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技術 記録用インク、並びにインクカートリッジ、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置、及びインク記録物

出願人 株式会社リコー
発明者 長島英文永井希世文
出願日 2007年12月26日 (12年2ヶ月経過) 出願番号 2007-334862
公開日 2009年7月16日 (10年8ヶ月経過) 公開番号 2009-155460
状態 特許登録済
技術分野 インクジェット(インク供給、その他) インクジェット記録方法及びその記録媒体 ナノ構造物 インキ、鉛筆の芯、クレヨン
主要キーワード シリコーン樹脂加工 凝集沈降物 撥水処理加工 撥水加工処理 錘台形状 フッ素樹脂加工 ブリリアントカーミン6B 残留圧力
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年7月16日)のものです。
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図面 (8)

課題

普通紙に対する画像品質及び高速記録対応に優れ、かつ保存安定性及び吐出安定性、耐目詰まり性が良好な記録用インク、並びにインクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置の提供。

解決手段

少なくとも、水溶性有機溶剤界面活性剤、及び体積平均粒径が40nm〜100nmであるカーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子水分散体を含有する記録用インクであって、前記記録用インクが、インク吐出面撥水加工処理を施したノズルプレートを有するインクジェット記録装置に用いられ、前記記録用インクを、前記ノズルプレートの撥水処理加工を施したインク吐出面に10μL滴下し、50℃環境下で1時間乾燥した後、該ノズルプレートを水性媒体中に浸漬させると、前記記録用インクが前記ノズルプレートのインク吐出面から完全に剥離し、該剥離した記録用インクが水性媒体中で再分散している記録用インクである。

概要

背景

インクジェットプリンタは、普通紙への印字が可能で、カラー化が容易であり、かつ小型で価格も安価で、しかもランニングコストが低いなどの理由から、近年、急速に普及してきている。一般にインクジェット記録用インクに要求される特性としては、(1)高画質を達成するための色調、画像濃度、滲みなど、(2)信頼性を達成するためのインク中の着色剤の溶解又は分散安定性、保存安定性、吐出安定性など、(3)記録画像保存性を確保するための耐水性耐光性など、(4)高速化を達成するためのインクの速乾性などが挙げられ、これらの特性を満たすように様々な提案がなされてきている。

インクジェット記録用インクの着色剤としては、その発色性の良さ及び信頼性の高さ等の点から、当初は染料インク主体であったが、近年では、記録画像に耐光性及び耐水性を持たせるためにカーボンブラック等の顔料を用いたインクにも注目が集まっている。また、記録品質の高画像化及び高速記録を達成するため、最近では、インクを小滴化する傾向があり、ノズル径小径化される方向にある。
このように着色剤として顔料を使用し、かつノズル径の小径化されたプリンタにおける吐出安定性を確保することはかなり困難であり、インクの他の特性と両立させる試みがこれまで数多くなされているが、充分な成果が得られていないのが現状である。

また、黒色色材として各種カーボンブラックを用いたインクを吐出させる際に、プリンタの信頼性を向上させるため、例えば、特許文献1及び2では、極めて良好な吐出安定性を保証するインクジェット記録方法として、自己分散型顔料を含むインクジェット記録用インク組成物を用いるインクジェット記録方法が提案されているが、前記インク組成物記録媒体に対する定着性が低いため、樹脂を添加する必要がある。このため、特許文献3では樹脂を添加して、前記インク組成物の記録媒体に対するインクの定着性を向上させているが、その代償として保存安定性及び吐出安定性が低下し、更にノズルキャップなしで放置される場合のような異常な条件においては、インク乾燥性がよいことが仇となり、ノズル近傍のインクの乾燥時間が早くなることで、短時間で吐出不良となり、耐目詰まり性に劣るという問題がある。

また、特許文献4及び5では、分散剤を添加してカーボンブラックを水性媒体中で分散安定化させた顔料分散液を含むインクジェット記録用インクが提案されている。しかし、これらの提案では、多量の分散剤が必要となるため、インクジェット記録装置ノズルにインクが目詰まりし易くなり、本発明が目指す良好な吐出安定性及び耐目詰まり性を得るには至っていない。
また、特許文献6では、水に対して高い分散性を有するカーボンブラックと、水に対して低い分散性を有するカーボンブラックを用い、分散剤を添加して水性媒体中で分散安定化させた顔料分散液を含むインクジェット記録用インクが提案されている。しかし、この提案では、2種類のカーボンブラックを併用しているので、操業面において安定的な品質を維持するのが困難で歩留まり率が低下する。また、水に対して低い分散性を有するカーボンブラックを用いている限り、ノズルへの目詰まりのリスクは残っており、本発明が目指す良好な吐出安定性、及び耐目詰まり性を得るには至っていない。
また、特許文献7では、カーボンブラックを含有させた水不溶性ビニルポリマー粒子水分散体を含有するインクジェット記録用インクが提案されている。この提案によれば、普通紙上での定着性は高く、鮮明で高品位な記録品質が得られる。また、ノズルキャップなしで放置される場合のような異常な条件での耐目詰まり性にも優れている。しかし、依然として、本発明が目指す良好な保存安定性及び吐出安定性を得るには至っていない。

したがってカーボンブラック等の顔料を用いた記録用インクにおいて、ノズル径の小径化されたプリンタでの信頼性を確保することは極めて困難であり、普通紙に対する画像品質及び高速記録対応に優れ、かつ保存安定性及び吐出安定性が良好な記録用インク及びその関連技術は未だ提供されていないのが現状である。

特開2001−207089号公報
特開平10−316907号公報
特許第3908505号公報
特開2006−225510号公報
特開平10−316906号公報
特開2001−55535号公報
特許第3779114号公報

概要

普通紙に対する画像品質及び高速記録対応に優れ、かつ保存安定性及び吐出安定性、耐目詰まり性が良好な記録用インク、並びにインクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置の提供。少なくとも、水溶性有機溶剤界面活性剤、及び体積平均粒径が40nm〜100nmであるカーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体を含有する記録用インクであって、前記記録用インクが、インク吐出面撥水加工処理を施したノズルプレートを有するインクジェット記録装置に用いられ、前記記録用インクを、前記ノズルプレートの撥水処理加工を施したインク吐出面に10μL滴下し、50℃環境下で1時間乾燥した後、該ノズルプレートを水性媒体中に浸漬させると、前記記録用インクが前記ノズルプレートのインク吐出面から完全に剥離し、該剥離した記録用インクが水性媒体中で再分散している記録用インクである。

目的

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、普通紙に対する画像品質及び高速記録対応に優れ、かつ保存安定性及び吐出安定性が良好な記録用インク、並びに該記録用インクを用いたインクカートリッジ、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置、及びインク記録物を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

少なくとも、水溶性有機溶剤界面活性剤、及びカーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子水分散体を含有する記録用インクであって、前記カーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体の体積平均粒径が40nm〜100nmであり、前記記録用インクが、インク吐出面撥水加工処理を施したノズルプレートを有するインクジェット記録装置に用いられ、前記記録用インクを、前記ノズルプレートの撥水処理加工を施したインク吐出面に10μL滴下し、50℃環境下で1時間乾燥した後、該ノズルプレートを水性媒体中に浸漬させると、前記記録用インクが前記ノズルプレートのインク吐出面から完全に剥離し、該剥離した記録用インクが水性媒体中で再分散することを特徴とする記録用インク。

請求項2

樹脂微粒子を含有しない請求項1に記載の記録用インク。

請求項3

25℃における粘度が、5mPa・s〜20mPa・sである請求項1から2のいずれかに記載の記録用インク。

請求項4

水溶性有機溶剤が、グリセリン、2−メチル−1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、2−ピロリドン、及びN−メチル−2−ピロリドンから選択される少なくとも1種である請求項1から3のいずれかに記載の記録用インク。

請求項5

界面活性剤が、フッ素系界面活性剤を含有する請求項1から4のいずれかに記載の記録用インク。

請求項6

請求項1から5のいずれかに記載の記録用インクを容器中に収容してなることを特徴とするインクカートリッジ

請求項7

請求項1から5のいずれかに記載の記録用インクに刺激印加し、該インク飛翔させて記録媒体上に画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録装置。

請求項8

刺激が、熱(温度)、圧力、振動及び光から選択される少なくとも1種である請求項7に記載のインクジェット記録装置。

請求項9

請求項1から5のいずれかに記載の記録用インクに刺激を印加し、該インクを飛翔させて記録媒体上に画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含むことを特徴とするインクジェット記録方法

