JPH0912947A

JPH0912947A - インクジェット用水性インク及び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

Info

Publication number: JPH0912947A
Application number: JP7186660A
Authority: JP
Inventors: Isao Kimura; 勲木村; Hiroyuki Maeda; 浩行前田; Hidemi Kubota; 秀美久保田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】高い画像濃度を達成し、且つ高品位記録に欠
かすことの出来ないフェザリングやブリーディングの発
生の問題、及び印字物の耐水性の問題も同時に解決した
優れた特性の水性インク、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。【構成】少なくとも色材と液媒体とを含む液組成物か
らなるインクにおいて、熱可逆的に転移温度Ｔｓ以上で
感温ゲル化し、且つ乾燥によって水不溶性となる高分子
物質が含有されていることを特徴とするインクジェット
用水性インク、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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクを吐出口（オリ
フィス）から小液滴として吐出、飛翔させ、この小液滴
を被記録材表面へ付着させて記録を行なうインクジェッ
ト記録において使用する水性インク、及びこれを用いた
インクジェット記録方法、かかるインクを用いた機器に
関し、特に、得られる画像の滲み（フェザリング）及び
混色滲み（ブリーディング）の解消し、高発色、且つ記
録物の耐水性の向上を実現するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インクジェット記録用のイン
クは、安全性及び臭気等の面から水性インクが主流であ
り、インクジェット用インクとして、各種の水溶性染料
或いは顔料を、水、又は水と水溶性有機溶媒とからなる
液媒体に溶解又は分散させ、更に必要に応じて、保湿
剤、染料溶解助剤及び防かび剤等を添加したインクが知
られている。

【０００３】インクジェット記録は、毎秒数千滴以上の
インク滴を吐出することが可能であり、高速記録が容易
であること、騒音が少ないこと、カラー化が容易である
こと、高解像度化が可能であること、普通紙記録が可能
であること等の多くの長所を有しており、ここ数年来の
普及が目覚ましい。

【０００４】更に、近年パソコンの低価格化、高性能化
及びＧＵＩ環境の標準化により、プリンタ等の画像記録
も、高発色、高品位、高堅牢性、高解像度記録及び高速
記録の要求が高まり、色材成分をできるだけ紙の表面へ
残し、記録ドットのエッジを鮮明にし、フェザリング、
ブリーディング等を少なくするという技術手段が種々提
案されている。それらの中で、近年特に、インクに高分
子物質を含有させて新規な現象を利用することにより、
インクの性能を向上させようとするものがある。

【０００５】その第１の例として、ゾル−ゲル転位現象
をインクに適用した提案があり、特開昭６２−１８１３
７２号公報及び特開平１−２７２６２３号公報等には、
室温でゲル、加熱によりゾル状態となり、ゾル状態で被
記録材に記録し、インクの冷却によりゲル状態へ戻る
為、インクの紙への浸透を制御し得ることが開示されて
いる。

【０００６】又、最近第２の例として、特開平６−４９
３９９号公報に、可逆的熱ゲル化特性を有する化合物を
インクに添加することによって、良好な発色性、定着性
を有し、滲みが少なく、且つ印字物の保存性に優れる、
信頼性に優れたインク及びかかるインクを用いたインク
ジェット記録方法、機器が開示されている。この技術的
背景は、特定の水溶性高分子の水溶液を加熱してゆく
と、水溶性が低下し、溶液が白濁する現象（この現象が
始まる点を曇点という）を生じるが、これに基づくもの
である。この様な特性を有する水溶性高分子の代表的な
ものとしては、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ポリ
ビニルメチルエーテル、ポリエチレンオキシド及びヒド
ロキシプロピルセルロース等が挙げられる。これらの高
分子はその溶解度が負の温度係数を持っている為、曇点
と呼ばれる転位温度以上では溶液からの分離析出状態と
なる。そして、その析出状態では疎水的なミクロゲルが
生成し、溶液の粘度が低下する。そこで、この析出状態
で被記録材上へ記録を行うと、被記録材表面での温度降
下により元の粘度に戻って増粘する為、インクの浸透を
抑制することが出来るとするものである。

【０００７】更に、第３の例として、特開平５−３３１
３９５号公報に、水溶性高分子を含有させた水性インク
が提案されており、水溶性の異なる２種類以上の高分子
を使用し、溶解度の低い高分子物質により記録物の耐水
性を向上させることが出来、且つ印字の滲みが少なくな
るとしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
例に挙げたゾル−ゲル転位型のインクでは、印事物の保
存温度の変化によってインクに流動性が生じることがあ
り、画像の流れ出しによる混色汚損や転写汚損の問題が
ある。又、第２の例に挙げた可逆的熱ゲル化特性を有す
る化合物が含有されているインクでは、水溶性セルロー
スエーテル類を使用している為、温度降下による粘度上
昇が緩慢であり、インクジェット記録の様に１画素を数
１０ｍｓｅｃ以下の高速で記録する方法には適用するこ
とができない。更に、インクジェット記録に使用する場
合には、インク吐出時の粘度の上限が２０ｍＰａ・ｓ以
下と低い為、低濃度で用いなければならず、十分な増粘
効果を発揮させることが困難であるという問題もある。
更に、第３の例では、使用する高分子物質の水に対する
溶解度が低いだけなので、本質的な耐水性は得られな
い。

【０００９】従って、本発明の目的は、上記従来技術の
問題点を解決し、高い画像濃度を達成し、且つ高品位記
録に欠かすことの出来ないフェザリングやブリーディン
グの発生の問題、及び印字物の耐水性の問題も同時に解
決した優れた特性の水性インク、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。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】上記目的は以下の本発明に
より達成される。即ち、本発明は、少なくとも色材と液
媒体とを含む液組成物からなるインクにおいて、熱可逆
的に転位温度Ｔｓ以上で感温ゲル化し、且つ乾燥によっ
て水不溶性となる高分子物質が含有されていることを特
徴とするインクジェット用水性インク、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で
ある。

