CN101218103A - 热喷墨墨和使用该墨的墨盒 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种墨盒，其即使经过长期贮藏，例如在物流或安装在记录设备上的状态下，也不引起驱动脉冲的显著变化，不引起输出图像的显著变化，显示满意的传输特性和打印耐久性，在打印时不引起显著的温度升高，并可以稳定形成良好的图像。该墨盒包括设置有用于产生热能以通过输送口输送墨的发热部的热喷墨头并贮藏墨。该墨盒的特征在于：在其中将包含选自由硅的氧化物、氮化物和碳化物组成的组中的至少一种化合物的保护层设置于发热部与墨接触的表面上，该墨包含溶解保护层的材料，以及多元羧酸或其碱金属或碱土金属、铵的盐或伯、仲、叔胺的盐或类似物质，该多元羧酸或其碱金属或碱土金属、铵的盐或伯、仲、叔胺的盐或类似物质的含量X(质量％)满足1≤X≤30。

Description

热喷墨墨和使用该墨的墨盒
技术领域
本发明涉及具有优良的贮藏稳定性的热喷墨墨和用于容纳该墨的墨盒。
背景技术
喷墨记录方法为包括引起小墨滴飞到普通纸或专用光泽介质以形成图像的记录方法。该方法已随着记录设备的价格降低和该设备记录速度的提高的进步而迅速普及。特别是，因为数码相机已经普及，对照片图片质量的需求日益增高，要求图像质量的额外的改善和在额外的高速下打印。因此，要求比常规技术更为复杂的技术，该技术的实例包括：墨滴尺寸的降低；喷嘴排列密度增大；与喷嘴数量增加有关的头长度的增大；和对墨滴喷射的控制。
另一方面，热喷墨记录模式为包括以下的模式：通过使用热能使墨发泡；再将墨喷射至记录介质。该模式使高速、高密度、高精度、高质量记录成为可能，并且适于着色和记录设备的尺寸缩小。用于该记录模式的普通头包括：用于喷墨记录头的基板，在其上生产用于使墨发泡的热元件和电连接至该热元件的配线；在该基板上用于喷射墨的流路。
此外，以各种方式改进用于该喷墨记录头的基板以便节省输入的电能并且可以防止与墨的发泡相关的发热部破坏导致的基板寿命的缩短。特别地，以多种方式改进置于一对配线图案间的用于保护热元件的保护层免受墨的影响。
从热效率的观点，保护层具有高热传导率或小厚度是有利的。然而，从保护连接至热元件的配线免受墨影响的观点，保护层具有大的厚度是有利的。因此，从能效和可靠性的观点，保护层的厚度必须设定为最佳厚度。特别地，与墨接触的层同时受到由墨发泡引起的气穴损伤，即机械损伤，和在高温下由与墨组分的化学反应引起的损伤，即化学损伤的影响，所以需要充分考虑机械损伤和化学损伤的影响。
考虑到前述，喷墨基板的保护层通常具有对于抗机械损伤和化学损伤具有高稳定性的层作为上层(即，与墨接触的层)，和将用于保护配线的绝缘层作为下层。具体地说，通常，将机械和化学同时极为稳定的Ta层作为上层形成，并将可容易通过使用现存半导体生产设备形成并且稳定的SiN层、SiO层或SiC层作为下层形成。
对前述的具体描述如下。将具有厚度在约0.2μm以上至1μm以下的范围内的SiN层作为配线上的保护层形成，然后形成作为上层的保护层。称为耐气穴层的Ta层具有厚度在0.2μm至0.5μm的范围内，因为该层充当克服气穴损伤的层而作为上层形成。以此构成，达到喷墨基板的热元件的寿命和可靠性之间的兼容。
日本专利申请特开平05-330048公开，作为使用热头的喷墨技术，使用包含特定比例Si、N或Ir的材料用于热元件以改善耐久性和热转化效率的喷墨头。还公开从改善热头的喷射耐久性和抑制由喷射引起的沉积至发热部的沉淀(参见日本专利申请特开平06-093218)的观点，包含特定浓度螯合剂的墨。还公开包含具有甲基或亚甲基和羧基的酸的铵盐(参见日本专利申请特开2002-012803)的墨。那些常规技术各自涉及与喷射期间有关的对Ta层腐蚀的抑制或当将Ta层配置为发热部保护层的表面层时对沉积到Ta层上的沉淀的抑制。此外，墨以特定浓度包含特定化合物，从而对沉淀的沉积和由喷射期间引起的Ta层的腐蚀之间的平衡进行优化以延长墨的寿命。
发明内容
在其中将喷墨头直接安装在储墨器上以使头和储墨器彼此一体化的墨盒的情况下，根据成本和生产，需要将该头直接装配(implemented)在构成墨盒的塑料外壳上。因此，采用根据如上所述的热模式的此喷墨头趋于引起与喷嘴数量和喷嘴排列密度的增加有关的发泡导致的热累积，所以在某些情况下热效率损失。此外，从节省输入的电能的观点，要求具有高热效率的构成。
考虑到前述，本发明的发明人已研究通过将上层从保护层除去，通过只用绝缘层作为主要由氮化硅、氧化硅或碳化硅如SiN、SiO或SiC组成的下层构成保护层以替代上层和下层。此构成对热效率是有利的，并且对以下的抑制是有利的：由层缺陷引起的产量减少；以及成本的增加，因为该构成为简单层构成。该构成对抗气穴损伤的耐久性也是有利的，因为热效率提高并且输入的电能可因此减少。即，通过只用如上所述常规为下层的绝缘层构成保护层对于具有根据热模式的喷墨头的一体化墨盒是优选的。
然而，作为另外的具体研究的结果，本发明的发明人已发现具有该构成的根据热模式的喷墨头包括下列新问题。即，本发明人最近揭示将氮化硅、氧化硅或碳化硅作为主要组分的绝缘保护层在墨中溶解，并且保护层的厚度在不包括发泡和假设例如物流的长期贮藏期间降低。此外，保护层厚度的降低提高施加于墨的发泡能量，所以在头上施加驱动脉冲时，与由异常发泡引起的喷射故障有关的图像劣化和由发热部温度异常降低引起的打印耐久性降低趋于发生。这是本发明的第一个问题。
认为上述现象通过与以下不同的机理发生：由常规已知的发泡现象引起的高温高压下的热冲击；和由于气穴等引起的发热部的腐蚀。本发明的发明人进行的研究显示，在由发泡引起的发热部的耐久性和由上述不包括发泡的物流贮藏引起的绝缘保护层的溶解之间没有关联。甚至在各自具有充分的由发泡引起的喷射耐久性的墨和头的组合中，在某些情况下由于上述溶解现象，墨的贮藏稳定性劣化。
另一方面，墨可能含有杂质或多价金属，杂质是构成墨的材料的杂质，多价金属的来源从墨所接触的构件析出的。本发明的发明人已证实，在喷墨头的喷嘴部沉淀的多价金属是造成墨喷射故障的原因。特别地，现已提高图像质量的改善，在喷墨头中喷嘴数量和喷嘴排列密度的额外增加是超前的。此外，墨的喷射故障主要影响特别是在此类头中的图像的形成，所以必须尽可能地防止墨的喷射故障。本发明的发明人已将防止墨的喷射故障作为本发明的第二问题。
另外，本发明的发明人已发现包含特定着色剂的墨溶解上述绝缘保护层。对墨中的着色剂同时强调其耐候性和彩色显影性而进行选择，因为着色剂是对打印机的图像特性具有显著影响的重要因素。因而，在某些情况下，具有改善喷墨记录图像质量的能力的着色剂溶解绝缘保护层而降低保护层厚度。此外，保护层厚度的降低提高待施加于墨的发泡能量，所以在头上施加驱动脉冲时，与由于异常发泡的喷射故障有关的图像劣化和由于发热部温度异常升高导致的打印耐久性降低趋于发生。这是本发明的第三问题。
通过如下所述的本发明达到上述目的。根据本发明的一个方面，提供用于贮藏墨的墨盒，其包含设置有产生用于从喷射口喷射墨的热能的发热部的热喷墨头，其中该发热部在其与墨接触的表面具有包含选自由氧化硅、氮化硅和碳化硅组成的组中的至少一种的保护层，并且该墨包含溶解该保护层的物质和由下列通式(1)表示的化合物，并且在墨中由通式(1)表示的化合物的含量X(质量％)满足1≤X≤30的关系：
式(1)
其中A表示具有1至4个碳原子的亚烷基或亚链烯基(alkenylene)，其与氮原子、羰基和R3形成环，R1和R4的每一个独立地表示氢原子、羟基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的链烯基、取代或非取代的酰基、氨基甲酰基、取代或非取代的羧基和取代或非取代的磺酰基的任一种，R2表示键合至A的任意碳原子的基团，R2表示氢原子、羟基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的链烯基、取代或非取代的酰基、氨基甲酰基、取代或非取代的羧基和取代或非取代的磺酰基的任一种，n表示0至4的整数，并且R3表示碳或氮原子。
根据本发明的另一方面，提供用于热喷墨头的墨，该热喷墨头设置有产生用于从喷射口喷射墨的热能的发热部，其中该发热部在其与墨接触的表面具有包含选自由氧化硅、氮化硅和碳化硅组成的组中的至少一种的保护层，并且该墨包含溶解该保护层的物质和由下列通式(1)表示的化合物，并且在墨中由通式(1)表示的化合物的含量X(质量％)满足1≤X≤30的关系：
式(1)
其中A表示具有1至4个碳原子的亚烷基或亚链烯基，其与氮原子、羰基和R3形成环，R1和R4的每一个独立地表示氢原子、羟基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的链烯基、取代或非取代的酰基、氨基甲酰基、取代或非取代的羧基和取代或非取代的磺酰基的任一种，R2表示键合至A的任意碳原子的基团，R2表示氢原子、羟基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的链烯基、取代或非取代的酰基、氨基甲酰基、取代或非取代的羧基和取代或非取代的磺酰基的任一种，n表示0至4的整数，并且R3表示碳或氮原子。
根据本发明，提供以下：喷墨墨，在将墨施加于根据热模式的，其中设置用于与墨接触的表面的保护层只由包含氧化硅、氮化硅和碳化硅的任一种的绝缘保护层构成的喷墨头的情况下，该喷墨墨显示小的驱动脉冲变化和小的输出的图像变化，提供充分的喷射特性和充分的打印耐久性，显示小的与打印有关的温度升高，并且即使在物流或长期贮藏在例如其中将墨安装在记录设备上的状态下之后也能够稳定形成良好图像；以及墨盒。
附图说明
图1为记录头(即墨盒)的透视图。
图2为记录头(即墨盒)的分解图。
图3为记录元件基板的部分剖视图。
图4A和4B为各自示意性表示热喷墨头的喷嘴结构的图。
图5为示意性示出Si基板的图。
图6为记录头(即墨盒)的部分截面图。
图7为表示喷墨记录设备的图。
图8为表示由通式(1)或(2)表示的化合物浓度和适合使用的多元羧酸浓度的图。
具体实施方式
