JPH0418461A - 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、とりわけインクジェッ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滴を吐出、飛翔させて非塗
工用紙、いわゆる普通紙に記録を行うインクジェット記
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、高集積のヘット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、ホ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の摩耗防止
を検討している例として特開昭５８−８０３６８号公報
、特開昭６１−２００１８２号公報、特開昭６１−２４
７７７４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、１０１１６７２号公報、特開平１−２４９８６９
号公報、ｌ−３０１７６０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ホールペンや、マーカー
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イン
ク滴を吐出、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
起こし、印字不良を発生するという欠点があった。特に
、熱エネルギーを付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
応答てきないで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
していなければならないが、従来の文房具インクではそ
れらの性能を満足していないため、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、従来提案されている顔料インクをインクジェット
記録に使用した場合、印字物の堅牢性は染料インクを用
いたものに比べ格段に改良されることは前述した通りだ
が、その後の研究により印字物の定着性、及び、印字物
の濃度が染料インクを用いて印字したものより劣るとい
う不都合が生じた。

一般に、印刷インクは本発明で使用するインクジェット
記録装置に比べ非常に高濃度のインクでも使用できるた
め印字濃度は、比較的容易に上げることができる。また
。塗布するインク層の厚みを厚くすることによっても高
い濃度が得られるが、インクジェット記録、特に高密度
記録を行う場合、ノズルの大きさは非常に小さいものと
なり、吐出されるインク量も限定される。さらに、イン
ク中の顔料濃度を増すと、長期保存中に沈殿物が発生し
たり、ノズル先端で乾燥によりインクが固化して不吐出
が発生するという好ましからざる事態が発生してしまう
。

さらに、インクの定着性は加熱などの手段を装置に付加
することにより改善することが可能であるが、装置のコ
ストアップにつながり、安価で信頼性の高い装置を提供
するためには、インク自体を改良することが望まれてい
る。

又、従来の水性顔料インクの中には、比較的短時間での
吐出性に優れるものの、記録ヘット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、非塗工用紙に印字したときにインク定着性に優れ、
印字物の濃度が高い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なうことが可能であり、
長期保存安定性に優れた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、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、水性媒体中に、酸性のカーボンブラック
と酸価が２５０以上の水溶性樹脂とを含有することを特
徴とするインクである。

又本発明は、水性媒体中に、酸価が２５０以上の水溶性
樹脂が表面に吸着された酸性のカーボンブラックーを付
与することにより微細孔から液滴としてインクを吐出さ
せて記録を行なうことを特徴とするインクジェット記録
方法である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明者らは、カーボンブラックを使用した水性顔料イ
ンクにおいてインクジェット記録による印字物の定着性
が早く、印字濃度が高い顔料インクを鋭意検討したとこ
ろ、とりわけ、 ｌ）カーボンブラックとして、酸性のカーボンブラック
を用いること、 ２）カーボンブラックの分散剤として含有される水溶性
樹脂として酸価が２５０以上のものを使用すること、 によって、印字濃度が高く、定着性が早く、しかも分散
安定性の良好なインクを作成できることを見いだし本発
明に至った。

すなわち、とりわけ、分散樹脂として使われる水溶性樹
脂として酸価が２５０以上である分散樹脂を使用して上
記のカーボンブラックを分散し、インクを調整すると染
料インクを用いた場合に比へて同等あるいは、それ以上
の早い定着性と、高い印字濃度を有する印字物が得られ
るということである。

酸価が２５０以上の分散樹脂を用いて作成したインクは
紙への浸透性が著しく高くなり、定着性が向上する。ま
た、樹脂の酸価を増すことにより、水性媒体中における
安定性が増し、長期にわたって安定なインクが得られる
。

一方、カーボンブラックを含有するインクでは、紙への
浸透性を上げることにより、定着性を改良すると、カー
ボンブラック自体も紙の中に浸透してしまい、印字濃度
が低下してしまうという欠点があった。

