WO2000058411A1 - Composition d'encre pour enregistreur a jet d'encre, et enregistreur a jet d'encre - Google Patents

Description

明 細 書 インクジエツ ト記録装置用インク組成物およびインクジエツ ト記録装置 技術分野

本発明は記録へッ ドを用いて、 記録媒体上にドッ トを記録するィンク ジエツ ト記録装置用ィンク組成物に関し、 さらにこのィンク組成物を用い たインクジェッ トプリン夕等のインクジェヅ ト記録装置に関する。 背景技術

インクジェッ ト記録装置は、 ヒー夕、圧電素子等のエネルギー発生手段 （ ァクチユエ一夕） を駆動することによってノズル孔から液滴化したィンク を吐出飛翔させて記録を行う装置である。

このインクジエツ ト記録装置に用いられるィンク組成物として、近年耐光 性、 耐水性に優れた顔料を着色剤として用いたインク組成物、 所謂顔料ィ ンク組成物が利用されている。

ところで顔料は一般に疎水性であり、顔料ィンク組成物を作成するために は、 顔料を溶媒中に分散させる操作、 いわゆる分散操作が必要である。 顔料の分散操作の 1つに分散剤と称する添加剤を添加する方法が知られ ており、 例えば界面活性剤を添加する方法が特開平 8— 9 4 5 6 6号公報 等に開示されており、 また高分子分散剤を添加する方法が特開平 4一 2 7 4 6 1 1号公報等に開示されている。

また分散剤を添加せずに、化学的処理を行い顔料そのものに分散性を付与 させる方法が知られている。 分散性の付与方法には 2つの方法があり、 そ の 1つは顔料表面に、 顔料付着成分と分散成分からなる樹脂を重合させる 方法であり、 特開平 8— 2 3 1 9 0 6号公報等に開示されている。 もう 1 つの方法は樹脂を用いず、 顔料表面に親水性基を直接もしくは他の原子団 を介して結合させる方法であり、 特開平 1 0— 1 4 0 0 6 4号公報等に開 示されている。

ところでインクジエツ ト記録装置において、信頼性の確保は重要な課題で ある。 例えば印字により記録へッ ドのノズル表面のノズル孔周辺部に、 ィ ンク組成物が付着して不均一なインク溜り （所謂濡れムラ） が発生すると 、 インク滴の吐出方向が曲げられたり、 インク滴の大きさにバラツキが生 じたり、 インク滴の飛翔速度が不安定になる等の不都合が生じる。 その結 果印字品質が悪化する。

上記課題を解決するためには 2つの方法があり、その 1つは記録へッ ド寿 命を短く して印字品質が悪化する前に記録へッ ドを交換する方法である。 この方法では常に良好な印字品質は確保できるものの、 記録へッ ドの交換 頻度が多くなり、 ランニングコス卜が高くなるという欠点がある。 特に業 務用の記録装置においては、 ランニングコストが重視されるため上記構成 をとることは難しい。

もう 1つの方法は記録へッ ドのノズル表面（以下単にノズル面と標記する ) に撥インク処理を施して、 撥インク膜を設けることにより、 ノズル面に おけるィンク組成物の濡れ状態をコントロールし、 吐出均一性を高めるこ とである。

ここで撥インク処理としては、 シリコン系撥インク剤、 フッ素系撥インク 剤などの撥ィンク剤を塗布する方法が特開昭 5 5 - 6 5 5 6 4号公報等に 、 フロロアルコキシシランなどで表面処理する方法が特開昭 5 6— 8 9 5 6 9号公報等に、 フッ素系化合物ゃシラン系化合物のプラズマ重合膜を形 成する方法が特閧昭 6 4 - 8 7 3 5 9号公報等に、 フロロシリコーンコー ティング剤で処理する方法が特開平 2— 3 9 9 4 4号公報等に、 フッ素系 高分子共析メツキで撥ィンク膜を形成する方法が特開昭 6 3— 3 9 6 3号 公報、 特開平 4一 2 9 4 1 4 5号公報等に開示されている。

また特に業務用のィンクジエツ ト記録装置においては、 印字速度も重要 であり、 そのためにはインクが紙に着弾した後、 速やかに乾燥すること、 いわゆる速乾性も重要である。 速乾性を付与する方法には様々な方法があ るが、 例えばアセチレンジオール構造を有する浸透剤を用いる方法が特開 平 3— 1 5 7 4 6 4号公報等に開示されている。

しかしながら本発明者らの検討によれば、上記公報に記載されている顔料 ィンク組成物を、 上記公報に記載されている撥ィンク膜を有する記録へッ ドと組み合わせて用いた場合、 従来のインク組成物および前記インク組成 物を用いたインクジエツ ト記録装置においては、 初期的には高品質な印字 を実現できるが、 印字を進めていく と印字品質が悪化し、 長期間にわたつ て良好な印字品質を維持できないという問題点を有していた。

