JPH0693218A - インク、これを用いたインクジェット記録方法及び係るインクを用いたインクジェット記録用機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 普通紙対応型のインクとして、印字性能（定
着性、ＯＤ、印字品位）信頼性（固着特性、初期吐出特
性）及び吐出性能（吐出安定性、吐出速度、周波数応答
性、ヘッド寿命）の全てに優れたインク、該インクを用
いた高速記録を可能とするインクジェット記録方法及
び、係るインクを用いたインクジェット記録用機器を提
供する。 【構成】 インク中のキレート試薬濃度が、０．０１
〜５０ｐｐｍの範囲であるインク、並びに、該インクの
液滴を被記録材に吐出付与して記録を行なうインクジェ
ット記録方法、及びインクを収容したインク収容部、該
インクをインク滴として吐出させるためのヘッド部を具
備した記録ユニット、インクを収容するインク収容部を
具備したインクカートリッジ、及び上記の記録ユニット
を具備したインクジェット記録装置が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インク、かかるインク
を用いたインクジェット記録方法、及びインクジェット
記録用機器に関し、特に該インクに熱エネルギーを作用
させてインクの液滴を形成する、いわゆるバブルジェッ
ト記録に用いられるインクジェット記録用インク、イン
クジェット記録方法、インクジェット記録ユニット、イ
ンクカートリッジ、及びインクジェット記録装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来よりインクジェット記録法は様々な
方式が案出されているが、その中でも例えば特開昭５４
−５１８３７号公報などに記載されているいわゆるバブ
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
な構成であるため、高画質の画像が高速で、かつ非常に
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、熱エネルギーの作用を受け
た液体が、急激な体積の増大を伴う状態変化を起し、そ
の状態変化に基づく作用力によって記録ヘッド部先端の
オリフィスより液滴が吐出、飛翔して被記録材に付着し
て記録が行なわれるものである。

【０００４】原理・構成としては非常に簡単であるが、
この記録方法で高画質・高速記録という特徴を常に信頼
性良く実現するには、インクやヘッドに関する多大な技
術が必要となる。バブルジェットタイプのインクジェッ
ト記録において、普通紙にも印字可能なインクとして必
要な性能は、大別して、主に印字性能、信頼性、及び吐
出性能である。

【０００５】このうち、印字性能及び信頼性について重
要なものは下記の５項目である。 （１）定着性：記録紙に印字されたインクが見掛け上乾
燥し、指で擦っても指や紙が汚れなくなる迄の時間で判
断する。この時間の短いものが好ましい。 （２）ＯＤ：記録紙に印字された記録画像の反射濃度。
一般的には染料が紙の中の方迄浸透せず、表面に残る割
合が大きいと高ＯＤになるので好ましい。 （３）印字品位：印字された記録ドットが真円に近いほ
ど、印字品位は優れており、従来のインクでは普通紙に
印字すると、紙の繊維の影響でギザギザのあるドットと
なる。 （４）固着特性：インクジェット記録用ヘッド内におい
て、インクが蒸発固化（目詰り）する性質。固化し難い
ものが好ましい。 （５）初期吐出特性：印字休止中にノズル先端から水が
蒸発し、インクが増粘したときの最初の数発の吐出性。
吐出方向が斜めになったり、不吐出になったりすること
がある。

【０００６】これらの諸性能は（１）〜（３）の印字性
能と、（４）〜（５）の信頼性とに大きく類別される。
これらの特性は互いに相反する性質が多いため、全ての
性能を満足するインクを作ることは困難である。

【０００７】例えば、定着性と固着特性である。定着性
を重視すれば、蒸発し易いインクが優れたインクの条件
であるのに対し、固着特性を重視して考えると全く逆転
して蒸発し難いインクが優れたインクの条件となり、大
きな矛盾が生じる。

【０００８】また、定着性とＯＤに関しても同様な矛盾
がある。定着性を良くするためには記録紙へのインクの
浸透性を良くすればいいが、そうするとインクは紙の深
さ方向へ沈んでしまうことになる。インクが紙の中の方
迄浸透してしまうと、紙表面の繊維が光を散乱させるた
めＯＤを低下させることとなる。

【０００９】定着性と、印字品位に関しても同様に矛盾
が生じる。即ち、記録紙へのインクの浸透性を良くすれ
ば定着性は向上する。ところが、紙は不均一構造（凹凸
や繊維）であるために浸透距離に大小がある。浸透し易
いインクを使うと、この浸透距離の差は更に大きくなっ
てしまい、ドットは真円にならず、ギザギザのあるドッ
トとなる。