請求項10

刺激が、熱、圧力、振動及び光から選択される少なくとも1種である請求項9に記載のインクジェット記録方法。

請求項11

記録媒体上に、請求項1から5のいずれかに記載の記録用インクを用いて形成された画像を有してなることを特徴とするインク記録物

技術分野

0001

本発明は、普通紙に対する画像品質及び高速印字対応に優れ、かつ保存安定性及び吐出安定性、耐目詰まり性が良好な記録用インク、並びに該記録用インクを用いたインクカートリッジインクジェット記録方法インクジェット記録装置、及びインク記録物に関する。

背景技術

0002

インクジェットプリンタは、普通紙への印字が可能で、カラー化が容易であり、かつ小型で価格も安価で、しかもランニングコストが低いなどの理由から、近年、急速に普及してきている。一般にインクジェット記録用インクに要求される特性としては、(1)高画質を達成するための色調、画像濃度、滲みなど、(2)信頼性を達成するためのインク中の着色剤の溶解又は分散安定性、保存安定性、吐出安定性など、(3)記録画像保存性を確保するための耐水性耐光性など、(4)高速化を達成するためのインクの速乾性などが挙げられ、これらの特性を満たすように様々な提案がなされてきている。

0003

インクジェット記録用インクの着色剤としては、その発色性の良さ及び信頼性の高さ等の点から、当初は染料インク主体であったが、近年では、記録画像に耐光性及び耐水性を持たせるためにカーボンブラック等の顔料を用いたインクにも注目が集まっている。また、記録品質の高画像化及び高速記録を達成するため、最近では、インクを小滴化する傾向があり、ノズル径小径化される方向にある。
このように着色剤として顔料を使用し、かつノズル径の小径化されたプリンタにおける吐出安定性を確保することはかなり困難であり、インクの他の特性と両立させる試みがこれまで数多くなされているが、充分な成果が得られていないのが現状である。

0004

また、黒色色材として各種カーボンブラックを用いたインクを吐出させる際に、プリンタの信頼性を向上させるため、例えば、特許文献1及び2では、極めて良好な吐出安定性を保証するインクジェット記録方法として、自己分散型顔料を含むインクジェット記録用インク組成物を用いるインクジェット記録方法が提案されているが、前記インク組成物記録媒体に対する定着性が低いため、樹脂を添加する必要がある。このため、特許文献3では樹脂を添加して、前記インク組成物の記録媒体に対するインクの定着性を向上させているが、その代償として保存安定性及び吐出安定性が低下し、更にノズルキャップなしで放置される場合のような異常な条件においては、インク乾燥性がよいことが仇となり、ノズル近傍のインクの乾燥時間が早くなることで、短時間で吐出不良となり、耐目詰まり性に劣るという問題がある。

0005

また、特許文献4及び5では、分散剤を添加してカーボンブラックを水性媒体中で分散安定化させた顔料分散液を含むインクジェット記録用インクが提案されている。しかし、これらの提案では、多量の分散剤が必要となるため、インクジェット記録装置のノズルにインクが目詰まりし易くなり、本発明が目指す良好な吐出安定性及び耐目詰まり性を得るには至っていない。
また、特許文献6では、水に対して高い分散性を有するカーボンブラックと、水に対して低い分散性を有するカーボンブラックを用い、分散剤を添加して水性媒体中で分散安定化させた顔料分散液を含むインクジェット記録用インクが提案されている。しかし、この提案では、2種類のカーボンブラックを併用しているので、操業面において安定的な品質を維持するのが困難で歩留まり率が低下する。また、水に対して低い分散性を有するカーボンブラックを用いている限り、ノズルへの目詰まりのリスクは残っており、本発明が目指す良好な吐出安定性、及び耐目詰まり性を得るには至っていない。
また、特許文献7では、カーボンブラックを含有させた水不溶性ビニルポリマー粒子水分散体を含有するインクジェット記録用インクが提案されている。この提案によれば、普通紙上での定着性は高く、鮮明で高品位な記録品質が得られる。また、ノズルキャップなしで放置される場合のような異常な条件での耐目詰まり性にも優れている。しかし、依然として、本発明が目指す良好な保存安定性及び吐出安定性を得るには至っていない。

0006

したがってカーボンブラック等の顔料を用いた記録用インクにおいて、ノズル径の小径化されたプリンタでの信頼性を確保することは極めて困難であり、普通紙に対する画像品質及び高速記録対応に優れ、かつ保存安定性及び吐出安定性が良好な記録用インク及びその関連技術は未だ提供されていないのが現状である。

0007

特開2001−207089号公報
特開平10−316907号公報
特許第3908505号公報
特開2006−225510号公報
特開平10−316906号公報
特開2001−55535号公報
特許第3779114号公報

発明が解決しようとする課題

0008

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、普通紙に対する画像品質及び高速記録対応に優れ、かつ保存安定性及び吐出安定性が良好な記録用インク、並びに該記録用インクを用いたインクカートリッジ、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置、及びインク記録物を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 少なくとも、水溶性有機溶剤界面活性剤、及びカーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体を含有する記録用インクであって、
前記カーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体の体積平均粒径が40nm〜100nmであり、
前記記録用インクが、インク吐出面撥水加工処理を施したノズルプレートを有するインクジェット記録装置に用いられ、
前記記録用インクを、前記ノズルプレートの撥水処理加工を施したインク吐出面に10μL滴下し、50℃環境下で1時間乾燥した後、該ノズルプレートを水性媒体中に浸漬させると、前記記録用インクが前記ノズルプレートのインク吐出面から完全に剥離し、該剥離した記録用インクが水性媒体中で再分散することを特徴とする記録用インクである。
<2>樹脂微粒子を含有しない前記<1>に記載の記録用インクである。
<3> 25℃における粘度が、5mPa・s〜20mPa・sである前記<1>から<2>のいずれかに記載の記録用インクである。
<4> 水溶性有機溶剤が、グリセリン、2−メチル−1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、2−ピロリドン、及びN−メチル−2−ピロリドンから選択される少なくとも1種である前記<1>から<3>のいずれかに記載の記録用インクである。
<5> 界面活性剤が、フッ素系界面活性剤を含有する前記<1>から<4>のいずれかに記載の記録用インクである。
<6> 前記<1>から<5>のいずれかに記載の記録用インクを容器中に収容してなることを特徴とするインクカートリッジである。
<7> 前記<1>から<5>のいずれかに記載の記録用インクに刺激印加し、該インクを飛翔させて記録媒体上に画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有することを特徴とするインクジェット記録装置である。
<8> 刺激が、熱(温度)、圧力、振動及び光から選択される少なくとも1種である前記<7>に記載のインクジェット記録装置である。
<9> 記録媒体の記録面を反転させて両面印刷可能とする反転手段を有する前記<7>から<8>のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
<10> インクを飛翔させるヘッドが、インク吐出面に撥水加工処理を施したノズルプレートを有する前記<7>から<9>のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
<11>撥水加工が、PTFE−Ni共析加工、フッ素樹脂加工、及びシリコーン樹脂加工から選択されるいずれかである前記<10>に記載のインクジェット記録装置である。
<12> 無端状の搬送ベルトと、該搬送ベルト表面帯電させて記録媒体を保持しながら搬送する搬送手段を有する前記<7>から<11>のいずれかに記載のインクジェト記録装置である。
<13> ヘッド上にインクを供給するためのサブタンクを有し、該サブタンクにインクカートリッジから供給チューブを介してインクが補充される前記<7>から<12>のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
<14> 前記<1>から<5>のいずれかに記載の記録用インクに刺激を印加し、該インクを飛翔させて記録媒体上に画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含むことを特徴とするインクジェット記録方法である。
<15> 刺激が、熱、圧力、振動及び光から選択される少なくとも1種である前記<14>に記載のインクジェット記録方法である。
<16> 記録媒体上に、前記<1>から<5>のいずれかに記載の記録用インクを用いて形成された画像を有してなることを特徴とするインク記録物である。

0010

本発明の記録用インクは、少なくとも、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及びカーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体を含有する記録用インクであって、
前記カーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体の体積平均粒径が40nm〜100nmであり、
前記記録用インクが、インク吐出面に撥水加工処理を施したノズルプレートを有するインクジェット記録装置に用いられ、
前記記録用インクを、前記ノズルプレートの撥水処理加工を施したインク吐出面に10μL滴下し、50℃環境下で1時間乾燥した後、該ノズルプレートを水性媒体中に浸漬させると、前記記録用インクが前記ノズルプレートのインク吐出面から完全に剥離し、該剥離した記録用インクが水性媒体中で再分散する。
本発明の記録用インクにおいては、着色剤としてカーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体を用い、前記記録用インクを、前記ノズルプレートの撥水処理加工を施したインク吐出面に10μL滴下し、50℃環境下で1時間乾燥した後、該ノズルプレートを水性媒体中に浸漬させると、前記記録用インクが前記ノズルプレートのインク吐出面から完全に剥離し、該剥離した記録用インクが水性媒体中で再分散するので、普通紙に対する画像品質及び高速記録対応に優れ、かつ保存安定性及び吐出安定性が良好となる。

