(57)【要約】【課題】同一色相で色材濃度の異なる複数のサーマルインクジェット記録用インクからなるインクセットを用いたインクジェット記録において、吐出安定性、特にヒーター耐久性に優れたサーマルインクジェット記録用インクセット及びサーマルインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】少なくとも色材、水溶性有機溶剤、水を含有し、同一色相で色材濃度の異なる２種類以上のインクを少なくとも含むサーマルインクジェット記録用インクセットにおいて、該インクはコゲ堆積防止剤を含有し、かつ該インクの色材濃度に対して、コゲ堆積防止剤の含有量を反比例させる。【選択図】        図１
2004339334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも色材、水溶性有機溶剤、水を含有し、同一色相で色材濃度の異なる２種類以上のインクを少なくとも含むサーマルインクジェット記録用インクセットであって、該インクはコゲ堆積防止剤を含有し、かつ各インクのコゲ堆積防止剤の含有量が、各インクの色材濃度が低いものほど多くなっていることを特徴とするサーマルインクジェット記録用インクセット。
【請求項２】
前記コゲ堆積防止剤の含有量は、前記同一色相で色材濃度の異なる２種類以上のインクの色材濃度に対して、誤差２０％以内の範囲で反比例して定められることを特徴とする請求項１記載のサーマルインクジェット記録用インクセット。
【請求項３】
前記コゲ堆積防止剤の含有量は、前記同一色相で色材濃度の異なる２種類以上のインクの色材濃度に反比例して定められることを特徴とする請求項１記載のサーマルインクジェット記録用インクセット。
【請求項４】
少なくとも色材、水溶性有機溶剤、水を含有し、同一色相で色材濃度の異なる３種類以上のインクを少なくとも含むサーマルインクジェット記録用インクセットであって、該インクのうち最も色材濃度の高いインクを除くインクがコゲ堆積防止剤を含有し、かつ各インクのコゲ堆積防止剤の含有量が、各インクの色材濃度が低いものほど多くなっていることを特徴とするサーマルインクジェット記録用インクセット。
【請求項５】
前記コゲ堆積防止剤の含有量は、前記コゲ堆積防止剤を含むインクの色材濃度に対して、誤差２０％以内の範囲で反比例して定められることを特徴とする請求項４記載のサーマルインクジェット記録用インクセット。
【請求項６】
前記コゲ堆積防止剤の含有量は、前記コゲ堆積防止剤を含むインクの色材濃度に反比例して定められることを特徴とする請求項４記載のサーマルインクジェット記録用インクセット。
【請求項７】
インクを収容しているインク収容部、該インク収容部から導かれたインク流路内のインクに熱エネルギーを付与するヒーターを有するインクジェット記録ヘッド、及び記録情報に応じて該ヒーターにパルス状の電気信号を印加する手段を具備しているサーマルインクジェット記録装置であって、該ヒーターが金属及び／又は該金属の酸化物を含む最表面保護層を具備し、かつ該インクが請求項１〜６記載のサーマルインクジェット記録用インクセットであることを特徴とするサーマルインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルインクジェット記録用インクセット及びサーマルインクジェット記録装置に関し、詳しくは吐出安定性、特にヒーター耐久性に優れたサーマルインクジェット記録用インクセット及びサーマルインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、医療分野における診断画像や参照画像のハードコピーを得る方式としては、ウェット処理方式による銀塩写真が主流となっていた。しかしながら、ウェット処理方式では現像処理過程で廃液が生じるため、廃液の回収や減量、再資源化が課題となっていた。
【０００３】
そのため近年、ウェット処理方式からドライ処理へのニーズの高まりが顕著となり、レーザー露光熱現像方式やサーマルヘッド方式、レーザーヒートモード方式といったドライ処理の方式が急速に普及してきている。
【０００４】
一方、近年のインクジェット記録方式の進歩は著しく、高精細の画像が得られるに至っている。これはインクジェット記録装置、インクおよび記録紙のそれぞれの技術発展によって達成されてきた。例えばインクジェット記録装置の記録ヘッドの進歩によるインク滴の微細化、精密なインク滴の吐出によるインク滴の記録紙への着弾精度の向上、インクの物性及び光学特性の改良によるドットの広がりや形状、色や濃度の改良、さらには記録紙の進歩によるインクのにじみ防止などによって、インクジェットプリント方式の画質は改良されてきた。したがって、近年では医療分野におけるインクジェット方式を利用した提案が数多くなされている（例えば、特許文献１参照）。インクジェット記録方式のうち、インクを熱エネルギーの作用によりインク滴として吐出させるサーマルインクジェット方式による記録は、記録用インクを吐出するための吐出口を高密度に配列することができるため、記録画像において高解像度が得られることや記録ヘッドを小型化できるなどの利点を有している。
【０００５】