本发明的发明人已发现良好地抑制保护层溶解的特定的化合物。此外，已发现特定化合物和溶解保护层的物质在墨中的共存可防止由于保护层厚度降低引起的图像劣化和打印耐久性的降低，以及保持连贯喷射可靠性，从而完成了本发明。
下文中，将通过优选实施方案更详细地描述本发明。
(墨)
甚至当该墨与保护层长期接触时，本发明的墨也可有效抑制由包含氮化硅、氧化硅或碳化硅的材料形成的保护层的溶解。另外，因为该墨甚至可抑制由于多价金属洗脱引起的有害作用，并同时保持高水平的喷射可靠性，所以该墨是优良的。下文中，将具体描述根据本发明的墨的组分。
(溶解保护层的物质)
如下所述对特定物质是否符合本发明的″溶解保护层的物质″进行判断。首先，在尺寸11mm×5mm的硅晶片的表面形成具有厚度400nm的SiN层。接着，在60℃下将具有SiN层的硅晶片浸没在封闭容器内50mmol/l待判断的物质的溶液中。一周以后，将具有SiN层的硅晶片取出，用纯水洗涤并干燥，然后测量SiN层的厚度。将得到的测量结果为与浸没前的SiN层厚度相比，浸没后使厚度减少5％以上的物质定义为本发明的″溶解保护层的物质″。应注意SiN层的厚度可通过常规方法测量。例如，该厚度可通过使用非接触式厚度测量设备(商品名：NANOSPEC/AFT Model 210，由Nanometorics Japan，Ltd.制造)测量。
本发明的发明人已试验证实上述试验条件基本符合将装有墨的墨盒静止保存约2年的状态。此外，已证实上述试验条件基本与60℃下30天的条件等同，该条件为以下所示的实施例的任一者中墨盒贮藏的条件。因此，在上述的试验条件下硅晶片浸没到溶液中的时期的1周，与实施例的任一者中进行的墨盒贮藏试验的时期30天相比较短。如下描述本发明的发明人考虑该时期间的差异的原因。在上述实验条件下，上述包含溶解保护层的物质的溶液体积值不限定，这是因为体积以使SiN层的溶解不受由溶解引起的化学物质在溶液中浓度的增加的影响的方式而增加。同时，与试验条件下溶液的体积相比，在实际的墨盒中与保护层接触的墨体积是确定的并且极小，所以待溶解的化学物质的浓度增加。结果，保护层溶解的速度慢，所以认为应当将储藏试验时期设定为长于硅晶片在上述试验条件下浸没到溶液中的时期。
溶解保护层的物质不特别限定，只要该物质满足上述条件即可。本发明的发明人发现的特定物质的实例包括下列化合物(3)和(4)，在某些情况下其每种可作为着色剂掺入墨中。关于那些着色剂的每种溶解保护层的具体机理不明。然而，本发明的发明人猜想，在每一上述着色剂的特定位置与充当保护层组分的硅螯合而引起层厚度的降低。
化合物(3)
化合物(4)
另外，本发明的发明人已对在掺入墨的组分中除着色剂外溶解保护层的物质溶解保护层的机理进行广泛的研究。结果，已发现与硅形成螯合物的物质在保护层中使硅离子化而将硅溶解在墨中，所以将保护层腐蚀，并且因此层厚度降低。
因此，本发明的发明人已对与其为形成保护层组分的硅容易地形成螯合物的化合物进行研究。结果，已揭示当墨包含多元羧酸或其盐时，在物流贮藏期间保护层的溶解显著地发生。该多元羧酸或其盐的具体实例包括柠檬酸、草酸、丙二酸、马来酸、琥珀酸、富马酸、衣康酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸、癸二酸、二聚酸、均苯四酸、偏苯三酸、葡萄糖酸和EDTA及其盐。该盐的具体实例包括：碱金属或碱土金属的盐；铵盐；即伯、仲、叔胺盐。在那些之中，特别优选柠檬酸及其盐。
应注意，在本发明中，虽然着色剂或部分羧酸或盐以离子状态存在于墨中，为了方便，此状态通过使用术语″包含着色剂″、″包含酸″或″包含盐″表示。
(抑制保护层溶解的化合物)
本发明的发明人已对抑制设置给发热部与墨接触的表面的保护层的溶解的化合物进行了广泛研究。结果，已发现以上述通式(1)表示的化合物可有效地抑制保护层的溶解。该化合物抑制保护层溶解的机理不明。然而，本发明的发明人假想机理如下：由通式(1)表示的化合物具有的极性具有使该化合物不与保护层中的硅螯合而与保护层中的硅相互作用的适当的值，所以将该化合物向保护层表面附近吸引而保护保护层的表面。结果，可有效防止溶解保护层的物质与硅螯合。
此外，由通式(1)表示的化合物能够有效防止作为长期贮藏的结果的由于着色剂或类似物质的沉淀引起的喷嘴口堵塞，以及由于与水分蒸发有关的墨的粘度增加引起的间断喷射特性的劣化，因为该化合物在保水性和在着色剂中的溶解性等方面是优良的。然而，随着由通式(1)表示的化合物分子量的增加，其在着色剂等中的溶解性趋于降低。结果，可能发生由于长期贮藏而导致喷嘴口堵塞的问题。另外，当具有此高分子量的化合物以预定质量浓度掺入墨中时，具有此高分子量的化合物的摩尔数与具有低分子量的化合物相比变小。结果，甚至当具有此高分子量的化合物分子具有保水性时，预料到新问题，即其中趋于发生水分的蒸发或间断喷射特性降低，其与具有此高分子量的化合物的保水能力相对低于具有低分子量的化合物的事实有关。根据这些观点，本发明的发明人已发现，由下列通式(2)表示的化合物作为抑制保护层溶解的化合物是更优选的：
式(2)
Figure A20068002494100141
其中R1和R4的每一个表示具有1至4个碳原子的取代或非取代的烷基、氢原子、羟基、羧基和磺酰基的任一种，R2表示键合至除了R3以外组成五元环的氮原子、羰基或碳原子的基团，R2表示氢原子、羟基、具有1至4个碳原子的取代或非取代的烷基、羧基和磺酰基的任一种，n表示0至4的整数并且R3表示碳或氮原子。
由通式(2)表示的化合物的优选实例包括亚乙基脲、2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮-1-(2-羟乙基)和二甲基咪唑啉酮。
当以极小量加入以上示例的用于本发明的抑制保护层溶解度物质的每一种时，难以抑制保护层的溶解。相反，当以极大量加入每种物质时，难以通过其与着色剂或类似物质的组合保持高水平的喷射可靠性。因此，必须将掺入墨的抑制保护层溶解的物质的浓度控制在特定范围内以使得墨的喷射可靠性能够保持，并且可以有效抑制保护层的溶解。具体地，当墨包含溶解保护层的物质时，由通式(1)表示的化合物在墨中的含量X(质量％)满足1≤X≤30的关系。当由通式(1)表示的化合物的含量相对于墨的总质量小于1质量％时，变得难以有效抑制保护层的溶解。当该含量相对于墨的总质量大于30质量％时，变得难以保持墨的喷射可靠性。
同时，已揭示溶解保护层的物质中的多元羧酸及其盐在物流贮藏期间显著溶解保护层。然而，该多元羧酸及其盐在将墨充入和储藏在储墨器中时各自捕获从与墨接触的构件洗脱的痕量金属离子或类似物质，并稳定地将金属离子或类似物质溶解于墨中。该行为具有例如，在以下情况下对不可溶金属氢氧化物或氧化物在喷嘴喷射口部的沉淀的抑制作用：例如，其中将头安装在打印机主体上并长期放置，使喷嘴处于干燥状态的情况，或其中在连续打印时未使用过的喷嘴干燥的状态反复出现的情况。
本发明的发明人已发现，当各自充当溶解保护层的物质的多元羧酸及其盐掺入墨中时，对由于长期贮藏引起的保护层的溶解的抑制和由于从储墨器洗脱的杂质导致的喷射稳定性劣化的降低之间的兼容性必须达到。为达到该兼容性，本发明的发明人已发现，溶解保护层的物质在墨中的浓度和抑制保护层的溶解的化合物在墨中的浓度之间存在优选的关系。具体地，由通式(1)表示的充当抑制保护层在墨中的溶解的化合物的含量X(质量％)和多元羧酸及其盐的含量Y(mmol/l)优选满足0.001≤Y≤0.02X+0.09的关系。该范围对应于图8中外侧梯形的范围。
另外，从热转化效率和耐久性的观点，要与下面将描述的头发热部的墨直接接触的包含氧化硅、氮化硅或碳化硅的保护层的厚度优选50nm以上至500nm以下。在厚度范围中，热转化效率敏感地易受由保护层在墨中的溶解引起的厚度降低的影响。结果，损害效果，如异常发泡和待喷射的墨的量或墨喷射速度的大的变化趋于发生。从此观点，上述由通式(1)表示的化合物的含量X(质量％)特别优选满足3≤X≤25的关系。此外，多元羧酸及其盐的含量Y(mmol/l)特别优选满足0.01≤Y≤0.01X+0.1的关系。该范围对应于图8中内侧梯形的范围。
下文中，将具体描述根据本发明的墨的其它任意组分。
(着色剂)
掺入根据本发明的墨的着色剂的优选实例示于以下，但着色剂不限于下列。
C.I.直接黄：8、11、12、27、28、33、39、44、50、58、85、86、87、88、89、98、100、110、132、173等
C.I.酸性黄：1、3、7、11、17、23、25、29、36、38、40、42、44、76、98、99等
C.I.食用黄：3等
C.I.颜料黄：1、2、3、12、13、14、15、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、114、128、138、180等
C.I.直接红：2、4、9、11、20、23、24、31、39、46、62、75、79、80、83、89、95、197、201 、218、220、224、225、226、227、228、229、230等
C.I.酸性红：6、8、9、13、14、18、26、27、32、35、42、51、52、80、83、87、89、92、106、114、115、133、134、145、158、198、249、265、289等
C.I.食用红：87、92、94等
C.I.直接紫：107等
C.I.颜料红：2、5、7、12、48:2、48:4、57:1、112、122、123，168、184、202等
C.I.直接蓝：1、15、22、25、41、76、77、80、86、90、98、106、108、120、158、163、168、199、226、307等
C.I.酸性蓝：1、7、9、15、22、23、25、29、40、43、59、62、74、78、80、90、100、102、104、112、117、127、138、158、161、203、204、221、244等
C.I.颜料蓝：1、2、3、15、15:2、15:3、15:4、16、22、60等
C.I.酸性橙：7、8、10、12、24、33、56、67、74、88、94、116、142等
C.I.酸性红：111、114、266、374等
