JP2002137399A - インクジェットプリンタのヒータ表面の保護方法、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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 液体組成物をヘッドから吐出させる為のヒー
タの最表面保護層の金属及び／又は金属の酸化物の溶解
防止が可能なヒータ表面の保護方法の提供。 【解決手段】 熱エネルギーを印加してオリフィス２２
から液体組成物２１を吐出させるヒータ１８を備えた記
録ヘッド１３を有するインクジェットプリンタの、ヒー
タが有する金属等を含む最表面保護層１６−２を保護す
るヒータ表面の保護方法であって、液体組成物が、液媒
体、アルカリ金属イオン、式Ｈ₂Ｎ−(ＣＨＹ)_n−(Ｃ
Ｈ₂)_m−Ｘ［Ｘ＝ＣＯＯ又はＳＯ₃；Ｙ＝Ｈ、ＣＯＯ及び
ＳＯ₃の何れか］で表される化合物、且つ、ヒータに投
入するエネルギーをＥ_op、液体組成物を吐出させるため
に最低限必要なエネルギーがＥ_thのとき、１．１０≦Ｅ
_op／Ｅ_th≦1．９０の関係を満たすように制御するヒー
タ表面の保護方法、インクジェット記録装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタのヒータ表面の保護方法、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式を用
いた印刷には様々な方法が案出されている。その中で
も、例えば、特開昭５４−５１８３７号公報等に記載さ
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方法（所謂、バブルジェ
ット（登録商標）法）は、高密度マルチノズル化が非常
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、特別なコート層等を有
しない普通紙にも印刷できるという特徴を有している。
この方法では、記録ヘッドのヒータが急速に加熱される
ことによりヒータ上の液体が気泡を発生し、急激な体積
の増大を起こし、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（インク
滴）が吐出、飛翔して、被記録材に付着して印刷が行わ
れる。

【０００３】しかしながら、ある種のインク、具体的に
は、例えばアルカリ金属イオン（ナトリウムイオンや、
リチウムイオン等）を含むインクを、バブルジェット法
に適用し、大量の印刷を行ったような場合、ヒータ（発
熱抵抗体）表面が溶解してしまうことがあった。このよ
うな記録ヘッドのヒータ表面の溶解を抑制し或いは防止
することは、高品位な画像を安定に形成する上で重要で
あり、又、記録ヘッドのより一層の長寿命化を図ること
となるため、環境に対する負荷の軽減にも繋がることか
ら、バブルジェット法において、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】このような課題を解決するための技術とし
て、例えば、特開平５−３２０５５０号公報は、ハロゲ
ン化アンモニウム又はアンモニウムスルホン酸塩といっ
たアンモニウム塩を０．２重量％まで含むインク組成物
が開示されている。しかし、ハロゲン化イオンやスルホ
ン酸は、強い酸性を示すので腐食性が強く、長期間にわ
たって記録装置内に保持されると、装置のインクと接触
する部分の部材の腐食を生じたり、又、記録ヘッドのヒ
ータの溶解（エッチング）防止効果も不十分となる。

【０００５】又、同様に上記課題を解決するための技術
として、米国特許第５，４６２，５９０号明細書（特開
平６−２２０３８６号公報）には、水、色材及び下記の
一般式で表されるアミン化合物を含有する熱インクジェ
ット記録用インク組成物が挙げられている。 （上記式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３のうち１個又は２個
は、カルボキシル基又はスルホン酸基、或いは、そのＬ
ｉ塩、Ｎａ塩、Ｋ塩及びアンモニウム塩の何れかが置換
した炭素数１〜５のアルキル基を示し、且つ、残りは、
水素原子又は水酸基若しくはカルバモイル基が置換した
炭素数１〜５のアルキル基を示す。）

【０００６】上記アミン化合物として、具体的には、
Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノス
ルホン酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）グリ
シン、アミノエタンスルホン酸（タウリン）等が使用さ
れている。しかし、上記先行技術と同一の出願人の出願
にかかる、米国特許第６，０４８，３９０号明細書（対
応：特開平１０−３６７３５号公報）では、上記米国特
許第５，４６２，５９０号明細書に記載の発明の範囲内
である、１級アミンの添加は、カルボキシル基を有する
染料を用い、ｐＨを６〜８に調整したインクの場合に
は、十分なコゲーションの改善効果に繋がらず、むしろ
１級アミンがヒータ近傍での急激な温度上昇によって自
己反応を起こし、不溶化してヒータのコゲーションを悪
化させてしまうと記載している。つまり、１級アミンの
使用は、ある条件の下では、実は好ましいことではない
ことが開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】色材分子中のカルボキ
シル基やスルホン酸基等のカウンターイオンとして、更
にはインクジェット記録ヘッドのノズルの固着を防止す
るために添加されるアルカリ金属の水酸化物（水酸化リ
チウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）由来の
ものとして、インク及び液体組成物中にアルカリ金属イ
オンが混入していることがあり、本発明者らの検討によ
れば、アルカリ金属イオンを含有する溶液をバブルジェ
ット方式で繰り返し吐出させると、ヒータの最表面保護
層の金属及び／又は金属の酸化物が溶解し、更にはヒー
タの断線を生じ、インク及び液体組成物の吐出を不能に
するという問題が生じる場合もあることを発見した。こ
れは、ヒータによって、アルカリ金属イオンを含む液体
組成物（インクとして調製されている液体も含む）が過
熱されると、色材分子中のカルボキシル基やスルホン酸
基が壊れてしまうため、ヒーター近傍のアルカリ金属イ
オン濃度が高くなり、アルカリ性が強くなるため、タン
タル等の金属及び／又は金属の酸化物からなる最表面保
護層が溶解されてしまうためであると推測される。

【０００８】本発明者らは、このような技術的推測の下
で、上記の先行技術ではその有効性が否定されていた、
アルカリ金属イオンが含有されているインクに１級アミ
ンを添加させた場合の効果について、種々の検討を重ね
た結果、ヒータへのエネルギー投入量が、特定の構造を
有する１級アミンの挙動を左右しているとの知見を得、
本発明に至った。即ち、ヒータへのエネルギー投入量を
制御することで、特定の構造を有する１級アミンと、ア
ルカリ金属イオンとを含んでいるインクによって得られ
るヒータ削れの抑制効果を最大限に享受することがで
き、しかも、上記した先行技術で述べられていた１級ア
ミンの添加によるコゲの増加等の、好ましくない副作用
も抑えられ、更にその効果は、色材の種類に依存しない
ことを見出したものである。具体的には、米国特許第
６，０４８，３９０号（対応：特開平１０−３６７３５
号公報）において、１級アミンの添加が効果がないとさ
れている条件である、カルボキシル基を有する染料を含
み、ｐＨが６〜８に調整されているインクにおいても本
発明の効果は、変わることはなかった。

