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JP2001164160A - Ink set for color inkjet recording, inkjet recording method, recording unit, ink cartridge, inkjet recording apparatus, and bleeding mitigation method - Google Patents

Ink set for color inkjet recording, inkjet recording method, recording unit, ink cartridge, inkjet recording apparatus, and bleeding mitigation method

Info

Publication number
JP2001164160A
JP2001164160A JP2000295895A JP2000295895A JP2001164160A JP 2001164160 A JP2001164160 A JP 2001164160A JP 2000295895 A JP2000295895 A JP 2000295895A JP 2000295895 A JP2000295895 A JP 2000295895A JP 2001164160 A JP2001164160 A JP 2001164160A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
color
black
recording
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000295895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Teraoka
恒 寺岡
Yoichi Takada
陽一 高田
Yuuko Yakushigawa
祐子 薬師川
Yoshihisa Takizawa
吉久 滝沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2000295895A priority Critical patent/JP2001164160A/en
Publication of JP2001164160A publication Critical patent/JP2001164160A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印字濃度の高い印字品位の良好な画像が得ら
れ、カラー画像を形成した場合に、ブラックインクとカ
ラーインクとの間にブリーディングを生じることがな
く、且つ、インクジェット用インクとしての信頼性を確
保し得るカラーインクジェット記録用インクセットの提
供。 【解決手段】 ブラックインクとカラーインクとを含む
2色以上のインクを用いてカラー画像を被記録材上に記
録するためのインクジェット記録用インクセットにおい
て、ブラックインクが、カチオン性の自己分散型カーボ
ンブラックブラックを有し、且つ、カラーインクが、ア
ニオン性の染料と他のアニオン性物質とを有するカラー
インクジェット記録用インクセット、インクジェット記
録方法、記録用機器類、インクジェット記録装置及びブ
リーディング緩和方法。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a print image having high print density and good print quality, and to form a color image without causing bleeding between a black ink and a color ink, and an inkjet method. Provided is an ink set for color inkjet recording that can ensure the reliability as a printing ink. SOLUTION: In an ink jet recording ink set for recording a color image on a recording material using two or more inks including a black ink and a color ink, the black ink is a cationic self-dispersible carbon. An ink set for color inkjet recording, which has black black and the color ink contains an anionic dye and another anionic substance, an inkjet recording method, recording equipment, an inkjet recording apparatus, and a bleeding mitigation method.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録方式による画像記録において、普通紙に対しても濃度
及び品位が良好で、且つ、鮮明で高品質なカラー画像が
得られるカラーインクジェット記録用インクセット、イ
ンクジェット記録方法、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及びブリーディングを緩
和する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink set for color ink jet recording, in which a clear and high quality color image can be obtained with good density and quality even on plain paper in image recording by an ink jet recording method. The present invention relates to an ink jet recording method, a recording unit, an ink cartridge, an ink jet recording apparatus, and a method for alleviating bleeding.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、インクジェット方式の記録に
おいて、特に普通紙に対しての印字濃度、印字品位、耐
水性及び耐光性等の堅牢性に優れた黒色画像を形成する
ために顔料を用いたブラックインクが提案されている。
又、隣接するブラックインクで印字された画像とカラー
インクで印字された画像との境界部に異色間滲み(以下
ブリードと呼ぶ)を生じることのないインクセット、及
びそれを用いたインクジェット記録方法や機器が報告さ
れている。例えば、特開平7−145336号公報に
は、少なくとも一つのインクがポリマーを含有するアニ
オン性インクであり、該インクと、カチオン性インクと
を多色印刷要素の上で互いに接触させることでブリード
を低減できるインクセットが記載されている。又、特開
平10−183046号公報には、カチオン性基をその
表面に有してなるカーボンブラック顔料を色材として利
用し、該ブラックインクをアニオン性染料を色材とする
カラーインクとを組み合わせることにより、ブリードの
発生を低減できるインクセットが記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, pigments have been used in ink-jet recording in order to form black images excellent in fastness, such as print density, print quality, water resistance and light resistance, especially on plain paper. Black ink has been proposed.
Also, an ink set that does not cause bleeding between different colors (hereinafter, referred to as bleed) at a boundary between an image printed with adjacent black ink and an image printed with color ink, an ink jet recording method using the same, Equipment has been reported. For example, JP-A-7-145336 discloses that at least one ink is an anionic ink containing a polymer, and the ink and the cationic ink are brought into contact with each other on a multicolor printing element to reduce bleed. An ink set that can be reduced is described. JP-A-10-183046 discloses that a carbon black pigment having a cationic group on its surface is used as a coloring material, and the black ink is combined with a color ink using an anionic dye as a coloring material. This describes an ink set that can reduce the occurrence of bleed.

【0003】しかしながら、上記特開平7−14533
6号公報に記載されているような、多色印字時にポリマ
ーの存在下、アニオン性インクとカチオン性インクとを
互いに接触させることでブリードを低減させる方式の場
合には、含有させるポリマーの種類によっては、インク
の信頼性に悪影響を及ぼすことがある。特に印字中に、
あるノズルからインクを吐出させた後、そのノズルから
一定時間(例えば、1分程度)インクの吐出を行わなか
った場合に、そのノズルから次の1滴目のインクを吐出
させた場合に安定した吐出が行えず、印字が乱れてしま
うといった不具合が生じ(このような状態を、以下、発
一性が悪いと呼ぶ)、インクジェット用インクとしての
信頼性に問題がある場合があった。
[0003] However, Japanese Patent Laid-Open No.
No. 6, in the case of a method of reducing bleed by bringing an anionic ink and a cationic ink into contact with each other in the presence of a polymer during multicolor printing, depending on the type of polymer to be contained. May adversely affect the reliability of the ink. Especially during printing,
After the ink is ejected from a certain nozzle, if the ink is not ejected from the nozzle for a certain period of time (for example, about 1 minute), the ink becomes stable when the next first ink is ejected from the nozzle. Discharge could not be performed, and printing would be disturbed (this state is hereinafter referred to as poor singularity), and there were cases where there was a problem in the reliability of the inkjet ink.

【0004】又、前記した特開平10−183046号
公報に記載されているカチオン性のカーボンブラックを
用いたブラックインクとアニオン性の染料を用いたカラ
ーインクを組み合わせ、カチオン性の色材とアニオン性
の色材との凝集によりブリードを低減させる方式の場合
は、各々のインク中に含有させた色材を用いて凝集反応
を生じさせているが、インク中の色材濃度はそれほど高
くないインクジェット用インクの場合、凝集力が十分と
は言えず、ブラックインクとカラーインクとを同一スキ
ャンで印字すると、特に、所謂普通紙のような浸透性の
強い紙に対しては、ブラック−カラー間における滲みの
発生や、ブラック画像とカラー画像との間の境界部にお
いて、カラーインクの高い浸透性によってブラックイン
クが記録媒体内部に引き込まれることによって、本来ブ
ラックであるべき画像が白っぽくなってしまう現象(以
降「白もや」と称する)が観察されることがある。
Further, a combination of a black ink using a cationic carbon black and a color ink using an anionic dye described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-183046 is used to combine a cationic coloring material with an anionic dye. In the case of the method of reducing bleed by agglomeration with the color material, the agglutination reaction is caused using the color material contained in each ink, but the color material concentration in the ink is not so high for inkjet In the case of ink, the cohesive force is not sufficient, and if black ink and color ink are printed by the same scan, the bleeding between black and color, especially on a highly permeable paper such as so-called plain paper, is performed. Black ink is generated inside the recording medium due to the high permeability of the color ink at the boundary between the black image and the color image. By being retracted, a phenomenon that the image should be originally black becomes whitish (hereinafter referred to as "white also Ya") is observed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、高品位
なブラック画像を与え、且つインク組成としても安定な
ブラックインクとして、自己分散型カーボンブラックを
色材として含んでいるブラックインクの検討を重ねてき
ており、その過程で、このブラックインクをマルチカラ
ー画像の形成についても検討を行ったところ、当該ブラ
ックインクの優れた特性によって、高品位なマルチカラ
ー画像を得られることを見出した。しかし、マルチカラ
ー画像のより一層の高品位化を達成する為には、やはり
ブラックの画像とカラー画像との境界領域におけるブリ
ードのコントロールが必要であるとの知見を得るに至っ
た。そして自己分散型カーボンブラックを色材として含
むブラックインクをマルチカラー画像の形成に用いる際
の技術的知見は未だ十分に得られているとは言えず、そ
のブリード防止技術に関しても未だ決定的な技術は見出
されていないというのが現状である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have studied a black ink containing a self-dispersion type carbon black as a coloring material as a black ink which gives a high-quality black image and is stable as an ink composition. In the course of the process, the present inventors also examined the formation of a multicolor image using this black ink, and found that a high-quality multicolor image can be obtained due to the excellent characteristics of the black ink. However, they have come to the knowledge that it is necessary to control the bleed in the boundary region between the black image and the color image in order to achieve higher quality of the multi-color image. The technical knowledge of using black ink containing self-dispersion type carbon black as a colorant for forming multi-color images has not yet been fully obtained, and the bleed prevention technology is still a definitive technology. At present, it has not been found.

【0006】本発明はかかる背景に鑑みなされたもので
あって、その目的は、画像濃度が高く、しかもカラー画
像を形成した場合には、ブラックインクとカラーインク
との境界領域においてブリーディングを十分に抑えるこ
とができ、更にインクジェット用インクとしての信頼性
を確保し得るカラーインクジェット記録用インクセット
を提供することにある。又、本発明は、画像濃度の高
い、優れた品位のカラー画像を形成することのできるイ
ンクジェット記録方法を提供することを他の目的とす
る。更に、本発明は、高品位なカラー画像を形成するこ
とのできるインクジェット記録装置、及びそれに用いる
ことのできるインクカートリッジ及び記録ユニットを提
供することを他の目的とする。記録用機器類及びインク
ジェット記録装置を提供することにある。更に又、本発
明は、ブラックのインクジェット画像とカラーのインク
ジェット画像との境界領域におけるブリーディングを、
安定的に且つ十分に緩和することのできるブリーディン
グ緩和方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a bleeding image in a boundary region between black ink and color ink when a high density image is formed and a color image is formed. An object of the present invention is to provide a color ink jet recording ink set which can suppress the ink jet recording and can further secure the reliability as an ink jet ink. Another object of the present invention is to provide an ink jet recording method capable of forming a color image having high image density and excellent quality. Still another object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus capable of forming a high-quality color image, and an ink cartridge and a recording unit that can be used in the apparatus. An object of the present invention is to provide a recording device and an inkjet recording device. Furthermore, the present invention provides a bleeding in a boundary region between a black inkjet image and a color inkjet image,
An object of the present invention is to provide a bleeding mitigation method capable of stably and sufficiently mitigation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するこ
とのできる本発明の一実施態様にかかるインクジェット
記録用インクセットは、少なくともブラックインクとカ
ラーインクとを含む2色以上のインクを用いてカラー画
像を被記録材上に記録するためのインクジェット記録用
インクセットであって、上記ブラックインクが、カチオ
ン性の自己分散型カーボンブラックを有し、且つ、上記
カラーインクが、アニオン性の染料と他のアニオン性物
質とを有することを特徴とするものである。
An ink set for ink jet recording according to an embodiment of the present invention, which can achieve the above object, uses at least two colors of ink including at least a black ink and a color ink. An ink jet recording ink set for recording a color image on a recording material, wherein the black ink has a cationic self-dispersion type carbon black, and the color ink has an anionic dye and It is characterized by having another anionic substance.

【0008】又、上記の目的を達成することのできる本
発明の一実施態様にかかるインクジェット記録方法は、
カチオン性の自己分散型カーボンブラックを含んでいる
ブラックインクを記録信号に応じてオリフィスから吐出
させる工程;及びアニオン性の染料を含んでいるカラー
インクを記録信号に応じて吐出させる工程、を有してい
るインクジェット記録方法において、該カラーインクと
して、アニオン性物質を更に含んでいるカラーインクを
用いることを特徴とするものである。又、上記の目的を
達成することのできる本発明の一実施態様にかかるイン
クジェット記録装置は、カチオン性の自己分散型カーボ
ンブラックを含んでいるブラックインクを収容している
第1のインク収容部、アニオン性の色材と他のアニオン
性物質とを含んでいるカラーインクを収容している第2
のインク収容部、及び、上記ブラックインク及び上記カ
ラーインクを各々吐出させるためのヘッド部を具備して
いることを特徴とするものである。
Further, the ink jet recording method according to one embodiment of the present invention, which can achieve the above object, comprises:
Discharging a black ink containing a cationic self-dispersible carbon black from an orifice according to a recording signal; and discharging a color ink containing an anionic dye according to a recording signal. In the ink jet recording method, a color ink further containing an anionic substance is used as the color ink. In addition, an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention that can achieve the above object has a first ink containing section containing a black ink containing a cationic self-dispersion type carbon black, A second containing a color ink containing an anionic colorant and another anionic substance;
, And a head unit for discharging the black ink and the color ink, respectively.

【0009】又、上記の目的を達成することのできる本
発明の一実施態様にかかる記録ユニットは、カチオン性
の自己分散型カーボンブラックを含んでいるブラックイ
ンクを収容している第1のインク収容部、アニオン性の
染料と他のアニオン性物質とを含んでいるカラーインク
を収容している第2のインク収容部、及び、上記第1の
インク収容部に収容されているブラックインク及び上記
第2のインク収容部に収容されているカラーインクの各
々を吐出させるためのヘッドを具備していることを特徴
とするものである。又、上記の目的を達成することので
きる本発明の一実施態様にかかるインクカートリッジ
は、カチオン性の自己分散型カーボンブラックを含んで
いるブラックインクを収容している第1のインク収容
部、及び、アニオン性の色材と他のアニオン性物質とを
含んでいるカラーインクを収容している第2のインク収
容部を具備していることを特徴とするものである。
A recording unit according to an embodiment of the present invention, which can achieve the above object, has a first ink containing black ink containing cationic self-dispersion type carbon black. , A second ink containing section containing a color ink containing an anionic dye and another anionic substance, and a black ink contained in the first ink containing section and the second ink containing section. And a head for ejecting each of the color inks stored in the second ink storage section. An ink cartridge according to one embodiment of the present invention that can achieve the above object has a first ink containing section containing black ink containing cationic self-dispersible carbon black, and And a second ink containing section containing a color ink containing an anionic coloring material and another anionic substance.

【0010】更に、上記の目的を達成することのできる
本発明の一実施態様にかかるブリーディング緩和方法
は、インクジェット記録方法によって形成されたブラッ
ク画像とインクジェット記録方法で形成されたカラー画
像との境界領域におけるブリーディングの緩和方法であ
って、該ブラック画像を、カチオン性の自己分散型カー
ボンブラックを含んでいるブラックインクで形成し、且
つ、上記カラー画像を、アニオン性の色材と他のアニオ
ン性物質とを含んでいるカラーインクで形成することを
特徴とするものである。
Further, the bleeding mitigation method according to one embodiment of the present invention, which can achieve the above object, is a method for reducing a boundary area between a black image formed by an ink jet recording method and a color image formed by an ink jet recording method. Wherein the black image is formed with a black ink containing cationic self-dispersion type carbon black, and the color image is formed with an anionic coloring material and another anionic substance. And a color ink containing the following.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を挙げて本発明を詳細に説明する。本発明者らは、上
記した従来技術を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、色
材に顔料であるカーボンブラックを用いたことのメリッ
トを活かしつつ、顔料インクが有する課題を解決し、更
に、かかるブラックの顔料インクを多色印刷に用いた場
合に、カラーインクとの間でのブリーディングの発生を
極めて有効に防止することのできる技術を見出して本発
明に至った。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments of the present invention. The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned conventional technology, and as a result, while taking advantage of the use of carbon black as a pigment as a coloring material, solve the problem of the pigment ink, and further, When such a black pigment ink is used for multicolor printing, a technique capable of extremely effectively preventing occurrence of bleeding with the color ink has been found, and the present invention has been achieved.

【0012】先ず、本発明にかかるインクセットにおい
ては、カチオン性の自己分散型カーボンブラックを色材
とするブラックインクを使用する。先に述べたように、
画像の高濃度や完全な画像堅牢性を確保するためには、
染料インクよりも顔料インクを用いることが有利であ
る。このため、インクジェット記録に用いられるたブラ
ックインクとして、顔料であるカーボンブラックを色材
としたインクが種々開発されている。しかし、このよう
な顔料をインクの色材に用いる場合には、インク中に顔
料を分散させるために何らかの分散剤を添加しなくては
ならず、その分散剤を含むことによる弊害が見られる場
合があった。例えば、高分子型の分散剤を用いた場合に
は、ヘッド部のフェイス面が濡れ易くなったり、目詰り
が起こったり、保存性が悪いという場合が考えられる。
又、界面活性剤を分散剤とした場合には、印字濃度が低
く、更に、フェイス面が濡れ易い等の問題が起こり得
る。これに対し、所謂自己分散型のカーボンブラックを
用いれば、上記した分散剤に起因する問題を生じること
はない。
First, in the ink set according to the present invention, a black ink using a cationic self-dispersion type carbon black as a coloring material is used. As mentioned earlier,
To ensure high image density and perfect image robustness,
It is advantageous to use pigment inks rather than dye inks. For this reason, various inks using carbon black as a coloring material as a coloring material have been developed as black inks used for inkjet recording. However, when such a pigment is used as a coloring material of an ink, some dispersant must be added in order to disperse the pigment in the ink. was there. For example, when a polymer type dispersant is used, the face surface of the head portion may be easily wetted, clogged, or may have poor storage stability.
Further, when a surfactant is used as a dispersant, problems such as low print density and easy wetting of the face surface may occur. On the other hand, if so-called self-dispersion type carbon black is used, the problem caused by the above-mentioned dispersant does not occur.

