JPH05171079A

JPH05171079A - インク及びインクジェットプリンタ

Info

Publication number: JPH05171079A
Application number: JP33893991A
Authority: JP
Inventors: Katsuko Aoki; 克子青木; Chiyoshige Yamamoto; 千代茂山本; Shigeo Sugimura; 繁夫杉村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1993-07-09

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、赤色から近赤外光を光源とする光学
的文字認識走査装置やバーコード型走査装置に使用する
インクジェットプリンタ及びこれに用いるインクを提供
することを目的とする。【構成】本発明のインクは、化１の一般式で表わされる
化合物を含有することを特徴とし、インクジェットプリ
ンタのうち、熱エネルギーをインク滴吐出エネルギーと
して使うプリンタと電気機械変換によるエネルギーを使
うプリンタそれぞれとこのインクを組み合わせたことを
特徴とする。【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規なインク及びインク
ジェットプリンタに関し、特には記録ヘッドに設けられ
た微細な吐出口（ノズル孔）から吐出噴射させ、その液
滴によって記録を行うインクジェット記録方式に適し、
赤外線吸収特性を持つインクの組成及びこのインクを用
いたインクジェットプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より通帳記載可能の現金自動支払機
（ＡＴＭ）等に使われている光学的文字認識走査装置
（ＯＣＲ、ＯＭＲ）や、近年物流管理や製品管理等にお
いて様々な分野で使用されるようになったバーコード型
の走査装置は、６３２．８ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザー、
６６０ｎｍの発光ダイオード、６７０ｎｍの半導体レー
ザー、６９０ｎｍの発光ダイオード、７８０ｎｍの半導
体レーザー、９４０ｎｍの赤外発光ダイオード等を光源
に用いていることから、これら走査装置用のプリンタと
しては、赤色光ないし近赤外光に感度を有するカーボン
ブラック等の顔料を着色剤とするドット方式のプリンタ
が使用されてきた。しかしながらドット方式のプリンタ
は、印字音が大きいという問題がある。更に、記録媒体
に段差があると、その段差に記録ヘッドのワイヤピンが
引っかかりピン折れが発生したり、ピンの摩耗が促進さ
れ、記録ヘッド延いてはプリンタの信頼性を損ねるとい
う問題を有する。

【０００３】そこで近年、赤外光を吸収する特定染料を
含有するインクジェット記録用インクやこれを用いたイ
ンクジェットプリンタの開発が活発に行われている。例
えばクロム錯塩染料と特定の極性物質を組み合わせた方
法（特開昭５６−１３５５６８）、サルファ・ブラック
１等の特定染料と凝固防止剤を組み合わせた方法（特開
昭５７−１４６６０）等が提案されている。これらの方
法においては、赤外光を吸収する特性を有するのみでな
く、長期間保存中にインクの物性値が変化したり、固形
分が析出することが無いように、インクとしての保存安
定性についても留意されている。

【０００４】しかしながら、インクジェットプリンタに
使用されるインクについては、良好な記録を得るために
上記の特性以外に以下の諸条件を満足することが要求さ
れる。

【０００５】（１）粘度、表面張力、電解度、密度等の
物性値が記録ヘッドのインク吐出特性に応じた適正範囲
内にあること。

【０００６】（２）長期間の使用中に、記録ヘッドの材
料やインクを保持する部品とインクとの間の化学変化
や、インクに熱が作用することによる化学変化等により
固形分の析出が生じたり、インク物性値が変化しないこ
と。

【０００７】（３）インクジェットプリンタの記録ヘッ
ドのノズル孔は、一般に直径１０〜８０μｍ程度であ
り、ノズル孔が目詰まりしたり、完全に詰まらなくても
ノズル近傍に固形分、粘着物が付着したり、ノズル内の
インクの物性値、特には粘度が大きく変化したりする
と、記録性、吐出安定性、吐出応答性が低下する。そこ
で記録休止中に記録ヘッドのノズル孔が目詰まりした
り、ノズル孔内のインクが増粘したりすることのないこ
と。

【０００８】（４）記録に際して必要な印字濃度が得ら
れること。

【０００９】一般にインク中の染料含有量を増して印字
濃度を高くしようとすると、上記（３）のノズル孔の目
詰まりが生じ易くなる傾向がある。従って、インクに使
用する溶媒に対する溶解度が高く、吸光係数（ある波長
の光を吸収する能力）の高い染料が求められる。