【０００９】本発明の目的は、記録ヘッド内のインクを
代表とする液体組成物に対して熱エネルギーを印加し
て、該液体組成物を記録ヘッドから吐出させる為のヒー
タ表面の保護方法、特に、ヒータ表面にある、金属及び
／又は金属酸化物の少なくとも一方を含む最表面保護層
を保護するためのヒータ表面の保護方法を提供すること
にある。又、本発明の他の目的は、より一層の高品質な
印刷を可能とし、しかも、記録ヘッドのより一層の長寿
命化が達成されるインクジェット記録装置を提供するこ
とにある。又、本発明の他の目的は、より長期間に渡っ
て印刷を行なうことのできる記録ユニットを提供するこ
とにある。更に、本発明の他の目的は、優れた品質の印
刷を、より一層の低コストで達成することのできるイン
クジェット記録ヘッドの長寿命化方法を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の本
発明によって達成することができる。即ち、本発明の一
実施態様は、液体組成物に熱エネルギーを印加してオリ
フィスから該液体組成物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、上記
ヒータが有する金属及び／又は金属酸化物の少なくとも
一方を含む最表面保護層を保護するためのヒータ表面の
保護方法であって、上記液体組成物は、少なくとも、液
媒体、アルカリ金属イオン、及び下記一般式（１）で表
される化合物を含み、 Ｈ₂Ｎ−(ＣＨＹ)_n−(ＣＨ₂)_m−Ｘ （１） （但し、上記一般式（１）中、Ｘは、カルボキシル基又
はスルホン酸基；Ｙは、水素原子、カルボキシル基及び
スルホン酸基の何れか；ｎは、０又は１の整数；ｍは、
０〜２の何れかの整数を表す。） 且つ、該液体組成物を吐出させる為にヒータに投入する
エネルギーをＥ_opとし、記録ヘッドから液体組成物を吐
出させるために最低限必要なヒータへのエネルギー投入
量をＥ_thとしたとき、Ｅ_op／Ｅ_thの値が下記の関係を満
たすことを特徴とするインクジェットプリンタのヒータ
表面の保護方法を提供する。 １．１０≦Ｅ_op／Ｅ_th≦１．９０

【００１１】又、本発明の他の実施態様は、液体組成物
が収容されている液体組成物収容部、該液体組成物収容
部から導かれた液体組成物流路内の該液体組成物に熱エ
ネルギーを付与するための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上記ヒータにパ
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
ジェット記録装置において、上記ヒータが金属及び／又
は金属酸化物の少なくとも一方を含む最表面保護層を有
し、且つ、上記液体組成物が、液媒体、アルカリ金属イ
オン及び一般式（１）で表される化合物を含み、 Ｈ₂Ｎ−(ＣＨＹ)_n−(ＣＨ₂)_m−Ｘ （１） （但し、一般式（１）中、Ｘは、カルボキシル基又はス
ルホン酸基；Ｙは、水素原子、カルボキシル基及びスル
ホン酸基の何れか；ｎは、０又は１の整数；ｍは、０〜
２の何れかの整数を表す。） 且つ、該液体組成物を吐出させる為にヒータに投入する
エネルギーをＥ_opとし、記録ヘッドから液体組成物を吐
出させるために最低限必要なヒータへのエネルギー投入
量をＥ_thとしたとき、Ｅ_op／Ｅ_thの値が下記の関係を満
たすことを特徴とするインクジェット記録装置を提供す
る。 １．１０≦Ｅ_op／Ｅ_th≦１．９０

【００１２】更に、本発明の他の実施態様は、液体組成
物を収容している液体組成物収容部と、該液体組成物を
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
ットにおいて、上記インクジェット記録用ヘッド部に、
液体組成物に熱エネルギーを印加する為の金属及び／又
は金属酸化物の少なくとも一方を含んでいる最表面保護
層を有するヒータが具備され、且つ、上記液体組成物
は、液媒体、アルカリ金属イオン及び下記一般式（１）
で表される化合物を含み、 Ｈ₂Ｎ−(ＣＨＹ)_n−(ＣＨ₂)_m−Ｘ （１） （但し、一般式（１）中、Ｘは、カルボキシル基又はス
ルホン酸基；Ｙは、水素原子、カルボキシル基及びスル
ホン酸基の何れか；ｎは、０又は１の整数；ｍは、０〜
２の何れかの整数を表す。） 且つ、該液体組成物を吐出させる為にヒータに投入する
エネルギーをＥ_opとし、記録ヘッドから液体組成物を吐
出させるために最低限必要なヒータへのエネルギー投入
量をＥ_thとしたとき、Ｅ_op／Ｅ_thの値が下記の関係を満
たすことを特徴とする記録ユニットを提供する。 １．１０≦Ｅ_op／Ｅ_th≦１．９０

【００１３】更に本発明にかかる他の実施態様は、液体
組成物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られる、
液体組成物に熱エネルギーを付与するためのヒータが具
備されている記録ヘッドの長寿命化方法であって、上記
ヒータとして金属及び／又は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、且つ、該液体組成物とし
て、液媒体、アルカリ金属イオン及び下記一般式（１）
で表される化合物を含む液体組成物を用い、 Ｈ₂Ｎ−(ＣＨＹ)_n−(ＣＨ₂)_m−Ｘ （１） （但し、上記式（１）中、Ｘは、カルボキシル基又はス
ルホン酸基；Ｙは、水素原子、カルボキシル基及びスル
ホン酸基の何れか；ｎは、０又は１の整数；ｍは、０〜
２の何れかの整数を表す。） 且つ、該液体組成物を吐出させる為にヒータに投入する
エネルギーをＥ_opとし、記録ヘッドから該液体組成物を
吐出させるために最低限必要なヒータへのエネルギー投
入量をＥ_thとしたとき、Ｅ_op／Ｅ_thの値が下記の関係を
満たすように制御することを特項とする記録ヘッドの長
寿命化方法。 １．１０≦Ｅ_op／Ｅ_th≦１．９０を提供する

