JP2002285051A

JP2002285051A - インク及び該インクを用いるインクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2002285051A
Application number: JP2001087916A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kurabayashi; 豊倉林; Makiko Endo; 真紀子遠藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2002-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】従来技術では達成し得ない高い耐久性を得る
ことのできるインクジェット用インク、特に、サーマル
インクジェット記録に好適なインクジェット用インク、
及びそれを用いた高耐久を達成できるインクジェット記
録装置の提供。【解決手段】着色剤と、該着色剤を分散又は溶解する
液媒体と、カーボンブラックと、テルペン系化合物を水
に可溶化したエマルジョンとを少なくとも含有し、上記
カーボンブラックの含有量が０．１ｗｔ％以内であるこ
とを特徴とするインク、及び該インクを用いるインクジ
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
録に適した信頼性、特に、耐久性に優れるインク及び該
インクを用いるインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方法は、インクの小
滴を飛翔させ、紙等の記録媒体にインクを付着させて記
録を行うものである。特に、特公昭６１−５９９１１号
公報、特公昭６１−５９９１２号公報、特公昭６１−５
９９１４号公報において開示された方式、即ち、吐出エ
ネルギー供給手段として電気熱変換体を用い、熱エネル
ギーをインクに与えて気泡を発生させることにより液滴
を発生させる方式のインクジェット記録方法（サーマル
インクジェット記録方法）によれば、記録へッドの高密
度マルチオリフィス化を容易に実現することができ、高
解像度及び高品位の画像を高速で記録することができ
る。

【０００３】上記サーマルインクジェット記録方法にお
いては、ノズル内に設けられたヒーター部の温度が瞬間
的に数百度の高温に曝されるため、インク成分の熱分解
物等がヒーター表面に堆積することがある。かかる堆積
物は、ヒーターからインクへの熱伝導を阻害する原因と
なるため、インクの発泡が正常に行われなくなり、その
結果、印字に欠陥が生じることが起こる。このようなヒ
ーター表面上へのインク成分に由来する物質の堆積は、
コゲーションと呼ばれており、サーマルインクジェット
記録方式の高耐久化の障害要因となっている。従来、コ
ゲーションをインク組成面から防止する手段としては、
インク中への無機不純物の含有量を低減する方法、イン
ク中に含有させる染料等の着色剤を精製することによ
り、着色剤の純度を向上させる方法等が開示されてい
る。一方で、最近は、インクジェット記録の低ランニン
グコスト志向が高まり、従来よりも更に高い耐久性が要
求されているのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、従来技術では達成し得ない高い耐久性を得ることの
できるインクジェット用インク、特に、サーマルインク
ジェット記録に好適なインクジェット用インク、及びそ
れを用いた高耐久を達成できるインクジェット記録装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の本
発明によって達成される。本発明は、着色剤と、該着色
剤を分散又は溶解する液媒体と、カーボンブラックと、
テルペン系化合物を水に可溶化したエマルジョンとを少
なくとも含有し、上記カーボンブラックの含有量が０．
１ｗｔ％以内であることを特徴とするインク、及び該イ
ンクを用いるインクジェット記録装置である。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、好ましい実施の形態を挙げ
て本発明を詳細に説明する。本発明者らは、上記した従
来技術の課題を解決すべく鋭意検討の結果、着色剤と、
それを分散又は溶解する液体に、カーボンブラックをイ
ンク全量に対して０．１ｗｔ％以内の範囲で含有させ、
更に、テルペン系化合物を水に可溶化したエマルジョン
を含有させることで上記課題が解決され、従来技術では
達成し得なかった高い耐久性を得ることができ、特に、
サーマルインクジェット記録に好適なインクジェット用
インクが提供されることを見いだして本発明に至った。
以下に、本発明におけるカーボンブラックと、テルペン
系化合物を水に可溶化したエマルジョンの作用として推
定される要因を述べる。