ここで印字品質が悪化する原因としては、印字の際に主たるインク滴に付 随したインク、 いわゆるサテライ トインクと呼ばれる微小インク滴がノズ ル面に付着して溜ることや、 ノズル面に付着したィンク滴を物理的に取り 除く操作、 いわゆるワイビング操作等で、 撥インク膜の撥インク性が経時 的に変化したこと等が考えられる。

そこで本発明は記録へッ ドを用いて、 記録媒体上にドッ トを記録するィ ンクジェッ ト記録装置に用いられるインク組成物であって、 速乾性に優れ 、 印字品質を長期間確保できるィンクジエツ ト記録装置用ィンク組成物を 提供することを目的とする。 また本発明は前記インク組成物を用いたィン クジエツ ト記録装置を提供することを目的とする。 発明の開示

上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、

( 1 ) 記録へッ ドを用いて記録媒体上にドッ トを記録するインクジヱッ ト 記録装置に用いられるィンク組成物であって、 ィンク着色剤としての酸化 処理された自己分散型顔料と、 下記構造式 R1 R2

R3 -C - C≡ C - C - 4

〇 O

小 小

CH2 CH2

H2 1 H2

O O

m ¹ n

H H

(式中、 0≤m + n≤50、 R1、 R2、 3

および R4はアルキル基である） で表わされるアセチレンジオール構造を有する界面活性剤と、 1 , 3—ジ メチル一 2—イミダゾリジノン、 N—メチル一 2—ピロリ ドン、 2—ピロリ ドンから選ばれた含窒素複素環式化合物と、 保湿剤を少なく とも含むこと を特徴とする。

( 2 )前記ィンク組成物の 20°Cにおける p Hが 8.0未満であることを特徴と する。 上記構成によれば、 記録ヘッ ドの撥インク性が長期間維持でき、 ィ ンクジエツ ト記録装置の信頼性が向上する。

本発明者らは種々のィンク組成物を用いて耐久印字評価を行った結果、 記録ヘッ ドの撥インク性は、 インク組成物中に含まれる顔料構造と、 イン ク組成物の p Hによって大きく左右されることを見出した。

例えば表面に樹脂を重合させた顔料では、 樹脂成分が撥ィンク膜に吸着 して、 撥インク性が低下する現象が見られた。 また自己分散型の顔料であ つても、 ィンク組成物の p Hによっては撥ィンク膜の撥ィンク性が低下し 、 その結果印字品質が悪化する現象が見られた。

ここで自己分散型の顔料を用いた場合に記録へッ ドの撥ィンク性がィン ク組成物の p Hによって大きく左右される理由を、 顔料表面の置換基と撥 ィンク膜成分の化学反応と考えた。 そこでィンク組成物の p Hを変えたィ ンクで耐久印字評価を行ったところ、 20°Cにおけるィンク組成物の p Hが 8. 0未満の場合には、 耐久印字後も良好な印字品質を維持できることを 見出した。

すなわちこの反応はィンク組成物中に含まれる陰イオンによって促進さ れ、 陰イオン数がきわめて少ない、 インク組成物の p Hが 8.0未満の場合に は反応速度が遅いため、 記録ヘッ ドの撥インク性を実用上十分な期間確保 できる。

ここで pHの測定は一般に市販されている pH計、 例えば堀場製作所 （ 株） 製の p Hメータ N-8Fを用いて測定を行うことができる。

( 3 ) 前記界面活性剤を 0.5〜5.0重量％含むことを特徴とする。 上記構成 によれば、 インク組成物に実用上十分な速乾性を付与でき、 かつ印字の滲 み、 紙抜け （ブリントスルー） のない、 良好な印字が得られる。

(4) 前記界面活性剤が下記構造式

CH3 CH3

CH - CH2- C -C≡ C-C -CH2- CH3

I I OH OH

であることを特徴とする。

( 5 ) 前記顔料が力一ボンブラックを含むことを特徴とする。

( 6 ) ィンク滴を吐出するノズル表面にフッ素原子を含む有機成分から なる撥ィンク膜を積層した構造を有する記録へッ ドを備えたインクジエツ ト記録装置に用いられるィンクジエツ ト記録用ィンク組成物であって、 ィ ンク着色剤としての酸化処理された自己分散型顔料と、 下記構造式 R1 R2

R3 -C - C≡ C - C - R4

O O

m

H H

(式中、 0≤m + n≤50、 R1、 R2、 R3

および R4はアルキル基である） で表わされるアセチレンジオール構造を有する界面活性剤と、 保湿剤を 少なくとも含む、 インクジエツ ト記録装置用ィンク組成物であることを特 徴とする。

( 7 ) 含窒素複素環式化合物が含有されてなることを特徴とする。

( 8 ) 記録へッ ドと、 ィンク組成物が収容されてなるィンク容器と、 前記 インク容器から前記インク組成物を前記記録へッ ドに供給するためのィン ク供給手段とを少なくとも備えてなるインクジェツ ト記録装置であって、 前記インク組成物が、 ィンク着色剤としての酸化処理された自己分散型顔 料と、 下記構造式