【００１４】前記したように、本発明者らは、ナトリウ
ムイオン、リチウムイオン等のアルカリ金属イオンが含
まれているインクを、バブルジェット記録装置に適用し
て大量の印刷を行ったような場合に、ヒータ（発熱抵抗
体）の最表面保護層の表面が溶解してしまうことがある
ことがわかった。かかる課題に対して本発明者らは、ア
ルカリ金属イオンの存在下、ヒータの最表面保護層の溶
解を抑制する効果が得られる化合物について鋭意検討を
行った結果、先ず、下記一般式（１）で表される化合物
の使用が有効であることを見いだした。 Ｈ₂Ｎ−(ＣＨＹ)_n−(ＣＨ₂)_m−Ｘ （１）

【００１５】上記特定の第１アミン化合物を存在させる
ことによって、ヒータに設けられている金属及び／又は
金属酸化物の少なくとも一方を含んでいる最表面保護層
の溶解の発生は、極めて有効に抑制される。上記した構
成を有する本発明のインクを用いることで、ヒータの最
表面保護層の溶解の抑制効果が得られる理由は明らかで
ないが、以下のように推測される。

【００１６】本発明のインクの必須の構成成分である先
に示した一般式（１）で表される化合物はアミノ基を有
する酸であるため、水溶液中では、以下に示した（ｉ）
及び（ii）のような両性イオンで存在する。 Ｈ₃Ｎ⁺−(ＣＨＹ)_n−(ＣＨ₂)_m−ＣＯＯ^- （ｉ） Ｈ₃Ｎ⁺−(ＣＨＹ)_n−(ＣＨ₂)_m−ＳＯ₃ ^- （ii） （但し、上記式（ｉ）及び（ii）中のＹは水素原子、カ
ルボキシル基、スルホン酸基；ｎは０又は１の整数；ｍ
は０〜２の整数を表す。）

【００１７】ここでアルカリ金属イオン、及びそのカウ
ンターイオンの水酸化物イオンが存在すると、水酸化物
イオンは上記両性イオン（ｉ）、（ii）により中和さ
れ、ヒータ近傍でのアルカリ性が緩和される。この結
果、最表面保護層の表面の金属及び／又は金属の酸化物
の溶解を抑制すると推測される。アルカリ金属の水酸化
物として水酸化ナトリウムを使用した場合の反応式を、
下記の式（Ｉ）、式（II）に示す。

【００１８】更に、本発明者らの検討によれば、ヒータ
の最表面保護層に含まれる金属がタンタル、又は金属酸
化物をタンタルの酸化物である場合に、本発明で使用す
るインクに代表される液体組成物（以下の説明について
は、主にインクを例にとって説明する）との兼ね合いで
最表面保護層の溶解防止効果は、より顕著なものとなる
ことが分かった。

【００１９】更に、記録ヘッドのヒータに対して投入す
るエネルギー量をＥ_op、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Ｅ_thとしたとき
に、Ｅ_op／Ｅ_thの値が１．１０≦Ｅ_op／Ｅ_th≦１．９０
の関係を満たすように、ヒータへのエネルギー投入量を
制御することによって、ヒーターに設けられている金属
及び／又は金属酸化物の少なくとも一方を含んでいる最
表面保護層の溶解防止効果は、より一層優れたものとな
る。

【００２０】尚、前記した米国特許第５，４６２，５９
０号明細書（対応：特開平６−２２０３８６号公報）
は、アルカリ金属イオン並びに１級アミン化合物を含ん
でいるインクをインクジェット法に適用すると、それに
よってヒータへの焦げつきやヒータ故障の緩和ができる
ことを開示している。しかし、上記米国特許第５，４６
２，５９０号明細書（特開平６−２２０３８６号公報）
には、ヒータへのエネルギー投入量に関する記載は一切
ない。むしろ、かかる特許に関する出願後に出願され
た、米国特許第６，０４８，３９０号明細書（対応：特
開平１０−３６７３５号公報）の、１級アミンの使用が
好ましくないとの記載内容、並びに本発明にかかる構成
が色材の種類を問わないことを考慮すると、米国特許第
５，４６２，５９０号（特開平６−２２０３８６号公
報）においては、エネルギー量インクへのエネルギー投
入は、本発明の範囲外で為されていたと推測するのが至
当であると思料する。即ち、上記の先行技術において
は、１級アミン化合物を含んでいるインクを使用した場
合におけるヒータの最表面保護層の溶解防止に対して、
記録ヘッドのヒータに対して投入するエネルギー投入量
を制御することが有効な手段となり得ることについて
は、一切、認識されていなかったことが明らかである。

【００２１】

【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。先ず、本発明にかか
る液体組成物の構成成分について説明する。本発明で使
用する液体組成物は、液媒体、アルカリ金属イオン、及
び下記の一般式（１）で表される化合物を含むことを基
本とする。 Ｈ₂Ｎ−(ＣＨＹ)_n−(ＣＨ₂)_m−Ｘ （１） （但し、式（１）中、Ｘは、カルボキシル基又はスルホ
ン酸基；Ｙは、水素原子、カルボキシル基及びスルホン
酸基の何れか；ｎは、０又は１の整数；ｍは、０〜２の
何れかの整数を表す。）

【００２２】本発明者らは、インクに代表される液体組
成物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の最表面保護層として用いられ
る金属及び／又は金属酸化物の溶解の発生を抑制する方
法について鋭意検討した結果、使用する液体組成物に上
記一般式（１）で表される化合物を含ませることによ
り、非常に効果的に、ヒータの最表面保護層の金属及び
／又は金属酸化物の溶解の発生を抑制することができる
ことを知見して本発明に至った。以下、本発明で使用す
る液体組成物の構成成分について説明する。

【００２３】［一般式（１）で表される化合物］先ず、
下記一般式（１）で表される化合物について述べる。 Ｈ₂Ｎ−(ＣＨＹ)_n−(ＣＨ₂)_m−Ｘ （１） （但し、式（１）中、Ｘは、カルボキシル基又はスルホ
ン酸基；Ｙは、水素原子、カルボキシル基及びスルホン
酸基の何れか；ｎは、０又は１の整数；ｍは、０〜２の
何れかの整数を表す。）