【０００７】上記構成を有する本発明のインクをサーマ
ルインクジェット記録に用いると、先ず、記録の初期段
階に、インク中に０．１ｗｔ％以内の範囲で存在するカ
ーボンブラックが、サーマルインクジェット記録ヘッド
のノズル内に設けられたヒーター表面上に堆積し、ヒー
ター表面上に薄い膜を形成する。しかし、インク中にお
けるカーボンブラックの含有量は少ないため、カーボン
ブラックにより形成される膜は極めて薄く、ヒーターか
らインクに対する熱伝導に対して悪影響を与えることは
ない。又、得られる画像の色調に及ぼす影響も殆どな
い。

【０００８】しかしながら、記録が進み、ヒーターを加
熱するための電気パルス数の累積数が増加するに従っ
て、インク成分に由来するコゲーション物質が、このカ
ーボンブラックの層の上に堆積することが生じる。該カ
ーボンブラックの層は、インクの膜沸騰により生じる泡
が生成・消滅を繰り返す過程で、ヒーター面上で剥がれ
たり、付着したりを繰り返し、ある程度の耐久性は見ら
れるが、繰り返しパルス数が多くなるとヒーター面上か
ら剥がれにくくなってくる。これに対し、本発明では、
インク中に、テルペン系化合物を水に可溶化したエマル
ジョンを含有させているので、この時にヒーター面上に
こびりついたカーボンブラックの層を溶解させることが
でき、この結果、パルス数が増えた場合にも、コゲーシ
ョンの影響が有効に抑制できるものと考えられる。

【０００９】本発明のインクは、着色剤と、該着色剤を
分散又は溶解する液体と、カーボンブラックと、テルペ
ン系化合物を水に可溶化したエマルジョンとを必須の構
成成分とするが、本発明のインクに使用できる着色剤
は、染料、顔料等、従来公知のものを適宜に使用でき、
特に制限されない。又、カーボンブラックについても、
従来公知のチャネルブラック、ファーネスブラック等を
使用することができる。更に、各種表面処理を施した、
例えば、自己分散型のカーボンブラックも問題なく使用
できる。又、本発明のインクの必須の構成成分であるテ
ルペン系化合物を水に可溶化したエマルジョンの好まし
い使用量は、例えば、０．０５〜２０ｗｔ％とすること
が好ましい。又、本発明のインクは、上記必須の成分に
加えて、水溶性有機溶剤、界面活性剤、ｐＨ調製剤、防
かび剤等の添加剤を適宜に添加することもでき、これら
の添加剤としては、従来公知のものをいずれも使用する
ことができる。以下に、本発明のインクを構成する各成
分について詳細に説明する。

【００１０】＜テルペン系化合物を水に可溶化したエマ
ルジョン＞本発明で使用するテルペン系化合物を水に可
溶化したエマルジョンについて説明する。テルペン類
は、自然界に広く分布しており、一般的には、イソプレ
ンの誘導体とみなされ、いくつかの例外を除き、イソプ
レン単位が頭部と尾部を連結する形で骨格を形成してい
る。テルペンの１単位は、イソプレン２個とみなされ
る。本発明で使用するテルペン系化合物としては、従来
公知のものを使用できるが、不飽和炭化水素に限定され
ず、完全に飽和したものや、部分的に飽和したもの、ア
ルコール、アルデヒド或いはエステル等の誘導体も使用
できる。下記に、本発明で使用することのできるテルペ
ン系化合物を列挙する。

【００１１】含酸素系のテルペン系化合物としては、例
えば、リナロール、ゲラニオール、ネロール、シトロネ
ロール、ラバンズロール、ミルセロール、αテルピネオ
ール、１メントール、ボルネオール、ヒドロキシシトロ
ネラール等のアルコール類、、ペリラアルデヒド、シト
ロネリルオキシアセトアルデヒド等のアルデヒド類、リ
ラール、シネンサール等を挙げることができるが、勿
論、これらに限定されるわけではない。又、不飽和炭化
水素系のテルペン系化合物としては、例えば、αピネ
ン、βピネン、カンフェン、リモネン、ミルセン、βカ
リオフィレン等を挙げることができるが、勿論、これら
に限定されるわけではない。これらの中でも特に、リモ
ネン、ミルセン及びαテルピネオール等を好ましく使用
することができる。これらのインク中の好適な使用量と
しては、インク全量に対して０．０５〜２０ｗｔ％であ
る。本発明においては、上記に列挙したようなテルペン
系化合物をエマルジョン状態で水中に可溶化する際に使
用する界面活性剤に関しては、特に限定されない。

