JP4532837B2 - フィルターの目詰まり低減方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録方法に関し、更に詳しくは安定的にインクジェット記録が行なえ、且つ、得られた画像も優れたインクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、筆記具等に用いられるインクや、インクジェット記録用インク等については、信頼性および良好な記録画像を得るために様々な検討や報告が行われている。特に、インクジェット記録装置に於いて、インク接液部材に多種多用な部材が使用されているため、この部材からの溶質物が、インクジェット記録システムの安定性を低下させたり、また記録画質を低下させたりする危険性があり、インク接液部材の選定には最新の注意が必要になる。例えば、モールド部材を用いる場合、成型時に使用される離けい剤の選定、またはモールド部材に使用される材料中の不純物や添加剤に対しさまざまな制限が加えられる。特に、モールド部材中の添加剤等に関する提案に関しては、例えば、特許文献１〜３には、インク成分であるナトリウムイオン含有量を規定することで、インク接液部材からの溶質物によるインクジェット記録の信頼性低下の防止提案が示されている。また、特許文献４及び５には、熱エネルギーによって液化する性質のインクを、多孔質シート凹部又は貫通孔に液状又は固形物として保持した状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特公平７−０５１６８７号
【特許文献２】
特許第２６９６８２８号公報
【特許文献３】
特許第２６９６８４１号公報
【特許文献４】
特開昭６０−７１２６０号公報
【特許文献５】
特開昭５４−５６８４７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１〜３に記載の方法では、インク接液部材からの溶出物によるインクジェット記録の安定性の低下を防止する効果はあるが、インク成分であるナトリウムイオンは、一般的に記録色材や各種化合物中に使用され、インク設計範囲を狭めてしまう。従って、本発明の目的は、上記問題点を解決するものであり、特に、インク供給装置のインク接液部材から、インク中へ溶出してくる脂肪酸のインク流路内への付着、析出を低減させ、安定的なインクジェット記録を行なうと共に、良好な記録物を提供することである。例えば、ポリプロピレンを有するインク接液部材中に１ｐｐｍ以上の脂肪酸が含有される場合、含有される脂肪酸のインク中への溶出によって上記した弊害が生じることがあったが、本発明のインクを用いることで、インク接液部材中に１ｐｐｍ以上の脂肪酸を含有する場合でも、良好な記録物を得ることができるものとなった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明によって達成される。即ち、本発明はインクと、該インクを濾過するフィルター、該インクと接するインク接液部材と、を有するインクタンクを用いたフィルターの目詰まり低減方法であって、
前記インク接液部材はポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種と、ステアリン酸とを含有し、
前記インクが、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物であり、且つ、該長鎖アルキルがセチルである化合物を含有することで、該フィルターの目詰まりを低減する
ことを特徴とするフィルターの目詰まり低減方法に関する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。先ず、本発明のインクジェット記録方法が、インクジェット記録システムの良好な安定性、良好な画像を得ることが可能となるメカニズムについて説明する。本発明者等はインクジェット記録を行なう際、記録ノズルの目詰り、高速印字または短時間に多量にインクを消費する場合のインク供給不足を解決するために、多種多様なメカニズムを考え、多種多様な色材やインク組成等について検討及び確認を行ってきた。その結果、インク中にインク接液部材から溶出した脂肪酸化合物と長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を併用させると、インク吐出に悪影響を与える、インク流路内への脂肪酸塩等の付着、析出を低減させ、インクジェット記録の安定性、良好な画像を得る事ができるという新たな事実にたどりつき、本発明に至った。
【００１６】
本発明者等は、インク接液部材として脂肪酸を含有するポリアセテート樹脂組成物及びポリオレフィン樹脂組成物の少なくとも１種を用いて形成された部分を有するインクジェット記録方法に於いて、該ポリオレフィン及びポリアセテートの少なくとも１種が、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物と脂肪酸を併有していると、インク吐出に悪影響を与える、ポリアセテート及びポリオレフィンからの溶質物（脂肪酸）のインク流路内への付着、析出を低減させ、インクジェット記録の安定性、良好な画像を提供できるという新たな事実にたどりつき、本発明に至った。また、インク中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有していると、同様にインクジェット記録の安定性、良好な画像を提供できることが分かった。
【００１７】
ここで、本発明が、インクジェット記録の安定性、良好な画像を可能とするメカニズムを考えるに当たり、先ず、インク接液部材として脂肪酸を含有するポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種が、インクジェット記録の安定性、画像に与える影響について述べる。
【００１８】
ポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなるインク接液部材は、材料の成形を円滑に行なうために脂肪酸を含有する場合がある。しかしながら、該脂肪酸は、部材の表面ににじみ出てくるブリードアウト性を有するため、インク接液面を通してインク中に溶出してしまう。この時、インクが純水であれば、脂肪酸は溶解するが、インク中には、多用なイオンが含有されているため、例えば、カルシウムイオン等と塩を形成すると溶解性が極端に低下し、析出が生じてしまう。特許文献１〜３では、インク中のナトリウムイオン量を規定することで、脂肪酸塩の析出を防止しているが、その反面、インク設計の自由度が大幅に規制されてしまう。
【００１９】
本発明者はインク中に溶出した脂肪酸に対し、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を作用させて、ミセルを形成し脂肪酸の析出を防止するものである。また、該ミセルは、アニオン性の脂肪酸とノニオン性の長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物によるミセルであるため、両者の相乗効果で、ミセル密度が高くなるばかりか、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物の曇点が脂肪酸によって高くなるという効果も有している。
【００２０】
ここで、ミセルとは一般に、水溶液中で、界面活性剤分子が集まって、お互いの疎水基を内側に向けて、親水基を外側に向けている集合体を指す。ミセルの形成は水溶液中に溶出した物質（本発明に於いては脂肪酸）に、界面活性剤（本発明に於いては長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物）を併用することで、溶出した物質が溶解（分散）したことを目視で確認できる。
【００２１】
更に、ポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなるインク接液部材が、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物と脂肪酸を共に含有していると、インクジェット記録の安定性、良好な画像を提供することが可能となる。この理由は脂肪酸がインク中に溶解する際、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物も溶出し、脂肪酸塩の付着、析出を防止することが可能となるためである。なお、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物は例えば、インク接液部材の成形前に、予めポリアセテート、ポリオレフィン及び脂肪酸等の原料を混合しておくことによってインク接液部材中に含有させることができる。
【００２２】
