(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの着色剤と銅塩とビヒクルとを含有するインクジェット印刷用のサーマルインクジェットインクであって、全インク組成物を基準として５０〜２００ｐｐｍの範囲内の銅イオン濃度を有し、該銅イオン濃度が前記銅塩によってもたらされる、サーマルインクジェットインク。
【請求項２】
前記の銅イオンは、銅（ＩＩ）である請求項１に記載のサーマルインクジェットインク。
【請求項３】
前記の銅塩は、炭酸塩、塩化物、塩素酸塩、水酸化物、硝酸塩、亜硝酸塩、酸化物、オキシ塩化物、過塩素酸塩、硫酸塩、チオ硫酸塩、及びそれらの水和形から成る群から選択された少なくとも１つの銅（ＩＩ）塩からなる請求項１に記載のサーマルインクジェットインク。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項記載のサーマルインクジェットインクを含有し、１０ピコリットル又はそれ未満の容積を有するインク滴を噴射するための低容積液滴サーマルインクジェットペン。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか１項記載のサーマルインクジェットインクを含有し、分離されたオフアクシスリザーバーからインクが供給される、延長された抵抗体寿命を有するインク滴を噴射するためのサーマルインクジェットペン。
【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インクに関し、より詳細には、銅含有イオンをインクに添加することによる抵抗体表面上のコゲーションの低減に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１０ピコリットル（ｐｌ）又はそれ未満のオーダーの小容積液滴は、優れた画像及び文書品質にとって有利である。用紙上におけるインクの比較的小さい液滴（ドット）は見えにくいことから、印刷画像は粒状性の少ない外観を呈する。着色剤はより小さい「ユニット」となるため、色調の勾配は一層連続的になる。個々のドットは目に見えにくいため、カラーテキストも比較的小さいドットによって改善される。
【０００３】
交換可能なインク用品を備えた長寿命のサーマルインクジェットプリントヘッドは、製造に費用の掛かるプリントヘッドの交換の必要性が極力抑えられるか又は排除されるため、顧客にとって有益である。交換可能なインク用品は、限定するものではないが、オフアクシス（軸外）インクリザーバー又はプリントヘッドの上端にカチッと噛み合うインクタンクの形とすることができる。
【０００４】
小液滴容積、優れたカラーイメージ及びテキスト品質、長寿命のプリントヘッド、及び高い処理量の諸特性を備えたプリンタ用のカラーインクセットの案出が１つの課題である。液滴容積が小さいほど、一定のインク量の為により多くの液滴が発射されなければならないことを意味し、且つ小液滴容積のペンの抵抗体表面の温度は高くなる傾向がある。それ故、コゲーション（抵抗素子表面上の残渣沈着）はより大きな問題である。インク用品と共に取り替えられる限られた寿命のプリントヘッド（「オンアクシス又は軸上」）では、コゲーションがカラー画像及び文書品質に影響する程度まで累積する前にそのプリントヘッドを取り替えることができる。交換可能なインク用品を備えた長寿命のプリントヘッド（「オフアクシス」）では、抵抗体は、コゲーションの蓄積なしに数百万乃至数百億回の発射に耐えなければならない。
【０００５】
