(57)【要約】      （修正有）【課題】  コゲーションを防止し、間欠吐出安定性を良好にする記録液を提供すること。【解決手段】  対象物に記録を行うために液滴の状態で当該対象物に付着される記録液に、少なくとも１種類以上の含金染料を含む色素と、色素を溶解又は分散させる溶媒と、少なくとも１種類以上の有機モノホスホン酸又はその塩とを含有させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に記録を行うために液滴の状態で当該対象物に付着される記録液において、
少なくとも１種類以上の含金染料を含む色素と、
上記色素を溶解又は分散させる溶媒と、
少なくとも１種類以上の有機モノホスホン酸又はその塩とが含有されていることを特徴とする記録液。
【請求項２】
上記有機モノホスホン酸が下記の化学式１で表されることを特徴とする請求項１記載の記録液。
【化１】
2006117773.tif 000008
【請求項３】
有機モノホスホン酸又はその塩は、エチルホスホン酸、ｎ−プロピルホスホン酸、ｉ−プロピルホスホン酸、ｎ−ブチルホスホン酸、ｔ−ブチルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ｐ−メチル−フェニルホスホン酸、ｐ−エチル−フェニルホスホン酸、ｐ−ｔ−ブチル−フェニルホスホン酸、ｐ−ヒドロキシ−フェニルホスホン酸、ｍ−ヒドロキシ−フェニルホスホン酸及びこれらの塩の中から選ばれることを特徴とする請求項２記載の記録液。
【請求項４】
含金染料が、金属錯塩のアゾ系染料であることを特徴とする請求項１記載の記録液。
【請求項５】
記録液を液滴の状態で吐出し、対象物に付着させることで記録を行う液体吐出装置に備わる吐出手段に装着され、上記吐出手段に対し、上記インクの供給源となる液体カートリッジにおいて、
上記記録液は、少なくとも１種類以上の含金染料が含有されている色素と、上記色素を溶解又は分散させる溶媒と、少なくとも１種類以上の有機モノホスホン酸又はその塩とが含有されていることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項６】
上記有機モノホスホン酸が下記の化学式１で表されることを特徴とする請求項５記載の液体カートリッジ。
【化２】
2006117773.tif 000009
【請求項７】
有機モノホスホン酸又はその塩は、エチルホスホン酸、ｎ−プロピルホスホン酸、ｉ−プロピルホスホン酸、ｎ−ブチルホスホン酸、ｔ−ブチルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ｐ−メチル−フェニルホスホン酸、ｐ−エチル−フェニルホスホン酸、ｐ−ｔ−ブチル−フェニルホスホン酸、ｐ−ヒドロキシ−フェニルホスホン酸、ｍ−ヒドロキシ−フェニルホスホン酸及びこれらの塩の中から選ばれることを特徴とする請求項６記載の液体カートリッジ。
【請求項８】
含金染料が、金属錯塩のアゾ系染料であることを特徴とする請求項５記載の液体カートリッジ。
【請求項９】
装置本体と、
上記装置本体に設けられ、記録液を貯留する液室と、上記液室に上記記録液を供給する供給部と、上記液室に１つ以上設けられ、上記液室に貯留された上記記録液を押圧する圧力発生素子と、上記圧力発生素子により押圧された上記記録液を上記各液室から液滴の状態で対象物の主面に向かって吐出させる吐出口とを有する吐出手段と、
上記吐出手段に接続され、上記供給部に対する上記記録液の供給源となる液体カートリッジとを備え、
上記記録液は、少なくとも１種類以上の含金染料が含有されている色素と、上記色素を溶解又は分散させる溶媒と、少なくとも１種類以上の有機モノホスホン酸又はその塩とが含有されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１０】
上記有機モノホスホン酸が下記の化学式１で表されることを特徴とする請求項９記載の液体吐出装置。
【化３】
2006117773.tif 000010
【請求項１１】
有機モノホスホン酸又はその塩は、エチルホスホン酸、ｎ−プロピルホスホン酸、ｉ−プロピルホスホン酸、ｎ−ブチルホスホン酸、ｔ−ブチルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ｐ−メチル−フェニルホスホン酸、ｐ−エチル−フェニルホスホン酸、ｐ−ｔ−ブチル−フェニルホスホン酸、ｐ−ヒドロキシ−フェニルホスホン酸、ｍ−ヒドロキシ−フェニルホスホン酸及びこれらの塩の中から選ばれることを特徴とする請求項１０記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
含金染料が、金属錯塩のアゾ系染料であることを特徴とする請求項９記載の液体吐出装置。
【請求項１３】
上記吐出手段は、上記吐出口が略ライン状に並設されていることを特徴とする請求項９記載の液体吐出装置。
【請求項１４】
装置本体と、上記装置本体に設けられ、記録液を貯留する液室と、上記液室に上記記録液を供給する供給部と、上記液室に１つ以上設けられ、上記液室に貯留された上記記録液を押圧する圧力発生素子と、上記圧力発生素子により押圧された上記記録液を上記各液室から液滴の状態で対象物の主面に向かって吐出させる吐出口とを有する吐出手段と、上記吐出手段に接続され、上記供給部に対する上記記録液の供給源となる液体カートリッジとを備える液体吐出装置による液体吐出方法であって、
少なくとも１種類以上の含金染料が含有されている色素と、上記色素を溶解又は分散させる溶媒と、少なくとも１種類以上の有機モノホスホン酸又はその塩とが含有されている上記記録液を吐出することを特徴とする液体吐出方法。
【請求項１５】
上記有機モノホスホン酸が下記の化学式１で表される上記記録液と吐出することを特徴とする請求項１４記載の液体吐出方法。
【化４】
2006117773.tif 000011
【請求項１６】
有機モノホスホン酸又はその塩は、エチルホスホン酸、ｎ−プロピルホスホン酸、ｉ−プロピルホスホン酸、ｎ−ブチルホスホン酸、ｔ−ブチルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ｐ−メチル−フェニルホスホン酸、ｐ−エチル−フェニルホスホン酸、ｐ−ｔ−ブチル−フェニルホスホン酸、ｐ−ヒドロキシ−フェニルホスホン酸、ｍ−ヒドロキシ−フェニルホスホン酸及びこれらの塩の中から選ばれた上記記録液を吐出することを特徴とする請求項１５記載の液体吐出方法。
【請求項１７】
含金染料が、金属錯塩のアゾ系染料である上記記録液を吐出することを特徴とする請求項１４記載の液体吐出方法。
【請求項１８】
略ライン状に並設された上記吐出口から上記記録液を吐出することを特徴とする請求項１４記載の液体吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に記録を行うために液滴の状態で対象物に付着される記録液、この記録液が収容される液体カートリッジ、この液体カートリッジに収容された記録液を吐出口より液滴の状態にして対象物に吐出する液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置としては、例えば対象物となる記録紙に対して吐出手段より記録液のインクを吐出させて、画像や文字を記録するインクジェット方式のプリンタ装置がある。このインクジェット方式を用いたプリンタ装置は、低ランニングコスト、装置の小型化、印刷画像のカラー化が容易という利点がある。
【０００３】
吐出手段よりインクを吐出するインクジェット方式としては、例えばディフレクション方式、キャビティ方式、サーモジェット方式、バブルジェット方式（登録商標）、サーマルインクジェット方式、スリットジェット方式、スパークジェット方式等がある。これらのインクジェット方式は、インクを微小な液滴の状態で吐出させる吐出手段の吐出口、いわゆるノズルより吐出させて記録紙に着弾させ、画像や文字等の記録を行う。
【０００４】
インクジェット方式のプリンタ装置は、ドット数が１２００ｄｐｉを超えた高精細な画像の記録が容易に行えるようになり、銀塩写真の代替として広く使用されている。このため、このプリンタ装置では、記録した画像の鮮鋭性、色再現性のみならず、記録画像の保存性の改善も要求されている。プリンタ装置では、これらの要求に応えるため、インク中に含有させる色素に染料を用い、この染料の中でも含金染料を用いる。この含金染料は、優れた耐光性、耐ガス性を有することから多くの提案がなされてきた。例えば、下記の特許文献１には含金モノアゾ染料について提案されており、下記特許文献２および３には含金ジアゾ染料またはトリアゾ染料について提案されている。
【０００５】