【００２４】本発明にかかる液体組成物を構成する上記
一般式（１）で表される化合物としては、具体的には、
例えば、スルファミン酸（別名：アミド硫酸）、アミノ
メタンスルホン酸、タウリン（別名：２−アミノエタン
スルホン酸）、カルバミン酸、グリシン、β−アラニン
（別名：２−アミノプロピオン酸）、アスパラギン酸、
グルタミン酸等が挙げられる。これら上記一般式（１）
で表される化合物は、酸型で使用してもよいし、塩型で
使用してもよい。又、アルカリ金属塩、アンモニウム
塩、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノ
エタノールアミン及びトリイソプロパノールアミン等の
有機アミン塩の型で使用してもよい。

【００２５】上記一般式（１）で表される化合物の塩と
して使用するには、塩型で市販されている化合物を使用
したり、アルカリを添加して有機酸の塩型を作成し、使
用してもよい。この際に使用するアルカリとしては、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、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、アンモ
ニア水（水酸化アンモニウム）、有機アミン（例えば、
トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタ
ノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプ
ロパノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキ
シド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ
−ｎ−プロピルアンモニウムヒドロキシド等）が挙げら
れる。中でも、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム及びアンモニア水（水酸化アンモニウム）
が好ましい。又、これら化合物は単独で使用することは
勿論、２種類以上を併用して使用することもできる。

【００２６】上記に挙げたような一般式（１）で表され
る化合物の液体組成物中における総含有量は、液体組成
物全量に対して０．００５〜２０重量％であり、好まし
くは、液体組成物全量に対して０．０５〜１２重量％で
ある。即ち、含有量が、０．００５重量％より少ない
と、金属又は／及び金属酸化物の溶解を低減する効果が
発現せず、２０重量％より多くすると、ノズル詰まりを
起こす可能性があるので好ましくない。

【００２７】［色材］本発明にかかる液体組成物は、上
記に加えて更に色材を含み、インクとして調製したもの
であってもよい。この際に用いることのできる色材とし
ては、下記に挙げるような染料又は顔料を用いることが
好ましい。

【００２８】（染料）染料としては、例えば、直接染
料、酸性染料、塩基性染料及び分散染料等、あらゆる染
料を用いることができる。具体的には、例えば、 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック４、９、１１、１７、１
９、２２、３２、８０、１５１、１５４、１６８、１７
１、１９４、１９５； Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、２、６、８、２２、３
４、７０、７１、７６、７８、８６、１４２、１９９、
２００、２０１、２０２、２０３、２０７、２１８、２
３６、２８７； Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、２、４、８、９、１１、
１３、１５、２０、２８、３１、３３、３７、３９、５
１、５９、６２、６３、７３、７５、８０、８１、８
３、８７、９０、９４、９５、９９、１０１、１１０、
１８９、２２５、２２７； Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１、２、４、８、１１、１
２、２６、２７、２８、３３、３４、４１、４４、４
８、８６、８７、８８、１３２、１３５、１４２、１４
４；

【００２９】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、２
６、２８、３１、４８、５２、６３、１０７、１１２、
１１８、１１９、１２１、１７２、１９４、２０８； Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、７、９、１５、２２、２
３、２７、２９、４０、４３、５５、５９、６２、７
８、８０、８１、９０、１０２、１０４、１１１、１８
５、２５４； Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、４、８、１３、１４、１
５、１８、２１、２６、３５、３７、５２、２４９、２
５７、２８９； Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１、３、４、７、１１、１
２、１３、１４、１９、２３、２５、３４、３８、４
１、４２、４４、５３、５５、６１、７１、７６、７
９；

【００３０】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、２６、２７、２８、２９、３
１、３２、３３、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、２２、２３、２４、２８、２９、３１、３
２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４
０、４１、４２、４３、４５、４６、４９、５０、５
８、５９、６３、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、１
８、２２、２３、２４、２５、２６、２７、３７、４
２； Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック１、３、４、５、６、
８、９、１０、１２、１３、１４、１８；

【００３１】プロジェットファストシアン２（Ｚｅｎｅ
ｃａ社）、プロジェットファストマゼンタ２（Ｚｅｎｅ
ｃａ社）、プロジェットファストイエロー２（Ｚｅｎｅ
ｃａ社）、プロジェットファストブラック２（Ｚｅｎｅ
ｃａ社）等が挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。

【００３２】（顔料）顔料としては、例えば、無機顔料
や有機顔料等あらゆる顔料を用いることができる。具体
的には、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、９
５、９７、９８、１１４、１２８、１２９、１５１、１
５４、１９５； Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、７、１２、４８（Ｃ
ａ）、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、１
５：３４、１６、２２、６０、 Ｃ．Ｉ．ヴァットブルー４、６等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。

【００３３】［分散剤］上記に挙げたような顔料を色材
として使用した場合には、液体組成物中に顔料を安定に
分散させるために、分散剤を併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
を用いることができる。高分子分散剤の具体例として
は、例えば、ポリアクリル酸塩、スチレン−アクリル酸
共重合物塩、スチレン−メタクリル酸共重合物塩、スチ
レン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合物塩、ス
チレン−マレイン酸共重合物塩、アクリル酸エステル−
マレイン酸共重合物塩、スチレン−メタクリルスルホン
酸共重合物塩、ビニルナフタレン−マレイン酸共重含物
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。中でも、その重量平均
分子量が１，０００〜３０，０００であって、酸価が１
００〜４３０の範囲のものを使用することが好ましい。

【００３４】界面活性剤系分散剤としては、例えば、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、これらを何れも使用することがで
きる。これらの分散剤の使用量としては、顔料の使用重
量：分散剤の使用重量＝１０：５〜１０：０．５の範囲
とすることが好ましい。

【００３５】［自己分散型カーボンブラック］本発明に
おいては、例えば、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顔料を、色材と
して使用することもできる。このような自己分散が可能
なカーボンブラックを使用すれば、上記に挙げたような
分散剤を必ずしも使用する必要がなくなる。

