JPH09286941A

JPH09286941A - インクジェット記録用インクおよび記録方法

Info

Publication number: JPH09286941A
Application number: JP3912997A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Kubota; 田和英窪; Kazuaki Watanabe; 辺和昭渡; Kiyohiko Takemoto; 本清彦竹; Toshiyuki Miyabayashi; 林利行宮
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-02-22
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 1997-11-04
Anticipated expiration: 2017-02-24
Also published as: JP3830219B2

Abstract

(57)【要約】【課題】願料系インク組成物において、耐擦性および
色ムラに優れた印刷物が得られ、さらに安定が印字が可
能となるインクジェット記録用インク組成物の提供。【解決手段】顔料と無機酸化物コロイドとを組み合わ
せて含有してなるインク組成物を用いてインクジェット
記録を行う。また、フッ素系高分子を含んでなるメッキ
層（１０４）による撥水処理が行われたノズルプレート
（１０１）を備えた記録ヘッドを用いることで、飛行曲
がりの少ない印字が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】発明の分野本発明は、インクジェット記録方法に用いられるインク
組成物に関する。

【０００２】背景技術インクジェット記録方法は、インク組成物の小滴を飛翔
させ、紙等の記録媒体に付着させて印刷を行う印刷方法
である。この方法は、比較的安価な装置で高解像度、高
品位な画像を、高速で印刷可能であるという特徴を有す
る。通常インクジェット記録に使用されるインク組成物
は、水を主成分とし、これに着色剤および目詰まり防止
等の目的でグリセリン等の湿潤剤を含有したものが一般
的である。

【０００３】着色剤としては一般に染料と顔料とが用い
られている。染料は水溶性が良好であることから広く利
用されている。しかしながら、染料の良好な水溶性は、
印刷物の耐水性を劣るものとする。一方、顔料は本質的
に非水溶性であることから、耐水性に優れた印刷物を実
現できるが、インク組成物中に安定に分散させることが
必要となる。また、印刷物の耐擦性が染料よりも劣るこ
とがある。またさらに、顔料を着色剤として含むインク
組成物によって得られた印刷物には、印刷ムラが生じる
ことがある。印刷ムラとは、紙上での着色成分の偏りか
らくる印刷物の色濃度の乱れである。印刷ムラは、通常
サイズの文字では大きな問題とはならないが、図形やグ
ラフ等を印刷しなければならない様な用途にあっては、
重要な問題となってくる。

【０００４】

【発明の概要】本発明者等は、今般、顔料と無機酸化物
コロイドとを組み合わせて含む顔料系インク組成物をイ
ンクジェット記録方法によって印字することで良好な画
像が実現できるとの知見を得た。さらに、特定の撥水処
理がなされたノズルプレートを備えた記録ヘッドとの組
み合わせにより、より良好な画像を実現できるとの知見
を得た。本発明はかかる知見に基づくものである。

【０００５】従って、本発明は、良好な画像が実現でき
るインクジェット記録用インク組成物の提供をその目的
としている。

【０００６】さらに本発明は、良好な画像が実現できる
インクジェット記録方法の提供をその目的としている。

【０００７】そして、本発明によるインクジェット記録
用インク組成物は、顔料、無機酸化物コロイド、および
水性溶媒を少なくとも含有してなるものである。

【０００８】また、本発明によるインクジェット記録方
法は、インク組成物の液滴を記録ヘッドから吐出し、該
液滴を記録媒体に付着させて印字を行うインクジェット
記録方法であって、インク組成物として上記本発明によ
るインク組成物を用いるものである。

【０００９】

【発明の具体的説明】インク組成物本発明において用いられるインク組成物は、顔料、無機
酸化物コロイド、および水性溶媒を少なくとも含有して
なるものである。

【００１０】本発明によるインク組成物によれば、耐擦
性および色ムラに優れた印刷物が得られる。また本発明
の好ましい態様によれば、意外なことに、後記するフッ
素系高分子を含むメッキ層を有するノズルプレートを備
えた記録ヘッドと組み合わせることで、安定な印字が可
能となる。より具体的には、インク滴の飛行曲がりを極
めて低いレベルに抑制することができ、その結果安定な
印字が可能となるとの利点が得られる。