本発明では、脂肪酸を含有するポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなるインク接液部材で内壁の少なくとも一部を構成した容器と、インクと、排出口と、フィルターと、を有するインク供給装置のフィルター目詰まり防止方法に於いて、インク接液部材中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有することによって、該フィルターへの脂肪酸塩等の付着、析出を低減させ、インクジェットヘッドへインクを安定的に供給することができる。また、インク供給装置のフィルター目詰まり防止方法に於いて、インク中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有することによっても、フィルターへの脂肪酸塩等の付着、析出を低減させ、インクジェットヘッドへインクを安定的に供給することができる。
【００２３】
また、本発明では、脂肪酸を含有するポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなるインク接液部材で内壁の少なくとも一部を構成した容器と、インクと、排出口と、インク濾過用のフィルターと、を有するインク供給装置に於いて、該インク中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有することによって、フィルターへの脂肪酸塩等の付着、析出を低減させ、インクジェットヘッドへインクを安定的に供給することができる。また、インク供給装置において、インク接液部材中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有することによってもフィルターへの脂肪酸塩等の付着、析出を低減させ、インクジェットヘッドへインクを安定的に供給することができる。
【００２４】
本発明で使用する長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物のアルキル基の炭素数（Ｃ1）としては、インク接液部材中に含まれる脂肪酸の炭素数をＣ2とした場合、以下の関係式を満たすものが好ましい。アルキル基の炭素数と脂肪酸の炭素数が以下の関係にあることによって、ミセル形成が促進され効果的に脂肪酸塩等の付着、析出を低減させることができる。
【００２５】
【数２】
【００２６】
脂肪酸の炭素数Ｃ2は、８以上２２以下であることが好ましい。更に、その長鎖アルキル基の炭素数は好ましくは４以上、より好ましくは８以上、更に好ましくは１２以上であるのが良い。また、好ましくは２６以下、より好ましくは２３以下、更に好ましくは２１以下であるのが良い。脂肪酸の炭素数が上記範囲内にあることによって、効果的に脂肪酸塩等の付着、析出を低減させることができる。
【００２７】
また、長鎖アルキル基としては、飽和アルキル基でも、不飽和アルキル基でも使用することができる。エチレンオキサイドの付加量は、インクに対する親和性と本発明の効果を好適に発生させるために、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物のＨＬＢが、７以上１５以下になるように付加するのが良い。ＨＬＢ値は、好ましくは７以上１３以下、より好ましくは７以上１０以下であるものが良い。ＨＬＢを１０以下にすると、インクに対する長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物の溶解性が小さくなり、分散に近づくため、脂肪酸とミセルをより一層形成しやすくなるためである。また、前記ＨＬＢ値は、ディビス法により求められたものを使用する。
【００２８】
好ましい長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物の一例としては、下記一般式（Ｉ）で示されるセチルエチレンオキサイド２０モル付加物である。
【００２９】
【化１】
【００３０】
長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物自身がインク中で優れた溶解性を有し、脂肪酸とのミセルを形成しやすくするために、ポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種中に含有される脂肪酸としては炭素数８〜２２のものが一般的に使用され、ラウリン酸、ミスチリン酸、ステアリン酸、ペヘン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エルカ酸等を挙げることができる。
【００３１】
ここで脂肪酸とは遊離酸として脂肪酸の状態であれば良く、樹脂に含有する際には、脂肪酸及び脂肪酸の塩の少なくとも一つの形態であれば良い。脂肪酸の塩とは脂肪酸のアルカリ金属塩、脂肪酸のアルカリ土類金属塩であり、例えば、Ｎａ塩、Ｋ塩、Ｃａ塩、Ｍｇ塩である。また、インク接液部材中の脂肪酸の含有量は通常、良好な成形性を得るため、１０〜５００ｐｐｍである。
【００３２】
また、インク中に於いてミセルを好適に形成するには、インク中の長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物と脂肪酸が存在する混合系でのＨＬＢは８以上が好ましく、より好ましくは９以上であるのが良い。ＨＬＢを８以上にすることによって、ミセルがインク中でより安定的に分散又は溶解し、インク中に浮遊する等の分離が生じない。
【００３３】
また、インク中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有する場合の含有量は、ミセル形成の視点から、一概には言えないが、あえて述べれば、ミセル形成による効果に優れ、且つ、印字品位のバランス、例えば濃度、被記録材への定着性やヒゲ状の滲みであるフェザリングの発生の抑制とのバランスを好ましく保つために、インク全質量に対して０．０１質量％以上が好ましく、０．１質量％以上がより好ましく、０．５質量％以上が更に好ましい。また、インクジェットヘッドのノズル部等へのインクの乾燥による付着を防止するため、１０質量％以下が好ましく、７質量％以下がより好ましく、５質量％が更に好ましい。
【００３４】
また、ミセルを好適に形成するためにはインク中での長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物と脂肪酸の含有量比としては、好ましくは９９：１〜５０：５０、より好ましくは９５：５〜７０：３０であるのが良い。
【００３５】
また、ポリアセテート、ポリオレフィン中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物と脂肪酸を併有する場合、インク中に溶出した際に好適にミセルを形成するために混合系のＨＬＢが、７以上１５以下になるように調製することが好ましい。
【００３６】
本発明にかかる記録方法では、以上で説明したような構成成分からなるインクを、インク接液部材として脂肪酸を含有するポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなる化合物で形成されているインク供給装置、或いは、インク接液部材として脂肪酸を含有するポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなる化合物によって構成されたインク保持体を有しているインク供給装置に収め、かかるインク供給装置に収容されているインクを被記録材に対して間隙を介して供給させる。図６は、本発明におけるインク供給装置のインク吐出し方向に垂直な方向の断面図である。インクタンク１とヒーターボード２を有する記録ヘッド１０は、液室４及び液路（連絡管）３を通して連結されている。インク供給路の一方の先端は、インク供給装置の排出口と連結されており、該排出口部分にはフィルター７が取り付けられている。このフィルターによって、インク中の析出物、不純物を取り除くことができる。
【００３７】
また、本願発明にかかるインク供給装置としては、上記態様以外にも、フィルターがインク収容容器からインクジェットヘッドを連結する連結管に設けられていても良い。よって、脂肪酸を含有するポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなるインク接液部材で内壁の少なくとも一部を構成した容器と、該容器内に注入されたインクと、該容器内のインクを外部に排出する排出口と、該排出口とインクを吐出するインクジェットヘッドとを連結する連結管と、該排出口または連結管に設けられたフィルターとを有するインク供給装置に於いて、該インク中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有することを特徴とするインクジェット記録装置であっても良い。
【００３８】
同様に、脂肪酸を含有するポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなるインク接液部材で内壁の少なくとも一部を構成した容器と、該容器内に注入されたインクと、該容器内のインクを外部に排出する排出口と、該排出口とインクを吐出するインクジェットヘッドとを連結する連結管と、該排出口または連結管に設けられたフィルターとを有するインク供給装置に於いて、該インク接液部材中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有させたことを特徴とするインク供給装置であっても良い。また、これら装置、インクを用いたフィルターの目詰まり防止方法も本願発明の範囲内である。
【００３９】
