JP4403423B2

JP4403423B2 - 記録液及び記録方法

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Publication number: JP4403423B2
Application number: JP2006318900A
Authority: JP
Inventors: 勝也丹羽
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2026-11-27
Also published as: US20080124476A1; JP2008133324A

Description

本発明は、イエロー顔料を含有する記録液及びこの記録液を用いた記録方法に関する。

記録液を液滴の状態にして吐出して記録を行う記録方法には、記録液としてインクを吐出し、画像や文字等を記録するインクジェット記録方式がある。インクジェット記録方式は、プリンタ装置に設けられたインクジェット用ヘッドのノズルからインクを微小な液滴の状態で紙、布、フィルム等の被記録媒体に吐出し、被記録媒体に文字や画像等を記録する方法に用いられている。このインクジェット記録方式は、記録時の騒音の発生が少なく、カラー化に対応させることが容易であり、高解像度の記録画像が高速で得られるという利点を有する。

このインクジェット記録方式のプリンタ装置では、インクとして、各種の水溶性染料を水又は水と有機溶剤との混合液に溶解させたものが使用されている。しかしながら、水溶性染料を用いたインクでは、水溶性染料が本来耐光性に劣るため、記録画像や文字の耐光性が問題となる場合が多い。また、水溶性染料を用いた場合には、インクが水溶性となるため、印刷画像や文字の耐水性が問題となる場合が多い。したがって、水溶性染料を用いたインクでは、印刷画像や文字に雨、汗又は飲食用の水等がかかったりした場合、印刷画像や文字がにじんだり、消失したりすることがある。そこで、インクでは、耐光性、耐水性の問題を解決するため、水溶性染料に代わって、顔料インクを用いることが提案されている。

顔料を用いたインクは、顔料の他に、この顔料を水等の溶媒中で分散させる分散樹脂が含有されている。分散樹脂は、顔料に吸着するための疎水部分と、水に分散するための親水部分とを有する。顔料を用いたインクでは、親水部分を有する分散樹脂を顔料に吸着させることで、顔料を溶媒中に分散させる。

熱エネルギの作用によりインクを吐出するインクジェット方式のプリンタ装置では、色材として顔料を使用したインクを用いた場合、熱エネルギを発生させるヒータの加熱で分散破壊を起こし、分散樹脂が顔料から脱離し、顔料及び分散樹脂がヒータ面に堆積し、コゲーションが発生してしまう。このため、コゲーションが発生しているプリンタ装置では、ヒータでインクを適切に加熱することができず、吐出安定性が低下してしまう。

下記の特許文献１では、顔料インク中に含有させた分散剤の分散樹脂中のカルボン酸がカルシウム又はマグネシウムと塩を形成することにより、分散破壊が生じ、駆動周波数が高くなると、吐出安定性が低下することに対して、カルボン酸を可溶化基として含むブロックコポリマーを顔料の分散剤として用い、インク中の不純物の量、特に分散樹脂のカルボン酸と塩を形成するカルシウム、マグネシウムの量が５０ｐｐｍ〜１３０ｐｐｍとなるように制御することが記載されている。特許文献１では、分散破壊の原因となるカルシウムやマグネシウムの量を制御することで、分散破壊を防止し、高い駆動周波数において吐出安定性が得られるようにしている。

また、下記の特許文献２では、ヒータ上への堆積物を減らすため、インク中に分散剤として含有させる高分子樹脂の量を規定し、ヒータ上への堆積物の発生を防止し、安定した吐出を可能にしている。

ところで、インクジェット記録方式のプリンタ装置では、印刷速度を更に高めることが望まれており、インクの吐出間隔を短くするため、ヒータの駆動周波数が高くなってきている。このため、このようなプリンタ装置に用いられる顔料インクでは、高い駆動周波数でも安定に吐出することができる吐出安定性を有する必要がある。

また、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク等のインクを用いて、カラー画像や文字を印刷するプリンタ装置では、上述したように耐光性や耐水性の観点から、顔料系のインクが用いられるようになってきており、イエローインクで言えば、耐光性に優れたＣ．Ｉピグメントイエロー１２８を顔料に用いることが多くなってきている。

しかしながら、インクに用いられる顔料のうち、マゼンタインクやシアンインク、ブラックインクに用いられる顔料は、分散剤を吸着しやすく、ヒータの熱によって分散剤が脱離しにくいため、コゲーションが発生せず、吐出安定性が良好であるが、イエロー顔料のＣ．Ｉピグメントイエロー１２８は、分散剤が脱離しやすい特性を有する。このため、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２８を用いたイエローインクでは、脱離した分散剤や顔料のＣ．Ｉピグメントイエロー１２８がヒータ上に堆積し、コゲーションが発生しやすく、駆動周波数、特に高い駆動周波数における吐出安定性が悪く、高速プリンタにおける連続吐出性が悪くなってしまう。即ち、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２８を含有するイエローインクは、高い駆動周波数における吐出安定性が悪いため、高速記録に不向きである。

