JP2002211122A - インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法およびインクジェット記録用カートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクと接する部材の一部がシリコンまたは
シリコン酸化物で形成されるインクジェットプリンタに
おいて、シリコンやシリコン酸化物の溶出によって生じ
る種種の問題点を解消することのできるインクジェット
記録用インク組成物を得る。 【解決手段】 インクと接する部材の少なくとも一部が
シリコンまたはシリコン酸化物で形成されたインクジェ
ットプリンタに使用されるインクであって、少なくとも
着色剤を内包したマイクロカプセルを含み、かつゼータ
電位が−２０Ｖ以下であるインクジェット記録用インク
を主要な構成とする。その他１３項ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
に関し、更に詳しくは、インクと接する部材の少なくと
も一部がシリコンまたはシリコン酸化物で形成されるイ
ンクジェットプリンタに用いるインク及びインクジェッ
ト記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体状のインクをノズルから吐出させて
画像の記録を行なうインクジェット記録法は、普通紙へ
の印字が可能なこと、カラー化への対応が容易なこと、
駆動時の騒音、消費電力が低いことなどから、コンピュ
ーターで作製した文書や画像の出力用プリンターとして
近年急速に普及しつつある。そして、このインクジェッ
トプリンタの本体に関しては、インク吐出部の構造がイ
ンクの吐出特性、ひいては画像品質やプリンタとしての
信頼性に大きく影響するが、微細加工のしやすさ、加工
精度、プロセス等からシリコンやシリコン酸化物を使用
したヘッドが注目されている。

【０００３】このようなインクジェットプリンタに用い
られるインクとしては、一般に溶媒に分散または溶解す
る着色剤および湿潤剤と溶媒より構成され、必要に応じ
て浸透剤、防カビ剤、防腐剤、分散剤等を含有するが、
これらのインクを上記のシリコンやシリコン酸化物を使
用したインクジェットプリンタに充填し長時間使用ある
いは放置すると、インクに接しているシリコンやシリコ
ン酸化物が溶出することがある。

【０００４】そのような場合にはインクジェットプリン
タの設計精度が落ちるため、インク滴の大きさやインク
滴の吐出速度が変化し画像品質を低下させたり、最悪の
場合は吐出不良が発生する。また接合部でのシリコンや
シリコン酸化物の溶出により接合強度が低下するため、
吐出不良や最悪の場合、接合部が剥がれて故障するとい
った不具合も発生しやすい。

【０００５】特に精密さが要求される液室部材を、単結
晶シリコンをエッチング処理することにより溝を形成し
たものでは、液室の寸法精度が落ちるため上述した問題
が顕著に発生する。

【０００６】また、流体抵抗部が単結晶シリコンから形
成されたものでは、シリコンやシリコン酸化物の溶出に
より流体抵抗が変化してしまい、インク滴の大きさやイ
ンク滴の吐出速度の変化が顕著に起こり画像品質を低下
させたり、最悪の場合は吐出不良が発生する。

【０００７】また、振動板が単結晶シリコンから形成さ
れたものでは、振動板の厚さが減少するため吐出不良が
発生したり、最終的には振動板が薄くなるため振動に耐
えられず破損するなどの問題が発生する。

【０００８】さらに、ノズルが単結晶シリコンから形成
されたものでは、ノズルの径が大きくなるため、インク
滴の大きさやインク滴の吐出速度が変化したり吐出不良
が発生するため画像品質を低下させるといった問題が起
こる。

【０００９】一方、シリコンやシリコン酸化物が溶出し
たインクは、着色剤の溶解あるいは分散安定性が低下し
着色剤が析出して目詰まり等を起こしやすい。また、溶
出してきたシリコンやシリコン酸化物自体も、水等の溶
媒の蒸発によって過飽和状態となってノズル表面等で析
出するために、さらに吐出不良を引き起こしやすくな
る。

【００１０】現状ではこれら問題が解決されていないた
め、例えばあらかじめ充填されているインクが無くなっ
たときに一緒にヘッドも交換するなどインク吐出部を比
較的短期間しか使用することが出来なかった。

【００１１】このような問題を解決するためインクジェ
ットプリンタとしては、特開平９−８５９４９号公報や
ＷＯ９８−４２５１３号公報等にあるようにシリコンあ
るいはシリコン酸化物の上にＳｉＮ、ＴｉＮ、ＴｉＯ等
の無機物や有機物の層を設けて防止する方法がある。こ
れは、シリコンやシリコン酸化物の溶出を防止する効果
はあるものもあるが、製造で工程が増えるため多大なコ
ストがかかり、非常に高価なインクジェットプリンタと
なってしまう。またこれらの膜は、ピンホールが発生し
やすく均一に形成することは困難であり、膜に欠陥が生
じることが多い。またヘッドの方式や構造によっては、
膜の形成自体を工程に取り入れることが出来ない場合も
ある。

【００１２】一方、インクとしては、特開平９−１２３
４３７号公報でインク中に尿素を添加することで、シリ
コンが溶出してもインク中に安定して溶解させ析出を防
止する方法が提案されているが、シリコンの溶出そのも
のを防止する効果はないためシリコンあるいはシリコン
酸化物を精度の求められる部分に使用することは出来な
い。

【００１３】また、着色剤としては画像耐久性の良さか
ら顔料が多く用いられるようになってきているが、一般
的に吐出安定性が低いという問題点があった。これに対
し、最近では吐出不良の原因となりやすい顔料分散剤を
用いずに、顔料の表面を改質したり、顔料を樹脂で被覆
しマイクロカプセル型として分散性を付与した形の顔料
も開発されている（特開平１０−１８３００３、特開平
１０−１８３００３、特開平１１−３４３４３９、特開
平１１−３４９８７０、特開２０００−００７９６１号
公報）。しかし、これら公報では、本発明で問題として
いるヘッド部材からのシリコンやシリコン酸化物の溶出
に関しては全く触れられておらず、分散安定性や耐摩擦
性、耐水性等の向上のみが目的とされている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
インクと接する部材の一部がシリコンまたはシリコン酸
化物で形成されるインクジェットプリンタにおいて、該
シリコンやシリコン酸化物の溶出によって生じる種種の
問題点を解消することのできる新しいインクジェット記
録用インク組成物を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、下
記の手段により達成される。すなわち、本発明によれ
ば、第一に、請求項１では、インクと接する部材の少な
くとも一部がシリコンまたはシリコン酸化物で形成され
たインクジェットプリンタに使用されるインクであっ
て、少なくとも着色剤を内包したマイクロカプセルを含
み、かつゼータ電位が−２０Ｖ以下であるインクジェッ
ト記録用インクを主要な特徴とする。

【００１６】第二に、請求項２では上記請求項１に記載
のインクジェット記録用インクにおけるマイクロカプセ
ルが、親水性を付与した樹脂で形成されていることを特
徴とする。

【００１７】第三に、請求項３では上記請求項１または
２に記載のインクジェット記録用インクにおけるマイク
ロカプセルに内包される着色剤が、顔料であることを特
徴とする。