【００１０】（５）インクが被記録材に速やかに定着し
て、ドットに不規則な滲みが無いこと。

【００１１】（６）記録された画像が、耐水性、耐光
性、耐擦過性を有すること。

【００１２】更に記録ヘッド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記録ヘ
ッドのノズル孔から液滴として吐出噴射させて飛翔液滴
を形成し、記録媒体上にドット像を記録するインクジェ
ットプリンタにおいては、装置の使用寿命を向上させる
ために、記録ヘッドの繰り返し使用寿命（耐久寿命）を
向上させる必要がある。

【００１３】上記のごとき記録ヘッドにおいては、記録
ヘッド内のインク流路に、ファクシミリ等で使用されて
いるサーマルヘッドを形成し、記録信号に応じてサーマ
ルヘッドを発熱させ、これによりインクに気泡を発生さ
せて、この圧力で液滴を吐出噴射させている。このため
上記のごと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、具備されるサーマルヘッ
ドの寿命の他に、その表面への固形物の沈積が挙げられ
る。すなわち気泡の発生、消滅の繰り返しの際にインク
は高熱を受けるため、熱的に不安定なインクは、化学変
化を起こし固形物が沈積して、記録動作を妨げてしまう
からである。

【００１４】実際、気泡の発生、消滅を長く継続させる
と、その結果としてサーマルヘッドの表面近傍におい
て、不溶物の生成沈積が起きることで、サーマルヘッド
が発熱し難くなり、記録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、且つ観察されている。

【００１５】また、電気機械変換手段を用いてインクに
圧力を与えることにより、記録ヘッドのノズル孔から液
滴として吐出噴射させて飛翔液滴を形成し、記録媒体上
にドット像を記録するインクジェットプリンタにおいて
は、装置の信頼性を向上させるため、泡立ち難いインク
を使用する必要がある。

【００１６】この記録ヘッドにおいては、記録ヘッド内
のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着され
た電気機械変換手段である圧電素子に電圧を印加するこ
とにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小してイ
ンク滴が吐出噴射される。然るに、記録ヘッドのインク
流路内に、インクの他に気体（気泡）が存在している
と、圧力室の容積が縮小しても、内在している気泡の体
積が小さくなるのみで、インク滴は吐出されなくなる。
ここで、インク流路内への気泡の浸入の原因として、泡
立ち易いインクを急激に流すためであると考えられる。

【００１７】実際、泡立ち難いインクを使っている場合
には、インク流路内に気泡が発生したり、吐出不能が発
生することはないが、泡立ち易いインクを使っている場
合には、インク流路内に気泡が発生したり、それ故圧電
素子が撓み圧力室の容積が縮小しても、記録ヘッドの吐
出不能を生じることが、多くの実験で経験され、且つ観
察されている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では次のような欠点があった。

【００１９】（１）特開昭５６−１３５５６８のインク
を、記録ヘッド内のインクに熱エネルギーを与えること
により液滴を発生させるインクジェットプリンタに使用
したところ、数万回の液滴の吐出噴射により、サーマル
ヘッド表面への固形物の付着がみられ、更に数万回の液
滴の吐出噴射を続けると、記録ヘッドは吐出不能となっ
てしまった。またこのインクを、電気機械変換手段を用
いてインクに圧力を与えることにより液滴を発生させる
インクジェットプリンタに使用したところ、放置前には
印字していたプリンタが、室温で２〜３日放置し、その
後印字しようとしたところ印字不能となってしまった。
該プリンタの記録ヘッドのノズル孔を顕微鏡で観察した
ところ、ノズル孔に固形物の析出がみられた。

【００２０】（２）特開昭５７−１４６６０のインク
を、電気機械変換手段を用いてインクに圧力を与えるこ
とにより液滴を発生させるインクジェットプリンタに使
用したところ、ヘッドの吐出不能を生じた。記録ヘッド
内のインク流路を拡大鏡を用いて観察したところ、直径
０．１ｍｍ程度の気泡が大量に存在した。

【００２１】（３）上記の２件以外の従来技術において
も、要求される性能を個々に満足させるインク開発は行
われたが、それらを総合して全部もしくは複数の要求さ
れる性能を同時に満足させるインクは、いまだ開発され
ていない。

【００２２】そこで、本発明は、筆者らの永年に渡る鋭
意、研究の結果として、このような欠点を解決するため
になされたものであり、赤外線吸収性に優れているのみ
でなく、上記の要求特性（１）から（６）を全て満たす
こと。