インク接液部材の一態様として、ポリオレフィンの中でもポリプロピレンで形成されたインク保持体を用いることが好ましい。更には、これらの材料からなるインク保持体は、多孔質であるもの、多層構造を有しているもの、或いは繊維集合体からなるものが好ましい。
【００４０】
即ち、インク接液部材として用いる脂肪酸を含有するポリアセテートやポリオレフィンは、ｐＨによる影響や水及び有機溶剤等に対しての安定性が高い。本発明者らの検討によれば、本発明で使用するインクの優れた特性によって、該インクをこれらの材料からなるインク保持体、インク供給装置のいずれか一つに長期間に渡って収納した場合にもインク接液部材が損なわれることがないので、これらのインクとインク接液部材を組み合わせて使用することによって、画像形成において、インクジェット記録の高い安定性を保持することが可能となる。また、一般にインクがアルカリ性の場合、脂肪酸の析出が発生しやすいが、本発明に於いてはインクがアルカリ性であっても安定した記録を行なうことができる。
【００４１】
先に述べたように、本発明で使用するインクは、通常の文具用のインクとしても用いることができるが、被記録材に対して間隙を介して供給される記録方法に適用した場合に優れた効果が得られる。更に、本発明のインクは記録信号に応じてオリフィス（吐出口）よりインク滴を吐出させて被記録材に記録を行い、記録物を得るインクジェット記録方法に用いられると、特に優れた効果を発揮する。即ち、インクジェット記録は、ボールペン等の文具のような被記録材に接触させて筆圧で被記録材に記録する方式とは異なり、飛翔させたインク滴を被記録材表面に着弾させるものであるため、インク供給装置中のフィルター、インク流路、ノズル部などに脂肪酸塩が析出し、目詰まりを起こすのを防止し、結果として画像品位の高い記録物が得られる。
【００４２】
本発明に使用されるインクジェット記録方式としては、インクに力学的エネルギーを作用させて液滴を吐出する記録方法、及びインクに熱エネルギーを加えてインクの発泡により液滴を吐出するインクジェット記録方法があるが、本発明に係る方法は、特に、熱エネルギーによるインクの発泡現象によりインクを吐出させるタイプのインクジェット記録方式に適用するのが良く、吐出が極めて安定となり、サテライトドットの発生等が生じないという特徴がある。但し、この場合には、熱的な物性値（例えば、比熱、熱膨張係数、熱伝導率等）を調整する場合もある。
【００４３】
更に、本発明で使用するインクは、インクジェット用ヘッドに対するマッチングを良好にする面から、インク自体の物性として、特に、２５℃における表面張力が３０〜４０ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度が１５ｃＰ以下が好ましく、より好ましくは１０ｃＰ以下、更に好ましくは５ｃＰ以下に調整されるのが良い。従って、上記物性に必要に応じて各種の添加剤を用いてインクを調整し、該インクが普通紙における適度な浸透性及び広がりを有するために、本発明で使用するインク中に含有される水分量としては５０質量％以上９８質量％以下が好ましく、より好ましくは６０質量％以上９５質量％以下とするのが良い。なお、インクの液媒体としては、水と水溶性有機溶剤からなる水性媒体が通常、用いられる。
【００４４】
本発明で使用するインクを用いて記録を行うのに好適なインクジェット記録装置としては、記録ヘッドの室内のインクに記録信号に対応した熱エネルギーを与え、該熱エネルギーにより液滴を発生させる装置が挙げられる。
【００４５】
先ず、その装置の主要部であるヘッド構成例を、図１、図２及び図３に示す。図１は、インク流路に沿ったヘッド１３のインク吐出しと垂直な方向の断面図であり、図２は、図１のＡ−Ｂ線での断面図である。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（図では薄膜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及びアルミナ等の放熱性の良い基板２０よりなっている。
【００４６】
インク２１は、吐出オリフィス（微細孔）２２まで来ており、圧力Ｐによりメニスカス２３を形成している。今、アルミニウム電極１７−１及び１７−２に電気信号情報が加わると、発熱ヘッド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、インク２１が吐出しインク小滴２４となり、吐出オリフィス２２より被記録材２５に向って飛翔する。
【００４７】
図３には、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す。該マルチヘッドは、マルチ溝２６を有するガラス板２７と、図１で説明したものと同様の発熱ヘッド２８を密着して作製されている。
【００４８】
図４に、上記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の吐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設され、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。
【００４９】
上記ブレード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によってインク吐出口面の水分、塵挨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被記録材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を搭載してそ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。
【００５０】
５１は被記録材を挿入するための給紙部、５２は不図示のモーターにより駆動す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６５の吐出口面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行するにつれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙される。
【００５１】
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、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。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。
【００５２】
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、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６５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６５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、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。
【００５３】
上述の構成を有するインクジェット記録装置は、図示しない被記録材搬送手段により搬送される被記録材（不示図）に対し、記録ヘッド６５は被記録材の全幅にわたって往復移動しながら記録を行っても良い。
【００５４】
図５は、インクジェット記録ユニットの外観の一例を示す斜視図である。本発明で使用するインクジェット記録装置は、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５に示す如きそれらが一体になったものにも好適に用いられる。図５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、インク保持体が収納されており、かかるインク保持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。
【００５５】
インク保持体の材料としては、無機化合物のポリマー、ポリビニルアセテート、ポリオレフィン等を用いることができるが、先に述べたように、本発明においては、ポリアセテート及びポリオレフィンからなる群より選択される化合物によって構成されたインク保持体を使用する。更に、インク保持体が多孔質体であるものや、好ましくは多層構造を有するものを使用することが好ましいが、インク保持性、インク吐出性、信頼性の面から、繊維の集合体を圧縮したタイプが特に良好である。又、多層構造体の多層配列方向や繊維集合体の繊維配列方向が、インク収容部のインク排出方向に配列しているものを使用することが好ましい。更に、上記のようなインク保持体が、インク収容部と接触面を有しているものを使用することが好ましい。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中で示した記録ヘッド６５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。
【００５６】
