JP5111086B2 - サーマルインクジェット用インク及びそれを用いたインクカートリッジ - Google Patents
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Description
本発明のインクは、珪素の窒化物又は酸化物、炭化物を含む材質によって形成された保護層とインクが長期間接触していた場合においても、保護層の溶解を効果的に抑制することができる。更に、インクが接する部材等からの多価金属の溶出による弊害をも抑えることができ、同時に吐出信頼性を高いレベルで維持することができる優れたものである。本発明にかかるインクは、保護層を溶解する物質と、前記した一般式(1)で示される化合物とを含有するものであるが、以下、これらの構成要素を詳細に述べる。
ある物質が、本発明における「保護層を溶解する物質」に相当するか否かの判定は、以下のようにして行う。先ず、11mm×5mmのシリコンウエハ表面に厚さ400nmのSiN層を形成する。次に、このSiN層を有するシリコンウエハを温度60℃の密閉容器内で判定される物質の50mmol/l溶液に浸漬する。1週間後、SiN層を有するシリコンウエハを取り出し、純水で洗浄後、乾燥し、SiN層の層厚を測定する。その結果、浸漬前後でSiN層の層厚が5%以上減少させるような物質のことを本発明における「保護層を溶解する物質」とする。尚、SiN層の層厚は、常法にて測定することができる。例えば、非接触型膜厚測定装置(商品名:NANOSPEC/AFT モデル210、NANOMETORICS社製)を用いて測定することができる。
本発明者らは、サーマルインクジェットヘッドの発熱部がインクと接する面に設けられた保護層の溶解を抑制する化合物に関して鋭意検討を行った。その結果、下記一般式(1)で示される化合物が保護層の溶解を効果的に抑制できることを見出した。
一般式(1)
R1−A−R2
(式中、Aは、−S−、−S(=O)−及び−S(=O)2−からなる群より選ばれる基を示し、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルケニル基、アシル基、カルバモイル基、カルボキシル基及びスルホニル基からなる群より選ばれる基を示す。)
本発明にかかるインクに含有させる色材の好ましい例を以下に挙げるが、これらに限定されるものではない。
C.I.ダイレクトイエロー:8、11、12、27、28、33、39、44、50、58、85、86、87、88、89、98、100、110、132、173等
C.I.アシッドイエロー:1、3、7、11、17、23、25、29、36、38、40、42、44、76、98、99等
C.I.フードイエロー:3等
C.I.ピグメントイエロー:1、2、3、12、13、14、15、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、114、128、138、180等
C.I.ダイレクトレッド:2、4、9、11、20、23、24、31、39、46、62、75、79、80、83、89、95、197、201、218、220、224、225、226、227、228、229、230等
C.I.アシッドレッド:6、8、9、13、14、18、26、27、32、35、42、51、52、80、83、87、89、92、106、114、115、133、134、145、158、198、249、265、289等
C.I.フードレッド:87、92、94等
C.I.ダイレクトバイオレット:107等
C.I.ピグメントレッド:2、5、7、12、48:2、48:4、57:1、112、122、123、168、184、202等
C.I.ダイレクトブルー:1、15、22、25、41、76、77、80、86、90、98、106、108、120、158、163、168、199、226、307等
C.I.アシッドブルー:1、7、9、15、22、23、25、29、40、43、59、62、74、78、80、90、100、102、104、112、117、127、138、158、161、203、204、221、244等
C.I.ピグメントブルー:1、2、3、15、15:2、15:3、15:4、16、22、60等
C.I.アシッドオレンジ:7、8、10、12、24、33、56、67、74、88、94、116、142等
C.I.アシッドレッド:111、114、266、374等
C.I.ダイレクトオレンジ:26、29、34、39、57、102、118等
C.I.フードオレンジ:3等
C.I.リアクティブオレンジ:1、4、5、7、12、13、14、15、16、20、29、30、84、107等