【００３６】本発明のインクにおいては、インクの色材
として、上記に挙げた染料及び顔料の中から１種類を選
択して用いてもよいし、又は、２種以上を組合わせて用
いてもよい。又、これら染料及び顔料の濃度は特に限定
されないが、通常は、インク全量に対して０．１〜２０
重量％の範囲から適宜に選択される。

【００３７】［液媒体］次に、本発明にかかる液体組成
物を構成する液媒体について説明する。本発明において
は、液体組成物の液媒体として、水と水溶性有機溶剤と
の混合溶媒を用いることが好ましい。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、液体組成物全量に対して、好ましくは３５〜９６
重量％の範囲とすることが好ましい。

【００３８】水と混合して用いる水溶性有機溶剤として
は、下記に挙げるような水溶性有機溶剤の中から、目的
に併せて適宜に選択して使用すればよい。水溶性有機溶
剤は、液体組成物の粘度を使用上好ましい適当な粘度に
調整するため、液体組成物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
止する等の種々の目的で用いられる。

【００３９】水溶性有機溶剤としては、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
ルホルムアミド及びジメチルアセトアミド等のアミド
類；アセトン及びジアセトンアルコール等のケトン又は
ケトアルコール類；テトラヒドロフラン及びジオキサン
等のエーテル類；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−へキサントリオ
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
ン及び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）エーテル及びトリエチレン
グリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の低級
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。上記の如き水溶性有機溶剤
は、単独でも或いは混合物としても使用することができ
る。

【００４０】［添加剤］更に、本発明にかかる液体組成
物には、上記の成分の他に必要に応じて、従来公知の一
般的な各種添加剤である、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、及び、
尿素等のノズル乾燥防止剤を適宜に併用することができ
る。

【００４１】［液体組成物の物性］又、上記の構成成分
からなる本発明にかかる液体組成物の物性の好適な範囲
としては、インクジェット記録に特に好適な、２５℃付
近におけるｐＨ値が、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１〜３０ｃ
ｐｓ、より好ましくは１〜１０ｃｐｓの範囲である。

【００４２】［アルカリ金属イオン］本発明にかかる液
体組成物に対して、具体的には例えば、アルカリ金属イ
オン等を意図的に添加しておくことで、インクジェット
記録ヘッドのノズルの固着を抑制する効果が得られる。
具体的には、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリ
ウムイオンのアルカリ金属イオンが挙げられる。アルカ
リ金属イオンとしては、染料のカウンターイオンとして
含まれるリチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウム
イオン、又は水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム等の水酸化物、酢酸リチウム、酢酸ナトリウ
ム、酢酸カリウム等の酢酸塩、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等の炭酸塩等が挙げ
られる。これらのアルカリ金属イオンは、単独で液体組
成物中に添加させて使用してもよい。このとき、これら
のアルカリ金属イオン濃度としては、例えば０．０１ｗ
ｔ％〜３ｗｔ．％程度が好ましい。

【００４３】［インクジェット記録方法］本発明にかか
る液体組成物を用いて記録を行うのに好適な記録方法
は、記録へッドの室内の該液体組成物に記録信号に対応
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、以下に、上
記のようにして構成された液体組成物を好適に使用でき
る記録装置について、図を用いて、インクを例にとって
説明する。

【００４４】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へッド構成の一例を、図１
及び図２に示した。図１は、インク流路に沿ったへッド
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。へッド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、窒化シリコン及び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。

【００４５】上記へッド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がへッドの
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。

【００４６】［ヒーターへの印加エネルギー量］次に、
γ値について、インクを例にとって説明する。γ値と
は、バブルジェットヘッドがぎりぎり吐出可能な臨界エ
ネルギーに対する実際に投入するエネルギーの比を表わ
す因子である。即ち、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、下記式（Ａ）と表わ
すことができる。 Ｅ＝Ｐ×Ｖ²／Ｒ （Ａ）

【００４７】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Ｅ_thとし、実際に駆動を行う時
の投入エネルギーをＥ_opとすれば、γ値は、下記式
（Ｂ）で与えられる。 γ＝Ｅ_op／Ｅ_th （Ｂ） そして、バブルジェットヘッドの駆動条件からγ値を求
める方法としては、例えば、以下の二つの方法で行うこ
とが可能である。

【００４８】（１）パルス幅が固定している場合 先ず、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Ｖ_thとする。実際に
駆動で使用されている電圧をＶ_opとすれば、γ値は、下
記式（Ｃ）で求められる。 γ＝（Ｖ_op／Ｖ_th)² （Ｃ）

【００４９】（２）電圧が固定している場合 先ず、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
Ｐ_thとする。実際に駆動で使用されているパルス幅をＰ
_opとすれば、γ値は、下記式（Ｄ）で求められる。 γ＝Ｐ_op／Ｐ_th （Ｄ）

【００５０】尚、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。へ
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、へッドの外部からＶ_th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γ値を計算しても誤差は少なく、
これによる値をγ値として用いることに何ら支障はな
い。又、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。

【００５１】更に、前記式（Ａ）と式（Ｂ）から、同一
γ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
係にはない。従って、上記（１）及び（２）で述べた方
法は、夫々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を生じる原因と
なることに注意しなければならない。本発明では、特に
断らない限り、上記（１）の方法で求めた値をγ値とし
て用いることとする。

【００５２】上記したような構造の記録ヘッドを用いた
インクの安定的な吐出には、γ値を１．１２〜１．９６
程度で駆動するのが一般的である。しかし、本発明にか
かるインクに熱エネルギーを印加して記録へッドから吐
出させる場合、γ値を所定の範囲、具体的には、１．１
０〜１．９０、好ましくは１．１２〜１．７５で駆動す
ることが、ヒーターに設けられている最表面保護層を構
成する金属及び／又は金属酸化物の溶解を防止し、ひい
ては記録へ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。γ値が上記した数値範囲内と
なるような条件で駆動することで、最表面保護層の溶解
が特に有効に防止でき、又、記録へッドの長寿命化を図
れる理由は明らかでないが、前記した一般式（１）の化
合物がヒータの最表面保護層を保護し、最表面保護層を
形成している金属及び／又は金属の酸化物の侵食発生が
有効に防止されることに加え、上記した条件で駆動する
ことで、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防止
されるので、水素イオン等の電解質による金属の侵食が
過度に起こることがないためであると考えられる。

