JP2001081375A - インク、インクセット、インクカートリッジ、記録ユニット、カラー画像記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分散剤を有するカーボンブラックを有する顔
料インクであり、顔料インクが本来有する長所を損なう
ことなく、耐擦過性に優れた高品位画像を提供し得、カ
ラー画像を形成した場合にブリーディングの発生が抑制
できるインク、該インクを用いたインクセット、インク
カートリッジ、記録ユニット、カラー画像記録装置及び
インクジェット記録方法の提供。 【解決手段】 （Ｍ₁)₂ＳＯ₄、ＣＨ₃ＣＯＯ(Ｍ₁)、Ｐｈ
−ＣＯＯ(Ｍ₁)、（Ｍ₁)ＮＯ₃、（Ｍ₁)Ｃｌ、（Ｍ₁)Ｂ
ｒ、（Ｍ₁)Ｉ、(Ｍ₁)₂ＳＯ₃及び（Ｍ₁)₂ＣＯ₃（但し、
Ｍ₁はアルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウ
ムを表わし、Ｐｈはフェニル基を表わす。）から選ばれ
る少なくとも１種の塩と、分散剤を有するカーボンブラ
ックとを含むインク、インクセット、画像記録装置等。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インク、インクセ
ット、インクカートリッジ、記録ユニット、カラー画像
記録装置及びインクジェット記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、筆記具（万年筆、サインペ
ン、水性ボールペン等）用の黒色インク及びインクジェ
ット用の黒色インクとして、印字物の濃度が高く、又、
堅牢性等に優れた黒色着色剤であるカーボンブラックを
用いたインクが提案されている。又、近年は、特に家庭
やオフィス等で一般に使用されているコピー用紙、レポ
ート用紙、ノート、便箋、ボンド紙及び連続伝票用紙等
の普通紙に対しても良好な記録を行うことができるよう
に、インクの組成及び物性等について多様な面から詳細
な研究開発がなされている。例えば、特開昭６１−２８
３８７５号公報及び特開昭６４−６０７４号公報には、
カーボンブラックと分散剤とを含む水性顔料インクが開
示されている。かかるインクを用いれば、画像を形成し
た場合に、文字品位のシャープネスさや、高い濃度の画
像を得ることが可能となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、分散剤
を含むカーボンブラックを黒色顔料として含む黒色顔料
インクをインクジェット記録に用いた場合について種々
の検討を行なった。その結果、かかる構成のインクは、
記録媒体（例えば、紙等の普通紙）の種類によっては必
ずしも十分な画像の耐擦過性が得られず、画像品位が損
われることがあることを見出した。画像の耐擦過性を改
良する手法として、インク中に界面活性剤を添加させる
ことで、インクの記録媒体中への浸透性を向上させるア
イデア等が提案されている。しかし、顔料インクが、記
録媒体へとより浸透され易いように構成すると、当然
に、画像の文字品位のシャープネスさや高い画像濃度と
いった本来顔料インクが持っている長所が損なわれると
いう問題がある。

【０００４】従って、本発明の目的は、分散剤を有する
カーボンブラックを有する顔料インクでありながら、形
成画像のシャープネスさや高い画像濃度の実現等、顔料
インクが本来有する長所を損なうことなく、耐擦過性に
優れた高品位画像を提供し得るインク、該インクを用い
たインクセット、インクカートリッジ、記録ユニット、
カラー画像記録装置及びインクジェット記録方法を提供
することにある。更に、本発明は、分散剤を含むカーボ
ンブラックを黒色顔料とする顔料インクであるにもかか
わらず、記録媒体の種類による影響を緩和し、画像品位
に優れ、且つ、カラー画像の形成の際のブリードの発生
が有効に抑制され、高品位の画像が安定して得られるイ
ンク、インクセット、インクカートリッジ、記録ユニッ
ト、カラー画像記録装置及びインクジェット記録方法を
提供することにある。

【０００５】

【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。即ち、本発明は、（Ｍ₁)₂Ｓ
Ｏ₄、ＣＨ₃ＣＯＯ(Ｍ₁）、Ｐｈ−ＣＯＯ(Ｍ₁）、（Ｍ₁)
ＮＯ₃、（Ｍ₁)Ｃｌ、（Ｍ₁)Ｂｒ、（Ｍ₁)Ｉ、（Ｍ₁)₂Ｓ
Ｏ₃及び（Ｍ₁)₂ＣＯ₃（但し、Ｍ_１はアルカリ金属、ア
ンモニウム又は有機アンモニウムを表わし、Ｐｈはフェ
ニル基を表わす。）から選ばれる少なくとも１種の塩
と、分散剤を有するカーボンブラックとを含むことを特
徴とするインクである。

【０００６】又、本発明は、少なくとも、上記構成の本
発明の黒色のインクと、シアン用、マゼンタ用、イエロ
ー用、レッド用、グリーン用及びブルー用の色材から選
ばれる少なくとも１つの色材を含む水性のカラーインク
とが組み合わされていることを特徴とするインクセット
である。

【０００７】又、本発明は、上記のインクを収容してい
るインクタンクを備えていることを特徴とするインクカ
ートリッジ；上記のインクを収容したインク収容部及び
該インクを吐出させるためのヘッド部を備えたことを特
徴とする記録ユニット；上記のインクカートリッジ、該
インクカートリッジに収容されているインクを吐出させ
るための記録ヘッド及び該記録ヘッドに該インクカート
リッジからインクを供給する手段を備えていることを特
徴とする画像記録装置；及び上記の記録ユニットを備え
ていることを特徴とする画像記録装置である。

