JP2007002198A - 記録液、記録液カートリッジ及び記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐擦過性に優れ、安定した吐出特性を有する記録液、記録液カートリッジ、及びこの記録液を用いた記録方法を提供する。
【解決手段】 顔料と、顔料を溶解又は分散させる水と、スルホン化イソプレン樹脂とポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとを含有する記録液、この記録液を収容した記録液カートリッジ、及び、この記録液を発熱抵抗素子で加圧し、吐出口から記録液を吐出し、被記録媒体に記録液を着弾させて記録する記録方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、被記録媒体に画像や文字等を記録する際に用いられる記録液、記録液カートリッジ、及びこの記録液を用いた記録方法に関する。

記録液を液滴の状態にして吐出して記録を行う記録方法には、記録液としてインクを吐出し、画像や文字等を記録するインクジェット記録方式がある。インクジェット記録方式は、プリンタ装置に備わるインクジェット用ヘッドのノズルからインクを微小な液滴の状態で紙、布、フィルム等の被記録媒体に吐出し、被記録媒体に文字や画像等の記録を行う方法として用いられる。この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、カラー化に対応させることが容易であり、高解像度且つ高品位な画像を高速で記録が可能である。

このインクジェット記録方式のプリンタ装置では、インクとして、各種水溶性染料を水又は水と有機溶剤との混合液に溶解させたものが用いられる。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となる場合が多い。また、水溶性染料を用いた場合には、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。これらのことから、水溶性染料を用いたインクでは、記録画像に雨、汗又は飲食用の水等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。そこで、インクとしては、耐光性、耐水性の問題を解決するため、水溶性染料に代わって、顔料インクを用いることが提案されている。

顔料を用いたインクでは、染料と異なり記録媒体上に顔料が粒子として残り、画質を形成する。このため、顔料を用いたインクで形成した記録画像は、顔料が脱落しやすく、耐擦過性に劣ってしまう。耐擦過性を向上させる方法としては、例えば下記の特許文献１に記載されているように、インクにポリマーエマルジョンを含有させる方法が提案されている。この方法によれば、印画物の耐擦過性の良好な画像が得られるようになる。また、他の方法としては、下記の特許文献２に記載されているように、インクに金属イオンとキレートを形成する配位子構造を有するポリマー微粒子を含有させ、記録媒体上で固着させることで耐擦過性を向上させることが提案されている。

しかしながら、顔料インクは、発熱抵抗体を加熱し、その熱エネルギーの作用によりインクを吐出する方式のインクジェットプリンタ装置に適用した場合、発熱抵抗体上にコゲーションが発生し、熱エネルギーがインクに適切に作用されず、吐出安定性が著しく低下してしまう。また、顔料インクには、吐出特性に優れているが、耐擦過性が良くないものなどがあり、吐出特性と耐擦過性を同時に満足するものはなかった。

特開平１０−３３８８２９号公報 特開平１１−３４９８７５号公報

本発明は、耐擦過性に優れ、安定した吐出特性を有する記録液、記録液カートリッジ、及びこの記録液を用いた記録方法を提供することを目的とする。

本発明に係る記録液は、顔料と、この顔料を溶解又は分散させる水と、スルホン化イソプレン樹脂及びポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとを含有する。

また、本発明に係る記録液カートリッジは、上記記録液を収容したものである。

また、本発明に係る記録方法は、本発明に係る記録液を収容した記録液カートリッジから供給された記録液を発熱抵抗素子で加圧し、吐出口から記録液を吐出し、被記録媒体に記録液を着弾させて記録するものである。

本発明によれば、記録液中にスルホン化イソプレン樹脂及びポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンが共に含有されているため、被記録媒体に対する記録液の定着性が向上し、耐擦過性に優れ、安定した吐出特性が得られる。

以下、本発明が適用された記録液、記録液カートリッジ及び記録方法について、図面を参照して説明する。記録液は、例えば図１に示すようなインクジェットプリンタ装置１で印刷を行う際のインクｉとして用いられる。

具体的に、インクｉは、顔料と、この顔料を溶解又は分散させる水と、記録紙Ｐへの定着性を向上させるスルホン化イソプレン樹脂と、色落ちを防止するポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとが含有されている。インクｉは、顔料、スルホン化イソプレン樹脂、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンが水等の水性媒体に溶解又は分散されている水性顔料インクである。インクｉは、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクを有する。