プリンタ装置では、下記の特許文献１〜特許文献３で提案されているように各種含金染料を使用した場合、記録画像の保存性は改善されるが、他方、特にインクに熱エネルギーを作用させて微小な液滴の状態でインクを飛翔させるサーマルインクジェット方式にこのようなインクを用いるとコゲーションを引き起こし、吐出不良が生じやすい。
【０００６】
プリンタ装置では、このようなコゲーション問題を改善するために、例えば下記の特許文献４に記載されているように、インク中の油溶物を１５０ｐｐｍ以下、且つ珪素濃度を０．０５〜１０ｐｐｍの範囲にするようにしている。特許文献４に記載されているような方法の他に、インク中の疎液コロイドの濃度を低くしたり、インク１ｃｍ３中に存在する粒子の総体積を小さくしたり、インク中の過酸化物濃度の低くしたり、インク中の鉄の含有量を少なくしたり、インク中の鉄および珪素の含有量を少なくしたり、インク中のマグネシウムの含有量を少なくしたり、インク中のカルシウム、マグネシウム、マンガン、鉄、アルミニウム、珪素の含有量を少なくする方法等がある。
【０００７】
しかしながら、プリンタ装置では、上述した方法のようにコゲーションの原因となる各種不純物の含有量を抑えるだけではコゲーション問題を満足に回避することは困難であり、特に含金染料を用いたインクを用いた場合長期吐出安定性を達成することが困難である。
【０００８】
また、プリンタ装置では、色素として含金染料を用いた場合、間欠吐出安定性が低下しやすく、例えば記録紙に対して高速印刷を行うことが可能なプリンタ装置、即ち記録紙の幅と略同じ範囲をインクの吐出範囲としてライン型のプリンタ装置において、記録品位の低下をさせてしまう（例えば、特許文献５参照）。
【０００９】
ライン型プリンタ装置では、インクタンクからインクを吐出口に導くインク流路が記録紙の搬送方向と直交する方向に形成され、このインク流路の幅方向の両側若しくは片側に複数の吐出口が設けられている。ライン型プリンタ装置では、記録紙の搬送を開始してから記録が終了し、記録紙が搬出されるまでの間、すべての吐出口が開放状態となるため、各吐出口から蒸発する溶媒の量が多くなってしまう。ライン型プリンタ装置では、インク中の溶媒が蒸発するとインクが凝固し、吐出口を塞いでしまうため、長時間吐出しない吐出口ではインクの不吐出が生じ、間欠吐出安定性が低下してしまう。また、ライン型プリンタ装置は、吐出口の数が多いため、その分インクに熱エネルギーを与える圧力発生素子の数も多く、インク流路内のインクは加熱された状態となりやすく、溶媒の蒸発が早まり、蒸発量も多くなり、間欠吐出安定性の低下が著しくなる。
【００１０】
そこで、プリンタ装置では、下記特許文献６〜１０に記載されているように、インクに各種ポリホスホン酸又はその塩を添加することにより、コゲーションを抑制し、吐出安定性を改善する提案がなされている。また、下記特許文献１１〜１２では、ヒドロキシエチレンジ（ホスホン酸）（ＨＥＤＰ）、アミノトリ（メチレンホスホン酸）（ＡＴＭＰ）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）（ＥＤＴＭＰ）、ヘキサメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）（ＨＤＴＭＰ）、及びジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）（ＤＴＰＭＰ）等のアミンを含むポリホスホン酸類を添加することが記載されている。
【００１１】
これらの提案を含金染料を含むインクに適用した場合には、ポリホスホン酸又はその塩の分子量が大きく、且つインクに含有される含金染料等の各種成分と相互作用する部位が１分子中に多いため、溶媒が蒸発した後の粘度上昇や固化が比較的早く進みやすくなるため、上述したようなライン型プリンタ装置での間欠吐出安定性を改善させることができない。
【００１２】
【特許文献１】特開平２−２３２２７４号公報
【特許文献２】特公平７−１１６３９４号公報
【特許文献３】特許第２８７８６９２号公報
【特許文献４】特許第３１８９５３８号公報
【特許文献５】特開２００２−３６５２２号公報
【特許文献３】特公平７−６８４７７号公報
【特許文献４】特許第２６１８３６４号
【特許文献５】特許第２６１８３６５号
【特許文献６】特公平７−６８４７８号公報
【特許文献７】特公平７−６８４７９号公報
【特許文献８】特開２００２−３３８８５２号公報
【特許文献９】特開２００３−１４７２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、コゲーションが抑制され、且つ間欠吐出安定性を向上させて長期間、安定した吐出が可能な含金染料を含む記録液、この記録液が収容される液体カートリッジ、この液体カートリッジに収容された記録液を用いて高画質で、画像保存性の優れた印刷を行える液体吐出装置及び液体吐出方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る記録液は、対象物に記録を行うために液滴の状態で当該対象物に付着され、少なくとも１種類以上の含金染料を含む色素と、色素を溶解又は分散させる溶媒と、少なくとも１種類以上の有機モノホスホン酸又はその塩とが含有されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る液体カートリッジは、液体容器に収容された記録液を液滴の状態で吐出し、対象物に付着させることで記録を行う液体吐出装置に備わる吐出手段に装着され、吐出手段に対し、インクの供給源となり、記録液は、少なくとも１種類以上の含金染料が含有されている色素と、色素を溶解又は分散させる溶媒と、少なくとも１種類以上の有機モノホスホン酸又はその塩とが含有されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る液体吐出装置は、装置本体と、装置本体に設けられ、記録液を貯留する液室と、液室に上記記録液を供給する供給部と、液室に１つ以上設けられ、液室に貯留された記録液を押圧する圧力発生素子と、圧力発生素子により押圧された記録液を各液室から液滴の状態で対象物の主面に向かって吐出させる吐出口とを有する吐出手段と、吐出手段に接続され、供給部に対する記録液の供給源となる液体カートリッジとを備え、記記録液は、少なくとも１種類以上の含金染料が含有されている色素と、色素を溶解又は分散させる溶媒と、少なくとも１種類以上の有機モノホスホン酸又はその塩とが含有されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る液体吐出方法は、装置本体と、装置本体に設けられ、記録液を貯留する液室と、記液室に上記記録液を供給する供給部と、液室に１つ以上設けられ、液室に貯留された記録液を押圧する圧力発生素子と、圧力発生素子により押圧された記録液を各液室から液滴の状態で対象物の主面に向かって吐出させる吐出口とを有する吐出手段と、吐出手段に接続され、供給部に対する記録液の供給源となる液体カートリッジとを備える液体吐出装置によるものであり、少なくとも１種類以上の含金染料が含有されている色素と、色素を溶解又は分散させる溶媒と、少なくとも１種類以上の有機モノホスホン酸又はその塩とが含有されている記録液を吐出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、色素として含金染料が含有された記録液中に有機モノホスホン酸又はその塩を含有させて、圧力発生素子の表面でコゲーションが発生することを防止し、且つ長期間吐出しない場合であっても記録液の増粘及び固化を抑えて、不吐出を防止することで、記録液の間欠吐出安定性を良好にすることができる。
【００１９】
また、本発明では、色素として含金染料を用いた記録液により高精細な画像の記録ができ、記録液中の有機モノホスホン酸又はその塩により、コゲーション及びインクの不吐出といった防止されるため、鮮鋭性、色再現性、保存性に優れ、白抜き等のない高品位の画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る液体吐出装置について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１に示すように、本発明が適用された液体吐出装置（以下、プリンタ装置と記す。）１は、所定の方向に走行する記録紙Ｐに対してインクｉ等を吐出して画像や文字を印刷するものである。また、このプリンタ装置１は、記録紙Ｐの印刷幅に合わせて、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図１中矢印Ｗ方向にインク吐出口（ノズル）を略ライン状に並設した、いわゆるライン型のプリンタ装置である。図１に示す本発明を適用したインクジェット型のプリンタ装置１は、対象物である記録紙Ｐに対して、記録液であるインクｉを吐出し、着弾させることによって、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置より入力された文字データや画像データ等に応じたインクドットからなる画像や文字等を記録するものである。このプリンタ装置１は、インクｉに熱エネルギーを供給し、インクｉ中に気泡を発生させて、その気泡の成長によりインクを押圧してインク吐出させるバブルジェット方式である。