C.I.直接橙：26、29、34、39、57、102、118等
C.I.食用橙：3等
C.I.活性橙：1、4、5、7、12、13、14、15、16、20、29、30、84、107等
C.I.分散橙：1、3、11、13、20、25、29、30、31、32、47、55、56等
C.I.颜料橙：43等
C.I.颜料红：122、170、177、194、209、224等
C.I.酸性绿：1、3、5、6、9、12、15、16、19、21、25、28、81、84等
C.I.直接绿：26、59、67等
C.I.食用绿：3等
C.I.活性绿：5、6、12、19、21等
C.I.分散绿：6、9等
C.I.颜料绿：7、36等
C.I.酸性蓝：62、80、83、90、104、112、113、142、203、204、221、244等
C.I.活性蓝：49等
C.I.酸性紫：17、19、48、49、54、129等
C.I.直接紫：9、35、47、51、66、93、95、99等
C.I.活性紫：1、2、4、5、6、8、9、22、34、36等
C.I.分散紫：1、4、8、23、26、28、31、33、35、38、48、56等
C.I.颜料蓝：15:6等
C.I.颜料紫：19、23、37等
C.I.直接黑：17、19、22、31、32、51、62、71、74、112、113、154、168、195等
C.I.酸性黑：2、48、51、52、110、115、156等
C.I.食用黑：1、2等
炭黑
此外，其它可优选用于本发明的着色剂的实例包括各自由下列通式(5)至(11)的任一个表示的着色剂：
通式(5)
Figure A20068002494100191
其中每个m独立地表示1或2，并且每个M1独立地表示氢原子、碱金属、碱土金属或有机胺的阳离子或铵离子。
由通式(5)表示的着色剂结构的合适的具体实例包括但不限于以下示于表1中的此结构。为了方便，将通式(5)两端的环结构定义为A环和B环，并将取代位置如下列通式(6)中所示的定义。以下示于表1中的数字各自表示示例化合物Y1至Y5中磺酸基的取代位置：
通式(6)
Figure A20068002494100192
其中每个m独立地表示1或2，并且每个M1独立地表示氢原子、碱金属、碱土金属或有机胺的阳离子或铵离子。
表1：示例化合物Y1至Y4
  编号     A环取代基的位置     B环取代基的位置
    Y1     2     4
    Y2     4     4
    Y3     2     4、6
    Y4     4、6     4
由通式(6)表示的着色剂结构的合适的具体实例包括但不限于，下列式中所示的示例化合物Y1。
示例化合物Y1
Figure A20068002494100201
其它黄色类着色剂的实例包括具有在WO 99/43754和WO02/081580中描述的结构的化合物：
通式(6)
Figure A20068002494100202
其中R1表示氢原子、烷基、羟基低级烷基、环己基、单烷基氨基烷基或二烷基氨基烷基和氰基低级烷基的任一种，Y表示氯原子、羟基、氨基和单烷基氨基或二烷基氨基(其在烷基上可具有选自由磺酸基、羧基和羟基组成的组中的取代基)的任一种，且R2、R3、R4、R5和R6各自独立地表示氢原子、具有1至8个碳原子的烷基和羧基的任一种，条件是R2、R3、R4、R5和R6不同时表示氢原子。
由通式(7)表示的着色剂优选的具体实例包括具有下列游离酸形式的结构的示例化合物M1至M7。在本发明中，那些化合物中的示例化合物M7特别优选使用：
示例化合物M1
Figure A20068002494100211
示例化合物M2
Figure A20068002494100212
示例化合物M3
Figure A20068002494100213
示例化合物M4
Figure A20068002494100214
示例化合物M5
Figure A20068002494100221
示例化合物M6
Figure A20068002494100222
示例化合物M7
Figure A20068002494100223
通式(8)
其中1＝0至2，m＝1至3且n＝1至3，条件是1+m+n＝3或4，取代基的取代位置为4-或4′-位置，M表示碱金属或铵，R1和R2各自独立地表示氢原子、磺酸基和羧基的任一种，条件是R1和R2不同时表示氢原子，Y表示氯原子、羟基、氨基和单烷基氨基或二烷基氨基的任一种。
在各自由通式(8)表示的着色剂中，优选使用由以下所得的酞菁化合物：使用通过使4-磺基邻苯二甲酸衍生物和邻苯二甲酸衍生物(或邻苯二甲酸酐衍生物)在金属化合物存在下相互反应得到的4-磺基邻苯二甲酸衍生物或酞菁化合物作为原料；并在将磺酸基转化为氯化砜基后使原料与胺化剂在有机胺存在下反应。即，已发现使用只在式(8)中4-和4′位置引入非取代的磺酰胺基(-SO2NH2)和取代磺酰胺基[下列通式(9)]得到的酞菁化合物的墨在耐环境气体性(environmental gas resistance)方面是极为优异的：
通式(9)
其中R1和R2各自独立地表示氢原子、磺酸基和羧基的任一种，条件是R1和R2不同时表示氢原子，Y表示氯原子、羟基、氨基和单烷基氨基或二烷基氨基的任一种。
由通式(9)表示的基团优选的具体实例包括具有下列游离酸形式的结构的基团。当然，特别优选使用示例化合物C1：
示例化合物C1
示例化合物C2
Figure A20068002494100242
示例化合物C3
示例化合物C4
示例化合物C5
Figure A20068002494100245
示例化合物C6
Figure A20068002494100251
示例化合物C7
Figure A20068002494100252
通式(10)
其中R1和R2各自独立地表示氢原子、羟基、氨基、羧基、磺酸基、具有1至4个碳原子的烷基或具有1至4个碳原子的烷氧基，R3和R4各自独立地表示氢原子，具有1至4个碳原子的烷基，具有1至4个碳原子的烷氧基，羟基，具有1至4个碳原子并且可由羟基或具有1至4个碳原子的烷氧基取代的烷基，具有1至4个碳原子并可由羟基、具有1至4个碳原子的烷氧基、磺酸基或羧基取代的烷氧基或由烷基或酰基取代的氨基，并且n表示0或1；
通式(11)
Figure A20068002494100254
其中R5、R6、R7和R8各自独立地表示氢原子，羟基，氨基，羧基，磺酸基，具有1至4个碳原子的烷基，具有1至4个碳原子的烷氧基，由羟基、具有1至4个碳原子的烷氧基、磺酸基或羧基取代的烷氧基，具有1至4个碳原子并可额外地由羧基或磺酸基取代的烷氧基或由苯基、烷基或酰基取代的氨基，并且n表示0或1。
示例化合物Bk1至Bk3以游离酸形式示于以下，作为由式(10)表示的着色剂的优选的具体实例，并且示例化合物Bk4至Bk6以游离酸形式示于以下作为由式(11)表示的着色剂的优选的具体实例。然而，要用于本发明中的着色剂不限于这些化合物。此外，可同时使用以下所示的此着色剂的两种以上。在上述化合物中，特别优选同时使用示例化合物Bk3和示例化合物Bk4。
示例化合物BK1
Figure A20068002494100261
示例化合物BK2
Figure A20068002494100262
示例化合物BK3
Figure A20068002494100271
示例化合物Bk4
示例化合物Bk5
Figure A20068002494100273
示例化合物Bk6
Figure A20068002494100274
<水溶性有机溶剂和添加剂>
通过在水性介质中将溶解保护层的物质、由通式(1)表示的化合物和上述着色剂的任一种溶解或分散得到根据本发明的墨。优选将水和水溶性有机溶剂的混合介质用作该水性介质。此时，对掺入何种水溶性有机溶剂无特别限定。可任意使用各种水溶性有机溶剂的任一种。对该水溶性有机溶剂不特别限定，只要它们为水溶性即可，其实例包括醇、多元醇、聚乙二醇、乙二醇醚、含氮极性溶剂和含硫极性溶剂。可用于本发明的墨的水溶性有机溶剂的实例示于以下，但本发明不限于这些水溶性有机溶剂。
该水溶性有机溶剂的具体实例包括：各自具有1至4个碳原子的链烷醇，如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇；酰胺类，如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺；酮类或酮醇类，如丙酮和双丙酮醇；醚类，如四氢呋喃和二噁烷；聚亚烷基二醇，如聚乙二醇和聚丙二醇；其中亚烷基具有2至6个碳原子的亚烷基二醇，如乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、1，2，6-己三醇、硫二甘醇、己二醇和二甘醇；低级烷基醚乙酸酯，如聚乙二醇单甲基醚乙酸酯；多元醇的低级烷基醚，如乙二醇单甲基(或乙基)醚、二甘醇甲基(或乙基)醚和三甘醇单甲基(或乙基)醚；多元醇，如三羟甲基丙烷和三羟甲基乙烷；甘油；N-甲基-2-吡咯烷酮；2-吡咯烷酮；和1，3-二甲基-2-咪唑啉酮。可单独使用上述水溶性有机溶剂的每种，或它们的两种或更多种作为混合物使用。
此外，该墨可任选包含各种添加剂，如表面活性剂、pH调节剂、防锈剂、防腐剂、防霉剂、抗氧化剂、抗还原剂、蒸发促进剂、螯合剂和水溶性聚合物。
(成套墨)
本发明的成套墨优选在一个储墨器中的多种墨的组合。如何组合墨颜色不特别限定；可组合具有同样颜色的墨，或可组合色相彼此不同的墨。该成套墨的具体实例包括：三基色，即青色、品红色和黄色组成的成套墨；  由黑色墨和浅青色墨及浅品红色墨(所谓的淡青色墨和淡品红色墨)组成的并且适于输出照相图像的成套墨；由专色(spot color)，即红、绿和蓝色组成的成套墨；由黑色墨和浅黑色墨以及更浅黑色墨(所谓的灰色墨和浅灰色墨)组成的成套墨。然而，本发明不特别限于那些成套墨。
