JP2009269937A - インクジェット記録用インクの製造方法、インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録ヘッドからインク滴を吐出し、記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録方法に用いた際に、記録ヘッドのノズルの目詰まりが抑制され、良好な吐出安定性が得られるインクを低い製造コストで製造する製造方法の提供。
【解決手段】 インクジェット記録用インクの製造方法であって、染料と水とを混合して液体組成物を得る第一工程と、第一工程で得られた液体組成物に酸性物質を添加して該液体組成物のｐＨを１．２以上、３．５未満とする第二工程と、第二工程で得られた液体組成物にアルカリ性物質を添加して該液体組成物のｐＨを５．０以上、１１．０未満とする第三工程とを少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録用インクの製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、インクジェット記録用インクの製造方法、インクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット及びインクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録用インクに関しては、様々な種類のインクが報告されている。その多くは、各種の水溶性染料を水又は水と有機溶剤とからなる液媒体に溶解又は分散させたインクである。前記水溶性染料中には、多量の添加剤あるいは不純物が含有されている場合がある。このような場合、これらをインクジェット記録用のインクとして使用すると、吐出特性の点で問題が発生することがある。具体的には、記録ヘッドのノズルの目詰まりやヒータ上への不純物の付着により、吐出特性が不安定になることが挙げられる。

前記問題を解決するための方法として、インクに使用する染料を瀘過方法、塩析方法、イオン交換方法等により精製する方法がある。これらの方法は、高い精製度の染料を使用することによって、染料に起因する前記問題を解決しようとするものである。

しかし、これらの方法によっても、吐出特性の面で近年の高い要求を満足できない場合がある。

また、高い精製度の染料を使用してもなおインク中に存在する不純物を除去するために、インク中のイオン性物質をゼオライトで除去する方法が提案されている（特許文献１参照）。

また、インクのｐＨを５．５以下にして脱気を行い、これによりインク中の溶存物であるＣＯ_３ ^２−、ＨＣＯ_３ ⁻、ＣＯ_２を除去し、インクの吐出安定性を高めるインク製造方法が提案されている（特許文献２参照）。
特開平０７−７０４９２号公報 特開２００３−１７１５８３号公報

しかし、特許文献１に記載の方法では、インクカートリッジにゼオライトのフィルターを付けることを必要とし、インクカートリッジの製造コストが上昇する問題がある。また、特許文献２に記載の方法では、除去したＣＯ_３ ^２−、ＨＣＯ_３ ⁻、ＣＯ_２が再溶解する問題や、脱気の必要性によって製造コストが上昇する問題がある。

従って、本発明の目的は、インクジェット記録方法に用いた際に、記録ヘッドのノズルの目詰まりやヒータ上での不純物の付着が抑制され、良好な吐出特性が得られるインクを低い製造コストで製造する製造方法を提供することである。また、前記製造方法により得られるインクジェット記録用インク、インクカートリッジ、記録ユニット、インクジェット記録装置、及び該インクを用いたインクジェット記録方法を提供することである。

前記目的は、以下の本発明によって達成することができる。即ち、本発明は、染料と水とを混合して液体組成物を得る第一工程と、第一工程で得られた液体組成物に酸性物質を添加して該液体組成物のｐＨを１．２以上、３．５未満とする第二工程と、第二工程で得られた液体組成物にアルカリ性物質を添加して該液体組成物のｐＨを５．０以上、１１．０未満とする第三工程とを少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録用インクの製造方法である。

また、本発明の別の形態は、前記製造方法で製造されたことを特徴とするインクジェット記録用インクである。

また、本発明の別の形態は、インクにエネルギーを与えて、該インクを記録媒体に付与するインクジェット記録方法において、該インクが前記製造方法で製造されたインクであることを特徴とするインクジェット記録方法である。

また、本発明の別の形態は、インクを収容するインク収容部を備えたインクカートリッジにおいて、該インク収容部に収容されたインクが前記製造方法で製造されたインクであることを特徴とするインクカートリッジである。

