JPH04110361A - インク及びこれを用いたインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、とりわけインクンエツトプリンターに適した
インクに関し、更に記録ヘッドのオリフィスから熱エネ
ルギーの作用によってインクを飛翔させて非塗工用紙、
いわゆる普通紙に記録を行ウィンクジエツト記録方法に
関する。

〔従来の技術〕

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、高集積のヘッドを使用することにより、高解像の記
録画像が高速で得られるという利点を有している。

このようなインクジェット記録方式では、インクとして
各種の水溶性染料を水または、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場合には、これらの
水溶性染料は本来耐光性が劣るため、記録画像の耐光性
が問題になる場合が多い。

またインクが水溶性であるために、記録画像の耐水性が
問題となる場合が多い。すなわち、記録画像に雨、汗、
あるいは飲食用の水がかかったりした場合、記録画像か
にじんだり、消失したりすることがある。

一方、ボールペンなどの染料を用いた文房具においても
同様の問題があり、耐光性、耐水性の問題を解決するた
めに種々の文房具用水性顔料インクの提案がなされてい
る。水性顔料インク実用化のため、分散安定性、ペン先
でのインクの固化防止、ボールペンのボール摩耗防止を
検詞している例として特開昭５８−８０３６８号公報、
特開昭６１２００１８２号公報、特開昭６１−２４．７
７７４号公報、特開昭６１−２７２２７８号公報、特開
昭６２−５６８号公報、特開昭６２−１０１６７１号公
報、１０１６７２号公報、特開平１．−２４９８６９号
公報、特開平］、　−３０１，７６０号公報等があげら
れる。最近では、水性顔料インクを用いたボールペンや
、マーカーが商品として市場にでるようになってきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の文房具用水性顔料インクを記録ヘ
ッドのオリフィスから熱エネルギーの作用によって記録
液を飛翔させて記録を行う方式のインクジェット記録装
置に使用した場合、吐出安定性に著しい障害を起し、印
字不良を発生ずるという欠点があった。特に、熱エネル
ギーを伺与して液滴を吐出させて記録を行う際に、従来
の顔料インクを使用した場合、インクにパルスを印加す
るとその熱により薄膜抵抗体上に堆積物ができ、インク
の発泡が不完全て液滴の吐出が印加パルスに応答できな
いために不吐出が発生する場合がある。

つまりインクをノズル先端から安定に吐出させるために
は、インクが薄膜抵抗体上で所望の体積で発泡し、更に
、所望の時間で発泡と消泡を繰り返すことができる性能
をも有していなりればならないが、従来の文具用インク
ではそれらの性能を滴定していないため、インクジェッ
ト記録装置に充填し記録を行わせると上記のような種々
の不都合が起こる。

また、顔ネ」インクという分散系をインクジェット記録
に使用する場合、長時間の放置によるヘッド先端での同
化防止は重要な技術課題であり、インクの組成は、信頼
性ある顔料インクを設計する」二で重要なポイントであ
る。

さらに、従来の水性顔料インクの中には、比較的短時間
ての吐出性に優れるものの、記録ヘッドの駆動条件を変
えたり、長時間にわたって連続吐出を行った場合に吐出
が不安定になり、ついには吐出しな（なるという問題を
生じている。

そこで本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解
決し、長時間の放置によるヘッド先端における顔料イン
クの固化を解消したインクを提供することにある。

又、本発明の目的は、駆動条件の変動や長時間の使用に
際しても常時安定した吐出を行うことが可能なインクを
提供することにある。

更に本発明の目的は、常時安定した高速記録が可能であ
り、非塗工用紙に印字したときに耐水性、耐光性等の堅
牢性に優れた記録画像が得られるインクジェット記録方
法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記の目的は
以下の本発明によって達成される。

即ち本発明は、顔料、水溶性樹脂、多価アルコールと脂
肪族一価アルコールを含む水性媒体を含有するインつて
あって、顔料と水溶性樹脂の比率が重量圧で３・１〜１
０：１の範囲にあり、且つ前記多価アルコールとして少
なくとも１種のトリオール及び／またはその誘導体を１
０重量％以上含有することを特徴とするインクであり、
かかるインクに対して記録信号に応じた熱エネルギーを
伺与することによりオリフィスから液滴としてインクを
吐出させて記録を行うインクジェット記録方法である。

