JP2000309101A

JP2000309101A - インクジェット記録ヘッドのヒータ表面へのコゲ付着低減方法、インクジェット記録方法、インクジェット記録装置、記録ユニット及び記録ヘッドの長寿命化方法

Info

Publication number: JP2000309101A
Application number: JP2000045867A
Authority: JP
Inventors: 隆司 ▲葛▼城; Takashi Katsuragi; Makoto Shiotani; 真塩谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2000-11-07
Anticipated expiration: 2020-02-23
Also published as: JP4497624B2

Abstract

(57)【要約】【課題】記録ヘッド内のインクに熱エネルギーを印加
して記録ヘッドからインクを吐出させる為のヒータ表面
へのコゲの付着をより一層低減させることを目的とす
る。【解決手段】インクに熱エネルギーを印加してオリフ
ィスから該インクを吐出させる為のヒータを備えた記録
ヘッドを有するインクジェットプリンタの、該ヒータ表
面へのコゲの付着低減方法であって、該ヒータが金属及
び／又は金属酸化物を含む最表面保護層を備え、且つ該
インクが、（ａ）色材、（ｂ）液媒体、及び（ｃ）アル
ダン酸及びアルダン酸塩から選択される少なくとも一つ
を含むインクであることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクに熱エネル
ギーを印加する為のヒーター表面へのコゲの付着を低減
する方法、インクジェット記録方法、インクジェット記
録装置、記録ユニット、及びインクジェット記録ヘッド
の長寿命化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりインクジェット記録方法は様々
な方式が案出されているが、その中でも例えば特開昭５
４−５１８３７号公報などに記載されているインクを熱
エネルギーの作用によりインク滴として吐出させるイン
クジェット記録方法（所謂バブルジェット記録方法）は
高密度マルチノズルが非常に簡単であるため、高画質の
画像が高速で且つ非常に安いコストで得られ、しかも特
別なコート層などを有しない普通紙にも印字できるとい
う特徴を有している。

【０００３】この記録法は記録ヘッドのヒーターが急速
に加熱されることによりヒーター上の液体が気泡を発生
し、急激な体積の増大を起こす。この急激な体積の増大
に基づく作用力によって記録ヘッド部先端のノズルより
液滴が吐出、飛翔して被記録材に付着して記録が行われ
るものである。しかし、この方式は、大量の印刷を行う
とインクを吐出させる為に記録ヘッドのヒーターが繰返
し加熱される結果、ヒーター面にインクの分解物（所謂
コゲ）が堆積することがある。コゲが堆積するとヒータ
ーからインクに熱エネルギーが有効に伝わらず、吐出す
る液滴量や吐出する液滴の速度が初期と比べて減少し、
それが画像品質に影響を及ぼしてしまうといった問題が
生じることがある。この場合高い品質の印刷を続けて得
ようとすると記録ヘッドを交換する必要があり、このよ
うな状況はユーザにとってトータルでの印刷コストの上
昇につながってしまう。従って、このような状況をもた
らす可能性のあるヒータ上へのコゲの付着をより一層減
少させ、記録ヘッドのより一層の長寿命化を図ることは
バブルジェット方式においては常により一層の改善を目
指すべき重要な技術課題の一つとなっている。

【０００４】例えば、特開平３−１６００７０号公報に
はオキソ陰イオンを含むインクが提案されている。オキ
ソ陰イオンとしてリン酸塩、ポリリン酸塩、リン酸エス
テル、ヒ酸塩、モリブデン酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、シ
ュウ酸塩が挙げられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、記録ヘッド
内のインクに対して熱エネルギーを印加して、該インク
を記録ヘッドから吐出させる為のヒータ表面へのコゲの
付着をより一層低減する方法を提供することを目的とす
る。また本発明は、より一層の高品質な印刷を可能と
し、また記録ヘッドのより一層の長寿命化を達成するこ
とのできるインクジェット記録装置を提供することを他
の目的とする。また本発明は、より長期間に亘り高品質
な印刷を行なうことのできる記録ユニットを提供するこ
とを他の目的とする。更に本発明は、優れた品質の印刷
のより一層の低コスト化を達成する記録ヘッドの長寿命
化方法を提供することを他の目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するこ
とのできるインクジェットプリンタのヒータへのコゲの
付着低減方法の一実施態様は、インクに熱エネルギーを
印加してオリフィスから該インクを吐出させる為のヒー
タを備えた記録ヘッドを有するインクジェットプリンタ
の、該ヒータ表面へのコゲの付着低減方法であって、該
ヒータが金属及び金属酸化物の少なくとも一方を含む最
表面保護層を備え、且つ該インクが、（ａ）色材、
（ｂ）液媒体、及び（ｃ）アルダン酸及びアルダン酸塩
から選択される少なくとも一つを含むインクであること
を特徴とする。

【０００７】そして係る構成によってヒータの最表面保
護層へのコゲの付着を極めて有効に低減させることが可
能である。このインクを用いることでこのような効果が
得られる理由は明らかでないが、インク中のアルダン酸
及びアルダン酸塩から選択される少なくとも一つが該ヒ
ータの最表面保護層を構成する金属及び／または金属酸
化物と相互作用し、コゲの付着を防止、あるいはコゲの
分解、コゲのヒータ表面からの剥離を促進するものと考
えられる。

【０００８】そしてヒータの最表面保護層に含まれる金
属をタンタル、または金属酸化物をタンタルの酸化物と
した場合、その効果はより顕著なものとなる。更に該ヒ
ータに対して投入するエネルギー量をＥop、インクを吐
出させる為に最低限必要な該ヒータへの投入エネルギー
量をＥthとしたときにEopが下記の関係を満たす様に該
ヒータへのエネルギー投入量を設定することで本発明の
コゲ防止効果はより一層優れたものとなる。

【０００９】１．１０≦Ｅop／Ｅth≦１．５０

【００１０】また上記の目的を達成することのできるイ
ンクジェット記録方法の一実施態様は、インク流路内の
インクに熱エネルギーを印加するヒータに記録信号に応
じたパルス状の電気信号を付与し、該ヒータを発熱させ
て該インク流路内のインクを加熱することによって該イ
ンクをオリフィスから吐出させる工程を含むインクジェ
ット記録方法において、該インクが（ａ）色材、（ｂ）
液媒体、及び（ｃ）アルダン酸及びアルダン酸塩の群か
ら選択される少なくとも一つを含むインクであることを
特徴とする。

【００１１】また上記の目的を達成することのできるイ
ンクジェット記録装置の一実施態様は、インクを収容し
ているインク収容部、該インク収納部から導かれたイン
ク流路内のインクに熱エネルギーを付与するヒータを有
するインクジェット記録用ヘッド、及び記録情報に応じ
て該ヒータにパルス状の電気信号を印加する手段を具備
しているインクジェット記録装置であって、該ヒータは
金属及び金属酸化物の少なくとも一方を含む最表面保護
層を具備し、また該インクは（ａ）色材、（ｂ）液媒
体、及び（ｃ）アルダン酸及びアルダン酸塩から選択
される少なくとも一つを含むことを特徴とする。

【００１２】また上記の目的を達成することのできる記
録ユニットの一実施態様は、インクを収容しているイン
ク収容部と、該インクを熱エネルギーの作用によりオリ
フィスから吐出させるためのインクジェット記録用ヘッ
ド部とを有する記録ユニットであって、該インクジェッ
ト記録用ヘッドは該インクに熱エネルギーを印加する為
の、金属及び金属酸化物の少なくとも一方を含む最表面
保護層を備えたヒータを具備し、且つ該インクが（ａ）
色材、（ｂ）液媒体、及び（ｃ）アルダン酸及びアルダ
ン酸塩の群から選択される少なくとも一つを含むインク
であることを特徴とする。