【００１８】第四に、請求項４では上記請求項３に記載
のインクジェット記録用インクにおける顔料を内包した
マイクロカプセルの平均粒子径が、０．０１〜０．２μ
ｍであり、また顔料の含有量がインク全重量に対して
０．１〜１０重量％であることを特徴とする。

【００１９】第五に、請求項５では液室部材が単結晶シ
リコンをエッチング処理することにより溝が形成された
インクジェットプリンタと上記請求項１乃至４のいずれ
か１項記載のインクジェット記録用インクを用いて記録
を行うインクジェット記録方法を特徴とする。

【００２０】第六に、請求項６では流体抵抗部が単結晶
シリコンをエッチング処理することにより形成されたイ
ンクジェットプリンタと上記請求項１乃至４のいずれか
１項記載のインクジェット記録用インクを用いて記録を
行うインクジェット記録方法を特徴とする。

【００２１】第七に、請求項７では振動板が単結晶シリ
コンをエッチング処理することにより形成されたインク
ジェットプリンタと上記請求項１乃至４のいずれか１項
記載のインクジェット記録用インクを用いて記録を行う
インクジェット記録方法を特徴とする。

【００２２】第八に、請求項８ではノズルが単結晶シリ
コンをエッチング処理することにより形成されたインク
ジェットプリンタと上記請求項１乃至４のいずれか１項
記載のインクジェット記録用インクを用いて記録を行う
インクジェット記録方法を特徴とする。

【００２３】第九に、請求項９ではインクを収容したイ
ンク収容部からなるインクジェット記録用インクカート
リッジにおいて、該インクが上記請求項１乃至４のいず
れか１項記載のインクジェット記録用インクであること
を特徴とする。

【００２４】第十に、請求項１０ではインクを収容した
インク収容部と、インク液滴を吐出させるための記録ヘ
ッド部からなるインクジェット記録用カートリッジにお
いて、該インクが上記請求項１乃至４のいずれか１項記
載のインクジェット記録用インクであることを特徴とす
る。

【００２５】第十一に、請求項１１では上記請求項１０
記載のインクジェット記録用カートリッジにおいて、液
室部材が単結晶シリコンをエッチング処理することによ
り溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴
とする。

【００２６】第十二に、請求項１２では上記請求項１０
記載のインクジェット記録用カートリッジにおいて、流
体抵抗部が単結晶シリコンをエッチング処理することに
より形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴と
する。

【００２７】第十三に、請求項１３では上記請求項１０
記載のインクジェット記録用カートリッジにおいて、振
動板が単結晶シリコンをエッチング処理することにより
形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とす
る。

【００２８】第十四に、請求項１４では上記請求項１０
記載のインクジェット記録用カートリッジにおいて、ノ
ズルが単結晶シリコンをエッチング処理することにより
形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とす
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明は、上述のように、インク
と接する部材の少なくとも一部がシリコンまたはシリコ
ン酸化物で形成されたインクジェットプリンタに使用さ
れるインクであって、着色剤を内包したマイクロカプセ
ルを含み、ζ電位が−２０Ｖ以下であるインクを特徴と
するもので、これによればインクと接するシリコンやシ
リコン酸化物の溶出による吐出不良を防止することが可
能であるのみならず、インクジェット記録専用紙だけで
なく普通紙においても充分な画像堅牢性と優れた品質を
持つ画像が形成される。

【００３０】以下に本発明を詳細に説明する。まず本発
明に用いられる着色剤は、顔料や油溶性染料といった疎
水性の着色剤を、親水性を付与したマイクロカプセルに
包含させ該着色剤を水中に分散可能な状態にしたものが
用いられる。従来はこのような着色剤のマイクロカプセ
ル化は、着色剤の分散安定性や定着性などを改良するた
めに行われていたが、本発明によれば着色剤をマイクロ
カプセルに内包させることにより、シリコンやシリコン
酸化物の溶出を抑えることができる。

【００３１】本発明において、着色剤を内包したマイク
ロカプセルを用いることによりシリコンやシリコン酸化
物の溶出が抑制される理由は完全に明らかではないが、
顔料の周りに分散剤を吸着させたタイプのインクでは分
散剤の脱離や不足などにより、導電性である顔料の表面
がむき出しになるとシリコン系部材と電気的な接触を起
こし部材表面の溶出が起きる。一方、 マイクロカプセル
により顔料が被覆されている場合には、マイクロカプセ
ル壁によって顔料が絶縁されている状態であるため、部
材との電気的な接触が起こらず、シリコンやシリコン酸
化物の溶出が抑制されるものと考えられる。さらに、こ
の着色剤はマイクロカプセル化により顔料が樹脂により
被覆されているため、記録媒体へ付着した際の定着性や
着色剤の凝集力が高く、堅牢性、鮮明性に優れた画像を
形成することができる。

【００３２】また、本発明においては、インク中の分散
粒子のゼータ電位が−２０ｍＶ以下、すなわち絶対値に
して２０ｍＶ以上であることにより、さらにシリコンや
シリコン酸化物の溶出を抑制することができる。これ
は、部材のシリコン、及びシリコン酸化物表面は負のゼ
ータ電位を持っているため、同極性に帯電したマイクロ
カプセルが近づくと斥力が働くために部材との電気的な
接触が更に妨げられるからである。ゼータ電位が−２０
ｍＶより高いと、マイクロカプセルと部材の接触頻度が
高くなり、着色剤が完全にマイクロカプセル樹脂に被覆
されていなかった場合など、部材からのシリコンやシリ
コン酸化物の溶出を防ぎきれないことがある。また、イ
ンク中の分散粒子間の静電的な反発力がなくなり、粒子
間の凝集が進むことで分散系が不安定になるといった問
題も生じ易い。

【００３３】マイクロカプセルを水性媒体中に安定に分
散させるには、親水性の低いマイクロカプセルを分散剤
を用いて分散する方法と、マイクロカプセル自体に親水
性を付与して水中に分散する方法があるが、本発明では
後者の方法が好ましい。着色剤を被覆している樹脂に親
水性を持たせ分散剤の使用量を減らすと、従来のように
分散剤を用いた場合に問題となる、顔料からの分散剤の
脱離による吐出不良や、インク中に溶解している分散剤
による蒸発時の粘度上昇等が起こりにくいためである。

【００３４】このようなマイクロカプセル化した着色剤
の調製法としては特に制限はなく、以下に示すような公
知の方法を用いることができるが、これらに限るもので
はない。着色剤をマイクロカプセル化する際には、有機
相に着色剤とカプセル壁形成樹脂を溶解又は分散させた
後、水相へ転相することにより転相乳化させる方法、樹
脂を有機相に存在させ、これを着色剤の表面に析出させ
てカプセル壁を形成させるＩｎ−Ｓｉｔｕ重合法、樹脂
を有機相及び水相の両方に存在させ、両相の界面で反応
させてカプセル壁を形成する界面重合法、着色剤が溶解
又は分散した高分子水溶液から水溶液のｐＨ、温度、濃
度等変化により高分子の溶解度を低下させ、これを着色
剤表面に析出させることでカプセル壁を形成させるコア
セルベーション法等があり、マイクロカプセル形成後は
油性溶剤を除去することでカプセル分散水溶液を得るこ
とができる。