本发明的发明人已对上述问题进行广泛研究。结果，本发明人已发现，将与硅形成螯合物的化合物在多种墨的每种中的浓度设定在特定范围内，抑制用于形成头的发热部的保护层的氮化硅、氧化硅或碳化硅的溶解，甚至在长期贮藏后也保证良好的喷射特性，并使图像能够稳定形成。特别地，在保护层溶解的速度随着在一个储墨器中组合的墨的种类很大改变的情况下，喷射墨的喷嘴发热部的电阻波动，所以很难控制施加于发热部的电脉冲信号。此外，即使在控制电脉冲信号以克服由于保护层的溶解引起的电阻波动的情况下，存在为每种颜色控制电脉冲信号的需求。该需求不是优选的，  因为电脉冲的驱动变得复杂，而复杂的驱动是造成头或打印机主体成本升高的原因。另一方面，即使在没有根据保护层溶解速度进行脉冲控制的情况下，施加于墨的任一种的发泡能量与施加于其它墨的任一种的发泡能量不同，所以在初始阶段设定的喷射的墨滴的量和墨滴喷射的速度改变。结果，施加于记录介质的每种墨滴的量的偏离；或每种墨滴撞击记录介质的位置的偏离，与只有一种墨的情况相比趋于显著，因而导致图像劣化趋于发生的问题。
因此，在本发明中，与墨的每种接触的保护层溶解的速度优选控制在特定范围内。具体地，优选以下：墨的每种包含溶解保护层的物质和由通式(1)表示的化合物；以及由通式(1)表示的化合物在墨中的含量X(质量％)满足1≤X≤30的关系。另外，更优选以下：墨的每种包含多元羧酸或其盐；并且多元羧酸及其盐在墨中的含量Y(mmol/l)满足0.001≤Y≤0.02X+0.09的关系。掺入墨的任一种中的由通式(1)表示的化合物的含量和掺入其它墨的任一种中的由通式(1)表示的化合物的含量之间的最大差值特别优选8质量％以下。
(墨盒)
接下来，将参照附图描述本发明的实施方案。应当注意，在此引入并形成此部分的附图示出本发明的多个方面，并与说明书组合用于解释本发明的规则和原理。图1、2、3、4A、4B、5和6是各自用于解释实施或应用于本发明的合适的记录头的说明性视图。下文将参照那些附图描述每一组件。
如图1和图2每一者所示，本发明的记录头(即，墨盒)以头和储墨器彼此一体化的方式构成。图1和图2每一者中的记录头(即，墨盒)H1001安装有三种颜色的墨：青色墨、品红色墨和黄色墨。通过使安装在喷墨记录设备主体上的支座(carriage)定位的方式和通过电接触将记录头H1001固定和支承，且该记录头可从该支座上拆卸。头安装的每种墨在用完后可替换。
接下来，更详细地描述构成记录头(墨盒)的各个组件。
(记录头(即，墨盒))
本实施例中的记录头(即，墨盒)H1001是根据鼓泡喷墨(注册商标)模式的记录头，该模式使用产生热能的电热换能器使得依据电信号墨的膜沸腾(film boiling)。该记录头是电热换能器和喷墨口彼此相对配置的所谓侧喷枪(side-shooter)型记录头。在本发明中，从将高质量图像输出到普通纸和高速打印的角度出发，该头优选具有150个以上的喷嘴以间距300dpi以上配置并且从每一喷嘴喷射的墨量为30pl以下的喷嘴列。另外，从照相图像质量和高速打印之间相容性的角度出发，该头优选具有100个以上的喷嘴以600dpi以上间距配置的喷嘴列，从该每一喷嘴喷射的墨量为6pl以下。
(1-1)记录头(即，墨盒)
记录头(即，墨盒)H1001用于喷射三种颜色的墨，即，青色、品红色和黄色墨。如图2的分解透视图所示，该头包括记录元件基板H1101、电配线带H1301和墨供给/保持构件H1501。该头进一步包括过滤器H1701、H1702和H1703，墨吸收构件H1601、H1602和H1603，盖构件H1901和密封构件H1801。
(1-1-1)记录元件基板
图3是用于说明该记录元件基板H1101构造的部分剖切视图。用于三种墨，即青色、品红色和黄色墨的三个墨供给口H1102彼此平行地形成。成排放置的电热换能器H1103和成排放置的喷射口H1107在每一墨供给口H1102的两侧以锯齿形配置和形成，使得墨供给口夹在电热换能器排和喷射口排之间。另外，电配线、保险丝、电极部H1104等形成在硅基板H1110上。墨流路壁H1106和喷射口H1107各自由树脂材料在所得物上借助光刻技术形成。各自由Au或类似材料制成的凸块H1105在电极部H1104中形成以给电配线供电。
(1-1-2)喷嘴结构
图4A和4B是各自示意性地示出为将根据本发明的墨施加至喷墨头而设置的喷嘴部分的图。图4A是示出从喷嘴的喷射口侧观察喷嘴时喷嘴形状的图。图4B是示出沿图4A的虚线X-Y剖切的横截面图。在图4B中，附图标记H2101表示硅基板，附图标记H2102表示由热氧化层构成的蓄热层。另外，附图标记H2103表示也用于蓄热并由例如氧化硅层或氮化硅层构成的层间层，附图标记H2104表示抗发热层，附图标记H2105表示由金属材料如Al、Al-Si或Al-Cu构成配线的金属配线层。另外，附图标记H2106表示由例如氧化硅层、氮化硅层或碳化硅层构成并同样起绝缘层作用的保护层。其中，保护层H2106与墨直接接触，因此要求该层对例如碱化学稳定并具有对物理冲击的充分的耐受性，而且为该层提供电绝缘性也是很必要的。因此，氮化硅层或碳化硅层可尤其适合用作形成该层的材料。另外，附图标记H2107表示发热部，在抗发热层H2104的热元件中产生的热作用于墨。
喷墨头中的发热部H2107是这样一个部分：其暴露于由热元件中产生的热造成的高温；并主要接受与墨的发泡和发泡后的气泡收缩有关的气穴冲击或墨的化学作用。因此，发热部H2107设置有保护层H2106，以保护电热换能器免受气穴冲击和墨的化学作用。从在施加于热元件的电脉冲的有效转化方面重要的热转化效率；和保护免受由于与发泡现象有关的墨引起的物理冲击和化学腐蚀的角度出发，保护层H2106的厚度优选在50nm至500nm的范围内。
即，当厚度小于50nm时，发热部的喷射耐久性可能不充分，或者输入能量的波动易受由于贮存引起的保护层的溶解而带来的厚度变化的影响。另一方面，当厚度大于500nm时，发泡需要大的能量，且在喷嘴以高密度配置和喷射墨的频率增大的情况下，喷嘴温度可能趋于升高。另外，在本发明中，保护层的厚度尤其优选100nm以上至450nm以下，以便可另外增加喷嘴的数量，可另外增加喷嘴配置的密度，可另外增强发热部的喷射耐久性。用于喷射墨的设置有喷射口H2109的喷射元件通过在保护层H2106上使用流路形成构件H2108形成。
图4A和4B的每一者的斜线部H2110为填充墨的喷嘴部的液体室部分。墨由配置在喷嘴部右侧的共通液体室H2111供给。在已经于发热部H2107中发泡形成气泡之后，墨从喷射口H2109挤出并以墨滴的形式喷射。
另外，在本发明中以附图标记H2110表示的喷嘴的液体室体积与墨接触的保护层H2106的面积之间的关系是重要的。通常，为了当喷墨头和储墨器彼此一体化于其中的墨盒在例如物流的情况下长时间贮存时可以抑制墨的干燥，喷射口H2109以密封装置如密封带或热熔融粘合剂封住。因此，使喷嘴的液体室H2110的墨处于墨在喷嘴的液体室中长时间滞留的状态下。结果，液体室内的墨和保护层H2106互相接触的状态继续下去，从而认为保护层在墨中逐渐溶解。
本发明的发明人进行的研究已揭示出如下：当墨盒贮存在这种状态下时，存在于墨液体室H2110中的墨很少流动，当溶解的硅的浓度饱和时，保护层的溶解达到平衡，此后溶解几乎不再进行。考虑到以上所述，本发明人已发现，通过将喷嘴的液体室H2110的体积与作为喷嘴的液体室H2110中的墨所接触的最外表面的保护层H2106的表面积的比率控制在一定范围内，能够在一定程度上抑制保护层H2106的溶解。具体而言，每一喷嘴的液体室H2110的体积与墨所接触的每一喷嘴部分的保护层H2106的部分的表面积的比率优选调整到50μm3/μm2以下，因此，当在例如物流贮存时保护层与墨长期接触的状态继续时，保护层的溶解得以抑制。
另外，当试图在10kHz以上的高频率下驱动头时，喷嘴的结构受到限制，因此，从喷射性能的角度出发，该比率更优选在5μm3/μm2以上至40μm3/μm2以下的范围内。应该注意，此处定义的每一喷嘴的墨液体室的体积(喷嘴液体室的体积)是指对应图4A和4B每一者中的附图标记H2110的部分，且为从共通液体室H2111分支出并到达喷射口H2109的墨流路部分的体积。另外，此处使用的术语“与墨接触的每一喷嘴部分的保护层部分的表面积”对应于作为与墨接触的喷嘴部分的最外表面的保护层H2106部分的表面积，更具体地就是与液体室H2110中的墨接触的保护层的表面积。
另外，在如在电热换能器和喷墨口彼此相对配置的图中所示的所谓的侧喷枪型记录头的情况下，各个喷嘴配置在共通液体室的两端以彼此相对，因此，墨流路不具有笔直的结构而具有弯曲结构。弯曲结构是优选的，这是因为在长期贮存时在每一喷嘴和共通墨液体室之间几乎不发生墨的对流，作为形成保护层的组分的硅化合物的溶解在喷嘴中容易饱和，抑制了保护层厚度的降低。
(1-1-3)电配线带
电配线带H1301形成电信号通路以向记录元件基板H1101施加用于喷墨的电信号，将要引入记录元件基板的开口形成于该带中。将要连接到记录元件基板的电极部H1104的电极端子H1304形成于该开口边缘附近。另外，将用于从设备的主体接收电信号的外部信号输入端子H1302形成在电配线带H1301中。电极端子H1304和外部信号输入端子H1302通过连续铜箔配线图案连接。
电配线带H1301与第二记录元件基板H1101通过电连接凸块H1105与电极端子H1304通过热超声接触接合法而电连接。凸块H1105形成于第二记录元件基板H1101的电极部H1104，电极端子H1304相应于第二记录元件基板H1101的电极部H1104形成于电配线带H1301中。
(1-1-4)墨供给/保持构件
墨供给/保持构件H1501通过成型树脂形成，可通过例如注塑成型、压塑成型或加热成形而成型的热塑性树脂材料可合适地用作该构件的组件。合适的热塑性树脂的优选的实例包括但不限于聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯和聚苯醚，以及它们的混合物和改性产物。其中，优选聚苯醚，尤其优选聚苯醚与苯乙烯类材料的合金。从改进形状刚性和抑制气体透过性的角度出发，与5至40质量％填料混合的热塑性树脂材料优选用作树脂材料。优选填料的实例包括但不限于无机物质如玻璃、二氧化硅和石墨(即黑铅)。要求高水平的耐墨性和焊接性，在如本实施方案的将记录头直接设置在墨供给/保持构件上的情况下，还要求高水平的例如由热引起的与粘合剂的粘合性和线性热膨胀性。从那些所需性质平衡的角度出发，尤其优选通过将聚苯醚与苯乙烯类材料的合金和填料混合获得的树脂材料。