本発明者らは水性顔料インクにおいて、記録ヘットの先
端にインクが固化し、種々の問題を弓き起すことを防止
するために、固化したインクの再溶解性を上げる方法を
鋭意検問したところ、下記の構造式で示される化合物が
含有されると乾燥によって固化してしまったインクを、
インクそのもので再溶解し、ヘッド先端における種々の
問題点を解決できることを見いだし、本発明に至った。

水性顔料インクは、一般に、乾燥すると凝集してしまい
、染料インクを用いたインクと異なり、容易には再溶解
させることはできない。これを再溶解させるためには、
高アルカリ溶液で超音波等を用いて再分散させな（ては
ならない。一方、ヘッド先端におけるインクの固化はキ
ャップの気密性を」−げろなり、ヘッドのフェイス面を
ワイパー等で定期的にクリーニングすることによって、
ある程度まで改良することは可能である。

しかし、高アルカリによる洗浄手段を装置に設けるのは
コストアップにつながり、また、プリンターの使用者に
とっては高アルカリは手に触れたりすると危険であるこ
とから好ましい解決ではない。

そこで、本発明者らは、インクの構成要素を改良するこ
とによってインク固化物の再溶解性を上げる手段を検討
したところ、上記のような化合物をインク中に含有させ
ることによってインクの再溶解性が著しく改善されるこ
とを見いだした。

ヘッドのフェイス面に付着したインクはインク中に含有
される水、低沸点の溶剤が、いぢ早（蒸発し、顔料分散
体と高沸点溶剤が残る。この時形成されるインク固化物
は、インク組成の違いにより、被膜ができるものとてき
にくいものがあり、これは、残存している溶剤がもつ吸
湿性に関係していることがわかった。すなわち、吸湿性
の高い溶剤を用いたインクでは、乾燥するときに皮膜が
てきにり＜、この固化物は、比較的容易にインク自身で
再溶解することができ、逆に、そってない溶剤を含有す
るインクでは被膜が形成され、再溶解するのは困難にな
る。本発明て使用するトリオール及び／またはその誘導
体が何故吸湿性に優れているのかは定かてはないが、構
造中に水酸基を多く有しているために水を取り込む力が
強いものと考えられる。

本発明に用いるトリオールとしては、グリセリン、ｌ、
　　２．　６−ヘキサントリオール、ベトリオール、ト
リメヂロールプロパンなどが挙げられ、これらトリオー
ルの誘導体も用いることができる。

かかる物質のインク中での含有量は１０〜３０重量％、
好ましくは１５〜２０重量％の範囲が好適である。この
量が１０重量％未湯のときインクのヘッド先端における
固化防止には効果がなく、この量が３０重量％を越える
とインクの粘性が高（なりすぎる。

本発明において、前記のトリオール及びその誘導体は一
般的に用いられる多価アルコールと併用してもよい。

本発明で使用する顔料の量は重量比で３〜２０重世％、
好ましくは３〜１２重１％の範囲で用いる事が好ましい
。

本発明で使用する顔料は上記性能を満足するものならば
どのようなものでも使用可能だが、例えばブラック色の
顔料としては、ＮＯ，２３００、ＮＯ９００、ＭＣＦ８
８、ＮＯ，３３、ＮＯ，４０、ＮＯ，４５、Ｎｏ。

