DE60116806T2

DE60116806T2 - Verfahren zur Reduzierung der Ablagerungen auf die Heizelemente von Tintenstrahlaufzeichnungsköpfen, Vorrichtung zum Tintenstrahlaufzeichnen und Verfahren zur Verlängerung der Lebensdauer eines Aufzeichnungskopfes

Info

Publication number: DE60116806T2
Application number: DE60116806T
Authority: DE
Inventors: Ryuji Ohta-ku Katsuragi; Makoto Ohta-ku Shioya
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2021-02-09
Also published as: US20010045975A1; EP1125991A1; US6644798B2; DE60116806D1; EP1125991B1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Tinte, mit der Ablagerungen auf der Oberfläche eines Heizelementes zum Aufbringen von thermischer Energie auf die Tinte bzw. ein versengter Zustand der Oberfläche verhindert werden können, ein Verfahren zur Verhinderung von Tintenrückstandsablagerungen auf der Oberfläche eines Heizelementes, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, eine Aufzeichnungseinheit und ein Verfahren zum Verlängern der nutzbaren Lebensdauer eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes.
Bis heute sind diverse Drucktechniken unter Anwendung eines Tintenstrahlverfahrens vorgeschlagen worden. Von den bekannten Tintenstrahlverfahren ist das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 54-51837 beschriebene Verfahren, mit dem Tinte in der Form von Tintentröpfchen unter dem Effekt der auf die Tinte aufgebrachten thermischen Energie von einem Aufzeichnungskopf ausgestoßen werden kann (sogenanntes „Bubble-Jet-Verfahren"), besonders vorteilhaft, da hiermit Bilder hoher Qualität auf üblichem Normalpapier, das keine spezielle Überzugsschicht aufweist, mit hoher Geschwindigkeit und mit geringen Kosten aufgrund der Tatsache hergestellt werden können, dass die Mehrfachdüse mit hoher Dichte des Aufzeichnungskopfes eine sehr einfache Konstruktion besitzt. Mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren erzeugt die Flüssigkeit auf dem Heizelement des Aufzeichnungskopfes eine Blase, wenn das Heizelement rasch erhitzt wird, wobei das Volumen der Blase rasch zunimmt, um eine Kraft auf die Flüssigkeit auszuüben, so dass Tintentröpfchen von der Düse am Vorderende des Aufzeichnungskopfes ausgestoßen werden. Die ausgestoßenen Tintentröpfchen werden dann auf einem zum Drucken dienenden Aufzeichnungsmedium zum Haften gebracht.
Das vorstehend beschriebene Verfahren ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, dass aufgrund der Tatsache, dass das Heizelement des Aufzeichnungskopfes jedes Mal dann erhitzt wird, wenn Tinte aus dem Aufzeichnungskopf ausgestoßen wird, ein Zersetzungsprodukt der Tinte (sogenanntes „Koga") auf der Oberfläche des Heizelementes abgelagert wird, und zwar insbesondere dann, wenn ein großes Tintenvolumen mit dem Aufzeichnungskopf zum Drucken Verwendung findet. Wenn Koga abgelagert wird, wird vom Heizelement auf die vom Aufzeichnungskopf ausgestoßene Tinte die thermische Energie nicht auf effektive Weise übertragen, so dass das Problem auftreten kann, dass die Rate, mit der die Tintentröpfchen ausgestoßen werden, sowohl in Bezug auf das Volumen als auch in Bezug auf die Geschwindigkeit vom Ausgangsniveau an reduziert wird. Der Aufzeichnungskopf muss dann ausgetauscht werden, insbesondere im Fall des Druckens einer großen Zahl von Bildern hoher Qualität. Eine solche Situation kann mit einem Anstieg der Druckkosten für den Benutzer des Druckkopfes enden.
Daher ist es beim Bubble-Jet-Aufzeichnungsverfahren für die Industrie eine vitale technische Herausforderung gewesen und ist es noch immer, die Ablagerungen auf der Oberfläche des Heizelementes eines Aufzeichnungskopfes des in Rede stehenden Typs, die zum dem vorstehend aufgezeigten Problem führen können, zu reduzieren und die nutzbare Lebensdauer des Aufzeichnungskopfes zu verlängern. Beispielsweise schlägt die offengelegte japanische Patentanmeldung 3-160070 eine Tinte vor, die Oxo-Anionen einer geeigneten Verbindung enthält, die aus Phosphaten, Polyphosphaten, Estern von Phosphorsäure (Phosphaten), Arsenaten, Molybdaten, Sulfaten, Sulfiten, Oxalaten etc. ausgewählt ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Reduzieren der Ausbildung von Tintenrückstandsablagerungen auf der Oberfläche des Heizelementes eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes eines Tintenstrahldruckers vorgeschlagen, wobei das Heizelement thermische Energie auf die im Aufzeichnungskopf enthaltene Tinte aufbringt, um die Tinte von einer Öffnung abzugeben, das Heizelement eine Deckflächenschutzschicht aufweist, die Tantal und/oder Tantaloxid enthält, die Tinte eine Tinte zum Tintenstrahldrucken ist und (a) ein Farbmaterial, (b) ein flüssiges Medium und (c) mindestens eine Verbindung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Diglycolsäure und Diglycolaten besteht, enthält und wobei, wenn die Menge der auf das Heizelement aufgebrachten Energie E_op und die minimale Menge der Energie, die auf das Heizelement aufgebracht werden muss, damit der Aufzeichnungskopf Tinte hiervon ausstößt, E_th bedeuten, festgestellt wurde, dass der Koga-Verhinderungseffekt maximiert und die Tintenausstoßdauerhaftigkeit des Aufzeichnungskopfes beträchtlich verbessert werden, wenn die Menge der auf das Heizelement aufgebrachten Energie so ausgewählt wird, dass das Verhältnis E_op/E_th die nachfolgende Bedingung erfüllt: 1,10 ≤ Eop/Eth ≤ 1,80.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung vorgesehen, die einen Tintenaufnahmeabschnitt, der Tinte enthält, einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit einem Heizelement zum Aufbringen von thermischer Energie auf die vom Tintenaufnahmeabschnitt zugeführte Tinte, das in der Tintenbahn des Kopfes gehalten wird, und eine Einrichtung zum Anlegen eines impulsförmigen elektrischen Signals an das Heizelement in Abhängigkeit von einer diesem zugeführten Aufzeichnungsinformation aufweist, wobei das Heizelement eine Deckflächenschutzschicht aufweist, die Tantal und/oder Tantaloxid enthält, die Tinte für eine Tintenstrahlaufzeichnung geeignet ist und (a) ein Farbmaterial, (b) ein flüssiges Medium und (c) mindestens eine Verbindung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Diglycolsäure und Diglycolaten besteht, enthält und wobei, wenn die Menge der von der Einrichtung zum Anlegen eines impulsförmigen elektrischen Signals an das Heizelement angelegten Energie E_op und die minimale Menge der Energie, die an das Heizelement angelegt werden muss, damit der Aufzeichnungskopf hiervon Tinte ausstößt, E_th bedeuten, das Verhältnis E_op/E_th die nachfolgende Bedingung erfüllen kann: 1,10 ≤ Eop/Eth ≤ 1,80.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Verlängern der Nutzungsdauer eines Aufzeichnungskopfes, der für ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet wird, vorgesehen, mit einem Schritt zum Ausstoßen von Tinte von einer Öffnung durch Aufbringen von thermischer Energie auf die Tinte, wobei der Aufzeichnungskopf mit einem Heizelement zum Aufbringen von thermischer Energie auf die Tinte versehen ist, das Heizelement eine Deckflächenschutzschicht aufweist, die Tantal und/oder Tantaloxid enthält, die Tinte zur Tintenstrahlaufzeichnung geeignet ist und (a) ein Farbmaterial, (b) ein flüssiges Medium und (c) mindestens eine Verbindung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Diglycolsäure und Diglycolaten besteht, enthält und wobei, wenn die Menge der auf das Heizelement aufgebrachten Energie zur Erzeugung von thermischer Energie, die auf die Tinte aufgebracht wird, E_op und die minimale Menge eine Energie, die auf das Heizelement aufgebracht werden muss, damit der Aufzeichnungskopf Tinte hiervon ausstößt, E_th bedeuten, das Verhältnis E_op/E_th die nachfolgend wiedergegebene Bedingung erfüllen kann: 1,10 ≤ Eop/Eth ≤ 1,80.
Es folgt nunmehr eine Kurzbeschreibung der Zeichnungen. Hiervon zeigen:
1 eine schematische Längsschnittansicht des Aufzeichnungskopfes einer Ausführungsform einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß der Erfindung;
2 eine schematische Querschnittansicht des Aufzeichnungskopfes der Ausführungsform der 1;
3 eine schematische perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungskopfes, der durch Zusammenbau einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen des in 1 dargestellten Typs erhalten wurde;
4 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß der Erfindung;
5 eine schematische Schnittansicht einer Tintenkassette, die für die Zwecke der Erfindung verwendet werden kann, wobei das Innere der Tintenkassette dargestellt ist; und
6 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Aufzeichnungseinheit gemäß der Erfindung.
Die vorliegende Erfindung wird nunmehr in größeren Einzelheiten in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, erläu tert. Als erstes werden die Materialien für die Tinte gemäß der Erfindung beschrieben.
Modus zur Durchführung der Erfindung
Ein charakteristisches Merkmal des ersten Modus zur Durchführung der Erfindung besteht in der Verwendung einer Tinte, die (a) ein Farbmaterial, (b) ein flüssiges Medium und (c) Diglycolsäure oder Diglycolate enthält.
(Diglycolsäure und Diglycolate)
Die Diglycolsäure und die Diglycolate, die in der Tinte für die Zwecke der vorliegenden Erfindung enthalten sein können, werden nachfolgend erläutert.
Als Ergebnis von intensiven Untersuchungen zum Auffinden eines Verfahrens zum wirksamen Reduzieren der Ausbildung von Tintenrückstandsablagerungen auf der Oberfläche des Heizelementes eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes zum Aufbringen von thermischer Energie auf Tinte, um die Tinte als Tintentröpfchen auszustoßen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass das Auftreten von derartigen Ablagerungen beträchtlich reduziert werden kann, indem eine Tinte verwendet wird, die Diglycolsäure, ausgedrückt durch die nachfolgende chemische Formel
enthält.
Während der pH-Wert der in einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren zu verwendenden Tinte auf ein geeignetes Niveau reguliert wird, wird er vorzugsweise mit Hilfe von basischen Verbindungen reguliert, wenn die Tinte Diglycolsäure enthält. Basische Verbindungen, die zum Regulieren des pH-Wertes der Tinte zum Zweck der Erfindung verwendet werden können, umfassen Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Ammoniumhydroxid und organische Amine (d.h. Triethanolamin, Diethanolamin, Monoethanolamin, Triisopropanolamin). Daher kann die vorstehend erwähnte Diglycolsäure, die in der Tinte der vorliegenden Erfindung verwendet wird, in der Form eines Salzes vorhanden sein, beispielsweise als Lithiumdiglycolat, Natriumdiglycolat, Kaliumdiglycolat und Ammoniumdiglycolat. Der Gesamtanteil der Diglycolsäure und der Diglycolate in der Tinte liegt vorzugsweise zwischen 0,005 und 20 Gew.-%, bevorzugter zwischen 0,05 und 12 Gew.-%, relativ zum Gesamtgewicht der Tinte. Solange wie der Gesamtanteil der Diglycolsäure und der Diglycolate innerhalb des vorstehend definierten Bereiches liegt, wird der beabsichtigte Effekt zur Reduzierung der Ausbildung von Rückstandsablagerungen auf der Oberfläche des Heizelementes des Aufzeichnungskopfes auf zuverlässige Weise erzeugt und wird ein Verstopfen der Düse des Kopfes verhindert.
(Farbmaterial)
Es wird nunmehr das Farbmaterial, das in der für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendeten Tinte zusammen mit der Diglycolsäure enthalten ist, beschrieben. Das Farbmaterial ist vorzugsweise aus Farbstoffen und/oder Pigmenten ausgewählt.
(Farbstoffe)
Nahezu alle Farbstoffe, einschließlich Direktfarbstoffen, Säurefarbstoffen, basischen Farbstoffen und Dispersionsfarbstoffen, können für die Zwecke der Erfindung verwendet werden. Spezielle Beispiele sind:
C. I. Direct Black 4, 9, 11, 17, 19, 22, 32, 80, 151, 154, 168, 171, 194, 195;
C. I. Direct Blue 1, 2, 6, 8, 22, 34, 70, 71, 76, 78, 86, 142, 199, 200, 201, 202, 203, 207, 218, 236, 287;
C. I. Direct Red 1, 2, 4, 8, 9, 11, 13, 15, 20, 28, 31, 33, 37, 39, 51, 59, 62, 63, 73, 75, 80, 81, 83, 87, 90, 94, 95, 99, 101, 110, 189, 225, 227;
C. I. Direct Yellow 1, 2, 4, 8, 11, 12, 26, 27, 28, 33, 34, 41, 44, 48, 86, 87, 88, 132, 135, 142, 144;
C. I. Food Black 1, 2;
C. I. Acid Black 1, 2, 7, 16, 24, 26, 28, 31, 48, 52, 63, 107, 112, 118, 119, 121, 172, 194, 208;
C. I. Acid Blue 1, 7, 9, 15 22 23 27, 29, 40, 43, 55, 59, 62, 78, 80, 81, 90, 102, 104, 111, 185, 254;
C. I. Acid Red 1, 4, 8, 13, 14, 15, 18, 21, 26, 35, 37, 52, 249, 257, 289;
C. I. Acid Yellow 1, 3, 4, 7, 11, 12, 13, 14, 19, 23, 25, 34, 41, 42, 44, 53, 55, 61, 71, 76, 79;
C. I. Reactive Blue 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 33, 34, 37, 38, 39, 40, 41, 43, 44, 46;