特開２００４−２６９７９７号公報特許第２８９９０８８号公報

本発明は、顔料にＣ．Ｉピグメントイエロー１２８を用いて、駆動周波数を高めても、安定した吐出特性を有する記録液及びこれを用いた記録方法を提供することを目的とする。

本発明に係る記録液は、記録液を発熱抵抗体で加圧し、吐出口から吐出する液体吐出装置によって吐出されるものであり、イエロー顔料のＣ．Ｉピグメントイエロー１２８と、分散剤として、少なくとも重量平均分子量が２００００以下であり、酸価が１５０〜２５０の範囲である（メタ）アクリル酸モノマー成分を含有する水溶性樹脂と、スルホン化イソプレン樹脂とを含有し、上記水溶性樹脂は、全重量に対して０．１重量％〜１０重量％含有され、上記スルホン化イソプレン樹脂は、固形分として、全重量に対して０．１重量％〜６．０重量％含有されている。

また、本発明に係る記録方法は、記録液を発熱抵抗体で加圧し、吐出口から吐出する液体吐出装置によって、被記録媒体上に上記記録液を吐出し、着弾させて記録を行う記録方法であって、記録液には、イエロー顔料のＣ．Ｉピグメントイエロー１２８と、分散剤として少なくとも重量平均分子量が２００００以下であり、酸価が１５０〜２５０の範囲である（メタ）アクリル酸モノマー成分を含有する水溶性樹脂と、スルホン化イソプレン樹脂とが含有され、水溶性樹脂は、全重量に対して０．１重量％〜１０重量％含有され、スルホン化イソプレン樹脂は、固形分として、全重量に対して０．１重量％〜６．０重量％含有されている。

本発明によれば、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２８を用い、分散剤として少なくとも重量平均分子量が２００００以下であり、酸価が１００〜２５０の範囲である（メタ）アクリル酸モノマー成分を含有する水溶性樹脂と、スルホン化イソプレン樹脂とが含有されており、水溶性樹脂の含有量が全重量に対して０．１重量％〜１０重量％であり、スルホン化イソプレン樹脂の含有量が、固形分として、全重量に対して０．１重量％〜６．０重量％であることによって、発熱抵抗体上に顔料や分散剤が堆積し、コゲーションが発生することを防止でき、駆動周波数が高くても、安定した吐出が可能となる。

以下、本発明を適用したイエローインクについて説明する。本発明を適用したイエローインク１ｙは、図１に示すインクジェットプリンタ装置（以下、プリンタ装置と記す。）２に用いられる。イエローインク１ｙは、図２に示すように、他の色のマゼンタインク１ｍやシアンインク１ｃ、ブラックインク１ｋと共に、プリンタ装置２に用いられ、カラー画像や文字を形成する。なお、以下では、イエローインク１ｙ、マゼンタインク１ｍ、シアンインク１ｃ、ブラックインク１ｋを合わせて、単にインク１ともいう。先ず、本発明が適用されたイエローインク１ｙの説明に先立って、このイエローインク1ｙが用いられるライン型のプリンタ装置２について説明する。

プリンタ装置２は、図１に示すように、対象物となる例えば記録紙Ｐに対して、上述したインクを吐出するインクジェットプリンタヘッドカートリッジ（以下、ヘッドカートリッジという。）３と、このヘッドカートリッジ３が装着される装置本体４とを備える。このプリンタ装置２は、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図１中矢印Ｗ方向にインクを吐出するノズルが略ライン状に１列以上並設した、いわゆるライン型のプリンタ装置である。このプリンタ装置２は、ヘッドカートリッジ３が装置本体４に対して着脱可能である。

先ず、プリンタ装置２を構成するヘッドカートリッジ３について説明する。ヘッドカートリッジ３は、例えば圧力発生素子として電気熱変換式を用いた発熱抵抗体でインク１を吐出し、記録紙Ｐの主面にインク１を着弾させる。ヘッドカートリッジ３には、図２及び図３に示すように、インク１が収容されたインクカートリッジ１１が装着される。インクカートリッジ１１は、色毎に、イエローインク１ｙのインクカートリッジ１１ｙ、マゼンタインク１ｍのインクカートリッジ１１ｍ、シアンインク１ｃのインクカートリッジ１１ｃ、ブラックインク１ｋのインクカートリッジ１１ｋを備える。インクカートリッジ１１は、記録紙Ｐの幅方向の寸法と略同じ寸法をなす略矩形状に形成されている。インクカートリッジ１１には、図２及び図３に示すように、ヘッドカートリッジ３のカートリッジ本体２１にインク１を供給するためのインク供給部１２を備える。

インク供給部１２は、底面の略中央部に設けられている。このインク供給部１２は、略突形状のノズルであり、このノズルの先端が後述するヘッドカートリッジ３の接続部２５に嵌合されることにより、インクカートリッジ１１とヘッドカートリッジ３のカートリッジ本体２１とをインク１を供給可能に接続する。インク供給部１２は、弁機構を備え、この弁機構でカートリッジ本体２１へのインク１の供給を調整している。なお、インクカートリッジ１１は、ヘッドカートリッジ３と一体に形成されていてもよい。

