JPS63227677A - インクジエツト記録用インク - Google Patents
インクジエツト記録用インクInfo
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- JPS63227677A JPS63227677A JP62061456A JP6145687A JPS63227677A JP S63227677 A JPS63227677 A JP S63227677A JP 62061456 A JP62061456 A JP 62061456A JP 6145687 A JP6145687 A JP 6145687A JP S63227677 A JPS63227677 A JP S63227677A
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Links
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Landscapes
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は水溶性記録液に熱エネルギーを加えて状態変化
を起こさせ、該状態変化に伴う圧力変化で記録液吐出口
より記録液を吐出させて該記録液吐出口と対向する記録
紙上にドツト家を形成するｉ− インクジェット（以下、熱インクジェットと呼ぶ。
を起こさせ、該状態変化に伴う圧力変化で記録液吐出口
より記録液を吐出させて該記録液吐出口と対向する記録
紙上にドツト家を形成するｉ− インクジェット（以下、熱インクジェットと呼ぶ。
）記録に用するインクジェット記録用インクに関する。
熱インクジェット記録装置の従来列として、米国ＨＥＷ
Ｉ、］１ｉＴＴ−ＰＡＣＫＡＲＤ社ジャーナル１９８５
年５月号に記録装置記録ヘッドの購ａが詳細に紹介され
ておル、簡便な構造で高速・高密反記録が可能なインク
ジェット記録装置を実現するのに有効な手段である。
Ｉ、］１ｉＴＴ−ＰＡＣＫＡＲＤ社ジャーナル１９８５
年５月号に記録装置記録ヘッドの購ａが詳細に紹介され
ておル、簡便な構造で高速・高密反記録が可能なインク
ジェット記録装置を実現するのに有効な手段である。
上記文献においては、発熱体としてはＴα−Ａ１合金が
使用され発熱体保護膜としてＳｚＮ／Ｓ４ｃ二層薄膜が
使用されている。別の従来技術としては、キャノン株式
会社のインクジェット記録ヘッドでは発熱体としてＨｆ
−Ｂ合金が使用され発熱体保護膜として５ｊＯ２／Ｔα
−０３層簿膜が使用されている。
使用され発熱体保護膜としてＳｚＮ／Ｓ４ｃ二層薄膜が
使用されている。別の従来技術としては、キャノン株式
会社のインクジェット記録ヘッドでは発熱体としてＨｆ
−Ｂ合金が使用され発熱体保護膜として５ｊＯ２／Ｔα
−０３層簿膜が使用されている。
熱インクジェット記録ヘッドでは記録液中に気泡を発生
させ気泡発生時の圧力により記録液滴を吐出させる。熱
インクジェット記録ヘッドの寿命はまさにこの気泡によ
りいちぢるしく低下してしまう、つまり気泡消滅時に発
生する衝撃波により発熱体表面に破壊力が加わり発熱体
を機械的に切断してしまう、この力をキャビテーション
フォースと呼ぶ、発熱体保護膜は発熱体の腐蝕（熱酸化
等）を防ぐ効果も有すが、上記の対キャビテーションフ
ォース性を向上させるのにも犬きく寄与している。しか
しながらキャビテーションフォースは数百気圧にも達す
ると言われており、保護膜の存在だけでは耐久性を十分
に確保できない、また複数の保護膜形成によるコストの
上昇も大きな問題である。この結果、高信頼性、低コス
トのインクジェットヘッドがまだ実現できていない１本
発明は上記の問題点を解決するものであり、その目的は
キャビテーションフォースを低減させる新規な方法を提
供することにより高信頼性の熱インクジェット記録ヘッ
