JPH0459880A - 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） 本発明はインクジェットプリンタに適したインクに関し
、更に詳しくは、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記録を行なうイ
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法は、記録時の騒音の発生が少な
く、又、カラー化対応が容易で、更には、高集゛積ヘッ
ドを使用することにより、高解像度の記録画像が高速で
得られるという利点を有している。

この様なインクジェット記録方法では、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
料を用いた場合には、これらの水溶性染料は本来耐光性
が劣る為、記録画像の耐光性が問題になる場合が多い。

又、染料が水溶性である為に、記録画像の耐水性が問題
となる場合が多い。即ち、記録画像に雨、汗、或いは飲
食用の水−がかかったりした場合、記録画像が滲んだり
、消失することがある。

一方、ボールペン等の染料を用いた文房具においても同
様の問題があり、かかる耐光性、耐水性の問題を解決す
る為に、種々の文房具用水性顔料インクの提案がなされ
ている。水性顔料インクを実用化する為に、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
摩耗防止が検討されている。

例としては、特開昭５８−０８０３６８号公報、特開昭
６１−２’００１８２号公報、特開昭６１−２４７７７
４号公報、特開昭６１−２７２２７８号公報、特開昭６
２−０００５６８号公報、特開昭６．２−１０１６７１
号公報、特開昭６２−１０１６７２号公報、特開平１−
２４９８６９号公報、特開平１−’３０１７６０号公報
等が挙げられる、又、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多数市場に出てい
る。

（発明が解決しようとしている問題点）しかしながら、
従来のカーボンブラックを使用した文房具用水性顔料イ
ンクな；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、インクを飛翔させた記録を行う方式のイン
クジェット記録に使用した場合、吐出安定性に著しい障
害を起こし、印字不良を生じるという問題がある。

特に、熱エネルギーを付与して液滴な吐出させて記録を
行うインクジェット記録においては、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出来、インクの発泡が不完
全で液滴の吐出が印加パルスに応答出来ず不吐出が発生
する場合がある。

即ち、インクをノズル先端から安定に吐出させる為には
、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とを繰り返すことが出来る性能
を有していなければならない。しかし、従来の文具用イ
ンクは、それらの性能を満足していない為、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様な種々
の不都合が生じていた。

又、顔料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記録ヘッド先端での固
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上での重要なポイントであ
る。

更に、従来の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、記録ヘッドの駆動条件を変えたり
、長時間に渡って連続吐出を行ったりした場合には吐出
が不安定になり、ついには吐出しなくなるという問題が
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
解消し、駆動条件の変動や長時間の使用でも常に安定し
た吐出を行なうことが可能で、長期間の保存安定性に優
れ、更に、ヘッド先端におけるインクの固化を解消した
インク及びこれを用いたインクジェット記録方法を提供
することにある。

又、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及びインクジェ
ット記録方法を提供することにある。

（問題点を解決する為の手段） 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、水性媒体中に、カーボンブラック及び
水溶性樹脂を含有するインクにおいて、上記水溶性樹脂
のガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃以上であり、且つ溶
解している水溶性樹脂の量が２重量％以下であることを
特徴とするインク、及び、該インクに熱エネルギーを付
与して微細孔から液滴としてインクを吐出させて記録を
行うことを特徴とするインクジェット記録方法である。

（作　　用） 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、記録ヘッドの先端にインクが固化し種々
の問題を引き起こすことを防止する為、固化したインク
の再溶解性を上げる方法を鋭意検討したところ、インク
に含有される水溶性樹脂のガラス転移温度（Ｔ　ｇ）が
５０℃以上の場合には、乾燥により固化してしまったイ
ンクを、インクそのもので再溶解させることが出来、記
録ヘッド先端における種々の問題点を解消出来ることを
見出し本発明に至った。

即ち、水性顔料インクは、一般に、乾燥させると凝集し
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出来ず、これを再溶解させる為には
、高アルカリ溶液で超音波等を用いて再分散させな（で
はならない。

又、記録ヘッド先端におけるインクの同化はキャップの
気密性を上げたり、記録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等により、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等を装置に設けるこ
とはコストアップにつながり、その上、ブリンク−の使
用者にとって高アルカリ溶液が手に触れたりすることは
危険であることから好ましい解決方法ではない。

そこで、本発明者らは、インクの構成要素を改良するこ
とによりインク固化物の再溶解性を上げる手段を種々検
討したところ、顔料の分散樹脂として前記の様な水溶性
樹脂を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出した。