C.I.ディスパースオレンジ:1、3、11、13、20、25、29、30、31、32、47、55、56等
C.I.ピグメントオレンジ:43等
C.I.ピグメントレッド:122、170、177、194、209、224等
C.I.アシッドグリーン:1、3、5、6、9、12、15、16、19、21、25、28、81、84等
C.I.ダイレクトグリーン:26、59、67等
C.I.フードグリーン:3等
C.I.リアクティブグリーン:5、6、12、19、21等
C.I.ディスパースグリーン:6、9等
C.I.ピグメントグリーン:7、36等
C.I.アシッドブルー:62、80、83、90、104、112、113、142、203、204、221、244等
C.I.リアクティブブルー:49等
C.I.アシッドバイオレット:17、19、48、49、54、129等
C.I.ダイレクトバイオレット:9、35、47、51、66、93、95、99等
C.I.リアクティブバイオレット:1、2、4、5、6、8、9、22、34、36等
C.I.ディスパースバイオレット:1、4、8、23、26、28、31、33、35、38、48、56等
C.I.ピグメントブルー:15:6等
C.I.ピグメントバイオレット:19、23、37等
C.I.ダイレクトブラック:17、19、22、31、32、51、62、71、74、112、113、154、168、195等
C.I.アシッドブラック:2、48、51、52、110、115、156等
C.I.フードブラック:1、2等
カーボンブラック
本発明にかかるインクは、保護層を溶解する物質、一般式(1)で表される化合物及び上記した色材を水系媒体中に溶解或いは分散してなるものであるが、水系媒体としては、水と水溶性有機溶剤との混合媒体を用いることが好ましい。この際、どのような水溶性有機溶剤が含まれるかについては特に限定はない。任意で各種水溶性有機溶剤を用いることができる。水溶性有機溶剤には、水溶性であれば特に制限はなく、アルコール、多価アルコール、ポリグリコール、グリコールエーテル、含窒素極性溶媒、含硫黄極性溶媒等が挙げられる。下記に、本発明のインクで使用することができる水溶性有機溶剤について例示するが、これらの水溶性有機溶剤に限定されるものではない。
本発明のインクセットとしては、同一インクタンク内において複数のインクを組み合わせたものが好ましい形態であるが、インク色の組み合わせに関しては同一色のものを組み合わせてもよいし、又、異なる色相のインクを組み合わせてもよく、特に制限はない。具体的なインクセットの一例としては、シアン、マゼンタ、イエローの基本3色のインクセットやブラック、濃度の薄いシアン、濃度の薄いマゼンタ(所謂、淡シアンインクや淡マゼンタインク)による写真画像出力に適したインクセットが挙げられる。又、レッド、グリーン、ブルーの特色インクセット、ブラック、濃度の薄いブラック、更に濃度の薄いブラック(所謂、グレーインク、ライトグレーインク)等が挙げられるが、本発明では特にこれに限定されるものではない。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。尚、明細書に取入れられ且つその一部を形成する添付図面は、本発明の幾つかの局面を図示し、記述と一体となって本発明の原則原理の説明に供するものである。図1〜図6は、本発明が実施又は適用される好適な記録ヘッドを説明するための説明図である。以下、これらの図面を参照して各構成要素について説明する。
本実施例における記録ヘッド(インクカートリッジ)H1001は、電気信号に応じてインクに膜沸騰を生じさせるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体を用いたバブルジェット(登録商標)方式の記録ヘッドである。この記録ヘッドは、電気熱変換体とインク吐出口とが対向するように配置された、いわゆるサイドシュータ型の記録ヘッドである。本発明においては、普通紙への高画質出力と高速印刷の観点から、150個以上のノズルが300dpi以上のピッチ間隔で配置され、各ノズルの吐出量が30pl以下のノズル列を有するヘッドであることが好ましい。更にフォト画質と高速印刷との両立の観点から、吐出量が6pl以下のノズルが100個以上、600dpi以上のピッチ間隔で配置されたノズル列を有するヘッドであることが好ましい。
記録ヘッド(インクカートリッジ)H1001はシアン、マゼンタ、イエローの3色のインクを吐出させるためのものであり、図2の分解斜視図に示すように、記録素子基板H1101、電気配線テープH1301、インク供給保持部材H1501を具備する。更に、フィルタH1701、H1702、H1703、インク吸収体H1601、H1602、H1603、蓋部材H1901及びシール部材H1801を具備する。
