JPH06192605A - インク、これを用いたインクジェット記録方法及びかかるインクを用いた機器 - Google Patents

インク、これを用いたインクジェット記録方法及びかかるインクを用いた機器

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JPH06192605A
JPH06192605A JP5459393A JP5459393A JPH06192605A JP H06192605 A JPH06192605 A JP H06192605A JP 5459393 A JP5459393 A JP 5459393A JP 5459393 A JP5459393 A JP 5459393A JP H06192605 A JPH06192605 A JP H06192605A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 普通紙に記録した場合でも、良好な発色性を
有し且つ複数色のインクが打込まれたとしても、定着性
に優れ、インクの滲みのない記録画像を与えることが可
能であり、更にインクジェット用記録ヘッドのノズルの
目詰りを起こしにくい等の、信頼性に優れたインク、こ
れを用いたインクジェット記録方法及びかかるインクを
用いた機器を提供すること。 【構成】 記録剤及びこれを溶解する液媒体及び熱可逆
的ゲル化特性を有する化合物を少なくとも含有するイン
クであって、インクが、２５℃においては均一溶液系で
あり、且つ３０℃〜６５℃の間の温度範囲においては、
熱可逆的ゲル化特性を有する化合物がインク溶液中に析
出して分散状態となることを特徴とするインク、かかる
インクを用いたインクジェット記録方法、及び上記イン
クを搭載した記録ユニット、インクカートリッジ、イン
クジェット記録装置等の機器。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インク、これを用いた
インクジェット記録方法及びかかるインクを用いた機器
に関し、更に詳しくは、インクジェット記録用に特別に
調製された塗工紙は勿論のこと、一般にオフィスや家庭
で使用されている電子写真用紙、レポート用紙、ノー
ト、便箋、ボンド紙、連続伝票用紙等の非塗工紙である
所謂普通紙に対しても、高速且つ高精細、高画質のフル
カラー記録が可能なインク、これを用いたインクジェッ
ト記録方法、及びかかるインクを用いた機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット方式による画像形成方法
において、近年重要さを増しつつある技術の一つとし
て、一般にオフィスや家庭で使用されている電子写真用
紙、レポート用紙、ノート、便箋、ボンド紙及び連続伝
票用紙等の非塗工紙（以下、本発明ではこれらを総称し
て普通紙と呼ぶ）に対しても、発色が良好で、且つ滲み
のない高精細なフルカラー記録が可能な画像記録用イン
ク及び画像形成方法が求められており、この様な目的を
達成する為に多数の提案がなされている。
【０００３】例えば、特開昭５５−２９５４６号公報に
は、インク中に特定の界面活性剤を添加し、表面張力を
下げて紙内部へのインク浸透性を高める方法が開示され
ている。又、特開昭５５−５７８６２号公報には、イン
クに強塩基性物質を添加し、紙のサイズ剤やパルプ材を
化学的に溶解し、ドットの広がりと吸収性を制御する方
法が開示されている。更に、特開昭５８−１３６７５号
公報には、インク中に分子量４万以上のポリビニルピロ
リドンを添加することが、或は、特開平３−１７２３６
２号公報には、インク中に特定のマイクロエマルジョン
を添加することによりドットの広がりと吸収性を制御す
る方法が開示されている。又、米国特許第３，６５３，
９３２号明細書、第３，７１５，２１９号明細書、第
４，３９０，３６９号明細書及び第４，４９０，７３１
号明細書には、固体−液体相変化インク、即ち、室温で
は固体であるが、ある特定温度以上では液体になるイン
クが開示されている。このタイプの相変化インクは、液
体として射出された後、被記録材に衝突して、直ちにそ
の被記録材表面で凝固するものである。更に、ゲル−ゾ
ル転移インクを用いる例としては、室温ではゲル状態で
あるが、加熱することによりゾル状態へ転移するインク
が、特開昭６２−１８１３７２号公報及び特開平１−２
７２６２３号公報等に開示されている。これらはいずれ
も、固体−液体相変化インクと同様に、インク滴が被記
録材に着弾後にゲル状態へと戻り、インクの滲みを抑え
ようとするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術には以下に述べる様な問題点がある。界面活性
剤の添加により紙内部へのインクの浸透性を高める方法
では、定着性は向上するものの、記録剤も紙内部へ深く
浸透してしまう為に、発色性が低下するという問題があ
る。インクに強塩基物質を添加する方法では、ある種の
サイズ剤を用いた紙、例えば、中性紙に対しては、滲み
及び定着性共に充分ではなくなる上に、人体に対する安
全性の点でも問題がある。又、インク中にポリマーやあ
る種のエマルジョンを添加するだけでは、フルカラー記
録時の様に、インクの記録密度が大きくなる様な領域で
は充分な効果が得られないという問題もある。又、固体
−液体相変化タイプのインクでは、動作時にインクを液
体化しなければならない為に、インク供給系の温度制御
等、装置上の負担が重くなるばかりでなく、印字物が保
存中に極端な高温下にさらされる様な場合には、インク