【００２２】
このプリンタ装置１は、インクｉを吐出するプリンタヘッドカートリッジ（以下、ヘッドカートリッジという。）２と、このヘッドカートリッジ２が装着される装置本体であるプリンタ本体３とを備えている。
【００２３】
また、このプリンタ装置１では、ヘッドカートリッジ２が消耗品として取り扱われており、プリンタ本体３に対してヘッドカートリッジ２が着脱可能とされることによって、容易に交換が可能となっている。
【００２４】
先ず、このようなプリンタ本体３に対して着脱可能なヘッドカートリッジ２について説明する。このヘッドカートリッジ２は、インクｉを吐出する吐出口であるノズルを記録紙Ｐの幅に対応する長さで略直線状に複数並べて配置した、いわゆるライン型のプリンタヘッドである。
【００２５】
このヘッドカートリッジ２は、図１及び図２に示すように、インクを収容するインクカートリッジ１１が装着されるカートリッジ本体１２を備え、このカートリッジ本体１２には、カラー印刷に対応して、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの４色からなるインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋが着脱可能となっている。
【００２６】
これら４つのインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋは、例えば樹脂材料等を射出成形することで、全体略直方体状に形成された容器であり、その内部に各色に対応したインクｉを収容している。各インクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋは、カートリッジ本体１２の短辺方向に並んで配置される。
【００２７】
このインクカートリッジ１１に収容されるインクｉは、記録液であり、色素となる少なくとも１種類以上の含金染料と、この色素を溶解または分散させる溶媒と、少なくとも１種類以上の有機モノホスホン酸又はその塩とが含有されている。
【００２８】
含金染料は、光や空気中のガスに対して強く優れた耐光性、耐ガス性を有することから、記録画像の色の劣化等が抑えられ、記録画像の長期保存安定性が得られる。
【００２９】
含金染料としては、下記の化学式（２）や化学式（３）で示される従来から染料として用いられている代表的な含金モノアゾ染料や含金ジアゾ染料を用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００３０】
【化１】
2006117773.tif 000002
【００３１】
【化２】
2006117773.tif 000003
【００３２】
なお、化学式（２）及び化学式（３）中のＭは、銅、ニッケルまたはコバルトを表し、Ｗは、ナトリウム、カリウム、リチウムなどのアルカリ金属、アンモニウム（ＮＨ４）又はトリエタノールアミン（ＮＨ（Ｃ２Ｈ４ＯＨ）３）、トリメチルアミン（ＮＨ（ＣＨ３）３）、トリエチルアミン（ＮＨ（Ｃ２Ｈ５）３）などのアミン類を表し、Ｘ及びＹは、それぞれ同一または異なる水酸基、アミノ基、ニトロ基、カルボキシル基で変性されていてもよいベンゼン核またはナフタレン核形成原子群を表し、Ｚは、カルボニル基、マロニル基、スクシニル基、フタロイル基、イソフタロイル基、テレフタロイル基、グルタリル基、アジポイル基を表し、ｍ、ｎはそれぞれ１〜４の整数を表し、且つｍ＋ｎは３〜６の整数を表す。
【００３３】
具体的に、含金染料としては、例えば特開昭５７−３０７７３号公報、同５７−４２７７５号公報、同６３−３０５７２号公報、同６３−３０５７３号公報、同６３−４６２５９号公報、同６３−４６２６０号公報、同６３−１３０６７１号公報、同２−２３２２７４号公報、同３−９７７７２号公報、特公平７−１１６３９４号公報や特許第２８７８６９２号に提案されている公知のいずれの含金染料を用いることができる。
【００３４】
この含金染料の添加量は、インクｉ全質量に対して１質量％〜１０質量％であり、より好ましくは３質量％〜５質量％の範囲である。含金染料の添加量は、インクｉの粘度、乾燥性、吐出安定性、発色性や印画物の保存安定性等を考慮して決定する。
【００３５】
含金染料の添加量がインクｉ全質量に対して１質量％より少ない場合には、プリント濃度が低く、発色性に劣る場合が多く、他方、含金染料の添加量が１０質量％よりも多い場合には、粘度が高く間欠・復帰吐出特性やインクｉの保存安定性に劣ってしまう。
【００３６】
また、インクｉには、含金染料以外に従来用いられている染料、顔料又は着色ポリマー微粒子等を適宜併用することができる。例えば、染料としては、酸性染料、直接染料、塩基性染料、反応性染料、食用染料のいずれを用いてもよいが、水への溶解度、発色性や対向性、耐ガス性等の観点から適宜選択することが好ましい。
【００３７】
インクｉの溶媒としては、水を使用するが、インクｉに所望の物性を与え、色素の水への溶解性や分散性を良好し、且つインクｉの乾燥を防止する等の目的で公知の有機溶剤を単独或いは混合したものを用いることができる。
【００３８】
具体的に、溶媒として使用可能な有機溶剤としては、例えばエタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類や、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６ヘキサンジオール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類や、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類や、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリルエーテル類や、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾイリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等の含窒素複素環化合物や、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類や、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類や、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類等を挙げることができる。
【００３９】
有機溶剤の添加量は、インクｉ全質量に対して５質量％〜５０質量％の範囲であり、より好ましくは１０質量％〜３５質量％の範囲である。有機溶剤の添加量は、インクｉの粘度、乾燥性や吐出安定性等を考慮して決定する。
【００４０】
インクｉには、色素及び溶媒の他に、少なくとも１種類以上の有機モノホスホン酸又はその塩が含有されている。有機モノホスホン酸としては、下記に示す化学式（１）で示すものが好ましく、後述する発熱抵抗体５５の表面に対する含金染料が含有されたインクｉのコゲーションを防止し、インクｉの間欠吐出安定性を良好にすることができる。
【００４１】
【化３】
2006117773.tif 000004
【００４２】
上記化学式１で示される有機モノホスホン酸では、式中のＲがアルキル基の炭素数が９を超えるような場合、有機モノホスホン酸若しくはその塩の水溶性が乏しくなり、長期吐出安定性が得られにくくなる。また、化学式１中に例えばフェニル基やシクロヘキシル基等を含む場合、他のアルキル基成分が炭素数３を超えるようになると有機モノホスホン酸の水溶性が劣るため、長期吐出安定性が得られにくくなる。
【００４３】
具体的に、有機モノホスホン酸又はその塩としては、特にエチルホスホン酸、ｎ−プロピルホスホン酸、ｉ−プロピルホスホン酸、ｎ−ブチルホスホン酸、ｔ−ブチルホスホン酸、フェニルホスホン酸、ｐ−メチル−フェニルホスホン酸、ｐ−エチル−フェニルホスホン酸、ｐ−ｔ−ブチル−フェニルホスホン酸、ｐ−ヒドロキシ−フェニルホスホン酸、ｍ−ヒドロキシ−フェニルホスホン酸、２，２-ジメチルプロピルホスホン酸、シクロヘキシホスホン酸、ｎ−へキシルホスホン酸、ｍ−アミノフェニルホスホン酸及びこれらの塩が好ましい。
【００４４】