【００２３】更に、記録ヘッド内のインクに熱エネルギ
ーを与えることにより液滴を発生させるインクジェット
プリンタに特有の要求特性である、高温に繰り返しさら
されても化学変化を生じたり、サーマルヘッド表面に固
形物が沈積しないこと。

【００２４】更に、電気機械変換手段を用いてインクに
圧力を与えることにより液滴を発生させるインクジェッ
トプリンタに特有の要求特性である、泡立ち難いこと。

【００２５】これら全てを満たすインク、及びこのイン
クを使ったインクジェットプリンタを提供することを目
的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明のインクは、記録
像を形成するインク材として、化２の一般式で表わされ
る化合物を含むことを特徴とする。

【００２７】

【化２】

【００２８】（但し、式中、Ｒ１はＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔ
ｅ、（−ＣＨ₃）₂の何れかを、Ｒ２はＣ _nＨ_2n+1(ｎ＝１
〜４）を、Ｒ３はＣＩＯ₄ ^-、Ｉ^-の何れかを示す。）また本発明のインクジェットプリンタは、インクに熱エ
ネルギーを作用させて、記録ヘッドのノズル孔から液滴
として吐出噴射させて飛翔液滴を形成し、記録媒体上に
ドット像を記録するインクジェットプリンタにおいて、
インクが化３の一般式で表わされる化合物を含むことを
特徴とする。

【００２９】

【化３】

【００３０】（但し、式中、Ｒ１はＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔ
ｅ、（−ＣＨ₃）₂の何れかを、Ｒ２はＣ_nＨ_2n+1(ｎ＝１
〜４）を、Ｒ３はＣＩＯ₄ ^-、Ｉ^-の何れかを示す。）更に本発明のインクジェットプリンタは、電気機械変換
手段を用いてインクに圧力を与えることにより、記録ヘ
ッドのノズル孔から液滴として吐出噴射させて飛翔液滴
を形成し、記録媒体上にドット像を記録するインクジェ
ットプリンタにおいて、インクが化４の一般式で表わさ
れる化合物を含むことを特徴とする。

【００３１】

【化４】

【００３２】（但し、式中、Ｒ１はＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔ
ｅ、（−ＣＨ₃）₂の何れかを、Ｒ２はＣ_nＨ_2n+1(ｎ＝１
〜４）を、Ｒ３はＣＩＯ₄ ^-、Ｉ^-の何れかを示す。）

【００３３】

【作用】かかる手段によれば、インクに配合した成分が
赤外線吸収性を有しているため、光学的文字認識走査装
置などにも対応できる。また、インクの化学的安定性な
ども高いので、プリンタ用インクに適している。

【００３４】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を説明する。

【００３５】本発明の実施例に係るインクの基本組成と
しては、第１に着色剤、第２に溶媒である。着色剤とし
ては、具体的に次のような化学構造の化合物を挙げるこ
とができる。これらは、２種以上を混合してインクに含
ませることもできる。

【００３６】

【化５】

【００３７】

【化６】

【００３８】

【化７】

【００３９】

【化８】

【００４０】

【化９】

【００４１】

【化１０】

【００４２】

【化１１】

【００４３】

【化１２】

【００４４】

【化１３】

【００４５】

【化１４】

【００４６】

【化１５】

【００４７】また、必要に応じてそれ以外の油性染料を
添加する。

【００４８】溶媒としては、各種有機溶剤の混合物を主
な液媒体成分とする。有機溶剤としては、蒸気圧が低
く、蒸発乾燥しにくいエチレングリコール、ジエチレン
グリコール、エチレングリコールモノメチル（エチル、
ブチル）エーテル等の多価アルコール類及びその誘導体
類、ジメチル（エチル、ブチル）エーテル等のエーテル
類、フタル酸ジエチル、フタル酸ジメチル等のエステル
類、オレイン酸、カプリル酸等の脂肪酸、ｎ−ドデカノ
ール、ｎ−ウンデカノール等のアルコール類、ｎ−デカ
ン、ｎ−ドデカン等の脂肪族炭化水素等があげられる。

【００４９】上記成分の他に更に物性値を最適化した
り、特性を向上するために、種々の添加剤を使用するこ
とができる。たとえば粘度調整剤、表面張力調整剤、防
カビ剤等である。