の再溶解が起り、印字部が崩れる等の問題が発生する。
ゾル−ゲルタイプのインクも、固体−液体相変化タイプ
のインクと同様に、取り扱いが容易でなく、又、印字物
の保存性にも問題がある。
【０００５】上述した様に、普通紙に対するインクジェ
ット記録特性を改善する為に、数々の提案がなされてい
るが、未だ普通紙に対して発色性が良好で、２色以上の
インクが打込まれても滲みやフェザリングの問題が発生
せず、且つ定着性にも優れ、装置構成上の負担も軽いイ
ンクは知られていない。従って本発明の目的は、普通紙
に記録した場合でも、良好な発色性を有し且つ複数色の
インクが打込まれたとしても、定着性に優れ、インクの
滲みのない記録画像を与えることが可能であり、更にイ
ンクジェット用記録ヘッドのノズルの目詰りを起こしに
くい等の、信頼性に優れたインク、これを用いたインク
ジェット記録方法及びかかるインクを用いた機器を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は以下に述べる
本発明によって達成される。即ち、本発明は、記録剤及
びこれを溶解する液媒体及び熱可逆的ゲル化特性を有す
る化合物を少なくとも含有するインクであって、インク
が、２５℃においては均一溶液系であり、且つ３０℃〜
６５℃の間の温度範囲においては、熱可逆的ゲル化特性
を有する化合物がインク溶液中に析出して分散状態とな
ることを特徴とするインク、かかるインクを用いたイン
クジェット記録方法、及び上記インクを搭載した記録ユ
ニット、インクカートリッジ、インクジェット記録装置
等の機器である。
【０００７】
【作用】本発明のインクに使用される熱可逆的ゲル化特
性を有する化合物としては、例えば、高分子論文集、Ｖ
ｏｌ．３８，ｐ１３３（１９８１）に記載されている水
溶性セルロースエーテルが例示される。水溶性セルロー
スエーテルの水溶液の特徴は、水溶性セルロースエーテ
ルの溶解度の温度係数が負である為に、昇温及び降温に
伴って、高分子ミクロゲルが可逆的に水相からの分離、
水相への溶解を繰返すことにある。このミクロゲルの水
相からの分離が起こると、図１（ａ）に示した様に、水
溶液の粘度は急激に低下する。即ち、低温の溶液中では
分子は水和しており、単純な絡み合い以外のポリマー同
士の相互作用はないが、温度上昇に伴って、水和した水
をポリマーが放出する脱水過程が起こり、溶液物性の変
化として粘度低下が起こる。尚、熱可逆的ゲル化化合物
の種類によっては、この溶液を冷却した場合、図１
（ｂ）に示されている様に、粘度変化の過程がヒステリ
シスを持つものもある。
【０００８】又、本発明の別の態様のインクでは、更に
浸透性溶剤がインク中に添加されているが、かかる浸透
性溶剤の作用は、インクが紙に着弾した後に速やかに被
記録剤中に浸透することを助けるものであり、インクの
高速定着性に寄与する。これと同時に、熱可逆的ゲル化
特性を示す化合物の作用によりインクが増粘し、浸透速
度を抑制する効果が発生する為、インクが紙中に深く浸
透し過ぎることはなく、色材である記録剤が紙表面近傍
に残り発色性が損なわれることはない。又、インクの深
さ方向の浸透が抑制されるだけでなく、同時に横方向の
広がりも抑制されるので、フェザリング及び文字太り等
の印字品位が低下しない。
【０００９】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の典
型的インクの粘度−温度曲線を模式的に描いたものであ
る。図１（ａ）では熱可逆的ゲル化特性を有する化合物
の作用により、ゲルが凝集して、水相から分離する温度
である均一溶液系から分散状態への変化温度ＴG（以
下、単に分散系への変化温度という）よりも高温のＴH
でのインク粘度は、室温附近ＴR の粘度に比べて低下し
ている。
【００１０】本発明のインクを用いてインクジェット記
録を行なう場合には、記録ヘッドの温度を図１のＴH に
設定しておき、低粘度化したインク滴を飛翔させること
が好ましい。インクは被記録材である紙に着弾した後、
温度の低下と共に増粘し、元の粘度に戻る為、不必要に
記録剤が紙の奥深くまで浸透することはなく、紙表層に
記録剤が残り発色性が良好になる。又、インクの横方向
の広がりについても、この増粘効果の為にインクの滲み
が抑制され、その結果、フェザリングのない、エッジの
シャープな印字が実現される。同様の理由から、フルカ
ラー画像を形成した場合にもカラーインク同士の混色に
よる滲み（以下ブリーディングと呼ぶ）を抑制すること
が可能であり、しかも定着性の良好なカラーインクジェ
ット記録が可能となる。
【００１１】本発明においては、インクの分散系への変
化温度を３０〜６５℃に設定することが装置の負担を軽
くする上で好ましい。分散系への変化温度を高く設定し
過ぎると、記録時のヘッドの温度をその温度に設定した
場合に、ノズル先端からの蒸発が起こり易くなり、信頼
性の面からも好ましくない。又、図１（ｂ）のタイプの
粘度変化を示すインクにおいても、図１（ｂ）に示す様
に、温度−粘度曲線がヒステリシスを有しているので着
弾後の粘度変化が大きく、上述したのと全く同様の効果
が発現され、この場合でも記録剤の発色性が損なわれる
ことなく、優れた定着性、良好な印字品位、ブリーディ
ングのないフルカラー画像が得られる。尚、本発明でい
うインクの均一溶液系から分散状態への温度変化（単に
分散状態への変化温度）とは、水和している熱可逆的ゲ
ル化特性を有する化合物が温度の上昇に伴って水分子を
放出することにより、溶解度が減少し、微少な粒子状態
となってインクの均一溶液中から析出し、インク溶液が