【００１３】更に上記目的を達成することのできる記録
ヘッドの長寿命化方法の一実施態様は、インクに熱エネ
ルギーを印加してオリフィスから吐出させる工程を含む
インクジェット記録方法に用いる、インクに熱エネルギ
ーを付与するヒータを具備している記録ヘッドの長寿命
化方法であって、該ヒータに金属及び金属酸化物の少な
くとも一方を含む最表面保護層を設けると共に、該イン
クとして（ａ）色材、（ｂ）液媒体、及び（ｃ）アルダ
ン酸及びアルダン酸塩から選択される少なくとも一つを
含むインクを用いることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、好ましい実施の形態を挙げ
て、本発明をより詳細に説明する。

【００１５】（アルダン酸及びアルダン酸塩について）
先ず、アルダン酸及びアルダン酸塩について述べる。本
発明者らは、インクを熱エネルギーの作用によりインク
滴として吐出させるインクジェット記録方法において、
該インクジェット記録用ヘッドのヒーター上に付着する
コゲを低減する方法を鋭意検討した結果、該インクにア
ルダン酸、アルダン酸塩、特に好ましくは酒石酸、酒石
酸塩から選択される少なくとも一種を含ませることによ
り、非常に効果的にコゲが低減することを知見して本発
明に至った。

【００１６】アルダン酸（アルダル酸ともいう）はアル
ドースのアルデヒド基と第一アルコール基をともに酸化
してカルボキシル基としたものに相当するポリオキシジ
カルボン酸であり、下記一般式で表わされる。

【００１７】ＨＯＯＣ（Ｃ^*ＨＯＨ）ｎＣＯＯＨ（但し、ｎは１以上の整数。Ｃ^*不斉炭素原子を表わ
す。）

【００１８】上記一般式に示す様に、アルダン酸は不斉
炭素原子を有するので、光学異性体が多く存在する。炭
素数５個以上（前記一般式のｎ＝３以上）のアルダン酸
は難易の差はあるが水を失ってモノ及びジラクトンをつ
くる。モノラクトンはラクトン酸ともいい、条件によっ
て一方のカルボキシル基によるものと他方のカルボキシ
ル基によるものとの２種を生ずる。

【００１９】アルダン酸は炭素数で分類され、炭素数３
個（前記一般式のｎ＝１）のものはトリアル酸；炭素数
４個（前記一般式のｎ＝２）のものはテトラル酸；炭素
数５個（前記一般式のｎ＝３）のものはペンタル酸（ペ
ンタ糖酸）；炭素数６個（前記一般式のｎ＝４）のもの
はヘキサル酸（ヘキソ糖酸）と総称されている。アルド
ン酸の具体例として例えば、炭素数３個（前記一般式の
ｎ＝１）のタルトロン酸；炭素数４個（前記一般式のｎ
＝２）の酒石酸；炭素数５個（前記一般式のｎ＝３）の
キシロ糖酸、リボ糖酸、アラボ糖酸；炭素数６個（前記
一般式のｎ＝４）のグルコ糖酸、マンノ糖酸、イド糖
酸、粘液酸、タロ粘液酸、アロ粘液酸；等が挙げられ、
それぞれにＤ体、Ｌ体、メソ体及びＤＬ体が存在するも
のもある。

【００２０】本発明のアルダン酸の中で特に好ましい酒
石酸について述べる。酒石酸ははＤ体、Ｌ体、ＤＬ体、
メソ体が存在しており、どれを使用してもよいが、一般
的にＬ体のＬ−酒石酸が容易に入手出来る。

【００２１】又、酒石酸塩としては、酒石酸リチウム、
酒石酸ナトリウム、酒石酸カリウム、酒石酸マグネシウ
ム、酒石酸カルシウム、、酒石酸バリウム、酒石酸鉄
（ＩＩ）、酒石酸銅（ＩＩ）、酒石酸アンモンニウム、
酒石酸の有機アンモニウム塩等が挙げられるが、好まし
くは、酒石酸リチウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸カリ
ウム、酒石酸ナトリウムカリウムを使用することが好ま
しい。又、これら化合物は単独で使用することはもちろ
ん、２つ以上併用して使用することも出来る。

【００２２】（アルダン酸、アルダン酸塩の含有量）イ
ンク中のアルダン酸及びアルダン酸塩の総量としては、
インク全量に対して０．００５〜２０重量％、特には
０．０５〜１２重量％が好ましい。この範囲内とするこ
とで、ヒータ上へのコゲの付着が極めて有効に低減で
き、またインクのインクジェット吐出特性に与える影響
も殆ど無く、またコスト的にも有利である。

【００２３】酒石酸、酒石酸塩から少なくとも一種選択
される化合物の総含有量はインク全量に対して０．００
５〜２０重量％であり、好ましくは、酒石酸、酒石酸リ
チウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸カリウム、酒石酸ナ
トリウムカリウムから少なくとも一種選択される化合物
の総含有量がインク全量に対して０．０５〜１２重量％
である。０．００５重量％より少ないとコゲの低減効果
が発現せず、２０重量％より多くしても、もはやそれ以
上の効果は期待できない為、コスト等で不利になる。

【００２４】（色材）本発明に用いられる色材について
説明する。色材としては、染料又は顔料を用いるのが好
ましい。

【００２５】染料としては直接染料、酸性染料、塩基性
染料、分散染料などあらゆる染料を用いることが出来
る。具体的には例えば、下記のような染料を単独で、若
しくは２つ以上を適宜組合わせて用いることができる。

【００２６】Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック−４，−９，
−１１，−１７，−１９，−２２，−３２，−８０，−
１５１，−１５４，−１６８，−１７１，−１９４、−
１９５、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー−１，−２，−６，
−８，−２２，−３４，−７０，−７１，−７６，−７
８，−８６，−１４２，−１９９，−２００，−２０
１，−２０２，−２０３，−２０７，−２１８，−２３
６，−２８７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド−１，−２，−４，−８，−
９，−１１，−１３，−１５，−２０，−２８，−３
１，−３３，−３７，−３９，−５１，−５９，−６
２，−６３，−７３，−７５，−８０，−８１，−８
３，−８７，−９０，−９４，−９５，−９９，−１０
１，−１１０，−１８９,−２２５，−２２７，Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー−１，−２，−４，−８，
−１１，−１２，−２６，−２７，−２８，−３３，−
３４，−４１，−４４，−４８，−８６，−８７，−８
８，−１３２，−１３５，−１４２，−１４４、Ｃ．Ｉ．フードブラック−１，−２、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック−１，−２，−７，−１６，
−２４，−２６，−２８，−３１，−４８，−５２，−
６３，−１０７，−１１２，−１１８，−１１９，−１
２１，−１７２，−１９４，−２０８、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー−１，−７，−９，−１５，−
２２，−２３，−２７，−２９，−４０，−４３，−５
５，−５９，−６２，−７８，−８０，−８１，−９
０，−１０２，−１０４，−１１１，−１８５，−２５
４、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド−１，−４，−８，−１３，−
１４，−１５，−１８，−２１，−２６，−３５，−３
７，−５２，−２４９，−２５７、−２８９，Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー−１，−３，−４，−７，−
１１，−１２，−１３，−１４，−１９，−２３，−２
５，−３４，−３８，−４１，−４２，−４４，−５
３，−５５，−６１，−７１，−７６，−７９、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー−１、−２、−３、−４、
−５、−７、−８、−９、−１３、−１４、−１５、−
１７、−１８、−１９、−２０、−２１、−２５、−２
６、−２７、−２８、−２９、−３１、−３２、−３
３、−３４、−３７、−３８、−３９、−４０、−４
１、−４３、−４４、−４６、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド−１、−２、−３、−４、
−５、−６、−７、−８、−１１、−１２、−１３、−
１５、−１６、−１７、１９、−２０、−２１、−２
２、−２３、−２４、−２８、−２９、−３１、−３
２、−３３、−３４、−３５、−３６、−３７、−３
８、−３９、−４０、−４１、−４２、−４３、−４
５、−４６、−４９、−５０、−５８、−５９、−６
３、−６４、−１８０、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー−１、−２、−３、−
４、−６、−７、−１１、−１２、−１３、−１４、−
１５、−１６、−１７、−１８、−２２、−２３、−２
４、−２５、−２６、−２７、−３７、−４２、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック−１、−３、−４、−
５、−６、−８、−９、−１０、−１２、−１３、−１
４、−１８、プロジェットファストシアン２（Ｚｅｎｅｃａ社）、プ
ロジェットファストマゼンタ２（Ｚｅｎｅｃａ社）、プ
ロジェットファストイエロー２（Ｚｅｎｅｃａ社）、プ
ロジェットファストブラック２（Ｚｅｎｅｃａ社）等。