【００１１】無機酸化物コロイド本発明において用いられる無機酸化物コロイド（無機酸
化物ゾルとも言う）は、分散媒が水または水と良好に混
合する有機溶媒からなり、分散質が無機酸化物の超微粒
子からなるコロイド溶液を意味する。無機酸化物として
は、高分子量の無水珪酸（ＳｉＯ₂）やアルミナ（Ａｌ₂
Ｏ₃）等が挙げられるが、これらに限定されるものでは
ない。無機酸化物の超微粒子の粒径は１〜１００ｎｍ程
度が一般的であり、好ましくは１〜２０ｎｍの範囲であ
り、より好ましくは１〜１０ｎｍの範囲である。また、
無機酸化物コロイドの分散媒は、水または水と良好な相
溶性を有する有機溶媒例えばメタノール、エタノ−ル、
イソプロピルアルコール、ｎ−プロパノール等との混合
溶媒が一般的である。無機酸化物コロイドは、上記の無
機酸化物の超微粒子を水中または、上記の有機溶媒中に
分散することによって得られる。上記の無機酸化物の超
微粒子を水中に分散させたものは水性ゾル、有機溶媒に
分散させたものをオルガノゾルと呼ばれる。

【００１２】このような無機酸化物コロイドとしては、
市販のものを利用することも可能である。その具体例と
しては、高分子量の無水珪酸の超微粒子を水中に分散さ
せたスノーテックスＳ、スノーテックスＮ、スノー
テックスＣ、スノーテックスＳＳ、スノーテックス
ＸＳ、スノーテックス２０、スノーテックス３
０、スノーテックス４０（以上日産化学製）、Ｃａ
ｔａｌｏｉｄＳＩ−３５０、ＣａｔａｌｏｉｄＳＩ
−５００、ＣａｔａｌｏｉｄＳＩ−３０、Ｃａｔａｌ
ｏｉｄＳ−２０Ｌ、ＣａｔａｌｏｉｄＳ−２０Ｈ、
ＣａｔａｌｏｉｄＳ−３０Ｌ、ＣａｔａｌｏｉｄＳ−
３０Ｈ、ＣａｔａｌｏｉｄＳＩ−４０（以上デュポ
ン社製）等が挙げられる。アルミナの超微粒子を水中に
分散させアルミナゾル１００、アルミナゾル２０
０、アルミナゾル５２０（以上日産化学製）等が挙げ
られる。高分子量の無水珪酸の超微粒子を有機溶媒中に
分散させたＯＳＣＡＬ−１４３２（イソプロピルアルコ
ールゾル；触媒化成工業製）も利用が可能である。上記
の市販の無機酸化物コロイド溶液のｐＨは、酸性または
アルカリ性に調整されているものが多い。これは、無機
酸化物コロイドの安定分散領域が酸性側かアルカリ性側
に存在するためであり、市販の無機酸化物コロイド溶液
をインク中に添加する場合は無機酸化物コロイドの安定
分散領域のｐＨとインクのｐＨとを考慮して添加する必
要がある。

【００１３】無機酸化物コロイドの添加量は、適宜決定
されてよいが、例えばインク組成物の０．１〜１５重量
％程度が好ましく、より好ましくは０．５〜５．０重量
％程度の範囲である。また、複数の無機酸化物コロイド
を添加してもよい。

【００１４】顔料本発明において用いられるインク組成物に含まれる着色
剤は、顔料である。無機顔料、有機顔料のいずれも使用
することが可能である。無機顔料としては、酸化チタン
および酸化鉄に加え、コンタクト法、ファーネス法、サ
ーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボン
ブラックを使用することができる。また、有機顔料とし
ては、アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合ア
ゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む）、多環式顔料
（例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノ
ン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオ
キサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔
料、キノフラロン顔料など）、染料キレート（例えば、
塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニ
トロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用
できる。

【００１５】本発明の好ましい態様によれば、これらの
顔料は、分散剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料
分散液としてインクに添加されるのが好ましい。好まし
い分散剤としては、顔料分散液を調製するのに慣用され
ている分散剤、例えば高分子分散剤、界面活性剤を使用
することができる。

【００１６】インク組成物への顔料の添加量は、０．１
〜１５重量％程度が好ましく、より好ましくは２〜１５
重量％程度である。

【００１７】水性溶媒本発明によるインク組成物の基本溶媒である水性溶媒と
は、水性有機溶媒と、水とからなる。

【００１８】水性有機溶媒は、好ましくは低沸点有機溶
剤であり、その好ましい例としては、メタノール、エタ
ノール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プロピルア
ルコール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅ
ｒｔ−ブタノール、ｉｓｏ−ブタノール、ｎ−ペンタノ
ールなどがあげられる。特に一価アルコールが好まし
い。低沸点有機溶剤は、インクの乾燥時間を短くする効
果がある。