また、本発明の別の形態は、インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットにおいて、該インク収容部に収容されたインクが前記製造方法で製造されたインクであることを特徴とする記録ユニットである。

また、本発明の別の形態は、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と、該インク収容部に収容されたインクを吐出させるための記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、該インク収容部に収容されたインクが前記製造方法で製造されたインクであることを特徴とするインクジェット記録装置である。

本発明によれば、インクジェット記録方法に用いた際に、記録ヘッドのノズルの目詰まりやヒータ上での不純物の付着が抑制され、良好な吐出安定性が得られるインクを低い製造コストで製造する製造方法を提供可能である。インクジェット記録方法とは、記録ヘッドからインク滴を吐出し、記録媒体上に画像を形成する方法である。また、記録ヘッドのノズルの目詰まりやヒータ上での不純物の付着が抑制され、良好な吐出安定性が得られるインクジェット記録用インク、インクジェット記録方法、インクカートリッジおよびインクジェット記録装置を低い製造コストで提供可能である。

以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明をより詳細に説明する。

本発明者らは、インクジェット記録用のインクの製造方法について鋭意検討した。この結果、以下の工程によりインクを製造した場合、インクジェット記録ヘッドのノズルの目詰まりやヒータ上での不純物の付着が抑制され、良好な吐出特性が得られることを見出した。

即ち、最初に第一工程において、染料と水とを混合して液体組成物得る。次に第二工程において、該液体組成物に酸性物質を添加して、該液体組成物のｐＨを１．２以上、３．５未満とする。さらに第三工程において、該液体組成物にアルカリ性物質を添加して、ｐＨを５．０以上、１１．０未満とする。そして、最終的に得られた液体組成物をインクジェット記録用インクとするインクの製造方法である。上記の効果は、インクジェット記録方法が、インクに熱エネルギーを与えて該インクを記録媒体に付与するサーマルインクジェット記録方法であるとき、特に顕著であった。

本発明のインクの製造方法により、ノズルの目詰まりやヒータ上での不純物の付着が抑制され、良好な吐出特性が得られる理由は明らかでない。しかし、本発明者の検討によれば、次のような理由が考えられる。即ち、インク中の鉄、ケイ素、リン、その他の多価金属イオンやこれらの化合物からなる不純物は、インクジェット記録ヘッドの目詰まりの原因となる。また、サーマルインクジェット記録方法では、インクを吐出する度にヒータが繰り返し加熱されるので、大量の印刷を行うと、ヒータ上にインクの不純物（コゲ）が堆積することがある。コゲが堆積すると、熱エネルギーがヒータからインクに有効に伝わらず、吐出する液滴の量や速度が初期と比べて減少し、吐出特性が劣化する。

本願発明では、第一工程で、染料と水とを、容器の中で混合して液体組成物を得る。前記容器としては、例えばプラスチック製容器、ステンレス製容器またはガラス製容器等が挙げられる。次に、第二工程で、第一工程で得られた液体組成物のｐＨを１．２以上、３．５未満、より好ましくは３．０以下とする。第二工程により、液体組成物中の不純物が容器の底や壁面に付着する。よって、液体組成物中、さらにはインク中の不純物が減少する。このとき、液体組成物のｐＨが１．２未満だと、染料が析出すること（酸析）があり、インクとして扱いにくくなる。一方、液体組成物のｐＨが３．５以上だと、液体組成物中の前記不純物が、容器の底や壁面に付着しにくく、液体組成物中、さらにはインク中の不純物が減少しにくい。次に、第三工程で、第二工程で得られた液体組成物のｐＨを５．０以上、１１．０未満とする。本発明においては、第三工程で得られる液体組成物をインクジェット記録用インクとして用いる。或は、第三工程で得られる液体組成物を濾過をした後に、インクジェット記録用インクとして用いてもよい。第三工程において、液体組成物のｐＨが５．０未満だと、ノズルの目詰まりが発生することがある。一方、液体組成物のｐＨが１１．０以上だと、インクとして用いた際に、インクと接するインクカートリッジ、記録ユニット及びインクジェット記録装置等の部品材料がインクによって浸食されることがある。