以上の説明においては、インクを液体として説明しているが、室温以下で固化するインクであって、室温で軟化するもの、若しくは液体であるもの、或いは上述のインクジェット方式においては、インク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であり、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば何れのインクを使用しても良い。
【００５７】
加えて、積極的に熱エネルギーをインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用するか、又はインクの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを用いるかして、何れにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとして吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能である。このような場合、インクは、特許文献４又は５に記載されるような形態で使用しても良い。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なエネルギー付与手段は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【００５８】
【実施例】
次に、本発明を更に具体的に説明する。尚、文中、「部」及び「％」とあるものは、特に断りがない限り質量基準である。
インク組成として、下記に示す各成分を混合し、十分に攪拌して溶解、分散の少なくとも一つの処理をした後、ポアサイズ０．１μｍのフロロポアフィルター（商品名：住友電工（株）製）にて加圧濾過し、インクを調製した。
【００５９】
（インクの保存性）
（インク１）
Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ５２ ０．２％
グリセリン ７％
トリエチレングリコール ７％
尿素 ７％
セチルエチレンオキサイド２０モル付加物 ０．９５％
ステアリン酸Ｃａ塩 ０．０５％
純水 ７７．８％
（インク２）
Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ５２ ０．２％
グリセリン ７％
トリエチレングリコール ７％
尿素 ７％
ステアリン酸Ｃａ塩 ０．０５％
純水 ７８．７５％
（インク３）
Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ５２ ０．２％
グリセリン ７％
トリエチレングリコール ７％
尿素 ７％
セチルエチレンオキサイド２０モル付加物 ０．９５％
純水 ７７．８５％
上記インク１〜３をガラスの密閉容器に入れ、６０℃環境に１ヶ月放置し、沈殿を観察したところ、インク１には沈殿は無かったが、インク２には、糸状白色の沈殿物が見られた。また、インク３は、インク界面に油膜上の浮遊物が浮いていた。
【００６０】
（実施例１、比較例１）
インクジェット記録装置として、市販のインクジェット記録プリンターＢＪＳ７００（商品名：キヤノン（株）製）を用い、下記条件のインクタンクを用いて、連続でＡ４の普通紙に５０％Ｄｕｔｙベタを、インク消費量が１Ｌになるまで連続で印字し、印字終了後のインク供給装置内に設けられているフィルター及びベタかすれを評価した。
条件：樹脂形成用ポリプロピレン樹脂にステアリン酸を１００ｐｐｍ含有しているインク接液部材からなるインクタンク（ＢＣＩ−３ｅ（型番；キヤノン（株）製）と同形状））に、下記インク４、インク５を注入し、６０℃環境下に１ヶ月放置した。インク４を注入した時の評価が実施例１、インク５を注入した時の評価が比較例１となる。
【００６１】
（インク４）
Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ５２ ０．２％
グリセリン ７％
トリエチレングリコール ７％
尿素 ７％
純水 ７８．７５％
セチルエチレンオキサイド２０モル付加物 ５００ｐｐｍ
（インク５）
Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ５２ ０．２％
グリセリン ７％
トリエチレングリコール ７％
尿素 ７％
純水 ７８．８％
インク４は、フィルター上に堆積物は無く、更に印字されたベタ画像にもかすれは無かった。一方、インク５は、フィルター上に糸状の堆積物が見られ、更に印字されたベタ画像に多くのかすれが見られた。
【００６２】
（参考例１）
上記、実施例１で使用されたインクタンクに、更に、セチルエチレンオキサイド２０モル付加物を５００ｐｐｍ内添加したものに、下記組成のインク６を注入し、
（インク６）
Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ５２ ０．２％
グリセリン ７％
トリエチレングリコール ７％
尿素 ７％
純水 ７８．８％
６０℃環境下に１ヶ月放置後、インクジェット記録装置として、市販のインクジェット記録プリンターＢＪＳ７００（商品名：キヤノン（株）製）を用い、連続でＡ４の普通紙に５０％Ｄｕｔｙベタを、インク消費量が１Ｌになるまで連続で印字し、印字終了後のインク供給装置内に設けられているフィルター及びベタかすれを評価したところ、フィルター上に堆積物は無く、更に印字されたベタ画像にもかすれは無かった。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、安定的なインクジェット記録が行なえ、且つ、良好な記録画像を得る事が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット記録装置ヘッドのインク吐出し方向に垂直な方向の断面図である。
【図２】インクジェット記録装置ヘッドのインク吐出し方向に垂直な方向の断面図である。
【図３】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。
【図４】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
【図５】記録ユニットの一例を示す斜視図である。
【図６】本発明のインクジェット記録方法に用いることのできるインク供給装置の一例の概略斜視図である。
【符号の説明】
１ インクタンク
２ ヒーターボード
３ 液路（連絡管）
４ 液室
７ フィルター
１０ 記録ヘッド
１３ ヘッド
１４ インク溝
１５ 発熱ヘッド
１６ 保護膜
１７−１、１７−２ アルミニウム電極
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 インク滴
２５ 被記録材
２６ マルチ溝
２７ ガラス板
２８ 発熱ヘッド
３１ 発熱体
３２ 液室
３３ 基板
３４ 隔壁
３５ インク滴
３６ 保護膜
３７ 吐出口
３８ インク液路
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 キヤップ
６３ インク吸収体
６４ 吐出回復部
６５ 記録ヘッド
６６ キヤリッジ
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
１００ インクジェット記録ヘッド
１０１ 気泡
１０２ 記録ヘッド
１０３ 記録ヘッドユニット
１０４ ガイド軸
１０５ ガイド軸
１０６ 記録媒体
１０７ スイッチ部と表示素子部
１０８ プラテン
１０９ 送りローラ
１１０ 回復系ユニット
１１１ キャリッジ
２０Ｂｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ インクのタンク
６００ インクジェット記録装置
６０１ インクジェットヘッドカートリッジ
６０２ 駆動モータ
６０３、６０４ 駆動力伝達ギア
６０５ リードスクリュ
６０６ 螺旋溝
６０７ キャリッジ
６０７ａ レバー
６０８ ガイド
６０９ プラテンローラ
６１０ 紙押え板
６１１、６１２ フォトカプラ
６１３ 支持部材
６１４ キャップ部材
６１５ インク吸引手段
６１７ クリーニングブレード
６１８ 移動部材
６１９ 本体支持体
６２０ （吸引開始）レバー
６２１ カム
８３２ 吐出口
１００１ 液体タンク
１００６ 移動駆動部
１００８ ケーシング
１０１０ 記録部
１０１０ａ キャリッジ部材
１０１２ カートリッジ
１０１２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ インクジェットカートリッジ
１０１４ ガイド軸
１０１６ ベルト
１０１８ モータ
１０２０ 駆動部
１０２２ａ、１０２２ｂ ローラユニット
１０２４ａ、１０２４ｂ ローラユニット
１０２６ 回復ユニット
１０２６ａ、１０２６ｂ プーリ
１０２８ 用紙
