JPH093372A

JPH093372A - 記録媒体液

Info

Publication number: JPH093372A
Application number: JP15159595A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Matsumoto; 健松本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-06-19
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、特に通電発熱型インクジェット記
録方式に用いた場合に、導電性の記録媒体液の吐出安定
性，インク流路中の安定性，保存安定性等一般的な要求
性能を満たすとともに、インクの粘度上昇とインク中の
成分比率の変化が相殺されるように水溶性高沸点溶剤を
添加し、更にその添加比率を最適化することによってノ
ズル穴近傍のインクの比抵抗の経時変化を抑え優れた間
欠吐出安定性を有しノズル穴の目詰まりを起こさず長期
に渡って安定した噴射が可能でかつ滲みの少ない安定し
た高品質記録を実現する記録媒体液の提供を目的とす
る。【構成】本発明の記録媒体液は、色素と、比抵抗調整
剤と、前記色素及び前記比抵抗調整剤を溶解又は分散す
る液媒体と、を含有する記録媒体液であって、前記記録
媒体液中に沸点が１６０℃〜４００℃，好適には１８０
℃〜３６０℃の水溶性高沸点溶剤を含有する構成を有し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、筆記用具又はプリンタ
等、種々の記録用具に使用される記録媒体液に関する。
特に、記録ヘッドのオリフィスから液滴を飛翔させて記
録を行うインクジェット記録方式のプリンタ（以下イン
クジェットプリンタという）等の記録用具に好適な記録
媒体液（以下インクという）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリンタ等の記録用具では高速
化，低騒音化，カラー化等の要求が益々高まってきてお
り、これを満足するものとして記録ヘッドのオリフィス
から液滴を飛翔させて記録を行うインクジェットプリン
タが注目されてきている。このインクジェットプリンタ
の記録ヘッド（以下インクジェットヘッドという）のイ
ンク吐出原理としては、ピエゾ素子を用いたカイザー方
式や静電方式等、数多くのものが提案されている。中で
も、通電発熱方式は構成が簡単で広く利用されている。
この通電発熱方式のインクジェットヘッド（以下通電発
熱型インクジェットヘッドという）は、一対の通電発熱
用電極に導電性のインクを介して電流を流し、ジュール
熱により導電性のインクを加熱沸騰させ、沸騰気泡の圧
力により導電性のインクをノズル穴から印刷用紙等の記
録媒体に一定量のインクを付着させるものである。

【０００３】以下に通電発熱型インクジェットヘッドに
ついて、図面を参照しながら説明する。図３は通電発熱
型インクジェットヘッドの主要部断面図である。１は通
電発熱型インクジェットヘッド、２は共通インク室（図
示せず）に連通された幅、高さ共に３０〜８０μｍで形
成されたインク流路、３はインク流路２の一端部に開口
された後述するインク７を吐出するオリフィス（以下ノ
ズル穴という）、４ａ，４ｂはインク流路３の内壁部に
各々厚み約１０μｍ、縦幅約２０μｍ、横幅約４０μｍ
の電極寸法を持って並設されたインク７に所定の電流／
電圧を印加する通電発熱用電極、５は通電発熱用電極４
ａ，４ｂと後述するプリンタ印字制御回路６を電気的に
接続するリード線、６は制御回路（図示せず）からの印
字信号に応じて所定の電流／電圧をリード線５を介して
通電発熱用電極４ａ，４ｂに印加するプリンタ印字制御
回路、７は共通インク室からインク流路２を通りノズル
穴３の先端まで供給されたインク、８はノズル穴３の前
方１mm程度の位置に配置された印刷用紙等の記録媒体で
ある。ここで、通電発熱用電極４ａ，４ｂとしては、一
般に適当な酸素過電圧を持ち耐腐食性に優れるＡｕ，Ｐ
ｔ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｔｉ等が利用されている。中でもＴｉ
は最も耐腐食性に優れるため好適に使用されている。ま
た、この通電発熱型電極４ａ，４ｂは、インク流路２内
にメッキ法や真空蒸着法等の物理法によって薄膜形成さ
れている。