【０００８】又、本発明は、上記の黒色インクを収容し
たインク収容部及び各カラーインクのインク収容部、こ
れらの収納部に収容されているインクを各々吐出させる
ためのヘッド部を備えていることを特徴とするカラー画
像記録装置；上記の黒色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、各カラーインクのインク
収容部に収容されているインクを各々吐出させるための
ヘッド部及び各々のインクを各々のインクカートリッジ
から各々のヘッド部に供給するための手段を備えている
ことを特徴とするカラー画像記録装置：上記のインクを
記録媒体表面に向けて飛翔させて該表面に付着させるこ
とにより画像を記録することを特徴とするインクジェッ
ト記録方法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、好ましい実施の形態を挙げ
て本発明を更に詳細に説明する。本発明のインクは、着
色剤として、分散剤を有するカーボンブラックを含むイ
ンクが、更に特定の塩を含んでいる点に特徴の一つを有
している。これらの成分は通常、水性媒体に分散乃至溶
解して本発明のインクを構成している。

【００１０】先ず、本発明のインクで使用する塩につい
て詳述する。本発明で使用する塩としては、（Ｍ₁)₂Ｓ
Ｏ₄、ＣＨ₃ＣＯＯ(Ｍ₁）、Ｐｈ−ＣＯＯ(Ｍ₁）、（Ｍ₁)
ＮＯ₃、（Ｍ₁)Ｃｌ、（Ｍ₁)Ｂｒ、（Ｍ₁)Ｉ、（Ｍ₁)₂Ｓ
Ｏ₃及び（Ｍ₁)₂ＣＯ₃から選ばれる少なくとも１種であ
る。ここでＭ₁は、アルカリ金属、アンモニウム又は有
機アンモニウムを表わし、Ｐｈはフェニル基を表わす。
アルカリ金属としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒ
ｂ、Ｃｓ等が挙げらる。有機アンモニウムとしては、例
えば、メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、ト
リメチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジエチル
アンモニウム、トリエチルアンモニウム、トリヒドロキ
シメチルアミン、ジヒドロキシメチルアミン、モノヒド
ロキシメチルアミン、モノエタノールアンモニウム、ジ
エタノールアンモニウム、トリエタノールアンモニウム
等が挙げられる。これらのアンモニウムは夫々に相当す
る有機アミンから誘導される。

【００１１】上記したような塩を、分散剤を有するカー
ボンブラックを含むインク中に共存させることによっ
て、例えば、文字のシャープネスが損なわれたり、画像
濃度を低下させることなく画像品位を維持したままで、
耐擦過性の向上したインクとすることが可能となる。本
発明のインクが、かかる効果を得られる理由は明らかで
ないが、例えば、上記インクをインクジェット記録方法
によって紙面等の記録媒体上に飛翔させ、付着させた場
合に、インクが紙面に付着後、インクの固液分離が速や
かに起るためであると考えている。即ち、インクの固液
分離が速いと、分散剤が紙内部へ浸透し難くなる。その
結果、紙表面近傍により多くの分散剤が結果的に残るこ
ととなる。そして、この分散剤が、一種の顔料の結着剤
として機能するためにカーボンブラックの耐擦過性を向
上させることができるものと考えられる。更に、固液分
離により紙中深くまで顔料が浸透しないため、顔料本来
の長所である文字品位のシャープさや高い画像濃度が損
われるといったことが生じない。

【００１２】又、上記構成を有する本発明のインクは、
かかる黒色インクを、シアン用、マゼンタ用、イエロー
用、レッド用、グリーン用及びブルー用の色材から選ば
れる少なくとも１つの色材を含む水性のカラーインクと
を組み合わせてインクセットとし、該インクセットをカ
ラー画像の形成に使用した場合には、カーボンブラック
を含む本発明のインクによって形成した画像と、他のカ
ラーインクによって形成された画像との境界領域におけ
るブリーディングの発生が有効に抑制されるといった更
なる効果が発揮される。

【００１３】上記した種々の効果は、上記塩の含有量
を、インク全重量に対して好ましくは０．０５〜１０重
量％、より好ましくは０．１〜５重量％とした場合に最
も良好な結果が得られる。又、上記した塩の中でも、
（Ｍ₁)₂ＳＯ₄（例えば、硫酸カリウム等）やＣ₆Ｈ₅ＣＯ
ＯＮＨ₄（安息香酸アンモニウム）は、分散剤を有する
カーボンブラックとの相性がよく、インクに特に優れた
固液分離効果をもたらす。更に、後述するように、イン
ク中における分散剤を有するカーボンブラックの含有量
としては、インク全重量に対して、０．１〜１５重量
％、特には１〜１０重量％の範囲とすることが好まし
い。