【００１９】また、本発明の好ましい態様によれば、水
性溶媒はさらに高沸点有機溶媒からなる湿潤剤を含んで
なることが好ましい。高沸点有機溶媒剤の好ましい例と
しては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、プロピレングリコール、ブチ
レングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チ
オグリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、ト
リメチロールエタン、トリメチロールプロパンなどの多
価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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、トリエチエ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エチルエーテル、ト
リエチレングリコールモノブチルエーテルなどの多価ア
ルコールのアルキルエーテル類、尿素、２−ピロリド
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、トリエタノールアミンなどがあ
げられる。

【００２０】これら湿潤剤の添加量は、インクの０．５
〜４０重量％が好ましく、より好ましくは２〜２０重量
％の範囲である。また、低沸点有機溶剤の添加量はイン
クの０．５〜１０重量％が好ましく、より好ましくは
１．５〜６重量％の範囲である。

【００２１】また、本発明に用いられるインク組成物は
分散剤および界面活性剤を含むことができる。界面活性
剤の例としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界
面活性剤、両性界面活性剤等の各種界面活性剤、メタノ
ール、エタノール、ｉｓｏ−プロピルアルコール等のア
ルコール類、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
ルモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチ
ルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテ
ル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルなどがあ
げられる。

【００２２】本発明に用いられるインク組成物は、その
他、必要に応じて、ｐＨ調整剤、防腐剤、防かび剤等が
添加されてもよい。例えば、ｐＨ調整剤としては、水酸
化カリウム、水酸化ナトリウム、トリエタノールアミン
があげられる。

【００２３】糖本発明の好ましい態様によれば、本発明において用いら
れるインク組成物は、糖を含有してなるのが好ましい。
この糖の添加によって、色濃度をさらに改善し、にじ
み、および印刷ムラを極めて少なくすることができる。
さらに、カラー画像においてはカラーブリードをより高
い次元で防止できる。糖類の具体例としては、単糖類、
二糖類、オリゴ糖類（三糖類および四糖類を含む）およ
び多糖類があげられ、好ましくはグルコース、マンノー
ス、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノー
ス、ガラクトース、アルドン酸、グルシシール、ソルビ
ット、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロ
ース、トレハロース、マルトトリオース、などがあげら
れる。ここで、多糖類とは広義の糖を意味し、アルギン
酸、α−シクロデキストリン、セルロースなど自然界に
広く存在する物質を含む意味に用いることとする。

【００２４】また、これらの糖類の誘導体としては、前
記した糖類の還元糖（例えば、糖アルコール（一般式Ｈ
ＯＣＨ₂（ＣＨＯＨ）n ＣＨ₂ＯＨ（ここで、ｎ＝２〜５
の整数を表す）で表される）、酸化糖（例えば、アルド
ン酸、ウロン酸など）、アミノ酸、チオ糖などがあげら
れる。特に糖アルコールが好ましく、具体例としてはマ
ルチトール、ソルビットなどがあげられる。

【００２５】これら糖類の含有量は、インク組成物の
０．１〜４０重量％、好ましくは０．５〜３０重量％の
範囲が適当である。

【００２６】エポキシ基含有化合物本発明の好ましい態様によれば、本発明において用いら
れるインク組成物は、エポキシ基含有化合物を含んでな
るのが好ましい。エポキシ基含有化合物の添加によって
特に印刷物の耐擦性を向上させることができる。本発明
において、エポキシ基含有化合物とは、少なくとも二個
以上のエポキシ基を分子構造中に有するものであり、エ
ポキシ基が関与した架橋反応を生じ、樹脂化（すなわち
高分子量化）するものを意味するものとする。このエポ
キシ基含有化合物の添加によって、印刷画像に良好な耐
擦性、耐水性を付与することができる。

【００２７】本発明において用いられるエポキシ基含有
化合物としては、エポキシ基を有し、エポキシ基と反応
可能な官能基を更に有する化合物が挙げられる。

【００２８】ここで、エポキシ基と反応可能な官能基と
は、エポキシ基と反応し、その架橋反応を生じさせるも
のを意味し、例えば、水酸基、カルボキシル基、スルホ
ン酸基、などが挙げられる。