【００５３】図４に、このへ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は記録へッド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、
記録へッド６５の移動経路中に突出した形態で保持され
る。

【００５４】６２は記録へッド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、記録へッド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
録へッド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、吐出口面の水分や塵埃
等の除去が行われる。

【００５５】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
吐出する記録へッド、６６は記録へッド６５を搭載して
記録へッド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と摺動可能に係合し、キ
ャリッジ６６の一部はモーター６８によって駆動される
ベルト６９と接続（不図示）している。これによりキヤ
リッジ６６はガイド軸６７に沿った移動が可能となり、
記録へッド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。

【００５６】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へッド６５の吐出口
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へッド６５が記録終了してホー
ムポジションヘ戻る際、吐出回復部６４のキャップ６２
は記録へッド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
へッド６５の吐出口がワイピングされる。

【００５７】尚、キャップ６２が記録へッド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
録へッド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。上述の記録へ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、記録へ
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ヘ移動し、この
移動に伴って上記ワイピングが行われる。

【００５８】図５は、記録へッドにインクの供給部材、
例えば、チューブを介して供給されるインクを収容した
インクカートリッジ４５の一例を示す図である。ここで
４０は供給用のインクを収容したインク収容部、例え
ば、インクを収容している袋であり、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、袋４０中のインクをへッド
に供給可能にする。４４は廃インクを受容する吸収体で
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。

【００５９】本発明にかかるインクジェット記録装置と
しては、上述のようにへッドと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
るへッド部７１からインクの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
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に示す記録へッド６５に換えて用い
られるものであつて、キャリッジ６６に対して着脱自在
になっている。

【００６０】

【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、下記の実施例により何ら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。又各実施例中に記載の色材の構造
は、以下に示す通りである。尚、本実施例においては、
下記式中のＸが、Ｎａ（ナトリウム）であるものを使用
した。

【００６１】

【００６２】

【００６３】

【００６４】

【００６５】

【００６６】＜実施例１〜４＞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
加圧濾過して下記の組成Ａのインクを調製した。インク組成Ａ ・Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー１３２ ３部 ・ジエチレングリコール １０部 ・グリセリン ５部 ・タウリン ２部 ・アンモニア水２８％ ０．３部 ・水 ７９．７部

【００６７】＜評価１＞上記の組成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
録へッド［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で、下記の条
件でインクを吐出させて記録を行なって評価した。

【００６８】上記インクジェット記録装置のインクの吐
出条件は、実施例１では、パルス幅１．１μｓ(Ｏｎ）
＋３．０μｓ(Ｏｆｆ）＋３．２μｓ(Ｏｎ）、駆動周波
数６，２５０Ｈｚで、Ｖ_th（吐出するぎりぎりの臨界電
圧）を実測し、γ値＝１．３９に相当するＶ_op（駆動電
圧）をかけてインクを吐出させた。そして、この条件で
インクジェット記録を行なった場合における、インクジ
ェット記録ヘッドにおける吐出耐久性、及び、ヒーター
表面にあるヒータを保護するための金属及び／又は金属
酸化物を含む最表面保護層の浸食状態を下記の方法及び
基準で評価し、その結果を表１に示した。尚、上記Ｖ_op
（駆動電圧）は、Ｖ_thの値から次式により算出した。 Ｖ_op＝√γ×Ｖ_th

【００６９】［吐出耐久性］前記装置と駆動条件で連続
吐出を行い、１×１０⁶発おきに記録へッドから吐出さ
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３×１０⁸発まで行い、下記
の基準で評価した。 Ａ：２．９×１０⁸〜３×１０⁸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：２．９×１０⁸〜３×１０⁸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：２．９×１０⁸〜３×１０⁸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。

【００７０】［ヒーター表面の浸食状態］上記へッドの
吐出耐久性で評価の終了した記録へッドを分解し、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、ヒーター表面にある最表面保
護層の浸食状態を下記の基準で評価した。 Ａ：ヒータ表面に侵食が認められない。 Ｂ：ヒータ表面が少し侵食されている。 Ｃ：ヒータ表面が荒れていて、非常に多くの侵食が認め
られる。

【００７１】更に、上記で得られた組成Ａのインクを用
いて、γ値＝１．１０に相当するＶ _op（駆動電圧）でイ
ンクを吐出させたものを実施例２とし、同様に、γ値＝
１．５７に相当するＶ_op（駆動電圧）でインクを吐出さ
せたものを実施例３とし、γ値＝１．７２に相当するＶ
_op（駆動電圧）でインクを吐出させたものを実施例４と
した。そして、夫々について実施例１と同様の方法及び
基準で評価を行ない、その結果を表１に示した。

【００７２】＜実施例５〜１０＞更に、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５〜１０のインクを
調製した。そして、得られた実施例５〜１０のインクを
用いて、γ値＝１．５６〜１．５７に相当するＶ_op（駆
動電圧）で評価すること以外は実施例１〜４と同様の方
法で評価を行った。その結果を表１に示した。

【００７３】実施例５のインク組成 ・Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー１３２ ３部 ・ジエチレングリコール １０部 ・グリセリン ５部 ・スルファミン酸 １部 ・水酸化ナトリウム ０．３部 ・水 ８０．７部

【００７４】実施例６のインク組成 ・Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー１３２ ３部 ・ジエチレングリコール １０部 ・グリセリン ５部 ・アミノメタンスルホン酸 ２部 ・アンモニア水２８％ ０．５部 ・水 ７９．５部

【００７５】

【００７６】実施例８のインク組成 ・Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー１３２ ３部 ・ジエチレングリコール １０部 ・グリセリン ５部 ・β−アラニン １部 ・アンモニア水２８％ ０．３部 ・水 ８０．７部

【００７７】実施例９のインク組成 ・Ｃ．Ｉ．アシッド・レッド２８９ ３部 ・ジエチレングリコール １０部 ・グリセリン ５部 ・尿素 ３部 ・タウリン １部 ・水酸化ナトリウム ０．１部 ・水 ７７．９部

【００７８】実施例１０のインク組成 ・Ｃ．Ｉ．アシッド・イエロー２３ ３部 ・ジエチレングリコール １０部 ・グリセリン ５部 ・タウリン １部 ・アンモニア水２８％ ０．３部 ・水 ８０．７部 尚、実施例１０のインクのｐＨは、約７．０であった。