【０００４】以上のように構成された従来の通電発熱型
インクジェットヘッドについて、以下その動作を図面を
参照しながら説明する。図４（ａ）は通電発熱型インク
ジェットヘッドの通電発熱用電極間に所定の電流／電圧
を印加開始した状態を示す模式図であり、図４（ｂ）は
通電発熱型インクジェットヘッドの気泡発生状態を示す
模式図であり、図４（ｃ）は通電発熱型インクジェット
ヘッドの気泡成長状態及びインク吐出状態を示す模式図
であり、図４（ｄ）は通電発熱型インクジェットヘッド
の気泡縮小状態を示す模式図であり、図４（ｅ）は通電
発熱型インクジェットヘッドの気泡消滅状態を示す模式
図である。図４（ａ）〜（ｅ）において、９は通電発熱
用電極４ａ，４ｂ間に供給されたインク７に発生した気
泡、１０はノズル穴５から吐出されたインク滴である。
まず、プリンタ印字制御回路６は、制御回路（図示せ
ず）からの印字信号に従って、通電発熱用電極４ａ，４
ｂ間に周波数１００ｋ〜１０ＭＨｚ，電圧レベル１０〜
５０Ｖの交流信号電圧を印加する。これにより、図４
（ａ）中矢印Ｉで示すように、通電発熱用電極４ａ，４
ｂ間に供給されたインク７に、交互に電流値１０ｍＡ程
度の電流が流される。ここで、周波数２ＭＨｚの交流信
号電圧を印加した場合には、１周期５００nsecで交互に
電流が通電される。これを５〜１０μsec の間連続的に
行うことによりインク７はインク７自身の比抵抗Ｒによ
ってｗ＝Ｖ₂／（Ｒ×ｔ）なるジュール熱を発生し、イ
ンク７の温度が１５０〜２００℃程度に上昇する。次い
で、図４（ｂ）に示すように、インク７がジュール熱に
よって加熱沸騰することで、通電発熱用電極４ａ，４ｂ
間に気泡９が生成する。次いで、図４（ｃ）に示すよう
に、気泡９の成長によってインク７内に発生した沸騰圧
力によってノズル穴３からインク滴１０が吐出される。
次いで、インク滴１０が吐出した後、通電発熱用電極４
ａ，４ｂ間に交流信号電圧を印加すると同時に、図４
（ｄ）に示すように、気泡９は急激に冷却し縮小し、消
滅する。最後に、図４（ｅ）に示すように、インク７が
共通インク室より毛管現象によりインク流路２に供給さ
れ、インク７は充填されインク７の吐出動作は完了す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のインクの構成では、該通電発熱型インクジェットヘッ
ドのノズル穴において導電性のインクが大気と接触する
ことによって、インクの粘度上昇によるイオンのモビリ
ティ変化、あるいはインク中の成分比率の変化による電
解質濃度の変化等が生じて該インクの比抵抗が変動し、
インクの通電自己発熱における沸騰気泡が変動するの
で、印字ドット径が一定にならず印字品質に大きな悪影
響を与えてしまい、特に、ある吐出から次の吐出までに
時間間隔があるとき、その時間間隔によって、次の吐出
が不安定になり、記録性等の信頼性が低下するという問
題点を有していた。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、特に通電発熱型インクジェット記録方式に用いた場
合に、従来困難とされていた導電性の記録媒体液の吐出
安定性，インク流路中の安定性，保存安定性等一般的な
要求性能を満たすとともに、水分蒸発にともなうインク
の粘度上昇とインク中の成分比率の変化が相殺されるよ
うに、沸点が１６０〜４００℃，好適には１８０℃〜３
６０℃の水溶性高沸点溶剤を添加し、更にその添加比率
を最適化することによって、ノズル穴近傍のインクの比
抵抗の経時変化を抑え、優れた間欠吐出安定性を有し、
ノズル穴の目詰まりや経時的変化を起こさず、長期に渡
って安定した噴射が可能であり、かつ滲みの少ない安定
した高品質記録を実現する記録媒体液を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は以下の構成からなる。すなわち、本発明の請
求項１に記載の記録媒体液は、色素と、比抵抗調整剤
と、色素及び比抵抗調整剤を溶解又は分散する液媒体
と、を含有する記録媒体液であって、記録媒体液中に沸
点が１６０℃〜４００℃，好適には１８０℃〜３６０℃
の水溶性高沸点溶剤を含有する構成を有している。

【０００８】本発明の請求項２に記載の記録媒体液は、
請求項１において、水溶性高沸点溶剤がグリセリンであ
る構成を有している。

【０００９】本発明の請求項３に記載の記録媒体液は、
請求項１において、水溶性高沸点溶剤がジメチルサルフ
ォキサイドである構成を有している。

【００１０】本発明の請求項４に記載の記録媒体液は、
請求項１乃至３の内いずれか１において、記録媒体液１
００重量部中、水溶性高沸点溶剤が１〜２０重量部，好
適には１〜１０重量部含有されている構成を有してい
る。