【００３５】本発明の好ましい態様によれば上記の様に
して得られる着色剤を内包する樹脂の平均粒子径として
は０．０１〜１．０μｍ、好ましくは０．０１〜０．２
μｍの範囲にあることが好ましい。ここでいう平均粒径
とは、体積累積パーセント５０％の値をさす。体積累積
パーセント５０％の値を測定するには、例えば、インク
中のブラウン運動を行っている粒子にレーザー光を照射
し、粒子から戻ってくる光（後方散乱光）の振動数（光
の周波数）の変化量から粒子径を求める動的光散乱法
（ドップラー散乱光解析）といわれる方法を用いること
ができる。

【００３６】本発明のマイクロカプセル化に用いられる
樹脂としては、親水性基としてのモノマーと疎水性基と
してのモノマーとの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、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、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、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、
フマル酸誘導体等が挙げられる。疎水性成分としてのモ
ノマーには、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、イソシアネート、
イソシアネート誘導体、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が挙げられる。

【００３７】塩としては、水素、アルカリ金属、アンモ
ニウムイオン、有機アンモニウムイオン、ホスホニウム
イオン、スルホニウムイオン、オキソニウムイオン、ス
チボニウムイオン、スタンノニウム、ヨードニウム等の
オニウム化合物が挙げられる。また上記重合体及びその
塩に、ポリオキシエチレン基、水酸基、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付加してもよい。

【００３８】本発明において好ましく用いられる疎水性
着色剤の具体例として、油溶性染料としてはＣ．Ｉ．ソ
ルベントイエロー１，２，３，１３，１９，２２，２
９，３６，３７，３８，３９，４０，４３，４４，４
５，４７，６２，６３，７１，７６，８１，８５，８６
等。Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８，２７，３５，３６，
３７，３８，３９，４０，５８，６０，６５，６９，８
１，８６，８９，９１，９２，９７，９９，１００，１
０９，１１８，１１９，１２２等。Ｃ．Ｉ．ソルベント
ブルー１４，２４，２６，３４，３７，３８，３９，４
２，４３，４５，４８，５２，５３，５５，５９，６７
等。Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック３，５，７，８，１
４，１７，１９，２０，２２，２４，２６，２７，２
８，２９，４３，４５等が挙げられる。

【００３９】また、顔料としては、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（Ｃ．Ｉ．ピグメントブ
ラック７）類、または銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラ
ック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック
（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料があげ
られる。さらに、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、３、
１２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４
２（黄色酸化鉄）、５３、５５、８１、８３、９５、９
７、９８、１００、１０１、１０４、４０８、１０９、
１１０、１１７、１２０、１３８、１５０、１５３、
Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３
６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、
３、５、１７、２２、２３、３１、３８、４８：２、４
８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：
３、４８：４、４９：１、５２：２、５３：１、５７：
１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：
１、６３：２、６４：１、８１、８３、８８、１０１
（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カド
ミウムレッド）、１１２、１１４、１Ｉ２（キナクリド
ンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６
８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８
５、１９０、１９３、２０９、２１９、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：
１、１６、１９、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブル
ー１、２、１５（フタロシアニンブルー）、１５：１、
１５：２、１５：３（フタロシアニンブルー）、１６、
１７：１、５６、６０、６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリ
ーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６、等があ
る。

【００４０】また、それぞれのインクに含まれる顔料は
インク全重量に対して０．１〜１０重量％であることが
好ましく、さらには１．０〜５．０％の範囲であること
が好ましい。顔料の含有量がこれよりも少ないと普通紙
に印字した際に十分な彩度や画像濃度が得られず、これ
より多い場合には画像の明度が低下したり吐出時にヘッ
ドノズルの目詰まりなどが起こる可能性がある。

【００４１】本発明のインクには、ノズル部での目詰り
を防ぐため、またインクの溶解安定性を向上するために
湿潤剤として水溶性有機溶媒を添加することが望まし
い。例としては、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、テトラエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、１，３−ブタンジオー
ル、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオー
ル、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−２，４−
ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセ
リン、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−
ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペ
トリオール等の多価アルコール類、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ブチルエ
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、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
ノフェニルエーテル、テトラエチレングリコールモノメ
チルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテ
ル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレング
リコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモ
ノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテ
ル類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、
Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメ
チルイミイダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブ
チロラクトン等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、
Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド等のアミド類；モノエタノールアミン、ジエタノール
アミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジ
エチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチ
ルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール、チオ
ジグリコール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネ
ート、炭酸エチレン等が挙げられ、これらを単独あるい
は複数混合して用いることができる。これら多価アルコ
ールのインク中の含有量としてはｌ〜５０重量％、より
好ましくは５〜３０重量％である。

【００４２】本発明のインクには、記録媒体への浸透
性、またノズル材への濡れ性を調整するために種々の界
面活性剤を添加することが可能である。界面活性剤の例
としては、アルキルアリルまたはアルキルナフタレンス
ルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩、アル
キルスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキル
スルホコハク酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキル
ベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジ
スルホン酸塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩、ア
ルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルアリールエー
テルエステル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカ
ンオレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル硫酸エステル塩、エーテルカルボキシレート、スル
ホコハク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、脂肪酸塩、
高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、ナフテン酸塩等といっ
たアニオン系界面活性剤、アルキルアミン塩、ジアルキ
ルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第
４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダ
ゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等とい
ったカチオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポ
リオキシエチレングリコールエステル、ポリオキシエチ
レン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコー
ル、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ショ糖
エステル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエ
ーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエー
テル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエー
テル、脂肪酸アルカノールアミド、アミンオキシド、ポ
リオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エ
ステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレ
ンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソル
ビトール脂肪酸エステル、アルキル（ポリ）グリコキシ
ド等といったノニオン系界面活性剤、イミダゾリニウム
ベタイン等のイミダゾリン誘導体、ジメチルアルキルラ
ウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ（アミ
ノエチル）グリシン等といった両性界面活性剤、フッ素
系界面活性剤、シリコン系界面活性剤等が単独、あるい
は複数混合して用いられる。インク組成物中でのこれら
界面活性剤の添加量は０．０１重量％〜５．０重量％で
あり、好ましくは０．５重量％〜３重量％である。０．
０１重量％未満では添加した効果は無く、５．０重量％
より多い添加では記録媒体への浸透性が必要以上に高く
なり、画像濃度の低下や裏抜けの発生といった問題があ
る。

【００４３】本発明のインクには上記着色剤、溶剤の他
に従来知られている添加剤、例えば防腐防黴剤、ｐＨ調
整剤、キレート試薬、防錆剤や、その他目的に応じて紫
外線吸収剤、赤外線吸収剤、水溶性高分子化合物、着色
剤溶解剤などを添加することができる。

【００４４】次に、本発明のインクを収容したインク収
容部と、インク滴を吐出させるための記録ヘッドとを有
するインクカートリッジを備えたインクジェット記録装
置を添付図面を参照して説明するが、以下は構成例の一
つに過ぎず、本発明に何ら限定を加えるものではない。