【００１４】次に、本発明で使用するカーボンブラック
について説明する。本発明のインクに使用するカーボン
ブラックとしては、例えば、下記のものが挙げられる。
例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチ
レンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラッ
ク顔料が挙げられ、具体的には、例えば、レイヴァン
（Ｒａｖｅｎ）７０００、レイヴァン５７５０、レイヴ
ァン５２５０、レイヴァン５０００、レイヴァン３５０
０、レイヴァン２０００、レイヴァン１５００、レイヴ
ァン１２５０、レイヴァン１２００、レイヴァン１１９
０ＵＬＴＲＡ−II、レイヴァン１１７０、レイヴァン１
２５５（以上、コロンビア社製）、ブラックパールズ
（Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ）Ｌ、リーガル（Ｒｅｇａ
ｌ）４００Ｒ、リーガル３３０Ｒ、リーガル６６０Ｒ、
モウグル（Ｍｏｇｕｌ）Ｌ、モナク（Ｍｏｎａｒｃｈ）
７００、モナク８００、モナク８８０、モナク９００、
モナク１０００、モナク１１００、モナク１３００、モ
ナク１４００、ヴァルカン（Ｖａｌｃａｎ）ＸＣ−７２
Ｒ（以上、キャボット社製）、カラーブラック（Ｃｏｌ
ｏｒ Ｂｌａｃｋ）ＦＷ１、カラーブラックＦＷ２、カ
ラーブラックＦＷ２Ｖ、カラーブラックＦＷ１８、カラ
ーブラックＦＷ２００、カラーブラックＳ１５０、カラ
ーブラックＳ１６０、カラーブラックＳ１７０、プリン
テックス（Ｐｒｉｎｔｅｘ）３５、プリンテックスＵ、
プリンテックスＶ、プリンテックス１４０Ｕ、プリンテ
ックス１４０Ｖ、スペシャルブラック（Ｓｐｅｃｉａｌ
Ｂｌａｃｋ）６、スペシャルブラック５、スペシャル
ブラック４Ａ、スペシャルブラック４（以上、デグッサ
社製）、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．
４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、Ｍ
ＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００
（以上、三菱化学社製）等を使用することができるが、
これらに限定されるものではない。又、マグネタイト、
フェライト等の磁性体微粒子やチタンブラック等を用い
てもよい。

【００１５】次に、本発明のインクで使用する上記した
カーボンブラックを分散させるための分散剤について説
明する。分散剤としては、スルホン酸系分散剤及びカル
ボン酸系分散剤等が挙げられる。スルホン酸系分散剤と
しては、例えば、ポリスチレンスルホン酸及びその塩、
スチレン−スチレンスルホン酸共重合体及びその塩、ポ
リビニルスルホン酸及びその塩、ビニル化合物−ビニル
スルホン酸共重合体及びその塩等の集合体系分散剤；ド
デシルベンゼンスルホン酸及びその塩、ケリルベンゼン
スルホン酸及びその塩、イソプロピルナフタレンスルホ
ン酸及びその塩、モノブチルフェニルフェノールモノス
ルホン酸及びその塩、モノブチルビフェニルスルホン酸
及びその塩、ジブチルフェニルフェノールジスルホン酸
及びその塩、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物
及びその塩等の界面活性剤系分散剤が挙げられる。

【００１６】カルボン酸系分散剤としては、親水性モノ
マーと、疎水性モノマーとの共重合体及びその塩からな
る重合体系分散剤が挙げられる。親水性モノマーとして
は、例えば、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸、
α、β−エチレン性不飽和カルボン酸誘導体、アクリル
酸、アクリル酸誘導体、メタクリル酸、メタクリル酸誘
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、フマル酸、フマル酸誘導体等が挙げら
れる。又、疎水性モノマーとしては、例えば、スチレ
ン、スチレン誘導体、ビニルトルエン、ビニルトルエン
誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、
ブタジエン、ブタジエン誘導体、イソプレン、イソプレ
ン誘導体、エチレン、エチレン誘導体、プロピレン、プ
ロピレン誘導体、アクリル酸のアルキルエステル、メタ
クリル酸のアルキルエステル等が挙げられる。

【００１７】又、これらの親水性モノマーと疎水性モノ
マーとの共重合体の塩としては、例えば、アルカリ金属
塩；アンモニウム塩、有機アンモニウム塩、ホスホニウ
ム塩、スルホニウム塩、オキソニウム塩、スチボニウム
塩、スタンノニウム塩、ヨードニウム塩等のオニウム塩
が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
又、上記共重合体及びその塩に、ポリオキシエチレン
基、水酸基等を導入してもよいし、又、アクリルアミ
ド、アクリルアミド誘導体、ジメチルアミノエチルメタ
クリレート、エトキシエチルメタクリレート、ブトキシ
エチルメタクリレート、エトキシトリエチレンメタクリ
レート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレー
ト、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルアルコ
ール及びアルキルエーテル等を適宜共重合させてもよ
い。

【００１８】上記スルホン酸系分散剤及びカルボン酸系
分散剤として使用されるものは、重合体ではない界面活
性剤系分散剤でもよいが、重合体系の分散剤であること
が好ましい。これらの重合体が共重合体である場合に
は、ランダム、ブロック及びグラフト共重合体等の何れ
の構造でもよい。又、何れの分散剤も低分子量でもよい
が、有機顔料の分散安定性の点からは、重量平均分子量
が１，０００〜１００，００の範囲が好ましく、２，０
００〜８，０００の範囲がより好ましく、２，５００〜
７，０００の範囲が最も好ましい。勿論、分散剤として
前記の如き界面活性剤系の分散剤を用いることも可能で
あるが、その場合は、記録媒体に対する浸透性が高くな
る。インク中の分散剤の含有量としては、インク中の顔
料に対して、好ましくは１０〜１００重量％、特に好ま
しくは２０〜６０重量％の範囲である。

