２８】本発明にかかるインクセットにイエローイ
ンクを含める場合における色材としては、DirectYellow
１３２を用いるのがより好ましい。

【０１２９】本発明のインクセットには更にブラックイ
ンクを含ませてもよく、その場合には他のカラーインク
と同様、３年以上の擬似室内光退色後の光退色性が、CI
ELAB色空間表示系におけるΔEの差が１０以内となるよ
うなインクとすることが好ましい。

【０１３０】染料系のブラックインクを用いる場合に、
該インクに用い得る染料としては、例えば下記一般式
（IV）〜（VI）で示されるものの中から選ばれる少なく
とも１つが挙げられる。

【０１３１】

【化２２】

【０１３２】（式中、Ｗはカルボキシル基を、Ｘは水素
原子、カルボキシル基またはスルホン基を、Ｙは水素原
子、カルボキシル基またはスルホン基を、Ｚは水素原
子、カルボキシル基またはスルホン基を、Ｒ₁は水素原
子、カルボキシル基及びアルコキシル基の少なくとも一
方で置換されたアルキル基、置換もしくは未置換のフェ
ニル基、または置換もしくは未置換のアルカノイル基
を、それぞれ表わす。） 一般式（IV）において、Ｒ₁が表わすカルボキシルアル
キル基は、好ましくはアルキル基がＣ1-6（炭素数が１
〜６、以下同様）のアルキル基、より好ましくはＣ1-4
アルキル基であるカルボキシアルキル基を挙げることが
できる。

【０１３３】

【化２３】

【０１３４】（式中、Ｑ1は低級アルキルカルボニルア
ミノ基及び低級アルコキシ基から選択された少なくとも
１種により置換されたフェニル基もしくはナフチル基；
またはスルホン基で置換されたナフチル基を表わし、Ｑ
2はスルホン基で置換されたナフチル基；または低級ア
ルコキシ基で置換されたフェニル基を表わし、Ｒ2及び
Ｒ3はそれぞれ独立して、低級アルキル基、低級アルコ
キシ基または低級アルキルカルボニル基を表わし、Ｒ4
は水素原子またはスルホン基で置換されたフェニル基を
表わし、ｎは０または１であり、Ｍはアルカリ金属また
は置換されていても良いアンモニウム基を表わす。） 一般式（V）及び（VI）で表わされる染料構造中の低級
アルキルカルボニルアミノ基としては、Ｃ1-4アルキル
カルボニルアミノ基が好ましく、低級アルコキシ基とし
ては、Ｃ1-4アルコキシ基が好ましく、また、低級アル
キル基としてはＣ1-4アルキル基が好ましい。

【０１３５】上記一般式（V）で示される染料の具体例
としては例えば下記構造式２３〜２７が挙げられる。

【０１３６】

【化２４】

【０１３７】一般式（VI）で示される染料としては例え
ば下記に示す例示化合物Ｎｏ.２８〜３２が挙げられ
る。

【０１３８】

【化２５】

【０１３９】このほかにも,例えばC.I.ダイレクトブラ
ック１７、１９、３２、５１、７１、９０、１０８、１
４６、１５４、１６８、１９５、C.I.フードブラック
１、２なども挙げることができる。これらのブラック色
染料は単独で、または本発明の主旨を逸脱しない範囲で
適宜組み合わせて用いてもよい。

【０１４０】本発明にかかる他のインクセットとして、
２種以上のカラーインクとして、同一の色調を有する第
１のカラーインクと第２のカラーインクを含み、且つ、
該第１のカラーインクの可視光領域内の最大吸収波長に
於ける吸光度が、該第２のカラーインクの可視光領域内
の最大吸収波長に於ける吸光度よりも大きいものとした
上記のインクセットがあげられる。上記２つのカラーイ
ンクの内、第２のカラーインクとしては、例えば該第２
のカラーインクを用いて被記録媒体（例えば普通紙）に
１００％ベタの印字部を形成したときに、該印字部が、
目視可能であるようなものが好ましい。このような第２
のカラーインクは、例えば、その可視光領域内の最大吸
収波長における吸光度が、該第１のカラーインクの可視
光領域内の最大吸収波長における吸光度の１/20以上1未
満のものである。より具体的には、先に挙げたような色
材を用いる場合には、第１のカラーインクは、インク全
質量に対し２質量％を越える量を含ませることが好まし
いことから、第２のカラーインクとしては、例えばイン
ク全質量に対して色材濃度が２質量％以下で、上記の条
件を満たすことができるように適宜選択された量を含む
インクを用いることが好ましい。

【０１４１】さらに第２のカラーインクによって得られ
る画像の耐光性が、第１のカラーインクによって得られ
る画像の耐光性と同程度か若しくは高いことが好まし
い。インクセットにマゼンタインクとして上記第１のカ
ラーインクと上記第２のカラーインクの２種のインクを
含む場合、第２のカラーインクに前記一般式(Ｉ)で示さ
れる色材を唯一の色材として含むものを、シアンインク
として上記第１のカラーインクと上記第２のカラーイン
クの２種のインクを含む場合は、色材濃度の低いシアン
インクにDirect Blue 199を唯一の色材として含むもの
を用いることが好ましい。

【０１４２】更に、本発明にかかる好ましいインクセッ
トとしては、各カラーインクによって得られる各画像の
耐光試験後のΔＥが２０以下、更に好ましくは１５以下
であるカラーインクによって構成されているものであ
る。

【０１４３】(溶剤)上記したようなカラーインク用の色
材を含むインク溶媒または分散媒としては例えば水、或
いは水と水溶性有機溶媒が挙げられる。そして水溶性有
機溶媒としては前記ブラックインクにて記載したのと同
様なものが挙げられる。また該カラーインクをインクジ
ェット法(例えばバブルジェット（登録商標）法等)で記
録媒体に付着せしめる場合には、前述したように優れた
インクジェット吐出特性を有するようにインク所望の粘
度、表面張力を有するように調製する事が好ましい。

【０１４４】(カラーインクの浸透性)上記したようなカ
ラーインクに関して、Ｋa値を例えば５以上のインクと
する事は記録媒体上に高品質なカラー画像を形成する事
ができ、好ましい。即ちこのようなＫa値を有するイン
クは記録媒体への浸透性が高い為、例えばイエロー、マ
ゼンタおよびシアンから選ばれる少なくとも２つの色の
画像を隣接して記録するような場合でも隣接する画像間
で色のにじみ(ブリーディング)を抑える事ができ、また
これらのインクを重ね打ちして２次色の画像を形成する
場合でも各々のインクの浸透性が高い為、隣接する異な
る色の画像との間でブリーディングを有効に抑える事が
できる。カラーインクのＫa値をこのような値に調製す
る方法としては、例えば界面活性剤の添加、グリコール
エーテル等の浸透性溶剤の添加等の従来公知の方法が適
用できる。もちろん添加量は適時選択すれば良い。

【０１４５】本発明にかかるカラーインクは、前記した
ように、ブラックインクと混合されたときにブラックイ
ンク中の顔料の分散安定性を不安定化させる染料を含む
ものとするか、或いは染料とブラックインクと混合され
たときにブラックインクの分散安定性を不安定化させる
添加剤とを含むものとすることが好ましい。具体的には
先にブラックインクとカラーインクとの反応性に関して
言及した(１)及び(２)の態様、或いはi)〜v)の態様のい
ずれかに基づき、カラーインクを調製し、或いはカラー
インクとブラックインクとを、上記した各々のインクに
用い得る材料を適宜選択して用いることで調製すればよ
い。

【０１４６】（保湿剤）また、インクの保湿性維持のた
めに、尿素、尿素誘導体、トリメチロールプロパン等の
保湿性固形分もインク成分として用いてもよい。尿素、
尿素誘導体、トリメチロールプロパン等、保湿性固形分
のインク中の含有量は一般にはインクに対して０．１〜
２０．０質量％の範囲が好ましく、より好ましくは３．
０〜１０．０質量％の範囲である。さらに本発明のイン
クには上記成分以外にも必要に応じて界面活性剤、ｐＨ
調整剤、防錆剤、防腐剤、防カビ剤、酸化防止剤、還元
防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤、水溶性ポリマー
等、種々の添加剤を含有させてもよい。

【０１４７】（耐光性試験）本発明における光退色を評
価する手段としては、耐光性試験が用いられ、さらに、
この耐光性試験としては、画像の保存される環境を考慮
すると、室内で、窓越しの太陽光を想定した条件で行う
のがより好ましい。また耐光性試験における照射量とし
ては、長期の保存を考えると、６０００klux・hr以上で
あるのが好ましい。例えば、照度６３ｋluxでの１００
時間の試験を行うことにより、一日あたりの室内での太
陽光の照射量を５ｋlux・hrとして３年以上の保存を想定
した試験となる。

【０１４８】この耐光性試験の条件としては室内窓越し
太陽光を想定した条件で行うのが好ましい。より好まし
くはISO10977に準拠する室内窓越しの太陽光を想定した
各条件で行う。

【０１４９】照度については、ISO規格では６ｋluxであ
るが、６０００klux・hr以上の試験を行うと、試験時間
が長くなってしまう。そこで照度を高くすることによっ
て、試験時間を短くしても、得られる結果に相反性がな
ければよい。

【０１５０】（被記録媒体）また耐光性試験の画像を印
字する媒体については、限定されないが、特殊媒体を用
いるのが好ましい。特殊媒体とは、吸収性、発色性、解
像度を良好なものとするために、例えば、基材上に、無
機粒子（アルミナ水和物等）から成る多孔質層や、多孔
質粒子層（多孔質粒子とバインダー）、多孔質高分子層
（有機粒子と無機粒子の混合層）等を有する被記録媒体
をさす。光沢紙、コート紙、光沢フィルムと呼ばれるよ
うなものである。

【０１５１】（インクジェット記録装置、インクジェッ
ト記録方法）このインクジェットヘッドでは、インクを
吐出するための吐出エネルギー発生素子として、インク
に熱エネルギーを作用させる発熱体２が平滑な素子基板
１に設けられており、素子基板１上に発熱体２に対応し
て液流路１０が配されている。液流路１０は吐出口１８
に連通していると共に、複数の液流路１０にインクを供
給するための共通液室１３に連通しており、吐出口１８
から吐出されたインクに見合う量のインクをこの共通液
室１３から受け取る。符号Ｍは吐出液が形成するメニス
カスを表し、メニスカスＭは、吐出口１８及びそれに連
通する液流路１０の内壁によって発生する毛細管力によ
って通常負圧である共通液室１３の内圧に対して、吐出
口１８近傍でつり合っている。