即ち、記録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や低沸点の溶剤がいち早（蒸発し
、顔料分散体と高沸点溶剤が残るが、この時にできるイ
ンク固化物は、その中に含有される水溶性樹脂のＴｇが
５０℃より小さいと、理由は定かでないが、表面が固く
膜化してしまい容易に再溶解させることが出来ない。し
かし、Ｔｇが５０℃以上の水溶性樹脂を用いると、固化
物の表面が柔らかくインクそのものにより固化物を再溶
解させることが可能となる。

更に、−船釣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、水性顔料インクの様な分散系のも９では
、例え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、水性顔料インクについて、熱に
安定でしかも最適な発泡が可能なインクの性能について
鋭意研究した結果、インク中に溶解している水溶性樹脂
の量をインク全量の２重量％以下、好ましくは１重量％
以下とすることで、薄膜抵抗体上においてインクがどの
様な駆動条件でも正確に発泡し、更には、長期に渡って
も薄膜抵抗体上に堆積物を発生しないことを見出した。

即ち、インク中に、顔料に対して多量に余剰の水溶性樹
脂が存在すると、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余剰の水溶性樹脂が不溶物となり
薄膜抵抗体上に堆積する等してしまい、不吐出や印字の
乱れを引き起こす原因となっていた。

尚１本発明でいう溶解している水溶性樹脂とは、インク
中で顔料に吸着しておらず液媒体中に溶解した状態の樹
脂を指す。

（好ましい実施態様） 次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更に詳細に説明
する。

本発明で使用するカーボンブラックとしては、Ｎｏ、　
２３００、Ｎｏ、　９００、ＭＣＦ８８、ＮＯ，３３、
Ｎｏ、４０、Ｎｏ、４５　、Ｎｏ、５２　、ＭＡ７　、
ＭＡ８　、　＃２２００Ｂ　（以上三菱化成製）　、Ｒ
ＡＶＥＮ１２５５　　（＋ｏンビア製）　、ＲＥＧＡＬ
４００Ｒ，ＲＥＧＡＬ３３０Ｒ、ＲＥＧＡＬ６ＢＯＲ、
ＭＯＧＵＬ　Ｌ　　（キサボット製）　、Ｃｏ１ｏｒ　
Ｂｌａｃｋ　ＦＷＩ　、　Ｃｏ１ｏｒ　ＢｌａｃｋＦＷ
１８、Ｃｏ１ｏｒ　Ｂｌａｃｋ　５１７０．　Ｃｏ１ｏ
ｒ　Ｂｌａｃｋ　５１５０、Ｐｒ１ｎｔｅｘ　３５、Ｐ
ｒ１ｎｔｅｘ　Ｕ　　（デグツサ製）等の市販品、更に
は、本目的の為に新たに製造されたものでも使用可能で
ある。又、これらのカーボンブラックを２種類以上併用
することも可能である。

本発明で使用するカーボンブラックのインク中における
含有量は、重量比で３〜２０重量％の範囲で用いるのが
好ましい。

本発明において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、アミン或は塩基を溶解させた水溶液
に可溶で、Ｔｇが５０℃以上であればいかなる樹脂でも
使用可能であるが、平均分子量が３０００〜３００００
、より好ましくは５０００〜１５０００の範囲の樹脂を
使用する。

又、２種類以上の水溶性樹脂を併用することも可能であ
る。

具体的には、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−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−マレイン酸共重合体、或はこれらの塩等が挙げられ
る。

尚、水溶性樹脂はインク全量に対して０．゛１〜５重量
％の範囲、好ましくは０１３〜２重量％の範囲で使用す
る。こうした水溶性樹脂は、分散処理の後のインク作成
時に分散剤とは別に添加してもよい。

水溶性樹脂のＴｇの測定方法としては、示差熱分析法（
ＤＴＡ）　、示差熱量分析法（ＤＳＣ）を用いて行われ
る。

本発明のインクは、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ものとする為、好ましくはイン
ク全体が中性又はアルカリ性に調整されていることが望
ましい。但し、この場合、強アルカリであるとインクジ
ェット記録装置に使われている種々の部材の腐蝕の原因
となることがあるので、ｐＨ７〜１０の範囲とするのが
好ましい。

その際使用されるｐＨ調整剤としては、アミン或は塩基
、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化物等の無
機アルカリ剤、有機酸や鉱酸等が用いられる。

以上の如き、カーボンブラック、水溶性樹脂及びアミン
等は水性媒体中に分散又は溶解される。

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（、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；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〜へキサトリオール、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；グリセリン；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特に、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Ｃ又はエチル）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が好ま、しい。

又、これらの多くの水溶性有機溶剤の中で多価アルコー
ル又はそのアルキルエーテルは、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。