【００２９】なお、インク組成物中においてこのエポキ
シ基と反応可能な官能基を有するエポキシ基含有化合物
同士が反応してしまうことが好ましくないことは明らか
であるから、そのようなエポキシ基含有化合物の利用は
避けるのが好ましい。

【００３０】本発明において好ましく用いられるエポキ
シ基含有化合物としては、エポキシ基含有樹脂エマルジ
ョンがあげられる。

【００３１】本発明の好ましい態様によれば、エポキシ
基含有樹脂エマルジョンとして、連続相が水であり、分
散相が下記の式（Ｉ）および（II）：

【００３２】

【化２】（式中、Ｒ¹およびＲ³は独立してＨまたはＣＨ₃を表
し、Ｒ²はその構造中にアルキル基（好ましくはＣ₁〜
₂₁アルキル）、水酸基、カルボキシル基およびスルホン
酸基から選ばれる一種以上の基を含んでなる基を表わ
す）で表わされる繰返し単位を含んでなる共重合体を含
んでなる、エポキシ基含有アクリル系樹脂エマルジョン
があげられる。この樹脂は、共重合の態様によっては制
限されず、例えばブロックコポリマ、ランダムコポリマ
などであることができる。

【００３３】また、このような共重合体の末端は、この
共重合体が高分子ゆえその性質に本質的な影響を与える
ものではないが、一般的には重合開始剤の切片が結合し
たものとなろう。このような重合開始剤の切片として
は、例えば過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの
重合開始剤の切片、具体的には−ＯＳＯ₃Ｈなどがあげ
られる。

【００３４】Ｒ²の好ましい例としては、−ＯＨ、−Ｃ
ＯＯＨ、−ＣＯＯ−Ｒ（ここで、Ｒは直鎖または分岐鎖
状のアルキル基、好ましくはＣ_1-12のアルキル基を表
し、更にこのアルキル基上の一以上の水素原子は水酸
基、ホスホノ基、またはスルホン酸基で置換されていて
もよい）、スルホン酸基で置換されたアリール基（例え
ば、フェニル基、トリル基）が挙げられる。Ｒ²として
表わされる基の具体例としては、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、
−ＣＯＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ、−ＣＯＯＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）
ＯＨ、−ＣＯＯＣＨ₂ＣＨ₂ＰＯ（ＯＨ）₂、−Ｃ₆Ｈ₅Ｓ
Ｏ₃Ｈ、−ＣＯＯＣＨ₂ＣＨ₂ＳＯ₃Ｈ、−ＣＯＯＣＨ₃、
−ＣＯＯＣ₂Ｈ₅、−ＣＯＯＣ₄Ｈ₉、−ＣＯＯＣ₆Ｈ₁₃、
−ＣＯＯ（ＣＨ₂）₁₁ＣＨ、−ＣＯＯＣＨ₂ＣＨ（Ｃ
Ｈ₃）ＣＨ₂Ｃ（ＣＨ₃）₃等が挙げられる。ここで、Ｒ²
に含まれることのある水酸基、カルボキシル基、または
スルホン酸基はエポキシ基と反応可能な官能基である。

【００３５】また、この樹脂エマルジョンとして市販の
ものを用いることも可能であり、その例としてはアルマ
テックスＺ１１６（三井東圧化学株式会社製）、ニュー
コートＳ−２１７０およびＳ−１０８０（新中村化学工
業株式会社製）、バナテックス＃９５２およびＨＧ−９
（新中村化学工業株式会社製）、ＰｉｅｓｔｅｘＢ−
３（新中村化学工業株式会社製）があげられる。

【００３６】本発明によるインク組成物におけるエポキ
シ基含有化合物の含有量は、インク組成物の１〜１０重
量％程度が好ましく、より好ましくは１〜５重量％の範
囲である。

【００３７】なお、本発明において用いられるインク組
成物は、好ましくは後記するような樹脂エマルジョンを
含んでなるが、前記したエポキシ基含有化合物がエポキ
シ基含有樹脂エマルジョンである場合、このエポキシ基
含有化合物はこの樹脂エマルジョンの作用をも兼ねるも
のであり、更に別の成分の樹脂エマルジョンを含まなく
ともよい。しかし、本発明の好ましい態様によれば、エ
ポキシ基含有樹脂エマルジョンに加え、更に樹脂エマル
ジョンが添加されるのが好ましい。