このように、本願発明のインクの製造方法によれば、液体組成物中、さらにはインク中の不純物の減少と染料の溶解性向上が相乗的に作用し、ノズルの目詰まりやヒータ上での不純物の付着が抑制されると推測される。

更に本発明によれば、ｐＨを測定する装置（ｐＨメータ）は安価な設備であること、また、酸性物質やアルカリ物質も安価なことから、インクを低い製造コストで製造できる。

以下、本発明について更に詳細に説明する。

＜酸性物質＞
本発明で用いる酸性物質は、無機酸、有機酸である。好ましく用いられる無機酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、ポリリン酸等が挙げられる。硫酸、塩酸、硝酸は、それぞれ水で希釈した希硫酸、希塩酸、希硝酸としてもよい。好ましく用いられる有機酸としては、酢酸、プロピオン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、グリコール酸。酒石酸、グルコン酸、クエン酸、安息香酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸等が挙げられる。酸性物質の中でも、硫酸、酢酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、グルコン酸、クエン酸が、保存性が良好である点でより好ましい。本発明においては、前記した酸性物質の中から、少なくとも一種を使用することが出来る。本発明にかかるインクを製造する場合に、酸性物質の総含有量は、インク全量に対して０．００１質量％以上であることが好ましく、０．０５質量％以上であることがより好ましい。また、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。この条件を満たすことで、記録ヘッドのノズル詰まりが抑制され、また、良好な吐出特性を有するインクを得ることができる。

＜アルカリ性物質＞
本発明で用いるアルカリ性物質としては、好ましくは水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水（水酸化アンモニウム）。有機アミン（トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン。テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−ｎ−プロピルアンモニウムヒドロキシド等）。以上のようなアルカリ性物質が好ましく用いられる。中でも、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムを用いることがより好ましい。

本発明にかかるインクを製造する場合に、アルカリ性物質は、インク全量に対して０．００１質量％以上であることが好ましく、０．０５質量％以上であることがより好ましい。また、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。この条件を満たすことで、記録ヘッドのノズル詰まり等が抑制され、また、良好な吐出特性を有するインクを得ることができる。

＜染料＞
本発明では、色材として染料を使用する。色材として顔料を使用すると、第二工程において、酸性物質を添加し、ｐＨを１．２以上、３．５未満にした場合に、顔料が凝集し、吐出を劣化させる場合がある。

染料としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料等、あらゆる染料を用いることができる。中でも、スルホン基を有する染料を用いることが、第二工程においてｐＨを１．２以上３．５未満にした場合に、凝集しにくいという点で好ましい。さらに具体的な染料種としては、下記に挙げるものが好ましく用いられるが、これらに限定されるものではない。

例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック−４、９、１１、１７、１９、２２、３２、８０、１５１、１５４、１６８、１７１、１９４、１９５。Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、２、６、８、２２、３４、７０、７１、７６、７８、８６、１４２、１９９、２００、２０１、２０２、２０３、２０７、２１８、２３６、２８７。Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、２、４、８、９、１１、１３、１５、２０、２８、３１、３３、３７、３９、５１、５９、６２、６３、７３、７５、８０、８１、８３、８７、９０、９４、９５、９９、１０１、１１０、１８９、２２５、２２７。Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１、２、４、８、１１、１２、２６、２７、２８、３３、３４、４１、４４、４８、８６、８７、８８、１３２、１３５、１４２、１４４。Ｃ．Ｉ．フードブラック１、２。Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１、２、７、１６、２４、２６、２８、３１、４８、５２、６３、１０７、１１２、１１８、１１９、１２１、１７２、１９４、２０８。Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、７、９、１５、２２、２３、２７、２９、４０、４３、５５、５９、６２、７８、８０、８１、９０、１０２、１０４、１１１、１８５、２５４。Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、４、８、１３、１４、１５、１８、２１、２６、３５、３７、５２、２４９、２５７、２８９。Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１、３、４、７、１１、１２、１３、１４、１９、２３、２５、３４、３８、４１、４２、４４、５３、５５、６１、７１、７６、７９。Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー１、２、３、４、５、７、８、９、１３、１４、１５、１７、１８、１９、２０、２１、２５、２６、２７、２８、２９、３１、３２、３３、３４、３７、３８、３９、４０、４１、４３、４４、４６。Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１、２、３、４、５、６、７、８、１１、１２、１３、１５、１６、１７、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２８、２９、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４５、４６、４９、５０、５８、５９、６３、６４、１８０。Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー１、２、３、４、６、７、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２２、２３、２４、２５、２６、２７、３７、４２。Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック１、３、４、５、６、８、９、１０、１２、１３、１４、１８。

