JPH11335604A

JPH11335604A - インクジェット記録用の液体組成物及びこれを用いた画像記録方法

Info

Publication number: JPH11335604A
Application number: JP14268098A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Matsumoto; 健松本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-05-25
Filing date: 1998-05-25
Publication date: 1999-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】インク滴を飛翔させて印字または印画させる
インクジェット記録装置において、記録インクで印字後
に無色の液体組成物を印字し、印字部分に撥水性を付与
することで印字物の耐水性を向上を図ることを目的とす
る。【解決手段】インク滴を飛翔させて印字または印画さ
せるインクジェット記録装置において、記録インクで印
字後にそのドット上及び周辺部に、乾燥すると撥水性を
有する液体組成物を印字する構成とし、記録インクの組
成や特性を変えることなく、印字部分に撥水性を付与し
て印字物の耐水性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筆記用具やプリン
タ等の種々の記録用具に使用するインク等の記録液の耐
水性を向上させるための液体組成物及び記録ヘッドのオ
リフィスから液滴を飛翔させて記録を行うインクジェッ
トによる画像記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インクジェットプリンタは、記録
時の静粛性、高速記録が可能、カラー化が容易といった
点から家庭用、オフィス用コンピュータの出力用プリン
タとして広く利用されるようになってきた。このような
インクジェットプリンタはインクを小滴化し飛翔させ、
記録紙に付着させて記録を行うもので、代表的な例とし
て直接通電型インクジェットヘッドが挙げられる。この
直接通電型インクジェットヘッドは、一対の直接通電用
電極に導電性インクを介して電流を流し、ジュール熱に
より導電性インクを沸騰させ、沸騰気泡の圧力により導
電性インクをノズル穴から印刷用紙等の記録媒体に一定
量のインクを付着させるものである。

【０００３】図２は、直接通電型インクジェットヘッド
の主要部断面図である。図２において、印字用紙６に対
してノズル穴５を対峙させて開放させたインク流路４が
形成され、このインク流路４には導電性インク２が供給
されるとともに、この導電性インク２に電流を流すため
の直接通電用電極１ａ，１ｂを設けている。これらの直
接通電用電極１ａ，１ｂはリード線を介しプリンタ印字
制御回路３に接続されたものである。

【０００４】直接通電用電極１ａ，１ｂは一般には適当
な酸素過電圧を持ち、耐腐食性に優れるＡｕ、Ｐｔ、Ｎ
ｉ、Ｐｄ、Ｔｉ等がメッキや真空蒸着により形成されて
いる。その中でもＴｉが最も耐腐食性に優れるため好適
に使用されている。直接通電用電極１ａ，１ｂの厚さは
１０μｍであって、縦幅２０μｍ，横幅４０μｍであ
る。また、インク流路４は幅及び高さ共に３０〜８０μ
ｍ程度としたものであり、印刷用紙６はノズル穴５の前
方１ｍｍ程度の位置に配置されている。

【０００５】図３はインクジェットヘッドの動作説明
図、図４は電極にパルス電圧を印加した時の電極対向部
間を流れる電流波形を示すタイミングチャートである。

【０００６】印字信号に従って、プリンタ印字制御回路
３はインク流路４中の直接通電用電極１ａ，１ｂ間に周
波数１００ＫＨｚ〜１０ＭＨｚ、電圧１０〜５０Ｖの交
流信号をかけ、導電性インク２中に電流を流す。すなわ
ち、図４においてｔ0で示す通電開始時刻になると、図
３の（ａ）の如く、直接通電用電極１ａから導電性イン
ク２に電流が流れる。この時、電流値は１０ｍＡ程度流
れる。これを２ＭＨｚの交流駆動で行った場合、１周期
５００ｎｓｅｃで行われることになる。これを５〜１０
μｓｅｃの間連続的に行うことにより導電性インク２は
インク自身の比抵抗Ｒによってｗ＝Ｖ₂／（Ｒ×ｔ）な
るジュール熱を発生し、導電性インク２の温度が１５０
〜２００℃程度に上昇してくる。導電性インク２が加熱
されるとその比抵抗が小さくなるため、図４に示すよう
にほぼ直線的に電流値が増加する。そして、図３の
（ｂ）の如く、導電性インク２は沸騰し気泡７が生成さ
れる（図４の沸騰開始時刻ｔ1に相当）。更に図２の
（ｃ）の如く、気泡７は成長し沸騰圧力によりノズル穴
５からインク滴８が吐出することになる。インク滴８が
吐出し、交流信号電圧の印加を停止すると同時に、図３
の（ｄ）の如く気泡７は急激に冷却し縮小し消滅する。
次に、導電性インク２が共通インク室より毛管現象によ
りインク流路４に供給され、図３の（ｅ）の如く導電性
インク２は充填されインク吐出動作は完了することにな
る。最後に、図４中のｔzで示す通電中止時刻で電極へ
の電圧印加が中止される。ここで、通電開始時刻ｔ0か
ら通電中止時刻ｔzまでの時間（以下「通電駆動時間」
と称す）は、通常３０μｓｅｃに設定される。