５２、ＭＡ７、ＭＡ８、＃２２０ＯＢ　（三菱化成製）
、ＲＡ、ＶＥＮ１２５５（コロンビア製）、ＲＥ　Ｇ　
Ａ　Ｌ　４．　ＯＯＲＸＲＥ　Ｇ　Ａ　Ｌ　３３０　Ｒ
。

ＲＥＧＡＬ６６０ＲＸＭＯＧＵＬ　　Ｌ　（以上ギヤホ
ット製）、Ｃｏ１ｏｒ　Ｂｌａｃｋ　ＦＷｌＳＣＯＬＯ
ＲＢｌａｃｋ　ＦＷ１８、Ｃｏ１ｏｒ　　Ｂｌａｃｋ　
　５Ｉ７０、Ｃｏ１ｏｒ　　Ｂｌａｃｋ　　５Ｉ５０、
Ｐｒ１ｎｔｅｘ　　３５、Ｐｒ１ｎｔｅｘ　　Ｕ　（デ
グツサ）等のカーホンブラック、さらには、本目的のた
めに新たに製造されたものでも使用可能である。これら
のカーボンブラックは２種類以」−併用することも可能
である。

本発明において、顔料の分散剤として含有される水溶性
樹脂は、アミンあるいは塩基を溶解させた水溶液に可溶
で重量平均分子量は３０００から３００００の範囲のも
のがＳが好ましい。さらに、好ましくは、５０００から
１５０００の範囲であるものならどんなものでも使用可
能で、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アク
リル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレ
ン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレ
ン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸アル
キルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体
、スチレン−マレイン酸−アクリル酸アルキルエステル
共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン
−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体
、スチレン−マレイン酸ノ＼−フエステル共重合体、ビ
ニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレ
ン−マレイン酸共重合体、あるいは、これらの塩等が挙
げられる。尚、前記水溶性樹脂は記録液全量に対して０
．１から５重量％、好ましくは０３から２重量％の範囲
で含有される事が好ましい。

さらに、本発明のインクは、好ましくはインク全体が中
性またはアルカリ性に調整されていることが、前記水溶
性樹脂の溶解性を向上させ、−層の長期保存性に優れた
インクとすることができるので望ましい。但し、この場
合、インクンエツト記録装置に使われている種々の部材
の腐食の原因となる場合があるので好ましくは７−１０
のｐＨ範囲とされるのが望ましい。

またｐＨ調整剤としては、例えば、ジェタノールアミン
、トリエタノールアミン等の各種有機アミン、水酸化ナ
トリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等のアルカ
リ金属の水酸物等の無機アルカリ剤、有機酸や、鉱酸か
あげられる。以上のことき、カーボンブラック及び水溶
性樹脂は水溶性媒体中に分散または溶解される。

本発明のインクにおいて好適な水性媒体は、水及び水溶
性有機溶剤の混合溶媒であり、水としては種々のイオン
を含有する一般の水ではなく、イオン交換水（脱イオン
水）を使用するのが好ましい。

また、その他、併用しうる任意の水と混合して使用され
る水溶性溶剤成分としては、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、５ｅＣ−ブ
チルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブ
チルアルコール等の炭素数１−４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
また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、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ポリアルキレングリコール類、
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、チオシグルコー
ル、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等の
アルキレン基が２−６個の炭素原子を含むアルキレング
リコール類、エチレングリコールモノメチル（またはエ
チル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（または
エチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル
（またはエチル）エーテル等の多価アルコールの低級ア
ルキルエーテル類：Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，
３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等があげられる。

これらの多くの水溶性有機溶剤の中でもジエチレングリ
コール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモ
ノメチル（またはエチル）エーテル等の多価アルコール
の低級アルキルエーテルが好ましい。

さらに、吐出の安定性を得るためには脂肪族一価アルコ
ール、たとえばエタノール、あるいは、イソプロピルア
ルコールを３重量％１５重量％添加することが効果的で
あることを見いだした。これはこれら溶剤を添加するこ
とによってインクの薄膜抵抗体上での発泡をより安定に
行うことができるからと考えられる。しかし、これら溶
剤を過剰に加えると印字物の印字品位が損なわれるとい
う欠点が生じるため、これら溶剤の適切な濃度は３重量
％〜１０重量％であることがわかった。さらにこれら溶
剤の効果として、分散液にこれら溶剤を添加することに
より、分散時における泡の発生を押え、効率的な分散が
行えることが挙げられる。

本発明のインク中の上記水溶性有機溶剤の含有量は、イ
ンク全重量の３〜５０重量％、好ましくは３〜４０重量
％の範囲であり、使用する水はインク全重量の１０〜９
０重量％、好ましくは３０〜８０重量％の範囲である。

