JPH06287492A - インク、係るインクを用いた記録方法、機器、及び、係るインクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、どんな種類の普通紙上において
も、良好な印字濃度、印字品位を与え、信頼性に優れた
インク、インクジェット記録方法及び記録装置を提供す
る。 【構成】 水性媒体中に顔料、及び、分散剤を含むイン
クにおいて、前記インクが二酸化チタン微粒子、又は、
アルミナ微粒子から選ばれる少なくとも１種以上の白色
無機微粒子を含有することを特徴とするインク、かかる
インクを用いるインクジェット記録方法、及び、機器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
ターに適した記録液に関し、さらに記録ヘッドのオリフ
ィスからエネルギー、好ましくは熱エネルギーの作用に
よって記録液を飛翔させて紙に記録を行う記録方法及び
記録装置に関する。

【０００２】

【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、記
録液としての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。

【０００３】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、記録画像がにじんだり、消失したりすることがあ
る。

【０００４】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、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５８−８０３
６８号公報、特開昭６１−２００１８２号公報、特開昭
６１−２４７７７４号公報、特開昭６１−２７２２７８
号公報、特開昭６２−５６８号公報、特開昭６２−１０
１６７１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。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。また、水性顔料インクを用いたインク
ジェット用インクとしては、特開昭５６−１４７８５９
号公報、特開昭５６−１４７８６０号公報等に、特定の
水溶性溶剤と高分子分散剤を用いた顔料インクが提案さ
れている。また、特開平４−５７８５９号公報、特開平
４−５７８６０号公報等には、顔料と染料を併用したイ
ンクの提案がなされている。

【０００５】

【発明が解決しようする課題】しかしながら、従来の水
性顔料インクは、特に、普通紙（コピー用紙、ポンド紙
等の一般にオフィスに普及している紙）に記録を行った
場合、紙の種類によっては、印字品位、印字濃度が、著
しく劣化するという不都合が生じた。一般に、普通紙
は、インクジェット専用紙と異なり、紙の表面状態が一
定でないために、インクの吸収性、にじみかた等の違い
により、印字物の品位が変化する。特に、印字物の品位
を大きく左右する印字濃度を考えた場合、水溶性染料を
用いたインクでは、染料が紙の繊維に染着し、紙の表面
に残り易いために、紙の表面状態による印字濃度等への
影響は、比較的少ない。一方、水性顔料インクでは、紙
の表面に顔料を残存させることにより、印字濃度を得て
いるために紙の表面状態が、印字物の印字濃度に与える
影響は大きい。すなわち、水性顔料インクは分散剤とし
てアルカリ可溶型樹脂を用いている例が多く、これが紙
面上で凝集することによって印字濃度を上昇させている
と考えられるが、この場合、紙の種類によっては著しく
印字品位、印字濃度が劣化するものがある。この印字濃
度、印字品位を上昇させる一つの手段として、ｐＨを酸
性側にさせる等の方法があるが、反面、分散状態を不安
定にさせてしまい、インクジェット用インクとしての吐
出安定性、長期分散安定性、さらに微細ノズル先端にお
ける長期の放置による固化防止等多数の信頼性にかかわ
る問題が残り、印字濃度、印字品位との両立は困難な状
態である。また、よりｐＨ安定性の高い樹脂を分散剤と
して用いた場合、信頼性にかかわる問題や紙種による印
字濃度の差というものはかなり改善されるが、印字濃
度、印字品位はかなり劣化してしまう。

【０００６】また、インク中の固形分を上昇させること
により印字品位、印字濃度をアップさせることも考えら
れるが、上記の信頼性問題が大きく低下してしまう。

【０００７】さらに、水溶性顔料インクを用いる場合、
定着性も重要な問題となるが、この定着性をアップさせ
るために速乾性有機溶剤や界面活性剤の併用が考えられ
る。しかしながら満足できる定着性を得る範囲の添加量
では印字濃度、印字品位の低下が著しいことがわかって
いる。