【０１５２】液流路１０は、発熱体２を備えた素子基板
１と天板５０が接合されることで構成されており、発熱
体２と吐出液との接する面の近傍領域には、発熱体２が
急速に加熱されて吐出液に発泡を生じさせる気泡発生領
域１１が存在する。この気泡発生領域１１を有する液流
路１０に可動部材３１の少なくとも一部が発熱体２と対
面するように配されている。この可動部材３１は吐出口
１８に向かう下流側に自由端３２を有すると共に、上流
側に配置された支持部材３４に支持されている。特に、
上流側へのバック波及びインクの慣性力に影響する、気
泡の上流側半分の成長を抑制するため、自由端３２が気
泡発生領域１１の中央付近に配されている。そして可動
部材３１は気泡発生領域１１で発生する気泡の成長に伴
い、支持部材３４に対して変位可能である。この変位す
るときの支点３３は支持部材３４における可動部材３１
の支持部となっている。

【０１５３】気泡発生領域１１の中央上方にはストッパ
（規制部）１６４が位置していて、気泡の上流側半分の
成長を抑制するために可動部材３１の変位をある範囲で
規制している。共通液室１３から吐出口１８への流れに
おいて、ストッパ１６４を境に上流側に、液流路１０と
比較して相対的に流路抵抗の低い低流路抵抗領域１６５
が設けられている。この領域１６５における流路構造は
上壁がなかったり流路断面積が大きいことなどで、液の
移動に対し流路から受ける抵抗を小さくしている。

【０１５４】以上の構成により、変位した可動部材３１
とストッパ１６４との接触によって、気泡発生領域１１
を有する液流路１０が吐出口１８を除いて、実質的に閉
じた空間になるという特徴的なヘッド構造が得られる。

【０１５５】なお、上述したヘッドにおいて、前記可動
部材は、前記吐出口に向かうインクの流れに関して上流
方向に成長する気泡のみを抑制するために設けられてい
るものであっても良い。前記可動部材の自由端が前記気
泡発生領域の実質中央部に位置している構成がより好ま
しい。この構成によれば、インクの吐出にとって直接関
係しない、気泡成長による上流側へのバック波及びイン
クの慣性力を抑えるとともに、気泡の下流側への成長成
分を素直に吐出口方向に向けることが可能である。

【０１５６】さらに、上述したヘッドにおいては、前記
規制部を境界として前記吐出口とは反対側の液流路の流
路抵抗が低い構成を採用することができる。この構成に
よれば、気泡の成長による上流方向へのインクの移動が
低流路抵抗の液流路によって大きな流れとなるので、変
位した可動部材が規制部に接触したとき、その可動部材
が上流方向へ引っ張られた形の応力を受けることとな
る。その結果、この状態で消泡を開始しても、気泡の成
長による上流方向へのインク移動力が大きく残るため、
このインク移動力に対し可動部材の反発力が勝るまでの
一定の間、上述の閉空間を保つことができる。すなわ
ち、この構成によって、高速メニスカス引き込みがより
確実なものとなる。また、気泡の消泡工程が進み、気泡
成長による上流方向へのインク移動力に対し可動部材の
反発力が勝ると、可動部材が初期状態に戻ろうと下方変
位し、これに伴い低流路抵抗領域でも下流方向への流れ
が生じる。低流路抵抗領域での下流方向への流れは流路
抵抗が小さい為、急速に大きな流れとなって規制部を介
し液流路へ流れ込む。その結果、この吐出口に向かう下
流方向への液移動により、上述のメニスカスの引き込み
を急制動させ、メニスカスの振動を高速に収束させるこ
とができる。

【０１５７】なお、規制部は、最大気泡の上流側の成分
を略一定化した状態を形成できるものであれば、上述し
た実施例で示されるものに限定されるものではない。 ＜素子基板＞次に、素子基板の構成について説明する。
図１は本発明の液体吐出ヘッドの縦断面図を示したもの
で、図１（ａ）は後述する保護膜があるヘッド、同図
（ｂ）は保護膜がないものである。

【０１５８】液流路１０、液流路１０と連通する吐出口
１８、低流路抵抗領域１６５および共通液室１３を構成
する溝を設けた天板５０が素子基板１上に配されてい
る。素子基板１には、シリコン等の基体１０７に絶縁お
よび蓄熱を目的としたシリコン酸化膜またはチッ化シリ
コン膜１０６を成膜し、その上に発熱体２を構成するハ
フニュウムボライド（ＨｆＢ2）、チッ化タンタル（Ｔ
ａＮ）、タンタルアルミ（ＴａＡｌ）等の電気抵抗層１
０５（０．０１〜０．２μｍ厚）とアルミニュウム等の
配線電極１０４（０．２〜１．０μｍ厚）を図２（ａ）
のようにパターニングしている。この配線電極１０４か
ら抵抗層１０５に電圧を印加し、抵抗層に電流を流し発
熱させる。配線電極間の抵抗層上には、酸化シリコンや
チッ化シリコン等の保護層１０３を０．１〜２．０μｍ
厚で形成し、さらにそのうえにタンタル等の耐キャビテ
ーション層１０２（０．１〜０．６μｍ厚）が成膜され
ており、インク等の各種の液体から抵抗層１０５を保護
している。

【０１５９】特に、気泡の発生、消泡の際に発生する圧
力や衝撃波は非常に強く、堅くてもろい酸化膜の耐久性
を著しく低下させるため、金属材料のタンタル（Ｔａ）
等が耐キャビテーション層１０２として用いられる。

【０１６０】また、液体、液流路構成、抵抗材料の組み
合わせにより、上述の抵抗層１０５に保護層１０３を必
要としない構成でもよくその例を図２（ｂ）に示す。こ
のような保護層１０３を必要としない抵抗層１０５の材
料としてはイリジュウム−タンタル−アルミ合金等が挙
げられる。

【０１６１】このように、前述の発熱体の構成として
は、前述の電極間の抵抗層（発熱部）だけででもよく、
また抵抗層を保護する保護層を含むものでもよい。

【０１６２】多価金属塩を含有するカラーインクを吐出
する部分おける耐キャビテーション層１０２の構成を更
に説明する。図２（ａ）及び（ｂ）は、多価金属塩を含
有するカラーインクの吐出用として用いられる耐キャビ
テーション層の構成を示す図である。なお、この構成は
多価金属塩を含有しないインクの吐出に用いても良い。

【０１６３】図２（ａ）はヘッド用基体の要部を示す模
式的上面図、図２（ｂ）は図２（ａ）中のＸ１−Ｘ２の
一点鎖線によって切断した模式的側断面図である。

【０１６４】図２に示すように、Ｓｉ基板３の上に、蓄
熱層８として酸化シリコン膜が形成されており、その上
に発熱抵抗体層４、電極配線２としてＡｌ層がそれぞれ
所定のパターン形状に形成されている。一対の電極配線
２同士の間隙にある発熱抵抗体層４の部分が、上面のイ
ンクを急激に加熱沸騰させる発熱部２０となる。

【０１６５】これら発熱抵抗体層４および電極配線２を
覆う様に、主に電極２間の絶縁性を保つ保護膜５として
窒化シリコン層が形成され、さらにその上に下層の耐キ
ャビテーション膜６として耐インク腐食性の高い、Ｔａ
を含むアモルファス合金膜、上層のキャビテーション膜
７として比較的コゲ性の良好なＴａ膜が順に形成されて
いる。また、上層のキャビテーション膜７は下層のそれ
よりも耐インク腐食性の低い膜である。

【０１６６】第１の耐キャビテーション膜６としてのＴ
ａを含むアモルファス合金は、Ｔａ，Ｆｅ，Ｎｉ及びＣ
ｒを含む合金を挙げることができる。このような合金に
より耐インク腐食性の高いものとしている。また、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ及びＷからなる群より選ばれた１
種類以上の原子を更に含んでいてもよい。

【０１６７】さらに上記アモルファス合金は組成式
（Ｉ）：ＴａαＦｅβＮｉγＣｒδ （但し、１０at.%
≦α≦３０at.%、且つ、α＋β＜８０at.%、且つ、α＜
β、且つ、δ＞γ、且つ、α＋β＋γ＋δ＝１００at.%
である。）で表されるＴａを含むアモルファス合金がよ
り好ましい。この場合、Ｔａの量が１０at.%〜３０at.%
の範囲と、上記組成のＴａを含むアモルファス合金より
も低く設定してある。このような低Ｔａ比を採用するこ
とで、合金に適度なアモルファス領域を付与して不動態
膜化し、腐食反応の起点となる結晶界面の存在箇所を有
意に減少させ、耐キャビテーション性を良好なレベルに
維持しつつ、耐インク性を向上させることができる。

【０１６８】特に多価金属塩やキレート錯体を形成する
成分が含有されたインクに対して、不動態膜としての効
果が発揮され、インクによる腐食を防止することができ
る。なお、上記組成式（Ｉ）におけるαは１０at.%≦α
≦２０at.%であることがより好ましい。また、γ≧７a
t.%、且つ、δ≧１５at.%であること、さらにはγ≧８a
t.%、且つ、δ≧１７at.%がより好ましい。

【０１６９】一方、第２の耐キャビテーション膜７とし
てのＴａは正方格子の結晶構造からなるＴａ（β−Ｔａ
とも呼ぶ。）で、発熱部２０における気泡の消泡時に発
生するキャビテーションによって少しづつ除去される特
性を持ち、後述するが純度９９％以上の金属Ｔａのター
ゲットを用いてスパッタリングによって形成された正方
格子の結晶構造を持つＴａ膜（層）である。

【０１７０】次に、上述の構造をもつインクジェットへ
ツド用基体の製造方法を、図３および図４に基づいて説
明する。

【０１７１】図３（ａ）に示すように、Ｓｉ基板３に熱
酸化法、スパッタ法、ＣＶＤ法などによって、発熱抵抗
体の下地としての蓄熱層８となる酸化シリコン膜を２４
００ｎｍ形成する。