C. I. Reactive Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 28, 29, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 45, 46, 49, 50, 58, 59, 63, 64, 180;
C. I. Reactive Yellow 1, 2, 3, 4, 6, 7, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 37, 42;
C. I. Reactive Black 1, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 18;
Projet Fast Cyan 2 (erhältlich von der Firma Zeneca),
Projet Fast Magenta 2 (erhältlich von der Firma Zeneca),
Projet Fast Yellow 2 (erhältlich von der Firma Zeneca) und
Projet Fast Black 2 (erhältlich von der Firma Zeneca).
(Pigmente)
Nahezu alle Pigmente, einschließlich anorganischer Pigmente und organischer Pigmente, können für die Zwecke der Erfindung verwendet werden. Spezielle Beispiele sind:
Ruß;
C. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 73, 74, 75, 83, 93, 95, 97, 98, 114, 128, 129, 151, 154, 195;
C. I. Pigment Red 5, 7, 12, 48(Ca), 48(Mn), 57(Ca), 57:1; 57(Sr), 112, 122, 123, 168, 184, 202;
C. I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15:3; 15:34, 16, 22, 60;
C. I. Vat Blue 4 und 6.
(Dispergiermittel)
Wenn irgendeines der vorstehend aufgeführten Pigmente als Farbmaterial der Tinte verwendet wird, wird vorzugsweise ein Dispergiermittel zugesetzt, um diese Pigmente auf stabile Weise in der Tinte zu dispergieren. Dispergiermittel, die für die Zwecke der Erfindung eingesetzt werden können, umfassen Polymerdispergiermittel und Dispergiermittel vom oberflächenaktiven Typ. Spezielle Beispiele von Polymerdispergiermitteln sind Polyacrylate (Salze der Polyacrylsäure), Salze von Styrol-Acrylsäure-Copolymeren, Salze von Styrol-Methacrylsäure-Copolymeren, Salze von Styrol-Acrylsäure-Acrylester-Copolymeren, Salze von Styrol-Maleinsäure-Copolymeren, Salze von Acrylester-Maleinsäure-Copolymeren, Salze von Styrol-Methacrylsulfonsäure-Copolymeren, Salze von Vinylnaphthalin-Maleinsäure-Copolymeren, Salze von α-Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensaten, Palyvinylpyrrolidon, Polyethylenglycol und Polyvinylalkohol, wobei solche Materialien, die ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht zwischen 1.000 und 30.000 und einen Säurewert zwischen 100 und 430 besitzen, vorzugsweise verwendet werden.
Spezielle Beispiele von oberflächenaktiven Dispergiermitteln sind Laurylbenzolsulfonate, Laurylsulfonate, Laurylbenzolcarboxylate, Laurylnaphthalinsulfonate, aliphatische Aminsalze und Polyethylenxidkondensate. Irgendeines der vorstehend aufgeführten Dispergiermittel kann in vorteilhafter Weise für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Das Gewichtsverhältnis zwischen dem Pigment und dem Dispergiermittel in der Tinte liegt vorzugsweise zwischen 10:5 und 10:0,5.
(Selbstdispergierender Ruß)
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung kann ein Rußpigment mit einem Selbstdispergiereffekt, der durch Einführung von wasserlöslichen Radikalen auf die Oberfläche der Rußpartikel erhalten wird, wie in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen 5-186704 und 8-3498 beschrieben, verwendet werden. Es kann nicht erforderlich sein, ein Dispergiermittel zu verwenden, wenn die Tinte ein derartiges Russpigment mit einem Selbstdispergiereffekt enthält.
Für die Zwecke der Erfindung kann die Tinte eines oder mehrere der vorstehend aufgeführten Farbstoffe und Pigmente enthalten. Obwohl die Konzentration des Farbstoffes oder des Pigmentes in der Tinte keinen speziellen Beschränkungen unterliegt, liegt sie normalerweise zwischen 0,1 und 20 Gew.-% in Bezug auf das Gesamtgewicht der Tinte.
(Flüssiges Medium)
Es wird nunmehr das flüssige Medium beschrieben, das in der für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendeten Tinte enthalten ist. Für die Zwecke der Erfindung wird vorzugsweise ein Gemisch aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel als flüssiges Medium der Tinte verwendet.
Wasser, das für die Zwecke der Erfindung verwendet wird, ist vorzugsweise kein gewöhnliches Wasser, das diverse Ionen enthält, sondern entionisiertes Wasser. Der Anteil des Wassers in der Tinte liegt vorzugsweise zwischen 35 und 96 Gew.-% in Bezug auf das Gesamtgewicht der Tinte. Das mit Wasser zu verwendende wasserlösliche organische Lösungsmittel kann in Abhängigkeit von der Anwendung der Tinte aus den nachfolgend aufgeführten Lösungsmitteln ausgewählt werden. Ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel wird verwendet, um eine Reihe von Zielen zu erreichen, einschließlich der Regulierung der Viskosität der Tinte auf ein gewünschtes Niveau zum Gebrauch, der Absenkung der Tintentrocknungsrate, der Anhebung der Löslichkeit des Farbmateriales und der Verhinderung eines Verstopfens der Düse des Aufzeichnungskopfes.
Spezielle Beispiele von wasserlöslichen organischen Lösungsmitteln, die für die Zwecke der Erfindung verwendet werden können, sind Alkylalkohole mit 1 bis 5 C-Atomen, wie Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropyalkohol, n-Butylalkohol, sec-Butylalkohol, tert-Butylalkohol, Isobutylalkohol und n-Pentanol; Amide, wie Dimethylformamid und Dimethylacetamid; Ketone und Ketoalkohole, wie Aceton und Diacetonalkohol; Ether, wie Tetrahydrofuran und Dioxan; Oxyethylen und Oxypropylen-Oligomere und Polymere, wie Diethylenglycol, Triethylenglycol, Tetraethylenglycol, Dipropylenglycol, Tripropylenglycol, Polyethylenglycol und Polypropylenglycol; Alkylenglycole mit einer Alkylengruppe mit 2–6 C-Atomen, wie Ethylenglycol, Propylenglycol, Trimethylenglycol und 1,2,6-Hexantriol; mehrwertige Alkohole, wie Glycerol, Trimethylolethan und Trimethylolpropan; niedere Alkylether, wie Ethylenglycolmonomethyl(oder -ethyl)ether, Diethylenglycolmonomethyl(oder -ethyl)ether und Triethylenglycolmonomethyl(oder -ethyl)ether; niedere Dialkylether, wie Triethylenglycoldimethyl(oder -ethyl)ether und Tetraethylenglycoldimethyl(oder -ethyl)ether; Alkanolamine, wie Monoethanolamin, Diethanolamin und Triethanolamin; Sulfolane; N-Methyl-2-pyrrolidon; 2-Pyrrolidon; und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon. Irgendeines der vorstehend aufgeführten wasserlöslichen organischen Lösungsmittel kann allein oder als Gemisch verwendet werden.
(Additive)
Die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Tinte kann so ausgebildet sein, dass sie einen pH-Regulator enthält, um den pH-Wert der Tinte auf einem konstanten Niveau zu halten und die Löslichkeit des Farbstoffes und/oder die Dispergierbarkeit des Pigmentes in der Tinte zu stabilisieren. Spezielle Beispiele von pH-Regulatoren, die für die Zwecke der Erfindung verwendet werden können, sind Hydroxide, wie Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Ammoniumhydroxid; Sulfate, wie Lithiumsulfat, Natriumsulfat, Kaliumsulfat und Ammoniumsulfat; Carbonate, wie Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumcarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Kaliumnatriumcarbonat, Ammoniumcarbonat und Ammoniumhydrogencarbonat; Phosphate, wie Lithiumphosphat, Natriumphosphat, Dinatriumphosphat, Trinatriumphosphat, Kaliumphosphat, Dikaliumphosphat, Trikaliumphosphat, Ammoniumphosphat, Diammoni umphosphat und Triammoniumphosphat; und Acetate, wie Lithiumacetat, Natriumacetat, Kaliumacetat und Ammoniumacetat.
Während irgendeines der vorstehend aufgeführten Salze einzeln der Tinte zugesetzt werden kann, wird bevorzugt, zwei oder mehr als zwei dieser Salze auszuwählen und sie der Tinte zuzusetzen. Die Gesamtrate, mit der diese Salze der Tinte zugesetzt werden, liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 10 Gew.-%, bevorzugter zwischen 1 und 8 Gew.-%. Es ist schwierig, den pH-Wert der Tinte auf einem konstanten Niveau zu halten und den gelösten Zustand des wässrigen Farbstoffes in der Tinte voll zu stabilisieren, wenn die Zugaberate der Salze geringer ist als 0,1 Gew.-%, während die Salze in nachteiliger Weise abgelagert werden und die Düse verstopfen können, wenn die Zugaberate der Salze über 10 Gew.-% liegt.
Falls erforderlich, können auch diverse herkömmliche Additive, wie ein Viskositätsregler, ein Antiformmittel, ein antiseptisches Mittel, ein Antioxidationsmittel, ein Entschäumungsmittel, ein oberflächenaktives Mittel und/oder ein Antitrocknungsmittel, wie Harnstoff, verwendet werden.
(Tinteneigenschaften)
Was die Eigenschaften der vorzugsweise zum Tintenstrahlaufzeichnen verwendeten Tinte anbetrifft, so liegt der pH-Wert der Tinte vorzugsweise zwischen 3 und 12, bevorzugter zwischen 4 und 10, bei und um etwa 25°C, und liegt die Ober flächenspannung der Tinte vorzugsweise zwischen 10 und 60 mN/m (dyn/cm), bevorzugter zwischen 15 und 50 mN/m (dyn/cm), während die Viskosität der Tinte vorzugsweise zwischen 1 und 30 cps, bevorzugter zwischen 1 und 10 cps, liegt.
(Aufzeichnungsverfahren)
Das Aufzeichnungsverfahren, das mit der Tinte für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ist ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, bei dem thermische Energie auf die im Aufzeichnungskopf enthaltene Tinte aufgebracht wird, um Flüssigkeitströpfchen zu erzeugen. Als erstes wird eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß der Erfindung, die in geeigneter Weise bei einem derartigen Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und einer Tinte mit der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung eingesetzt werden kann, in Verbindung mit den 1 bis 3 erläutert. 1 ist eine schematische Längsschnittansicht eines Hauptbereiches des Aufzeichnungskopfes 13 einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung entlang von deren Tintenbahn, während 2 eine schematische Querschnittansicht des Aufzeichnungskopfes 13 der 1 entlang Linie 2-2 in 1 ist. Wie man den 1 und 2 entnehmen kann, wird der Aufzeichnungskopf 13 hergestellt, indem eine Platte aus Glas, Keramik, Silicium, Polysulfon oder anderen Kunststoffmaterialien, die eine Tintenbahn (Düse) 14 aufweist, und ein Wärmeerzeugungselementsubstrat 15 miteinander verbunden werden. Das Wärmeerzeugungselementsubstrat 15 umfasst eine Schutz schicht 16-1, die typischerweise aus Siliciumoxid, Siliciumnitrid oder Siliciumcarbid besteht, eine Deckflächenschutzschicht 16-2 aus Tantal oder Tantaloxid, ein Paar von Elektroden 17-1 und 17-2, die typischerweise aus Aluminium, Gold oder einer Aluminium-Kupfer-Legierung bestehen, eine wärmeerzeugende Widerstandsschicht 18 aus einer Substanz mit einem hohen Schmelzpunkt, wie Hafniumborid, Tantalnitrid oder Tantalaluminium, eine Wärmeansammlungsschicht 19, die typischerweise aus Siliciumoxid oder Aluminiumoxid besteht, und ein Substrat 20 aus einem Material, das eine gute Wärmeabstrahleffizienz aufweist, wie Silicium, Aluminium oder Aluminiumnitrid.
Wenn ein impulsförmiges elektrisches Signal an die Elektroden 17-1 und 17-2 des Kopfes 13 gelegt wird, erzeugt der Bereich n (Heizelement) des Substrates 15 aus dem wärmeerzeugenden Element rasch Wärme, so dass eine Blase in dem Abschnitt der Tinte 21 erzeugt wird, der in direktem Kontakt mit der Oberfläche des Bereiches n steht. Infolgedessen wird der Meniskus 23 der Tinte 21 aufgrund des Drucks einer derartigen Blase zum Vorstehen gebracht, und schließlich werden kleine Abschnitte der Tinte 21 durch die Düse 14 ausgestoßen und fliegen als Tintentröpfchen 24 von der Ausstoßöffnung 22 in Richtung auf das Aufzeichnungsmedium 25, das gegenüber dem Kopf 13 angeordnet ist. 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines mehrere Düsen aufweisenden Kopfes, bei dem eine Reihe von Aufzeichnungsköpfen des in 1 dargestellten Typs angeordnet ist. Der mehrere Düsen aufweisende Kopf wird hergestellt, indem eine Glasplatte 27 mit einer Reihe von Rillen 26 und ein Substrat 28 aus dem wärmeerzeugenden Element miteinan der verbunden werden, wie in Verbindung mit 1 vorstehend beschrieben.
(Dem Heizelement zuzuführende Energie)
Es wird nunmehr der Wert γ beschrieben. Der Wert γ ist ein Faktor, der das Verhältnis zwischen der Energiemenge, die tatsächlich auf den Bubble-Jet-Kopf aufgebracht wird, und der minimalen Energiemenge zum Ausstoßen von Tinte vom Kopf kennzeichnet. Mit anderen Worten, wenn der an den Bubble-Jet-Kopf gelegte Impuls eine Breite P (oder die Summe der Breiten, wenn eine Vielzahl von Impulsen nacheinander angelegt wird) besitzt und die angelegte Spannung V ist, während der Widerstand des Heizelementes R ist, wird die Menge der angelegten Energie durch die nachfolgende Formel (A) ausgedrückt: E = P × V2/R (A)
Wenn die minimale Energiemenge (Schwellenwert) zum Ausstoßen von Tinte vom Bubble-Jet-Kopf E_th und die im tatsächlichen Gebrauch zum Ausstoßen der Tinte aufgebrachte Energiemenge E_op beträgt, wird der Wert γ durch die nachfolgende Formel (B) ausgedrückt: γ = Eop/Eth (B)
Jedes der beiden nachfolgend beschriebenen Verfahren kann dazu verwendet werden, um den Wert γ auf Basis der Betriebsbedingungen des Bubble-Jet-Kopfes zu ermitteln.