【００４５】図１は本発明のインクを収容したインク収
容部を備えたインクカートリッジを搭載するシリアル型
インクジェット記録装置の機構部の概略正面図である。
このインクジェット記録装置の機構部は、両側の側板
１，２間に主支持ガイドロッド３及び従支持ガイドロッ
ド４を略水平な位置関係で横架し、これらの主支持ガイ
ドロッド３及び従支持ガイドロッド４でキャリッジユニ
ット５を主走査方向に摺動自在に支持している。キャリ
ッジユニット５には、それぞれイエロー（Ｙ）インク、
マゼンタ（Ｍ）インク、シアン（Ｃ）インク、ブラック
（Ｂｋ）インクをそれぞれ吐出する４個のヘッド６を、
その吐出面（ノズル面）６ａを下方に向けて搭載し、ま
たキャリッジユニット５のヘッド６の上側には４個のヘ
ッド６に各々インクを供給するための各色のインク供給
体である４個のインクカートリッジ７ｙ，７ｍ，７ｃ，
７ｋを交換可能に搭載している。そして、キャリッジユ
ニット５は主走査モータ８で回転される駆動プーリ（駆
動タイミングプーリ）９と従動プーリ（アイドラプー
リ）１０との間に張装したタイミングベルト１１に連結
して、主走査モータ８を駆動制御することによってキャ
リッジ５、即ち４個のヘッド６を主走査方向に移動する
ようにしている。また、側板１，２をつなぐ底板１２上
にサブフレーム１３，１４を立設し、このサブフレーム
１３，１４間に用紙１６を主走査方向と直交する副走査
方向に送るための搬送ローラ１５を回転自在に保持して
いる。そして、サブフレーム１４側方に副走査モータ１
７を配設し、この副走査モータ１７の回転を搬送ローラ
１５に伝達するために、副走査モータ１７の回転軸に固
定したギヤ１８と搬送ローラ１５の軸に固定したギヤ１
９とを備えている。

【００４６】さらに、側板１とサブフレーム１３との間
には、ヘッド６の信頼性維持回復機構（以下、「サブシ
ステム」という。）２１を配置している。サブシステム
２１は、各ヘッド６の吐出面をキャッピングする４個の
キャップ手段２２をホルダ２３で保持し、このホルダ２
３をリンク部材２４で揺動可能に保持して、キャリッジ
ユニット５の主走査方向の移動でホルダ２３に設けた係
合部２５にキャリッジユニット５が当接することで、キ
ャリッジユニット５の移動に従ってホルダ２３がリフト
アップしてキャップ手段２２でインクジェットヘッド６
の吐出面６ａをキャッピングし、キャリッジユニット５
が印写領域側へ移動することで、キャリッジユニット５
の移動に従ってホルダ２３がリフトダウンしてキャップ
手段２２がインクジェットヘッド６の吐出面６ａから離
れるようにしている。なお、キャップ手段２２は、それ
ぞれ吸引チューブ２６を介して吸引ポンプ２７に接続す
ると共に、大気開放口を形成して、大気開放チューブ及
び大気開放バルブを介して大気に連通している。また、
吸引ポンプ２７は吸引した廃液をドレインチューブ等を
介して図示しない廃液貯留槽に排出する。さらに、ホル
ダ２３の側方には、インクジェットヘッド６の吐出面６
ａをワイピングする繊維部材、発泡部材或いはゴム等の
弾性部材からなるワイピング手段であるワイパブレード
２８をブレードアーム２９に取付け、このブレードアー
ム２９は揺動可能に軸支し、図示しない駆動手段で回動
されるカムの回転によって揺動させるようにしている。

【００４７】次に、インクカートリッジ７について図
２、図３を参照して説明する。ここで、図２は記録装置
に装填する前のインクカートリッジの外観斜視図、図３
はインクカートリッジの正断面図である。インクカート
リッジ７は、図３に示すように、カートリッジ本体４１
内に所要の色のインクを吸収させたインク吸収体４２を
収容してなる。カートリッジ本体４１は、上部に広い開
口を有するケース４３の上部開口に上蓋部材４４を接着
又は溶着して形成したものであり、例えば樹脂成型品か
らなる。また、インク吸収体４２は、ウレタンフォーム
体等の多孔質体からなり、カートリッジ本体４１内に圧
縮して挿入した後、インクを吸収させている。

【００４８】カートリッジ本体４１のケース４３底部に
は記録ヘッド６へインクを供給するためのインク供給口
４５を形成し、このインク供給口４５内周面にはシール
リング４６を嵌着している。また、上蓋部材４４には大
気開放口４７を形成している。そして、カートリッジ本
体４１には、装填前の状態で、インク供給口４５を塞ぐ
と共に装填時や輸送時などのカートリッジ取扱い時、或
いは真空包装時による幅広側壁に係る圧力でケース４３
が圧縮変形されて内部のインクが漏洩することを防止す
るため、キャップ部材５０を装着している。また、大気
開放口４７は、図２に示すように、酸素透過率が１００
ｍｌ／ｍ²以上のフィルム状シール部材５５を上蓋部材
４４に貼着してシールしている。このシール部材５５は
大気開放口４７と共にその周囲に形成した複数本の溝４
８をもシールする大きさにしている。このように大気開
放口４７を酸素透過率が１００ｍｌ／ｍ² 以上のシール
部材５５でシールすることで、インクカートリッジ７を
透気性のないアルミラミネートフィルム等の包装部材を
用いて減圧状態で包装することにより、インク充填時や
インク吸収体４２とカートリッジ本体４１との間に生じ
る空間Ａ（図３参照）にある大気のためにインク中に気
体が溶存したときでも、シール部材５５を介してインク
中の空気が真空度の高いカートリッジ本体４１外の包装
部材との間の空間に排出され、インクの脱気度が向上す
る。

【００４９】本発明のインクを収容したインク収容部
と、インク滴を吐出させるためのヘッド部を備えたイン
クカートリッジの構成例を図４に示し、説明する。すな
わち、インクカートリッジ３０は、シリアルタイプのも
のであり、インクジェットヘッド６と、このインクジェ
ットヘッド６に供給されるインクを収容するインクタン
ク４１と、このインクタンク４１内を密閉する蓋部材と
で主要部が構成される。インクジェットヘッド６には、
インクを吐出するための多数のノズル３２が形成されて
いる。インクはインクタンク４１から、図示しないイン
ク供給管を介して、やはり図示しない共通液室へと導か
れ、電極３１より入力される記録装置本体からの電気信
号に応じて、ノズル３２より吐出される。

【００５０】インク滴を吐出させるためのヘッド部につ
いて、図５に構成例を示し説明する。図５は静電方式の
ヘッド部全体の断面側面図である。この構成例のヘッド
は３枚のシリコンの単結晶基板１０１，１０２（１０２
ａ及び１０２ｂ），１０３を重ねて接合した積層構造の
ものである。シリコンの単結晶基板の使用は、インクを
吐出させるための薄い振動板（数μｍ程度の厚さ）をエ
ッチングで作製する際に加工上好適であり、また、数μ
ｍ程度のギャップを高精度に後述する陽極接合で形成す
る際にも好都合な材料である。さらにまた、静電気力を
働かせて振動板を振動させる際には、電極に電圧を印加
して静電気力を発生させる必要性があるが、シリコンは
半導体であり、低抵抗とすることができるため、振動板
側の電極の代用をすることができ、振動板側に個別に電
極を設ける必要性がない等の利点を有する。