【００１１】本発明の請求項５に記載の記録媒体液は、
請求項１乃至４の内いずれか１において、液媒体１００
重量部中に、水が１０〜９０重量部，好適には１０〜７
０重量部、多価アルコールが１〜６０重量部，好適には
２０〜５０重量部含有されている構成を有している。

【００１２】本発明の請求項６に記載の記録媒体液は、
請求項１乃至５の内いずれか１において、記録媒体液の
粘度が１〜１５cp，好適には１〜１０cpで、及び／又
は、記録媒体液の表面張力が２５〜６０dyne/cm ，好適
には２８〜５５dyne/cm の範囲にある構成を有してい
る。

【００１３】ここで、本発明に使用される水溶性高沸点
溶剤としては、沸点（boiling point（以下b.p.とい
う））が１６０〜４００℃，好適には１８０℃〜３６０
℃，更に好適には２４０〜３６０℃のものが望ましい。
水溶性高沸点溶剤の沸点が２４０℃より小さくなるにつ
れ比抵抗の変化を抑制する能力が低下する傾向が認めら
れ、特に１６０℃より小さくなるとその傾向が著しくな
り、水溶性高沸点溶剤の沸点が３６０℃より大きくなる
につれ高粘度、低溶解性になる傾向が認められ、特に４
００℃より大きくなるとその傾向が著しくなるので、い
ずれも好ましくない。また、水溶性高沸点溶剤として
は、水混和性があり蒸気圧の低いものが有効である。蒸
発し難く、インクの組成の変化が少ないからである。こ
れら水溶性高沸点溶剤としては、例えば、トリエタノー
ルアミン（b.p.＝３６０℃），グリセリン（b.p.＝２９
０℃），エチレングリコール（b.p.＝１９８℃），プロ
ピレングリコール（b.p.＝１８８℃），ジエチレングリ
コール（b.p.＝２４４℃），トリエチレングリコール
（b.p.＝２７８℃），テトラエチレングリコール（b.p.
＝３２７℃），トリエチレングリコールモノメチルエー
テル（b.p.＝２４９℃），トリエチレングリコールモノ
エチルエーテル（b.p.＝２５６℃），ジメチルサルフォ
キサイド（b.p.＝１８９℃），２−ピロリドン（b.p.＝
２４５℃）等が挙げられる。これら水溶性高沸点溶剤
は、後述するシャーレ試験により５時間後までの比抵抗
の変動が２０％以内になるような組成比で含有される。
具体的には、所望する比抵抗にもよるが、水溶性高沸点
溶剤の含有量は、記録媒体液１００重量部中１〜２０重
量部，好適には１〜１０重量部とされるのが望ましい。
水溶性高沸点溶剤の含有量が記録媒体液１００重量部中
１重量部より小さくなるにつれ比抵抗の変化を抑制する
効果が低下する傾向が認められ、水溶性高沸点溶剤の含
有量が記録媒体液１００重量部中１０重量部より大きく
なるにつれ染料の溶解安定性が悪化する傾向が認めら
れ、特に２０重量部より大きくなるとその傾向が著しく
なるので、いずれも好ましくない。

【００１４】本発明に使用される色素としては、イエロ
ー，マゼンタ，シアン，ブラックの内いずれか１を記録
する従来公知の染料や顔料の多くのものが有効である。
例えば、直接染料，塩基性染料，酸性染料，分散染料，
反応性染料，スピリット染料等の各種染料及びカーボン
ブラック，フタロシアニンブルー，ジオキサンイエロ
ー，キナクリドンレッド等の各種顔料等が挙げられる。
これら色素の含有量としては、記録媒体液１００重量部
中０．１〜２０重量部，好適には１〜１０重量部とされ
るのが望ましい。色素の含有量が記録媒体液１００重量
部中１重量部より小さくなるにつれ印字濃度が低下する
傾向が認められ、特に０．１重量部より小さくなるとそ
の傾向が著しくなり、色素の含有量が記録媒体液１００
重量部中１０重量部より大きくなるにつれ溶解性が悪く
なる傾向が認められ、特に２０重量部より大きくなると
その傾向が著しくなるので、いずれも好ましくない。