インクの色材として用いる前記に挙げたような染料は、１種類で用いてもよいし、又は、２種類以上を組合せて用いてもよい。又、これらの染料の濃度は特に限定されないが、インク全量に対して０．１質量％以上であることが好ましい。また、２０質量％以下であることが好ましい。

＜水及び水溶性有機溶剤＞
本発明のインクは、水を含有している。水としては、種々のイオンを含有する水ではなく、脱イオン水を使用することが好ましい。また、水の含有量は、インク全量に対して３５質量％以上、９６質量％以下であることが好ましい。

また、本発明のインクは、さらに水溶性有機溶剤を含有していることが好ましい。水溶性有機溶剤は、インクの粘度を使用上好ましい適当な粘度に調整する目的や、インクの乾燥速度を遅らせる目的や、色材の溶解性を高め記録ヘッドのノズルの目詰まりを防止する目的等で用いられる。水溶性有機溶剤は、本発明の第一工程で加えられても良いし、第二工程、第三工程で加えられても良い。前記水溶性有機溶剤としては、具体的には、以下のものが好ましく用いられる。

例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−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、イソブチルアルコール、ｎ−ペンタノール等の炭素数１〜５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共重合体。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、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオ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。グリセリン。トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン。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。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等のアルカノールアミン類。スルホラン、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。

前記に挙げた水溶性有機溶剤は、単独でも或いは混合物としても使用することができる。

＜添加剤＞
更に、本発明に使用するインクには、前記の成分の他に、必要に応じて、粘度調整剤、防かび剤、防腐剤、酸化防止剤、消泡剤、界面活性剤や、尿素等のノズル乾燥防止剤等の各種添加剤を適宜に添加して用いることができる。

＜インクジェット記録用インクの物性＞
又、本発明の製造方法によって製造されたインクは、インクジェット記録方法に好適に用いられる。このため、本発明に使用するインクの物性として好適な値は、以下のようになる。

２５℃付近でのｐＨは、３以上が好ましく、４以上がより好ましい。また、１２以下が好ましく、１０以下がより好ましい。表面張力は、１０ｍＮ／ｍ（ｄｙｎ／ｃｍ）以上が好ましく、１５ｍＮ／ｍ（ｄｙｎ／ｃｍ）以上がより好ましい。また、６０ｍＮ／ｍ（ｄｙｎ／ｃｍ）以下が好ましく、５０ｍＮ／ｍ（ｄｙｎ／ｃｍ）以下がより好ましい。粘度は、１ｃｐｓ以上が好ましい。また、３０ｃｐｓ以下が好ましく、１０ｃｐｓ以下がより好ましい。

＜インクジェット記録方法＞
インクジェット記録方法には、インクに力学的エネルギーを作用させてインクを吐出させる記録方法、及びインクに熱エネルギーを作用させてインクを吐出させる記録方法等がある。特に、本発明においては、熱エネルギーを作用させるサーマルインクジェット記録方法を用いることが好ましい。

＜インクカートリッジ＞
本発明の製造方法によって製造されたインクを用いて記録を行うのに好適なインクカートリッジとしては、これらのインクを収容するインク収容部を備えたインクカートリッジが挙げられる。