【００１２】＜着色剤／その含有量＞先ず、本発明のイ
ンクに使用できる着色剤としては、染料、顔料等、従来
公知のものを適宜に使用でき、特に制限されない。特
に、水溶性の着色剤を使用することが好ましく、例え
ば、従来より公知の水溶性染料である、水溶性のアニオ
ン性染料や、直接染料、酸性染料、反応染料等を用いる
ことができる。これらの染料のインクにおける含有量と
しては、記録画像の濃度やインクの吐出特性を考慮する
と、インク全重量を基準として、例えば、０．５〜１５
重量％、特には１〜１２重量％とすることが好ましい。
本発明に使用できる具体的な水溶性染料については後述
する。

【００１３】＜液媒体について＞本発明で使用する上記
したようなインク成分を分散又は溶解させるための液媒
体は、前記したカーボンブラック、テルペン系化合物を
水に可溶化したエマルジョン及び水溶性の着色剤を溶液
状態で保持でき、しかも、インク成分、特に、インクジ
ェット記録用インクの構成成分となり得るものである。
本発明で使用する液媒体の具体的なものとしては、水性
媒体であって、その構成成分として少なくとも水を含む
ものであることが好ましい。又、インクの各構成成分の
溶解性を増すため、或いは、インクの各種特性の調整の
ために水溶性有機溶剤を混合してもよい。インク全重量
に占める水の割合としては、例えば、２０〜９５重量
％、好ましくは４０〜９５重量％、より好ましくは６０
〜９５重量％とすることが好ましい。本発明に使用でき
る具体的な液媒体については後述する。

【００１４】＜水溶性染料の具体例＞本発明のインクの
着色剤に用い得ることのできるアニオン性基の水溶性染
料としては、例えば、下記のようなものが挙げられる。

【００１５】（ブラックインク）ブラックインクに用い
られる染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラ
ック１７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９、Ｃ．Ｉ．
ダイレクトブラック２２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック
３１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック３２、Ｃ．Ｉ．ダイ
レクトブラック５１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック６
２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック７１、Ｃ．Ｉ．ダイレ
クトブラック７４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１１
２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１１３、Ｃ．Ｉ．ダイ
レクトブラック１５４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１
６８、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２、Ｃ．Ｉ．アシッド
ブラック４８、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１１０、Ｃ．
Ｉ．リアクティブブラック１、Ｃ．Ｉ．リアクティブブ
ラック８、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック１２、Ｃ．
Ｉ．リアクティブブラック１３、Ｃ．Ｉ．フードブラッ
ク１、及びＣ．Ｉ．フードブラック２等が挙げられる。

【００１６】（イエローインク）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、
及びダイレクトイエロー１４２等が挙げられる。

【００１７】（マゼンタインク）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８０、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９
２、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２５４、Ｃ．Ｉ．
アシッドレッド２８９、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２８、
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、及びＣ．Ｉ．ダイレクト
レッド２４３等が挙げられる。

【００１８】（シアンインク）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２２、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１
２０、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１０６、及びＣ．Ｉ．ダイレクトブルー１９
９等が挙げられる。

【００１９】（その他の好ましい染料）更に、本発明の
インクに使用することのできる好ましい染料としては、
その分子内に−ＣＯＯＭ基（Ｍはアルカリ金属又はアン
モニウムを表す）を１個以上もつ染料が挙げられる。具
体的には、例えば、下記の一般式（II）〜（Ｖ）で表さ
れるような染料が本発明において有効に使用される。

【００２０】〔式（II）中、Ａ及びＢは、水酸基若しくは水素原子
を、Ｃは、水素原子若しくはＳＯ₃Ｍを、Ｄは、ＳＯ₃Ｍ
を夫々表す。尚、Ｍは、アルカリ金属、アンモニウム又
は有機アンモニウムを表す。〕

【００２１】

【００２２】〔上記式（III）中、Ｇは、下記構造式
（１）〜（４）で示される何れかを表し、Ｚは、ＮＨＣ
Ｈ₂ＣＨ₂ＯＨ、Ｎ(ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ)₂等を表し、又、下
記構造式（３）において、Ｒ及びＲ’は、水素原子又は
低級アルキル基等を表す。〕