分散状態になる温度のことをいう。尚、かかるインクの
状態変化は、インクの透過率の減少、光散乱係数の変化
等の光学的手段により確認することが出来る。
【００１２】
【好ましい実施態様】次に好ましい実施態様を挙げて、
本発明を更に詳細に説明する。本発明のインクは、熱可
逆的ゲル化特性を有する化合物を少なくとも含有し、イ
ンクが２５℃においては均一溶液系であり、３０℃〜６
５℃の間の温度においては、熱可逆的ゲル化特性を有す
る化合物がインク溶液から析出し分散状態となることを
特徴とする。本発明のインクに使用される熱可逆的ゲル
化特性を有する化合物を以下に列挙するが、本発明で
は、特にこれらに限定されるわけではない。例えば、ヒ
ドロキシプロピルセルロース、ヒドロキプロピルメチル
セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシブトキシル
変性メチルセルロース／ヒドロキシプロピルメチルセル
ロース等の水溶性セルロースエーテル、水溶性ポリビニ
ルアセタール等が挙げられる。上記化合物の分子量とし
ては、好ましくは、２％水溶液の２５℃における粘度に
換算した場合、５ｃｐｓ以上１００００ｃｐｓ以下のも
のが適当である。分子量が極端に大きいと分散状態とな
った粒子の粒子径を精密に制御することが難しい為、好
ましくない。以上の如き、熱可逆的ゲル化特性を有する
化合物は、単独でもこれらの混合物としても使用するこ
とが出来る。又、インク中における含有量としては、使
用する染料あるいは顔料、その他の添加剤や溶剤の種類
等によっても異なるが、インク中の重量百分率として
０．０１〜２０重量％、好適には、０．０５〜１０重量
％、更に好適には、０．１〜５重量％である。
【００１３】上述した熱可逆的ゲル化特性を有する化合
物と併用すると更に効果的である成分としては、インク
の定着性を向上させる目的で使用される浸透性溶剤が挙
げられる。従って、上記した熱可逆的ゲル化特性を有す
る化合物に更に、浸透性溶剤を加えたものが本発明の別
の好ましい態様のインクである。
【００１４】本発明で使用される浸透性溶剤とは、エチ
ルアルコール、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、イソブチルアルコー
ル、ｎ−ペンタノール、シクロヘキサノール、ベンジル
アルコール等の１価アルコールの他、多価アルコール及
びそのアルキルエーテル等のことである。更に具体的に
は、１，７−ヘプタンジオール、トリプロピレングリコ
ール、ヘキシレングリコール、ジプロピレングリコール
モノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメ
チルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエー
テル等が例示可能であるがこれらに限定されない。以上
の様な浸透性溶剤を多量に使用したとしても、上述した
様に熱ゲル化化合物の作用により単ドット自体の形状が
崩れず、エッジのシャープな印字物が得られる。
【００１５】本発明のインクに使用可能な記録剤として
は、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応
性染料、分散染料、建染染料、可溶性建染染料、反応分
散染料、油性染料及び各種の顔料等が挙げられる。これ
ら記録剤の含有量は液媒体成分の種類、インクに要求さ
れる特性等に依存して決定されるが、一般的にはインク
全重量に対して０．２〜２０重量％、好ましくは０．５
〜１０重量％、より好ましくは１〜５重量％を占める割
合である。
【００１６】本発明のインクに使用可能な有機溶剤とし
ては、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、イソブチルアルコール、ｎ−ペンタノ
ール、シクロヘキサノール等のアルコール類、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、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、トリプロピレングリコール、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オキシエチレン又は
オキシプロピレン付加重合体、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、トリメチレングリコール、ブチレ
ングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、ヘキ
シレングリコール等のアルキレングリコール類、チオジ
グリコール、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モノ
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、トリエチレングリコール
ジメチル（又はジエチル）エーテル、テトラエチレング
リコールジメチル（又はジエチル）エーテル等の多価ア
ルコール類の低級ジアルキルエーテル類、スルホラン、
Ｎ−メチル−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。
【００１７】上記有機溶剤の含有量は、一般にはインク
の全重量に対して１〜５０重量％、好ましくは２〜３０
％の範囲である。尚、本発明のインクの分散系への変化
温度は、使用する溶剤の種類や添加量によっても変化す