【0013】この理由としては、以下のことが考えられ
る。上記したように、表面処理が施されていないカーボ
ンブラック等の顔料をインクの色材に用いた場合は、顔
料の分散安定性を保つために分散剤が必要とされ、分散
剤がインク中に添加されるが、それでも尚インクの保存
安定性に問題があったり、分散剤の存在によってインク
ジェット記録装置のヘッド部のフェイス面に対してイン
クが濡れ易くなることが起こり、インクの吐出安定性が
損なわれるといったことが生じる。しかし、自己分散型
カーボンブラックでは、カーボンブラックの表面に親水
性基を有するため、カーボンブラック自体が水等の水性
媒体に対して安定した分散性を示し、分散剤を格別に含
有させなくてもカーボンブラック自体が自己分散して分
散状態を保つため、分散剤に起因する従来の問題を生じ
ることのない顔料インクを得ることができる。
The following are conceivable reasons for this. As described above, when a pigment such as carbon black that has not been subjected to a surface treatment is used as a coloring material of an ink, a dispersant is required to maintain the dispersion stability of the pigment, and the dispersant is contained in the ink. Nevertheless, there is still a problem with the storage stability of the ink, and the presence of the dispersant makes it easier for the ink to wet the face of the head of the ink jet recording apparatus. It may be damaged. However, in the self-dispersion type carbon black, since the surface of the carbon black has a hydrophilic group, the carbon black itself shows a stable dispersibility in an aqueous medium such as water, even if the dispersant is not particularly contained. Since the carbon black itself is self-dispersed and kept in a dispersed state, it is possible to obtain a pigment ink free from the conventional problems caused by the dispersant.

【0014】更に、本発明にかかるインクセットにおい
ては、上記構成のブラックインクに組み合わせてカラー
インクが用いられるが、カラー画像の形成に現在使用さ
れているカラーインクの色材は、発色性や耐光性や安全
性などの点からアニオン性の色材が使用されることが多
い。このため、ブラックインクとカラーインクとによっ
て形成される画像のブリーディングを抑えるためには、
ブッラクインクの色材にはカチオン性のものを使用する
ことが望まれる。従って、本発明においては、ブラック
インクの色材として、カチオン性の自己分散型カーボン
ブラックブラックを用いる。これにより、ブラックイン
ク画像の、画像濃度、堅牢性及び印字品位を向上させる
ことができ、しかも、顔料インクであるにもかかわら
ず、インクの保存安定性やインクジェット記録時におけ
る信頼性(吐出耐久性、吐出安定性、耐目詰まり性等)
を満足できるものとなる。
Further, in the ink set according to the present invention, a color ink is used in combination with the black ink having the above-described structure. However, the color material of the color ink currently used for forming a color image has a color developing property and a light fastness. Anionic coloring materials are often used from the viewpoint of safety and safety. Therefore, in order to suppress the bleeding of the image formed by the black ink and the color ink,
It is desirable to use a cationic coloring material for the black ink. Therefore, in the present invention, cationic self-dispersion type carbon black is used as a coloring material of the black ink. As a result, the image density, robustness and print quality of the black ink image can be improved, and the storage stability of the ink and the reliability during inkjet recording (discharge durability) despite being a pigment ink , Discharge stability, clogging resistance, etc.)
Can be satisfied.

【0015】本発明にかかるインクセットにおいては、
上記構成のブラックインクに組み合わせて、アニオン性
の染料と更に少なくとも1種のアニオン性物質を有する
カラーインクを使用する。この結果、ブラックインクと
カラーインクとが紙面上で接した場合の凝集力をより強
くすることができ、この結果、隣接するブラックインク
画像とカラーインク画像との間に生じるブリーディング
を、より有効に抑えることができるようになる。
In the ink set according to the present invention,
A color ink having an anionic dye and at least one anionic substance is used in combination with the black ink having the above configuration. As a result, the cohesive force when the black ink and the color ink come into contact with each other on the paper surface can be increased, and as a result, the bleeding generated between the adjacent black ink image and the color ink image can be more effectively performed. It can be suppressed.

【0016】この際に使用するアニオン性物質として
は、例えば、カルボキシル基或いはスルホン基を持つ物
質が好ましく、更には、スルホン基を複数持つ物質を用
いることが好ましい。特に、芳香族環にスルホン基が置
換された物質、より好ましくは、芳香族環にスルホン基
が複数置換された物質を用いることが好ましい。この理
由は、スルホン基のカチオン性基に対する凝集が更に強
いためであると考えられる。更に、スルホン基を複数も
つ物質を使用することでカチオン性基との凝集力をより
一層強くでき、この結果、ブラックインクとカラーイン
クとを同一のスキャンで印字した場合においても、ブリ
ーディング抑制効果を向上させることができると考えら
れる。又、本発明においては、カラーインク中のアニオ
ン染料も同様にスルホン基を有する染料を用いることが
好ましい。
The anionic substance used at this time is preferably, for example, a substance having a carboxyl group or a sulfone group, and more preferably a substance having a plurality of sulfone groups. In particular, it is preferable to use a substance in which an aromatic ring is substituted with a sulfone group, more preferably, a substance in which an aromatic ring is substituted with a plurality of sulfone groups. It is considered that the reason for this is that the aggregation of the sulfone group to the cationic group is stronger. Furthermore, by using a substance having a plurality of sulfone groups, the cohesive force with the cationic group can be further increased, and as a result, even when the black ink and the color ink are printed by the same scan, the bleeding suppressing effect is reduced. It is thought that it can be improved. Further, in the present invention, it is preferable to similarly use a dye having a sulfone group as the anionic dye in the color ink.

【0017】本発明にかかるインクセットでは、先に述
べたように、隣接するブラックインク画像とカラーイン
ク画像間に生じるブリーディングの抑制を目的としてお
り、異なる色のカラーインク同士間のブリイーディング
については特に処置を施していない。しかし、カラーイ
ンクは、画像やグラフ等において使用されることが多い
ので、カラーインクを調製する場合に、サイジングされ
た用紙に対しても速い浸透性を持たせる等の公知の方法
で、実用的には大きな印字品位の低下にならないように
することが好ましい。
As described above, the ink set according to the present invention aims at suppressing bleeding occurring between adjacent black ink images and color ink images. Has no particular treatment. However, since color inks are often used in images, graphs, and the like, when preparing color inks, a practical method such as giving a quick penetration to sized paper is used. It is preferable that the print quality is not significantly reduced.

【0018】以下、本発明の一実施態様にかかるインク
セットを構成する、カチオン性の自己分散型カーボンブ
ラックを色材として含有するブラックインクと、アニオ
ン性の染料と更に少なくとも1種のアニオン性物質とを
有するカラーインクについて、各インク毎に説明する。
本発明のインクジェット記録用インクセットのより好ま
しい形態としては、カラーインク中のアニオン性物質
が、カルボキシル基を含む物質、更には、スルホン基を
含むアニオン性物質であるものが挙げられる。
Hereinafter, a black ink containing a cationic self-dispersible carbon black as a coloring material, an anionic dye, and at least one anionic substance, which constitute an ink set according to an embodiment of the present invention, will be described. Will be described for each ink.
As a more preferable form of the ink set for ink jet recording of the present invention, the anionic substance in the color ink is a substance containing a carboxyl group, and further, an anionic substance containing a sulfone group.

【0019】先ず、本発明にかかるインクセットを構成
するブラックインクについて説明する。本発明で使用す
るブラックインクは、カチオン性の自己分散型カーボン
ブラックを含有していることを特徴とするが、カチオン
性の自己分散型カーボンブラックとしては、既存のもの
でも、新規に合成したものでも大抵のものを使用するこ
とができる。
First, the black ink constituting the ink set according to the present invention will be described. The black ink used in the present invention is characterized by containing a cationic self-dispersion type carbon black, and the cationic self-dispersion type carbon black may be an existing one or a newly synthesized one. But you can use most things.

【0020】カチオン性の自己分散型カーボンブラック
としては、例えば、カーボンブラックの表面に少なくと
も1種類のカチオン性の親水性基が直接若しくは他の原
子団を介して結合された自己分散型カーボンブラック等
を用いることができる。先に述べたように、このような
自己分散型カーボンブラックを色材として使用すること
で、インク中のカーボンブラックを、分散剤を用いるこ
となく水性媒体に安定した状態で分散させることが可能
になる。
Examples of the cationic self-dispersion type carbon black include self-dispersion type carbon black in which at least one kind of cationic hydrophilic group is bonded directly or via another atomic group to the surface of carbon black. Can be used. As described above, by using such a self-dispersion type carbon black as a coloring material, it is possible to disperse the carbon black in the ink in a stable state in an aqueous medium without using a dispersant. Become.

【0021】本発明において好適に使用できるカチオン
性の自己分散型カーボンブラックとしては、カーボンブ
ラックの表面に直接若しくは他の原子団を介して結合さ
れている親水性基が、例えば、フェニル基、ベンジル
基、フェナシル基及びナフチル基等の少なくとも1つの
芳香族基或いはピリジル基等の複素環基と、少なくとも
1つのカチオン性基とからなっているものが挙げられ
る。更に好ましくは、カーボンブラックの表面に結合し
ているカチオン性基が、第4級アンモニウム基であるこ
とが好ましい。又、第4級アンモニウム基の代わりに、
第4級ホスホニウム基を有するものも有効である。
The cationic self-dispersible carbon black which can be suitably used in the present invention includes, for example, a phenyl group, a benzyl group or a benzyl group, wherein a hydrophilic group bonded directly or via another atomic group to the surface of the carbon black. And a heterocyclic group such as a pyridyl group and at least one aromatic group such as a group, a phenacyl group and a naphthyl group, and at least one cationic group. More preferably, the cationic group bonded to the surface of carbon black is preferably a quaternary ammonium group. Also, instead of a quaternary ammonium group,
Those having a quaternary phosphonium group are also effective.

【0022】本発明において好ましく使用される自己分
散型カーボンブラックの表面に結合される親水性基とし
ては、具体的には、下記に挙げる構造を有するものが挙
げられる。しかし、本発明はこれらに限定されるもので
はない。但し、下記式中、Rは炭素原子数1〜12の直
鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、置換若しくは未置換の
フェニル基、又は、置換若しくは未置換のナフチル基を
表わす。
The hydrophilic group bonded to the surface of the self-dispersible carbon black preferably used in the present invention includes those having the following structures. However, the present invention is not limited to these. However, in the following formula, R represents a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenyl group, or a substituted or unsubstituted naphthyl group.

【0023】 [0023]

【0024】上記に挙げたようなカチオン性基が表面に
結合されている自己分散型カーボンブラックインク中に
おける含有量は、特には限定はされないが、インク全重
量の0.5〜15%の範囲とするのが好ましく、特に
は、1.0〜10%の範囲とするのが好ましい。即ち、
この範囲をすることで、例えば、印字濃度やインクの吐
出安定性等のインクジェット用インクとしての信頼性を
より一層向上させることができる。
The content in the self-dispersion type carbon black ink having the above-mentioned cationic group bonded to the surface is not particularly limited, but is in the range of 0.5 to 15% of the total weight of the ink. It is particularly preferable that the content be in the range of 1.0 to 10%. That is,
By setting this range, for example, the reliability as an inkjet ink, such as print density and ink ejection stability, can be further improved.

【0025】前記したような親水性基が結合されてカチ
オン性に帯電している自己分散型カーボンブラックを製
造する方法としては、例えば、下記に示す構造のN−エ
チルビリジル基を結合させる方法を例にとって説明する
と、カーボンブラックを、3−アミノ−N−エチルピリ
ジウムブロマイドで処理する方法が挙げられる。
As a method for producing a cationically charged self-dispersible carbon black having a hydrophilic group bonded thereto as described above, for example, a method of bonding an N-ethyl viridyl group having the following structure is exemplified. For example, there is a method of treating carbon black with 3-amino-N-ethylpyridium bromide.

【0026】上記のような方法で、カーボンブラック表
面へ親水性基を導入させることでカチオン性に帯電させ
たカーボンブラックは、イオンの反発によって優れた水
分散性を有するものとなる。このため、カチオン性に帯
電させたカーボンブラックは、水性インク中に含有させ
た場合に、分散剤等を添加しなくても良好な分散性を示
し、安定した分散状態を維持することが可能になる。
The carbon black charged cationically by introducing a hydrophilic group into the surface of the carbon black by the method described above has excellent water dispersibility due to repulsion of ions. For this reason, the cationically charged carbon black, when contained in an aqueous ink, exhibits good dispersibility without adding a dispersant or the like, and can maintain a stable dispersion state. Become.

【0027】この際に用いられるカーボンブラックとし
ては、例えば、ファーネス法やチャネル法で製造された
カーボンブラックであって、一次粒子径が、15〜40
nm、BET法による比表面積が50〜300m2
g、DBP吸油量が40〜150ml/100g、揮発
分が0.5〜10%、pH値が2〜9等の特性を有する
ものが好ましく用いられる。
The carbon black used at this time is, for example, a carbon black produced by a furnace method or a channel method, and has a primary particle diameter of 15 to 40.
nm, specific surface area by BET method is 50 to 300 m 2 /
g, DBP oil absorption of 40 to 150 ml / 100 g, volatile matter of 0.5 to 10%, and pH of 2 to 9 are preferably used.

【0028】このような特性を有する市販品としては、
例えば、No.2300、No.900、MCF88、
No.33、No.40、No.45、No.52、M
A7、MA8、No.2200B(以上、三菱化学
製)、RAVEN1255(以上、コロンビア製)、R
EGAL400R、REGAL330R、REGAL6
60R、MOGUL L(以上、キャボット製)、Co
lor Black FW−1、Color Blac
k FW18、Color Black S170、C
olor Black S150、Printex 3
5、PrintexU(以上、デグッサ製)等が挙げら
れる。
Commercial products having such properties include:
For example, no. 2300, no. 900, MCF88,
No. 33, no. 40, no. 45, no. 52, M
A7, MA8, No. 2200B (above, manufactured by Mitsubishi Chemical), RAVEN 1255 (above, manufactured by Columbia), R
EGAL400R, REGAL330R, REGAL6
60R, MOGUL L (all made by Cabot), Co
lor Black FW-1, Color Blac
k FW18, Color Black S170, C
color Black S150, Printex 3
5, Printex U (all manufactured by Degussa) and the like.

【0029】ところで、本発明において使用するカチオ
ン性に帯電させたカーボンブラックは、上記に挙げたよ
うな種々の親水性基がカーボンブラック表面に直接結合
されたものでもよいし、他の原子団をカーボンブラック
表面と親水性基との間に介在させて、親水性基がカーボ
ンブラックの表面に間接的に結合した態様のものを用い
てもよい。他の原子団としては、例えば、炭素原子数1
〜12のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基
又は置換基を有してもよいナフチル基が挙げられる。こ
こで、フェニル基又はナフチル基の置換基としては、例
えば、炭素数1〜6の直鎖状又は分岐状のアルキル基が
挙げられる。
The cationically charged carbon black used in the present invention may be one in which various hydrophilic groups as described above are directly bonded to the surface of the carbon black, or other atomic groups may be used. An embodiment in which the hydrophilic group is indirectly bonded to the surface of the carbon black by being interposed between the carbon black surface and the hydrophilic group may be used. Other atomic groups include, for example, one having 1 carbon atom.
To 12 alkyl groups, a phenyl group which may have a substituent or a naphthyl group which may have a substituent. Here, examples of the substituent of the phenyl group or the naphthyl group include a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

【0030】他の原子団を介してカーボンブラック表面
に結合した親水性基の具体例としては、例えば、−C2
4COOM、−PhSO3M、−PhCOOM、−C5
10 +NH3等(但し、Mは、水素原子、アルカリ金属、
アンモニウム又は有機アンモニウムを表し、Phはフェ
ニル基を表す。)が挙げられるが、勿論、本発明はこれ
らに限定されない。本発明において使用する上記で説明
した自己分散型カーボンブラックは、1種類に限定され
るものではなく、2種以上を混合して使用することで、
インクの色調や特性を調整してもよい。
Specific examples of the hydrophilic group bonded to the carbon black surface via another atomic group include, for example, -C 2
H 4 COOM, -PhSO 3 M, -PhCOOM, -C 5
H 10 + NH 3 etc. (where M is a hydrogen atom, an alkali metal,
Represents ammonium or organic ammonium, and Ph represents a phenyl group. ), But of course, the present invention is not limited to these. The self-dispersion type carbon black described above used in the present invention is not limited to one type, and by using a mixture of two or more types,
The color tone and characteristics of the ink may be adjusted.

【0031】本発明にかかるインクセットを構成するブ
ラックインクは、上記で説明したカチオン性の自己分散
型カーボンブラックが、水性媒体中に分散状態で保持さ
れて構成される。この際に使用する水性媒体の構成成分
としては、少なくとも水を含むものであればよい。イン
ク全重量に占める水の割合としては、例えば、20〜9
5重量%、特には40〜95重量%、更には60〜95
重量%であることが好ましい。
The black ink constituting the ink set according to the present invention comprises the above-described cationic self-dispersible carbon black held in a dispersed state in an aqueous medium. The component of the aqueous medium used at this time may be any one containing at least water. As a ratio of water to the total weight of the ink, for example, 20 to 9
5% by weight, especially 40-95% by weight, furthermore 60-95%
% By weight.

【0032】又、水性媒体には、水に加えて下記に挙げ
る水溶性有機溶剤を含有させてもよい。好適に使用され
る水溶性有機溶媒としては、例えば、炭素数1〜4のア
ルキルアルコール類(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)、ケトン
又はケトアルコール類(例えば、ジメチルホルムアミド
及びジメチルアセトアミド等のアミド類、アセトン及び
ジアセトンアルコール等)、エーテル類(例えば、テト
ラヒドロフラン及びジオキサン等)、ポリアルキレング
リコール類(例えば、ポリエチレングリコール及びポリ
プロピレングリコール等)、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類(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、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)、多価アルコール等の
アルキルエーテル類(例えば、エチレングリコールメチ
ルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、トリ
エチレンモノメチルエーテル及びトリエチレングリコー
ルモノエチルエーテル等)、更には、N−メチル−2−
ピロリドン、2−ピロリドン及び1,3−ジメチル−2
−イミダゾリジノン等が挙げられる。インク中での水溶
性有機溶剤のトータルの量としては、インク全体の量に
対して重量%で、2〜60%、更に好適な範囲として
は、5〜25%である。
The aqueous medium may contain the following water-soluble organic solvents in addition to water. Suitable water-soluble organic solvents include, for example, alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms (for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol and tert-butyl alcohol etc.), ketone or keto alcohols (e.g. amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide, acetone and diacetone alcohol etc.), ethers (e.g. tetrahydrofuran and dioxane etc.), polyalkylene glycols (e.g. , Polyethylene glycol and polypropylene glycol), alkylene glycols in which the alkylene group contains 2 to 6 carbon atoms (eg, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol) , Triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, diethylene glycol, etc.) and alkyl ethers such as polyhydric alcohols (eg, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, triethylene Monomethyl ether and triethylene glycol monoethyl ether, etc.), and N-methyl-2-
Pyrrolidone, 2-pyrrolidone and 1,3-dimethyl-2
-Imidazolidinones and the like. The total amount of the water-soluble organic solvent in the ink is 2 to 60% by weight based on the total amount of the ink, and more preferably 5 to 25%.