ドを実現することである。
させ気泡発生時の圧力により記録液滴を吐出させる。熱
インクジェット記録ヘッドの寿命はまさにこの気泡によ
りいちぢるしく低下してしまう、つまり気泡消滅時に発
生する衝撃波により発熱体表面に破壊力が加わり発熱体
を機械的に切断してしまう、この力をキャビテーション
フォースと呼ぶ、発熱体保護膜は発熱体の腐蝕（熱酸化
等）を防ぐ効果も有すが、上記の対キャビテーションフ
ォース性を向上させるのにも犬きく寄与している。しか
しながらキャビテーションフォースは数百気圧にも達す
ると言われており、保護膜の存在だけでは耐久性を十分
に確保できない、また複数の保護膜形成によるコストの
上昇も大きな問題である。この結果、高信頼性、低コス
トのインクジェットヘッドがまだ実現できていない１本
発明は上記の問題点を解決するものであり、その目的は
キャビテーションフォースを低減させる新規な方法を提
供することにより高信頼性の熱インクジェット記録ヘッ
ドを実現することである。
本発明のインクジェット記録用インクは、水溶性記録液
に熱エネルギーを加えて状態変化を起こさせ、該状態変
化に伴う圧力変化で記録液吐出口から記録液＠を吐出さ
せ、該記録液吐出口と対向する記録紙上にドラ１１を記
録するインクジェット記録装置に用いられるインクジェ
ット記録用インクにおいて、沸点が水より低い溶媒と、
該溶媒に可溶な物質とが含有されてなることを特徴とす
る。
に熱エネルギーを加えて状態変化を起こさせ、該状態変
化に伴う圧力変化で記録液吐出口から記録液＠を吐出さ
せ、該記録液吐出口と対向する記録紙上にドラ１１を記
録するインクジェット記録装置に用いられるインクジェ
ット記録用インクにおいて、沸点が水より低い溶媒と、
該溶媒に可溶な物質とが含有されてなることを特徴とす
る。
沸点が水より低い水に可溶な成分を含んだことにより、
生じる気泡中に記録液蒸気を多く含むことができるよう
になシ気泡内内圧が上昇するため、気泡の消滅速度を小
さく出来る。したがってキャビテーションフォースを大
幅に減少できる。したがって保護膜に特別な工夫を施さ
なくても発熱体の耐久性が大幅に上昇する。
生じる気泡中に記録液蒸気を多く含むことができるよう
になシ気泡内内圧が上昇するため、気泡の消滅速度を小
さく出来る。したがってキャビテーションフォースを大
幅に減少できる。したがって保護膜に特別な工夫を施さ
なくても発熱体の耐久性が大幅に上昇する。
Ｃ実ｍ Ｎ）
実施列ｌ
Ｓ＜ウェハーＳ１口２を２μｍ厚形成した基板上に、発
熱体としてＴα−５ｈｏ、系１１１１０．８Ａ ｍ 、
電極としてＴ ｉ ／ Ａ Ｂ ／ Ｔ ４三層艇を形
成して熱インクジェット記録ヘッドを試作した。
熱体としてＴα−５ｈｏ、系１１１１０．８Ａ ｍ 、
電極としてＴ ｉ ／ Ａ Ｂ ／ Ｔ ４三層艇を形
成して熱インクジェット記録ヘッドを試作した。
発熱体部には保護膜を形成していない、試作したヘッド
を、第１図に斜視図で第２図に断面図で示す、第１図及
び第２図で各部の動作を簡単に説明する。第１図におい
て、基板２α及び２ｂは封止部９を両端に設は中央に記
録液供給溝１０を設けて各基板上の発熱体６が千鳥配置
となるようにベース３に接合され、基板２α、２ｂの上
にはギャップ板４とノズル板５が接合されている。
を、第１図に斜視図で第２図に断面図で示す、第１図及
び第２図で各部の動作を簡単に説明する。第１図におい
て、基板２α及び２ｂは封止部９を両端に設は中央に記
録液供給溝１０を設けて各基板上の発熱体６が千鳥配置
となるようにベース３に接合され、基板２α、２ｂの上
にはギャップ板４とノズル板５が接合されている。
第２図において、記録液供給パイプ１から供給される記
録液はベース３と底板１１及び基板２α。
録液はベース３と底板１１及び基板２α。
２ｂに囲われた記録液溜まりに送られ、フィルター１２
でろ過された後、記録液供給溝工０を通って基板２α、