【０１７２】次に、図３（ｂ）に示すように、蓄熱層８
上に、反応性スパッタリングにより、発熱抵抗体層４と
なるＴａＮ層を約１００ｎｍ、電極配線２となるＡｌ層
をスパッタリングにより５００ｎｍの厚さに形成する。

【０１７３】次に、フォトリソグラフィ法を用いて、Ａ
ｌ層をウェットエッチングし、さらにＴａＮ層をリアク
ティブエッチングし、断面形状が図３（ｃ）のような電
極配線２および発熱抵抗体層４を形成する。図２に示し
た発熱部１は、発熱抵抗体層４上のＡｌ層が除去された
部分であり、電極配線２間に電流を流したときにインク
に付与する熱を生じる。

【０１７４】次に、図３（ｄ）に示すように、保護膜５
として窒化シリコン膜を１０００ｎｍ、さらに図４
（ａ）に示すように下層の耐キャビテーション膜６とし
てその成分がＴａ：約１８at.%，Ｆｅ：約６０at.%，Ｃ
ｒ：１３at.%，Ｎｉ：約９at.%のＴａを含むアモルファ
ス合金膜をスパッタリング法で約１００ｎｍの厚さに形
成する。このＴａを含むアモルファス合金膜の成膜は、
Ｔａ−Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉからなる合金ターゲットを用い
たスパッタリング法のほか、別々のＴａターゲットとＦ
ｅ−Ｃｒ−Ｎｉターゲットを用い、それぞれに接続され
た２台の電源から別個のパワーを印加する、２元同時ス
パッタリング法により形成することも可能である。

【０１７５】さらに図４（ｂ）に示すように上層の耐キ
ャビテーション膜７として正方格子の結晶構造からなる
Ｔａ（β−Ｔａとも呼ぶ。）層を、純度９９％以上（好
ましくは９９．９９％）の金属Ｔａのターゲットを用い
てマグネトロンスパッタリングで約１５０ｎｍの厚さに
形成する。なお、上記結晶構造のβ−Ｔａが形成される
ならば、マグネトロンスパッタリング以外に他のスパッ
タ法でもよい。

【０１７６】このとき、下層の、Ｔａを含むアモルファ
ス合金膜であるａ−Ｔａ（Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ）層の表層
部へＴａがドーピングされる。ただし、ａ−Ｔａ層のア
モルファス構造が大幅に変更されることはないが、表層
域に対するＴａのドーピングが行われることにより、表
層部においてＴａがリッチ（rich）になっていると考え
られる。この際、ａ−Ｔａ（Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ）層は比
較的Ｃｒが多く、Ｃｒ等の不動態表層に対してＴａリッ
チのドーピングが行われているとも考えられる。そし
て、この部分が少なくとも、保護層の耐久性を向上する
要因と推定される。

【０１７７】次に図４（ｃ）に示すように、フォトリソ
グラフィ法を用いて、Ｔａ上にレジストパターンを形成
し、フッ化水素酸と硝酸を主成分とするエッチング液で
上層のＴａ膜及び下層のＴａを含むアモルファス合金膜
を連続でエッチングし、所定の形状とする。

【０１７８】次に図４（ｄ）に示すように、フォトリソ
グラフィ法により保護膜上にレジストパターンを形成
し、ＣＦ₄ガスを用いたドライエッチングで外部電源と
の接続に必要なＡｌ電極による電極パッドを露出させる
ことにより、インクジェット記録へツド用基体の要部の
製造を完了する。

【０１７９】なお、米国特許第４，４２９，３２１号公
報の様に、発熱抵抗体を駆動する集積回路を同一のＳｉ
基板内に作り込んでもよい。この場合、集積回路部分
は、配線部分と同様に、保護膜５、第１の耐キャビテー
ション膜６、および第２の耐キャビテーション膜７で覆
われていることが好ましい。

【０１８０】ここで、ヒーター駆動パルス数の増加に応
じた、Ｔａ腐食性の高い多価金属塩を含むインクによる
耐キャビテーション膜の変化を図５に示す。図５は図２
（ｂ）に示した発熱部付近の拡大図で、（Ａ）はヒータ
ー駆動パルス数≦２×１０⁸の時の膜の断面図、（Ｂ
１）はヒーター駆動パルス数＞２×１０⁸の時の膜の断
面図、（Ｂ２）は（Ｂ１）の状態時の上面図である。

【０１８１】図５（Ａ）に示した初期状態における状態
を示す。この状態は耐キャビテーション膜７をＴａ膜と
した場合に限らず、ＴａＡｌを用いても同様である。

【０１８２】一方、図５（Ａ）に示した初期状態からヒ
ーター駆動パルス数を増加していくと、Ｔａ腐食性の高
いインクと接するＴａ膜７が除々に腐食されるが、やが
て有効発泡領域（電極配線間の発熱抵抗体が占める領域
（ヒーター領域）で発生した熱がインクの発泡に有効に
作用する領域）において同図（Ｂ１），（Ｂ２）に示す
ようにＴａを含むアモルファス合金膜６が露出し、前記
インクによる腐食の進行がＴａを含むアモルファス合金
膜６とＴａ膜７との界面で止まる。この効果は、本例の
ように下層の耐キャビテーション膜６をＴａを含むアモ
ルファス合金膜とした場合に限らず、同様に耐インク腐
食性を持つもの、例えばＣｒの酸化物を含んだ酸化膜が
表面に形成された耐キャビテーション膜６を用いても同
様である。

【０１８３】また図５（Ａ）から同図（Ｂ１）の過程に
おいて、削られていくβ−Ｔａ層がインク発泡時のキャ
ビテーションによる圧力を受けることによって、その下
層にあるＴａを含むアモルファス合金表層の非晶質体も
しくはその不動態膜中にドーピングされていく。つま
り、ヘッド製造時のエージング（予め予備的な液滴吐出
を製造終了工程として行うこと）や、使用中の吐出時の
気泡消泡作用によって、ＴａがＴａを含むアモルファス
合金表層の非晶質体もしくはその不動態膜中に実質的に
ドーピングされる（逆スパッタともいう）ことによっ
て、より耐久性に優れ、コゲの発生のない耐キャビテー
ション表層または膜全体を形成することができる。な
お、上記の理由から、インクジェットヘッド用基体およ
びそれを備えたヘッドを記録装置に搭載して使用する
際、上記のようにＴａを含むアモルファス合金表層の非
晶質体もしくは不動態膜にβ−Ｔａをドーピングした層
をインクに対して最初の表面にしてもよく、また後で露
出する層としてもよい。この場合、前者のヘッドは初期
状態からの吐出速度の安定を達成することができ、後者
のヘッドは最初の表面がキャビテーションによって除去
される間のコゲをつきにくくする期間を付加することが
できるといったそれぞれの利点がある。

【０１８４】以上の事から、Ｔａ腐食性の高いインクを
使用したヒーター部分の寿命が図６に示すように、Ｔａ
の一層からなる耐キャビテーション膜に比べて飛躍的に
延びると同時にヒーター部分についても良好な発泡効率
を保つことができる。

【０１８５】ここでは、発熱体として電気信号に応じて
発熱する抵抗層で構成された発熱部を有するものを用い
たが、これに限られることなく、吐出液を吐出させるの
に十分な気泡を発泡液に生じさせるものであればよい。
例えば、発熱部としてレーザ等の光を受けることで発熱
するような光熱変換体や高周波を受けることで発熱する
ような発熱部を有する発熱体でもよい。

【０１８６】なお、前述の素子基板１には、前述の発熱
部を構成する抵抗層１０５とこの抵抗層に電気信号を供
給するための配線電極１０４で構成される電気熱変換体
の他に、この電気熱変換素子を選択的に駆動するための
トランジスタ、ダイオード、ラッチ、シフトレジスタ等
の機能素子が一体的に半導体製造工程によって作り込ま
れていてもよい。

【０１８７】以上説明し素子基板の構成によれば、コゲ
を生じさせやすいインクに対してはヒーター駆動パルス
の増加にともない、若干ずつ上層のＴａ膜が削れるため
コゲの累積発生が抑えられ発泡の効率が低下しない。一
方、腐食性の高いインクに対してヒーター駆動パルス数
の増加にともない上層のＴａ膜が削られるが、Ｔａを含
むアモルファス合金層と上層のＴａ膜との界面に達した
ところで腐食が止まる。したがって、ヘッド用基体上に
一直線に並べられた複数の発熱部をインクの種類別に分
けて使用する場合、そのインクの種類にコゲを生じさせ
やすいインクとＴａを腐食しやすいインクとが含まれて
いても、両方のインクに対してヘッド用基体は十分な寿
命と信頼性の両立を図ることができる。

【０１８８】第１の耐キャビテーション膜としてＴａα
ＦｅβＮｉγＣｒδ （但し、１０at.%≦α≦３０at.
%、且つ、α＋β＜８０at.%、且つ、α＜β、且つ、δ
＞γ、且つ、α＋β＋γ＋δ＝１００at.%である。）の
アモルファス合金保護層を用いた場合は、その表面に不
動態膜が形成されている。この部分に第２の耐キャビテ
ーション膜を形成するために純度９９％以上の金属Ｔａ
をスパッタリングを開始することで、形成される第２の
耐キャビテーション膜としての正方格子の結晶構造のＴ
ａ層と前記アモルファス合金保護層との界面もしくは、
アモルファス合金保護層の表面域（すなわち、Ｃｒ，Ｔ
ａ等の不動態膜など）に何らかの耐久性向上の構成変化
を与えていると推定している。

【０１８９】第１の要因としては、第１の耐キャビテー
ション膜のＣｒ，Ｔａを含む不動態膜領域に対して、第
２の耐キャビテーション膜に用いられるＴａがマグネト
ロンスパッタ等によって実質的にドーピングされること
で、マモルファス体（非晶質体）としてのＴａ（Ｆｅ，
Ｎｉ，Ｃｒ）等のＴａ，Ｃｒを含む非晶質体不動膜を改
質して、コゲに対する発生原因を無くすとともに、耐久
性を向上していることである。