【００１０】一方、バブルジェットタイプのインクジェ
ット記録には、吐出性能として主に次の４点が求められ
る。 （１）吐出安定性：オリフィスから吐出するインク滴の
大きさ、速度、方向が常に均一であり、ばらつきがない
ことが好ましい。 （２）吐出速度：オリフィスから吐出するインク滴の速
度。一般的には吐出速度は大きい方が好ましく、通常は
３〜２０ｍ／ｓ程度である。 （３）周波数応答性：インク滴が吐出した後、吐出した
分のインクが補給される時間が短い程、周波数応答性が
高く好ましい。 （４）ヘッドの寿命：大量の記録を行なうことにより、
記録ヘッドのヒーターが破壊され、吐出不能になった
り、また、ヒーター面に堆積物（いわゆるコゲ）が溜る
ことにより、ヒーターの熱エネルギーがインクに有効に
伝わらないなどの不具合が生じ、その結果、吐出安定
性、吐出速度、周波数応答性の吐出性能が劣化したり吐
出量が変化する場合がある。ヘッド寿命は初期の吐出性
能を維持できる迄の吐出パルス数で表わされる。

【００１１】特に、ヘッド寿命に関連して、インクの改
良は従来より行なわれている。例えば、インク中の重金
属の含有量を一定濃度以下にすることによって、ヘッド
の寿命が向上することが、特開昭６１−１１３６６８号
公報（Ｆｅ≦４ｐｐｍ）、同６１−１１３６６９号公報
（Ｆｅ＋Ｓｉ≦９ｐｐｍ）、同６１−１１３６７１号公
報（２価金属≦２０ｐｐｍ）、同６１−１１３６７３号
公報（Ｐ≦２ｐｐｍ）などに明示されている。

【００１２】また一方、例えば、特開昭５６−４２６８
４号公報に開示されているように、インク中に被膜形成
手段として使用される物質を包含せることによってヒー
ター面に被膜を形成させ、気泡の発生、消滅時のショッ
ク（キャビテーション）を和らげるという提案もある。
この提案の中の被膜形成手段としては有機金属キレート
化合物、有機酸金属塩、含金染料などの含金化合物が使
われている。これらの提案によりヘッドの寿命は格段に
向上するが、それでもまだ不充分であり、さらなる寿命
の向上が求められていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の普通紙対応型バルブジェット記録に必要な性能である
印字性能（定着性、ＯＤ、印字品位）、信頼性（固着特
性、初期吐出特性）、及び吐出性能（吐出安定性、吐出
速度、周波数応答性、ヘッド寿命）の全ての性能に優れ
たインクジェット記録用インク、高速記録を可能とする
インクジェット記録方法及び、かかるインクを用いたイ
ンクジェット記録用機器を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、以下の本
発明によって達成される。即ち本発明は、記録剤及び、
これを溶解又は、分散する液媒体を含むインクにおい
て、該インクがキレート試薬をインク全重量に対して
０．０１〜５０ｐｐｍ含有することを特徴とするインク
である。

【００１５】また該インクを、インク滴として吐出させ
て記録を行なうインクジェット記録方法において、該イ
ンクが、記録剤及び、これを溶解又は、分散する液媒体
を含有し、且つキレート試薬をインク全重量に対して
０．０１〜５０ｐｐｍ含有することを特徴とするインク
ジェット記録方法である。

【００１６】更に、インクを収容するインク収容部及
び、該インクをインク滴として吐出させるためのヘッド
部を具備するインクジェット記録ユニット、並びに前記
インクを収容するインク収容部を具備するインクジェッ
ト記録ユニットのインクカートリッジ及び前記インクを
収容するインク収容部と、該インクをインク滴として吐
出させるためのヘッド部を有する記録ユニットを具備す
るインクジェット記録装置である。

【００１７】（好ましい実施態様）以下、好ましい実施
態様をあげて本発明を詳しく説明する。本発明のインク
は、インク中にキレート試薬を０．０１〜５０ｐｐｍ含
有させることを主な特徴とする。

【００１８】従来インクジェット記録用のインクには、
染料中の金属イオンに起因する目詰まりを防止するため
に、係る金属をマスキングする目的でインク中に、キレ
ート試薬を加えることがなされていた（特開昭５１−８
５８０４及び同５８−８９６６７参照）。