【０００８】この印字濃度、印字品位を改善させる手段
として、筆記用具として例えば特開昭５９−９８１７３
号公報、特開昭６２−９１５７４号公報等にシリカ微粒
子を混入させる記載があるが、この方法ではインクジェ
ット用として用いるには満足な印字濃度、印字品位は得
られない。さらに特開昭６３−１４５３８１号公報、特
開昭６３−２１８７７９号公報等には球状樹脂粒子をイ
ンク中に含有させることが報告されているが、これらの
方法によっても印字濃度、印字品位とインクジェット用
としての信頼性の両立が満足なレベルではない。

【０００９】したがって、インクジェット用インクとし
ての信頼性、特にこの場合、分散安定性、吐出安定性を
満足しつつ、印字濃度、印字品位を改善させる手段の確
立が望まれている。

【００１０】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、どんな種類の普通紙上においても、
良好な印字濃度、印字品位を与え、信頼性に優れたイン
ク、かかるインクを用いたインクジェット記録方法、及
び機器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、以下の本
発明によって達成されることが検討の結果明らかになっ
た。

【００１２】即ち、本発明は、水性媒体中に顔料、及
び、分散剤を含むインクにおいて、前記インクが二酸化
チタン微粒子、又は、アルミナ微粒子から選ばれる少な
くとも１種以上の白色無機微粒子を含有することを特徴
とするインクである。

【００１３】また、本発明は、インクをインク滴として
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、水性媒体中に顔料、及び、分散剤を
含み、且つ、二酸化チタン微粒子、又は、アルミナ微粒
子から選ばれる少なくとも１種以上の無機白色微粒子を
含有することを特徴とするインクジェット記録方法、及
び、インクジェット記録機器である。

【００１４】更に、本発明は、水性媒体中に顔料、及
び、分散剤を含むインクの製造方法において、顔料、及
び、分散剤と、二酸化チタン微粒子、又は、アルミナ微
粒子から選ばれる少なくとも１種以上の白色無機微粒子
を同時に添加し、分散処理を行なうことを特徴とするイ
ンクの製造方法である。

【００１５】本発明者等は顔料を使用した水性顔料イン
クを用いて普通紙上にインクジェット記録を行った場
合、紙の種類によって、印字品位、印字濃度が、著しく
劣化する原因を鋭意検討した結果、紙の表面状態が印字
品位、特に印字濃度に与える影響が大きいことを見いだ
し、本発明に至った。つまり、水性顔料インクは、吐出
したインクが紙の表面に到達した直後にインクが凝集
し、紙の表面に留まることによって印字濃度が得られ、
紙の表面状態が、インクの安定性を壊すものであれば、
良好な印字濃度が得られ、逆に、インクの凝集より、浸
透が先に起これば、望ましい印字濃度は得られないとい
うことである。一方、普通紙は、大きく酸性紙と中性紙
に分類されるが、その表面状態は、紙の用途により、い
ろいろな処理が施されており、全ての紙において、表面
で瞬時に凝集が開始するようなインクを設計すること
は、困難である。また、前述したように、インクの分散
状態を不安定にして、印字濃度を得るというインク設計
は、インクジェット用インクに要求される吐出安定性、
長期の貯蔵安定性、さらに、微細なノズル先端における
長期の放置による固化防止とは、相反するものである。

【００１６】特に分散樹脂を変更させることなく、以上
のような相反する問題を同時に解決する方法として、本
発明者等は、水性媒体中に顔料、分散剤を含むインクに
さらに白色無機微粒子として二酸化チタン微粒子あるい
はアルミナ微粒子を含有させることが有効であることを
発見し、本発明とした。

【００１７】また、さらにこの方法による場合、速乾性
有機溶剤や界面活性剤の併用も容易となり、印字品位、
印字濃度を満足させつつ、定着性の向上も可能となる。

【００１８】以下、本発明を詳細に述べる。

【００１９】本発明で使用される白色無機微粒子である
二酸化チタン微粒子あるいはアルミナ微粒子は、その種
類は特に限られるものではないが、インクジェット用イ
ンクとして用いられる顔料と同時に安定に分散するもの
であればよい。また、粒子形についても特に限定される
ものではないが、球状のものが好ましく用いられる。ま
た、これらを親水化、疎水化等表面処理したものでもよ
い。これらの中では特に表面を親水化した二酸化チタン
粒子が特に好ましい。この製品としては出光興産（株）
チタニアシリーズ、また、他の二酸化チタン微粒子ある
いはアルミナ微粒子としては、日本アエロジル（株）チ
タニウムジオキサイドＰ２５、アルミニウムオキサイド
Ｃ等を挙げることができる。