インクカートリッジ１１が装着されるヘッドカートリッジ３は、図２及び図３に示すように、カートリッジ本体２１を有する。カートリッジ本体２１には、インクカートリッジ１１が装着される装着部２２と、インク１を吐出するインク吐出ヘッド２３と、インク吐出ヘッド２３を保護するヘッドキャップ２４とを備える。

装着部２２の長手方向略中央には、装着部２２に装着されたインクカートリッジ１１のインク供給部１２と接続される接続部２５が設けられている。この接続部２５は、装着部２２に装着されたインクカートリッジ１１のインク供給部１２からカートリッジ本体２１の底面に設けられたインク１を吐出するインク吐出ヘッド２３にインク１を供給するインク供給路となる。接続部２５は、インクカートリッジ１１からインク吐出ヘッド２３へのインク１の供給を弁機構で調整している。

接続部２５からインク１が供給されるインク吐出ヘッド２３は、カートリッジ本体２１の底面に沿って配設されている。インク吐出ヘッド２３は、接続部２５から供給されるインク１を吐出する吐出口である後述するノズル２７ａが記録紙Ｐの幅方向、すなわち図３中矢印Ｗ方向に略ライン状に色毎に並設されている。インク吐出ヘッド２３は、インク１を吐出する際に、記録紙Ｐの幅方向に移動することなく、イエローのノズルライン、マゼンタのノズルライン、シアンのノズルライン、ブラックのノズルラインの順で、ノズルライン毎にインク１を吐出する。

インク吐出ヘッド２３には、図４に示すように、電気熱変換式の発熱抵抗体２６ａが設けられた回路基板２６と、ノズル２７ａが形成され、ニッケルめっき等の金属薄膜で形成されたノズルシート２７と、回路基板２６とノズルシート２７との間に設けられたフィルム２８とによって、接続部２５から供給されたインク１を各ノズル２７ａに供給するインク流路２９が形成されている。このインク流路２９は、ノズル２７ａが並設されている方向、即ち図３中矢印Ｗ方向に長く形成されている。これにより、インク吐出ヘッド２３では、インクカートリッジ１１からヘッドカートリッジ３の接続部２５を介してインク１がインク流路２９に流れ込み、インク流路２９から各ノズル２７ａにインク１が供給されるようになる。

また、インク吐出ヘッド２３には、回路基板２６と、ノズルシート２７と、フィルム２８とによって囲まれ、発熱抵抗体２６ａがインク１を加圧するインク液室３０が形成されている。

以上のような構成からなるインク吐出ヘッド２３では、印刷データに基づいて選択された発熱抵抗体２６ａに対して、例えば１〜３マイクロ秒程度の間パルス電流が供給される。これにより、インク吐出ヘッド２３では、発熱抵抗体２６ａが駆動し、急速に加熱される。インク吐出ヘッド２３では、発熱抵抗体２６ａを加熱すると、図４（Ａ）に示すように、発熱抵抗体２６ａと接するインク１に気泡ｂが発生する。そして、インク吐出ヘッド２３では、図４（Ｂ）に示すように、気泡ｂが膨張しながらインク１を加圧し、押し退けられたインク１が液滴の状態となってノズル２７ａより吐出される。また、インク吐出ヘッド２３では、インク１の液滴を吐出した後、インクカートリッジ１１から接続部２５を介してインク流路２９を経てインク１をインク液室３０に供給することによって、再び吐出前の状態に戻る。インク吐出ヘッド２３では、印刷データに基づいて、上述した動作を繰り返して、記録紙Ｐ上にインク１を吐出して印刷する。

インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａを保護するためのヘッドキャップ２４は、図２に示すように、インク１を吐出せず、印刷をしない間、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａを閉塞し、ノズル２７ａを乾燥等から保護している。印刷を行う際には、ヘッドキャップ２４は、図２及び図５に示すように、ヘッドカートリッジ３の底面から装置本体４の前面側に移動し、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａを外部に露出させる。このヘッドキャップ２４には、吐出面２３ａに付着している余分なインク１を拭き取るクリーニングローラ２４ａが設けられている。ヘッドキャップ２４は、吐出面２３ａを開放する際に、クリーニングローラ２４ａで吐出面２３ａをクリーニングする。

ヘッドカートリッジ３が装着される装置本体４には、図１に示すように、ヘッドカートリッジ装着部４１にヘッドカートリッジ３が装着される。また、装置本体４には、前面下側に印刷される前の記録紙Ｐが積層して収納された給紙トレイ４２が取り付けられ、前面上側に印刷後の記録紙Ｐを収納する排紙トレイ４３が取り付けられている。

装置本体４には、図５に示すように、記録紙Ｐを搬送する給排紙機構４４及びヘッドキャップ２４を開閉するヘッドキャップ開閉機構４５が設けられている。

以上のような構成からプリンタ装置２は、外部に設けられた情報処理装置から入力された印刷データに基づき、給排紙機構４４、ヘッドキャップ開閉機構４５及びインク吐出ヘッド２３に供給する電流の供給を制御する制御回路に設けられた制御部によって、記録紙Ｐの給排紙、ヘッドキャップ２４の開閉、インク吐出ヘッド２３への電流の供給が制御される。