そこで本発明では、酸性カーボンブラックを使用するこ
とにより、上記欠点を克服した。酸性カーボンブラック
を使用するとインクジェット記静物の印字濃度が高くな
る理由は定かてはないが、推測するところでは、カーボ
ンブラックに含有される酸性基が顔料表面を被覆するこ
とにより、顔料粒子自体のインク溶媒への親和性が上が
り、そのために微分散が可能になりその結果、印字濃度
が上がると思われる。本発明に使用される酸性のカーボ
ンブラックとしては、ＭＡ７、ＭＡ８、＃２２０ＯＢ（
以上三菱化成製）、ＲＡＶＥＮ１２５５　（：）ｏ　ン
ビア製）、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ，ＭＯＧＵＬ　　Ｌ　（
以上キャボット製）、Ｃｏ１ｏｒ　　Ｂｌａｃｋ　　Ｆ
ＷＩ、　Ｃｏ１ｏｒ　　ＢｌａｃｋＦＷ１８．　Ｃｏ１
ｏｒ　Ｂｌａｃｋ　　５１７０．　Ｃ，ｏｌｏｒ　Ｂｌ
ａｃｋＳ１５０．　　Ｐｒ１ｎｔｅｘ　　Ｕ　（以上デ
グツサ製）等の市販品、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。

本発明で使用するカーボンブラックの量は重量比で３〜
２０重量％好ましくは３〜１２重量％の範囲で用いる事
が好ましい。

本発明のインクに含有されるカーボンブラックの製造法
はチャネル・ブラック法、ファーネス・ブラック法によ
る。チャネル・ブラック法は天然ガス、タウンガスや炭
化水素を原料として部分燃焼させて冷たい面に衝突させ
る。ファーネス・ブラック法は天然ガスや石油留分を原
料として恒温雰囲気に保たれた密閉式反応炉内に、原料
を噴霧し、熱分解するものである。

本発明に係るカーボンブラックのｐＨとは、以下の測定
方法によって得られる値を意味する。

即ち、カーボンブラック試料１−１０ｇをビーカーには
かりとり、試料１ｇにつき１０　ｍ　ｌの割合で水を加
え、時計皿で覆い、１５分間煮沸する（試料を濡れ易く
するため、エタノール数滴を加えてもよい。）。

煮沸後室温まで冷却し、傾斜法または、遠心分離法によ
って上澄み液を除去して、泥状物を残す。泥状物中にカ
ラス電極ｐＨの電極をいれ、ＪＩＳ　　Ｚ　　８８０２
（ｐＨ測定方法）によってｐＨを測定する。この場合、
電極の挿入位置により測定値が変化することがあるから
、ビーカーを動かして電極の位置を変えて電極面と泥状
面が十分に接触側るように注意して量り、ｐＨ値が一定
になったときの値を読む。

本発明で用いるカーボンブラックとしては、ｐＨが２．
０〜５．０のものが印字濃度の点てとりわけ好ましいも
のである。本発明のインクにカーボンブラックの分散剤
として含有される水溶性樹脂は、アルカリを溶解させた
水溶液に可溶で重量平均分子量は３０００から３０００
０の範囲で、しかも酸価が２５０以上ものならどんなも
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−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
イン酸ハー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、ビニルナフタレンーマレイン酸共重
合体、あるいは、これらの塩等が挙げられる。

分散樹脂の重量平均分子量の測定方法としては、種々の
方法が挙げられるが、ＧＰＣ（ゲルパーミェーションク
ロマトグラフィー）等で測定するのが一般的である。

水溶性樹脂はインク全量に対して０，１から５重量％、
好ましくは０，３〜２重量％の範囲で含有される。

水溶性樹脂の酸価は、試料中に含まれる酸当量の測定値
であり、試料１ｇを中和するに要した水酸化カリウムの
ｍｇ数で表す。詳細な測定方法については「色材の分析
・試験方法」色材協会　丸善８６ページを参照した。

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
、インクジェッ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
があげられる。以上のごとき、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。

水と混合して使用される水溶性有機溶剤としては、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、イン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；ンメチルホルムアミド、ンメチ
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、１，２．６−ヘキサンドリオール、チオジグリコー
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；クリセリン；エチレングリコールモノメチ
ル（またはエチル）エーテル、ジメ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
挙げられる。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。