(1) Wenn eine feste Impulsbreite Verwendung findet: Zuerst wird der Bubble-Jet-Kopf angetrieben, um ihn in Betrieb zu nehmen, indem eine bestimmte Spannung mit einer vorgegebenen Impulsbreite, die für die Abgabe von Tintentröpfchen vom Kopf geeignet ist, angelegt wird. Dann wird die Spannung allmählich abgesenkt, um das Spannungsniveau zu ermitteln, bei dem die Abgabe der Tintentröpfchen stoppt. Die Spannung unmittelbar vor dem Stoppen der Abgabe der Tintentröpfchen wird als Schwellenspannung V_th definiert. Wenn die Spannung, die im tatsächlichen Betrieb angelegt wird, als V_op definiert wird, wird der Wert γ über die nachfolgend aufgeführte Formel (C) ermittelt: γ = (Vop/Vth)2 (C)
(2) Wenn eine feste Spannung Verwendung findet: Zuerst wird der Bubble-Jet-Kopf angetrieben, um ihn in Betrieb zu nehmen, indem eine bestimmte Spannung mit einer Impulsbreite, die für die Abgabe von Tintentröpfchen vom Kopf geeignet ist, angelegt wird. Dann wird die Impulsbreite allmählich reduziert, um die Impulsbreite zu ermitteln, bei der die Abgabe der Tintentröpfchen stoppt. Die Impulsbreite unmittelbar vor dem Stoppen der Abgabe der Tintentröpf chen wird als Schwellenimpulsbreite P_th definiert. Wenn die im tatsächlichen Betrieb verwendete Impulsbreite als P_op definiert wird, wird der Wert γ durch die nachfolgende Formel (D) ermittelt: γ = Pop/Pth(D)