具体的に、プリンタ装置２では、先ず、装置本体４に設けられた操作ボタン４ａの操作により制御部に印刷開始の命令がされると、制御部からの制御信号により給排紙機構４４、ヘッドキャップ開閉機構４５が駆動して、図５に示すように、印刷が可能な状態となる。

プリンタ装置２は、ヘッドキャップ開閉機構４５により、ヘッドキャップ２４をヘッドカートリッジ３に対して給紙トレイ４２及び排紙トレイ４３が設けられている装置本体４の前面側に移動する。これにより、プリンタ装置２は、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａに設けられたノズル２７ａが外部に露出し、インク１が吐出できるようになる。

また、プリンタ装置２は、給排紙機構４４により、給紙トレイ４２から１枚だけ記録紙Ｐを引き出す。そして、プリンタ装置２は、給排紙機構４４により、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａと対向する位置に設けた搬送ベルト４６に記録紙Ｐを搬送する。プリンタ装置２では、搬送ベルト４６に搬送させた記録紙Ｐをプラテン板４７で所定の位置に支持することによって、記録紙Ｐが吐出面２３ａと対向する。

次に、プリンタ装置２は、インク吐出ヘッド２３に設けられた複数の発熱抵抗体２６ａうち、印刷データに基づく制御信号によって選択された発熱抵抗体２６ａに、駆動電流を供給し、選択された発熱抵抗体２６ａを加熱する。プリンタ装置２は、発熱抵抗体２６ａを加熱することによって、図４に示すように、吐出面２３ａと対向する位置に搬送された記録紙Ｐに対してノズル２７ａよりインク１を液滴の状態にして吐出し、画像や文字等を印刷する。

次に、プリンタ装置２は、画像や文字等の印刷が終わった記録紙Ｐを排紙トレイ４３方向に回転する搬送ベルト４６と、搬送ベルト４６と対向し、吐出面２３ａよりも排紙トレイ４３側に設けられた排紙ローラ４８とによって記録紙Ｐを排紙トレイ４３に送り出し、排紙トレイ４３に印刷後の記録紙Ｐを排紙する。このようにして、プリンタ装置２では、記録紙Ｐに印刷を行う。印刷後には、装置本体４の前面側に待機しているヘッドキャップ２４をヘッドキャップ開閉機構４５により、ヘッドカートリッジ３の底面を移動させ、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａを閉塞し保護する。なお、この際に、クリーニングローラ２４ａで吐出面２３ａをクリーニングするようにしてもよい。

以上のようなプリンタ装置２では、各色のノズルライン毎にインク１を吐出するため、各色で１度にインク１が吐出されるノズル２７ａの数を多く、高速で印刷するため各発熱抵抗体２６ａの駆動周波数が高くなっている。プリンタ装置２では、イエローインク１ｙに、カラーインデックスによってＣ．Ｉピグメントイエロー１２８に分類される黄色顔料（以下、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２８）を用いたイエローインク１ｙを用いているが、次に説明するように、分散剤として少なくとも（メタ）アクリル酸モノマー成分を含有する水溶性樹脂が含有され、更にスルホン化イソプレン樹脂が含有されていることによって、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２８から分散剤の水溶性樹脂が脱離することが防止され、発熱抵抗体２６ａ上にＣ．Ｉピグメントイエロー１２８及び水溶性樹脂が堆積せず、コゲーションが防止されている。このプリンタ装置２では、コゲーションが防止されることによって、高い駆動周波数であっても、イエローインクを適切に吐出でき、印刷することができる。

そこで、次に、プリンタ装置２に用いられるイエローインク１ｙについて説明する。イエローインク１ｙは、顔料にＣ．Ｉピグメントイエロー１２８を用い、この顔料を分散させる分散剤として少なくとも（メタ）アクリル酸モノマー成分を含有する水溶性樹脂を含み、さらにスルホン化イソプレン樹脂が含有されている。イエローインク１ｙは、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２８、水溶性樹脂、スルホン化イソプレン樹脂が水性媒体に分散又は溶解している。

このイエローインク１ｙでは、顔料にＣ．Ｉピグメントイエロー１２８を用いても、スルホン化イソプレン樹脂が含有されていることによって、分散剤の（メタ）アクリル酸モノマー成分を含有する水溶性樹脂がＣ．Ｉピグメントイエロー１２８から脱離することなく、発熱抵抗体２６ａ上にＣ．Ｉピグメントイエロー１２８や水溶性樹脂が堆積することを防止でき、コゲーションを防止することができる。また、このイエローインク１ｙでは、スルホン化イソプレン樹脂が含有されていることによって、記録紙Ｐに対する顔料の定着性が良好である。

イエローインク１ｙに含有される分散剤の水溶性樹脂は、少なくとも（メタ）アクリル酸モノマー成分としてアクリル酸成分又はメタクリル酸成分を含むものである。具体的に、アクリル酸成分又はメタクリル酸成分としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸アルキルエステル共重合体、（メタ）アクリル酸−マレイン酸ハーフエステル共重合体、（メタ）アクリル酸−マレイン酸ジアルキルエステル共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸アルキルエステル共重合体等が挙げられる。

