JP2000094708A - インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドへのインク導入方法及び導入液 - Google Patents

インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドへのインク導入方法及び導入液

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JP2000094708A
JP2000094708A JP26433098A JP26433098A JP2000094708A JP 2000094708 A JP2000094708 A JP 2000094708A JP 26433098 A JP26433098 A JP 26433098A JP 26433098 A JP26433098 A JP 26433098A JP 2000094708 A JP2000094708 A JP 2000094708A
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ink
ink jet
jet head
introduction liquid
liquid
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JP26433098A
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Masaya Fujioka
昌也 藤岡
Shunichi Higashiyama
俊一 東山
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Brother Industries Ltd
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Brother Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェットヘッド内の気泡を完全に
除去してインクを導入することによって、インクの性能
を十分に発揮させることが可能であり、高濃度で鮮明な
記録画像を容易に得る。 【解決手段】 5cPs以上50cPs以下という、
記録動作に使用するインクよりも高粘度であって、水5
0重量%と、グリセリン50重量%を十分に混合攪拌し
た後、0.8μmのメンブランフィルタで濾過して調製
した導入液を、インクジェットヘッド内に充填し、その
後インクと置換する。これにより、噴射安定性の試験評
価を行ったところ、いずれにおいても良好な結果を得
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッドへのインク導入方法及び導入液に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録方法は、例えば、静
電吸引方法、圧電素子を用いてインクに機械的振動又は
変位を与える方法、インクを加熱することにより気泡を
発生させ、この時に発生する圧力を利用する方法等、種
々のインク吐出方法により、インク滴を形成し、これら
の一部又は全部を紙等の被記録材に付着させて記録を行
うものである。従来、このようなインクジェット記録方
法に使用するインクとして、水を主溶剤として使用した
水性インクの開発が盛んに行われている。
【0003】インクジェット記録には、記録装置のヘッ
ド先端部やインク流路内で目詰まりを起こさず、安定し
た噴射が可能であること、鮮明な色調で十分に高い濃度
の記録画像を与えること等の性能が要求される。これら
の要求性能を満足するためには、高性能のインクが必要
であることは周知の事実である。
【0004】インクジェット用水性インクの着色剤とし
ては水溶性染料を用いることが一般的である。なぜな
ら、水溶性染料はインク媒体中に完全に溶解するため、
染料インクはインクジェットプリンターのヘッドの先端
部やインク流路内で目詰まりしにくく、鮮明な色調で高
濃度の記録物を得ることが可能であるからである。その
ため、水溶性染料を着色剤として用いたインクジェット
用水性インクの製品化の例は多い。
【0005】このようなインクジェット用水性インクの
機能性を十分発揮するためには、インクジェットヘッド
内に気泡を残すことなく、完全にインクで満たされた状
態を作り出す必要がある。インクジェットヘッド内に気
泡が残留していると、吐出力が十分にインクに伝わら
ず、不吐出、噴射曲がり等の問題を引き起こし、インク
ジェット記録に要求される性能が満足されなくなってし
まう。
【0006】このようにインクジェットヘッドへのイン
ク導入性の良否はインクジェット記録の性能を左右する
重要な要素である。
【0007】従来より、インクジェットヘッドへのイン
ク導入性についてはインクジェットヘッド内のインク流
路を気泡が残りにくい段差の少ない形状としたり、イン
クが濡れやすい材質にする等の改良が試みられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
ジェット記録における要求性能を満足可能なインクは起
泡性が高く、従来のインクジェットヘッド設計によるイ
ンクジェットヘッドへのインク導入性改良によって、気
泡の完全除去は困難であり、インクの性能を十分に発揮
させている例はない。
【0009】また、仮にインク導入を完全に行うことが
できても、ヘッドの輸送時等においては、ヘッド内から
のインクの流出,蒸発等により再度インク導入をやり直
す必要が生じる。
【0010】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、インクジェットヘッド内の気泡