【００１９】次に、本発明のインクの媒体について説明
する。本発明のインクは、上述した塩及び分散剤を有す
るカーボンブラックを有するが、これらは通常、水性媒
体に溶解乃至分散されている。水性媒体としては、例え
ば、水、或いは水と水溶性有機溶媒との混合溶媒が挙げ
られるが、水と水溶性有機溶媒との混合溶媒を使用する
ことが好ましい。水溶性有機溶媒としては、インクの乾
燥防止効果を有するものが特に好ましい。

【００２０】水溶性有機溶媒としては、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、ｔｅｒｔ−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、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
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−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
を含むポリオール類；ポリエチレングリコールモノメチ
ルエーテルアセテート等の低級アルキルエーテルアセテ
ート；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；トリメチロールプロパン、トリメチ
ロールエタン等の多価アルコール；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。上記のような水溶性有
機溶媒は、単独でも或いは混合物としても使用すること
ができる。又、水としては脱イオン水を用いることが望
ましい。

【００２１】本発明のインク中に含有される水溶性有機
溶媒の量は特に限定されないが、インク全重量に対して
３〜５０重量％の範囲が好適である。又、インクに含有
される水の量は、インク全重量に対して５０〜９５重量
％の範囲が好適である。

【００２２】本発明のインクの作製方法としては、例え
ば、スルホン酸系又はカルボン酸系等の分散剤が所定量
入った水性媒体に、所定量のカーボンブラックを添加
し、十分撹拌後、分散機を用いて分散を行い、遠心分離
等で粗大粒子を除いた後、本発明に用いる前記で説明し
た塩、所定の溶媒、添加剤等を加えて撹拌混合及び濾過
を行えばよい。この際に使用する分散機は、市販のもの
を任意に使用することができる。例えば、コロイドミ
ル、フロージェットミル、スラッシャーミル、ハイスピ
ードディスパーザー、ボールミル、アトライター、サン
ドミル、サンドグラインダー、ウルトラファインミル、
アイガーモーターミル、ダイノーミル、パールミル、ア
ジテータミル、コボルミル、３本ロール、２本ロール、
エクストリューダー、ニーダー、アルティマイザー、マ
イクロフルイダイザー、ラボラトリーホモジナイザー、
超音波ホモジナイザー等がある。尚、これらは単独で用
いても、組み合せて用いてもよい。或いは、所定の溶媒
を混合後、スルホン酸系又はカルボン酸系等の分散剤を
所定量添加した後、有機顔料を添加して、分散機を用い
て分散させてもよい。

【００２３】本発明のインクは、筆記具用インクやイン
クジェット記録用インクに用いることができる。インク
ジェット記録用インクとして用いる場合、インクジェッ
ト記録方法としては、インクに力学的エネルギーを作用
させ、インク液滴を吐出する記録方法及びインクに熱エ
ネルギーを加えてインクの発泡によりインク液滴を吐出
する記録方法がありるが、それらの何れの記録方法に
も、本発明のインクを好適に用いることができる。

【００２４】ところで、本発明のインクを、上記したよ
うなインクジェット記録用に用いる場合には、該インク
は、インクジェットヘッドから吐出可能である特性を有
するものであることが好ましい。インクジェットヘッド
からの吐出性という観点からは、インクの特性として
は、例えば、その粘度が１〜１５ｃＰｓ、表面張力が２
５ｄｙｎ／ｃｍ以上とすることが好ましく、特には粘度
が１〜５ｃＰｓ、表面張力が２５〜５０ｄｙｎ／ｃｍと
なるように調製することがより好ましい。そして、本発
明のインクに上記したような特性を担持させられる好ま
しい水性媒体の組成としては、水及び水溶性有機溶媒か
らなる混合溶媒であり、水溶性有機溶媒としては、グリ
セリン、トリメチロールプロパン、チオジグリコール、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、イソプロ
ピルアルコール、アセチレンアルコール等を含むもので
あることが好ましい。

【００２５】アセチレンアルコールとしては、例えば、
下記の構造を有するものを使用することが好ましい。

【００２６】更に、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持つインクとするため
に、界面活性剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整
剤、酸化防止剤等を添加することができ、更に、調色等
を目的として市販の水溶性染料等を添加してもよい。

【００２７】（インクセット）次に、本発明のインクセ
ットについて説明する。本発明のインクセットは、上記
で説明した構成を有する本発明の黒色インクと、シアン
用、マゼンタ用、イエロー用、レッド用、グリーン用及
びブルー用の色材から選ばれる少なくとも１つの色材を
含む水性のカラーインクとが少なくとも組み合わされて
構成されていることを特徴とする。即ち、本発明のイン
クセットは、本発明の黒色インクを、イエロー用の色材
を含むカラーインク、マゼンタ用の色材を含むカラーイ
ンク、シアン用の色材を含むカラーインク、レッド用の
色材を含むカラーインク、ブルー用の色材を含むカラー
インク及びグリーン用の色材を含むカラーインクから選
ばれる少なくとも１つのカラーインクと組み合わせるこ
とによってカラー画像の形成に好適に用い得るインクセ
ットとすることができる。そしてこのようなインクセッ
トを用いて黒色画像部とカラー画像部とが隣接するよう
な記録を行った場合、カーボンブラックを含む本発明の
インクによって形成された画像と、他の色材を含むイン
クによって形成された画像との境界領域におけるブリー
ディングを極めて有効に抑えることができる。