る為、溶剤組成を考える場合には、熱可逆的ゲル化特性
を有する化合物の特性と同様に注意を要する。上記のご
とき有機溶剤は、単独でも混合物としても使用すること
が出来るが、最も好ましい液媒体組成は、水と１種以上
の有機溶剤とからなり、該溶剤が少なくとも１種以上の
水溶性高沸点溶剤、例えば、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール
を含有するものである。
【００１８】本発明のインクを構成する主成分は上記の
通りであるが、その他各種の分散剤、界面活性剤、粘度
調整剤、表面張力調整剤、蛍光増白剤、酸化防止剤、防
かび剤、ｐＨ調整剤等を本発明の目的の達成を妨げない
範囲において必要に応じて添加することが出来る。界面
活性剤も前記した浸透性溶剤と同様、インクの定着性を
向上させる目的で添加されるが、本発明で使用される界
面活性剤の化学構造上の限定は特にはないが、好ましく
はＣＭＣ（臨界ミセル濃度）における水溶液の表面張力
が、１０ｄｙｎ／ｃｍ以上、４０ｄｙｎ／ｃｍ以下であ
ることが好ましい。又、上記界面活性剤のインク中の含
有量としては、０．０２ｗｔ％以上、１０ｗｔ％以下の
量で用いるが、定着性と発色性のバランスをとる上で好
適な範囲である。更に、本発明においては、熱可逆的ゲ
ル化特性を有する化合物の分散状態への変化温度を調整
する目的で、各種の塩類等を添加することも可能であ
る。
【００１９】本発明のインクは、一般のインクジェット
記録方式全般に好適に適用することが出来るが、なかで
も熱エネルギーによるインクの発泡現象によりインクを
吐出させるタイプのインクジェット記録方法に適用する
場合に、特に好適である。本発明のインクの非動作時と
動作時（吐出時）の物性を調整する際には、本発明の主
目的である普通紙に対する印字適性と共に、使用するイ
ンクジェット記録用ヘッドに対するマッチング（吐出特
性、信頼性等）も考慮することが好ましい。
【００２０】インク粘度の温度特性が図１（ａ）で示さ
れるタイプのインクを使用する場合には、好適な非動作
時のインク物性として、２５℃における粘度が５〜５０
０ｃｐｓ、更に好ましくは１０〜１００ｃｐｓの範囲、
２５℃における表面張力が２５〜６８ｄｙｎ／ｃｍの範
囲に調整されるていることが望ましい。又、動作時の温
度（図１中では、ＴH で示される温度）の設定として
は、分散状態への変化温度（図１（ａ）中では、ＴG
で示される温度）よりも２℃〜４０℃高くすることが好
ましく、動作温度ＴH として３０℃〜６５℃、より好ま
しくは、３５℃〜４５℃の範囲に調整することが望まし
い。分散状態への変化温度は、使用する熱可逆的ゲル化
特性を有する化合物の種類、分子量及び添加量により調
整することが可能である。又、使用する有機溶剤及び溶
剤量、あるいは適当な無機塩の添加によっても調整する
ことが可能である。
【００２１】好適な動作時のインク物性としては、粘度
が０．５〜５ｃｐｓ、より好ましくは０．５〜３ｃｐｓ
であり、又、表面張力が２５〜６８ｄｙｎ／ｃｍの範囲
にあることが望ましい。又、インク粘度の温度特性が図
１（ｂ）で示されるタイプのインクを使用する場合、動
作温度と非動作温度のインク粘度の差は、図１（ａ）の
タイプのインクの場合ほど大きくとる必要はなく、２５
℃から動作温度までの温度範囲では、およそ０．５〜２
０ｃｐｓ、好適には０．８から１０ｃｐｓ、更に好適に
は１から５ｃｐｓの範囲にあることが望ましい。
【００２２】次に上記した本発明のインクを用いて記録
を行なうのに好適な、本発明のインクジェット記録装置
の一例を以下に説明する。その装置の主要部であるヘッ
ド構成例を、図２、図３及び図４に示す。ヘッド１３
は、インクを通す溝１４を有するガラス、セラミックま
たはプラスチック板等と、感熱記録に用いられる発熱ヘ
ッド１５（図では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、酸化シリコン等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、及びアルミナ
等の放熱性のよい基坂２０よりなっている。
【００２３】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。今、アルミニウム電極１７−１及び１７−２に
電気信号情報が加わると、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、被記録材２５に向って飛翔する。
【００２４】図４には図２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。該マルチヘッドはマルチ溝
２６を有するガラス板２７と、図２で説明したものと同
様の発熱ヘッド２８を密着して制作されている。尚、図
３は、インク流路に沿ったヘッド１３の断面図であり、
図３は図２のＡ−Ｂ線での断面図である。
【００２５】本発明のインクをその動作温度（記録時ヘ
ッド温調温度）に保持するには、基坂２０を加熱して、
ヘッド全体を一定温度に調整する等の方法で実施すれば
よい。この様にして動作温度に保持された本発明のイン
クの粘度は、熱可逆的ゲル化特性を有する化合物の作用
により、非動作時よりも低下し、ヘッドの吐出特性が充
分良好になる。
【００２６】図５に、上記ヘッドを組み込んだインクジ
ェット記録装置の一例を示す。図５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されて固定端となり、カンチ
レバーの形態をなす。ブレード６１は記録ヘッドによる