【００２７】なお本発明に係るインクに用い得る染料は
これらに限定されるものではない。

【００２８】（顔料）顔料としては無機顔料や有機顔料
などあらゆる顔料を用いることが出来る。

【００２９】具体的には下記のようなものを各々単独
で、或いは２つ以上を組合わせて用いることができる。

【００３０】カーボンブラック、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、−２、−３、−１２、
−１３、−１４、−１６、−１７、−７３、−７４、−
７５、−８３、−９３、−９５、−９７，−９８，−１
１４，−１２８，−１２９，−１５１，−１５４、−１
９５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド−５、−７、−１２、−４８
（Ｃａ）、−４８（Ｍｎ）、−５７（Ｃａ）、５７：
１、５７（Ｓｒ）、１１２、１２２、１２３、１６８、
１８４、２０２．Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー−１、−２、−３、−１５：
３、−１５：３４、−１６、−２２、−６０、Ｃ．Ｉ．ヴァットブルー−４、−６等が挙げられる。

【００３１】（分散剤）これら顔料を使用した場合は、
顔料をインク中で安定に分散させるために分散剤を使用
することが好ましい。分散剤としては高分子分散剤や界
面活性剤系分散剤等が挙げられる。高分子分散剤の具体
例としては、ポリアクリル酸塩、スチレンーアクリル酸
共重合物塩、スチレンーメタクリル酸共重合物塩、スチ
レンーアクリル酸―アクリル酸エステル共重合物塩、ス
チレンーマレイン酸共重合物塩、アクリル酸エステルー
マレイン酸共重合物塩、スチレンーメタクリルスルホン
酸共重合物塩、ビニルナフタレンーマレイン酸共重合物
塩、β―ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポ
リビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリビ
ニルアルコール等が挙げられる。重量平均分子量は１０
００〜３００００で、酸価は１００〜４３０の範囲が好
ましい。界面活性剤系分散剤としてはラウリルベンゼン
スルホン酸塩、ラウリルスルホン酸塩、ラウリルベンゼ
ンカルボン酸塩、ラウリルナフタレンスルホン酸塩、脂
肪族アミン塩、ポリエチレンオキサイド縮合物等が挙げ
られる。これらの分散剤の使用量は顔料の重量：分散剤
の重量＝１０：５〜１０：０．５の範囲が好ましい。

【００３２】また、特開平５−１８６７０４号公報や特
開平８−３４９８号公報に記載されているようなカーボ
ンブラックの表面に水溶性基を導入することにより自己
分散が可能になったカーボンブラックを使用出来る。自
己分散が可能なカーボンブラックを使用する際は、分散
剤を使用しなくても良い。

【００３３】これら染料及び顔料を１種類で用いるか、
または２種以上を組合わせて用いても良い。また、これ
ら染料及び顔料の濃度は通常はインク全量に対して０．
１〜２０重量％の範囲から適宜選択される。

【００３４】（液媒体）次に、本発明に用いられる液媒
体について説明する。液媒体としては水と水溶性有機溶
剤を併用することが好ましい。

【００３５】本発明に使用する水は、種々のイオンを含
有する一般の水ではなく、脱イオン水を使用することが
望ましい。又、水の含有量としては、水性顔料インク全
量に対して、好ましくは３５〜９６重量％の範囲であ
る。

【００３６】水溶性有機溶剤はインクの粘度を使用上好
ましい適当な粘度に調整するためと、インクの乾燥速度
を遅らせたり、色材の溶解性を高め記録ヘッドのノズル
の目詰まりを防止するために使用する。具体的には、例
えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロ
ピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチル
アルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブ
チルアルコール、イソブチルアルコール、ｎ−ペンタノ
ール等の炭素数１〜５のアルキルアルコール類；ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；
アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトア
ルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエー
テル類；ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレン又は
オキシプロピレン共重合体；エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチ
レングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール等の
アルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレング
リコール類；グリセリン；トリメチロールエタン、トリ
メチロールプロパン；エチレングリコールモノメチル
（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメ
チル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコール
モノメチル（又はエチル）エーテル等の低級アルキルエ
ーテル類；トリエチレングリコールジメチル（又はエチ
ル）エーテル、テトラエチレングリコールジメチル（又
はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級ジアルキ
ルエーテル類；モノエタノールアミン、ジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン
類；スルホラン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピ
ロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等
が挙げられる。上記のごとき水溶性有機溶剤は、単独で
も或いは混合物としても使用することができる。

【００３７】（添加剤）又、本発明のインクのｐＨ値を
一定にしてインク中における染料の溶解性及び顔料の分
散性を安定化させる為に、インク中にｐＨ調整剤を含有
させてもよい。ｐＨ調整剤として具体的には、例えば、
水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及
び水酸化アンモニウム等の水酸化物、硫酸リチウム、硫
酸ナトリウム、硫酸カリウム及び硫酸アンモニウム等の
硫酸塩、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナト
リウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリ
ウムカリウム、炭酸アンモニウム及び炭酸水素アンモニ
ウム等の炭酸塩、リン酸リチウム、リン酸一ナトリウ
ム、リン酸二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸
一カリウム、リン酸二カリウム、リン酸三カリウム、リ
ン酸一アンモニウム、リン酸二アンモニウム、リン酸三
アンモニウム等のリン酸塩、酢酸リチウム、酢酸ナトリ
ウム、酢酸カリウム及び酢酸アンモニウム等の酢酸塩等
が挙げられる。

【００３８】これらの塩は、単独でインク中に添加させ
て使用してもよいが、これらのうちの２種類以上の塩を
併用するのが更に好ましい。又、これらの塩の総添加量
は、好ましくは０．１〜１０重量％、更に好ましくは１
〜８重量％である。該添加量が０．１重量％より少ない
とインクのｐＨを一定に保つことが困難であり、インク
中に含まれている水性染料の溶解安定性に効果が少な
い。一方、１０重量％より多いと、これらの塩の結晶が
析出してノズルの目詰まり等を引き起こす為、かえって
好ましくない。

【００３９】更に、本発明のインクには、上記の成分の
他に必要に応じて、従来公知の一般的な各種添加剤、例
えば、粘度調整剤、防かび剤、防腐剤、酸化防止剤、消
泡剤、界面活性剤、尿素等のノズル乾燥防止剤を適宜併
用することが出来る。

【００４０】（インク物性）又、本発明のインクの物性
として好適な範囲は、２５℃付近でｐＨが好ましくは３
〜１２、より好ましくは４〜１０、表面張力が好ましく
は１０〜６０ｍＮ／ｍ（ｄｙｎ／ｃｍ）、より好ましく
は１５〜５０ｍＮ／ｍ（ｄｙｎ／ｃｍ）、粘度が好まし
くは１〜３０ｃｐｓ、より好ましくは１〜１０ｃｐｓの
範囲である。

【００４１】（記録方法）本発明のインクを用いて記録
を行うのに好適な記録方法は、記録ヘッドの室内のイン
クに記録信号に対応した熱エネルギーを与え、該エネル
ギーにより液滴を発生させるインクジェット記録方法で
あるが、この様な本発明のインクが好適に使用される記
録装置について図を用いて以下に説明する。