【００５０】本発明の実施例に係るインク中の化１６の
一般式で表わされる化合物の含有量は、インク全重量に
対して０．１〜２０重量％、より好ましくは０．５〜１
０重量％の範囲内とすることが望ましい。また他の油性
染料を添加する場合には、化１７の一般式で表わされる
化合物と合わせ０．１〜２０重量％とすることが望まし
い。

【００５１】

【化１６】

【００５２】（但し、式中、Ｒ１はＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔ
ｅ、（−ＣＨ₃）₂の何れかを、Ｒ２はＣ_nＨ_2n+1(ｎ＝１
〜４）を、Ｒ３はＣＩＯ₄ ^-、Ｉ^-の何れかを示す。）

【００５３】

【化１７】

【００５４】（但し、式中、Ｒ１はＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔ
ｅ、（−ＣＨ₃）₂の何れかを、Ｒ２はＣ_nＨ_2n+1(ｎ＝１
〜４）を、Ｒ３はＣＩＯ₄ ^-、Ｉ^-の何れかを示す。）上記有機溶剤の含有量は、インク全重量に対して７０〜
９０重量％の範囲内である。

【００５５】次に本発明の実施例に係るインクジェット
プリンタの記録ヘッドの基本構成と、プリンタの駆動方
法を説明する。

【００５６】図１、図２、図３は、電気機械変換手段を
用いてインクに圧力を与えることにより、記録ヘッドの
ノズル孔から液滴として吐出噴射させて飛翔液滴を形成
し、記録媒体上にドット像を記録する本発明の第一のイ
ンクジェットプリンタの一実施例を示す図である。

【００５７】図１は記録ヘッドの第１の基板の平面図、
図２はインク滴吐出中の記録ヘッドの断面図、図３は記
録ヘッドの斜視図である。それぞれの図において、同一
番号は同じものを示す。また図３においては、簡単のた
めにノズル数を５個にして示してある。

【００５８】１０は第１の基板であり、ポリサルフォン
やポリカーボネイト等のプラスチック樹脂、ガラス、セ
ラミックを型成形やレーザー加工等で成形したり、ガラ
ス板をフォトリソ技術を使い加工したり、ガラス板や金
属板に融着ないし接着した光硬化性樹脂をフォトリソ技
術を使って加工し成形したものである。１１はノズル
孔、１３は圧力室、１５は共通インク室、１２、１４は
ノズル側及び供給側インク流路であり、第１の基板１０
に彫って形成されている。１６はインク供給口である。
圧電素子１７は第１の基板１０に第２の基板１８が溶着
ないし接着されてインク流路が形成された後に、図の位
置の第２の基板上に接着される。２０は飛翔インク滴、
２１は記録媒体である。

【００５９】本発明による第一のインクジェットプリン
タの駆動方法は、第１の基板１０と第２の基板１８が接
着ないし、溶着されてできた記録ヘッドのインク供給口
１６から供給されたインク１９が、ノズル孔１１まで満
たされた状態にて、第２の基板１８の圧力室１３に対面
した位置に接着された圧電素子１７に電圧を印加するこ
とにより、圧電素子１７が撓み、圧力室１３の容積が縮
小してインク滴２０が吐出噴射され、記録媒体２１に向
かって飛翔する。

【００６０】図４、図５、図６は、インクに熱エネルギ
ーを作用させて、記録ヘッドのノズル孔から液滴として
吐出噴射させて飛翔液滴を形成し、記録媒体上にドット
像を記録する本発明の第二のインクジェットプリンタの
一実施例を示す図である。

【００６１】図４はインク滴吐出中の記録ヘッドの断面
図、図５は図４におけるＡ−Ｂでの断面図、図６は図
４、図５に示すサーマルヘッドを５個並べて構成した記
録ヘッドの斜視図である。それぞれの図において、同一
番号は同じものを示す。

【００６２】記録ヘッドは、ファクシミリ等の感熱記録
に用いられているサーマルヘッド４１と、基板４０とか
ら構成される。基板４０は、プラスチック樹脂やガラ
ス、セラミックを型成形やレーザー加工等で成形した
り、ガラス板をフォトリソ技術を使い加工したり、ガラ
ス板や金属板に融着ないし接着した光硬化性樹脂をフォ
トリソ技術を使って加工し成形したものである。サーマ
ルヘッド４１は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、タ
ンタル酸化物等で形成される保護膜４２、金、銅、アル
ミニウム等で形成される電極４３−１、４３−２、タン
タル・シリコン酸化物やポリシリコンで形成される発熱
抵抗体４４、ガラス等でできた蓄熱層４５、アルミナ
（酸化アルミニウム）等の放熱性の良い基板４６より成
っている。