【0033】又、本発明において特に好ましい水溶性有
機溶剤はグリセリンであり、その添加量はインク中の重
量%として、2〜30重量%、更には、5〜15重量%
が好適である。更に好適な水溶性有機溶剤は、グリセリ
ンと多価アルコール(例えば、ジエチレングリコールや
エチレングリコール等)とを含有する混合溶剤であり、
グリセリンと他の多価アルコールとの混合比が、グリセ
リン:その他の多価アルコール=10:5〜10:50
の範囲内のものを使用することが好ましい。グリセリン
と共に用いる他の多価アルコールとしては、例えば、ジ
エチレングリコール、エチレングリコール、ポリエチレ
ングリコールやプロピレングリコール等が挙げられる。
これらのグリセリン、又は、グリセリンと多価アルコー
ルとの混合溶剤は、他の水溶性有機溶剤と更に混合して
用いることが可能である。又、本発明で使用するブラッ
クインクには、上記の色材の他に、必要に応じて、例え
ば、界面活性剤、pH調整剤及び防黴剤等の各種の添加
剤を添加してもよい。
Further, a particularly preferred water-soluble organic solvent in the present invention is glycerin, and its addition amount is 2 to 30% by weight, more preferably 5 to 15% by weight in the ink.
Is preferred. Further suitable water-soluble organic solvent is a mixed solvent containing glycerin and a polyhydric alcohol (for example, diethylene glycol or ethylene glycol),
The mixing ratio of glycerin and other polyhydric alcohol is glycerin: other polyhydric alcohol = 10: 5 to 10:50
It is preferable to use those within the range. Other polyhydric alcohols used with glycerin include, for example, diethylene glycol, ethylene glycol, polyethylene glycol and propylene glycol.
These glycerin or a mixed solvent of glycerin and a polyhydric alcohol can be used by further mixing with another water-soluble organic solvent. Further, in addition to the above-mentioned coloring materials, various additives such as a surfactant, a pH adjuster and a fungicide may be added to the black ink used in the present invention, if necessary. .

【0034】本発明にかかるインクセットを構成するブ
ラックインクは、特に、熱的エネルギー或いは機械的エ
ネルギーによって記録ヘッドからインクを吐出させ記録
媒体に付着させて画像を記録するインクジェット記録方
法に好適に用いられるものである。従って、上記のよう
な構成材料からなるブラックインクを、インクジェット
記録用途に特に適したものとする場合には、インク25
℃における物性として、表面張力が15〜60mN/m
(dyn/cm)、更には、20〜50mN/m(dy
n/cm)、粘度を15cP以下、特には10cP以
下、更には5cP以下にすることが好ましい。又、pH
の範囲としては、3〜11が好ましく、更に好適な範囲
は3.5〜8である。
The black ink constituting the ink set according to the present invention is preferably used in an ink jet recording method for recording an image by ejecting ink from a recording head by thermal energy or mechanical energy and attaching the ink to a recording medium. It is something that can be done. Therefore, if the black ink composed of the above-described constituent materials is to be particularly suitable for inkjet recording, the ink 25
The surface tension is 15 to 60 mN / m
(Dyn / cm), and 20 to 50 mN / m (dy)
n / cm), and the viscosity is preferably 15 cP or less, particularly preferably 10 cP or less, and more preferably 5 cP or less. Also, pH
Is preferably from 3 to 11, and more preferably from 3.5 to 8.

【0035】本発明にかかるインクセットは、上記の構
成のブラックインクと組み合わせて、少なくとも1色の
アニオン性の染料と、更に、他のアニオン性物質とを有
するカラーインクとを用いることを特徴とする。以下、
この際に使用するカラーインクを構成材料について説明
する。
The ink set according to the present invention is characterized in that a color ink having at least one anionic dye and further another anionic substance is used in combination with the black ink having the above constitution. I do. Less than,
The constituent materials of the color ink used at this time will be described.

【0036】先ず、本発明にかかるインクセットを構成
するカラーインクの成分として好ましいアニオン性の染
料としては、既存のものでも、新規に合成したもので
も、適度な色調と濃度とを有するものであれば、大抵の
ものを使用することができる。又、これらのうちのいず
れかを混合して用いることもできる。上記、アニオン性
の染料の含有量としては、インク全重量中の0.2〜1
5重量%の範囲とするのが好ましく、より好ましくは、
0.5〜10重量%の範囲とする。即ち、この範囲とす
ることで、例えば、良好な発色性を有し、インクの吐出
安定性等のインクジェット用インクとしての信頼性をよ
り一層向上させることができる。
First, as the anionic dye which is preferable as a component of the color ink constituting the ink set according to the present invention, any of existing dyes, newly synthesized dyes, and dyes having appropriate color tone and density can be used. Most things can be used. Further, any of these can be used in combination. The content of the anionic dye is 0.2 to 1 based on the total weight of the ink.
It is preferably in the range of 5% by weight, more preferably,
The range is 0.5 to 10% by weight. That is, by setting the content within this range, for example, the ink has good color developability, and the reliability of the inkjet ink such as the ejection stability of the ink can be further improved.

【0037】更に、本発明で使用するアニオン性のカラ
ーインクは、上記の染料の他の、少なくとも1種のアニ
オン性物質を含有することを特徴とする。該アニオン性
物質としては、アニオン性を持つものであれば既存のも
のでも、又、新規に合成したものでも大抵のものを使用
することができるが、カルボキシル基やスルホン基を持
つものがより好ましい。本発明で使用することのできる
カルボキシル基或いはスルホン基を持つアニオン性物質
としては、例えば、有機酸の塩などが挙げられる。より
具体的には、例えば、アルキル硫酸ナトリウム、アルキ
ル硫酸エステルナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸
ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウ
ム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウ
ム、アルキルタウリンナトリウム、ラウリルスルホ酢酸
ナトリウム及びスルホコハク酸ジアルキルエステルナト
リウム等のアニオン性界面活性剤、ベンゼンスルホン酸
ナトリウム、ベンゼンジスルホン酸ナトリウム、ナフタ
レンスルホン酸ナトリウム、ナフタレンジスルホン酸ナ
トリウム及びナフタレントリスルホン酸ナトリウム等の
スルホン基を含有する芳香族系化合物、安息香酸ナトリ
ウム、安息香酸アンモニウム等のカルボキシル基を含有
する芳香族系化合物等が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。
Further, the anionic color ink used in the present invention is characterized by containing at least one anionic substance other than the above-mentioned dyes. As the anionic substance, any existing substances can be used as long as they have anionic property, and most of those newly synthesized can be used, but those having a carboxyl group or a sulfone group are more preferable. . Examples of the anionic substance having a carboxyl group or a sulfone group that can be used in the present invention include salts of organic acids. More specifically, for example, sodium alkyl sulfate, sodium alkyl sulfate, sodium dialkyl sulfosuccinate, sodium alkyl naphthalene sulfonate, sodium alkyl diphenyl ether disulfonate, sodium alkyl taurine, sodium lauryl sulfo acetate and sodium dialkyl sulfosuccinate, etc. Anionic surfactants, aromatic compounds containing a sulfone group such as sodium benzenesulfonate, sodium benzenedisulfonate, sodium naphthalenesulfonate, sodium naphthalene disulfonate and sodium naphthalene trisulfonate, sodium benzoate, ammonium benzoate And other carboxyl-containing aromatic compounds, but are not limited thereto. .

【0038】上記、アニオン性物質の含有量としては、
カラーインク全重量中の0.2〜10重量%の範囲とす
るのが好ましく、より好ましくは0.5〜8重量%の範
囲とする。即ち、この範囲とすることで、例えば、所望
の凝集効果を発現でき、更に、インクジェット用インク
としての信頼性を確保することができる。
The content of the anionic substance is as follows:
It is preferably in the range of 0.2 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 8% by weight, based on the total weight of the color ink. That is, by setting the content in this range, for example, a desired aggregation effect can be exhibited, and the reliability as an inkjet ink can be ensured.

【0039】又、本発明で使用するカラーインクには、
所謂普通紙に対して速い浸透性を持たせるために、界面
活性剤を含有させることが好ましい。界面活性剤として
は、上記したアニオン性界面活性剤の他、高級アルコー
ルエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチ
レンオキサイド付加物、脂肪族エチレンオキサイド付加
物、多価アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド
付加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、高級
アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、ポリプロピ
レングリコールエチレンオキサイド付加物、多価アルコ
ールの脂肪酸エステル及びアルカノールアミンの脂肪酸
アミド類の非イオン性界面活性剤、アミノ酸型或いはベ
タイン型の両性界面活性剤等が挙げられる。これらの界
面活性剤は、適宜に選択して2種以上を混合させて使用
してもよい。
The color ink used in the present invention includes:
It is preferable to include a surfactant in order to have a high permeability to so-called plain paper. As the surfactant, in addition to the above-mentioned anionic surfactant, higher alcohol ethylene oxide adduct, alkylphenol ethylene oxide adduct, aliphatic ethylene oxide adduct, polyhydric alcohol fatty acid ester ethylene oxide adduct, fatty acid amide ethylene oxide Adducts, higher alkylamine ethylene oxide adducts, polypropylene glycol ethylene oxide adducts, nonionic surfactants of fatty acid esters of polyhydric alcohols and fatty acid amides of alkanolamines, amino acid type or betaine type amphoteric surfactants, etc. Is mentioned. These surfactants may be appropriately selected and used as a mixture of two or more.

【0040】上記のような界面活性剤のカラーインク中
における添加量については特に制限はないが、インク全
重量の0.01〜10重量%の範囲とするのが好まし
い。即ち、この範囲とすることで、所望の浸透効果を発
現でき、更に、インクジェット記録用インクとしての信
頼性を確保することができる。
The amount of the surfactant to be added in the color ink is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.01 to 10% by weight based on the total weight of the ink. That is, by setting the content in this range, a desired penetration effect can be exhibited, and further, the reliability as the ink for inkjet recording can be secured.

【0041】又、インクに速い浸透性を持たせるため
に、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、
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、プロピレングリコールモノブチ
ルエーテル及び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エーテル類を含有させること
も有効である。更に、浸透性が足りない場合には、ヘキ
シレングリコール、ジプロピレングリコール等の浸透性
の強い水溶性有機溶剤を添加することで、普通紙等に対
する速い浸透性を補うことも可能である。
In order to make the ink have high permeability, for example, ethylene glycol monomethyl ether,
Ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether and dipropylene It is also effective to include ethers of a polyhydric alcohol such as glycol monobutyl ether. Furthermore, when permeability is insufficient, fast permeability to plain paper or the like can be supplemented by adding a highly permeable water-soluble organic solvent such as hexylene glycol or dipropylene glycol.

【0042】上記したような構成材料を用いてカラーイ
ンクを作製する場合には、上記に挙げたアニオン性染料
やアニオン性物質を分散又は溶解させるための液媒体と
して、水と水溶性有機溶剤の混合物を用いることが好ま
しい。カラーインクに用いられる水性媒体としては、例
えば、水、或いは水と水溶性有機溶剤との混合媒体が挙
げられる。水溶性有機溶剤としては、インクの乾燥防止
効果を有するものを使用することが特に好ましい。
When a color ink is produced using the above-described constituent materials, water and a water-soluble organic solvent are used as a liquid medium for dispersing or dissolving the above-mentioned anionic dyes and anionic substances. It is preferred to use a mixture. Examples of the aqueous medium used for the color ink include water or a mixed medium of water and a water-soluble organic solvent. As the water-soluble organic solvent, it is particularly preferable to use one having an ink drying prevention effect.

【0043】具体的には、水溶性有機溶剤としては、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及びジメチルアセトアミド
等のアミド類;アセトン及びジアセトンアルコール等の
ケトン又はケトンアルコール類;テトラヒドロフラン及
びジオキサン等のエーテル類;ポリエチレングリコール
及び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、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アルキレングリ
コール類;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)
エーテル及び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及びトリメチロール
エタン等の多価アルコール;N−メチル−2−ピロリド
ン、2−ピロリドン及び1,3−ジメチル−2−イミダ
ゾリジノン等を使用することができる。上記の如き水溶
性有機溶剤は、単独でも、或いは、混合物としても使用
することができる。
Specifically, examples of the water-soluble organic solvent include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, and tert-butyl alcohol.
Alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as butyl alcohol; amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; ketones or ketone alcohols such as acetone and diacetone alcohol; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; polyethylene glycol and polypropylene glycol Polyalkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol,
1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol,
Alkylene glycols having an alkylene group containing 2 to 6 carbon atoms, such as hexylene glycol and diethylene glycol; lower alkyl ether acetates, such as polyethylene glycol monomethyl ether acetate; glycerin; ethylene glycol monomethyl (or ethyl)
Ether, diethylene glycol methyl (or ethyl)
Lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ether and triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether; polyhydric alcohols such as trimethylolpropane and trimethylolethane; N-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone and 1,3 -Dimethyl-2-imidazolidinone and the like can be used. The water-soluble organic solvents as described above can be used alone or as a mixture.

【0044】本実施態様に係るインク中に含有される水
溶性有機溶剤の含有量は特に限定されないが、インク全
重量に対して3〜50重量%の範囲が好適である。又、
インクに含有される水の含有量はインク全重量に対して
好ましくは50〜95重量%の範囲である。水としては
脱イオンを用いることが望ましい。
The content of the water-soluble organic solvent contained in the ink according to this embodiment is not particularly limited, but is preferably in the range of 3 to 50% by weight based on the total weight of the ink. or,
The content of water contained in the ink is preferably in the range of 50 to 95% by weight based on the total weight of the ink. It is desirable to use deionized water.

【0045】本発明にかかるインクセットを構成する上
記のような構成を有するカラーインクは、筆記具用イン
クやインクジェット記録用インクに用いることができ
る。インクジェット記録方法としては、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り、これらの記録方法に上記カ
ラーインクは特に好適である。上記カラーインクをイン
クジェット記録用に用いる場合には、該インクはインク
ジェットヘッドから吐出可能である特性を有するように
構成することが好ましい。即ち、インクジェットヘッド
からの吐出という観点からは、インクの特性としては、
例えば、その粘度を1〜15cP、表面張力は25mN
/m(dyn/cm)以上、特には、粘度を1〜5c
P、表面張力が25〜50mN/m(dyn/cm)と
することが好ましい。
The color ink having the above-mentioned constitution constituting the ink set according to the present invention can be used for ink for writing implements and ink for ink jet recording. Ink jet recording methods include a recording method in which mechanical energy is applied to ink to eject droplets, and a recording method in which thermal energy is applied to ink to eject droplets by bubbling of the ink. The above color inks are particularly suitable. When the color ink is used for ink jet recording, it is preferable that the ink is configured to have a characteristic that can be ejected from an ink jet head. That is, from the viewpoint of ejection from the inkjet head, the characteristics of the ink include:
For example, the viscosity is 1 to 15 cP and the surface tension is 25 mN
/ M (dyn / cm) or more, in particular, the viscosity is 1 to 5c.
P, the surface tension is preferably 25 to 50 mN / m (dyn / cm).

【0046】上記カラーインクに上記したような特性を
担持させるための好ましい水性媒体の組成としては、例
えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、チオグリ
コール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、
イソプロピルアルコール及びアセチレンアルコールを含
むものとすることが好ましい。尚、アセチレンアルコー
ルとしては、例えば、下記式で示されるアセチレンアル
コールを挙げることができる。
The preferred aqueous medium composition for supporting the above-mentioned properties in the color ink includes, for example, glycerin, trimethylolpropane, thioglycol, ethylene glycol, diethylene glycol,
It is preferable to include isopropyl alcohol and acetylene alcohol. In addition, as an acetylene alcohol, the acetylene alcohol shown by a following formula can be mentioned, for example.

【0047】 [0047]

【0048】この他、本発明のインクセットに使用する
カラーインク中には、上記成分の他、必要に応じて、保
湿剤としての、尿素、チオ尿素、エチレン尿素、アルキ
ル尿素、アルキルチオ尿素、ジアルキル尿素及びジアル
キルチオ尿素等の含窒素化合物や、インクに所望の性能
を与えるための、pH調整剤、粘度調整剤、防腐剤、酸
化防止剤、蒸発促進剤、防錆剤、防カビ剤及びキレート
化剤等の添加剤を配合してもよい。
In addition, in addition to the above components, urea, thiourea, ethylene urea, alkyl urea, alkyl thiourea, dialkyl as a humectant may be contained in the color ink used in the ink set of the present invention. Nitrogen-containing compounds such as urea and dialkylthiourea, and pH adjusters, viscosity adjusters, preservatives, antioxidants, evaporation promoters, rust preventives, fungicides, and chelates for imparting desired performance to inks. An additive such as an agent may be blended.