【００１９】しかし、係るインクをバブルジェット記録
に用いると、却ってヘッドの寿命が低減してしまった。
そこで、本発明者らは、ヘッドの寿命とインク中に含有
されるキレート試薬との関係を検討し、インク中に含ま
れるキレート試薬の量を０．０１〜５０ｐｐｍとするこ
とにより、印字性能、信頼性、及び吐出性能全てに優れ
た、特にヘッドの寿命が長く、吐出安定性に優れた記録
が可能となることを知見し、本発明を完成するに到っ
た。

【００２０】本発明者らが、キレート試薬であるエチレ
ンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）をインク中に濃度を変化
させて含有させ、パルス数を変えてヘッドの耐久試験を
行い、ヒーターの表面をＳＥＭで観察した結果、ＥＤＴ
Ａ濃度が高い（１００ｐｐｍ超）時、ヒーターの表面層
（図３，１６−ａ）が徐々に侵食され膜厚が薄くなり、
次第に下層（図３，１６−ｂ）が完全に見える迄に至
り、最終的にはヒーターが断線するに到った。

【００２１】そして、逆にＥＤＴＡを全く含有しない場
合は、ヒーターの表面層が薄くなったり、断線したりす
るようなことは全く観察されなかった。以上のことか
ら、インク中にキレート試薬がある濃度以上含有される
と、係るキレート試薬が気泡の発生・消滅時にヒーター
の表面を侵食し、ヒーターを断線させてヘッドの寿命を
低減させるものと思われる。

【００２２】図１にインク中に含まれるＥＤＴＡの濃度
とヒーター断線パルス、ヘッドの寿命との関係（２×１
０⁹ パルスで終了している）を示す。図からインク中の
ＥＤＴＡ濃度が１００ｐｐｍを超えると、ヒーター断線
が４×１０⁸ パルス以下で起きてしまい、ヘッド寿命が
大幅に短縮されることが判る。

【００２３】又、本発明者は、インク中のＥＤＴＡ濃度
が低過ぎる場合（０．００１ｐｐｍ未満）は、ヒーター
断線に関しては上記のように問題はないものの、今度は
長期記録においてはヘッドの吐出性能の劣化が起こり初
期の吐出性能を維持できず、ヘッド寿命が短縮されるこ
とを知見した。

【００２４】これは長期にわたり、気泡の発生・消滅が
繰り返し行なわれると、たとえインク中の重金属などの
不純物が一定濃度以下であっても、染料の種類や濃度の
違いによってコゲが発生し、特にＯＤの高いインクを作
ろうとすると染料濃度は高くなり、よりコゲやすくなっ
てしまうためと思われる。

【００２５】そして、コゲがヒーター面に付着すると、
ヒーターの熱エネルギーがインクに有効に伝わらないた
め、吐出エネルギーが不足し吐出濃度、吐出量が不足す
るなどの不具合が生じ、ヒーター断線が起きる前にヘッ
ドの寿命が尽きてしまう。

【００２６】これに対して、ＥＤＴＡの濃度を０．０１
ｐｐｍ〜５０ｐｐｍ程度加えたインクは、ヒーター断線
の問題もなく、またヘッドの吐出性能の劣化もなくヘッ
ドの寿命は大幅に長くなった。この領域において、ヘッ
ドの吐出性能の劣化を生じない理由は明らかではない
が、大量の記録により多少のコゲがヒーター面に付着し
ても、微量に含有されるＥＤＴＡの侵食作用によって適
度にコゲが侵食されることにより、ヒーター面にコゲが
大量に付着することがなく、ヒーター面は常に滑らかな
状態にあるからと推測される。

【００２７】本発明のインクに含有されるキレート試薬
は、本発明の効果が得られさえすればよく特に限定され
るものではないが、好ましくはエチレンジアミン四酢酸
（ＥＤＴＡ）、トランス−１，２−シクロヘキサンジア
ミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、エチレンジ
アミン二酢酸（ＥＤＤＡ）、ジオキサオクタンジアミン
四酢酸（ＧＥＤＴＡ）、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）
エチレンジアミン三酢酸（ＨＥＰＴＡ）、Ｎ−（２−ヒ
ドロキシエチル）イミノ二酢酸（ＨＩＤＡ）、ニトリロ
三酢酸（ＮＴＡ）、トリエチレンテトラミン六酢酸（Ｔ
ＴＨＡ）、グリシン、ジヒドロキシエチルグリシン及び
それらの塩（例えばＥＤＴＡ・４Ｎａ）などがあげられ
る。