【００６３】本発明による第二のインクジェットプリン
タの駆動方法は、基板４０とサーマルヘッド４１が接着
ないし、溶着されてできた記録ヘッドのインク流路にイ
ンク４７が満たされている状態で、電極４３−１、４３
−２に電気信号が加わると、サーマルヘッド４１のｎで
示される部分が急激に発熱し、ここに接しているインク
４７に気泡が発生し、その圧力でインクが吐出噴射し、
ノズル孔４８よりインク滴４９となり、記録媒体５０に
向かって飛翔する。

【００６４】ここで上記記録ヘッドとインクを用いたプ
リンタの実施例について、比較例と共に説明し、併せて
効果を例証する。

【００６５】［実施例１］下記の成分を混合し、攪拌を
十分行って溶解させた後、穴径０．８μｍのメンブラン
フィルターを用いて濾過してインクを作製した。

【００６６】

【数１】着色剤：化１８の化合物５．０重量％ソルベントブラック３１５．０重量％溶媒：ジエチレングリコールジエチルエーテル４０．０重量％ジエチレングリコールジブチルエーテル４０．０重量％

【００６７】

【化１８】

【００６８】このインクを、ジルコニアを成形し焼結し
て製造した第１の基板１０と第２の基板１８とからなる
記録ヘッドを用いた第一のインクジェットプリンタに供
給し、インク滴を吐出噴射させた。記録ヘッドのノズル
孔１１の寸法は、長さ４０μｍ、高さ２５μｍの長方形
形状であり、ノズル孔の数は９個、ノズルピッチは３５
０μｍ、圧電素子の駆動電圧は常温で１００Ｖ、周波数
２ｋＨｚである。

【００６９】図７は、実施例１のインク滴吐出中の記録
ヘッドの透視図であり、インク供給口１６から共通イン
ク室１５、供給側インク流路１４、圧力室１３、ノズル
側インク流路１２、ノズル孔１１までインクで満たされ
ており、気泡の浸入がない。このためドット抜けが発生
することなく印字できる。

【００７０】上記の条件にて、中性紙のＰＰＣ用紙（富
士ゼロックス製）と、酸性紙のレジスター用紙（大昭和
製紙製）、４５ｋｇ上質紙（十條製紙製）、再生紙「や
まゆり」（本州製紙製）に印字を行い、インクが乾燥す
るまでの時間を目視で観察したところ、１秒以下であっ
た。更に印刷物の印字濃度を濃度計（マクベス社製、プ
リントコントラストメーターＰＣＭ−II）で測定した。
約５５０ｎｍに最大吸収を示す可視光型の感度特性を持
つフィルターを濃度計に挿入して印字ドットの反射率を
測定したところ、記録媒体により異なるが、平均して反
射率は８％であった。これから印字濃度を計算すると、
光学反射濃度ＯＤ値が１．１である。該フィルターに対
するＯＤ値が１．１あると、目でみたときにも十分な黒
さを感じる。

【００７１】また約９５０ｎｍに最大吸収を示す近赤外
線型の感度特性を持つフィルターを濃度計に挿入して印
字ドットの反射率を測定したところ、記録媒体によるば
らつきを平均して反射率は８％であった。これから印字
濃度を計算すると、光学反射濃度ＯＤ値が１．１であ
る。該フィルターに対するＯＤ値が１．１あると、前に
記載した光学的文字認識走査装置や、バーコード型の走
査装置で認識することが十分可能である。

【００７２】次にこのインクジェットプリンタを室温に
放置し、１週間後に印字したところ、正常に印字でき
た。プリンタの記録ヘッドのノズル孔を顕微鏡で観察し
たところ、ノズル孔はインクで満たされており、固形分
の析出は観察されなかった。