【００３８】樹脂エマルジョンまた、本発明の好ましい態様によれば、本発明において
用いられるインク組成物は樹脂エマルジョンを含んでな
るのが好ましい。樹脂エマルジョンの添加によって特に
印刷物の耐擦性を向上させることができる。好ましく用
いられる樹脂エマルジョンは、連続相が水であり、分散
相の樹脂成分がエポキシ基を含まないものである。な
お、前記したように、エポキシ基含有化合物がエポキシ
基含有樹脂エマルジョンである場合、この樹脂エマルジ
ョンの添加は必須ではない。このような樹脂成分として
は、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブ
タジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレ
ン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂などがあ
げられる。

【００３９】また、市販の樹脂エマルジョンとしては、
例えばマイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（ス
チレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株
式会社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマ
ルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）ボンコー
ト５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、
大日本インキ化学工業株式会社製）、ＳＡＥ−１０１４
（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン
株式会社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系
樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製）、などが
あげられる。

【００４０】本発明の好ましい態様によれば、これらの
樹脂は親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であ
るのが好ましい。また、これらの樹脂成分の粒子径はエ
マルジョンを形成する限り特に限定されないが、１５０
ｎｍ程度以下が好ましく、より好ましくは５〜１００ｎ
ｍ程度である。

【００４１】これらの樹脂エマルジョンは、重合反応に
よって得られた重合物に、界面活性剤と水を加えて乳化
する、あるいは、モノマーを界面活性剤存在下の水中で
乳化重合することによって得ることができる。例えば、
アクリル系樹脂エマルジョンまたはスチレン−アクリル
系樹脂のエマルジョンは、（メタ）アクリル酸エステル
またはスチレンと（メタ）アクリル酸エステルとを界面
活性剤等の乳化剤の存在下で乳化重合することによって
得ることができる。樹脂成分と界面活性剤との混合の割
合は、通常１０：１〜５：１程度とするのが好ましい。
界面活性剤の使用量が前記範囲にあることでより良好な
インクの耐水性、浸透性が得られる。界面活性剤は特に
限定されないが、好ましい例としてはアニオン性界面活
性剤（例えばアルキルサルフェート、アルキルアリルス
ルホネート、ジアルキルサクシネート、アルキルナフ
タレンスルホネートなど）、ＨＬＢ１０以上の非イオン
性界面活性剤（例えば、ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルな
ど）があげられ、これらを単独または二種以上混合して
用いることができる。

【００４２】また、分散相成分としての樹脂と水との割
合は、樹脂１００重量部に対して水６０〜４００重量
部、好ましくは１００〜２００の範囲が適当である。

【００４３】本発明に使用するインク組成物は、樹脂エ
マルジョンを、その樹脂成分がインク組成物の０．１〜
４０重量％となるよう含有するのが好ましく、より好ま
しくは１〜２５重量％の範囲である。

【００４４】インクジェット記録方法および記録装置本発明の好ましい態様によれば、本発明によるインク組
成物は、フッ素系高分子を含んだメッキ層をその表面に
有するノズルプレートを備えた記録ヘッドを用いたイン
クジェット記録方法に好ましく用いられる。上記インク
組成物とこのような記録ヘッドを組み合わせることで、
インク滴の飛行曲がりを極めて低いレベルに抑制するこ
とができ、その結果安定な印字が可能となるとの利点が
得られる。

【００４５】図１のインクジェット記録装置は、インク
組成物をタンクに収納し、インク組成物がインクチュー
ブを介して記録ヘッドに供給される態様である。すなわ
ち、記録ヘッド１とインクタンク２とがインクチューブ
３で連通される。

【００４６】記録ヘッド１は、キャリッジ４に搭載さ
れ、モータ５で駆動されるタイミングベルト６によって
ガイド９にガイドされて移動する。一方、記録媒体であ
る紙７はプラテン８によって記録ヘッド１と対面する位
置に置かれる。なお、この態様においては、キャップ１
０が設けられてなる。このキャップ１０には吸引ポンプ
１１が連結され、いわゆるクリーニング操作を行う。吸
引されたインク組成物はチューブ１２を介して廃インク
タンク１３に溜め置かれる。

【００４７】記録ヘッド１のノズルプレートの拡大図を
図２に示す。ノズルプレート１０１は、インク組成物が
吐出される複数のノズル１０２が縦方向に並んで設けら
れてなる。さらに、このノズル１０２付近の断面拡大図
を図３として示す。