【００２３】

【００２４】

【００２５】［上記式（IV）中、Ｊ及びＪ¹は夫々独立
に、下記構造式（５）〜（７）の何れかを表し、

【００２６】Ｌは、下記構造式（８）又は（９）を表
し、

【００２７】Ｘは、下記構造式（１０）〜（１２）の何
れかを表し、

【００２８】上記式（IV）中のＲ¹〜Ｒ⁴は、水素原子、
低級アルキル基等を表し、上記構造式（５）中のＲ⁵は
水素原子、低級アルキル基等を表し、上記構造式（６）
中のＷは、水素原子、−ＣＮ、アミド基、ピリジニウム
基及び−ＣＯＯＨのいずれかを表し、Ｔは、アルキル基
を示し、ｍは２〜８の数のアルキレン基を表し、上記構
造式（７）中のＢは、水素原子及び−ＣＯＯＨのいずれ
かを表し、上記構造式（１０）〜（１２）中のＺは、ア
ルコキシル基、−ＯＨ、アルキルアミノ基又は−ＮＨ₂
の何れかを表し、Ｙは、水素原子、−Ｃｌ又は−ＣＮの
何れかを表し、Ｅは、−Ｃｌ又は−ＣＮの何れかを表
す。］

【００２９】

【００３０】［上記式（Ｖ）中、Ｊは、下記構造式（１
３）を表し、

【００３１】Ｌは、下記構造式（１４）又は（１５）を
表し、

【００３２】Ｘは、下記構造式（１６）〜（１８）の何
れかを表し、

【００３３】上記式（Ｖ）中のＲ¹及びＲ²は、水素原
子、低級アルキル基等を表し、上記構造式（１６）〜
（１８）中、Ｚは、アルコキシル基、−ＯＨ、アルキル
アミノ基又は−ＮＨ₂等のいずれかを表し、Ｙは、水素
原子、−Ｃｌ又は−ＣＮの何れかを表し、Ｅは、−Ｃｌ
又は−ＣＮを表す。）

【００３４】＜上記着色剤とインクｐＨの関係＞上記し
た着色剤、特に、分子内に−ＣＯＯＭを含む水溶性着色
剤をインク中に含有させる場合には、インクのｐＨを
９．５〜１２、特には９．５〜１１程度に調整すること
が好ましい。即ち、インクのｐＨをこの範囲とすると、
着色剤の水性媒体中での溶解性が一段と向上し、インク
の保存時の特性変化を抑制することができる。又、イン
クのｐＨを上記範囲内とすることで、発熱ヒーターへの
コゲの発生が極めて強力に制御される。

【００３５】＜水溶性有機溶媒の具体例＞次に、本発明
のインク中の液媒体に含有させてもよい水溶性有機溶媒
としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロ
ピルアルコール等の１価アルコール類、アセトン、ジア
セトンアルコール等のケトン又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；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、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
レングリコール等のオキシエチレン又はオキシプロピレ
ン付加重合体；エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、トリメチレングリコール、ブチレングリコール、
ヘキシ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；１，２，６−ヘ
キサントリオール等のトリオール類；チオジグリコー
ル；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モノメチル
（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；トリエチレングリコールジメチ
ル（又はエチル）エーテル、テトラエチレングリコール
ジメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの
低級ジアルキルエーテル類等が挙げられる。上記水溶性
有機溶剤の含有量は、一般的にはインクの全重量に対し
て重量％で０〜４０％、好ましくは２〜３０％の範囲で
ある。上記の如き媒体を併用する場合は単独でも混合物
としても使用できるが、好ましい水溶性有機溶剤は、１
価アルコール類、ケトン類、グリセリン、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、チオジグリコール、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及びその誘導体（中でもそのアルキ
ルエーテル類）である。

【００３６】＜他の成分＞又、本発明インクには、イン
クが奏する効果を損なわれない範囲内で、その他各種の
保湿剤、消泡剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、及びｐ
Ｈ調整剤等を必要に応じて添加してもよい。保湿剤につ
いては、従来公知の、尿素やエチレン尿素等が使用でき
る。