顔料には、有機顔料が用いられる。イエローインクに使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ 1，２，３，１２，１３，１４，１６,１７，７３，７４，７５，８３，９３，９５,９７，９８，１１４，１２８，１２９，１５１，１５４等が挙げられる。ただし、これらに限定されるものではない。

マゼンタインクに使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ５，７，１２，４８（Ｃａ），４８（Ｍｎ），５７（Ｃａ），５７：１，１１２，１２２，１６８，１８４，２０２等が挙げられる。ただし、これらに限定されるものではない。

シアンインクに使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ１，２，３，１５，１５：３，１５：３４，１６，２２，６０やＣ．Ｉ．Ｖａｔ Ｂｌｕｅ４，６０等が挙げられる。ただし、これらに限定されるものではない。

ブラックインクとして使用される顔料としては、キャボット社製のＲｅｇａｌ ４００Ｒ，３３０ＲやＲｅｇａ １６６０Ｒ，Ｍｏｇｕｌ Ｌ，Ｍｏｎａｒｃｈ ７００，８００，８８０，９００，１０００，１１００，１３００，１４００等が挙げられる。ただし、これらに限定されるものではない。これらの顔料のインクｉ中における含有量は、インクｉ全重量に対して０．１〜１０．０重量％である。

顔料を溶媒中に分散させる分散剤としては、例えばスチレンマレイン酸アクリル酸等を用いる。

顔料を分散又は溶解させる溶媒には、例えば、水や水と水溶性有機溶媒との混合溶媒が用いられ、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ｉの乾燥防止効果を有するものが特に好ましい。

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−ブチルアルコール及び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及び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、ペンタンジオール、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及び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。これらの水溶性有機溶媒は、単独又は混合物で用いることができる。また、水としては、脱イオン水を用いることが好ましい。

インクｉ中の水溶性有機溶媒の含有量は、特に限定されないが、インクｉ全重量に対して３重量％〜５０重量％の範囲が好適である。また、インクｉ中の水の含有量は、インク全重量に対して５０重量％〜９５重量％の範囲が好適である。

添加剤として溶媒に分散又は溶解させるスルホン化イソプレン樹脂は、インクｉの記録紙Ｐに対する定着性を向上させる。このスルホン化イソプレン樹脂は、インクｉが記録紙Ｐに着弾すると、塗膜を形成し、インクｉの定着性を向上させる。

スルホン化イソプレン樹脂は、アルカリ中和したものが好ましく、アルカリ金属や有機アンモニウムで中和されている。アルカリ金属としては、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ等が挙げられる。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、Ｎ−メチルモノエタノールアンモニウム、Ｎ−メチルジエタノールアンモニウム、モノプロパノールアンモニウム、ジプロパノールアンモニウム、トリプロパノールアンモニウム等が挙げられる。これらの有機アンモニウムは、夫々に相当する有機アミンから誘導される。

インクｉ中のスルホン化イソプレン樹脂の含有量は、インクｉ全重量に対して０．２重量％〜７重量％、好ましくは０．５重量％〜４．０重量％である。スルホン化イソプレン樹脂の含有量が０．２重量％よりも少ない場合には、定着性が向上しなくなってしまうからである。一方、スルホン化イソプレン樹脂の含有量が７重量％よりも多い場合には、インクｉの定着性は向上するが、コゲーションが生じたり、吐出特性が低下してしまうからである。また、スルホン化イソプレン樹脂の含有量が７重量％よりも多い場合には、ノズル近傍で増粘し、ノズル詰まりが生じてしまう。

また、インクｉ中に添加剤としてスルホン化イソプレン樹脂と共に含有されるポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンは、添加剤としてインクｉ中に含有され、疎水性であり、記録紙Ｐ上に着弾したインクｉの表面をすべりやすくする。インクｉでは、このポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンが含有されていることによって、記録紙Ｐ上に着弾したインクｉの表面が擦れても、記録紙Ｐ上に粒子として残っている顔料が記録紙Ｐから脱落することを防止でき、色落ちを防止することができる。また、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンは、圧力発生素子として熱エネルギーを発生させる発熱抵抗素子を用いた場合に、スルホン化イソプレン樹脂によるコゲーションの発生を防止する。