Der hier verwendete Begriff „Spannung" bezieht sich auf die Nettospannung, die tatsächlich an das Heizelement selbst angelegt wird, um zu bewirken, dass das BJ-Heizelement Wärme erzeugt. Die extern angelegte Spannung kann jedoch durch den Kontakt- oder Verdrahtungswiderstand der Schaltung zum Anlegen der Spannung an das Heizelement verringert werden. Wenn sowohl Vth als auch V_op von der Außenseite des Kopfes aus beobachtet werden, fallen nicht desto trotz beide Spannungen und schwanken im wesentlichen im gleichen Ausmaß, so dass der durch die extern beobachteten Spannungen ermittelte Wert γ nur einen geringen Fehler aufweist, es sei denn, diese Spannungen wären extrem groß. Daher führen die vorstehend beschriebenen Verfahren zu keinem Problem, selbst wenn extern gemessene Werte direkt verwendet werden.
Es sollte jedoch darauf geachtet werden, wenn eine Vielzahl von Heizelementen in einem Drucker in einem tatsächlichen Aufzeichnungsvorgang betrieben wird, da die an ein spezielles Heizelement angelegte Spannung durch den Betrieb der anderen Heizelemente beeinflusst werden und schwanken kann.
Die obigen Formeln (A) und (B) erwecken den Anschein, dass für den gleichen Wert von γ das Quadrat von V invers pro portional zu P ist. In Wirklichkeit ist jedoch aus diversen Gründen, einschließlich von elektrischen Problemen, weil die Impulswelle nicht genau rechteckig ist, und von thermischen Problemen, die für einen Bubble-Jet-Mechanismus spezifisch sind und gemäß denen der Wärmefluss vom Heizelement zur Tinte in Abhängigkeit von der an das Heizelement angelegten Spannung variieren kann, so dass die Blasenbildungsbedingungen somit verändert werden, das Quadrat von V nicht genau invers proportional zu P. Daher müssen die vorstehend beschriebenen Verfahren (1) und (2) unabhängig voneinander verwendet werden. Mit anderen Worten, wenn der durch eines der beiden Verfahren erhaltene Wert durch eine Rechenoperation in den vom anderen Verfahren erhaltenen Wert überführt wird, kann der letztgenannte Wert zu einem signifikanten Fehler führen. In der nachfolgenden Beschreibung wird der durch Verfahren (1) erhaltene Wert γ verwendet, wenn nicht speziell anders beschrieben.
Zum Ausstoßen von Tinte, die Diglycolsäure enthält, vom Aufzeichnungskopf durch Aufbringen von thermischer Energie auf die Tinte wird der Wert von γ innerhalb eines vorgegebenen Bereiches zwischen 1,10 und 1,80 gehalten, um den Aufzeichnungskopf ohne die Ausbildung von Rückstandsablagerungen auf dem Heizelement zu betreiben, so dass der Aufzeichnungskopf eine verlängerte nutzbare Lebensdauer erhalten kann. Obwohl es noch nicht klar ist, warum die Ausbildung von Rückstandsablagerungen auf dem Heizelement auf wirksame Weise vermieden werden kann und der Aufzeichnungskopf eine verlängerte nutzbare Lebensdauer erhalten kann, wenn der Wert von γ in dem vorstehend genannten Bereich liegt, kann man Sicherheit davon ausgehen, dass keine über schüssige Wärme dem Heizelement zugeführt wird, um die Oberflächentemperatur des Heizelementes übermäßig stark anzuheben, wenn der Wert von γ in dem vorstehend genannten Bereich gehalten wird, so dass das Metall des Aufzeichnungskopfes durch die Diglycolsäure nicht übermäßig stark korrodiert.
(Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung)
4 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß der Erfindung. In 4 ist mit 61 ein Blatt bezeichnet, das als Wischelement wirkt und an einem Ende von einem Blatthalteelement starr gehalten wird, so dass es freikragend arbeiten kann. Das Blatt 61 ist an einer Stelle angeordnet, die zum Aufzeichnungsbereich des Aufzeichnungskopfes 65 benachbart ist. Bei dieser Ausführungsform steht es teilweise in die Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes 65 vor. Mit 62 ist eine Kappe zum Abdecken der Ausstoßöffnungsebene des Aufzeichnungskopfes 65 bezeichnet. Die Kappe 62 ist in einer Ausgangsposition benachbart zum Blatt 61 angeordnet und kann sich in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kopfes 65 bewegen, so dass sie gegen die Tintenausstoßöffnungsebene des Aufzeichnungskopfes 65 stoßen und diese abdecken kann. Mit 63 ist ein Tintenabsorptionselement bezeichnet, das ebenfalls benachbart zum Blatt 61 angeordnet ist und wie das Blatt 61 so gehalten wird, dass es teilweise in die Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes 65 vorsteht. Das Blatt 61, die Kappe 62 und das Tintenabsorptionselement 63 bilden einen Ausstoßwiederher stellabschnitt 64, und die Ausstoßöffnung wird durch das Blatt 61 und das Tintenabsorptionselement 63 von Feuchtigkeit und Schmutzpartikeln gereinigt.
Wie in 4 gezeigt, besitzt der Aufzeichnungskopf 65 eine Ausstoßenergieerzeugungseinrichtung, so dass er Tinte auf das Aufzeichnungsmedium ausstößt, das gegenüber der Tintenausstoßöffnungsebene, in der die Ausstoßöffnung angeordnet ist, vorgesehen ist. Der Aufzeichnungskopf 65 ist auf einem Schlitten 66 montiert, der den Aufzeichnungskopf entlang seiner Bewegungsbahn bewegt. Der Schlitten 66 steht gleitend mit einem Führungsschaft 67 in Eingriff und ist teilweise mit einem Riemen 69 verbunden (obwohl nicht dargestellt), der von einem Motor 68 angetrieben wird. Mit dieser Anordnung kann sich der Schlitten 66 entlang dem Führungsschaft 67 so bewegen, dass sich der Aufzeichnungskopf 65 im Aufzeichnungsbereich und einem benachbarten Bereich bewegt.
In 4 ist mit 51 ein Papierzuführabschnitt bezeichnet, der das zum Drucken verwendete Aufzeichnungsmedium aufnehmen kann, während mit 52 eine Papierzuführrolle bezeichnet ist, die von einem Motor (nicht gezeigt) angetrieben wird. Mit dieser Anordnung wird das Aufzeichnungsmedium in eine Position gegenüber der Ausstoßöffnungsebene des Aufzeichnungskopfes 65 geführt und allmählich zum Papierabgabeabschnitt bewegt, in dem eine Papierabgaberolle 53 angeordnet ist, wenn der Aufzeichnungsvorgang auf dem Aufzeichnungsmedium fortschreitet. Wenn der Aufzeichnungskopf 65 nach Beendigung des Aufzeichnungsvorganges in seine Ausgangsposition zurückkehrt, wird die Kappe 62 des Ausstoßwiederher stellabschnittes 64 auf der Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes 65 zurückgezogen, bleibt jedoch das Blatt 61 in seinem in die Bewegungsbahn vorstehenden Zustand, so dass die Ausstoßöffnung des Aufzeichnungskopfes 65 vom Blatt 61 abgewischt und gereinigt wird.
Wenn der Zeitpunkt für die Kappe 62 kommt, gegen die Ausstoßöffnungsebene des Aufzeichnungskopfes 65 zu stoßen und diese abzudecken, wird sie bewegt und in die Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes 65 vorgeschoben. Wenn der Aufzeichnungskopf 65 von seiner Ausgangsposition zur Aufzeichnungsstartposition bewegt wird, werden die Kappe 62 und das Blatt 61 in den entsprechenden Positionen gehalten, die denen entsprechen, die sie für einen Wischvorgang einnehmen. Daher wird die Ausstoßöffnungsebene des Aufzeichnungskopfes 65 auch während dieser Bewegung abgewischt. Die Bewegung des Aufzeichnungskopfes in die Ausgangsposition tritt nicht nur auf, wenn ein Tintenaufzeichnungsvorgang beendet ist und der Aufzeichnungskopf für einen anderen Tintenausstoßvorgang bereitgemacht wird, sondern auch wenn der Aufzeichnungskopf in den Aufzeichnungsbereich für einen Aufzeichnungsvorgang bewegt wird, da er die benachbart zum Aufzeichnungsbereich angeordnete Ausgangsposition mit einem vorgegebenen Zeitintervall passiert, so dass die Ausstoßöffnungsebene gewischt werden kann.
5 ist eine schematische Schnittansicht einer Tintenkassette, die für die Zwecke der Erfindung verwendet werden kann und Tinte enthält, die dem Aufzeichnungskopf mit Hilfe eines Tintenzuführelementes, bei dem es sich um ein Rohr handeln kann, zugeführt wird. In 5 ist mit 40 ein Tintenaufnahmeabschnitt bezeichnet, bei dem es sich um einen Tintenbeutel handeln kann, der die dem Aufzeichnungskopf zuzuführende Tinte enthält und an einem Vorderende mit einem Gummistöpsel 42 versehen ist. Wenn eine Nadel (nicht gezeigt) o.ä. in den Stöpsel 42 gestochen wird, kann die im Tintenbeutel 40 enthaltene Tinte dem Aufzeichnungskopf zugeführt werden. Mit 44 ist ein Tintenabsorptionselement zur Aufnahme von Abfalltinte bezeichnet. Die Innenfläche des die Tinte enthaltenden Abschnittes, die mit Tinte in Kontakt gehalten wird, ist vorzugsweise aus einem Polyolefin, wie Polyethylen, geformt.
Eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß der Erfindung muss nicht unbedingt so ausgebildet sein, dass der Aufzeichnungskopf und die Tintenkassette getrennt voneinander angeordnet sind, wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform. Alternativ dazu können der Aufzeichnungskopf und die Tintenkassette auch auf integrierte Weise ausgebildet sein, wie in 6 gezeigt. In 6 ist mit 70 eine Aufzeichnungseinheit bezeichnet, die einen Tintenaufnahmeabschnitt, der Tinte enthält und bei dem es sich um ein Tintenabsorptionselement handeln kann, aufweist, so dass Tinte im Tintenabsorptionselement in der Form von Tintentröpfchen von einem Kopfabschnitt 71, der eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, ausgestoßen wird. Für die Zwecke der Erfindung besteht das Tintenabsorptionselement vorzugsweise aus Polyurethan. Bei noch einer anderen Ausführungsform kann das Tintenabsorptionselement durch einen Tintenbeutel eines Tintenaufnahmeabschnittes ersetzt sein, der im Inneren mit einer Feder versehen ist. In 6 ist mit 72 eine Lufteinlassöffnung zur Zuführung von Luft von der At mosphäre in das Innere der Kassette bezeichnet. Die Aufzeichnungseinheit 70 der 6 kann anstelle des Aufzeichnungskopfes 65 der 4 verwendet werden und lösbar am Schlitten 66 montiert sein.
In der nachfolgenden Beschreibung handelt es sich bei den Begriffen „Teil(e)" und „%(e)" um Gewichtsteil(e) und Gewichtsprozent(e), wenn nicht anders angegeben. Die Zusammensetzung der Tinte in jedem Beispiel und Vergleichsbeispiel ist so angegeben, dass bei Addition die Anteile der Bestandteile 100 Teile der Tinte ergeben.
<Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiel 1>
Die Tinte von Beispiel 1 wurde hergestellt, indem die nachfolgend aufgeführten Bestandteile vermischt wurden, gut gerührt wurden, bis sie gelöst waren, und durch einen Mikrofilter mit einer Porengröße von 0,2 μm (erhältlich von der Firma Fuji Film) unter Druck geführt wurden. Die Tinte von Vergleichsbeispiel 1 wurde unter Verwendung der gleichen Bestandteile mit Ausnahme von Diglycolsäure und einer 1,6%igen Lösung von Natriumhydroxid als pH-Regulator hergestellt. Tintenzusammensetzung von Beispiel 1