【００１１】

【作用】本発明者らは上記した従来技術の問題点を解決
すべく鋭意研究の結果、インクジェット画像記録におい
て上記の様な制約が生じるのは、インクが温度の変化に
依らず、色材と液媒体とが常に均一な状態に保たれた液
体であることに起因していることに着目し、温度をトリ
ガーにして状態変化を起こし、被記録材上では色材が濃
厚な液体として挙動し得るインクを用いれば、上記の様
な制約を受けることがないことを知見して本発明に至っ
た。そして、インク中に、熱可逆的に転位温度Ｔｓ以上
で感温ゲル化し、且つ乾燥によって水不溶性となる高分
子物質を添加することによって、インクに上記の様な状
態変化を起こさせることを可能とした。ここでいうイン
クの状態変化とは、室温においては、添加した高分子物
質が溶解して通常のインク状態を保っているが、インク
の温度が一定の温度（転位温度Ｔｓ）以上に上昇した場
合には、高分子がインク中から色材等をとり込んで会合
を起こしてゲル化し、インク全体が濃厚な色材成分を含
んだ高粘度液体（ゲル化）の状態となることをいう。即
ち、この様なインクを用いて転位温度Ｔｓ以上で記録が
行われると、高粘度液体の状態のインクで被記録材上へ
の記録が行われ、記録時には高粘度の濃厚な色材相が被
記録材表面に残るが、その後、自然冷却される過程で
は、インクの粘度が再び下降していきインクの一部が被
記録材中へと浸透される為、上記した様な濃度等の制約
を受けることなく、高品位記録が可能となる。

【００１２】ここで、インク中に添加させる高分子物質
は、記録を行う際の広範囲な環境温度に対応させる為
に、ゲル化が温度変化に起因して可逆的に起こることが
条件となる。以上の様な基本構成を有する本発明の水性
インクを用いてインクジェット記録を行う際に、高速記
録においては、記録ヘッドからの小液滴吐出時にはイン
クが低粘度である方が有利である為、動作時には粘度が
低い状態でインクを吐出させ、記録時には転位温度以上
となる様にして、例えば、転位温度Ｔｓ以上に加熱して
おいた被記録材上に記録することによって上記の効果を
実現する。

【００１３】

【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。本発明の水性インクは、少
なくとも色材と液媒体とを含むインク中に熱可逆的に転
位温度Ｔｓ以上で感温ゲル化し、且つ乾燥によって水不
溶性となる高分子物質が含有されていることを特徴とす
る。

【００１４】転位温度Ｔｓ以上で熱可逆的に感温ゲル化
する高分子物質とは、該高分子物質を含む水溶液、水懸
濁液等が一定の転位温度Ｔｓ以上で、色材や他の高分子
物質と会合を起こしてして増粘（ゲル化）し、且つ温度
−粘度の関係が可逆的である様な高分子物質をいう。高
分子物質の転位温度Ｔｓとしては、記録装置が通常使用
される環境温度（室温）よりも高く、且つ温度による増
粘を効果的にする為（状態変化の前後の温度差を大きく
する為）、３０℃以上１００℃以下のものを用いるのが
望ましい。即ち、１００℃を超えると、インク中の水分
の沸騰による著しい増粘を引き起こすので好ましくな
い。

【００１５】本発明においては、上記した様な特性を有
する高分子物質の一部が（メタ）アクリル酸又はビニル
アルコールになっているものが、特に好ましい。即ち、
例えば、熱可逆的に感温ゲル化する高分子の一部がポリ
（メタ）アクリル酸である場合には、インク中にポリビ
ニルアルコールを共存させておくと、ポリ（メタ）アク
リル酸とポリビニルアルコールとが水不溶の会合体を形
成する。他方、熱可逆的感温ゲル化する高分子の一部が
ポリビニルアルコールになっている場合には、インク中
にポリ（メタ）アクリル酸を共存させるておくと、前者
の場合と同様に水不溶性の会合体が容易に形成される。
尚、上記はいずれも、感温ゲル化する高分子物質の一部
が（メタ）アクリル酸又はビニルアルコールである場合
を例にとって述べたが、本発明はこれに限定されず、感
温ゲル化高分子物質とは別に、インク中に、ポリ（メ
タ）アクリル酸とポリビニルアルコールを混合使用して
も次善の効果が得られる。

【００１６】上記の様にして形成され、インク中に存在
する会合体は、下記に挙げるメカニズムによって画像の
耐水性の向上を達成する。メカニズム：液（インク）中に、特定の溶剤、例えば
アセトン、１，４−ジオキサン、メチルエチルケトン等
が共存すると液中に存在している会合体は溶解し、これ
らの溶剤が揮発すると会合体が析出して水不溶性の皮膜
となる結果、印字物の耐水性が向上する。

【００１７】メカニズム：液（インク）のｐＨがアル
カリ性であると会合体は溶解し、酸性であると会合体は
析出するので、予め液をアルカリ性にしておき、液中に
液を加熱したときに酸を放出する物質を共存させておき
インクジェット記録を行えば、結果として液（インク）
ｐＨが酸性になるので会合体が析出し、水不溶性の皮膜
を形成し、印字物の耐水性が向上する。。この際に使用
される酸を放出する物質としては、γ−ラクトン類、δ
−ラクトン類が好適であり、具体的には、γ−ブチロラ
クトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ク
ロトラクトン、α−アンゲリカラクトン、β−アンゲリ
カラクトン、δ−バレロラクトン、δ−カプロラクトン
等を挙げることができる。

【００１８】メカニズム：感温ゲル化する高分子物質
の一部にカルボン酸アンモニウム基（−ＣＯＯＮＨ₄)
を導入しておき、液（インク）中に金属イオン、例え
ば、亜鉛アンモニウムカーボネート［Ｚｎ(ＮＨ₃)₄ＣＯ
₃］、或いはジルコニウムアンモニウムカーボネート
［（ＮＨ₄)₃ＺｒＯＨ（ＣＯ₃)₃］を共存させておくと、
液（インク）が乾燥するときにアンモニアが揮発し、ポ
リマー鎖が金属イオンで架橋され、メカニズム及び
の場合と同様に水不溶性の皮膜が形成され、印字物の耐
水性の向上する。

【００１９】本発明では、以上の様なメカニズム〜
のいずれかによって、記録性能の向上と、画像の耐水性
の向上が得られる。本発明において使用される高分子物
質として好適な材料は、例えば、転位温度Ｔｓを有する
Ｎ−アルキル置換アクリルアミドがあり、それらのモノ
マーに、（メタ）アクリル酸、又は酢酸ビニルを共重合
した高分子物質が挙げられる。ここで酢酸ビニルを共重
合させた場合には、部分鹸化して、ポリビニルアルコー
ルにすることが重要な要件である。

【００２０】又、本発明で使用し得るＮ−アルキル置換
アクリルアミドの具体例としては、例えば、Ｎ−シクロ
プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）
アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルア
ミド、Ｎ−ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−
メチル−Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−
イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ−プ
ロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミ
ド、Ｎ−アクロイルピペリジン、Ｎ−アクロイルピロリ
ジン、Ｎ−テトラヒドロフリルアクリルアミド等が挙げ
られる。