【００２８】このようなインクセットがブリーディング
を有効に抑制できる理由は明らかではないが、記録媒体
表面における本発明のインクの固液分離の速さが関与し
ているものと考えられる。本発明の黒色インクに、分散
剤を有するカーボンブラックに塩を共存させたことの効
果として、該ブラックインクが記録媒体に付着した後の
固液分離と、それに引き続く着色剤の固化が速やかに起
こる結果、カラー画像の境界部において黒色インクがカ
ラーインク側に滲み出にくくなっているためと考えられ
る。

【００２９】本発明のインクと組み合わせてインクセッ
トを構成する場合のカラーインクを調製する場合に用い
る着色剤としては、下記に挙げるような公知の染料を用
いることができる。カラーインク中に含有させる着色剤
の含有量としては、例えば、インクジェット記録に用い
る場合には、該インクが優れたインクジェット吐出特性
を備え、又、所望の色調や濃度を有するように適宜選択
すればよいが、目安としては、インク全重量に対して、
０．１〜１５重量％、特には１〜１０重量％の範囲とす
ることが好ましい。

【００３０】カラーインク中に含有させる染料として
は、例えば、酸性染料、反応染料、直接染料、食用染料
等を用いることができる。これらのアニオン性染料とし
ては既存のものでも、新規に合成したものでもよく、画
像を形成した場合に、適度な色調と濃度を有する画像が
得られるものであれば大抵のものを用いることができ
る。又、これらのうちの何れかを混合して用いることも
可能である。

【００３１】下記に、カラーインクに用いることのでき
るアニオン性染料の具体例について、インクの色調別に
例示する。 （イエロー用の色材）Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー：
８、１１、１２、２７、２８、３３、３９、４４、５
０、５８、８５、８６、８７、８８、８９、９８、１０
０、１１０ Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー：１、３、７、１１、１７、
２３、２５、２９、３６、３８、４０、４２、４４、７
６、９８、９９ Ｃ．Ｉ．リィアクティブイエロー：２、３、１７、２
５、３７、４２ Ｃ．Ｉ．フードイエロー：３

【００３２】（レッド用の色材）Ｃ．Ｉ．ダイレクトレ
ッド：２、４、９、１１、２０、２３、２４、３１、３
９、４６、６２、７５、７９、８０、８３、８９、９
５、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２
５、２２６、２２７、２２８、２２９、２３０ Ｃ．Ｉ．アシッドレッド：６、８、９、１３、１４、１
８、２６、２７、３２、３５、４２、５１、５２、８
０、８３、８７、８９、９２、１０６、１１４、１１
５、１３３、１３４、１４５、１５８、１９８、２４
９、２６５、２８９ Ｃ．Ｉ．リィアクティブレッド：７、１２、１３、１
５、１７、２０、２３、２４、３１、４２、４５、４
６、５９ Ｃ．Ｉ．フードレッド：８７、９２、９４

【００３３】（ブルー用の色材）Ｃ．Ｉ．ダイレクトブ
ルー：１、１５、２２、２５、４１、７６、７７、８
０、８６、９０、９８、１０６、１０８、１２０、１５
８、１６３、１６８、１９９、２２６ Ｃ．Ｉ．アシッドブルー：１、７、９、１５、２２、２
３、２５、２９、４０、４３、５９、６２、７４、７
８、８０、９０、１００、１０２、１０４、１１７、１
２７、１３８、１５８、１６１ Ｃ．Ｉ．リィアクティブブルー：４、５、７、１３、１
４、１５、１８、１９、２１、２６、２７、２９、３
２、３８、４０、４４、１００

【００３４】（ブラック用色材）Ｃ．Ｉ．ダイレクトブ
ラック：１７、１９、２２、３１、３２、５１、６２、
７１、７４、１１２、１１３、１５４、１６８、１９５ Ｃ．Ｉ．アシッドブラック：２、４８、５１、５２、１
１０、１１５、１５６ Ｃ．Ｉ．フードブラック１、２

【００３５】更に、カラーインクを調製する際に用いる
溶媒又は分散媒としては、例えば、水、或いは水と水溶
性有機溶媒との混合溶媒が挙げられる。水溶性有機溶媒
としては、前記した本発明のインクに使用するものと同
様のものが使用できる。又、上記のカラーインクをイン
クジェット記録方法（例えば、バブルジェット法等）で
記録媒体に付着させる場合には、本発明のインクの場合
と同様に、優れたインクジェット吐出特性を有するよう
に、カラーインクが、前述した所望の粘度、表面張力を
有するように調製することが好ましい。例えば、混合溶
媒とする場合に、水溶性有機溶媒の量は、インク全重量
に対して３〜５０重量％の範囲とすることが好ましい。
又、カラーインクに含有される水の量は、インク全重量
に対して５０〜９５重量％の範囲が好ましい。

【００３６】次に、本発明のインク又はインクセットを
好適に用いることができるインクジェット記録技術につ
いて説明する。インクジェット記録装置として、インク
の吐出に熱エネルギーを利用する装置の主要部であるヘ
ッド構成例を図１及び図２に示す。

【００３７】図１は、インク流路に沿ったヘッド１３の
断面図であり、図２は、図１のＡ−Ｂ線での切断面図で
ある。ヘッド１３は、インクを通す流路（ノズル）１４
を有するガラス、セラミック、シリコン又はプラスチッ
ク板等と、発熱素子基板１５とを接着して得られる。発
熱素子基板１５は、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化
シリコン等で形成される保護層１６、アルミニウム、
金、アルミニウム−銅合金等で形成される電極１７−
１、１７−２、ＨｆＢ₂、ＴａＮ、ＴａＡｌ等の高融点
材料から形成される発熱抵抗体層１８、熱酸化シリコ
ン、酸化アルミニウム等で形成される蓄熱層１９、シリ
コン、アルミニウム、窒化アルミニウム等の放熱性の良
い材料で形成される基板２０より成り立っている。