【００２０】本発明のインクに含まれる白色無機微粒子
の１次粒径はそのときに用いられる顔料の１次粒径に対
して１：１０〜５：１の範囲内であることが望ましい。
この場合、インクジェット用インクに用いられる顔料の
粒径を考慮すると、白色無機微粒子の１次粒径は５〜２
００ｎｍ程度となるが、本発明の目的を十分に満足させ
るには５〜１００ｎｍ程度がより良好である。また、白
色無機微粒子の含有量は、そのときに用いられる顔料の
含有量との重量比で１：２０〜１：１が望ましく、１：
２０未満の重量含有率では特に印字品位、印字濃度の点
で、また、１：１を越える重量含有率では特に保存安定
性、吐出安定性等信頼性の点で良好な結果が得られな
い。さらに、本発明の目的を十分に満足させるには１：
１０〜１：２の範囲がより望ましい。

【００２１】本発明のインクで使用する顔料の含有量は
インク全重量に対して１〜２０重量％、好ましくは、２
〜１２重量％の範囲で用いることが好ましい。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、黒インクに使用されるカーボ
ンブラックとしては、ファーネス法、チャネル法で製造
されたカーボンブラックで、１次粒子径が１５〜４０ｎ
ｍ、ＢＥＩ法による比表面積が、５０〜３００ｍ² ／
ｇ、ＤＢＰ吸油量が、４０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、揮
発分が０．５〜１０％、ｐＨ値が２〜９であり、例え
ば、Ｎｏ．２３００，Ｎｏ．９００，ＭＣＦ８８，Ｎ
ｏ．３３，Ｎｏ．４０，Ｎｏ．４５，Ｎｏ．５２，ＭＡ
７，ＭＡ８，Ｎｏ．２２００Ｂ（以上三菱化成製）、Ｒ
ＡＶＥＮ１２５５（コロンビア製）、ＲＥＧＡＬ４００
Ｒ，ＲＥＧＡＬ３３０Ｒ，ＲＥＧＡＬ６６０Ｒ，ＭＯＧ
ＵＬ Ｌ（キャボット製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃ
ｋ ＦＷ１，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８，Ｃｏ
ｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃ
ｋ Ｓ１５０，Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５，Ｐｒｉｎｔｅｘ
Ｕ（デグッサ）等の市販品を使用することができる。ま
た、本発明のために新たに試作されたものでもよい。イ
エローインクに使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉ
ｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎ
ｔ Ｙｅｌｌｏｗ２，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌ
ｌｏｗ ３，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ １
３，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １６，
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８３、マゼン
タインクとして使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉ
ｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒ
ｅｄ ７，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２，
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８（Ｃａ），Ｃ．
Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８（Ｍｎ），Ｃ．Ｉ．
ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ ５７（Ｃａ），Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ
ｍｅｎｔ Ｒｅｄ １１２，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｒｅｄ １２２、シアンインクとして使用される顔料と
しては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １，Ｃ．
Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍ
ｅｎｔ Ｂｌｕｅ３，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕ
ｅ １５：３，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １
６，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２２，Ｃ．
Ｉ．Ｖａｔ Ｂｌｕｅ ４，Ｃ．Ｉ．Ｖａｔ Ｂｌｕｅ
６等が挙げられるが、本発明のために新たに製造され
たものでも使用可能である。

【００２２】本発明のインクで使用する顔料、及び白色
無機微粒子の分散剤は、水溶性樹脂ならどんなものでも
使用可能だが、重量平均分子量は５００〜３００００の
範囲が好ましい。さらに好ましくは、１０００〜１５０
００の範囲である。具体的には、スチレン、スチレン誘
導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、
α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコー
ルエステル等、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイ
ン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導
体、フマール酸、フマール酸誘導体等から選ばれた少な
くとも選ばれる２つ以上の単量体からなるブロック共重
合体、あるいは、ランダム共重合体、また、これらの塩
等が挙げられる。これらの樹脂は、塩基を溶解させた水
溶液に可溶なアルカリ可溶型樹脂であり、インクジェッ
ト用インクに用いるものとして、分散液の低粘度化が可
能で、分散も容易であるという利点があるため特に好ま
しく用いられる。さらに、親水性単量体からなるホモポ
リマー、また、それらの塩でもよい。また、ポリビニル
ピロリドン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチル
セルロース、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮
合物等の水溶性樹脂、ロジン、セラック等の天然樹脂も
使用することが可能である。また、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
テル類等各種界面活性剤を用いてもよい。前記水溶性樹
脂、界面活性剤はインク全量に対して０．１〜５重量％
の範囲で含有されることが好ましい。