【0049】上記に説明したブラックインク及びカラー
インクを組み合わせてなる本発明のインクセットは、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
記録媒体に記録を行うインクジェット記録方法に好適に
用いられるが、特に、熱エネルギーの作用により、イン
ク滴を吐出させて記録を行うインクジェット記録方式に
とりわけ好適に用いられる。本発明のインクセットを用
いて好適に記録を行う記録方法としては、記録ヘッド内
に収容された各色のインクに記録信号に対応した熱エネ
ルギーを与え、該エネルギーにより液滴を発生させるイ
ンクジェット記録方法が挙げられるが、以下にこのよう
なインクジェット記録方法を適用した本発明のインクジ
ェット記録装置の一例について説明する。
The ink set of the present invention, which is a combination of the black ink and the color ink described above, is suitably used in an ink jet recording method in which ink droplets are ejected from an orifice according to a recording signal to perform recording on a recording medium. However, it is particularly suitably used for an ink jet recording system in which recording is performed by ejecting ink droplets by the action of thermal energy. As a recording method for suitably performing recording using the ink set of the present invention, an ink jet recording method in which thermal energy corresponding to a recording signal is applied to inks of respective colors accommodated in a recording head and droplets are generated by the energy. In the following, an example of the inkjet recording apparatus of the present invention to which such an inkjet recording method is applied will be described.

【0050】先ず、その装置の主要部であるヘッド構成
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13の断面図であり、図2は、図1のA
−B線での断面図である。ヘッド13は、インクを通す
溝14を有する、ガラス、セラミック又はプラスチック
板等と、感熱記録に用いられる発熱ヘッド15(図では
薄膜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及び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
のよい基板20より成っている。
First, an example of the configuration of a head, which is a main part of the apparatus, is shown in FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of the head 13 along the ink flow path, and FIG.
It is sectional drawing in the -B line. The head 13 includes a glass, ceramic or plastic plate or the like having a groove 14 through which ink passes, and a heating head 15 (a thin film head is shown in the figure, but is not limited to this). ) Are adhered. The heating head 15
It comprises a protective film 16 made of silicon oxide or the like, aluminum electrodes 17-1 and 17-2, a heating resistor layer 18 made of nichrome or the like, a heat storage layer 19, and a substrate 20 having good heat dissipation such as alumina. I have.

【0051】インク21は、吐出オリフィス(微細孔)
22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が吐出しインク小滴24となり、吐出オリフ
ィス22より被記録媒体25に向って飛翔する。
The ink 21 has a discharge orifice (fine hole).
22 and a meniscus 23 is formed by the pressure P. Now, aluminum electrodes 17-1 and 17-2
When electric signal information is added to the area, the area indicated by n of the heating head 15 rapidly generates heat, and the ink 21 in contact with the area is heated.
Bubbles are generated, and the meniscus 23 projects by the pressure,
The ink 21 is ejected to form ink droplets 24 and flies from the ejection orifice 22 toward the recording medium 25.

【0052】図3には、図1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1で説明したもの
と同様の発熱ヘッド28を密着して作製されている。
FIG. 3 is an external view of a multi-head in which many heads shown in FIG. 1 are arranged. The multi-head is manufactured by closely contacting a glass plate 27 having a multi-groove 26 and a heating head 28 similar to that described with reference to FIG.

【0053】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、又、本例の場
合、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。62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。
FIG. 4 shows an example of an ink jet recording apparatus incorporating the above head. In FIG. 4, reference numeral 61 denotes a blade as a wiping member, one end of which is held by a blade holding member to become a fixed end, and forms a cantilever. The blade 61 is arranged at a position adjacent to a recording area of the recording head 65, and in the present example, is held in a form protruding into the movement path of the recording head 65. Reference numeral 62 denotes a cap on the ejection port surface of the recording head 65, which is disposed at a home position adjacent to the blade 61, moves in a direction perpendicular to the moving direction of the recording head 65, contacts the ink ejection port surface, and performs capping. Is provided. Further, reference numeral 63 denotes an ink absorber provided adjacent to the blade 61, which is held in a form protruding into the movement path of the recording head 65, similarly to the blade 61.

【0054】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
被記録媒体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を搭載してそ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。
The blade 61, the cap 62, and the ink absorber 63 constitute an ejection recovery section 64, and the blade 61 and the ink absorber 63 remove water, dust, and the like from the ink ejection port surface. 65 is a recording head that has ejection energy generating means, and performs recording by ejecting ink to a recording medium facing an ejection port surface where ejection ports are arranged;
Reference numeral 66 denotes a carriage on which the recording head 65 is mounted and moved. The carriage 66 is slidably engaged with the guide shaft 67, and a part of the carriage 66 is a motor 68.
(Not shown) connected to the belt 69 driven by the motor. As a result, the carriage 66 can move along the guide shaft 67, and the recording head 65 can move the recording area and the adjacent area.

【0055】51は被記録媒体を挿入するための給紙
部、52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媒体が給紙され、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。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ように移動する。
Reference numeral 51 denotes a paper feed unit for inserting a recording medium, and reference numeral 52 denotes a paper feed roller driven by a motor (not shown). With such a configuration, the recording medium is fed to a position facing the discharge port surface of the recording head 65, and is discharged to a discharge section provided with a discharge roller 53 as recording proceeds. In the above configuration, when the recording head 65 returns to the home position at the end of recording or the like, the cap 62 of the ejection recovery unit 64 is retracted from the moving path of the recording head 65, but the blade 61 protrudes into the moving path. As a result, the ejection port surface of the recording head 65 is wiped.
When capping is performed with the cap 62 in contact with the ejection surface of the recording head 65, the cap 62 moves so as to protrude into the movement path of the recording head.

【0056】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が記録のために記録領域を
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。
When the recording head 65 moves from the home position to the recording start position, the cap 62 and the blade 61 are at the same position as the position at the time of wiping described above. As a result, the ejection port surface of the recording head 65 is also wiped during this movement. The movement of the print head 65 to the home position is performed not only at the end of printing or at the time of ejection recovery, but also at the home position adjacent to the printing area at a predetermined interval while the printing head 65 moves through the printing area for printing. And the wiping is performed with this movement.

【0057】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。
FIG. 5 is a diagram showing an example of an ink cartridge 45 containing ink supplied to the head via an ink supply member, for example, a tube. Where 4
Reference numeral 0 denotes an ink storage unit that stores the supply ink, for example, an ink bag, and a rubber stopper 42 is provided at the tip of the ink storage unit. By inserting a needle (not shown) into the stopper 42, the ink in the ink bag 40 can be supplied to the head. An ink absorber 44 receives the waste ink.
It is preferable for the present invention that the ink container has a surface in contact with the ink made of polyolefin, particularly polyethylene.

【0058】本発明のインクジェット記録装置は、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。
The ink jet recording apparatus of the present invention is not limited to the above-described head and the ink cartridge which are separated from each other, but can also be suitably used for an integrated apparatus as shown in FIG. In FIG. 6, reference numeral 70 denotes a recording unit, in which an ink storage unit storing ink, for example, an ink absorber is stored, and a head unit having a plurality of orifices in which the ink in the ink absorber is stored. It is configured to be ejected from 71 as ink droplets.

【0059】インク吸収体の材料としては、ポリウレタ
ン、セルロース、ポリビニルアセテート又はポリオレフ
ィン系樹脂を用いることが好ましい。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。
As the material of the ink absorber, it is preferable to use polyurethane, cellulose, polyvinyl acetate or polyolefin resin. Reference numeral 72 denotes an atmosphere communication port for communicating the inside of the recording unit with the atmosphere.
The recording unit 70 is used in place of the recording head shown in FIG. 4, and is detachable from the carriage 66.

【0060】図7は、本発明に適用可能なインクジェッ
ト記録装置を示す斜視図である。記録装置の給紙位置に
挿入された記録媒体106は、送りローラ109によっ
て記録ヘッドユニットl03の記録可能領城へ搬送され
る。記録可能領域における記録媒体の下部には、プラテ
ン108が設けられる。キャリッジ111は、ガイド軸
l04とガイド軸l05の2つのガイド軸によって定め
られた方向に移動可能な構成となっており、記録領域を
往復走査する。キャリッジ111には、複数の色インク
を吐出する記録ヘッドと、夫々の記録ヘッドにインクを
供給するインクタンクを含む記録ヘッドユニット103
が搭載されている。この例のインクジェット記録装置に
設けられる複数の色のインクは、ブラック(Bk)、シ
アン(C)、マゼンタ(M)及びイエロー(Y)の4色
のインクである。
FIG. 7 is a perspective view showing an ink jet recording apparatus applicable to the present invention. The recording medium 106 inserted at the sheet feeding position of the recording apparatus is transported by the feed roller 109 to a recordable area of the recording head unit 103. A platen 108 is provided below the recording medium in the recordable area. The carriage 111 is configured to be movable in a direction determined by two guide shafts, a guide shaft 104 and a guide shaft 105, and reciprocally scans a recording area. A carriage 111 includes a print head that discharges a plurality of color inks, and a print head unit 103 that includes an ink tank that supplies ink to each print head.
Is installed. The plurality of color inks provided in the ink jet recording apparatus of this example are four color inks of black (Bk), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y).

【0061】キャリッジが移動可能な領域の左端には、
下部に回復系ユニット1l0があり、非記録時に記録ヘ
ッドの吐出口部をキャップしたりする。この左端を記録
ヘッドのホームポジションと呼ぶ。107は、スイッチ
部と表示素子部であり、スイッチ部は記録装置の電源の
オン/オフや各種記録モードの設定時等に使用され、ス
イッチ部は記録装置の状態を表示する役割をする。
At the left end of the area where the carriage can move,
A recovery system unit 110 is provided at a lower portion, and the ejection port of the recording head is capped during non-printing. This left end is called the home position of the recording head. Reference numeral 107 denotes a switch unit and a display element unit. The switch unit is used when turning on / off the power of the recording apparatus, setting various recording modes, and the like.

【0062】図8は、図7の記録ヘッドユニットを示す
斜視図である。キャリッジ111には、Bk、C、M、
Yの各色のインクを吐出する記録ヘッド102と、Bk
用インクタンク20Bk、C用インクタンク20C、M
用インクタンク20M、Y用インクタンク20Yが搭載
される。各タンクは記録ヘッドとの接続部を介して記録
ヘッドと接続し、吐出口にインクを供給する。この例以
外にも、例えば、CとMとYの各色インクのタンクが一
体構造であってもよい。
FIG. 8 is a perspective view showing the recording head unit of FIG. Bk, C, M,
A recording head 102 for ejecting ink of each color of Y;
Ink tank 20Bk for C, ink tank 20C for C, M
The ink tank 20M for Y and the ink tank 20Y for Y are mounted. Each tank is connected to the print head via a connection to the print head, and supplies ink to the ejection openings. In addition to this example, for example, the tanks for the respective color inks of C, M, and Y may have an integral structure.

【0063】図9は、記録ヘッドの発熱体付近の拡大断
面図である。この例のインクジェット記録装置は、各イ
ンク吐出口に対応して、電気・熱変換体である発熱体を
配置し、記録情報に対応する駆動信号を発熱体に印加し
て、ノズルからインクを吐出させる記録方式を採用する
ものである。発熱体31は、全てのノズルに対して夫々
独立に発熱可能な構成となっている。
FIG. 9 is an enlarged sectional view of the vicinity of the heating element of the recording head. In the ink jet recording apparatus of this example, a heating element, which is an electric-to-heat converter, is arranged corresponding to each ink ejection port, and a drive signal corresponding to recording information is applied to the heating element to eject ink from a nozzle. The recording method is adopted. The heating element 31 is configured to be capable of independently generating heat for all nozzles.

【0064】発熱体31の発熱により急速に加熱された
ノズル内のインクは、膜沸騰により気泡を形成し、この
気泡生成の圧力により、図9に示すようにインク滴35
が記録媒体106に向かって吐出され、記録媒体上に文
字や画像を形成される。吐出口37の各々には、吐出口
に連通するインク液路が設けられており、インク液路3
8が配設される部位の後方には、これら液路にインクを
供給するための共通液室32が設けられている。吐出口
の各々に対応するインク液路には、これら吐出口からイ
ンク滴を吐出するために利用される熱エネルギーを発生
する電気・熱変換体である発熱体31や、これに電力を
供給するための電極配線が設けられている。これら、発
熱体31や電極配線は、シリコン等からなる基板33上
に成膜技術によって形成される。発熱体31の上には、
インクと発熱体が直接接触しないように、保護膜36が
形成されている。更に、この基板上に、樹脂やガラス材
よりなる隔壁34を積層することによって、上記の吐出
口、インク液路、共通液室等が構成される。
The ink in the nozzle, which has been rapidly heated by the heat generated by the heating element 31, forms bubbles by film boiling, and the pressure of the bubble generation causes the ink droplets 35 as shown in FIG.
Is ejected toward the recording medium 106 to form characters and images on the recording medium. Each of the ejection ports 37 is provided with an ink liquid path communicating with the ejection port.
A common liquid chamber 32 for supplying ink to these liquid passages is provided behind the portion where the 8 is provided. In the ink liquid passage corresponding to each of the discharge ports, a heating element 31 which is an electric-to-heat converter that generates thermal energy used for discharging ink droplets from these discharge ports, and supplies power to the heat element 31 Electrode wiring is provided. These heating elements 31 and electrode wirings are formed by a film forming technique on a substrate 33 made of silicon or the like. On the heating element 31,
A protective film 36 is formed so that the ink and the heating element do not come into direct contact with each other. Furthermore, the above-described ejection port, ink liquid path, common liquid chamber, and the like are formed by laminating a partition wall 34 made of resin or glass material on this substrate.

【0065】このように、電気・熱変換体である発熱体
を使用した記録方式は、インク滴吐出時に熱エネルギー
印加により形成される気泡を使用しているため、通称バ
ブルジェット(登録商標)記録方式と呼ばれている。
尚、上記した本発明の記録装置においては、インクに熱
エネルギーを作用させてインク液滴を吐出するインクジ
ェット記録装置を例に挙げて説明したが、その他、圧電
素子を使用するピエゾ方式等、その他の方式のインクジ
ェット記録装置としてもよい。
As described above, the recording method using the heating element which is an electric / heat converter uses bubbles formed by applying thermal energy at the time of discharging ink droplets. It is called a method.
In the above-described recording apparatus of the present invention, an ink-jet recording apparatus that ejects ink droplets by applying thermal energy to ink has been described as an example. May be used as the ink jet recording apparatus.

【0066】次に、本発明に好適に使用できる記録装置
および記録ヘッドの他の具体例を説明する。図10は、
本発明に係る吐出時に気泡を大気と連通する吐出方式の
液体吐出ヘッドとしての液体吐出ヘッドおよびこのヘッ
ドを用いる液体吐出装置としてのインクジェットプリン
タの一例の要部を示す概略斜視図である。
Next, another specific example of a recording apparatus and a recording head which can be suitably used in the present invention will be described. FIG.
FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating a main part of an example of a liquid discharge head as a liquid discharge head of a discharge method according to the present invention in which bubbles communicate with the atmosphere at the time of discharge and an ink jet printer as a liquid discharge device using the head.

【0067】図10においては、インクジェットプリン
タは、ケーシング1008内に長手方向に沿って設けら
れる記録媒体としての用紙1028を図中に示す矢印P
で示す方向に間欠的に搬送する搬送装置1030と、搬
送装置1030による用紙1028の搬送方向Pに略直
交する矢印S方向に、ガイド軸1014に沿って略平行
に往復運動せしめられる記録部1010と、記録部10
10を往復運動させる駆動手段としての移動駆動部10
06とを含んで構成されている。
In FIG. 10, the ink-jet printer uses a sheet P 1028 as a recording medium provided in a casing 1008 along the longitudinal direction as indicated by an arrow P in the drawing.
And a recording unit 1010 that is reciprocated substantially in parallel with a guide shaft 1014 in an arrow S direction substantially perpendicular to the transport direction P of the sheet 1028 by the transport device 1030. , Recording unit 10
Moving drive unit 10 as a driving means for reciprocating the motor 10
06 is included.

【0068】移動駆動部1006は、所定の間隔をもっ
て対向配置される回転軸に配されるプーリ1026a、
及び、プーリ1026bに巻きかけられるベルト101
6、ローラユニット1022a、及び、ローラユニット
1022bに略平行に配置され記録部1010のキャリ
ッジ部材1010aに連結されるベルト1016を順方
向及び逆方向に駆動させるモータ1018とを含んで構
成されている。
The movement driving unit 1006 is provided with pulleys 1026a arranged on rotating shafts which are arranged to face each other at a predetermined interval.
And a belt 101 wound around a pulley 1026b.
6, a roller unit 1022a, and a motor 1018 that is disposed substantially parallel to the roller unit 1022b and drives a belt 1016 connected to the carriage member 1010a of the recording unit 1010 in the forward and reverse directions.

【0069】モータ1018が作動状態とされてベルト
1016が図10の矢印R方向に回転したとき、記録部
1010のキャリッジ部材1010aは図10の矢印S
方向に所定の移動量だけ移動される。又、モータ101
8が作動状態とされてベルト1016が図中に示した矢
印R方向とは逆方向に回転したとき、記録部1010の
キャリッジ部材1010aは図10の矢印S方向とは反
対の方向に所定の移動量だけ移動されることとなる。更
に、移動駆動部1006の一端部には、キャリッジ部材
1010aのホームポジションとなる位置に、記録部1
010の吐出回復処理を行うための回復ユニット102
6が記録部1010のインク吐出口配列に対向して設け
られている。
When the motor 1018 is activated and the belt 1016 rotates in the direction of arrow R in FIG. 10, the carriage member 1010a of the recording unit 1010 moves to the position indicated by arrow S in FIG.
In the direction by a predetermined amount of movement. Also, the motor 101
8, when the belt 1016 rotates in the direction opposite to the direction of the arrow R shown in the figure, the carriage member 1010a of the recording unit 1010 moves by a predetermined amount in the direction opposite to the direction of the arrow S in FIG. It will be moved by an amount. Further, one end of the movement driving unit 1006 is provided with a recording unit 1 at a position which is a home position of the carriage member 1010a.
Recovery unit 102 for performing the discharge recovery process of 010
6 is provided to face the ink ejection port arrangement of the recording unit 1010.

