JPH0699576A - インクジェット記録方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 いかなる種類の普通記録紙であっても良好
な印字品位を有し、しかも擦過性、耐水性、耐光性等の
堅牢性に優れた記録画像を得るインクジェットの記録方
法、およびその装置を提供することにある。 【構成】 記録液中に含まれるポリマーの極性とは逆
極性をもつポリマーを含有する溶液を記録を行うまえに
記録媒体上に噴射し、この液滴が付着した部分に記録液
を吐出させて記録を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録ヘツドのオリフィス
から熱エネルギーの作用によって記録液を飛翔させ、そ
の結果塗工用紙、いわゆる普通紙に記録を行う記録方法
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に騒音
の発生が少なく、しかも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イ
ンクとして各種の水溶性染料を水または水と有機溶媒と
の混合液に溶解させたものが使用されているが、記録画
像の耐光性、耐水性、印字品位が問題になる場合が多
い。

【０００３】一方、水溶性染料を使用したインクに比較
して、水性分散系顔料インクは耐水性、耐光性がともに
格段に優れるために、種々の水性顔料インクの検討がな
されている。水性顔料インクを用いたインクジェットイ
ンクとしては、特開昭５６−１４７８５９、５６−１４
７８６０等に特定の水溶性溶媒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４−５７８
５９、４−５７８６０等には顔料と染料を併用したイン
クの提案が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
水性顔料インクを普通紙（コピー用紙、ボンド紙などの
一般に事務所に普及している紙）に記録を行った場合に
は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
ェット専用紙とは異なり、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には水溶性染料を用いたイ
ンクの染料が紙の繊維に染着し、その後に紙の表面に残
りやすいために、紙の表面状態による印字濃度などへの
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。更に、水溶性顔料を用いた場合には、前述した
ように紙の表面に顔料を残存させているために、指でこ
する等の擦過性にも弱点を持っている。また、インクジ
ェット用インクは文具用インクとは異なり、吐出安定
性、長期の分散安定性、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など多くの重要技術課題を
有しており、インクの組成検討だけで全てを解決するこ
とは難しく、これらの技術的課題をインク組成と記録方
法に機能分離することによって、効果的に解決すること
が望まれている。

【０００５】そこで本発明の目的は前述した従来の問題
点を解消し、どんな種類の普通紙上においても良好な印
字品位であって、しかも擦過性、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。

【０００６】

【課題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。

【０００７】即ち本発明は記録液に記録信号に応じた熱
エネルギーを付与し、微細孔から液滴として、顔料、水
溶性樹脂、水溶性溶媒および水を含有する記録液を吐出
させて記録を行うインクジェット記録方法において、記
録液中に含まれるポリマーの極性とは逆極性を持つポリ
マーを含有する溶液を記録を行う前に記録媒体上に噴射
し、この液滴が付着した部分に前記記録液を吐出させて
記録を行うインクジェット記録方法であり、そのための
装置である。

【０００８】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
には、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、本発明を完成するに至った。換言すれば、水性顔料
インクにあって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、その紙の表面に留まり、その結
果印字濃度が得られ、紙の表面状態がインクの安定性を
破壊するものであれば、良好な印字濃度が得られ、逆に
インクの凝集よりも浸透が先に起れば、望ましい印字濃
度は得られないということを見出したのである。一方、
普通紙は一般的には酸性紙と中性紙に分類されるが、そ
の表面には紙の用途により種々の処理が施されており、
全ての紙用にその紙の表面で瞬時に凝集が開始するよう
にインクを設計することは困難である。

【０００９】また逆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、更に
微細なノズル先端における長期の放置による固化防止の
要求と相反するものである。印字濃度を高める方法とし
ては例えば特開昭３−１４５３８１には白色樹脂粒子を
顔料、分散剤を含む筆記具用水性インキ組成物中に含有
させることが記載されているが、この方法をインクジェ
ット記録用として用いる場合には、上述の長期の保存安
定性、吐出安定性、微細ノズル先端における長期放置に
よる固化防止等の問題を満足するものは極めて限定さ
れ、インクに対して悪影響を及ぼさない粒子種、或いは
その粒子を分散させる物質等はかなり限られたものとな
る。

