JP2001164160A

JP2001164160A - 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緩和方法

Info

Publication number: JP2001164160A
Application number: JP2000295895A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Teraoka; 恒寺岡; Yoichi Takada; 陽一高田; Yuuko Yakushigawa; 祐子薬師川; Yoshihisa Takizawa; 吉久滝沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 2000-09-28
Publication date: 2001-06-19

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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、ＭＯＧＵＬＬ（以上、キャボット製）、Ｃｏ
ｌｏｒＢｌａｃｋＦＷ−１、ＣｏｌｏｒＢｌａｃ
ｋＦＷ１８、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＳ１７０、Ｃ
ｏｌｏｒＢｌａｃｋＳ１５０、Ｐｒｉｎｔｅｘ３
５、ＰｒｉｎｔｅｘＵ（以上、デグッサ製）等が挙げら
れる。

【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。

【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
Ｈ₄ＣＯＯＭ、−ＰｈＳＯ₃Ｍ、−ＰｈＣＯＯＭ、−Ｃ₅
Ｈ₁₀ ⁺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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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（ＭｉｒｒｏｒＰｒｏｊｅｃｔｉｏｎＡ
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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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）。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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）Ｉ_a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。

【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）Ｉ_a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。

【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。

【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Ｉ_b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Ｉ_bが切断され、吐出方向の速度ベクトルを保つ主液
滴Ｉ_aとヒータ９３１の表面上に拡がった液体Ｉ_c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。

【００９１】主液滴Ｉ_a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Ｉ_c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。

【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、
Ｉ_dは溝部に付着したインク（溝内のインク）を、又、
Ｉ_eは液流路内に残存しているインクを表している。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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Ｈ₃Ｎ⁺Ｃ₆Ｈ₄Ｎ
⁺(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⁺Ｃ₆Ｈ₄
Ｎ⁺(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Ｃ₆Ｈ₄Ｎ⁺(Ｃ
Ｈ₃)₃基が付いた生成物が得られた。

【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

【０１１８】（２）イエローインク（アニオン性）・Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２３３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

【０１１９】（３）マゼンタインク（アニオン性）・Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２４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

【０１２０】（４）シアンインク（アニオン性）・Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９３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

【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１４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

【０１２２】（２）イエローインク（アニオン性）・Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２３３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

【０１２３】（３）マゼンタインク（アニオン性）・Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２４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

【０１２４】（４）シアンインク（アニオン性）・Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９３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

【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１４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

【０１２６】（２）イエローインク（アニオン性）・Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２３３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

【０１２７】（３）マゼンタインク（アニオン性）・Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２４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

【０１２８】（４）シアンインク（アニオン性）・Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９３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

【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

【０１３０】（２）イエローインク・Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー２３３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

【０１３１】（３）マゼンタインク・Ｃ．Ｉ．アシッドレッド５２４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

【０１３２】（４）シアンインク・Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９３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

【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。

【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：ＰＢＰＡＰ
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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット記録装置ヘッドの縦断面図であ
る。

【図２】インクジェット記録装置ヘッドの縦横面図であ
る。

【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。

【図４】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図で
ある。

【図５】インクカートリッジの縦断面図である。

【図６】記録ユニットの一例を示す斜視図である。

【図７】インクジェッット記録装置を示す斜視図であ
る。

【図８】図７の記録ヘッドユニットを示す斜視図であ
る。

【図９】記録ヘッドの発熱体付近の拡大断面図である。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図１４】図１３に示した吐出口の部分の拡大図であ
る。

【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。

【図１６】図１３における主要部の模式図である。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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Ｆ_M：メニスカス後退方向Ｆ_C：メニスカス後退方向と反対方向Ｇ：重心Ｉ：インクＩ_a：主液滴（液体，インク）Ｉ_b，Ｉ_c：液体（インク）Ｉ_d：溝部に付着したインク（溝内のインク）Ｉ_e：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

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims

【特許請求の範囲】

【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。