図3は、記録素子基板H1101の構成を説明するために一部破断して示す斜視図であり、シアン、マゼンタ、イエロー用の3個のインク供給口H1102が並列して形成されている。それぞれのインク供給口H1102を挟んでその両側に電気熱変換素子H1103と吐出口H1107とが一列に並んで千鳥状に配置されて形成されている。そして、シリコン基板H1110上には電気配線、ヒューズ、電極部H1104等が形成されている。その上に樹脂材料でフォトリソグラフィ技術によって、インク流路壁H1106や吐出口H1107が形成されており、電気配線に電力を供給するための電極部H1104には、Au等のバンプH1105が形成されている。
図4A及び図4Bは、本発明にかかるインクを適用するインクジェットヘッドに設けられたノズル部分を模式的に示した図である。図4Aは、ノズルの吐出口側から見た時のノズル形状を示した図である。図4Bは図4Aの破線X−Yに沿って切断した時の断面を示した図である。図4Bにおいて、H2101はシリコン基板、H2102は熱酸化層からなる蓄熱層を示す。又、H2103は、蓄熱を兼ねる珪素の酸化物層或いは窒化物層等からなる層間層であり、H2104は発熱抵抗層、H2105はAl、Al−Si及びAl−Cu等の金属材料からなる配線としての金属配線層である。そして、H2106は、珪素の酸化物層、窒化物層及び炭化物層等からなる絶縁層としても機能する保護層を示す。とりわけこの保護層H2106は、インクと直に接するために、アルカリ等に対して化学的にも安定で、且つ、物理的衝撃に対しても十分な耐性が求められると共に、電気的な絶縁性も兼ね備える必要性が高い。このため、特に、形成材料としては、珪素の窒化層若しくは炭化物層を好適に用いることができる。又、H2107は発熱部であり、発熱抵抗層H2104の発熱抵抗体で発生した熱がインクに作用する。
電気配線テープH1301は、記録素子基板H1101に対してインクを吐出するための電気信号を印加する電気信号経路を形成するものであり、記録素子基板を組み込むための開口部が形成されている。この開口部の縁付近には、記録素子基板の電極部H1104に接続される電極端子H1304が形成されている。又、電気配線テープH1301には、本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子H1302が形成されており、電極端子H1304と外部信号入力端子H1302は連続した銅箔の配線パターンでつながれている。
インク供給保持部材H1501は、樹脂成形により形成されており、構成材料としては、例えば射出成形、圧縮成形、或いは熱成形等により成型が可能な、熱可塑性樹脂材料を好適に用いることができる。適切な熱可塑性樹脂は、限定されることはないが、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリフェニレンエーテル、並びにそれらの混合物や改質物であることが好ましい。中でも、ポリフェニレンエーテルであることが好ましく、特にはポリフェニレンエーテルとスチレン系材料とのアロイであることが好ましい。樹脂材料には、形状的剛性の向上やガス透過性抑制の観点から充填材を5〜40質量%混入した熱可塑性樹脂材料を使用することが好ましい。好ましい充填剤としては、無機質に限定されることはないが、ガラス、シリカ或いはグラファイト(黒鉛)が挙げられる。耐インク性や溶着性、又、本実施形態のようにインク供給保持部材に記録ヘッドを直に実装するような構成の場合では、接着剤との接着性や熱による線膨張性等も高いレベルで要求される。これらの要求性能のバランスの観点より、ポリフェニレンエーテルとスチレン系材料とのアロイに充填剤を混入させた樹脂材料が特に好ましい。
蓋部材H1901は、インク供給保持部材H1501の上部開口部に溶着されることで、インク供給保持部材H1501内部の独立した空間をそれぞれ閉塞するものである。但し、蓋部材H1901は、インク供給保持部材H1501内部の各部屋の圧力変動を逃がすための細口H1911、H1912、H1913と、それぞれに連通した微細溝H1921、H1922、H1923を有している。微細溝H1921及びH1922の他端は微細溝H1923の途中に合流している。更に、細口H1911、H1912、H1913と微細溝H1921、H1922、及び微細溝H1923のほとんどをシール部材H1801で覆い、微細溝H1923の他端部を開口することで大気連通口を形成している。このような迷路構造の大気連通口を形成することにより、大気連通口からのインク揮発成分の蒸発を効果的に抑制することができるため好ましい。又、蓋部材H1901は記録ヘッドをインクジェット記録装置に固定するための係合部H1930を有している。