ところで、医療分野ではシャウカステンといわれるバックライトで画像を明るく照らし、透過画像により患部を診断するが、一般的なインクジェット印字物のように反射光で観察するものよりも画像のザラツキや粒状性、色調の階調性の不良などがより顕著に現れやすい。特に、医療用の診断画像や参照画像については、ハイライト部の高い階調性が要求される。このため、同一色相で色材濃度の異なる複数のインクを搭載し、従来の面積階調に加えて濃度階調を用いることが提案されている。色材濃度の水準を増やすほど、記録画像の低濃度領域から高濃度領域に移行する過程で画質が滑らかになり、低濃度領域のざらつきをなくすことができる。よって医療用診断画像に対しては、従来から用いられている濃淡インクに加え、さらに色材濃度を下げた極淡インクを使用し、色材濃度の水準を３種類以上とすることが有効である。
【０００６】
しかし、本発明者らがサーマルインクジェット方式による画像記録の検討を進めていく中で、色材濃度の低い淡インクや極淡インクは、濃インクに比べて記録ヘッドのヒーター表面へのコゲが堆積しやすいことが確認された。コゲの堆積が多くなると、ヒーターからインクに熱エネルギーが有効に伝わらず、インクの発泡が正常に起こらなくなり、吐出速度や吐出量の低下、あるいは不吐といった吐出安定性の低下を引き起こし、画像の品質に影響をおよぼしてしまうといった問題が生じる。淡インクや極淡インクが濃インクに比べてコゲ堆積が多い原因は明らかではないが、濃インクの場合はヒーター表面にコゲが堆積しても色材自体がキレートの役割を果たしてコゲをはがすためコゲの堆積が少ないが、淡インクや極淡インクの場合は色材濃度が低いためコゲをはがす役割を果たす物質が少なく、堆積したコゲがはがれずに嵩高く堆積してしまうものと本発明者らは推察している。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−２０２９２０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明は上記課題を解決するもので、その目的は、同一色相で色材濃度の異なる３種類以上のインクからなるサーマルインクジェット記録用インクセットを用いたインクジェット記録において、吐出安定性、特にヒーター耐久性に優れたサーマルインクジェット記録用インクセット及びサーマルインクジェット記録装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成することのできる本発明にかかるサーマルインクジェット記録用インクセットは、少なくとも色材、水溶性有機溶剤、水を含有し、同一色相で色材濃度の異なる２種類以上のインクを少なくとも含むサーマルインクジェット記録用インクセットにおいて、該インクはコゲ堆積防止剤を含有し、かつ該インクの色材濃度に応じて、コゲ堆積防止剤の含有量を変化させたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、上記目的を達成することのできる、本発明の他の実施態様にかかるサーマルインクジェット記録用インクセットは、前記コゲ堆積防止剤の含有量を、前記インクの色材濃度に反比例、もしくは誤差２０％以内の範囲で反比例させたことを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、上記目的を達成することのできる、本発明の他の実施態様にかかるサーマルインクジェット記録用インクセットは、少なくとも色材、水溶性有機溶剤、水を含有し、同一色相で色材濃度の異なる３種類以上のインクを少なくとも含むサーマルインクジェット記録用インクセットにおいて、該インクのうち最も色材濃度の高いインクを除くインクの色材濃度に対して、前記コゲ堆積防止剤の含有量を反比例、あるいは誤差２０％以内の範囲で反比例させたことを特徴とするものである。
【００１２】
以上の構成によれば、それぞれの色材濃度のインクにおけるコゲの堆積度合いに応じてコゲ堆積防止剤の含有量を適正な量とすることができ、インクの吐出安定性や保存安定性を損なうことなくヒーター耐久性を向上させることが可能となる。また、色材濃度の異なる複数のインクからなるインクセットにおいて、色材以外の成分の含有量が等しい場合、色材濃度が低いほど粘度も低くなり、各インク間の粘度差が大きくなってしまうことがあった。しかし、本発明にかかるインクセットにおいては、コゲ堆積防止剤の含有量を色材濃度に対して反比例させるので、各インク間の粘度差を小さくすることができ、記録ヘッドとのマッチングが容易となり、各インクの吐出特性がほぼ等しいインクセットが得られるという利点を有する。さらに、コゲ堆積防止剤として電解質を選択すれば、淡インクや極淡インクの電気伝導度を上げることができ、インクの導電性を利用したインク残量検知を行う際にマージンが広くなるといった利点も有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１４】
本発明にかかるインクセットは、高解像度、高階調性が要求される医療用の診断画像や参照画像を出力するために、同一色相で色材濃度の異なる３種類以上のインクを使用するインクジェット記録装置に、特に好適に用いることができる。
【００１５】
なお、本発明における「色相」とは赤、青、緑、黄、紫などの色を区別する言葉として用い、黒も便宜上含むものとする。また、「同一色相」とは、例えば黒であれば濃度は異なっていても黒色に分類できるものを指す。
【００１６】
以下に、本発明にかかるインク中の成分について詳細に述べる。
【００１７】
本発明にかかる色材濃度の異なるインクは少なくとも色材、水溶性有機溶剤、水、及びコゲ堆積防止剤を含む。
【００１８】
（コゲ堆積防止剤）