0011

本発明のインクカートリッジは、本発明の前記記録用インクを容器中に収容してなる。該インクカートリッジは、インクジェット記録方式によるプリンタ等に好適に使用される。該インクカートリッジに収容されたインクを用いて記録を行うと、記録時のヘッドの目詰まりがなく吐出安定性及びインクの保存安定性に優れ、耐水性、耐光性等の画像堅牢性に優れた画像が得られ、専用記録紙だけでなく普通紙においても良好な色調の高品位画像が得られる。

0012

本発明のインクジェット記録装置は、本発明の前記記録用インクにエネルギーを印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔手段を少なくとも有してなる。該インクジェット記録装置においては、前記インク飛翔手段が、本発明の前記記録用インクにエネルギーを印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録する。その結果、記録時のヘッドの目詰まりがなく吐出安定性に優れ、耐水性、耐光性等の画像堅牢性に優れた画像が得られ、専用記録紙だけでなく普通紙においても良好な色調の高品位画像が得られる。

0013

本発明のインクジェット記録方法は、本発明の前記記録用インクにエネルギーを印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録するインク飛翔工程を少なくとも含んでなる。該インクジェット記録方法においては、前記インク飛翔工程において、本発明の前記記録用インクにエネルギーを印加し、該記録用インクを飛翔させて画像が記録される。その結果、記録時のヘッドの目詰まりがなく吐出安定性に優れ、耐水性、耐光性等の画像堅牢性に優れた画像が得られ、専用記録紙だけでなく普通紙においても良好な色調の高品位画像が得られる。

0014

本発明のインク記録物は、記録媒体上に本発明の前記記録用インクを用いて形成された画像を有してなる。本発明のインク記録物においては、記録時のヘッドの目詰まりがなく吐出安定性に優れ、耐水性、耐光性等の画像堅牢性に優れた画像が得られ、専用記録紙だけでなく普通紙においても良好な色調の高品位画像が前記記録媒体に保持される。

発明の効果

0015

本発明によると、従来における諸問題を解決することができ、普通紙に対する画像品質及び高速記録対応に優れ、かつ保存安定性及び吐出安定性が良好な記録用インク、並びにインクカートリッジ、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置、及びインク記録物を提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

0016

(記録用インク)
本発明の記録用インクは、少なくとも、水溶性有機溶剤、界面活性剤、及びカーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。

0017

前記記録用インクは、インク吐出面に撥水加工処理を施したノズルプレートを有するインクジェット記録装置に用いられる。なお、インクジェット記録装置の詳細については後述する。
前記記録用インクを、ノズルプレートの撥水処理加工を施したインク吐出面に10μL滴下し、50℃環境下で1時間乾燥した後、該ノズルプレートを水性媒体中に浸漬させると、前記記録用インクが前記ノズルプレートのインク吐出面から完全に剥離し、該剥離した記録用インクが水性媒体中で再分散する。
前記「完全に剥離」とは、ノズルプレートの撥水処理加工を施したインク吐出面に10μL滴下し、50℃環境下で1時間乾燥した後、該ノズルプレートを水性媒体中に浸漬すると、目視にて該インクの痕跡なく、該インクがノズルプレートから剥れることを意味する。
前記「再分散」とは、ノズルプレートの撥水処理加工を施したインク吐出面に10μL滴下し、50℃環境下で1時間乾燥した後、該ノズルプレートを水性媒体中に浸漬して、剥れたインクが、目視にて凝集沈降物を生じることなく、水性媒体中に分散している状態であることを意味する。

0018

本発明の前記記録用インクは、上述したように水性媒体中でノズルプレートから剥離し、再分散させるため、カーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体を用い、インク調製時に余分なポリマー成分を含まないことが好ましいので、記録用インク中に樹脂微粒子を含有しないことが好ましい。
なお、本発明の目的及び効果を損なわない範囲であれば、樹脂微粒子を添加することも可能である。

0019

−カーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体−
前記ビニルポリマーとしては、直鎖状であり、カーボンブラックを包含し、水不溶性であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アリールアルキル基又はアリール基を含むアクリレート由来構成単位を有するものが好適であり、塩生成基含有モノマースチレン系マクロマー疎水性モノマー、(メタアクリロニトリルヒドロキシ基を有するものなどを用いることもできる。また、炭素数1〜22、好ましくは炭素数1〜18のアルキル基を有する(メタ)アクリレート類スチレン以外の芳香環含有モノマー、片末端重合性官能基を有するシリコーン系マクロマーアルキルメタクリレートマクロマーに由来する構成単位を含んでいてもよい。
前記ビニルポリマーの質量平均分子量は5,000〜500,000が好ましい。
前記ビニルポリマーは、カーボンブラック表面の少なくとも一部を被覆(付着)していてもよい。

0020

前記カーボンブラックとしては、特に制限はなく、公知のカーボンブラックの製造方法で製造されたものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、チャンネル法、オイルファーネス法ファーネス法アセチレンブラック法、サーマルブラック法等で製造されたものを用いることができる。
前記カーボンブラックは、DBP吸油量が50ml/100g〜300ml/100gであることが好ましく、100ml/100g〜300ml/100gがより好ましい。前記DBP吸油量は、カーボンブラックにDBP(ジブチルフタレート)を滴下し、カーボンの空隙に進入させ、カーボンブラック100g当たりの隙間を埋めるのに必要なDBP量より求めることができる。

0021

前記カーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体の体積平均粒径は、記録用インク中で、40nm〜100nmであり、60nm〜80nmが好ましい。前記体積平均粒径が、40nm未満であると、分散安定性を確保することが困難であり、記録した場合でも、画像の精細性は得られても、均一な画像が得られずムラが生じるなどの問題点がある。一方、前記体積平均粒径が100nmを超えると、吐出安定性の低下が生じることがある。
前記体積平均粒径は、例えば粒度分布測定装置マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)を用いて測定することができる。

0022

前記カーボンブラックとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、#2700、#2650、#2600、#2450B、#2400B、#2350、#230、#1000、#990、#980、#970、#960、#950、#900、#850、#750B、MCF88、#650B、MA600、MA77、MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA100S、MA220、MA230、MA200RB、MA14、#52、#50、#47、#45、#45L、#44、#40、#33、#32、#30、#25、#20、#10、#5、#95、#85、CF9、#260(いずれも、三菱化学株式会社製);Raven700、同5750、同5250、同5000、同3500、同1255(いずれも、コロンビア社製);Regal400R、同330R、同660R、MogulL、Monarch700、同800、同880、同900、同1000、同1100、同1300、Monarch1400(いずれも、キャボット社製);カラーブラックFW1、同FW2、同FW2V、同FW18、同FW200、同S150、同S160、同S170、プリンテックス35、同U、同V、同140U、同140V、スペシャルブラック6、同5、同4A、同4(いずれも、デグッサ社製);トーカブラック#8500、同#8300、同#7550、同#7400、同#7360、同#7350、同#7270、同#7100(いずれも、東海カーボン株式会社製);シヨウブラックN110、同N220、同N234、同N339、同N330、同N326、同N330T、同MAF、同N550(いずれも、キャボットジャパン社製)、などが挙げられる。

0023

前記カーボンブラック水分散体の前記記録用インクにおける含有量は、固形分で、0.5質量%〜20質量%が好ましく、1質量%〜10質量%がより好ましい。

0024

また、本発明の記録用インクにおいては、着色剤として、上記カーボンブラック水分散体と共に、シアンマゼンタイエローの各顔料を用いることができ、これによりカラーインクインクセット)とすることができる。これらの中でも、色材を含有させたポリマー微粒子水分散物が好適に用いられる。

0025

ここで、前記「色材を含有させた」とは、ポリマー微粒子中に色材を封入した状態及びポリマー微粒子の表面に色材を吸着させた状態の何れか又は双方を意味する。この場合、本発明のインクに配合される色材はすべてポリマー微粒子に封入又は吸着されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、該色材がエマルジョン中に分散していてもよい。前記色材としては、水不溶性又は水難溶性であって、前記ポリマーによって吸着され得る色材であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