図1に示すように、記録ヘッドH1001は、インクジェット記録装置本体のキャリッジの装着位置に案内するための装着ガイドH1560及びヘッドセットレバーによりキャリッジに装着固定するための係合部H1930を具備する。更に、キャリッジの所定の装着位置に位置決めするためのX方向(キャリッジスキャン方向)の突き当て部H1570、Y方向(記録メディア搬送方向)の突き当て部H1580、Z方向(インク吐出方向)の突き当て部H1590を具備する。上記突き当て部により位置決めされることで、電気配線テープH1301上の外部信号入力端子H1302がキャリッジ内に設けられた電気接続部のコンタクトピンと正確に電気的接触を行う。
図4A及び4Bのヘッドの金属配線層H2105にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板H2104の発熱部H2107が急速に発熱し、この表面に接しているインクに気泡が発生する。この気泡の圧力でメニスカスが突出し、インクがヘッドの吐出口H2109を通して吐出し、インク小滴となり、記録媒体に向かって飛翔する。
E=P×V2/R (A)
この時、バブルジェット(登録商標)ヘッドがぎりぎり吐出できる最低限必要なヒータへのエネルギーを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、γ値は、下記式(B)で与えられる。
γ=Eop/Eth (B)
そして、バブルジェット(登録商標)ヘッドの駆動条件からγ値を求める方法としては、実用上、以下の方法がある。
γ=Pop/Pth (C)
インクの安定的な吐出のためには、上記のように定義されるγ値が1.10〜1.50となるような条件で駆動するのが好ましく、かかる駆動条件によって、ヒータへのコゲの付着がより防止され、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る。又、インクタンクの製造直後のPth0と長期保存後でのPth1をそれぞれ測定して、その変化率を下記式(D)に従って求めることにより、保存前後による発熱部の発熱抵抗変化を調べることができる。
α(%)=100×(Pth1−Pth0)/Pth0 (D)
インクの安定的な吐出、とりわけ発泡状態の安定性に関わる吐出量の変動やインクがノズルに供給されるためのリフィル特性や、発熱部にかかるエネルギーの変動に関連する連続吐出による蓄熱特性、吐出耐久性等様々な吐出特性を満足させる上においては、Pthの変化率αが30%未満であることが好ましい。特に写真画像出力をもターゲットとした場合、1ノズルあたりの吐出量が6pl以下であることが好ましい範囲となるために、インクの安定吐出をより精度良く制御する必要が生じるためにαが20%未満であることが好ましい。
次に、上述したようなカートリッジタイプの記録ヘッドを搭載可能な液体吐出記録装置について説明する。図7は、本発明の液体吐出記録ヘッドを搭載可能な記録装置の一例を示す説明図である。図7に示す記録装置において、図1に示した記録ヘッドH1001がキャリッジ102に位置決めして交換可能に搭載されており、キャリッジ102には、記録ヘッドH1001上の外部信号入力端子を介して各吐出部に駆動信号等を伝達するための電気接続部が設けられている。
以下、実施例及び比較例を用いて更に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、以下の記載で「部」、「%」とあるものは、特に断りのない限り質量基準である。
(シアン染料1)
スルホラン、4−スルホフタル酸モノナトリウム塩、塩化アンモニウム、尿素、モリブデン酸アンモニウム及び塩化銅(II)を撹拌し、メタノールで洗浄後、水を加え、更に、水酸化ナトリウム水溶液を用いて液のpHを11に調整した。次に、液を撹拌しながら塩酸水溶液を加え、そこに塩化ナトリウムを徐々に添加した。そして、析出した結晶を濾過し、20%塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、続いてメタノールを加えて析出した結晶を濾別した。更に、70%メタノール水溶液で洗浄後、乾燥して、銅フタロシアニンテトラスルホン酸テトラナトリウム塩を青色結晶として得た。
シアン染料2としては、前記した例示化合物II−66を用いた。