本発明にかかるインクは、ヒーター耐久性向上のためにコゲ堆積防止剤の含有量をインクの色材濃度に応じて変化させることを特徴とする。コゲ堆積防止剤としては、ヒーターが金属及び／又は該金属の酸化物を含む最表面保護層を具備した記録ヘッドに対して、前記金属及び／又は該金属の酸化物を含む最表面保護層を削る効果のある物質が適している。例としては、特開２００２−１３７３９９公報や特開２００２−１２８０５公報に記載されている物質を使用することができる。具体的には、グリコール酸、グルコン酸、グリセリン酸などのアルドン酸類、エチレンジアミン四酢酸などのポリアミノカルボン酸類、クエン酸、乳酸、酒石酸などのヒドロキシカルボン酸類、及びそれらの塩、さらに酢酸リチウムなどの酢酸塩が挙げられる。また、水溶性有機溶剤であるキシリトール、グルシトールなども同様の効果が得られるので、コゲ堆積防止剤として用いることができる。もちろんこれらに限定されるものではなく、従来からコゲ堆積防止剤として使用されているものを用いることができる。これらの物質は１種類、または２種類以上を混合して用いても良い。これらの物質の含有量は、インクの色材濃度に対して反比例もしくは誤差２０％以内の範囲で反比例させることが好ましい。一般的にはインク全量に対して０．０１〜１０重量％の範囲とするのが好ましく、さらには０．１〜５重量％の範囲とするのがより好ましい。
【００１９】
また、本発明にかかるインクセットの別の態様は、最も色材濃度の高いインクがコゲ堆積防止剤を含まず、それ以外のインクが色材濃度に対して前記コゲ堆積防止剤の含有量を反比例もしくは誤差２０％以内の範囲で反比例させるものである。これは、色材によっては濃インク（最も色材濃度が高いインク）がコゲ堆積防止剤を含まなくてもヒーター表面へのコゲの堆積が少ない場合があるからである。最も色材濃度の高いインクにコゲ堆積防止剤を含有させるか否かは、コゲ堆積防止剤を含まないインク処方でのコゲの堆積度合いを確認することで決定できる。
【００２０】
（水溶性有機溶剤）
水性媒体の例としては例えば水、或いは水と水溶性有機溶剤との混合溶媒が挙げられる。水溶性有機溶剤としては、インクの乾燥防止効果を有するものが特に好ましい。
【００２１】
具体的には例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎー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−ブチルアルコール等の炭素数１〜４の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等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等のケトンまたはケトアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；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、１，２，６−ヘキサントリオ−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類；ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の低級アルキルエーテルアセテート；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（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）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類；トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の多価アルコール；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。上記のごとき水溶性有機溶剤は、単独でもあるいは混合物としても使用することができる。水としては脱イオン水を使用することが望ましい。
【００２２】
本発明にかかるインク中に含有される水溶性有機溶剤の含有量は特に限定されないが、インク全重量に対して、好ましくは３〜５０重量％の範囲が好適である。又、インクに含有される水の含有量はインク全重量に対して好ましくは５０〜９５重量％の範囲である。
【００２３】
また、極淡インクよりも色材濃度の高いインクについては、ノズルの目詰まり防止や吐出信頼性を満足する範囲内で特に制限はなく、本発明の極淡インクの有機溶剤組成と同じであってもなくてもかまわない。
【００２４】
（添加剤）
また、インクの保湿性維持のために、尿素、尿素誘導体、トリメチロールプロパン等の保湿性固形分もインク成分として用いてもよい。これら保湿性固形分のインク中の含有量は一般にはインク全量に対して０．１〜２０．０重量％の範囲が好ましく、より好ましくは３．０〜１０．０重量％の範囲である。さらに本発明のインクは、優れたインクジェット吐出特性を有するようにインク所望の粘度、表面張力、ｐＨを有するように調製する事が好ましい。このために上記成分以外にも必要に応じて界面活性剤やｐＨ調整剤、防黴剤等、種々の添加剤を適宜添加することができる。
【００２５】
（色材）
本発明にかかるインクに用いることのできる色材としては、公知の染料や顔料を用いることができる。染料としては例えば酸性染料、直接染料等を用いることができる。たとえばアニオン性染料としては、既存のものでも、新規に合成したものでも適度な色調と濃度を有するものであれば、たいていのものを用いることができる。またこれらのうちいずれかを混合して用いることも可能である。
【００２６】
アニオン性染料の具体例を以下に挙げる。
【００２７】