【００４８】図３においてノズルプレート１０１は、基
材１０３と、その上に設けられたフッ素系高分子を含む
メッキ層１０４とを含んでなる。このノズルプレート１
０１は接着層１０５を介してノズル基体１０６に接着さ
れ、インク室１０７が形成される。インク室１０７中は
インク組成物により満たされ、例えばそのメニスカスは
図中のＭで示されるように形成される。インク室１０７
中のインク組成物は図示されてないアクチュエータによ
って圧力を受け、液滴となってノズル１０２より図中の
矢印の方向に吐出される。

【００４９】基材１０３は、金属、セラミックス、シリ
コン、ガラス、プラスチック等で形成されてよく、好ま
しくはチタン、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、
亜鉛、スズ、金等の単一もしくはニッケル−リン合金、
スズ−銅−リン合金（リン青銅）、銅−亜鉛合金、ステ
ンレス鋼等の合金、およびポリカーボネイト、ポリサル
フォン、ＡＢＳ樹脂（アクリルニトリル・ブタジエン・
スチレン共重合）、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
アセタール、各種の感光性樹脂によって形成される。

【００５０】基材１０３の表面へのフッ素系高分子を含
むメッキ層１０４は、次のような共析メッキ処理により
形成される。まず、基材表面を酸で洗浄した後、この基
材をマトリックス金属イオンを含む水溶液にフッ素系高
分子の粒子を分散させた液中に浸漬する。これにより、
フッ素系高分子粒子が、マトリックス金属イオンを媒介
して基材１０３の表面に付着し、皮膜を形成する。その
後、この皮膜をフッ素系高分子の融点以上の温度、例え
ば３５０℃程度以上の温度に加熱し、均質なメッキ層１
０４を形成することができる。ここで、フッ素系高分子
の例としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリパー
フルオロアルコキシブタジエン、ポリフルオロビニリデ
ン、ポリフルオロビニル、およびポリジパーフルオロア
ルキルフマレート、並びに下記の式（Ｉ）〜（Ｖ）で表
される高分子を挙げることができる。これらの高分子は
単独でも、複数混合して使用されてもよい。

【００５１】

【化３】（ここで、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃、およびＸ₄の少なくとも二つ
は、フッ素原子またはパーフルオロアルキルを表し、他
はアルキル基、好ましくはＣ_1-20アルキル基、を表し、
Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、およびＲ₄は水素原子およびハロゲン原
子を含む炭化水素を表す）

【化４】（ここで、Ｘ１はＣＯＯＣ_mＦ_2m+1を表し、ｍは１〜２
０を表す）

【化５】（ここで、Ｒはアルキル基、好ましくはＣ_1-20アルキル
基、を表す）

【化６】（ここで、Ｒはアルキル基、好ましくはＣ_1-20アルキル
基、を表す）

【００５２】また、マトリックス金属イオンは、ニッケ
ル、銅、銀、亜鉛、錫の金属イオンが好ましく、ニッケ
ル、ニッケル−コバルト合金、ニッケル−リン合金、ニ
ッケル−ホウ素合金が、その表面硬度が大で、しかも対
摩耗性に優れておりより好ましいものとして挙げられ
る。

【００５３】フッ素系高分子を含むメッキ層１０４は、
その良好な撥インク性およびインク吐出口の径の精度を
確保するため、１〜１０μｍの範囲の膜厚とされるのが
好ましい。また、メッキ層１０中のフッ素系高分子の共
析量は、メッキ層中６０vol％以下、特に１０〜５０vol
％程度とされるのが好ましい。

【００５４】共析メッキ処理は、無電解法、電解法のい
ずれによってもよいが、インク組成物中のイオン種の影
響を受けにくくかつ耐久性の高いメッキ層を形成可能な
電解法が好ましい。さらに、フッ素系高分子の融点以上
の温度に加熱する際、ノズルプレート１０１の反りを防
ぐため、１００gf／cm²以上、好ましくは、５００gf／c
m²の圧力を加えるのが好ましい。

【００５５】

【実施例】以下の実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。

【００５６】インク組成物の調製以下のインク組成物を調製した。すなわち、カーボンブ
ラックと分散剤とを混合し、サンドミル（安川製作所
製）中で、ガラスビーズ（直径１．７ｍｍ、混合物の
１．５倍量（重量））とともに２時間分散させた。その
後ガラスビーズを取り除き、他の上記成分を加え、常温
で２０分間攪拌した。５μｍのメンブランフィルターで
ろ過して、インクジェット記録用インクを得た。