【０１９０】したがって、この第１の要因からすれば、
本発明は、少なくともＴａ，Ｃｒを含む非晶質体不動層
にＴａをドーピングした層を、インクに対して最初の表
面もしくは、後で露出する層として有しているインクジ
ェットヘッド用基体およびそれを備えたインクジェット
ヘッドであれば良い。このうち、前者の場合は最初から
の吐出速度から安定した速度とすることができ、後者の
場合は最初の表面がキャビテーションによって除去され
る間の耐久性期間を付加できるというそれぞれの利点が
ある。

【０１９１】第２の要因としては、第１の耐キャビテー
ション膜の非晶質構造に対して後から形成される正方格
子の結晶構造のＴａ（すなわちβ−Ｔａ）が非晶質構造
に対して表面にその一部が強固に残り、表面を改質して
いることで耐久性およびコゲの付着抑制作用が向上され
ていることである。

【０１９２】これは第１の要因に対して加わっている場
合も考えられる。いずれにしても、この第２の要因も、
第１の要因と同様に、単独での効果を発揮するもので第
１の要因の「Ｔａをドーピングした層」に代えて「Ｔａ
を表面部に付加した構造」と見ることで発明として意味
を持つことになる。

【０１９３】第３の要因としては、第１の要因と第２の
要因の両方もしくは一方の要因のＴａが、削られ（腐食
され）ていくβ−Ｔａ層がキャビテーションによる圧力
を受けることによって、第１の耐キャビテーション膜の
非晶質体もしくはその不動態膜中にドーピングされてい
くことである。つまり、ヘッド製造時のエージング（予
め予備的な液滴吐出を製造終了工程として行うこと）
や、使用中の吐出時の気泡消泡作用によって、Ｔａが実
質的にドーピングされる（逆スパッタともいう）ことに
よって、削られ（腐食され）てしまうべきＴａや、非晶
質体表面に強固に付着しているＴａや、不動態膜中にド
ーピングされているＴａに対して作用し、より耐久性に
優れ、コゲの発生の無い条件の耐キャビテーション表層
または膜全体を形成しているのである。

【０１９４】無論、最初のインク接液表面として第１の
要因を得る際に、上記ヘッド製造時のエージングを用い
て、前記β−Ｔａの結晶構造膜を除去しておくことは理
解できよう。また、第１，第２，第３の要因の複合体
や、第１，第３の複合体もそれぞれ本発明において利用
することができる。 ＜インクタンク、記録ヘッド＞次に、本発明の実施の形
態について図面を参照して説明する。

【０１９５】図７は、記録ヘッドカートリッジを示す斜
視図および分解斜視図である。図８は、図７に示される
記録ヘッドの構成を示す分解斜視図、図９は、そのヘッ
ドの底面側を示す斜視図である。以下、これらの図面を
参照して各構成要素の説明を行う。

【０１９６】記録ヘッドＨ１００１は、記録ヘッドカー
トリッジＨ１０００を構成する一構成要素であり、記録
ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００
１と、記録ヘッドＨ１００１に着脱自在に設けられたイ
ンクタンクＨ１９００（Ｈ１９０１，Ｈ１９０２，Ｈ１
９０３，Ｈ１９０４）とから構成されている。記録ヘッ
ドＨ１００１は、インクタンクＨ１９００から供給され
るインク（記録液）を、記録情報に応じて吐出口から吐
出する。

【０１９７】このヘッドカートリッジＨ１０００は、イ
ンクジェット記録装置本体に載置されているキャリッジ
（不図示）の位置決め手段および電気的接点によって固
定支持されるとともに、キャリッジに対して着脱可能と
なっている。インクタンクＨ１９０１はブラック（黒）
のインク用、インクタンクＨ１９０２はシアンのインク
用、インクタンクＨ１９０３はマゼンタのインク用、イ
ンクタンクＨ１９０４はイエローのインク用である。こ
のようにインクタンクＨ１９０１，Ｈ１９０２，Ｈ１９
０３，Ｈ１９０４のそれぞれが記録ヘッドＨ１００１に
対して着脱自在であり、それぞれのインクタンクが交換
可能となっていることにより、インクジェット記録装置
における印刷のランニングコストが低減される。

【０１９８】記録ヘッドＨ１００１は、電気信号に応じ
て膜沸騰をインクに対して生じさせるための熱エネルギ
ーを生成する電気熱変換体（記録素子）を用いて記録を
行うバブルジェット方式のサイドシュータ型の記録ヘッ
ドである。

【０１９９】記録ヘッドＨ１００１は、図８の分解斜視
図に示すように、記録素子ユニットＨ１００２とインク
供給ユニットＨ１００３とタンクホルダーＨ２０００か
ら構成されている。この図８に示した通り、記録ヘッド
Ｈ１００１は、記録素子ユニットＨ１００２をビスＨ２
４００によりインク供給ユニットＨ１００３に結合し、
さらにタンクホルダーＨ２０００と結合することにより
完成する。その完成図を図９に示している。記録素子ユ
ニットＨ１００２をインク供給ユニットＨ１００３に結
合する際には、記録素子ユニットＨ１００２のインク連
通口とインク供給ユニットＨ１００３のインク連通口と
を、インクがリークしないように連通させるため、ジョ
イントシール部材Ｈ２３００を介してそれぞれの部材を
圧着するようビスＨ２４００で固定する。

【０２００】そして記録素子ユニットＨ１００２の電気
コンタクト基板Ｈ２２００はインク供給ユニットＨ１０
０３の一側面に、インク供給ユニットＨ１００３の端子
位置決めピン（２ヶ所）と電気コンタクト基板Ｈ２２０
０の端子位置決め穴（２ヶ所）により位置決めされ、固
定される。固定方法としては、例えば、インク供給ユニ
ットＨ１００３に設けられた端子結合ピンをかしめるこ
とにより固定されるが、その他の固定手段を用いて固定
しても良い。さらにインク供給ユニットＨ１００３のタ
ンクホルダーとの結合穴および結合部をタンクホルダー
Ｈ２０００に嵌合させ結合することにより、記録ヘッド
Ｈ１００１が完成する。

【０２０１】記録素子ユニットＨ１００２には、図８お
よび図９に示すように、インクタンクＨ１９０１から供
給されたブラック（黒）インクを吐出する吐出口列Ｈ１
０１１、インクタンクＨ１９０２から供給されたシアン
インクを吐出する吐出口列Ｈ１０１２、インクタンクＨ
１９０３から供給されたマゼンタインクを吐出する吐出
口列Ｈ１０１３、およびインクタンクＨ１９０４から供
給されたイエローインクを吐出する吐出口列Ｈ１０１４
が設けられている。吐出口列Ｈ１０１１，Ｈ１０１２，
Ｈ１０１３，Ｈ１０１４は、互いに平行な状態でその順
番で並んでいる。

【０２０２】前述の図７（ａ），（ｂ）は、記録ヘッド
カートリッジＨ１０００を構成する記録ヘッドＨ１００
１とインクタンクＨ１９０１、Ｈ１９０２、Ｈ１９０
３、Ｈ１９０４の装着を説明する図であり、インクタン
クＨ１９０１、Ｈ１９０２、Ｈ１９０３、Ｈ１９０４の
内部には、上述したように対応する色のインクが収納さ
れている。それぞれのインクタンクには、インクタンク
内のインクを記録ヘッドＨ１００１に供給するためのイ
ンク連通口が形成されている。例えばインクタンク１９
０１Ｈが記録ヘッドＨ１００１に装着されると、インク
タンクＨ１９０１のインク連通口が記録ヘッドＨ１００
１のジョイント部に設けられたフィルターと圧接され、
インクタンクＨ１９０１内の黒インクがそのインク連通
口から記録ヘッドＨ１００１のインク流路を介して吐出
口列Ｈ１０１１のそれぞれの吐出口に向けて供給され
る。

【０２０３】そして、電気熱変換素子と吐出口のある発
泡室にインクが供給され、電気熱変換素子に与えられる
熱エネルギーによって被記録媒体である記録用紙に向け
てインクが吐出される。

【０２０４】インクタンクＨ１９０２〜Ｈ１９０４のそ
れぞれに収納されるシアン、マゼンタ、イエローのカラ
ーインクは、カラー画像を形成する際に色の境界でイン
クの滲みが生じないように、記録用紙への浸透速度の速
いものが用いられる。一方、インクタンクＨ１９０１に
収納されるブラックインクは、黒画像が高濃度でかつフ
ェザリングの少ない高品位なものとなるように、前記３
種類のカラーインクに比べ比較的記録用紙への浸透速度
が遅いものが用いられる。

【０２０５】＜画像記録装置＞図１０にはこのインクジ
ェットヘッドを組み込んだ画像記録装置の１例を示す。
ここでブレード６１はワイピング部材であって、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、カレンチレバーの形態をなしている。このブレード
は記録ヘッドによる記録領域に隣接した位置に配置さ
れ、記録ヘッドの移動方向と垂直な方向に移動して吐出
口面と当接し、キャッピングを行なう構成を有してい
る。

【０２０６】さらに６３はブレードに隣接して設けられ
るインク吸収体であり、このブレードと同様に記録ヘッ
ドの移動経路中に突出した形態で保持される。このブレ
ード６１、キャップ６２、吸収体６３によって吐出回復
部６４が構成され、ブレード６１および吸収体６３によ
ってインク吐出口面に水分、塵等の除去が行なわれる。

【０２０７】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記録材にインクを吐出
して記録を行なう記録ヘッドであり、６６は記録ヘッド
６５を搭載して記録ヘッドの移動を行なうためのキャリ
ッジである。このキャリッジはガイド軸６７と摺動可能
に係合し、このキャリッジの一部はモータ６８によって
駆動されるベルト６９と接続(図示せず)している。これ
によりこのキャリッジはガイド軸に沿った移動が可能と
なり、記録ヘッドによる記録領域およびその隣接した領
域の移動が可能となる。

【０２０８】一方５１は被記録材を挿入するための被記
録材供給部、５２はモータ(図示せず)により駆動される
送りローラーである。これらの構成によって記録ヘッド
の吐出口面と対向する位置、即ち記録位置へ被記録材が
搬送され、記録が進行するにつれて、ローラー５３を配
した排出部へ排出される。