【００２１】更に、本発明において好適な材料として
は、窒素含有環を有する活性水素化合物のアルキレンオ
キシド付加物のビニル系カルボン酸エステル（ａ）と
（メタ）アクリル酸との共重合体、又はビニル系カルボ
ン酸エステル（ａ）と酢酸ビニルを共重合して部分鹸化
しビニルアルコールとしたものを構成単位とする水溶性
ビニル系重合体（Ａ）があり、上記化合物（ａ）が、
（置換）モルホリンのエチレンオキシド及び／又はプロ
ピレンオキシド１〜２０モル付加物のアクリル酸エステ
ルである化合物が挙げられる。

【００２２】上記の窒素含有環を有する活性水素化合物
は、窒素含有環とアルキレンオキシドが付加する為の活
性水素を有する化合物であり、例としては、以下のもの
が挙げられる。先ず、窒素含有脂環式化合物としては、
以下のものが挙げられる。［アジリジン環を有するもの
としては、アジリジン、２−メチルアジリジン；ピロリ
ジン環を有するものとして、ピロリジン、２−メチルピ
ロリジン、２−ピロリドン、スクシンイミド；ピペリジ
ン環を有するものとしては、ピペリジン、２−メチルピ
ペリジン、３，５−ジメチルピペリジン、２−エチルピ
ペリジン、４−ピペリジノピペリジン、４−ピロリジノ
ピペリジン、エチルピペコリネート；ピペラジン環を有
するものとしては、１−メチルピペラジン、１−メチル
−３−エチルピペラジン；モルホリン環を有するものと
して、モルホリン、２−メチルモルホリン、３，５−ジ
メチルモルホリン；ε−カプロラクタム等］窒素含有不飽和環状化合物としては、３−ピロリン、
２，５−ジメチル−３−ピロリン、２−ヒドロキシピリ
ジン、４−ピリジルカルビノール、２−ヒドロキシピリ
ミジン等が挙げられる。

【００２３】これらのうち好ましいものとしては、窒素
含有脂環式化合物であり、更に好ましくは、ピペリジン
環を有するもの及びモルホリン環を有するものであり、
最も好ましいものはモルホリン環を有するものである。

【００２４】又、本発明におけるアルキレンオキシド
は、エチレンオキシド、プロピレンオキシド及びブチレ
ンオキシドが好適である。前記した本発明における熱可
逆的に感温ゲル化する高分子物質の転位温度Ｔｓの調節
は、このアルキレンオキシドの種類や付加モル数を調節
することで容易に行うことが出来る。例えば、エチレン
オキシドの場合は、付加モル数を多くすると転位温度Ｔ
ｓは上昇し、プロピレンオキシドやブチレンオキシドの
場合は付加モル数の増加で転位温度Ｔｓは低くなる。ア
ルキレンオキシドの付加モル数としては１〜２０モルが
好ましく、より好ましくは１〜５モルである。

【００２５】上記した熱可逆的に感温ゲル化する高分子
物質の構成単位であるビニル系カルボン酸エステル
（ａ）は、上記したアルキレンオキシド付加物とビニル
系カルボン酸とのエステルであり、ビニル系カルボン酸
としては（メタ）アクリル酸、マレイン酸、ビニル安息
香酸及びこれらの誘導体が好ましく、特に好ましくは、
（メタ）アクリル酸及び（メタ）アクリル酸誘導体が挙
げられる。尚、水溶性ビニル系重合体（Ａ）を構成する
モノマーのうち、ビニル系カルボン酸エステル（ａ）の
構成比によってゲル化する温度幅が変化する為、その温
度幅をできる限り小さくする為には、ビニル系カルボン
酸エステル（ａ）の構成比を、ビニル系重合体（Ａ）全
体の好ましくは５０重量％以上、より好ましくは７０重
量％以上とする。

【００２６】又、熱可逆的に感温ゲル化する高分子物質
の転位温度Ｔｓは、前述した様に、高分子物質を構成す
る上記した様な、例えば、ビニル系カルボン酸エステル
（ａ）中のアルキレンオキシドの種類や付加モル数を変
化させることで、任意の温度に容易に調整することが出
来る為、温度上昇特性が、形態や記録方法等によって変
化する種々の記録ヘッドに適用することが可能である。
但し、該転位温度Ｔｓは、インク中の塩、界面活性剤、
溶剤等の添加成分の種類、量によっても変化するので、
適用するインク組成での転位温度を用いる必要がある。

【００２７】本発明において、インク中に添加される上
記した様な熱可逆的に感温ゲル化する高分子の分子量及
び添加量は、インクジェット記録用インクとしての粘度
の許容範囲内（２０ｍＰａ・ｓ以下）に収める必要があ
るが、分子量が５，０００以上５０万以下の範囲のもの
を使用するのが好ましい。分子量が５０万を超えると分
子鎖が長くなり過ぎ、再溶解速度が低下したり、曳糸性
が出るので好ましくない。上記範囲内で分子量が５，０
００程度の場合は、ゲル化する効果が弱いので添加量を
多くする必要があり、好ましくは、２〜１０重量％添加
する。又、同様に分子量が５０万に近い場合は、少量の
添加で十分な効果を示す。この為、好ましい添加量とし
ては、０．００５〜５重量％である。尚、この場合は、
５重量％を超えるとインク全体の粘度が上昇してしまう
ので好ましくない。尚、本発明においては、分子量が異
なるものを混合使用しても本発明の効果が十分に得られ
る。

【００２８】以上述べた様な熱可逆的に感温ゲル化する
高分子を含む本発明水性のインクは、更に増粘によるブ
リーディング抑制の為に、被記録材上でインクが１０ｍ
Ｐａ・ｓ以上に増粘されればよいので、インクを１℃／
ｍｉｎの昇温速度で加熱した場合の粘度の温度匂配を転
位温度Ｔｓ以上で２０ｍＰａ・ｓ／℃以上とすると被記
録材上での十分な増粘（ゲル化）効果が得られる。次
に、本発明の水性インクに用いる色材について説明す
る。

【００２９】本発明の水性インクに使用される色材とし
ては、先ず第一に、本発明で使用可能な染料としては、
上記した熱可逆的に感温ゲル化する高分子と相互作用を
起こし、転位温度Ｔｓ以上で高分子の会合を促進し得る
ものであればいずれのものでもよく、例えば、直接染
料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料等が
挙げられる。これらは、大部分の疎水性色素骨格と、数
個の、スルホン酸塩（−ＳＯ₃Ｍ）、カルボン酸塩（−
ＣＯＯＭ）、アンモニウム塩（ＮＨ₄Ｘ）等の可溶化
基、及び水素結合性の水酸基（−ＯＨ）、アミノ基（−
ＮＨ₂)、イミノ基（−ＮＨ−）等の置換基を持つ為、本
発明のインク中に含有される熱可逆的に感温ゲル化する
高分子物質と会合体を形成することができるものであ
る。又、分散染料はそれ自体は水不溶性であるが、分散
剤としてナフタレンスルホン酸塩等の多環系アニオン活
性剤を併用している為、染料のみかけのイオン性は直接
染料と同じくアニオン性であり上記染料と同様に使用す
ることが可能である。