0026

ここで、前記「水不溶性又は水難溶性」とは、20℃で水100質量部に対し色材が10質量部以上溶解しないことを意味する。また、「溶解する」とは、目視で水溶液表層又は下層に色材の分離や沈降が認められないことを意味する。

0027

前記色材を含有させたポリマー微粒子に使用されるポリマーは、例えば前記カーボンブラックを包含する水不溶性ビニルポリマーとして使用されているものが挙げられる。

0028

前記色材を含有させたポリマー微粒子(着色微粒子)の体積平均粒径は、インク中において0.01μm〜0.16μmが好ましい。前記体積平均粒径が、0.01μm未満であると、微粒子流動しやすいための文字滲みが大きくなったり、耐光性が劣ってしまうことがあり、0.16μmを超えると、ノズルが目詰まりやすくなったり、発色性が悪くなってしまうことがある。

0029

前記色材の色としては、カラー用のものが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記カラー用のものとしては、イエローインク用では、例えばC.I.ピグメントイエロー1(ファストイエローG)、3、12(ジスアゾイエローAAA)、13、14、17、23、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、74、81、83(ジスアゾイエローHR)、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、128、138、150、153、などが挙げられる。

0030

マゼンタインク用では、例えば、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22(ブリリアントファーストスカレット)、23、31、38、48:2(パーマネントレッド2B(Ba))、48:2(パーマネントレッド2B(Ca))、48:3(パーマネントレッド2B(Sr))、48:4(パーマネントレッド2B(Mn))、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81(ローダミン6Gレーキ)、83、88、92、101(べんがら)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(ジメチルキナクリドン)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209、219、などが挙げられる。

0031

シアン用では、例えば、C.I.ピグメントブルー1、2、15(銅フタロシアニンブルーR)、15:1、15:2、15:3(フタロシアニンブルーG)、15:4、15:6(フタロシアニンブルーE)、16、17:1、56、60、63、などが挙げられる。

0032

また、中間色としてはレッドグリーンブルー用として、例えばC.I.ピグメントレッド177、194、224;C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントバイオレット3,19,23,37;C.I.ピグメントグリーン7、36、などが挙げられる。

0033

−水溶性有機溶剤−
前記水溶性有機溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、溶解性水分蒸発による噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる点から、例えばグリセリン、エチレングリコールジエチレングリコールトリエチレングリコールプロピレングリコールジプロピレングリコールトリプロピレングリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオールテトラエチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオールチオジグリコール、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、グリセリン、2−メチル−1,3−ブタンジオール、3−メチル−1,3−ブタンジオール、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドンが特に好ましい。

0034

本発明の目的及び効果を損なわない範囲で使用してもよいその他の水溶性有機溶剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1、3−プロパンジオール、グリセロール、1、2、3−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類エチレングリコールモノエチルエーテルエチレングリコールモノブチルエーテルジエチレングリコールモノメチルエーテルジエチレングリコールモノエチルエーテルジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテルプロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類エチレングリコールモノフェニルエーテルエチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類;1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類モノエタノルアミンジエタノールアミントリエタノールアミンモノエチルアミンジエチルアミントリエチルアミン等のアミン類ジメチルスルホキシドスルホランチオジエタノール等の含硫黄化合物類;プロピレンカーボネート炭酸エチレンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

0035

前記水溶性有機溶剤の前記記録用インクにおける含有量は、10質量%〜40質量%が好ましく、25質量%〜35質量%がより好ましい。前記含有量が、10質量%未満であると、インクの保存安定性、及び吐出安定性が悪くなり、ノズルの目詰まりが起こりやすくなり、40質量%を超えると、乾燥性が悪くなり、文字の滲みや色境界の滲みが発生し、画像品質が低下することになる。

0036

−炭素数7〜11のジオール化合物
浸透性の向上を目的として、炭素数7〜11のジオール化合物を用いることができる。前記炭素数が、7未満であると、十分な浸透性が得られず、両面印刷時に記録媒体を汚したり、記録媒体上でのインクの広がりが不十分で画素の埋まりが悪くなるため、文字品位や画像濃度の低下が生じることがあり、11を超えると、保存安定性が低下することがある。
前記ジオール化合物としては、例えば、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールなどが好適である。

0037

前記ジオール化合物の含有量は、0.1質量%〜20質量%が好ましく、0.5質量%〜10質量%がより好ましい。前記添加量が少なすぎると、インクの紙への浸透性が劣り、搬送時にコロで擦られて汚れが発生したり、両面印字のため記録媒体の記録面を反転させる際に搬送ベルトにインクを付着させて汚れが発生したり、高速印字や両面印字に対応できないことがある。一方、前記添加量が多すぎると、印字ドット径が大きくなり、文字の線幅が広くなったり、画像鮮明度が低下することがある。

0038

−界面活性剤−
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、アニオン系界面活性剤カチオン系界面活性剤ノニオン系界面活性剤両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、などが挙げられる。これらの中でも、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤が特に好ましい。

0042

前記両性界面活性剤としては、イミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン誘導体ジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ(アミノエチル)グリシン、などが挙げられる。

0043

前記フッ素系界面活性剤としては、下記一般式(I)〜(III)で表される化合物が好適に挙げられる。

0044

ただし、前記一般式(I)中、mは、0〜10の整数を表す。nは、1〜40の整数を
表す。

0045

前記一般式(II)において、Rfはフッ素含有基を表し、特にパーフルオロアルキル基が好ましい。
前記パーフルオロアルキル基としては、炭素数が1〜10のものが好ましく、1〜3のものがより好ましく、例えば、−CnF2n−1(ただし、nは1〜10の整数を表す)などが挙げられる。該パーフルオロアルキル基としては、例えば、−CF3、−CF2CF3、−C3F7、−C4F9、などが挙げられ、これらの中でも、−CF3、−CF2CF3が特に好ましい。
m、n、及びpは、それぞれ整数を表し、nは1〜4、mは1〜25、pは1〜4が好ましい。

0046

前記一般式(III)において、Rfは、フッ素含有基を表し、上記一般式(II)と同様のパーフルオロアルキル基が好ましく、例えば、CF3、CF2CF3、C3F7、C4F9などが好適に挙げられる。
R2+はカチオン基を表し、例えば、第4級アンモニウム基ナトリウムカリウム等のアルカリ金属イオン;トリエチルアミン、トリエタノールアミン、などが挙げられ、これらの中でも第4級アンモニウム基が特に好ましい。
R1−はアニオン基を表し、例えば、COO−、SO3−、SO4−、PO4—、などが挙げられる。qは、1〜6が好ましい。

0047

前記フッ素系界面活性剤としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
該市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113、S−121、S−131、S−132、S−141、S−145(いずれも、旭硝子株式会社製);フルラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129、FC−135、FC−170C、FC−430、FC−431(いずれも、住友スリエム株式会社製);メガファックF−470、F1405、F−474(いずれも、大日本インキ化学工業株式会社製);ゾニールBSFSP、FSA、FSN−100、FSN、FSO−100、FSO、FS−300、UR(いずれも、デュポン社製);FT−110、FT−250、FT−251、FT−400S、FT−150、FT−400SW(いずれも、株式会社ネオス製);PF−151N(オムノバ社製)などが挙げられる。これらの中でも、信頼性と発色性の向上に関して良好な点から、ゾニールFS−300、FSN、FSN−100、FSO(いずれも、デュポン社製)が特に好ましい。

0048

前記界面活性剤の前記記録用インクにおける含有量は、0.01質量%〜5.0質量%が好ましく、0.5質量%〜3質量%がより好ましい。前記含有量が、0.01質量%未満であると、添加した効果を奏しないことがあり、5.0質量%を超えると、記録媒体への浸透性が必要以上に高くなって、画像濃度の低下及び裏抜けの発生が発生することがある。

0049

−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができ、例えば、消泡剤pH調整剤防腐防黴剤防錆剤酸化防止剤紫外線吸収剤酸素吸収剤光安定化剤、などが挙げられる。

0050

前記消泡剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばシリコーン系消泡剤ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが好適に挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点でシリコーン系消泡剤が好ましい。
前記防腐防黴剤としては、例えば、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オンデヒドロ酢酸ナトリウムソルビン酸ナトリウム、2−ピリジンチオール−1−オキサイドナトリウム、安息香酸ナトリウムペンタクロロフェノールナトリウム、等が挙げられる。
前記pH調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにpHを7以上に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて任意の物質を使用することができる。該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アミン水酸化リチウム水酸化ナトリウム水酸化カリウム等のアルカリ金属元素水酸化物水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物炭酸リチウム炭酸ナトリウム炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、などが挙げられる。
前記防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩チオ硫酸ナトリウムチオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト四硝酸ペンタエリスリトールジシクロヘキシルアンモニウムニトライト、などが挙げられる。
前記酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む)、アミン系酸化防止剤硫黄系酸化防止剤りん系酸化防止剤、などが挙げられる。