【０００７】以上述べたインク吐出行程を１２５〜２０
０μｓｅｃ（印字周波数５ＫＨｚ〜１０ＫＨｚ）の周期
で連続して、あるいは記録像に応じて断続的に繰り返す
ことで、記録紙上に任意のドット記録を実現している。
また、沸騰気泡の最大気泡体積、最大気泡内圧力は沸騰
開始時点の沸騰気泡周辺のインク温度に強く依存し、沸
騰開始時の沸騰室内の導電性インクの温度が高いほど沸
騰気泡の最大気泡体積、最大気泡内圧力は大きくなりイ
ンク滴の吐出量も増加する。

【０００８】直接通電用電極１ａ，１ｂ間の導電性イン
ク２への通電開始後、沸騰開始迄の間に導電性インク２
に投入されるエネルギーを投入エネルギーＥ0、沸騰が
開始した時点での沸騰室内の導電性インク２の温度をＴ
0とした場合、投入エネルギーＥ0は通電開始後の対向電
極間の導電性インク２に流れる電流値Ｉ（ｔ）、直接通
電用電極１ａ，１ｂ間で導電性インク２に印加される印
加電圧Ｖ（ｔ）、沸騰開始時刻ｔ1によって次の（数
１）で決まる。

【０００９】

【数１】

【００１０】なお、沸騰開始時刻ｔ1は直接通電用電極
１ａ，１ｂ間のインピーダンスＲ及び直接通電用電極１
ａ，１ｂ間で導電性インク２に印加される印加電圧Ｖ
（ｔ）とによって決まる値である。例えば駆動電圧一定
の場合、直接通電用電極１ａ，１ｂ間のインピーダンス
が大きければ、直接通電用電極１ａ，１ｂ間の導電性イ
ンク２に流れる電流値が小さくなりインクが緩やかに加
熱され、合わせて導電性インク２の熱拡散の影響で沸騰
室内のインク温度は平均化されるため、インク中の最高
温度が沸騰開始温度に達する迄の時間すなわち沸騰開始
時刻ｔ1は遅くその値は大きくなる。この際沸騰開始ま
でに投入されたエネルギ−Ｅ0の多くは沸騰室内全体の
インク温度を上昇させることに費やされ、結果としてイ
ンク滴の吐出量は増加する。逆に、直接通電用電極１
ａ，１ｂ間のインピーダンスが小さければ、直接通電用
電極１ａ，１ｂ間の導電性インク２に流れる電流値が大
きくなり導電性インク２はその熱拡散の影響を殆ど受け
ない間に局部的に急激に加熱されるため沸騰開始時刻ｔ
1は速くその値は小さくなり、かつ沸騰開始時の沸騰室
内のインク温度は低くなるためインク滴の吐出量は小さ
くなる。このように沸騰開始時刻ｔ1とインク滴の吐出
量の間には密接な関係があり、沸騰開始時刻ｔ1が遅い
とインク滴の吐出量は大きくなり、沸騰開始時刻ｔ1が
速いとインク滴の吐出量は小さくなる。従って、均一な
液滴を安定に吐出するには、沸騰開始時刻ｔ1の変化を
最小限にすることが重要である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のインク
ジェット方式のインクは、耐目詰まり性などの特性上、
使用される染料は水溶性の高い物が用いられるため、普
通紙などに印字した場合、印字物が耐水性に欠けるとい
う問題点を有していた。

【００１２】本発明は、印字物の耐水性を向上させて高
品質の印字画像が形成できるインクジェット記録用液体
組成物及び記録方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録インクで
印字後にそのドット上及び周辺部に、乾燥すると撥水性
を有する液体組成物を印字するようにし、記録インクの
組成や特性を変えることなく、印字部分に撥水性を付与
する構成としたものであり、これにより印字物の耐水性
を向上させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、インク
ジェット記録装置により記録インクを用いて印字し、こ
の記録インク印字の耐水性の確保のために更に印字され
る無色の液体組成物であって、フッ素系エマルジョン樹
脂とその分散液媒体を含有することを特徴とするインク
ジェット記録用の液体組成物であり、印字部分に撥水性
を付与して耐水性を向上するという作用を有する。

【００１５】請求項２に記載の発明は、インクジェット
記録装置により記録インクを用いて印字し、この記録イ
ンク印字の耐水性の確保のために更に印字される無色の
液体組成物であって、パーフルオロ酸とその分散液媒体
を含有することを特徴とするインクジェット記録用の液
体組成物であり、印字部分に撥水性を付与して耐水性を
向上するという作用を有する。