又、本発明のインクは、上記の成分のほかに必要に応じ
て所望の物性値を持つ記録液とするために、界面活性剤
、保湿剤、消泡材、防腐剤等を添加することができ、さ
らに、市販の水溶性染料などを添加することもできる。

また、保湿剤としては、従来用いられているものは使用
可能であるが尿素、チオ尿素やこれらの誘導体が特に好
ましい。保湿剤の使用量としては、インク全量に対して
２〜１０重量％さらに、好ましくは２〜５重景重量ある
。

界面活性剤としては脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エ
ステル塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩類、アルキルア
リルスルホン酸塩類等の陰イオン界面活性剤、ポリオキ
シエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンア
ルキルニスエル類、ポリオキシエチレンソルビタンアル
キルエステル類等の非イオン性界面活性剤があり、これ
らの１種または、２種以上を適宜選択して使用できる。

その使用量は分散剤により異なるがインク全量に対して
０．０】から５重量％が望ましい。この際、インクの表
面張力は３０　ｄ　ｙ　ｎ　ｅ　／　ｃ　ｍ以上になる
ように活性剤の添加する量を決定する事が好ましい。な
ぜなら、インクの表面張力がこれより小さい値を示す事
は、本発明のような記録方式においてはノスル先端の濡
れによる印字よれ（インク滴の着弾点のズレ）等好まし
くない事態を引き起してしまうがらである。一方、所望
の物性値を持つインクとするために、水溶性有機溶剤、
ｐＨ調整剤、消泡剤、防腐剤などを添加することができ
る。さらに、市販の水溶性染料などを添加することも可
能である。

一般にインクジェット用インクに要求される性能として
はインクの粘度、表面張力、ＰＨ等の物性が挙げられる
が、水性顔料インクのような分散系では、これらの物性
を滴定していても、インクの発泡が不安定である場合が
多くあった。

そこで本発明者らは水性顔料インクで熱的に安定て、さ
らに、最適な発泡が可能なインクの性能を鋭意研究した
結果、顔料と水溶性樹脂の比率を重量比で３１〜１０：
１、より好ましくは１０・３〜１０・１の範囲とし、よ
り好ましくはインク中に溶解している水溶性樹脂の量を
インク全重量の２％以下、好ましくは１％以下とするこ
とて抵抗体上においてインクが種々の駆動条件でも正確
に発泡し、さらには、長期にわたっても薄膜抵抗体上に
堆積物を発生しないことを見いだした。つまり、顔料に
対して多量に余剰の水溶性樹脂がインク中に存在すると
、薄膜抵抗体］二において所定の熱エネルギを与えても
、インクが発泡しなかったり、ノ（ルス印加時の熱によ
ってこれらの余剰の水溶性樹脂が不溶物となり薄膜抵抗
体上に堆積してしまい、不吐出や印字の乱れを引き起こ
す原因となっていた。

溶解している水溶性樹脂とは、インク中において顔料に
吸着していないで液媒体中に溶解した状態の樹脂を指す
。

さらに、分散液中の顔料と水溶性樹脂の総量は、重量基
準で１０％以上、好ましくは３０％以下であることが好
ましい。その理由としては、分散液中に一定濃度以上の
顔料と水溶性樹脂が存在しないと分散を効率的に行い最
適な分散状態を得ることができないからである。

本発明の記録液の作成方法としては、はじめに、分散樹
脂、アミンあるいは塩基、水を少なくとも含有する水溶
液に顔料を添加し、撹拌した後、後述の分散手段を用い
て分散を行い、必要に応じて遠心分離処理を行い、所望
の分散液を得る。次に、この分散液に上記て挙げたよう
な成分を加え、撹拌し記録液とする。

とりわけ未吸着樹脂量を２％以下にするためには、作成
方法において、樹脂、アミンあるいは塩基及び水を含む
水溶液を６０°Ｃ以上、３０分間以上撹拌して樹脂を予
め完全に溶解させることが必要である。

