JPS58174470A - 記録液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱エネルギーによって、吐出口（オリフィス
）から、記録剤を含む液体を吐出させ記録を行なう方法
に使用され、特に、加熱条件下での溶解安定性にすぐれ
丸記鍮液に関する。

ノンインパクト記録法は、記録時に於ける騒音の発生が
無視し得る程度に極めて小さいという点に於いて、最近
関心を集めている。その中で、高速記録が可能であり、
而も所謂普通紙に定着という特別な処理を必要とせずに
記録の行なえる所謂インクジェット記録法（液体噴射記
録法）は、極めて有力な記録法でありて、これ迄にも様
々な方式の提案とそれを具現化する装置が考案され、改
良が加えられて商品化されたものもあれば、現在も尚実
用化への努力が続けられているものもある。

その中で、例えば特開昭５４−５１８３７号公報、ドイ
ツ公開（ＤＯＬＳ）第２８４３０６４号公報に記載され
である液体噴射記録法は、液滴形成エネルギーである熱
エネルギーを液体に作用させて、液滴吐出の為の原動力
を得るという点に於いて、他の液体噴射記録法とは、異
なる特徴を有している。

即ち、上記の公報に開示されである記録法では、熱エネ
ルギーの作用を受けた液体が急峻な体積の増大を伴う状
態変化を起し、該状態変化に基づく作用力によって、記
録ヘッド部先端のオリアイスより液滴が吐出、飛翔して
被記録材に付着し・記録が行なわれる。

殊に、Ｄ　ＯＬ　Ｓ　２８４３０６４に開示されている
液体噴射記録法は、所謂ｄｒｏ、ｐ　−ｏｎ　ｄｅｍａ
ｎｄ記録法に極めて有効に適用されるばかりではなく、
記録ヘッド部をｆｕｌｌ　１ｉｎｅタイプで高密度マル
チオリフィス化して容易に実現出来るので、高解儂度、
高品質の画像を高速で得られるという利点を有している
。

この様に、上記の液体噴射記録法は、種々の利点を有す
るものであるが、高解偉度、高品質の画像を更に高速で
長時間記録する場合、或いは装置の使用寿命を飛躍的に
向上させるには、記録ヘッドの繰返し使用寿命（耐久寿
命）を向上させる必要がある。

上記の如き記録法に適用さ・れる記録ヘッドの使用寿命
を決定している要因としては、具備される電気・熱変換
体の寿命の他に、核変換体表面への固形物の沈積があげ
られる。即ち、上記の記録法に適用される記録ヘッドは
、例えば、第１図に示す様な構造を有している。図に於
て、電気・熱変換体１０２は、液滴形成エネルギー作用
部である熱作用部１０７に於いて、エネルギー作用面と
しての熱作用面１０９を介して矢印Ａより導入される液
体と接触している。この様な構成は、発生される液滴形
成エネルギーとしての熱エネルギーを熱作用部１０７に
ある液体に有効に且つ効率良く作用させる目的から採用
されているものである。

その為に、使用される記録液にもよるが、通常の水を液
媒体とする様な記録液を使用する場合には、該記録液を
通じての電極１１３　、１１４間の電気的リークを防止
する事、及び発熱抵抗層１１１を前記記録液から、或い
は熱め酸化から保護する為に上部層１１２がヘッド作成
時に、熱発生部１０８に於ける部分では、発熱抵抗層１
１１上に形成される。　。

斯かる記録ヘッドを使用する記録法に於ける液滴形成原
理は、前記した様に電気・熱変換体への通電がＯＮされ
ると液滴形成エネルギーである熱エネルギーの作用を受
けた、熱作用部１０７にある起、録液が急激な体積の増
大を伴う状態変化、即ち、熱作用部１０７にある記録液
がμ就、程度以下という非常に瞬時間の中に気化状態に
達し、熱作用部１０７に於いて、瞬時の中に気泡の発生
とその成長が起り、該熱作用部１０７とオリフィス１０
５との間に存在する記鐸液を液滴として吐出するのであ
る。

この気泡の発生、消滅の繰り返しの際に記録液は、高温
を受けるため、熱的に不安定な記録液は、化学変化を起
すことが予想される。

実際、気泡の発生、消滅を長く継続させると、その結果
として、熱作用部１０７の表面近傍に於て、不溶物の生
成・沈積が起きることでヘッドの吐出不能を生じること
が多くの実験で経験され、且つ、観察された。

本発明は、上記の不都合を解消する為に成されたもので
あって、前記した公報に記載された記録法にム用される
記録ヘッドの使用寿命を格段に延ばすことができ、しか
も、ヘッドの故障率を著しく低下させ、その信頼性を高
め得る記録液を提供する事を目的とするものである。

そして、この様な目的を達成する本発明の記録液は、下
記染料群から選ばれる少なくとも一種の染料を記録剤と
して含有することを特徴とするものである。

上記し九本発明の記録剤は特に、高温に加熱されたとき
に生じる熱分解生成物が液媒体に充分な溶解性を有する
ものである。

そのため長時間に亘る気泡の発生、消滅のくり返しに於
いても熱作用部表面における不溶物の生成、沈積を生ぜ
ず、ヘッドの吐出不能を生じることはない。又本発明の
記録剤として用いる染料は、その分子構造から予測でき
るとおり、液媒体に対する溶解性は充分満足する性能を
有しており、特に、水に対する溶解性が優れていること
か°ら、水性の記録液を組成するとき、非常に有効に用
いることができる。