＜記録ユニット＞
本発明の製造方法によって製造されたインクを用いて記録を行うのに好適な記録ユニットは、これらのインクを収容するインク収容部と、記録ヘッドとを備えた記録ユニットが挙げられる。特に、前記記録ヘッドが、記録信号に対応した熱エネルギーをインクに作用させ、前記エネルギーによりインク液滴を発生させる記録ユニットが好適に用いられる。

＜インクジェット記録装置＞
次に、本発明の製造方法によって製造されたインクを用いて記録を行うのに好適な、本発明のインクジェット記録装置の一例を以下に説明する。

熱エネルギーを利用したインクジェット記録装置の主要部であるヘッド構成の一例を図１及び図２に示す。図１は、インク流路に沿ったヘッド１３の断面図であり、図２は図１のＡ−Ｂ線での切断面図である。ヘッド１３はインクを通す流路（ノズル）１４を有するガラス、セラミック、シリコン又はプラスチック板等と発熱素子基板１５とを接着して得られる。発熱素子基板１５は、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン等で形成される保護層１６。さらに、アルミニウム、金、アルミニウム−銅合金等で形成される電極１７−１及び１７−２。ＨｆＢ_２、ＴａＮ、ＴａＡｌ等の高融点材料から形成される発熱抵抗体層１８。熱酸化シリコン、酸化アルミニウム等で形成される蓄熱層１９。シリコン、アルミニウム、窒化アルミニウム等の放熱性のよい材料で形成される基板２０で構成される。

前記ヘッド１３の電極１７−１及び１７−２にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板１５のｎで示される領域が急速に発熱し、この表面に接しているインク２１に気泡が発生する。その圧力でメニスカス２３が突出し、インク２１がヘッドのノズル１４を通して吐出し、吐出オリフィス２２よりインク小滴２４となり、記録媒体２５に向かって飛翔する。図３には、図１に示したヘッドを多数並べたマルチヘッドの一例の外観図を示す。このマルチヘッドは、マルチノズル２６を有するガラス板２７と、図１に説明したものと同じような発熱ヘッド２８を接着して作られている。

図４に、このヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。図４において、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固定されており、カンチレバーの形態をなす。ブレード６１は記録ヘッド６５による記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場合、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。

６２は記録ヘッド６５の突出口面のキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに配置され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。更に、６３はブレード６１に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。前記ブレード６１、キャップ６２及びインク吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１及びインク吸収体６３によって吐出口面に水分、塵埃等の除去が行われる。

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媒体にインクを吐出して記録を行う記録ヘッド、６６は記録ヘッド６５を搭載して記録ヘッド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と摺動可能に系合し、キャリッジ６６の一部はモーター６８によって駆動されるベルト６９と接続（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。

５１は記録媒体を挿入するための紙給部、５２は不図示のモーターにより駆動される紙送りローラーである。これらの構成により記録ヘッドの６５吐出口面と対向する位置へ記録媒体が給紙され、記録が進行につれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙される。以上の構成において記録ヘッド６５が記録終了してホームポジションへ戻る際、吐出回復部６４のキャップ６２は記録ヘッド６５の移動経路から退避しているが、ブレード６１は移動経路中に突出している。その結果、記録ヘッド６５の吐出口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。記録ヘッド６５がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ６２及びブレード６１は前記したワイピングの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への移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッド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、この移動に伴って前記ワイピングが行われる。

図５は、記録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納したインク収容部、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にする。４４は廃インクを受容するインク吸収体である。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。

本発明で使用されるインクジェット記録装置としては、上述のようにヘッドとインクカートリッジとが別体となったものに限らず、図６に示すようなそれらが一体になったものにも好適に用いられる。図６において、７０は記録ユニットであり、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。又、インク吸収体を用いず、インク収容部が内部にバネ等を仕込んだインク袋であるような構造でもよい。７２はカートリッジ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に示す記録ヘッド６５に換えて用いられるものであって、キャリッジ６６に対して着脱自在になっている。