【0070】記録部1010は、インクジェットカート
リッジ(以下、単にカートリッジと記述する場合があ
る)1012Y、1012M、1012Cおよび101
2Bが各色、例えばイエロー、マゼンタ、シアンおよび
ブラック毎にそれぞれ、キャリッジ部材1010aに対
して着脱自在に備えられる。
The recording unit 1010 includes an ink jet cartridge (hereinafter sometimes simply referred to as a cartridge) 1012Y, 1012M, 1012C, and 101.
2B is detachably provided for the carriage member 1010a for each color, for example, yellow, magenta, cyan, and black.

【0071】図11は上述のインクジェット記録装置に
搭載可能なインクジェットカートリッジの一例を示す。
本例におけるカートリッジ1012は、シリアルタイプ
のものであり、インクジェット記録ヘッド100と、イ
ンク等の液体を収容する液体タンク1001とで主要部
が構成されている。
FIG. 11 shows an example of an ink jet cartridge that can be mounted on the above-described ink jet recording apparatus.
The cartridge 1012 in this example is of a serial type, and its main part is composed of an ink jet recording head 100 and a liquid tank 1001 that stores a liquid such as ink.

【0072】インクジェット記録ヘッド100は液体を
吐出するための多数の吐出口832が形成されており、
インク等の液体は、液体タンク1001から図示しない
液体供給通路を介して液体吐出ヘッド100の共通液室
(図12参照)へと導かれるようになっている。図11
に示したカートリッジ1012は、インクジェット記録
ヘッド100と液体タンク1001とを一体的に形成
し、必要に応じて液体タンク1001内に液体を補給で
きるようにしたものであるが、この液体吐出ヘッド10
0に対し、液体タンク1001を交換可能に連結した構
造を採用するようにしてもよい。
The ink jet recording head 100 has a large number of discharge ports 832 for discharging a liquid.
Liquid such as ink is led from the liquid tank 1001 to a common liquid chamber (see FIG. 12) of the liquid ejection head 100 via a liquid supply passage (not shown). FIG.
In the cartridge 1012 shown in FIG. 1, the ink jet recording head 100 and the liquid tank 1001 are integrally formed so that liquid can be supplied into the liquid tank 1001 as necessary.
Alternatively, a structure in which the liquid tanks 1001 are exchangeably connected to each other may be adopted.

【0073】このような構成のインクジェットプリンタ
に搭載され得る上述の液体吐出ヘッドの具体例を以下に
更に詳しく説明する。
A specific example of the above-described liquid discharge head that can be mounted on the ink jet printer having such a configuration will be described in more detail below.

【0074】図12は、本発明のインクジェット記録装
置に好適な液体吐出ヘッドの要部を模式的に示す概略斜
視図であり、図13〜図16は図12に示した液体吐出
ヘッドの吐出口形状を示す正面図である。尚、これらの
図において電気熱変換素子を駆動するための電気的な配
線等は省略している。
FIG. 12 is a schematic perspective view schematically showing a main part of a liquid discharge head suitable for the ink jet recording apparatus of the present invention. FIGS. 13 to 16 show discharge ports of the liquid discharge head shown in FIG. It is a front view which shows a shape. Note that, in these drawings, electrical wiring and the like for driving the electrothermal transducer are omitted.

【0075】本例の液体吐出ヘッドにおいては、例えば
図12に示されるような、ガラス、セラミックス、プラ
スチック或いは金属等からなる基板934が用いられ
る。このような基板の材質は、本発明の本質ではなく、
流路構成部材の一部として機能し、インク吐出エネルギ
ー発生素子、及び後述する液流路、吐出口を形成する材
料層の支持体として、機能し得るものであれば特に限定
されるものではない。そこで、本例では、Si基板(ウ
エハ)を用いた場合で説明する。このような基板934
上にインク吐出口を形成するが、その方法としては、レ
ーザー光による形成方法の他、例えば後述するオリフィ
スプレート(吐出口プレート)935を感光性樹脂とし
て、MPA(Mirror Projection A
liner)等の露光装置により吐出口を形成する方法
も挙げられる。
In the liquid ejection head of this embodiment, a substrate 934 made of glass, ceramics, plastic, metal or the like as shown in FIG. 12 is used. The material of such a substrate is not the essence of the present invention,
There is no particular limitation as long as it functions as a part of the flow path constituent member and can function as a support for a material layer forming the ink discharge energy generating element and a liquid flow path and a discharge port described later. . Therefore, in this example, a case where a Si substrate (wafer) is used will be described. Such a substrate 934
An ink discharge port is formed on the upper surface. In addition to the formation method using a laser beam, for example, an orifice plate (discharge port plate) 935 described later is used as a photosensitive resin, and an MPA (Mirror Projection A) is used.
and a method of forming the discharge port by an exposure apparatus such as a liner.

【0076】図12において934は電気熱変換素子
(以下、ヒータと記述する場合がある)931および共
通液室部としての長溝状の貫通口からなるインク供給口
933を備える基板であり、インク供給口933の長手
方向の両側には、熱エネルギー発生手段であるヒータ9
31がそれぞれ1列ずつ千鳥状に、電気熱変換素子の間
隔が、例えば、300dpiで配列されている。又、こ
の基板934上には、インク流路を形成するためのイン
ク流路壁936が設けられている。このインク流路壁9
36には、更に吐出口832を備える吐出口プレート9
35が設けられている。
In FIG. 12, reference numeral 934 denotes a substrate provided with an electrothermal conversion element (hereinafter sometimes referred to as a heater) 931 and an ink supply port 933 comprising a long groove-shaped through hole as a common liquid chamber. On both sides of the opening 933 in the longitudinal direction, heaters 9 serving as thermal energy generating means are provided.
31 are arranged in a zigzag pattern in a row, and the intervals between the electrothermal conversion elements are arranged, for example, at 300 dpi. An ink flow path wall 936 for forming an ink flow path is provided on the substrate 934. This ink flow path wall 9
The discharge port plate 9 further includes a discharge port 832.
35 are provided.

【0077】ここで、図12においてはインク流路壁9
36と吐出口プレート935とは、別部材として示され
ているが、このインク流路壁936を例えばスピンコー
ト等の手法によって基板934上に形成することにより
インク流路壁936と吐出口プレート935とを同一部
材として同時に形成することも可能である。ここでは、
更に、吐出口面(上面)935a側は撥水処理が施され
ている。
Here, in FIG.
36 and the discharge port plate 935 are shown as separate members, but the ink flow path wall 936 and the discharge port plate 935 are formed on the substrate 934 by a method such as spin coating. Can be formed simultaneously as the same member. here,
Further, the ejection port surface (upper surface) 935a is subjected to a water-repellent treatment.

【0078】例示した装置では、図10の矢印S方向に
走査しながら記録を行うシリアルタイプのヘッドを用
い、例えば、1,200dpiで記録を行う。駆動周波
数は10kHzであり、一つの吐出口では最短時間間隔
100μs毎に吐出を行うことになる。
In the illustrated apparatus, recording is performed at, for example, 1,200 dpi using a serial type head that performs recording while scanning in the direction of arrow S in FIG. The driving frequency is 10 kHz, and one ejection port performs ejection at a minimum time interval of 100 μs.

【0079】又、ヘッドの実例寸法の一例としては、例
えば、図13に示すように、隣接するノズルを流体的に
隔離する隔壁936aは、幅w=14μmである。図1
6に示すように、インク流路壁936により形成される
発泡室1337は、N1(発泡室の幅寸法)=33μ
m、N2(発泡室の長さ寸法)=35μmである。ヒー
タ931のサイズは30μm×30μmでヒータ抵抗値
は53Ωであり、駆動電圧は10.3Vである。又、イ
ンク流路壁936及び隔壁936aの高さは12μm
で、吐出口プレート厚は11μmのものが使用できる。
As an example of the actual dimensions of the head, for example, as shown in FIG. 13, a partition wall 936a that fluidly isolates adjacent nozzles has a width w = 14 μm. FIG.
As shown in FIG. 6, the foaming chamber 1337 formed by the ink flow path wall 936 has N 1 (width of the foaming chamber) = 33 μm.
m, N 2 (length of foaming chamber) = 35 μm. The size of the heater 931 is 30 μm × 30 μm, the heater resistance value is 53Ω, and the driving voltage is 10.3V. The height of the ink flow path wall 936 and the partition wall 936a is 12 μm.
The thickness of the discharge port plate can be 11 μm.

【0080】図12に示したように、吐出口832を含
む吐出口プレートに設けられた吐出口部940の断面の
うち、インクの吐出方向(オリフィスプレート935の
厚み方向)に交差する方向で切断してみた断面の形状
は、図14に示したように、概略星形となっており、鈍
角の角を有する6つの起部832aと、これら起部83
2aの間に交互に配され、且つ、鋭角の角を有する6つ
の伏部832bとから概略構成されている。即ち、吐出
口の中心Oから局所的に離れた領域としての伏部832
bをその頂部、この領域に隣接する吐出口の中心Oから
局所的に近い領域としての起部832aをその基部とし
て、図12に示すオリフィスプレートの厚み方向(液体
の吐出方向)に6つの溝が形成されている(溝部の位置
については図17の1141a参照)。
As shown in FIG. 12, of the cross section of the discharge port portion 940 provided on the discharge port plate including the discharge port 832, cutting is performed in a direction intersecting the ink discharge direction (the thickness direction of the orifice plate 935). As shown in FIG. 14, the shape of the cross section thus obtained is substantially star-shaped, and includes six raised portions 832a having obtuse angles and these raised portions 83.
2a, and is roughly constituted by six ridges 832b alternately arranged and having acute angles. That is, the recess 832 as a region locally separated from the center O of the discharge port
b as its top and a base 832a as a region locally close to the center O of the discharge port adjacent to this region, and six grooves in the thickness direction (liquid discharge direction) of the orifice plate shown in FIG. (Refer to 1141a in FIG. 17 for the position of the groove).

【0081】図示した例の液体吐出ヘッドにおいては、
吐出口部940は、例えばその厚み方向に交差する方向
で切断した断面が一辺27μmの二つの正三角形を60
度回転させた状態で組み合わせた形状となっており、図
14に示すT1は8μmである。起部832aの角度は
すべて120度であり、伏部832bの角度はすべて6
0度である。
In the liquid ejection head of the illustrated example,
The discharge port 940 is formed, for example, by forming two equilateral triangles each having a side of 27 μm cut along a direction intersecting the thickness direction thereof into 60 μm.
It has a shape that is combined in a state rotated by degrees, and T1 shown in FIG. 14 is 8 μm. The angles of the raised portions 832a are all 120 degrees, and the angles of the bent portions 832b are all 6 degrees.
0 degrees.

【0082】従って、吐出口の中心Oと、互いに隣接す
る溝の中心部(溝の頂部と、この頂部に隣接する2つの
基部とを結んでできる図形の中心(重心))を結んで形
成される多角形の重心Gとが一致するようになってい
る。(図14参照)本例の吐出口832の開口面積は4
00μm2であり、溝部の開口面積(溝の頂部と、この
頂部に隣接する2つの基部とを結んでできる図形の面
積)は1つあたり約33μm2となっている。図15は
図14に示した吐出口の部分のインク付着状態を示す模
式図である。
Therefore, it is formed by connecting the center O of the discharge port and the center of the groove adjacent to each other (the center (center of gravity) of the figure formed by connecting the top of the groove and the two bases adjacent to the top). And the center of gravity G of the polygon. (See FIG. 14) The opening area of the discharge port 832 in this example is 4
A 00Myuemu 2, the opening area of the groove (and the top of the groove, the area of a figure formed by connecting the two bases adjacent to this top) is about 33 .mu.m 2 per. FIG. 15 is a schematic diagram showing the state of ink adhesion at the ejection port shown in FIG.

【0083】次に、上述の構成のインクジェット記録ヘ
ッドによる液体の吐出動作について図17〜図24を用
いて説明する。図17〜図24は、図12〜図16に記
載の液体吐出ヘッドの液体吐出動作を説明するための断
面図であり、図16に示す発泡室1337のX−X断面
図である。この断面において吐出口部940のオリフィ
スプレート厚み方向の端部は、溝1141の頂部114
1aとなっている。
Next, the operation of discharging the liquid by the ink jet recording head having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 17 to 24 are cross-sectional views for explaining the liquid discharging operation of the liquid discharging head shown in FIGS. 12 to 16, and are XX cross-sectional views of the foaming chamber 1337 shown in FIG. In this cross section, the end of the discharge port 940 in the thickness direction of the orifice plate is the top 114 of the groove 1141.
1a.

【0084】図17はヒータ上に膜状の気泡が生成した
状態を示し、図18は図17の約1μs後、図19は図
17の約2μs後、図20は図17の約3μs後、図2
1は図17の約4μs後、図22は図17の約5μs
後、図23は図17の約6μs後、図24は図17の約
7μs後の状態をそれぞれ示している。尚、以下の説明
において、「落下」又は「落とし込み」、「落ち込み」
とは、いわゆる重力方向への落下という意味ではなく、
ヘッドの取り付け方向によらず、電気熱変換素子の方向
への移動をいう。
FIG. 17 shows a state in which a film-like bubble has been generated on the heater. FIG. 18 shows about 1 μs after FIG. 17, FIG. 19 shows about 2 μs after FIG. 17, FIG. 20 shows about 3 μs after FIG. FIG.
1 is about 4 μs after FIG. 17, and FIG. 22 is about 5 μs from FIG.
FIG. 23 shows the state after about 6 μs in FIG. 17, and FIG. 24 shows the state after about 7 μs in FIG. In the following description, "fall" or "drop", "drop"
Does not mean falling in the direction of gravity,
It refers to movement in the direction of the electrothermal conversion element regardless of the mounting direction of the head.

【0085】先ず、図17に示すように、記録信号など
に基づいたヒータ931への通電に伴いヒータ931上
の液流路1338内に気泡101が生成されると、該気
泡は約2μs間に図18および図19に示すように急激
に体積膨張して成長する。気泡101の最大体積時にお
ける高さは吐出口面935aを上回るが、このとき、気
泡の圧力は大気圧の数分の1から10数分の1にまで減
少している。
First, as shown in FIG. 17, when air bubbles 101 are generated in the liquid flow path 1338 on the heater 931 due to energization of the heater 931 based on a recording signal or the like, the air bubbles are generated in about 2 μs. As shown in FIGS. 18 and 19, the volume grows rapidly. The height of the bubble 101 at the maximum volume is higher than the discharge port surface 935a, but at this time, the pressure of the bubble has been reduced from a fraction of the atmospheric pressure to a fraction of the atmospheric pressure.

【0086】次に、気泡101の生成から約2μs後の
時点で気泡101は上述のように最大体積から体積減少
に転じるが、これとほぼ同時にメニスカス1004の形
成も始まる。このメニスカス1004も図19に示すよ
うにヒータ931側への方向に後退、すなわち落下して
ゆく。
Next, at about 2 μs after the generation of the bubble 101, the bubble 101 starts to decrease in volume from the maximum volume as described above. At the same time, the formation of the meniscus 1004 also starts. The meniscus 1004 also retreats toward the heater 931 as shown in FIG. 19, that is, falls.

【0087】ここで、図示した例の液体吐出ヘッドにお
いては、吐出口部に複数の溝1141が分散した状態で
設けられていることにより、メニスカス1004が後退
する際に、溝1141の部分ではメニスカス後退方向F
Mとは反対方向FCに毛管力が作用する。その結果、仮
に何らかの原因により気泡101の状態に多少のバラツ
キが認められたとしても、メニスカスの後退時のメニス
カス及び主液滴(以下、液体又はインクと記述する場合
がある)Iaの形状が、吐出口中心に対して略対称形状
となるように補正される。
Here, in the liquid discharge head of the illustrated example, since the plurality of grooves 1141 are provided in the discharge port portion in a dispersed state, when the meniscus 1004 retreats, the meniscus Reverse direction F
Capillary force acts in the direction FC opposite to M. As a result, even if the slight variation in state of the bubble 101 by some cause was observed, meniscus and the main liquid droplet at the time of retraction of the meniscus (hereinafter, may be described as liquid or ink) the shape of I a Is corrected so as to be substantially symmetrical with respect to the center of the discharge port.

【0088】そして、図示した例の液体吐出ヘッドで
は、このメニスカス1004の落下速度が気泡101の
収縮速度よりも速いために、図21に示したように、気
泡の生成から約4μs後の時点で気泡101が吐出口8
32の下面近傍で大気に連通する。このとき、吐出口8
32の中心軸近傍の液体(インク)はヒータ931に向
かって落ち込んでゆく。これは、大気に連通する前の気
泡101の負圧によってヒータ931側に引き戻された
液体(インク)Iaが、気泡101の大気連通後も慣性
でヒータ931面方向の速度を保持しているからであ
る。
In the liquid ejection head of the illustrated example, since the falling speed of the meniscus 1004 is faster than the contraction speed of the bubble 101, as shown in FIG. 21, at about 4 μs after the bubble is generated. The bubble 101 is the discharge port 8
32 communicates with the atmosphere near the lower surface. At this time, the discharge port 8
The liquid (ink) near the central axis of 32 drops toward the heater 931. This negative pressure fluid that is drawn back to the heater 931 side by the (ink) I a of the bubble 101 before communicating with the atmosphere retains the velocity of the heater 931 side direction by inertia even after the air communication of the bubble 101 Because.

【0089】ヒータ931側に向かって落ち込んでいっ
た液体(インク)は、図22に示すように気泡101の
生成から約5μs後の時点でヒータ931の表面に到達
し、図23に示すようにヒータ931の表面を覆うよう
に拡がってゆく。このようにヒータ931の表面を覆う
ように拡がった液体はヒータ931の表面に沿った水平
方向のベクトルを有するが、ヒータ931の表面に交差
する、例えば、垂直方向のベクトルは消滅し、ヒータ9
31の表面上に留まろうとし、それよりも上側の液体、
すなわち吐出方向の速度ベクトルを保つ液体を下方向に
引っ張ることになる。
The liquid (ink) that has dropped toward the heater 931 reaches the surface of the heater 931 at about 5 μs after the generation of the bubble 101 as shown in FIG. 22, and as shown in FIG. It spreads so as to cover the surface of the heater 931. The liquid spread so as to cover the surface of the heater 931 has a horizontal vector along the surface of the heater 931, but intersects with the surface of the heater 931, for example, the vector in the vertical direction disappears, and the heater 9.
The liquid above it, trying to stay on the surface of 31,
That is, the liquid maintaining the velocity vector in the ejection direction is pulled downward.

