JP2002363456A - インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法及びインクジェット記録用インクカートリッジ - 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
シリコン酸化物の何れかで形成されるインクジェットプ
リンタにおいて、シリコンまたはシリコン酸化物の溶出
を防止し、吐出安定性の優れた高信頼性のインクジェッ
ト記録用インク組成物を提供する。 【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るインクジェ
ットプリンタに用いるインクであって、少なくとも着色
剤がカチオン性樹脂からなる親水性のマイクロカプセル
に内包され、かつゼータ電位が＋２０ｍＶ以上であるイ
ンクジェット記録用インク。

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
ーターで作成した文書や画像の出力用プリンタとして近
年急速に普及しつつある。

【０００３】インクジェットプリンタは、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。また、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、
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】インクとしては、特開平９−１２３４３７
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）。しかしこれらの提案では、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
を目的としている。

【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
化物の何れかで形成されるインクジェットプリンタにお
いて従来生じていた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もので
ある。すなわち、本発明の第一の目的はインクと接する
部材の少なくとも一部がシリコン、シリコン酸化物のい
ずれかで形成されるインクジェットプリンタに用いるイ
ンクジェット記録用インクとして、インクと接するシリ
コン、シリコン酸化物の溶出を防止することにより、イ
ンク滴の大きさやインク滴の吐出速度の変化、吐出不良
を防止し、吐出安定性に優れた高信頼性のインクを提供
することである。本発明の第二の目的は、水性のインク
中において着色剤に充分な分散安定性を付与し、その結
果吐出安定性、保存安定性が高く、さらに記録媒体上で
高い画像堅牢性を持った画像を形成できるインクを提供
することである。本発明の第三の目的は、耐水性、耐光
性といった画像堅牢性が高いインクジェット用インクを
提供することにある。本発明の第四の目的は該インクに
おいて着色剤の分散安定性を阻害することなく高い吐出
安定性性と保存安定性を示し、高い印字濃度や良好な色
調を持った画像を形成できるインクを提供することにあ
る。本発明の第五の目的は、液室部材、流体抵抗部、振
動板、ノズルが単結晶シリコンをエッチング処理するこ
とにより溝を形成したヘッドを有するインクジェットプ
リンタにおいて、インクと接するシリコン、シリコン酸
化物の溶出を防止することにより、インク滴の大きさや
インク滴の吐出速度の変化、吐出不良を防止することで
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意研究の
結果、上記目的が下記の手段により達成できることを見
出した。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るインクジェットプリ
ンタに用いるインクであって、少なくとも着色剤がカチ
オン性樹脂からなる親水性のマイクロカプセルに内包さ
れ、かつゼータ電位が＋２０ｍＶ以上であることを特徴
とするインクジェット記録用インクが提供される。

【００１６】第二に、請求項２では、上記請求項１記載
のインクジェット記録用インクにおいて、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
するインクジェット記録用インク。

【００１７】第三に、請求項３では、上記請求項１また
は２記載のインクジェット記録用インクにおいて、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イン
クジェット記録用インクが提供される。

【００１８】第四に、請求項４では、プリンタ本体また
はインクカートリッジに設けた記録ヘッドの液室部材が
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３
のいずれか１項に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が提供される。

【００１９】第五に、請求項５では、プリンタ本体また
はインクカートリッジに設けた記録ヘッドの流体抵抗部
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３の
いずれか１項に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が提供される。

【００２０】第六に、請求項６では、プリンタ本体また
はインクカートリッジに設けた記録ヘッドの振動板が単
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３のいず
れか１項に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が提供される。

【００２１】第七に、請求項７では、プリンタ本体また
はインクカートリッジに設けた記録ヘッドのノズルが単
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３のいず
れか１項に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が提供される。

【００２２】第八に、請求項８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、インクが上記請求項１乃至３のいず
れか１項に記載のインクであることを特徴とするインク
ジェット記録用インクカートリッジが提供される。

【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インクカートリッ
ジにおいて、インクが上記請求項１乃至３のいずれか１
項に記載のインクであることを特徴とするインクジェッ
ト記録用インクカートリッジが提供される。