（イエロー用の色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー  ８、１１、１２、２７、２８、３３、３９、４４、５０、５８、８５、８６、８７、８８、８９、９８、１００、１１０、１３２
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー  １、３、７、１１、１７、２３、２５、２９、３６、３８、４０、４２、４４、７６、９８、９９
Ｃ．Ｉ．リィアクティブイエロー  ２、３、１７、２５、３７、４２
Ｃ．Ｉ．フードイエロー  ３
（レッド用の色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド  ２、４、９、１１、２０、２３、２４、３１、３９、４６、６２、７５、７９、８０、８３、８９、９５、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２２９、２３０
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド  ６、８、９、１３、１４、１８、２６、２７、３２、３５、４２、５１、５２、８０、８３、８７、８９、９２、１０６、１１４、１１５、１３３、１３４、１４５、１５８、１９８、２４９、２６５、２８９
Ｃ．Ｉ．リィアクティブレッド  ７、１２、１３、１５、１７、２０、２３、２４、３１、４２、４５、４６、５９
Ｃ．Ｉ．フードレッド  ８７、９２、９４
（ブルー用の色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー  １、１５、２２、２５、４１、７６、７７、８０、８６、９０、９８、１０６、１０８、１２０、１５８、１６３、１６８、１９９、２２６
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー  １、７、９、１５、２２、２３、２５、２９、４０、４３、５９、６２、７４、７８、８０、９０、１００、１０２、１０４、１１７、１２７、１３８、１５８、１６１
Ｃ．Ｉ．リィアクティブブルー  ４、５、７、１３、１４、１５、１８、１９、２１、２６、２７、２９、３２、３８、４０、４４、１００
（ブラック用色材）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック  １７、１９、２２、３１、３２、５１、６２、７１、７４、１１２、１１３、１５４、１６８、１９５
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック  ２、４８、５１、５２、１１０、１１５、１５６
Ｃ．Ｉ．フードブラック  １、２
また、本発明で使用できる顔料の例としては、ブラックインクについてはカーボンブラックが好適に使用される。例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔料で、例えば、レイヴァン（Ｒａｖｅｎ）７０００、レイヴァン５７５０、レイヴァン５２５０、レイヴァン５０００ＵＬＴＲＡ−、レイヴァン３５００、レイヴァン２０００、レイヴァン１５００、レイヴァン１２５０、レイヴァン１２００、レイヴァン１１９０ＵＬＴＲＡ−ＩＩ、レイヴァン１１７０、レイヴァン１２５５（以上コロンビア社製）、ブラックパールズ（Ｂｌａｃｋ  Ｐｅａｒｌｓ）Ｌ、リーガル（Ｒｅｇａｌ）４００Ｒ、リーガル３３０Ｒ、リーガル６６０Ｒ、モウグル（Ｍｏｇｕｌ）Ｌ、モナク（Ｍｏｎａｒｃｈ）７００、モナク８００、モナク８８０、モナク９００、モナク１０００、モナク１１００、モナク１３００、モナク１４００、ヴァルカン（Ｖａｌｃａｎ）ＸＣ−７２Ｒ（以上キャボット社製）、カラーブラック（Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ）ＦＷ１、カラーブラックＦＷ２、カラーブラックＦＷ２Ｖ、カラーブラックＦＷ１８、カラーブラックＦＷ２００、カラーブラックＳ１５０、カラーブラックＳ１６０、カラーブラックＳ１７０、プリンテックス（Ｐｒｉｎｔｅｘ）３５、プリンテックスＵ、プリンテックスＶ、プリンテックス１４０Ｕ、プリンテックス１４０Ｖ、スペシャルブラック（Ｓｐｅｃｉａｌ    Ｂｌａｃｋ）６、スペシャルブラック５、スペシャルブラック４Ａ、スペシャルブラック４（以上デグッサ社製）、Ｎｏ．２５、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４７、Ｎｏ．５２、Ｎｏ．９００、Ｎｏ．２３００、ＭＣＦ−８８、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１００（以上三菱化学社製）等の市販品や、別途新たに調製されたものも使用することができる。
【００２８】