本発明のインクにおいて、更に高い吐出安定性を得る為
には、エチルアルコール或はイソプロピルアルコールを
３重量％〜１５重量％水性媒体中に添加することが有効
である。

これは、エチルアルコール或はイソプロピルアルコール
を添加することにより、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出来る為と考えられる。

しかしながら、エチルアルコール或はイソプロピルアル
コールを過剰に加えると、印字物の印字品位が損なわれ
るという欠点が生じる為、より適切な添加濃度としては
３重量％〜１０重置％である。

分散液へのエチルアルコール或はイソプロピルアルコー
ルの添加の他の効果としては、分散時における泡の発生
を抑え、効率的な分散が行える点も挙げられる。

本発明のインク中のこれらの水溶性有機溶剤の含有量は
、−船釣にはインク全重量の３〜５０重量％の範囲であ
り、好ましくは３〜４０重量％の範囲である。

又、使用する水は、インク全重量の１０〜９０重量％の
範囲であり、好ましくは３０〜８０重量％の範囲である
。

本発明のインクを構成する主要成分は以上の通りである
が、その他所型の物性値のインクとする為、必要に応じ
て界面活性剤、保湿剤、消泡剤、防腐剤等を使用しても
よいし、市販の水溶性染料等を添加することも出来る。

尚、保湿剤としては、従来用いられているものはいかな
るものでも使用可能であるが、尿素、チオ尿素やこれら
の誘導体が好ましい。その添加量としては、インク全重
量の２〜ｌＯ重量％の範囲であり、好ましくは２〜５重
量％の範囲である。

界面活性剤としては、脂肪駿塩類、高級アルコール硫酸
エステル塩類、樟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種又は２種以上を適宜選択して使用出来る。

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
０．０１〜５重量％であることが望ましく、この際には
、インクの表面張力が３０　ｄｙｎｅ／Ｃ■以上になる
様に界面活性剤の添加量を決定することが好ましい。な
ぜなら、インクの表面張力がこれより小さい値を示すと
、本発明の如きインクジェット記録方式においてはノズ
ル先端の濡れによる印字よれ（記録紙上でのインク滴の
着弾点のずれ）等好ましくない事態を引き起こしてしま
うからである。

更に、本発明のインクもう一つの特徴としては、インク
中に溶解している水溶性樹脂の量をインク全量の２重置
％以下、好ましくは１重量％以下としたことにある。こ
の結果、熱に安定で、更に、薄膜抵抗体上においてイン
クがどの様な駆動条件でも正確に発泡し、更に、長期に
渡っても薄膜抵抗体上に堆積物を発生しないインクジェ
ット記録に有用なインクとすることが出来る。

即ち、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。

かかる溶解している水溶性樹脂の量を減らす一つの手段
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
：１〜１０：１、好ましくは１０：３〜１０：１の範囲
に調整することである。

更に、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出来ないからである。

本発明のインクの作成方法としては、始めに、分散樹脂
、アミン又は塩基及び水を少なくとも含有する水溶液に
カーボンブラックを添加し、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０次に、この分散液に上記で挙
げた様な成分を加え、撹拌し本発明のインクとする。

とりわけ未吸着樹脂量を２重量％以下にする為には、作
成方法において、分散樹脂、アミン又は塩基及び水を含
む水溶液を６０℃以上、３０分間以上攪拌して樹脂を予
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又は塩基の量を、樹脂の酸
価かも計算によって求めた量の１．２倍以上添加するこ
とが必要である。このアミン又は塩基の量は以下の式に
よって求められる。

アミン又は塩基の量（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、又、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、如何なるものでもよいが、例えば、ボールミ
ル、ロールミル、サンドミル等が挙げられる。

その中でも、高速型のサンドミルが好ましく、例えば、
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、バールミル、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、又、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
遠心分離機等で分級する等の手法が用いられる。又はそ
れら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
’ｒ　ＯＣ（Ｔｏｔａｌ　ＯｒｇａｎｉｃＣａｒｂｏｎ
、全有機炭素計）や１重量法（上澄みを蒸発乾固させ、
樹脂量を測定する方法）等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
出させて記録を行なうインクジェット配録方法にとりわ
げ好適に用いられるが、一般の筆記具用としても使用出
来ることはいうまでもない。

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な発生
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−ａ図、第１−
ｂ図及び第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
ミッ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１
６、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、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に気泡かが発生し、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、被記録材２５に向か
って飛翔する。第２図には第１−ａ図に示すヘッドを多
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−ａ図に
説明したものと同様な発熱ヘッド２８を密着して製作さ
れている。