【００３０】上記の様な染料の具体例としては、Ｃ．
Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ１７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒ
ｅｃｔＢｌａｃｋ１９、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢ
ｌａｃｋ６２、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ
１５４、ＩＪＡ２６０、ＩＪＡ２８６、Ｃ．Ｉ．Ｆｏｏ
ｄＢｌａｃｋ２、Ｃ．Ｉ．ＲｅａｃｔｉｖｅＢｌ
ａｃｋ５、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌａｃｋ５２、
Ｃ．Ｉ．ＰｒｏｊｅｔＦａｓｔＢｌａｃｋ２等の
ブラック染料、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ
１１、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ４４、
Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ８６、Ｃ．Ｉ．
ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒ
ｅｃｔＹｅｌｌｏｗ３３０、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＹ
ｅｌｌｏｗ３、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ３
８、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＹｅｌｌｏｗ１１、Ｃ．
Ｉ．ＢａｓｉｃＹｅｌｌｏｗ５１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐ
ｅｒｓｅＹｅｌｌｏｗ３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓ
ｅＹｅｌｌｏｗ５、Ｃ．Ｉ．ＲｅａｃｔｉｖｅＹ
ｅｌｌｏｗ２等のイエロー染料、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃ
ｔＲｅｄ２２７、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ
２３、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＲｅｄ１８、Ｃ．Ｉ．Ａｃ
ｉｄＲｅｄ５２、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＲｅｄ１
４、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＲｅｄ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉ
ｓｐｅｒｓｅＲｅｄ６０、ＩＪＲ−０１６等のマゼ
ンタ染料及びＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１５、Ｃ．Ｉ．
ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１９９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ
Ｂｌｕｅ１６８、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ
９、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ４０、Ｃ．Ｉ．Ｂａ
ｓｉｃＢｌｕｅ４１、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｌｕｅ
７４、Ｃ．Ｉ．ＲｅａｃｔｉｖｅＢｌｕｅ１５等の
シアン染料を挙げることが出来る。これらの染料以外で
も、可溶化基を減らして耐水性を高めたものや、溶解度
をｐＨの変化に敏感にした特殊なグレードのもの等、何
れも本発明で使用することが可能である。

【００３１】上記の様な染料のインク中における濃度と
しては、溶解度の範囲以内で自由に選択することが可能
であるが、通常１〜８重量％程度とするのが好ましく、
布、金属（例えば、アルマイト）等への記録する場合に
は、３〜１０重量％程度とするのが好ましく、更に記録
画像に濃淡が必要な場合には０．１〜１０重量％とする
のが好ましい。

【００３２】本発明の水性インクに使用される色材とし
ては次に、カーボンブラック及び各種の有機顔料が挙げ
られる。これらの色材は、前記した分散染料の場合と同
様に、分散剤を併用する結果、本発明のインクの構成成
分である熱可逆的に感温ゲル化する高分子物質と分散剤
を介して相互作用をなし得る。この様な顔料としては、
インクジェット記録用に適合したものであればいずれの
ものも使用できるが、中でも黒色インクに用いるカーボ
ンブラックは、ファーネス法、チャネル法で製造された
ものであって、１次粒子径が１０〜４０ｍμｍ、ＢＥＴ
法による比表面積が５０〜３００ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油
量が４０〜１５０ｍｌ／１００ｇのものを用いるのが望
ましい。

【００３３】これら顔料の具体的なものとしては、例え
ば、カーボンブラック（三菱化成製のＮｏ．２３００、
Ｎｏ．９００、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、
Ｎｏ．４５、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、＃２２００
Ｂ、コロンビヤカーボン社製のＲａｖｅｎ１２５５、Ｒ
ａｖｅｎ１０６０、キャボット社製のＲｅｇａｌ３３
０Ｒ、Ｒｅｇａｌ６６０Ｒ、ＭｏｇｕｌＬ、ＤＥＧ
ＵＳＳＡ社製のＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＦＷ１８、Ｐ
ｒｉｎｔｅｘ３５、ＰｒｉｎｔｅｘＵ等）、カーボ
ンブラックの表面を酸化処理或いはプラズマ処理したも
の、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、フタロシアニン系
顔料、イソインドリノン系高級顔料、キナクリドン系高
級顔料、ジオキサンバイオレット、ペリノン・ペリレン
系高級顔料等の有機顔料を使用することが出来る。更
に、上記顔料に分類される色材材料として、染料を体質
顔料に染めつけた、いわゆる、染色レーキも本発明の水
性インクを構成する色材として使用することが可能であ
る。

【００３４】本発明の水性インクを構成する上記した成
分を、溶解又は分散する液媒体としては、イオン交換水
を使用するが、信頼性、保存安定性、或いはインクの浸
透性の調節等、より優れたインクジェット記録適性を付
与する為に、次に挙げる様な、保湿剤、或いは溶解助剤
を含有させてもよい。この様な材料としては、例えば、
１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、
１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、
１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、
２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、
１，７−ヘプタンジオール、２−メチル−２，４−ペン
タンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオー
ル、グリセリン、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、ポリエレング
リコール２００、ジプロピレングリコール、２，２’−
チオジエタノール、１，２，６−ヘキサントリオール等
のアルキレングリコール類；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等のアルコー
ルアミン類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、１，３−プ
ロパンスルトン等の非プロトン性極性溶媒；１，２−ジ
メトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、１，２−
ジブトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエー
テル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチ
レングリコールジブチルエーテル、２−メトキシエタノ
ール、２−エトキシエタノール、２−（メトキシメトキ
シ）エタノール、２−ブトキシエタノール、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、トリエチレングリコールモノメチルエチルエ
ーテル、、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エト
キシ−２−プロパノール、ジプロピレングリコール、ジ
プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレ
ングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリ
コールモノメチルエーテル等の多価アルコールの低級ア
ルキルエーテル類；その他ホルムアミド、２−ピロリド
ン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチルイ
ミダゾリジノン、ソルビトール、ソルビット、ウレア、
１，３−ビス（β−ヒドロキシエチル）ウレア等が挙げ
られる。又、これらの添加剤のインク中における含有量
は、インク全量の１〜３０重量％の範囲とするのが好ま
しい。