カラーインクに用いる顔料としては、有機顔料が好ましく用いられる。具体的には、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、ハンザエロー、ベンジジンエロー、ピラゾロンレッドなどの不溶性アゾ顔料、リトールレッド、ヘリオボルドー、ピグメントスカーレット、パーマネントレッド２Ｂなどの溶性アゾ顔料、アリザリン、インダントロン、チオインジゴマルーンなどの建染染料からの誘導体、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどのフタロシアニン系顔料、キナクリドンレッド、キナクリドンマゼンタなどのキナクリドン系顔料、ペリレンレッド、ペリレンスカーレットなどのペリレン系顔料、イソインドリノンエロー、イソインドリノンオレンジなどのイソインドリノン系顔料、ベンズイミダゾロンエロー、ベンズイミダゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンレッド等のイミダゾロン系顔料、ピランスロンレッド、ピランスロンオレンジなどのピランスロン系顔料、チオインジゴ系顔料、縮合アゾ系顔料、チオインジゴ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、フラバンスロンエロー、アシルアミドエロー、キノフタロンエロー、ニッケルアゾエロー、銅アゾメチンエロー、ペリノンオレンジ、アンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ジオキサジンバイオレット等のその他の顔料が例示できる。
【００２９】
また、有機顔料を、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーにて示すと、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１７、２０、２４、７４、８３、８６、９３、９７、１０９、１１０、１１７、１２０、１２５、１２８、１３７、１３８、１４７、１４８、１５０、１５１、１５３、１５４、１６６、１６８、１８０、１８５
Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１６、３６、４３、５１、５５、５９、６１、７１
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、４８、４９、５２、５３、５７、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７５、１７６、１７７、１８０、１９２、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２３８、２４０、２５４、２５５、２７２
Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：１、１５：３、１５：４、１５：６、２２、６０、６４
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６
Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、２５、２６等が例示できる。
【００３０】
本発明に用いることのできる顔料は自己分散性のものでもあるいは分散剤の吸着により分散するものでもどちらでも使用できる。
【００３１】
顔料の分散剤としては、水溶性樹脂ならどのようなものでも使用することができる。具体的には、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、アクリルアミド、およびその誘導体等から選ばれた少なくとも２つ以上の単量体（このうち少なくとも１つは親水性単量体）からなるブロック共重合体、あるいはランダム共重合体、グラフト共重合体、またはこれらの塩等が挙げられる。あるいは、ロジン、ジェラック、デンプン等の天然樹脂も好ましく使用することができる。これらの樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶であり、アルカリ可溶型樹脂である。
【００３２】
本発明にかかる、同一色相で色材濃度の異なる３種類以上のインクの色材濃度は以下の関係にあることが階調再現性の点で好ましい。
【００３３】
インクの種類がｎ種類（ｎ≧３）で、色材濃度の高いインクから順に色材濃度をＡ１、Ａ２、Ａ３、・・・Ａｎ−１、Ａｎとしたとき、Ａｎ／Ａｎ−１が０．１〜０．７、さらには０．２〜０．６の範囲である。
【００３４】
＜インクジェット記録装置＞
本発明にかかるインクを用いて記録を行う好適な方法は、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、該エネルギーにより液滴を発生させるインクジェット記録方法であるが、この様な本発明のインクが好適に使用される記録装置について、図を用いて以下に説明する。
【００３５】
先ず、熱エネルギーを利用したインクジェット記録装置の主要部であるヘッド構成の一例を図１及び図２に示す。図１は、インク流路に沿ったヘッド１３の断面図であり、図２は、図１のＡ−Ｂ線での切断面図である。ヘッド１３は、インクを通す流路（ノズル）１４を有するガラス、セラミック、シリコン、ポリサルホン又はプラスチック板等と、発熱素子基板１５とを接着して得られる。発熱素子基板１５は、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン等で形成される保護層１６−１、白金等の金属又は白金の酸化物等の金属の酸化物、好ましくは、タンタル又はタンタルの酸化物等で形成される最表面保護層１６−２、アルミニウム、金、アルミニウム−銅合金等で形成される電極１７−１及び１７−２、ハフニウムボライド、窒化タンタル、タンタルアルミニウム等の高融点材料から形成される発熱抵抗体層１８、酸化シリコン、酸化アルミニウム等で形成される蓄熱層１９、シリコン、アルミニウム、窒化アルミニウム等の放熱性のよい材料で形成される基板２０よりなっている。
【００３６】