【００７９】

【００８０】＜実施例１１〜１４＞下記に示す各成分を
混合し、前記組成Ａのインクと同様にして組成Ｂのイン
クを調製した。実施例Ｂのインク組成 ・Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー８６ ３部 ・ジエチレングリコール １０部 ・グリセリン ５部 ・タウリン ０．５部 ・水酸化ナトリウム ０．１部 ・水 ８１．４部

【００８１】このインクを用いて、前記実施例１〜４の
場合と同様に、γ値を変化させて、ヘッドの吐出耐久性
及びヒータの最表面保護層の侵食状態を実施例１〜４と
同じ基準で評価した。但し、実施例１１〜１４に関し
て、γ値は各々下記表２に示す条件で吐出を行った。

【００８２】＜実施例１５〜２０、比較例１〜３＞更
に、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１５〜
２０、比較例１〜３のインクを調製した。そして、得ら
れた実施例１５〜２０、比較例１〜３のインク及び液体
組成物を用いて、γ値＝１．５６〜１．５７に相当する
Ｖ_op（駆動電圧）で評価すること以外は実施例１１〜１
４と同様の方法で評価を行った。その結果を表２に示し
た。

【００８３】実施例１５のインク組成 ・Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー８６ ３部 ・ジエチレングリコール １０部 ・グリセリン ５部 ・スルファミン酸 ０．３部 ・水酸化ナトリウム ０．１部 ・水 ８１．６部

【００８４】実施例１６のインク組成 ・Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー８６ ３部 ・ジエチレングリコール １０部 ・グリセリン ５部 ・アミノメタンスルホン酸 ０．５部 ・アンモニア水２８％ ０．５部 ・水 ８１部

【００８５】

【００８６】実施例１８のインク組成 ・Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー８６ ３部 ・ジエチレングリコール １０部 ・グリセリン ５部 ・β−アラニン １部 ・アンモニア水２８％ ０．３部 ・水 ８０．７部

【００８７】実施例１９のインク組成 ・Ｃ．Ｉ．フード・ブラック２ ３部 ・チオジグリコール １０部 ・グリセリン ５部 ・タウリン ０．５部 ・水酸化ナトリウム ０．１部 ・水 ８１．４部

【００８８】実施例２０の液体組成物組成 ・ジエチレングリコール １０部 ・グリセリン ５部 ・タウリン ０．７部 ・水酸化ナトリウム ０．１部 ・水 ８４．２部

【００８９】比較例１のインク組成 ・Ｃ．Ｉ．ダイレクト・イエロー８６ ３部 ・ジエチレングリコール １０部 ・グリセリン ５部 ・水酸化ナトリウム ０．１部 ・水 ８１．９部

【００９０】比較例２のインク組成 ・Ｃ．Ｉ．フード・ブラック２ ３部 ・チオジグリコール １０部 ・グリセリン ５部 ・水酸化ナトリウム ０．１部 ・水 ８１．９部

【００９１】比較例３の液体組成物組成 ・ジエチレングリコール １０部 ・グリセリン ５部 ・水酸化ナトリウム ０．１部 ・水 ８４．９部

【００９２】

【００９３】

【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おいて、
記録ヘッドのヒーターに設けられている最表面保護層を
構成する金属及び／又は金属の酸化物の侵食の発生が有
効に防止され、更には記録ヘッドの長寿命化を達成させ
ることができるインクジェット記録用インクが提供され
る。又、本発明によれば、上記のインクジェット記録用
インクを用いることで、優れた効果が得られるヒータ表
面の保護方法、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が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録装置の記録ヘッド
の一例を示す縦断面図である。

【図２】本発明のインクジェット記録装置の記録ヘッド
の一例を示す横断面図である。

【図３】本発明の図１に示した記録ヘッドをマルチ化し
たヘッドの外観斜視図である。

【図４】本発明の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内部構成斜視
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：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 １７−１、１７−２：電極 １８：発熱抵抗体層 １９：蓄熱層 ２０：基板 ２１：液体組成物 ２２：吐出オリフィス（微細孔） ２３：メニスカス ２４：液体組成物小滴 ２５：被記録材 ２６：マルチノズル ２７：ガラス板 ２８：発熱ヘッド ４０：液体組成物収容部 ４２：栓 ４４：液体組成物吸収体 ４５：液体組成物カートリッジ 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

フロントページの続き (72)発明者 横井 英人 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA21 EC07 EC42 FA03 FC01 FC02 HA05 2C057 AF70 AG41 AG46 AH20 AM21 AM22 BA03 BA13 4J039 BA29 BC19 BC33 BC54 GA24