１０３０ 搬送装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録方法に関し、更に詳しくは安定的にインクジェット記録が行なえ、且つ、得られた画像も優れたインクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、筆記具等に用いられるインクや、インクジェット記録用インク等については、信頼性および良好な記録画像を得るために様々な検討や報告が行われている。特に、インクジェット記録装置に於いて、インク接液部材に多種多用な部材が使用されているため、この部材からの溶質物が、インクジェット記録システムの安定性を低下させたり、また記録画質を低下させたりする危険性があり、インク接液部材の選定には最新の注意が必要になる。例えば、モールド部材を用いる場合、成型時に使用される離けい剤の選定、またはモールド部材に使用される材料中の不純物や添加剤に対しさまざまな制限が加えられる。特に、モールド部材中の添加剤等に関する提案に関しては、例えば、特許文献１〜３には、インク成分であるナトリウムイオン含有量を規定することで、インク接液部材からの溶質物によるインクジェット記録の信頼性低下の防止提案が示されている。また、特許文献４及び５には、熱エネルギーによって液化する性質のインクを、多孔質シート凹部又は貫通孔に液状又は固形物として保持した状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特公平７−０５１６８７号
【特許文献２】
特許第２６９６８２８号公報
【特許文献３】
特許第２６９６８４１号公報
【特許文献４】
特開昭６０−７１２６０号公報
【特許文献５】
特開昭５４−５６８４７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１〜３に記載の方法では、インク接液部材からの溶出物によるインクジェット記録の安定性の低下を防止する効果はあるが、インク成分であるナトリウムイオンは、一般的に記録色材や各種化合物中に使用され、インク設計範囲を狭めてしまう。従って、本発明の目的は、上記問題点を解決するものであり、特に、インク供給装置のインク接液部材から、インク中へ溶出してくる脂肪酸のインク流路内への付着、析出を低減させ、安定的なインクジェット記録を行なうと共に、良好な記録物を提供することである。例えば、ポリプロピレンを有するインク接液部材中に１ｐｐｍ以上の脂肪酸が含有される場合、含有される脂肪酸のインク中への溶出によって上記した弊害が生じることがあったが、本発明のインクを用いることで、インク接液部材中に１ｐｐｍ以上の脂肪酸を含有する場合でも、良好な記録物を得ることができるものとなった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明によって達成される。即ち、本発明はインクと、該インクを濾過するフィルター、該インクと接するインク接液部材と、を有するインクタンクを用いたフィルターの目詰まり低減方法であって、
前記インク接液部材はポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種と、ステアリン酸とを含有し、
前記インクが、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物であり、且つ、該長鎖アルキルがセチルである化合物を含有することで、該フィルターの目詰まりを低減する
ことを特徴とするフィルターの目詰まり低減方法に関する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。先ず、本発明のインクジェット記録方法が、インクジェット記録システムの良好な安定性、良好な画像を得ることが可能となるメカニズムについて説明する。本発明者等はインクジェット記録を行なう際、記録ノズルの目詰り、高速印字または短時間に多量にインクを消費する場合のインク供給不足を解決するために、多種多様なメカニズムを考え、多種多様な色材やインク組成等について検討及び確認を行ってきた。その結果、インク中にインク接液部材から溶出した脂肪酸化合物と長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を併用させると、インク吐出に悪影響を与える、インク流路内への脂肪酸塩等の付着、析出を低減させ、インクジェット記録の安定性、良好な画像を得る事ができるという新たな事実にたどりつき、本発明に至った。
【００１６】
本発明者等は、インク接液部材として脂肪酸を含有するポリアセテート樹脂組成物及びポリオレフィン樹脂組成物の少なくとも１種を用いて形成された部分を有するインクジェット記録方法に於いて、該ポリオレフィン及びポリアセテートの少なくとも１種が、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物と脂肪酸を併有していると、インク吐出に悪影響を与える、ポリアセテート及びポリオレフィンからの溶質物（脂肪酸）のインク流路内への付着、析出を低減させ、インクジェット記録の安定性、良好な画像を提供できるという新たな事実にたどりつき、本発明に至った。また、インク中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有していると、同様にインクジェット記録の安定性、良好な画像を提供できることが分かった。
【００１７】
ここで、本発明が、インクジェット記録の安定性、良好な画像を可能とするメカニズムを考えるに当たり、先ず、インク接液部材として脂肪酸を含有するポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種が、インクジェット記録の安定性、画像に与える影響について述べる。
【００１８】
ポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなるインク接液部材は、材料の成形を円滑に行なうために脂肪酸を含有する場合がある。しかしながら、該脂肪酸は、部材の表面ににじみ出てくるブリードアウト性を有するため、インク接液面を通してインク中に溶出してしまう。この時、インクが純水であれば、脂肪酸は溶解するが、インク中には、多用なイオンが含有されているため、例えば、カルシウムイオン等と塩を形成すると溶解性が極端に低下し、析出が生じてしまう。特許文献１〜３では、インク中のナトリウムイオン量を規定することで、脂肪酸塩の析出を防止しているが、その反面、インク設計の自由度が大幅に規制されてしまう。
【００１９】
本発明者はインク中に溶出した脂肪酸に対し、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を作用させて、ミセルを形成し脂肪酸の析出を防止するものである。また、該ミセルは、アニオン性の脂肪酸とノニオン性の長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物によるミセルであるため、両者の相乗効果で、ミセル密度が高くなるばかりか、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物の曇点が脂肪酸によって高くなるという効果も有している。
【００２０】
ここで、ミセルとは一般に、水溶液中で、界面活性剤分子が集まって、お互いの疎水基を内側に向けて、親水基を外側に向けている集合体を指す。ミセルの形成は水溶液中に溶出した物質（本発明に於いては脂肪酸）に、界面活性剤（本発明に於いては長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物）を併用することで、溶出した物質が溶解（分散）したことを目視で確認できる。
【００２１】
更に、ポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなるインク接液部材が、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物と脂肪酸を共に含有していると、インクジェット記録の安定性、良好な画像を提供することが可能となる。この理由は脂肪酸がインク中に溶解する際、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物も溶出し、脂肪酸塩の付着、析出を防止することが可能となるためである。なお、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物は例えば、インク接液部材の成形前に、予めポリアセテート、ポリオレフィン及び脂肪酸等の原料を混合しておくことによってインク接液部材中に含有させることができる。
【００２２】
本発明では、脂肪酸を含有するポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなるインク接液部材で内壁の少なくとも一部を構成した容器と、インクと、排出口と、フィルターと、を有するインク供給装置のフィルター目詰まり防止方法に於いて、インク接液部材中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有することによって、該フィルターへの脂肪酸塩等の付着、析出を低減させ、インクジェットヘッドへインクを安定的に供給することができる。また、インク供給装置のフィルター目詰まり防止方法に於いて、インク中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有することによっても、フィルターへの脂肪酸塩等の付着、析出を低減させ、インクジェットヘッドへインクを安定的に供給することができる。