【００２８】係るキレート試薬のインク中における含有
量は、インク全重量に対して０．０１〜５０ｐｐｍであ
り、好ましくは０．０１〜１０ｐｐｍ、更には、０．０
１〜４ｐｐｍが好ましい。

【００２９】係るキレート試薬の濃度の測定方法は具体
的には原子吸光光度法（Ｋｕｎｋｅｌ，Ｒ．，ｅｔ ａ
ｌ．：Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．４５，１４６５（１９７
３））により、Ｃｕ(II)−キレート試薬の銅イオンを原
子吸光光度法で定量するのが微量のキレート試薬の定量
法として好ましいため、この方法による定量値を本発明
で言うところのキレート試薬濃度とする。また、測定の
ばらつきが問題となる程の低濃度の場合は、インクを濃
縮してから測定すること等も可能である。

【００３０】本発明のインクは、係るキレート試薬の他
に少なくとも記録剤とこれを溶解、又は分散する液媒体
を含有する。記録剤としては染料又は顔料を必要に応じ
て使い分けるが、本発明では好ましくは、水溶性染料が
用いられる。

【００３１】染料としては直接染料、酸性染料、塩基性
染料などあらゆる水溶性染料を用いることができる。染
料の濃度は通常はインク全重量に対して０．１〜１０重
量％の範囲から適宜選択される。

【００３２】本発明のインクに使用される液媒体として
は、水と水溶性有機溶剤を併用することが好ましい。水
溶性有機溶剤としては、インクジェット記録用インクに
一般的に用いられている水溶性有機溶剤が使用される。
つまり、それ自身の蒸気圧が低くインク中の水分の蒸発
速度を減速させると共に、染料などの溶解性も持ち合せ
ていることで固着特性向上剤としての効果もあるものが
好ましい。

【００３３】好ましく用いられる水溶性有機溶剤として
は、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミドなどのアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール
などのケトン又はケトンアルコール類；テトラヒドロフ
ラン、ジオキサンなどのエーテル類；Ｎ−メチル−２−
ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノ
ン、２−ピロリドンなどの含窒素複素環式ケトン類；ポ
リエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなど
のポリアルキレングリコール類；エチレングリコール、
プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチ
レングリコール、１，２，３−ヘキサントリオール、チ
オジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレング
リコールなどのアルキレン基が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、エチレングリ
コールメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリ
コールメチル（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）エーテルなどの多価
アルコールの低級アルキルエーテル類などがあげられ
る。

【００３４】水はインク全重量に対して通常４０〜９
６、好ましくは６０〜９５、より好ましくは７３〜９４
重量％の範囲で使用される。４０重量％より少ないと粘
度が高くなる、滲み易くなる、定着性が劣るなどの問題
が生じ、また９６重量％よりも多いと、蒸発成分が多過
ぎて固着特性が悪化する。また、固着特性を向上させる
ために、蒸発抑制効果のあるもの、染料の溶解度を向上
させるもの、粘度上昇を抑制するものなど、従来使用さ
れていた水溶性有機溶剤とは異なる固着防止剤を使用し
てもよい。

【００３５】この固着防止剤としては、尿素、塩酸トリ
エチルアミンなどのトリエチルアミンの塩、塩酸トリエ
タノールアミンなどのトリエタノールアミンの塩、トル
エンスルホンアミドの誘導体などが用いられる。これら
の固着防止剤は、インク中のインク全重量に対して０．
１〜３０重量％の範囲で適宜選択して使用することが好
ましい。

【００３６】このような固着防止剤を使用することによ
り、水以外の構成成分（溶剤など）の量を極端に少なく
しても、目詰りを起こさずに高信頼性を保つことができ
る。また、インク中の水分量が多いので、記録物のイン
クが蒸発し易くなって、ＯＤ、定着性、印字品位などの
普通紙記録性能に有利に働く。また、尿素などは粘度上
昇を抑制する効果があるので初期吐出特性にも優位性を
発揮する。

【００３７】また、これ以外にも定着性を向上させる溶
剤を使用することがある。このような溶剤を使用したイ
ンクは、記録紙に印字された場合の乾燥性が非常に優れ
る。このような効果が期待できる溶剤としては、好まし
くはメチルアルコール、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などの炭素数１〜
４のアルキルアルコール類；シクロヘキサノールなどの
環状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などのアミド類；アセトン、ジアセ
トンアルコールなどのケトン又はケトンアルコール類；
テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類；Ｎ
−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イ
ミダゾリジノンなどの含窒素複素環式ケトン類；グリセ
リン；脂肪酸アルキロールアミド、チオジグリコール、
Ｎ−アシル−スルコシネートなどが用いられる。