【００１５】本発明に使用される液媒体としては、水及
び水と混合しうる有機溶剤が挙げられる。水と混和しう
る有機溶剤としては、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
ル等のアルキルアルコール，アセトン，ジアセトンアル
コール等のケトン又はケトアルコール，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，テトラヒ
ドロフラン，ジオキサン等のエーテル類，エチレングリ
コールモノメチルエーテル，エチレングリコールモノエ
チルエーテル等のエーテルアルコール類等が挙げられ
る。これら有機溶剤は所望の物性値に合わせて必要量混
和される。具体的には、水と混合し得る有機溶剤の含有
量としては、通常、液媒体１００重量部中０．１〜９０
重量部，好適には１〜８０重量部とされるのが望まし
い。水と混合し得る有機溶剤の含有量が液媒体１００重
量部中１重量部より小さくなるにつれ物性値の調整が困
難になる傾向が認められ、特に０．１重量部より小さく
なるとその傾向が著しくなり、水と混合し得る有機溶剤
の含有量が液媒体１００重量部中８０重量部より大きく
なるにつれ染料の溶解安定性が悪化する傾向が認めら
れ、特に９０重量部より大きくなるとその傾向が著しく
なるので、いずれも好ましくない。

【００１６】これらの有機溶剤の中で水より沸点の高い
ものは、ノズル穴先端の乾燥防止のための湿潤剤として
の機能を有するものであるが、本発明に特に好適に使用
される湿潤剤として多価アルコール類が挙げられる。多
価アルコール類湿潤剤として具体的に示せば、例えばポ
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，例えばエチレングリコー
ル，プロピレングリコール，ブチレングリコール，ヘキ
シレング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，例えばエチレングリコ
ールメチルエーテル，ジエチレングリコールメチルエー
テル，ジエチレングリコールエチルエーテル等のジエチ
レングリコールの低級アルキルエーテル，グリセリン等
が挙げられる。本発明において、特に好適に使用される
液媒体としては、液媒体１００重量部中水が１０〜９０
重量部，好適には１０〜７０重量部、多価アルコールが
１〜６０重量部，好適には２０〜５０重量部、その他水
と混和しうる有機溶剤が０．１〜９０重量部，好適には
１〜７０重量部，更に好適には１〜５０重量部の範囲で
構成されるものが挙げられる。水の含有量が液媒体１０
０重量部中１０重量部より小さくなるにつれ他の構成成
分の溶解性が悪化する傾向が認められ、水の含有量が液
媒体１００重量部中７０重量部より大きくなるにつれ物
性値の調整が困難になる傾向が認められ、特に９０重量
部より大きくなるとその傾向が著しくなるので、いずれ
も好ましくない。多価アルコールの含有量が液媒体１０
０重量部中２０重量部より小さくなるにつれ湿潤効果が
低下する傾向が認められ、特に１重量部より小さくなる
とその傾向が著しくなり、多価アルコールの含有量が液
媒体１００重量部中５０重量部より大きくなるにつれ物
性値の調整が困難になる傾向が認められ、６０重量部よ
り大きくなると特にその傾向が著しくなるので、いずれ
も好ましくない。有機溶剤の含有量が液媒体１００重量
部中１重量部より小さくなるにつれ物性値の調整が困難
になる傾向が認められ、特に０．１重量部より小さくな
るとその傾向が著しくなり、有機溶剤の含有量が液媒体
１００重量部中５０重量部より大きくなるにつれ物性値
の調整が困難になる傾向が認められ、特に９０重量部よ
り大きくなるとその傾向が著しくなるので、いずれも好
ましくない。

【００１７】通電発熱型インクジェットプリンタにおい
ては、記録媒体液に導電性を持たせることが必要不可欠
である。従って、本発明の記録媒体液は、使用目的にあ
った比抵抗値となるように記録媒体液が調合される必要
がある。このような比抵抗値を有する記録媒体液を得る
ために所望に応じて必要量添加される比抵抗調整剤とし
ては、例えば、塩化アンモニウム，酢酸アンモニウム，
塩化ナトリウム，塩化カリウム，塩化リチウム，過塩素
酸リチウム，臭化カリウム等の無機塩，ジエタノールア
ミン，トリエタノールアミン，ジメチルアミン塩酸塩等
の水溶性アミン類，テトラメチルアンモニウムクロライ
ド，テトラエチルアンモニウムブロマイド等の４級アン
モニウム塩が挙げられる。これら比抵抗調整剤の含有量
は、その塩の解離度と、所望する比抵抗値に依存して適
宜決定される。