【００１０】また擦過性についてはインク中にバインダ
ー的な物質を含有させて、改善する例が多数報告されて
いるが、逆にこれらのバインダーを添加したためにイン
クの増粘化等により前述した保存安定性、吐出安定性、
固着等の問題が発生する。

【００１１】そこで本発明者らはこれらの相反する要求
性能を記録手段とインク組成に分離することによって、
普通紙における印字品位、擦過性、耐光性、耐水性が良
好であって、しかも信頼性に優れた水性顔料インクを用
いたインクジェット記録方法を提供するに至った。即
ち、記録液としての水性顔料インクを噴射するに先だっ
て記録液中に含まれるポリマーの極性とは逆極性を持つ
ポリマーを含有する液体を紙上に噴射し、紙の表面状態
を一定の状態に処理しておくことにより、紙の種類によ
らない良好な印字物を提供するインクジェット記録方法
およびその装置を見出し、本発明を完成に至った。即
ち、先に、あるいは後に噴射される液と記録液が混合す
ることによってこの極性の異なる両ポリマーが相互作用
を及ぼしあって、何れのポリマーとも異なるポリマーコ
ンプレックスを形成し、素早く凝集するのである。この
結果印字濃度の向上、擦過性の向上が認められる。この
様な記録材の考え方は例えば特開昭６１ー１８８１８１
等に記載されている。

【００１２】また、この方法によれば記録液中に含まれ
るポリマーの極性とは逆極性を持つポリマーを含有する
液体と記録液とが分離した状態にあるので、この記録液
中に含まれるポリマーの極性とは逆極性を持つポリマー
を含有した液体が記録液に対して影響を及ぼすのは紙上
に記録液が噴射された後である。また、このような印字
方法としては、例えば特開昭５６−８９５９、６４−６
３１８５、或いは特開平３−２４０５５７、特開平３−
２４０５５８などにインクの噴射に先だって電解質等を
含む先打ち液を噴射させ、印字物のシャープネス、耐水
性等を改良した発明が開示されているが、本発明の先願
として障害になるような内容は記載されていない。

【００１３】以下に本発明を詳細に述べる。

【００１４】本発明に使用される先に噴射される液体に
含有されているポリマーとしては、水溶性あるいは水溶
性有機溶媒に可溶であれば特に限定されるものではない
が、塩基性ポリマーとしては（即ち記録液中に含まれる
ポリマーが酸性ポリマーのとき）、例えば、Ｎ−ビニル
ピロリドン、Ｎ−ビニル−５−メチルピロリドン、Ｎ−
ビニル−３−メチルピロリドン、Ｎ−ビニル−３、３、
５−トリメチルピロリドン、Ｎ−ビニル−３−ベンジル
ピロリドン、Ｎ−ビニルピペリドン、Ｎ−ビニル−４−
メチルピペリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−ビ
ニルカプリルラクタム、Ｎ−ビニル−３−モルホリン、
Ｎ−ビニルチオピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピリドン
等の単独重合体または他の一般的なモノマーとのランダ
ム、ブロック、グラフト共重合体等、Ｎ−ビニル−２−
オキサゾリドン、Ｎ−ビニル−５−メチル−２−オキサ
ゾリドン、Ｎ−ビニル−５−エチル−２−オキサゾリド
ン、Ｎ−ビニル−４−メチル−２−オキサゾリドン、Ｎ
−ビニル−２−チオオキサゾリドン、Ｎ−ビニル−２−
メルカプトベンゾチアゾール等の単独重合体または他の
一般的なモノマーとのランダム、ブロック、グラフト共
重合体等、Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニル−２−
メチルイミダゾール、Ｎ−ビニル−４−メチルイミダゾ
ール等の単独重合体または他の一般的なモノマーとのラ
ンダム、ブロック、グラフト共重合体等、２−または４
−ビニルピリジン等の単独重合体または他の一般的なモ
ノマーとのランダム、ブロック、グラフト共重合体等が
挙げられ、上記において使用してもよい他の共重合性モ
ノマーはメタクリレート、アクリレート、アクリルアミ
ド、アクリロニトリル、ビニルエーテル、酢酸ビニル、
ビニルイミダゾール、エチレン、スチレン及びその他の
一般的なモノマー等であり、本発明において特に好まし
いのはＮ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルピペリドン、
Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−ビニルカプロラクタ
ム、Ｎ−ビニルモルホリン、Ｎ−ビニル−２−オキサゾ
リドン、Ｎ−ビニル−５−メチル−２−オキサゾリド
ン、アクリルアミドの単独重合体、共重合体等である。