上述した有機モノホスホン酸又はその塩を用いた場合には、上述した含金染料の金属元素と何らかの相互作用を有し、発熱抵抗体５５上での熱エネルギーによる分解、炭化を抑制することができる。他方では、有機モノホスホン酸又はその塩が、発熱抵抗体５５上に吸着し、含金染料の分解物の焦げ付きを併行して抑制する。さらに、有機モノホスホン酸又はその塩が、インク供給システムに用いられる各種金属類の溶出を併行して抑制する。
【００４５】
また、有機モノホスホン酸又はその塩を用いた場合には、上記した特許文献６〜１０で提案されているような分子量が大きく、含金染料等の各種成分と相互作用する部位が多いポリホスホン酸又はその塩を用いた場合よりも、分子量が小さく、含金染料等の各種成分と相互作用する部位が少ないため、溶媒の粘度上昇や固化が進みにくく、含金染料を含むインクｉに添加してもインクｉの性質を低下させることがない。
【００４６】
インクｉ中に有機モノホスホン酸又はその塩を含有させることは、発熱抵抗体５５の表面にコゲーションが生じることが防止でき、且つインクｉの粘性や固化の進行を抑え、間欠吐出安定性も良好にすることができる。
【００４７】
インクｉ中の有機モノホスホン酸又はその塩の添加量は、インクｉ全質量に対して約０．０１質量％〜５質量％の範囲であり、より好ましくは０．０５質量％〜１質量％の範囲である。有機モノホスホン酸又はその塩の添加量が少ない場合には、有機モノホスホン酸又はその塩を適切に添加した際に得られるインクｉのコゲーションの抑制、及び間欠吐出安定性を向上させるという効果が得られなくなってしまう。一方、有機モノホスホン酸又はその塩の添加量が多い場合には、インクｉの増粘や間欠吐出安定性が低下する等の影響が生じやすくなる。したがって、有機モノホスホン酸又はその塩の添加量は、インクｉ全質量に対して約０．０１質量％〜５質量％の範囲とすることによって、上述したコゲーションの防止し、間欠吐出安定性を良好にすることができる。
【００４８】
上述した構成からなるインクｉには、必要に応じて従来から用いられている界面活性剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、防錆剤、防かび剤等を添加させてもよい。
【００４９】
界面活性剤としては、例えば多環フェノールエトキシレート等の特殊フェノール型非イオン界面活性剤、グリセライトのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコールオレート、ポリオキシアルキレンタロエート、ソルビタンラウリルエステル、ソルビタンオレイルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンオレイルエステル等のエステル型非イオン界面活性剤、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアマイド、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアマイド等のアマイド型非イオン界面活性剤、アセチレングリコール及びそのエチレンオキサイド付加物、アルコールサルフェートナトリウム塩、高級アルコールサルフェートナトリウム塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩、アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウム塩等の陰イオン界面活性剤、モノ長鎖アルキルカチオン、ジ長鎖アルキルカチオン、アルキルアミンオキサイド等の陽イオン界面活性剤、ラウリルアミドプロピル酢酸ベタイン、ラウリルアミノ酢酸ベタイン等の両性界面活性剤等を挙げることができ、これらを単独或いは混合して用いることができる。
【００５０】
粘度調整剤、ｐＨ調整剤等としては、例えばゼラチン、カゼイン等のタンパク質、アラビアゴム等の天然ゴム、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース等のセルロース誘導体、リグニンスルホン酸塩、セラック等の天然高分子、ポリアクリル酸塩、スチレン−アクリル酸共重合塩、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられ、これらを単独或いは混合して用いることができる。
【００５１】
また、防腐剤、防錆剤、防かび剤等としては、例えば安息香酸、ジクロロフェン、ヘキサクロロフェン、ソルビン酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸エステル、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）等が挙げられ、これらを単独或いは混合して用いることができる。
【００５２】
インクｉを調製する際は、上述した色素と、溶媒と、有機モノホスホン酸若しくはその塩とを所定の配合比で混合し、常温又は４０℃〜８０℃に加熱しながらスクリュー等で攪拌、分散させることで調製できる。
【００５３】
以上のような構成からインクｉでは、少なくとも１種類以上の有機モノホスホン酸又はその塩が含有されているため、含金染料が含まれていても発熱抵抗体５５の表面でコゲーションが発生することが防止され、且つ長期間吐出しない場合であってもインクｉの増粘や固化の進行が抑えられて、不吐出が防止されるため、間欠吐出安定性が良好となる。また、インクｉでは、含有されている含金染料により高精細な画像を形成できることから、有機モノホスホン酸又はその塩が含有させることによって、鮮鋭性、色再現性、保存性に優れ、白抜き等のない高品位の画像を形成することができる。
【００５４】
インクｉは、図２及び図３に示すように、液体カートリッジ（以下、インクカートリッジ）に収容される。具体的に、イエローインクがインクカートリッジ１１ｙに収容され、マゼンタインクがインクカートリッジ１１ｍに収容され、シアンインクがインクカートリッジ１１ｃに収容され、ブラックインクがインクカートリッジ１１ｋに収容される。なお、以下では、インクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋを単にインクカートリッジ１１ともいう。
【００５５】
インクカートリッジ１１は、図２及び図３に示すように、ヘッドカートリッジ２のカートリッジ本体１２に着脱可能に取り付けられる。側面に形成された係止突部１１ａをカートリッジ本体１２に係止させ、カートリッジ本体１２内に固定される。
【００５６】
インクカートリッジ１１は、インクｉを収容する液体収容部であるインク収容部２１と、インク収容部２１内のインクｉをカートリッジ本体１２へと送り出す液体送出部であるインク送出部２２と、インク収容部２１を外部と連通させる外部連通孔２３と、外部連通孔２３からインク収容部２１内に外部の空気を導入するための空気導入管２４とを有している。
【００５７】
インク収容部２１は、インクカートリッジ１１は、強度や耐インク性を有するポリプロピレン等の樹脂材料を射出成形することにより形成される。インク収容部２１は、気密性の高く、インクｉを収容する収容空間を形成し、記録紙Ｐの幅方向の寸法と略同じ寸法からなり略矩形状に形成され、内部に貯留するインク容量を最大限に増やす構成となっている。
【００５８】
インク収容部２１は、底面部の略中央部にはカートリッジ本体１２へインクｉを供給するノズルであるインク送出部２２が下面中央部から下方に向かって突出して設けられている。また、インク収容部２１には、上面中央部に外部の空気を取り込む際の孔となる外部連通孔２３が設けられている。インク収容部２１は、外部連通孔２３から内部に向かって延長して設けられた空気導入管２４を介して、内部に空気が取り込むことができる。インクカートリッジ１１では、インク収容部２１内のインクｉがインク送出部２２からカートリッジ本体１２へと送り出された際に、このインク収容部２１内のインクｉが減少した分に相当する空気が、外部連通孔２３から空気導入管２４を通してインク収容部２１内に取り込まれることになる。
【００５９】
この空気導入管２４の中途部には、インク収容部２１から逆流したインクｉが直ちに外部連通孔２３から外部に流出することがないように、インクｉを一時的に貯留させる液体貯留部であるインク貯留部２５が設けられている。これにより、インクカートリッジ１１では、インク収容部２１から空気導入管２４を通して逆流したインクｉをインク貯留部２５が一時的に貯留することによって、外部連通孔２３から外部にインクｉが漏れ出すことなく、再度インクｉをインク収容部２１側に戻すことができる。
【００６０】
インクカートリッジ１１が装着されるカートリッジ本体１２は、図２に示すように、各色に対応したインクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋが装着されるインクカートリッジ装着部３１を有している。  