【0090】その後、ヒータ931の表面に拡がった液
体と上側の液体(主液滴)との間の液体部分Ibが細く
なってゆき、気泡101の生成から約7μs後の時点で
図24に示すようにヒータ931の表面の中央で液体部
分Ibが切断され、吐出方向の速度ベクトルを保つ主液
滴Iaとヒータ931の表面上に拡がった液体Icとに分
離される。このように分離の位置は液流路1338内
部、より好ましくは吐出口832よりも電気熱変換素子
931側が望ましい。
[0090] Then, Yuki become liquid portion I b is thin between the liquid and the upper liquid spread on the surface of the heater 931 (main droplet) in FIG. 24 at a later time about 7μs from the generation of the bubble 101 liquid portion I b is cut in the middle of the surface of the heater 931 as shown, is separated into a liquid I c that has spread on the surface of the main liquid droplet I a heater 931 to keep the velocity vector in the discharge direction. Thus, the separation position is desirably inside the liquid flow path 1338, more preferably on the electrothermal conversion element 931 side than the discharge port 832.

【0091】主液滴Iaは吐出方向に偏りがなく、吐出
ヨレすることなく、吐出口832の中央部分から吐出さ
れ、記録媒体の被記録面の所定位置に着弾される。又、
ヒータ931の表面上に拡がった液体Icは、従来であ
れば主液滴の後続としてサテライト滴となって飛翔する
ものであるが、ヒータ931の表面上に留まり、吐出さ
れない。
The main droplet Ia is ejected from the central portion of the ejection port 832 without being displaced in the ejection direction and without being distorted, and lands at a predetermined position on the recording surface of the recording medium. or,
The liquid I c spread on the surface of the heater 931 flies as a satellite droplet following the main droplet in the related art, but stays on the surface of the heater 931 and is not discharged.

【0092】このようにサテライト滴の吐出を抑制する
ことができるため、サテライト滴の吐出により発生し易
いスプラッシュを防止することができ、霧状に浮遊する
ミストにより記録媒体の被記録面が汚れるのを確実に防
止することが可能となる。尚、図21〜24において、
dは溝部に付着したインク(溝内のインク)を、又、
eは液流路内に残存しているインクを表している。
As described above, since the ejection of the satellite droplets can be suppressed, the splash which is easily generated by the ejection of the satellite droplets can be prevented, and the recording surface of the recording medium becomes dirty by the mist floating in the mist. Can be reliably prevented. Incidentally, in FIGS.
Id is the ink attached to the groove (ink in the groove),
Ie represents the ink remaining in the liquid flow path.

【0093】このように、図示した例の液体吐出ヘッド
では、気泡が最大体積に成長した後の体積減少段階で液
体を吐出する際に、吐出口の中心に対して分散した複数
の溝により、吐出時の主液滴の方向を安定化させること
ができる。その結果、吐出方向のヨレのない、着弾精度
の高い液体吐出ヘッドを提供することができる。又、高
い駆動周波数での発泡ばらつきに対しても吐出を安定し
て行うことができることによる、高速高精細印字を実現
することができる。
As described above, in the liquid ejection head of the illustrated example, when the liquid is ejected in the volume reduction stage after the bubble has grown to the maximum volume, the plurality of grooves dispersed with respect to the center of the ejection port is used. The direction of the main droplet during ejection can be stabilized. As a result, it is possible to provide a liquid ejection head with high landing accuracy, which has no deviation in the ejection direction. In addition, high-speed and high-definition printing can be realized because the ejection can be stably performed even with respect to foaming variation at a high driving frequency.

【0094】特に、図示した例の液体吐出ヘッドでは、
気泡の体積減少段階でこの気泡を始めて大気と連通させ
ることで液体を吐出することにより、気泡を大気に連通
させて液滴を吐出する際に発生するミストを防止できる
ので、所謂、突然不吐出の要因となる、吐出口面に液滴
が付着する状態を抑制することもできる。
In particular, in the liquid ejection head of the illustrated example,
By discharging the liquid by starting this bubble and communicating with the atmosphere at the stage of reducing the volume of the bubble, it is possible to prevent mist generated when the bubble is connected to the atmosphere and discharge the droplet, so-called sudden non-discharge It is also possible to suppress the state in which droplets adhere to the ejection port surface, which causes the above.

【0095】本発明に好適に使用できる、上記したよう
な吐出時に気泡を大気と連通する吐出方式の記録ヘッド
の他の実施態様として、例えば特許第2783647号
公報に記載のように、いわゆるエッジシュータータイプ
が挙げられる。
As another embodiment of a recording head of a discharge system which can be suitably used in the present invention and which communicates bubbles with the atmosphere at the time of discharging, as described in Japanese Patent No. 2783647, for example, a so-called edge shooter is disclosed. Type.

【0096】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッドや記録装置に
おいて、優れた効果をもたらすものである。
The present invention provides an excellent effect particularly in an ink jet recording head or a recording apparatus in which a flying liquid droplet is formed by utilizing thermal energy and recording is performed.

【0097】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4,723,129号明細書、同第4,
740,796号明細書に開示されている基本的な原理
を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオン
デマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能
であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体(イ
ンク)が保持されているシートや液路に対応して配置さ
れている電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸
騰を超える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆
動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネ
ルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を
生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した
液体(インク)内の気泡を形成できるので有効である。
この気泡の成長及び収縮により吐出用開口を介して液体
(インク)を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成す
る。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気
泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた液
体(インク)の吐出が達成でき、より好ましい。
The typical configuration and principle are described in, for example, US Pat.
It is preferable to use the basic principle disclosed in the specification of US Pat. No. 740,796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, it is arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink). By applying at least one drive signal corresponding to the recording information and providing a rapid temperature rise exceeding film boiling to the electrothermal transducer, the thermal energy is generated in the electrothermal transducer, and the recording head This is effective because a film in the liquid (ink) corresponding to this drive signal can be formed one-to-one by causing film boiling on the heat acting surface.
The liquid (ink) is ejected through the ejection opening by the growth and contraction of the bubble to form at least one droplet. When the drive signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable.

【0098】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第4,463,359号明細書及び同第4,34
5,262号明細書に記載されているようなものが適し
ている。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の
米国特許第4,313,124号明細書に記載されてい
る条件を採用すると、更に優れた記録を行なうことがで
きる。
The pulse-shaped drive signal is disclosed in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,34,359.
Suitable are those described in US Pat. No. 5,262. If the conditions described in U.S. Pat. No. 4,313,124 relating to the temperature rise rate of the heat acting surface described above are adopted, more excellent recording can be performed.

【0099】本発明のインクカートリッジ、記録ユニッ
ト、インクジェット記録装置を構成する記録ヘッドの構
成としては、上記に挙げた各明細書に開示されているよ
うな吐出口、液路及び電気熱変換体の組み合わせ構成
(直線状液流路又は直角液流路)の他に、熱作用部が屈
曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第
4558333号明細書、米国特許第4459600号
明細書を用いた構成のものを使用することも好ましい。
The ink cartridge, the recording unit, and the recording head constituting the ink jet recording apparatus according to the present invention include a discharge port, a liquid path and an electrothermal converter as disclosed in the above-mentioned respective specifications. U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 4,459,600, which disclose configurations in which a heat acting portion is arranged in a bent region, in addition to a combination configuration (a linear liquid flow path or a right-angled liquid flow path). It is also preferable to use the one having the configuration used.

【0100】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭59−123670号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭59−138461号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。
In addition, JP-A-59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of an electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, or absorbs pressure waves of thermal energy. The present invention is also effective as a configuration based on JP-A-59-138461, which discloses a configuration in which an opening corresponds to a discharge unit.

【0101】更に、記録装置が記録できる最大範囲の被
記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプ
の記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されてい
るような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さ
を満たす構成や、一体的に形成された1個の記録ヘッド
としての構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した
効果を一層有効に発揮することができる。
Further, as a full-line type recording head having a length corresponding to the width of the recording medium in the maximum range that can be recorded by the recording apparatus, a combination of a plurality of recording heads disclosed in the above-mentioned specification is used. However, the present invention can more effectively exhibit the above-described effects, although the configuration may satisfy the length of the recording head or the configuration as a single recording head.

【0102】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、或
いは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられ
たカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本
発明は有効である。
In addition, the print head is replaceable with a print head of a replaceable chip type, which can be electrically connected to the main body of the apparatus and can supply ink from the main body of the apparatus, or is integrated with the print head itself. The present invention is also effective when a cartridge type recording head provided with an ink tank is used.

【0103】又、本発明のインクジェット記録装置の構
成に設けられる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備
的な補助手段等を付加することは、本発明の効果を一層
安定できるので好ましいものである。これらを具体的に
挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、ク
リーニング手段、加圧或いは吸引手段、電気熱変換体或
いはこれとは別の加熱素子或いはこれらの組み合わせに
よる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モ
ードを行うことも安定した記録を行うために有効であ
る。
It is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, and the like provided in the structure of the ink jet recording apparatus of the present invention since the effects of the present invention can be further stabilized. is there. If these are specifically mentioned, capping means for the recording head, cleaning means, pressurizing or suction means, preheating means using an electrothermal converter or another heating element or a combination thereof, and printing Performing a preliminary ejection mode for performing another ejection is also effective for performing stable printing.

【0104】更に、記録装置の記録モードとしては黒色
等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッド
を一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも
よいが、異なる色の複色カラー、又は混色によるフルカ
ラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて
有効である。
Further, the printing mode of the printing apparatus is not limited to the printing mode of only the mainstream color such as black, but may be a single printing head or a combination of a plurality of printing heads. The present invention is also very effective for an apparatus provided with at least one of full colors by color mixture.

【0105】以上説明した本発明の実施例においては、
インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で
固化するインクであって、室温で軟化するもの、若しく
は液体であるもの、或いは上述のインクジェット方式に
おいては、インク自体を30℃以上70℃以下の範囲内
で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にある
ように温度制御するものが一般的であるから、使用記録
信号付与時にインクが液状をなすものであればいずれの
ものでも良い。
In the embodiment of the present invention described above,
Although the ink is described as a liquid, it is an ink that solidifies at or below room temperature and softens at room temperature or is a liquid, or in the above-described inkjet method, the ink itself is heated to 30 ° C. to 70 ° C. Since it is common to control the temperature so that the viscosity of the ink is in the stable ejection range by adjusting the temperature within the following range, any ink can be used as long as the ink is in a liquid state when the use recording signal is applied. good.

【0106】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで防止するか、又はインク
の蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを用
いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号に
応じた付与によってインクが液化し、液状インクとして
吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固化
し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初めて
液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能であ
る。このような場合インクは、特開昭54−56847
号公報或いは特開昭60−71260号公報に記載され
るような、多孔質シート凹部又は貫通孔に液状又は固形
物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向
するような形態としても良い。本発明においては、上述
した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸
騰方式を実行するものである。
In addition, the temperature rise due to thermal energy is positively prevented by using it as energy for changing the state of the ink from a solid state to a liquid state, or solidified in a standing state for the purpose of preventing evaporation of the ink. Either ink may be used, or in any case, the ink may be liquefied by application of heat energy according to the recording signal and ejected as a liquid ink, or may already start to solidify when reaching the recording medium. The use of an ink having a property of being liquefied for the first time by thermal energy is also applicable to the present invention. In such a case, ink is disclosed in JP-A-54-56847.
JP-A No. 60-71260 or JP-A-60-71260, in a state in which the porous sheet is held as a liquid or solid material in a concave portion or a through-hole and faces the electrothermal converter. Is also good. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0107】更に加えて、本発明のインクジェット記録
装置の形態としては、ワードプロセッサやコンピュータ
等の情報処理機器の画像出力端末として一体、又は別体
に設けられるものの他、リーダと組み合せた複写装置、
更には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採
るものであってもよい。
In addition, as an embodiment of the ink jet recording apparatus of the present invention, in addition to those provided integrally or separately as an image output terminal of an information processing device such as a word processor and a computer, a copying apparatus combined with a reader,
Further, a facsimile apparatus having a transmission / reception function may be employed.

【0108】次に、上述した液体吐出ヘッドを搭載する
液体吐出装置の概略について説明する。図25は、上記
構成を有する液体吐出ヘッドを装着して適用することの
できる液体吐出装置の一例であるインクジェット記録装
置600の概略斜視図である。
Next, an outline of a liquid ejection apparatus equipped with the above-described liquid ejection head will be described. FIG. 25 is a schematic perspective view of an ink jet recording apparatus 600 which is an example of a liquid discharge apparatus to which the liquid discharge head having the above-described configuration can be mounted and applied.

【0109】図25において、インクジェットヘッドカ
ートリッジ601は、上述した液体吐出ヘッドとこの液
体吐出ヘッドに供給するインクを保持するインクタンク
とが一体となったものである。このインクジェットヘッ
ドカートリッジ601は、駆動モータ602の正逆回転
に連動して駆動力伝達ギア603、604を介して回転
するリードスクリュ605の螺旋溝606に対して係合
するキャリッジ607上に搭載されており、駆動モータ
602の動力によってキャリッジ607とともにガイド
608に沿って矢印a,b方向に往復移動される。被記
録媒体P’は、図示しない被記録媒体搬送手段によって
プラテンローラ609上を搬送され、紙押え板610に
よりキャリッジ607の移動方向にわたってプラテンロ
ーラ609に対して押圧される。
In FIG. 25, an ink jet head cartridge 601 is formed by integrating the above-described liquid discharge head and an ink tank for holding ink to be supplied to the liquid discharge head. The inkjet head cartridge 601 is mounted on a carriage 607 that engages with a spiral groove 606 of a lead screw 605 that rotates via driving force transmission gears 603 and 604 in conjunction with forward and reverse rotation of a driving motor 602. The carriage 607 is reciprocated along the guide 608 with the power of the drive motor 602 in the directions of arrows a and b. The recording medium P ′ is conveyed over the platen roller 609 by a recording medium conveying unit (not shown), and is pressed against the platen roller 609 by the paper pressing plate 610 in the moving direction of the carriage 607.

【0110】リードスクリュ605の一端の近傍には、
フォトカプラ611及び612が配設されている。これ
らはキャリッジ607のレバー607aのこの領域での
存在を確認し、駆動モータ602の回転方向切り換え等
を行うためのホームポジション検知手段である。
In the vicinity of one end of the lead screw 605,
Photocouplers 611 and 612 are provided. These are home position detecting means for confirming the presence of the lever 607a of the carriage 607 in this area and switching the rotation direction of the drive motor 602 and the like.

【0111】支持部材613は、上述のインクジェット
ヘッドカートリッジ601の吐出口のある前面(吐出口
面)を覆うキャップ部材614を支持するものである。
又、インク吸引手段615は、キャップ部材614の内
部にインクジェットヘッドカートリッジ601から空吐
出等されて溜まったインクを吸引するものである。この
インク吸引手段615によりキャップ内開口部(不図
示)を介してインクジェットヘッドカートリッジ601
の吸引回復が行われる。インクジェットヘッドカートリ
ッジ601の吐出口面を払拭するためのクリーニングブ
レード617は、移動部材618により前後方向(上記
キャリッジ607の移動方向に直交する方向)に移動可
能に設けられている。これらクリーニングブレード61
7及び移動部材618は、本体支持体619に支持され
ている。クリーニングブレード617は、この形態に限
らず、他の周知のクリーニングブレードであってもよ
い。
The support member 613 supports the cap member 614 that covers the front surface (discharge port surface) of the above-described ink jet head cartridge 601 having the discharge port.
Further, the ink suction means 615 is for suctioning the ink accumulated inside the cap member 614 due to idle discharge or the like from the inkjet head cartridge 601. The ink suction unit 615 allows the ink-jet head cartridge 601 to pass through an opening (not shown) in the cap.
Suction recovery is performed. A cleaning blade 617 for wiping the ejection port surface of the ink jet head cartridge 601 is provided so as to be movable in a front-rear direction (a direction perpendicular to the moving direction of the carriage 607) by a moving member 618. These cleaning blades 61
7 and the moving member 618 are supported by the main body support 619. The cleaning blade 617 is not limited to this mode, and may be another known cleaning blade.

【0112】液体吐出ヘッドの吸引回復操作にあたっ
て、吸引を開始させるためのレバー620は、キャリッ
ジ607と係合するカム621の移動に伴って移動し、
駆動モータ602からの駆動力がクラッチ切り換え等の
公知の伝達手段で移動制御される。インクジェットヘッ
ドカートリッジ601の液体吐出ヘッドに設けられた発
熱体に信号を付与したり、前述した各機構の駆動制御を
司ったりするインクジェット記録制御部は装置本体側に
設けられており、ここには図示しない。
In the suction recovery operation of the liquid discharge head, the lever 620 for starting suction moves with the movement of the cam 621 engaging with the carriage 607.
The movement of the driving force from the driving motor 602 is controlled by known transmission means such as clutch switching. An ink jet recording control unit for giving a signal to a heating element provided in the liquid ejection head of the ink jet head cartridge 601 and for controlling the driving of each mechanism described above is provided on the apparatus main body side. Not shown.

【0113】上述の構成を有するインクジェット記録装
置600は、図示しない被記録媒体搬送手段によりプラ
テンローラ609上を搬送される被記録媒体P’に対
し、インクジェットヘッドカートリッジ601は被記録
媒体P’の全幅にわたって往復移動しながら記録を行
う。
In the ink jet recording apparatus 600 having the above-described configuration, the recording medium P ′ conveyed on the platen roller 609 by the recording medium conveying means (not shown) corresponds to the entire width of the ink jet head cartridge 601. Recording while reciprocating over

【0114】[0114]

【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、以下の記載で部及び%とあ
るものは、特に断りのない限り重量基準である。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In the following description, parts and percentages are by weight unless otherwise specified.