【００２４】第十に、請求項１０では、上記請求項９記
載のインクジェット記録用インク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
を特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジ
が提供される。

【００２５】第十一に、請求項１１では、上記請求項９
記載のインクジェット記録用インク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
とを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッ
ジが提供される。

【００２６】第十二に、請求項１２では、上記請求項９
記載のインクジェット記録用インク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
特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジが
提供される。

【００２７】第十三に、請求項１３では、上記請求項９
記載のインクジェット記録用インク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
により溝が形成された記録ヘッド部を含むことを特徴と
するインクジェット記録用インクカートリッジが提供さ
れる。

【００２８】

【発明の実施の形態】上記のごとく本発明は、インクと
接する部材の少なくとも一部がシリコン、シリコン酸化
物のいずれかで形成されるインクジェットプリンタにお
いて、着色剤をカチオン性樹脂で被覆された水溶性マイ
クロカプセルに内包させ、かつζ電位が＋２０ｍＶ以上
であるインクを用いることにより、インクと接するシリ
コンまたはシリコン酸化物の溶出によるインク滴の大き
さやインク滴の吐出速度の変化、吐出不良を防止するこ
とが可能であり、さらにインクジェット記録専用紙だけ
ではなく普通紙においても充分な画像堅牢性と優れた品
質を持った画像が形成できることを見出したものでる。
以下に本発明を詳細に説明する。

【００２９】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、親水性を付与したカ
チオン性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。

【００３０】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、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。し
かし、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った際に、その表面とシリコン系
部材が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。

【００３１】加えて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】また従来インクジェット記録用インクには
種類の豊富さや扱い易さからアニオン性の着色剤、分散
剤が比較的多く用いられている。本発明のカチオン性樹
脂で被覆された着色剤を含有するインクは、記録媒体上
でそれと逆極性を持つアニオン性の着色剤、分散剤を含
んだインクと接触した際にインクの境界滲みを防止する
効果がある。

【００３３】さらに、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以上であることによ
り、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
いった問題を防ぐことができる。ゼータ電位は顔料同士
の静電的反発力の大きさを示し、絶対値が高いほど顔料
の分散安定性が良好になる。しかし、その結果、顔料の
親水性も増すため、ゼータ電位が高すぎると画像の耐水
性が低下したり、記録媒体の表面で凝集せずに画像濃度
が低下する等の弊害が起こり得る。このようなことか
ら、本発明におけるゼータ電位の上限は１００ｍＶ程度
が適当だと考えられる。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。平均粒子径がこの範
囲よりも小さいと、顔料の長所である耐候性の高さが十
分に発揮されなかったり、記録紙の深さ方向への浸透が
過剰になるため画像濃度が低下するといった問題が発生
する。また粒子径が上の範囲より大きい場合には吐出不
良などの信頼性が低下するといった問題が発生しやす
い。

【００３７】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。

【００３８】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、ポリアルキレンイミン類、ポリアリルア
ミン、ポリアルキレンポリアミン、ポリアミドアミン、
ポリビニルアミン等のポリアミン類、ポリアミド類、ポ
リ水溶性アニリン、ポリチオ尿素、ポリビニルピリジ
ン、ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミドカチオン
変性物、β−１，４′−ポリ−Ｄ−グルコースアミン
（キトサン）、水溶性カチオン化アミノ樹脂、ノニオン
性ポリマーのカチオン変性物、ポリアルキルメタクリレ
ートのカチオン変成物、ポリアルキルアクリレートのカ
チオン変成物、またこれらの共重合体などが挙げられ
る。

【００３９】これら樹脂のカチオン性基が第３級アミン
の場合、塩を形成する為の化合物としては、塩酸、硫
酸、酢酸等が挙げられ、４級化に用いられる化合物とし
ては、塩化メチル、ジメチル硫酸、ベンジルクロライ
ド、エピクロロヒドリン等を用いることができる。