【００３７】＜インクジェット記録装置＞次に、上記し
た本発明のインクを用いることのできるインクジェット
記録装置及びそれを用いた画像記録方法について説明す
る。

【００３８】（ヘッド構成）図１は、熱エネルギーを利
用してインクを吐出させる方式のインクジェット記録装
置の主要部の一つを構成する記録ヘッドの一実施態様で
あり、インクが吐出されるオリフィス部分を縦に横切る
方向の概略断面図である。又、図２は、図１のＡＡ線断
面図である。図１及び図２において、記録ヘッド１３
は、インクを通す溝１４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、蓄熱層１９、アルミナ等の
放熱性のよい基板２０よりなっている。

【００３９】上記記録ヘッド１３において、インク２１
は、吐出オリフィス（微細孔）２２まで来ており、所定
の圧力Ｐによりメニスカス２３を形成している。そして
電極１７−１及び１７−２に電気信号が加わると、発熱
へッド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、オリフィス２２よりインク２
１が吐出し、被記録媒体（例えば、紙等）２５に向かっ
て飛翔し、被記録媒体２５の画像記録領域に付着して画
像が記録される。

【００４０】図３に、図１に示すヘッドを多数並べたマ
ルチヘッドの外観図を示した。該マルチヘッドは、マル
チ溝２６を有するガラス板２７と、図ｌに説明したもの
と同様な発熱ヘッド２８を密着して製作されている。

【００４１】上記したヘッドの構成において、オリフィ
スのサイズは特に限定されず、所望の画像品質に応じて
適宜に設定すればよい。しかし、近年の高画質化への要
求に伴い、オリフィスのサイズを微細化することが検討
されている。具体的には、例えば、１回の吐出動作によ
ってオリフィスから吐出されるインクの量が、０．１〜
４０ピコリットル（ｐｌ）、特には０．１〜３０ｐｌと
なるようなオリフィスの微細化が検討されている。この
ようなサイズのオリフィスにおいては、記録一時停止後
にインクを安定して再吐出させることが、高品質な画像
を形成する上で特に好ましい技術目標の一つとなる。本
発明のインクは、この技術目標を克服することのできる
極めて有効な技術の一つに挙げることができる。

【００４２】又、オリフィスが上記したように微細化さ
れていない場合であっても、インクジェット記録装置の
普及に伴う使用環境の多様化、具体的には、例えば、周
囲温度が５℃以下の環境（例えば、寒冷地で暖房の効か
ない室内や屋外）下でのインクジェット記録装置の使用
の際には、前記したように、オリフィスの目詰まりによ
るインク不吐出が生じることがあり、インクジェット記
録装置のより一層の普及という観点から、この点も克服
すべき重要な技術目標の一つに挙げられている。本発明
のインクは、この技術目標を克服することのできる極め
て有効な技術の一つに挙げることができる。

【００４３】（記録装置）図４に、上記で説明したよう
な記録ヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一
例を示した。図４において、６１はワイピング部材とし
てのブレードであり、その一端はブレード保持部材によ
って保持されて固定端となり、カンチレバーの形態をな
す。ブレード６１は、記録ヘッドによる記録領域に隣接
した位置に配設され、又、図４に示した装置の場合、記
録ヘッドの移動経路中に突出した形態で保持される。６
２はキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポ
ジションに配設され、記録ヘッドの移動方向と垂直な方
向に移動して吐出口面と当接し、キャッピングを行う構
成を備える。更に、６３は、ブレード６１に隣接して設
けられる吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッ
ドの移動経路中に突出した形態で保持される。上記ブレ
ード６１、キャップ６２、吸収体６３によって吐出回復
部６４が構成され、ブレード６１及び吸収体６３によっ
て、インク吐出口面の水分や塵埃等の除去が行われる。

【００４４】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媒体にインク
を吐出して記録を行う記録ヘッドであり、６６は、この
記録ヘッド６５を搭載して、記録ヘッド６５の移動を行
うためのキャリッジである。キャリッジ６６は、ガイド
軸６７と摺動可能に係合し、キャリッジ６６の一部はモ
ータ６８によって駆動されるベルト６９と接続（不図
示）している。これによりキャリッジ６６は、ガイド軸
６７に沿った移動が可能となり、記録ヘッド６５による
記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。５
１は、被記録媒体としての記録紙を挿入するための給紙
部、５２は不図示のモータにより駆動される紙送りロー
ラーである。これらの構成によって記録ヘッドの吐出口
面と対向する位置へ記録紙が給紙され、記録が進行する
につれて排紙ローラー５３を配した排紙部へと排紙され
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、ヘッド回復部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に突出するように移動する。