インクｉ中のポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの含有量は、インクｉ全重量に対して０．０２〜１．０重量％であり、特に好ましくは０．３重量％〜０．８重量％である。ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの含有量が０．０２重量％よりも少ない場合には、記録紙Ｐの表面に着弾したインクｉから顔料が脱落してしまい、色落ちが生じるからである。一方、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの含有量が１．０重量％よりも多い場合には、インクｉ中で分離してしまったり、定着性を低下させてしまうからである。また、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの含有量は、インクｉ中にスルホン化イソプレン樹脂と共にポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンを含有させることにより、０．０２重量％ほどの少量で効果を得ることができる。

また、インクｉには、顔料、スルホン化イソプレン樹脂、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの他に、更に必要に応じて所望の物性値を付与するため、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してもよい。

以上のような構成からインクｉでは、スルホン化イソプレン樹脂とポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとが含有されていることによって、記録紙Ｐ上に着弾するとスルホン化イソプレン樹脂により塗膜が形成され、定着性が得られ、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンにより表面が滑りやすくなり、顔料の脱落を防止できる。また、インクｉでは、スルホン化イソプレン樹脂とポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとを含有することによって、発熱抵抗体を用いた場合、スルホン化イソプレン樹脂によるコゲーションを防止でき、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンが分離することもなく、安定した吐出特性が得られる。これにより、インクｉでは、優れた耐擦過性が得られ、安定した吐出特性が維持される。

また、インクｉは、インクジェットプリンタ装置による印刷に用いる他、筆記具用インクとしても用いることができる。インクｉは、インクジェットプリンタ装置のインクとして用いる場合に、インクｉに力学的エネルギーを作用させ、インク液滴を吐出する印刷方法及びインクｉに熱エネルギーを加えてインクｉの発泡によりインク液滴を吐出する印刷方法の何れの印刷方法に用いることができる。

また、インクｉは、インクジェットプリンタ装置による印刷に用いる場合、インクジェットプリンタヘッドカートリッジから吐出可能である特性を有することが好ましい。インクｉとしては、インクジェットプリンタヘッドカートリッジからの吐出特性という観点から、例えば、その粘度が１〜１５ｃＰｓ、表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ以上であることが好ましく、特には粘度が１〜５ｃＰｓ、表面張力が２５〜５０ｄｙｎ／ｃｍであることがより好ましい。

以下に、インクｉを用いたインクジェットプリンタ装置（以下、プリンタ装置という。）１について具体的に説明する。プリンタ装置１は、図１に示すように、対象物となる例えば記録紙Ｐに対して上述したインクｉを吐出するインクジェットプリンタヘッドカートリッジ（以下、ヘッドカートリッジという。）２と、このヘッドカートリッジ２が装着される装置本体３とを備える。このプリンタ装置１は、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図１中矢印Ｗ方向にインク吐出口（ノズル）が略ライン状に１列以上並設した、いわゆるライン型のプリンタ装置である。プリンタ装置１は、ヘッドカートリッジ２が装置本体３に対して着脱可能である。

先ず、プリンタ装置１を構成するヘッドカートリッジ２について説明する。ヘッドカートリッジ２は、例えば圧力発生素子として電気熱変換式を用いた発熱抵抗体を用いて上述したインクｉを吐出し、記録紙Ｐの主面にインクｉを着弾させる。ヘッドカートリッジ２には、図２及び図３に示すように、インクｉが収容された容器である記録液カートリッジとなるインクタンク１１が装着される。インクタンク１１は、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクの色毎に、イエローインクのインクタンク１１ｙ、マゼンタインクのインクタンク１１ｍ、シアンインクのインクタンク１１ｃ、ブラックインクのインクタンク１１ｋを備える。インクタンク１１は、記録紙Ｐの幅方向の寸法と略同じ寸法をなす略矩形状に形成されている。具体的に、インクタンク１１は、図３に示すように、インクｉを収容するインク収容部１２と、インク収容部１２からヘッドカートリッジ２のカートリッジ本体２１にインクｉを送り出すためのインク供給部１３とを備える。

インク収容部１２には、上面中央部に外部の空気を取り込む際の孔となる外部連通孔１４が設けられている。インク収容部１２は、外部連通孔１４から内部に向かって延長して設けられた空気導入管１５を介して、内部に空気が取り込むことができる。これにより、インクタンク１１では、インクｉがカートリッジ本体２１に供給された際に、減少したインクｉの分に相当する空気がインク収容部１２に外部連通孔１４を介して空気が取り込まれる。

インク供給部１３は、インク収容部１２の下側略中央部に設けられている。このインク供給部１３は、インク収容部１２と連通した略突形状のノズルであり、このノズルの先端が後述するヘッドカートリッジ２の接続部２５に嵌合されることにより、インクタンク１１のインク収容部１２とヘッドカートリッジ２のカートリッジ本体２１とを接続する。