【００６１】
このインクカートリッジ装着部３１は、記録紙Ｐの幅に対応して全体略直方体状に形成されたカートリッジ本体１２の上面部から各インクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋを収納するのに十分な深さで形成された凹部であり、その底面部は、各インクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋがカートリッジ本体１２の短辺方向に並んで配置されるように、隔壁３２によって仕切られた構造を有している。インクカートリッジ装着部３１の内面には、インクカートリッジ１１の係止突部１１ａと対向する位置に弾性部材からなるラッチレバー３３が設けられている。インクカートリッジ装着部３１には、ラッチレバー３３に形成された係止凹部３４にインクカートリッジ１１の係止突部１１ａが係合されることによって、インクカートリッジ１１が装着、固定される。
【００６２】
以上のようなインクカートリッジ１１が装着されるカートリッジ本体１２は、図３及び図４に示すように、上述したインクカートリッジ１１のインク送出部２２と連結される連結部３５と、この連結部３５に連結されたインクカートリッジ１１からのインクｉの供給を行う液体供給部であるインク供給部３６と、このインク供給部３６により供給されたインクｉを吐出するヘッド部３７とを有している。
【００６３】
連結部３５は、インクカートリッジ装着部３１の底面中央部に設けられたノズルであり、その先端が上述したインク送出部２２に嵌合されることによって、インクカートリッジ１１のインク送出部２２と連結される。連結部３５は、インク送出部２２と連結されることによって、インクカートリッジ１１からインクｉをヘッド部３７側に供給する。
【００６４】
インク供給部３６は、後述するヘッド部３７のノズル５２ａからインクｉが吐出された際に、ヘッド部３７側に発生する負圧によって図示しない弁が開放されてインクカートリッジ１１のインク収容部２１からヘッド部３７へとインクｉを供給し、インクカートリッジ１１のインク収容部２１からヘッド部３７へインクｉが供給されて、ヘッド部３７側の圧力が定常状態に戻ると、弁を閉塞してインクカートリッジ１１のインク収容部２１からヘッド部３７へのインクｉの供給を停止する弁機構である。
【００６５】
インク供給部３６は、後述するヘッド部３７のノズル５２ａからインクｉを吐出する度に、インクｉの供給動作を繰り返す。一方、インクカートリッジ１１では、上述したインク供給部３６によるインクｉの供給動作に連動して、インク収容部２１内のインクｉがインク供給部３６側に供給されると、インク収容部２１内のインクｉが減少すると共に、この減少したインクｉに相当する空気が外部連通孔２３から空気導入管２４を通してインク収容部２１内に導入される。これにより、インク収容部２１内の圧力を平衡状態に保ちながら、インク供給部３６側にインクｉを適切に供給することができる。
【００６６】
ヘッド部３７は、インクｉを液滴の状態で吐出させ、記録紙Ｐの幅に相当する長さに亘って略ライン状に複数設けられたノズル５２ａが形成された吐出面４１と、吐出面４１より上方に位置し、インク供給部３６からインクｉが供給されるインク供給口４２と、このインク供給口４２から供給されたインクｉを各ノズルへと導くインク流路４３とを有する。
【００６７】
ヘッド部３７は、所定数のノズル５２ａを一組とし、この一組のノズル５２ａを有し、吐出手段となるインク吐出ヘッド４４が図５に示すように千鳥状に配置されている。すなわち、このインク吐出ヘッド４４は、インク流路４３を挟んで記録紙Ｐの幅方向に互い違いに並ぶように配置されている。
【００６８】
インク吐出ヘッド４４は、図６に示すように、ベースとなる回路基板５１と、複数のノズル５２ａが形成されたノズルシート５２と、回路基板５１とノズルシート５２との間をノズル５２ａ毎に区画するフィルム５３と、インク流路４３を通して供給されたインクｉを加圧するインク液室５４と、インク液室５４に供給されたインクｉを加熱する発熱抵抗体５５とを有している。
【００６９】
回路基板５１は、シリコン等からなる半導体ウェハ上に、ロジックＩＣ（Integrated Circuit）やドライバートランジスタ等からなる制御回路を構成すると共に、インク液室５４の上面部を形成している。
【００７０】
ノズルシート５２は、厚みが１０μｍ〜１５μｍ程度のシート状部材であり、吐出面４１に向かって縮径され、且つ吐出面４１側の口径が２０μｍ程度のノズル５２ａが穿設されると共に、回路基板５１とフィルム５３を挟んで対向配置されることで、インク液室５４の下面部を形成している。
【００７１】
フィルム５３は、例えば露光硬化型のドライフィルムレジストからなり、上述したインク流路４３と連通される部分を除いて各ノズル５２ａの周囲を囲むように形成されている。また、このフィルム５３は、回路基板５１とノズルシート５２との間に介在されることによって、インク液室５４の側面部を形成している。
【００７２】
インク液室５４は、上述した回路基板５１、ノズルシート５２及びフィルム５３により囲まれることで、ノズル５２ａ毎にインク流路４３から供給されたインクｉを加圧する加圧空間を形成している。
【００７３】
発熱抵抗体５５は、インク液室５４に臨む回路基板５１に配置されると共に、この回路基板５１に設けられた制御回路等と電気的に接続されている。そして、この発熱抵抗体５５は、制御回路等により制御されることで発熱し、インク液室５４内のインクｉを加熱する。
【００７４】
上述した１つのインク吐出ヘッド４４には、インク液室５４毎に発熱抵抗体４５が設けられ、発熱抵抗体５５が設けられたインク液室５４を各色インクカートリッジ１１毎に１００個〜５０００個程度備えている。そして、インク吐出ヘッド４４においては、プリンタ装置１の後述する制御部からの命令によって各インク液室５４の発熱抵抗体５５それぞれを適宜選択して発熱させ、発熱した発熱抵抗体５５に対応するインク液室５４内のインクｉを、インク液室５４に対応するノズル５２ａからインク液滴ｉにして吐出させる。
【００７５】
具体的に、このインク吐出ヘッド４４では、回路基板５１の制御回路が発熱抵抗体５５を駆動制御し、選択された発熱抵抗体５５に対して、例えば１〜３マイクロ秒程度の間だけパルス電流を供給する。これにより、インク吐出ヘッド４４では、発熱抵抗体５５が急速に加熱される。すると、インク吐出ヘッド４４では、図７（Ａ）に示すように、発熱抵抗体５５と接するインク液室５４内のインクｉに気泡ｂが発生する。そして、インク吐出ヘッド４４では、図７（Ｂ）に示すように、このインク液室５４内において、気泡ｂが膨張しながらインクｉを加圧し、押し退けられたインクｉが液滴の状態になってノズル５２ａより吐出される。また、インク吐出ヘッド４４においては、インクｉの液滴が吐出された後は、インク流路４３を通してインクｉがインク液室５４に供給されることによって、再び吐出前の状態へと戻る。
【００７６】
上述した構成からなるインク吐出ヘッド４４では、インクｉ中に含有されている有機モノホスホン酸又はその塩により、含金染料等の各種成分による発熱抵抗体５５のコゲーションが防止されるため、インク液室５４内のインクｉが発熱抵抗体５５によって適切に加熱されるようになり、所定の方向にインクｉを吐出させることができる。また、インク吐出ヘッド４４では、インクｉ中に含有されている有機モノホスホン酸又はその塩によって、インクｉの増粘や固化が防止されている。これにより、インク吐出ヘッド４４では、ノズル５２ａが増粘や固化したインクｉによって塞がれることがなく、インクｉの不吐出が防止され、間欠吐出安定性が良好である。
【００７７】
また、上述したインク吐出ヘッド４４は、発熱抵抗体５５によってインクｉを加熱しながら吐出させる電気熱変換方式を採用しているが、このような方式に限定されず、例えば圧電素子等の電気機械変換素子によってインクｉの液滴を電気機械的に吐出させる電気機械変換方式を採用したものであってもよい。
【００７８】
以上のような構成のヘッドカートリッジ２は、上述した構成の他に、後述するガイド溝３８や、インク収容部１２内のインクｉの残量を検出する図示しない残量検出部や、インクカートリッジ１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋを識別する図示しないインクタンク識別部等を備えている。
【００７９】
また、カートリッジ本体１２の底面部には、図２に示すように、上述した吐出面４１を保護すると共に、吐出面４１のノズル５２ａより露出するインクｉの乾燥を防ぎ、且つ吐出面４１のノズル５２ａ以外の領域に付着したインクｉを除去して、吐出面４１をクリーニングする吐出面保護カバー６１が設けられている。
【００８０】