【００２３】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、一層の長期保
存性に優れたインクとすることができるので望ましい。
ただし、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。

【００２４】また、ｐＨ調整剤としては、例えば、ジエ
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、鉱酸が挙げられる。

【００２５】以上のごとき、顔料、白色無機微粒子及び
水溶性樹脂は水溶性媒体中に分散または溶解される。

【００２６】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。

【００２７】また、その他、併用し得る任意の溶剤成分
として、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、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒ
ｔ−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
ケトンまたはケトンアルコール類；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
（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、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。

【００２８】さらに、吐出の安定性を得るためにはエタ
ノール、あるいは、イソプロピルアルコール、または多
価アルコールの低級アルキルエーテル類を添加すること
が効果的である。これら溶剤を添加することによって記
録液の薄膜抵抗体上での発泡をより安定に行なうことが
できる。

【００２９】本発明のインク中の上記水溶性有機溶剤の
含有量は、一般はインク全重量の３〜５０重量％の範囲
であり、好ましくは、３〜４０重量％の範囲であり、使
用する水はインク全重量の１０〜９０重量％、好ましく
は３０〜８０重量％の範囲である。

【００３０】また、本発明のインクは、上記の成分の他
に必要に応じて所望の物性値をもつ記録液とするため
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、市販の水溶性染料等を添加することもでき
る。

【００３１】例えば界面活性剤は、前述したようなもの
でインクに対して保存安定性等に悪影響を及ぼさないも
のであればよく、上記に限られるものでない。例えば、
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、ア
セチレンアルコール、アセチレングリコール等の非イオ
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０．０１〜５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ことが
好ましい。なぜなら、記録液の表面張力がこれより小さ
い値を示すことは、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。

【００３２】本発明のインクの製造方法は、はじめに、
分散樹脂、水を少なくとも含有する水溶液に顔料、白色
無機微粒子を添加し、攪拌した後、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、攪拌しインクとすることが好ましい。

【００３３】また、アルカリ可溶型樹脂を使用する場
合、樹脂を溶解させるために塩基を添加することが必要
である。

【００３４】さらに、顔料、白色無機微粒子を含む水溶
液を分散処理する前にプレミキシングを３０分間以上行
うことが好ましい。このプレミキシング操作は、顔料及
び白色無機微粒子表面の濡れ性をを改善し、顔料表面へ
の吸着を促進するものである。

【００３５】アルカリ可溶型樹脂を使用した場合の分散
液に添加される塩基類としては、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アミ
ンメチルプロパノール、アンモニア等の有機アミン、あ
るいは、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機塩
基が好ましい。

【００３６】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。

【００３７】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、
パールミル、コボルミル（いずれも商品名）等が挙げら
れる。

【００３８】本発明において、所望の粒度分布を有する
顔料及び白色無機微粒子の分散体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機等
で分級する等の手法が用いられる。またはそれらの手法
の組み合わせが挙げられる。

【００３９】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。

【００４０】主要部であるヘッド構成例を図１（Ａ）、
図１（Ｂ）、図２に示す。

【００４１】図１（Ａ）はインク流路に沿ったヘッド１
３の構成例を説明する断面図であり、図１（Ｂ）は図１
（Ａ）のＡ−Ｂ線での切断面を説明する断面図である。

【００４２】図２は、図１（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。

【００４３】図３は、かかる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。

【００４４】図１において、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、またはプラスチ
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１７−１，１７−２、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
よい基板２０よりなっている。

【００４５】インク２１は吐出オリフィス（微細孔）２
２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。