【００３８】尚、これらの物質のうち、エチルアルコー
ルなどのアルコール類は比較的沸点が低いものが多いの
で、インクに熱エネルギーを作用させて吐出させる記録
方法における吐出エネルギー源である発泡の促進剤とな
り、吐出速度を大きくする効果もある。

【００３９】更に、本発明のインクに、界面活性剤を使
用することも可能である。界面活性剤は、インク全重量
に対して通常０．０１〜０．５重量％、好ましくは０．
０１〜０．２重量％の範囲で使用される。

【００４０】本発明に用いられるインクの粘度は、２５
℃において０．７〜１２ｃＰ、好ましくは１〜５ｃＰで
あるものが良い。この範囲外のインクはインクジェット
記録において吐出安定性がやや悪く、特に１２ｃＰを越
えるインクは、その粘度抵抗により被記録材への浸透が
遅く定着性においても不利になるからである。

【００４１】本発明に用いられるインクの表面張力は、
２５℃において２６〜６０ｄｙｎｅ／ｃｍであるものが
良い。表面張力が２６ｄｙｎｅ／ｃｍ未満のインクでは
液滴が吐出したあと、メニスカスを引き戻そうとする力
が弱いか、或いは逆にメニスカスが突出した際に、引き
戻す力が弱いため、泡を抱き込んだり、オリフィス部が
濡れてしまい、ヨレの原因となったりすることがある。
また、６０ｄｙｎｅ／ｃｍを越える表面張力のインクで
は濡れ性が悪く、ヘッドのノズル壁などに対してインク
が濡れず、気泡として残留してしまうことがある。

【００４２】上記のようなインクの構成を探ることによ
って、普通紙対応型バルブジェット記録に用いられるイ
ンクとして、特にヘッド寿命に優れ、かつ、ＯＤ、定着
性、印字品位、固着特性、初期吐出特性、吐出安定性、
吐出速度、周波数応答性の性能に優れたインクの提供が
可能になる。

【００４３】本発明のインクは、熱エネルギーの作用に
より液滴を吐出させて記録を行なうインクジェット記録
方法にとりわけ好適に用いられるが、一般の筆記具用と
しても使用できることは言う迄もない。

【００４４】本発明のインクを用いて記録を行なうのに
好適な方法及び装置としては、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、該熱エネ
ルギーにより液滴を発生させる方法及び装置があげられ
る。

【００４５】その装置の主要部であるヘッド構成例を図
２，３及び４に示す。ヘッド１３はインクを通す溝１４
を有するガラス、セラミックス又はプラスチック板など
と、感熱記録に用いられる発熱ヘッド１５（図ではヘッ
ドが示されているが、これに限定されるものではない）
とを接着して得られる。発熱ヘッド１５は酸化シリコン
などで形成される保護膜１６、アルミニウム電極１７−
１及び１７−２、ニクロムなどで形成される発熱抵抗体
層１８、蓄熱層１９、アルミナなどの放熱性の良い基板
２０より成っている。

【００４６】インク２１は吐出オリフィス（微細孔）２
２迄来ており、不図示の圧力によりメニスカス２３を形
成している。今、電極１７−１，１７−２に電気信号が
加わると、発熱ヘッド１５のｎで示される領域が急激に
発熱し、ここ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が吐出
し、オリフィス２２より記録小滴２４となり、被記録材
２５に向かって飛翔する。図４には図２に示すヘッドを
多数並べたマルチヘッドの外観図を示す。該マルチヘッ
ドはマルチ溝２６を有するガラス板２７と、図２に説明
したものと同様な発熱ヘッド２８を密着して製作されて
いる。

【００４７】尚、図２は、インク流路に沿ったヘッド１
３の断面図であり、図３は図２のＡ−Ｂ線での切断面で
ある。図５に、かかるヘッドを組み込んだインクジェッ
ト記録装置の１例を示す。図５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されて固定端となり、カンチレバ
ーの形態をなす。ブレード６１は記録ヘッドによる記録
領域に隣接した位置に配設される。