【００４２】先ず、熱エネルギーを利用したインクジェ
ット記録装置の主要部であるヘッド構成の一例を図１及
び図２に示す。図１は、インク流路に沿ったヘッド１３
の断面図であり、図２は図１のＡ−Ｂ線での切断面図で
ある。ヘッド１３はインクを通す流路（ノズル）１４を
有するガラス、セラミック、シリコン、ポリサルホン又
はプラスチック板等と発熱素子基板１５とを接着して得
られる。発熱素子基板１５は酸化シリコン、窒化シリコ
ン、炭化シリコン等で形成される保護層１６−１、白金
等の金属又は白金の酸化物等の金属の酸化物、好ましく
はタンタル又はタンタルの酸化物等で形成される最表面
保護層１６−２、アルミニウム、金、アルミニウム−銅
合金等で形成される電極１７−１及び１７−２、ハフニ
ウムボライド、窒化タンタル、タンタルアルミニウム等
の高融点材料から形成される発熱抵抗体層１８、酸化シ
リコン、酸化アルミニウム等で形成される蓄熱層１９、
シリコン、アルミニウム、窒化アルミニウム等の放熱性
のよい材料で形成される基板２０よりなっている。

【００４３】上記ヘッド１３の電極１７−１及び１７−
２にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板
１５のｎで示される領域（ヒーター）が急速に発熱し、
この表面に接しているインク２１に気泡が発生し、その
圧力でメニスカス２３が突出し、インク２１がヘッドの
ノズル１４を通して吐出し、吐出オリフィス２２よりイ
ンク小滴２４となり、被記録材２５に向かって飛翔す
る。図３には、図１に示したヘッドを多数並べたマルチ
ヘッドの一例の外観図を示す。このマルチヘッドは、マ
ルチノズル２６を有するガラス板２７と、図１に説明し
たものと同じような発熱ヘッド２８を接着して作られて
いる。

【００４４】（ヒータへの印加エネルギー量）次にヒー
タへの印加エネルギーについて説明する。バブルジェッ
トヘッドがぎりぎり吐出可能な臨界エネルギーをEthと
し、実際に投入するエネルギーをEopとしたときに、こ
れらの比（Eop／Eth）をｒと表わすこととする。すなわ
ち、バブルジェットヘッドに印加するパルスの幅をＰと
し（複数のパルスを分割して与える時はその合計幅）、
印加する電圧をＶ、ヒーターの抵抗をＲとする時、投入
エネルギーＥは、Ｅ＝Ｐ×Ｖ²／Ｒ（１）と表わすことができる。この時、バブルジェットヘッド
がぎりぎり吐出できるエネルギーをＥthとし、実際に駆
動を行う時の投入エネルギーをＥopとすれば、ｒ値は、ｒ＝Ｅop／Ｅth （２）で与えられる。そしてバブルジェットヘッドの駆動条件
からｒ値を求める方法は、例えば以下の二つの方法で行
うことが可能である。

【００４５】方法１パルス幅が固定している場合。ま
ず、与えられたパルス幅で、バブルジェットヘッドが吐
出する適当な電圧を見つけて駆動する。次に、徐々に電
圧を下げてゆき、吐出が止まる電圧を見つける。この電
圧の直前の吐出可能な最小電圧をＶthとする。実際に駆
動で使用されている電圧をＶopとすれば、ｒ値は、ｒ＝（Ｖop／Ｖth）² で求められる。

【００４６】方法２電圧が固定している場合。まず、与
えられた電圧で、バブルジェットヘッドが吐出する適当
なパルス幅を見つけて駆動する。次に、徐々にパルス幅
を短くしてゆき、吐出が止まるパルス幅を見つける。こ
のパルス幅の直前の吐出可能な最小パルス幅をＰthとす
る。実際に駆動で使用されているパルス幅をＰopとすれ
ば、ｒ値は、ｒ＝Ｐop／Ｐth で求められる。

【００４７】なお、ここでの電圧値はＢＪヒーターを発
熱させるためにヒーター部に実際にかかる電圧である。
ヘッドの外部から投入した電圧は、接点や配線抵抗等で
電圧降下することがあるが、ヘッドの外部からＶthとＶ
opの測定を行う場合、これらの電圧変動分が両方の値に
含めて測定されるので、電圧変動分が大きくない限り、
これらの値を直接用いてｒ値を計算しても誤差は少な
く、これによる値をｒ値として用いても差し支えな
い。

【００４８】また、実際のプリンターで記録を行ってい
る際には、複数のヒーターが駆動されるために１つのヒ
ーターに対する電圧がこの影響を受けて変動する可能性
があることに注意する必要がある。

【００４９】更に、前記式（１）と式（２）から、同一
ｒ値においては、Ｖの２乗とＰは反比例するように見え
るが、実際には、パルス波形が矩形にならない等の電気
的問題、パルス波形が異なるとヒーター周辺の熱拡散が
異なる等の熱的問題、電圧が異なるとヒーターからイン
クへの熱流束が異なり発泡状態が変化する等のバブルジ
ェット特有の問題等があって、Ｖの２乗とＰは単純な関
係には無い。従って、上記の方法１及び２は、それぞれ
独立して扱われなければならず、一方の値から計算で他
方の値に変換することは誤差があることを注意しなけれ
ばならない。本願では、特に断らない限り上記の方法１
で求めた値をｒ値として用いることとする。

【００５０】インクの安定的な吐出のためには、ｒ値を
１．１２〜１．９６程度で駆動するのが一般的である。
しかしアルダン酸及びアルダン酸塩から選ばれる少なく
とも１つを含むインクに熱エネルギーを印加して記録ヘ
ッドから吐出させる場合、ｒ値を所定の範囲、具体的に
は1.１０〜1.５０で駆動することがヒータへのコゲの付
着を防止し、ひいては記録ヘッドのより一層の長寿命化
を図ることができ好ましいものである。この範囲でコゲ
の付着が特に有効に防止でき、また記録ヘッドの長寿命
化を図れる理由は明らかでないが、ヒーターに過大にエ
ネルギーが供給されることによってヒーター表面温度が
過大に高くなることがなく、アルダン酸やアルダン酸塩
による金属の侵食が過度に起こることが無いためである
と考えられる。

【００５１】図４に、このヘッドを組み込んだインクジ
ェット記録装置の一例を示す。図４において、６１はワ
イピング部材としてのブレードであり、その一端はブレ
ード保持部材によって保持固定されており、カンチレバ
ーの形態をなす。ブレード６１は記録ヘッド６５による
記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場合、
記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持され
る。

【００５２】６２は記録ヘッド６５の突出口面のキャッ
プであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに
配置され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直な方向に移
動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行う
構成を備える。更に、６３はブレード６１に隣接して設
けられるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記
録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持され
る。上記ブレード６１、キャップ６２及びインク吸収体
６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１
及びインク吸収体６３によって吐出口面に水分、塵埃等
の除去が行われる。

【００５３】６５は、吐出エネルギー発生手段を有し、
吐出口を配した吐出口面に対向する被記録材にインクを
吐出して記録を行う記録ヘッド、６６は記録ヘッド６５
を搭載して記録ヘッド６５の移動を行うためのキャリッ
ジである。キャリッジ６６はガイド軸６７と摺動可能に
系合し、キャリッジ６６の一部はモーター６８によって
駆動されるベルト６９と接続（不図示）している。これ
によりキャリッジ６６はガイド軸６７に沿った移動が可
能となり、記録ヘッド６５による記録領域及びその隣接
した領域の移動が可能となる。