【０２０９】上記構成において記録ヘッドが記録終了等
でホームポジションに戻る際、ヘッド回復部６４のキャ
ップ６２は記録ヘッドの移動経路から退避しているが、
ブレードは移動経路中に突出している。この結果、記録
ヘッドの吐出口面がワイピングされる。なおキャップが
記録ヘッドの吐出口面に当接してキャッピングを行なう
場合にはキャップは記録ヘッドの移動経路中に突出する
ように移動する。

【０２１０】記録ヘッドがホームポジションから記録開
始位置へ移動する場合にはキャップおよびブレードは前
記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の吐出口面はワイピ
ングされる。

【０２１１】前記の記録ヘッドのホームポジションへの
移動には記録終了時や吐出回復時ばかりではなく、記録
ヘッドが記録のために記録領域を移動する間に所定の間
隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、こ
の移動に伴って上記ワイピングが行なわれる。

【０２１２】図１１は、インクジェットヘッドを用いた
画像記録装置を動作させるための装置全体のブロック図
である。

【０２１３】この記録装置は、ホストコンピュータ３０
０より印字情報を制御信号として受ける。印字情報は印
字装置内部の入力インタフェイス３０１に一時保存され
ると同時に、記録装置内で処理可能なデータに変換さ
れ、ヘッド駆動信号供給手段を兼ねるＣＰＵ３０２に入
力される。ＣＰＵ３０２はＲＯＭ３０３に保存されてい
る制御プログラムに基づき、前記ＣＰＵ３０２に入力さ
れたデータをＲＡＭ３０４等の周辺ユニットを用いて処
理し、印字するデータ（画像データ）に変換する。

【０２１４】また、ＣＰＵ３０２は前記画像データを記
録用紙上の適当な位置に記録するために、画像データに
同期して記録用紙および記録ヘッドを移動する駆動用モ
ータを駆動するための駆動データを作る。画像データお
よびモータ駆動データは、各々ヘッドドライバ３０７
と、モータドライバ３０５を介し、ヘッド２００および
駆動モータ３０６に伝達され、それぞれ制御されたタイ
ミングで駆動され画像を形成する。

【０２１５】上述のような記録装置に適用でき、インク
等のインクの付与が行われる被記録媒体としては、各種
の紙やＯＨＰシート、コンパクトディスクや装飾板等に
用いられるプラスチック材、布帛、アルミニウムや銅等
の金属材、牛皮、豚皮、人工皮革等の皮革材、木、合板
等の木材、竹材、タイル等のセラミックス材、スポンジ
等の三次元構造体等を対象とすることができる。

【０２１６】また、上述の記録装置として、各種の紙や
ＯＨＰシート等に対して記録を行うプリンタ装置、コン
パクトディスク等のプラスチック材に記録を行うプラス
チック用記録装置、金属板に記録を行う金属用記録装
置、皮革に記録を行う皮革用記録装置、木材に記録を行
う木材用記録装置、セラミックス材に記録を行うセラミ
ックス用記録装置、スポンジ等の三次元網状構造体に対
して記録を行う記録装置、また布帛に記録を行う捺染装
置等をも含むものである。

【０２１７】

【実施例】以下、実施例および比較例を用いてさらに具
体的に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限
り、下記実施例により限定されるものではない。尚、以
下の記載で、部、％とあるものは特に断らない限り質量
基準である。 （１）顔料分散体の調製 はじめに顔料分散体１の調製を行った。 （顔料分散体１）比表面積が230ｍ²/gでＤＢＰ吸油量が
７０ｍL/１００gのカーボンブラック１０gとp-アミノ-
Ｎ-安息香酸 3.41gを水７２gに良く混合した後、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、濾取した顔料粒子を十分に水洗し、９０℃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質量％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下記化学式に示される基
を導入した。

【０２１８】

【化２６】

【０２１９】（インクセットの調製及びその評価（その
１））次に上記の各顔料分散体を用いてブラックインク
１、および比較例であるブラックインク２を下記の方法
にて調整した。

【０２２０】(ブラックインク１) ・ 顔料分散体１：30部 ・ 安息香酸アンモニウム：1部 ・ トリメチロールプロパン：6部 ・ グリセリン：6部 ・ ジエチレングリコール：6部 ・ アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物：
０．２部(商品名:アセチレノールＥＨ；川研ファインケ
ミカル(株)社製） ・水： 残部（合計１００部、以下同様である。） (ブラックインク２) ・ 顔料分散体１： 30部 ・ トリメチロールプロパン：6部 ・ グリセリン：6部 ・ ジエチレングリコール：6部 ・ アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物：
０．２部(商品名:アセチレノールＥＨ；川研ファインケ
ミカル(株)社製) ・ 水： 残部 カラーインクは以下の成分を混合し、十分攪拌して溶解
後、ポアサイズ３.０μｍのミクロフィルター(富士フィ
ルム社製)にて加圧濾過し調製した。

【０２２１】(イエローインク１) ・ アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物：
１．０部(商品名:アセチレノールＥＨ；川研ファインケ
ミカル(株)社製) ・ トリメチロールプロパン：6部 ・ グリセリン：6部 ・ ２−ピロリドン：6部 ・ ＣIアシッドイエロー２３：3部 ・ 水： 残部 （マゼンタインク１） ・ アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物：
１．０部(商品名:アセチレノールＥＨ；川研ファインケ
ミカル(株)社製) ・ トリメチロールプロパン：6部 ・ グリセリン：6部 ・ ２-ピロリドン：6部 ・ ＣIアシッドレッド５２：3部 ・ 水： 残部 （シアンインク１） ・ アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物：
1.0部(商品名:アセチレノールＥＨ；川研ファインケミ
カル(株)社製) ・ トリメチロールプロパン：6部 ・ グリセリン：6部 ・ ２-ピロリドン：6部 ・ ＣIアシッドブルー９：3部 ・ 水：残部 さらに、上記の各々のカラーインクに、ブラック顔料の
沈殿材である、２価金属塩を加えたものを以下のカラー
インクとして調整した。

【０２２２】（イエローインク２） ・ アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物：
1.0部(商品名:アセチレノールＥＨ；川研ファインケミ
カル(株)社製) ・ トリメチロールプロパン：6部 ・ グリセリン：6部 ・ ２-ピロリドン：6部 ・ ＣIアシッドイエロー２３：3部 ・ 硝酸カルシウム塩：2部 ・ 水： 残部 （マゼンタインク２） ・ アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物：
1.0部(商品名:アセチレノールＥＨ；川研ファインケミ
カル(株)社製) ・ トリメチロールプロパン：6部 ・ グリセリン：6部 ・ ２-ピロリドン：6部 ・ ＣIアシッドレッド５２：3部 ・ 硝酸マグネシウム塩：2部 ・ 水： 残部 (シアンインク２) ・ アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物：
1.0部(商品名:アセチレノールＥＨ；川研ファインケミ
カル(株)社製) ・ トリメチロールプロパン：6部 ・ グリセリン：6部 ・ ２-ピロリドン：6部 ・ ＣIアシッドブルー９：3部 ・ 硝酸マグネシウム塩：2部 ・ 水： 残部 上記で調整したインクを下記のように組み合わせてイン
クセットを作製した。

【０２２３】

【表１】

【０２２４】下記表２に上記実施例１および実施例２お
よび比較例１のインクセットの主たる構成を示す。

【０２２５】

【表２】

【０２２６】上記の実施例１、実施例２及び比較例１、
比較例２のインクを用いて、市販コピー用紙に記録を行
った。インクジェット記録装置としては、図１に示した
構成のインクジェットヘッドを装着したもので、発熱体
上の耐キャビテーション層の構成は、第２のキャビテー
ション膜が９９％のＴａ膜であり、第１のキャビテーシ
ョン膜がＴａαＦｅβＮｉγＣｒδ （但し、１０at.%
≦α≦３０at.%、且つ、α＋β＜８０at.%、且つ、α＜
β、且つ、δ＞γ、且つ、α＋β＋γ＋δ＝１００at.
%）である。

【０２２７】このインクジェット記録装置（オンデマン
ド型マルチ記録ヘッドを有する）を用いて、上記実施例
および比較例のインクセットでのブリード、白モヤおよ
びカラーインクとブラックインクとの重畳によって形成
したブラック画像領域とブラックインク単独で形成した
ブラック画像領域との間の濃度差について以下の方法お
よび基準で評価を行なった。

【０２２８】尚、例えば、「Ｂk:１００％duty ,Ｃol:
１５％duty 」の処理とは、画像面積の１００％の領域
にブラックインクを付与し、その画像面積の１５％の領
域にはカラーインクも付与することを意味する。また、
１５％の領域にカラーインクを付与する場合、実施例
１、比較例１、２はＣ、Ｍ、Ｙをそれぞれ５％ずつ付与
し、実施例２はＣのみを１５％付与する。

【０２２９】(ブリードおよび白モヤ)印字パターンとし
ては図１７のようなカラーとブラックの画像領域が隣接
するものを印字し、境界部のブリードとブラック領域の
白モヤの評価を目視で行った。

【０２３０】この際、ブラックの画像領域はＢk:１００
％duty ,Ｃol:１５％dutyとなるように処理を行った。

【０２３１】・ブリードについての評価基準 Ａ: 境界部のにじみがない。 Ｂ:境界部にややにじみが目立つ。 Ｃ:境界部のにじみがかなり目立つ。

【０２３２】・白モヤについての評価基準 Ａ:白モヤがない。 Ｂ:白モヤはやや目立つ。 Ｃ:全体的に白モヤが目立つ。

【０２３３】(ブラック画像領域の濃度差)図１８のよう
にＢk:１００％duty 、Ｂk:１００％duty ,Ｃol:５
％duty、Ｂk:１００％duty ,Ｃol:１５％dutyの３種
類のブラックベタ画像領域が隣接する画像パターンを形
成し、画像間の濃度差や均一感の評価を目視で行った。

【０２３４】・濃度差についての評価基準 Ａ:ブラックベタの境界が目立たず、均一感がある。 Ｂ:ブラックベタの境界は目立たないが、均一感がな
い。 Ｃ:ブラックベタの境界が目立つ。