キシレン中に下記式(γ)の化合物、炭酸ナトリウム、ベンゾイル酢酸エチルエステルを反応させ、反応物を濾過、洗浄した。これをN,N−ジメチルホルムアミド中で、メタアミノアセトアニリド、酢酸銅、炭酸ナトリウムを順次仕込み反応させ、反応物を濾過、洗浄した。更にこれを、発煙硫酸中でスルホン化し、濾過、洗浄を行い、これを水酸化ナトリウム存在下、シアヌルクロライドと縮合反応を行った。この反応液中にアンスラニル酸を添加し、水酸化ナトリウム存在下、縮合反応を行った。これを濾過、洗浄し、実施例で使用する下記式で示されるマゼンタ染料1の色材を得た。
イエロー染料としては、下記式で示される前記した例示化合物3−5(カリウム塩)を用いた。
マゼンタ染料1の10%水溶液を54部(染料純分として50mmol/l)と、水46部とを混合した液体を調製した。そして、シリコンウエハ上に層厚400nmのSiN層を形成したサンプル(縦×横=11mm×5mm)と上記調製したマゼンタ染料1を含有する液体30gを密閉容器に入れ、サンプルを溶液に浸漬し、温度60℃で1週間保存した。保存後、サンプルを取り出し、純水で洗浄、乾燥し、非接触型膜厚測定装置(商品名:NANOSPEC/AFT モデル210、NANOMETORICS社製)を用いてSiN層の層厚を測定した。測定の結果、保存前後で、SiN層の層厚が5%以上減少していたため、マゼンタ染料1は、保護層であるSiN層を溶解する物質であることが確認された。
α(%)=100×(Pth1−Pth0)/Pth0 (D)
AA:保存前後の変化率が10%未満。
A:保存前後の変化率αが10%以上20%未満。
B:保存前後の変化率αが20%以上30%未満。
C:保存前後の変化率αが30%以上。
多価カルボン酸のナトリウム塩であるクエン酸三ナトリウムを0.013部(50mmol/l)と水99.987部とを混合した液体を調製した。そして、シリコンウエハ上に層厚400nmのSiN層を形成したサンプル(縦×横=11mm×5mm)と、上記調製したクエン酸三ナトリウムを含有する溶液30gを密閉容器に入れて、サンプルを溶液に浸漬し、温度60℃で1週間保存した。保存後、サンプルを取り出し、純水で洗浄、乾燥した後、非接触型膜厚測定装置(商品名:NANOSPEC/AFT モデル210、NANOMETORICS社製)を用いてSiN層の層厚を測定した。測定の結果、保存前後で層厚が5%以上減少していたため、クエン酸三ナトリウムは、保護層であるSiN層を溶解する物質であることが確認された。
下記の基準で判定をした。
A:初期印字に対して印字よれがほとんどなし。
B:初期印字に対して僅かな印字よれがある。
C:初期印字に対して印字よれが発生。
下記の基準で判定をした。
A:インクタンク中のインクを使い切るまで印字かすれなし。
C:インクタンク中のインクを使い切る前に印字かすれ発生。
下記の基準で判定をした。
A:インクタンク中のインクを使い切るまで印字よれなし。
B:インクタンク中のインクを使い切るまでに僅かな印字よれがある。
C:インクタンク中のインクを使い切る前に印字よれが発生。
下記の基準で判定をした。
A:インクタンク装着後、本体回復動作が3回以内で不吐がない。
C:インクタンク装着後、本体回復動作が3回以内で全吐出ノズルが回復しない。
下記の基準で判定をした。
A:正常な印字が行える。
B:若干の文字の乱れがある。
C:不吐出又は印字の乱れがある。
下記表8に記載の各種成分を表中の所定量添加し、総量が100部になるように水を混合した後、十分に攪拌して溶解させた。その後、ポアサイズ0.2μmのミクロフィルター(富士フィルム製)にて加圧ろ過し、シアンインクC26〜C28、マゼンタインクM3、イエローインクY1の各インクを調製した。
下記の基準で判定をした。
A:保存前後におけるグレースケールの変化がほとんどない。
B:保存前後におけるグレースケールの変化が僅かにある。
C:保存前後におけるグレースケールの変化がある。
下記表11に記載の各種成分を表中の所定量添加し、総量が100部になるように調整して水を混合した後、十分に攪拌して溶解させた。その後、ポアサイズ0.2μmのミクロフィルタ(富士フイルム製)にて加圧ろ過し、シアンインクC29〜C30を調製した。
下記の基準で評価した。尚、膜厚残存率は、膜厚残存率=(保存後の膜厚/保存前の膜厚)×100とした。
AA:膜厚残存率が90%以上。
A:膜厚残存率が85%以上90%未満。
B:膜厚残存率が80%以上85%未満。
C:膜厚残存率が80%未満。