２ｂとノズル板５の間隙に供給される。第１図に戻り１
発熱体６には電極８を通じてスイッチング素子ＳＷによ
り電力が間欠的に供給されてジュール熱が発生し１発熱
体６の表面に接する記録液が急激な膜沸謄を起こすこと
によって発生する圧力変化で第２図のように記録液吐出
口７より記録液滴を吐出するものである。
でろ過された後、記録液供給溝工０を通って基板２α、
２ｂとノズル板５の間隙に供給される。第１図に戻り１
発熱体６には電極８を通じてスイッチング素子ＳＷによ
り電力が間欠的に供給されてジュール熱が発生し１発熱
体６の表面に接する記録液が急激な膜沸謄を起こすこと
によって発生する圧力変化で第２図のように記録液吐出
口７より記録液滴を吐出するものである。
この構成の大きな特徴は極めてコンパクトなマルチノズ
ルヘッドが実現できることであり、更に記録液の供給が
スムーズに行なえるため高周波数駆動が行なえる優れた
構造と言える。
ルヘッドが実現できることであり、更に記録液の供給が
スムーズに行なえるため高周波数駆動が行なえる優れた
構造と言える。
′ インクの成分は、水がベースであり、望ましくは２
０〜ｓｏｗｔチであシ、さらに望ましくＦｉａθ〜６Ｏ
ＶＩｔチである。染料は水溶性の染料であれば特に指定
されるものではなく２〜１０ｗｔ％加える１次に湿潤剤
としてグリセリン、ジエチレンクリコール、トリエチレ
ングリコールなどに？い、望ましくは５〜６０ｗｔ％、
特に望ましくは３０〜５０ｗｔ’ｌｌｒを加える。キャ
ビテーションフォース減少のために沸点が水より低い有
機浴剤としてエチルアルコール（沸点７８．３℃）、メ
チルアルコール（沸点６４．７℃）、アセトンＣｍ点５
６゜３℃）、イソプロピルアルコール（沸点８２．４℃
）、メチルエチルケトン（沸点７９．６℃）などを望ま
しくは５〜４０ｗｔ％、さらに望ましくは１０〜３０ｗ
１％加える。記録紙との濡れ性を調整する為に６一 界面活性剤を更に加える。後必要に応じて防腐剤等を微
量添加する。
０〜ｓｏｗｔチであシ、さらに望ましくＦｉａθ〜６Ｏ
ＶＩｔチである。染料は水溶性の染料であれば特に指定
されるものではなく２〜１０ｗｔ％加える１次に湿潤剤
としてグリセリン、ジエチレンクリコール、トリエチレ
ングリコールなどに？い、望ましくは５〜６０ｗｔ％、
特に望ましくは３０〜５０ｗｔ’ｌｌｒを加える。キャ
ビテーションフォース減少のために沸点が水より低い有
機浴剤としてエチルアルコール（沸点７８．３℃）、メ
チルアルコール（沸点６４．７℃）、アセトンＣｍ点５
６゜３℃）、イソプロピルアルコール（沸点８２．４℃
）、メチルエチルケトン（沸点７９．６℃）などを望ま
しくは５〜４０ｗｔ％、さらに望ましくは１０〜３０ｗ
１％加える。記録紙との濡れ性を調整する為に６一 界面活性剤を更に加える。後必要に応じて防腐剤等を微
量添加する。
実施例１
インク１
ジエチレングリコール ５５ｗｔ％
水 ２０ｗｔ ％エ
チルアルコール ２０ｗｔチ 水溶性染料 Ｓｗｔ俤 インク２ トリエチレングリコール ３０ｗｔ％ 水 ３０ｗｔ ％エ
チルアルコール ２０ｗｔ％ 水溶性染料 １０ｗｔチ インク３ トリエチレングリコール ２０ｗｔ係 ジエチレングリコールモツプチルエーテル２０ｗｔ％ 水 ３０ｗｔ チェ
チルアルコール ２０ｗｔ％ 水溶性染料 １０ｗｔチ ア− インク４ トリエチレングリコール ２０ｗｔ％ ジエチレングリコールモノブチルエーテル２０ｗｔチ 水 ４０ｗｔ チェ
チルアルコール １０ｗｔチ 水溶性染料 １０ｗｔチ インク５ トリエチレングリコール ２０ｗｔ％ ジエチレングリコールモノブチルエーテル２０ｗｔチ 水 ３０ｗｔ チア
セトン ２０ｗｔ％ 水溶性染料 １０ｗｔチ インクロ トリエチレングリコール ２０ｗｔ％ ジエチレングリコールモノブチルエーテル２０ｗｔ％ 水 ３０ｗｔ ％メチ
ルアルコール ２０ｗｔ％ 水溶性染料 Ｘｏｔｎｔ％上記に成分を示