【００３５】又、インクジェット記録に本発明のインク
を使用する際に、インク中に、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノー
ル、２−ブタノール等のアルキルアルコールをインク中
に含有させると吐出性が向上し、更に効果的である。こ
れらのアルコール類は、インク全量の１〜１０重量％の
範囲で含有させることが好ましい。本発明においては、
更に必要に応じて、浸透性を制御する為の界面活性剤、
ｐＨ調整剤、防錆剤、防かび剤及び酸化防止剤等の添加
剤をインク中に含有させることも可能である。

【００３６】以上の様な構成の本発明の水性インクは、
インクジェット記録に用いられる際、優れた効果が発揮
される。本発明で使用するインクジェット記録方法とし
ては、所期の目的を達成し得れば何れのものでもよい
が、例えば、インクに力学的エネルギーを作用させ液滴
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液滴を吐出する記録方法がある
が、これらのインクジェット記録方法に本発明の水性イ
ンクを使用するのが特に好適である。

【００３７】上記の記録方法のうち、先ず、第一に、熱
エネルギーを利用したインクジェット記録装置の主要部
であるヘッドの構成例を、図１、図２及び図３に示す。
図１はインク流路に沿ったヘッドの断面図、図２は図１
のＸ−Ｙ線での断面図、更に、図３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。ヘッド１
は、インクを通す流路（ノズル）２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３とを接着して得られる。該発熱素子基板３は、酸
化シリコン、窒化シリコン及び炭化シリコン等で形成さ
れる保護層４、アルミニウム、金及びアルミニウム−銅
合金等で形成される電極５、ＨｆＢ₂、ＴａＮ及びＴａ
Ａｌ等の高融点材料で形成される発熱抵抗体層６、熱酸
化シリコン又は酸化アルミニウム等で形成される蓄熱層
７、及び、シリコン、アルミニウム又は窒化アルミニウ
ム等の放熱性のよい材料で形成される基板８より構成さ
れている。

【００３８】上記の様な構成を有するヘッド１の電極５
にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板３
の、ｈで示される領域が急速に発熱する為、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１０が突出し、インクがヘッド１のノズル２
を通して吐出し、オリフィス１１より球状のインク小液
滴１２となり、被記録材１３に向かって飛翔する。

【００３９】図４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６５
による記録領域に隣接した位置に配置され、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。又、６
２は記録ヘッド６５の吐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設され、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。

【００４０】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、６
６は記録ヘッド６５を搭載してその移動を行う為のキャ
リッジである。

【００４１】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。

【００４２】５１は被記録材を挿入する為の給紙部、５
２は不図示のモーターにより駆動する紙送りローラーで
ある。これらの構成によって記録ヘッド６５の吐出口面
と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行する
につれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙され
る。

【００４３】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、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。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様に移動する。

【００４４】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６５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。

【００４５】図５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インク吸収体である。
インク収容部４０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。

【００４６】本発明で使用されるインクジェット記録装
置としては、上記の如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６に示す如きそれらが
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。

【００４７】インク吸収体の材料としては、ポリウレタ
ンを用いることが本発明にとって好ましい。又、インク
吸収体を用いずに、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様な構造であってもよい。７２は記
録ユニット内部を大気に連通させる為の大気連通口であ
る。この記録ユニット７０は、図３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。

【００４８】次に、本発明で使用するインクジェット記
録装置の第二のものとしては、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た圧電材料
と導電材料とからなる圧力発生素子と、該圧力発生素子
の周囲を満たすインクを備え、且つ印加電圧により圧力
発生素子を変位させてインクの小液滴をノズルから吐出
させる形態のオンデマンドインクジェット記録ヘッドを
有する装置を挙げることが出来る。

【００４９】上記の様な記録装置の主要部である記録ヘ
ッドの構成例を図７に示したが、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為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、該振動板８
２に接合され電気信号により変位する圧電素子８３と、
これらの圧電素子８３、オリフィスプレート８１及び振
動板８２等を支持固定する為の基体８４とから構成され
ている。

【００５０】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、ニッケル等の金属に電鋳或いはプレス加工による穴
あけ等により設けられた吐出口８５が形成され、振動板
８２は、ステンレス、ニッケル及びチタン等の金属フィ
ルム、或いは高弾性樹脂フィルム等で形成されており、
圧電素子８３は、チタン酸バリウム又はＰＺＴ等の誘電
体材料で形成されている。

【００５１】以上の様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、歪み応力を発生させ、そ
のエネルギーが圧電素子８３に接合された振動板８２を
変形させてインク流路８０内のインクを垂直に加圧し、
インク滴をオリフィスプレート８１の吐出口８５より吐
出、記録を行なう様に動作する。かかる記録ヘッドは、
図４に示したものと同様な記録装置に組み込まれて使用
される。又、記録装置の細部の動作は前述したと同様に
行なうもので差しつかえない。

【００５２】次に記録動作と連動して被記録材を３０℃
以上に加熱する機構について図８に基づいて説明する。
図８は被記録材を所定の温度に加熱する機構のブロック
図であり、記録ヘッド３００はその内部にインク温度を
検出するセンサー３０１を有し、該記録ヘッドの駆動回
路部３０２と接続されている。一方、被記録材３１０に
接触し、又は、少しの空間を空けて配置させた加熱部３
０４は記録ヘッド３００と同じ駆動回路部３０２に接続
されている。今、信号入力部３０３に画像信号（不図
示）が入力されると、記録ヘッドへの記録パルス３０５
より先に加熱部へ加熱パルス３０６が与えられ、加熱部
３０４は昇温して被記録材３１０を３０℃以上に加熱す
る。この状態になってから記録ヘッドへ記録パルス３０
５が与えられ記録動作を開始する。記録動作が終了する
と駆動回路部３０２から加熱部３０４への加熱パルス３
０６が遮断され、被記録材３１０の温度を下げる。

【００５３】又、記録ヘッドは温度センサー３０１を内
蔵しているので、駆動パルス（記録パルス）３０５を変
調して、記録ヘッドを昇温させ、本発明の転位温度Ｔｓ
を有する高分子の転位温度Ｔｓ以上の温度に保持して記
録を行う動作も可能である。加熱部３０４は、サーマル
ヘッド或いは赤外線ヒーター、ランプヒーター等被記録
材を所望の温度に昇温できればよく、特に機構上限定さ
れるものではない。

【００５４】

【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。尚、文中及び表中の組成比は、特
に断りがない限り重量％である。先ず、本発明のインク
に用いる各種高分子について述べる。表１に本実施例に
使用する転位温度Ｔｓ以上で熱可逆的に感温ゲル化し、
且つ乾燥によって水不溶性となる高分子物質を示し、表
２にその他の高分子成分を列挙した。尚、表１におい
て、酢酸ビニルを共重合させるものは、重合体を得た
後、その一部を部分鹸化してポリビニルアルコールとし
てから使用するのがよい。