【００４６】記録へッド６５が、ホームポジションから
記録開始位置へと移動する場合、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。上述の記録ヘッドのホ
ームポジションヘの移動は、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
ョンヘ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行わ
れる。

【００４７】（インクカートリッジ）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
に供給可能ならしめる。４４は、廃インクを受容する吸
収体である。インク収容部としては、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
るものが好ましい。本発明のインクは、上記の如きヘッ
ドとインクカートリッジとが別体になったインクジェッ
ト記録装置に限らず、図６に示す如き、それらが一体に
なったインクジェット記録装置にも好適に用いることが
できる。

【００４８】（記録ユニット）図６において、７０は記
録ユニットであって、この中にはインクを収容したイン
ク収容部、例えば、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
を用いることが好ましい。７２は、記録ユニット内部を
大気に連通させるための大気連通口である。この記録ユ
ニット７０は、図４で示す記録へッドに代えて用いられ
るものであって、キャリッジ６６に対し着脱自在になっ
ている。

【００４９】＜インクセット＞先に説明した構成を有す
る本発明のインクは、着色剤を適宜に選択することによ
って、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、レッド、
グリーン、ブルー又はブラックのインクとすることがで
きる。これらのインクは、各々単独で画像記録に用いて
もよいが、２つ以上の異なる色のインクを組合わせて、
カラー画像の形成に好適に用い得るインクセットとする
こともできる。又、同じ色調の、異なる着色剤を含む２
つ若しくはそれ以上のインクを組合わせたり、同じ色調
の、濃度の異なる２つ若しくはそれ以上のインクを組合
わせることによって高階調の画像形成に好適に用いるこ
とのできるインクセットを提供することもできる。

【００５０】又、これらのインクセットを用いて画像を
形成する場合には、例えば、前記図３に示した記録ヘッ
ドを４つキャリッジ上に並べたインクジェット記録装置
を用いることができる。図８は、その一実施例であり、
８６、８７、８８及び８９は、各々、例えば、イエロ
ー、マゼンタ、シアン及びブラックのインクを吐出する
ための記録ヘッドである。これらの記録ヘッドは、前記
したような構成のインクジェット記録装置に配置され、
記録信号に応じて記録ヘッドから各色のインクが吐出さ
れて画像が形成される。又、図８では、記録ヘッドを４
つ使用した例を示したが、これに限定されず、例えば、
図７に示したように、上記４色のインクカートリッジを
用いて１つのヘッドでインク流路を分けてカラー画像記
録を行なう実施形態も挙げられる。

【００５１】尚、ここまで記録信号に対応した熱エネル
ギーをインクに与え、該熱エネルギーよりにインクを吐
出させる装置及びそれを用いた画像記録方法に本発明に
かかるインクを用いた場合を説明してきた。しかし本発
明のインクは、機械エネルギーによってインクを吐出さ
せる方式のインクジェット記録装置及びそれを用いた画
像記録方法にも用いることができ、それによって同様の
優れた効果を得ることができる。

【００５２】

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。＜実施例１〜５＞下記の組成のインクを作成し、キヤノ
ン製バブルジェットプリンターＢＪＣ−６２０Ｊのカラ
ーインクタンクに詰め、所定のパルス数（３×１０
⁸回）で繰り返し印字を行い、その際の耐久前と耐久後
のドット径を、キヤノン製の高品位専用紙ＨＲ−１０１
上に印字することで比較した。表１に、実施例１〜５の
各インクに使用した着色剤、及びカーボンブラックの量
を示した。尚、カーボンブラックの添加量は、表１に、
インク中の固形分量で記載した。