0051

本発明の記録用インクは、少なくとも水溶性有機溶剤、界面活性剤、及びカーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体、更に必要に応じてその他の成分を添加し、20℃〜30℃で1〜3時間攪拌して作製することができる。前記分散は、例えば、サンドミルホモジナイザーボールミルペイントシャイカー、超音波分散機等により行うことができ、攪拌混合は通常の攪拌羽を用いた攪拌機マグネチックスターラー、高速の分散機等を用いて行うことができる。

0052

本発明の記録用インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、固形分量、表面張力、pH等が以下の範囲であることが好ましい。

0053

前記記録用インクの粘度は、25℃で、5mPa・s〜20mPa・sが好ましく、6mPa・s〜15mPa・sがより好ましい。前記粘度が、5mPa・s未満であると、インク滴の形状、及び高速でのインク吐出周波数特性が不良となることがあり、20mPa・sを超えると、吐出安定性の確保が困難となることがある。
前記記録用インクの粘度は、例えばRL−500型粘度計(東機産業株式会社製)などにより、25℃で測定することができる。

0054

前記記録用インク中の固形分量は、3質量%〜30質量%が好ましく、6質量%〜15質量%がより好ましい。前記固形分量が、6質量%未満であると、印字後十分な画像濃度を得ることができないことがある。ここで、本発明におけるインク中の固形分量とは、主として水不溶の着色剤と樹脂微粒子を意味する。

0055

前記記録用インクの表面張力は、20℃で、25mN/m〜55mN/mが好ましい。前記表面張力が、25mN/m未満であると、記録媒体上での滲みが顕著になり、安定した噴射が得られないことがあり、55mN/mを超えると、記録媒体へのインク浸透が十分に起らず、乾燥時間の長時間化を招くことがある。
前記インクのpHとしては、例えば、7〜10が好ましい。

0056

本発明の記録用インクは、各種分野において好適に使用することができ、インクジェット記録方式による画像記録装置(プリンタ等)において好適に使用することができ、例えば、記録又は記録前後に記録用紙及び前記記録用インクを50℃〜200℃で加熱し、印字定着を促進する機能を有するもののプリンタ等に使用することもでき、以下のインクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法に特に好適に使用することができる。

0057

(インクカートリッジ)
本発明のインクカートリッジは、本発明の前記記録用インクを容器中に収容してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材等を有してなる。
前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを少なくとも有するもの、などが好適に挙げられる。

0058

次に、インクカートリッジについて、図1及び図2を参照して説明する。ここで、図1は、本発明のインクカートリッジの一例を示す図であり、図2図1のインクカートリッジのケース外装)も含めた図である。
インクカートリッジ200は、図1に示すように、インク注入口242からインク袋241内に充填され、排気した後、該インク注入口242は融着により閉じられる。使用時には、ゴム部材からなるインク排出口243に装置本体の針を刺して装置に供給される。
インク袋241は、透気性のないアルミニウムラミネートフィルム等の包装部材により形成されている。このインク袋241は、図2に示すように、通常、プラスチック製のカートリッジケース244内に収容され、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いられるようになっている。

0059

前記インクカートリッジは、本発明の前記記録用インク(インクセットにおける各インク)を収容し、各種インクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いることができ、また、後述する本発明のインクジェット記録装置に着脱可能に装着して用いるのが特に好ましい。

0060

(インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法)
本発明のインクジェット記録装置は、インク飛翔手段を少なくとも有し、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、刺激発生手段、制御手段等を有してなる。
本発明のインクジェット記録方法は、インク飛翔工程を少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、刺激発生工程、制御工程等を含む。
本発明のインクジェット記録方法は、本発明のインクジェット記録装置により好適に実施することができ、前記インク飛翔工程は前記インク飛翔手段により好適に行うことができる。また、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。

0061

−インク飛翔工程及びインク飛翔手段−
前記インク飛翔工程は、本発明の前記記録用インクに、刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録する工程である。
前記インク飛翔手段は、本発明の前記記録用インクに、刺激を印加し、該記録用インクを飛翔させて画像を記録する手段である。該インク飛翔手段としては、特に制限はなく、例えば、インク吐出用の各種のノズル、などが挙げられる。

0062

本発明においては、該インクジェットヘッド液室部、流体抵抗部、振動板、及びノズル部材の少なくとも一部がシリコン及びニッケルの少なくともいずれかを含む材料から形成されることが好ましい。
また、インクジェットへッドのノズル径は、30μm以下が好ましく、1μm〜20μmが好ましい。
記録用インクを飛翔させるヘッドが、インク吐出面に撥水加工処理を施したノズルプレートを有することが好ましく、該撥水加工が、PTFE−Ni共析加工、フッ素樹脂加工、及びシリコーン樹脂加工から選ばれるいずれかであることが好ましい。
また、インクジェットヘッド上にインクを供給するためのサブタンクを有し、該サブタンクにインクカートリッジから供給チューブを介してインクが補充されるように構成することが好ましい。

0063

前記刺激は、例えば、前記刺激発生手段により発生させることができ、該刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱(温度)、圧力、振動、光、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。

0064

なお、前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置加圧装置圧電素子振動発生装置超音波発振器ライト、などが挙げられ、具体的には、例えば、圧電素子等の圧電アクチュエータ発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ静電力を用いる静電アクチュエータ等、などが挙げられる。

0065

前記記録用インクの飛翔の態様としては、特に制限はなく、前記刺激の種類等応じて異なり、例えば、前記刺激が「熱」の場合、インクジェトヘッド内の前記記録用インクに対し、記録信号に対応した熱エネルギーを例えばサーマルヘッド等を用いて付与し、該熱エネルギーにより前記記録用インクに気泡を発生させ、該気泡の圧力により、該インクジェットヘッドのノズル孔から該記録用インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。また、前記刺激が「圧力」の場合、例えばインクジェットヘッド内インク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着された圧電素子に電圧を印加することにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積縮小して、前記インクジェットヘッドのノズル孔から該記録用インクを液滴として吐出噴射させる方法、などが挙げられる。

0066

前記飛翔させる前記記録用インクの液滴は、その大きさとしては、例えば、3pl〜40plとするのが好ましく、その吐出噴射の速さとしては5m/s〜20m/sとするのが好ましく、その駆動周波数としては1kHz以上とするのが好ましく、その解像度としては300dpi以上とするのが好ましい。
前記インクジェット記録方法によるインク付着量は、1.5g/m2〜15g/m2が好ましい。

0067

前記記録媒体の記録面を反転させて両面印刷可能とする反転手段を有することが好ましい。該反転手段としては、静電気力を有する搬送ベルト、空気吸引により記録媒体を保持する手段、搬送ローラ拍車との組み合わせなどが挙げられる。
無端状の搬送ベルトと、該搬送ベルト表面を帯電させて記録媒体を保持しながら搬送する搬送手段を有することが好ましい。この場合、帯電ローラに±1.2kV〜±2.6kVのACバイアスを加えて搬送ベルトを帯電させることが特に好ましい。

0068

なお、前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサーコンピュータ等の機器が挙げられる。

0069

本発明のインクジェット記録装置により本発明のインクジェット記録方法を実施する一の態様について、図面を参照しながら説明する。図3に示すインクジェット記録装置は、装置本体101と、装置本体101に装着した用紙を装填するための給紙トレイ102と、装置本体101に装着され画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ103と、インクカートリッジ装填部104とを有する。インクカートリッジ装填部104の上面には、操作キー表示器などの操作部105が配置されている。インクカートリッジ装填部104は、インクカートリッジ201の脱着を行うための開閉可能な前カバー115を有している。

0070

装置本体101内には、図4及び図5に示すように、図示を省略している左右の側板横架したガイド部材であるガイドロッド131とステー132とでキャリッジ133を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ(不図示)によって図5矢示方向に移動走査する。

0071

キャリッジ133には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色の記録用インク滴を吐出する4個のインクジェット記録用ヘッドからなる記録ヘッド134を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド134を構成するインクジェット記録用ヘッドとしては、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ等を記録用インクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。

0072

また、キャリッジ133には、記録ヘッド134に各色のインクを供給するための各色のサブタンク135を搭載している。サブタンク135には、図示しない記録用インク供給チューブを介して、インクカートリッジ装填部105に装填された本発明のインクカートリッジ201から本発明の前記記録用インクが供給されて補充される。