コゲーションは、インク中の有機物質、典型的には染料が、繰り返される液滴放射中に、抵抗体表面上に累積する黒鉛の膜を形成する複合プロセスと考えられる。その残渣（コガ（ｋｏｇａ））は、実際、無機物でもあり得るが、それらの種類のコガは、ここでの議論の範囲外である。累積プロセスと共に、除去プロセスも起こると考えられ、それは抵抗体表面を洗浄するのに役立つ。これらの除去プロセスは、コガの機械的分解及び化学的酸化を包含し得る。液滴発生及び蒸気バブル崩壊の際の応力による機械的破壊は、「沸騰チップ」として作用する粗いコガ表面が生ずることがあるので、必ずしも望ましくない。その粗い表面は、抵抗体パルスサイクルの早い時期に駆動バブル形成のための多くの低エネルギー核形成部位をもたらす。これらの早過ぎる蒸気バブルは、弱く且つ不定の液滴速度及び重量と関連付けられる。より安定し且つ強い液滴の速度及び重量は、平滑な抵抗体表面からの遅延駆動バブルの形成と関連付けられる。
【０００６】
抵抗体から離れて伝導熱が四散することから、抵抗体表面上では、抵抗体の中央で温度が最高で周辺に向かうにつれて温度が低くなるシャープな温度勾配、即ち分布が生ずる。その温度勾配は、数百万回の発射後、抵抗体の中央の「ホットスポット」における比較的大量のコガ又はタンタルの酸化によって顕現される。
【０００７】
金属イオンは、コゲーションに強い影響を及ぼすことがある。金属イオンは、（１）インク製造における不純物及び汚染物質、（２）インク充填装置の金属部分の腐食、（３）ステンレス鋼スプリングやスクリーンのようなサーマルインクジェットペン内部の金属部分の腐食、（４）例えば、ブリード（にじみ）を制御する為の金属塩又は金属有機物錯体の意図的な添加、及び（５）銅フタロシアニンのような含金属染料の為にサーマルインクジェットインク中に導入されることがある。
【０００８】
コゲーションは、また、金属の種類によっても強く影響を受ける。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
インクジェットプリントヘッドの発射抵抗体上のコゲーションを除去するか、又は少なくとも低減させるプロセスの必要性が存在する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明により、インクジェット印刷用のサーマルインクジェットインクが提供され、そのインクは、少なくとも１つの着色剤とビヒクルで構成される。インクジェットインクは、全インク組成を基準として、約３０〜１，０００ｐｐｍの範囲内の銅イオン濃度で提供される。
【００１１】
銅イオンの存在は、コゲーションを低減させ、且つ、オフアクシスプリントカートリッジのような、低容積液滴（≦１０ピコリットル）を噴射するか又は延長された抵抗体寿命を有するか、何れのインクジェットペンにおいても特に効果的である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を実施する為に、本発明者によって現在予想される最良の方式を説明している本発明の特定の実施態様に関して、これより詳細に言及する。代替実施態様も適宜簡潔に説明する。
【００１３】
図１は、サーマルインクジェットプリンタのプリントヘッドの要部拡大図であり、発射抵抗体の表面上のインクバブルと、インクジェットプリンタのオリフィスプレート上に設けられたオリフィスを通って射出された（爆発的なバブル形成後の）インク液滴の経路を説明するものである。詳細には、図１において、抵抗体基板１０は、抵抗体１２と導体１４を含む。導体１４は、凹所１６を形成するように（凹所１６の底面１８が抵抗体１２であるように）エッチングされる。任意に、導体１４の表面を、一般に、金のような金属のパッシベーション層（図示せず）で覆う。リザーバー（図示せず）から供給される水性インク組成物２０は、導体１４の表面に沿って抵抗体領域１８に入る。任意に、プリントヘッドは、１つ以上の凹所１６を含んでいてよく、その凹所は、導体１４とオリフィスプレート２２の間に広がる仕切層（図示せず）を使って分離されてもよい。適切な仕切材料は、デラウエア州ウィルミントン所在のデュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニーから市販されているＶａｃｒｅｌを包含する。