【００５３】（インク組成）・各染料３ｗｔ％・グリセリン１０ｗｔ％・カーボンブラック（Ｃａｂｏｊｅｔ２００）・リモネン５ｗｔ％・水残量

【００５４】

【００５５】＜実施例６〜１０＞実施例１〜５で使用し
たリモネンの代わりにミルセンを使用した以外は実施例
１〜５と同様にして、実施例６〜１０のインクを得た。

【００５６】＜実施例１１〜１５＞実施例１〜５で使用
したリモネンの代わりにαテルピネオールを使用した以
外は実施例１〜５と同様にして、実施例１１〜１５のイ
ンクを得た。

【００５７】上記で得られた実施例１〜１５のインクを
夫々用いてインクの耐久テストを行って、得られた評価
結果を表２に示した。その際に、ドット径が耐久性のテ
スト前とテスト後の比［ドット径（耐久テスト後）／ド
ット径（耐久テスト前）］をとり、下記の基準で評価し
た。ＡＡ：０．９５以上Ａ：０．９０〜０．９５未満Ｂ：０．７９〜０．９未満Ｃ：０．７９未満

【００５８】

【００５９】＜比較例１〜５＞比較例として、実施例１
〜５のインクの構成から、カーボンブラックとテルペン
系化合物を水に可溶化したエマルジョンを除いたインク
を調製して比較例１〜５のインクとした。そして、得ら
れたインクを用いて、実施例１と同様の試験を行なった
ところ、比較例１〜５のインクを用いた場合の評価結果
は耐久性Ｂであった。以上の結果から、インクの構成を
本発明のインクのようにすることによって、サーマルイ
ンクジェット記録における耐久性を向上させることが可
能となることが確認された。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来技術では達成し得ない高い耐久性を得ることのでき
るインクジェット用インク、特に、サーマルインクジェ
ット記録に好適なインクジェット用インクが提供され、
かかるインクを用いることで高耐久を達成できるインク
ジェット記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット記録装置のヘッドの一実施態様
を示す縦断面図である。

【図２】図１のＡＡ線断面図である。

【図３】マルチヘッドの概略説明図である。

【図４】インクジェット記録装置の一実施態様を示す概
略斜視図である。

【図５】インクカートリッジの一実施態様を示す縦断面
図である。

【図６】インクジェット記録ヘッドの別の構例を示す概
略斜視図である。

【図７】４つのインクカートリッジが取り付けられた記
録ヘッドの概略説明図である。

【図８】４つの記録ヘッドがキャリッジに並べられてい
る構成を示す概略説明図である。

【符号の説明】１３：ヘッド１４：インク溝１５：発熱ヘッド１６：保護膜１７−１、１７−２：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２３：メニスカス２４：インク滴２５：被記録材２６：マルチ溝２７：ガラス板４０：インク袋４２：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５３：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８０：インク流路８１：オリフィスプレート８２：振動板８３：圧電素子８４：基板８５：吐出口８６、８７、８８、８９：記録ヘッド

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】着色剤と、該着色剤を分散又は溶解する
液媒体と、カーボンブラックと、テルペン系化合物を水
に可溶化したエマルジョンとを少なくとも含有し、上記
カーボンブラックの含有量が０．１ｗｔ％以内であるこ
とを特徴とするインク。
【請求項２】前記着色剤が、イエロー染料又はイエロ
ー顔料である請求項１に記載のインク。
【請求項３】前記着色剤が、シアン染料又はシアン顔
料である請求項１に記載のインク。
【請求項４】前記着色剤が、マゼンタ染料又はマゼン
タ顔料である請求項１に記載のインク。
【請求項５】前記カーボンブラックが、自己分散型カ
ーボンブラックである請求項１に記載のインク。
【請求項６】前記テルペン系化合物が、リモネン、ミ
ルセン及びαテルピネオールである請求項１に記載のイ
ンク。
【請求項７】前記カーボンブラックの含有量が、０．
０１ｗｔ％未満である請求項１に記載のインク。
【請求項８】前記カーボンブラックの含有量が、０．
００５ｗｔ％未満である請求項１に記載のインク。
【請求項９】インクジェット記録用に調製された請求
項１に記載のインク。
【請求項１０】熱エネルギーを利用してインクを吐出
させる方式のインクジェット記録装置であって、請求項
９に記載のインクを用いることを特徴とするインクジェ
ット記録装置。