R1 R2

3 -C - C ≡ C - C - R4

〇 O

小

1 H2

O O

m

H H

(式中、 0≤m + n≤50、 R1、 R2、 R3

および R4はアルキル基である） で表わされるアセチレンジオール構造を有する界面活性剤と、 1， 3—ジ メチルー 2—イ ミダゾリジノン、 N—メチル一 2—ピロリ ドン、 2—ピロリ ドンから選ばれた含窒素複素環式化合物と、 保湿剤を少なく とも含むこと を特徴とする。

( 9 ) ィンク組成物が収容されてなる記録へッ ドと、 ィンク組成物が収容 されてなるィンク容器と、 前記インク容器から前記ィンク組成物を前記記 録へッ ドに供給するためのィンク供給手段とを少なく とも備えてなるイン クジェッ ト記録装置であって、 前記記録ヘッ ドが、 インク滴を吐出するノ ズル表面にフッ素原子を含む有機成分からなる撥インク膜を積層した構造 を有してなり、 前記インク組成物が、 インク着色剤としての酸化処理され た自己分散型顔料と、 下記構造式

R1 R2

R3 -C - C≡ C - C - 4

O O

小

O O

H H

(式中、 0≤m + n≤50、 R1、 R2、 R3

および R4はアルキル基である） で表わされるアセチレンジオール構造を有する界面活性剤と、 1， 3— ジメチルー 2ーィ ミダゾリジノン、 N—メチルー 2—ピロリ ドン、 2—ピロ リ ドンから選ばれた含窒素複素璟式化合物と、 保湿剤を少なくとも含むこ とを特徴とする。 上記構成によればインクジェッ ト記録装置として、 実用 上十分な期間、 印字信頼性を確保できる。 図面の簡単な説明

第 1図は、 本発明の 1実施例に用いられるィンクジエツ ト記録装置構成図 である。

第 2図は、 本発明の 1実施例に用いられる記録へッ ド構成図である。

第 3図は、 本発明の 1実施例に用いられるインクカートリッジ構成図であ る o

【符号の説明】

1 . インクジエツ ト記録装置

2 . 記録へッ ド

3 . キャップ

4 . ポンプ

5 . キャリッジ 6. プラテン

7. 記録用紙

8. インク供給チューブ

9. インクタンク 1 0. 排出チューブ 1 1. 排インク溜 2 1. キヤビティ一プレ 2 2. ガラス基板 2 3. カバ一プレート 24. ノズル孔

2 5. 振動板

2 6. 吐出室

2 7.. オリフィス

2 8. インクキヤビティ 2 9. 振動室

30. ノズル面

3 1. ノズル溝

3 2. 凹部

33. 細溝

34. 凹部

3 5. 凹部

3 6. 共通電極

37. 個別電極

38. 電極のリード部 3 9. 電極の端子部

40. 絶縁層

4 1. ィンク供給口 42. パイプ 4 3 . チューブ

5 1 . インク袋

5 2 . 栓 発明を実施するための最良の形態

以下に本発明に用いられるィンクジエツ ト記録装置用ィンク組成物な らびにィンクジエツ ト記録装置の 1例について説明する。

(インク組成物の構成例）

本発明に用いるインク組成物は、 着色剤、 水、 保湿剤、 浸透剤、 含窒素化 合物等からなる。

本発明に用いる着色剤は酸化処理された顔料であることが必須である。顔 料は一般に不溶性であるが、 酸化処理により， 顔料表面に親水性の官能基 が反応し、 容易に自己分散する。 このように酸化処理によって溶媒に分散 剤なしで分散される顔料を、 本発明においては自己分散型顔料と呼ぶ。 酸 化処理の方法としては， オゾン処理， 次亜塩素酸処理， 過酸化水素処理， 発煙硫酸処理， 硝酸処理， 過マンガン酸処理， プラズマ処理等が挙げられ る。 顔料として、 無機顔料 （カーボンブラック） 、 有機顔料 （ァゾ顔料、 フタロシアニン系顔料等） が使用できる。

本発明におけるィンク組成物において、顔料は一種類または必要に応じ二 種類以上添加することができる。 また添加量は色調、 画像濃度等を考慮し て 1 . 0重量％から 15重量％添加するのが望ましい。 1 . 0重量％以下の場合、 実用上の濃度が得られず、 15重量％を越えるとィンク組成物の保存安定性 等に悪影響を与える。

なお色調整その他の目的で染料を加えることも可能である。この場合に用 いられる水溶性染料としては、 酸性染料、 直接染料等から色相、 色濃度等 を考慮して、 目的にあったものを選択できる。 ただし， 染料の使用によつ て顔料の分散安定性を悪くすることもあるので， 使用に際してはこのよう な弊害のない染料を選択する必要がある。 本発明のインク組成物を構成する水は、 イオン交換水、 限外濾過水、 逆浸 透水などの純水や超純水が望ましい。