シアン染料2の12%水溶液を40部(染料純分として50mmol/l)と、水60部とを混合した液体を調製した。また、イエロー染料1の12%水溶液40部(染料純分として50mmol/l)と、水60部とを混合した液体を調製した。そしてそれぞれの液体を、シリコンウエハ上に層厚400nmのSiN層を形成したサンプル(縦×横=11mm×5mm)と上記調製したマゼンタ染料1を含有する液体30gを密閉容器に入れ、サンプルを溶液に浸漬し、温度60℃で1週間保存した。保存後、サンプルを取り出し、純水で洗浄、乾燥し、非接触型膜厚測定装置(商品名:NANOSPEC/AFT モデル210、NANOMETORICS社製)を用いてSiN層の層厚を測定した。測定の結果、保存前後で、SiN層の層厚が5%以上減少していたため、シアン染料2及びイエロー染料1は、保護層であるSiN層を溶解する物質であることが確認された。
α(%)=100×(Pth1−Pth0)/Pth0 (D)
AA:保存前後の変化率が10%未満。
A:保存前後の変化率αが10%以上20%未満。
B:保存前後の変化率αが20%以上30%未満。
C:保存前後の変化率αが30%以上。
Claims (15)
- 吐出口からインクを吐出するための熱エネルギーを発生する発熱部が設けられたサーマルインクジェットヘッドを具備し、且つ、インクを収容するインクカートリッジであって、
該発熱部が該インクと接する面に、珪素の窒化物又は珪素の炭化物を含有する保護層を有し、
該インクが、該保護層を溶解する物質と下記一般式(1)で表される化合物を含有し、
該下記一般式(1)で表される化合物のインク中の含有量X(質量%)が1≦X≦30を満足し、
該保護層を溶解する物質が、下記化合物(2)、下記一般式(2)で表される化合物、及び下記一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とするインクカートリッジ。
一般式(1)
R1−A−R2
(式中、Aは、−S−、−S(=O)−及び−S(=O)2−からなる群より選ばれる基を示し、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルケニル基、アシル基、カルバモイル基、カルボキシル基及びスルホニル基からなる群より選ばれる基を示す。)
(一般式(2)中、X 1 、X 2 、X 3 、及びX 4 はそれぞれ独立に、−SO−Z、−SO 2 −Z、−SO 2 NR 1 R 2 、スルホン酸基、−CONR 1 R 2 、又は−CO 2 R 1 である。ここで、Zはそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、又は複素環基であり、R 1 及びR 2 はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、又は複素環基である。又、Y 1 、Y 2 、Y 3 、Y 4 、Y 5 、Y 6 、Y 7 、及びY 8 はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シアノ基、アルコキシ基、アミド基、ウレイド基、スルホンアミド基、カルバモイル基、スルファモイル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、又はスルホン酸基であり、a 1 、a 2 、a 3 、及びa 4 はそれぞれ、X 1 、X 2 、X 3 、及びX 4 の置換基の数を示し、それぞれ独立に1又は2の整数である。)
(一般式(3)中、R 1 、R 2 、Y 1 及びY 2 はそれぞれ独立に、一価の基であり、X 1 及びX 2 はそれぞれ独立に、ハメットのσp値が0.20以上の電子吸引性基であり、Z 1 及びZ 2 はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アリール基、又はヘテロ環基であり、Mは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、又は有機アンモニウムである。) - 前記一般式(1)における前記R1及びR2が、それぞれ独立に、ヒドロキシアルキル基である請求項1に記載のインクカートリッジ。
- 前記一般式(1)における前記R1及びR2が、ヒドロキシエチル基である請求項2に記載のインクカートリッジ。
- 前記一般式(1)で表される化合物が、ジメチルスルホキシド、チオジグリコール、及びビス(2−ヒドロキシエチル)スルホンから選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載のインクカートリッジ。
- 前記保護層を溶解する物質が、前記一般式(2)で表される化合物及び前記一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種である請求項1乃至4の何れか1項に記載のインクカートリッジ。