この吐出面保護カバー６１は、カートリッジ本体１２の底面部に対応した略矩形状のカバーキャップ部６２と、カートリッジ本体１２に対してカバーキャップ部６２を着脱可能に保持させるキャップ保持片６３と、カバーキャップ部６２のカートリッジ本体１２と対向する面に設けられ、吐出面４１に付着したインクｉをクリーニングするクリーニングローラ６４とを備えている。
【００８１】
この吐出面保護カバー６１おいて、カバーキャップ部６２は、カートリッジ本体１２の吐出面４１よりインクｉが吐出されるときに、吐出面４１に対して略平行に図２中矢印Ａ方向に移動し、少なくとも記録紙Ｐに対してノズル５２ａを臨ませるように吐出面４１のノズル５２ａが形成されている領域より退避する。また、カバーキャップ部６２は、カートリッジ本体１２に保持されて吐出面４１を閉塞した状態において、ヘッド部３７より滴り落ちたインクｉを受ける受け皿となり、且つカートリッジ本体１２と連続した底面部となってカートリッジ本体１２をプリンタ本体３より取り外したときに吐出面４１のインクｉが他に付着することを防止する。
【００８２】
キャップ保持片６３は、カバーキャップ部６２の長辺方向の両側に、上方に向かって突出し、且つ先端が外側に向かって略直角に折り曲げられてなる一対の突部であり、カートリッジ本体１２に対する着脱方向、すなわちカバーキャップ部６２の短辺方向に亘って突出形成されている。そして、キャップ保持片６３は、カートリッジ本体１２の吐出面４１に設けられた一対のガイド溝３８に係合されることで、吐出面４１に対してカバーキャップ部６２を略平行移動可能に保持する。
【００８３】
クリーニングローラ６４には、例えば吸湿性の高い部材、具体的にはスポンジ、不織布、織布等が用いられる。
【００８４】
次に、以上のように構成されるヘッドカートリッジ２が装着されるプリンタ本体３について説明する。
【００８５】
このプリンタ本体３は、図１及び図８に示すように、内部への塵埃等の侵入を防ぐために、上部筐体７１ａと下部筐体７１ｂとから構成される外筐７１の内部に組み付けられた構造を有している。
【００８６】
このプリンタ本体３において、外筐７１の前面側は、下部筐体７１ｂ内の図示しないフレームに上部筐体７１ａの両側面部に設けられた一対の支軸７２が軸支されることによって、上部筐体７１ａが下部筐体７１ｂに対して開閉可能となっている。
【００８７】
外筐７１の前面には、図１に示すように、記録紙Ｐの給排紙が行われる給排紙口７３が設けられている。そして、この給排紙口７３に記録紙Ｐを収納する収納トレイ７４が装着されることによって給紙が可能となり、記録紙Ｐは、この給排紙口７３を通して収納トレイ７４の開口端のうち前面側を閉塞する蓋トレイ７５上に排紙されることになる。
【００８８】
上部筐体７１ａには、図１に示すように、上述したヘッドカートリッジ２が装着されるヘッド装着部７６が設けられている。このヘッド装着部７６にヘッドカートリッジ２が装着された際には、ヘッドカートリッジ２の吐出面４１が、後述する下部筐体７１ｂ内の印刷位置に臨むことになる。ヘッド装着部７６には、蓋体７１ｃが開閉可能に取り付けられている。この蓋体７１ｃは、ヘッド装着部７６を閉塞した際には、上部筐体７１ａと連続した上面部を形成する。また、上部筐体７１ａの前方の上面部には、各種操作を行うための操作ボタン７７や、印刷状態等を表示するための表示パネル７８等が設けられている。
【００８９】
さらに、上部筐体７１ａの上面部には、図１及び図２に示すように、ヘッドカートリッジ２がヘッド装着部７６に装着されたときに、ヘッド装着部７６に対してヘッドカートリッジ２を着脱可能に保持するヘッドカートリッジ保持機構７９が設けられている。このヘッドカートリッジ保持機構７９は、ヘッドカートリッジ２に設けられたつまみ７９ａを上部筐体７１ａの外周部に設けられた係止孔７９ｂ内に設けられた図示しないバネ等の付勢部材に係止することにより、上部筐体７１ａに対してヘッドカートリッジ２を位置決めして保持、固定できるようにする。これにより、カートリッジ本体１２の吐出面４１と、後述する搬送ベルト９５によって印刷位置に搬送された記録紙Ｐの主面とを互いに平行且つ所定の間隔をもって対向配置することができる。
【００９０】
一方、下部筐体７１ｂの内部には、図８に示すように、記録紙Ｐをヘッドカートリッジ２まで供給し、ヘッドカートリッジ２によって印刷が行われた記録紙Ｐを外部に排出する給排紙機構８１が設けられている。具体的に、給排紙機構８１は、収納トレイ７４から記録紙Ｐを給紙する給紙部８２と、この給紙部８２により給紙された記録紙Ｐを印刷位置へと搬送する搬送部８３と、この搬送部８３により搬送された記録紙Ｐを排紙する排紙部８４とによって構成され、これらの部位が下部筐体７１ｂ内の図示しないフレーム等に組み付けられている。
【００９１】
給紙部８２は、収納トレイ７４から搬送部８３へと記録紙Ｐを給紙するための給紙手段として、収納トレイ７４内の記録紙Ｐを搬送部８３へと送り出す給紙ローラ９１と、この給紙ローラ９１により送り出された記録紙Ｐを１枚毎に搬送部８３へと送り出すための一対の分離ローラ９２ａ，９２ｂとを有し、これらは、下部筐体７１ｂ内に設けられた駆動機構（図示せず。）によって互いに連動しながら、図８中矢印Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３方向に回転駆動される。
【００９２】
搬送部８３は、給紙部８２から排紙部８４へと記録紙Ｐを搬送するための搬送手段として、図８中矢印Ｃ方向に回転駆動し、記録紙Ｐの送り方向を背面側から前面側へと反転させる反転ローラ９３と、この反転ローラ９３により反転された記録紙Ｐを印刷位置へと搬送させ、駆動プーリ９４ａと被動プーリ９４ｂとの間に巻き掛けられた無端ベルトからなる搬送ベルト９５とを有している。搬送ベルト９５は、図示しないベルト昇降機構により、印刷時には吐出面４１と対向する位置に配置され、非駆動時には吐出面４１と対向する位置よりも下方に位置する。
【００９３】
排紙部８４は、図８に示すように、搬送部８３により搬送された記録紙Ｐを排紙するための排紙手段として、搬送ベルト９５を介して被動プーリ９４ｂと対向配置された拍車９６を有し、この拍車９６と搬送ベルト９５との間から記録紙Ｐを給排紙口７３側へと送り出す。
【００９４】
以上のような構成からなるプリンタ装置１には、上述したプリンタ本体３のカバー開閉機構、給排紙機構８１、搬送ベルト９５を昇降させる図示しないベルト昇降機構の駆動を制御したり、吐出部３２のインクｉの吐出を制御し、印刷動作全体を制御する図示しない制御部が設けられている。この制御部は、プリンタ装置１の全体動作を制御する制御プログラム等が記録されたＲＯＭ（Read  Only  Memory）や読み出された制御プログラム等を一端格納すると共に必要に応じて読み出されるＲＡＭ（Random  Access  Memory）等を備える。プリンタ装置１は、この制御部によって、カバー開閉機構、給排紙機構８１、ベルト昇降機構、吐出部３２が制御され、以下のように動作し印刷を行う。
【００９５】
先ず、ユーザが、印刷動作をプリンタ装置１が実行するように、プリンタ本体３に設けられている操作ボタン７７を操作して制御部に印刷開始を命令し、カバー開閉機構、ベルト昇降機構を駆動制御し、印刷が可能な状態にする。具体的には、ベルト昇降機構は、搬送ベルト９５を吐出面４１と対向する位置に移動させる。カバー開閉機構は、吐出面保護カバー６１を図８に示すように、プリンタ装置１の前面側に移動させる。これにより、ヘッドカートリッジ２の吐出面４１が開放される。
【００９６】
次に、給排紙機構８１は、図８中矢印Ｂ１方向に回転する給紙ローラ９１の外周面を収納トレイ７４に収納されている記録紙Ｐに押し当てて、収納トレイ７４より送り出す。そして、給紙された記録紙Ｐは、図８中矢印Ｂ２，Ｂ３方向に回転する一対の分離ローラ９２ａ，９２ｂの間を通過しながら、プリンタ装置１の背面側へと送り出される。
【００９７】
次に、搬送部８３は、背面側に送り出された記録紙Ｐを図８中Ｃ方向に回転している反転ローラ９３でプリンタ装置１の前面側へと送り出す。そして、排紙部８４は、前面側に送り出された記録紙Ｐが図８中矢印Ｄ方向に回転する搬送ベルト９５によって印刷位置へと搬送する。そして、記録紙Ｐは、印刷位置において、吐出面４１と対向する位置に設けられたプラテン板９７によって押し上げられ、ヘッドカートリッジ２の吐出面４１と相対向することになる。
【００９８】
次に、ヘッドカートリッジ２は、この印刷位置に搬送された記録紙Ｐに対して回路基板５１の制御回路が発熱抵抗体５５を駆動制御し、選択された発熱抵抗体５５がインクｉを加熱することでインクｉを吐出する。ヘッドカートリッジ２は、プリンタ装置１に入力された文字データや画像データ等に応じた画像や文字等を記録することができる。
【００９９】