本発明のィンク組成物を構成する保湿剤は， ィンク着色剤のノズル部分 での乾燥， 固化を防止したり， 安定なィンク吐出を行わせるため等に添加 する。

保湿剤としては水に可溶で高沸点、 低揮発性である水溶性有機溶剤が.好 ましく， 具体的にはエチレングリコール， ジエチレングリコール， プロピ レングリコール， ト リエチレングリコール， ポリエチレングリコール， グ リセリン， テトラエチレングリコール， ジプロピレングリコール， ケトン アルコール， ジエチレングリコールモノブチルエーテル， エチレングリコ —ルモノブチルエーテル， エチレングリコールモノェチルエーテル， 1 , 2—へキサンジオール ， N—メチル一 2—ピロ リ ドン， 置換ピロ リ ドン , 2 , 4 , 6—キサントリオ一ル， テトラフルフリルアルコール， 4ーメ トキシー 4メチルぺ夕ノン等を用いることができる。

これら水溶性有機溶剤は、 一種類または必要に応じて二種類以上添加す ることができる。 また添加量は 3.0〜25重量％であることが望ましい。 3.0 重量％以下ではィンク組成物のノズル部分での乾燥， 固化を防止すること が困難であり、 25重量％以上ではインク粘度が高くなり、 インク吐出の周 波数応答性が悪化する。

インク組成物の被印刷体が紙のような浸透性のある材料のときは，紙への インク組成物の浸透、 すなわち乾燥性を向上させるため浸透剤を加える。 浸透剤としては， 水溶性有機溶剤として例示したジエチレングリコールモ ノブチルェ一テル等のグリコールエーテル， メタノール， エタノール， ィ ソプロピルアルコール等のアルコール類も用いることができる。

また乾燥性を向上させたり、印字の滲みを抑制し良好な印字品質の印字を 実現させるために、 極性を有する界面活性剤が用いられる場合がある。 か かる界面活性剤の添加は、 ィンクの紙に対する濡れ性を調製する目的で主 に用いられる。 ところで顔料インク組成物の場合、 界面活性剤の種類によ つては顔料の表面状態が変化し、 その結果顔料の水に対する分散性、 すな わちィンクの保存安定性が悪化する可能性がある。 本発明で用いられる自 己分散型の顔料の場合、 アセチレンジオール構造を有する下記構造式

R1 R2

R3 -C - C≡ C - C - R4

0 0

小 小

CH2 CH2

H2 1 H2

〇 0

m n

H H

(式中、 0≤m + n≤50、 R1、 R2、 R3

および R4はアルキル基である） で表わされる化合物を用いた場合、 顔料の分散性を悪化させずに乾燥性を 向上させることができ、 また印字の滲みを抑制し良好な印字品質の印字を 実現することができる。

この中でも特に下記構造式

CH3 CH3

CHi- CH2- C - C≡ C - C -CH2- CH3

OH OH

で表わされる化合物を用いるのが望ましい。 これらは， 0.5重量％~ 5.0重 量％の使用量で十分な効果があり， 0.5重量％ょりも少ないと浸透性向上の 効果が少なく、 また 5.0重量よりも多いと印字の滲み， 紙抜け （プリントス ルー） を起こし好ましくない。

アセチレンジオール構造を有する界面活性剤を用いる場合、界面活性剤の 分散安定性を高めるため、 含窒素複素璟式化合物を用いることが望ましい 。 具体的には 1， 3—ジメチル一 2—イ ミダゾリジノン、 N—メチルー 2— ピロリ ドン、 2—ピロリ ドンから選ばれた化合物が用いられる。

(インクジエツ ト記録装置の構成例）

次に本発明のィンクジ ッ ト記録装置に用いる記録へッ ドの 1例を第 1 図を用いて説明する。 第 1図はインクジエツ ト記録装置の概略構成図であ る。 この図に示すように、 インクジェッ ト記録装置 1は、 記録ヘッ ド 2.が キヤリッジ 5に搭載されており、 このキヤリヅジ 5の移動に伴って走査方 向に往復運動しながらプラテン 6に保持された記録用紙 7に文字やィメ一 ジ等の印刷を行うことができる。 この記録ヘッ ド 2は、 インク供給チュー ブ 8を介してインクが貯留されているインクカートリ ッジ 9 (インク容器 ) に接続されている。 また、 インクジェッ ト記録装置 1には、 記録ヘッ ド 2のノズル形成面を覆うことが可能なキヤップ 3と、 このキヤップ 3に排 出チューブ 1 0を介して接続するポンプ 4とが構成されている。 このため 、 記録へッ ド 2のノズル形成面にキヤップ 3を被せてポンプ 4を作動させ ると、 記録ヘッ ド 2のノズルから気泡やインクをキャップ 3内に吸引でき るので、 吸引したインクをキャップ 3内のインク吸収材 （図示せず） に保 持しておけるとともに、 排インク溜 1 1に排出することができる。