0073

一方、給紙トレイ103の用紙積載部(圧板)141上に積載した用紙142を給紙するための給紙部として、用紙積載部141から用紙142を1枚ずつ分離給送する半月コロ給紙コロ143)、及び給紙コロ143に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド144を備え、この分離パッド144は給紙コロ143側に付勢されている。

0074

この給紙部から給紙された用紙142を記録ヘッド134の下方側で搬送するための搬送部として、用紙142を静電吸着して搬送するための搬送ベルト151と、給紙部からガイド145を介して送られる用紙142を搬送ベルト151との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ152と、略鉛直上方に送られる用紙142を略90°方向転換させて搬送ベルト151上に倣わせるための搬送ガイド153と、押さえ部材154で搬送ベルト151側に付勢された先端加圧コロ155とが備えられ、また、搬送ベルト151表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ156が備えられている。

0075

搬送ベルト151は、無端状ベルトであり、搬送ローラ157とテンションローラ158との間に張架されて、ベルト搬送方向に周回可能である。この搬送ベルト151は、例えば、抵抗制御を行っていない厚さ40μm程度の樹脂、例えば、テトラフルオロエチレンエチレン共重合体(ETFE)で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層中抵抗層アース層)とを有している。搬送ベルト151の裏側には、記録ヘッド134による印写領域に対応してガイド部材161が配置されている。なお、記録ヘッド134で記録された用紙142を排紙するための排紙部として、搬送ベルト151から用紙142を分離するための分離爪171と、排紙ローラ172及び排紙コロ173とが備えられており、排紙ローラ172の下方に排紙トレイ103が配されている。

0076

装置本体101の背面部には、両面給紙ユニット181が着脱可能に装着されている。両面給紙ユニット181は、搬送ベルト151の逆方向回転で戻される用紙142を取り込んで反転させて再度カウンタローラ152と搬送ベルト151との間に給紙する。なお、両面給紙ユニット181の上面には手差し給紙部182が設けられている。

0077

記録終了信号又は用紙142の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙142を排紙トレイ103に排紙する。
そして、サブタンク135内の記録用インクの残量ニアーエンドが検知されると、インクカートリッジ201から所要量の記録用インクがサブタンク135に補給される。

0078

このインクジェット記録装置においては、本発明のインクカートリッジ201中の記録用インクを使い切ったときには、インクカートリッジ201における筐体を分解して内部のインク袋だけを交換することができる。また、インクカートリッジ201は、縦置きで前面装填構成としても、安定した記録用インクの供給を行うことができる。したがって、装置本体101の上方が塞がって設置されているような場合、例えば、ラック内収納したり、あるいは装置本体101の上面に物が置かれているような場合でも、インクカートリッジ201の交換を容易に行うことができる。

0079

なお、ここでは、キャリッジが走査するシリアル型シャトル型)インクジェット記録装置に適用した例で説明したが、ライン型ヘッドを備えたライン型インクジェット記録装置にも同様に適用することができる。

0080

また、本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタファクシミリ装置複写装置、プリンタ/ファックスコピア複合機、などに特に好適に適用することができる。

0081

以下、本発明を適用したインクジェットヘッドについて示す。
図6は本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドの要素拡大図であり、図7は同インクジェットヘッドのチャンネル間方向の要部拡大断面図である。

0082

前記インクジェットヘッドは、インク供給口(不図示)と共通液室1bとなる彫り込みを形成したフレーム10と、流体抵抗部2a、加圧液室2bとなる彫り込みとノズル3aに連通する連通口2cを形成した流路板20と、ノズル3aを形成するノズル板と、凸部6a、ダイヤフラム部6b及びインク流入口6cを有する振動板60と、該振動板60に接着層70を介して接合された積層圧電素子50と、該積層圧電素子50を固定しているベース40を備えている。

0083

ベース40はチタン酸バリウム系セラミックからなり、積層圧電素子50を2列配置して接合している。

0084

前記積層圧電素子50は、厚さ10〜50μm/1層のチタン酸ジルコン酸鉛PZT)の圧電層と、厚さ数μm/1層の銀・パラジウム(AgPd)からなる内部電極層とを交互に積層している。内部電極層は両端で外部電極に接続する。該積層圧電素子50はハーフカットダイシング加工により櫛歯上に分割され、1つ毎に駆動部5fと支持部5g(非駆動部)として使用する。外部電極の外側はハーフカットのダイシング加工で分割されるように、切り欠き等の加工により長さを制限しており、これらは複数の個別電極となる。他方はダイシングでは分割されずに導通しており共通電極となる。

0085

駆動部の個別電極にはFPC 80が半田接合されている。また、共通電極は積層圧電素子の端部に電極層を設けて回し込んでFPC 80のGnd電極に接合している。FPC 80には図示しないドライバICが実装されており、これにより駆動部5fへの駆動電圧印加を制御している。

0086

振動板60は、薄膜のダイヤフラム部6bと、このダイヤフラム部6bの中央部に形成した駆動部5fとなる積層圧電素子50と接合する島状凸部(アイランド部)6aと、支持部に接合する梁を含む厚膜部と、インク流入口6cとなる開口を電鋳工法によるNiメッキ膜を2層重ねて形成している。ダイヤフラム部の厚さは3μm、幅は35μm(片側)である。

0087

この振動板60の島状凸部6aと積層圧電素子50の可動部5f、振動板60とフレーム10の結合は、ギャップ材を含んだ接着層70をパターニングして接着している。

0088

流路板20はシリコン単結晶基板を用いて、流体抵抗部2a、加圧液室2bとなる彫り込み、及びノズル3aに対する位置に連通口2cとなる貫通口をエッチング工法でパターニングした。
エッチングで残された部分が加圧液室2bの隔壁2dとなる。また、このヘッドではエッチング幅を狭くする部分を設けて、これを流体抵抗部2aとした。

0089

ノズルプレート30は、金属材料、例えば、電鋳工法によるNiメッキ膜等で形成したもので、インク滴を飛翔させるための微細な吐出口であるノズル3aを多数形成している。このノズル3aの内部形状(内側形状)は、ホーン形状略円柱形状又は略円錘台形状でもよい)に形成している。また、このノズル3aの径はインク滴出口側の直径で20μm〜35μmである。また各列のノズルピッチは150dpiとした。

0090

ノズルプレート30のインク吐出面(ノズル表面側)は、図示しない撥水性表面処理を施した撥水処理層3bを設けている。PTFE−Ni共析メッキフッ素樹脂電着塗装蒸発性のあるフッ素樹脂(例えば、フッ化ピッチなど)を蒸着コートしたもの、シリコーン系樹脂及びフッ素系樹脂溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。また、これらの中でも、例えば、フッ素系樹脂としては、色々な材料が知られているが、変性パーフルオロポリオキセタン(ダイキン工業株式会社製、商品名:オプツールDSX)を厚みが30Å〜100Å(3nm〜10nm)となるように蒸着することで良好な撥水性を得ることができる。

0091

インク供給口と共通液室1bとなる彫り込みを形成するフレーム10は樹脂成形で作製している。
このように構成したインクジェットヘッドにおいては、記録信号に応じて駆動部5fに駆動波形(10V〜50Vのパルス電圧)を印加することによって、駆動部5fに積層方向変位生起し、振動板30を介して加圧液室2bが加圧されて圧力が上昇し、ノズル3aからインク滴が吐出される。その後、インク滴吐出の終了に伴い、加圧液室2b内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性と駆動パルス放電過程によって加圧液室2b内に負圧が発生してインク充填行程移行する。このとき、インクタンクから供給されたインクは共通液室1bに流入し、共通液室1bからインク流入口6cを経て流体抵抗部2aを通り、加圧液室2b内に充填される。

0092

流体抵抗部2aは、吐出後の残留圧力振動減衰に効果が有る反面、表面張力による再充填(リフィル)に対して抵抗になる。流体抵抗部を適宜に選択することで、残留圧力の減衰とリフィル時間のバランスが取れ、次のインク滴吐出動作に移行するまでの時間(駆動周期)を短くできる。

0093

(インク記録物)
本発明のインク記録物は、記録用メディア上に本発明の前記記録用インクを用いて形成された画像を有してなる。
前記記録用メディアとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、普通紙、光沢紙特殊紙、布、フィルムOHPシート、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、本発明のインクメディアセットにおける前記記録用メディアが特に好ましい。
前記インク記録物は、高画質で滲みがなく、経時安定性に優れ、各種の印字乃至画像の記録された資料等として各種用途に好適に使用することができる。