【００５１】その中間の第１基板１０１は、底壁を振動
板１０５とする液室１０６を構成する凹部と、凹部の後
部に設けられた流体抵抗部７を構成するインク流入口の
ための細溝と、液室１０６にインクを供給するための共
通のインクキャビティ１０８を構成する凹部を有する。
次に、第１基板１０１の下面に接合される下側の第２基
板１０２は１０２ｂの単結晶シリコン基板上に１０２ａ
のシリコン酸化膜を設けたものである。前記第１基板１
０２ａには振動板１０５とほぼ同じ形状の電極１２１が
形成される。電極１２１は（電極）端子部１２３を有
し、電極の（電極）端子部１２３を除き、電極１２１及
び電極のリード部全体を絶縁膜１２２で被覆している。
第２基板はシリコン以外にも例えばパイレックス（登録
商標）ガラス等を使用したものも知られている。次に、
第１基板１０１の上面に接合される上側の第３基板１０
３によって、前記ノズル孔１０４，インク吐出室１０
６，流体抵抗部１０７及びインクキャビティ１０８が構
成される。そして基板１０３にはインクキャビティ１０
８に連通するインク供給口１３１を穿設する。インク供
給口１３１は図示しない接続パイプ及びチューブを介し
て図示しないインクカートリッジに接続される。第３基
板はシリコン以外にも、例えばガラス，ニッケル、プラ
スチック，ステンレス等を使用したものも知られてい
る。

【００５２】上記のようにして構成された静電気力を利
用する構成例のインクジェットヘッドでは、電極１２１
に発振回路１４２より正のパルス電圧を印加すると、電
極１２１の表面がプラス電位に帯電し、対応する振動板
１０５の下面がマイナス電位に帯電して、振動板１０５
が静電気の吸引作用により下方へ撓む。次に、電極１２
１へのパルス電圧の印加をＯＦＦすると、撓んだ振動板
１０５が復元するため、液室１０６内の圧力が急激に上
昇し、ノズル孔１０４よりインク液滴１４１が形成さ
れ、図示しない受像体に向けてインク吐出が行われる。
そして、さらに、振動板１０５が再び下方へ撓むことに
より、インクがインクキャビティ１０８より流体抵抗部
１０７を通じて液室１０６内に補給される。発振回路１
４２には、上記のようにパルス電圧をＯＮ／ＯＦＦさせ
るものや交流電源等が用いられる。記録にあたっては、
それぞれのノズル孔１０４の電極１２１に印加すべき電
気パルスを制御して行う。

【００５３】本発明のインクは、上記の構成例のような
プリンタに使用されるシリコン及びシリコン酸化物の溶
出を抑制でき、プリンタの設計精度の低下によるインク
滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下、吐
出不良の発生、結合部の接合強度の低下による故障とい
った問題を防止し、またインクへのシリコン溶出による
目詰まりを防止することができる。

【００５４】［実施例］以下に本発明の実施例および比
較例を示す。尚、特に記載の無い限り添加比率は有効成
分の重量％を指す。 （評価方法） １） 信頼性試験 実施例および比較例それぞれで調製したインクを前記し
た図５に示す構成のヘッドを搭載したプリンタを用いて
印字試験を実施し、信頼性試験を行った。尚、図５の構
成のヘッドは、下記の条件で作製したものを用いた。第
１基板１０１は両面研磨された（１１０）面方位のｐ型
単結晶シリコンウェハ、第２基板は両面研磨された（１
００）面方位のｐ型単結晶シリコンウェハ１０２ｂと熱
酸化膜１０２ａからなり、これら基板をマスク及びアル
カリ液による異方性エッチングを施すことにより図５に
示したように液室１０６，流体抵抗部１０７及びインク
キャビティ１０８等に相当する各凹部を形成し、更に電
極１２１，電極リード部，電極端子１２３、絶縁膜１２
２を形成した。振動板１０５の厚さは２０μｍで、熱酸
化処理によりシリコン酸化物の膜を１０００Å設けた。
さらに、図５のように第１基板１０１の上側に、両面研
磨された（１００）面方位のｎ型単結晶シリコンウェハ
に異方性のドライエッチングによりノズル孔１０４，イ
ンク供給口１３１等を形成し、第３基板１０３を接合
し、発振回路１４２等を図のように接続して電極端子１
２３に正のパルス電圧を印加して印字した。よってイン
クと接する面は、振動板が１１０面の上に熱酸化処理に
よりシリコン酸化物の膜を１０００Å設けた面、液室が
１００面、１１０面及び１１１面のシリコン、ノズルが
１００面及び異方性のドライエッチの面のシリコン、流
体抵抗部が１００面、１１０面のシリコンからなる。

【００５５】また、プリンタの印字条件は下記の通りで
行った。 駆動周波数：１２ＫＨｚ 駆動電圧：２３ｖ ノズル直径：３０μｍ 液滴体積：３０ｐｌ／ｄｏｔ ノズル数：４８ノズル ドット密度：６００ｄｐｉ

【００５６】２） 印字休止後印字試験、シリコン接液
性 上記プリンタにインクを充填したまま５０℃、６０％Ｒ
Ｈの環境下に１か月間プリンターを放置した後、印字を
行い正常な印字が可能か否かを試験した。また、シリコ
ンの厚さ変化量及び酸化膜の膜厚変化量を測定した。

【００５７】３） 画像濃度・裏抜け濃度 実施例１〜４、比較例１〜６で作製したインクを用い
て、市販のコピー用紙３種、ボンド紙３種上に各色のベ
タ印字を行なった。印字した画像サンプルの反射濃度を
Ｘ−Ｒｉｔｅ社製反射型カラー分光測色濃度計で測定
し、画像濃度・裏抜け濃度を調べた。裏抜け濃度は測定
値から地肌濃度を引いたものである。その結果、印字面
濃度ＯＤが黒ではＯＤ≧１．３５、カラーではＯＤ≧
０．９となるもの、また裏抜け濃度ＯＤｒが黒ではＯＤ
ｒ≦０．０５、カラーではＯＤｒ≦０．０４となるもの
を○印で示した。

【００５８】４） 画像滲みの評価 実施例１〜４、比較例１〜６で作製したインクを用いて
市販普通紙に文字を印刷し、その輪郭の滲み具合を評価
した。 ○：にじみが殆ど目立たない △：やや滲みが目立つ ×：滲みがひどく、画質を損ねている

【００５９】５） インクの保存安定性 実施例および比較例の各イエローインクをポリエチレン
製の容器に入れ、−２０℃、４℃、２０℃、５０℃、７
０℃、それぞれの条件下で３か月間保存し、保存前後の
粘度、表面張力、電気伝導度の変化および平均粒径を調
べた。どの条件下で保存しても、物性変化がなく、平均
粒径が１μｍ以下だったものを問題なしとした。