【００１６】請求項３に記載の発明は、インクジェット
記録装置により記録インクを用いて印字し、この記録イ
ンク印字の耐水性の確保のために更に印字される無色の
液体組成物であって、パーフルオロ酸塩とその分散液媒
体を含有することを特徴とするインクジェット記録用の
液体組成物であり、印字部分に撥水性を付与して耐水性
を向上するという作用を有する。

【００１７】請求項４に記載の発明は、インクジェット
記録装置により記録インクを用いて印字し、この記録イ
ンク印字の耐水性の確保のために更に印字される無色の
液体組成物であって、Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₂Ｎ（Ｃ₂Ｈ₅）（ＣＨ
₂）₂ＯＨとその分散液媒体を含有することを特徴とする
インクジェット記録用の液体組成物であり、印字部分に
撥水性を付与して耐水性を向上するという作用を有す
る。

【００１８】請求項５に記載の発明は、インクジェット
記録装置により記録インクを用いて印字し、この記録イ
ンク印字の耐水性の確保のために更に印字される無色の
液体組成物であって、Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₂Ｎ（Ｃ₂Ｈ₅）ＳＯ₄
Ｎａとその分散液媒体を含有することを特徴とするイン
クジェット記録用の液体組成物であり、印字部分に撥水
性を付与して耐水性を向上するという作用を有する。

【００１９】請求項６に記載の発明は、インクジェット
記録装置により記録インクを用いて印字し、この記録イ
ンク印字の耐水性の確保のために更に印字される無色の
液体組成物であって、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₆（ＣＨ₂）₅ＣＯ
ＯＮａとその分散液媒体を含有することを特徴とするイ
ンクジェット記録用の液体組成物であり、印字部分に撥
水性を付与して耐水性を向上するという作用を有する。

【００２０】請求項７に記載の発明は、請求項１から６
のいずれかに記載の液体組成物を使用する画像記録方法
であって、前記インクジェット記録装置がオンデマンド
型の記録装置であることを特徴とする画像記録方法であ
り、記録インクで印字後に無色の液体組成物を印字する
記録方法に適するという作用を有する。

【００２１】請求項８に記載の発明は、請求項１から６
のいずれかに記載の液体組成物を使用する画像記録方法
であって、前記インクジェット記録装置が電極を介して
インクに直接通電する方式の記録装置であることを特徴
とする画像記録方法であり、記録インクで印字後に無色
の液体組成物を印字する記録方法に適するという作用を
有する。

【００２２】請求項９に記載の発明は、電極を介してイ
ンクに直接通電する方式のインクジェット記録装置を用
いる画像記録方法であって、記録インクで印字後に無色
の液体組成物を印字し、印字部分に撥水性を付与するこ
とを特徴とする画像記録方法であり、印字部分に撥水性
を付与して耐水性を向上するという作用を有する。

【００２３】請求項１０に記載の発明は、電極を介して
インクに直接通電する方式のインクジェット記録装置を
用いる画像記録方法であって、記録インクで印字後に、
印字ドット上とその周囲に無色の液体組成物を印字し、
印字部分に撥水性を付与することを特徴とする画像記録
方法であり、必要な部分のみに撥水性を付与し、無駄な
く耐水性を向上するという作用を有する。

【００２４】請求項１１に記載の発明は、電極を介して
インクに直接通電する方式のインクジェット記録装置を
用いる画像記録方法であって、記録インクで印字後に、
印字ドット上とその周囲４ドット以上に無色の液体組成
物を印字し、印字部分に撥水性を付与することを特徴と
する画像記録方法であり、必要な部分のみに撥水性を付
与し、無駄なく耐水性を向上するという作用を有する。

【００２５】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。乾燥すると撥水性を付与する液体組成物としてはフ
ッ素系エマルジョン樹脂、パーフルオロ酸化合物、水溶
性フッ素化合物などを含有するものが好適に用いられ
る。水溶性フッ素化合物としてはＣ₈Ｆ₁₇ＳＯ₂Ｎ（Ｃ₂
Ｈ₅）（ＣＨ₂）₂ＯＨ、Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₂Ｎ（Ｃ₂Ｈ₅）ＳＯ₄
Ｎａ、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₆（ＣＨ₂）₅ＣＯＯＮａなどが水
溶性も高く好適に用いられる。これらの化合物は一種ま
たは二種以上を適宜選択して用いることができる。

【００２６】本発明に使用される、前記撥水性を付与す
る液体組成物中の添加剤含有量は、他の構成成分の種類
及び要求される液物性等に応じて適宜決定される。ただ
し、前記撥水性を付与する添加剤の含有量は液体組成物
全量中０．０１〜２０重量％が望ましい。添加剤の含有
量が０．０１重量％より少なくなると、撥水性を付与す
る効果が著しく減少し、また、２０重量％を越えると、
通電に伴う電極寿命の劣化の促進や、ノズル先端部の目
詰まりを促進する傾向がありいずれも好ましくない。