【００４６】いま、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を
吐出し、オリフィス２２より記録小滴２４となり被記録
体２５に向かって飛翔する。図２に示すマルチヘッドは
マルチ溝２６を有するガラス板２７と、図１（Ａ）に説
明したものと同様な発熱ヘッド２８を接着して作られて
いる。図３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の
水分、塵や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、６
６は記録ヘッド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。

【００４７】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。

【００４８】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
のキャリッジ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。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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】図４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４
５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
可能にできる。４４は廃インクを受容するインク吸収体
である。

【００５２】本発明で使用されるインクジェット記録装
置としては、上記のごと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、図５に示すごときそれ
らが一体になったものも好適に用いられる。

【００５３】図５はヘッドとインクカートリッジが一体
となったインクジェット記録装置の一実施例の斜視図で
ある。

【００５４】図５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。

【００５５】このインクジェットカートリッジ７０は、
図３で示す記録ヘッド６５に代えて用いられるものであ
って、キャリッジ６６に対して着脱自在になっている。

【００５６】

【実施例】以下に示す部は重量部である。

【００５７】実施例１ （インクの調整） （顔料分散液の作成） スチレン−アクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体 １．５部 （酸価１１６、重量平均分子量３７００） モノエタノールアミン １部 イオン交換水 ７９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。この溶液に新たに試作され
たカーボンブラック（ＭＣＦ８８ 三菱化成製１次粒径
１８ｎｍ）１０部、表面処理二酸化チタン（ＤＳ−４
出光興産製、１次粒径１７ｎｍ）２．５部、イソプロピ
ルアルコール１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。

【００５８】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
行ない、粗大粒子を除去して分散液とした。

【００５９】 （インクの作成） 上記分散液 ３０部 グリセリン ２部 ジエチレングリコール １５部 Ｎ−メチルピロリドン ５部 イソプロピルアルコール ３部 エマルボンＴ−８３（有機ホウ素系界面活性剤、東邦化学製） ０．５部 イオン交換水 ４４．５部 上記成分を混合し、ｐＨをモノエタノールアミンで８〜
１０になるように調整した。

【００６０】このように調整したインクを、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試験を行った。

【００６１】実施例２ （インクの調整） （顔料分散液の作成） スチレン−マレイン酸−マレイン酸ハーフエステル共重合体 ４部 （酸価２００、重量平均分子量１２０００） アミノメチルプロパノール ２部 イオン交換水 ７１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（ＭＣＦ８８ 三菱化成製、１次粒径１８ｎｍ）１５
部、表面処理二酸化チタン（ＤＳ−４出光興産製、１次
粒径１７ｎｍ）３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。

【００６２】分散機 パールミル（アシ
ザワ製） 粉砕メディア ガラスビーズ １ｍｍ径 粉砕メディアの充填率 ５０％（体積） 吐出速度 １００ｍｌ／ｍｉｎ． さらに遠心分離処理（１２０００ｒｐｍ、２０分間）を
行ない、粗大粒子を除去して分散液とした。

【００６３】 （インクの作成） 上記分散液 ２０部 グリセリン ８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 ６２部 上記成分を混合し、ｐＨが８〜１０になるように、アミ
ノメチルブロパノールで調整し、インクを得た。

【００６４】このように調整したインクを、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試験を行った。

【００６５】実施例３ 実施例１においてカーボンブラックをＭｏｇｕｌ Ｌ
（キャボット製、１次粒径２４ｎｍ）に変更した以外は
全く同様にしてインクを調整し、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
録装置を用いた試験を行った。

【００６６】実施例４ 実施例１において白色無機微粒子を表面処理二酸化チタ
ン（ＩＴ−ＰＣ 出光興産製、１次粒径６０ｎｍ）に変
更した以外は全く同様にしてインクを調整し、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試験を行った。

【００６７】実施例５ 実施例１において白色無機微粒子をアルミナ微粒子（ア
ルミニウムオキサイドＣ 日本アエロジル製、１次粒径
１３ｎｍ）に変更した以外は全く同様にしてインクを調
整し、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た試験を行っ
た。