【００６０】６） 画像の耐光性 画像サンプルをフェードメーター（キセノン・アーク
灯、６３℃）に１２０時間かけ、光照射前後の画像濃度
をＸ−Ｒｉｔｅ社製反射型カラー分光測色濃度計で測定
した。 褪色率（％）＝［１−（光照射後の画像濃度／光照射前
の画像濃度）］×１００

【００６１】７） 画像の耐水性 画像サンプルを２５℃の純水に５分間浸し、浸水前後の
画像濃度をＸ−Ｒｉｔｅ社製反射型カラー分光測色濃度
計で測定した。 褪色率（％）＝［１−（浸水後の画像濃度／浸水前の画
像濃度）］×１００

【００６２】８） ゼータ電位 Ｍａｔｅｃ Ａｐｐｌｌｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ社製Ｅ
ＳＡ−８０００を用いて作製したインク中の分散粒子の
ゼータ電位を求めた。

【００６３】９） 初期平均粒子径 Ｌｅｅｄｓ＆Ｎｏｒｔｈｒｕｐ社製ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ
ＵＰＡ１５０を用いて平均粒子径を求めた。

【００６４】実施例１ 以下に示した組成物を充分に攪拌した後ナノマイザーを
用いて分散し、水を加えて転相乳化を行った後加熱しな
がら有機溶媒と水の一部を除去して、最終的には固形分
１０％のマイクロカプセル分散溶液を得た。 （マイクロカプセル溶液１） スチレン−アクリル酸−メタアクリル酸樹脂 ２０．０％ カーボンブラック ２０．０％ メチルエチルケトン ５５．０％ ジメチルエタノールアミン ５．０％ 次に下記処方の組成物を混合した後、０．８μｍのテフ
ロン（登録商標）フィルターでろ過し、顔料含有量３％
のインクを作製した。 （インク１） （マイクロカプセル溶液１） ２０．０％ Ｎ−メチル−２−ピロリドン ５．０％ ジエチレングリコールモノブチルエーテル １０．０％ イオン交換水 残量 初期印字試験では、表１に示したような鮮明な画像が得
られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用い
ることなく正常な印字が可能であった。シリコン接液性
では、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１８μ
ｍ、１１０面が約０．０８μｍ、１１１面が約０．０５
μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無
い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸
化膜の膜厚変化量は約５Åであり、振動板として問題の
無い膜厚変化量であった。また、インクの保存性に問題
はなかった。

【００６５】実施例２ 以下に示した組成物を攪拌し、水酸化ナトリウムを中和
剤として水中で転相乳化を行い、その後メチルエチルケ
トンを除去し、固形分濃度３０ｗｔ％のマイクロカプセ
ル分散体を得た。 （マイクロカプセル液２） Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４ ２０．０％ スチレンアクリル酸（酸価１８０、分子量２５０００） ３０．０％ グリセリン ２．０％ メチルイソプロピルケトン ５０．０％ 次に下記処方の組成物を混合した後、０．８μｍのテフ
ロンフィルターでろ過し、顔料含有量３％のインクを作
製した。 （インク２） （マイクロカプセル溶液２） １０．０％ グリセリン １５．０％ イソプロピルアルコール ５．０％ イオン交換水 残量 初期印字試験では、表１に示したような鮮明な画像が得
られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用い
ることなく正常な印字が可能であった。シリコン接液性
では、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１３μ
ｍ、１１０面が約０．０６μｍ、１１１面が約０．０３
μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無
い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸
化膜の膜厚変化量は約４Åであり、振動板として問題の
無い膜厚変化量であった。また、インクの保存性に問題
はなかった。

【００６６】実施例３ 以下の組成物を混合後、ホモジナイザーを用いて乳化分
散し、この乳化分液に対してトリエチレンジアミンの１
０％水溶液を攪拌しながら添加した後、加熱し固形分濃
度３０ｗｔ％のマイクロカプセル分散体を得た。 （マイクロカプセル液３） Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２ １０．０％ ポリイソシアネート １０．０％ 酢酸エチル ５０．０％ ポリビニルアルコール ３．０％ イオン交換水 残量 次に下記処方の組成物を混合した後、０．８μｍのテフ
ロンフィルターでろ過し、顔料含有量３％のインクを作
製した。 （インク３） （マイクロカプセル溶液３） ２０．０％ ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル ０．８％ トリエチレングリコール １０．０％ イオン交換水 残量 初期印字試験では、表１に示したような鮮明な画像が得
られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用い
ることなく正常な印字が可能であった。シリコン接液性
では、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１４μ
ｍ、１１０面が約０．０９μｍ、１１１面が約０．０５
μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無
い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸
化膜の膜厚変化量は約５Åであり、振動板として問題の
無い膜厚変化量であった。また、インクの保存性に問題
はなかった。

【００６７】実施例４ 以下に示した組成物のうち、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー
１５：３とスチレン−アクリル酸−メタアクリル酸樹脂
を充分混練した後、残りの組成物と混合してからナノマ
イザーを用いて分散し、さらに転相乳化を行った後、有
機溶媒と水の一部を除去して固形分２０％のマイクロカ
プセル分散溶液を得た。 （マイクロカプセル溶液４) Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３ １０．０％ スチレン−アクリル酸−メタアクリル酸樹脂 １０．０％ トリエタノールアミン ２．０％ グリセリン ２．０％ メチルエチルケトン ２０．０％ イソプロピルアルコール １０．０％ イオン交換水 残量 次に下記処方の組成物を混合した後、０．８μｍのテフ
ロンフィルターでろ過し、顔料含有量５％のインクを作
製した。 （インク４） （マイクロカプセル溶液４） ２０．０％ トリエチレングリコールモノブチルエーテル ３．０％ チオジグリコール １０．０％ Ｎ−メチル−２−ピロリドン ５．０％ イオン交換水 残量 初期印字試験では、表１に示したような鮮明な画像が得
られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用い
ることなく正常な印字が可能であった。シリコン接液性
では、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．２２μ
ｍ、１１０面が約０．１５μｍ、１１１面が約０．０８
μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無
い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸
化膜の膜厚変化量は約３Åであり、振動板として問題の
無い膜厚変化量であった。また、インクの保存性に問題
はなかった。

【００６８】比較例１ 下記の組成物をホモジナイザーを用いて粗分散を行な
い、次にナノマイザーを用いて分散し顔料分散液１を作
製した。 （顔料分散液１） 表面をプラズマ処理したカーボンブラック １０．０％ スチレン無水マレイン酸共重合体 ５．０％ イオン交換水 残量 次に下記処方の組成物を混合した後、０．８μｍのテフ
ロンフィルターでろ過し、インクを作製した。 （インク５） （顔料分散液１） ５０．０％ ジエチレングリコール １０．０％ Ｎ−メチル−２−ピロリドン ５．０％ ジエチレングリコールモノブチルエーテル ２．０％ イオン交換水 残量 このインクを実施例１と同様にプリンタに充填して、印
字および保存試験を行った。このインクでは、実施例１
と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性
試験では、インクへのシリコンの溶出により顔料の分散
安定性が悪くなったために１０／４８ノズルに吐出不良
が発生した。シリコン接液性では、シリコンの厚さ変化
量は１００面が約６．１μｍ、１１０面が約４．１μ
ｍ、１１１面が約０．７２μｍであり、液室、流体抵抗
部、ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、
また１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、振
動板として問題となる変化量であった。インクの保存性
に問題はなかった。