如图2所示，墨供给/保持构件H1501具有欲单独保持的任一吸收构件H1601、H1602和H1603的空间，以产生用于保持它们中的青色、品红色和黄色墨的负压。墨供给/保持构件H1501进一步提供形成用于引导墨至记录元件基板H1101的各个墨供给口H1102的独立的墨流路的墨供给功能。优选通过压缩聚丙烯(PP)纤维获得的每一墨吸收构件H1601、H1602和H1603可通过压缩聚氨酯纤维获得。各个墨流路的上游部分与墨吸收构件H1601、H1602和H1603的边界部分通过分别焊接到过滤器H1701、H1702和H1703而连接，以防止灰尘进入记录元件基板H1101。可为SUS金属筛网型的每一过滤器H1701、H1702和H1703优选为SUS金属纤维烧结型。
用于将各种墨，即青色、品红色和黄色墨供给至记录元件基板H1101的墨供给口H1201形成于墨流路的下游部分。将记录元件基板H1101以这样的方式以高位置精确性接合和固定到墨供给/保持构件H1501：使记录元件基板H1101的每一墨供给口H1102与墨供给/保持构件H1501的墨供给口H1201连通。用于接合的第一粘合剂优选这样的粘合剂：具有低粘度和低固化温度；在短时间内固化；具有固化后相对高的硬度；和具有耐墨性。例如，主要由环氧树脂组成的热固性粘合剂用作第一粘合剂，这时粘合剂层的厚度优选约50μm。
通过使用第二粘合剂将电配线带H1301的部分后表面接合和固定到墨供给口H1201周围的平坦表面。第二记录元件基板H1101和电配线带H1301彼此电连接的部分用第一密封化合物H1307和第二密封化合物H1308密封(参见图6)，以使他们彼此电连接的部分免受墨的腐蚀和外部冲击。第一密封化合物H1307主要密封任一电配线带H1301的外部信号输入端子H1302和任一记录元件基板的凸块H1105连接的部分的后表面侧，以及记录元件基板的外周部分。第二密封化合物H1308密封任一外部信号输入端子H1302与任一凸块H1105连接的上述部分的前表面侧。另外，将电配线带H1301的未结合部分弯曲，并且通过例如热填隙或结合而固定于基本垂直于具有墨供给口H1201的墨供给/保持构件H1501表面的侧面。
(1-1-5)盖构件
将盖构件H1901焊接到墨供给/保持构件H1501的上开口，从而该构件封闭墨供给/保持构件H1501内的独立空间。应该注意，盖构件H1901具有用于使墨供给/保持构件H1501内的各个室的压力波动消失的细开口H1911、H1912和H1913以及与各个开口连通的细凹槽H1921、H1922和H1923。细凹槽H1921和H1922的其它端与在细凹槽H1923中的某一中点汇合。另外，密封构件H1801覆盖细开口H1911、H1912和H1913，细凹槽H1921和H1922，以及细凹槽H1923的大部分，细凹槽H1923的其它端部是敞开的，从而形成通气孔。优选形成这种具有迷宫结构的通气孔，这是因为这种形成可有效抑制墨挥发性组分从通气孔蒸发。另外，盖构件H1901具有用于将记录头固定于喷墨记录设备的嵌合部H1930。
类似于墨供给/保持构件的与填料混合的树脂材料可合适地用于盖构件。即使当上述树脂材料用于每一墨供给/保持构件和盖构件时，也不能避免来自树脂材料自身的水分透过。因此，即使当设置具有迷宫结构的上述通气孔时，也发生某种程度的墨的蒸发。
(1-2)在喷墨记录设备上安装记录头(即，墨盒)
如图1所示，记录头H1001包括：用于将该头引导至该头安装在喷墨记录设备主体的支座上的位置的安装导轨H1560；以及通过使用头放置杠杆将该头安装与固定到支座的嵌合部H1930。该头进一步包括在X方向(即，支座扫描方向)的对接部H1570、在Y方向(即，记录介质传送方向)的对接部H1580和在Z方向(即，喷墨方向)的对接部H1590，以将该头定位于该头安装于支座的预定位置。该头通过上述对接部定位，从而在电配线带H1300和H1301上的外部信号输入端子H1302与作为设置于支座的内部电接触部的触脚(contact pin)以精确方式电接触。
(1-3)区动记录头的方法
当脉冲状电信号施加于示于图4A和4B中的头的金属配线层H2105时，抗发热层H2104的发热部H2107急速发热，使在与发热部的表面接触的墨中产生气泡。气泡的压力使弯月面突出。然后，墨通过头的喷射口H2109喷射而成为小墨滴，墨滴飞到记录介质。
接下来，将描述γ值。γ值是表示实际输入的能量与鼓泡喷墨头能喷射墨的临界能量之比的因数。即，输入的能量E以以下等式(A)表示，其中P表示施加到鼓泡喷墨头的脉冲的宽度(当分开施加多个脉冲时，为脉冲的总宽度)，V表示施加的电压，R表示加热器的电阻。
E＝P×V2/R    (A)
这时，γ值以下面的等式(B)给出，其中Eth表示鼓泡喷墨头能喷射墨的加热器所需的最小能量，Eop表示当实际驱动头时输入的能量。
γ＝Eop/Eth    (B)
另外，从驱动鼓泡喷墨头的条件测定γ值的实用方法为以下方法。
首先，在驱动头之前，得到在给定电压下鼓泡喷墨头喷射墨的合适脉冲宽度。接下来，逐渐缩短脉冲宽度，得到头停止喷射墨的脉冲宽度。上述脉冲宽度前立刻头能够喷射墨的最小脉冲宽度用Pth表示。γ值由以下等式(C)确定，其中Pop表示驱动头时实际使用的脉冲宽度。
γ＝Pop/Pth    (C)
为了可以稳定喷射墨，优选在如上所述定义的γ值在1.10至1.50的范围内的条件下驱动头。这种驱动条件额外防止结垢粘附于加热器，从而能够额外延长记录头的寿命。另外，可通过以下方法检查发热部在长期贮存前后的加热电阻的变化：测量储墨器刚生产之后的最小脉冲宽度Pth0和长期贮存之后的最小脉冲宽度Pth1；根据以下等式(D)确定它们之间的变化率。
α(％)＝100×(Pth1-Pth0)/Pth0    (D)
Pth的变化率α优选小于30％，以可以稳定喷射墨，尤其是可以满足各种喷射特性如关系到发泡状态稳定性的喷墨量的波动；墨供给至喷嘴的再填充性(refill property)；关系到施加于发热部的能量波动的由于连续喷射造成的蓄热性；以及喷射耐久性。特别是当想要甚至输出照相图像时，α优选小于20％，这是因为，为了使从一个喷嘴喷射的墨量的优选范围可为6pl以下，需要以提高的精度控制墨的稳定喷射。
(喷墨记录设备)
接下来，将描述其上能够安装如上所述的盒型记录头的液体喷射记录设备。图7是示出其上能够安装本发明的液体喷射记录头的记录设备实例的示例性视图。在图7所示的记录设备中，图1中所示的记录头H1001相对于支座102定位并安装于支座102上以可从支座上拆卸，支座102设置有电连接部，以通过记录头H1001上的外部信号输入端子将驱动信号等传递到各个喷射部。
支座102是沿安装在设备主体的导轨轴103可往复地引导和支承，以在主扫描方向延伸。另外，支座102由主扫描电动机104通过驱动机构如电动机滑轮105、从动滑轮106和控时皮带107来驱动，同时，支座102的位置和移动是受到控制。此外，支座102设置有起始位置传感器130。以这样的构造，当在支座102上的起始位置传感器130通过遮蔽板136的位置时，就可以知道支座的位置。
通过使拾取辊131由进片电动机135经由齿轮而旋转将记录介质108如打印纸和塑料薄板分别一张接一张地从自动进片器(ASF)132进给。此外，通过输送辊109的旋转将每一介质传送(即副扫描)通过与记录头H1000和H1001的喷射口表面相对的位置(即打印位置)。输送辊109通过LF电动机134经由齿轮的旋转而旋转。此时，判断是否进给介质，以及当每一记录介质108通过纸端传感器133时确定进行给纸时的出头位置(headingposition)。另外，纸端传感器133用于发现每一记录介质108的后端实际放置的位置并还最终识别距离实际后端的目前记录位置。
应该注意，每一记录介质108的后表面以压板(platen)(未示出)支承以在打印部可形成平坦的打印表面。在这种情况下，以如下方式保持安装在支座102上的记录头H1001：使其喷射口表面从支座102向下突出并与两对输送辊之间的每一记录介质108平行。以如下方式在支座102上安装记录头H1001：使在每一喷射部(即，喷射口列)配置的喷射口的每一方向与上述支座102的扫描方向相交，通过从这些喷射口列中喷射液体而进行记录。
实施例
下文中，将通过实施例和比较例更加具体地描述本发明。然而，本发明不限于下列实施例，只要本发明不偏离其主旨即可。应注意除非另外说明，在下列描述中术语″份″和″％″分别表示″质量份″和″质量％″。
<着色剂的生产>
(青色染料1)
将环丁砜、4-磺基邻苯二甲酸单钠盐、氯化铵、尿素、钼酸铵和氯化铜搅拌并以甲醇洗涤。此后，在混合物中加入水，通过使用氢氧化钠水溶液，将所得液体的pH调节到11。然后，将盐酸的水溶液加入该液体中，同时搅拌该液体，并逐步将氯化钠加入到该混合物中。然后，将析出的晶体过滤并以20％的氯化钠水溶液洗涤。随后，加入甲醇，并通过过滤分离析出的晶体。进一步，以70％的甲醇水溶液洗涤晶体，然后干燥，从而得到作为蓝色晶体的铜酞菁四磺酸四钠盐。
然后，将前述得到的铜酞菁四磺酸四钠盐逐步加入到氯磺酸中，并将亚硫酰氯滴入混合物中。将反应液体冷却并将析出的晶体过滤，从而得到所需的铜酞菁四磺酸氯化物的湿滤饼。搅拌并悬浮该湿滤饼，将氨水和下列式(α)的化合物加入到该滤饼中。另外，在所得物中加入水和氯化钠，从而析出晶体。将析出的晶体过滤并以氯化钠水溶液洗涤。将晶体过滤并再次洗涤，然后干燥，从而得到用于实施例中的着色剂，即青色染料1。
式(α)
Figure A20068002494100411
如以下的描述合成由式(α)表示的化合物。在冰水中加入Lipal OH、氰脲酰氯和苯胺-2，5-二磺酸单钠盐，然后加入氢氧化钠水溶液。然后，在反应液体中加入氢氧化钠水溶液，并将其pH调节至10.0。在反应液体中加入28％氨水和乙二胺。随后，在所得物中滴加氯化钠和浓盐酸，从而析出晶体。将析出的晶体过滤并分馏，并以20％的氯化钠水溶液洗涤，从而得到湿滤饼。在所得湿滤饼中加入甲醇和水，将其整体过滤，以甲醇洗涤并干燥，从而得到以式(α)表示的化合物：