【００７３】［実施例２］アルミナ基板４６上に、ガラ
ス層４５をスクリーン印刷で５μｍ厚に形成し、続いて
発熱抵抗体４４としてＴａＳｉＯ₂を１０００オングス
トローム厚に、金を電極４３−１、４３−２として３０
００オングストローム厚に積層した後、選択エッチング
によって５０μｍ×２００μｍの発熱抵抗体パターンを
形成した。次にＳｉＯ₂層をスパッタリングにより３５
００オングストローム厚に保護膜４２として積層して基
板上に電気・熱変換体を形成しサーマルヘッド４１とし
た後、幅５０μｍ×深さ５０μｍのインク流路を刻んだ
ガラス基板４０を、インク流路と発熱抵抗体が合致する
ように接合した。引き続いて発熱抵抗体の先端と、ノズ
ル孔面４８の距離が２５０μｍになるようにノズル面を
研磨して第二のインクジェットプリンタの記録ヘッドを
作成した。この記録ヘッドを用いて実施例１のインクを
吐出させた。記録ヘッドの駆動条件として、周波数５ｋ
Ｈｚ、印加電圧４０Ｖ、印加パルス幅１０μｓｅｃで駆
動したところ、１億回のインク滴の吐出噴射の後におい
ても、正常に吐出を行った。この記録ヘッドを分解し、
サーマルヘッド部分を顕微鏡で観察したところ、保護層
への固形分の付着は観察されなかった。

【００７４】［実施例３］実施例１と同じ条件にて、下
記の成分のインクを作製した。

【００７５】

【数２】着色剤：化１９の化合物２．０重量％ソルベントブラック４５８．０重量％溶媒：ｎ−ペンタデカン９０．０重量％

【００７６】

【化１９】

【００７７】このインクを、フォトリソ技術を使い、ガ
ラス板にインク流路を形成した第１の基板１０と、厚み
０．３ｍｍのガラス板の第２の基板１８とからなる記録
ヘッドを用いた本発明の第一のインクジェットプリンタ
に供給し、インク滴を吐出噴射させた。記録ヘッドのノ
ズル孔１１の寸法は、長さ４０μｍ、高さ２５μｍの長
方形形状であり、ノズル孔の数は２４個、ノズルピッチ
は１４０μｍ、圧電素子の駆動電圧は常温で１２０Ｖ、
周波数２．５ｋＨｚである。

【００７８】本実施例においても、図７に示す如く、イ
ンク吐出中にインク流路への気泡の発生はみられなかっ
た。また実施例１と同様の記録媒体に印字を行い、イン
クが乾燥するまでの時間を目視で観察したところ、１秒
程度であった。更に印刷物の印字濃度を濃度計で測定し
たところ、約５５０ｎｍに最大吸収を示す可視光型の感
度特性を持つフィルターを濃度計に挿入しての反射率
は、各記録媒体の平均で１５％であった。これから印字
濃度を計算すると、光学反射濃度ＯＤ値が０．８であ
る。また約９５０ｎｍに最大吸収を示す近赤外線型の感
度特性を持つフィルターを濃度計に挿入しての反射率
は、各記録媒体の平均で２３％であった。これから印字
濃度を計算すると、光学反射濃度ＯＤ値が０．６であ
る。このフィルターに対するＯＤ値が０．６であって
も、上に記載した光学的文字認識走査装置や、バーコー
ド型の走査装置で認識することが可能である。

【００７９】次にこのインクジェットプリンタを室温に
放置し、１週間後に印字したところ、正常に印字でき
た。プリンタの記録ヘッドのノズル孔を顕微鏡で観察し
たところ、ノズル孔はインクで満たされており、固形分
の析出は観察されなかった。

【００８０】［実施例４］実施例２において使用した第
二のインクジェットプリンタを用いて、上記の実施例３
のインクを吐出させた。記録ヘッドの駆動条件は、実施
例２と同じである。この場合にも１億回のインク滴の吐
出噴射の後においても、正常に吐出を行った。更に記録
ヘッドを分解し、サーマルヘッド部分を顕微鏡で観察し
たところ、保護層への固形分の付着は観察されなかっ
た。

【００８１】［比較例１］下記の成分を混合し、特開昭
５７−１４６６０に記載の方法と同様にして、インクを
作製した。

【００８２】

【数３】サルファ・ブラック１１．０重量％ダイレクトブラック１６３３．２５重量％ソジウム２−ピリジメチオル−１−オキサイド０．１重量％テトラソジウム・エチレンジアミンテトラアセテート０．２重量％２−ハイドロキシエチル置換ポリエチレンイミン６．０重量％炭酸ナトリウム０．２重量％重炭酸ナトリウム０．１重量％ポロエチレングリコール＃２００５．０重量％Ｎ−メチル−２−ピロリドン４．０重量％エチレングリコールモノブチルエーテル３．０重量％水７７．１５重量％このインクを、電気機械変換手段を用いてインクに圧力
を与えることにより、記録ヘッドのノズル孔から液滴と
して吐出噴射させて飛翔液滴を形成し、記録媒体上にド
ット像を記録するインクジェットプリンタに供給し、イ
ンク滴を吐出噴射させた。記録ヘッドの構造、構成と駆
動条件は、実施例１と同じである。