【０２３５】評価結果

【０２３６】

【表３】

【０２３７】以上より、本願発明にかかるインクセット
を用いて画像を形成した場合、ブリードおよび白モヤが
防止できるだけでなく、ブラックインク単独で形成した
ブラック画像と、ブラックインクおよびカラーインクと
の重畳によって形成したブラック画像との間で視覚的に
濃度差のない、均一感のある画像が得られることが確認
された。

【０２３８】（インクセットの調製及びその評価（その
２））以下の組成を用いて各インクを調製した。 (イエローインク３；Ｙ３) ・ アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物：
1.0部(商品名:アセチレノールＥＨ；川研ファインケミ
カル(株)社製) ・ エチレン尿素：6部 ・ ２-ピロリドン： 6部 ・ エタノール：5部 ・ Ｃ.I.ダイレクトイエロー132：3部 ・ 硝酸マグネシウム塩：2部 ・ 水： 残部 (マゼンタインク３；Ｍ３) ・ アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物：
1.0部(商品名:アセチレノールＥＨ；川研ファインケミ
カル(株)社製) ・ エチレン尿素：6部 ・ ２-ピロリドン： 6部 ・ エタノール：5部 ・ 例示化合物７：3部 ・ 例示化合物８：1部 ・ Ｃ.I.アシッドレッド289：0.1部 ・ 硝酸マグネシウム塩：3部 ・ 水：残部 (シアンインク３；Ｃ３) ・ アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物：
1.0部(商品名:アセチレノールＥＨ；川研ファインケミ
カル(株)社製) ・ エチレン尿素：6部 ・ ２-ピロリドン： 6部 ・ エタノール：5部 ・ Ｃ.I.ダイレクトブルー199：3.5部 ・ Ｃ.I.アシッドブルー９：0.3部 ・ 硝酸マグネシウム塩：3部 ・ 水： 残部 (シアンインク4；Ｃ4) ・ アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物：
１．０部(商品名:アセチレノールＥＨ；川研ファインケ
ミカル(株)社製) ・ エチレン尿素：6部 ・ ２−ピロリドン：6部 ・ エタノール：5部 ・ Ｃ.I.ダイレクトブルー199：1.5部 ・ 硝酸マグネシウム塩：3部 ・ 水： 残部 各インクについて以下の測定を行った。 （１）吸光度 C３とC４において、可視光領域内の最大吸収波長に於け
る吸光度を測定した。その結果、Ｃ３の最大吸収波長は
621.5nmであり、吸光度は1.10となった。

【０２３９】Ｃ４の最大吸収波長は615.5nmであり、吸
光度は0.38となり、Ｃ３とＣ４は、ほぼ同一の色調を有
するものであった。また、Ｃ４とＣ３の吸光度比はＣ４
／Ｃ３≒0347≧1/20であった。

【０２４０】（２）反射濃度残存率、ΔＥ プリンターにＹ３、Ｍ３、Ｃ３、C4のインクを充填し
て、光沢紙(ＰＲ-101；キヤノン製)に各色の反射濃度
1.0 のベタ部を印字した後、印字物を２４時間自然乾燥
させ、ガラスカバーをした上からキセノンフェードメー
ターＣi3000(アトラス社製)にて耐光性試験を行った。
照度は 63 klux、照射時間は 100時間とした。

【０２４１】その他のランプ、フィルター、槽内温度、
湿度はすべてIＳＯ１０９７７室内窓越し太陽光の条件
に準拠した(槽内温度２５℃、相対湿度 55％)。照度に
ついては、IＳＯ規格では６kluxであるが、6000 klux・
hr以上の試験を行うと、試験時間が長くなってしまうた
め、63 klux、100hrで行い、同じ照射量の時に相反性が
ないことを確認した。試験前後での印字物のベタ部の反
射濃度、カラー座標Ｌ*、a*、b*を反射濃度計Ｘ-Ｒite
938(商品名:Ｘ-Ｒite社製)で測定し、反射濃度残存率
と、光退色性ΔＥを前出の式１に従って算出した。その
結果を下記表４に示す。

【０２４２】

【表４】

【０２４３】(３)カラーバランス プリンターに所定の下記表５に示した組合せの各インク
セットを用意し、各インクセットごとにインクをインク
ジェット記録装置のインク収納部にそれぞれ充填し、光
沢紙(ＰＲ-101；キヤノン製)に、充填した各インクを用
いてフルカラーの画像を印字した。

【０２４４】

【表５】

【０２４５】印字後 24時間自然乾燥させ、上記耐光性
試験と同様の耐光性試験を行った。試験後の印字物のカ
ラーバランスを目視にて評価した。その結果、いずれの
組合せもカラーバランスに問題はなかった。

【０２４６】

【発明の効果】本発明によれば、カラーインクとブラッ
クインクとを組み合わせて用いる場合において、カラー
インクとの共存下でブラックインクによる黒色画像・文
字が高い光学濃度、画像品位、画像堅牢性等の種々の性
能を満たし、かつブリード、白モヤの防止、インクの消
費量の節約を可能にするインクセットに好適な構成を液
流路に有する記録ユニット及び画像記録装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェットヘッドの一例の縦断面図であ
る。

【図２】インクジェットヘッド用基体を示した図であ
る。

【図３】インクジェットヘッド用基体の製造方法の前段
の工程を示す図である。

【図４】図３に示した工程の続きの工程を示す図であ
る。

【図５】ヒーター駆動パルス数の増加に応じた、Ｔａ腐
食性の高いインクによる耐キャビテーション膜の変化を
示す図である。

【図６】Ｔａ腐食性の高いインクを用いた場合の、本発
明の上層にＴａ，下層にＴａを含むアモルファス合金を
構成した耐キャビテーション膜と、Ｔａの一層のみから
なる耐キャビテーション膜との寿命を比較したグラフで
ある。

【図７】（ａ）は、本発明のカラーインクジェット記録
方法が実施もしくは適用されるインクジェット記録装置
に好適な記録ヘッドカートリッジの斜視図、（ｂ）はそ
の分解斜視図である。

【図８】図７に示す記録ヘッドの構成を示す分解斜視図
である。

【図９】図７に示した記録ヘッドの底面側を示す斜視図
である。

【図１０】画像記録装置の一例の斜視図である。

【図１１】画像記録装置を動作させるための装置全体の
ブロック図である。

【図１２】塩を含む顔料インクを記録媒体に付与したと
きの固液分離の過程を示す模式図である。

【図１３】塩を含まない顔料インクを記録媒体に付与し
たときの固液分離の過程を示す模式図である。

【図１４】ブラックインク及びカラーインクのセットを
用いたときに、往復ムラが極めて有効に解消できるメカ
ニズムを説明する図である。(a)〜(c)は、被記録材に対
して浸透し難いブラックインクを付与した後に浸透しや
すいカラーインクを付与したときの被記録材へのインク
の定着工程を示す。(d)〜(f)は、被記録材に対して浸透
しやすいカラーインクを付与した後に浸透し難いブラッ
クインクを付与したときの被記録材へのインクの定着工
程を示す。

【図１５】図１２(Ｃ)、図１３(Ｃ)、ならびに図１４
(Ｃ)及び（ｆ）の光学濃度の関係図である。

【図１６】インク中の塩の有無、インク中の顔料濃度と
光学濃度との関係を示すグラフである。

【図１７】ブリード及び白モヤの評価実験に使用する印
字パターン。

【図１８】画像処理によるブラック画像領域の濃度差に
関する評価実験に使用する画像パターン。

【符号の説明】

１ 素子基板 ２ 発熱体 １０ 液流路 １３ 共通液室 １８ 吐出口 ３１ 可動部材 ３４ 支持部材 ５０ 天板 ５１ 被記録材供給部 ５２ 送りローラー ５３ 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 ６８ モータ ６９ ベルト １０２ 耐キャビテーション層 １０３ 保護層 １０４ 配線電極 １０５ 抵抗層 １０６ チッ化シリコン膜 １０７ 基体 １１１ モーター １１２，１１３ ギア １１５ キャリッジ軸 １５０ 記録媒体 １６４ ストッパ １６５ 低流路抵抗領域 ２００ ヘッド ３００ ホストコンピュータ ３０１ 入出力インターフェイス ３０２ ＣＰＵ ３０３ ＲＯＭ ３０４ ＲＡＭ ３０５ モータドライバ ３０６ 駆動用モータ ３０７ ヘッドドライバ

フロントページの続き (72)発明者 松本 宣幸 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 尾崎 照夫 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 EA05 EA13 FA03 FC01 FC02 HA05 KC01 2C057 AF70 AG29 AG41 AG46 AH07 AP52 BA03 BA13 2H086 BA01 BA03 BA04 BA53 BA55 BA56 BA57 BA59 BA60 BA62 4J039 BA04 BA16 BA17 BA18 BC39 BC50 BC52 BC60 BC72 BC73 BC75 BC79 BE01 BE02 BE03 BE04 CA06 EA17 EA19 EA35 EA41 GA15 GA24