【００２７】本発明において撥水性を付与する液体組成
物の液媒体としては水及び水と混合しうる水溶性溶媒が
挙げられ、水溶性溶媒は所望の物性値に合わせて必要量
混和される。

【００２８】本発明においては水と混合される水溶性溶
媒の量は通常液媒体１００重量部中８０重量部以下であ
ることが望ましい。

【００２９】これらの水溶性溶媒の中で水より沸点の高
いものは、ノズル先端の乾燥防止のための湿潤剤として
の機能をも有するものであるが、本発明に特に好適に使
用される湿潤剤として多価アルコール類が挙げられる。
多価アルコール系湿潤剤として具体的に示せば、例えば
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；例えばエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキ
シレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原
子を含むアルキレングリコール；グリセリン；等が挙げ
られる。

【００３０】本発明において特に好適に使用される液媒
体は、液媒体１００重量部中水が１０〜７０重量部、多
価アルコール２０〜５０重量部、その他、水と混和しう
る水溶性溶媒が７０重量部以下の範囲で構成される。

【００３１】液物性を調整するための他の添加剤として
比抵抗調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤が挙げられ
る。

【００３２】比抵抗調整剤としては、例えば、塩化アン
モニウム、酢酸アンモニウム、塩化ナトリウム、塩化カ
リウム、塩化リチウム、過塩素酸リチウム、臭化カリウ
ム等の無機塩や、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水溶性アミン類の硫
酸塩、塩酸塩、硝酸塩、ギ酸塩、リン酸塩、ホウ酸塩等
が挙げられる。

【００３３】なお、粘度調整剤及び表面張力調整剤とし
ては、使用される液媒体及び記録剤に悪影響を及ぼさな
いものであればよい。

【００３４】具体的には、粘度調整剤としては、ポリビ
ニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、カル
ボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、メチルセルロース、水溶性アクリル樹脂、ポリビニ
ルピロリドン、アラビアゴムスターチ等が好適なものと
して例示できる。

【００３５】本発明において好適に使用される表面張力
調整剤としては、アニオン系、カチオン系、及びノニオ
ン系の界面活性剤が挙げられ、具体的には、アニオン系
としてポリエチレングリコールアルキルエーテル硫酸、
エステル塩、高級アルコール硫酸塩、ナフタリンスルホ
ン酸ホルマリン縮合物等、カチオン系としてポリ２−ビ
ニルピリジン誘導体、ポリ４−ビニルピリジン誘導体
等、ノニオン系としてポリオキシエチレンアルキルフェ
ニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、
ポリオキシエチレンソルビタンモノアルキルエステル、
ポリオキシエチレンアルキルアミン等が挙げられる。

【００３６】これらの界面活性剤の他、ジエタノールア
ミン、プロパノールアミン、モルホリン酸等のアミン
酸、水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム等の塩基性
物質、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の置換ピロリドン
等も有効に使用される。これらの表面張力調整剤は、所
望の値の表面張力を有するインクに調合されるように、
互いにまたは他の構成成分に悪影響を及ぼさない範囲内
において必要に応じて２種以上混合して使用してもよ
い。

【００３７】これら表面張力調整剤の添加量は種類、調
合される液体組成物の他の構成成分種及び所望される記
録特性に応じて適宜決定されるものであるが、液体組成
物１００重量部に対して、通常は０．０００１〜１０重
量部、好適には０．００１〜５重量部とされるのが望ま
しい。

【００３８】通電インクジェット装置によるインクで画
像記録を行う場合において用いられる液体組成物の比抵
抗は２５℃において、８〜５０Ω・ｃｍ、好ましくは１
５〜２５Ω・ｃｍである。比抵抗が８Ω・ｃｍ未満にな
るにつれ、液体組成物のなかの導電性付与成分が多くな
り溶解安定性が低下し、ノズルの目詰まり性が悪化する
傾向が認められ、比抵抗が５０Ω・ｃｍを越えるにつ
れ、導電性化合物の含有量が少なくなるので、電極に印
加する電圧の交流周波数を低くすると、基板上の化学反
応を防止することができなくなり、電極が溶解されたり
吐出安定性が悪化する傾向が認められ、それぞれ好まし
くないことがわかった。粘度は１０ｃＰ以下、好ましく
は５ｃＰ以下である。粘度が５ｃＰを越えるにつれ、液
体組成物液滴のノズル孔からの吐出に不都合が生じる傾
向にあるのが認められ、好ましくないことがわかった。
表面張力は５０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下、好ましくは３０〜
５０ｄｙｎｅ／ｃｍである。表面張力が３０ｄｙｎｅ／
ｃｍ未満になるにつれ、液体組成物の濡れ性が高くなり
すぎ、ノズル表面に液体組成物があふれ、正常な吐出が
妨げられる傾向があることが認められ、表面張力が、５
０ｄｙｎｅ／ｃｍを越えるにつれ、インク流路の流路表
面と液体組成物の親和性が低下する傾向にあることが認
められ、それぞれ好ましくないことがわかった。粘度調
整剤、表面張力調整剤を含まないで調合された液体組成
物がこの範囲を外れた場合に、上記した調整剤で調整す
ることが望ましい。