上記ヘッド１３の電極１７−１及び１７−２にパルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板１５のｎで示される領域（ヒータ）が急速に発熱し、この表面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がヘッドのノズル１４を通して吐出し、吐出オリフィス２２よりインク小滴２４となり、被記録材２５に向かって飛翔する。図３には、図１に示したヘッドを多数並べたマルチヘッドの一例の外観図を示す。このマルチヘッドは、マルチノズル２６を有するガラス板２７と、図１に説明したものと同じような発熱ヘッド２８を接着して作られている。
【００３７】
図４に、このヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示した。図４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固定されており、カンチレバーの形態をなす。ブレード６１は、記録ヘッド６５による記録領域に隣接した位置に配置され、又、図４に示した装置例の場合は、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持されている。
【００３８】
６２は記録ヘッド６５の突出口面のキャップであり、ブレード６１に隣接するホームポジションに配置され、記録ヘッド６５の移動方向と垂直な方向に移動して、インク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。更に、６３はブレード６１に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード６１と同様、記録ヘッド６５の移動経路中に突出した形態で保持される。上記のブレード６１、キャップ６２及びインク吸収体６３によって吐出回復部６４が構成され、ブレード６１及びインク吸収体６３によって、吐出口面の水分や塵埃等の除去が行われる。
【００３９】
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、該記録ヘッド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、モーター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に沿った移動が可能となり、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。
【００４０】
又、５１は被記録材を挿入するための紙給部、５２は不図示のモーターにより駆動される紙送りローラーである。これらの構成により記録ヘッドの６５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ー５３を配した排紙部へと排紙される。以上の構成において、記録ヘッド６５が記録終了してホームポジションへ戻る際、吐出回復部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。その結果、記録ヘッド６５の吐出口がワイピングされる。
【００４１】
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ように移動する。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の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。上述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。
【００４２】
図５は、記録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容部、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にする。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ものが好ましい。
【００４３】
本発明のインクジェット記録装置としては、上述のように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６に示すようなそれらが一体になったものでもよい。図６において、７０は記録ユニットであり、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。又、インク吸収体を用いず、インク収容部が内部にバネ等を仕込んだインク袋であるような構造でもよい。７２はカートリッジ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４に示す記録ヘッド６５に換えて用いられるものであって、キャリッジ６６に対して着脱自在になっている。
【００４４】
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、下記実施例により限定されるものではない。なお、以下の記載で部、％とあるものは特に断らない限り重量基準である。
【００４５】
（インクの作成）
以下の実施例１〜３に示すように、色材濃度の異なる３種類のブラックインク（濃インク、淡インク、極淡インク）を調整した。
【００４６】
（実施例１）
（濃インク）
Ｃ．Ｉ．フードブラック  ２                          ４．０％
グリセリン                                    ５．０％
エチレングリコール                                ５．０％