【0115】先ず、ブラックインクの色材に使用するた
めのカチオン性の自己分散型カーボンブラックを、下記
のようにして作製した。30gの水にH3+64
+(CH3)3Cl-・I-が3.08g溶けた溶液中に、硝
酸銀1.69gを攪拌しながら加える。発生した沈殿物
をろ過により除去し、ろ液を、水70gに、比表面積が
230m2/gでDBPAが70ml/100gのカー
ボンブラック10gが分散している懸濁液に撹拌しなが
ら加える。次に、2.25gの濃塩酸を加え、それから
水10gに0.83gの亜硝ナトリウムが溶けた溶液を
加える。すると、下記に示す構造を有するNN+64
+(CH3)3基を有するジアゾニウム塩がカーボンブラ
ックと反応して、窒素ガスが発生する。窒素ガスの泡が
止まったら、その分散液を120℃のオーブンで乾燥す
る。この結果、カーボンブラックの表面にC64+(C
3)3基が付いた生成物が得られた。
First, a cationic self-dispersion type carbon black for use as a coloring material of a black ink was prepared as follows. Of water 30g H 3 N + C 6 H 4 N
+ (CH 3) 3 Cl - · I - is in a solution dissolved 3.08 g, is added with stirring silver nitrate 1.69 g. The generated precipitate is removed by filtration, and the filtrate is added to 70 g of water while stirring, to a suspension in which 10 g of carbon black having a specific surface area of 230 m 2 / g and DBPA of 70 ml / 100 g is dispersed. Next, 2.25 g of concentrated hydrochloric acid are added, and then a solution of 0.83 g of sodium nitrite dissolved in 10 g of water is added. Then, NN + C 6 H 4 having the structure shown below
A diazonium salt having an N + (CH 3 ) 3 group reacts with carbon black to generate nitrogen gas. When the bubbling of the nitrogen gas stops, the dispersion is dried in an oven at 120 ° C. As a result, C 6 H 4 N + (C
A product with 3 H 3 ) groups was obtained.

【0116】 [0116]

【0117】<実施例1>上記で得られた自己分散型の
カーボンブラックを用いて、下記の組成を有するブラッ
クインクを調製し、更に、下記の組成からなる各カラー
インクと組み合わせて実施例1のインクセットを作成し
た。 (1)ブラックインク(カチオン性) ・上記カーボンブラック 4部 ・エチレングリコール 8部 ・トリエチレングリコール 5部 ・1,5−ペンタンジオール 6部 ・水 77部
<Example 1> Using the self-dispersible carbon black obtained above, a black ink having the following composition was prepared, and further combined with each color ink having the following composition to obtain a black ink of Example 1. Created an ink set. (1) Black ink (cationic) ・ 4 parts of the above carbon black ・ 8 parts of ethylene glycol ・ 5 parts of triethylene glycol ・ 6 parts of 1,5-pentanediol ・ 77 parts of water

【0118】(2)イエローインク(アニオン性) ・C.I.アシッドイエロー23 3部 ・グリセリン 5部 ・ヘキシレングリコール 5部 ・尿素 7部 ・安息香酸ナトリウム 1.5部 ・水 78.5部(2) Yellow ink (anionic) I. Acid Yellow 23 3 parts ・ Glycerin 5 parts ・ Hexylene glycol 5 parts ・ Urea 7 parts ・ Sodium benzoate 1.5 parts ・ Water 78.5 parts

【0119】(3)マゼンタインク(アニオン性) ・C.I.アシッドレッド52 4部 ・2−ピロリドン 7部 ・トリエチレングリコールモノメチルエーテル7部 ・尿素 7部 ・アセチレノールEH(商品名:川研ファイン ケミカル製) 1部 ・ラウリン酸ナトリウム 2部 ・水 72部(3) Magenta ink (anionic) I. Acid Red 52 4 parts ・ 2-pyrrolidone 7 parts ・ Triethylene glycol monomethyl ether 7 parts ・ Urea 7 parts ・ Acetyleneol EH (trade name: manufactured by Kawaken Fine Chemical) 1 part ・ Sodium laurate 2 parts ・ Water 72 parts

【0120】(4)シアンインク(アニオン性) ・C.I.ダイレクトブルー199 3部 ・ジプロピレングリコール 8部 ・1,2,6−ヘキサントリオール 7部 ・尿素 6部 ・安息香酸アンモニウム 2部 ・水 74部(4) Cyan ink (anionic) I. Direct Blue 199 3 parts ・ Dipropylene glycol 8 parts ・ 1,2,6-hexanetriol 7 parts ・ Urea 6 parts ・ Ammonium benzoate 2 parts ・ Water 74 parts

【0121】<実施例2>上記で得られた自己分散型の
カーボンブラックを用いて、下記の組成を有するブラッ
クインクを調製し、更に、下記の組成からなる各カラー
インクと組み合わせて実施例2のインクセットを作成し
た。 (1)ブラックインク(カチオン性) ・上記カーボンブラック1 4部 ・エチレングリコール 8部 ・トリエチレングリコール 5部 ・1,5−ペンタンジオール 6部 ・水 77部
<Example 2> Using the self-dispersion type carbon black obtained above, a black ink having the following composition was prepared, and further combined with each color ink having the following composition to obtain a second example. Created an ink set. (1) Black ink (cationic) ・ 4 parts of the above carbon black ・ 8 parts of ethylene glycol ・ 5 parts of triethylene glycol ・ 6 parts of 1,5-pentanediol ・ 77 parts of water

【0122】(2)イエローインク(アニオン性) ・C.I.アシッドイエロー23 3部 ・グリセリン 5部 ・ヘキシレングリコール 5部 ・尿素 7部 ・ラウリル硫酸ナトリウム 1.5部 ・水 78.5部(2) Yellow ink (anionic) I. Acid Yellow 23 3 parts ・ Glycerin 5 parts ・ Hexylene glycol 5 parts ・ Urea 7 parts ・ Sodium lauryl sulfate 1.5 parts ・ Water 78.5 parts

【0123】(3)マゼンタインク(アニオン性) ・C.I.アシッドレッド52 4部 ・2−ピロリドン 7部 ・トリエチレングリコールモノメチルエーテル7部 ・尿素 7部 ・アセチレノールEH(商品名:川研ファイン ケミカル製) 1部 ・ベンゼンスルホン酸ナトリウム 2部 ・水 72部(3) Magenta ink (anionic) I. Acid Red 52 4 parts ・ 2-Pyrrolidone 7 parts ・ Triethylene glycol monomethyl ether 7 parts ・ Urea 7 parts ・ Acetyleneol EH (trade name: manufactured by Kawaken Fine Chemical) 1 part ・ Sodium benzenesulfonate 2 parts ・ Water 72 parts

【0124】(4)シアンインク(アニオン性) ・C.I.ダイレクトブルー199 3部 ・ジプロピレングリコール 8部 ・1,2,6−ヘキサントリオール 7部 ・尿素 6部 ・N−ラウロイメチルタウリンナトリウム 2部 ・水 74部(4) Cyan ink (anionic) I. Direct Blue 199 3 parts ・ Dipropylene glycol 8 parts ・ 1,2,6-hexanetriol 7 parts ・ Urea 6 parts ・ N-lauroymethyltaurine sodium 2 parts ・ Water 74 parts

【0125】<実施例3>上記で得られた自己分散型の
カーボンブラックを用いて、下記の組成を有するブラッ
クインクを調製し、更に、下記の組成からなる各カラー
インクと組み合わせて実施例3のインクセットを作成し
た。 (1)ブラックインク(カチオン性) ・上記カーボンブラック1 4部 ・エチレングリコール 8部 ・トリエチレングリコール 5部 ・1,5−ペンタンジオール 6部 ・水 77部
<Example 3> Using the self-dispersion type carbon black obtained above, a black ink having the following composition was prepared, and further combined with the respective color inks having the following compositions to obtain a third example. Created an ink set. (1) Black ink (cationic) ・ 4 parts of the above carbon black ・ 8 parts of ethylene glycol ・ 5 parts of triethylene glycol ・ 6 parts of 1,5-pentanediol ・ 77 parts of water

【0126】(2)イエローインク(アニオン性) ・C.I.アシッドイエロー23 3部 ・グリセリン 5部 ・ジエチレングリコール 5部 ・尿素 7部 ・アセチレノールEH(商品名:川研ファイン ケミカル製) 1部 ・ナフタレン−1,3,6−トリスルホン酸三 ナトリウム 2部 ・水 77部(2) Yellow ink (anionic) I. Acid Yellow 23 3 parts ・ Glycerin 5 parts ・ Diethylene glycol 5 parts ・ Urea 7 parts ・ Acetylene EH (trade name: manufactured by Kawaken Fine Chemical) 1 part ・ Naphthalene-1,3,6-trisulfonic acid trisodium 2 parts ・ Water 77 parts

【0127】(3)マゼンタインク(アニオン性) ・C.I.アシッドレッド52 4部 ・2−ピロリドン 7部 ・トリエチレングリコールモノメチルエーテル7部 ・尿素 7部 ・アセチレノールEH(商品名:川研ファイン ケミカル製) 1部 ・ナフタレン−1,3,6−トリスルホン酸三 ナトリウム 2部 ・水 72部(3) Magenta ink (anionic) I. Acid Red 52 4 parts ・ 2-Pyrrolidone 7 parts ・ Triethylene glycol monomethyl ether 7 parts ・ Urea 7 parts ・ Acetylene EH (trade name: manufactured by Kawaken Fine Chemical) 1 part ・ Naphthalene-1,3,6-trisulfonic acid Trisodium 2 parts ・ Water 72 parts

【0128】(4)シアンインク(アニオン性) ・C.I.ダイレクトブルー199 3部 ・プロピレングリコール 8部 ・1,2,6−ヘキサントリオール 7部 ・尿素 6部 ・アセチレノールEH(商品名:川研ファイン ケミカル製) 1部 ・1,5−ナフタレンジスルホン酸ジナトリウム2部 ・水 73部(4) Cyan ink (anionic) I. Direct Blue 199 3 parts ・ Propylene glycol 8 parts ・ 1,2,6-hexanetriol 7 parts ・ Urea 6 parts ・ Acetylene EH (trade name: manufactured by Kawaken Fine Chemical) 1 part ・ Disodium 1,5-naphthalenedisulfonic acid 2 parts ・ Water 73 parts

【0129】<比較例1>実施例1で用いた自己分散型
のブラックインクを用い、下記の組成からなる各カラー
インクと組み合わせて比較例1のインクセットを作成し
た。 (1)ブラックインク(カチオン性) ・上記カーボンブラック 4部 ・エチレングリコール 8部 ・トリエチレングリコール 5部 ・1,5−ペンタンジオール 6部 ・水 77部
<Comparative Example 1> An ink set of Comparative Example 1 was prepared using the self-dispersion type black ink used in Example 1 in combination with each color ink having the following composition. (1) Black ink (cationic) ・ 4 parts of the above carbon black ・ 8 parts of ethylene glycol ・ 5 parts of triethylene glycol ・ 6 parts of 1,5-pentanediol ・ 77 parts of water

【0130】(2)イエローインク ・C.I.アシッドイエロー23 3部 ・グリセリン 5部 ・ジエチレングリコール 5部 ・尿素 7部 ・アセチレノールEH(商品名:川研ファイン ケミカル製) 1部 ・水 79部(2) Yellow ink C.I. I. Acid Yellow 23 3 parts ・ Glycerin 5 parts ・ Diethylene glycol 5 parts ・ Urea 7 parts ・ Acetyleneol EH (trade name: manufactured by Kawaken Fine Chemical) 1 part ・ Water 79 parts

【0131】(3)マゼンタインク ・C.I.アシッドレッド52 4部 ・2−ピロリドン 7部 ・トリエチレングリコールモノメチルエーテル7部 ・尿素 7部 ・アセチレノールEH(商品名:川研ファイン ケミカル製) 1部 ・水 74部(3) Magenta ink C.I. I. Acid Red 52 4 parts ・ 2-pyrrolidone 7 parts ・ Triethylene glycol monomethyl ether 7 parts ・ Urea 7 parts ・ Acetyleneol EH (trade name: manufactured by Kawaken Fine Chemical) 1 part ・ Water 74 parts

【0132】(4)シアンインク ・C.I.ダイレクトブルー199 3部 ・プロピレングリコール 8部 ・1,2,6−ヘキサントリオール 7部 ・尿素 6部 ・アセチレノールEH(商品名:川研ファイン ケミカル社製) 1部 ・水 75部(4) Cyan ink I. Direct Blue 199 3 parts ・ Propylene glycol 8 parts ・ 1,2,6-hexanetriol 7 parts ・ Urea 6 parts ・ Acetyleneol EH (trade name: Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) 1 part ・ Water 75 parts

【0133】上記で得られた本実施例1〜3及び比較例
1のインクセットのブラックインクをBC−60カート
リッジ(キヤノン製)に、各カラーインクをBC−62
カートリッジ(キヤノン製)に充填し、インクジェット
カートリッジを作製した。次に、上記のようにして作製
したインクジェットカートリッジを、記録信号に応じた
熱エネルギーをインクに付与することによりインクを吐
出させるインクジェット記録装置であるBJF−800
(キヤノン製)に各々搭載して、印字試験を行い、以下
の評価を行った。尚、本実施例の評価に用いたBJF−
800は、各々のカラーインクと同一スキャン時にブラ
ックインクを記録媒体に付与し、更に、ブラックインク
の記録媒体への付与をカラーインク記録媒体への付与の
直前に行うことができるように改造したものである。そ
して印字方法としては、上記改造に基づき、ブラックイ
ンクを付与し、それと同一のスキャン時にカラーインク
をブラックインクの付与直後に当該ブラックインクを付
与した領域に隣接して付与するものとした。このように
して得られた記録物を下記の基準で評価した。その結果
を表1に示す。
The black inks of the ink sets of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 obtained above were placed in a BC-60 cartridge (manufactured by Canon), and the color inks were placed in a BC-62 cartridge.
A cartridge (manufactured by Canon Inc.) was filled to produce an ink jet cartridge. Next, BJF-800 which is an inkjet recording apparatus that ejects the ink by applying thermal energy according to a recording signal to the ink using the inkjet cartridge manufactured as described above.
(Manufactured by Canon Inc.), a printing test was performed, and the following evaluation was performed. In addition, the BJF-
Reference numeral 800 is a modified one in which black ink is applied to a recording medium during the same scan as each color ink, and further, black ink can be applied to the recording medium immediately before application to the color ink recording medium. It is. As a printing method, a black ink is applied based on the above-described modification, and a color ink is applied immediately adjacent to the black ink applied area immediately after the black ink is applied during the same scan. The recorded matter thus obtained was evaluated according to the following criteria. Table 1 shows the results.

【0134】(1) ブラックインクとカラーインクと
の間のブリーディング 上記印字試験は、キヤノン製コピー用紙:PB PAP
ER、ゼロックス製:4024PAPER、以上の普通
紙2紙を使用した。 (評価方法及び評価基準)上記2紙に各インクセットで
ブラックインクでベタ部を印字し、その直後に、それと
隣接するようにイエロー、又はマゼンタ、又はシアンイ
ンクでベタ部を印字した。評価基準は以下の通りであ
り、その評価結果を表に示した。
(1) Bleeding between Black Ink and Color Ink The above printing test was conducted using Canon copy paper: PB PAP
ER, manufactured by Xerox: 4024 PAPER, and the above two plain papers were used. (Evaluation Method and Evaluation Criteria) A solid portion was printed with black ink on each of the above two papers with each ink set, and immediately thereafter, a solid portion was printed with yellow, magenta, or cyan ink adjacent thereto. The evaluation criteria are as follows, and the evaluation results are shown in the table.

【0135】 A:全ての境界部で目視でブリードが認められない。 B:目視でわずかにブリードが見られるものの、実用上
全く問題ない。 C:目視で若干のブリードが見られるものの、許容範囲
内である。 D:目視で明らかなブリードが見られる。
A: No bleeding is visually observed at all the boundaries. B: Although slight bleeding can be visually observed, there is no practical problem. C: Although slight bleeding is observed visually, it is within an allowable range. D: Clear bleed is seen visually.

【0136】 上記表1の結果から明らかな様に、本発明にかかる実施
例1〜3のインクセットは、いずれもブリードに関して
優れた結果を示した。特に、カラーインク中に添加し
た、他のアニオン性物質として、スルホン酸基を有する
物質を用いた場合には、ブリードの緩和において特に顕
著な効果が認められる。
[0136] As is clear from the results in Table 1, the ink sets of Examples 1 to 3 according to the present invention all showed excellent results with respect to bleed. In particular, when a substance having a sulfonic acid group is used as the other anionic substance added to the color ink, a particularly remarkable effect in reducing bleeding is recognized.

【0137】[0137]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
いわゆる普通紙に対してブラックインクとカラーインク
を同一のスキャンで印字しても、ブラックインクとカラ
ーインクの境界部におけるブリーディングや白モヤが発
生することなく、高い印字濃度の高品位な画像を提供で
きるカラーインクジェット記録用インクセット、これを
用いるインクジェット記録方法及び記録用機器類が提供
される。更に、本発明によれば、ブラックインクに顔料
インクを用いているにもかかわらず、インクジェット用
インクとしての信頼性を確保し得るインクセットが得ら
れる。
As described above, according to the present invention,
Even if black ink and color ink are printed by the same scan on so-called plain paper, high-quality images with high print density are provided without bleeding or white haze at the boundary between black ink and color ink. Provided are an ink set for color ink jet recording that can be performed, an ink jet recording method using the ink set, and recording equipment. Further, according to the present invention, it is possible to obtain an ink set that can ensure the reliability as an inkjet ink despite using a pigment ink as a black ink.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】インクジェット記録装置ヘッドの縦断面図であ
る。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an ink jet recording apparatus head.

【図2】インクジェット記録装置ヘッドの縦横面図であ
る。
FIG. 2 is a vertical and horizontal view of an ink jet recording apparatus head.

【図3】図1に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外
観斜視図である。
FIG. 3 is an external perspective view of a head obtained by multiplying the head shown in FIG. 1;

【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。
FIG. 4 is a perspective view illustrating an example of an ink jet recording apparatus.

【図5】インクカートリッジの縦断面図である。FIG. 5 is a vertical sectional view of the ink cartridge.