尚、第１−ａ図は、インク流路に沿ったヘッド１３の断
面図であり、第１−ｂ図は第１−ａ図のＡ−ＢＩＪＩで
の切断面である。

第３図に、かかるヘッドを組み込んだインクジェット記
録装置の１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、又、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、記録ヘッドの移動経路中に突出し
た形態で保持される。上記ブレード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及び吸収体６３によってインク吐出口面に水分
、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
ヘッド６５の移動を行う為のキャリッジである。キャリ
ッジ６６はガイド軸６７と慴動可能に係合し、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６
９と接続（不図示）している。これによりキャリッジ６
６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は被記録材を挿入する為の給紙部、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。これらの
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ド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
に突出する様に移動する。

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（、記録ヘッドが記録の
為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
たものにも好適に用いられる。

第５図に右いて、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かうインク滴として
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為の大気連
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。

（実施例） 次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。尚、文中部又は％とあるのは特に断りにない限
り重量基準である。

実施例１ （顔料分散液の調製） スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体（酸
価１９０、平均分子量１５７００．７ｇ７５℃）　　　
　　　　　２部 モノエタノールアミン　　　　　　　　１．５部イオン
交換水　　　　　　　　　　７２．５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（ＭＣＦ−８８、三菱
化成■製）１４部、イソプロピルアルコール５部な加え
、３０分間プレミキシングを行った後、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 更に遠心分離処理（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　　　　　　　　　　　　　３０部ジエチレ
ングリコール　　　　　　　　１０部Ｎ−メチルピロリ
ドン　　　　　　　　　５部スチレン−メタクリル酸−
アクリル酸エチル共重合体モノエタノールアミン塩（酸
価１６２、平均分子量１２２００．７ｇ７６℃）０，５
部イソプロピルアルコール　　　　　　　　５部イオン
交換水　　　　　　　　　　４９．５部上記成分を混合
し、ｐＨをモノエタノールアミンで８〜１０になる様に
調整し、本発明のインク（Ａ）を得た。

実施例２ （顔料分散液の調製） スチレン−アクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体（酸
価１９５、平均分子量８０００．７ｇ７５℃）　　　　
　　　　　３部 トリエタノールアミン　　　　　　　　　　２部イオン
交換水　　　　　　　　　　　　６８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５１７０（テグサ■製
）５部、ＭＣＦ−８８（三菱化成■製）１０部、エタノ
ール７部を加え、３０分間プレミキシングを行った後、
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（１ｍｍ径）粉砕メディア
の充填率：５０％（体積）吐出速度：１００ｍρ／ｍｉ
ｎ。

更に遠心分離処理（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　　　　　　　　　　　　　３０部チオジグ
リコール　　　　　　　　　　１０部１．３−ジメチル
イミダゾリジノン　　１０部スチレン−アクリル酸−ア
クリル酸ブチル共重合体アンモニア塩（酸価１８９、平
均分子量２００００、Ｔｇ７４℃）０．５部 エタノール　　　　　　　　　　　　　　　５部イオン
交換水　　　　　　　　　　４４．５部上記成分を混合
し、ｐＨをトリエタノールアミンで８〜１０になる様に
調整し、本発明のインク（Ｂ）を得た。

実施例３ （顔料分散液の調製） スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体（酸
価１６８、平均分子量１０１００．７ｇ８３℃）　　　
　　　　　３部 アミノメチルプロパツール　　　　　１．５部イオン交
換水　　　　　　　　　　６７．５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ＭＣＦ−８８（三菱化成
■製）１５部、エタノール５部を加え、３０分間プレミ
キシングを行った後、下記の条件で分散処理を行った。

分散機二パールミル（アシザワ■製） 粉砕メディア：ガラスピーズ（１ｍｍ径）粉砕メディア
の充填率：５０％（体積）吐出速度：１００ｍｇ／ｍｉ
ｎ。

更に遠心分離処理（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　　　　　　　　　　　　　３０部グリセリ
ン　　　　　　　　　　　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　　　　　　　　　　　
　２０部上配成分を混合し、ｐＨをアミノメチルプロパ
ツールで８〜１０になる様に調整し、本発明のインク（
Ｃ）を得た。