尿素                                          ５．０％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）                ０．５％
純水                                          ８０．５％
（淡インク）
Ｃ．Ｉ．フードブラック  ２                          １．０％
グリセリン                                    ５．０％
エチレングリコール                                ５．０％
尿素                                          ５．０％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）                ０．５％
キシリトール                                  １．０％
純水                                          ８２．５％
（極淡インク）
Ｃ．Ｉ．フードブラック  ２                          ０．２５％
グリセリン                                    ５．０％
エチレングリコール                                ５．０％
尿素                                          ５．０％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）                ０．５％
キシリトール                                  ４．０％
純水                                        ８０．２５％
（実施例２）
（濃インク）
Ｃ．Ｉ．フードブラック  ２                          ４．０％
グリセリン                                    ５．０％
エチレングリコール                                ５．０％
尿素                                          ５．０％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）                ０．５％
純水                                          ８０．５％
（淡インク）
Ｃ．Ｉ．フードブラック  ２                          １．０％
グリセリン                                    ５．０％
エチレングリコール                                ５．０％
尿素                                          ５．０％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）                ０．５％
酢酸リチウム                                  ０．１％
純水                                          ８３．４％
（極淡インク）
Ｃ．Ｉ．フードブラック  ２                          ０．２５％
グリセリン                                    ５．０％
エチレングリコール                                ５．０％
尿素                                          ５．０％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）                ０．５％
酢酸リチウム                                  ０．４％
純水                                        ８３．８５％
（実施例３）
（濃インク）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９５                    ４．０％
グリセリン                                    ５．０％
エチレングリコール                                ５．０％
尿素                                          ５．０％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）                ０．５％
酢酸リチウム                                  ０．１％
純水                                          ８０．４％
（淡インク）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９５                    １．０％
グリセリン                                    ５．０％