又、本発明の記録液は、記録剤である前記した５種類の
中から選ばれる少なくとも一種の染料の他に、水、有機
溶剤などの適当な溶媒、さらに必要に応じて表面張力調
整剤、粘度調整剤等の添加物を適宜添加調合することに
より、いわゆるインクと称される液体組成物として得ら
れる。この記録液を用いて、第１図に示されるような記
録ヘッドで記録を行なえば、従来通りの記録液を使用し
た場合に比べて、記録ヘッドの使用寿命は以下の実施例
で示されるように飛躍的に向上しうる。

上述の記録剤、つまり染料の含有量は、液媒体成分の種
類、記録液に要求ホれる特性等に依１１：１ 存して決定されるが、一般には記録液全重量に対して、
重量パーセントで０，５〜２０−１好ましくは０．　ｂ
〜１５ｓ１より好ましくは１〜１０チの範囲とされる。

本発明の記録液は水を主な液媒体成分とするが、水準体
のみならず、望ましくは、水と水溶性の各種有機溶剤と
の混合物が使用される、水溶性の有機溶剤としては、例
えばメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−７’ロ
ビルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−７’チ
ルアルコール、ｔｉｔｌｅ−７Ｐチルアルコール、ｔｅ
ｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等の炭
素数１〜４のアルキルアルコール類ニジメチルホルムア
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またはケトアルコール
類：テトラヒドフラン、ジオキサン等のエーテル類：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
ポリアルキレングリ：コール類：エチレングリコ−２，
７’　ｏ　ｅ　ｖ　ｙう、＋ｌＪ　：ｒ−乞”ｊｆＶ：
／７１）。

−ル、トリエチレングリコール、１，２，６ヘキサ／ト
リオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、
ジエチレンクリコ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：エ
チルアルコールメ・チルエーテル、シエチレンクＩＪ　
ニア　−ルメチル（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）エーテル等の多
価アルコールの低級アルキルエーテル類等が挙げられる
。

これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレング
リコール等の多価アルコール、トリエチレングリコール
モノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコール
の低級アルキルエーテルは好ましいものである。

記録液中の上記水溶性有機溶剤の含有量、は、一般には
記録液全重量に対して重量ノく−セントで５〜９５チ、
好ましくは１０〜８０９６、より好ましくは２０〜５０
チの範囲とされる。

この時の水の含有量は、上記溶剤成分の種類、その組成
或いは所望される記録液の特性に依存して広い範囲で決
定されるが、記録液全重量に対して一般に１０〜９０チ
、好ましくは１０〜７０チ、より好ましくは２０〜７０
　％の範囲内とされる。

この様な成分から調合される本発明の記録液は、それ自
体で記録特性（信号応答性、液滴形成の安定性、吐出安
定性、長時間の連続記録性、長時間の記録休止後の吐出
安定性）保存安定性、紙に代表される被記録材への定着
性、等いずれもバランスのとれた優れたものである。そ
して、この様な特性を更に改良する為に、従来から知ら
れている各種添加剤を更に添加含有せしめても良い。例
えば、各種界面活性剤、ジェタノールアミン、トリエタ
ノールアミン等の表面張力調整剤、緩衝液によるＰＨ調
整剤等を挙げることができる。

以下、実施例に従って本発明を具体的に説明する。

実施例　１ アルミナ基板上に５ｉ０２層（下部層）をスパッタリン
グにより５μｍ層に形成、続いて発熱抵抗層としてＨｆ
Ｂｚを１０００　！厚に、アルミニウムを電極としてａ
ｏｏｏ　Ｘ厚に積層した後、選択エッチングによって５
０μｔｖｘ　Ｘ　２０Ｇμｍの発熱抵抗体パターンを・
形成した。次に５ｉＯｚ層をスパッタリングにより３５
００　Ｘ厚に保護層（上部層）として積層して基板上に
電気・熱変換体を形成した後、幅５０μｍ×深さ５０μ
ｍの溝を刻んだガラス板を溝と発熱抵抗体が合致するよ
うに接合した。

引続いて発熱抵抗体の先端とオリスイスの距離が２５０
μｍになるようオリフィス端面を研磨して記脅ヘッドを
作成した。この配置ヘッドを用いて、以下に示す液組成
のインクを吐出させた。

この場合、記録ヘッドの駆動を１０μｓｅｃ、４０Ｖの
矩形電圧パルス印字信号を２００μ弐の周期で行な９た
ところ、１６０時間の連続印字に充分耐える寿命を有し
てい友。

実施例゛２ 実施例１に於て用いた液組成のインクのうちのＣ，１，
アシッドブルー１３の代りに、下表に列記した各種染料
を用いた場合の記録ヘッドの耐久時間を下表に示した。

尚ヘッドの駆動はｌＯμｓｅｅ、５０Ｖの矩形電圧パル
ス印字信号を２００μ就の周期で行なった。

実施例　３ 実施例１において用いたインク組成物のうちのＮ−メチ
ル−２−ピロリド／の代りに、トリエタノールアミンを
用いた場合も実施例１と同様な結果を得た。

実施例　４ 実施例２において用いた各インク組成物のりちのジエチ
レングリコールの代りにエチレンゾリコールを用いた場
合も、全て、実施例１と同様な結果を得′＃：、。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明を適用する為の液体噴射記録ヘ
ッドのオリスイス側からの正面部分図、第１図（ｂ）は
、第１図（ａ）の一点鎖線ＸＹで示す部分で切断した場
合の切断面部分図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記録像を形成する記録剤として、下記染料群から選ばれ
   る少なくとも一種の染料を含有して成ることを特徴とす
   る記録液。