【００１４】
抵抗体１２が加熱されると、インクバブル２４がインク２０の表面上に生じる。一般に、インクバブル２４は、抵抗体１２を電流のパルス又はパルス群が通過することで生成する。典型的には、凹所１６内のインクの温度を約１〜３０マイクロ秒でその過熱限界（例えば、約３００℃〜４００℃）まで急速に上昇できるように、抵抗体１２を通して十分な電流パルスを送る。これらの条件下で、インク内部の蒸気バブルの均一な核形成の確率は１に近づく。そのような蒸気バブルの生成により、インク液滴２６は経路２８−２８に沿って、且つオリフィスプレート２２に形成されたオリフィス３０を通り、そして基板、例えば、紙（図示せず）の上に放出されることになる。コゲーションは、凹所１６の底面１８で、即ち、インク２０に露出した抵抗体１２の部分で生ずる。
【００１５】
抵抗体１２は、説明の便宜上のものであることを意図した図１に示したものより複雑な構造を有している。しかし、そのような細部の省略は、本発明とは無関係である。さらに、コガの生成は、凹所１６における抵抗体１２の表面にわたって必ずしも均一でないが、抵抗体を横切る熱勾配の存在によって一般に影響を受けることが理解されるであろう。
【００１６】
幾つかの金属イオンは、コガの酸化的除去を支援することができる。他方、多くの二価の金属イオン、特に、カルシウム及びマグネシウムは、典型的に、主としてインク中の染料の溶解度を下げることによって、単にコゲーションに関して比較的弱い影響を及ぼすだけである。同じ様に、二価の銅イオンは、染料の溶解度を僅かに下げるだけであると予想される。
【００１７】
しかしながら本発明によれば、硝酸銅のような銅イオンを、他の場合ならコガが生じるインクに添加することにより、タンタル抵抗体コーティングの比較的熱い部分からコガをほとんど完全に除去することができる。抵抗体における、より中間温度の部分にコガの薄い周辺部が残される。カルシウム及びマグネシウムとは対照的に、銅（ＩＩ）は遷移金属イオンであり、そして実現可能な他の酸化状態、特に銅（Ｉ）の形を有する。それ故、銅は、酸化還元反応に関与することができる。特定の何らかの理論に依拠するものではないが、この酸化還元反応により、銅は、黒鉛のコガの酸化的除去のために、触媒としてタンタル表面に作用するものと思われる。
【００１８】
銅は環境上の関心事であることから、その濃度を限定するか、もしくはその金属を有機錯体に封鎖しなければならない。何れの場合においても、銅（ＩＩ）塩又は銅（ＩＩ）有機錯体は、本発明の実施に際して好ましく用いられる。（イオンとしての）銅（ＩＩ）の濃度は、全インク組成物を基準として、インク中で約３０〜１，０００ｐｐｍ、好ましくは、約５０〜２００ｐｐｍｍの範囲にある。
【００１９】
銅（ＩＩ）塩の例としては、限定するものではないが、炭酸塩、塩化物、塩素酸塩、水酸化物、硝酸塩、亜硝酸塩、酸化物、オキシ塩化物、過塩素酸塩、硫酸塩、チオ硫酸塩、及びそれらの水和形が含まれる。銅（ＩＩ）有機錯体の例としては、限定するものではないが、酢酸塩、アセチルアセトナト、クエン酸塩、ギ酸塩、ラウリン酸塩、オレイン酸塩、パルミチン酸塩、サリチル酸塩、及び酒石酸塩、及びそれらの水和形が含まれる。
【００２０】
コゲーションを低減するために銅（ＩＩ）イオンを用いることは、「低容積液滴ペン」と呼ばれる、低容積の液滴（≦１０ピコリットル）を噴射するプリンタで特に有効である。そのようなプリンタの市販例は、ヒューレット・パッカード社のＤｅｓｋＪｅｔ２０００Ｃ及び２２００Ｃプリンタである。上記従来の技術の欄で説明したように、コゲーションは、そのような低容積液滴ペンにおいて問題であることが見出されている。図１で、オリフィス３０の直径は、液滴容積を１０ｐｌ以下に保つために、比較的小さく、８〜１４ｐｍのオーダーで設計される。例えば、２００１年５月２２日付けでジェームズ・エイ・フェイン等に発行され、且つ本出願人に譲渡された、米国特許第６，２３４，６１３号、発明の名称「インクジェットプリンターで、小容積、高速インク液滴を生成する装置」参照。その文献で論じられているように、より大きな容積の液滴を噴射するための要素とは異なる寸法を有するようにされる要素が他にもある。ここでの論点は、小容積液滴を噴射するのに用いられる１つの要素を説明することにある。