【００１８】本発明の記録媒体液は、液物性を調整する
ために他の添加剤としてｐＨ調整剤，粘度調整剤，表面
張力調整剤を使用してもよい。

【００１９】本発明の記録媒体液のｐＨ値としては、６
〜１０，好適には７〜９とされるのが望ましい。本発明
の記録媒体液のｐＨ値が７より小さくなるにつれ染料の
溶解安定性が低下する傾向が認められ、特に６より小さ
くなるとその傾向が著しくなり、本発明の記録媒体液の
ｐＨ値が９より大きくなるにつれ染料の退色が発生する
傾向が認められ、特に１０より大きくなるとその傾向が
著しくなるので、いずれも好ましくない。このようなｐ
Ｈ値に調整するために、本発明において特に好適に使用
されるｐＨ調整剤としては、調合される記録媒体液に悪
影響を及ぼさずに所望のｐＨ値に制御できるものであれ
ば大概ものを挙げることができる。具体的には、低級ア
ルカノールアミン，例えばアルカリ金属水酸化物等の１
価の水酸化物，水酸化アンモニウム等が挙げられる。

【００２０】本発明の記録媒体液の特に好適な粘度は１
〜１５cp，好適には１〜１０cp，更に好適には１〜５cp
とされるのが望ましい。記録媒体液の粘度が１cpより小
さくなるにつれ各特性を満たす調合が困難になる傾向が
認められ、記録媒体液の粘度が５cpより大きくなるにつ
れインク滴のノズル穴からの吐出に不都合が生じる傾向
が認められ、特に１５cpより大きくなるとその傾向が著
しくなるので、いずれも好ましくない。このような粘度
に調整する粘度調整剤としては、使用される液媒体及び
色素に悪影響を及ぼさないで効果的なものであれば通常
知られているものの中の全てが使用可能である。具体的
には、ポリビニルアルコール，ヒドロキシプロピルセル
ロース，カルボキシメチルセルロース，ヒドロキシエチ
ルセルロース，メチルセルロース，水溶性アクリル樹
脂，ポリビニルピロリドン，アラビアゴムスターチ等が
好適なものとして挙げられる。

【００２１】本発明の記録媒体液の特に好適な表面張力
は２５〜６０dyne/cm ，好適には２８〜５５dyne/cm ，
更に好適には３０〜４５dyne/cm の範囲とされるのが望
ましい。記録媒体液の表面張力が３０dyne/cm より小さ
くなるにつれ印字の細線滲みが悪化し、印字濃度が低下
する傾向が認められ、特に２５dyne/cm より小さくなる
とその傾向が著しくなり、記録媒体液の表面張力が４５
dyne/cm より大きくなるにつれ重ね印字の色滲み性が低
下する傾向が認められ、特に６０dyne/cm より大きくな
るとその傾向が著しくなるので、いずれも好ましくな
い。このような表面張力に調整する表面張力調整剤とし
ては、使用される液媒体及び色素に悪影響を及ぼさない
で効果的なものであれば通常知られているものの中の全
てが使用可能である。本発明において好適に使用される
表面張力調整剤としては、ポリエチレングリコールアル
キルエーテル硫酸，エステル塩，高級アルコール硫酸
塩，ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物等のアニオ
ン系，ポリ２−ビニルピリジン誘導体，ポリ４−ビニル
ピリジン誘導体等のカチオン系，及びポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル，ポリオキシエチレンアルキルフェ
ニルエーテル，ポリオキシエチレンアルキルエステル，
ポリオキシエチレンソルビタンモノアルキルエステル，
ポリオキシエチレンアルキルアミン等のノニオン系の界
面活性剤が挙げられる。これらの界面活性剤の他、ジエ
タノールアミン，プロパノールアミン，モルホリン酸等
のアミン酸，水酸化アンモニウム，水酸化ナトリウム等
の塩基性物質，Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の置換ピ
ロリドン等も有効に使用される。これらの表面張力調整
剤は、所望の表面張力を有する記録媒体液が調合される
ように、互いに又は他の構成成分に悪影響を及ぼさない
範囲内において必要に応じて２種以上混合して使用して
もよい。これら表面張力調整剤の含有量は種類、調合さ
れる記録媒体液の他の構成成分種及び所望される記録性
に応じて適宜決定されるものであるが、記録媒体液１０
０重量部に対して、通常は０．０００１〜１０重量部，
好適には０．００１〜５重量部とされるのが望ましい。
表面張力調整剤の含有量が記録媒体液１００重量部に対
して０．００１重量部より小さくなるにつれ表面張力の
調整が困難になる傾向が認められ、０．０００１重量部
より小さくなると特にその傾向が著しくなり、表面張力
調整剤の含有量が記録媒体液１００重量部に対して５重
量部より大きくなるにつれノズル穴でのインク目詰まり
を起こす傾向が認められ、１０重量部より大きくなると
特にその傾向が著しくなるので、いずれも好ましくな
い。