【００３９】以下に、本発明の液体組成物を用いる際の
好ましい態様について詳細に説明する。

【００４０】図２及び図３で示した直接通電型インクジ
ェットヘッドを用いる場合では、基板の材料としては、
ガラス、セラミック等の絶縁材料、半導体、表面を高抵
抗材料で被覆した金属、金属合金、絶縁物、半導体が使
用できる。ガラス基板としては、カリ石灰ガラス、ソー
ダ石灰ガラス、硼珪酸ガラス、クラウンガラス、亜鉛ク
ラウンガラス、ソーダカリガラス、バリウム硼珪酸ガラ
ス、９６％珪酸ガラス、９９．５％珪酸ガラス、燐酸ガ
ラス、低融点ガラス、リチウム珪酸ガラス、亜鉛アルミ
珪酸ガラス、珪酸ジルコニウムガラス等が使用できる。
セラミック基板としては、酸化アルミニュウム（アルミ
ナ）、酸化チタン（チタニア）、ＭｇＯ・ＳｉＯ₂（ス
テアタイト）、２ＭｇＯ・ＳｉＯ₂（ホルステライ
ト）、ＢｅＯ（ベリリア）、ＭｇＯ・Ａｌ₂Ｏ₃（スピネ
ル）等が使用できる。半導体基板としては、シリコン、
炭化シリコン、ダイアモンド、ゲルマニウム等が使用で
きる。

【００４１】電極材料としては、Ｔｉ族金属（Ｔｉ、Ｚ
ｒ、Ｈｆ）、白金族金属（Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏ
ｓ，Ｉｒ）、高融点金属（Ｗ，Ｔａ，Ｍｏ）、その他
Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｎｂ，Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ
等の単金属又はこれらの合金（Ｎｉ−Ｆｅ、ＮｉＣｒ、
ＴｉＣｒ等）が使用できる。またこれらの酸化物（酸化
チタン、酸化ハフニウム、酸化錫、酸化インジウム
等）、窒化物（窒化チタン、窒化クロム等）、炭化物
（炭化チタン、炭化タングステン等）、硼化物も使用で
きる。

【００４２】絶縁層としては、絶縁性の有機物（耐熱性
のポリイミド樹脂、アクリル樹脂などのフォトレジスト
等）又は絶縁層の無機物が使用できる。

【００４３】流路及びノズル材料としては、ポリイミ
ド、アクリル、ポリエチレンテレフタレートシート等の
ポリマー、ガラス、セラミック等の絶縁材料、半導体、
又は表面を高抵抗材料で被覆した金属、金属合金、絶縁
物、半導体が使用できる。

【００４４】上記の材料を用いてヘッドを作成する方法
の例を述べる。ガラス、あるいはシリコン等のセラミク
スからなる非導電性の基板上にＴｉ，Ａｕ，Ｐｔ等の導
電性金属膜を蒸着法やスパッタ法などの物理成膜法ある
いは鍍金法等により積層する。この金属膜を積層した基
板をフォトリソグラフィ法により電極パターンを形成
し、電極以外の部分をイオンミリングまたはケミカルエ
ッチングにより除去する。

【００４５】インク室に露出していない電極と基板上に
有機高分子あるいはセラミクス等の絶縁膜を塗布または
蒸着法やスパッタ法により形成する。この絶縁膜と電極
を積層した基板上にエキシマレーザ加工機により形成さ
れたノズル孔を有する樹脂シートとノズル孔の中心が２
つの電極の中心と一致するように接着剤で接着する。絶
縁膜に使用する有機高分子はポリイミド、ポリアミドイ
ミド、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フッ
素樹脂、アクリル樹脂、及びシリコン樹脂等が挙げられ
るがポリイミド等の耐熱性高分子がとくに好ましい。ま
た、ゾルゲル法に用いられる金属アルコキシドを使用し
ても良い。