これらの多（の水溶性有機溶剤の中でも有機アミン水は
必須成分として本発明のインク中に、好ましくはインク
全体の０．００１〜１０重量％含有される。

又、有機アミン類以外の上記水溶性有機溶剤については
所望に応じて適宜選択され、適量が含有されるが、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、インクの使用時及び、ヘッド保存時におけるノ
ズル先端での固化性を防止するためには多価アルコール
の含有量を１０％以上にすることが好ましい。さらに吐
出の安定性をえ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％以上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、これらの溶剤を過剰に加え
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、これらの溶剤のより適切な濃度は３−１０重量％
である。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１０〜５０重量％、好ましくは１０〜４０
重量％の範囲であり、使用する水はインク全重量１０〜
９０重量％、好ましくは３０〜７０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インクとするために、界面活性剤
、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。

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ステル類、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０．０１から５重量％が望ましい。この際
、インクの表面張力は３０ｄｙｎｅ／ｃｍ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ズル先端の
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こしてしまうからである。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
を満足していても、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で、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、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％以下とすることで抵
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、カーボンブラ
ック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、薄膜抵抗体上において所定の熱エネルギーを与
えても、インクが発泡しなかったり、パルス印加時の熱
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
。

かかる溶解している水溶性樹脂の量を減らす１つの手段
がインク作成時に顔料と水溶性樹脂の比率を重量比で３
：１〜ｌＯ：１、好ましくは１０；３〜１０１の範囲に
調整することである。

さらに、分散液中のカーボンブラックと水溶性樹脂の総
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
定濃度以上のカーボンブラック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て
きないからである。

本発明のインクの作成方法としては、はじめに、分散樹
脂、アミン、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、この分散液に上記で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の量を、樹脂の酸価から計
算によって求めたアミン量の１．２倍以上添加すること
が必要である。このアミンの量は以下の式によって求め
られる。

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
グを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
、顔料表面への樹脂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、モノエタノール
アミン、ジェタノールアミン、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。

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、ヒーズミル、ア
ジテータミル、グレンミル、グイノーミル、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太き（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量を測定する方法として
は、超遠心機等を用いて顔料分と顔料に吸着された樹脂
分を沈殿させ、この上澄み液に含有される残存樹脂量を
ＴＯＣ（Ｔｏｔａｌ　　ＯｒｇａｎｉｃＣａｒｂｏｎ、
全有機炭素計）や、重量法（上澄みを蒸発乾固させ、樹
脂量を測定する方法）などが好適に用いられる。

本発明の記録液は、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、記録ヘットの室内の記録液に記録信号に対応
した熱エネルギーを与え、該エネルギーにより液滴を発
生させ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）（ｂ）、
第２図に示す。

ヘッド１３はインクを通す溝１４を有するカラス、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（図では薄膜ヘットが示されているが
、これに限定されるものではない）とを接着して得られ
る。発熱ベツド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１７−１．１７−２、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
並べたマルチヘットの外観図を示す。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ト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、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。上記プレート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、ブレ
ード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は記録ヘット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。これによりキャリッジ
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ド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、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。なお、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
路中へ突出するように移動する。

記録ヘッド６５がホームポンジ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てなく、記録ヘットが記録
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、ヘッド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中のインクを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ト部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てあって、キャ
リッジ６６に対して着脱自在になっている。

〔実施例〕

次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

実施例１ （酸価４３０．　Ｍ量平均分子量４５００）モノエタノ
ールアミン　　　　　　　　　３部イオン交換水　　　
　　　　　　　　７０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７０
°Ｃに加温し、樹脂分を完全に溶解させる。この溶液に
新たに試作されたカーボンブラック（Ｃｏｌｏｒ　　Ｂ
ｌａｃｋＳ１７０　キャホット製）１４部、イソプロピ
ルアルコール５部を加え、３０分間プレミキンングをお
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１ｍｍ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（１２０００ＲＰＭ、２０分間）を
おこない、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部ジエチレン
グリコール　　　　　　　　２０部イソプロピルアルコ
ール　　　　　　　５部イオン交換水　　　　　　　　
　　　４０部上記成分を混合し、ｐＨをモノエタノール
アミンで７から１０になるように調整し、インク（Ａ）
とした。