【００４０】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。

【００４１】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）等の有機顔料が挙げ
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、１２２（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１
１）、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）等の有機顔料が挙げられ
る。さらに、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、３、１
２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２
（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、１２２（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

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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、以下は構成例のひ
とつに過ぎず、本発明になんら限定を加えるものではな
い。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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１
３、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１７
を配設し、この副走査モータ１７の回転を搬送ローラ１
５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１９
とを備えている。

【００５１】さらに、側板１とサブフレーム１２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。

【００５２】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。

【００５３】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６ａ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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】また、大気開放口４７は、図２に示すよう
に、酸素透過率が１００ｍｌ／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４８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１０
０ｍｌ／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。

【００５９】また、図４には、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。

【００６０】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。

【００６１】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（１０２ａ及び１０２ｂ）、１
０３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μｍ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。

【００６２】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。

【００６３】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１０２ａ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。

【００６４】次に、第１基板１０１の上面に接合される
上側の第３基板１０３によって、前記ノズル孔１４１、
インク吐出室１０６、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１０８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。

【００６５】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。

【００６６】次に、電極１２１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１０
５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１４２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。

【００６７】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。

【００６８】

【実施例】次に、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・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、２５℃５０％ＲＨの環境下で６０分間連
続印字を行い正常に吐出が行われるかを試験した。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（１００）面方位のｐ型単結晶シリコンウェハ１０
２ｂ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１２２を形成した。振動板１０５の厚さは２０μ
ｍで、熱酸化処理によりシリコン酸化物の膜を１０００
Å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１０
３を接合し、発振回路１４２等を図のように接続して電
極端子１２３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。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 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。 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ＯＤｒ≦
０．０５、カラーではＯＤｒ≦０．０４となるものを○
印で示した。 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 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、問題となるような物性
変化がなく、平均粒径が１μｍ以下だったものを○とし
た。 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 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 ８）ゼータ電位 Matec Applled Sciences社製 ESA-9800を用い、作製し
たインク中の分散粒子のゼータ電位を測定した。 ９）初期平均粒子径 Leeds & Northup社製 MICROTRAC UPA150を用いて平均粒
子径を測定した。

【００６９】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１） スチレン−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート共重合体 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４％
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％ ＜初期および休止後印字試験、シリコン接液性＞初期印
字試験および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０．１
５μｍ、１１０面が約０．０９μｍ、１１１面が約０．
０７μｍ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。

【００７０】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％ ビニルピロリドン−アミノエチルアクリレート４級塩共重合体 ３０．０％ グリセリン ２％ 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 ＜初期および休止後印字試験、シリコン接液性＞初期印
字試験および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０．２
１μｍ、１１０面が約０．０７μｍ、１１１面が約０．
０７μｍ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。

【００７１】実施例３ 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
２０％のマイクロカプセル分散溶液を得た。 （マイクロカプセル液３） Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２ １０．０％ アクリルアミドとアミノメチルアクリルアミド４級塩との共重合体 １０．０％ 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
ロンフィルターでろ過し、顔料含有量４％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 ＜初期および休止後印字試験、シリコン接液性＞初期印
字試験および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０．１
５μｍ、１１０面が約０．０５μｍ、１１１面が約０．
０７μｍ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。

【００７２】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とポリアミドアミン−エピクロロヒドリン樹脂
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％ ポリアミドアミン−エピクロロヒドリン樹脂 １０．０％ 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４％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 ＜初期および休止後印字試験、シリコン接液性＞初期印
字試験および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０．２
０μｍ、１１０面が約０．０９μｍ、１１１面が約０．
１０μｍ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。

【００７３】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 ＜初期および休止後印字試験、シリコン接液性＞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、保
存試験を行った。このインクでは初期印字試験の印字で
は回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった
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４．１μｍ、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。

【００７４】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
インクを調製した。 （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２） 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 ＜初期および休止後印字試験、シリコン接液性＞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、保
存試験を行った。このインクでは初期印字試験の印字で
は回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった
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２
５／４８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７．９μ
ｍ、１１０面が約３．９μｍ、１１１面が約０．６４μ
ｍ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、１０／４８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。