【００３８】上記ヘッド１３の電極１７−１及び１７−
２にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板
１５のｎで示される領域が急速に発熱し、この表面に接
しているインクに気泡が発生し、その発生する圧力でメ
ニスカス２３が突出し、インクがヘッド１３のノズル１
４を通して吐出し、吐出オリフィス２２よりインク小滴
２４となり、被記録材２５に向かって飛翔する。

【００３９】図３には、図１に示したヘッドを多数並べ
たマルチヘッドの外観図を示す。このマルチヘッドはマ
ルチノズル２６を有するガラス板２７と、図１に説明し
たものと同じような発熱ヘッド２８を接着して作られて
いる。

【００４０】図４に、このヘッド１３を組み込んだイン
クジェット記録装置の一例を示す。図４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固定されており、カンチ
レバーの形態をなす。ブレード６１は記録ヘッド６５に
よる記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場
合、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持
される。

【００４１】６２は、記録ヘッド６５の突出口面のキャ
ップであり、ブレード６１に隣接するホームポジション
に配置され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直な方向に
移動して、インク吐出口面と当接し、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６５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及びインク吸
収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード
６１及びインク吸収体６３によって吐出口面に水分、塵
埃等の除去が行われる。

【００４２】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６
５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の一部はモーター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。５１は、被記録材を
挿入するための給紙部、５２は、不図示のモーターによ
り駆動される紙送りローラーである。

【００４３】これらの構成により、記録ヘッド６５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
行につれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙され
る。以上の構成において、記録ヘッド６５が記録終了し
てホームポジションへ戻る際、吐出回復部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。その結
果、記録ヘッド６５の吐出口がワイピングされる。

【００４４】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ように移動する。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は上記した
ワイピングの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。

【００４５】上述の記録ヘッド６５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。

【００４６】図５は、記録ヘッドにインク供給部材、例
えば、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４
０は、供給用インクを収納したインク収容部、例えば、
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す
る。４４は、廃インクを受容するインク吸収体である。
インク収容部としてはインクとの接液面がポリオレフィ
ン、特にポリエチレンで形成されているものが好まし
い。

【００４７】本発明のインク又はインクセットを好適に
用いることができるインクジェット記録装置としては、
上述のように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６に示すようなそれらが一体にな
ったものにも好適に用いられる。図６において、７０は
記録ユニットであり、この中にはインクを収容したイン
ク収容部、例えば、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。インク吸収体の材料としてはポリウレタンを用
いることが好ましい。

【００４８】又、インク吸収体を用いず、インク収容部
が内部にバネ等を仕込んだインク袋であるような構造で
もよい。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。この記録ユニット７０は、図
４に示す記録ヘッド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。

【００４９】次に、力学的エネルギーを利用したインク
ジェット記録装置の形態として、複数のノズルを有する
ノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される圧電材
料と導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力発生素
子の周囲を満たすインクを備え、印加電圧により圧力発
生素子を変位させ、インクの小液滴をノズルから吐出さ
せるオンデマンドインクジェット記録ヘッドを挙げる。
その記録装置の主要部である記録ヘッドの構成例を図７
に示す。

【００５０】ヘッドは、インク室（不図示）に連通した
インク流路８０と、所望の体積のインク滴を吐出するた
めのオリフィスプレート８１と、インクに直接圧力を作
用させる振動板８２と、この振動板８２に接合され、電
気信号により変位する圧電素子８３と、オリフィスプレ
ート８１と、振動板等を指示固定するための基板８４と
から構成されている。

【００５１】図７において、インク流路８０は、感光性
樹脂等で形成され、オリフィスプレート８１は、ステン
レス、ニッケル等の金属を電鋳やプレス加工による穴あ
け等により吐出口８５が形成され、振動板８２は、ステ
ンレス、ニッケル、チタン等の金属フィルム及び高弾性
樹脂フィルム等で形成され、圧電素子８３は、チタン酸
バリウム、ＰＺＴ等の誘電体材料で形成される。

【００５２】以上のような構成の記録ヘッドは、圧電素
子８３にパルス状の電圧を与え、ひずみ応力を発生さ
せ、そのエネルギーが圧電素子８３に接合された振動板
を変形させ、インク流路８０内のインクを垂直に加圧し
インク滴（不図示）をオリフィスプレートの吐出口８５
より吐出して記録を行うように動作する。このような記
録ヘッドは、図４に示したものと同様な記録装置に組み
込んで使用される。記録装置の細部の動作は先述と同様
に行うもので差し支えない。

【００５３】又、前記のインクセットを用いてカラー画
像を記録する場合には、例えば、前記図３に示した記録
ヘッドを４つキャリッジ上に並べた記録装置を好適に用
いることができる。図８はその一例であり、９１、９
２、９３及び９４は、各々イエロー、マゼンタ、シアン
及びブラックのインクを吐出するための記録ユニットで
ある。該記録ユニットは、前記した記録装置のキャリッ
ジ上に配置され、記録信号に応じて各色のインクを吐出
する。