エチレングリコール                                ５．０％
尿素                                          ５．０％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）                ０．５％
酢酸リチウム                                  ０．４％
純水                                          ８３．３％
（極淡インク）
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９５                    ０．２５％
グリセリン                                    ５．０％
エチレングリコール                                ５．０％
尿素                                          ５．０％
アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物
（商品名：アセチレノールＥＨ）                ０．５％
酢酸リチウム                                  １．６％
純水                                        ８３．４５％
実施例１及び２は、濃インクにはコゲ堆積防止剤を含まず、淡インクと極淡インクには、染料濃度に反比例した量のコゲ堆積防止剤（キシリトールまたは酢酸リチウム）を含んだ例である。
【００４７】
実施例３は、濃インク、淡インク及び極淡インクに染料濃度に反比例した量のコゲ堆積防止剤（酢酸リチウム）を含んだ例である。
【００４８】
（評価）
バブルジェット（登録商標）記録装置ＢＪＦ８７０（キヤノン（株）製）を用い、実施例１〜３のインクセットについて連続耐久印字を行った。各インクについて１×１０８パルスまで吐出を行い、各インクにつき５ノズルの吐出速度を測定し、初期からの吐出速度変化（５ノズルの平均値）及び不吐の有無を評価した。さらに耐久終了後の記録ヘッドについて、ヘッド内に残っているインクを、色材を含まない無色のインク（クリアインク）で置換した後、光学顕微鏡によりヒーター表面のコゲ観察を行った。
【００４９】
評価結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
2004339334.tif 000003
【００５１】
（表１）
評価基準は以下の通りである。
【００５２】
初期からの吐出速度変化
○：初期からの吐出速度変化が１０％以内で不吐無し
△：初期からの吐出速度変化が１０％よりも大きいが不吐無し
×：途中で不吐となるノズルがあった
ヒーター上のコゲ
○：コゲの堆積はほとんど見られない
×：コゲの堆積が激しい
実施例１〜３のインクセットはいずれのインク（濃インク、淡インク、極淡インク）も吐出速度変化が少なく、不吐も発生しなかった。また、ヒーター上のコゲも堆積はほとんど見られなかった。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、同一色相で色材濃度の異なる３種類以上のサーマルインクジェット記録用インクからなるインクセットを用いたインクジェット記録において、吐出安定性、特にヒーター耐久性に優れたサーマルインクジェット記録用インクセット及びサーマルインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の記録ヘッドの一例を示す縦断面図である。
【図２】本発明のインクジェット記録装置の記録ヘッドの一例を示す横断面図である。
【図３】本発明の図１に示した記録ヘッドをマルチ化したヘッドの外観斜視図である。
【図４】本発明のインクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図である。
【図５】インクカートリッジの一例を示す内部構成斜視図である。
【図６】記録ユニットの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１３  記録ヘッド
１４  インク溝
１５  発熱ヘッド
１６−１  保護膜
１６−２  最表面保護膜
１７−１、１７−２  電極
１８  発熱抵抗体層
１９  蓄熱層
２０  基板
２１  インク
２２  吐出オリフィス（微細孔）
２３  メニスカス
２４  インク小滴
２５  被記録材
２６  マルチ溝
２７  ガラス板
２８  発熱ヘッド
４０  インク袋
４２  栓
４４  インク吸収体
４５  インクカートリッジ
５１  給紙部
５２  紙送りローラー
５３  排紙ローラー
６１  ブレード
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
６７  ガイド軸
６８  モーター
６９  ベルト
７０  記録ユニット
７１  ヘッド部
７２  大気連通口
【図１】
2004339334.tif 000004
【図２】
2004339334.tif 000005
【図３】
2004339334.tif 000006
【図４】
2004339334.tif 000007
【図５】
2004339334.tif 000008
【図６】
2004339334.tif 000009