【００４８】また、本例の場合、記録ヘッドの移動経路
中に突出した形態で保持される。６２はキャップであ
り、ブレード６１に隣接するホームポジションに配設さ
れ、記録ヘッドの移動方向と垂直な方向に移動して吐出
口面と当接し、キャッピングを行う構成を具備する。更
に６３はブレード６１に隣接して配設されるインク吸収
体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッドの移動経路
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、吸収体６３によって吐出回復部６４が構成
され、ブレード６１及び吸収体６３によってインク吐出
口面の水分、塵埃などの除去が行われる。

【００４９】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であり、６６はこの記録ヘ
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
動可能に係合し、キャリッジ６６の一部はモータ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に沿って
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。

【００５０】５１は被記録材を挿入するための給紙部で
あり、５２は不図示のモータにより駆動される紙送りロ
ーラである。これらの構成によって記録ヘッドの吐出口
面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行す
るにつれて排紙ローラ５３を配した排紙部へ排紙され
る。

【００５１】上記の構成において、記録ヘッド６５が記
録終了などでホームポジションに戻る際、ヘッド回復部
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。この結果、記録ヘッド６５の吐出口面がワイピング
される。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様に移動する。

【００５２】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。上記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。

【００５３】図６は、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４０は供
給用インクを収納したインク収納部、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ならしめ
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のが本発明にと
って好ましい。

【００５４】本発明で使用されるインクジェット記録装
置としては、上記の如き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７に示す如きそれらが
一体になったものにも好適に用いられる。

【００５５】図７において、７０は記録ユニットであっ
て、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の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。７２は、記録ユニット内部を
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５に示す記録ヘッドに代えて用いられ
るものであって、キャリッジ６６に対し着脱自在になっ
ている。

【００５６】

【実施例】以下に、実施例及び比較例をあげて本発明を
更に具体的に説明するが、本発明がこれらのみに限定さ
れるものではない。尚、文中、部又は％の表示は特に指
定のない限り重量基準である。

【００５７】（実施例１〜６，比較例１〜３）表１に示
す各成分をビーカーにて混合し、２５℃にて４時間攪拌
した。この混合物をポアサイズ０．２２μｍのメンブラ
ンフィルターで加圧濾過したものを本発明のインクとし
た。

【００５８】このインクを使って、熱エネルギーの作用
によりインクを吐出させるキヤノンバブルジェットプリ
ンターＢＪＣ−８２０Ｊ（解像度３６０ＤＰＩ，インク
吐出量４５ｐｌ）で、普通紙（キヤノン製ＰＰＣ用紙Ｓ
Ｋ）印字を行ない、定着性、ＯＤ、印字品位、固着特
性、吐出安定性、吐出速度、周波数応答性、初期吐出特
製、ヘッドの寿命の評価を行なって、インクの粘度、表
面張力を判定した。これらの結果を表１に示す。

【００５９】（評価方法及び評価基準） （１）定着性評価 定着性については、ＳＫ紙にプリンターで英数文字を印
字した後、１０，２０，３０，４０，５０及び６０秒後
に濾紙（東洋濾紙製Ｎｏ．２：商標名）で擦り、印字部
が汚れなくなる迄の秒数を基にして判定した。（２０±
５℃、５０±１０％ＲＨにて測定） 〇：１５秒以内 △：１６〜３０秒 ×：３１秒以上。

【００６０】（２）ＯＤ評価 ＳＫ紙に４．５×９ｍｍのベタ印字を行なった後その印
字物を常温常湿で２４時間以上放置し、その印字部をマ
クベス濃度計（ＲＤ９１８）にて測定して、そのＯＤ値
で判定した。

【００６１】〇：ＯＤ値 １．１以上 △：ＯＤ値 ０．８〜１．０ ×：ＯＤ値 ０．８未満。

【００６２】（３）印字品位評価 ＳＫ紙に英数文字を印字した後、１時間以上放置し、そ
の後ドットレベルでの滲みや、エッジのシャープさを２
５℃、６０％ＲＨの環境条件にて評価した。

【００６３】〇：滲みがなくエッジはシャープである △：滲みが多少みられ、エッジも少しぼやけている ×：滲みが多く、ドットもエッジもぼやけている。

【００６４】（４）固着特性評価 プリンターに所定のインクを充填して、１０分間連続し
て英数文字を印字した後、プリントを停止し、キャップ
を施して３０日間放置（放置条件：６０℃，１０±５％
ＲＨ）した後、再び英数文字を印字して初期の印字状態
が再現できる迄の回復操作回数で判定した。