【００４６】ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＴｉＯ₂等の金属酸化
物を蒸着法やスパッタ法にて形成する。樹脂シートとし
てはポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルスル
ホン、ポリフェニレンスルフド、ポリエーテルエーテル
ケトン等の耐熱性エンジニアリングプラスチックが使用
できるが、耐インク性、レーザ加工性を考慮するとポリ
イミド、ポリエーテルスルホンが好ましい。接着剤とし
てはエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、トリアジン樹脂、
アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、尿素
樹脂等の熱硬化性樹脂が使用できる。かとう性を付与す
るためにニトリルゴム、シリコンゴム、ナイロン、ポリ
エステル樹脂等の熱可塑性樹脂を添加することもでき
る。また、ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＴｉＯ₂等の金属酸化物
の微粉を充填材として添加してもよく、また接着性を向
上するためにカップリング剤を適量添加しても良い。耐
インク性、耐熱性を考慮するとエポキシ樹脂、及びまた
はポリイミド樹脂が好ましい。接着剤は所定の膜厚を得
る濃度に有機溶剤で希釈し、あらかじめ樹脂シートに塗
布した後、加熱により溶剤を揮発させ接着剤層を形成す
る。

【００４７】エキシマレーザを接着剤面側から入射し、
樹脂シートにノズル孔を形成する。エキシマレーザ加工
時に接着剤表面にポリイミド等の耐熱性プラスチックフ
ィルムを保護シートとして貼り付けて加工すると、高温
の加工くずが接着剤に直接接触しないので接着性が低下
しない。ノズル孔を有する樹脂シートと基板の接着はラ
バー加圧法等により行う。接着温度は接着剤の硬化温度
に応じて適宜行う。加圧力は接着剤が浮いたり、しみだ
さない最適荷重で行う。

【００４８】本発明の液体組成物の好ましい使用方法と
しては、前記の直接通電型インクジェット記録方式で示
したが、本発明の液体組成物はこの用途に限定されず、
他のインクジェット記録方式の液体組成物としても有用
であることは勿論である。

【００４９】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に詳細に説明する。但し、％はすべて重量％を示す。

【００５０】液体組成物の性能を評価するため下記組成
の評価用記録インクＷを調製した。評価用記録インクＷ：ＦｏｏｄＢｌａｃｋ２：３％モノエタノールアミン硫酸塩：１２％グリセリン：１％精製水：８０％イソプロピルアルコール：４％この評価用記録インクＷを用い、（表１）に示した記録
条件で、６００ｄｐｉ印字で２ｃｍ角のべた印字を行
い、耐水性試験紙として多数用意した。

【００５１】

【表１】

【００５２】（比較例１）前記耐水性試験紙そのもの
を、サンプルＰ−０とした。

【００５３】まずサンプルＰ−０の初期印字濃度をマク
ベス濃度計にて測定し、次にサンプルＰ−０を水道水中
に５分間静置した後取り出して、室温で１時間乾燥させ
た後再度マクベス濃度計にて印字濃度を測定し、その濃
度変化を観測した。その結果を（表２）に示す。

【００５４】

【表２】

【００５５】（表２）からわかるように、記録インクＷ
による印字部分は、浸水により印字濃度が４７％まで低
下し、耐水性にやや欠けていることがわかる。

【００５６】（実施例１）下記組成の液体組成物Ａを調
製した。

【００５７】モノエタノールアミン硫酸塩：１７％グリセリン：１％精製水：７３％イソプロピルアルコール：４％フッ素系エマルジョン樹脂：５％なお、フッ素系エマルジョン樹脂は、エラスガードＷ−
５０（商品名第一工業製薬社製）を用いた。

【００５８】上記成分中、まずモノエタノールアミン硫
酸塩をイオン交換水に溶解させ、次いでグリセリン、イ
ソプロピルアルコ−ルを加え密栓中で１時間撹拌し、さ
らに、フッ素系エマルジョン樹脂を加えて４０℃にて密
栓中で３時間撹拌した。その後、ポアサイズ０．４５μ
ｍのフロロポアフィルター（商品名；住友電工社製）に
て加圧濾過を行い第１実施例の液体組成物を得た。

【００５９】次に、第１実施例の液体組成物の性能試験
を行った。第１実施例の液体組成物Ａを用い、（表１）
に示した記録条件で、前記耐水性試験紙の表面全体に、
６００ｄｐｉでべた印字を行い、サンプルＰ−１を得
た。

【００６０】サンプルＰ−１の初期印字濃度をマクベス
濃度計にて測定し、次にサンプルＰ−１を水道水中に５
分間静置した後取り出して、室温で１時間乾燥させた後
再度マクベス濃度計にて印字濃度を測定し、その濃度変
化を観測した。その結果を（表２）に示した。

【００６１】この（表２）から明らかなように、本実施
例における液体組成物Ａによる処理によって、何もして
いないサンプルＰ−０と比較して、浸水による印字濃度
の変化が著しく少なく、耐水性が大きく向上している。

【００６２】以上のように本実施例によれば、フッ素系
エマルジョン樹脂を含有した液体組成物Ａによる処理
で、記録インクの組成、特性を変えることなく、印字部
分に撥水性を付与することができ、印字物の耐水性を向
上させることができる。