【００５５】表１：実施例で使用した熱可逆的に感温ゲ
ル化する特性を示す高分子

【００５６】表２：実施例に用いたその他の高分子＊表２中の高分子Ｆは市販の試薬（和光純薬工業製：重
合度２，０００）。

【００５７】次に上記表中の高分子の合成について述べ
る。高分子Ａ水分分離管と撹拌器を付けたフラスコにベンゼンを入
れ、加熱還流下、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアクリルアミ
ド及び１０重量％のメタクリル酸、ペルオキシ二硫酸カ
リウム、アンモニア水の混合液を３時間かけて滴下し、
水が完全に留出するまで加熱を続け、生成した重合体を
ろ過・乾燥して、高分子Ａを得た。

【００５８】高分子Ｂ水分分離管と撹拌器を付けたフラスコに、Ｎ−メチル−
Ｎ−エチルアクリルアミド及び１０重量％容の酢酸ビニ
ル水溶液の１／４を加熱して、ペルオキシ二硫酸カリウ
ムの０．０７％水溶液を加え、さらに残部のモノマー水
溶液を一定の速度で滴下して重合体を得る。その後、ア
ルカリ水溶液中で鹸化し酢酸ビニルをビニルアルコール
へ変換して（鹸化度８０％）、高分子Ｂを得た。

【００５９】高分子Ｃ２−モルホリノエチルメタクリレートとメタクリル酸の
エステル９０重量部、メタクリル酸１０重量部、２，４
−ジメチルバレロニトリル０．１重量部とをアンプルに
入れ、凍結脱気後封管し、６０℃で８時間重合して高分
子Ｃを得た。

【００６０】高分子Ｄ２−モルホリノエチルメタクリレートとメタクリル酸の
エステル９０重量部、酢酸ビニル１０重量部、２，４−
ジメチルバレロニトリル０．１重量部とをアンプルに入
れ、凍結脱気後封管し、６０℃で８時間重合して重合体
を得る。その後、アルカリ溶液中で鹸化し高分子Ｄを得
た。

【００６１】高分子Ｅ蒸留により重合禁止剤を除去したメタクリル酸モノマー
を、過硫酸カリウムを重合開始剤として５０℃の水溶液
中で重合し、高分子Ｅを得た。

【００６２】（インクの作製）インクの作製手順として
は、予め適切な濃度（１０〜４０％）の表１に挙げた本
実施例に用いる高分子のイオン交換水水溶液を夫々調製
しておき、以下に述べる方法で作製する。

【００６３】実施例１高分子Ａの２０％水溶液にイオン交換水、溶剤、染料水
溶液の順に撹拌しながら添加し、更に高分子Ｆ（ポリビ
ニルアルコール）を加え（もし、高分子Ｆを添加したと
きゲルが生成するようであれば、アンモニア水を数滴滴
下する）、各組成物を表３に示した所定の濃度となるよ
うに調製する。３時間撹拌した後、ポアサイズ０．４５
μｍのメンブレンフィルターでろ過し、本発明の実施例
１のインクを作製した。

【００６４】実施例２高分子Ｂの２０％水溶液にイオン交換水、溶剤、染料水
溶液の順に撹拌しながら添加し、さらに高分子Ｅ（ポリ
メタクリル酸）を加え、各組成物を表３に示した所定の
濃度になるように調製する。３時間撹拌した後、ポアサ
イズ０．４５μｍのメンブレンフィルターでろ過し、本
発明の実施例２のインクを作製した。

【００６５】実施例３高分子Ｃの２０％水溶液に、実施例１と同様な操作で高
分子Ｆを加えて表３に示す組成の本発明の実施例３のイ
ンクを作製した。

【００６６】実施例４高分子Ｄの２０％水溶液に、実施例２と同様な操作で高
分子Ｅを加えて表３に示す組成の本発明の実施例４のイ
ンクを作製した。

【００６７】実施例５高分子Ｅの２０％水溶液を１０％アンモニア水でｐＨ
６．７とし、イオン交換水、溶剤、アセトン、染料水溶
液の順に撹拌しながら添加する。次にこの溶液を撹拌し
ながら、高分子Ｆの２０％水溶液を滴下する（もし、高
分子Ｆを添加したときにゲルが生成するようであればア
セトンを滴下し、ゲルを溶解させる）３時間撹拌した
後、ポアサイズ０．４５μｍのメンブレンフィルターで
ろ過し、表３に示す組成の本発明の実施例５のインクを
作製した。

【００６８】実施例６高分子Ａの２０％水溶液にイオン交換水、溶剤、染料水
溶液の順に撹拌しながら添加し、更に高分子Ｆ（ポリビ
ニルアルコール）を加え（もし、高分子Ｆを添加したと
きにゲルが生成するようであれば、１０％アンモニア水
を滴下し、ゲルを溶解させる）、液のｐＨを７．０〜
７．５にアンモニア水で調節し、更に、γ−ブチロラク
トンを加え、各組成物が所定の濃度になる様に調製す
る。３時間撹拌した後、ポアサイズ０．４５μｍのメン
ブレンフィルターでろ過し、表３に示す組成の本発明の
実施例６のインクを作製した。

【００６９】実施例７実施例６のγ−ブチロラクトンの代わりにδ−バレロラ
クトンを用いた以外は実施例６と同様の操作で、表３に
示す組成の本発明の実施例７のインクを作製した。

【００７０】実施例８高分子Ａの２０％水溶液を１０％アンモニア水で中和し
て、イオン交換水、溶剤、染料水溶液の順に加え、更
に、本液とは別に作製した亜鉛アンモニウムカーボネー
ト水溶液（亜鉛のアンミン錯体の炭酸塩；Ｚｎとして
０．１ｍｏｌ％）を所定量加え、表３に示す組成の本発
明の実施例８のインクを作製した。

【００７１】表３：実施例１〜８（ブラックインク）の
組成（単位：重量％）

【００７２】実施例９〜１１次にカラーインクとして実施例１とは染料以外の成分が
全く同じ組成のインクを実施例１と同様の操作で作製
し、実施例９（イエローインク：染料Ｃ．ＩＤｉｒｅ
ｃｔＹｅｌｌｏｗ８６、３．０％）、実施例１０
（マゼンダインク：染料Ｃ．ＩＤｉｒｅｃｔＲｅｄ
２３、３．０％）。実施例１１（シアンインク：染料
Ｃ．ＩＡｃｉｄＢｌｕｅ９、２．０％）の各イン
クを得た。以上述べた実施例９〜１１のカラーインクの
組成を表４に示した。