インク供給部１３は、インクタンク１１の底面側にインクｉをカートリッジ本体２１側に供給する供給口が設けられ、詳細を図示しない供給口を開放、閉塞する弁機構を備える。供給口は、インクタンク１１がカートリッジ本体２１に装着される前において、弁により閉塞されている。これにより、インクタンク１１では、供給口からインクｉが漏れ出ることが防止される。インクタンク１１は、カートリッジ本体２１に装着され、インク供給部１３とヘッドカートリッジ２の接続部２５が接続されると、弁が供給口から離れ、供給口が開放され、ヘッドカートリッジ２側にインクｉが送り出される。

インクタンク１１が装着されるヘッドカートリッジ２は、図２及び図３に示すように、カートリッジ本体２１を有する。カートリッジ本体２１には、インクタンク１１が装着される装着部２２と、インクｉを吐出するインク吐出ヘッド２３と、インク吐出ヘッド２３を保護するヘッドキャップ２４とを備える。

装着部２２の長手方向略中央には、装着部２２に装着されたインクタンク１１のインク供給部１３と接続される接続部２５が設けられている。この接続部２５は、装着部２２に装着されたインクタンク１１のインク供給部１３からカートリッジ本体２１の底面に設けられたインクｉを吐出するインク吐出ヘッド２３にインクｉを供給するインク供給路となる。接続部２５は、インクタンク１１からインク吐出ヘッド２３へのインクｉの供給を弁機構で調整している。

接続部２５からインクｉが供給されるインク吐出ヘッド２３は、カートリッジ本体２１の底面に沿って配設されている。インク吐出ヘッド２３は、接続部２５から供給されるインクｉを吐出する吐出口である後述するノズル２７ａが記録紙Ｐの幅方向、すなわち図３中矢印Ｗ方向に略ライン状に並設されている。インク吐出ヘッド２３は、インクｉを吐出する際に、記録紙Ｐの幅方向に移動することなく、ノズルライン毎にインクｉを吐出する。

インク吐出ヘッド２３には、図４に示すように、電気熱変化式の発熱抵抗体２６ａが設けられた回路基板２６と、ノズル２７ａが形成されたノズルシート２７と、回路基板２６とノズルシート２７との間に設けられたフィルム２８とによって、接続部２５から供給されたインクｉを各ノズル２７ａに供給するインク流路２９が形成されている。このインク流路２９は、ノズル２７ａが並設されている方向、即ち図３中矢印Ｗ方向に長く形成されている。これにより、インク吐出ヘッド２３では、インクタンク１１からヘッドカートリッジ２の接続部２５を介してインクｉがインク流路２９に流れ込み、インク流路２９から各ノズル２７ａにインクｉが供給されるようになる。

また、インク吐出ヘッド２３には、回路基板２６と、ノズルシート２７と、フィルム２８とによって囲まれ、発熱抵抗体２６ａがインクｉを加圧するインク液室３０が形成されている。

以上のような構成からなるインク吐出ヘッド２３では、印刷データに基づいて選択された発熱抵抗体２６ａに対して、例えば１〜３マイクロ秒程度の間パルス電流が供給される。これにより、インク吐出ヘッド２３では、発熱抵抗体２６ａが急速に加熱される。インク吐出ヘッド２３では、発熱抵抗体２６ａが加熱されると、図４（Ａ）に示すように、発熱抵抗体２６ａと接するインクｉに気泡ｂが発生する。そして、インク吐出ヘッド２３では、図４（Ｂ）に示すように、気泡ｂが膨張しながらインクｉを加圧し、押し退けられたインクｉが液滴の状態となってノズル２７ａより吐出される。また、インク吐出ヘッド２３においては、インク液滴ｉが吐出された後は、インク流路２９を通してインクｉがインク液室３０に供給されることによって、再び吐出前の状態へと戻る。インク吐出ヘッド２３では、印刷データに基づいて、上述した動作を繰り返す。

インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａを保護するためのヘッドキャップ２４は、図２及び図５に示すように、インクｉを吐出せず、印刷をしない間、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａを閉塞し、ノズル２７ａを乾燥等から保護している。印刷を行う際には、ヘッドキャップ２４は、ヘッドカーリッジ２の底面から移動し、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａを外部に露出させる。このヘッドキャップ２４には、吐出面２３ａに付着している余分なインクｉを拭き取るクリーニングローラ２４ａが設けられている。ヘッドキャップ２４は、吐出面２３ａを開放する際に、クリーニングローラ２４で吐出面２３ａをクリーニングする。