【００１５】また酸性ポリマーとしては（即ち、あまり
一般的ではないが、記録液中に含まれるポリマーが塩基
性ポリマーのとき）、例えば各種多価カルボン酸で変性
した酸性セルロース誘導体、多価カルボン酸のビニルエ
ステルモノマー等の単独重合体または他の一般的なモノ
マーとのランダム、ブロック共重合体、グラフト共重合
体等、アクリル酸またはメタクリル酸等のモノマーの単
独重合体または他の一般的なモノマーとのランダム、ブ
ロック共重合体、グラフト共重合体等、無水マレイン
酸、イタコン酸等のα、β−不飽和ビニルモノマー等の
単独重合体または他の一般的なモノマーとのランダム、
ブロック共重合体、グラフト共重合体等、Ｏーエチルセ
ルロース酢酸水素硫酸水素フタル酸エステル、セルロー
ス酢酸水素硫酸水素フタル酸、エタルセルロース水素−
Ｏ−スルホ安息香酸エステル、Ｏ−Ｐ−スルホンベンジ
ルセルロース酢酸エステル、Ｏ−エチル−Ｏ−Ｐ−スル
ホエチルセルロース酢酸エステル等のセルロース誘導
体、ポリビニルアルコールまたはビニルアルコール共重
合体のスルホン酸化合物によるスルホン酸変性ポリマー
等、エチルセルロース、ヒドロキシエチル／エチルセル
ロース、ヒドロキシエチル／ベンジルセロース等、その
他スルホン酸やフェノール基を有するモノマーの単独重
合体または他の一般的なモノマーとのランダム、ブロッ
ク、グラフト共重合体等、その他カルボキシル基または
スルホン酸基またはフェノール基含有化合物による各種
重合体の酸性変性物、以上のような酸性ポリマーはいず
れも使用することができるが、本発明において特に好ま
しいのはα、βー不飽和酸の単独重合体、ランダム、ブ
ロック、グラフト共重合体である。

【００１６】また液体中に含まれるこれらのポリマーの
含有量はポリマーの種類にもよるが０．００１−２０％
程度である。

【００１７】さらに媒体としてイオン交換水及び多価ア
ルコール、またはそのアルキルエーテル、１級アルコー
ル等の水溶性の有機溶媒が含有されいる。

【００１８】本発明に使用されるインクに含有される顔
料の量は重量比で１−２０重量％、好ましくは２−１２
重量％の範囲で用いる。本発明に使用される顔料は上記
性能を満足するならばどのような顔料でも使用可能であ
るが、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るカーボンブ
ラックであって、一次粒子径が１５から４０ｍμ、ＢＥ
Ｔ法によって求めた比表面積が５０〜３００ｍ² ／ｇ、
ＤＢＰ吸油量が４０から１５０ｍｌ／１００ｇ、揮発分
が０．５〜１０％、ｐＨ値が２〜９であり、例えば、Ｎ
ｏ．２３００，Ｎｏ．９００，ＭＣＦ８８，Ｎｏ．３
３，Ｎｏ．４０，Ｎｏ．４５，Ｎｏ．５２，ＭＡ７，Ｍ
Ａ８，Ｎｏ．２２００Ｂ（以上三菱化成社製）、ＲＥＶ
ＥＮ１２５５（コロンビア社製）、ＲＥＧＡＬ４００
Ｒ，ＲＥＧＡＬ３３０Ｒ，ＲＥＧＡＬ６６０Ｒ，ＭＯＧ
ＵＬＬ（キャボット社製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ
ＦＷ１，ＣＯＬＯＲ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８，Ｃｏｌｏ
ｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ
Ｓ１５０，Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５，Ｐｒｉｎｔｅｘ
Ｕ（デグッサ社製）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使用
可能である。

【００１９】イエローインクに使用される顔料として
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １，Ｃ．Ｉ．
Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍ
ｅｎｔＹｅｌｌｏｗ ３，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙ
ｅｌｌｏｗ １３，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌ
ｏｗ １６，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ８
３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。

【００２０】マゼンタインクとして使用される顔料とし
てＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ５，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ
ｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅ
ｄ１２，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８（Ｃ
ａ），Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８（Ｍ
ｎ），Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７（Ｃ
ａ），Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １１２，Ｃ．
Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ１２２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。