【００２３】
また、本発明では、脂肪酸を含有するポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなるインク接液部材で内壁の少なくとも一部を構成した容器と、インクと、排出口と、インク濾過用のフィルターと、を有するインク供給装置に於いて、該インク中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有することによって、フィルターへの脂肪酸塩等の付着、析出を低減させ、インクジェットヘッドへインクを安定的に供給することができる。また、インク供給装置において、インク接液部材中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有することによってもフィルターへの脂肪酸塩等の付着、析出を低減させ、インクジェットヘッドへインクを安定的に供給することができる。
【００２４】
本発明で使用する長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物のアルキル基の炭素数（Ｃ1）としては、インク接液部材中に含まれる脂肪酸の炭素数をＣ2とした場合、以下の関係式を満たすものが好ましい。アルキル基の炭素数と脂肪酸の炭素数が以下の関係にあることによって、ミセル形成が促進され効果的に脂肪酸塩等の付着、析出を低減させることができる。
【００２５】
【数２】
脂肪酸の炭素数Ｃ2は、８以上２２以下であることが好ましい。更に、その長鎖アルキル基の炭素数は好ましくは４以上、より好ましくは８以上、更に好ましくは１２以上であるのが良い。また、好ましくは２６以下、より好ましくは２３以下、更に好ましくは２１以下であるのが良い。脂肪酸の炭素数が上記範囲内にあることによって、効果的に脂肪酸塩等の付着、析出を低減させることができる。
【００２７】
また、長鎖アルキル基としては、飽和アルキル基でも、不飽和アルキル基でも使用することができる。エチレンオキサイドの付加量は、インクに対する親和性と本発明の効果を好適に発生させるために、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物のＨＬＢが、７以上１５以下になるように付加するのが良い。ＨＬＢ値は、好ましくは７以上１３以下、より好ましくは７以上１０以下であるものが良い。ＨＬＢを１０以下にすると、インクに対する長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物の溶解性が小さくなり、分散に近づくため、脂肪酸とミセルをより一層形成しやすくなるためである。また、前記ＨＬＢ値は、ディビス法により求められたものを使用する。
【００２８】
好ましい長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物の一例としては、下記一般式（Ｉ）で示されるセチルエチレンオキサイド２０モル付加物である。
【００２９】
【化１】
長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物自身がインク中で優れた溶解性を有し、脂肪酸とのミセルを形成しやすくするために、ポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種中に含有される脂肪酸としては炭素数８〜２２のものが一般的に使用され、ラウリン酸、ミスチリン酸、ステアリン酸、ペヘン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エルカ酸等を挙げることができる。
【００３１】
ここで脂肪酸とは遊離酸として脂肪酸の状態であれば良く、樹脂に含有する際には、脂肪酸及び脂肪酸の塩の少なくとも一つの形態であれば良い。脂肪酸の塩とは脂肪酸のアルカリ金属塩、脂肪酸のアルカリ土類金属塩であり、例えば、Ｎａ塩、Ｋ塩、Ｃａ塩、Ｍｇ塩である。また、インク接液部材中の脂肪酸の含有量は通常、良好な成形性を得るため、１０〜５００ｐｐｍである。
【００３２】
また、インク中に於いてミセルを好適に形成するには、インク中の長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物と脂肪酸が存在する混合系でのＨＬＢは８以上が好ましく、より好ましくは９以上であるのが良い。ＨＬＢを８以上にすることによって、ミセルがインク中でより安定的に分散又は溶解し、インク中に浮遊する等の分離が生じない。
【００３３】
また、インク中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有する場合の含有量は、ミセル形成の視点から、一概には言えないが、あえて述べれば、ミセル形成による効果に優れ、且つ、印字品位のバランス、例えば濃度、被記録材への定着性やヒゲ状の滲みであるフェザリングの発生の抑制とのバランスを好ましく保つために、インク全質量に対して０．０１質量％以上が好ましく、０．１質量％以上がより好ましく、０．５質量％以上が更に好ましい。また、インクジェットヘッドのノズル部等へのインクの乾燥による付着を防止するため、１０質量％以下が好ましく、７質量％以下がより好ましく、５質量％が更に好ましい。
【００３４】
また、ミセルを好適に形成するためにはインク中での長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物と脂肪酸の含有量比としては、好ましくは９９：１〜５０：５０、より好ましくは９５：５〜７０：３０であるのが良い。
【００３５】
また、ポリアセテート、ポリオレフィン中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物と脂肪酸を併有する場合、インク中に溶出した際に好適にミセルを形成するために混合系のＨＬＢが、７以上１５以下になるように調製することが好ましい。
【００３６】
本発明にかかる記録方法では、以上で説明したような構成成分からなるインクを、インク接液部材として脂肪酸を含有するポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなる化合物で形成されているインク供給装置、或いは、インク接液部材として脂肪酸を含有するポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなる化合物によって構成されたインク保持体を有しているインク供給装置に収め、かかるインク供給装置に収容されているインクを被記録材に対して間隙を介して供給させる。図６は、本発明におけるインク供給装置のインク吐出し方向に垂直な方向の断面図である。インクタンク１とヒーターボード２を有する記録ヘッド１０は、液室４及び液路（連絡管）３を通して連結されている。インク供給路の一方の先端は、インク供給装置の排出口と連結されており、該排出口部分にはフィルター７が取り付けられている。このフィルターによって、インク中の析出物、不純物を取り除くことができる。
【００３７】
また、本願発明にかかるインク供給装置としては、上記態様以外にも、フィルターがインク収容容器からインクジェットヘッドを連結する連結管に設けられていても良い。よって、脂肪酸を含有するポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなるインク接液部材で内壁の少なくとも一部を構成した容器と、該容器内に注入されたインクと、該容器内のインクを外部に排出する排出口と、該排出口とインクを吐出するインクジェットヘッドとを連結する連結管と、該排出口または連結管に設けられたフィルターとを有するインク供給装置に於いて、該インク中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有することを特徴とするインクジェット記録装置であっても良い。
【００３８】
同様に、脂肪酸を含有するポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種からなるインク接液部材で内壁の少なくとも一部を構成した容器と、該容器内に注入されたインクと、該容器内のインクを外部に排出する排出口と、該排出口とインクを吐出するインクジェットヘッドとを連結する連結管と、該排出口または連結管に設けられたフィルターとを有するインク供給装置に於いて、該インク接液部材中に長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物を含有させたことを特徴とするインク供給装置であっても良い。また、これら装置、インクを用いたフィルターの目詰まり防止方法も本願発明の範囲内である。
【００３９】
インク接液部材の一態様として、ポリオレフィンの中でもポリプロピレンで形成されたインク保持体を用いることが好ましい。更には、これらの材料からなるインク保持体は、多孔質であるもの、多層構造を有しているもの、或いは繊維集合体からなるものが好ましい。
【００４０】