したインク１〜６を順次試作した熱インクジェット記録
ヘッドの印字耐久試験に用いてヘッド耐久ヲ調べた。ヘ
ッド寿命を抵抗が２０チ以上に上昇するのに要する通電
回数（印字ドツト数）で表わす、ヘッド寿命はインク１
〜６いずれにおいても５億ドツト以上を達成しており。
チルアルコール ２０ｗｔチ 水溶性染料 Ｓｗｔ俤 インク２ トリエチレングリコール ３０ｗｔ％ 水 ３０ｗｔ ％エ
チルアルコール ２０ｗｔ％ 水溶性染料 １０ｗｔチ インク３ トリエチレングリコール ２０ｗｔ係 ジエチレングリコールモツプチルエーテル２０ｗｔ％ 水 ３０ｗｔ チェ
チルアルコール ２０ｗｔ％ 水溶性染料 １０ｗｔチ ア− インク４ トリエチレングリコール ２０ｗｔ％ ジエチレングリコールモノブチルエーテル２０ｗｔチ 水 ４０ｗｔ チェ
チルアルコール １０ｗｔチ 水溶性染料 １０ｗｔチ インク５ トリエチレングリコール ２０ｗｔ％ ジエチレングリコールモノブチルエーテル２０ｗｔチ 水 ３０ｗｔ チア
セトン ２０ｗｔ％ 水溶性染料 １０ｗｔチ インクロ トリエチレングリコール ２０ｗｔ％ ジエチレングリコールモノブチルエーテル２０ｗｔ％ 水 ３０ｗｔ ％メチ
ルアルコール ２０ｗｔ％ 水溶性染料 Ｘｏｔｎｔ％上記に成分を示
したインク１〜６を順次試作した熱インクジェット記録
ヘッドの印字耐久試験に用いてヘッド耐久ヲ調べた。ヘ
ッド寿命を抵抗が２０チ以上に上昇するのに要する通電
回数（印字ドツト数）で表わす、ヘッド寿命はインク１
〜６いずれにおいても５億ドツト以上を達成しており。
高信頼性を示した。
比較列１
インク７
トリエチレングリコール ２０ｗｔ％
ジエチレングリコールモツプチルエーテル２０ｗｔ％
水 ５０ｗｔ％水溶性
染料 １０ｗｔ％ インク８ ジエチレングリコール ５５ｗｔ％ 水 ４０ｗｔ ％水
溶性染料 ５ｗｔチ インク９ トリエチレングリコール １５ｗｔ％ 水 ８０ｗｔ ％水
溶性染料 ５ｗｔ％ 上記に成分を示したインク７〜９を順次試作した熱イン
クジェット記録ヘッドの印字耐久試験に用いてヘッド耐
久を実施列１と同様にして調べた。
染料 １０ｗｔ％ インク８ ジエチレングリコール ５５ｗｔ％ 水 ４０ｗｔ ％水
溶性染料 ５ｗｔチ インク９ トリエチレングリコール １５ｗｔ％ 水 ８０ｗｔ ％水
溶性染料 ５ｗｔ％ 上記に成分を示したインク７〜９を順次試作した熱イン
クジェット記録ヘッドの印字耐久試験に用いてヘッド耐
久を実施列１と同様にして調べた。
その結果インク７及び８でヘッド寿命が４千万ドツト、
インク８で１千万ドツトと極めて灼かった。
インク８で１千万ドツトと極めて灼かった。
また２、ジオキサン（沸点１０６℃）のような１００℃
を越える沸点を有す有機溶剤金加えてもヘッド寿命の伸
びはみられなかった。′ｆ、た、プロピルアルコール（
沸点９７．２℃）のような１００℃に近い沸点を有す有
機溶剤を加えてもヘッド寿命はみられるものの大きな伸
びはみられなかった。したがってヘッド寿命を大きくの
ばすためＶＣはある程度低い沸点が有効である。我々の
実験では８５℃以下の沸点を有していれば、大きな効果
を有するとわかった。
を越える沸点を有す有機溶剤金加えてもヘッド寿命の伸
びはみられなかった。′ｆ、た、プロピルアルコール（
沸点９７．２℃）のような１００℃に近い沸点を有す有
機溶剤を加えてもヘッド寿命はみられるものの大きな伸
びはみられなかった。したがってヘッド寿命を大きくの
ばすためＶＣはある程度低い沸点が有効である。我々の
実験では８５℃以下の沸点を有していれば、大きな効果
を有するとわかった。
本発明が実施例に示された溶剤に駆足されるもので、は
無いのは明らかであろう、水より低い沸点を示す有機溶
剤すべてが本発明に含まれる。
無いのは明らかであろう、水より低い沸点を示す有機溶
剤すべてが本発明に含まれる。
Ｃ発明の効果〕