【００６８】実施例６ （インクの調整） （顔料分散液の作成） ローマＤ（サンノブコ製ナフタレンスルホン酸ソーダ塩）１．５部 イオン交換水 ７９．５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。この溶液に新たに試作され
たカーボンブラック（Ｓ１７０、デグサ製、１次粒径１
７ｎｍ）１１部、表面処理二酸化チタン（ＤＳ−４出光
興産製、１次粒径１７ｎｍ）２部、イソプロピルアルコ
ール１部を加え、６０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。

【００６９】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 ０．５ｍ
ｍ径 粉砕メディアの充填率 ７０％（体積） 粉砕時間 １０時間 さらに遠心分離処理（１２０００ｒｐｍ、２０分間）を
行ない、粗大粒子を除去して分散液とした。

【００７０】 （インクの作成） 上記分散液 ３０部 グリセリン １２部 ジエチレングリコール １５部 ２−ピロリドン ５部 イソプロピリアルコール ３部 アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル工業製）０．３部 イオン交換水 ３４．７部 上記成分を混合し、ｐＨをモノエタノールアミンで８〜
１０になるように調整した。

【００７１】このように調整したインクを、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試験を行った。

【００７２】（比較例） 比較例１〜３ 実施例１〜３において、インク作成時に白色無機微粒子
を添加せず、その分をイオン交換水としたものインクと
して用い、他は実施例１〜３と同様にして試験を行っ
た。

【００７３】比較例４ 実施例６において、インク作成時に白色無機微粒子を添
加せず、その分をイオン交換水としたものをインクとし
て用い、他は実施例６と同様にして試験を行った。

【００７４】比較例５ 実施例１において、インク作成時に白色無機微粒子の代
わりにポリメタクリル酸メチル系微粒子ＭＥ１０００ｃ
ｆ（綜研化学製、１次粒径４５０ｎｍ，水分散体）を固
形分換算で２．５部加え、他は実施例１と同様にしてイ
ンクを作成、試験を行った。

【００７５】比較例６ 実施例１において、インク作成時にそれぞれの白色無機
微粒子を添加せず、その分をイオン交換水とし、さら
に、インク作成時の分散体量を６０部としたものをイン
クとして用い、他は実施例１と同様にして試験を行っ
た。

【００７６】評価結果（評価１，２，３）を表１に示
す。

【００７７】

【表１】

【００７８】（評価１） 印字物の印字濃度 上記のインクジェット記録装置を用いて、Ｘｅｒｏｘ
４０２４コピー用紙、キヤノン ＮＰ−ＤＲＹコピー用
紙に印字を行い、印字物の印字濃度をマクベス濃度計
（ＴＲ９１８）で測定した。

【００７９】（評価２）上記のインクジェット記録装置
を用いて、連続印字を行い、インクの不吐出が発生した
枚数目をチェックした。

【００８０】（評価３） 水性顔料インクの保存安定性 上記水性顔料インクをガラス容器に密閉し、６０℃で３
カ月間保存した後、顔料粒子の凝集が起こったり増粘と
いった問題が発生したものを×。発生しなかったものを
○とした。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように本発明のインクジェ
ット記録方法は、熱エネルギーを利用したインクジェッ
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、駆動条件の変動や長時間の使用
で常に安定した吐出を行うことができ、信頼性、長期保
存安定性に優れている状態において、どのような種類の
普通紙に印字した場合にも印字品位、印字濃度に優れて
いる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヘッドの一実施例を示す断面図であ
る。（Ａ）は本発明のヘッドの構成例を説明する断面図
である。（Ｂ）は図１−（Ａ）のＡ−Ｂ線での切断面を
説明する断面図である。

【図２】図１−（Ａ）に示されるヘッドを多数並べたマ
ルチヘッドを説明する外観図である。

【図３】本発明のヘッドを組み込んだインクジェット記
録装置を説明する斜視図である。

【図４】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説明す
る断面図である。

【図５】ヘッドとインクカートリッジが一体となったイ
ンクカートリッジ記録装置の例を説明する斜視図であ
る。

【符号の説明】

１３ ヘッド １４ 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 ２３ メニスカス ２４ 記録小滴 ２５ 被記録体 ２６ マルチ溝 ２７ ガラス板 ２８ 発熱ヘッド 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 ５３ 排紙ローラ ６１ ブレード 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 ６７ ガイド軸 ６８ モータ ６９ ベルト ７０ インクジェットカートリッジ ７１ ヘッド部 ７２ 大気連通口