【００２２】粘度調整剤，表面張力調整剤を含まないで
調合された記録媒体液がこの範囲を外れた場合に、上記
した調整剤で調整することが望ましい。

【００２３】本発明において使用される記録媒体液に
は、上記のような添加剤が所望に応じて必要量添加され
るが、更に記録媒体に付着する場合の記録媒体被膜の形
成性に被膜強度に優れたものを得るために、例えばアル
キッド樹脂，アクリル樹脂，アクリルアミド樹脂，ポリ
ビニルアルコール，ポリビニルピロリドン等の樹脂重合
体が添加されてもよい。

【００２４】本発明の記録媒体液の好ましい使用方法と
しては、前記の通電発熱型インクジェット記録方式で示
したが、本発明の記録媒体液はこの用途に限定されず、
他のインクジェット記録方式の記録媒体液としても有用
であるとともに、インクジェット記録方式以外の記録媒
体液、例えばその他のプリンタや筆記用具の記録媒体液
としても有用であることは勿論である。

【００２５】また、本発明の記録媒体液は、紙，プラス
チックシートその他の任意の記録媒体に使用できるもの
である。

【００２６】

【作用】この構成によって、沸点１６０〜４００℃，好
適には１８０℃〜３６０℃の水溶性高沸点溶剤が含有さ
れていることにより、水分蒸発にともなうインクの粘度
上昇による比抵抗の上昇と、同時にインク中の電解質の
増加による比抵抗の低下が相殺されるため、ノズル穴の
目詰まりや経時的変化を起こさず、長期に渡って安定し
た噴射が可能であり、かつ滲みを少なくすることができ
る。

【００２７】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面等を参
照しながら説明する。

【００２８】（実施例１）（表１）に本実施例の記録媒
体液の組成を示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】まず、比抵抗調整剤としてモノエタノール
アミン硫酸塩１０重量部を液媒体としての水７８重量部
に溶解させ、次いで、色素（又は染料）としてＣ．Ｉ．
フードブラック２を３重量部加え１時間撹拌し、更に水
溶性高沸点溶剤としてグリセリン５重量部，湿潤剤とし
てイソプロピルアルコール４重量部を加えて４０℃にて
３時間撹拌した。その後、水酸化ナトリウム水溶液でｐ
Ｈが７．４になるよう調整した後、ポアサイズ０．４５
μｍのフロロポアフィルター（住友電工（株）製）にて
加圧濾過して本発明の記録媒体液（Ａ）を得た。

【００３１】以上のように製造された本実施例の記録媒
体液について、その大気接触による比抵抗の変動につい
て調べた。以下その結果について図面を参照しながら説
明する。図１（ａ）はノズル穴近傍モデルの模式図であ
り、図１（ｂ）は図１（ａ）と単位インク体積当りの大
気接触面積が等しいシャーレを用いたノズル穴近傍モデ
ルの模式図である。図１（ａ），（ｂ）において、１１
はノズル穴近傍モデル、１２はシャーレを用いたノズル
穴近傍モデルである。図１（ｂ）に示したシャーレ（単
位インク体積当りの大気接触面積が１．１×１０
³ｍ^-1）に記録媒体液（Ａ）を満たし、室温２５℃、湿
度６５％ＲＨの環境下で比抵抗の経時変化を測定した。
その結果を図２に示す。図２はノズル穴近傍モデルを用
いた導電性の記録媒体液の比抵抗の経時変化を示す特性
図である。また、記録性については、５ｋＨｚの連続作
動による連続吐出安定性，５ｋＨｚの信号を２秒間隔，
１分間隔，１２０分間隔で与えた場合の間欠吐出安定
性，２か月間自然放置後に１００パルスの予備吐出後初
の入力信号に対する吐出応答性，印字品位について評価
した。評価方法は、印字ドット抜け，ドット径の不安
定，不吐出等がみられず良好であったものは◎、最初の
数ドットにドット径の変動がある他は良好であったもの
は○、最初の数ドットにドット抜け、不吐出がみられた
ものは△、最初の数〜１０数ドットが不吐出であったも
のは×として評価した。尚、評価装置としては、図３に
示した通電発熱型インクジェットヘッドを用いた。ま
た、この評価装置の記録条件としては（表２）に示す条
件とした。

【００３２】

【表２】

【００３３】これらの評価結果を（表３）に示す。

【００３４】

【表３】

【００３５】この図２から明らかなように、本実施例の
記録媒体液は、約６０分までは経時的に比抵抗が減少し
たもののそれ以降は略同じ値で安定であった。また、
（表３）から明らかなように、連続吐出安定性，間欠吐
出安定性，２か月間放置後の吐出応答性いずれも良好で
あった。