【００５４】５１は被記録材を挿入するための紙給部、
５２は不図示のモーターにより駆動される紙送りローラ
ーである。これらの構成により記録ヘッドの６５吐出口
面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行に
つれて排紙ローラー５３を配した排紙部へ排紙される。
以上の構成において記録ヘッド６５が記録終了してホー
ムポジションへ戻る際、吐出回復部６４のキャップ６２
は記録ヘッド６５の移動経路から退避しているが、ブレ
ード６１は移動経路中に突出している。その結果、記録
ヘッド６５の吐出口がワイピングされる。

【００５５】尚、キャップ６２が記録ヘッド６５の吐出
面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ６２は
記録ヘッドの移動経路中に突出するように移動する。記
録ヘッド６５がホームポジションから記録開始位置へ移
動する場合、キャップ６２及びブレード６１は上記した
ワイピングの時の位置と同一の位置にある。この結果、
この移動においても記録ヘッド６５の吐出口面はワイピ
ングされる。上述の記録ヘッドのホームポジションへの
移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘ
ッドが記録のために記録領域を移動する間に所定の間隔
で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この
移動に伴って上記ワイピングが行われる。

【００５６】図５は、記録ヘッドにインク供給部材、例
えば、チューブを介して供給されるインクを収容したイ
ンクカートリッジの一例を示す図である。ここでインク
カートリッジ４５の一部を構成している部材４０は供給
用インクを収納したインク収容部、例えば、インク袋で
あり、その先端にはゴム製の栓４２が設けられている。
この栓４２に針（不図示）を挿入することにより、イン
ク袋４０中のインクをヘッドに供給可能にする。４４は
廃インクを受容するインク吸収体である。インク収容部
としてはインクとの接液面がポリオレフィン、特にポリ
エチレンで形成されているものが好ましい。

【００５７】本発明で使用されるインクジェット記録装
置としては、上述のようにヘッドとインクカートリッジ
とが別体となったものに限らず、図６に示すようなそれ
らが一体になったものにも好適に用いられる。図６にお
いて、７０は記録ユニットであり、この中にはインクを
収容したインク収容部、例えば、インク吸収体が収納さ
れており、かかるインク吸収体中のインクが複数オリフ
ィスを有するヘッド部７１からインク滴として吐出され
る構成になっている。インク吸収体の材料としてはポリ
ウレタンを用いることが本発明にとって好ましい。又、
インク吸収体を用いず、インク収容部が内部にバネ等を
仕込んだインク袋であるような構造でもよい。７２はカ
ートリッジ内部を大気に連通させるための大気連通口で
ある。この記録ユニット７０は図４に示す記録ヘッド６
５に換えて用いられるものであって、キャリッジ６６に
対して着脱自在になっている。

【００５８】

【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、下記実施例により限定されるものではない。尚、文
中「部」及び「％」とあるのは、特に断りのない限り重
量基準である。

【００５９】実施例１〜３及び比較例１下記に示す各成分を混合し、充分攪拌して溶解させた
後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士写
真フィルム（株）製）にて加圧濾過して実施例A及び実
施例Aのインクより酒石酸２ナトリウム・２水和物を抜
いた比較例Aのインクを調整した。

【００６０】実施例Aのインク組成・プロジェットファストブラック２（Ｚｅｎｅｃａ社）２部・ジエチレングリコール１０部・酒石酸２ナトリウム・２水和物２部・水酸化ナトリウム０．１部・水８５．９部

【００６１】比較例Aのインク組成・プロジェットファストブラック２（Ｚｅｎｅｃａ社）２部・ジエチレングリコール１０部・水酸化ナトリウム０．１部・水８７．９部

【００６２】〔評価１〕上記の実施例Aのインクを用い
て、記録信号に応じた熱エネルギーをインクに付与する
ことによりインクを吐出させるオンデマンド型マルチ記
録ヘッド（ＢＣ−０２（キヤノン（株）製）：ヒーター
上の最表面保護層はタンタル及びタンタルの酸化物より
成る）を有するインクジェット記録装置を用いて、パル
ス幅１．１μｓ（Ｏｎ）＋３．０μｓ（Ｏｆｆ）＋３．
２μｓ（Oｎ）、駆動周波数６２５０Ｈｚで、Ｖｔｈ
（吐出するぎりぎりの臨界電圧）を実測し、ｒ値＝１．
３９に相当するＶｏｐ（駆動電圧）で評価をしたものを
実施例１として下記の評価を行った。尚、Ｖｏｐ（駆動
電圧）は次の式より算出した。

【００６３】

【外１】

【００６４】また、実施例Aのインクを用いて、ｒ値＝
１．１０に相当するＶｏｐ（駆動電圧）で同様の評価を
したものを実施例２、ｒ値＝１．４８に相当するＶｏｐ
（駆動電圧）で同様の評価をしたものを実施例３とし
た。

【００６５】また、ｒ値＝１．５６に相当するＶｏｐ
（駆動電圧）で同様の評価をしたものを参考例１、ｒ値
＝１．６１に相当するＶｏｐ（駆動電圧）で同様の評価
をしたものを参考例２、ｒ値＝１．６９のＶｏｐ（駆動
電圧）で同様の評価をしたものを参考例３とした。

【００６６】また、比較例Aのインクを用いて、ｒ値＝
１．３９に相当するＶｏｐ（駆動電圧）で同様の評価を
したものを比較例１とた。結果を表１に示す。

【００６７】・吐出耐久性前記装置と駆動条件で連続吐出を行い、１×１０⁶発お
きに記録ヘッドから吐出される液滴を容器に収集して、
電子天秤で秤量した。容器の増加量より１×１０⁶発に
おける平均の吐出液滴量を算出した。尚、連続吐出は１
×１０⁸発まで行い、下記の基準で評価した。Ａ：９．９×１０⁷〜１×１０⁸発間の平均の吐出液滴量
が０〜１×１０⁶発後の平均の吐出液滴量と比べて９０
％以上。Ｂ：９．９×１０⁷〜１×１０⁸発間の平均の吐出液滴量
が０〜１×１０⁶発後の平均の吐出液滴量と比べて９０
％未満〜７０％。Ｃ：９．９×１０⁷〜１×１０⁸発間の平均の吐出液滴量
が０〜１×１０⁶発後の平均の吐出液滴量と比べて７０
％未満。Ｄ：途中で吐出不能に陥った。

【００６８】・コゲ付着量上記ヘッドの吐出耐久性で評価の終了した記録ヘッドを
分解し、吐出耐久に使用したノズルのヒーター表面を光
学顕微鏡（倍率４００倍）で目視して、コゲの付着量を
下記の基準で評価した。Ａ：コゲの付着が殆ど見られない。Ｂ：コゲの付着が僅かに見られる。Ｃ：コゲの付着が多く見られる。Ｄ：コゲの付着が非常に多く見られる。

【００６９】

【表１】

【００７０】実施例４〜１３及び比較例２〜１１下記に示す各成分を混合し、充分攪拌して溶解させた
後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士写
真フィルム（株）製）にて加圧濾過して実施例４〜８の
インクを調整した。

【００７１】実施例４のインク組成・プロジェットファストブラック２（Ｚｅｎｅｃａ社）２部・ジエチレングリコール１０部・粘液酸０．５部・水酸化ナトリウム１部・水８６．５部

【００７２】実施例５のインク組成・プロジェットファストイエロー２（Ｚｅｎｅｃａ社）３部・ジエチレングリコール１０部・酒石酸２ナトリウム・２水和物１部・水８６部

【００７３】実施例６のインク組成・プロジェットファストマゼンタ２（Ｚｅｎｅｃａ社）３部・ジエチレングリコール１０部・酒石酸２ナトリウム・２水和物２部・水８５部

【００７４】実施例７のインク組成・プロジェットファストシアン２（Ｚｅｎｅｃａ社）４部・ジエチレングリコール１０部・酒石酸２リチウム・１水和物１部・水８５部

【００７５】実施例８のインク組成・プロジェットファストブラック２（Ｚｅｎｅｃａ社）２部・グリセリン５部・ジエチレングリコール５部・尿素４部・２−プロパノール３．５部・酒石酸２ナトリウム・２水和物１０部・水酸化ナトリウム０．１部・硫酸アンモニウム０．１部・水７０．３部