一方、力学的エネルギーを利用したインクジェット記録装置の好ましい一例としては、オンデマンドインクジェット記録ヘッドを備えた記録装置が挙げられる。この記録装置は、複数のノズルを有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される圧電材料と導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力発生素子の周囲を満たすインクを備える。印加電圧により圧力発生素子を変位させ、インクの小液滴をノズルから吐出させる。記録装置の主要部である記録ヘッドの構成の一例を図７に示す。前記記録ヘッドは、インク室（不図示）に連通したインク流路８０と、所望の体積のインク滴を吐出するためのオリフィスプレート８１と、インクに直接圧力を作用させる振動板８２と、この振動板８２に接合されている。また、電気信号により変位する圧電素子８３と、オリフィスプレート８１、振動板８２等を指示固定するための基板８４とから構成されている。

図７において、インク流路８０は、感光性樹脂等で形成され、オリフィスプレート８１は、ステンレス、ニッケル等の金属を電鋳やプレス加工による穴あけ等により吐出口８５が形成される。また、振動板８２はステンレス、ニッケル、チタン等の金属フィルム及び高弾性樹脂フィルム等で形成され、圧電素子８３は、チタン酸バリウム、ＰＺＴ等の誘電体材料で形成される。以上のような構成の記録ヘッドは、圧電素子８３にパルス状の電圧を与え、歪み応力を発生させる。そのエネルギーが圧電素子８３に接合された振動板を変形させ、インク流路８０内のインクを垂直に加圧しインク滴（不図示）をオリフィスプレート８１の吐出口８５より吐出して記録を行うように動作する。このような記録ヘッドは、図４に示したものと同様なインクジェット記録装置に組み込んで使用される。

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、下記実施例により限定されるものではない。尚、文中「部」及び「％」とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。

＜実施例１＞
下記に示す各成分をガラス製ビーカー中で混合し、３０分間攪拌して色材を溶解し、液体組成物１を得た。液体組成物１のｐＨは７．２であった。
（液体組成物１）
・Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブルー１９９ ４．５部
・ジエチレングリコール ５．０部
・グリセリン １０．０部
・イソプロピルアルコール ４．０部
・水 ７６．５部
液体組成物１に６Ｎ−硫酸を添加してｐＨを２．９として、３０分間攪拌した。さらに、得られた液体組成物に４Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを６．８として、３０分間攪拌した。その後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム（株）製）にて加圧濾過し、実施例１のインクとした。

＜実施例２＞
下記に示す各成分をガラス製ビーカー中で混合し、３０分間攪拌して色材を溶解し、液体組成物２を得た。液体組成物２のｐＨは７．５であった。
（液体組成物２）
・Ｃ．Ｉ．ダイレクト・ブルー１９９ ４．５部
・エチレングリコール ５．０部
・グリセリン ５．０部
・尿素 ５．０部
・イソプロピルアルコール ４．０部
・水 ７６．５部
液体組成物２にコハク酸を添加してｐＨを３．４として、３０分間攪拌した。さらに、得られた液体組成物に４Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを５．８として、３０分間攪拌した。その後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム（株）製）にて加圧濾過し、実施例２のインクとした。

＜実施例３＞
液体組成物１に６Ｎ−硫酸を添加してｐＨを１．２として、３０分間攪拌した。さらに、得られた液体組成物に８Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを１０．３として、３０分間攪拌した。その後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム（株）製）にて加圧濾過し、実施例３のインクとした。

＜実施例４＞
下記に示す各成分をガラス製ビーカー中で混合し、３０分間攪拌して色材を溶解し、液体組成物３を得た。前記液体組成物３のｐＨは７．３であった。
（液体組成物３）
・Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー１３２ ４．５部
・ジエチレングリコール １５．０部
・イソプロピルアルコール ４．０部
・水 ７６．５部
液体組成物３に６Ｎ−硫酸を添加してｐＨを２．８として、３０分間攪拌した。さらに、得られた液体組成物に４Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを８．５として、３０分間攪拌した。その後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム（株）製）にて加圧濾過し、実施例４のインクとした。