又、樹脂を溶解させるアミンあるいは塩基の蛍を、樹脂
の酸価から計算によって求めたアミンあるいは塩基量の
１２倍以上添加することが必要てある。このアミンある
いは塩基の景は以下の式によって求められる。

アミンあるいは塩基のＪｌ（ｇ）＝ 更に、顔料を含む水溶液を分散処理する前にプレミキシ
ング３０分間以上行うことも又必要である。

このプレミキシング操作は、顔料表面の濡れ性を改善し
、顔料表面への吸着を促進するものである。

分散液に添加されるアミン類としては、モノエタノルア
ミン、ンエタノールアミン、トリエタノールアミン、ア
ミノメチルプロパツール、アンモニア等の有機アミンが
好ましい。

また、分散液に添加される塩基としては、水酸化ナトリ
ウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム等アルカリ金属
塩の水和物などの無機アルカリ剤が好ましい。

一方、本発明に使用する分散機は、一般に使用される分
散機なら、如何なるものでも良いが、たとえば、ボール
ミル、ロールミル、サンドミルなどが挙げられる。

その中でも、高速型のサンドミルが好ましく、たとえば
、スーパーミル、サンドグラインダー、ビーズミル、ア
ジテータミル、グレンミル、ダイノーミル、パールミル
、コボルミル（いずれも商品名）等が挙げられる。

本発明において、所望の粒度分布を有する顔料を得る方
法としては、分散機の粉砕メディアのサイズを小さくす
る、粉砕メディアの充填率を大きくする、また処理時間
を長くする、吐出速度を遅くする、粉砕後フィルターや
遠心分離根分等で分級するなどの手法が用いられる。ま
たはそれらの手法の組合せが挙げられる。

尚、本発明に係る未吸着樹脂の滑を測定する方法として
は、超遠心機等を用いて顔料骨と顔料に吸着された樹脂
分を沈殿させ、この」二澄み液に含有される残存樹脂量
をＴＯＣ（Ｔｏｔａｌ　　○ｒｇａｎｉｃＣａｒｂｏｎ
、全有機炭素計）や、重量法（上澄のを蒸発乾固させ、
樹脂量を測定する方法）なとが好適に用いられる。

本発明のインクは、熱エネルギーの作用により液滴を吐
出させて記録を行うインクジェット記録方式にとりわけ
好適に用いられるが、一般の筆記具用としても使用でき
ることは言うまでもない。

本発明のインクを用いて記録を行うのに好適な記録装置
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、該エネルギーにより液滴を発
生さぜる装置が挙げられる。

その主要部であるヘッド構成例を第１図（ａ）、第１図
（ｂ）、第２図に示す。

ヘッド１３はインクを通す溝１４を有するガラス、セラ
ミクス、又はプラスチック板等と、感熱記録に用いられ
る発熱ヘッド１５（図では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。発熱ヘット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．　１７−２、ニク
ロム等で形成される発熱抵抗体層１８、蓄熱層１９、ア
ルミナ等の放熱性の良い基板２０より成っている。

インク２１は吐出オリフィス（微細孔）２２まて来てお
り、圧力Ｐによりメニスカス２３を形成している。

今、電極１７−１．１７−２に電気信号が加わると、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、オリフィ
ス２２より記録小滴２４となり、被記録体２５に向って
飛翔する。第２図には第１図（ａ、　）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、第１図（ａ
）に説明したものと同様な発熱ヘッド２８を接着してつ
くられている。

なお、第１図（ａ）は、インク流路に沿ったヘッド１３
の断面図であり、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ｂ
線での切断面である。

第３図にかかるヘッドを組込んだインクジェット記録装
置の一例を示す。

第３図において、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祠によって保持さ
れて固定端となりカンチレバーの形態をなす。ブレード
６１は記録ヘッドによる記録領域に隣接した位置に配設
され、また、本例の場合、記録ヘッドの移動経路中に突
出した形態で保持される。６２はキャップであり、プレ
ート６１に隣接するホームポジションに配設され、記録
ヘッドの移動方向と垂直な方向に移動して吐出口面と当
接しキャッピングを行う構成を具える。さらに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、記録ヘットの移動経路中に突出し
た形態で保持される。」二記ブレー１・６１、キャップ
６２、吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、
プレート６１および吸収体６３によってインク吐出口面
の水分、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を搭載して記録
ヘット６５の移動を行うためのキャリッジである。キャ
リッジ６６はカイト軸６７と摺動可能に係合し、キャリ
ッジ６６の一部はモータ６８によって駆動されるベルト
６９と接続（不図示）している。これによりキアリッン
６６はカイト軸６７に沿った移動が可能となり、記録ヘ
ッド６５による記録領域およびその隣接した領域の移動
が可能となる。