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水性媒体中に顔料、及び、分散剤を含む
   インクにおいて、前記インクが二酸化チタン微粒子、又
   は、アルミナ微粒子から選ばれる少なくとも１種以上の
   白色無機微粒子を含有することを特徴とするインク。
2. 【請求項２】 前記無機白色微粒子が、前記顔料の分散
   時に、顔料、及び、分散剤と同時に添加されている請求
   項１記載のインク。
3. 【請求項３】 前記無機白色微粒子の１次粒径と前記顔
   料の１次粒径の比が１：１０〜５：１である請求項１記
   載のインク。
4. 【請求項４】 前記無機白色微粒子と前記顔料の重量含
   有比が１：２０〜１：１である請求項１記載のインク。
5. 【請求項５】 インクジェット記録用である請求項１〜
   ４記載のインク。
6. 【請求項６】 水性媒体中に顔料、及び、分散剤を含む
   インクの製造方法において、顔料、及び、分散剤と、二
   酸化チタン微粒子、又は、アルミナ微粒子から選ばれる
   少なくとも１種以上の白色無機微粒子を同時に添加し、
   分散処理を行うことを特徴とするインクの製造方法。
7. 【請求項７】 前記無機白色微粒子の１次粒径と前記顔
   料の１次粒径の比が１：１０〜５：１である請求項６記
   載のインクの製造方法。
8. 【請求項８】 前記無機白色微粒子と前記顔料の重量含
   有比が１：２０〜１：１である請求項６記載のインクの
   製造方法。
9. 【請求項９】 前記インクがインクジェット記録用であ
   る請求項６〜８記載のインクの製造方法。
10. 【請求項１０】 インクをインク滴として吐出させて記
    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、水性媒体中に顔料、及び、分散剤を含み、且つ、二
    酸化チタン微粒子、又は、アルミナ微粒子から選ばれる
    少なくとも１種以上の無機白色微粒子を含有することを
    特徴とするインクジェット記録方法。
11. 【請求項１１】 前記記録方法が、熱エネルギーを作用
    させて前記インクをインク滴として吐出させる方法であ
    る請求項１０記載のインクジェット記録方法。
12. 【請求項１２】 インクを収容したインク収容部、前記
    インクをインク滴として吐出させるためのヘッド部を備
    えた記録ユニットにおいて、前記インクが請求項１〜５
    に記載のインクであることを特徴とするインクジェット
    捺染ユニット。
13. 【請求項１３】 前記ヘッド部がインクに熱エネルギー
    を作用させてインク滴を吐出させるヘッドを含む請求項
    １２記載の記録ユニット。
14. 【請求項１４】 インクを収容したインク収容部を備え
    たインクカートリッジにおいて、前記インクが請求項１
    〜５に記載のインクであることを特徴とするインクカー
    トリッジ。
15. 【請求項１５】 インクを収容したインク収容部と、前
    記インクをインク滴として吐出させるためのヘッド部を
    有する記録ユニットを備えたインクジェット記録装置に
    おいて、前記インクが請求項１〜５に記載のインクであ
    ることを特徴とするインクジェット記録装置。
16. 【請求項１６】 前記ヘッド部がインクに熱エネルギー
    を作用させてインク滴を吐出させるヘッドを含む請求項
    １５記載のインクジェット記録装置。
17. 【請求項１７】 インクを収容したインク収容部を備え
    たインクカートリッジと、前記インクをインク滴として
    吐出させるための記録ヘッドを備えたインクジェット記
    録装置において、前記インクが請求項１〜５記載のイン
    クであることを特徴とするインクジェット記録装置。
18. 【請求項１８】 前記インクカートリッジに収容したイ
    ンクを前記記録ヘッドに対して供給するインク供給部を
    有する請求項１７記載のインクジェット記録装置。
19. 【請求項１９】 前記記録ヘッドがインクに熱エネルギ
    ーを作用させてインク滴を吐出させるヘッドを含む請求
    項１７〜１８記載のインクジェット記録装置。