【００８３】図８は、比較例１のインク滴吐出中の記録
ヘッドの透視図である。８１はノズル孔であり、８２は
ノズル側流路、８３は圧力室、８４は供給側インク流
路、８５は共通インク室、８６はインク供給口であり、
インク供給口８６からノズル孔８１までインクで満たさ
れている。また８７は気泡を示す。このように共通イン
ク室８５、供給側インク流路８４、圧力室８３、ノズル
側インク流路８２に直径０．１ｍｍ程度の大量の気泡８
７の浸入が見られる。圧力室８３内に気泡がある状態
で、圧電素子に電圧を印加し、撓ませ、圧力室８３の容
積を縮小させようとしても、容積縮小分を気泡が吸収し
てしまうために、インクが吐出噴射されず、印字中にド
ット抜けが多発する。この原因は、着色剤であるサルフ
ァ・ブラック１を水に溶かした場合、非常に泡立ち易く
なるためである。

【００８４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明は、次のよう
な優れた効果を有する。

【００８５】（１）化２０の一般式で表わされる化合物
が優れた赤外線吸収特性を持つと共に、他の油性染料と
の併用が可能なため、インクとして印字することによ
り、目視での高い濃度が確保できると共に、６３０ｎｍ
〜９４０ｎｍの赤色あるいは近赤外の発光ダイオードや
半導体レーザーを用いた光学的文字認識装置（ＯＣＲ、
ＯＭＲ）やバーコード型の走査装置での認識が十分可能
となり、これら装置用のプリンタのインクとして使用で
きる。このような効果が、再生紙を含むあらゆる種類の
紙に対しても適用できる。

【００８６】

【化２０】

【００８７】（但し、式中、Ｒ１はＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔ
ｅ、（−ＣＨ₃）₂の何れかを、Ｒ２はＣ_nＨ_2n+1(ｎ＝１
〜４）を、Ｒ３はＣＩＯ₄ ^-、Ｉ^-の何れかを示す。）（２）化２１の一般式で表わされる化合物は熱作用に対
しても、また記録ヘッドやインクを保持する部品を構成
するプラスチック、ガラス、セラミック、ゴム等との化
学変化に対しても安定である。このため本発明のイン
クを、記録ヘッド内のインクに記録信号に対応した熱エ
ネルギーを与え、このエネルギーにより記録ヘッドのノ
ズル孔から液滴として吐出噴射させて飛翔液滴を形成
し、記録媒体上にドット像を記録するインクジェットプ
リンタに使用し繰り返しの熱作用を受けても、インクが
化学変化を起こしたり、固形分が沈積したり、吐出不能
を起こしたりすることはない。長期間の使用中や休止
中に、記録ヘッドの材料やインクを保持する部品と化学
変化を起こすことがなく、それ故、これが原因となる固
形分の析出やインク物性値の変化、吐出不能が発生しな
い。

【００８８】

【化２１】

【００８９】（但し、式中、Ｒ１はＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔ
ｅ、（−ＣＨ₃）₂の何れかを、Ｒ２はＣ_nＨ_2n+1(ｎ＝１
〜４）を、Ｒ３はＣＩＯ₄ ^-、Ｉ^-の何れかを示す。）（３）化２２の一般式で表わされる化合物の、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、エチレングリコー
ルモノメチル（エチル、ブチル）エーテル等の多価アル
コール類及びその誘導体類、ジメチル（エチル、ブチ
ル）エーテル等のエーテル類、フタル酸ジエチル、フタ
ル酸ジメチル等のエステル類、オレイン酸、カプリル酸
等の脂肪酸、ｎ−ドデカノール、ｎ−ウンデカノール等
のアルコール類、ｎ−デカン、ｎ−ドデカン等の脂肪族
炭化水素等の溶剤への溶解性が非常に良いことから、本
発明のインクを、記録ヘッド内のインクに記録信号に対
応した熱エネルギーを与え、このエネルギーにより記録
ヘッドのノズル孔から液滴として吐出噴射させて飛翔液
滴を形成し、記録媒体上にドット像を記録するインクジ
ェットプリンタに使用する場合においても、また、電気
機械変換手段を用いてインクに圧力を与えることによ
り、記録ヘッドのノズル孔から液滴として吐出噴射させ
て飛翔液滴を形成し、記録媒体上にドット像を記録する
インクジェットプリンタに使用する場合においても、ノ
ズル孔への固形分の析出や粘着物の付着、ノズル内のイ
ンクの粘度の大幅な増加はなく、長期間の記録休止後に
おいても正常に印字することができる。