ヘッドカートリッジ２が装着される装置本体３には、図１に示すように、ヘッドカートリッジ装着部４１にヘッドカートリッジ２が装着される。また、装置本体３には、前面下側に設けられた給紙口４２に印刷される前の記録紙Ｐが積層して収納された給紙トレイ４３が取り付けられ、前面上側に設けられた排紙口４４に印刷後の記録紙Ｐを収納する排紙トイレ４５が取り付けられている。

装置本体３には、図５に示すように、記録紙Ｐを搬送する給排紙機構４６及びヘッドカートリッジ２３の吐出面２３ａに設けられたヘッドキャップ２４を開閉するキャップ開閉機構４７が設けられている。

以上のような構成からプリンタ装置１は、外部に設けられた情報処理装置から入力された印刷データに基づき、給排紙機構４６、ヘッドキャップ開閉機構４７、インク吐出ヘッド２３に供給する電流の供給を制御する制御回路に設けられた制御部によって制御される。

具体的に、プリンタ装置１では、先ず、装置本体３に設けられた操作ボタン３ａの操作により制御部に印刷開始の命令がされると、制御部からの制御信号により給排紙機構４６、ヘッドキャップ開閉機構４７が駆動して、図５に示すように、印刷が可能な状態となる。

プリンタ装置１では、ヘッドキャップ開閉機構６３により、ヘッドキャップ２４をヘッドカートリッジ２に対して給紙トレイ４３及び排紙トレイ４４が設けられている前面側に移動する。これにより、プリンタ装置１では、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａに設けられたノズル２７ａが外部に露出し、インクｉが吐出できるようになる。

また、プリンタ装置１では、給排紙機構４６により、給紙トレイ４３から給紙ローラ５１によって記録紙Ｐを引き出し、互いに反対方向に回転する一対の分離ローラ５２ａ，５２ｂによって１枚だけ引き出された記録紙Ｐを反転ローラ５３に搬送して搬送方向を反転させて、インク吐出ヘッド２３の吐出面２３ａと対向する位置に設けた搬送ベルト４８に記録紙Ｐを搬送する。プリンタ装置１では、搬送ベルト４８に搬送させた記録紙Ｐをプラテン板４９で所定の位置に支持し、記録紙Ｐを吐出面２３ａと対向させる。

次に、プリンタ装置１では、インク吐出ヘッド２３に設けられた発熱抵抗体２６ａに印刷データの制御信号に基づいて、発熱抵抗体２６ａを加熱する。プリンタ装置１では、発熱抵抗体２６ａを加熱することによって、図４に示すように、印刷位置に搬送された記録紙Ｐに対してノズル２７ａより上述したインクｉが液滴の状態にして吐出され、インクドットからなる画像や文字等が印刷される。

そして、プリンタ装置１では、インク液滴ｉをノズル２７ａより吐出すると、インクｉを吐出した量と同量のインクｉがインクタンク１１から接続部２５を介してインク吐出ヘッド２３に補充される。

次に、プリンタ装置１では、印刷された記録紙Ｐを排紙口４４方向に回転する搬送ベルト４８と、搬送ベルト４８と対向し、排紙口４４側に設けられた排紙ローラ５４とによって記録紙Ｐを排紙口４４に送り出す。

以上のように、プリンタ装置１では、記録紙Ｐに印刷を行う。この印刷方法では、インクｉ中にスルホン化イソプレン樹脂とポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとが含有されていることによって、記録紙Ｐ上に着弾するとスルホン化イソプレン樹脂により塗膜が形成され、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンにより表面が滑りやすくなる。これにより、この印刷方法では、インクｉの定着性が向上し、顔料の脱落を防止できる。

また、この印刷方法では、スルホン化イソプレン樹脂とポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとを含有することによって、スルホン化イソプレン樹脂による発熱抵抗体のコゲーションを防止でき、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンが分離せず、安定した吐出特性が得られる。これらのことから、この印刷方法では、安定した吐出特性が維持され、耐擦過性に優れた画像が得られる。

また、上述したプリンタ装置１では、発熱抵抗体２６ａによってインクｉを加熱し、ノズル２７ａからインクｉを吐出させる電気熱変換方式を採用しているが、このような方式に限定されず、例えばピエゾ素子といった圧電素子等の電気機械変換素子等によってインクｉを電気機械的にノズルより吐出させる電気機械変換方式を採用したものであってもよい。