【００７６】実施例９（顔料分散液１の作成）スチレンーアクリル酸ーアクリル酸ブチル共重合体５部（酸価１１６、平均分子量３７００）トリエタノールアミン０．５部ジエチレングリコール５部水６９．５部

【００７７】上記成分を混合し、ウォーターバスで７０
℃に加温し、樹脂成分を完全に溶解させる。この溶液に
カーボンブラック「ＭＡ−１００」（ｐＨ３．５；三菱
化学（株）製）１５部、２ープロパノール５部を加え、
３０分間プレミキシングを行った後、下記の条件で分散
処理を行った。

【００７８】分散機サンドグライダー（五十嵐機械製）粉砕メディアジルコニウムビーズ１ｍｍ径粉砕メディアの充填率５０％（体積）粉砕時間３時間

【００７９】更に、遠心分散処理（１２０００ｒｐｍ、
２０分間）を行い、粗大粒子を除去して顔料分散液１と
した。

【００８０】（実施例９のインク作成）以下の各成分を
ビーカーにて混合し、２５℃にて３時間撹拌したものを
本発明に使用する実施例９のインクとした。

【００８１】・顔料分散液１３０部・ジエチレングリコール１０部・２ープロパノール２部・酒石酸２ナトリウム・２水和物１部・水５７部

【００８２】実施例１０（顔料分散液２の作成）市販の酸性カーボンブラック
「ＭＡ７７」（ｐＨ３；三菱化学（株）製）３００ｇを
水１０００ｍｌによく混合した後、これに次亜塩素酸ソ
ーダ（有効塩素濃度１２％）４５０ｇを滴下して、１０
０〜１０５℃で１０時間攪拌した。得られたスラリーを
東洋ろ紙Ｎｏ２（アドバンティス社製）でろ過し、顔料
粒子を十分に水洗した。この顔料ウェットケーキを水３
０００ｍｌに再分散し、電導度０．２μｓまで逆浸透膜
で脱塩した。さらに、この顔料分散液（ｐＨ＝８〜１
０）を顔料濃度１０重量％に濃縮した。以上の方法によ
りカーボンブラックの表面に-COONa基を導入した。

【００８３】（実施例１０のインク作成）以下の各成分
をビーカーにて混合し、２５℃にて３時間撹拌した。こ
の混合物をポアサイズ３．０μｍのメンブランフィルタ
ー（住友電工（株）製）で加圧ろ過したものを本発明に
使用する実施例１０のインクとした。

【００８４】・顔料分散液２３０部・グリセリン５部・トリメチロールプロパン５部・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物（商品名：アセチレノールＥＨ、川研ファインケミカル製）０．２部・酒石酸２ナトリウム・２水和物１部・水５８．８部

【００８５】実施例１１（顔料分散液３の調整）スチレン−アクリル酸共重合体５．５部（酸価２００、平均分子量７０００）モノエタノールアミン１．０部イオン交換水６７．５部ジエチレングリコール５．０部

【００８６】上記成分を混合し、ウォーターバスで７０
℃に加温し、、樹脂分を完全に溶解させた。この溶液に
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｅ９３を２０
部、イソプロピルアルコールを１．０部加え、３０分間
プレミキシングを行った後、下記の条件で分散処理を行
なった。

【００８７】分散機：サンドグラインダー粉砕メディア：ガラスビーズ１ｍｍ径粉砕メディアの充填率：５０％（体積）粉砕時間：３時間

【００８８】さらに遠心分離処理（１２０００ｒｐｍ、
２０分間）を行い、粗大粒子を除去して分散液とした。

【００８９】（インクの調整）以下の各成分をビーカー
にて混合し、２５℃にて３時間撹拌したものを本発明に
使用する実施例１１のインクとした。・顔料分散液３２０部・グリセリン１５部・ジエチレングリコール１０部・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製）０．３部・酒石酸２ナトリウム・２水和物１部・水５３．７部

【００９０】実施例１２（顔料分散液４の調整）スチレン−アクリル酸共重合体５．５部（酸価２００、平均分子量７０００）モノエタノールアミン１．０部イオン交換水６７．５部ジエチレングリコール５．０部

【００９１】上記成分を混合し、ウォーターバスで７０
℃に加温し、、樹脂分を完全に溶解させた。この溶液に
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１２２を２０部、イ
ソプロピルアルコールを１．０部加え、３０分間プレミ
キシングを行った後、下記の条件で分散処理を行なっ
た。

【００９２】分散機：サンドグラインダー粉砕メディア：ガラスビーズ１ｍｍ径粉砕メディアの充填率：５０％（体積）粉砕時間：３時間

【００９３】さらに遠心分離処理（１２０００ｒｐｍ、
２０分間）を行い、粗大粒子を除去して分散液とした。

【００９４】（インクの調整）以下の各成分をビーカー
にて混合し、２５℃にて３時間撹拌したものを本発明に
使用する実施例１２のインクとした。・顔料分散液４２０部・グリセリン１５部・ジエチレングリコール１０部・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製）０．３部・酒石酸２ナトリウム・２水和物１部・水５３．７部

【００９５】実施例１３（顔料分散液５の調整）スチレン−アクリル酸共重合体５．５部（酸価２００、平均分子量７０００）モノエタノールアミン１．０部イオン交換水６７．５部ジエチレングリコール５．０部

【００９６】上記成分を混合し、ウォーターバスで７０
℃に加温し、、樹脂分を完全に溶解させた。

【００９７】この溶液にＣ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌ
ｕｅ１５：３を２０部、イソプロピルアルコールを
１．０部加え、３０分間プレミキシングを行った後、下
記の条件で分散処理を行なった。

【００９８】分散機：サンドグラインダー粉砕メディア：ガラスビーズ１ｍｍ径粉砕メディアの充填率：５０％（体積）粉砕時間：３時間

【００９９】さらに遠心分離処理（１２０００ｒｐｍ、
２０分間）を行い、粗大粒子を除去して分散液とした。

【０１００】（インクの調整）以下の各成分をビーカー
にて混合し、２５℃にて３時間撹拌したものを本発明に
使用する実施例１３のインクとした。・顔料分散液５２０部・グリセリン１５部・ジエチレングリコール１０部・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製）０．３部・酒石酸２ナトリウム・２水和物１部・水５３．７部

【０１０１】比較例２〜１１下記に示す各成分を混合し、充分攪拌して溶解させた
後、ポアサイズ０．２μｍのミクロフィルター（富士写
真フィルム（株）製）にて加圧濾過して比較例５〜１４
のインクを夫々調整した。

【０１０２】比較例２のインク組成・プロジェットファストブラック２（Ｚｅｎｅｃａ社）２部・ジエチレングリコール１０部・水酸化ナトリウム０．１部・水８７．９部

【０１０３】比較例３のインク組成・プロジェットファストイエロー２（Ｚｅｎｅｃａ社）３部・ジエチレングリコール１０部・水８７部

【０１０４】比較例４のインク組成・プロジェットファストマゼンタ２（Ｚｅｎｅｃａ社）３部・ジエチレングリコール１０部・水８７部

【０１０５】比較例５のインク組成・プロジェットファストシアン２（Ｚｅｎｅｃａ社）４部・ジエチレングリコール１０部・水８６部

【０１０６】比較例６のインク組成・プロジェットファストブラック２（Ｚｅｎｅｃａ社）２部・グリセリン５部・ジエチレングリコール５部・尿素５部・水酸化ナトリウム０．１部・硫酸アンモニウム０．１部・水８２．８部