0094

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

0095

(合成例1)
−ビニルポリマーの合成−
機械式攪拌機温度計窒素ガス導入管還流管、及び滴下ロートを備えた1Lフラスコ内を十分に窒素ガス置換した後、スチレン11.2g、アクリル酸2.8g、ラウリルメタクリレート12.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート4.0g、スチレンマクロマー(東亜合成株式会社製、商品名:AS−6)4.0g、及びメルカプトエタノール0.4gを仕込み、65℃に昇温した。
次に、スチレン100.8g、アクリル酸25.2g、ラウリルメタクリレート108.0g、ポリエチレングリコールメタクリレート36.0g、ヒドロキシエチルメタクリレート60.0g、スチレンマクロマー(東亜合成株式会社製、商品名:AS−6)36.0g、メルカプトエタノール3.6g、アゾビスジメチルバレロニトリル2.4g、及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を2.5時間かけてフラスコ内に滴下した。滴下終了後、アゾビスジメチルバレロニトリル0.8g、及びメチルエチルケトン18gの混合溶液を0.5時間かけてフラスコ内に滴下した。65℃で1時間熟成した後、アゾビスジメチルバレロニトリル0.8gを添加し、更に1時間熟成した。反応終了後、フラスコ内に、メチルエチルケトン364gを添加し、濃度が50質量%のポリマー溶液800gを合成した。得られたビニルポリマーの質量平均分子量は約2万であった。

0096

(合成例2)
攪拌装置滴下装置温度センサー、及び上部に窒素導入装置を有する環流装置を取り付けた反応容器を有する自動重合反応装置重合試験機DSL−2AS型、轟産業株式会社製)の反応容器にメチルエチルケトン(MEK)550質量部を仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら80℃に昇温させた後、滴下装置よりメタクリル酸2−ヒドロキシエチル75.0質量部、メタクリル酸77.0質量部、スチレン80.0質量部、メタクリル酸ブチル150.0質量部、アクリル酸ブチル98.0質量部、メタクリル酸メチル20.0質量部、及び「パーブチル(登録商標)O」(有効成分ペルオキシ2−エチルヘキサン酸t−ブチル、日本油脂株式会社製)40.0質量部の混合液を4時間かけて滴下した。滴下終了後、更に同温度で15時間反応を継続させて、酸価100mgKOH/g、質量平均分子量21,000、ガラス転移温度(Tg)31℃(計算値)のアニオン性基含有スチレン−アクリル系共重合体Aのメチルエチルケトン(MEK)溶液を得た。反応終了後、MEKの一部を減圧留去し、不揮発分を50質量%に調整した共重合体(グラフトポリマー)A溶液を合成した。

0097

(調製例1)
合成例1で作製したポリマー溶液28g、カーボンブラック(MONARCH880、Cabot社製)26g、1mol/Lの水酸化カリウム溶液13.6g、メチルエチルケトン20g、及びイオン交換水30gを十分に攪拌した後、三本ロールミルを用いて混練した。得られたペーストをイオン交換水200gに投入し、十分に攪拌した後、エバポレーターを用いてメチルエチルケトン、及び水を留去し、固形分が20質量%のカーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体を調製した。
得られたカーボンブラックを含む水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体の粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)で測定した体積平均粒径は70nmであった。

0098

(調製例2)
カーボンブラック(トーカブラック#7240、東海カーボン株式会社製)150gを濃度2mol/Lの過硫酸ナトリウム水溶液3L中に添加し、60℃の温度で10時間攪拌して酸化処理した。酸化したカーボンブラックは限外濾過を行い、残塩分を取り除いた。その後、水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを8に調整し、余剰塩類除去するため更に限外濾過を行い、得られた水溶液に精製水を加えて固形分を20質量%となるよう調製した。
得られたカーボンブラック分散体の粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)で測定した体積平均粒径は70nmであった。

0099

(調製例3)
冷却用ジャケットを備えた混合槽に、カーボンブラック(#960、三菱化学株式会社製)1000gと、合成例2で作製した共重合体(グラフトポリマー)A溶液800質量部、20質量%の水酸化ナトリウム水溶液143質量部、メチルエチルケトン(MEK)100質量部、及び水1957質量部を仕込み、攪拌し、混合した。混合液を直径0.3mmのジルコニアビーズを充填した分散装置(SCミルSC100/32型、三井鉱山株式会社製)に通し、循環方式(分散装置より出た分散液を混合槽に戻す方式)により6時間分散した。分散装置の回転数は2,700回転/分とし、冷却用ジャケットには冷水を通して分散液温度が40℃以下に保たれるようにした。分散終了後、混合槽より分散原液を抜き採り、次いで、水10,000質量部で混合槽及び分散装置流路洗浄し、分散原液と合わせて希釈分散液を得た。ガラス蒸留装置に希釈分散液を入れ、MEKの全量と水の一部を留去した。室温まで放冷後、攪拌しながら10質量%の塩酸を滴下してpH4.5に調整したのち、固形分をヌッチェ式濾過装置濾過水洗した。ケーキを容器に採り、20質量%の水酸化カリウム水溶液200質量部を加えた後、ディスパ(TKホモディスパ20型、特殊機化工業株式会社製)にて分散し、更に水を加えて不揮発分を調整して、不揮発分20質量%の、カーボンブラックが水酸化カリウムで中和されたカルボキシル基含有スチレン−アクリル系共重合体で被覆された複合粒子として水性媒体中に分散したカーボンブラック分散体を調製した。
得られたカーボンブラック分散体について、粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)で測定した体積平均粒径(D50%)は123nmであった。

0100

(調製例4)
銅フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
調製例1において、カーボンブラック(MONARCH880、Cabot社製)を銅フタロシアニン顔料に変更した以外は、調製例1と同様にして、青色のポリマー微粒子分散体を調製した。
得られたポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)で測定した体積平均粒径(D50%)は93nmであった。

0101

(調製例5)
−ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
調製例1において、カーボンブラック(MONARCH880、Cabot社製)をC.I.ピグメントレッド122に変更した以外は、調製例1と同様にして、赤紫色のポリマー微粒子分散体を調製した。
得られたポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)で測定した平均粒子径(D50%)は127nmであった。

0102

(調製例6)
モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体の調製−
調製例1において、カーボンブラック(MONARCH880、Cabot社製)をC.I.ピグメントイエロー74に変更した以外は、調製例1と同様にして、黄色のポリマー微粒子分散体を調製した。
得られたポリマー微粒子について、粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA、日機装株式会社製)で測定した平均粒子径(D50%)は76nmであった。

0103

(実施例1)
−インクセット1の作製−
下記組成の各インクを調製し、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行うことで、黒インクシアンインク、マゼンタインク、及びイエローインクからなるインクセット1を作製した。

0104

<黒インクの組成>
・調製例1で得られた体積平均粒径70nmの水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体・・・4.0質量%(固形分)
・3−メチル−1,3−ブタンジオール・・・28.0質量%
・グリセリン・・・13.0質量%
・2−ピロリドン・・・2.0質量%
・下記一般式(2)で表される界面活性剤・・・1.0質量%



ただし、RfはCF2CF3、mは2、nは4、pは4を表す。
・イオン交換水・・・45.0質量%

0105

<シアンインク組成>
・調製例4の銅フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子分散体・・・15.0質量%(固形分)
・3−メチル−1,3−ブタンジオール・・・23.0質量%
・グリセリン・・・8.0質量%
・下記一般式(2)で表される界面活性剤・・・1.0質量%



ただし、RfはCF2CF3、mは2、nは4、pは4を表す。
・イオン交換水・・・53.0質量%

0106

<マゼンタインク組成>
・調製例5のジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子分散体・・・15.0質量%(固形分)
・3−メチル−1,3−ブタンジオール・・・23.0質量%
・グリセリン・・・8.0質量%
・下記一般式(2)で表される界面活性剤・・・1.0質量%



ただし、RfはCF2CF3、mは2、nは4、pは4を表す。
・イオン交換水・・・53.0質量%

0107

<イエローインク組成>
・調製例6のモノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子分散体・・・15.0質量%(固形分)
・3−メチル−1,3−ブタンジオール・・・23.0質量%
・グリセリン・・・8.0質量%
・下記一般式(2)で表される界面活性剤・・・1.0質量%



ただし、RfはCF2CF3、mは2、nは4、pは4を表す。
・イオン交換水・・・53.0質量%

0108

(実施例2)
−インクセット2の作製−
実施例1の黒インク組成において、調製例1の水不溶性ビニルポリマー粒子のカーボンブラック水分散体を、体積平均粒径50nmのカーボンブラック水分散体に変えた以外は、実施例1と同様にして、実施例2のインクセット2を作製した。