【００７３】表４：実施例９〜１１（カラーインク）の
組成（単位：重量％）

【００７４】比較例１〜４比較例として、実施例１、実施例５、実施例６、実施例
７の夫々において、高分子１及び高分子２を添加しなか
ったこと以外は同じ組成、同様の操作でインクを作製
し、各々比較例１、比較例２、比較例３、比較例４のブ
ラックインクとした。尚、高分子１及び高分子２の分は
イオン交換水で置き換えた。

【００７５】比較例５〜７更にカラーインクの比較例として、実施例９、実施例１
０、実施例１１において、高分子１及び高分子２を添加
しなかったこと以外は同じ組成、同様の操作でカラーイ
ンクを作製し、各々比較例５、比較例６、比較例７、比
較例８のカラーインクとした。尚、高分子１及び高分子
２の分はイオン交換水で置き換えた。

【００７６】実施例１２本実施例は、色材として顔料を使用したインクの例であ
る。始めに顔料分散液を作製する。表５に示す顔料分散
液の成分を混合し、ウォーターバス上で７０℃に加温し
て樹脂分を完全に溶解させる。この溶液にカーボンブラ
ック（商品名：ＭＣＦ８８、三菱化成株式会社製）１０
％及び２−プロパノール１％を加え、３０分間プレミキ
シングした後、分散処理を行った。分散機にはサンドグ
ラインダー（五十嵐機械社製）を使用し、粉砕メディア
としてジルコニウムビーズ（１ｍｍφ）、粉砕メディア
の充填率５０ｖｏｌ％で３時間粉砕処理を行う。さら
に、遠心分離処理（１２，０００ｒｐｍ、２０分間）を
行い、粗大粒子を除去して分散液とした。

【００７７】表５：実施例１２で使用した顔料分散液の
組成

【００７８】（インクの作製）次に、上記分散液に高分
子Ａの２０％水溶液を加え、撹拌しながら高分子Ｆ（ポ
リビニルアルコール）を加え、表６の組成になるように
調製し、２時間混合して本発明の実施例１２のインクを
作製した。

【００７９】表６：実施例１２の顔料ブラックインクの
組成

【００８０】比較例８実施例１２の比較例として、高分子Ａ及び高分子Ｆを添
加しなかったこと以外は同じ組成、同様の操作で比較例
８のインクを作製した。尚、高分子Ａ及び高分子Ｆの分
はイオン交換水で置き換えた。

【００８１】［評価］上記で得られた実施例１〜実施例
１２のインク及び比較例１〜比較例８のインクの各々に
ついて、インクジェット記録用インクとしての性能評価
を行った。インクの性能評価項目としては、光学濃度
（ＯＤ値）、フェザリング、ブリーディング、及び
耐水性の４項目とした。いずれの評価も温度２３℃湿
度６０％の恒温恒湿試験室で行った。

【００８２】記録装置としては、キヤノン（株）製ＢＪ
Ｃ−８００（解像度３６０ｄｐｉ）を使用した。インク
の供給は、専用インク容器に目的の水性インクを充填す
る方法を用いた。尚、ＢＪＣ−８００は、記録中に用紙
を加熱する機構（回路構成は、図８と同様なもの）を組
み込んである。その概要を図１０に示した。図１０の記
録装置は図４の基本的な記録装置に加熱素子１００を設
置したものである。加熱素子１００は、日本陶器製Ｐ−
８０１０サーマルヘッド１０１をＡ４横幅に１０個並べ
たもので、印加電圧１９Ｖ、印加電力５６Ｗ／ｍｍ²で
あり、駆動パルス幅、駆動周波数を調節することによっ
て、紙表面温度を２３℃の環境温度において３０〜１４
０℃の範囲で加熱することが可能である。

【００８３】評価にあたっては、紙表面温度が、各実施
例のインク中に含まれる高分子の転位温度Ｔｓ＋５℃に
加熱素子を調節して行った（加熱素子表面と用紙表面と
の距離は０．５ｍｍ）。尚、色間で転位温度の異なるイ
ンクを使用する場合には、最も高い転位温度Ｔｓ＋５℃
に合わせた。又、対応する比較例のインクの評価も、上
記の実施例のインクで記録する条件と同じに設定して行
った。尚、評価項目、及びの評価用の用紙として
は、オフィスの標準紙である電子写真用ＮＰ−ＳＫ紙
（キヤノン製、ＬｏｔＮｏ．ＯＫＫ１０）を用いた。

【００８４】以下に各評価の方法及び評価基準について
具体的に説明する。光学濃度（ＯＤ値）Ａ４サイズの用紙に、５ｍｍ四方の正方形のベタ部が５
箇所あるパターンをプリントし、３０分間以上経過後の
プリントサンプルについて光学濃度の測定を行なった。
プリント画像内の５箇所のベタ部の濃度を、マクベス反
射濃度計ＲＤ９１４にて測定し、その平均値をＯＤ値と
した。尚、ベタ部のインク打ち込み量は１２ｎｌ／ｍｍ
²である。

【００８５】フェザリングＡ４サイズの用紙に、記録ヘッドのノズルを１本置きに
間引いた場合のドットを記録した後、３０分以上経過し
たプリントサンプルのドットを拡大鏡で観察し、以下に
示す評価基準により５段階評価した。５：真円のドットであるもの。４：円周の１／４以上の部分に滲み又は変形が認められ
るもの。３：円周の１／２以上の部分に滲み又は変形が認められ
るもの。２：円周の３／４以上の部分に滲み又は変形が認められ
るもの。１：円孤と認められる部分が全くないドットであるも
の。

【００８６】ブリーディング図１０に示した様な評価パターンを用意し、２色の交差
部からブリーディングがどの線の位置迄発生するかをブ
リーディングのレベルとし、以下に示す評価基準により
５段階評価した。５：ブリーディングが全く見られないもの。４：部分的にわずかなブリーディングがあるもの。３：ブリーディングが５０％程度の部分に見られるも
の。２：ブリーディングが７５％程度の部分に見られるも
の。１：ほぼ全域でブリーディングしているもの。

【００８７】耐水性評価項目で記録した印字物を、純水で満たした平形容
器に１分間浸せきした後、取り出して水を切り、自然乾
燥する。その後、再び光学濃度（ＯＤ値）を測定して初
期ＯＤ値からの変化率を算出した。

【００８８】［評価結果］表７に本発明のインクの性能
評価（評価項目、、）した結果を示した。又、比
較例のインクについても同様に評価し、結果を表８に示
した。更に、評価項目のブリーディングについては、
図９の評価パターンを使用して、実施例のインクについ
ての結果を表９に、比較例のインクについての結果を表
１０に夫々示した。