即ち、インク接液部材として用いる脂肪酸を含有するポリアセテートやポリオレフィンは、ｐＨによる影響や水及び有機溶剤等に対しての安定性が高い。本発明者らの検討によれば、本発明で使用するインクの優れた特性によって、該インクをこれらの材料からなるインク保持体、インク供給装置のいずれか一つに長期間に渡って収納した場合にもインク接液部材が損なわれることがないので、これらのインクとインク接液部材を組み合わせて使用することによって、画像形成において、インクジェット記録の高い安定性を保持することが可能となる。また、一般にインクがアルカリ性の場合、脂肪酸の析出が発生しやすいが、本発明に於いてはインクがアルカリ性であっても安定した記録を行なうことができる。
【００４１】
先に述べたように、本発明で使用するインクは、通常の文具用のインクとしても用いることができるが、被記録材に対して間隙を介して供給される記録方法に適用した場合に優れた効果が得られる。更に、本発明のインクは記録信号に応じてオリフィス（吐出口）よりインク滴を吐出させて被記録材に記録を行い、記録物を得るインクジェット記録方法に用いられると、特に優れた効果を発揮する。即ち、インクジェット記録は、ボールペン等の文具のような被記録材に接触させて筆圧で被記録材に記録する方式とは異なり、飛翔させたインク滴を被記録材表面に着弾させるものであるため、インク供給装置中のフィルター、インク流路、ノズル部などに脂肪酸塩が析出し、目詰まりを起こすのを防止し、結果として画像品位の高い記録物が得られる。
【００４２】
本発明に使用されるインクジェット記録方式としては、インクに力学的エネルギーを作用させて液滴を吐出する記録方法、及びインクに熱エネルギーを加えてインクの発泡により液滴を吐出するインクジェット記録方法があるが、本発明に係る方法は、特に、熱エネルギーによるインクの発泡現象によりインクを吐出させるタイプのインクジェット記録方式に適用するのが良く、吐出が極めて安定となり、サテライトドットの発生等が生じないという特徴がある。但し、この場合には、熱的な物性値（例えば、比熱、熱膨張係数、熱伝導率等）を調整する場合もある。
【００４３】
更に、本発明で使用するインクは、インクジェット用ヘッドに対するマッチングを良好にする面から、インク自体の物性として、特に、２５℃における表面張力が３０〜４０ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度が１５ｃＰ以下が好ましく、より好ましくは１０ｃＰ以下、更に好ましくは５ｃＰ以下に調整されるのが良い。従って、上記物性に必要に応じて各種の添加剤を用いてインクを調整し、該インクが普通紙における適度な浸透性及び広がりを有するために、本発明で使用するインク中に含有される水分量としては５０質量％以上９８質量％以下が好ましく、より好ましくは６０質量％以上９５質量％以下とするのが良い。なお、インクの液媒体としては、水と水溶性有機溶剤からなる水性媒体が通常、用いられる。
【００４４】
本発明で使用するインクを用いて記録を行うのに好適なインクジェット記録装置としては、記録ヘッドの室内のインクに記録信号に対応した熱エネルギーを与え、該熱エネルギーにより液滴を発生させる装置が挙げられる。
【００４５】
先ず、その装置の主要部であるヘッド構成例を、図１、図２及び図３に示す。図１は、インク流路に沿ったヘッド１３のインク吐出しと垂直な方向の断面図であり、図２は、図１のＡ−Ｂ線での断面図である。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（図では薄膜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及びアルミナ等の放熱性の良い基板２０よりなっている。
【００４６】
インク２１は、吐出オリフィス（微細孔）２２まで来ており、圧力Ｐによりメニスカス２３を形成している。今、アルミニウム電極１７−１及び１７−２に電気信号情報が加わると、発熱ヘッド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、インク２１が吐出しインク小滴２４となり、吐出オリフィス２２より被記録材２５に向って飛翔する。
【００４７】
図３には、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す。該マルチヘッドは、マルチ溝２６を有するガラス板２７と、図１で説明したものと同様の発熱ヘッド２８を密着して作製されている。
【００４８】
図４に、上記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の吐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設され、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。
【００４９】
上記ブレード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によってインク吐出口面の水分、塵挨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被記録材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を搭載してそ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。
【００５０】
５１は被記録材を挿入するための給紙部、５２は不図示のモーターにより駆動す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６５の吐出口面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行するにつれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙される。
【００５１】
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、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。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。
【００５２】
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、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６５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６５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、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。
【００５３】
上述の構成を有するインクジェット記録装置は、図示しない被記録材搬送手段により搬送される被記録材（不示図）に対し、記録ヘッド６５は被記録材の全幅にわたって往復移動しながら記録を行っても良い。
【００５４】
図５は、インクジェット記録ユニットの外観の一例を示す斜視図である。本発明で使用するインクジェット記録装置は、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５に示す如きそれらが一体になったものにも好適に用いられる。図５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、インク保持体が収納されており、かかるインク保持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。
【００５５】
インク保持体の材料としては、無機化合物のポリマー、ポリビニルアセテート、ポリオレフィン等を用いることができるが、先に述べたように、本発明においては、ポリアセテート及びポリオレフィンからなる群より選択される化合物によって構成されたインク保持体を使用する。更に、インク保持体が多孔質体であるものや、好ましくは多層構造を有するものを使用することが好ましいが、インク保持性、インク吐出性、信頼性の面から、繊維の集合体を圧縮したタイプが特に良好である。又、多層構造体の多層配列方向や繊維集合体の繊維配列方向が、インク収容部のインク排出方向に配列しているものを使用することが好ましい。更に、上記のようなインク保持体が、インク収容部と接触面を有しているものを使用することが好ましい。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中で示した記録ヘッド６５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。
【００５６】
以上の説明においては、インクを液体として説明しているが、室温以下で固化するインクであって、室温で軟化するもの、若しくは液体であるもの、或いは上述のインクジェット方式においては、インク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であり、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば何れのインクを使用しても良い。