第 2図は記録へッ ドの部分断面図である。 この図に示す記録へッ ドは、 インク液滴と基板の端部に設けたィンクノズルから静電駆動方式でィンク 滴を吐出させて印字を行うもので、 ガラス基板からなるカバープレート 23 、 p型のシリコン基板からなるキヤビティ一プレート 21、 およびガラス基 板 22がこの順序で相互に接合された構造を有している。

キヤビティ一プレート 21は、 シリコンウェハーからできており、 複数の ノズル孔 24を構成するように、 キヤビティ一プレート 21の表面に一端より 平行に等間隔で形成された複数のノズル溝 31と、 各々のノズル溝 31に連通 し、 底壁を振動板 25とする吐出室 26を構成することになる凹部 32と、 イン ク流入口のための細溝 33と、 各々の吐出室 26にィンクを供給するための共 通のィンクキヤビティ 28を構成することになる凹部 34とがあらかじめ形成 される。 また、 振動板 25の下面には、 シリコンの熱酸化により絶縁層 （図 示せず） が形成され、 更に下部には電極を被着し振動室 29を構成すること になる凹部 35が設けられている。 また、 キヤビティ一プレート 21には共通 電極 36が付与されている。

キヤビティ一プレート 21の下面に接合されるガラス基板 22にはホウケィ 酸ガラスを用い、 このガラス基板 22の接合によって振動室 29を構成すると ともに、 ガラス基板 22上の振動板 25に対応する各々の位置に、 振動板 25と ほぼ同じ形状に金パターンを形成して個別電極 37としている。 個別電極 37 はリード部 38と端子部 39を持つ。 更に、 電極端子部を除き絶縁層 40を形成 し、 記録ヘッ ド駆動時の絶縁破壊、 ショートを防止するための膜を形成し ている。

キヤビティ一プレー卜 21の上面に接合されるガラス基板からなるカバ一 プレート 23は、 ガラス基板 22と同じくホウケィ酸ガラスを用いている。 こ のカバ一プレート 23の接合によって、 ノズル孔 24、 吐出室 26、 オリフィス 2 7及びインクキヤビティ 28が構成される。 そして、 カバ一プレート 23にはィ ンクキヤビティ 28に連通するィンク供給口 41が設けられる。 インク供給口 4 1はパイプ 42及びチューブ 43を介してインクカートリッジ （図示せず） に接 feeされる。

本発明のインクジエツ ト記録装置に用いる記録へッ ドは、 ノズル面 30に フッ素原子を含む有機成分からなる撥ィンク膜を積層させたものを用いる ことが望ましい。 積層方法としては蒸着、 スピンコート、 デイ ツビング等 の手法を用いることができる。 この中でも膜の均一性が高い蒸着法を用い ることが望ましい。

第 3図は記録ヘッ ドにインク供給部材、 例えばチューブ （図示せず） を 介して供給されるィンクを収納するィンク力一ト リッジの一例を示す図で ある。 ここで 51はインク袋であり、 その先端にはゴム製の栓 52が設けられ ている。 この栓にインク供給針 （図示せず） を挿入することにより、 イン ク袋 51中のィンクを記録へッ ドに供給することができる。 以下実施例に添って、 本発明を詳しく説明する。 なお本発明はこれらに限 定されるものではない。

(実施例 1 )

(インク製造例）

まず本発明に用いるインク組成物組成の例を以下に示す。 組成は、 重量 %で示す。 なお本発明においては下記ィンク組成物以外の顔料ィンク組成 物であっても使用可能である。

(顔料分散液の調製）

力一ボンブラック Printex40 [デグサ社製] 14w%をイオン交換水 65w%に良 く混合撹拌させた。 これに次亜塩素酸ソ一ダ（有効塩素濃度 4 % )21w%を滴 下して、 100°Cで 10時間撹拌した。 得られたスラリーをろ過し、 水洗した。 次いでアンモニア水を加え、 p H 6.0に調整した。 この操作により水に不溶 性のカーボンブラック Printex40が、 水に分散できていることから、 十分な 分散安定性が得られる酸化処理が行われていることを確認できた。

(インクの作製）

(顔料分散液） 上記顔料分散液一30.0|^

(保湿剤） グリセリン•••lS. Ow

N-メチルー 2—ピロリ ドン （含窒素複素璟式化合物） "'4.5¥% (界面活性剤） サーフィノ一ル 465 (Air Products and Chemicals社製）

(アセチレンジオール構造を有する界面活性剤） •••l . Ow

(防かび剤） プロキセル ' · · 0，3 ^

(水） イオン交換水 · ' ·46.2νί%

まず、 顔料分散液以外の上記成分を枰量し、 1時間攪拌し、 攪拌液を得 た。 次に顔料分散液を攪拌しながら、 上記攪拌液を滴下でゆつく りと加え 、 60分攪拌後 3.0〃mのメンブランフィル夕一を用いて加圧濾過を行い、 ィ ンクジエツ ト記録装置用ィンク組成物を得た。 このィンク組成物の 20°Cに おける p Hは 6.9であった。 (インクジエツ ト記録装置製造例）