0109

(実施例3)
−インクセット3の作製−
実施例1の黒インク組成において、調製例1の水不溶性ビニルポリマー粒子のカーボンブラック水分散体を、体積平均粒径90nmのカーボンブラック水分散体に変えた以外は、実施例1と同様にして、実施例3のインクセット3を作製した。

0110

(比較例1)
−インクセット4の作製−
実施例1の黒インク組成において、調製例1のカーボンブラックを含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体を、調製例2で得られた体積平均粒径70nmのカーボンブラック分散体に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例1のインクセット4を作製した。

0111

(比較例2)
−インクセット5の作製−
実施例1の黒インク組成において、調製例1のカーボンブラックを含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体を、調製例3で得られたカーボンブラック水分散体に変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例2のインクセット5を作製した。

0112

(比較例3)
−インクセット6の作製−
実施例1の黒インク組成において、シリコーン変性アクリル樹脂微粒子を6.5質量%添加した以外は、実施例1と同様にして、比較例3のインクセット6を作製した。

0113

(比較例4)
−インクセット7の作製−
実施例1の黒インク組成において、調製例1のカーボンブラックを含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体の体積平均粒径が70nmのものから20nmのものに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例4のインクセット7を作製した。

0114

(比較例5)
−インクセット8の作製−
実施例1において、調製例1のカーボンブラックを含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体の体積平均粒径が70nmのものから150nmのものに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例5のインクセット8を作製した。

0115

(比較例6)
−インクセット9の作製−
実施例1において、調製例1のカーボンブラックを含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体の体積平均粒径が70nmのものから30nmのものに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例6のインクセット9を作製した。

0116

(比較例7)
−インクセット10の作製−
実施例1において、調製例1のカーボンブラックを含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体の体積平均粒径が70nmのものから110nmのものに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例7のインクセット10を作製した。

0117

なお、実施例2〜3及び比較例4〜7において、カーボンブラックを含有する水不溶性ビニルポリマー粒子の水分散体の体積平均粒径の調整は、合成例1のポリマー溶液のカーボンブラック水分散体における含有量、カーボンブラックと合成例1のポリマーとの質量比を変更することにより行った。

0118

次に、実施例1〜3及び比較例1〜7の各インクセットの黒インクについて、以下のようにして、インク粘度、インク付着性、及び再分散性の評価を行った。結果を表1に示す。

0119

<インク粘度の測定>
粘度は粘度計(RL−500型、東機産業株式会社製)を用いて、25℃で測定した。

0120

<ノズルプレートインク付着性、及び再分散性の評価>
各記録用インクを、前記ノズルプレートのシリコーン撥水処理加工を施したインク吐出面に10μL滴下し、50℃環境下で1時間乾燥した後、該ノズルプレートを水性媒体中に浸漬した後、ノズルプレートを引き上げた際の、ノズルプレートへのインク付着性、及び水性媒体中でのインクの再分散性について観察し、下記基準で評価した。
判定基準
−インク付着性−
○:完全にノズルプレートから剥離している
△:ノズルプレートから剥離するが、完全ではなくインクの痕跡が残っている
×:完全にノズルプレートにインクが付着した状態

0121

〔判定基準〕
−再分散性−
○:インクが再分散している
△:インクが一部凝集し、沈殿しているインクが認められる
×:インクが再分散しない

0122

表1の結果から、実施例1〜3のインクセットにおける黒インクは、いずれも、「記録用インクを、ノズルプレートの撥水処理加工を施したインク吐出面に10μL滴下し、50℃環境下で1時間乾燥した後、該ノズルプレートを水性媒体中に浸漬させると、前記記録用インクが前記ノズルプレートのインク吐出面から完全に剥離し、該剥離した記録用インクが水性媒体中で再分散する」を満たすものであった。
これに対し、比較例1〜7のインクセットにおける黒インクは、いずれも、「記録用インクを、ノズルプレートの撥水処理加工を施したインク吐出面に10μL滴下し、50℃環境下で1時間乾燥した後、該ノズルプレートを水性媒体中に浸漬させると、前記記録用インクが前記ノズルプレートのインク吐出面から完全に剥離し、該剥離した記録用インクが水性媒体中で再分散する」を満たさないものであった。
比較例2の黒インクは、インクの定着性を上げる処理として、グラフトポリマーを用い、ポリマー同士の反応性を高める処理を施していることから(調製製3)、一度ポリマー同士が反応した場合には、水性媒体中でも離れ難くなり、剥離及び再分散しないものである。
比較例3の黒インクは、インクの定着性を改良するため、ポリマーをインク調製時に添加しており、その添加量も実施例1の黒インクにおける調製例1の分散体に含まれるポリマー量以上であることから、付着性及び再分散性が劣る結果であった。

0123

次に、実施例1〜3及び比較例1〜7の各インクセットについて、以下のようにして、画像濃度、目詰まり性、及び吐出安定性の評価を行った。結果を表2に示す。なお、目詰まり性、及び吐出安定性については、吐出するインクヘッド各色ごとに決まっているので、インクセットを評価すれば黒インクについても評価していることになる。

0124

<画像濃度>
図1図3に示すインクジェットプリンタ(インク吐出面にシリコーン撥水加工処理を施したノズルプレートを有する)を用い、調製した各インクセットを充填して、普通紙(Type6200紙、株式会社NBSリコー製)に解像度1200dpiでCYMKの4色を併用したコンポジットブラックベタ印字を行った。印字乾燥後、画像濃度を反射型カラー分光測色濃度計(X−Rite社製)を用いて画像濃度を測定した。このときの付着量は9.5g/m2であった。

0125

<目詰まり性の評価>
図1図3に示すインクジェットプリンタ(インク吐出面にシリコーン撥水加工処理を施したノズルプレートを有する)に、各インクセットを充填してインク吐出を確認した後、ノズル面のキャップをすることなく室温にて放置し、吐出を再開した際に画像乱れを生じるまでの放置時間を測定した。
〔判定基準〕
◎:9時間以上
○:6時間以上9時間未満
△:2時間以上6時間未満
×:2時間以内

0126

<吐出安定性の評価>
上記目詰まり性と同様にしてインク吐出性を確認した後、30℃環境下にてベタ及び罫線パターン連続印字を1,000枚行うことにより実施し、印字後にドット抜け又はインクの飛び散りや曲がりなどによる乱れの程度を以下の基準に基づいて評価した。
評価基準
◎:ドット抜け、曲がりなし
○:曲がりあり
△:抜けあり
×:吐出せず

0127

表3の結果から、比較例1〜7のインクセットに比べて、実施例1〜3のインクセットは、いずれも普通紙に対する画像濃度に優れ、かつ目詰まり信頼性、吐出安定性が良好であることが分かった。

0128

本発明の記録用インクは、普通紙に対する画像品質及び高速記録対応に優れ、かつ保存安定性及び吐出安定性が良好であるので、インクカートリッジ、インク記録物、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に好適に用いることができる。
本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法は、インクジェット記録方式による各種記録に適用することができ、例えば、インクジェット記録用プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機、などに特に好適に適用することができる。

図面の簡単な説明

0129

図1は、本発明のインクカートリッジの一例を示す概略図である。
図2は、図1のインクカートリッジのケースも含めた概略図である。
図3は、インクジェット記録装置のインクカートリッジ装填部のカバーを開いた状態の斜視説明図である。
図4は、インクジェット記録装置の全体構成を説明する概略構成図である。
図5は、本発明のインクジェットヘッドの一例を示す概略拡大図である。
図6は、本発明のインクジェットヘッドの他の一例を示す要素概略拡大図である。
図7は、図6のインクジェットヘッドの要部拡大概略断面図である。

符号の説明

0130

10フレーム
20流路板
30ノズルプレート
40ベース
50積層圧電素子
60振動板
70接着層
80FPC
101 装置本体
102給紙トレイ
103排紙トレイ
104インクカートリッジ装填部
111 上カバー
112 前面
115 前カバー
131ガイドロッド
132 ステー
133キャリッジ
134記録ヘッド
135サブタンク
141 用紙載置部
142 用紙
144分離パッド
151搬送ベルト
152 再度カウンタローラ
156帯電ローラ
157搬送ローラ
158 デンションローラ
171分離爪
172排紙ローラ
173排紙コロ
181両面給紙ユニット
200 インクカートリッジ
201 インクカートリッジ
241インク袋
242インク注入口
243インク排出口
244カートリッジ外装

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