【００６９】比較例２ 下記の組成物を用いて、比較例１と同様に顔料分散液と
インクを調整した。 （顔料分散液２） Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３ １０．０％ ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド ５．０％ イオン交換水 残量 （インク６） （顔料分散液１） ５０．０％ グリセリン １５．０％ イソプロピルアルコール ５．０％ イオン交換水 残量 このインクを実施例１と同様にプリンタに充填して、印
字および保存試験を行った。このインクでは、実施例１
と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性
試験では、インクへのシリコンの溶出により顔料の分散
安定性が悪くなったために２５／４８ノズルに吐出不良
が発生した。シリコン接液性では、シリコンの厚さ変化
量は１００面が約７．９μｍ、１１０面が約３．９μ
ｍ、１１１面が約０．６４μｍであり、液室、流体抵抗
部、ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、
また１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、１
０／４８の振動板が、薄くなったために振動に耐えられ
ず破損していた。インクの保存性に問題はなかった。

【００７０】比較例３ 下記の組成物を用いて、比較例１と同様に顔料分散液と
インクを調整した。 （顔料分散液３） Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２ １０．０％ ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンオクチルエーテル ５．０％ イオン交換水 残量 （インク７） （顔料分散液３） ５０．０％ ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル ０．８％ トリエチレングリコール １０．０％ イオン交換水 残量 このインクを実施例１と同様にプリンタに充填して、印
字および保存試験を行った。このインクでは、実施例１
と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性
試験では、インクへのシリコンの溶出により顔料の分散
安定性が悪くなったために１２／４８ノズルに吐出不良
が発生した。シリコン接液性では、シリコンの厚さ変化
量は１００面が約７．２μｍ、１１０面が約３．３μ
ｍ、１１１面が約０．８１μｍであり、液室、流体抵抗
部、ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、
また１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、振
動板として問題となる変化量であった。インクの保存性
に問題はなかった。

【００７１】比較例４ 下記の組成物を用いて、比較例１と同様に顔料分散液と
インクを調整した。 （顔料分散液４） Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３ １０．０％ ジポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルリン酸 ５．０％ イオン交換水 残量 （インク８） （顔料分散液４） ５０．０％ トリエチレングリコールモノブチルエーテル ３．０％ チオジグリコール １０．０％ Ｎ−メチル−２−ピロリドン ５．０％ イオン交換水 残量 このインクを実施例１と同様にプリンタに充填して、印
字および保存試験を行った。このインクでは、実施例１
と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性
試験では、インクへのシリコンの溶出により顔料の分散
安定性が悪くなったために４／４８ノズルに吐出不良が
発生した。シリコン接液性では、シリコンの厚さ変化量
は１００面が約６．８μｍ、１１０面が約２．４μｍ、
１１１面が約０．７０μｍであり、液室、流体抵抗部、
ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、また
１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、振動板
として問題となる変化量であった。

【００７２】比較例５ （インク９） （マイクロカプセル溶液１） ６０．０％ サーフィノール４６５ １．２％ トリエタノールアミン １０．０％ イオン交換水 残量 初期印字試験では、印字中に５／４８ノズルが吐出不能
となったためクリーニング動作を３回行ったところ、全
ノズル吐出可能となり、表１に示したような画像が得ら
れた。印字休止後の印字では、印字前に７回のクリーニ
ング動作を行うことで全ノズルから吐出が可能になっ
た。シリコン接液性では、シリコンの厚さ変化量は１０
０面が約０．３８μｍ、１１０面が約０．１９μｍ、１
１１面が約０．１１μｍであり、液室、流体抵抗部、ノ
ズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１
１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約７Åであり、
振動板として問題の無い膜厚変化量であった。また、イ
ンクの保存性試験では保存後平均粒径が２８２ｎｍに増
大した。

【００７３】

【表１】

【００７４】

【発明の効果】以上のように、請求項１のインクジェッ
ト記録用インクによれば、少なくとも着色剤を内包した
マイクロカプセルを含み、かつζ電位が−２０Ｖ以下で
あることから、プリンタに使用されるシリコン及びシリ
コン酸化物の溶出を抑制でき、プリンタの設計精度の低
下によるインク滴の大きさや吐出速度の変化による画像
品質の低下、吐出不良の発生、結合部の接合強度の低下
による故障といった問題を防止すると共にインクへのシ
リコン溶出による目詰まりを防止することができる。ま
た、耐水性・耐光性といった画像堅牢性に優れ、鮮明で
滲みのない画像を形成することができる。

【００７５】請求項２のインクジェット記録用インクに
よれば、着色剤を内包したマイクロカプセルに親水性を
付与することから、カプセルの分散安定性を高め、目詰
まりや噴射方向曲がりのない吐出安定性の高い印字を行
うことができる。

【００７６】請求項３のインクジェット記録用インクに
よれば、顔料を内包したマイクロカプセルを含有するこ
とにより、耐水性・耐光性といった画像堅牢性に優れた
画像を形成することができる。

【００７７】請求項４のインクジェット記録用インクに
よれば、顔料を内包したマイクロカプセルの平均粒子径
が０．０１〜０．２μｍであり、また顔料の含有量がイ
ンク全重量に対して０．１〜１０重量％であることか
ら、目詰まりや噴射方向曲がりのない吐出安定性の高い
印字を行うことができる。また顔料の分散安定性が阻害
されることなく保存安定性を示し、高い印字濃度と良好
な色調を持った画像を形成することができる。

【００７８】請求項５のインクジェット記録方法によれ
ば、精密さが要求される液室部材のシリコン溶出を抑制
できので、液室容積が大きくなること無く所望の液室容
積を維持することができ、さらにインク滴の大きさや吐
出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を
防止することができる。

【００７９】請求項６のインクジェット記録方法によれ
ば、精密さが要求される流体抵抗部のシリコン溶出を抑
制できるので、流体抵抗が変化すること無く所望の流体
抵抗を維持することでき、さらにインク滴の大きさや吐
出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を
防止することができる。

【００８０】請求項７のインクジェット記録方法によれ
ば、精密さが要求される振動板のシリコン溶出を抑制で
きるので、振動板の厚さが減少すること無く所望の振動
板の厚さを維持することでき、さらにインク滴の大きさ
や吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発
生、振動板の破損を防止することができる。

【００８１】請求項８のインクジェット記録方法によれ
ば、精密さが要求されるノズルのシリコン溶出を抑制で
きるので、ノズルの径が拡大すること無く所望のノズル
径を維持することでき、さらにインク滴の大きさや吐出
速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防
止することができる。