また、上述では、ライン型のプリンタ装置１を例に挙げて説明したが、このことに限定されることはなく、例えばヘッドカートリッジが記録紙Ｐの走行方向と略直交する方向に移動するシリアル型のプリンタ装置にも適用可能である。

以下、本発明を適用したインクを調製した実施例および比較例について説明する。先ず、以下に示す各色の分散液を作製し、これらの分散液を用いて実施例及び比較例のインクを作製した。

〈分散液１〉
分散液１は、顔料としてＣ．Ｉ ピグメントブルー１５：３（チバスペシャリティケミカルズ社製 商品名Ｂｌｕｅ８７００）が１５重量％、分散剤としてスチレンーマレイン酸コポリマー（第一工業製薬株式会社製 ＫＳ１４０）が３重量％、純水が８２重量％となるように混合し、ペイントシェーカー（メディアは、ジルコニア１ｍｍ径、メディア充填率７０％）で分散し、遠心分離機にて粗粒分を除去し分散液１とした。

〈分散液２〉
分散液２は、顔料としてＣ．Ｉ ピグメントレッド１２２（チバスペシャリティケミカルズ社製 商品名ＤＭＱ）が１５重量％、分散剤としてスチレンーマレイン酸コポリマー（第一工業製薬株式会社製 ＫＳ１４０）が５重量％、純水が８０重量％となるように混合し、ペイントシェーカー（メディアは、ジルコニア１ｍｍ径、メディア充填率７０％）で分散し、遠心分離機にて粗粒分を除去し分散液２とした。

以上のようにして作製した分散液１及び分散液２を用いて実施例及び比較例のインクを作製した。

〈実施例１〉
実施例１では、次のようにしてシアンインクを作製した。シアンインクを作製する際は、分散液１が１３．３重量％、水溶性有機溶媒として１，５ペンタンジオールが１５重量％、スルホン化イソプレン樹脂としてダイナフローＫ２０２（ＪＳＲ株式会社製、固形分１５ｗｔ％）が１．３重量％、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとしてＢＹＫ３０７（ビックケミー株式会社製）が０．５重量％、イオン交換水が６９．９重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、シアンインクを作製した。なお、シアンインク中には、固形分１５ｗｔ％のダイナフローＫ２０２を１．３重量％含有しているため、スルホン化イソプレン樹脂が０．２重量％含有されている。

〈実施例２〉
実施例２では、次のようにしてシアンインクを作製した。シアンインクを作製する際は、分散液１が１３．３重量％、水溶性有機溶媒として１，５ペンタンジオールが１５重量％、スルホン化イソプレン樹脂としてダイナフローＫ２０２（ＪＳＲ株式会社製、固形分１５ｗｔ％）が４６．７重量％、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとしてＢＹＫ３０７（ビックケミー株式会社製）が０．０２重量％、イオン交換水が２４．９８重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、シアンインクを作製した。なお、シアンインク中には、固形分１５ｗｔ％のダイナフローＫ２０２を４６．７重量％含有しているため、スルホン化イソプレン樹脂が７．０重量％含有されている。

〈実施例３〉
実施例３では、次のようにしてマゼンタインクを作製した。マゼンタインクを作製する際は、分散液２が２６．６７重量％、水溶性有機溶媒としてプロピレングリコールが１５重量％、スルホン化イソプレン樹脂としてダイナフローＫ２０２（ＪＳＲ株式会社製、固形分１５ｗｔ％）が３．３重量％、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとしてＢＹＫ３３３（ビックケミー株式会社製）が１．０重量％、イオン交換水が５４．０３重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、マゼンタインクを作製した。なお、マゼンタインク中には、固形分１５ｗｔ％のダイナフローＫ２０２を３．３重量％含有しているため、スルホン化イソプレン樹脂が０．５重量％含有されている。

〈実施例４〉
実施例４では、次のようにしてマゼンタインクを作製した。マゼンタインクを作製する際は、分散液２が２６．６７重量％、水溶性有機溶媒としてプロピレングリコールが１５重量％、スルホン化イソプレン樹脂としてダイナフローＫ２０２（ＪＳＲ株式会社製、固形分１５ｗｔ％）が２６．７重量％、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとしてＢＹＫ３０７（ビックケミー株式会社製）が０．７５重量％、イオン交換水が３０．８８重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、マゼンタインクを作製した。なお、マゼンタインク中には、固形分１５ｗｔ％のダイナフローＫ２０２を２６．７重量％含有しているため、スルホン化イソプレン樹脂が４．０重量％含有されている。