なお、これらのアクリル酸成分又はメタクリル酸成分は、必要に応じて、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリエーテル等の合成樹脂やロジン樹脂等の天然樹脂で変性することが可能である。水溶性樹脂は、これらのアクリル酸成分又はメタクリル酸成分をアンモニア、アミン、アルカノールアミン及びアルキルアルカノールアミンから選ばれる揮発性塩基性化合物、又は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の金属水酸化物で中和し、水性媒体に分散又は溶解できるようにしたものである。

この水溶性樹脂は、重量平均分子量が２００００以下、好ましくは１０００〜１００００程度であり、酸価が１００〜２５０、好ましくは１５０〜２５０の範囲にある（メタ）アクリル酸モノマーを成分とする（メタ）アクリル酸系樹脂であり、アルカリ水溶液に可溶であることが特に好ましい。

この水溶性樹脂は、重量平均分子量が２００００以下であることによって、イエローインク１ｙの粘性が大きくなりすぎず、良好な吐出安定性が得られる。また、この水溶性樹脂では、酸価が１００以上とすることによって、再溶解性が得られ、酸価が２５０以下とすることによって、水溶性が大きくなりすぎず、記録物の耐マーカー性、耐水性の低下を防止できる。

このような水溶性樹脂のうち、アクリル酸系樹脂としては、市販されているものを用いることができ、例えば、ジョンソンポリマー社製のジョンクリル５７（分子量４９００、酸価２１５）、ジョンクリル６１Ｊ（分子量１２０００、酸価１９５）、ジョンクリル６８（分子量１００００、酸価１９５）、ジョンクリル５５０（分子量７５００、酸価２００）、ジョンクリル５５５（分子量５０００、酸価２００）、ジョンクリル５８６（分子量３１００、酸価１０５）、ジョンクリル６８０（分子量３９００、酸価２１５）、ジョンクリル６８２（分子量１６００、酸価２３５）、ジョンクリル６８３（分子量７３００、酸価１５０）等が挙げられる。

このアクリル酸系樹脂の含有量は、イエローインク１ｙ全重量に対して、０．１重量％〜１０重量％、好ましくは０．５重量％〜５重量％であり、顔料に対しては、１０重量％〜１００重量％程度添加することが好ましい。

イエローインクに含有されるスルホン化イソプレン樹脂は、記録紙Ｐに対する顔料の定着性を良好にする。

スルホン化イソプレン樹脂は、アルカリ中和したものが好ましく、例えばＮａ、Ｌｉ、Ｋ等のアルカリ金属、有機アンモニウムで中和する。有機アンモニウムとしては、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、トリヒドロキシメチルアミン、ジヒドロキシメチルアミン、モノヒドロキシメチルアミン、モノエタノールアンモニウム、ジエタノールアンモニウム、トリエタノールアンモニウム、Ｎ−メチルモノエタノールアンモニウム、Ｎ−メチルジエタノールアンモニウム、モノプロパノールアンモニウム、ジプロパノールアンモニウム、トリプロパノールアンモニウム等が挙げられる。これらの有機アンモニウムは、それぞれに相当する有機アミンから誘導される。

スルホン化イソプレン樹脂の含有量は、イエローインク１ｙ全重量に対して、０．１重量％〜６重量％である。スルホン化イソプレン樹脂の含有量を０．１重量％以上とすることによって、記録紙Ｐに対するイエローインク１ｙの定着性を良好にし、インクカートリッジ１１ｙからインク吐出ヘッド２３のインク液室３０へのイエローインク１ｙの供給が良好となる。また、スルホン化イソプレン樹脂の含有量を６重量％以下とすることによって、発熱抵抗体２６ａ上に堆積することがなく、コゲーションが発生することを防止できる。なお、スルホン化イソプレン樹脂の含有量は、０．１重量％〜６重量％の中でも、好ましくは、１重量％〜４重量％である。

上述した顔料や水溶性樹脂、スルホン化イソプレン樹脂を溶解又は分散させる溶媒には、イオン交換水、水溶性有機溶媒等が用いられる。

水溶性有機溶媒としては、エチレングリコール、ジ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、５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、グリセリン等の多価アルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、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、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコール誘導体、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素溶媒、又はチオジエタノール、チオジグリセロール、スルホラン、ジメチルスルオキシド等の含硫黄溶媒等が挙げられる。水溶性有機溶媒は、これらの中でも、グリセリン、２−ピロリドン、炭素数３〜６のグリコールからなる群より選ばれる少なくとも１つを含有することが好ましい。なお、これらの水溶性有機溶媒は単独で用いても、２種以上混合してもよい。