– Projet Fast Black 2 (erhältlich von der Firma Zeneca) 2 Teile

– Diethylenglycol 10 Teile

– Diglycolsäure 2 Teile

– Natriumhydroxid 1,7 Teile

– Wasser 84,3 Teile

Tintenzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 1

– Projet Fast Black 2 (erhältlich von der Firma Zeneca) 2 Teile

– Diethylenglycol 10 Teile

– Natriumhydroxid 0,1 Teile

– Wasser 87,9 Teile
<Auswertung 1>
Die Tinte von Beispiel 1 wurde zusammen mit einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung verwendet, die einen auf Anforderung arbeitenden Mehrdüsenaufzeichnungskopf aufwies (BD-02: Marke, erhältlich von der Firma Canon: die Deckflächenschutzschicht des Heizelementes hiervon bestand aus Tantal und Tantaloxid). Diese Aufzeichnungsvorrichtung war konzipiert, um Tinte durch Aufbringung von thermischer Energie in Abhängigkeit von einem Aufzeichnungssignal auszustoßen, wobei die Tinte unter den nachfolgenden Bedingungen für Aufzeichnungszwecke ausgestoßen wurde, um das Betriebsverhalten auszuwerten. Die Bedingungen, unter denen die Tinte von Beispiel 1 aus der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ausgestoßen wurde, waren wie folgt:

Impulsbreite: 1,1 μs (ein) + 3,0 μs (aus) + 3,2 μs (ein)

Antriebsfrequenz: 6,250 Hz
Dann wurde die Vth (minimale Spannung unmittelbar vor dem Stoppen des Tintenausstoßes) beobachtet, und die Tinte wurde durch Anlegen von V_op (Operationsspannung) entsprechend γ = 1,39 ausgestoßen. Die Dauerhaftigkeit des Ausstoßens des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes und das Ausmaß der Rückstandsbildung auf dem Heizelement wurden unter Anwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren und Auswertungssysteme ausgewertet, nachdem die Tinte und der Tintenstrahlaufzeichnungskopf zur Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wurden. Tabelle 1 zeigt zusammen die erhaltenen Ergebnisse. Die vorstehend erwähnte Spannung V_op (Antriebsspannung) wurde durch Berechnung unter Verwendung der nachfolgenden Formel sowie von Vth erhalten: Vop = γ × Vth
(Ausstoßdauerhaftigkeit)
Die vorstehend beschriebene Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung wurde unter den vorstehend angegebenen Betriebsbedingungen betrieben, um Tinte kontinuierlich auszustoßen, und die Tintentröpfchen, die vom Aufzeichnungskopf ausgestoßen wurden, wurden alle 1 × 10⁶ Impulse in einem Behälter gesammelt und über eine elektronische Waage gewogen. Das Durchschnittsgewicht der Flüssigkeitströpfchen, die alle 1 × 10⁶ Impulse ausgestoßen wurden, wurde aus der festgestellten Gewichtszunahme des Behälters berechnet. Der Ausstoß wurde bis zum (1 × 10⁸)ten Impuls fortgesetzt, und die Ausstoßdauerhaftigkeit wurde unter Anwendung des nachfolgenden Bewertungssystems ausgewertet.

A:: Das durchschnittliche Gewicht der abgegebenen Flüssigkeitströpfchen zwischen dem (9,9 × 10⁷)ten Impuls und dem (1 × 10⁸)ten Impuls war nicht geringer als 90% des durchschnittlichen Gewichtes der abgegebenen Flüssigkeitströpfchen zwischen dem 0ten Impuls und dem (1 × 10⁶)ten Impuls.
B:: Das durchschnittliche Gewicht der abgegebenen Flüssigkeitströpfchen zwischen dem (9,9 × 10⁷)ten Impuls und dem (1 × 10⁸)ten Impuls war geringer als 90% und nicht geringer als 70% des Durchschnittsgewichtes der abgegebenen Flüssigkeitströpfchen zwischen dem 0ten Impuls und dem (1 × 10⁶)ten Impuls.
C:: Das durchschnittliche Gewicht der abgegebenen Flüssigkeitströpfchen zwischen dem (9,9 × 10⁷)ten Impuls und dem (1 × 10⁸)ten Impuls war geringer als 70% des Durchschnittsgewichtes der abgegebenen Flüssigkeitströpfchen zwischen dem 0ten Impuls und dem (1 × 10⁶)ten Impuls.
D:: Die Abgabe der Flüssigkeitströpfchen wurde während des Vorganges unmöglich.