記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場合、
記録ヘッドの移動経路中に突出した形態で保持される。
６２はキャップであり、ブレード６１に隣接するホーム
ポジションに配設され、記録ヘッドの移動方向と垂直な
方向に移動して吐出口面と当接し、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
けられる吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッ
ドの移動経路中に突出した形態で保持される。
【００２７】上記ブレード６１、キャップ６２、吸収体
６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１
及び吸収体６３によってインク吐出口面の水分、塵挨等
の除去が行われる。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
６５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。
【００２８】５１は被記録材を挿入するための給紙部、
５２は不図示のモータにより駆動する紙送りローラであ
る。これらの構成によって記録ヘッドの吐出口面と対向
する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行するにつれ
て排紙ローラ５３を配した排紙部へ排紙される。上記構
成において記録ヘッド６５が記録終了等でホームポジシ
ョンに戻る際、ヘッド回復部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６
１は移動経路中に突出している。この結果、記録ヘッド
６５の吐出口面がワイピングされる。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。
【００２９】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、上述したワイピング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。上述の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為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。
【００３０】図６は、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
クカートリッジの一例を示す図である。ここで、４０は
供給用インクを収容したインク収容部、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ならしめ
る。４４は廃インクを受容する吸収体である。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本発明にとって
好ましい。
【００３１】本発明で使用されるインクジェット記録装
置としては、上記のごとき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に示すごときそれ
らが一体になったものにも好適に用いられる。図７にお
いて、７０は記録ユニットであって、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。インク吸収体の材料として
は、ポリウレタン、セルロース又はポリビニルアセター
ルを用いることが本発明にとって好ましい。７２は記録
ユニット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で示す記録ヘッドに
代えて用いられるものであって、キャリッジ６６に対し
着脱自在になっている。
【００３２】
【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。 実施例１〜４、比較例１〜４ 熱可逆的ゲル化特性を有する化合物として表１に記載し
た水溶性セルロースエーテルを夫々用意した。表２に、
これらの各化合物の分子量あるいは重合度、あるいは２
％水溶液の２０℃での粘度、−ＯＣＨ3 基置換度Ｍ
（％）、−ＯＣ3 Ｈ5ＯＨ基置換度ＨＰ（％）及び熱ゲ
ル化による水溶液粘度低下温度ＴG を合せて記載して
ある。
【００３３】
【表１】 （注）ηは、２％水溶液の２０℃における粘度。ＴG
は、２％水溶液の示すゲル化温度。
【００３４】次に、上記の熱可逆的ゲル化特性を有する
化合物を用い、これ下記に示す夫々の成分を混合して本
発明のインクを作成した。インクの作成手順は、先ず、
適当な濃度（２０重量％以下）の上記から選択した水溶
性セルロースエーテルの水溶液を夫々調製する。次に、
このセルロースエーテルの水溶液に水、有機溶剤及び染
料、必要に応じて界面活性剤の順に所定量添加し、所定
の水溶性セルロースエーテルの濃度に調整して５時間撹
拌後、ポアサイズ０．２２μｍのメンブランフィルター
（商品名フロロポアフィルター、住友電工（株）製）に
て加圧瀘過して、本発明の各実施例につき、ブラック、
イエロー、マゼンタ及びシアンの４色のインク１〜４を
得た。表２〜表５に４色インクのインク組成を示した
が、各表中の数字は、各成分の添加量（インク中の重量
百分率）を表わす。
【００３５】
【表２】実施例１〜４のブラックインク組成 （＊）川研ファインケミカル（株）製 アセチレノール