以上述べたように、本発明のインクジェット記録用イン
クを用いることによル低価格高耐久性の熱インクジェッ
ト記録が可能となる。特に熱インクジェット記録ヘッド
が本来有しているコンパクト性と本発明の高耐久性を結
合させると、多ノズルヘッドによるメンテナンスフリー
の高速プリンターが実現でき従来に無い応用が期待でき
る。
クを用いることによル低価格高耐久性の熱インクジェッ
ト記録が可能となる。特に熱インクジェット記録ヘッド
が本来有しているコンパクト性と本発明の高耐久性を結
合させると、多ノズルヘッドによるメンテナンスフリー
の高速プリンターが実現でき従来に無い応用が期待でき
る。
第１図は本発明の関わるインクジェット記録ヘッドの実
施回の構造を示す斜視図。 第２図は第１図の実施例の断面図。 ｌ・・拳記録液供給パイプ ２α、２ｂ・ｅ基板 ３・・・ベース ４・・・ギャップ板 ５・・・ノズル板 ６・・・発熱体 ７・・・記録液吐出口 ８・拳・電極 ９・・・封止部 ｌＯ・・・記録液供給溝 製 １１・・・底板 １２・拳・フィルター 以 上 ｉｌ［人−１！イコーエプソン株式会社代理人 弁理士
最 上 務他１名 １７、 フィル９− 第１図 １、ｉ２＠堵４Ｉ綺を整デ 第２図
施回の構造を示す斜視図。 第２図は第１図の実施例の断面図。 ｌ・・拳記録液供給パイプ ２α、２ｂ・ｅ基板 ３・・・ベース ４・・・ギャップ板 ５・・・ノズル板 ６・・・発熱体 ７・・・記録液吐出口 ８・拳・電極 ９・・・封止部 ｌＯ・・・記録液供給溝 製 １１・・・底板 １２・拳・フィルター 以 上 ｉｌ［人−１！イコーエプソン株式会社代理人 弁理士
最 上 務他１名 １７、 フィル９− 第１図 １、ｉ２＠堵４Ｉ綺を整デ 第２図
Claims (1)
- 水溶性記録液に熱エネルギーを加えて状態変化を起こさ
せ、該状態変化に伴う圧力変化で記録液吐出口から記録
液滴を吐出させ、該記録吐出口と対向する記録紙上にド
ット像を記録するインクジェット記録装置に用いられる
インクジェット記録用インクにおいて、満点が水より低
い溶媒と、該溶媒に可溶な物質とが含有されてなること
を特徴とするインクジェット記録用インク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62061456A JPS63227677A (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | インクジエツト記録用インク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62061456A JPS63227677A (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | インクジエツト記録用インク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63227677A true JPS63227677A (ja) | 1988-09-21 |
Family
ID=13171562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62061456A Pending JPS63227677A (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | インクジエツト記録用インク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63227677A (ja) |
-
1987
- 1987-03-17 JP JP62061456A patent/JPS63227677A/ja active Pending
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