(Ausmaß der Rückstandsablagerung (Kogation))
Nach dem Auswerten der Abgabedauerhaftigkeit wurde der Aufzeichnungskopf der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung stillgesetzt und die Oberfläche des Heizelementes der für den Abgabedauerhaftigkeitstest verwendeten Düse visuell über ein optisches Mikroskop (mit einer Vergrößerung von 400) beobachtet. Das Ausmaß der Kogation wurde durch Verwendung des folgenden Bewertungssystems ausgewertet:

A:: Es wurde praktisch keine Kogation beobachtet.
B:: Es wurde eine geringe Kogation beobachtet.
C:: Es wurde eine Kogation in einem beträchtlichen Ausmaß beobachtet.
D:: Es wurde eine Kogation in einem großen Ausmaß festgestellt.

Gemäß Beispiel 2 wurde die Tinte von Beispiel 1 ausgestoßen, indem V_op angelegt wurde, die γ = 1,10 entspricht. In entsprechender Weise wurde in Beispiel 3 die Tinte von Beispiel 1 ausgestoßen, indem V_op angelegt wurde, die γ = 1,79 entspricht. Die Tinte von Vergleichsbeispiel 1, die keine Diglycolsäure enthielt, wurde ausgestoßen, indem V_op angelegt wurde, die γ = 1,39 entspricht, wobei das Verfahren von Beispiel 1 verwendet und die Ausstoßdauerhaftigkeit sowie das Ausmaß der Kogation wie in Beispiel 1 ausgewertet wurden. Tabelle 1 zeigt die erhaltenen Ergebnisse zusammen. Tabelle 1 Abgabebedingungen und Bewertungen der Beispiele 1 bis 3 und des Vergleichsbeispieles 1

V_th:: Minimum unmittelbar vor dem Abgabestopp (wie tatsächlich beobachtet)
V_op:: Antriebsspannung (wie im tatsächlichen Betrieb eingesetzt)

<Beispiele 4 bis 12>

Die farbige Tinte von sämtlichen Beispielen 4 bis 7 wurde hergestellt, indem die nachfolgend aufgeführten Bestandteile vermischt und gut gerührt wurden, bis sie gelöst worden waren, wonach man sie unter Druck durch ein Mikrofilter mit einer Porengröße von 0,2 μm (erhältlich von der Firma Fuji Film) schickte. Tintenzusammensetzung von Beispiel 4

– Projet Fast Yellow 2 (erhältlich von der Firma Zeneca)	3 Anteile
– Diethylenglycol	10 Anteile
– Diglycolsäure	1 Anteil
– Natriumhydroxid	0,8 Anteile
– Wasser	85,2 Anteile

Tintenzusammensetzung von Beispiel 5

– Projet Fast Magenta 2 (erhältlich von der Firma Zeneca)	3 Anteile
– Diethylenglycol	10 Anteile
– Diglycolsäure	1 Anteil
– Natriumhydroxid	1,6 Anteile
– Wasser	84,4 Anteile

Tintenzusammensetzung von Beispiel 6

– Projet Fast Cyan 2 (erhältlich von der Firma Zeneca)	4 Anteile
– Diethylenglycol	10 Anteile
– Natriumhydroxid	1,6 Anteile
– Wasser	82,4 Anteile

Tintenzusammensetzung von Beispiel 7

– Projet Fast Black 2 (erhältlich von der Firma Zeneca)	2 Anteile
– Glycerol	5 Anteile
– Diethylenglycol	5 Anteile
– Harnstoff	4 Anteile
– 2-Propanol	3,5 Anteile
– Diglycolsäure	5 Anteile
– Natriumhydroxid	4 Anteile
– Ammoniumsulfat	0,1 Anteile
– Wasser	71,4 Anteile

Für jedes der Beispiele 8 bis 12 wurde eine Pigmentdispersion hergestellt, indem die entsprechenden nachfolgend aufgeführten Bestandteile verwendet wurden. Danach wurde die Pigmenttinte des Beispieles hergestellt, in dem die entsprechenden Tintenbestandteile einschließlich der Pigmentdispersion vermischt und durch ein Membranfilter mit einer Porengröße von 3,0 μm (erhältlich von der Firma Sumitomo Electric Industries) unter Druck geschickt wurden. Beispiel 8 (Herstellung von Pigmentdispersion 1)

– Styrol-acrylsäure-butylacrylatcopolymer (Säurewert: 116, durchschnittliches Molekulargewicht: 3.700)	5 Anteile
– Triethanolamin	0,5 Anteile
– Diethylenglycol	5 Anteile
– Wasser	69,5 Anteile

Die obigen Bestandteile wurden vermischt und in einem Wasserbad auf 70°C erhitzt, bis der Harzbestandteil vollständig gelöst war. Dann wurden 15 Anteile Ruß „MA-100" (ph: 3,5, erhältlich von der Firma Mitsubishi Chemical Co.) und 5 Anteile von 2-Propanol der Lösung zugesetzt und über 30 Minuten vorgemischt. Dann wurde das Gemisch unter den nachfolgenden Bedingungen einer Dispergierbehandlung unterzogen.

Dispergiervorrichtung:	Sandmahlwerk (hergestellt von der Firma Igarashi Machinery)
Mahlmedium:	Zirconiumkugeln mit einem Durchmesser von 1 mm
Füllrate des Mahlmedium:	50% (Volumen)
Mahlzeit:	3 h

Dann wurde das Gemisch einer Zentrifugaldispergierbehandlung (12.000 UpM, 20 min) unterzogen, um große Körner zu entfernen und Pigmentdispersion 1 herzustellen.
(Herstellung der Tinte von Beispiel 8)
Die nachfolgenden Bestandteile wurden in einem Becher vermischt und 3 h lang bei 25°C gerührt, um die Tinte von Beispiel 8 herzustellen.

– Pigmentdispersion 1 30 Anteile

– Diethylenglycol 10 Anteile

– 2-Propanol 2 Anteile

– Diglycolsäure 1 Anteil

– Natriumhydroxid 0,8 Anteile

– Wasser 56,2 Anteile
Beispiel 9
(Herstellung von Pigmentdispersion 2)
300 g von handelsüblichem sauren Ruß „MA77" (pH 3, erhältlich von der Firma Mitsubishi Chemical Co.) und 1.000 ml Wasser wurden gut vermischt, und 450 g Natriumhydrochlorit (effektive Chlorkonzentration: 12%) wurden dem Gemisch Tropfen um Tropfen zugesetzt, und das Gemisch wurde bei 100 bis 105°C über 10 h gerührt. Der erhaltene Schlamm wurde durch Toyo Filter Paper Nr. 2 (Marke, erhältlich von der Firma Advantis) geschickt, und die erhaltenen Pigmentpartikel wurden gründlich mit Wasser gewaschen. Der nasse Pigmentkuchen wurde in 3.000 ml Wasser redispergiert und mit Hilfe eines reversen osmotischen Filmes entsalzt, bis die elektrische Leitfähigkeit auf 0,2 μS reduziert worden war. Dann wurde die Dispersion des Pigmentes (pH = 8 bis 10) kondensiert, bis sie eine Pigmentkonzentration von 10 Gew.-% aufwies, um Pigmentdispersion 2 herzustellen. Aufgrund des obigen Prozesses wurden -COONa-Gruppen auf die Oberfläche der Rußpartikel geführt, damit diese einen selbstdispergierenden Effekt aufwiesen.
(Herstellung der Tinte von Beispiel 9)

Die nachfolgenden Bestandteile wurden in einem Becher vermischt und 3 h lang bei 25°C gerührt. Dann ließ man das Gemisch ein Membranfilter mit einer Porengröße von 2,0 μm (erhältlich von der Firma Sumitomo Electric Industries) unter Druck passieren, um die Tinte von Beispiel 9 herzustellen.

– Pigmentdispersion 2	30 Anteile
– Glycerol	5 Anteile
– Trimethyrolpropan	5 Anteile
– Acetylenglycolethylenoxidaddukt (Acetylenol EH: Marke, erhältlich von der Firma Kawaken Fine Chemical)	0,2 Anteile

– Diglycolsäure	1 Anteil
– Natriumhydroxid	0,8 Anteile
– Wasser	58 Anteile

Beispiel 10 (Herstellung von Pigmentdispersion 3)

– Styrol-acrylsäurecopolymer (Säurewert: 200, durchschnittliches Moleular-Gewicht: 7.000)	5,5 Anteile
– Monoethanolamin	1,0 Anteil
– entionisiertes Wasser	67,5 Anteile
– Diethylenglycol	5 Anteile

Die obigen Bestandteile wurden vermischt und in einem Wasserbad auf 70°C erhitzt, bis der Harzbestandteil vollständig gelöst war. Dann wurden 20 Anteile von C. I. Pigment Yellow 93 und 1,0 Anteil von Isopropylalkohol der Lösung zugesetzt und diese 30 min lang vorgemischt. Dann wurde das Gemisch einer Dispergierbehandlung unter den nachfolgenden Bedingungen unterzogen.