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体組成物に熱エネルギーを印加してオ
   リフィスから該液体組成物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、上
   記ヒータが有する金属及び／又は金属酸化物の少なくと
   も一方を含む最表面保護層を保護するためのヒータ表面
   の保護方法であって、上記液体組成物は、少なくとも、
   液媒体、アルカリ金属イオン、及び下記一般式（１）で
   表される化合物を含み、 Ｈ₂Ｎ−(ＣＨＹ)_n−(ＣＨ₂)_m−Ｘ （１） （但し、上記一般式（１）中、Ｘは、カルボキシル基又
   はスルホン酸基；Ｙは、水素原子、カルボキシル基及び
   スルホン酸基の何れか；ｎは、０又は１の整数；ｍは、
   ０〜２の何れかの整数を表す。） 且つ、該液体組成物を吐出させる為にヒータに投入する
   エネルギーをＥ_opとし、記録ヘッドから液体組成物を吐
   出させるために最低限必要なヒータへのエネルギー投入
   量をＥ_thとしたとき、Ｅ_op／Ｅ_thの値が下記の関係を満
   たすことを特徴とするインクジェットプリンタのヒータ
   表面の保護方法。 １．１０≦Ｅ_op／Ｅ_th≦１．９０
2. 【請求項２】 前記一般式（１）中のＸがスルホン酸基
   であり、且つ、Ｙが水素原子である請求項１に記載のヒ
   ータ表面の保護方法。
3. 【請求項３】 前記一般式（１）で表される化合物が、
   カルバミン酸、グリシン、β−アラニン（別名：２−ア
   ミノプロピオン酸）、アスパラギン酸、グルタミン酸、
   スルファミン酸（別名：アミド硫酸）、アミノメタンス
   ルホン酸、タウリン（別名：２−アミノエタンスルホン
   酸）からなる群から選択される少なくとも１種である請
   求項１に記載のヒータ表面の保護方法。
4. 【請求項４】 前記一般式（１）で表される化合物が、
   スルファミン酸（別名：アミド硫酸）、アミノメタンス
   ルホン酸及びタウリン（別名：２−アミノエタンスルホ
   ン酸）からなる群から選択される少なくとも１種である
   請求項２に記載のヒータ表面の保護方法。
5. 【請求項５】 前記一般式（１）で表される化合物の含
   有量が、液体組成物全量に対して０．００５〜２０重量
   ％である請求項１〜４の何れか１項に記載のヒータ表面
   の保護方法。
6. 【請求項６】 前記金属が、タンタルである請求項１〜
   ５の何れか１項に記載のヒータ表面の保護方法。
7. 【請求項７】 前記アルカリ金属イオンが、リチウムイ
   オン、ナトリウムイオン及びカリウムイオンから選ばれ
   る少なくとも１つである請求項１〜６の何れか１項に記
   載のヒータ表面の保護方法。
8. 【請求項８】 前記液体組成物が、更に色材を含みイン
   クとして調製されている請求項１〜７の何れか１項に記
   載のヒータ表面の保護方法。
9. 【請求項９】 液体組成物が収容されている液体組成物
   収容部、該液体組成物収容部から導かれた液体組成物流
   路内の該液体組成物に熱エネルギーを付与するためのヒ
   ータを有するインクジェット記録用ヘッド、及び記録情
   報に応じて上記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において、
   上記ヒータが金属及び／又は金属酸化物の少なくとも一
   方を含む最表面保護層を有し、且つ、上記液体組成物
   が、液媒体、アルカリ金属イオン及び一般式（１）で表
   される化合物を含み、 Ｈ₂Ｎ−(ＣＨＹ)_n−(ＣＨ₂)_m−Ｘ （１） （但し、一般式（１）中、Ｘは、カルボキシル基又はス
   ルホン酸基；Ｙは、水素原子、カルボキシル基及びスル
   ホン酸基の何れか；ｎは、０又は１の整数；ｍは、０〜
   ２の何れかの整数を表す。） 且つ、該液体組成物を吐出させる為にヒータに投入する
   エネルギーをＥ_opとし、記録ヘッドから液体組成物を吐
   出させるために最低限必要なヒータへのエネルギー投入
   量をＥ_thとしたとき、Ｅ_op／Ｅ_thの値が下記の関係を満
   たすことを特徴とするインクジェット記録装置。 １．１０≦Ｅ_op／Ｅ_th≦１．９０
10. 【請求項１０】 前記金属がタンタルである請求項９に
    記載のインクジェット記録装置。
11. 【請求項１１】 前記液体組成物が、更に色材を含みイ
    ンクとして調製されている請求項９又は１０に記載のイ
    ンクジェット記録装置。
12. 【請求項１２】 液体組成物を収容している液体組成物
    収容部と、該液体組成物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において、上記インクジ
    ェット記録用ヘッド部に、液体組成物に熱エネルギーを
    印加する為の金属及び／又は金属酸化物の少なくとも一
    方を含んでいる最表面保護層を有するヒータが具備さ
    れ、且つ、上記液体組成物は、液媒体、アルカリ金属イ
    オン及び下記一般式（１）で表される化合物を含み、 Ｈ₂Ｎ−(ＣＨＹ)_n−（ＣＨ₂)_m−Ｘ （１） （但し、一般式（１）中、Ｘは、カルボキシル基又はス
    ルホン酸基；Ｙは、水素原子、カルボキシル基及びスル
    ホン酸基の何れか；ｎは、０又は１の整数；ｍは、０〜
    ２の何れかの整数を表す。） 且つ、該液体組成物を吐出させる為にヒータに投入する
    エネルギーをＥ_opとし、記録ヘッドから液体組成物を吐
    出させるために最低限必要なヒータへのエネルギー投入
    量をＥ_thとしたとき、Ｅ_op／Ｅ_thの値が下記の関係を満
    たすことを特徴とする記録ユニット。 １．１０≦Ｅ_op／Ｅ_th≦１．９０
13. 【請求項１３】 前記金属及び／又は金属酸化物が、タ
    ンタル及びタンタルの酸化物である請求項１２に記載の
    記録ユニット。
14. 【請求項１４】 前記液体組成物が、更に色材を含みイ
    ンクとして調製されている請求項１２又は１３に記載の
    記録ユニット。
15. 【請求項１５】 液体組成物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
    録方法に用いられる、液体組成物に熱エネルギーを付与
    するためのヒータが具備されている記録ヘッドの長寿命
    化方法であって、上記ヒータとして金属及び／又は金属
    酸化物の少なくとも一方を含む最表面保護層を設け、且
    つ、該液体組成物として、液媒体、アルカリ金属イオン
    及び下記一般式（１）で表される化合物を含む液体組成
    物を用い、 Ｈ₂Ｎ−(ＣＨＹ)_n−（ＣＨ₂)_m−Ｘ （１） （但し、上記式（１）中、Ｘは、カルボキシル基又はス
    ルホン酸基；Ｙは、水素原子、カルボキシル基及びスル
    ホン酸基の何れか；ｎは、０又は１の整数；ｍは、０〜
    ２の何れかの整数を表す。） 且つ、該液体組成物を吐出させる為にヒータに投入する
    エネルギーをＥ_opとし、記録ヘッドから該液体組成物を
    吐出させるために最低限必要なヒータへのエネルギー投
    入量をＥ_thとしたとき、Ｅ_op／Ｅ_thの値が下記の関係を
    満たすように制御することを特項とする記録ヘッドの長
    寿命化方法。 １．１０≦Ｅ_op／Ｅ_th≦１．９０
16. 【請求項１６】 前記金属が、タンタルである請求項１
    ５に記載の記録ヘッドの長寿命化方法。
17. 【請求項１７】 前記液体組成物が、更に色材を含みイ
    ンクとして調製されている請求項１５又は１６に記載の
    記録ヘッドの長寿命化方法。