【００６３】（実施例２）下記組成の液体組成物Ｂを調
製し、第１実施例と同様な印字試験でサンプルＰ−２を
得て、耐水性評価を行った。

【００６４】モノエタノールアミン硫酸塩：１７％グリセリン：１％精製水：７７％イソプロピルアルコール：４％ＣＦ₃（ＣＦ₂）₁₀ＣＯＯＨ：１％その結果を第１実施例と同様、（表２）に示す。

【００６５】この（表２）から明らかなように、本実施
例における液体組成物Ｂによる処理によって、何もして
いないサンプルＰ−０と比較して、浸水による印字濃度
の変化が著しく少なく、耐水性が大きく向上している。

【００６６】以上のように本実施例によれば、ＣＦ
₃（ＣＦ₂）₁₀ＣＯＯＨを含有した液体組成物Ｂによる処
理で、記録インクの組成、特性を変えることなく、印字
部分に撥水性を付与することができ、印字物の耐水性を
向上させることができる。

【００６７】（実施例３〜８）下記組成の液体組成物Ｃ
〜Ｈを調製し、第１実施例と同様な印字試験でサンプル
Ｐ−３〜Ｐ−８を得て、耐水性評価を行ったところ、
（表２）に示すとおりの結果が得られた。液体組成物Ｃ：モノエタノールアミン硫酸塩：１７％グリセリン：１％精製水：７７％イソプロピルアルコール：４％ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅ＣＯＯＨ：１％液体組成物Ｄ：モノエタノールアミン硫酸塩：１７％グリセリン：１％精製水：７７％イソプロピルアルコール：４％ＨＯＯＣ（ＣＦ₂）₈ＣＯＯＨ：１％液体組成物Ｅ：モノエタノールアミン硫酸塩：１７％グリセリン：１％精製水：７７％イソプロピルアルコール：４％ＨＯＯＣ（ＣＦ₂）₆ＣＯＯＨ：１％液体組成物Ｆ：モノエタノールアミン硫酸塩：１７％グリセリン：１％精製水：７７％イソプロピルアルコール：４％Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₂（Ｃ₂Ｈ₅）（ＣＨ₂）₂ＯＨ：１％液体組成物Ｇ：モノエタノールアミン硫酸塩：１７％グリセリン：１％精製水：７７％イソプロピルアルコール：４％Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₂Ｎ（Ｃ₂Ｈ₅）ＳＯ₄Ｎａ：１％液体組成物Ｈ：モノエタノールアミン硫酸塩：１７％グリセリン：１％精製水：７７％イソプロピルアルコール：４％ＣＦ₃（ＣＦ₂）₆（ＣＨ₂）₅ＣＯＯＮａ：１％（表２）から明らかなように、実施例３〜８における液
体組成物Ｃ〜Ｈによる処理によって、何もしていないサ
ンプルＰ−０と比較して、浸水による印字濃度の変化が
著しく少なく、耐水性が大きく向上している。

【００６８】以上のように本実施例によれば、ＣＦ
₃（ＣＦ₂）₅ＣＯＯＨ、ＨＯＯＣ（ＣＦ₂）₈ＣＯＯＨ、
ＨＯＯＣ（ＣＦ₂）₆ＣＯＯＨ、Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₂Ｎ（Ｃ
₂Ｈ₅）（ＣＨ₂）₂ＯＨ、Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₂Ｎ（Ｃ₂Ｈ₅）ＳＯ
₄Ｎａ、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₆（ＣＨ₂）₅ＣＯＯＮａを含有し
た液体組成物による処理で、記録インクの組成、特性を
変えることなく、印字部分に撥水性を付与することがで
き、印字物の耐水性を向上させることができる。

【００６９】（実施例９〜１４）前記第１実施例で用意
した液体組成物Ａを用い、（表１）に示した記録条件で
前記耐水性試験紙表面に、下記処理パターンＡ〜Ｆに基
づき６００ｄｐｉでべた印字を行い、サンプルＰ−９〜
Ｐ１４を得た。

【００７０】処理パターンＡ：液体組成物Ａを用いて記
録インクによる印字部分とその外周１ドットまでを処理処理パターンＢ：液体組成物Ａを用いて記録インクによ
る印字部分とその外周２ドットまでを処理処理パターンＣ：液体組成物Ａを用いて記録インクによ
る印字部分とその外周３ドットまでを処理処理パターンＤ：液体組成物Ａを用いて記録インクによ
る印字部分とその外周４ドットまでを処理処理パターンＥ：液体組成物Ａを用いて記録インクによ
る印字部分とその外周５ドットまでを処理処理パターンＦ：液体組成物Ａを用いて記録インクによ
る印字部分とその外周１０ドットまでを処理そして、第１実施例と同様に耐水性評価を行ったとこ
ろ、（表２）に示すとおりの結果が得られた。