【００５４】又、図９では記録ユニットを４つ使用した
例を示したが、これに限定されず、例えば図８に示した
ように、１つの記録ヘッドで上記の４色のインクを各々
含むインクカートリッジ８６〜８９から供給される各色
のインクを、各々個別に吐出させることができるように
インク流路を分けて構成した記録ヘッド９０に取付けて
記録を行なうこともできる。

【００５５】

【実施例】以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更
に具体的に説明する。尚、以下の記載で、「部」及び
「％」とあるものは特に断らない限り重量基準である。 ＜実施例１＞ （分散液Ａ）下記の成分を混合して３０分間撹拌後、コ
ボルミル（メディアは、ジルコニア１ｍｍ径、メディア
充填率６０％）で分散し、遠心分離機にて粗粒分を除去
し、分散液Ａを得た。

【００５６】（ブラックインク１）上記の分散液Ａを含
む下記の成分を混合撹拌後、再び遠心分離機にて粗粒分
を除去し、本実施例のブラックインク１を得た。

【００５７】＜比較例１＞ （ブラックインク２）実施例１のブラックインク１中の
硫酸カリウムが添加されていない以外は全く同様のブラ
ックインク２を作製した。

【００５８】＜評価＞上記で得られた実施例１のブラッ
クインク１及び比較例１のブラックインク２について、
以下のテストを実施し、評価した。その結果を表１に示
した。上記の各ブラックインクを用い、記録信号に応じ
た熱エネルギーをインクに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（商品名：ＢＪＣ−４０００；キ
ヤノン（株）社製）で画像を形成し、下記の方法及び基
準で評価した。

【００５９】１）文字品位 上記の各ブラックインクを用い上記インクジェット記録
装置で、記録媒体として下記の５種類のコピー用普通紙
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅに文字印字を行い、その時の文字の
滲みを下記の基準で評価した。

【００６０】評価に用いたコピー用普通紙Ａ〜Ｅには、
下記のものを使用した。以下におけるコピー用普通紙
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは全てこのコピー用普通紙Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅに対応するものとする。

【００６１】２）印字濃度 上記の各ブラックインクを用い上記インクジェット記録
装置で、記録媒体として５種類のコピー用普通紙Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅに印字を行いその時の印字濃度を、マク
ベス製印字濃度測定器を用い測定し、下記の基準で評価
した。

【００６２】３）耐擦過性 上記の各ブラックインクを用い上記インクジェット記録
装置で、記録媒体として５種類のコピー用普通紙Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅに印字を行い１日放置した後、荷重４０
ｇ／ｃｍ²の分銅を用いて耐擦過性の試験を行ない、下
記の基準で評価した。

【００６３】

【００６４】＜実施例２＞ （インクセット１）実施例１のブラックインク１と、以
下のようにして調製したイエローインク１、マゼンタイ
ンク１及びシアンインク１の各カラーインクとを組み合
わせて本実施例のインクセット１を得た。 （イエローインク１）下記の成分を混合し、十分攪拌し
て溶解後、ポアサイズ３．０μｍのミクロフィルター
（富士フィルム製）にて加圧濾過し、イエローインク１
を調製した。

【００６５】（マゼンタインク１）以下の成分を用いて
上記イエローインク１と同様にしてマゼンタインク１を
調製した。

【００６６】（シアンインク１）以下の成分を用いて上
記イエローインク１と同様にしてシアンインク１を調製
した。

【００６７】＜比較例２＞ （インクセット２）比較例１のブラックインク２と、上
記で作製したイエローインク１、マゼンタインク１及び
シアンインク１の各カラーインクとを組み合わせて本比
較例のインクセット２を作製した。

【００６８】＜評価＞上記実施例２及び比較例２の各イ
ンクセットを用いて、記録信号に応じた熱エネルギーを
インクに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（商品名：ＢＪＣ４０００；キヤノン（株）社製）
で、５種類のコピー用普通紙Ａ〜Ｅに記録を行なった。
そして、この記録結果を下記の方法で下記の基準で評価
した。その結果を表２に示した。

【００６９】（ブリーディング）ブリーディングを評価
するための印字画像は、上記した各普通紙の１０ｃｍ四
方の正方形内に５×５のマス目で仕切り、ブラックイン
クと各カラーインクで交互にベタ印字したものを用い
た。そして、ブラックインクの印字部と各カラーインク
の印字部との境界のブリーディングを下記の基準で評価
し、結果を表２に示した。

【００７０】

【００７１】 上記表２の結果から明らかなように、比較例２のインク
セットを使用した場合は、ブリーディングの点で満足の
いくものではなかった。これに対し、実施例２のインク
セットを用いた場合は、いずれの記録媒体においても、
ブリーディングが抑制された良好なカラーインクジェッ
ト記録画像が安定して得られた。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、下
記の効果が得られる。 （１）印字物が耐擦過性に優れ、しかも顔料本来の長所
を損なうことのない顔料インクを得られる。 （２）カラー画像を作成した場合に、ブリーディングを
有効に抑えることのできるインクセットを得ることがで
きる。 （３）画像品位に与える記録媒体の影響を緩和し、高品
位な画像を安定して形成できる画像形成装置、画像形成
方法及びそれらに用いられるインクカートリッジ、及び
記録ユニットを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット記録装置のヘッドの一実施態様
を示す縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ｂ線断面図である。