【００３６】以上のように本実施例によれば、インクの
粘度上昇とインク中の成分比率の変化が相殺されるよう
に水溶性高沸点溶剤を含有させかつ含有量を最適化する
ことで、ノズル穴近傍のインクの比抵抗の経時変化を抑
えると共にノズル穴の目詰まりや経時的変化を防止で
き、優れた間欠吐出安定性を有しかつ長期に渡って安定
した噴射が可能であり、かつ滲みの少ない安定した高品
質記録を行うことができた。

【００３７】（実施例２）（表１）に示した組成の記録
媒体液を実施例１と同様な方法で調整し、本実施例の記
録媒体液（Ｂ）を得た。

【００３８】以上のように製造された本実施例の記録媒
体液について、その大気接触による比抵抗の変動につい
て調べた。以下その結果について説明する。

【００３９】本実施例の記録媒体液を第１実施例と同様
にして大気接触による比抵抗の変動を調べた。その結果
を図２及び（表３）に示した。

【００４０】この図２から明らかなように、本実施例の
記録媒体液は、約１０分までは経時的に比抵抗が減少し
たもののそれ以降は比抵抗値が上昇した。また（表３）
から明らかなように、連続吐出安定性，間欠吐出安定
性，２か月間放置後の吐出応答性いずれも良好であっ
た。

【００４１】以上のように本実施例によれば、インクの
粘度上昇とインク中の成分比率の変化が相殺されるよう
に水溶性高沸点溶剤を含有させかつ含有量を最適化する
ことで、ノズル穴近傍のインクの比抵抗の経時変化を抑
えると共にノズル穴の目詰まりや経時的変化を防止で
き、優れた間欠吐出安定性を有しかつ長期に渡って安定
した噴射が可能であり、かつ滲みの少ない安定した高品
質記録を行うことができた。

【００４２】（実施例３）（表１）に示した組成の記録
媒体液を実施例１と同様な方法で調整し、本実施例の記
録媒体液（Ｃ）を得た。

【００４３】以上のように製造された本実施例の記録媒
体液について、その大気接触による比抵抗の変動につい
て調べた。以下その結果について説明する。

【００４４】本実施例の記録媒体液を第１実施例と同様
にして大気接触による比抵抗の変動を調べた。その結果
を図２及び（表３）に示した。

【００４５】この図２から明らかなように、本実施例の
記録媒体液は、約１０分までは経時的に比抵抗が急激に
減少しそれ以降は比抵抗値が徐々に減少した。また、
（表３）から明らかなように、連続吐出安定性，間欠吐
出安定性，２か月間放置後の吐出応答性いずれも良好で
あった。

【００４６】以上のように本実施例によれば、インクの
粘度上昇とインク中の成分比率の変化が相殺されるよう
に水溶性高沸点溶剤を含有させかつ含有量を最適化する
ことで、ノズル穴近傍のインクの比抵抗の経時変化を抑
えると共にノズル穴の目詰まりや経時的変化を防止で
き、優れた間欠吐出安定性を有しかつ長期に渡って安定
した噴射が可能であり、かつ滲みの少ない安定した高品
質記録を行うことができた。

【００４７】（実施例４）イソプロピルアルコールの代
わりにジメチルサルフォキサイドを用い、（表１）に示
した組成の記録媒体液を実施例１と同様な方法で調整
し、本実施例の記録媒体液（Ｄ）を得た。

【００４８】以上のように製造された本実施例の記録媒
体液について、その大気接触による比抵抗の変動につい
て調べた。以下その結果について説明する。

【００４９】本実施例の記録媒体液を第１実施例と同様
にして大気接触による比抵抗の変動を調べた。その結果
を図２及び（表３）に示した。

【００５０】この図２から明らかなように、本実施例の
記録媒体液は、約１０分までは経時的に比抵抗が急激に
減少しそれ以降は比抵抗値が徐々に減少した。また、
（表３）から明らかなように、連続吐出安定性，間欠吐
出安定性，２か月間放置後の吐出応答性いずれも良好で
あった。

【００５１】以上のように本実施例によれば、インクの
粘度上昇とインク中の成分比率の変化が相殺されるよう
に水溶性高沸点溶剤を含有させかつ含有量を最適化する
ことで、ノズル穴近傍のインクの比抵抗の経時変化を抑
えると共にノズル穴の目詰まりや経時的変化を防止で
き、優れた間欠吐出安定性を有しかつ長期に渡って安定
した噴射が可能であり、かつ滲みの少ない安定した高品
質記録を行うことができた。