−ＥＨ 界面活性剤は、実施例１〜４ですべて同じものを使用し
た。
【００３６】
【表３】実施例１〜４のイエローインク組成
【００３７】
【表４】実施例１〜４のマゼンタインク組成
【００３８】
【表５】実施例１〜４のシアンインク組成
【００４０】更に比較例として、水溶性セルロースエー
テルを使用しなかった以外は、各実施例と同様の組成の
インクを作成し、比較例１〜４のインクとした。但し、
水溶性セルロースエーテルの分は、水で置き換えた。
【００４１】実施例５ 又、実施例１に使用したと同じヒドロキシプロピルメチ
ルセルロースを含有し、且つ下記の表６に記載した成分
組成からなる、無機塩を含む本発明の各色インクを作成
した。
【００４２】
【表６】実施例５
【００４３】表７に、各実施例のインクの２５℃におけ
るインク粘度η（２５℃）と動作温度ＴH 、動作温度に
おける粘度η（ＴH ）を記載した。
【表７】 尚、ηの単位は、ｃｐｓ．
【００４４】次に、４００ｄｐｉで２５６本のノズルを
有するサーマルインクジェット記録ヘッド４個をヘッド
の主走査方向に１列に並べてなるインクジェット印字装
置を用意し、各記録ヘッドにインク供給系チューブを介
して、上記の様に調製した実施例１〜５及び比較例１〜
４のインクを充填した。更に、記録ヘッドを、各実施例
のインクに対応するインクの動作温度ＴH に加熱保持
し、市販の電子写真用紙に対してインクジェット記録を
行った。各色のフルベタ印字部のインク打込み密度は１
０ｎｌ／ｍｍ2 である。得られた印字物について、発色
性、定着性及びインク滲みの各特性について、各々以下
の方法で測定した。又、この３項目の評価を行った結果
を表８に記載する。
【００４５】（１）定着性評価 市販の電子写真用紙にブルーベタ印字（シアンインクと
マゼンタインクを各々１００％デューティのベタで重ね
印字）して、１０秒後及び３０秒後に印字部を瀘紙（商
品名：Ｎｏ．５Ｃ、東洋瀘紙（株）製）にて擦り、以下
の基準で評価した。 ◎ ： １０秒で擦れなし。 ○ ： １０秒で擦れややあり、２０秒で擦れなし。 △ ： ２０秒で擦れややあり、３０秒で擦れなし。 × ： ３０秒で擦れあり。
【００４６】（２）発色性評価 各色インクの１００％ベタ印字部の反射濃度を、マクベ
スＲＤ−９１８反射濃度計を用いて測定し、発色性の評
価とした。
【００４７】（３）印字滲み ブラックインクでキャラクター印字を行った上に、イエ
ローインク１００％デューティベタ印字を行い、キャラ
クターの印字品位を評価し、以下の基準でランクを付け
た。尚、○以上が、実使用上問題のないレベルである。 ◎ ： 滲み まったく無し ○ ： 滲みは無いが、文字にややフェザリングが発
生。 △ ： 滲みが発生し、文字の輪郭がやや崩れる。 × ： 滲みがひどく、文字が全く判読できないレベ
ル。
【００４８】
【表８】
【００４９】
【表９】
【００５０】以上、表８及び表９に示した、実施例１〜
実施例４及び比較例１〜比較例４のインクを使用しての
評価結果から明らかな様に、本発明によれば、普通紙に
対しても印字適性の良好な記録画像が得られるが、比較
例では、発色性、印字滲み及び定着性のすべてを満足す
る記録画像が得られるものはなかった。又、無機塩を含
む実施例５のインクは、表７に示される様に、無機塩の
添加により、動作温度ＴH を下げることが可能となり、
且つ表８に記載した通り印字品位、定着性共に実施例１
と同等であった。
【００５１】以上述べた実施例１〜実施例６の本発明の
インクは、インクの温度−粘度曲線が図１に示されるタ
イプのインクについてのものである。次に、インクの温
度粘度曲線が図２で示されるタイプのインクを用いた実
施例により、本発明を更に詳細に説明する。
【００５２】実施例６〜８及び比較例５〜７ 表１０に、実施例６〜８に使用した熱可逆的ゲル化特性
を有する化合物と、これらの化合物の粘度を記載した。
【００５３】
【表１０】 粘度は２％水溶液の２５℃での値。
【００５４】実施例１〜６と同様の方法で、表１０に示
す成分を混合し、実施例６〜８のブラックインクを得
た。表中の数字は、各成分のインク中における重量百分
率を表す。
【００５５】
【表１１】
【００５６】Ｃ．Ｉ．フードブラック２、３．０重量％
に代えて、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６を２重量％
とした以外は上記表１１と同様の組成に調整し、実施例
１〜６と同様の方法で、実施例６〜８のイエローインク
を得た。Ｃ．Ｉ．フードブラック２、３．０重量％に代
えて、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３５を２．５重量％とし
た以外は上記表１１と同様の組成に調整し、実施例１〜
６と同様にの方法で、実施例９〜１１のマゼンタインク
を得た。Ｃ．Ｉ．フードブラック２、３．０重量％に代
えて、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９を３．０重量％
とした以外は上記表１１と同様の組成に調整し、実施例
１〜６と同様にして、実施例９〜１１のイエローインク
を得た。
【００５７】更に、比較用のインクとして、上記の実施
例６〜８の夫々のインクの組成成分から、熱可逆的ゲル
化化合物（表１０に記載の化合物）を除き、その分を水
に置き換えたインクを調整し、夫々比較例５〜７のイン
クとした。
【００５８】表１２に、実施例６〜８の各インクについ
ての、２５℃におけるインクの粘度η1、動作温度ＴH