実施例４ （顔料分散液の調製） スチレン−アクリル酸−α−メチルスチレン−メタアク
リル酸ブチル共重合体（酸価２０５、平均分子量１３０
００、Ｔｇ７２℃）　　　１部スチレン−アクリル酸共
重合体（酸価１８０、平均分子量５０００．７ｇ９３℃
）　　　３部アミノメチルプロパツール　　　　　１．
５部イオン交換水　　　　　　　　　　６４．５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（ＭＯＧＵ
Ｌ　Ｌ　、キサボット■製）１０部、カーボンブラック
（ＲＥＧＡＬ６６０Ｒ、キサボット■製）８部、エタノ
ール７部を加え、３０分間プレミキシングを行った後、
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：ガラスピーズ（１ｍｍ径）粉砕メディア
の充填率：５０％（体積）粉砕時間＝３時間 更に遠心分離処理（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　　　　　　　　　　　　　３０部ポリエチ
レングリコール３００　　　　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　　　　　　　　　
　　　４５部上記成分を混合し、ｐＨをアミノメチルプ
ロパツールで８〜１０になる様に調整した後、１時間撹
拌し本発明のインク（Ｄ）を得た。

比較例１ 上記実施例１の組成において分散液に使用されているス
チレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体を下記
の水溶性樹脂に代えて、他は実施例１と同様にして比較
例のインク（Ｅ）とした。

アクリル酸−アクリル酸ブチル−メタアクリル酸メチル
共重合体（酸価８０、平均分子量１００００．７ｇ４８
℃） 比較例２ 上記実施例２の組成において使用されているスチレン−
アクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体体及びスチレン
−アクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体アンモニア塩
を下記の水溶性樹脂に代えて、他は実施例２と同様にし
て比較例のインク（Ｆ）とした。

アクリル酸−メタクリル酸−アクリル酸エチル共重合体
及びそのアンモニウム塩（酸価１１０平均分子量６００
０．７ｇ２５℃） 上記実施例及び比較例のインクを夫々用いて、オンデマ
ンド型の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つた。

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、不吐出等の有無を観察し、吐出安定
性を評価した。

Ａニー文字目からきれいに吐出し、連続印字中子吐出、
欠け、印字の乱れが全くない。

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。

Ｃ：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　；プリント−時停止後の再プリント時の目詰り プリンタ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３０分間放置した後、再び英数文字な印字し
て文字のカスレ、欠は等の不良箇所の有無により判定し
た。

Ａ：１文字目から不良箇所なし。

Ｂ：１文字目の一部がカスレ又は欠ける。

Ｃ：１文字目が全（印字出来ない。

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６０℃、１０日間放置した後、ノズル目詰
りの回復操□作を行い、文字のカスレ、欠は等のない正
常な印字が可能となる迄の回復操作回数を判定した。

Ａ：１〜５回の回復操作で正常な印字が可能。

Ｂ：６〜９回の回復操作で正常な印字が可能。

Ｃａ１１回以上の回復操作で正常な印字が可能。

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（ベックマン社製）
で５５０００　ｒ　ｐｍ、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澱させた後、上澄み液を
一定量採取し、真空乾燥機にて（６０℃、２４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、評価結果を下記第１表に示した。表中の評価につい
では、上記の判定基準に基づく結果を記載した。

（以　下　余　白） 週１」−ｊ安 （評価結果） （発明の効果） 以上説明した様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に、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がなく、印字物の
堅牢性に優れることは勿論のこと、印字物の濃度が高く
、駆動条件の変動や長時間の使用で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奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１−ａ図、第１−ｂ図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：キャリッジ 第１−ａ図 第２図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）水性媒体中に、カーボンブラック及び水溶性樹脂
   を含有するインクにおいて、上記水溶性樹脂のガラス転
   移温度（Ｔｇ）が５０℃以上であり、且つ溶解している
   水溶性樹脂の量が２重量％以下であることを特徴とする
   インク。
2. （２）水性媒体がエチルアルコール又はイソプロピルア
   ルコールを含む請求項１に記載のインク。
3. （３）エチルアルコール又はイソプロピルアルコールの
   含有量が３〜１５重量％の範囲にある請求項２に記載の
   インク。
4. （４）インクに熱エネルギーを付与して微細孔から液滴
   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
   録方法において、前記インクが、カーボンブラック、水
   溶性樹脂を含有し、該水溶性樹脂のガラス転移温度（Ｔ
   ｇ）が５０℃以上であり、且つ溶解している水溶性樹脂
   の量が２重量％以下であることを特徴とするインクジェ
   ット記録方法。
5. （５）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４に記載のインクジェット記録方法。
6. （６）水性媒体がエチルアルコール又はイソプロピルア
   ルコールを含む請求項４に記載のインクジェット記録方
   法。
7. （７）エチルアルコール又はイソプロピルアルコールの
   含有量が３〜１５重量％の範囲にある請求項６に記載の
   インクジェット記録方法。