実施例２ （顔料分散液の作成） スチレン−α−メチルスチレン メチルアクリレートルアクリル酸共重合体　　　　　　
　３部（酸価４３０、重量平均分子量５８６０）トリエ
タノールアミン　　　　　　　　　３部イオン交換水　
　　　　　　　　　　６２部エチレングリコール　　　
　　　　　　５部上記成分を混合し、ウォーターバスで
７０℃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（Ｃｏｌｏｒ　　Ｂｌａｃｋ　　５
１７０．　　キャポット・製）２０部、エタノール７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（アシサワ製）粉砕メデ
ィア　　　カラスヒース１ｍｍ径粉砕メディアの充填率
　　５０％（体積）吐出速度　　　　　１００ｍｆ／ｍ
ｉｎ、さらに遠心分離処理（１２００ＯＲＰＭ、２０分
間）をおこない、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　　　　　　　　　　　　５０部グリセリン
　　　　　　　　　　　１５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　　　　　　　　　　　　２５
部上記成分を混合し、ｐＨが７から１０になるように、
アミノメチルプロパツールで調整し、インク（Ｂ）を得
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− メチルアクリレート−アクリル酸共重合体　　　　　　
　４部（酸価３００、重量平均分子量９０００）モノエ
タノールアミン　　　　　　　　　３部イオン交換水　
　　　　　　　　　　６８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
７０℃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（ＭＯＧＵＬ　　Ｌ、キャホット製
）１５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　　　　　　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１ｍｍ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（１２００ＯＲＰＭ、２０分間）を
おこない、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 チオジグリコール エチレングリコール エタノール イオン交換水 上記成分を混合し、１時間撹拌し、 を得た。

実施例４ （顔料分散液の作成） スチレン−α−メチルスチレン メチルアクリレート−アクリル酸共重合体（酸価３００
、重量平均分子量５０００）モノエタノールアミン　　
　　　　　　　３部イオン交換水　　　　　　　　　　
　６６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７０℃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
（ＭＯＧＵＬ　　Ｌ、ギヤポット類）１５部、エタノー
ル５部を加え、３０分間プレミキシン６部 ３５部 １５部 ５部 ４部 ４１部 インク（Ｃ） グをおこなった後、下記の条件で分散処理を行つ分散機
　　　サンドグラインダー（五十嵐機械製）粉砕メディ
ア　　　ジルコニウムピーズ１ｍｍ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（１２００ＯＲＰＭ、２０分間）を
おこない、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部チオジグリ
コール　　　　　　　　　　１５部エチレングリコール
　　　　　　　　　５部エタノール　　　　　　　　　
　　　　　４部イオン交換水　　　　　　　　　　　４
１部上記成分を混合し、１時間撹拌しインク（Ｄ）を得
た。

参考例１ 実施例１のインクにおいて分散樹脂として下記のものを
使用し、後は同様の処方でインク（Ｅ）を得た。

スチレン−アクリル酸−エチルアクリレート（酸価２０
０、重量平均分子量１５０００）参考例２ 実施例２の分散液に含有されるカーボンブラックをＲＥ
ＧＡＬ６６０Ｒ（ギヤホット類）に変えて同様の処方で
インク（Ｆ）を得た。

上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
せるオンデマント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。

Ｔ１　駆動条件と吐出安定性 駆動電圧を２５Ｖに設定し、周波数２ＫＨｚ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、べた印字の部分で
数箇所の不吐出が発生した。

Ｃ１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・印字物の光学濃度 ＮＰ−ＤＫ紙とＸＥＲＯＸ４０２４紙にＢＪ１３０プリ
ンター（キャノン製）を用いて印字した印字物をマクヘ
ス濃度計（ＲＤ９１８）を用いて測定。２紙の平均値を
評価結果とした。

Ｔ３．印字物の定着性試験 ＮＰ−ＤＫ紙にＢＪ１３０プリンター（キャノン製）を
用いて印字した印字物を作成した後、一定の時間経過後
に印字された文字上を紙で押え、汚れが発生する時間を
測定。