Claims (62)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 色材と水性媒体とを含むインクを収容す
   るインク収容部と、該インクのインク滴を吐出させるイ
   ンクジェットヘッド部と、を有する記録ユニットであっ
   て、 該インクが多価金属塩を更に含む、多価金属塩含有イン
   クであり、 該多価金属塩含有インクを吐出する該インクジェットヘ
   ッド部が、発熱部を形成する発熱抵抗体と、該発熱抵抗
   体に電気的に接続する電極配線と、前記発熱抵抗体と前
   記電極配線との上に絶縁保護層を介して設けられた耐キ
   ャビテーション膜とを基板上に有する基体に対して、イ
   ンク滴を吐出する吐出口に連通する液流路が該発熱部に
   対応して設けられた構成を有し、該耐キャビテーション
   膜が、Ｔａを含むアモルファス合金からなる層の上に該
   アモルファス合金層よりもＴａリッチなアモルファス合
   金の非晶質層若しくは不動態層を有することを特徴する
   記録ユニット。
2. 【請求項２】 前記インクとして２色以上のカラーイン
   クを用い、これらの少なくとも１色のインクが前記多価
   金属塩含有インクである請求項１に記載の記録ユニッ
   ト。
3. 【請求項３】 前記インク収容部が、ブラックインクを
   収容するブラックインク収容部と、カラーインクを収容
   するカラーインク収容部と、を有し、前記インクジェッ
   トヘッド部が該ブラックインクの吐出部と、該カラーイ
   ンクの吐出部とを有し、 該ブラックインクは、塩、水性媒体及びイオン性基の作
   用によって該水性媒体に分散している顔料を含み、 該カラーインクは、前記多価金属塩含有インクであり、
   該多価金属塩が該ブラックインクの顔料の分散安定性を
   不安定化させる成分として機能する請求項１または２に
   記載の記録ユニット。
4. 【請求項４】 該ブラックインクが、該イオン性基とし
   てアニオン性基を含むブラックインクである請求項３に
   記載の記録ユニット。
5. 【請求項５】 該多価金属塩が、多価金属陽イオンとし
   てＭg²⁺、Ｃa²⁺、Ｃu²⁺、Ｃo²⁺、Ｎi²⁺、Ｆe²⁺、Ｌ
   a³⁺、Ｎd³⁺、Ｙ³⁺またはＡl³⁺を有する少なくとも１種
   の多価金属塩である請求項１〜４のいずれかに記載の記
   録ユニット。
6. 【請求項６】 該多価金属塩の含有量がインク全質量に
   対して０.１〜１５質量％である請求項１〜５のいずれ
   かに記載の記録ユニット。
7. 【請求項７】 該ブラックインクのブリストウ法におけ
   るＫa値が１.５ｍL・ｍ^-2・ｍsec^-1/2未満であり、該カ
   ラーインクのブリストウ法におけるＫa値が５ｍL・ｍ^-2
   ・ｍsec^-1/2以上である請求項３〜６の何れかに記載の
   記録ユニット。
8. 【請求項８】 該ブラックインクのブリストウ法におけ
   るＫa値が０.２以上１.５ｍL・ｍ^-2・ｍsec^-1/2未満で
   ある請求項７に記載の記録ユニット。
9. 【請求項９】 該ブラックインクに含まれる該塩が、
   (Ｍ１)₂ＳＯ₄、ＣＨ₃ＣＯＯ(Ｍ１)、Ｐh-ＣＯＯ(Ｍ
   １)、(Ｍ１)ＮＯ₃、(Ｍ１)Ｃl、(Ｍ１)Ｂr、(Ｍ１)I、
   (Ｍ１)₂ＳＯ₃および(Ｍ１)₂ＣＯ₃(但し、Ｍ１はアルカ
   リ金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを、Ｐｈ
   はフェニル基を表わす)から選ばれる少なくとも１種で
   ある請求項３〜８のいずれかに記載の記録ユニット。
10. 【請求項１０】 前記ブラックインクの色材は、カーボ
    ンブラックであり、前記カーボンブラックは表面に少な
    くとも１種の親水性基が前記イオン性の基として直接も
    しくは他の原子団を介して結合しているものである請求
    項２〜９の何れかに記載の記録ユニット。
11. 【請求項１１】 前記ブラックインクが色材としてカー
    ボンブラックを含有し、更に該イオン性基を有する分散
    剤を含有する請求項２〜９の何れかに記載の記録ユニッ
    ト。
12. 【請求項１２】 該ブラックインク中の該カーボンブラ
    ックの濃度は、該ブラックインク単独で画像を形成した
    場合に、該塩を含まない場合には達成し得ない所定の光
    学濃度を達成し得る濃度である請求項１０または１１に
    記載の記録ユニット。
13. 【請求項１３】 該カラーインクの色材が酸性染料また
    は直接染料である請求項３〜１２の何れかに記載の記録
    ユニット。
14. 【請求項１４】 該カラーインクの色における３年以上
    の室内における光退色に相当する退色を生じる条件によ
    る耐光性試験での光退色性に関して、CIELAB色空間表示
    系におけるΔEの差が１０以内である請求項１３に記載
    の記録ユニット。
15. 【請求項１５】 前記耐光性試験における３年以上の室
    内光退色後の、各インクの色の光退色性が反射濃度残存
    率にして７０%以上である請求項１３または１４に記載
    の記録ユニット。
16. 【請求項１６】 前記インクの、前記耐光性試験が、３
    年以上の擬似室内窓越し太陽光退色に相当する退色を生
    じる条件でおこなわれ、CIELAB色空間表示系における各
    インクの色の光退色性が反射濃度残存率にして８０%以
    上である請求項１３〜１５のいずれかに記載の記録ユニ
    ット。
17. 【請求項１７】 前記耐光性試験の室内窓越し太陽光を
    想定した照射量が６０００klux・ｈｒ以上の試験である
    請求項１３〜１６に記載の記録ユニット。
18. 【請求項１８】 前記耐光性試験が、ISO規格に準拠す
    る室内窓越し太陽光を想定した条件である請求項請求項
    １３〜１７に記載の記録ユニット。
19. 【請求項１９】 前記耐光性試験が、前記インクセット
    の被記録媒体として、特殊媒体を用いた画像で試験する
    請求項１３〜１８に記載の記録ユニット。
20. 【請求項２０】 前記カラーインクが、少なくともシア
    ン、マゼンタ及びイエローインクを含む請求項３〜１９
    のいずれかに記載の記録ユニット。
21. 【請求項２１】 同一の色調を有する第１のカラーイン
    クと第２のカラーインクを含み、且つ、該第１のカラー
    インクの可視光領域内の最大吸収波長に於ける吸光度
    が、該第２のカラーインクの可視光領域内の最大吸収波
    長に於ける吸光度よりも大きい請求項２〜２０のいずれ
    かに記載のインクセット。
22. 【請求項２２】 マゼンタインクの色材として、一般式
    （Ｉ）で表される色材の少なくとも１種を含む請求項２
    ０または２１に記載の記録ユニット。 【化１】 （一般式（I）中、Ｒ₁はアルコキシ基、置換アルコキシ
    基、アリール基、置換アリール基を、Ｒ₂、Ｒ₄は水素原
    子、アルキル基、置換アルキル基を、Ｒ₃は水素原子、
    アルキル基、置換アルキル基、アルコキシ基、置換アル
    コキシ基、アリールオキシ基、置換アリールオキシ基、
    ハロゲン原子を表す。Ｘ₁はカルボキシル基およびその
    塩、あるいはスルホン酸およびその塩の置換基を表す。
    ｎは１〜２の整数を表す。）
23. 【請求項２３】 マゼンタインクの色材として、一般式
    （Ｉ）と、一般式（II）、一般式（III）及びキサンテ
    ン構造の色材のうち少なくとも一種を含む請求項２０ま
    たは２１に記載の記録ユニット。 【化２】 （上記一般式（II）中、Ａｒ₁はカルボキシル基および
    その塩、スルホン酸およびその塩から選ばれる少なくと
    も１つの置換基を有するアリール基を有するもの、また
    は、置換もしくは未置換のアルキル基を、Ａｒ₂はアセ
    チル基、ベンゾイル基、１，３，５−トリアジン誘導
    体、ＳＯ₂−Ｃ₆Ｈ₅基またはＳＯ₂−Ｃ₆Ｈ₄−ＣＨ₃基の
    いずれかを表す。Ｍ₂およびＭ₃は対イオンであり、アル
    カリ金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを表
    す。） 【化３】 （Ａｒ₃、Ａｒ₄は各々独立的にアリール基または置換ア
    リール基であり、Ａｒ₃およびＡｒ₄の少なくとも１つは
    カルボキシル基およびその塩、あるいはスルホン酸およ
    びその塩の置換基を有す。Ｍは対イオンであり、アルカ
    リ金属、アンモニウムおよび有機アンモニウムを表す。
    Ｒ₅は１，３，５−トリアジン、又は１，３，５−トリ
    アジン誘導体を表す。Ｒ₆およびＲ₇は独立的に水素原
    子、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換
    アルケニル基、アラルキル基又は置換アラルキル基を表
    し、又はNと共にベルヒドロキシアジン環を形成するに
    必要な原子群を表し、Lは２価の有機連結基である。）
24. 【請求項２４】 シアンインクにおいて色材として銅フ
    タロシアニン構造の色材を少なくとも１種を含む請求項
    ２０〜２３のいずれかに記載の記録ユニット。
25. 【請求項２５】 シアンインクにおいて、色材としてDi
    rectBlue199を用いる請求項２０〜２３のいずれかに記
    載の記録ユニット。
26. 【請求項２６】 イエローインクにおいて、色材として
    DirectYellow132を含む請求項２０〜２５のいずれかに
    記載の記録ユニット。
27. 【請求項２７】 前記カラーインクの色材が顔料である
    請求項２〜１２の何れかに記載の記録ユニット。
28. 【請求項２８】 前記インクジェットヘッド部の液流路
    が、該液流路中のインクに気泡を発生させる気泡発生領
    域と、前記気泡発生領域に対面して設けられ前記気泡の
    成長に伴い変位する可動部材とを有する請求項１〜２７
    のいずれかに記載の記録ユニット。
29. 【請求項２９】 前記液流路が、更に、前記気泡の成長
    に伴う前記可動部材の変位を規制するための規制部を有
    し、前記可動部材が変位して前記規制部に実質的に接触
    することによって、前記液流路が、前記吐出口に向かう
    インクの流れ方向に関して実質的に分断される請求項２
    ８に記載の記録ユニット。
30. 【請求項３０】 前記可動部材の自由端は、前記気泡発
    生領域の中央部に実質的に位置している請求項２８また
    は２９に記載の記録ユニット。
31. 【請求項３１】 請求項１〜３０に記載の記録ユニット
    を有することを特徴する画像記録装置。