【図6】記録ユニットの一例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view illustrating an example of a recording unit.

【図7】インクジェッット記録装置を示す斜視図であ
る。
FIG. 7 is a perspective view showing an ink jet recording apparatus.

【図8】図7の記録ヘッドユニットを示す斜視図であ
る。
8 is a perspective view showing the recording head unit of FIG.

【図9】記録ヘッドの発熱体付近の拡大断面図である。FIG. 9 is an enlarged sectional view of the vicinity of a heating element of a recording head.

【図10】液体吐出ヘッドを搭載可能なインクジェット
プリンタの一例の要部を示す概略斜視図である。
FIG. 10 is a schematic perspective view illustrating a main part of an example of an ink jet printer on which a liquid discharge head can be mounted.

【図11】液体吐出ヘッドを備えたインクジェトカート
リッジの一例を示す概略斜視図である。
FIG. 11 is a schematic perspective view showing an example of an ink jet cartridge provided with a liquid ejection head.

【図12】図11に示したインクジェットカートリッッ
ジに用いられている液体吐出ヘッドの一例の要部を模式
的に示す概略斜視図である。
FIG. 12 is a schematic perspective view schematically showing a main part of an example of a liquid ejection head used in the ink jet cartridge shown in FIG.

【図13】図11に示した液体吐出ヘッドの一例の一部
を抽出した概念図である。
FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a part of an example of the liquid ejection head illustrated in FIG. 11;

【図14】図13に示した吐出口の部分の拡大図であ
る。
FIG. 14 is an enlarged view of a discharge port shown in FIG.

【図15】図14に示した吐出口の部分のインク付着状
態を示す模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing the state of ink attachment at the ejection port shown in FIG. 14;

【図16】図13における主要部の模式図である。FIG. 16 is a schematic diagram of a main part in FIG.

【図17】図16中のX−X斜視断面形状に対応し図1
8〜図24と共に液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時
的に説明するための概略断面図である。
17 corresponds to a perspective sectional shape taken along line XX in FIG. 16 and FIG.
FIG. 25 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid discharging operation of the liquid discharging head with time along with FIGS. 8 to 24.

【図18】図16中のX−X斜視断面形状に対応し図1
7及び図19〜図24と共に液体吐出ヘッドの液体吐出
動作を経時的に説明するための概略断面図である。
FIG. 18 corresponds to the perspective sectional shape taken along line XX in FIG. 16;
FIG. 25 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid discharging operation of the liquid discharging head with time, together with FIG. 7 and FIGS.

【図19】図16中のX−X斜視断面形状に対応し図1
7、図18及び図20〜図24と共に液体吐出ヘッドの
液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図であ
る。
19 corresponds to a perspective sectional shape taken along line XX in FIG. 16 and FIG.
FIG. 27 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid discharging operation of the liquid discharging head with time, together with FIG. 7, FIG. 18, and FIGS.

【図20】図16中のX−X斜視断面形状に対応し図1
7〜図19及び図21〜図24と共に液体吐出ヘッドの
液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図であ
る。
FIG. 20 corresponds to a perspective sectional view taken along line XX in FIG. 16;
FIG. 25 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid discharging operation of the liquid discharging head with time along with FIGS. 7 to 19 and FIGS.

【図21】図16中のX−X斜視断面形状に対応し図1
7〜図20及び図22〜図24と共に液体吐出ヘッドの
液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図であ
る。
FIG. 21 corresponds to a perspective sectional shape taken along line XX in FIG.
FIG. 25 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid discharging operation of the liquid discharging head with time along with FIGS. 7 to 20 and FIGS.

【図22】図16中のX−X斜視断面形状に対応し図1
7〜図21及び図23、図24と共に液体吐出ヘッドの
液体吐出動作を経時的に説明するための概略断面図であ
る。
FIG. 22 corresponds to a perspective sectional shape taken along line XX in FIG.
FIG. 27 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid discharging operation of the liquid discharging head with time along with FIGS. 7 to 21 and FIGS.

【図23】図16中のX−X斜視断面形状に対応し図1
7〜図22及び図24と共に液体吐出ヘッドの液体吐出
動作を経時的に説明するための概略断面図である。
FIG. 23 corresponds to a perspective sectional shape taken along line XX in FIG.
FIG. 25 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid discharging operation of the liquid discharging head with time along with FIGS. 7 to 22 and 24.

【図24】図16中のX−X斜視断面形状に対応し図1
7〜図23と共に液体吐出ヘッドの液体吐出動作を経時
的に説明するための概略断面図である。
FIG. 24 corresponds to a perspective sectional shape taken along line XX in FIG.
FIG. 24 is a schematic cross-sectional view for explaining the liquid discharging operation of the liquid discharging head with time along with FIGS.

【図25】本発明の液体吐出ヘッドを装着して適用する
ことのできる液体吐出装置の一例であるインクジェット
記録装置600の概略斜視図である。
FIG. 25 is a schematic perspective view of an ink jet recording apparatus 600 which is an example of a liquid ejection apparatus to which the liquid ejection head of the present invention can be mounted.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13:ヘッド 14:インク溝 15:発熱ヘッド 16:保護膜 17:アルミニウム電極 18:発熱抵抗体槽 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:インク滴 25:被記録材 26:マルチ溝 27:ガラス板 28:発熱ヘッド 31:発熱体 32:液室 33:基板 34:隔壁 35:インク滴 36:保護膜 37:吐出口 38:インク液路 40:インク袋 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:ブレード 62:キヤップ 63:インク吸収体 64:吐出回復部 65:記録ヘッド 66:キヤリッジ 67:ガイド軸 68:モーター 69:ベルト 70:記録ユニット 71:ヘッド部 72:大気連通口 100:インクジェット記録ヘッド 101:気泡 102:記録ヘッド 103:記録ヘッドユニット 104:ガイド軸 105:ガイド軸 106:被記録材 107:スイッチ部と表示素子部 108:プラテン 109:送りローラ 110:回復系ユニット 111:キャリッジ 20Bk、20C、20M、20Y:インクのタンク 600:インクジェット記録装置 601:インクジェットヘッドカートリッジ 602:駆動モータ 603、604:駆動力伝達ギア 605:リードスクリュ 606:螺旋溝 607:キャリッジ 607a:レバー 608:ガイド 609:プラテンローラ 610:紙押え板 611、612:フォトカプラ 613:支持部材 614:キャップ部材 615:インク吸引手段 616:キャップ内開口部 617:クリーニングブレード 618:移動部材 619:本体支持体 620:(吸引開始)レバー 621:カム 832:吐出口 832a:起部 832b:伏部 931:電気熱変換素子(ヒータ、インク吐出エネルギ
ー発生素子) 933:インク供給口(開口部) 934:基板 935:オリフィスプレート(吐出口プレート) 935a:吐出口面 936:インク流路壁 936a:隔壁 940:吐出口部 1337:発泡室 1338:液流路 1141:溝 1141a:頂部 1004:メニスカス 1001:液体タンク 1006:移動駆動部 1008:ケーシング 1010:記録部 1010a:キャリッジ部材 1012:カートリッジ 1012Y,M,C,B:インクジェットカートリッジ 1014:ガイド軸 1016:ベルト 1018:モータ 1020:駆動部 1022a、1022b:ローラユニット 1024a、1024b:ローラユニット 1026:回復ユニット 1026a、1026b:プーリ 1028:用紙 1030:搬送装置 2701:カーボンブラック 2703:水分子 2705:カウンターイオン 2707:カリウムイオン 2709:ナトリウムイオン C:濡れインク FM:メニスカス後退方向 FC:メニスカス後退方向と反対方向 G:重心 I:インク Ia:主液滴(液体,インク) Ib,Ic:液体(インク) Id:溝部に付着したインク(溝内のインク) Ie:液流路内に残存しているインク L:液室(インク供給口)から吐出口に向かう線 N1:発泡室の幅寸法 N2:発泡室の長さ寸法 O:吐出口の中心 P’:被記録材 P:用紙の搬送方向 R:ベルトの回転方向 S:用紙の搬送方向と略直交する方向 T1:吐出口伏部寸法 w:隔壁の幅寸法
13: Head 14: Ink Groove 15: Heating Head 16: Protection Film 17: Aluminum Electrode 18: Heating Resistor Tank 19: Heat Storage Layer 20: Substrate 21: Ink 22: Discharge Orifice (Micro Hole 23: Meniscus 24: Ink Drop 25) : Recording material 26: Multi-groove 27: Glass plate 28: Heating head 31: Heating element 32: Liquid chamber 33: Substrate 34: Partition wall 35: Ink droplet 36: Protective film 37: Discharge port 38: Ink liquid path 40: Ink Bag 42: stopper 44: ink absorber 45: ink cartridge 51: paper supply unit 52: paper feed roller 53: paper discharge roller 61: blade 62: cap 63: ink absorber 64: ejection recovery unit 65: recording head 66: Carriage 67: Guide shaft 68: Motor 69: Belt 70: Recording unit 71: Head 72: Atmospheric communication port 1 00: inkjet recording head 101: air bubble 102: recording head 103: recording head unit 104: guide shaft 105: guide shaft 106: recording material 107: switch and display element 108: platen 109: feed roller 110: recovery unit 111: Carriage 20Bk, 20C, 20M, 20Y: Ink tank 600: Inkjet recording device 601: Inkjet head cartridge 602: Driving motor 603, 604: Driving force transmission gear 605: Lead screw 606: Spiral groove 607: Carriage 607a: Lever 608: Guide 609: Platen roller 610: Paper holding plate 611, 612: Photocoupler 613: Support member 614: Cap member 615: Ink suction means 616: Opening inside cap 617: C Cleaning blade 618: Moving member 619: Main body support 620: Lever 621: Cam 832: Discharge port 832a: Initiating portion 832b: Depressed portion 931: Electrothermal conversion element (heater, ink discharge energy generating element) 933: Ink Supply port (opening) 934: Substrate 935: Orifice plate (discharge port plate) 935a: Discharge port surface 936: Ink channel wall 936a: Partition wall 940: Discharge port 1337: Bubble chamber 1338: Liquid channel 1141: Groove 1141a : Top portion 1004: Meniscus 1001: Liquid tank 1006: Movement drive unit 1008: Casing 1010: Recording unit 1010 a: Carriage member 1012: Cartridge 1012 Y, M, C, B: Inkjet cartridge 1014: Guide shaft 1016: Belt 1018: Mo Data 1020: drive units 1022a, 1022b: roller unit 1024a, 1024b: roller unit 1026: recovery unit 1026a, 1026b: pulley 1028: paper 1030: transport device 2701: carbon black 2703: water molecule 2705: counter ion 2707: potassium ion 2709: sodium ion C: wet ink F M: meniscus backward F C: meniscus retraction direction opposite direction G: center of gravity I: ink I a: main droplet (liquid ink) I b, I c: liquid (ink) I d : ink attached to the groove (ink in the groove) I e : ink remaining in the liquid flow path L: line from liquid chamber (ink supply port) to discharge port N 1 : width dimension of bubbling chamber N 2 : length dimension of foaming chamber O: center of discharge port P ': recording material P: paper transport method Direction R: Rotation direction of belt S: Direction substantially perpendicular to the paper transport direction T 1 : Discharge port protrusion w: Wall width of partition

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 薬師川 祐子 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 滝沢 吉久 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yuko Yakushigawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Yoshihisa Takizawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Non Corporation

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくともブラックインクとカラーイン
クとを含む2色以上のインクを用いてカラー画像を被記
録材上に記録するためのインクジェット記録用インクセ
ットであって、上記ブラックインクが、カチオン性の自
己分散型カーボンブラックを有し、且つ、上記カラーイ
ンクが、アニオン性の染料と他のアニオン性物質とを有
することを特徴とするカラーインクジェット記録用イン
クセット。
An ink set for ink-jet recording for recording a color image on a recording material using at least two colors of ink including at least a black ink and a color ink, wherein the black ink is a cationic ink Wherein the color ink comprises an anionic dye and another anionic substance.
【請求項2】 カラーインクに含まれるアニオン性物質
が、カルボキシル基を含む請求項1に記載のカラーイン
クジェット記録用インクセット。
2. The ink set for color inkjet recording according to claim 1, wherein the anionic substance contained in the color ink contains a carboxyl group.
【請求項3】 カラーインクに含まれるアニオン性物質
が、スルホン基を含む請求項1に記載のインクジェット
記録用インクセット。
3. The ink set for inkjet recording according to claim 1, wherein the anionic substance contained in the color ink contains a sulfone group.
【請求項4】 スルホン基が複数ある請求項3に記載の
インクジェット記録用インクセット。
4. The ink set for inkjet recording according to claim 3, wherein the ink set has a plurality of sulfone groups.
【請求項5】 カラーインクに含まれるアニオン性物質
が、芳香族環にスルホン基が置換された物質である請求
項1に記載のカラーインクジェット記録用インクセッ
ト。
5. The ink set for color inkjet recording according to claim 1, wherein the anionic substance contained in the color ink is a substance in which an aromatic ring is substituted with a sulfone group.
【請求項6】 スルホン基が複数ある請求項5に記載の
インクジェット記録用インクセット。
6. The ink set for inkjet recording according to claim 5, wherein the ink set has a plurality of sulfone groups.
【請求項7】 カラーインクに含まれるアニオン性の染
料が、スルホン基を含む染料である請求項1〜6のいず
れか1項に記載のインクジェット記録用インクセット。
7. The ink set for ink-jet recording according to claim 1, wherein the anionic dye contained in the color ink is a dye containing a sulfone group.
【請求項8】 カチオン性の自己分散型カーボンブラッ
クを含んでいるブラックインクを記録信号に応じてオリ
フィスから吐出させる工程;及びアニオン性の染料を含
んでいるカラーインクを記録信号に応じて吐出させる工
程、を有しているインクジェット記録方法において、該
カラーインクとして、アニオン性物質を更に含んでいる
カラー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。
8. A step of ejecting a black ink containing a cationic self-dispersible carbon black from an orifice according to a recording signal; and ejecting a color ink containing an anionic dye according to a recording signal. An ink jet recording method comprising the steps of: using a color ink further containing an anionic substance as the color ink.
【請求項9】 前記ブラックインク及び前記カラーイン
クを吐出させる各々の工程が、該ブラックインク及び該
カラーインクに熱エネルギーを作用させて吐出させる工
程を含んでいる請求項8に記載のインクジェット記録方
法。
9. The ink jet recording method according to claim 8, wherein each step of discharging the black ink and the color ink includes a step of applying thermal energy to the black ink and the color ink to discharge the black ink and the color ink. .
【請求項10】 カチオン性の自己分散型カーボンブラ
ックを含んでいるブラックインクを収容している第1の
インク収容部、アニオン性の染料と他のアニオン性物質
とを含んでいるカラーインクを収容している第2のイン
ク収容部、及び、上記第1のインク収容部に収容されて
いるブラックインク及び上記第2のインク収容部に収容
されているカラーインクの各々を吐出させるためのヘッ
ドを具備していることを特徴とする記録ユニット。
10. A first ink container containing a black ink containing a cationic self-dispersible carbon black, and containing a color ink containing an anionic dye and another anionic substance. And a head for discharging each of the black ink contained in the first ink containing section and the color ink contained in the second ink containing section. A recording unit, comprising:
【請求項11】 上記ヘッド部が、インクに熱エネルギ
ーを作用させてインクを吐出させるヘッドである請求項
10に記載の記録ユニット。
11. The recording unit according to claim 10, wherein the head section is a head that ejects the ink by applying thermal energy to the ink.
【請求項12】 カチオン性の自己分散型カーボンブラ
ックを含んでいるブラックインクを収容している第1の
インク収容部、及び、アニオン性の色材と他のアニオン
性物質とを含んでいるカラーインクを収容している第2
のインク収容部を具備していることを特徴とするインク
カートリッジ。
12. A first ink containing section containing a black ink containing a cationic self-dispersible carbon black, and a color containing an anionic coloring material and another anionic substance. Second containing ink
An ink cartridge characterized by comprising the above ink storage section.
【請求項13】 カチオン性の自己分散型カーボンブラ
ックを含んでいるブラックインクを収容している第1の
インク収容部、アニオン性の色材と他のアニオン性物質
とを含んでいるカラーインクを収容している第2のイン
ク収容部、及び、上記ブラックインク及び上記カラーイ
ンクを各々吐出させるためのヘッド部を具備しているこ
とを特徴とするインクジェット記録装置。
13. A first ink containing section containing a black ink containing a cationic self-dispersible carbon black, and a color ink containing an anionic coloring material and another anionic substance. An ink jet recording apparatus comprising: a second ink storage unit that stores therein; and a head unit that ejects the black ink and the color ink, respectively.
【請求項14】 前記ヘッド部が、インクに熱エネルギ
ーを作用させてインクを吐出させるヘッドである請求項
13に記載のインクジェット記録装置。
14. The ink jet recording apparatus according to claim 13, wherein the head section is a head that ejects the ink by applying thermal energy to the ink.
【請求項15】 前記第1及び第2のインク収容部に収
容されているブラックインク及びカラーインクの各々
を、前記ヘッド部に供給するためのインク供給手段を具
備している請求項13に記載のインクジェット記録装
置。
15. An ink supply unit according to claim 13, further comprising an ink supply unit for supplying each of black ink and color ink contained in said first and second ink containing units to said head unit. Inkjet recording device.
【請求項16】 インクジェット記録方法によって形成
されたブラック画像とインクジェット記録方法で形成さ
れたカラー画像との境界領域におけるブリーディングの
緩和方法であって、上記ブラック画像を、カチオン性の
自己分散型カーボンブラックを含んでいるブラックイン
クで形成し、且つ、上記カラー画像を、アニオン性の色
材と他のアニオン性物質とを含んでいるカラーインクで
形成することを特徴とするブリーディング緩和方法。
16. A method for alleviating bleeding in a boundary region between a black image formed by an ink jet recording method and a color image formed by an ink jet recording method, wherein the black image is formed of a cationic self-dispersible carbon black. Wherein the color image is formed with a color ink containing an anionic coloring material and another anionic substance.
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