(記録へッ ド製造例）

次に本発明のィンクジヱッ ト記録装置に用いられる記録へッ ドの例を以 下に示す。 まず抵抗率が 8〜 1 2 Ω c mであるシリコンウェハ一のキヤビ ティ一プレート 21のノズル面 30を洗浄した。 次に蒸着装置によりノズル面 3 0に、 2 , 2 —ビス （ 3 , 4—フエニルカルボキシル） へキサフルォロプロ パンを含浸した多孔質体と 4— 4， ジァミノジフエ二ルェ一テルを含浸し た多孔質体を蒸着源として、 蒸着物質が分解しない温度に加熱し、 真空度 1 1 0 _⁵トールの条件で同時に蒸着した。 続いて真空中で 2 3 0 °C、 1 0 分の熱処理を行ない、 フッ素含有ポリイ ミ ド膜からなる撥インク膜を完成 させた。

次にキヤビティ一プレート 21とガラス基板 22を適当な位置で重ね合わせ た後、 300〜500°Cの周囲温度において、 500〜800 Vの電圧を印加し、 いわ ゆる陽極接合し、 また同条件でキヤビティープレート 21とカバ一プレート 2 3を接合し、 記録ヘッ ドを組み立てた。

(記録へッ ド以外のィンクジヱッ ト記録装置製造例）

第 3図に示すィンク力一ト リヅジに、 上記 （ィンク製造例） で作製した インク組成物をインク袋 51に充填し、 このインクカート リッジ及び、 上記 (へッ ド製造例） で製造したノズル面に撥ィンク膜を有する記録へ、ソ ドを 、 第 1図に示すインクジェッ ト記録装置に装着した。

(インク組成物およびインクジエツ ト記録装置の特性評価）

上記に示したインクカートリ ッジ、 記録ヘッ ド以外の構成部品には、 上 記ィンクジエツ ト記録装置と同等の構成を有するィンクジェッ トプリン夕 TM-J8000 (セイコーエプソン （株） 製） と同じものを用い、 解像度 180ドヅ 卜/インチ、 およびインク吐出量 50 n g /ドヅ トで、 レジス夕一用紙である 4 5kgレジ紙 （王子製紙 （株） 製） にドッ トパターンを印字した。 評価は初期 印字における乾燥性評価および耐久印字における印字品質評価を行った。 (乾燥性評価） バーコードパターンを印字し、 印字直後に印字部をベンコッ トン （コッ トン製のワイプ布） でこすり、 バーコードパターンの乱れを目視で評価し た。 その結果を次の様に分類した。

印字パターンが乱れていない （乾燥性が良好である） 〇 印字パターンが乱れている （乾燥性が不足している） X

(耐久印字品質評価）

乾燥性評価で印字パターンが乱れていないィンク組成物について、 次に 文字パターン （印字部の面積が A 4用紙の全面積の 4 %である、 4 %原稿 相当のレシート印字用印字パターン） を A 4用紙換算で 3000枚相当および 4 000枚相当印字後、 印字画像の飛行曲がり （吐出ドッ トの着弾位置が変わる こと） に対する印字物の印字品質評価を行った。 なおインク袋は適宜新品 と交換して印字評価中ィンク切れが発生しない状態で評価を行った。

評価は 10倍の実体顕微鏡を用いて印字サンプルの目視評価で行い、 その 結果を次の様に分類した。

飛行曲がりが観察されない （印字品質が良好である） · · · · 〇 飛行曲がりが観察される （印字品質が悪い） · · · · X 以上の評価結果を表 1に示す。

【表 1 】

このようにィンク着色剤としての酸化処理された自己分散型顔料と、 ァ セチレンジオール構造を有する界面活性剤と、 N—メチル— 2一ピロリ ドン と、 保湿剤を少なくとも含むインク組成物を用い、 20°Cにおける p Hを 8. 0 未満にした場合、 実用上十分な期間良好な印字品質を維持できる。 (実施例 2 )

カラ一ブラック FW 2 0 0 [デグサ社製] 9.0w%を 30%の硝酸水溶液 91w% 中に混合して 100°Cで 8時間撹拌した。 得られたスラリーを濾過し、 水洗し た。 次いでジメチルェ夕ノールアミンを加え、 pH6.0に調整した。 この顔 料分散液を 30.0w%用いたこと以外は （インク製造例） と同様にインクジヱ ッ ト記録装置用インク組成物を作製した。 このインク組成物の 20°Cにおけ る p Hは 6.8であった。