【００８２】請求項９のインクジェット記録用カートリ
ッジによれば、インク収容部に上記本発明のインクが用
いられるため、プリンタに使用されているシリコンやシ
リコン酸化物の溶出が抑制され、画像品質の低下など上
述の問題が防止できるのみでなく、インク中へのシリコ
ン溶出による目詰まりが防止され、さらに、画像堅牢性
に優れ鮮明で滲みのない画像を形成することができる。

【００８３】請求項１０の記録ヘッド部を有するインク
ジェット記録用カートリッジによれば、インク収容部に
上記本発明のインクが用いられるため、記録ヘッドなど
に使用されているシリコンやシリコン酸化物の溶出が抑
制され、画像品質の低下など上述の問題が防止できるの
みでなく、インク中へのシリコン溶出による目詰まりが
防止され、さらに、画像堅牢性に優れ鮮明で滲みのない
画像を形成することができる。

【００８４】請求項１１の記録ヘッド部を有するインク
ジェット記録用カートリッジによれば、インク収容部に
上記本発明のインクが用いられるため、精密さが要求さ
れる液室部材のシリコン溶出を抑制でき、液室容積が大
きくなること無く所望の液室容積を維持することができ
ると共にインク滴の大きさや吐出速度の変化による画像
品質の低下や吐出不良の発生を防止することができる。

【００８５】請求項１２の記録ヘッド部を有するインク
ジェット記録用カートリッジによれば、インク収容部に
上記本発明のインクが用いられるため、精密さが要求さ
れる流体抵抗部のシリコン溶出を抑制でき、流体抵抗部
が変化すること無く所望の流体抵抗を維持することでき
ると共にインク滴の大きさや吐出速度の変化による画像
品質の低下や吐出不良の発生を防止することができる。

【００８６】請求項１３の記録ヘッド部を有するインク
ジェット記録用カートリッジによれば、インク収容部に
上記本発明のインクが用いられるため、精密さが要求さ
れる振動板のシリコン溶出を抑制でき、振動板の厚さが
減少すること無く所望の振動板の厚さを維持することで
きると共にインク滴の大きさや吐出速度の変化による画
像品質の低下や吐出不良の発生、また振動板の破損を防
止することができる。

【００８７】請求項１４の記録ヘッド部を有するインク
ジェット記録用カートリッジによれば、インク収容部に
上記本発明のインクが用いられるため、精密さが要求さ
れるノズルのシリコン溶出を抑制でき、ノズル径が拡大
すること無く所望のノズル径を維持することできると共
にインク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の
低下や吐出不良の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクカートリッジを搭載するシリアル型イン
クジェット記録装置の構成例を示す概略正面図。

【図２】記録装置に装填する前のインクカートリッジの
外観斜視図。

【図３】インクカートリッジの正断面図。

【図４】記録ヘッドと一体化されたインクカートリッジ
の外観斜視図。

【図５】記録ヘッド部全体の断面側面図。

【符号の説明】

３ ガイドロッド ４ 従支持ガイドロッド ５ キャリッジユニット ６ ヘッド ７ インクカートリッジ １１ タイミングベルト １５ 搬送ロ−ラ １６ 用紙 ２１ 信頼性維持回復機構 ２２ キャップ ２３ ホルダ ２６ 吸引チューブ ２７ 吸引ポンプ ３０ インクカートリッジ ３１ 電極 ３２ ノズル ４１ カートリッジ本体 ４２ 吸収体 ４３ ケース ４５ インク供給口 ４６ シールリング ４７ 大気開放口 ５０ キャップ部材 ５５ フィルム状シール部材 １０１，１０２，１０３ 単結晶基板 １０４ ノズル孔 １０５ 振動板 １０６ 液室 １０７ 流体抵抗部 １０８ インクキャビテイ ー １２１ 電極 １２２ 絶縁膜 １２３ 端子部 １３１ インク供給口 １４１ インク液滴 １４２ 発振回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 希世文 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2C056 EA21 FC01 HA17 KC01 2H086 BA55 BA60 BA62 4J039 AD03 AD09 AD13 AD14 BE01 BE02 BE12 BE15 BE22 CA06 CA11 GA24

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクと接する部材の少なくとも一部が
   シリコンまたはシリコン酸化物で形成されたインクジェ
   ットプリンタに使用されるインクであって、少なくとも
   着色剤を内包したマイクロカプセルを含み、かつゼータ
   電位が−２０V 以下であることを特徴とするインクジェ
   ット記録用インク。
2. 【請求項２】 前記マイクロカプセルが親水性を付与し
   た樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１に記
   載のインクジェット記録用インク。
3. 【請求項３】 前記マイクロカプセルに内包される着色
   剤が顔料であることを特徴とする請求項１または２に記
   載のインクジェット記録用インク。
4. 【請求項４】 顔料を内包したマイクロカプセルの平均
   粒子径が０．０１〜０．２μｍであり、また顔料の含有
   量がインク全重量に対して０．１〜１０重量％であるこ
   とを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録用
   インク。
5. 【請求項５】 液室部材が単結晶シリコンをエッチング
   処理することにより溝が形成されたインクジェットプリ
   ンタと請求項１乃至４のいずれか１項記載のインクを用
   いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方
   法。
6. 【請求項６】 流体抵抗部が単結晶シリコンをエッチン
   グ処理することにより形成されたインクジェットプリン
   タと請求項１乃至４のいずれか１項記載のインクを用い
   て記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方
   法。
7. 【請求項７】 振動板が単結晶シリコンをエッチング処
   理することにより形成されたインクジェットプリンタと
   請求項１乃至４のいずれか１項記載のインクを用いて記
   録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
8. 【請求項８】 ノズルが単結晶シリコンをエッチング処
   理することにより形成されたインクジェットプリンタと
   請求項１乃至４のいずれか１項記載のインクを用いて記
   録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
9. 【請求項９】 インクを収容したインク収容部からなる
   インクジェット記録用インクカートリッジにおいて、前
   記インクが請求項１乃至４のいずれか１項記載のインク
   であることを特徴とするインクインクジェット記録用カ
   ートリッジ。
10. 【請求項１０】 インクを収容したインク収容部と、イ
    ンク液滴を吐出させるための記録ヘッド部からなるイン
    クジェット記録用カートリッジにおいて、前記インクが
    請求項１乃至４のいずれか１項記載の水溶性インクであ
    ることを特徴とするインクジェット記録用カートリッ
    ジ。
11. 【請求項１１】 液室部材が単結晶シリコンをエッチン
    グ処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備
    えたことを特徴とする請求項１０記載のインクジェット
    記録用カートリッジ。
12. 【請求項１２】 流体抵抗部が単結晶シリコンをエッチ
    ング処理することにより形成された記録ヘッド部を備え
    たことを特徴とする請求項１０記載のインクジェット記
    録用カートリッジ。
13. 【請求項１３】 振動板が単結晶シリコンをエッチング
    処理することにより形成された記録ヘッド部を備えたこ
    とを特徴とする請求項１０記載のインクジェット記録用
    カートリッジ。
14. 【請求項１４】 ノズルが単結晶シリコンをエッチング
    処理することにより形成された記録ヘッド部を備えたこ
    とを特徴とする請求項１０記載のインクジェット記録用
    カートリッジ。