【００８９】表７：実施例の評価結果（評価項目、
、）

【００９０】表８：比較例の評価結果（評価項目、
、）

【００９１】表９：実施例のブリーディング評価結果

【００９２】表１０：比較例のブリーディング評価結果

【００９３】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、高
い光学濃度（ＯＤ値）を維持しつつ、フェザリング性が
従来のものよりも優れた記録画像が得られる水性インク
が提供される。又、本発明によれば、得られる画像のブ
リーディングについても、紙表面での急速な増粘による
混色防止効果が大きい水性インクが提供される。

【００９４】又、本発明によれば、従来インクに比べて
得られる画像の耐水性が特に優れており、色材自身の耐
水性に依存しない為、極めて応用性の高い水性インクが
提供される。以上の様に、本発明の水性インクは電子写
真用紙のような事務用普通紙に対するカラー記録の場合
に、高発色、フェザリング防止、ブリーディング防止、
印字物の耐水性に優れる。

【００９５】本発明のインクは、温度変化にのみ依存し
てインクが状態変化するので、普通紙以外の、例えば、
トランスペアレンシーフィルム、布、金属板等種々の被
記録材に対しても、これら被記録材の表面ｐＨや凹凸等
の影響を受けることがない為、有用である。

【００９６】本発明のインクは、画像形成手段が蒸発と
浸透のみに依存していない為、高い光学濃度を得なが
ら、高品位記録に欠かすことのできないフェザリングや
ブリーディングの問題、更に従来困難であった水性イン
クの印字物の耐水性の問題も同時に解決される。本発明
のインクは、特にインクジェット記録装置と組み合わせ
て使用すると、より効果が顕著に現われる。

【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部の縦断面図
である。

【図２】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３】インクジェット記録装置の複数のノズルを有す
るヘッドの一例を示す図である。

【図４】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図で
ある。

【図５】インクカートリッジの一例を示す縦断面図であ
る。

【図６】インクジェット記録ヘッドとインクカートリッ
ジが一体である使用の斜視図である。

【図７】圧電素子を用いたインクジェット記録ヘッドの
縦断面図である。

【図８】被記録材及びインク経路の加熱用制御回路のブ
ロック図である。

【図９】ブリーディング評価パターンである。

【図１０】加熱素子を設けたインクジェット記録装置の
一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１：記録ヘッド部２：インク流路（ノズル）３：発熱素子基板４：保護層５：電極６：発熱抵抗体７：蓄熱層８：基板１０：メニスカス１１：オリフィス１２：記録小液滴１３：被記録材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：ワイピング部材（ブレード）６２：キャップ６３：インク吸収体６４：吐出回復部６５：インクジェット記録ヘッド６６：キャリッジ６７：キャリッジガイド軸６８：キャリッジ駆動部６９：駆動用ベルト部７０：記録ユニット７１：記録ヘッド部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：基体８５：吐出口９０：インク収納容器１００：加熱素子１０１：サーマルヘッド３００：記録ヘッド部３０１：温度検出センサー３０２：駆動回路部３０３：信号入力部３０４：加熱部３０５：記録パルス３０６：加熱パルス３１０：被記録材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも色材と液媒体とを含む液組成
物からなるインクにおいて、熱可逆的に転位温度Ｔｓ以
上で感温ゲル化し、且つ乾燥によって水不溶性となる高
分子物質が含有されていることを特徴とするインクジェ
ット用水性インク。
【請求項２】高分子物質が、転位温度Ｔｓを有する水
溶性高分子と、該水溶性高分子と水不溶性の会合体を形
成し得る水溶性高分子とからなる請求項１に記載のイン
クジェット用水性インク。
【請求項３】水不溶性の会合体が、インク中の溶剤と
共存すると溶解し、且つ該溶剤が揮発すると水不溶性の
会合体となる特性を有する請求項２に記載のインクジェ
ット用水性インク。
【請求項４】水不溶性の会合体が、インクのｐＨがア
ルカリ性であると溶解し、且つインクのｐＨが酸性であ
ると水不溶性の会合体となる特性を有する請求項２に記
載のインクジェット用水性インク。
【請求項５】高分子物質が、転位温度Ｔｓを有し且つ
金属イオンにより架橋される高分子である請求項１に記
載のインクジェット用水性インク。
【請求項６】高分子物質が、インク中に０．００５〜
１０重量％含有されている請求項１〜請求項５のいずれ
かに記載のインクジェット用水性インク。
【請求項７】高分子物質の転位温度Ｔｓが３０〜１０
０℃の範囲である請求項１に記載のインクジェット用水
性インク。
【請求項８】色材が染料であり、且つ該染料がインク
中に０．１〜１０重量％含有されている請求項１に記載
のインクジェット用水性インク。
【請求項９】色材がカーボンブラック又は有機顔料で
ある請求項１に記載のインクジェット用水性インク。
【請求項１０】液媒体として、少なくともアセトン、
１，４−ジオキサン、メチルエチルケトンが含有されて
いる請求項１に記載のインクジェット用水性インク。
【請求項１１】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、請求項１〜請求項
１０のいずれかに記載のインクジェット用水性インクを
用いることを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項１２】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、請求項２に記載の
インクジェット用水性インクを用い、且つ記録時に該イ
ンクの温度を転位温度Ｔｓ以下に保持して記録を行うこ
とを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項１３】インクに熱エネルギーを作用させイン
ク液滴を吐出させて記録を行う請求項１１又は請求項１
２に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１４】インクに力学的エネルギーを作用させ
液滴を吐出させて記録を行う請求項１１又は請求項１２
に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１５】インクを収容したインク収容部、イン
クをインク液滴として吐出させる為の記録ヘッド部を備
えた記録ユニットにおいて、該インクが請求項１〜１０
のいずれかに記載のインクジェット用水性インクである
記録ユニット。
【請求項１６】インクを収容したインク収容部、イン
クをインク液滴として吐出させる為の記録ヘッド部を備
えた記録ユニットにおいて、該インクが請求項１〜１０
のいずれかに記載のインクジェット用水性インクであ
り、該記録ヘッド部に温度制御機構が設けられている記
録ユニット。
【請求項１７】インクを収容したインク収容部、イン
クをインク液滴として吐出させる為の記録ヘッド部を有
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、請求項１５又は請求項１６に記載の記録ユニット
が用いられていることを特徴とするインクジェット記録
装置。
【請求項１８】記録動作と連動させて被記録材を３０
℃以上に加熱する機構を有する請求項１７に記載のイン
クジェット記録装置。