〈比較例１〉
比較例１では、自己分散型の顔料を用いてインクを作製した。インクを作製する際は、顔料として自己分散型のＣ３００（ＣＡＢＯＴ社製）が３３．３重量％、水溶性有機溶媒として１，５ペンタンジオールが１５重量％、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとしてＢＹＫ３０７（ビックケミー株式会社製）が０．５重量％、イオン交換水が５１．２重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、インクを作製した。

〈比較例２〉
比較例２では、次のようにしてマゼンタインクを作製した。マゼンタインクを作製する際は、分散液２が２６．６７重量％、水溶性有機溶媒としてプロピレングリコールが１５重量％、スルホン化イソプレン樹脂としてダイナフローＫ２０２（ＪＳＲ株式会社製、固形分１５ｗｔ％）が１１．３重量％、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとしてＢＹＫ３３３（ビックケミー株式会社製）が１．５重量％、イオン交換水が４５．５３重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、マゼンタインクを作製した。なお、マゼンタインク中には、固形分１５ｗｔ％のダイナフローＫ２０２を１１．３重量％含有しているため、スルホン化イソプレン樹脂が１．７重量％含有されている。

〈比較例３〉
比較例３では、次のようにしてマゼンタインクを作製した。マゼンタインクを作製する際は分散液２が２６．６７重量％、水溶性有機溶媒としてプロピレングリコールが１５重量％、スルホン化イソプレン樹脂としてダイナフローＫ２０２（ＪＳＲ株式会社製、固形分１５ｗｔ％）が５３．３重量％、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとしてＢＹＫ３３３（ビックケミー株式会社製）が０．５重量％、イオン交換水が４．５３重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、マゼンタインクを作製した。なお、マゼンタインク中には、固形分１５ｗｔ％のダイナフローＫ２０２を５３．３重量％含有しているため、スルホン化イソプレン樹脂が８．０重量％含有されている。

〈比較例４〉
比較例４では、次のようにしてシアンインクを作製した。シアンインクを作製する際は、分散液１が１３．３重量％、水溶性有機溶媒として１，５−ペンタンジオールが１５重量％、スルホン化イソプレン樹脂としてダイナフローＫ２０２（ＪＳＲ社製、固形分１５ｗｔ％）が２０．０重量％、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとしてＢＹＫ３０７（ビックケミー株式会社製）が０．０１重量％、イオン交換水が５１．６９重量％となるように混合し、十分に攪拌してフィルターを用いて濾過して、マゼンタインクを作製した。なお、シアンインク中には、固形分１５ｗｔ％のダイナフローＫ２０２を２０．０重量％含有しているため、スルホン化イソプレン樹脂が３．０重量％含有されている。

以上のようにして調整した実施例１〜実施例４及び比較例１〜比較例４について、擦過性、ノズル詰まりの評価を行った。以下の表１に、評価結果を示す。

擦過性については、インクジェットプリンタ装置（ソニー株式会社製、ＬＰＲ−５０００）に用いて、写真光沢紙（ソニー株式会社製、ＥＰＰ−２０Ａ４ＧＢ）に印画紙し、染色物摩擦堅牢試験機（株式会社 大栄科学精器製作所製、ＲＴ−２００Ｓ）で擦過性の確認を行った。擦過性試験の条件は、接触部分にベンコット（旭化成株式会社製 Ｍ−３）を使用し、加重２００ｇ、５往復（４０往復/ｍｉｎ）で行った。

擦過性の良否の判断は、試験前後、印画部分の濃度低下のないものを表１中に○印で示し、初期との差で残存率が８０％以上のものを△印で示し、８０％以下を×印で示した。なお、印画濃度測定には、ＴＲ９２４（Ｍａｃｂｅｔｈ社製）を使用した。

ノズル詰まりについては、インクジェットプリンタ装置（ソニー株式会社製、ＬＰＲ−５０００）に用いて、写真光沢紙（ソニー株式会社製、ＥＰＰ−２０Ａ４ＧＢ）に印画紙し、印画物の状態を目視により確認し、評価した。