【０１０７】比較例７のインク組成以下の各成分をビーカーにて混合し、２５℃にて３時間
撹拌したものを本比較例７のインクとした。・顔料分散液１３０部・ジエチレングリコール１０部・２ープロパノール２部・水５８部

【０１０８】比較例８のインク組成以下の各成分をビーカーにて混合し、２５℃にて３時間
撹拌した。この混合物をポアサイズ３．０μｍのメンブ
ランフィルター（住友電工（株）製）で加圧ろ過したも
のを比較例８のインクとした。・顔料分散液２３０部・グリセリン５部・トリメチロールプロパン５部・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物（商品名：アセチレノールＥＨ、川研ファインケミカル製）０．２部・水５９．８部

【０１０９】比較例９以下の各成分をビーカーにて混合し、２５℃にて３時間
撹拌したものを比較例９のインクとした。・顔料分散液３２０部・グリセリン１５部・ジエチレングリコール１０部・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製）０．３部・水５４．７部

【０１１０】比較例１０以下の各成分をビーカーにて混合し、２５℃にて３時間
撹拌したものを比較例１０のインクとした。・顔料分散液４２０部・グリセリン１５部・ジエチレングリコール１０部・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製）０．３部・水５４．７部

【０１１１】比較例１１以下の各成分をビーカーにて混合し、２５℃にて３時間
撹拌したものを比較例１１のインクとした。・顔料分散液５２０部・グリセリン１５部・ジエチレングリコール１０部・アセチレノールＥＨ（川研ファインケミカル製）０．３部・水５４．７部

【０１１２】〔評価２〕上記の実施例４〜１３及び比較
例２〜１１のインクを用いて、記録信号に応じた熱エネ
ルギーをインクに付与することによりインクを吐出させ
るオンデマンド型マルチ記録ヘッド（ＢＣ−０２（キヤ
ノン（株）製）：ヒーター上の最表面保護層はタンタル
及びタンタルの酸化物より成る）を有するインクジェッ
ト記録装置を用いて、パルス幅１．１μｓ（Ｏｎ）＋
３．０μｓ（Ｏｆｆ）＋３．２μｓ（Oｎ）、駆動周波
数６２５０Ｈｚで、Ｖｔｈ（吐出するぎりぎりの臨界電
圧）を実測し、ｒ値＝１．３９に相当するＶｏｐ（駆動
電圧）で下記の評価を行った。結果を表２に示す。

【０１１３】・吐出耐久性前記装置と駆動条件で連続吐出を行い、１×１０⁶発お
きに記録ヘッドから吐出される液滴を容器に収集して、
電子天秤で秤量した。容器の増加量より１×１０⁶発に
おける平均の吐出液滴量を算出した。尚、連続吐出は１
×１０⁸発まで行い、下記の基準で評価した。Ａ：９．９×１０⁷〜１×１０⁸発間の平均の吐出液滴量
が０〜１×１０⁶発後の平均の吐出液滴量と比べて９０
％以上。Ｂ：９．９×１０⁷〜１×１０⁸発間の平均の吐出液滴量
が０〜１×１０⁶発後の平均の吐出液滴量と比べて９０
％未満〜７０％。Ｃ：９．９×１０⁷〜１×１０⁸発間の平均の吐出液滴量
が０〜１×１０⁶発後の平均の吐出液滴量と比べて７０
％未満。Ｄ：途中で吐出不能に陥った。

【０１１４】・コゲ付着量上記ヘッドの吐出耐久性で評価の終了した記録ヘッドを
分解し、吐出耐久に使用したノズルのヒーター表面を光
学顕微鏡（倍率４００倍）で目視して、コゲの付着量を
下記の基準で評価した。Ａ：コゲの付着が殆ど見られない。Ｂ：コゲの付着が僅かに見られる。Ｃ：コゲの付着が多く見られる。Ｄ：コゲの付着が非常に多く見られる。

【０１１５】

【表２】

【０１１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱エネルギーを利用したインクジェット記録に用いた場
合に、記録ヘッドのヒーター上のコゲを低減することに
より記録ヘッドの寿命を向上させるインク、記録ヘッド
のヒーター上のコゲを低減することにより記録ヘッドの
寿命を向上させる方法、該インクを用いたインクジェッ
ト記録方法及びインクジェット記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す
縦断面図である。