【００２１】シアンインクとして使用される顔料として
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ１，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ
ｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂ
ｌｕｅ ３，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １
５：３，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １６，
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２２，Ｃ．Ｉ．Ｖ
ａｔ 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】本発明に使用される記録液用顔料の分散剤
は水溶性樹脂ならどんなものでも使用可能であるが、重
量平均分子量は１０００から３００００の範囲が好まし
い。更に好ましくは３０００から１５０００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
ル等、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
ール酸誘導体から選ばれた少なくとも１種以上の単量体
からなるブロック共重合体、あるいはランダム、グラフ
ト共重合体、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であって、アルカ
リ可溶型樹脂である。すなわちここで言う酸性ポリマー
である。さらに親水性単量体からなるホモポリマー、ま
たはこれらの塩でも良い。また、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も使用するこ
とが可能である。また塩基性ポリマーの分散剤としては
顔料を安定に分散できるものであれば前述したポリマー
を用いることができるが、特に好ましいものはアクリル
アミドのホモポリマーまたは他の一般的なモノマーとの
ランダム、ブロック、グラフト共重合体である。

【００２３】しかしアルカリ可溶性の樹脂、すなわち酸
性ポリマーを用いた場合の方が分散液の低粘度化が可能
であって、分散も容易であるという利点がある。さらに
ｐＨ６以下で凝集を開始する樹脂が印字濃度の向上には
特に好ましい。なお前記水溶性樹脂は記録液全量に対し
て０．１〜５重量％の範囲で含有されていることが好ま
しい。

【００２４】記録液のｐＨがインクジェット記録装置内
の種々の部材の腐食の原因となる場合もあるので、記録
液のｐＨは好ましくは４〜１０とするのが望ましい。

【００２５】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の有機アミ
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、有機
酸、鉱酸があげられる。

【００２６】以上のような顔料および水溶性樹脂は媒体
中に分散または溶解される。

【００２７】本発明の記録液において好適な水溶性媒体
は水及び水溶性有機溶媒であり、水としては種々のイオ
ンを含有してい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。

【００２８】また、その他の併用しうる任意の溶媒成分
としては水と混合して使用される水溶性有機溶媒であ
り、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媒の中
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。

【００２９】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を１％以上添
加することが効果的である。その理由はこれら溶媒を添
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
り安定に行うことができるからと考えられる。しかし、
これら溶媒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、これら溶媒の適切な濃度
は３〜１０％あることが明らかになった。さらにこれら
溶媒の効果としては分散液にこれら溶媒を添加すること
により、分散時における泡の発生を抑え、効率的な分散
が行えることが挙げられる。

【００３０】本発明の記録液中の上記水溶性有機溶媒の
含有量は一般的には記録液全重量の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、
使用する水は記録液全重量の１０〜９０重量％、好まし
くは３０〜８０重量％の範囲である。

【００３１】また本発明の記録液が所望の物性値を持つ
記録液にするために、必要に応じて上記成分の他に界面
活性剤、消泡剤、防腐剤等を添加することが可能であっ
て、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。イン
クの保存安定性等に悪影響を及ぼさないものであれば、
特に品種が限定されるものではなく、これらの中から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０．０
１〜５重量％が望ましい。この際の記録液の表面張力が
３０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上になるように活性剤の添加量を
決定する事が好ましい。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すからで
ある。

【００３２】本発明のインクの作成方法としては、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を
添加し、撹拌後に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のような成分を加え、撹拌し
記録液とする またアルカリ可溶型樹脂を使用する場合には樹脂を溶解
させるために、塩基を添加することが必要である。

【００３３】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また必要であ
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、顔料表面への吸着を促進するものである。

【００３４】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
ノ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。

【００３５】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機種でも良いが、例えば、ボ
ールミル、ロールミル、サンドミルなどが挙げられる。

【００３６】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、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。

【００３７】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、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。

【００３８】前記の記録液中に含まれるポリマーの極性
とは逆極性を持つポリマーを含有する液体は所定のエネ
ルギーにより液滴を吐出させて記録を行うインクジェッ
ト記録ヘッドとは別の手段によって記録面に付与され
る。具体的には、記録を行う前にスプレー、バーコータ
ーによって塗布したり、また図１，図２に示すように記
録液を含有するインクジェットヘッドとは別にインクジ
ェットヘッドを具備する装置を設けてもよい。