を除去することによって、インクの性能を十分に発揮さ
せることが可能なインクジェットヘッド及び該インクジ
ェットヘッドへのインク導入方法及びそれに使用する導
入液を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項1記載のインクジェットヘッドへのインク導
入方法は、インクを導入する前に、前記インクよりも粘
度が高い導入液を充填することを特徴としている。
【0012】請求項3は、インクを吐出して記録動作を
行うインクジェットヘッドにかかわり、インクジェット
ヘッドにインクを導入する前に、前記インクジェットヘ
ッドに、インクよりも粘度が高い導入液を充填してある
ことを特徴としている。
【0013】請求項6は、インクジェットヘッドへイン
クを導入する前に、インクジェットヘッドに充填してお
く導入液にかかわり、該導入液は粘度がインクよりも高
いことを特徴としている。
【0014】好ましくは、前記各請求項の導入液は、粘
度が5cPs以上50cPs以下であることを特徴とす
る。さらに好ましくは、前記導入液は、水と、その水よ
りも低揮発性の水溶性有機溶剤とを含むことを特徴とす
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
【0016】本発明において使用する導入液は、インク
をインクジェットヘッド内へ導入する前にインクジェッ
トヘッド内に充填し、その後にインクを導入することに
よって、インクジェットヘッド内に気泡を残すことな
く、インクを充填することを可能にする。すなわち、本
発明において使用する導入液は、5cPs以上50cP
s以下という、記録動作に使用するインクよりも高粘度
の液体であるため、インクジェット装置に具備されてい
るパージ装置によって導入する際,乱流等による気泡発
生が起き難く,容易に気泡を残すことなくインクジェッ
トヘッド内の気液置換が可能である。なお、パージ装置
は、従来公知のようにインクジェットヘッド11に、イ
ンク16を内蔵するカートリッジ12を接続した状態
で、インクジェットヘッド11の吐出口側にキャップ1
3を被せてポンプ14で吸引し、あるいはカートリッジ
12側から正圧を作用して、インク16をインクジェッ
トヘッド11に導入するもので、本発明の場合、同様の
操作で、インクジェットヘッド11に充填した導入液1
5をインク16に置換することができる。
【0017】該導入液を一旦インクジェットヘッド内に
満たした後は、水分が蒸発しても,その大部分が水より
も低揮発性の水溶性有機溶剤であるため、ヘッド内の流
路は液体で充填された状態を保持し、また、ヘッドを輸
送するような場合(ヘッドには導入液が充填してある)
にも該導入液の高粘度に起因してヘッド外へ流出するこ
とが少ないため、後にインクを導入する際には、いずれ
の場合も容易に気泡を残すことなく導入することが可能
となる。なお、ヘッドは輸送中、吐出用ノズル孔および
カートリッジとの接続口を、粘着テープまたはゴム等の
蓋などで覆って、導入液の漏れや蒸発を少なくするよう
にしてもよい。
【0018】本発明における導入液の成分としての水
は、脱イオン水(純水)を使用することが望ましい。こ
の時の水の含有量は、所望される導入液の特性に依存し
て決定されるが、導入液の全重量に対して5〜50重量
%の範囲内である。
【0019】また、本発明における該導入液の成分とし
ての低揮発性の水溶性有機溶剤としては、ポリエチレン
グリコール等のポリアルキレングリコール類;エチレン
グリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、
トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、
1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、
1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、
ヘキシレングリコール等のアルキレングリコール類;グ
リセリン;2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリド
ン等のピロリドン類が挙げられる。これらの水溶性有機
溶剤は単独で用いてもよいし、2種類以上混合して用い
ることも可能である。
【0020】該導入液中の上記水溶性有機溶剤の含有量
は、導入液全量に対して重量%で50〜95重量%であ
る。
【0021】本発明の導入液の基本構成は以上の通りで
あるが、その他従来公知の各種水溶性有機溶剤、粘度調
整剤、表面張力調整剤、pH調整剤、防腐防カビ剤等を
必要に応じて添加することができる。
【0022】また、本発明の該導入液には、水溶性染料
等の着色剤は基本的に添加しない方がよい。これらの着
色剤を多量に混合すると、起泡性が高くなり本発明の効
果が得られない。しかしながら、本発明の効果を損なわ
ない範囲であれば、視認性を得る目的で少量添加するこ
とも可能である。
【0023】以上のようにして得られる本発明のインク
ジェットヘッドへのインク導入性改良方法は、従来技術
の問題点が十分に解決されており、完全なインク導入を
容易に行うことができ、インクジェット記録における優
れた安定噴射性能、優れた記録の実現を可能にする。
【0024】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例について説
明する。
【0025】尚、文、表中%とあるのは重量基準であ
る。表1に示す通り、本発明の導入液例1,2及び比較
液例1,2を調製した。
【0026】
【表1】 表1の液組成は、各材料を十分に混合攪拌した後、0.