【００２１】
コゲーションを低減するために銅（ＩＩ）イオンを用いることは、オフアクシスリザーバーを利用しているプリンタにおいても特に有効である。そのようなプリンタは、比較的初期のプリンタの場合がそうであったように、ペンの一部分ではない取替え型リザーバーを利用するものである。そのようなプリンタの市販例は、ヒューレット・パッカード社のＤｅｓｋＪｅｔ２０００Ｃ及び２２００Ｃ形プリンタである。予期された通り、そのようなペンの長期間の使用は、抵抗体上のコゲーションの可能性を増大させる。
【００２２】
図２は、オフアクシスプリンタ４０の例を示す。ハウジング４２は、プリンタ４０の電気的及び機械的動作機構を包囲する。動作は、適当な配線（図示せず）によってコンピュータに接続された内部電子制御装置（通常は、マイクロプロセッサ又は特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）制御のプリント回路基板）によって管理される。作像、印刷、プリント媒体移動、制御機能、及び在来型又は一般目的のマイクロプロセッサ又はＡＳＩＣへのファームウェア又はソフトウェアに関するロジックのインストラクションをプログラムし且つ実行することはよく知られていることである。カットシートプリント媒体４４（エンドユーザによって選択された実際の媒体には無関係に、総称的に以後簡単に「用紙」と呼ぶ）を、エンドユーザによってインプットトレイ４６上に装填する。次いで、数枚の用紙４４を適当な内部の用紙経路搬送機構（図示せず）によって順番に内部印刷装置のプラテン、又は「印刷ゾーン」４８に送り、そこでドットマトリックス操作技術を使用するカラー作像及びテキストレンダリングの最新技術を利用して図形画像又は英数字テキストが創り出される。スライダ５２上に据え付けられたキャリッジ５０は、印刷ゾーン４８に送られた用紙シート４４を走査する。エンコーダストリップ５４及び、コントローラの部分としてのキャリッジ５０上の付属の位置コード化装置は、キャリッジ５０の位置軌道をいつの時点においても保持するために設けられる。
【００２３】
個別のインクジェット書込み具のセット、即ち、（この透視図では見られないが）当業者に知られているように、それぞれがインクジェットプリントヘッドを有する「ペン」５６Ｋ、５６Ｃ、５６Ｍ、５６Ｙ、５６Ｆ（プリントヘッド付きカートリッジ）は、容易なアクセス及び修理又は交換のためキャリッジ５０上の固定位置に取外しできるように搭載される。各プリントヘッド機構は、インク又はその他の液体の微小液滴を「噴射」できるよう適応させて（例えば、アレンにより発行され、且つ本出願人に譲渡され、その内容が参考として本明細書に引用されている、米国特許第５，６３５，９６９号、発明の名称「マルチパートインクジェットインク成分を利用する為の方法及び装置」参照）印刷ゾーン４８内に隣り合わせて配置された用紙上にドットを形成させるものである。再充填可能又は交換可能なインク供給カートリッジ、即ち「リザーバー」５８Ｋ、５８Ｃ、５８Ｍ、５８Ｙが設けられ、一般に、フルカラーインクジェットシステムでは、減法混色の原色、シアン、イエロー、マゼンタ（ＣＹＭ）とブラック（Ｋ）が好適に用いられるが、加法混色の原色−赤、青、緑−又はその他の色を用いてもよい。このセットでは、透明定着液「Ｆ」用のペン５６Ｆとカートリッジ５８Ｆも設けられる。ペン５６は、可撓性の配管６０によってそれぞれのカートリッジ５８に連結されている。印刷頁が完了すると、用紙のシートはアウトプットトレイ６２上へ放出される。ペン走査方向をｘ−軸とし、用紙送り方向をｙ−軸とし、そして液滴発射方向をｚ−軸とするのが普通である。