ィンク組成物以外のインクジヱッ ト記録装置については、 （実施例 1 ) と同様のものを用いて、 （実施例 1 ) と同様の評価を行った。 評価結果を 表 1に示す。 このようにインク着色剤としての酸化処理された自己分散型 顔料と、 アセチレンジオール構造を有する界面活性剤と、 N—メチルー 2— ピロリ ドンと、 保湿剤を少なく とも含むインク組成物を用い、 20°Cにおけ る p Hを 8.0未満にした場合、 実用上十分な期間良好な印字品質を維持でき る o

(実施例 3 )

(インク製造例） において、

N-メチル一 2—ピロリ ドン… 9.0w%

下記構造式を有する界面活性剤 "'1.5^

CH3 CH3

CH∑-CH2-C - C≡ C-C -CH2-CH3

I I OH OH

イオン交換水 ·'·41.2\ί%

を用いたこと以外は（インク製造例） と同様にインクジエツ ト記録装置用 ィンク組成物を作製した。 このィンク組成物の20°。にぉける 11は7.2でぁ つた。

インク組成物以外のインクジヱッ ト記録装置については、 （実施例 1 ) と 同様のものを用いて、 （実施例 1 ) と同様の評価を行った。 評価結果を表 1に示す。 このようにィンク着色剤としての酸化処理された自己分散型顔 料と、 アセチレンジオール構造を有する界面活性剤と、 N—メチルー 2—ビ 口リ ドンと、 保湿剤を少なく とも含むインク組成物を用い、 20°Cにおける p Hを 8.0未満にした場合、 実用上十分な期間良好な印字品質を維持できる

(比較例 1 )

(インク製造例）において、 添加するアンモニア水を調整し、 11が7.5に なるように調製した顔料分散液を用いたこと以外は（ィンク製造例）と同様 にインクジェッ ト記録装置用インク組成物を作成した。 このインク組成物 の p Hは 8.2であった。

インク組成物以外のィンクジヱッ ト記録装置については、 （実施例 1 ) と 同様のものを用いて、 （実施例 1 ) と同様の評価を行った。 評価結果を表 1に示す。

このように自己分散型顔料を用いた場合でも、 インクの p Hが 8.0より若 干大きい場合、 3000枚印字相当では良好な印字品質を維持できるが、 4000 枚印字相当では印字不良が発生し、 実用上十分な印字信頼性が得られなか つた。 顔料は （インク製造例） と同様の物を使用していることから、 印字 信頼性が得られない理由はインク組成物の p Hの影響によるものと考えら れる。

(比較例 2 )

(インク製造例）において、 添加するアンモニア水を調整し、 11が7.8に なるように調製した顔料分散液を用いたこと以外は（インク製造例）と同様 にインクジエツ ト記録装置用ィンク組成物を作成した。 このインク組成物 の p Hは 8.6であった。

ィンク組成物以外のィンクジエツ ト記録装置については、 （実施例 1 ) と同様のものを用いて、 （実施例 1 ) と同様の評価を行った。 評価結果を 表 1に示す。 このように自己分散型顔料を用いた場合でも、 ィンクの p Hが 8. 0より大 きい場合は、 3000枚印字相当で印字不良が発生し、 実用上十分な印字信頼 性が得られなかった。 顔料は （インク製造例） と同様の物を使用している ことから、 印字信頼性が得られない理由はィンク組成物の p Hの影響によ るものと考えられる。

(比較例 3 )

力一ボンブラヅク M A— 7 [三菱化学社製] 12w 、 スチレンァクリル系樹 脂 （スチレン/ァクリル酸 2—ェチルへキシル /ァクリル酸/メ夕ァクリ ル酸の共重合体） 12w%、 メチルェチルケトン 48w の混合物を 0. 2mmのガラス ビーズを用いてペイントシエ一カーで 4時間攪拌した。 得られた溶液に、 グ リセリン 4. 0w 、 イオン交換水 24w%の混合液を滴下した。 この溶液をナノマ ィザ一で分散処理した後、 口一タリ一エバポレー夕一でメチルェチルケト ンを除去後フィルターでろ過し、 顔料分散液を得た。 この顔料分散液を 30. 0w¾用いたこと以外は（ィンク製造例）と同様にィンクジエツ ト記録装置用 インク組成物を作製した。 このインク組成物の p Hは 6. 9であった。

インク組成物以外のィンクジエツ ト記録装置については、 （実施例 1 ) と 同様のものを用いて、 （実施例 1 ) と同様の評価を行った。 評価結果を表 1に示す。 このように樹脂分散型顔料を用いたィンク組成物では撥ィン ク膜に樹脂成分が付着しやすいため、 実用上十分な印字信頼性が得られな いと考えられる。

(比較例 4 )

(インク製造例） において、

Nーメチルー 2—ピロリ ドン… 2. 0w¾

下記構造式を有する界面活性剤 · · · () . 3w CH3 CH3

CHi- CH2- G— G≡C— G— CH2- CH3

I I OH OH

イオン交換水 ' · ·49.4\ί%

としたこと以外は（インク製造例）と同様にインクジェッ ト記録装置用ィ ンク組成物を作成した。 このィンク組成物の ρ Ηは 6.9であった。

ィンク組成物以外のィンクジヱヅ ト記録装置については、 （実施例 1 ) と同様のものを用いて、 （実施例 1 ) と同様の評価を行った。 評価結果を 表 1に示す。