Dispergiervorrichtung: Sandmahlwerk

Mahlmedium: Glaskugeln mit einem Durchmesser von 1 mm

Füllrate des Mahlmediums: 50% (Volumen)

Mahlzeit: 3 h
Dann wurde das Gemisch einer Zentrifugaldispergierbehandlung (12.000 UpM, 20 min) unterzogen, um große Körner zu entfernen und Pigmentdispersion 3 herzustellen.
(Herstellung der Tinte von Beispiel 10)

Die nachfolgenden Bestandteile wurden in einem Becher vermischt und bei 25°C über 3 h gerührt, um die Tinte von Beispiel 10 herzustellen.

– Pigmentdispersion 3	20 Anteile
– Glycerol	15 Anteile
– Diethylenglycol	10 Anteile
– Acetylenol EH (Marke, erhältlich von der Firma Kawaken Fine Chemical)	0,3 Anteile
– Diglycolsäure	1 Anteil
– Natriumhydroxid	0,8 Anteile
– Wasser	52,9 Anteile

Beispiel 11 (Herstellung von Pigmentdispersion 4)

– Styrol-acrylsäurecopolymer (Säurewert: 200, durchschnittliches Molekulargewicht: 7.000)	5,5 Anteile
– Monoethanolamin	1,0 Anteil
– entionisiertes Wasser	67,5 Anteile
– Diethylenglycol	5 Anteile

Die obigen Bestandteile wurden vermischt und in einem Wasserbad auf 70°C erhitzt, bis der Harzbestrandteil vollständig gelöst war. Dann wurden 20 Anteile von C. I. Pigment Red 122 und 1,0 Anteil von Isopropylalkohol der Lösung zugesetzt und diese 30 min lang vorgemischt. Danach wurde das Gemisch einer Dispergierbehandlung unter den folgenden Bedingungen unterzogen:

Dispergiervorrichtung: Sandmahlwerk

Mahlmedium: Glaskugeln mit einem Durchmesser von 1 mm

Füllrate des Mahlmediums: 50% (Volumen)

Mahlzeit: 3 h
Dann wurde das Gemisch einer Zentrifugaldispergierbehandlung (12.000 UpM, 20 min) unterzogen, um große Körner zu entfernen und Pigmentdispersion 3 herzustellen.
(Herstellung der Tinte von Beispiel 11)

Die folgenden Bestandteile wurden in einem Becher vermischt und bei 25°C über 3 h gerührt, um die Tinte von Beispiel 11 herzustellen.

– Pigmentdispersion 4	20 Anteile
– Glycerol	15 Anteile
– Diethylenglycol	10 Anteile
– Acetylenol EH (Marke, erhältlich von der Firma Kawaken Fine Chemical)	0,3 Anteile
– Diglycolsäure	1 Anteil
– Natriumhydroxid	0,8 Anteile
– Wasser	52,9 Anteile

Beispiel 12 (Herstellung von Pigmentdispersion 5)

Die obigen Bestandteile wurden vermischt und in einem Wasserbad auf 70°C erhitzt, bis der Harzbestandteil vollstänig gelöst war. Dann wurden 20 Anteile von C. I. Pigment Blue 15:3 und 1,0 Anteil von Isopropylalkohol der Lösung zugesetzt und diese über 30 min vorgemischt. Danach wurde das Gemisch einer Dispergierbehandlung unter den folgenden Bedingungen unterzogen:

Dispergiervorrichtung: Sandmahlwerk

Mahlmedium: Glaskugeln mit einem Durchmesser von 1 mm

Füllrate des Mahlmediums: 50% (Volumen)

Mahlzeit: 3 h
Dann wurde das Gemisch einer Zentrifugaldispergierbehandlung (12.000 UpM, 20 min) unterzogen, um große Körner zu entfernen und Pigmentdispersion 3 herzustellen.
(Herstellung der Tinte von Beispiel 12)
Die nachfolgenden Bestandteile wurden in einem Becher vermischt und bei 25°C über 3 h gerührt, um die Tinte von Beispiel 12 herzustellen.

– Pigmentdispersion 5 20 Anteile

– Glycerol 15 Anteile

– Diethylenglycol 10 Anteile

– Acetylenol EH (Marke, erhältlich von der Firma Kawaken Fine Chemical) 0,3 Anteile

– Diglycolsäure 1 Anteil

– Natriumhydroxid 0,8 Anteile

– Wasser 52,9 Anteile
<Vergleichsbeispiele 2 bis 10>

Die Tinte der Vergleichsbeispiele 2 bis 5 wurde hergestellt, indem die nachfolgend aufgeführten Bestandteile vermischt und gut gerührt wurden, bis sie gelöst waren. Danach ließ man sie ein Mikrofilter mit einer Porengröße von 0,2 μm (erhältlich von der Firma Fuji Film) unter Druck passieren. Die Pigmenttinten der Vergleichsbeispiele 6 bis 10 wurden hergestellt, indem die entsprechenden nachfolgend aufgeführten Kombinationen der Bestandteile zusammen mit der entsprechenden Pigmentdispersionen 1 bis 5, die gemäß den Beispielen 8 bis 12 hergestellt wurden, vermischt wurden und man die Gemische ein Membranfilter mit einer Porengröße von 3,0 μm (erhältlich von der Firma Sumitomo Electric Industries) unter Druck passieren ließ. Tintenzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 2

– Projet Fast Yellow 2 (erhältlich von der Firma Zeneca)	3 Anteile
– Diethylenglycol	10 Anteile
– Wasser	87 Anteile

Tintenzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 3

– Projet Fast Magenta 2 (erhältlich von der Firma Zeneca)	3 Anteile
– Diethylenglycol	10 Anteile
– Wasser	87 Anteile

Tintenzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 4

– Projet Fast Cyan 2 (erhältlich von der Firma Zeneca)	4 Anteile
– Diethylenglycol	10 Anteile
– Wasser	87 Anteile

Tintenzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 5

– Projet Fast Black 2 (erhältlich von der Firma Zeneca)	3 Anteile
– Glycerol	5 Anteile
– Diethylenglycol	5 Anteile
– Harnstoff	5 Anteile
– Natriumhydroxid	0,1 Anteile
– Ammoniumsulfat	0,1 Anteile
– Wasser	82,8 Anteile

Tintenzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 6
Die nachfolgenden Bestandteile wurden in einem Becher vermischt und bei 25°C 3 h lang gerührt, um die Tinte von Vergleichsbeispiel 6 herzustellen.

– Pigmentdispersion 1 30 Anteile

– Diethylenglycol 10 Anteile

– 2-Propanol 2 Anteile

– Wasser 58 Anteile
Tintenzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 7

Die nachfolgenden Bestandteile wurden in einem Becher vermischt und bei 25°C 3 h lang gerührt. Dann ließ man das Gemisch ein Membranfilter mit einer Porengröße von 3,0 μm (erhältlich von der Firma Sumitomo Electric Industries) unter Druck passieren, um die Tinte von Vergleichsbeispiel 7 herzustellen.

– Pigmentdispersion 2	30 Anteile
– Glycerol	5 Anteile
– Trimethyrolpropan	5 Anteile
– Acetylenglycolethylenoxidaddukt (Acetylenol EH: Marke, erhältlich von der Firma Kawaken Fine Chemical)	0,2 Anteile
– Wasser	59,8 Anteile

Tintenzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 8

Die folgenden Bestandteile wurden in einem Becher vermischt und bei 25°C 3 h lang gerührt, um die Tinte von Vergleichsbeispiel 8 herzustellen.

– Pigmentdispersion 3	20 Anteile
– Diethylenglycol	10 Anteile
– Glycerol	15 Anteile
– Acetylenol EH (Marke, erhältlich von der Firma Kawaken Fine Chemical)	0,3 Anteile
– Wasser	54,7 Anteile

Tintenzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 9

Die nachfolgenden Bestandteile wurden in einem Becher vermischt und bei 25°C 3 h lang gerührt, um die Tinte von Vergleichsbeispiel 9 herzustellen.

– Pigmentdispersion 4	20 Anteile
– Glycerol	15 Anteile
– Diethylenglycol	10 Anteile
– Acetylenol EH (Marke, erhältlich von der Firma Kawaken Fine Chemical)	0,3 Anteile
– Wasser	54,7 Anteile

Tintenzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 10

Die nachfolgenden Bestandteile wurden in einem Becher vermischt und bei 25°C 3 h lang gerührt, um die Tinte von Vergleichsbeispiel 10 herzustellen.