【００３９】図１に本発明のインクジェット記録方法と
その装置を模式的に図示する。記録用紙２に向けて先ず
副ヘッド１ｂから記録液中に含まれているポリマーの極
性とは逆極性を持つポリマーを含有する液体を噴射し、
ある一定時間経過後に、主ヘッド１ａから記録用インク
を噴射して記録を行う。この際に主ヘッドから噴射され
るインク滴が記録用紙２上で事前に副ヘッドから噴射さ
れた液滴の着弾点とほぼ一致するように両ヘッドの配置
を定める。また図２に示すように主ヘッド５ａと副ヘッ
ド５ｂを上下に配置して、印字を行うことも可能であ
る。図２においては、４は記録紙である。さらに１つの
ヘッド内に２つの液室を設け、２種類の液体を同時に噴
射することも可能である。

【００４０】本発明の記録方法に用いられる記録装置と
しては、記録信号によってピエゾ振動子を振動させるこ
とによって液滴を噴射させる装置、あるいは、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、該エネルギーにより液滴を発生させる装置が挙げ
られる。

【００４１】図３（ａ），（ｂ），図４には例としてそ
の主要部である熱エネルギーによってインクを噴射させ
るヘッドの構成例を示す。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、またはプラスチッ
ク板など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
化シリコンなど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。

【００４２】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。

【００４３】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となり記録材２５に向
かって飛翔する。図４には図３（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。このマルチヘッ
ドはマルチ溝２６を有するガラス板２７と図３（ａ）と
同様な発熱ヘッド２８を接着して作られる。

【００４４】なお図３（ａ）はインク流路に沿ったヘッ
ド１３の断面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−
Ｂ線での切断面の図である。

【００４５】図５に本発明のインクジェット記録方法を
示す装置の一例を示す。この図の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
をなしている。このブレード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、本例の場合には、記録ヘ
ッドの移動経路中に突出した形態で保持されている。６
２，６２’はキャップであり、ブレードに隣接するホー
ムポジションに配設され、記録ヘッドの移動方向と垂直
方向に移動して吐出面と当接し、キャッピングを行う構
成になる。さらに６３はブレードに隣接して設けられる
インク吸収体であり、ブレードと同様に記録ヘッドの移
動経路中に突出した形態で保持されている。上記ブレー
ド、両キャップ、吸収体によって吐出回復部６４が構成
され、ブレードおよび吸収体によってインク吐出口面の
水分、塵やほこり等の除去が行われる。６５，６５’は
吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口面に対向する記
録材にインクを吐出して記録を行う記録ヘッドを示し、
６５は水性顔料インクを搭載したヘッド、６５’は記録
液中に含まれるポリマーの極性とは逆極性を持つポリマ
ーを含有する液体を搭載したヘッドである。６６はキャ
リッジであって、両記録ヘッドを搭載してその移動を行
い、ガイド軸６７と摺動可能に係合しており、モータ６
８によって駆動されるベルト６９と接続している。これ
によりキャリッジはガイド軸に沿った移動が可能とな
り、記録ヘッド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。

【００４６】５１は記録材を挿入するための給紙部、５
２はこの図に示されていない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記録材が供給され、記録が進行
するにしたがって排紙ローラ５３を配した排紙部へ送ら
れる。

【００４７】上記構成においては記録ヘッドが記録終了
後等にホームポジションに戻る際には、ヘッド回復部６
４のキャップは記録ヘッドの移動経路から退避している
が、ブレードは移動経路中に突出している。この結果、
記録ヘッドの吐出口面がワイピングされる。なお、キャ
ップが記録ヘッドの吐出面に当接してキャッピングを行
う場合、キャップは記録ヘッドの移動経路中へ突出する
ように移動する。

【００４８】記録ヘッドがホームポジションから記録開
始位置へ移動する場合には、キャップおよびブレードは
上述したワイピング時の位置と同一の位置を占めてい
る。その結果、この移動においても記録ヘッドの吐出口
面はワイピングされる。

【００４９】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。

【００５０】図６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４５
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。この栓に針（図には示されていない）
を挿入することにより、インク袋中のインクをヘッドに
供給可能になる。４４は廃インクを受容するインク吸収
体である。