8μmのメンブランフィルタで濾過することによって調
製した。
【0027】表2に示す通り、インクジェット用インク
例1〜4を調製した。
【0028】
【表2】 表2の各インクジェット用インクは、各材料を十分に混
合攪拌した後、0.8μmのメンブランフィルタで濾過
することによって調製した。 <実施例1>記録ヘッド内のインクに熱エネルギーを与
えて液滴を発生させ、記録を行うオンデマンドタイプの
マルチヘッド(吐出オリフィス径35μm、発熱抵抗体
抵抗値150オーム、駆動電圧30ボルト、周波数2K
Hz)を有する記録装置、及び記録ヘッド内のインクに
ピエゾ素子振動による圧力を与えて液滴を発生させ、記
録を行うオンデマンドタイプのマルチヘッド(吐出オリ
フィス径40μm、駆動電圧30ボルト、周波数10K
Hz)を有する記録装置に導入液例1を該記録装置に具
備されているパージ装置により導入し、以下の試験評価
を行ったところ、いずれにおいても良好な結果を得た。
【0029】(試験評価1)導入液を充填した状態の前
記記録装置にインクジェット用インク例1〜4をパージ
装置により導入し、室温、5℃、40℃の雰囲気下でそ
れぞれ48時間の連続吐出を行ったが、いずれの条件で
も終始安定した高品質の記録が行えた。
【0030】(試験評価2)導入液を充填後、該記録装
置からヘッド部分の取り外し,取り付けを計10回繰り
返した後にインクジェット用インク例1〜4を導入し、
室温、5℃、40℃の雰囲気下でそれぞれ48時間の連
続吐出及び2分間隔の間欠噴射を行ったが、いずれの条
件でも終始安定した高品質の記録が行えた。
【0031】<実施例2>実施例1と同様に導入液例2
を記録装置に導入し、試験評価1,2を行ったところ、
いずれにおいても実施例1と同様の優れた結果を示し
た。
【0032】<比較例1>実施例1と同様に比較液例1
を記録装置に導入し、試験評価1,2を行ったところ、
試験評価1では気泡が原因と考えられる噴射曲がり、一
時的な不吐出が観察された。また、試験評価2において
も不安定噴射が多数観察された。また、それぞれの試験
評価で得られた記録画像はドット抜けや着弾ずれの多
い、濃度や鮮明性に欠けるものであった。
【0033】<比較例2>実施例1と同様に比較液例2
を記録装置に導入したが、該比較液例2の高粘度に起因
して、該比較液例2を完全に充填することはできなかっ
た。
【0034】<比較例3>導入液を一切使用せず、以下
の試験評価3を行ったが、良好な結果は得られなかっ
た。
【0035】(試験評価3)記録装置にインクジェット
用インク例1〜4をパージ装置により導入し、室温、5
℃、40℃の雰囲気下でそれぞれ48時間の連続吐出を
行ったが、気泡が原因と考えられる噴射曲がり、一時的
な不吐出が頻繁に観察され、また、試験評価で得られた
記録画像はドット抜けや着弾ずれの多い、濃度や鮮明性
に欠けるものであった。
【0036】以上の実施例、比較例についての試験評価
1及び2及び3の結果を表3に示す。
【0037】
【表3】 以上のように、本実施例によれば、インクジェットヘッ
ド内の気泡を完全に除去することによって、インクジェ
ット記録における安定噴射が達成され、高濃度で鮮明な
記録画像を容易に得ることができる。一方、比較例にお
いては、試験評価のいずれかにおいて問題を有してい
る。
【0038】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように本発
明のインクジェットヘッド及び該インクジェットヘッド
へのインク導入方法及び導入液は、インクを導入する
際、インクジェットヘッド内の気泡を十分に除去するこ
とができ、インクの性能を十分に発揮させ、高濃度で鮮
明な記録画像を容易に得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】インクジェットヘッド、インクカートリッジお
よびパージ装置の断面図である。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクジェットヘッドへのインク導入方
    法において、インクを導入する前に、前記インクよりも
    粘度が高い導入液を充填することを特徴とするインクジ
    ェットヘッドへのインク導入方法。
  2. 【請求項2】 前記導入液は、粘度が5cPs以上50
    cPs以下であることを特徴とする請求項1記載のイン
    クジェットヘッドへのインク導入方法。
  3. 【請求項3】 インクを吐出して記録動作を行うインク
    ジェットヘッドにおいて、該インクジェットヘッドにイ
    ンクを導入する前に、前記インクよりも粘度が高い導入
    液を充填してあることを特徴とするインクジェットヘッ
    ド。
  4. 【請求項4】 前記導入液は、粘度が5cPs以上50
    cPs以下であることを特徴とする請求項3記載のイン
    クジェットヘッド。
  5. 【請求項5】 前記導入液は、水と、その水よりも低揮
    発性の水溶性有機溶剤とを含むことを特徴とする請求項
    3記載のインクジェットヘッド。
  6. 【請求項6】 インクジェットヘッドへインクを導入す
    る前に、インクジェットヘッドに充填しておく導入液で
    あって、粘度が前記インクよりも高いことを特徴とする
    導入液。
  7. 【請求項7】 粘度が5cPs以上50cPs以下であ
    ることを特徴とする請求項6記載の導入液。
  8. 【請求項8】 水と、その水よりも低揮発性の水溶性有
    機溶剤とを含むことを特徴とする請求項7記載の導入
    液。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100417524C (zh) * 2004-03-01 2008-09-10 索尼株式会社 分配容器和用于液体排出头的分配方法
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