青色染料1
Figure A20068002494100412
其中1＝0至2，m＝1至3，且n＝1至3，条件是1+m+n＝3或4且m≥1，取代基地取代位置为4-或4′-位置，并且M表示Na。
(品红色染料1)
由下列式(γ)表示的化合物、碳酸钠和乙酸苯甲酰乙酯在二甲苯中互相反应，并将反应物过滤并洗涤。将所得物与偏氨基乙腈(meta-amino acetonitride)、乙酸铜和碳酸钠顺序加入N，N-二甲基甲酰胺中，将反应物过滤并洗涤。另外，所得物在发烟硫酸中磺化，过滤并洗涤。在氢氧化钠存在下，使所得物与氰脲酰氯进行缩合反应。在反应液体中加入邻氨基苯甲酸，并在氢氧化钠存在下整体进行缩合反应。将所得物过滤并洗涤，从而得到用于实施例中的着色剂，即由下式表示的品红色染料1。式(γ)
Figure A20068002494100421
品红色染料1
Figure A20068002494100422
(实施例1和比较例1)
制备54份品红色染料1的10％水溶液(50mmol/l根据染料纯含量)和46份水的混合液。然后，将通过在硅晶片上形成具有厚度400nm的SiN层得到的样品(尺寸11mm长×5mm宽)和30g前述制备的包含品红色染料1的液体装入封闭容器中。将样品浸入该液体中并在60℃温度下贮藏1周。贮藏之后，将样品取出，以纯水洗涤并干燥，然后通过使用非接触型厚度测量设备(商品名：NANOSPEC/AFT Model 210，由Nanometorics Japan，Ltd.制造)对SiN层的厚度进行测量。测量结果证实品红色染料1为溶解充当保护层的SiN层的物质，因为该SiN层的厚度在贮藏之后与贮藏前的厚度相比降低5％以上。
然后，将以下示于表2中的各种组分以表中所示的预定量加入，用水调节组分和水的总量至100份。将那些组分混合并充分搅拌以溶解。然后，将所得物以具有孔径0.2μm的微滤器(由FujiPhoto Film Co.Ltd.制造)在压力下过滤，从而制备品红色墨M1和品红色墨M2的每种。
表2：品红色墨的组成(单位：份)
    M1     M2
甘油     4     4
乙二醇     8     8
2-吡咯烷酮     5     -
1，5-戊二醇     5     5
亚乙基脲     5     -
Acetylenol E100     0.8     0.8
品红色染料1     6     6
水     余量     余量
表3示出对应于实施例1和比较例1的品红色墨，和待掺入到墨的每种中的各自对应于由通式(1)或通式(2)表示的化合物的2-吡咯烷酮和亚乙基脲的总量。
表3：实施例1和比较例1各自的墨的主要组成
  实施例1   比较例1
 墨     M1     M2
 2-吡咯烷酮和亚乙基脲的总量(质量％)     10     0
一个接一个地将分别对应于实施例1和比较例1的品红色墨M1和品红色墨M2贮藏在示于图1的墨盒中，测量当墨盒用在示于图7中的记录设备中时使墨盒能够喷射墨的驱动脉冲。将在初始打印中测得的驱动脉冲定义为驱动脉冲Pth0。其后，将其中排列喷射口的墨盒表面以密封带密封。然后，将墨盒以贮藏在泡罩包装的物流容器中的方式密封墨盒，并在60℃温度的恒温器中保存30天。用于实施例和比较例中的每一墨盒的头包括喷嘴列，其中将用于一种颜色的各自喷射5pl的墨/点的192个喷嘴H2112以600dpi的间隔直线排列。该头另外包括各自喷射2pl的墨/点的192个喷嘴H2112以600dpi的间隔直线排列的喷嘴列。在使用的头中，用于三种颜色的喷嘴列对互相平行排列，各自由上述两个喷嘴列组成的喷嘴列对排列在液体室H2111的两端以互相相对。此时，无论喷嘴能够喷射5pl墨或2pl墨，每个喷嘴的墨液体室的容积与每个喷嘴部分与墨接触的部分表面层的表面积之比为14μm3/μm2。头的上述待用保护层由主要由氮化硅组成的材料构成并具有厚度300nm。此外，用于墨供给/保持构件H1501的材料为苯乙烯类材料和聚苯醚的合金，墨吸收构件H1601、H1602和H1603的每一者所用的材料为聚丙烯。将头贮藏(即，保存)之后，测量使墨盒能够喷射墨的驱动脉冲，测得的驱动脉冲由Pth1表示。计算上述贮藏前后驱动脉冲的变化率α并基于下列标准进行判断。表4概列结果。
根据下列等式(D)确定驱动脉冲的变化率α，对所得的变化率α的值基于下列标准进行判断。
α(％)＝100×(Pth1-Pth0)/Pth0    (D)
AA：贮藏前后的变化率α低于10％。
A：贮藏前后的变化率α为10％以上并低于20％。
B：贮藏前后的变化率α为20％以上并低于30％。
C：贮藏前后的变化率α为30％以上。
表4：驱动脉冲变化的评价结果
  实施例1   比较例1
  驱动脉冲变化     A     B
实施例1的品红色墨M1和比较例1的品红色墨M2各自包含品红色染料1，并且其染料浓度彼此相同。前述试验的结果已证实品红色染料1为溶解SiN层的物质。SiN层用于上述打印试验中所用的头的保护层中。此外，实施例1的品红色墨M1和比较例1的品红色墨M2彼此是有差别的，依赖于各自对应于由上述通式(1)或通式(2)的表示的化合物的2-吡咯烷酮和亚乙基脲是否掺入到墨的每种的组成中。因此，表4的结果证实，当墨包含溶解保护层的物质时，通过将由上述通式(1)或通式(2)表示的化合物掺入墨中达到驱动脉冲变化的减少。
(实施例2至20和比较例2至7)
制备0.013份其为多元羧酸的钠盐的柠檬酸三钠(50mmol/l)和99.987份水的混合液体。然后，将通过在硅晶片上形成具有厚度400nm的SiN层得到的样品(测量11mm长×5mm宽)和30g前述制备的包含柠檬酸三钠的液体装入封闭容器中。将样品浸入该液体中并在60℃温度下贮藏1周。贮藏之后，将样品取出，以纯水洗涤并干燥，然后通过非接触型厚度测量设备(商品名：NANOSPEC/AFT Model 210，由Nanometorics Japan，Ltd.制造)对SiN层的厚度进行测量。测量结果证实柠檬酸三钠为溶解充当保护层的SiN层的物质，因为该SiN层的厚度在贮藏之后与贮藏前的厚度相比降低5％以上。
下面，将表5-1至5-5的每一个中所示的各种组分以示于表中的预定量加入，并以组分和水的总量为100份的方式将水混合至组分中。然后，将所得物充分搅拌以溶解。然后，将所得物以具有孔径0.2μm的微滤器(由Fuji Photo Film Co.Ltd.制造)在压力下过滤以制备青色墨C1至C25的每种。
表5-1：青色墨C1至C5每种的组成(单位：份)
    C1     C2     C3     C4     C5
    甘油     5     5     5     5     5
    乙二醇     7     7     7     7     7
    2-吡咯烷酮     4     -     -     5     10
    1，5-戊二醇     5     5     5     5     5
    亚乙基脲     5     3     3     10     15
    Acetylenol E100     0.8     0.8     0.8     0.8     0.8
    青色染料1     6     6     6     6     6
    柠檬酸三钠     0.0008     0.00026     0.0034     0.0065     0.009
    水     余量     余量     余量     余量     余量
表5-2：青色墨C6至C10每种的组成(单位：份)
  C6   C7   C8   C9   C10
  甘油   5   5   5   5   5
  乙二醇   7   7   7   7   7
  2-吡咯烷酮   10   5   -   5   10
  1，5-戊二醇   5   5   5   5   5
  亚乙基脲   15   10   2   10   15
  Acetylenol E100   0.8   0.8   0.8   0.8   0.8
  青色染料1   6   6   6   6   6
  柠檬酸三钠   0.00039   0.00039   0.00003   0.0067   0.0093
  水   余量   余量   余量   余量   余量
表5-3：青色墨C11至C15每种的组成(单位：份)
  C11   C12   C13   C14   C15
  甘油   5   5   5   5   5
  乙二醇   7   7   7   7   7
  2-吡咯烷酮   10   10   5   -   10
  1，5-戊二醇   5   5   5   5   5
  亚乙基脲   16   15   10   3   10.5
  Acetylenol E100   0.8   0.8   0.8   0.8   0.8
  青色染料1   6   6   6   6   6
  柠檬酸三钠   0.00026   0.00023   0.00003   0.00003   0.013
  水   余量   余量   余量   余量   余量
表5-4：青色墨C16至C20每种的组成(单位：份)
  C16   C17   C18   C19   C20
  甘油   5   5   5   5   5
  乙二醇   7   7   7   7   7
  2-吡咯烷酮   10   10   10   10   -
  1，5-戊二醇   5   5   5   5   5
  亚乙基脲   20   20   10.5   20   -
  Acetylenol E100   0.8   0.8   0.8   0.8   0.8
  青色染料1   6   6   6   6   6
  柠檬酸三钠   0.0178   0.00003   0.0132   0.018   0
  水   余量   余量   余量   余量   余量