– Pigmentdispersion 5	20 Anteile
– Glycerol	15 Anteile
– Diethylenglycol	10 Anteile
– Acetylenol EH (Marke, erhältich von der Firma Kawaken Fine Chemical)	1,6 Anteile
– Wasser	54,7 Anteile

<Auswertung 2>
Jede der Tinten der Beispiele 4 bis 12 und Vergleichsbeispiele 2 bis 10 wurde mit einer Reihe von Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen verwendet, die einen auf Anforderung arbeitenden Mehrfachaufzeichnungskopf aufwiesen (BC-02: Marke, erhältlich von der Firma Canon: die Deckflächenschutzschicht des Heizelementes hiervon bestand aus Tantal und Tantaloxid). Diese Vorrichtungen waren so konstruiert, dass sie Tinte durch Aufbringen von thermischer Energien in Abhängigkeit von einem Aufzeichnungssignal abgaben, wobei die Tinte unter den folgenden Aufzeichnungsbedingungen abgegeben wurde. Die Bedingungen, unter den jede Tinte von den Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen abgegeben wurde, waren wie folgt: Pulsbreite: 1,1 μs (ein) + 3,0 μs (aus) + 3,2 μs (ein), Antriebsfrequenz: 6,250 Hz. Dann wurde die Vth (kritische Spannung unmittelbar vor dem Stopp der Tin tenabgabe) beobachtet und die Tinte durch Anlegen von Vop (Antriebsspannung), die einem γ-Wert von 1,39 entspricht, ausgestoßen. Die Ausstoßdauerhaftigkeit des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes und das Ausmaß der Tintenrückstandsablagerungen des Heizelementes wurden unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren und Bewertungssysteme ausgewertet, nachdem die Tinte und der Tintenstrahlaufzeichnungskopf zur Tintenstrahlaufzeichnung verwendet worden waren. Die Tabellen 2-1 und 2-2 zeigen zusammen die erhaltenen Ergebnisse.
[Ausstoßdauerhaftigkeit]
Die vorstehend beschriebene Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung wurde angetrieben, um Tinte kontinuierlich unter den vorstehend angegebenen Betriebsbedingungen auszustoßen, und die vom Aufzeichnungskopf ausgestoßenen Tintentröpfchen wurden alle 1 × 10⁶ Impulse in einem Behälter gesammelt und mit einer elektronischen Waage gewogen. Das Durchschnittsgewicht der alle 1 × 10⁶ Impulse ausgestoßenen Flüssigkeitströpfchen wurde aus der beobachteten Gewichtszunahme des Behälters berechnet. Das Ausstoßen wurde bis zum (1 × 10⁶)ten Impuls fortgesetzt, und die Ausstoßdauerhaftigkeit wurde unter Anwendung des nachfolgenden Bewertungssystems ausgewertet:

A:: Das Durchschnittsgewicht der ausgestoßenen Flüssigkeitströpfchen zwischen dem (9,9 × 10⁷)ten Impuls und dem (1 × 10⁸)ten Impuls war nicht geringer als 90% des Durchschnittsgewichtes der ausgestoßenen Flüssig keitströpfchen zwischen dem 0ten Impuls und dem (1 × 10⁶)ten Impuls.
B:: Das Durchschnittsgewicht der ausgestoßenen Flüssigkeitströpfchen zwischen dem (9,9 × 10⁷)ten Impuls und dem (1 × 10⁸)ten Impuls war geringer als 90% und nicht geringer als 70% des Durchschnittsgewichtes der ausgestoßenen Flüssigkeitströpfchen zwischen dem 0ten Impuls und dem (1 × 10⁶)ten Impuls.
C:: Das Durchschnittsgewicht der ausgestoßenen Flüssigkeitströpfchen zwischen dem (9,9 × 10⁷)ten Impuls und dem (1 × 10⁸)ten Impuls war geringer als 70% des Durchschnittsgewichtes der ausgestoßenen Flüssigkeitströpfchen zwischen dem 0ten Impuls und dem (1 × 10⁶)ten Impuls.
D:: Die Abgabe der Flüssigkeitströpfchen wurde während des Betriebes unmöglich.

[Ausmaß der Rückstandsablagerung (Kogation)]
Nach der Auswertung der Ausstoßdauerhaftigkeit wurde der Aufzeichnungskopf einer jeden Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung stillgesetzt und die Oberfläche des Heizelementes der Düse, die für den Ausstoßdauerhaftigkeitstest verwendet wurde, über ein optisches Mikroskop (mit einer Vergrößerung von 400) beobachtet. Das Ausmaß der Rückstandsablagerung wurde unter Verwendung des folgenden Bewertungssystems ausgewertet:

A:: Es wurde praktisch keine Rückstandsablagerung beobachtet.
B:: Es wurde eine geringfügige Rückstandsablagerung beobachtet.
C:: Es wurde eine beträchtliche Rückstandsablagerung beobachtet.
D:: Eine Rückstandsablagerung wurde in großem Ausmaß festgestellt.

Wie vorstehend im einzelnen beschrieben, kann gemäß der Erfindung mit einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren unter Verwendung von thermischer Energie die Rückstandsablagerung auf der Oberfläche des Heizelementes eines Aufzeichnungskopfes auf wirksame Weise reduziert und die nutzbare Lebensdauer des Aufzeichnungskopfes beträchtlich verlängert werden. Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Reduzieren der Rückstandsablagerungen auf der Oberfläche des Heizelementes eines Aufzeichnungskopfes, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, eine Aufzeichnungseinheit und ein Verfahren zum Verlängern der nutzbaren Lebensdauer eines Aufzeichnungskopfes zur Verfügung gestellt.
Mit einem Verfahren zum Reduzieren der Rückstandsablagerungen auf der Oberfläche des Heizelementes eines Aufzeichnungskopfes zum Aufbringen von thermischer Energie auf Tinte in einem Aufzeichnungskopf zur Abgabe der Tinte vom Aufzeichnungskopf können die Rückstandsablagerungen auf wirksame Weise verringert werden, so dass es möglich wird, Bilder mit hoher Qualität zu drucken und die nutzbare Lebensdauer des Aufzeichnungskopfes zu verlängern. Mit dem Verfahren zum Verringern der Rückstandsablagerungen auf der Oberfläche des Heizelementes des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes eines Tintenstrahldruckers wird der Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit einem Heizelement zum Aufbringen von thermischer Energie auf Tinte versehen, um Tinte von einer Öffnung abzugeben, und besitzt das Heizelement eine Deckflächenschutzschicht, die Tantal und/oder Tantaloxid enthält, wobei mit der Tinte eine Tintenstrahlaufzeichnung durchgeführt werden kann und die Tinte (a) ein Farbmaterial, (b) ein flüssiges Medium und (c) Diglycolsäure oder Salze hiervon enthält.

Claims

Verfahren zum Reduzieren der Ausbildung von Tintenrückstandsablagerungen auf der Oberfläche des Heizelementes eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes eines Tintenstrahldruckers, wobei das Heizelement thermische Energie auf Tinte aufbringt, um Tinte von einer Öffnung abzugeben, und eine Deckflächenschutzschicht aufweist, die Tantal und/oder Tantaloxid enthält, die Tinte (a) ein Farbmaterial, (b) ein flüssiges Medium und (c) mindestens eine Verbindung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Diglycolsäure und Diglycolaten besteht, enthält und, wenn die Menge der auf das Heizelement aufgebrachten Energie E_op und die minimale Menge der Energie, die auf das Heizelement aufgebracht werden muss, damit der Aufzeichnungskopf Tinte hiervon ausstößt, E_th bedeuten, das Verhältnis E_op/E_th die nachfolgende Beziehung erfüllen kann: 1,10 ≤ Eop/Eth ≤ 1,80.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einem Tintenaufnahmeabschnitt, der Tinte enthält, einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit einem Heizelement zum Aufbringen von thermischer Energie auf die vom Tintenaufnahmeabschnitt zugeführte Tinte, das in der Tintenbahn des Kopfes gehalten wird, und einer Einrichtung zum Anlegen eines impulsförmigen elektrischen Signals an das Heizelement in Abhängigkeit von einer Aufzeichnungsinformation, wobei das Heizelement eine Deckflächenschutzschicht aufweist, die Tantal und/oder Tantaloxid enthält, die Tinte (a) ein Farbmaterial, (b) ein flüssiges Medium und (c) mindestens eine Verbindung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Diglycolsäure und Diglycolaten besteht, enthält und, wenn die Menge der von der Einrichtung zum Anlegen eines impulsförmigen elektrischen Signals an das Heizelement angelegten Energie E_op und die minimale Menge der Energie, die an das Heizelement angelegt werden muss, damit der Aufzeichnungskopf hiervon Tinte ausstößt, E_th bedeuten, das Verhältnis E_op/E_th die nachfolgende Beziehung erfüllen kann: 1,10 ≤ Eop/Eth ≤ 1,84.
Verfahren zum Verlängern der Nutzungsdauer eines Aufzeichnungskopfes, der für ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet wird, mit einem Schritt zum Ausstoßen von Tinte von einer Öffnung durch Aufbringen von thermischer Energie auf die Tinte, wobei der Aufzeichnungskopf mit einem Heiz element zum Aufbringen von thermischer Energie auf die Tinte versehen ist, das Heizelement eine Deckflächenschutzschicht aufweist, die Tantal und/oder Tantaloxid enthält, die Tinte (a) ein Farbmaterial, (b) ein flüssiges Medium und (c) mindestens eine Verbindung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Diglycolsäure und Diglycolaten besteht, enthält und, wenn die Menge der auf das Heizelement aufgebrachten Energie zur Erzeugung von thermischer Energie, die auf die Tinte aufgebracht wird, E_op und die minimale Menge an Energie, die auf das Heizelement aufgebracht werden muss, damit der Aufzeichnungskopf Tinte hiervon ausstößt, E_th bedeuten, das Verhältnis E_op/E_th die nachfolgend wiedergegebene Beziehung erfüllen kann: 1,10 ≤ E_op/E_th ≤ 1,80.