この水溶性有機溶媒の含有量は、イエローインク１ｙ全重量に対して、好ましくは１重量％〜６０重量％、より好ましくは５重量％〜４０重量％である。

以上のような構成からなるイエローインク１ｙは、上述したインクジェット記録方式のプリンタ装置２に用いられるため、インク吐出ヘッド２３のノズル２７ａから吐出可能である特性を有する必要がある。そこで、インク吐出ヘッド２３からの吐出性という観点から、イエローインク１ｙの特性としては、例えば、その粘度が１〜１５ｃＰｓ、表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ以上とすることが好ましく、特には粘度が１〜５ｃＰｓ、表面張力が２５〜５０ｄｙｎ／ｃｍとすることがより好ましい。

更に、イエローインク１ｙには、必要に応じて所望の物性値を持つインクとするために、界面活性剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤等を添加してもよい。

以上のようなイエローインク１ｙは、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２８と、分散剤として少なくとも（メタ）アクリル酸モノマー成分を含有する水溶性樹脂と、スルホン化イソプレン樹脂とが含有されていることによって、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２８から分散剤の水溶性樹脂が脱離することを防止できる。これにより、このイエローインク１ｙでは、インク吐出ヘッド２３の発熱抵抗体２６ａ上にＣ．Ｉピグメントイエロー１２８や分散剤の水溶性樹脂が堆積せず、コゲーションの発生を防止できる。また、イエローインク１ｙでは、スルホン化イソプレン樹脂が含有されていることによって、インクカートリッジ１１ｙからインク吐出ヘッド２３のインク流路２９を介してインク液室３０へ供給されやすくなり、不吐出等の不具合が発生することを防止できる。

上述したプリンタ装置２では、色毎にノズル２７ａが記録紙Ｐの幅方向に亘ってノズル２７ａが設けられたライン型であり、高速で印刷するため、発熱抵抗体２６ａの駆動周波数が高くなっているが、イエローインク１ｙによるコゲーションが防止されており、インク液室３０へのイエローインク１ｙの供給も良好であるため、イエローインク１ｙを安定に連続して吐出することができる。

また、イエローインク１ｙは、スルホン化イソプレン樹脂が含有されているため、記録紙Ｐに対する定着性が良好であり、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２８が記録紙Ｐから脱落せず、画像や文字のかすれが生じることを防止できる。

また、このイエローインク１ｙは、顔料にＣ．Ｉピグメントイエロー１２８を用いていることによって、他のイエロー顔料を用いた場合と比べて、画像や文字の耐光性に優れている。

上述したイエローインク１ｙ以外のマゼンタインク１ｍ、シアンインク１ｃ、ブラックインク１ｋは、従来公知の各色のインクと同様の構成からなる。なお、顔料、分散剤及び有機溶媒は、従来各色のインクで用いられているものを用いることができる。

上述したイエローインク１ｙは、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２８と、分散剤として少なくとも（メタ）アクリル酸モノマー成分を含有する水溶性樹脂と、スルホン化イソプレン樹脂とが含有されていることによって、発熱抵抗体２６ａの駆動周波数が高くても、マゼンタインク１ｍ、シアンインク１ｃ、ブラックインク１ｋと同等の吐出安定性を有する。

なお、イエローインク１ｙは、上述したようなライン型のプリンタ装置２に用いることに限定されず、インク吐出ヘッド２３を記録紙Ｐの幅方向に移動させて１列分の印刷を行うシリアル型のプリンタ装置にも用いることができ、駆動周波数特性に優れ、安定に吐出され、記録紙Ｐに対する定着性も良好である。

また、イエローインク１ｙは、上述したプリンタ装置２のように、発熱抵抗体２６ａにより加熱され、ノズル２７ａから液滴の状態で吐出する電気熱変換方式の他に、例えば、圧電素子の振動を利用して微小な液滴を飛翔させる、いわゆるピエゾ方式等の記録方式にも適用することができ、定着性の良好な画像や文字を形成することができる。

以下、本発明を適用したイエローインクを調製した実施例および比較例について説明する。先ず、以下に示すイエローインクの分散液を作製し、これらの分散液を用いて実施例及び比較例のイエローインクを作製した。

〈分散液１〉
分散液１は、顔料として商品名８Ｇ−ＣＦ（Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２８チバスペシャリティケミカルズ）が１５重量％、分散剤として商品名ジョンクリル５７（ジョンソンポリマー株式会社）が８．１重量％、イオン交換水が７６．９重量％となるように混合し、ペイントシェーカー（メディアは、ジルコニア１ｍｍ径、メディア充填率７０％）で分散し、遠心分離機にて粗粒分を除去し分散液１とした。

〈分散液２〉
分散液２は、顔料として商品名８Ｇ−ＣＦ（Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２８チバスペシャリティケミカルズ）が１５重量％、分散剤として商品名ジョンクリル６１Ｊ（ジョンソンポリマー株式会社）が１０重量％、イオン交換水が７５重量％となるように混合し、ペイントシェーカー（メディアは、ジルコニア１ｍｍ径、メディア充填率７０％）で分散し、遠心分離機にて粗粒分を除去し分散液２とした。