【００６５】 ◎：回復操作なしで初期と同等な印字が可能 〇：１〜５回の回復操作で初期と同等な印字が可能 △：６〜１０回の回復操作で初期と同等な印字が可能 ×：１１回以上の回復操作で初期と同等な印字が可能。

【００６６】（５）吐出安定性、吐出速度、周波数応答
性評価 キヤノン製インクジェット記録用ヘッド評価装置（液滴
の吐出の状況をストロボで同期発光し、顕微鏡テレビカ
メラで観測する装置）を用いて、プリンターで印字する
ヘッド駆動条件と同じ条件で各種インクの吐出速度のば
らつき、吐出速度、周波数応答性を測定してそれぞれ判
定した。

【００６７】（ａ）吐出安定性評価 上記装置によって４ｋＨｚで吐出速度を３０回測定し、
その標準偏差を判定した。

【００６８】〇：標準偏差 ０〜０．４９ｍ／ｓ △：標準偏差 ０．５〜１．０ｍ／ｓ ×：標準偏差 １．１ｍ／ｓ以上。

【００６９】（ｂ）吐出速度評価 上記装置によって４ｋＨｚで吐出速度を３０回測定し、
その平均値を求めて判定した。

【００７０】〇：吐出速度 ７．１〜１５ｍ／ｓ △：吐出速度 ５〜７ｍ／ｓ ×：吐出速度 ５ｍ／ｓ未満。

【００７１】（ｃ）周波数応答性評価 上記装置によって、駆動周波数０．１ｋＨｚで吐出をさ
せ、徐々に周波数を上げてゆき、吐出形状が主滴の存在
しない剣状の不安定な吐出になったところの周波数を測
定し判定した。

【００７２】 〇：周波数応答性 ４ｋＨｚを超えるもの △：周波数応答性 ２〜４ｋＨｚのもの ×：周波数応答性 ２ｋＨｚ未満のもの。

【００７３】（６）初期吐出性評価 １５℃／１０％ＲＨの環境でインクを吐出後、所定時間
キャップ非装着状態を保ち、再度吐出させたときの最初
の数発のインク滴の吐出の様子を見て、吐出状態が良好
でいられる時間で判定した。

【００７４】〇：２０秒を超えるもの △：５〜２０秒のもの ×：５秒未満のもの。

【００７５】（７）ヘッドの寿命 前記装置によって、４ｋＨｚで連続吐出を行ない１０⁷
パルスおきに吐出安定性、吐出速度、周波数応答性の評
価を行ない、連続吐出を行なう前のこれらの評価結果と
異なる性能（〇〜×のランク）に変わったときのパルス
数をヘッド寿命とし、そのパルス数で判定した。

【００７６】 ◎：ヘッド寿命 １．８×１０⁹ を超えるもの 〇：ヘッド寿命 １．５〜１．８×１０⁹ のもの △：ヘッド寿命 ０．８〜１．４９×１０⁹ のもの ×：ヘッド寿命 ０．８×１０⁹ 未満のもの。

【００７７】（８）粘度 Ｅ形粘度計ＶＩＳＣＯＮＩＣ ＥＬＤ（東京計器）を使
用して、２５℃において粘度を測定した。

【００７８】（９）表面張力 協和ＣＢＶＰ式表面張力計Ａ−１型（協和科学）を使用
して、２５℃において表面張力を測定した。

【００７９】

【表１】

【００８０】

【発明の効果】上記のように、本発明によれば、記録ヘ
ッドの信頼性が向上し、高速乾燥性、高記録濃度、高印
字品位を長期間に亘って達成することのできるインク、
これを用いたインクジェット記録方法及び係るインクを
用いたインクジェット記録用機器を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＥＤＴＡ濃度とヒーター断線パルス及びヘッド
の寿命の関係を示す図。

【図２】インクジェット記録装置のヘッド部の横断面
図。

【図３】インクジェット記録装置のヘッド部の縦断面
図。

【図４】図２及び３に示したヘッドをマルチ化したヘッ
ドの外観斜視図。

【図５】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図。

【図６】インクカートリッジの縦断面図。

【図７】インクヘッド、インクカートリッジ一体構造の
記録ユニットを示す斜視図。

【符号の説明】

６１ ワイピング部材 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 ７１ オリフィス先端 ７２ 吐出ヒーター ７３ 基板