【図２】インクジェット記録装置のヘッドの一例を示す
横断面図である。

【図３】図１に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外
観斜視図である。

【図４】インクジェット記録装置の一例を示す概略斜視
図である。

【図５】インクカートリッジの一例を示す縦断面図であ
る。

【図６】記録ユニットの一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１３ヘッド１４インク流路（ノズル）１５発熱素子基板１６−１保護層１６−２最表面保護層１６保護膜１７−１、１７−２電極１８発熱抵抗体層１９蓄熱層２０基板２１インク２２吐出オリフィス（微細孔）２３メニスカス２４インク小滴２５被記録材２６マルチ溝２７ガラス板２８発熱ヘッド４０インク袋４２栓４４インク吸収体４５インクカートリッジ５１給紙部５２紙送りローラー５３排紙ローラー６１ブレード６２キャップ６３インク吸収体６４吐出回復部６５記録ヘッド６６キャリッジ６７ガイド軸６８モーター６９ベルト７０記録ユニット７１ヘッド部７２大気連通口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクに熱エネルギーを印加してオリフ
ィスから該インクを吐出させる為のヒータを備えた記録
ヘッドを有するインクジェットプリンタの、該ヒータ表
面へのコゲの付着低減方法であって、該ヒータが金属及
び金属酸化物の少なくとも一方を含む最表面保護層を備
え、且つ該インクが、（ａ）色材、（ｂ）液媒体、及び
（ｃ）アルダン酸及びアルダン酸塩から選択される少な
くとも一つ、を含むインクであることを特徴とするヒー
タへのコゲ付着低減方法。
【請求項２】前記金属がタンタルである請求項１記載
のコゲ付着低減方法。
【請求項３】前記金属酸化物がタンタルの酸化物であ
る請求項１または２に記載のコゲ付着低減方法。
【請求項４】該アルダン酸が酒石酸である請求項１〜
３のいずれかに記載のコゲ付着低減方法。
【請求項５】該アルダン酸塩が酒石酸塩である請求項
１〜４のいずれかに記載のコゲ付着低減方法。
【請求項６】該酒石酸塩が酒石酸リチウム、酒石酸ナ
トリウム、酒石酸カリウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸
ナトリウムカリウムおよび酒石酸の有機アンモニウム塩
から選ばれる少なくとも一つである請求項５に記載のコ
ゲ付着低減方法。
【請求項７】該色材が水溶性染料である請求項１〜６
のいずれかに記載のコゲ付着低減方法。
【請求項８】該色材が顔料である請求項１〜７のいず
れかに記載のコゲ付着低減方法。
【請求項９】該液媒体が水を含み、水の含有量がイン
ク全量に対して３５−９６重量％である請求項１〜８の
いずれかに記載のコゲ付着低減方法。
【請求項１０】該インク中の、（ｃ）の成分の総量
が、インク全量に対して０．００５〜２０重量％である
請求項１〜９のいずれかに記載のコゲ付着低減方法。
【請求項１１】該インクを吐出させる為に該ヒータに
投入するエネルギーをＥopとし、該記録ヘッドから該イ
ンクを吐出させるために最低限必要な該ヒータへのエネ
ルギー投入量をEthとしたとき、Eopが下記の関係を満た
すものである請求項１〜１０のいずれかに記載のコゲ付
着低減方法。１．１０≦Eop／Eth≦１．５０
【請求項１２】インク流路内のインクに熱エネルギー
を印加するヒータに記録信号に応じたパルス状の電気信
号を付与し、該ヒータを発熱させて該インク流路内のイ
ンクを加熱することによって該インクをオリフィスから
吐出させる工程を含むインクジェット記録方法におい
て、該インクが（ａ）色材、（ｂ）液媒体、及び（ｃ）
アルダン酸及びアルダン酸塩の群から選択される少なく
とも一つ、を含むインクであることを特徴とするインク
ジェット記録方法。
【請求項１３】該色材が水溶性染料である請求項１２
記載のインクジェット記録方法。
【請求項１４】該色材が顔料である請求項１２または
１３に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１５】該アルダン酸が酒石酸である請求項１
２〜１４のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
【請求項１６】該アルダン酸塩が酒石酸塩である請求
項１２〜１５のいずれかに記載のインクジェット記録方
法。
【請求項１７】該酒石酸塩が酒石酸リチウム、酒石酸
ナトリウム、酒石酸カリウム、酒石酸ナトリウム、酒石
酸ナトリウムカリウムおよび酒石酸の有機アンモニウム
塩から選ばれる少なくとも一つである請求項１６に記載
のインクジェット記録方法。
【請求項１８】該液媒体が水を含み、水の含有量がイ
ンク全量に対して３５−９６重量％である請求項１２〜
１７のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
【請求項１９】該インク中の、（ｃ）の成分の総量が
インク全量に対して０．００５〜２０重量％である請求
項１２〜１８のいずれかに記載のインクジェット記録方
法。
【請求項２０】該ヒータが金属及び金属酸化物の少な
くとも一方を含む最表面保護層を備えている請求項１２
〜１９のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
【請求項２１】該金属が、タンタルである請求項２０
に記載のインクジェット記録方法。
【請求項２２】該金属酸化物が、タンタルの酸化物で
ある請求項２０または２１に記載のインクジェット記録
方法。
【請求項２３】該ヒータにパルス状の電気信号として
投入されるエネルギー量をEopとし、該オリフィスから
該インクを吐出させる為に最低限必要な該ヒータへのエ
ネルギー投入量をEthとしたとき、Eopが下記の関係を満
たすものである請求項１２〜２２のいずれかに記載のイ
ンクジェット記録方法。１．１０≦Ｅop／Ｅth≦１．５０
【請求項２４】インクを収容しているインク収容部、
該インク収納部から導かれたインク流路内のインクに熱
エネルギーを付与するヒータを有するインクジェット記
録用ヘッド、及び記録情報に応じて該ヒータにパルス状
の電気信号を印加する手段を具備しているインクジェッ
ト記録装置であって、該ヒータは金属及び金属酸化物の
少なくとも一方を含む最表面保護層を具備し、また該イ
ンクは（ａ）色材、（ｂ）液媒体、及び（ｃ）アルダン
酸及びアルダン酸塩から選択される少なくとも一つ、を
含むことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２５】該金属がタンタルである請求項２４記
載のインクジェット記録装置。
【請求項２６】該金属酸化物がタンタルの酸化物であ
る請求項２４または２５に記載のインクジェット記録装
置。
【請求項２７】該インク中の、（ｃ）の成分の総量
が、インク全量に対して０．００５〜２０重量％である
請求項２４〜２６のいずれかに記載のインクジェット記
録装置。
【請求項２８】該アルダン酸が、酒石酸である請求項
２４〜２７のいずれかに記載のインクジェット記録装
置。
【請求項２９】該アルダン酸塩が、酒石酸塩である請
求項２４〜２８のいずれかに記載のインクジェット記録
装置。
【請求項３０】前記酒石酸塩が、酒石酸リチウム、酒
石酸ナトリウム、酒石酸カリウム、酒石酸ナトリウムカ
リウムおよび酒石酸の有機アンモニウム塩から選ばれる
少なくとも一つである請求項２９に記載のインクジェッ
ト記録装置。
【請求項３１】該ヒータにパルス状の電気信号を印加
する手段によって該ヒータに投入するエネルギーをＥop
とし、該記録ヘッドから該インクを吐出させる為に最低
限必要な該ヒータへのエネルギー投入量をEthとしたと
きに、Eopが下記の関係を満たすものである請求項２４
〜３０のいずれかに記載のインクジェット記録装置。１．１０≦Ｅop／Ｅth≦１．５０
【請求項３２】インクを収容しているインク収容部
と、該インクを熱エネルギーの作用によりオリフィスか
ら吐出させるためのインクジェット記録用ヘッド部とを
有する記録ユニットであって、該インクジェット記録用
ヘッドは該インクに熱エネルギーを印加する為の、金属
及び金属酸化物の少なくとも一方を含む最表面保護層を
備えたヒータを具備し、且つ該インクが（ａ）色材、
（ｂ）液媒体、及び（ｃ）アルダン酸及びアルダン酸塩
の群から選択される少なくとも一つ、を含むインクであ
ることを特徴とする記録ユニット。
【請求項３３】該色材が水溶性染料である請求項３２
記載の記録ユニット。
【請求項３４】該色材が顔料である請求項３２または
３３に記載の記録ユニット。
【請求項３５】該アルダン酸が酒石酸である請求項３
２〜３４のいずれかに記載の記録ユニット。
【請求項３６】該アルダン酸塩が酒石酸塩である請求
項３２〜３５のいずれかに記載の記録ユニット。
【請求項３７】該酒石酸塩が酒石酸リチウム、酒石酸
ナトリウム、酒石酸カリウム、酒石酸ナトリウム、酒石
酸ナトリウムカリウムおよび酒石酸の有機アンモニウム
塩から選ばれる少なくとも一つである請求項３６に記載
の記録ユニット。
【請求項３８】該金属がタンタルである請求項３２〜
３７のいずれかに記載の記録ユニット。
【請求項３９】該金属酸化物がタンタルの酸化物であ
る請求項３２〜３８のいずれかに記載の記録ユニット。
【請求項４０】該インク中の、（ｃ）の成分の総量
が、インク全量に対して０．００５〜２０重量％である
請求項３２〜３９のいずれかに記載の記録ユニット。
【請求項４１】インクに熱エネルギーを印加してオリ
フィスから吐出させる工程を含むインクジェット記録方
法に用いる、インクに熱エネルギーを付与するヒータを
具備している記録ヘッドの長寿命化方法であって、該ヒ
ータに金属及び金属酸化物の少なくとも一方を含む最表
面保護層を設けると共に、該インクとして（ａ）色材、
（ｂ）液媒体、及び（ｃ）アルダン酸及びアルダン酸塩
から選択される少なくとも一つ、を含むインクを用いる
ことを特徴とする記録ヘッドの長寿命化方法。
【請求項４２】該金属がタンタルである請求項４１記
載の記録ヘッドの長寿命化方法。
【請求項４３】該金属酸化物がタンタルの酸化物であ
る請求項４１または４２に記載の記録ヘッドの長寿命化
方法。
【請求項４４】前記アルダン酸が酒石酸である請求項
４１〜４３のいずれかに記載の記録ヘッドの長寿命化方
法。
【請求項４５】前記アルダン酸塩が酒石酸塩である請
求項４１〜４４のいずれかに記載の記録ヘッドの長寿命
化方法。
【請求項４６】該酒石酸塩が、酒石酸リチウム、酒石
酸ナトリウム、酒石酸カリウム、酒石酸ナトリウムカリ
ウムおよび酒石酸の有機アンモニウム塩から選ばれる少
なくとも一つである請求項４５に記載の記録ヘッドの長
寿命化方法。
【請求項４７】該インク中の（ｃ）の成分の総量が、
インク全量に対して０．００５〜２０重量％である請求
項４１〜４６のいずれかに記載の記録ヘッドの長寿命化
方法。
【請求項４８】該インクに印加する熱エネルギーを発
生させる為に該ヒータに投入するエネルギーをＥopと
し、該記録ヘッドから該インクを吐出させるために最低
限必要な該ヒータへのエネルギー投入量をEthとしたと
きに、Ｅopが下記の関係を満たす請求項４１〜４７のい
ずれかに記載の記録ヘッドの長寿命化方法。１．１0≦Ｅop／Ｅth≦１．５0