５１は被記録材を挿入するための給紙部、５２は不図示
のモータにより駆動される紙送りローラである。これら
構成によって記録ヘット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
５３を配した排紙部へ排紙される。

上記構成において、記録ヘット６５が記録終了等でホー
ムポジションに戻る際、ヘッド回復部６４のキャップ６
２は記録ヘッド６５の移動経路から退避しているが、プ
レート６１は移動経路中に突出している。この結果、記
録ヘット６５の吐出口面がワイピングされる。なお、キ
ャップ６２が記録ヘット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は記録ヘットの移動経
路中へ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およびブレード６１は一ヒ
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。

上述した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
て上記ワイピングが行われる。

第４図は、ヘットにインク供給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４５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中のインクヘッドに供給可能ならしめ
る。４４は廃インクを受容するインク吸収体である。

本発明で使用されるインクジェット記録装置としては、
上記の如き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、第５図に示す如きそれらが一体になっ
たものも好適に用いられる。

第５図において、７０はインクジェットカートリッジで
あって、この中にはインクを含浸させたインク吸収体が
収納されており、かかるインク吸収体中のインクが複数
のオリフィスを有するヘッド部７１からインク滴として
吐出される構成になっている。

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。

このインクジェットカートリッジ７０は、第３図で示す
記録ヘッド６５に代えて用いられるものであって、キア
リツジ６６に対して着脱自在になっている。

次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

〔実施例〕

実施例１ （顔料分散液の作成） スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体　　
２部（酸価１３０、重量平均分子量５９００）モノエタ
ノールアミン　　　　　　　　　　　　　　　　　１部
イオン交換水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
７５部ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　
　　　　５部上記成分を混合し、ウォーターバスて７０
°Ｃに加温し、樹脂分を完全に溶解させる。この溶液に
カーボンブラックＭＣＦ８８　（三菱化成製）１２部、
イソプロピルアルコール５部を加え、３０分間プレミキ
シングをおこなった後、下記の条件で分散処理を行った
。

分散機　サンドグラインダー（五十嵐機械製）粉砕メデ
ィア　ジルコニウムビーズ　Ｉ　ｍ　ｍ　径粉砕メディ
アの充填率　　　　５０％（体積）粉砕時間　　　　　
　　　　　　　　３時間さらに遠心分離処理（１２００
Ｏｒｐｍ　、　２０分間）を行い、粗大粒子を除去して
分散液とした。

（インクの作成） 上記分散液　　　　　　　　　　　　　３０部グリセリ
ン　　　　　　　　　　　２０部イソプロピルアルコー
ル　　　　　　　５部イオン交換水　　　　　　　　　
　　　４５部上記成分を混合し、本発明のインクとした
。

実施例２ （顔料分散後の作成） スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸アクリル酸
エチル共重合体　　５部 （酸価１８０、平均分子量１２５００）トリエタノール
アミン　　　　　　　　　　　　　　　　　　２部イオ
ン交換水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６３
部エチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　
　　５部上記成分を混合し、ウォーターバスて７０００
に加温し、樹脂分を完全に溶解させる。この溶液にＭＯ
ＧＵＬＬ（ギヤボット製）１０部、ＲＥＧＡＬ　　６６
０Ｒ（ギヤボット製）５部、エタノール１０部を加え、
３０分間プレミキシングをおこなった後、下記の条件で
分散処理を行った。

分散機　　　　　パールミル（アシザワ製）粉砕メディ
ア　　　ガラスピーズ　　１　ｍ　ｍ径粉砕メディアの
充填率　　　　５０％（体積）吐出速度　　　　　　　
　　１００　ｍ　］　／　ｍ　ｉ　ｎ　。