＜実施例５＞
下記に示す各成分をガラス製ビーカー中で混合し、３０分間攪拌して色材を溶解し、液体組成物４を得た。液体組成物４のｐＨは７．５であった。
（液体組成物４）
・Ｃ．Ｉ．アシッド・レッド２８９ ４．５部
・ジエチレングリコール ５．０部
・グリセリン １０．０部
・エタノール ４．０部
・水 ７６．５部
液体組成物４に６Ｎ−硫酸を添加してｐＨを２．２として、３０分間攪拌した。さらに、得られた液体組成物に４Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを５．１として、３０分間攪拌した。その後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム（株）製）にて加圧濾過し、実施例５のインクとした。

＜比較例１＞
液体組成物１をポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム（株）製）にて加圧濾過し、比較例１のインクとした。

＜比較例２＞
液体組成物１に６Ｎ−硫酸を添加してｐＨを２．９として、３０分間攪拌した。さらに、得られた液体組成物に８Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを４．３として、３０分間攪拌した。その後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム（株）製）にて加圧濾過し、比較例２のインクとした。

＜比較例３＞
液体組成物１に６Ｎ−硫酸を添加してｐＨを４．１として、３０分間攪拌した。さらに、得られた液体組成物に４Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを７．０として、３０分間攪拌した。その後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム（株）製）にて加圧濾過し、比較例３のインクとした。

＜比較例４＞
液体組成物１に６Ｎ−硫酸を添加してｐＨを２．８として、３０分間攪拌した。さらに、液体組成物に４Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを１１．２として、３０分間攪拌した。その後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム（株）製）にて加圧濾過し、比較例４のインクとした。

＜比較例５＞
液体組成物３をポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム（株）製）にて加圧濾過し、比較例５のインクとした。

＜比較例６＞
液体組成物３にコハク酸を添加してｐＨを３．８として、３０分間攪拌した。さらに、得られた液体組成物に４Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを７．５として、３０分間攪拌した。その後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム（株）製）にて加圧濾過し、比較例６のインクとした。

＜比較例７＞
液体組成物３に６Ｎ−硫酸を添加してｐＨを０．９として、３０分間攪拌した。さらに、液体組成物に４Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを５．５として、３０分間攪拌した。その後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム（株）製）にて加圧濾過し、比較例７のインクとした。

＜比較例８＞
液体組成物４をポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム（株）製）にて加圧濾過し、比較例８のインクとした。

＜比較例９＞
液体組成物４に６Ｎ−硫酸を添加してｐＨを４．０として、３０分間攪拌した。さらに、得られた液体組成物に４Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを７．８として、３０分間攪拌した。その後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士フイルム（株）製）にて加圧濾過し、比較例９のインクとした。

前記の実施例１〜５及び比較例１〜９の液体組成物の染料種、第一工程でのｐＨの値、第二工程でのｐＨの値、及び第三工程でのｐＨの値を表１に示す。尚、比較例１〜９に関しては、酸性物質やアルカリ性物質を添加していない例等もあるが、表１ではこれらの例に関しても便宜上、第一工程、第二工程、第三工程を有することとして整理した。

＜評価＞
（１）目詰り性（固着回復性）
評価には、記録信号に応じて熱エネルギーをインクに付与することによりインクを吐出させる、オンデマンド型マルチ記録ヘッドを有するインクジェット記録装置（ＰＩＸＵＳ ｉＰ８６００；キヤノン（株）製）及び該装置のインクカートリッジを用いた。最初に、前記インクカートリッジに、実施例１〜５及び比較例１〜９のインクを充填し、３５℃の恒温槽に１カ月間放置した。その後、さらに室温に２４時間放置し、回復操作（ポンピングによる吸引操作）を行った。回復操作後に前記記録装置で印字を行い、下記基準にて評価した。結果を表２に示す。
Ａ：回復操作２回以内に正常な印字状態に戻る
Ｂ：回復操作３〜５回で正常な印字状態に戻る
Ｃ：回復操作５回でも正常な印字状態に戻らない
（２）吐出耐久性
前記の実施例１〜５及び比較例１〜９のインクを用いて、吐出耐久性の評価を行った。記録信号に応じた熱エネルギーをヒータからインクに付与することによりインクを吐出させるオンデマンド型マルチ記録ヘッドを有するインクカートリッジ（ＢＣ−０２；キヤノン（株）製）を有するインクジェット記録装置を用いた。前記インクジェット記録装置のインクの吐出条件は、パルス幅１．１μｓ（ｏｎ）＋３．０μｓ（ｏｆｆ）＋３．２μｓ（ｏｎ）、駆動周波数６，２５０Ｈｚで、駆動電圧２５Ｖとした。この条件でインクジェット記録を行った場合の、インクジェット記録ヘッドにおける吐出耐久性を下記の方法及び基準で夫々評価した。結果を表２に示す。