ノズル目詰まりの良否の判断は、印画状態が良好であったものを表１中に○印で示し、カスレが生じたものを△印で示し、印画ができなかったものを×印で示した。

表１に示す結果から、実施例１〜実施例４は、比較例１〜比較例４と比べて、擦過性及びノズル目詰まりの評価が共に良好であった。

比較例１では、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンのみ含有され、スルホン化イソプレン樹脂が含有されていないため、写真光沢紙上に着弾したインクが塗膜を形成せず、定着性が向上しなかった。これにより、比較例１では、耐擦過性が得られず、擦過性の評価が悪くなった。

比較例２では、スルホン化イソプレン樹脂とポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとが含有されているが、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの含有量が１．５重量％であり、１．０重量％よりも多いため、インク中でポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンが分離してしまい、耐擦過性が向上せず、擦過性の評価が悪くなった。

比較例３では、スルホン化イソプレン樹脂とポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとが含有されているが、スルホン化イソプレン樹脂の含有量が８重量％であり、７．０重量％よりも多いため、インクが増粘し、ノズル詰まりが生じ、ノズル目詰まりの評価が悪くなった。

比較例４は、スルホン化イソプレン樹脂とポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとが含有されているが、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの含有量が０．０１重量％であり、０．０２重量％よりも少ないため、擦れた際に顔料が脱落し、擦過性の評価が悪くなった。

これらの比較例に対して、実施例１〜実施例４は、スルホン化イソプレン樹脂とポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとが含有され、更にスルホン化イソプレン樹脂の含有量が０．２重量％〜７．０重量％の範囲であり、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの含有量が０．０２重量％〜１．０重量％の範囲で含有されている。実施例１〜実施例４では、スルホン化イソプレン樹脂によりインクが写真光沢紙上に着弾すると塗膜を形成し、定着性が向上した。また、実施例１〜実施例４では、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンにより、顔料の脱落が防止され、色落ちが防止された。これらのことから、実施例１〜実施例４では、擦過性の評価が良好となった。

また、実施例１〜実施例４では、スルホン化イソプレン樹脂とポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとが共に含有されているため、インクの粘度が高くなりすぎることなく、ノズル詰まりが防止された。

本発明を適用したプリンタ装置の分解斜視図である。 ヘッドカートリッジの分解斜視図である。 同ヘッドカートリッジの断面図である。 インク吐出ヘッドを示しており、同図（Ａ）は発熱抵抗体上に気泡が発生した状態を模式的に示す断面図であり、同図（Ｂ）はノズルよりインクを吐出される状態を模式的に示す断面図である。 同プリンタ装置の印刷動作を説明するための透視側面図である。

符号の説明

１ プリンタ装置、２ ヘッドカートリッジ、３ 装置本体、１１ インクタンク、２１ カートリッジ本体、２３ インク吐出ヘッド、２６ 回路基板、２６ａ 発熱抵抗体、２７ ノズルシート、２７ａ ノズル、２８ フィルム、２９ インク流路、３０ インク液室

Claims (9)

1. 顔料と、
   上記顔料を溶解又は分散させる水と、
   スルホン化イソプレン樹脂とポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとを含有することを特徴とする記録液。
2. 上記スルホン化イソプレン樹脂の含有量は、０．２〜７．０重量％であることを特徴とする請求項１記載の記録液。
3. 上記ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの含有量は、０．０２〜１．０重量％であることを特徴とする請求項２記載の記録液。
4. 記録液を収容した記録液カートリッジにおいて、
   上記記録液は、顔料と、上記顔料を溶解又は分散させる水と、スルホン化イソプレン樹脂とポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとを含有することを特徴とする記録液カートリッジ。
5. 上記スルホン化イソプレン樹脂の含有量は、０．２〜７．０重量％であることを特徴とする請求項４記載の記録液カートリッジ。
6. 上記ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの含有量は、０．０２〜１．０重量％であることを特徴とする請求項５記載の記録液カートリッジ。
7. 記録液を収容した記録液カートリッジから供給された上記記録液を発熱抵抗素子で加圧し、吐出口から上記記録液を吐出し、被記録媒体に上記記録液を着弾させて記録する記録方法において、
   上記記録液には、顔料と、上記顔料を溶解又は分散させる水と、スルホン化イソプレン樹脂とポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとが含有されていることを特徴とする記録方法。
8. 上記記録液には、上記スルホン化イソプレン樹脂が０．２〜７．０重量％含有されていることを特徴とする請求項７記載の記録方法。
9. 上記記録液には、上記ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンが０．０２〜１．０重量％含有されていることを特徴とする請求項８記載の記録方法。

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