さらに遠心分離処理（１２００Ｏｒｐｍ、　２０分間）
を行い、粗大粒子を除去して分散液とした。

（インクの作成） 上記分散液　　　　　　　　　　　　４０部１、２．６
−ヘキサントリオール　　　１５部ジエチレングリコー
ル　　　　　　　　１０部エタノール　　　　　　　　
　　　　　　５部イオン交換水　　　　　　　　　　　
３０部上記成分を混合し、本発明のインクとした。

実施例３ （顔料分散液の作成） スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸アクリル酸
エチル共重合体　　５部 （酸価１６５、重量平均分子量１０２００）モノエタノ
ールアミン　　　　　　　　　　　　　　　　　２部イ
オン交換水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６
６部ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　
　　　５部上記成分を混合し、ウォーターバスて７０°
Ｃに加温し、樹脂分を完全に溶解させる。この溶液にカ
ーボンブラック（ＭＣＦ８８、三菱化成製）１０部、Ｃ
ｏ１ｏｒＢｌａｃｋ　　５１７０　（デグツサ製）７部
、エタノール５部を加え、３０分間プレミキシングをお
こなった後、下記の条件で分散処理を行った。

分散機　　　　　　パールミル（アシザワ製）粉砕メデ
ィア　　　ガラスピーズ　　１ｍｍｍ径粉砕メデイア填
率　　　　５０％（体積）吐出速度　　　　　　　　　
１００　ｍ　］　／　ｍ　ｉ　ｎさらに遠心分離処理（
１２００Ｏｒｐｍ、　２０分間）を行い、粗大粒子を除
去して分散液とした。

（インクの作成） 上記分散液　　　　　　　　　　　　　３５部ペトリオ
ール　　　　　　　　　　　２０部エチレングリコール
　　　　　　　　　５部エタノール　　　　　　　　　
　　　　　５部イオン交換水　　　　　　　　　　　３
５部上記成分を混合し、ｐＨが８〜１０になるようにモ
ノエタノールアミンで調整し、本発明のインクを得た。

実施例４ 実施例１のインクで保湿剤として尿素５部を加え、イオ
ン交換水を４０部とし、他の成分は同様にして本発明の
インクとした。

比較例Ｊ （顔料分散液の作成） スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体　１
２部（酸価１３０、重量平均分子ｆｉ　５９００）モノ
エタノールアミン　　　　　　　　　　　　　　　　　
５部イオン交換水　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　６１部シエヂレングリコール　　　　　　　　　　
　　　　　　　５部」二記成分を混合し、実施例１と同
様にしてカーボンブラックＭＣＦ８８　（三菱化成製）
１２部、インプロピルアルコール５部を加え、３０分間
プレミキシングを行った後、分散処理及び遠心分離処理
を行い分散液とした。

（インクの作成） 上記分散液　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
３０部ジエチレングリコールモノブチルエーテル　　　
　　　２０部イソプロピルアルコール　　　　　　　　
　　　　　　５部イオン交換水　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　４５部上記成分を混合し、比較例のイ
ンクとした。

」二記のインクをそれぞれ用いて、記録信号に応じた熱
エネルギーを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
記録装置を用いて下記の試験を行った。その結果を第１
表に示す。

Ｔ１　駆動条件と吐出安定性 駆動電圧を２５Ｖに設定し、各々の電圧で周波数２ＫＨ
ｚ、４ＫＨｚの２種の条件により、室温で印字を行い、
印字の乱れ、欠け、不吐出など有無を観察し、吐出安定
性を評価した。

Ａ　１文字目からきれいに吐出し、連続印字中、不吐出
、欠け、印字の乱れがまったくない。

Ｂ　文字部分はきれいに吐出するが、べた印字の部分て
数箇所の不吐出が発生した。

Ｃ６文字部分においても、数文字印字させると不吐出が
発生し、文字の判読が不可能なくらい印字の乱れを生じ
る。

Ｔ２ニブリント−時停止後の再プリントの目詰りプリン
ト−時停止後の再プリント目詰りについては、プリンタ
ーに所定のインクを充填して１０分間連続して英数文字
を印字した後プリントを停止し、キャップ等をしない状
態で室温で３０分間放置した後、再び、英数文字を印字
して文字のかずれ、欠けなどの不良箇所の有無により判
定した。