ＴＯ：溶解している水溶性樹脂の量 得られたインクを超高速冷却遠心機（ベックマン製）で
５５０００　ｒ　ｐ　ｍ　、　５時間遠心処理し、顔料
性と顔料に吸着している樹脂分を沈降させた後、上澄み
液を一定量採取し、真空乾燥機にて（６０°Ｃ１２４時
間）乾燥固化する。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。

尚、第１表には本実験に用いたカーボンブラックの性能
について記載した。さらに、評価結果を第２表に示した
。表中の評価については、ＴＩの吐出安定性においては
上記の判定基準に基づく結果を、Ｔ２においては印字物
の反射濃度を、Ｔ３については発生する時間を記載した
。

第１表　カーボンブラックの性能 第２表 評 価 結 果 〔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、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、定着性が早
く、駆動条件の変動や長時間の使用でも常に安定した吐
出を行うことが可能で、長期保存安定性にも優れるとい
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・・・キャリラン 躬 図 躬 Ｑ＜ｂ） Ｏ 尼？■

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）水性媒体中に、酸性のカーボンブラックと酸価が
   ２５０以上の水溶性樹脂とを含有することを特徴とする
   インク。
2. （２）インク中に溶解している前記水溶性樹脂の量が、
   ２重量％以下である請求項（１）記載のインク。
3. （３）前記水性媒体が、水と水溶性有機溶剤を含む請求
   項（１）記載のインク。
4. （４）前記水溶性有機溶剤が、多価アルコール及び／又
   はそのアルキルエーテルと脂肪族一価アルコールを含む
   請求項（３）記載のインク。
5. （５）水性媒体中に、酸価が２５０以上の水溶性樹脂が
   表面に吸着された酸性のカーボンブラックを含有するこ
   とを特徴とするインク。
6. （６）インク中に溶解している前記水溶性樹脂の量が、
   ２重量％以下である請求項（５）記載のインク。
7. （７）前記水性媒体が、水と水溶性有機溶剤を含む請求
   項（５）記載のインク。
8. （８）前記水溶性有機溶剤が、多価アルコール及び／又
   はそのアルキルエーテルと脂肪族一価アルコールを含む
   請求項（７）記載のインク。
9. （９）インクに記録信号に応じた熱エネルギーを付与す
   ることにより微細孔から液滴としてインクを吐出させて
   記録を行なうインクジェット記録方法に於いて、前記イ
   ンクが、水性媒体中に、酸性のカーボンブラックと酸価
   が２５０以上の水溶性樹脂とを含有することを特徴とす
   るインクジェット記録方法。
10. （１０）インク中に溶解している前記水溶性樹脂の量が
    、２重量％以下である請求項（９）記載のインクジェッ
    ト記録方法。
11. （１１）前記インクの水性媒体が、水と水溶性有機溶剤
    を含む請求項（１０）に記載のインクジェット記録方法
    。
12. （１２）前記水溶性有機溶剤が、多価アルコール及び／
    又はそのアルキルエーテルと脂肪族一価アルコールを含
    む請求項（１１）記載のインクジェット記録方法。
13. （１３）インクに記録信号に応じた熱エネルギーを付与
    することにより微細孔から液滴としてインクを吐出させ
    て記録を行なうインクジェット記録方法に於いて、前記
    インクが、水性媒体中に、酸価が２５０以上の水溶性樹
    脂が表面に吸着された酸性のカーボンブラックを含有す
    ることを特徴とするインクジェット記録方法。
14. （１４）インク中に溶解している前記水溶性樹脂の量が
    、２重量％以下である請求項（１３）記載のインクジェ
    ット記録方法。
15. （１５）前記インクの水性媒体が、水と水溶性有機溶剤
    を含む請求項（１３）記載のインクジェット記録方法。
16. （１６）前記水溶性有機溶剤が、多価アルコール及び／
    又はそのアルキルエーテルと脂肪族一価アルコールを含
    む請求項（１５）記載のインクジェット記録方法。