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０９Ｄ 11/02 ＰＴＧ 7415−4Ｊ

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録剤及び、これを溶解又は、分散する
   液媒体を含むインクにおいて、該インクがキレート試薬
   をインク全重量に対して０．０１乃至５０ｐｐｍ含有す
   ることを特徴とするインク。
2. 【請求項２】 前記キレート試薬の含有量が、インク全
   重量に対して０．０１乃至１０ｐｐｍである請求項１記
   載のインク。
3. 【請求項３】 前記キレート試薬の含有量が、インク全
   重量に対して０．０１乃至４ｐｐｍである請求項１記載
   のインク。
4. 【請求項４】 前記キレート試薬が、エチレンジアミン
   四酢酸（ＥＤＴＡ）である請求項１記載のインク。
5. 【請求項５】 前記インクが、インクジェット記録用の
   ものである請求項１記載のインク。
6. 【請求項６】 前記インクが、該インクに熱エネルギー
   を作用させてインク滴を吐出させる方法に用いるもので
   ある請求項１記載のインク。
7. 【請求項７】 前記インクの粘度が、２５℃において１
   至５ｃＰの範囲である請求項１記載のインク。
8. 【請求項８】 前記インクの粘度が、２５℃において
   ０．７乃乃至２ｃＰの範囲である請求項１記載のイン
   ク。
9. 【請求項９】 前記インクの表面張力が、２５℃におい
   て２６乃至６０ｄｙｎｅ／ｃｍの範囲である請求項１記
   載のインク。
10. 【請求項１０】 前記インクの水の含有量が、インク全
    重量に対して４０乃至９６重量％の範囲である請求項１
    記載のインク。
11. 【請求項１１】 前記インクの水の含有量が、インク全
    重量に対して６０乃至９５重量％の範囲である請求項１
    記載のインク。
12. 【請求項１２】 前記インクの水の含有量が、インク全
    重量に対して７３乃至９４重量％の範囲である請求項１
    記載のインク。
13. 【請求項１３】 インクをインク滴として吐出させて記
    録を行なうインクジェット記録方法において、該インク
    が、記録剤及び、これを溶解又は、分散する液媒体を含
    有し、且つキレート試薬をインク全重量に対して０．０
    １乃至５０ｐｐｍ含有することを特徴とするインクジェ
    ット記録方法。
14. 【請求項１４】 前記キレート試薬が、エチレンジアミ
    ン四酢酸（ＥＤＴＡ）である請求項１３記載のインクジ
    ェット記録方法。
15. 【請求項１５】 前記記録方法が、前記インクに熱エネ
    ルギーを作用させてインク滴を吐出させる方法である請
    求項１３記載のインクジェット記録方法。
16. 【請求項１６】 インクを収容するインク収容部及び、
    該インクをインク滴として吐出させるためのヘッド部を
    具備するインクジェット記録ユニットにおいて、該イン
    クが請求項１乃至１２の何れかに記載のものであること
    を特徴とするインクジェット記録ユニット。
17. 【請求項１７】 前記ヘッド部が、インクに熱エネルギ
    ーを作用させてインク滴を吐出させるヘッド有するもの
    でる請求項１６記載のインクジェット記録ユニット。
18. 【請求項１８】 前記インクを収容するインク収容部を
    具備するインクジェット記録ユニットのインクカートリ
    ッジにおいて、該インクが請求項１乃至１２の何れかに
    記載のものであることを特徴とするインクカートリッ
    ジ。
19. 【請求項１９】 前記インクを収容するインク収容部
    と、該インクをインク滴として吐出させるためのヘッド
    部を有する記録ユニットを具備するインクジェット記録
    装置において、該インクが請求項１乃至１２の何れかに
    記載のものであることを特徴とするインクジェット記録
    装置。
20. 【請求項２０】 前記ヘッド部が、インクに熱エネルギ
    ーを作用させてインク滴を吐出させるヘッドを有するも
    のである請求項１９記載のインクジェット記録装置。
21. 【請求項２１】 前記インクを収容するインク収容部を
    具備するインクカートリッジと、該インクをインク滴と
    して吐出させるための記録ヘッドを具備するインクジェ
    ット記録装置において、該インクが請求項１乃至１２の
    何れかに記載のものであることを特徴とするインクジェ
    ット記録装置。
22. 【請求項２２】 前記インクカートリッジが、該インク
    カートリッジに収容したインクを前記記録ヘッドに供給
    するインク供給部を有するものである請求項２１記載の
    インクジェット記録装置。
23. 【請求項２３】 前記記録ヘッドが、インクに熱エネル
    ギーを作用させてインク滴を吐出させるヘッドを有する
    ものである請求項２１又は２２に記載のインクジェット
    記録装置。