以上のようにして作製した分散液１及び分散液２を用いて実施例及び比較例のインクを作製した。

〈実施例１〉
実施例１では、次のようにしてイエローインクを作製した。イエローインクを作製する際は、分散液１が２６．７重量％、水溶性有機溶媒として１，５ペンタンジオールが１５重量％、スルホン化イソプレン樹脂としてダイナフローＫ２０１（ＪＳＲ株式会社製、固形分１５ｗｔ％）が４０重量％、イオン交換水が１８．３重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、イエローインクを作製した。なお、イエローインク中には、固形分１５ｗｔ％のダイナフローＫ２０１が４０重量％含有されているため、スルホン化イソプレン樹脂が６重量％含有されていることになる。

〈実施例２〉
実施例２では、次のようにしてイエローインクを作製した。イエローインクを作製する際は、分散液１が２６．７重量％、水溶性有機溶媒として１，５ペンタンジオールが１５重量％、スルホン化イソプレン樹脂としてダイナフローＫ２０１（ＪＳＲ株式会社製、固形分１５ｗｔ％）が１３．３重量％、イオン交換水が４５重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、イエローインクを作製した。なお、イエローインク中には、固形分１５ｗｔ％のダイナフローＫ２０１が１３．３重量％含有されているため、スルホン化イソプレン樹脂が２重量％含有されていることになる。

〈実施例３〉
実施例３では、次のようにしてイエローインクを作製した。イエローインクを作製する際は、分散液１が２６．７重量％、水溶性有機溶媒としてプロピレングリコールが１５重量％、スルホン化イソプレン樹脂としてダイナフローＫ２０２（ＪＳＲ株式会社製、固形分１５ｗｔ％）が０．６７重量％、イオン交換水が５７．６３重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、イエローインクを作製した。なお、イエローインク中には、固形分１５ｗｔ％のダイナフローＫ２０２が０．６７重量％含有されているため、スルホン化イソプレン樹脂が０．１重量％含有されていることになる。

〈実施例４〉
実施例４では、次のようにしてイエローインクを作製した。イエローインクを作製する際は、分散液２が２６．６７重量％、水溶性有機溶媒としてプロピレングリコールが１５重量％、スルホン化イソプレン樹脂としてダイナフローＫ２０２（ＪＳＲ株式会社製、固形分１５ｗｔ％）が２６．７重量％、イオン交換水が３１．６３重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、イエローインクを作製した。なお、イエローインク中には、固形分１５ｗｔ％のダイナフローＫ２０２が２６．７重量％含有されているため、スルホン化イソプレン樹脂が４重量％含有されていることになる。

〈実施例５〉
実施例５では、次のようにしてイエローインクを作製した。イエローインクを作製する際は、分散液２が２６．６７重量％、水溶性有機溶媒としてプロピレングリコールが１５重量％、スルホン化イソプレン樹脂としてダイナフローＫ２０２（ＪＳＲ株式会社製、固形分１５ｗｔ％）が６．６７重量％、イオン交換水が５１．６６重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、イエローインクを作製した。なお、イエローインク中には、固形分１５ｗｔ％のダイナフローＫ２０２が６．６７重量％含有されているため、スルホン化イソプレン樹脂が１重量％含有されていることになる。

〈比較例１〉
比較例１では、次のようにしてイエローインクを作製した。イエローインクを作製する際は、分散液１が２６．７重量％、水溶性有機溶媒として１，５ペンタンジオールが１５重量％、イオン交換水が５８．３重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、イエローインクを作製した。

〈比較例２〉
比較例２では、次のようにしてイエローインクを作製した。イエローインクを作製する際は、分散液２が２６．７重量％、水溶性有機溶媒としてプロピレングリコールが１５重量％、イオン交換水が５８．３重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、イエローインクを作製した。

〈比較例３〉
比較例３では、次のようにしてイエローインクを作製した。イエローインクを作製する際は、分散液２が２６．７重量％、水溶性有機溶媒としてプロピレングリコールが１５重量％、スルホン化イソプレン樹脂としてダイナフローＫ２０２（ＪＳＲ株式会社製、固形分１５ｗｔ％）が５３．３重量％、イオン交換水が５重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、イエローインクを作製した。なお、イエローインク中には、固形分１５ｗｔ％のダイナフローＫ２０２が５３．３重量％含有されているため、スルホン化イソプレン樹脂が８重量％含有されていることになる。

以上のようにして作製した実施例１〜実施例５及び比較例１〜比較例３について、発熱抵抗体の駆動周波数が異なる印画試験を行った。

印画試験は、上述したライン型のプリンタ装置（Ａ４判横巾のラインヘッドを有し、解像度は６００ｄｐｉである）の本体から、インク吐出ヘッドとインクカートリッジが一体となっているヘッドカートリッジを外し、インクカートリッジに、本発明の各実施例及び比較例のイエローインクを充填した。そして、それぞれのイエローインクについて、インク吐出ヘッドの発熱抵抗体の駆動周波数が１．９ｋＨｚ、９．６ｋＨｚとなる印画パターンをベタ印画し、その時の印画ムラの状態を目視評価した。

以下の表１に印画試験の結果を示す。

表１中、インクの不吐出がなく、濃度ムラが発生していない場合には、○印で示し、濃度ムラが発生していない状態（○印の場合）と比べ、部分的に濃度ムラ、カスレが発生している場合には、△印で示し、インクが吐出されず、印画出来ない場合には、×印で示した。