【００５１】本発明に使用されるインクジェット記録装
置としては、上記のような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７に示すようにこれ
らが一体となったものを好適に用いられる。

【００５２】この図においてはインクジェットカートリ
ッジ７０が示されており、この中にインクを含浸させた
インク吸収体が収納されており、このようなインク吸収
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。

【００５３】このインクジェットカートリッジは第５図
で示す記録ヘッドに代替して用いられるものであって、
キャリッジに対しては着脱自在になっている。

【００５４】

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に説明す
る。なお文中に部または、％とあるのは重量基準であ
る。 実施例１，２，３，４ （１） 先に噴射される液体の調整 下記の組成の液体組成物を先に噴射される液体として調
整する。 グリセリン １０ 部 エチルアルコール ３．５部 ポリビニルピロリドン ＰＶＰＫ−６０（Ｇ．Ａ．Ｆ製） ３ 部 イオン交換水 ８３．５部 これらを精秤し、６０℃の水浴中で混合し、１時間撹拌
し、先に噴射される液体（ア）とした。同様に下記の組
成を有する先に噴射される液体（イ）を（ア）と同様の
方法で作成した。 エチレングリコール ３０部 カチオン化ＰＶＡ Ｃ−３１８ＡＡ（クラレ製、試作品） ２部 イオン交換水 ６８部 同様に下記の組成を有する先に噴射される液体（ウ）を
（ア）と同様の方法で作成した。 チオジグリコール ３０部 スチレン−アクリル酸共重合体（酸価350 、重量平均分子両12000 ） ３部 塩化ナトリウム ２部 イオン交換水 ６７部 （２） 記録液の調整 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 ８１．５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℃に加熱し、
樹脂成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（ＭＳＦ８８ 三菱化成製）１０
部、イソプロピルアルコール１部を加え、３０分間プレ
ミキシングをおこなった後に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。 （３） インクの作成 上記分散液 １０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 イオン交換水 ６５部 上記成分を混合し、記録液（Ａ）とした。 （４） 顔料分散液の作成 ソルスパース２００００（カチオン性分散剤、Ｉ．Ｃ．Ｉ．製） ８部 ソルスパース１２０００（カチオン性分散剤、Ｉ．Ｃ．Ｉ．製） ２部 イオン交換水 ７０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℃に加熱し、
樹脂成分を完全に溶解させる。この溶液にカーボンブラ
ック（モガールＬ、デグッサ社製）１５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
おこない、粗大粒子を除去して分散液とした。 （５） 記録液の作成 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 ６１．５部 このようにして記録液（Ｂ）を得た。 （６） 記録液の調整 顔料分散液の作成 ローマＤ（サンノプコ製、ナフタレンスルホン酸ソーダ塩） １．５部 イオン交換水 ８１．５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℃に加熱し、
樹脂成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、デグッサ社製）１１
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 ０．５ｍｍ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
おこない、粗大粒子を除去して分散液とした。 （７） インクの作成 上記分散液 １０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 イソプロピルアルコール ３部 イオン交換水 ５５部 上記成分を混合し、記録液（Ｃ）とした。 （８） 印字記録物の作成 （１）図５に示されているように２列にオンデイマンド
型のインクジェットカートリッジを並べ、先に噴射され
る方のカートリッジには記録液中に含まれるポリマーの
極性とは逆極性を持つポリマーを含有する液体を、また
後のカートリッジには記録液を充填し、印字を行い、下
記の評価を行った。 （２）第２図に示されているようにピエゾ振動子を具備
するオンデイマンド型記録ヘッドを２つ有する記録装置
を用い、それぞれのインクタンクには上記の方法で作成
した記録液中に含まれるポリマーの極性とは逆極性を持
つポリマーを含有する液体と記録液を充填し、印字を行
い、下記の評価を行った。 （３）インクジェット記録装置で記録を行う前にスプレ
ー法により記録液中に含まれるポリマーの極性とは逆極
性を持つポリマーを含有する液体で記録用紙を処理した
場合、バブルジェットプリンターＢＪ−１０ｖ（キヤノ
ン製）の記録ヘッドに上記のように作成した記録液を充
填し、印字を行い、下記の評価を行った。