【００５７】実施例１カーボンブラックＭＡ７（三菱化成株式会社製）５重量％スチレン−アクリル共重合体（分散剤）１重量％スノーテックスＳ（コロイダルシリカ、ＳｉＯ₂含有量３０％、日産化学製）１０重量％グリセリン１０重量％２−ピロリドン２重量％純水残量

【００５８】実施例２カーボンブラックRaven1080(コロンビアン・カーボン株式会社）５重量％スチレン−アクリル共重合体（分散剤）１重量％スノーテックスＳ（コロイダルシリカ、ＳｉＯ₂含有量２０％、日産化学製）０．５重量％スクロース０．７重量％マルチトール６．３重量％グリセリン１０重量％２−ピロリドン２重量％純水残量

【００５９】実施例３カーボンブラックＭＡ７（三菱化成株式会社製）５重量％スチレン−アクリル共重合体（分散剤）１重量％アルミナゾル−200 （Ａｌ₂Ｏ₃含有量１０％、日産化学製）５重量％ボンコート４００１５重量％（アクリル系樹脂エマルジョン、樹脂成分５０％、ＭＦＴ＝５℃、大日本インキ株式会社製）グリセリン１０重量％２−ピロリドン２重量％純水残量

【００６０】実施例４カーボンブラックRaven1080(コロンビアン・カーボン株式会社）５重量％スチレン−アクリル共重合体（分散剤）１重量％コロイダルシリカＳ５重量％アルマテックスＺ１１６３重量％（エポキシ基含有アクリル樹脂エマルジョン、樹脂成分５０％、三井束圧化学株式会社製）グリセリン１０重量％２−ピロリドン２重量％純水残量

【００６１】比較例カーボンブラックRaven1080(コロンビアン・カーボン株式会社）５重量％スチレン−アクリル共重合体（分散剤）１重量％グリセリン１０重量％２−ピロリドン２重量％純水残量

【００６２】評価試験以上のインク組成物の性能を以下ののように評価した。

【００６３】評価１：耐擦性インクジェットプリンターＭＪ−７００Ｖ２Ｃを用い
て、ＸｅｒｏｘＰ紙（ゼロックス株式会社製）に印刷
し、印刷物を２４時間自然乾燥させた。その印刷物を２
５℃、５０ＲＨの環境で指で擦り、印刷の汚れの発生の
有無を目視で観察した。その結果は、表に示される通り
であった。表中、 ○：印刷の汚れが観察されない場合、 △：印刷の汚れが若干発生するが、文字の判別は可能な
場合 ×：印刷の汚れで文字の判別ができない場合である。

【００６４】評価２：専用メディアへの定着性インクジェットプリンターＭＪ−７００Ｖ２Ｃを用い、
インクをＭＪ−７００Ｖ２Ｃ用専用光沢フィルム（セイ
コーエプソン株式会社製）に印刷した後、印刷物を２４
時間自然乾燥させる。その印刷物を２５℃、５０ＲＨの
環境で指で擦り、印刷の汚れ、着色剤の剥離の発生の有
無を目視で観察した。その結果は、表中に示される通り
である。表中、 ○：印刷の汚れ、着色剤の剥離が観察されない場合 △：印刷の汚れが若干発生するが、着色剤の剥離は観察
されない場合 ×：印刷の汚れ、着色剤の剥離がともに発生する場合

【００６５】評価３：印刷ムラインクジェットプリンターＭＪ−７００Ｖ２Ｃで、以下
の各紙に１００％ｄｕｔｙで印刷を行なった。

【００６６】評価紙Ｒｉｃｏｐｙ６２００紙（リコー株式会社製）Ｃａｎｎｏｎｄｒｙ紙（キャノン株式会社製）ＭａｃｂｅｔｈＰＣＭIIを用いて印刷部分の任意の５
点のＯＤ値を測定しその平均を求めた。

【００６７】この手順を５回繰り返し、５つの平均値の
最大値と最小値を求めた。この差が０．５未満であると
実用上問題なく、さらには０．４未満が好ましい。その
結果は、表に示される通りである。表中、 ○：ＯＤ値の差が０．３未満 △：ＯＤ値の差が０．３以上０．４未満 ×：ＯＤ値の差が０．４以上