表１に示す結果から、実施例１〜実施例５は、比較例１〜比較例３と比べて、印画試験の結果が良好であった。

比較例１及び比較例２では、イエローインク中にスルホン化イソプレン樹脂が含有されていないため、インクカートリッジからインク吐出ヘッドのインク液室にイエローインクが充填されにくくなり、特に発熱抵抗体の駆動周波数が高くなると更に充填されにくくなるため、駆動周波数が低い１．９ｋＨｚでは、印画ムラやカスレが発生し、駆動周波数が高い９．６ｋＨｚでは、インクが吐出されず、印画できず、駆動周波数が高くなりにつれて、周波数特性が悪くなった。

比較例３では、イエローインク中にスルホン化イソプレン樹脂が６重量％以上含有されているため、スルホン化イソプレン樹脂の含有量が多すぎ、スルホン化イソプレン樹脂が発熱抵抗体上に堆積し、駆動周波数が低くても、インクを吐出することができず、周波数特性が悪くなった。

これらの比較例に対して、実施例１〜実施例５では、スルホン化イソプレン樹脂が０．１重量％〜６重量％の範囲で含有されているため、インクカートリッジからインク吐出ヘッドのインク液室にイエローインクが良好に供給され、発熱抵抗体の駆動周波数が高くなってもインク液室へのイエローインクの供給が良好であった。また、実施例１〜実施例５では、スルホン化イソプレン樹脂が０．１重量％〜６重量％の範囲で含有されているため、顔料のＣ．Ｉピグメントイエロー１２８から分散剤の水溶性樹脂が分離せず、顔料や水溶性樹脂が発熱抵抗体上に堆積せず、コゲーションを防止できた。これらのことから、実施例１〜実施例５では、駆動周波数が高くなっても、インクの不吐出が生じることなく、優れた周波数特性が得られた。実施例１〜実施例５より、Ｃ．Ｉピグメントイエロー１２８を用いたイエローインク中に、分散剤の水溶性樹脂の他に、スルホン化イソプレン樹脂が適量含有することで、印画ムラやカスレが発生せず、吐出安定性に優れたイエローインクが得られることが分かる。

本発明を適用したプリンタ装置の分解斜視図である。ヘッドカートリッジの分解斜視図である。同ヘッドカートリッジの断面図である。インク吐出ヘッドを示しており、同図（Ａ）は発熱抵抗体上に気泡が発生した状態を模式的に示す断面図であり、同図（Ｂ）はノズルよりインクを吐出される状態を模式的に示す断面図である。同プリンタ装置の印刷動作を説明するための透視側面図である。

符号の説明

１ｙイエローインク、２プリンタ装置、３ヘッドカートリッジ、４装置本体、１１インクカートリッジ、２１カートリッジ本体、２３インク吐出ヘッド、２６回路基板、２６ａ発熱抵抗体、２７ノズルシート、２７ａノズル、２８フィルム、２９インク流路、３０インク液室

Claims

記録液を発熱抵抗体で加圧し、吐出口から吐出する液体吐出装置によって吐出される上記記録液において、
イエロー顔料のＣ．Ｉピグメントイエロー１２８と、
分散剤として、少なくとも重量平均分子量が２００００以下であり、酸価が１５０〜２５０の範囲である（メタ）アクリル酸モノマー成分を含有する水溶性樹脂と、
スルホン化イソプレン樹脂とを含有し、
上記水溶性樹脂は、全重量に対して０．１重量％〜１０重量％含有され、
上記スルホン化イソプレン樹脂は、固形分として、全重量に対して０．１重量％〜６．０重量％含有されている記録液。
上記水溶性樹脂は、重量平均分子量が４９００〜１２０００であり、酸価が１９５〜２１５であり、全重量に対して２．１６重量％〜２．６７重量％含有され、
上記スルホン化イソプレン樹脂は、固形分として、全重量に対して１．０重量％〜４．０重量％含有されている請求項１記載の記録液。
記録液を発熱抵抗体で加圧し、吐出口から吐出する液体吐出装置によって、被記録媒体上に上記記録液を吐出し、着弾させて記録を行う記録方法において、
上記記録液には、イエロー顔料のＣ．Ｉピグメントイエロー１２８と、分散剤として少なくとも重量平均分子量が２００００以下であり、酸価が１５０〜２５０の範囲である（メタ）アクリル酸モノマー成分を含有する水溶性樹脂と、スルホン化イソプレン樹脂とが含有され、上記水溶性樹脂は、全重量に対して０．１重量％〜１０重量％含有され、上記スルホン化イソプレン樹脂は、固形分として、全重量に対して０．１重量％〜６．０重量％含有されている記録方法。
上記記録液には、上記水溶性樹脂が、重量平均分子量が４９００〜１２０００であり、酸価が１９５〜２１５であり、全重量に対して２．１６重量％〜２．６７重量％含有され、上記スルホン化イソプレン樹脂が、固形分として、全重量に対して１．０重量％〜４．０重量％含有されている請求項３記載の記録方法。