32. 【請求項３２】 色材と水性媒体とを含むインクを収容
    するインク収容部と、該インクのインク滴を吐出させる
    インクジェットヘッド部と、を有する記録ユニットであ
    って、 該インクのうち少なくとも一色が多価金属塩を更に含
    む、多価金属塩含有インクであり、 少なくとも該多価金属塩含有インクを吐出する該インク
    ジェットヘッド部が、発熱部を形成する発熱抵抗体と、
    該発熱抵抗体に電気的に接続する電極配線と、前記発熱
    抵抗体と前記電極配線との上に絶縁保護層を介して設け
    られた耐キャビテーション膜とを基板上に有する基体に
    対して、インク滴を吐出する吐出口に連通する液流路が
    該発熱部に対応して設けられた構成を有し、該耐キャビ
    テーション膜が少なくとも二層の膜で形成され、インク
    と接する上層の膜がＴａ膜もしくはＴａＡｌ膜であり、
    下層の膜はＴａを含むアモルファス合金であることを特
    徴する記録ユニット。
33. 【請求項３３】 前記インクとして２色以上のカラーイ
    ンクを用い、これらの少なくとも１色のインクが前記多
    価金属塩含有インクである請求項３２に記載の記録ユニ
    ット。
34. 【請求項３４】 前記インク収容部が、ブラックインク
    を収容するブラックインク収容部と、カラーインクを収
    容するカラーインク収容部と、を有し、前記インクジェ
    ットヘッド部が該ブラックインクの吐出部と、該カラー
    インクの吐出部とを有し、 該ブラックインクは、塩、水性媒体及びイオン性基の作
    用によって該水性媒体に分散している顔料を含み、 該カラーインクは、前記多価金属塩含有インクであり、
    該多価金属塩が該ブラックインクの顔料の分散安定性を
    不安定化させる成分として機能する請求項３２または３
    ３に記載の記録ユニット。
35. 【請求項３５】 該ブラックインクが、該イオン性基と
    してアニオン性基を含むブラックインクである請求項３
    ４に記載の記録ユニット。
36. 【請求項３６】 該多価金属塩が、多価金属陽イオンと
    してＭg²⁺、Ｃa²⁺、Ｃu²⁺、Ｃo²⁺、Ｎi²⁺、Ｆe²⁺、Ｌa
    ³⁺、Ｎd³⁺、Ｙ³⁺またはＡl³⁺を有する少なくとも１種の
    多価金属塩である請求項３２〜３５のいずれかに記載の
    記録ユニット。
37. 【請求項３７】 該多価金属塩の含有量がインク全質量
    に対して０.１〜１５質量％である請求項３２〜３６の
    いずれかに記載の記録ユニット。
38. 【請求項３８】 該ブラックインクのブリストウ法にお
    けるＫa値が１.５ｍL・ｍ^-2・ｍsec^-1/2未満であり、該
    カラーインクのブリストウ法におけるＫa値が５ｍL・ｍ
    ^-2・ｍsec^-1/2以上である請求項３４〜３７の何れかに
    記載の記録ユニット。
39. 【請求項３９】 該ブラックインクのブリストウ法にお
    けるＫa値が０.２以上１.５ｍL・ｍ^-2・ｍsec^-1/2未満
    である請求項３８に記載の記録ユニット。
40. 【請求項４０】 該ブラックインクに含まれる該塩が、
    (Ｍ１)₂ＳＯ₄、ＣＨ ₃ＣＯＯ(Ｍ１)、Ｐｈ−ＣＯＯ(Ｍ
    １)、(Ｍ１)ＮＯ₃、(Ｍ１)Ｃl、(Ｍ１)Ｂr、(Ｍ１)I、
    (Ｍ１)₂ＳＯ₃および(Ｍ１)₂ＣＯ₃(但し、Ｍ１はアルカ
    リ金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを、Ｐｈ
    はフェニル基を表わす)から選ばれる少なくとも１種で
    ある請求項３４〜３９のいずれかに記載の記録ユニッ
    ト。
41. 【請求項４１】 前記ブラックインクの色材は、カーボ
    ンブラックであり、前記カーボンブラックは表面に少な
    くとも１種の親水性基が前記イオン性の基として直接も
    しくは他の原子団を介して結合しているものである請求
    項３４〜４０の何れかに記載の記録ユニット。
42. 【請求項４２】 前記ブラックインクが色材としてカー
    ボンブラックを含有し、更に該イオン性基を有する分散
    剤を含有する請求項３４〜４０の何れかに記載の記録ユ
    ニット。
43. 【請求項４３】 該ブラックインク中の該カーボンブラ
    ックの濃度は、該ブラックインク単独で画像を形成した
    場合に、該塩を含まない場合には達成し得ない所定の光
    学濃度を達成し得る濃度である請求項４１または４２に
    記載の記録ユニット。
44. 【請求項４４】 該カラーインクの色材が酸性染料また
    は直接染料である請求項３３〜４３の何れかに記載の記
    録ユニット。
45. 【請求項４５】 該カラーインクの色における３年以上
    の室内における光退色に相当する退色を生じる条件によ
    る耐光性試験での光退色性に関して、CIELAB色空間表示
    系におけるΔEの差が１０以内である請求項４４に記載
    の記録ユニット。
46. 【請求項４６】 前記耐光性試験における３年以上の室
    内光退色後の、各インクの色の光退色性が反射濃度残存
    率にして７０%以上である請求項１に記載４４または４
    ５の記録ユニット。
47. 【請求項４７】 前記インクの、前記耐光性試験が、３
    年以上の擬似室内窓越し太陽光退色に相当する退色を生
    じる条件でおこなわれ、CIELAB色空間表示系における各
    インクの色の光退色性が反射濃度残存率にして８０%以
    上である請求項４４〜４６のいずれかに記載の記録ユニ
    ット。
48. 【請求項４８】 前記耐光性試験の室内窓越し太陽光を
    想定した照射量が６０００klux・ｈｒ以上の試験である
    請求項４４〜４７のいずれかにに記載の記録ユニット。
49. 【請求項４９】 前記耐光性試験が、ISO規格に準拠す
    る室内窓越し太陽光を想定した条件である請求項４４〜
    ４８に記載の記録ユニット。
50. 【請求項５０】 前記耐光性試験が、前記インクセット
    の被記録媒体として、特殊媒体を用いた画像で試験する
    請求項４４〜４９に記載の記録ユニット。
51. 【請求項５１】 前記カラーインクが、少なくともシア
    ン、マゼンタ及びイエローインクを含む請求項３３〜５
    ０のいずれかに記載の記録ユニット。
52. 【請求項５２】 同一の色調を有する第１のカラーイ
    ンクと第２のカラーインクを含み、且つ、該第１のカラ
    ーインクの可視光領域内の最大吸収波長に於ける吸光度
    が、該第２のカラーインクの可視光領域内の最大吸収波
    長に於ける吸光度よりも大きい請求項３３〜５１のいず
    れかに記載のインクセット。
53. 【請求項５３】 マゼンタインクの色材として、一般式
    （Ｉ）で表される色材の少なくとも１種を含む請求項５
    １または５２に記載の記録ユニット。 【化４】 （一般式（I）中、Ｒ₁はアルコキシ基、置換アルコキシ
    基、アリール基、置換アリール基を、Ｒ₂、Ｒ₄は水素原
    子、アルキル基、置換アルキル基を、Ｒ₃は水素原子、
    アルキル基、置換アルキル基、アルコキシ基、置換アル
    コキシ基、アリールオキシ基、置換アリールオキシ基、
    ハロゲン原子を表す。Ｘ₁はカルボキシル基およびその
    塩、あるいはスルホン酸およびその塩の置換基を表す。
    ｎは１〜２の整数を表す。）
54. 【請求項５４】 マゼンタインクの色材として、一般式
    （Ｉ）と、一般式（II）、一般式（III）及びキサンテ
    ン構造の色材のうち少なくとも一種を含む請求項５１ま
    たは５２に記載の記録ユニット。 【化５】 （上記一般式（II）中、Ａｒ₁はカルボキシル基および
    その塩、スルホン酸およびその塩から選ばれる少なくと
    も１つの置換基を有するアリール基を有するもの、また
    は、置換もしくは未置換のアルキル基を、Ａｒ₂はアセ
    チル基、ベンゾイル基、１，３，５−トリアジン誘導
    体、ＳＯ₂−Ｃ₆Ｈ₅基またはＳＯ₂−Ｃ₆Ｈ₄−ＣＨ₃基の
    いずれかを表す。Ｍ₂およびＭ₃は対イオンであり、アル
    カリ金属、アンモニウムまたは有機アンモニウムを表
    す。） 【化６】 （Ａｒ₃、Ａｒ₄は各々独立的にアリール基または置換ア
    リール基であり、Ａｒ₃およびＡｒ₄の少なくとも１つは
    カルボキシル基およびその塩、あるいはスルホン酸およ
    びその塩の置換基を有す。Ｍは対イオンであり、アルカ
    リ金属、アンモニウムおよび有機アンモニウムを表す。
    Ｒ₅は１，３，５−トリアジン、又は１，３，５−トリ
    アジン誘導体を表す。Ｒ₆およびＲ₇は独立的に水素原
    子、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換
    アルケニル基、アラルキル基又は置換アラルキル基を表
    し、又はNと共にベルヒドロキシアジン環を形成するに
    必要な原子群を表し、Lは２価の有機連結基である。）
55. 【請求項５５】 シアンインクにおいて色材として銅フ
    タロシアニン構造の色材を少なくとも１種を含む請求項
    ５１〜５４に記載の記録ユニット。
56. 【請求項５６】 シアンインクにおいて、色材としてDi
    rectBlue199を用いる請求項５１〜５４に記載の記録ユ
    ニット。
57. 【請求項５７】 イエローインクにおいて、色材として
    DirectYellow132を含む請求項５１〜５６に記載の記録
    ユニット。
58. 【請求項５８】 前記カラーインクの色材が顔料である
    請求項３１〜４１の何れかに記載の記録ユニット。
59. 【請求項５９】 前記インクジェットヘッド部の液流路
    が、該液流路中のインクに気泡を発生させる気泡発生領
    域と、前記気泡発生領域に対面して設けられ前記気泡の
    成長に伴い変位する可動部材とを有する請求項３３〜５
    ８のいずれかに記載の記録ユニット。
60. 【請求項６０】 前記液流路が、更に、前記気泡の成長
    に伴う前記可動部材の変位を規制するための規制部を有
    し、前記可動部材が変位して前記規制部に実質的に接触
    することによって、前記液流路が、前記吐出口に向かう
    インクの流れ方向に関して実質的に分断される請求項５
    ９に記載の記録ユニット。
61. 【請求項６１】 前記可動部材の自由端は、前記気泡発
    生領域の中央部に実質的に位置している請求項５９また
    は６０に記載の記録ユニット。
62. 【請求項６２】 請求項３３〜５８に記載の記録ユニッ
    トを有することを特徴する画像記録装置。