【００５２】（比較例１）第１実施例の記録媒体液の成
分中、水溶性高沸点溶剤であるグリセリンを除いた以外
は第１実施例と同様にして第１比較例の記録媒体液
（Ｅ）を得た。

【００５３】以上のように製造された第１比較例の記録
媒体液について、その大気接触による比抵抗の変動につ
いて調べた。以下その結果について説明する。

【００５４】第１比較例の記録媒体液を第１実施例と同
様にして大気接触による比抵抗の変動を調べた。その結
果を図２及び（表３）に示した。

【００５５】この図２から明らかなように、第１比較例
の記録媒体液は、約１０分までは経時的に比抵抗が急激
に減少しそれ以降は比抵抗値が徐々に減少した。また、
（表３）から明らかなように、連続吐出安定性，２か月
間放置後の吐出応答性いずれも良好であったが、間欠吐
出安定性，特に１２０分後の間欠吐出性に劣っているこ
とがわかった。

【００５６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、色素と、
比抵抗調整剤と、色素及び比抵抗調整剤を溶解又は分散
する液媒体と、を含有する記録媒体液であって、記録媒
体液中に沸点が１６０℃〜４００℃，好適には１８０℃
〜３６０℃の水溶性高沸点溶剤が含有しているので、水
分蒸発にともなうインクの粘度上昇による比抵抗の上昇
と、同時にインク中の電界質濃度の増加による比抵抗の
低下が相殺され、ノズル穴近傍のインクの比抵抗の経時
変化を押さえ、優れた間欠吐出安定性を有し、ノズル穴
の目詰まりや経時的変化を起こさず、長期に渡って安定
した噴射が可能であり、かつ滲みの少ない高品質記録印
字を実現した通電発熱型インクジェットプリンタ等に用
いられる記録媒体液を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）ノズル穴近傍モデルの模式図（ｂ）図１（ａ）と単位インク体積当りの大気接触面積
が等しいシャーレを用いたノズル穴近傍モデルの模式図

【図２】ノズル穴近傍モデルを用いた導電性の記録媒体
液の比抵抗の経時変化を示す特性図

【図３】通電発熱型インクジェットヘッドの主要部断面
図

【図４】（ａ）通電発熱型インクジェットヘッドの通電
発熱用電極間に所定の電流／電圧を印加開始した状態を
示す模式図（ｂ）通電発熱型インクジェットヘッドの気泡発生状態
を示す模式図（ｃ）通電発熱型インクジェットヘッドの気泡成長状態
及びインク吐出状態を示す模式図（ｄ）通電発熱型インクジェットヘッドの気泡縮小状態
を示す模式図（ｅ）通電発熱型インクジェットヘッドの気泡消滅状態
を示す模式図

【符号の説明】

１通電発熱型インクジェットヘッド２インク流路３ノズル穴４ａ，４ｂ通電発熱用電極５リード線６プリンタ印字制御回路７インク８記録媒体９気泡１０インク滴１１，１２ノズル穴近傍モデル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】色素と、比抵抗調整剤と、前記色素及び前
記比抵抗調整剤を溶解又は分散する液媒体と、を含有す
る記録媒体液であって、前記記録媒体液中に沸点が１６
０℃〜４００℃，好適には１８０℃〜３６０℃の水溶性
高沸点溶剤を含有することを特徴とする記録媒体液。
【請求項２】前記水溶性高沸点溶剤がグリセリンである
ことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体液。
【請求項３】前記水溶性高沸点溶剤がジメチルサルフォ
キサイドであることを特徴とする請求項１に記載の記録
媒体液。
【請求項４】前記記録媒体液１００重量部中、前記水溶
性高沸点溶剤が１〜２０重量部，好適には１〜１０重量
部含有されていることを特徴とする請求項１乃至３の内
いずれか１に記載の記録媒体液。
【請求項５】前記液媒体１００重量部中に、水が１０〜
９０重量部，好適には１０〜７０重量部、多価アルコー
ルが１〜６０重量部，好適には２０〜５０重量部含有さ
れていることを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか
１に記載の記録媒体液。
【請求項６】前記記録媒体液の粘度が１〜１５cp，好適
には１〜１０cpで、及び／又は、前記記録媒体液の表面
張力が２５〜６０dyne/cm ，好適には２８〜５５dyne/c
m の範囲にあることを特徴とする請求項１乃至５の内い
ずれか１に記載の記録媒体液。