- 前記インクが、更に、多価カルボン酸及びその塩から選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1乃至5の何れか1項に記載のインクカートリッジ。
- 前記保護層の厚さが、50nm以上500nm以下である請求項1乃至6の何れか1項に記載のインクカートリッジ。
- 前記サーマルインクジェットヘッドがインク液室を有し、前記保護層のインクと接する部分の表面積に対するインク液室の容積の割合が50μm3/μm2以下である請求項1乃至7の何れか1項に記載のインクカートリッジ。
- 前記吐出口と発熱部が対向するように配置されている請求項1乃至8の何れか1項に記載のインクカートリッジ。
- 吐出口からインクを吐出するための熱エネルギーを発生する発熱部が設けられ、該発熱部が該インクと接する面に、珪素の窒化物又は珪素の炭化物を含有する保護層を有するサーマルインクジェットヘッド用のインクであって、
該保護層を溶解する物質と下記一般式(1)で表される化合物を含有し、
該下記一般式(1)で表される化合物のインク中の含有量X(質量%)が1≦X≦30を満足し、
該保護層を溶解する物質が、下記化合物(2)、下記一般式(2)で表される化合物、及び下記一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とするインク。
一般式(1)
R1−A−R2
(式中、Aは、−S−、−S(=O)−及び−S(=O)2−からなる群より選ばれる基を示し、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルケニル基、アシル基、カルバモイル基、カルボキシル基及びスルホニル基からなる群より選ばれる基を示す。)
(一般式(2)中、X 1 、X 2 、X 3 、及びX 4 はそれぞれ独立に、−SO−Z、−SO 2 −Z、−SO 2 NR 1 R 2 、スルホン酸基、−CONR 1 R 2 、又は−CO 2 R 1 である。ここで、Zはそれぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、又は複素環基であり、R 1 及びR 2 はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基、又は複素環基である。又、Y 1 、Y 2 、Y 3 、Y 4 、Y 5 、Y 6 、Y 7 、及びY 8 はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シアノ基、アルコキシ基、アミド基、ウレイド基、スルホンアミド基、カルバモイル基、スルファモイル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシル基、又はスルホン酸基であり、a 1 、a 2 、a 3 、及びa 4 はそれぞれ、X 1 、X 2 、X 3 、及びX 4 の置換基の数を示し、それぞれ独立に1又は2の整数である。)
(一般式(3)中、R 1 、R 2 、Y 1 及びY 2 はそれぞれ独立に、一価の基であり、X 1 及びX 2 はそれぞれ独立に、ハメットのσp値が0.20以上の電子吸引性基であり、Z 1 及びZ 2 はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アリール基、又はヘテロ環基であり、Mは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム、又は有機アンモニウムである。) - 前記一般式(1)における前記R1及びR2が、それぞれ独立に、ヒドロキシアルキル基である請求項10に記載のインク。
- 前記一般式(1)における前記R1及びR2が、ヒドロキシエチル基である請求項11に記載のインク。
- 前記一般式(1)で表される化合物が、ジメチルスルホキシド、チオジグリコール、及びビス(2−ヒドロキシエチル)スルホンから選ばれる少なくとも1種である請求項10に記載のインク。
- 前記保護層を溶解する物質が、前記一般式(2)で表される化合物及び前記一般式(3)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種である請求項10乃至13の何れか1項に記載のインク。
- 更に、多価カルボン酸及びその塩から選ばれる少なくとも1種を含有する請求項10乃至14の何れか1項に記載のインク。
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