【図３】マルチヘッドの概略説明図である。

【図４】インクジェット記録装置の一実施態様を示す概
略斜視図である。

【図５】インクカートリッジの一実施態様を示す縦断面
図である。

【図６】記録ユニットの一例を示す斜視図である。

【図７】インクジェット記録ヘッドの別の構成例を示す
概略斜視図である。

【図８】４つのインクカートリッジが取り付けられた記
録ヘッドの概略説明図である。

【図９】４つの記録ヘッドがキャリッジ上に並べられて
いる構成を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１３：ヘッド １４：流路（ノズル） １５：発熱素子基板 １６：保護層 １７−１、１７−２：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（微細孔） ２３：メニスカス ２４：インク小滴 ２５：被記録材 ２６：マルチノズル ２７：ガラス板 ２８：発熱ヘッド ４０：インク収容部 ４２：栓 ４４：インク吸収体 ４５：インクカートリッジ ５１：給紙部 ５２：紙送りローラー ５３：排紙ローラー 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：モーター ６９：ベルト ７０：記録ユニット ７１：ヘッド部 ７２：大気連通口 ８０：インク流路 ８１：オリフィスプレート ８２：振動板 ８３：圧電素子 ８４：基板 ８５：吐出口 ８６、８７、８８、８９：インクカートリッジ ９０：記録ヘッド ９１、９２、９３、９４：記録ユニット

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA13 FC01 2H086 BA55 BA56 BA57 BA59 4J039 AD01 AD02 AD03 AD05 AD06 AD07 AD08 AD09 AD10 AD13 AD14 AD15 AD17 AD22 BA04 BA10 BA16 BA17 BA18 BA29 BC19 BC29 BC33 BC54 BC65 BE01 BE03 BE04 BE22 CA06 EA15 EA16 EA17 EA19 EA20 EA36 EA42 EA44 EA47 GA24

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ｍ₁)₂ＳＯ₄、ＣＨ₃ＣＯＯ(Ｍ_１）、Ｐ
   ｈ−ＣＯＯ(Ｍ₁)、（Ｍ₁)ＮＯ₃、（Ｍ₁)Ｃｌ、（Ｍ₁)Ｂ
   ｒ、（Ｍ₁)Ｉ、（Ｍ₁)₂ＳＯ₃及び（Ｍ₁)₂ＣＯ₃（但し、
   Ｍ₁はアルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウ
   ムを表わし、Ｐｈはフェニル基を表わす。）から選ばれ
   る少なくとも１種の塩と、分散剤を有するカーボンブラ
   ックとを含むことを特徴とするインク。
2. 【請求項２】 塩を、インク全重量に対して０．０５〜
   １０重量％含む請求項１に記載のインク。
3. 【請求項３】 塩を、インク全重量に対して０．１〜５
   重量％含む請求項２に記載のインク。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れかに記載の黒色のイ
   ンクと、シアン用、マゼンタ用、イエロー用、レッド
   用、グリーン用及びブルー用の色材から選ばれる少なく
   とも１つの色材を含む水性のカラーインクとが少なくと
   も組み合わされていることを特徴とするインクセット。
5. 【請求項５】 色材が酸性染料又は直接染料である請求
   項４に記載のインクセット。
6. 【請求項６】 色材が顔料である請求項４に記載のイン
   クセット。
7. 【請求項７】 請求項１〜３の何れか１項に記載のイン
   クを収容しているインクタンクを備えていることを特徴
   とするインクカートリッジ。
8. 【請求項８】 請求項１〜３の何れか１項に記載のイン
   クを収容したインク収容部及び該インクを吐出させるた
   めのヘッド部を備えていることを特徴とする記録ユニッ
   ト。
9. 【請求項９】 請求項７に記載のインクカートリッジ、
   該インクカートリッジに収容されているインクを吐出さ
   せるための記録ヘッド及び該記録ヘッドに該インクカー
   トリッジからインクを供給する手段を備えていることを
   特徴とする画像記録装置。
10. 【請求項１０】 請求項８に記載の記録ユニットを備え
    ていることを特徴とする画像記録装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜３の何れかに記載の黒色の
    インクを収容したインク収容部、シアン用、マゼンタ
    用、イエロー用、レッド用、グリーン用及びブルー用の
    色材から選ばれる少なくとも１つの色材を含む水性のカ
    ラーインクを収容したインク収容部、及び各々のインク
    収容部に収容されているインクを各々吐出させるための
    記録ヘッド部を具備していることを特徴とするカラー画
    像記録装置。
12. 【請求項１２】 請求項１〜３の何れかに記載の黒色の
    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、シアン用、マゼンタ用、イエロー用、レッド用、
    グリーン用及びブルー用の色材から選ばれる少なくとも
    １つの色材を含む水性のカラー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、各々のインク収容
    部に収容されているインクを各々吐出させるための記録
    ヘッド部、及び各々のインクを各々のインクカートリッ
    ジから各々のヘッド部に供給するための手段を備えてい
    ることを特徴とするカラー画像記録装置。
13. 【請求項１３】 請求項１〜３の何れかに記載のインク
    を記録媒体表面に向けて飛翔させて該表面に付着させる
    ことにより画像を記録することを特徴とするインクジェ
    ット記録方法。
14. 【請求項１４】 インクを飛翔させるためのエネルギー
    が熱エネルギーである請求項１３記載のインクジェット
    記録方法。
15. 【請求項１５】 インクを飛翔させるためのエネルギー
    が力学的エネルギーである請求項１３記載のインクジェ
    ット記録方法。