【００５５】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、Ｘｅｒｏｘ４
０２４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（Ｔ
Ｒ９１８）で測定した。

【００５６】評価２ 印字物の耐光性、耐水性、擦過性 上記の印字物を水道水に５分間浸し、試験前後の印字濃
度を測定し、印字濃度残存率を求め、２紙の平均値を印
字物の耐水性とした。上記の印字物をアトラスフェード
メーターで２００時間照射し、試験前後の印字濃度を測
定し、印字濃度残存率を求め、２紙の平均値を印字物の
耐光性とした。上記の印字物を印字５分後にベタ部分を
指でこすり、指に付いていないものを○、少し付いてい
るものを△、明らかについていないものを×とした。

【００５７】比較例１，２，３，４ 記録液を噴射するためのインクジェットカートリッジの
みを有する記録装置によって、同様の記録液を用いて評
価を行った。

【００５８】比較例５ （記録液の作成） ＣＩ．フードブラック２ ３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 イオン交換紙 ７９部 上記成分を混合し、ｐＨが８から１０になるように、ア
ミノメチルプロパノールで調整し、記録液（Ｄ）を得
た。表１にはこれら実施例および比較例の内容および評
価結果を記載する。

【００５９】

【表１】

【００６０】

【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、どのような種類の普通紙に印字し
た場合でも印字濃度が高く、また擦過性にも優れ、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
ことが可能であって、信頼性、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】

【図１】本発明のインクジェット記録方法を示す模式図
である。

【図２】本発明のインクジェット記録方法において、主
ヘッド、副ヘッドおよび記録紙の位置関係の一例を示す
図である。

【図３】（Ａ）インクジェット記録装置のヘッド部の縦
断面図である。 （Ｂ）インクジェット記録装置のヘッド部の横断面図で
ある。

【図４】インクジェット記録装置のヘッド部の外観斜視
図である。

【図５】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図で
ある。

【図６】インクカートリッジの縦断面図である。

【図７】記録ユニットの斜視図である。

【符号の説明】

１ａ 主ヘッド １ｂ 副ヘッド ２ 記録用紙 ３ 両ヘッドの共通部分 ４ 記録紙 ５ａ 主ヘッドの噴射方向 ５ｂ 副ヘッドの噴射方向 １３ ヘッド １５ 発熱ヘッド １６ 保護膜 １７−１ アルミニウム電極 １７−２ 同上 １８ 発熱抵抗体層 １９ 蓄熱層 ２０ 基板 ２１ インク ２２ オリフィス ２３ メニスカス ２４ 記録小滴 ２５ 記録材 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 記録材 ５２ 紙送りローラ ５３ 排紙ローラ ６１ ワイピング材としてのブレード ６２ キャップ ６２’ キャップ ６３ インク吸収体 ６４ 吐出回復部 ６５ 記録ヘッド ６５’ 同上 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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9012−2Ｃ Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３ Ｂ 9012−2Ｃ １０３ Ｘ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録液にエネルギーを付与して微細孔か
   ら液滴として、顔料、水溶性樹脂、水溶性溶媒および水
   を含有する記録液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、記録を行う前に、記録と同時に、
   あるいは記録を行った後に記録媒体上に極性ポリマーを
   含有する溶液を塗布あるいは前記手段により噴射するこ
   とを特徴とするインクジェット記録方法。
2. 【請求項２】 記録媒体上に塗布あるいは噴射される極
   性ポリマーの極性が記録液中に含まれている別のポリマ
   ーの極性と逆極性であることを特徴とするインクジェッ
   ト記録方法。
3. 【請求項３】 記録液にエネルギーを付与して微細孔か
   ら液滴として、顔料、水溶性樹脂、水溶性溶媒および水
   を含有する記録液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、記録を行う前に、記録と同時に、
   あるいは記録を行った後に記録媒体上に極性ポリマーを
   含有する溶液を塗布あるいは前記手段により噴射するこ
   とを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 吐出液の着弾点と塗布あるいは噴射液の
   着弾点がほぼ一致するように両液の噴射構造を組み込む
   ことを特徴とする請求項３によるインクジェット記録装
   置。
5. 【請求項５】 記録媒体上に塗布あるいは噴射される極
   性ポリマーの極性が記録液中に含まれている別のポリマ
   ーの極性と逆極性であることを特徴とするインクジェッ
   ト記録装置。