表5-5：青色墨C21至C25每种的组成(单位：份)
  C21   C22   C23   C24   C25
  甘油   5   5   5   5   5
  乙二醇   7   7   7   7   7
  2-吡咯烷酮   15   15   10   5   -
  1，5-戊二醇   5   5   5   5   5
  亚乙基脲   16   16   15   10   3
  Acetylenol E100   0.8   0.8   0.8   0.8   0.8
  青色染料1   6   6   6   6   6
  柠檬酸三钠   0.0178   0   0   0   0
  水   余量   余量   余量   余量   余量
表6-1至6-5示出：对应于实施例2至20和比较例2至7的青色墨；各自对应于由上述通式(1)或通式(2)表示的化合物并掺入墨的每种中的2-吡咯烷酮和亚乙基脲的总量；作为多元羧酸的柠檬酸三钠的量。应注意比较例4至7的每种为无溶解保护层的物质的墨的实例。
表6-1：实施例2至6的每一个的墨的主要组成
  实施例2   实施例3   实施例4   实施例5   实施例6
  (墨)   C1   C2   C3   C4   C5
  2-吡咯烷酮和亚乙基脲的总量(质量％) 9 3 3 15 25
  柠檬酸三钠的量(mmol/l)   0.031   0.010   0.13   0.25   0.35
表6-2：实施例7至11的每一个的墨的主要组成
  实施例7   实施例8   实施例9   实施例10   实施例11
  (墨)   C6   C7   C8   C9   C10
  2-吡咯烷酮和亚乙基脲的总量(质量％) 25 15 2 15 25
  柠檬酸三钠的量(mmol/l) 0.015 0.015 0.0012 0.26 0.36
表6-3：实施例12至16的每一个的墨的主要组成
  实施例12   实施例13   实施例14   实施例15   实施例16
  (墨)   C11   C12   C13   C14   C15
  2-吡咯烷酮和亚乙基脲的总量(质量％)   26   25   15   3   20.5
  柠檬酸三钠的量(mmol/l)   0.010   0.0089   0.0012   0.0012   0.50
表6-4：实施例17至20和比较例2的每一个的墨的主要组成
  实施例17   实施例18   实施例19   实施例20  比较例2
  墨   C16   C17   C.18   C19   C20
  2-吡咯烷酮和亚乙基脲的总量(质量％)   30   30   20.5   30   0
  柠檬酸三钠的量(mmol/l)   0.69   0.0012   0.51   0.70   0
表6-5：比较例3至7的每一个的墨的主要组成
  比较例3  比较例4  比较例5  比较例6  比较例7
  墨   C21   C22   C23   C24   C25
  2-吡咯烷酮和亚乙基脲的总量(质量％)   31   31   25   15   3
  柠檬酸三钠的量(mmoJ/l)   0.69   0   0   0   0
一个接一个地将分别对应于实施例2至20和比较例2至7的那些墨贮藏在示于图1的墨盒中，测量当墨盒用在示于图7中的记录设备中时使墨盒能够喷射各墨的驱动脉冲。将测得的驱动脉冲定义为驱动脉冲Pth0。以将具有脉冲宽度1.2倍于驱动脉冲Pth0的脉冲宽度的驱动脉冲Pop施加于喷嘴的方式进行脉冲设定，然后打印初始喷嘴检查图案。其后，将其中排列喷射口的表面以密封带密封。然后，将墨盒以贮藏在泡罩包装的物流容器中的方式密封墨盒，并在60℃温度的恒温器中保存30天。用于实施例2至20和比较例2至7中的每一墨盒的头包括喷嘴列，其中用于一种颜色的各自喷射5pl的墨/点的192个喷嘴H2112以600dpi的间隔直线排列。该头另外包括各自喷射2pl的墨/点的192个喷嘴H2112以600dpi的间隔直线排列的喷嘴列。在使用的头中，用于三种颜色的喷嘴列对互相平行排列，各自由上述两个喷嘴列组成的喷嘴列对排列在液体室H2111的两端以互相相对。此时，无论喷嘴能够喷射5pl墨或2pl墨，每个喷嘴的墨液体室的容积与每个喷嘴部分与墨接触的部分表面层的表面积之比为14μm3/μm2。
用于前述中的上述头的保护层由主要由氮化硅组成的材料构成并具有厚度300nm。此外，用于墨供给/保持构件H1501的材料为苯乙烯类材料和聚苯醚的合金，墨吸收构件H1601、H1602和H1603的每一者所用的材料为聚丙烯。
在保存之后，同样地测量使墨盒能够喷射墨的驱动脉冲，测得的驱动脉冲由Pth1表示。其后，以驱动脉冲Pop将施加于各喷嘴的方式进行脉冲设定，然后打印贮藏后喷嘴检查图案。与初始打印比较，检验图案是否存在打印错位。另外，在相同的驱动条件下，连续打印各自具有7.5％duty的图像直到储墨器的墨用尽。在此情况下，每打印100幅图像，打印所有喷嘴的检查图案，并对在储墨器中的墨用尽之前是否发生打印模糊或打印错位进行判断。
此外，通过使用在相同条件下贮藏的储墨器，对粘着恢复性和间断打印特性进行研究。如以下所述对粘着恢复性进行研究。将经上述条件下贮藏的储墨器安装在设备主体之后，打印所有喷嘴的检查图案并以打开的状态在35℃的恒温器中保存14天。保存之后，安装储墨器，打印所有喷嘴的检查图案。当存在不喷射墨的喷嘴时，进行恢复设备主体的喷嘴吸力的操作，然后再次打印所有喷嘴的检查图案。重复该操作直到没有喷嘴不能喷射墨。如以下所述对间断打印特性进行研究。在将打印机放置在温度15℃和相对湿度10％的条件下5小时以上后，在该环境下喷射墨滴并且停止使用喷嘴5秒钟。然后，从喷嘴喷射墨滴以在记录介质(商品名：HR-101；由Canon Inc.制造)上进行打印，目视评价所得记录物品的质量程度。基于下列标准判断上述贮藏之后的打印错位、打印耐久性和喷射稳定性。表7-1至7-3概列该结果。
(贮藏后的打印错位)
基于下列标准进行判断。
A：与初始打印相比几乎观察不到打印错位。
B：与初始打印相比观察到轻微的打印错位。
C：与初始打印相比发生打印错位。
(打印耐久性[打印模糊])
基于下列标准进行判断。
A：直到储墨器中的墨用尽，未发生打印模糊。
C：储墨器中的墨用尽之前发生打印模糊。
(打印耐久性[打印错位])
基于下列标准进行判断。
A：直到储墨器中的墨用尽，未发生打印错位。
B：储墨器中的墨用尽之前发生轻微打印错位。
C：储墨器中的墨用尽之前发生打印错位。
(可靠性[粘着恢复性])
基于下列标准进行判断。
A：将储墨器安装后，进行三次恢复设备主体的喷嘴吸力的操作中无喷嘴不能喷射墨。
C：将储墨器安装后，进行三次恢复设备主体的喷嘴吸力的操作中并未恢复所有喷嘴。
(可靠性[间断打印特性])
基于下列标准进行判断。
A：可以进行正常打印。
B：观察到字母的轻微变形。
C：存在喷嘴不喷射墨，或观察到打印变形。
表7-1：实施例2至11的评价结果
Figure A20068002494100511
表7-2：实施例12至20的评价结果
表7-3：比较例2至7的评价结果
Figure A20068002494100513
表7-1至7-3的结果证实，当墨包含作为溶解保护层的物质的多元羧酸(即，柠檬酸三钠)，该墨可通过在其自身中包含预定量的由通式(1)或(2)表示的化合物(即，2-吡咯烷酮和亚乙基脲的总量)和该多元羧酸而得到优选的性能。
(实施例21和22及参考实施例1)
将以下示于表8中的各种组分以表中所示预定的量加入，用水调节组分和水的总量至100份。然后将那些组分充分搅拌以溶解。然后，将所得物以具有孔径0.2μm的微滤器(由FujiPhoto Film Co.Ltd.制造)在压力下过滤以制备青色墨C26至C28，品红色墨M3和黄色墨Y1的每种。
表8：青色墨C26至C28、品红色墨M3和黄色墨Y1的每种的组分(单位：份)
  C26   C27   C28   M3   Y1
  甘油   5   5   5   4   8
  乙二醇   7   7   7   8   8
  2-吡咯烷酮   10   10   10   10   15
  1，5-戊二醇   5   5   5   5   -
  亚乙基脲   11   12   14   15   15
  Acetylenol E100   0.8   0.8   0.8   0.8   0.8
  青色染料1   6   6   6   -   -
  品红色染料1   -   -   -   6   -
  C.I.直接黄132   -   -   -   -   3
  柠檬酸三钠   0.0132   0.0132   0.0132   0.0132   0.0132
  水   余量   余量   余量   余量   余量
将前述制备的青色墨C26至C28、品红色墨M3和黄色墨Y1的各个墨如表9中所示进行组合，从而得到成套墨。表9示出：对应于实施例21和22及参考实施例1的成套墨；2-吡咯烷酮和亚乙基脲的总量，其各自为由上述通式(1)表示的掺入组成这些成套墨的墨的每种中的化合物；作为多元羧酸的柠檬酸三钠的总量；在每套中的由上述通式(1)或(2)表示的化合物的量的最大差值。
表9：参考实施例1和实施例21和22的每一个的成套墨的主要构成
Figure A20068002494100531
一个接一个地将组成实施例21至22和参考实施例1的那些成套墨的各种墨贮藏在示于图1的墨盒中，测量当墨盒用在示于图7中的记录设备中时使墨盒能够喷射各墨的驱动脉冲。将在初始打印中测得的驱动脉冲定义为驱动脉冲Pth0。其后，以将具有脉冲宽度1.2倍于驱动脉冲Pth0的脉冲宽度的驱动脉冲Pop施加于各喷嘴的方式进行脉冲设定，打印根据方法Bk的CMY灰度并定义为初始打印。其后，将其中排列喷射口的表面以密封带密封。然后，将墨盒以贮藏在泡罩包装的物流容器中的方式密封墨盒，并在60℃温度的恒温器中保存30天。用于实施例和参考实施例中的墨盒的每种的头包括喷嘴列，其中用于一种颜色的各自喷射5pl的墨/点的192个喷嘴H2112以600dpi的间隔直线排列。该头另外包括各自喷射2pl的墨/点的192个喷嘴H2112以600dpi的间隔直线排列的喷嘴列。在使用的头中，用于三种颜色的喷嘴列对互相平行排列，各自由上述两个喷嘴列组成的喷嘴列对排列在液体室H2111的两端以互相相对。此时，无论喷嘴能够喷射5pl墨或2pl墨，每个喷嘴的墨液体室的容积与每个喷嘴部分与墨接触的部分表面层的表面积之比为14μm3/μm2。