【００７５】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 ＜初期および休止後印字試験、シリコン接液性＞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、保
存試験を行った。このインクでは初期印字試験の印字で
は回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった
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１
２／４８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７．２μ
ｍ、１１０面が約３．３μｍ、１１１面が約０．８１μ
ｍ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。

【００７６】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 ＜初期および休止後印字試験、シリコン接液性＞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、保
存試験を行った。このインクでは初期印字試験の印字で
は回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった
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。

【００７７】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 ＜初期および休止後印字試験、シリコン接液性＞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１００面が約
０．３８μｍ、１１０面が約０．１９μｍ、１１１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、１１０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

【００７８】

【表１】

【００７９】

【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、少なくとも着色剤がカチオン
性樹脂からなる親水性のマイクロカプセルに内包され、
かつゼータ電位が＋２０ｍＶ以上であることから、プリ
ンタに使用されるシリコンまたは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、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。

【００８０】請求項２のインクジェット記録用インクに
よれば、上記マイクロカプセルに内包される着色剤が顔
料であることから、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。

【００８１】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。

【００８２】請求項４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
できるので、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るため、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
を防止することができる。

【００８３】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るため、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。

【００８４】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るため、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。

【００８５】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るため、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８のインクジェット記録用カートリ
ッジによれば、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カートリッジが、上記本発明のイ
ンクを収容したインクジェット記録用カートリッジであ
ることから、プリンタに使用されるシリコンやシリコン
酸化物の溶出が抑制され、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、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。

【００８７】請求項９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、ヘッド部に使用さ
れるシリコン及びシリコン酸化物の溶出が抑制され、ヘ
ッド部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、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。

【００８８】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、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。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】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 インクキャビティ 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 Ｆターム(参考） 2C056 EA26 FA02 FC01 HA17 2H086 BA02 BA55 BA60 BA62 4J039 AB02 AD10 AD12 AD22 AD23 AE03 AE08 AE09 BA04 BA13 BA35 BA37 BD03 BE01 BE07 EA15 EA16 EA17 EA19 EA35 EA38 EA41 EA42 EA44 GA24

Claims (13)

【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るインクジェ
   ットプリンタに用いるインクであって、少なくとも着色
   剤がカチオン性樹脂からなる親水性のマイクロカプセル
   に内包され、かつゼータ電位が＋２０ｍＶ以上であるこ
   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】 請求項１記載のインクジェット記録用イ
   ンクにおいて、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インクジェット記録用
   インク。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のインクジェット
   記録用インクにおいて、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インクジェット記録用インク。
4. 【請求項４】 プリンタ本体またはインクカートリッジ
   に設けた記録ヘッドの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３のいずれか１項に記載のイ
   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。
5. 【請求項５】 プリンタ本体またはインクカートリッジ
   に設けた記録ヘッドの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３のいずれか１項に記載のイン
   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】 プリンタ本体またはインクカートリッジ
   に設けた記録ヘッドの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３のいずれか１項に記載のインクを
   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】 プリンタ本体またはインクカートリッジ
   に設けた記録ヘッドの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３のいずれか１項に記載のインクを
   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】 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３のいずれか１項に記載のイン
   クであることを特徴とするインクジェット記録用インク
   カートリッジ。
9. 【請求項９】 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３のいずれか１項に記載のインクであ
   ることを特徴とするインクジェット記録用インクカート
   リッジ。
10. 【請求項１０】 請求項９記載のインクジェット記録用
    インク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インクジェット
    記録用インクカートリッジ。
11. 【請求項１１】 請求項９記載のインクジェット記録用
    インク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インクジェッ
    ト記録用インクカートリッジ。
12. 【請求項１２】 請求項９記載のインクジェット記録用
    インク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インクジェット記
    録用インクカートリッジ。
13. 【請求項１３】 請求項９記載のインクジェット記録用
    インク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溝が形成された記録ヘ
    ッド部を含むことを特徴とするインクジェット記録用イ
    ンクカートリッジ。