【００６８】評価４：吐出安定性インクジェットプリンターＭＪ−７００Ｖ２Ｃ（セイコ
ーエプソン株式会社製）を用いてインクを充填し、常温
でアルファベット文字を連続印字し、ドット抜け、およ
びインクの飛び散りを観察し、１０回以上発生するまで
の時間を調べた。その結果は表に示される通りである。
表中、 ◎：４８時間以上ドット抜けまたはインクの飛び散りが
１０回発生しない。 ○：２４〜４８時間の内にドット抜けまたはインクの飛
び散りが１０回発生する。 △：１〜２４時間の内にドット抜けまたはインクの飛び
散りが１０回発生する。 ×：１時間以下にドット抜けまたはインクの飛び散りが
１０回以上発生する。評価１評価２評価３評価４実施例１ ○ ○ ○ ◎ 実施例２ ○ ○ ○ ◎ 実施例３ ○ ○ ○ ◎ 実施例４ ○ ○ ○ ◎ 比較例 × × × △

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による方法を実施するインクジェット記
録装置を示す図であって、この態様においては記録ヘッ
ドとインクタンクがそれぞれ独立してなり、インク組成
物はインクチューブにより記録ヘッドに供給される。

【図２】本発明によるインク組成物と組み合わせて好ま
しく用いられる記録ヘッドのノズルプレートの拡大図で
あり、ノズルプレート１０１は、インク組成物が吐出さ
れる複数のノズル１０２が縦方向に並んで設けられてな
る。

【図３】ノズルプレート１０１に設けられたノズル１０
２付近の断面拡大図である。ノズルプレート１０１は、
基材１０３と、その上に設けられたフッ素系高分子を含
むメッキ層１０４とを含んでなる。

【符号の説明】

１記録ヘッド２インクタンク３インクチューブ１０１ノズルプレート１０２ノズル１０３基材１０４フッ素系高分子を含むメッキ層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮林利行長野県諏訪市大和三丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顔料、無機酸化物コロイド、および水性溶
媒を少なくとも含有してなる、インクジェット記録用イ
ンク組成物。
【請求項２】無機酸化物コロイドがコロイダルシリカで
ある、請求項１に記載のインクジェット記録用インク組
成物。
【請求項３】糖をさらに含有してなる、請求項１または
２に記載のインクジェット記録用インク組成物。
【請求項４】樹脂エマルジョンをさらに含有してなる、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記
録用インク組成物。
【請求項５】エポキシ基と反応可能な官能基を有するエ
ポキシ基含有化合物をさらに含んでなる、請求項１〜４
のいずれか一項に記載のインクジェット記録用インク組
成物。
【請求項６】前記エポキシ基含有化合物が、エポキシ基
含有樹脂エマルジョンである、請求項５に記載のインク
ジェット記録用インク組成物。
【請求項７】前記エポキシ基含有樹脂エマルジョンが、
下記の式（Ｉ）および（II）で表される繰返し単位を含
んでなる共重合体を含んでなるものである、請求項６に
記載のインクジェット記録用インク組成物。【化１】（式中、Ｒ¹およびＲ³は独立してＨまたはＣＨ₃を表し、Ｒ²はその構造中にアルキル基、水酸基、カルボキシル
基、およびスルホン酸基から選ばれる一種以上の基を含
んでなる基を表わす）。
【請求項８】フッ素系高分子を含むメッキ層をその表面
に有するノズルプレートを備えた記録ヘッドを用いたイ
ンクジェット記録方法に用いられる、請求項１〜７のい
ずれか一項に記載のインクジェット記録用インク組成
物。
【請求項９】フッ素系高分子を含むメッキ層が共析メッ
キ処理によって得られたものである、請求項８に記載の
インクジェット記録用インク組成物。
【請求項１０】インク組成物の液滴を記録ヘッドから吐
出し、該液滴を記録媒体に付着させて印字を行うインク
ジェット記録方法であって、インク組成物として請求項
１〜８のいずれか一項に記載のインク組成物を用いる、
インクジェット記録方法。
【請求項１１】記録ヘッドのノズルプレートの表面がフ
ッ素系高分子を含むメッキ層である、請求項９に記載の
インクジェット記録方法。
【請求項１２】フッ素系高分子を含むメッキ層が共析メ
ッキ処理によって得られたものである、請求項１１に記
載のインクジェット記録方法。
【請求項１３】請求項１０〜１２のいずれか一項に記載
の記録方法によって記録が行われた、記録物。