ここで、ヘッドカートリッジ２では、インクｉ中に含金染料が含有されていても、インクｉ中に有機モノホスホン酸又はその塩が含有されているため、発熱抵抗体５５のコゲーションが防止されている。これにより、ヘッドカートリッジ２では、インク液室５４内のインクｉを適切に加熱することができ、所定の方向にインクｉを吐出させることができる。
【０１００】
また、ヘッドカートリッジ２では、インクｉ中に有機モノホスホン酸又はその塩が含有されているため、長期間吐出していないノズル５２ａがあっても、インクｉの増粘及び固化の進行が抑制される。これにより、ヘッドカートリッジ２では、ノズル５２ａが増粘、固化したインクｉによって塞がれることがなく、インクｉの吐出安定性がよく、間欠吐出安定性も良好である。
【０１０１】
次に、給排紙機構８１は、印刷が終了した記録紙Ｐを搬送ベルト９５の駆動によって、この搬送ベルト９５と拍車９６との間から、プリンタ装置１の前面側へと送り出し、給排紙口７３から蓋トレイ７５上に排紙する。また、ベルト昇降機構は、記録紙Ｐへの印刷が終わると、搬送ベルト９５を搬送位置から待避位置へと下降する。
【０１０２】
次に、カバー開閉機構は、吐出面保護カバー６１をプリンタ装置１の背面側に移動させて吐出面４１を保護する位置に移動させる。このとき、吐出面保護カバー６１は、吐出面４１をプリンタ装置１の背面側に摺動しながら、クリーニングローラ８３で吐出面４１をクリーニングする。
【０１０３】
そして、ヘッドカートリッジ２は、再び印刷前の状態へと戻る。このプリンタ装置１では、吐出面保護カバー６１がヘッドカートリッジ２の吐出面４１を閉塞するので、このヘッドカートリッジ２をプリンタ本体３のヘッド装着部７６から離脱してもインクｉの乾燥を防ぐことができる。以上のようにして、印刷動作が終了する。
【０１０４】
以上のように、このプリンタ装置１では、含金染料が含有されていてもインクｉ中に含有されている有機モノホスホン酸又はその塩によって、発熱抵抗体５５の表面にコゲーションが生じることが防止されるため、所定の方向にインクｉを吐出することができる。また、プリンタ装置１では、有機モノホスホン酸又はその塩が含有されていることによって、インクｉが蒸発した際のインクｉの増粘や固化の進行が抑制され、インクｉの不吐出が防止されるため、間欠吐出安定性が良好である。
【０１０５】
これにより、プリンタ装置１では、色素として含金染料を用いた記録液により高精細な画像の記録ができ、記録液中の有機モノホスホン酸又はその塩により、コゲーション及びインクの不吐出といった不具合が長期間防止されるため、鮮鋭性、色再現性、保存性に優れた画像を長期間、繰り返し形成することができる。
【０１０６】
また、上述したヘッドカートリッジ２では、カートリッジ本体１２に対してインクカートリッジ１１が着脱可能となっているが、このような構成に必ずしも限定されるものではない。すなわち、このヘッドカートリッジ２自体が消耗品として取り扱われており、プリンタ本体３に対して着脱可能なことから、このカートリッジ本体１２にインクカートリッジ１１が一体に設けられた構成とすることもできる。
【０１０７】
また、上述したプリンタ装置１では、ヘッドカートリッジ２が装置本体３に着脱可能とされた例を挙げたが、このことに限定されず、ヘッドカートリッジ２が装置本体３に固定されているものでもよい。
【０１０８】
また以上では、本発明をプリンタ装置に適用した例について説明したが、本発明は、以上の例に限定されるものではなく、記録液を吐出する他の液体吐出装置に広く適用することが可能である。例えばファクシミリやコピー機、液体中のＤＮＡチップ用吐出装置（特開２０００２−３４５６０号公報）、プリンタ配線基板の配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出したりする液体吐出装置等にも適用可能である。
【０１０９】
また、１つの発熱抵抗体５５がインクｉを加熱して吐出するヘッド部３７を例に挙げて説明したが、このような構造に限定されることはない。例えば、複数の圧力発生素子を備え、各圧力発生素子に異なるエネルギー又は異なるタイミングでエネルギーを供給することで吐出方向を制御することが可能な吐出手段を備える液体吐出装置にも適用可能である。
【０１１０】
また、１つの発熱抵抗体５５によってインクｉを加熱しながらノズル５２ａから吐出させる電気熱変換方式を採用しているが、このような方式に限定されず、例えばピエゾ素子といった圧電素子等の電気機械変換素子等によってインクｉを電気機械的にノズル５２ａより吐出させる電気機械変換方式を採用したものであってもよい。
【０１１１】
また、ライン型のプリンタ装置を例に挙げて説明したが、このことに限定されることはなく、例えばインクヘッドが記録紙Ｐの走行方向と略直交する方向に移動するシリアル型の液体吐出装置にも適用可能である。
【実施例】
【０１１２】
以下に、着色剤と、溶媒と、界面活性剤と、グリコールエーテルが含有された本発明を適用したインクを実際に調製した実施例１〜実施例７、比較例１〜比較例６について説明する。
【０１１３】
〈実施例１〉
実施例１では、色素として下記に示す化学式（４）を４質量％と、溶媒として水を７５．３質量％と、その他の溶媒としてグリセリンを１０質量％と、１，３−ブタンジオールを５質量％と、２−ピロリドンを５質量％と、有機モノホスホン酸としてフェニルホスホン酸を０．７質量％とを混合し、ポアサイズ０．２２μｍのメインブランフィルター（ミリポア社製、商品名：Ｍｉｌｌｅｘ−０．２２）にて濾過してインクを調製した。
【０１１４】
【化４】
2006117773.tif 000005
【０１１５】
〈実施例２〉
実施例２では、色素として化学式（４）を４質量％と、溶媒として水を７５．３質量％と、その他の溶媒としてグリセリンを１０質量％と、１，３−ブタンジオールを５質量％と、２−ピロリドンを５質量％と、有機モノホスホン酸塩として２，２-ジメチルプロピルホスホン酸ナトリウムを０．７質量％とを混合したこと以外は実施例１と同様にインクを調製した。
【０１１６】
〈実施例３〉
実施例３では、色素として化学式（４）を４質量％と、溶媒として水を７５．３質量％と、その他の溶媒としてグリセリンを１０質量％と、１，３−ブタンジオールを５質量％と、２−ピロリドンを５質量％と、有機モノホスホン酸としてｔ−ブチルホスホン酸を０．７質量％とを混合したこと以外は実施例１と同様にインクを調製した。
【０１１７】
〈実施例４〉
実施例４では、色素として化学式（４）を４質量％と、溶媒として水を７５．３質量％と、その他の溶媒としてグリセリンを１０質量％と、１，３−ブタンジオールを５質量％と、２−ピロリドンを５質量％と、有機モノホスホン酸としてシクロヘキシルホスホン酸を０．７質量％とを混合したこと以外は実施例１と同様にインクを調製した。
【０１１８】
〈実施例５〉
実施例５では、色素として化学式（４）を４質量％と、溶媒として水を７５．３質量％と、その他の溶媒としてグリセリンを１０質量％と、１，３−ブタンジオールを５質量％と、２−ピロリドンを５質量％と、有機モノホスホン酸としてｎ−ヘキシルホスホン酸を０．７質量％とを混合したこと以外は実施例１と同様にインクを調製した。
【０１１９】
〈実施例６〉
実施例６では、色素として下記に示す化学式（５）を４質量％と、溶媒として水を７５．３質量％と、その他の溶媒としてグリセリンを１０質量％と、１，３−ブタンジオールを５質量％と、２−ピロリドンを５質量％と、有機モノホスホン酸としてｐ−ヒドロキシフェニルホスホン酸を０．７質量％とを混合したこと以外は実施例１と同様にインクを調製した。
【０１２０】
【化５】
2006117773.tif 000006
【０１２１】
〈実施例７〉
実施例６では、色素として化学式（５）を４質量％と、溶媒として水を７５．３質量％と、その他の溶媒としてグリセリンを１０質量％と、１，３−ブタンジオールを５質量％と、２−ピロリドンを５質量％と、有機モノホスホン酸としてｍ−アミノフェニルホスホン酸を０．７質量％とを混合したこと以外は実施例１と同様にインクを調製した。
【０１２２】
〈実施例８〉
実施例８では、色素として化学式（５）を４質量％と、溶媒として水を７５．３質量％と、その他の溶媒としてグリセリンを１０質量％と、１，３−ブタンジオールを５質量％と、２−ピロリドンを５質量％と、有機モノホスホン酸としてエチルホスホン酸を０．７質量％とを混合したこと以外は実施例１と同様にインクを調製した。
【０１２３】
〈比較例１〉
比較例１では、有機モノホスホン酸若しくはその塩を混合せず、色素として化学式（４）を４質量％と、溶媒として水を７５．３質量％と、その他の溶媒としてグリセリンを１０質量％と、１，３−ブタンジオールを５質量％と、２−ピロリドンを５質量％とを混合したこと以外は実施例１と同様にインクを調整した。
【０１２４】
〈比較例２〉