前記装置と駆動条件で連続吐出を行い、１．００×１０^６発おきに記録ヘッドから吐出される液滴を容器に収集して、電子天秤で秤量した。容器の重量の増加量より、１．００×１０^６発毎の平均の吐出液滴量を算出した。尚、連続吐出は２．００×１０^８発まで行い、下記の基準で評価した。
Ａ：１．９９×１０^８〜２．００×１０^８発間の平均の吐出液滴量が０〜１．００×１０^６発後の平均の吐出液滴量と比べて９０％以上
Ｂ：１．９９×１０^８〜２．００×１０^８発間の平均の吐出液滴量が０〜１．００×１０^６発後の平均の吐出液滴量と比べて７０％以上９０％未満
Ｃ：１．９９×１０^８〜２．００×１０^８発間の平均の吐出液滴量が０〜１．００×１０^６発後の平均の吐出液滴量と比べて７０％未満
Ｄ：途中で吐出不能に陥った。

表２の実施例１〜５と比較例１、３、５、６、８、９の結果を比較することにより、第二工程でのｐＨ値を１．２以上、３．５未満としたインクは、吐出特性が良好となることが分かる。また、実施例１〜５と比較例２、４の結果を比較することにより、第三工程でのｐＨ値が５．０以上、１１．０未満としたインクは、吐出特性が良好となることが分かる。

インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す縦断面図である。 インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す横断面図である。 図１に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外観斜視図である。 インクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図である。 インクカートリッジの一例を示す縦断面図である。 記録ユニットの一例を示す斜視図である。 インクジェット記録ヘッドの別の構成例を示す概略断面図である。

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（微細孔）
２３ メニスカス
２４ インク小滴
２５ 記録媒体
２６ マルチ溝
２７ ガラス板
２８ 発熱ヘッド
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

Claims (9)

1. インクジェット記録用インクの製造方法であって、
   染料と水とを混合して液体組成物を得る第一工程と、
   第一工程で得られた液体組成物に酸性物質を添加して該液体組成物のｐＨを１．２以上、３．５未満とする第二工程と、
   第二工程で得られた液体組成物にアルカリ性物質を添加して該液体組成物のｐＨを５．０以上、１１．０未満とする第三工程とを少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録用インクの製造方法。
2. 前記染料がスルホン基を有する染料である請求項１に記載のインクジェット記録用インクの製造方法。
3. 前記酸性物質が硫酸、酢酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、グルコン酸、クエン酸のうちの少なくとも一種である請求項１または２に記載のインクジェット記録用インクの製造方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の製造方法で製造されたことを特徴とするインクジェット記録用インク。
5. インクにエネルギーを与えて、該インクを記録媒体に付与するインクジェット記録方法において、該インクが請求項４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方法。
6. 前記エネルギーが、熱エネルギーである請求項５に記載のインクジェット記録方法。
7. インクを収容するインク収容部を備えたインクカートリッジにおいて、該インク収容部に収容されたインクが請求項４に記載のインクであることを特徴とするインクカートリッジ。
8. インクを収容するインク収容部と、インクを吐出するための記録ヘッドとを備えた記録ユニットにおいて、該インク収容部に収容されたインクが請求項４に記載のインクであることを特徴とする記録ユニット。
9. 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と、該インク収容部に収容されたインクを吐出させるための記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、該インク収容部に収容されたインクが請求項４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装置。

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