Ａ・−文字目から不良箇所なし。

Ｂ　−文字目の一部がかずれ、または、かける。

Ｃ・−文字目がまったく印字できない。

Ｔ３　プリント長期停止後の再プリント時の目詰り回復
性 プリンターに所定のインクを１０分間連続して英数文字
を印字した後、プリンタを停止し、キャップ等をしない
状態て６０°０１１０日間放置した後、ノズル目詰りの
回復操作を行い、何回の操作回数で文字のかすれ、欠は
等のない正常な印字が可能か判定した。

Ａ：１ないし５回の回復操作て正常操作で正常な印字が
可能。

Ｂ：６ないし１０回の回復操作て正常な印字が可能。

Ｃ：１１回以上の回復操作で正常な印字が可能。

ＴＯ０溶解している水溶性樹脂の坦 得られたインクを超高速冷却遠心機（ベックマン製）で
５５０００ｒｐｍ、５時間遠心処理し、顔料分と顔料に
吸着している樹脂分を沈降させた後、上澄み液を一定採
取し、真空乾燥機にて（６０’Ｃ１２４時間）を乾燥固
化する−０この樹脂量の仕込インクに対する百分率を算
出し残存樹脂濃度とする。

第１表　評価結果 実施例１．　　　　　Ａ Ａ Ａ Ａ 比較例ＩＣ ＡＡ ＡＡ’Ａ ＡＡ ＡＡ ＣＣＣ ０，０８％ ０１１　％ ０．１９％ ０　】５％ ３２　　％ 〔効果〕 以上説明したように本発明のインクは、インクジェット
プリンターに適用したとき、長時間放置してもヘッド先
端におけるインクの固化を生じることなく、印字物の堅
牢性に優れることはもちろんのこと、印字物の濃・度が
高く、駆動条件の変動や長時間の使用ても常に安定した
吐出を行うことが可能で、信頼性にも優れるという効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　　（ｂ）はインクジェット記録装置の
ヘッド部の縦断面図及び横断面図である。 第２図は第１図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。 第３図はインクジェット記録装置の一例を示す斜視図で
ある。 第４図はインクカートリッジの縦断面図である。 第５図はインクジェットカートリッジの斜視図である。 ６１・・・ワイピング部材 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・・・キャリツジ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）顔料、水溶性樹脂、多価アルコールと脂肪族一価
   アルコールを含む水性媒体を含有するインクであって、
   顔料と水溶性樹脂の比率が重量比で３：１〜１０：１の
   範囲にあり、且つ前記多価アルコールとして、少なくと
   も１種のトリオール及び／又はその誘導体を１０重量％
   以上含有することを特徴とするインク。
2. （２）顔料と水溶性樹脂の比率が重量比で１０：３〜１
   ０：１の範囲にある請求項（１）に記載のインク。
3. （３）インク中に溶解している水溶性樹脂の量が、イン
   ク全重量の２％以下である請求項（１）に記載のインク
   。
4. （４）脂肪族一価アルコールがエチルアルコール又はイ
   ソプロピルアルコールである請求項（１）に記載のイン
   ク。
5. （５）脂肪族一価アルコールの含有量が、インク全重量
   の３〜１５％の範囲にある請求項（１）に記載のインク
   。
6. （６）多価アルコールの含有量が、インク全重量の１０
   〜５０％の範囲にある請求項（１）に記載のインク。
7. （７）請求項（１）〜（６）に記載のインクに熱エネル
   ギーを作用させてオリフィスよりインク滴として吐出さ
   せて、かかるインク滴を被記録材に付与して記録を行う
   ことを特徴とするインクジェット記録方法。
8. （８）前記記録方法がオンデマンドタイプの記録方法で
   ある請求項（７）に記載のインクジェット記録方法。