及び動作温度における粘度η2 を夫々記載した。
【００５９】
【表１２】
【００６０】次に、実施例６〜８の各インクを使用し、
実施例１〜６と同様にしてインクジェット記録を行っ
た。又、得られた印字物の発色性、定着性及びインクの
滲みについて、実施例１〜６と同様にして評価した。こ
れら３項目に対する評価結果を表１３に示す。
【００６１】
【表１３】
【００６２】上記表１３の結果から明らかな様に、比較
例のインクを使用した場合と比較し、本発明によれば、
普通紙に対しても印字適性の良好な記録画像が得られ
る。特に、本発明のインクを使用した場合には、比較例
のインクを使用した場合に比べて、定着性及び滲み等の
印字適性を損なうことなく、発色性をより向上させるこ
とが出来る。
【００６３】実施例９〜１２ 表１０中にＦで示されている熱可逆的ゲル化化合物を使
用し、下記の表１４の夫々の成分を混合して、実施例１
〜６と同様にして、実施例９〜１２のブラックインクを
作成した。
【表１４】 （注）ＴＥＧＭＭ＝トリエチレングリコールモノブチル
エーテル ＰＧＭＭ＝プロピレングリコールモノメチルエーテル
【００６４】Ｃ．Ｉ．フードブラック２、３．０重量％
に代えて、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６を２重量％
とした以外は上記表１４と同様の組成に調整し、実施例
１〜６と同様の方法で実施例９〜１２のイエローインク
を得た。Ｃ．Ｉ．フードブラック２、３．０重量％に代
えて、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３５を２．５重量％とし
た以外は上記表１４と同様の組成に調整し、実施例１〜
６と同様の方法で実施例９〜１２のマゼンタインクを得
た。Ｃ．Ｉ．フードブラック２、３．０重量％に代え
て、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９を３．０重量％と
した以外は上記表１４と同様の組成に調整し、実施例１
〜６と同様の方法で、実施例９〜１２のシアンインクを
得た。
【００６５】以上の様に調製した実施例９〜１２のイン
クを使用し、実施例１〜６と同様に記録ヘッドの動作温
度を５０℃に設定して実施例１〜８と同様のカラーイン
クジェット記録を行った。得られた印字物の発色性、定
着性及びインクの滲みを、実施例１〜８と同様に評価し
た。以上の３項目に対する評価結果を表１５に示す。
【表１２】 上記表の結果から、本発明のインク及びインクジェット
記録方法によれば、普通紙に対する印字適性の良好な記
録画像が得られる。即ち、定着性、カラーインク間の混
色滲み等の印字適性を損なうことなく、発色性をより向
上させることが出来る。
【００６６】
【発明の効果】以上説明した様に本発明のインク及びこ
れを用いたインクジェット記録方法によれば、普通紙に
対してマルチカラーあるいはフルカラー記録を行った場
合でも、滲み、フェザリングの発生が無く、定着性に優
れ、かつ発色性の良好な印字物が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクの温度−粘度曲線の慨略図。
【図２】インクジェット記録ヘッドの縦断面図。
【図３】インクジェット記録ヘッドの横断面図。
【図４】図１に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外
観斜視図。
【符号の説明】
１３：インクジェット記録ヘッド １４：インクを通す溝を有するガラス、セラミック、ま
たはプラスティック板 １５：発熱ヘッド １６：保護膜 １７：アルミニウム電極 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：記録小滴 ２５：被記録材 ２６：インクを通す溝 ２７：マルチ溝を有するガラス ２８：発熱ヘッド
【手続補正書】
【提出日】平成５年７月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクの温度−粘度曲線の概略図。
【図２】インクジェット記録ヘッドの縦断面図。
【図３】インクジェット記録ヘッドの横断面図。
【図４】図１に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外
観斜視図。
【図５】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図。
【図６】インクカートリッジの縦断面図。
【図７】記録ユニットの斜視図。
【符号の説明】 １３：インクジェット記録ヘッド １４：インクを通す溝を有するガラス、セラミック、ま
たはプラスチック板 １５：発熱ヘッド １６：保護膜 １７：アルミニウム電極 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：記録小滴 ２５：被記録材 ２６：インクを通す溝 ２７：マルチ溝を有するガラス ２８：発熱ヘッド

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 記録剤及びこれを溶解する液媒体及び熱
    可逆的ゲル化特性を有する化合物を少なくとも含有する
    インクであって、インクが、２５℃においては均一溶液
    系であり、且つ３０℃〜６５℃の間の温度範囲において
    は、熱可逆的ゲル化特性を有する化合物がインク溶液中
    に析出して分散状態となることを特徴とするインク。
  2. 【請求項２】 前記熱可逆的ゲル化特性を有する化合物