このようにアセチレンジオール構造を有する界面活性剤の量が極端に少な い場合、 実用印字に必要な速乾性を得ることはできない。

Claims

請求の範囲

1 . インク滴を吐出するノズル孔を備えた記録ヘッ ドを用いて、 記録媒 体上にドッ トを記録するィンクジエツ ト記録装置に用いられるィンク組成 物であって、

インク着色剤としての酸化処理された自己分散型顔料と、 下記構造式

R1 R2

R3 -C - C≡ C - C - 4

H2 H2

O O

m n

H H

(式中、 0≤m + n≤50、 R1、 R2、 R3

および R4はアルキル基である）

で表わされるアセチレンジオール構造を有する界面活性剤と、 1， 3—ジ メチル一 2—イ ミダゾリジノン、 N—メチル一 2—ピロ リ ドン、 2—ピロリ ドンから選ばれた含窒素複素環式化合物と、 保湿剤を少なくとも含むィン クジエツ ト記録装置用インク組成物。

2 . 前記インク組成物の 20°Cにおける p Hが 8.0未満である、 請求の範囲第 1項に記載のィンクジヱッ ト記録装置用ィンク組成物。

3 . 前記界面活性剤を 0. 5〜5 . 0重量％含んでなる、 請求の範囲第 1項また は第 2項のいずれか一項に記載のィンクジエツ ト記録装置用ィンク組成物

4 . 前記界面活性剤が下記構造式

CH3 CH3

CH∑-CH2- C - C≡ C- C -CH2- CH3

I I OH OH

である、 請求の範囲第 1項乃至第 3項のいずれか一項に記載のィンクジェ ッ ト記録装置用インク組成物。

5 . 前記顔料が力一ボンブラックを含むことを特徴とする、 請求の範囲第 1項乃至第 4項のいずれか一項に記載のィンクジヱッ ト記録装置用ィンク 組成物。

6 . インク滴を吐出するノズル表面にフッ素原子を含む有機成分からなる 撥インク膜を積層した構造を有する記録へッ ドを備えたィンクジヱッ ト記 録装置に用いられるィンクジエツ ト記録用ィンク組成物であって、

ィンク着色剤としての酸化処理された自己分散型顔料と、 下記構造式

R1 R2

R3 -C - C≡ C - C - R4

0

小 O 2 CH2

H2 Η2

0 0

m I n

H H

(式中、 0≤m + n≤50、 R1、 R2、 R3

および R4はアルキル基である） で表わされるアセチレンジオール構造を有する界面活性剤と、 保湿剤を 少なくとも含む、 インクジェッ ト記録装置用インク組成物。

7 . 含窒素複素環式化合物が含有されてなることを特徴とする請求の範囲 第 6項に記載のィンクジエツ ト記録装置用ィンク組成物。

8 . 記録ヘッ ドと、 インク組成物が収容されてなるインク容器と、 前記ィ ンク容器から前記ィンク組成物を前記記録へッ ドに供給するためのィンク 供給手段とを少なくとも備えてなるインクジエツ ト記録装置であって、 前記ィンク組成物が、 ィンク着色剤としての酸化処理された自己分散型 顔料と、 下記構造式

R1 R2

R3 -C - C≡C - C - 4

O O

H H

(式中、 0≤m + n≤50、 R1、 R2、 R3

および R4はアルキル基である） で表わされるアセチレンジオール構造を有する界面活性剤と、 1 ， 3— ジメチル一 2—イミダゾリジノン、 N—メチルー 2—ビロリ ドン、 2—ピロ リ ドンから選ばれた含窒素複素環式化合物と、 保湿剤を少なくとも含むィ ンクジエツ ト記録装置。

9 . 記録ヘッ ドと、 インク組成物が収容されてなるインク容器と、 前記ィ ンク容器から前記ィンク組成物を前記記録へッ ドに供給するためのィンク 供給手段とを少なく とも備えてなるインクジエツ ト記録装置であって、 前記記録へッ ドが、 インク滴を吐出するノズル表面にフッ素原子を含む 有機成分からなる撥ィンク膜を積層した構造を有してなり、

前記ィンク組成物が、 ィンク着色剤としての酸化処理された自己分散型 顔料と、 下記構造式

R1 R2

3 -C - C≡ C - C - R4

O O

m I n

H H

(式中、 0≤m + n≤50、 R1、 R2、 3

および R4はアルキル基である） で表わされるアセチレンジオール構造を有する界面活性剤と、 1 , 3— ジメチルー 2—イ ミダゾリジノン、 N—メチル一 2—ピロリ ドン、 2—ピロ リ ドンから選ばれた含窒素複素環式化合物と、 保湿剤を少なくとも含むィ ンクジエツ ト記録装置。