比較例２では、色素として化学式（４）を４質量％と、溶媒として水を７５．３質量％と、その他の溶媒としてグリセリンを１０質量％と、１，３−ブタンジオールを５質量％と、２−ピロリドンを５質量％と、ポリホスホン酸ナトリウム塩を０．７重量部とを用いた以外は実施例１と同様にしてインクを調製した。
【０１２５】
〈比較例３〉
比較例３では、色素として化学式（５）を４質量％と、溶媒として水を７５．３質量％と、その他の溶媒としてグリセリンを１０質量％と、１，３−ブタンジオールを５質量％と、２−ピロリドンを５質量％と、ポリホスホン酸ナトリウム塩を０．７重量部とを用いた以外は比較例２と同様にしてインクを調製した。
【０１２６】
〈比較例４〉
比較例４では、色素として化学式（４）を４質量％と、溶媒として水を７５．３質量％と、その他の溶媒としてグリセリンを１０質量％と、１，３−ブタンジオールを５質量％と、２−ピロリドンを５質量％と、ヘキサメチレンジアミンテトラを０．７重量部とを用いた以外は実施例１と同様にしてインクを調製した。
【０１２７】
〈比較例５〉
比較例５では、色素として化学式（４）を４質量％と、溶媒として水を７５．３質量％と、その他の溶媒としてグリセリンを１０質量％と、１，３−ブタンジオールを５質量％と、２−ピロリドンを５質量％と、ジエチレントリアミンペンタを０．７重量部とを用いた以外は実施例１と同様にしてインクを調製した。
【０１２８】
そして、以上のように調製した実施例１〜８及び比較例１〜５のインクについて、コゲーションおよび間欠吐出安定性の評価を行った。以下の表１にコゲーション及び間欠吐出安定性の評価結果を示す。
【０１２９】
【表１】
2006117773.tif 000007
【０１３０】
なお、コゲーションの評価は、次のようにして行った。各実施例及び各比較例のインクをインクカートリッジにそれぞれ充填してヘッドカートリッジに装着したライン型のサーマルインクジェットプリンタ装置にて連続吐出試験を行った。この時の試験条件は、ノズル径１２μｍ、駆動電圧９Ｖ、駆動周波数１０ｋＨｚ、連続吐出発数１億パルスであり、温度２５℃、湿度５５％雰囲気中で行った。本試験の１千万パルス時のインクの吐出速度を測定し、さらに１億パルス吐出後のインクの吐出速度を同様に測定し、吐出速度の変化率（速度低下率）（％）を算出した。ここで、変化率は、変化率（％）＝１００×１億パルス吐出後のインクの吐出速度／１千万パルス吐出時のインクの吐出速度で示す式により算出する。
【０１３１】
コゲーションの評価において、変化率が１０％以下の場合は、◎で示し、変化率１０％超〜２０％以下の場合には、○で示し、変化率２０％超〜３０％以下の場合には、△で示し、変化率３０％超の場合には、×で示した。
【０１３２】
さらに、１億パルス吐出後の発熱抵抗体の表面を観察し、堆積物の状態を以下のように目視評価した。堆積物はほぼ無く、発熱抵抗体の表面はきれい場合には、◎で示し、発熱抵抗体のエッジ部分に極僅かな堆積物が認められるが、ほぼ全面に渡り発熱抵抗体の表面きれいな場合には、○で示し、堆積物が部分的に認められ、ヒーター表面の一部は該堆積物に隠れて見えない場合には、△で示し、堆積物がほぼヒーター全面を覆っており、表面は極一部しか見えない場合には、×で示した。
【０１３３】
また、間欠吐出安定性の評価は、次のようにして行った。各実施例及び各比較例のインクをインクカートリッジにそれぞれ充填してヘッドカートリッジに装着したライン型のサーマルインクジェットプリンタ装置にてインクを吐出した後に、一旦、吐出を停止してノズルから臨むインクを外気に１５秒曝してから、再び吐出を開始してインク液滴を１０００発吐出させた。この時の試験条件は、ノズル径１２μｍ、駆動電圧９Ｖ、駆動周波数１０ｋＨｚであり、温度１５℃、湿度１５％雰囲気中で行った。ここで、インク吐出を再び開始した直後、すなわち間欠吐出直後のインク不吐出の発数を数えて、間欠吐出安定性の評価を行った。
【０１３４】
間欠吐出安定性の評価において、不吐出発数１００発以下の場合には、表１中に◎で示し、不吐出発数１００発超〜３００発以下の場合には、表１中に○で示し、不吐出発数３００発超〜５００発以下の場合には、表１中に△で示し、不吐出発数５００発超の場合には、表１中に×で示した。
【０１３５】
表１に示す結果から、有機モノホスホン酸又はその塩を含む実施例１〜実施例８のインクは、コゲーション及び間欠吐出安定性が良好であり、有機モノホスホン酸又はその塩を含んでいない比較例１〜比較例５は、コゲーションが生じ、間欠吐出安定性が劣っていた。
【０１３６】
比較例１では、インク中に有機モノホスホン酸又はその塩が含有されていないため、コゲーションが生じ、インクの吐出速度の低下が著しく、吐出速度変化率が大きくなった。また、比較例１では、インク中に有機モノホスホン酸又はその塩が含有されていないため、発熱抵抗体の表面が堆積物で覆われた。また、比較例１では、インク中に有機モノホスホン酸又はその塩が含有されていないため、インク中の溶媒の蒸発による増粘及び固化を防止できず、間欠吐出安定性が低下した。
【０１３７】
比較例２では、有機モノホスホン酸又はその塩よりも分子量の大きいポリホスホン酸ナトリウム塩が含有されているため、インク中の溶媒が蒸発した際にインクの増粘や固化の進行が早く進み、ノズルが増粘及び固化したインクで塞がれてしまい、間欠吐出安定性が低下した。
【０１３８】
比較例３では、比較例２と異なる色素を用いた場合であっても、比較例２と同様にインク中に分子量の大きいポリホスホン酸ナトリウム塩が含有されているため、間欠吐出安定性が低下した。
【０１３９】
比較例４及び比較例５では、アミンを含むヘキサメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）又はジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）を用いており、これらの分子量が大きいため、インク中の溶媒が蒸発した際にインクの増粘や固化の進行が早く進み、間欠吐出安定性が低下した。
【０１４０】
この比較例１〜比較例５と比べて、実施例１〜８は、含金染料が含有されていても、インク中に有機モノホスホン酸又はその塩が含有されているため、発熱抵抗体の表面にコゲーションが生じることが防止された。実施例１〜８では、コゲーションが防止されたことにより、インクの吐出速度の低下が小さく、発熱抵抗体の表面に堆積物が堆積することが抑制された。
【０１４１】
また、実施例１〜８では、含有されている有機モノホスホン酸又はその塩の分子量が小さいため、インク中の溶媒が蒸発してもインクの増粘や固化の進行が抑制され、間欠吐出安定性が良好となった。
【０１４２】
以上のことから、含金染料を含むインクを調整する際には、インクの吐出速度を低下させることなく、発熱抵抗体の表面への堆積物の堆積を抑え、インクの増粘及び固化の進行を抑えることができることから、少なくとも１種類以上の有機モノホスホン酸又はその塩を含有させることは、コゲーションの発生を防止し、間欠吐出安定性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明が適用されたインクジェット型のプリンタ装置を示す斜視図である。
【図２】同インクジェット型のプリンタ装置に備わるプリンタヘッドカートリッジを示す斜視図である。
【図３】同プリンタヘッドカートリッジを示す断面図である。
【図４】同プリンタヘッドカートリッジの構成を模式的に示す図である。
【図５】同プリンタヘッドカートリッジの吐出面における吐出口領域を示す平面図である。
【図６】同プリンタヘッドカートリッジに備わるインク吐出ヘッドを模式的に示す断面図である
【図７】同インク吐出ヘッドを示しており、同図（Ａ）は発熱抵抗体状に気泡が発生した状態を模式的に示す断面図であり、同図（Ｂ）はノズルよりインクを吐出した状態を模式的に示す断面図である。
【図８】同インクジェット型のプリンタ装置の一部を透視して示す側面図である。
【符号の説明】
【０１４４】
１  プリンタ装置、２  プリンタヘッドカートリッジ、３  プリンタ本体、１１  インクタンク、１２  カートリッジ本体、３１  タンク装着部、４１  吐出面、４４  インク吐出ヘッド、５１  回路基板、５２  ノズルシート、５３  フィルム、５４  インク液室、５５  発熱抵抗体、６１  吐出面保護カバー、７１  外筐、８１  給排紙機構
【図１】
2006117773.tif 000012
【図２】
2006117773.tif 000013
【図３】
2006117773.tif 000014
【図４】
2006117773.tif 000015
【図５】
2006117773.tif 000016
【図６】
2006117773.tif 000017
【図７】
2006117773.tif 000018
【図８】
2006117773.tif 000019