    が、インク中に０．０１〜２０ｗｔ％含有されている請
    求項１に記載のインク。
  3. 【請求項３】 前記熱可逆的ゲル化特性を有する化合物
    が水溶性ポリビニルアセタールである請求項１に記載の
    インク。
  4. 【請求項４】 前記熱可逆的ゲル化特性を有する化合物
    が水溶性メチルセルロースである請求項１に記載のイン
    ク。
  5. 【請求項５】 前記熱可逆的ゲル化特性を有する化合物
    が水溶性ヒドロキシプロピルセルロースである請求項１
    に記載のインク。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載のインク中に更に、少な
    くとも浸透性溶剤が含有されていることを特徴とするイ
    ンク。
  7. 【請求項７】 前記浸透性溶剤がインク中に２〜２０ｗ
    ｔ％含有されている請求項６に記載のインク。
  8. 【請求項８】 前記浸透性溶剤が、１価アルコール、多
    価アルコール及び多価アルコールのアルキルエーテルか
    らなる群から選択された少なくとも１種を含むものであ
    る請求項６に記載のインク。
  9. 【請求項９】 記録剤と液媒体とを含むインク滴を記録
    信号に応じてオリフィスから吐出させて被記録材に記録
    を行うインクジェット記録方法において、前記インクが
    請求項１に記載のインクであることを特徴とするインク
    ジェット記録方法。
  10. 【請求項１０】 記録時に記録ヘッドを加熱し、インク
    を昇温させて記録を行う請求項９に記載のインクジェッ
    ト記録方法。
  11. 【請求項１１】 記録時の記録ヘッドの温度が熱可逆的
    ゲル化特性を有する化合物がインク溶液中に析出して分
    散状態となる変化温度以上に設定されているインクジェ
    ット記録方法。
  12. 【請求項１２】 記録時の記録ヘッドの温度が３０℃〜
    ６５℃に設定されている請求項１１に記載のインクジェ
    ット記録方法。
  13. 【請求項１３】 前記被記録材が非塗工紙である請求項
    ９に記載のインクジェット記録方法。
  14. 【請求項１４】 インクに熱エネルギーを作用させてイ
    ンク滴を吐出させる請求項９に記載のインクジェット記
    録方法。
  15. 【請求項１５】 記録剤と液媒体とを含むインクの液滴
    を記録信号に応じて記録ヘッドのオリフィスから吐出さ
    せて被記録材に記録を行うインクジェット記録方法にお
    いて、インクが請求項１に記載のインクであり、且つ被
    記録材への該インクの付与量が４０ｎｌ／ｍｍ2 以下
    であることを特徴とするインクジェット記録方法。
  16. 【請求項１６】 記録時に記録ヘッドを加熱し、インク
    を昇温させて記録を行う請求項１５に記載のインクジェ
    ット記録方法。
  17. 【請求項１７】 記録時の記録ヘッドの温度が熱可逆的
    ゲル化特性を有する化合物がインク溶液中に析出して分
    散状態となる変化温度以上に設定されている請求項１５
    に記載のインクジェット記録方法。
  18. 【請求項１８】 記録時に前記記録ヘッドの温度を３０
    ℃〜６５℃の範囲に設定して記録を行う請求項１５に記
    載のインクジェット記録方法。
  19. 【請求項１９】 前記被記録材が非塗工紙である請求項
    １５に記載のインクジェット記録方法。
  20. 【請求項２０】 前記インクの液滴を、インクに熱エネ
    ルギーを作用させることで形成する請求項１５に記載の
    インクジェット記録方法。
  21. 【請求項２１】 インクを収容したインク収容部、該イ
    ンクをインク滴として吐出させるためのヘッド部を備え
    た記録ユニットにおいて、前記インクが請求項１に記載
    のインクであることを特徴とする記録ユニット。
  22. 【請求項２２】 ヘッド部が、インクに熱エネルギーを
    作用させてインク滴を吐出させるヘッドを含む請求項２
    １に記載の記録ユニット。
  23. 【請求項２３】 インクを収容したインク収容部を備え
    たカートリッジにおいて、前記インクが請求項１に記載
    のインクであるインクカートリッジ。
  24. 【請求項２４】 インクを収容したインク収容部と、該
    インクをインク滴として吐出させるためのヘッド部を有
    する記録ユニットを備えたインクジェット記録装置にお
    いて、前記インクが請求項１に記載のインクであること
    を特徴とするインクジェット記録装置。
  25. 【請求項２５】 ヘッド部が、インクに熱エネルギーを
    作用させてインク滴を吐出させるヘッドを含む請求項２
    ４に記載のインクジェット記録装置。
  26. 【請求項２６】 インク滴を吐出させるための記録ヘッ
    ド、インクを収容したインク収容部を有するインクカー
    トリッジ及び該インクカートリッジから記録ヘッドにイ
    ンクを供給するためのインク供給部を備えたインクジェ
    ット記録装置において、前記インクが請求項１に記載の
    インクであることを特徴とするインクジェット記録装
    置。
  27. 【請求項２７】 記録ヘッドが、インクに熱エネルギー
    を作用させてインク滴を吐出させるヘッドである請求項
    ２６に記載のインクジェット記録装置。
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