【００７１】また、液体組成物Ａで処理した、記録イン
ク印字部分の外周ドット数と浸水による印字濃度の変化
の関係とを示す線図を図１に示した。

【００７２】この（表２）と図１から明らかなように、
実施例９〜１４における液体組成物Ａを用いた処理パタ
ーンＡ〜Ｆによる処理から、記録インクによる印字部分
とその外周４ドット以上を処理することで耐水性が十分
向上することが判明した。

【００７３】以上のように本実施例によれば、フッ素系
エマルジョン樹脂を含有した液体組成物Ａを用いて記録
インクによる印字部分とその外周４ドット以上を処理す
ることで、記録インクの組成、特性を変えることなく、
印字部分に撥水性を十分付与することができ、印字物の
耐水性を向上させることができる。

【００７４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、インクジェット装置において、記録インクで印
字後に無色の液体組成物をそのドット上及び周辺部に印
字することで、記録インクの組成、特性を変えることな
く、印字部分に撥水性を付与することができ、印字物の
耐水性の向上を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液体組成物Ａで処理した記録インク印字部分の
外周ドット数と浸水による印字濃度の変化の関係とを示
す線図

【図２】直接通電型インクジェットヘッドの主要部断面
図

【図３】インクジェットヘッドの動作説明図

【図４】電極にパルス電圧を印加した時の電極対向部間
を流れる電流波形を示すタイミングチャート

【符号の説明】

１ａ，１ｂ直接通電用電極２導電性インク３プリンタ印字制御回路４インク流路５ノズル穴６印字用紙７気泡８インク滴９インク流路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクジェット記録装置により記録インク
を用いて印字し、この記録インク印字の耐水性の確保の
ために更に印字される無色の液体組成物であって、フッ
素系エマルジョン樹脂とその分散液媒体を含有すること
を特徴とするインクジェット記録用の液体組成物。
【請求項２】インクジェット記録装置により記録インク
を用いて印字し、この記録インク印字の耐水性の確保の
ために更に印字される無色の液体組成物であって、パー
フルオロ酸とその分散液媒体を含有することを特徴とす
るインクジェット記録用の液体組成物。
【請求項３】インクジェット記録装置により記録インク
を用いて印字し、この記録インク印字の耐水性の確保の
ために更に印字される無色の液体組成物であって、パー
フルオロ酸塩とその分散液媒体を含有することを特徴と
するインクジェット記録用の液体組成物。
【請求項４】インクジェット記録装置により記録インク
を用いて印字し、この記録インク印字の耐水性の確保の
ために更に印字される無色の液体組成物であって、Ｃ₈
Ｆ₁₇ＳＯ₂Ｎ（Ｃ₂Ｈ₅）（ＣＨ₂）₂ＯＨとその分散液媒
体を含有することを特徴とするインクジェット記録用の
液体組成物。
【請求項５】インクジェット記録装置により記録インク
を用いて印字し、この記録インク印字の耐水性の確保の
ために更に印字される無色の液体組成物であって、Ｃ₈
Ｆ₁₇ＳＯ₂Ｎ（Ｃ₂Ｈ₅）ＳＯ₄Ｎａとその分散液媒体を含
有することを特徴とするインクジェット記録用の液体組
成物。
【請求項６】インクジェット記録装置により記録インク
を用いて印字し、この記録インク印字の耐水性の確保の
ために更に印字される無色の液体組成物であって、ＣＦ
₃（ＣＦ₂）₆（ＣＨ₂）₅ＣＯＯＮａとその分散液媒体を
含有することを特徴とするインクジェット記録用の液体
組成物。
【請求項７】請求項１から６のいずれかに記載の液体組
成物を使用する画像記録方法であって、前記インクジェ
ット記録装置がオンデマンド型の記録装置であることを
特徴とする画像記録方法。
【請求項８】請求項１から６のいずれかに記載の液体組
成物を使用する画像記録方法であって、前記インクジェ
ット記録装置が電極を介してインクに直接通電する方式
の記録装置であることを特徴とする画像記録方法。
【請求項９】電極を介してインクに直接通電する方式の
インクジェット記録装置を用いる画像記録方法であっ
て、記録インクで印字後に無色の液体組成物を印字し、
印字部分に撥水性を付与することを特徴とする画像記録
方法。
【請求項１０】電極を介してインクに直接通電する方式
のインクジェット記録装置を用いる画像記録方法であっ
て、記録インクで印字後に、印字ドット上とその周囲に
無色の液体組成物を印字し、印字部分に撥水性を付与す
ることを特徴とする画像記録方法。
【請求項１１】電極を介してインクに直接通電する方式
のインクジェット記録装置を用いる画像記録方法であっ
て、記録インクで印字後に、印字ドット上とその周囲４
ドット以上に無色の液体組成物を印字し、印字部分に撥
水性を付与することを特徴とする画像記録方法。