头的上述保护层由主要由氮化硅组成的材料构成并具有厚度300nm。此外，用于墨供给/保持构件H1501的材料为苯乙烯类材料和聚苯醚的合金，墨吸收构件H1601、H1602和H1603的每一者所用的材料为聚丙烯。
保存之后，通过将驱动脉冲Pop设定为在初始条件下，打印喷嘴检查图案，并检验图案与初始打印相比是否存在打印错位。另外，在相同的驱动条件下打印根据方法Bk的CMY灰度，并定义为贮藏后的打印。然后，同样地测量使墨盒能够喷射墨的驱动脉冲，测得的驱动脉冲由Pth1表示。以该驱动脉冲Pop连续打印各自具有7.5％duty的图像直到储墨器的墨用尽。在此情况下，每打印100幅图像，打印所有喷嘴的检查图案，并在储墨器中的墨用尽之前对是否发生打印模糊或打印错位进行判断。
此外，通过使用在相同条件下贮藏的储墨器，对粘着恢复性和间断打印特性进行判断。如以下所述对粘着恢复性进行研究。将经上述条件下贮藏的储墨器安装在设备主体之后，打印所有喷嘴的检查图案并以打开的状态在35℃的恒温器中保存14天。保存之后，安装储墨器，打印所有喷嘴的检查图案。当存在不喷射墨的喷嘴时，进行恢复设备主体的喷嘴吸力的操作，然后再次打印所有喷嘴的检查图案。重复该操作直到没有喷嘴不能喷射墨。如以下所述对间断打印特性进行研究。在将打印机放置在温度15℃和相对湿度10％的条件下5小时以上后，在该环境下喷射墨滴并且停止使用喷嘴5秒钟。然后，从喷嘴喷射墨滴以在记录介质(商品名：HR-101；由Canon Inc.制造)上进行打印，目视评价所得记录物品的质量程度。基于上述标准，对贮藏后驱动脉冲的变化和如上所述贮藏后的打印错位、打印耐久性以及喷射可靠性进行判断。基于下列标准判断彩色显影性的改变。表10概列结果。
(彩色显影性的变化)
基于下列标准进行判断。
A：贮藏前后几乎无灰度变化发生。
B：贮藏前后发生轻微的灰度变化。
C：贮藏前后发生灰度变化。
表10：参考实施例1和实施例21和22的评价结果
表10证实，当在成套墨中的墨的任一种中与在成套墨中的其它墨的任一种中由通式(1)或(2)表示的化合物的量的最大差值在8以下时，能够提供显示无彩色显影性改变并具有优选的性能的成套墨。
本申请要求2005年7月8日提交的日本专利申请No.2005-200982的优先权，其在此整体引入以作参考。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改)一种用于贮藏墨的墨盒，其包括设置有产生用于从喷射口喷射墨的热能的发热部的热喷墨头，其中：
该发热部在其与墨接触的表面具有包含选自由氮化硅和碳化硅组成的组中的至少一种的保护层；并且
该墨包含溶解保护层的物质和由下列通式(1)表示的化合物，并且由通式(1)表示的化合物在墨中的含量X(质量％)满足1≤X≤30的关系：
式(1)
Figure A20068002494100601
其中A表示具有1至4个碳原子的亚烷基或亚链烯基，其与氮原子、羰基和R3形成环，R1和R4的每一个独立地表示氢原子、羟基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的链烯基、取代或非取代的酰基、氨基甲酰基、取代或非取代的羧基和取代或非取代的磺酰基的任意一种，R2表示键合至A的任意碳原子的基团，R2表示氢原子、羟基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的链烯基、取代或非取代的酰基、氨基甲酰基、取代或非取代的羧基和取代或非取代的磺酰基的任意一种，n表示0至4的整数，并且R3表示碳或氮原子。
2.根据权利要求1所述的墨盒，其中由通式(1)表示的化合物由下列通式(2)表示：
式(2)
Figure A20068002494100602
其中R1和R4的各自表示具有1至4个碳原子的取代或非取代的烷基、氢原子、羟基、羧基和磺酰基的任一种，R2表示键合至除了R3以外组成五元环的氮原子、羰基或碳原子的氢原子、羟基、具有1至4个碳原子的取代或非取代的烷基、羧基和磺酰基的任意一种，n表示0至4的整数，并且R3表示碳或氮原子。
3.根据权利要求1所述的墨盒，其中溶解保护层的物质选自由下列化合物(3)、下列化合物(4)和多元羧酸及其盐组成的组：
化合物(3)
Figure A20068002494100611
化合物(4)
4.(修改)根据权利要求3所述的墨盒，其中溶解保护层的物质包含多元羧酸及其盐，该多元羧酸及其盐在墨中的含量Y(mmol/l)满足0.001≤Y≤0.02X+0.09的关系。
5.根据权利要求1所述的墨盒，其中该保护层具有50nm以上至500nm以下的厚度。
6.根据权利要求1所述的墨盒，其中该热喷墨头具有墨液体室，并且该墨液体室的容积与同墨接触的部分保护层的表面积之比为50μm3/μm2以下。
7.(修改)一种用于热喷墨头的墨，该热喷墨头设置有产生用于从喷射口喷射墨的热能的发热部，该发热部在其与墨接触的表面具有包含选自由氮化硅和碳化硅组成的组中的至少一种的保护层，
该墨包含溶解保护层的物质和由下列通式(1)表示的化合物，
其中由通式(1)表示的化合物在墨中的含量X(质量％)满足1≤X≤30的关系：
式(1)
其中A表示具有1至4个碳原子的亚烷基或亚链烯基，其与氮原子、羰基和R3形成环，R1和R4的每一个独立地表示氢原子、羟基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的链烯基、取代或非取代的酰基、氨基甲酰基、取代或非取代的羧基和取代或非取代的磺酰基的任意一种，R2表示键合至A的任意碳原子的基团，R2表示氢原子、羟基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的链烯基、取代或非取代的酰基、氨基甲酰基、取代或非取代的羧基和取代或非取代的磺酰基的任意一种，n表示0至4的整数，并且R3表示碳或氮原子。
8.(新增)根据权利要求1所述的墨盒，其中该喷墨口和发热部彼此相对排列。

Claims (7)

1.一种用于贮藏墨的墨盒，其包括设置有产生用于从喷射口喷射墨的热能的发热部的热喷墨头，其中：
该发热部在其与墨接触的表面具有包含选自由氧化硅、氮化硅和碳化硅组成的组中的至少一种的保护层；并且
该墨包含溶解保护层的物质和由下列通式(1)表示的化合物，并且由通式(1)表示的化合物在墨中的含量X(质量％)满足1≤X≤30的关系：
式(1)
Figure A2006800249410002C1
其中A表示具有1至4个碳原子的亚烷基或亚链烯基，其与氮原子、羰基和R3形成环，R1和R4的每一个独立地表示氢原子、羟基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的链烯基、取代或非取代的酰基、氨基甲酰基、取代或非取代的羧基和取代或非取代的磺酰基的任意一种，R2表示键合至A的任意碳原子的基团，R2表示氢原子、羟基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的链烯基、取代或非取代的酰基、氨基甲酰基、取代或非取代的羧基和取代或非取代的磺酰基的任意一种，n表示0至4的整数，并且R3表示碳或氮原子。
2.根据权利要求1所述的墨盒，其中由通式(1)表示的化合物由下列通式(2)表示：
式(2)
Figure A2006800249410002C2
其中R1和R4的各自表示具有1至4个碳原子的取代或非取代的烷基、氢原子、羟基、羧基和磺酰基的任一种，R2表示键合至除了R3以外组成五元环的氮原子、羰基或碳原子的氢原子、羟基、具有1至4个碳原子的取代或非取代的烷基、羧基和磺酰基的任意一种，n表示0至4的整数，并且R3表示碳或氮原子。
3.根据权利要求1所述的墨盒，其中溶解保护层的物质选自由下列化合物(3)、下列化合物(4)和多元羧酸及其盐组成的组：
化合物(3)
化合物(4)
Figure A2006800249410003C2
4.根据权利要求4所述的墨盒，其中溶解保护层的物质包含多元羧酸及其盐，该多元羧酸及其盐在墨中的含量Y(mmol/l)满足0.001≤Y≤0.02X+0.09的关系。
5.根据权利要求1所述的墨盒，其中该保护层具有50nm以上至500nm以下的厚度。
6.根据权利要求1所述的墨盒，其中该热喷墨头具有墨液体室，并且该墨液体室的容积与同墨接触的部分保护层的表面积之比为50μm3/μm2以下。
7.一种用于热喷墨头的墨，该热喷墨头设置有产生用于从喷射口喷射墨的热能的发热部，该发热部在其与墨接触的表面具有包含选自由氧化硅、氮化硅和碳化硅组成的组中的至少一种的保护层，
该墨包含溶解保护层的物质和由下列通式(1)表示的化合物，
其中由通式(1)表示的化合物在墨中的含量X(质量％)满足1≤X≤30的关系：
式(1)
Figure A2006800249410004C1
其中A表示具有1至4个碳原子的亚烷基或亚链烯基，其与氮原子、羰基和R3形成环，R1和R4的每一个独立地表示氢原子、羟基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的链烯基、取代或非取代的酰基、氨基甲酰基、取代或非取代的羧基和取代或非取代的磺酰基的任意一种，R2表示键合至A的任意碳原子的基团，R2表示氢原子、羟基、取代或非取代的烷基、取代或非取代的链烯基、取代或非取代的酰基、氨基甲酰基、取代或非取代的羧基和取代或非取代的磺酰基的任意一种，n表示0至4的整数，并且R3表示碳或氮原子。
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