【００９０】

【化２２】

【００９１】（但し、式中、Ｒ１はＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔ
ｅ、（−ＣＨ₃）₂の何れかを、Ｒ２はＣ_nＨ_2n+1(ｎ＝１
〜４）を、Ｒ３はＣＩＯ₄ ^-、Ｉ^-の何れかを示す。）（４）化２３の一般式で表わされる化合物は、非常に泡
立ち難く、それ故本発明のインクを電気機械変換手段を
用いてインクに圧力を与えることにより、記録ヘッドの
ノズル孔から液滴として吐出噴射させて飛翔液滴を形成
し、記録媒体上にドット像を記録するインクジェットプ
リンタに使用する場合、記録ヘッドやプリンタのいかな
る駆動条件においても、記録ヘッドのインク流路内への
気泡の発生はない。

【００９２】

【化２３】

【００９３】（但し、式中、Ｒ１はＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔ
ｅ、（−ＣＨ₃）₂の何れかを、Ｒ２はＣ_nＨ_2n+1(ｎ＝１
〜４）を、Ｒ３はＣＩＯ₄ ^-、Ｉ^-の何れかを示す。）（５）更に本発明によれば、インクジェットプリンタ共
有の必要特性であるところの、インクの保存安定性、高
い吐出安定性と吐出応答性、印字物の速やかなる定着と
高い印字品質が確保できるという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る第一のインクジェットプ
リンタにおける記録ヘッドの第１の基板の平面図。

【図２】本発明の実施例に係る第一のインクジェットプ
リンタにおけるインク滴吐出中の記録ヘッドの断面図。

【図３】本発明の実施例に係る第一のインクジェットプ
リンタにおける記録ヘッドの斜視図。

【図４】本発明の実施例に係る第二のインクジェットプ
リンタにおけるインク滴吐出中の記録ヘッドの断面図。

【図５】本発明の実施例に係る第二のインクジェットプ
リンタにおける記録ヘッドの断面図。

【図６】本発明の実施例に係る第二のインクジェットプ
リンタにおける記録ヘッドの斜視図。

【図７】本発明の実施例に係る第一のインクジェットプ
リンタにおけるインク滴吐出中の記録ヘッドの透視図。

【図８】従来技術の例を示すインク滴吐出中の記録ヘッ
ドの透視図。

【符号の説明】

１０第１の基板１１ノズル孔１７圧電素子１８第２の基板２０飛翔インク滴２１記録媒体４１サーマルヘッド４８ノズル孔４９飛翔インク滴５０記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０９Ｂ 23/00 Ｌ 7375−4ＨＭ 7375−4ＨＣ０９Ｄ 11/02 ＰＴＦ 7415−4Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録像を形成するインク材料として、化
１の一般式で表わされる化合物を含むことを特徴とする
インク。【化１】（但し、式中、Ｒ１はＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、（−Ｃ
Ｈ₃）₂の何れかを、Ｒ２はＣ_nＨ_2n+1(ｎ＝１〜４）を、
Ｒ３はＣＩＯ₄ ^-、Ｉ^-の何れかを示す。）
【請求項２】インクに熱エネルギーを作用させて、記
録ヘッドのノズル孔から液滴として吐出噴射させて飛翔
液滴を形成し、記録媒体上にドット像を記録するインク
ジェットプリンタにおいて、前記インクとして請求項１
記載のインクを使うことを特徴とするインクジェットプ
リンタ。
【請求項３】電気機械変換手段を用いてインクに圧力
を与えることにより、記録ヘッドのノズル孔から液滴と
して吐出噴射させて飛翔液滴を形成し、記録媒体上にド
ット像を記録するインクジェットプリンタにおいて、前
記インクとして請求項１記載のインクを使うことを特徴
とするインクジェットプリンタ。