【００５７】
加えて、積極的に熱エネルギーをインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用するか、又はインクの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを用いるかして、何れにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクとして吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能である。このような場合、インクは、特許文献４又は５に記載されるような形態で使用しても良い。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なエネルギー付与手段は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【００５８】
【実施例】
次に、本発明を更に具体的に説明する。尚、文中、「部」及び「％」とあるものは、特に断りがない限り質量基準である。
インク組成として、下記に示す各成分を混合し、十分に攪拌して溶解、分散の少なくとも一つの処理をした後、ポアサイズ０．１μｍのフロロポアフィルター（商品名：住友電工（株）製）にて加圧濾過し、インクを調製した。
【００５９】
（インクの保存性）
（インク１）
Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ５２ ０．２％
グリセリン ７％
トリエチレングリコール ７％
尿素 ７％
セチルエチレンオキサイド２０モル付加物 ０．９５％
ステアリン酸Ｃａ塩 ０．０５％
純水 ７７．８％
（インク２）
Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ５２ ０．２％
グリセリン ７％
トリエチレングリコール ７％
尿素 ７％
ステアリン酸Ｃａ塩 ０．０５％
純水 ７８．７５％
（インク３）
Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ５２ ０．２％
グリセリン ７％
トリエチレングリコール ７％
尿素 ７％
セチルエチレンオキサイド２０モル付加物 ０．９５％
純水 ７７．８５％
上記インク１〜３をガラスの密閉容器に入れ、６０℃環境に１ヶ月放置し、沈殿を観察したところ、インク１には沈殿は無かったが、インク２には、糸状白色の沈殿物が見られた。また、インク３は、インク界面に油膜上の浮遊物が浮いていた。
【００６０】
（実施例１、比較例１）
インクジェット記録装置として、市販のインクジェット記録プリンターＢＪＳ７００（商品名：キヤノン（株）製）を用い、下記条件のインクタンクを用いて、連続でＡ４の普通紙に５０％Ｄｕｔｙベタを、インク消費量が１Ｌになるまで連続で印字し、印字終了後のインク供給装置内に設けられているフィルター及びベタかすれを評価した。
条件：樹脂形成用ポリプロピレン樹脂にステアリン酸を１００ｐｐｍ含有しているインク接液部材からなるインクタンク（ＢＣＩ−３ｅ（型番；キヤノン（株）製）と同形状））に、下記インク４、インク５を注入し、６０℃環境下に１ヶ月放置した。インク４を注入した時の評価が実施例１、インク５を注入した時の評価が比較例１となる。
【００６１】
（インク４）
Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ５２ ０．２％
グリセリン ７％
トリエチレングリコール ７％
尿素 ７％
純水 ７８．７５％
セチルエチレンオキサイド２０モル付加物 ５００ｐｐｍ
（インク５）
Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ５２ ０．２％
グリセリン ７％
トリエチレングリコール ７％
尿素 ７％
純水 ７８．８％
インク４は、フィルター上に堆積物は無く、更に印字されたベタ画像にもかすれは無かった。一方、インク５は、フィルター上に糸状の堆積物が見られ、更に印字されたベタ画像に多くのかすれが見られた。
【００６２】
（参考例１）
上記、実施例１で使用されたインクタンクに、更に、セチルエチレンオキサイド２０モル付加物を５００ｐｐｍ内添加したものに、下記組成のインク６を注入し、
（インク６）
Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ５２ ０．２％
グリセリン ７％
トリエチレングリコール ７％
尿素 ７％
純水 ７８．８％
６０℃環境下に１ヶ月放置後、インクジェット記録装置として、市販のインクジェット記録プリンターＢＪＳ７００（商品名：キヤノン（株）製）を用い、連続でＡ４の普通紙に５０％Ｄｕｔｙベタを、インク消費量が１Ｌになるまで連続で印字し、印字終了後のインク供給装置内に設けられているフィルター及びベタかすれを評価したところ、フィルター上に堆積物は無く、更に印字されたベタ画像にもかすれは無かった。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、安定的なインクジェット記録が行なえ、且つ、良好な記録画像を得る事が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット記録装置ヘッドのインク吐出し方向に垂直な方向の断面図である。
【図２】インクジェット記録装置ヘッドのインク吐出し方向に垂直な方向の断面図である。
【図３】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。
【図４】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
【図５】記録ユニットの一例を示す斜視図である。
【図６】本発明のインクジェット記録方法に用いることのできるインク供給装置の一例の概略斜視図である。
【符号の説明】
１ インクタンク
２ ヒーターボード
３ 液路（連絡管）
４ 液室
７ フィルター
１０ 記録ヘッド
１３ ヘッド
１４ インク溝
１５ 発熱ヘッド
１６ 保護膜
１７−１、１７−２ アルミニウム電極
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 インク滴
２５ 被記録材
２６ マルチ溝
２７ ガラス板
２８ 発熱ヘッド
３１ 発熱体
３２ 液室
３３ 基板
３４ 隔壁
３５ インク滴
３６ 保護膜
３７ 吐出口
３８ インク液路
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 キヤップ
６３ インク吸収体
６４ 吐出回復部
６５ 記録ヘッド
６６ キヤリッジ
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
１００ インクジェット記録ヘッド
１０１ 気泡
１０２ 記録ヘッド
１０３ 記録ヘッドユニット
１０４ ガイド軸
１０５ ガイド軸
１０６ 記録媒体
１０７ スイッチ部と表示素子部
１０８ プラテン
１０９ 送りローラ
１１０ 回復系ユニット
１１１ キャリッジ
２０Ｂｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ インクのタンク
６００ インクジェット記録装置
６０１ インクジェットヘッドカートリッジ
６０２ 駆動モータ
６０３、６０４ 駆動力伝達ギア
６０５ リードスクリュ
６０６ 螺旋溝
６０７ キャリッジ
６０７ａ レバー
６０８ ガイド
６０９ プラテンローラ
６１０ 紙押え板
６１１、６１２ フォトカプラ
６１３ 支持部材
６１４ キャップ部材
６１５ インク吸引手段
６１７ クリーニングブレード
６１８ 移動部材
６１９ 本体支持体
６２０ （吸引開始）レバー
６２１ カム
８３２ 吐出口
１００１ 液体タンク
１００６ 移動駆動部
１００８ ケーシング
１０１０ 記録部
１０１０ａ キャリッジ部材
１０１２ カートリッジ
１０１２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ インクジェットカートリッジ
１０１４ ガイド軸
１０１６ ベルト
１０１８ モータ
１０２０ 駆動部
１０２２ａ、１０２２ｂ ローラユニット
１０２４ａ、１０２４ｂ ローラユニット
１０２６ 回復ユニット
１０２６ａ、１０２６ｂ プーリ
１０２８ 用紙
１０３０ 搬送装置
Claims (1)
- インクと、該インクを濾過するフィルター、該インクと接するインク接液部材と、を有するインクタンクを用いたフィルターの目詰まり低減方法であって、
前記インク接液部材はポリアセテート及びポリオレフィンの少なくとも１種と、ステアリン酸とを含有し、
前記インクが、長鎖アルキルのエチレンオキサイド付加化合物であり、且つ、該長鎖アルキルがセチルである化合物を含有することで、該フィルターの目詰まりを低減する
ことを特徴とするフィルターの目詰まり低減方法。
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