【００２４】
４個のインクペン（ＣＹＭＫ）が図示されているが、本発明は、使用インクの数に限定されないことは分かるであろう。例えば、４つのペンＣＹＭＫプリントセットの変形は、ライトシアン、ダークシアン、イエロー、ライトマゼンタ、ダークマゼンタ、及びブラックから成る６ペンプリントセットである。このような代替変形も本発明の実施において採用してもよい。
【００２５】
さらに、１個の定着液（Ｆ）ペンが図示されているが、本発明は、使用される定着液組成物の数にも、又は定着液とインクの印刷順序にも限定されないことは分かるであろう。例えば、定着液を最初に印刷し、それによって下地(under-mint)を形成してもよいし、定着液を最後にプリントし、それによって上刷り(over-print)又はオーバーコートを形成してもよいし、又は１つ以上の定着液を下刷り(under-print)と上刷りの両方に使うこともできる。この最後の場合、下刷りの定着液と上刷りの定着液とは、組成が同一でも又は異なっていてもよい。
【００２６】
本発明の実施に有益に用いられるインクジェットインクは、媒質と少なくとも１つの着色剤から構成される。
【００２７】
インクジェットインクを調合するに際し、１つ以上の共溶媒を当該ビヒクルに用いることができる。これらの共溶媒は、実質的に、水混和性である。本発明の実施に用いることができる共溶媒の種類には、限定するものではないが、脂肪族アルコール、芳香族アルコール、ジオール、グリコールエーテル、ポリ（グリコール）エーテル、カプロラクタム、ホルムアミド、アセトアミド、及び長鎖アルコールが含まれる。本発明の実施に用いられる化合物の例には、限定するものではないが、炭素数３０以下の第一級脂肪族アルコール、炭素数３０以下の第一級芳香族アルコール、炭素数３０以下の第二級脂肪族アルコール、炭素数３０以下の第二級芳香族アルコール、炭素数３０以下の１，２−アルコール、炭素数３０以下の１，３−アルコール、炭素数３０以下の１，４−アルコール、エチレングリコールアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテル、ポリ（エチレングリコール）アルキルエーテル、ポリ（エチレングリコール）アルキルエーテルの高級同族体(higher homologs)、ポリ（プロピレングリコール）アルキルエーテル、ポリ（プロピレングリコール）アルキルエーテルの高級同族体、Ｎ−アルキルカプロラクタム、未置換カプロラクタム、置換ホルムアミド、未置換ホルムアミド、置換アセトアミド、及び未置換アセトアミドが含まれる。本発明の実施に好ましく用いられる共溶媒の詳細な例には、限定するものではないが、Ｎ−メチルピロリドン、１，５−ペンタンジオール、尿素、１，６−ヘキサンジオール、２−ピロリドン、ジエチレングリコール、１，３−（２−メチル）−プロパンジオール、１，３，５−（２−メチル）−ペンタントリオール、テトラメチレンスルホン、３−メトキシ−３−メチルブタノール、グリセロール、及び１，２−アルキルジオールが含まれる。共溶媒の濃度は、０〜約３０ｗｔ％の範囲であってよく、約３〜１５ｗｔ％が好ましい。当該インク組成物のバランスには水が用いられる。
【００２８】
下記の染料（水溶性着色剤）はどれも本発明の実施において用いることができる。但し、この列挙は、本発明を限定することを意図したものではない。水溶性染料の例としては、スルホン酸塩及びカルボン酸塩染料、特に、インクジェット印刷に通常用いられるものが含まれる。詳細な例には、Ｓｕｌｆｏｒｈｏｄａｍｉｎｅ  Ｂ（スルホン酸塩）、Ａｃｉｄ  Ｂｌｕｅ  １１３（スルホン酸塩）、Ａｃｉｄ  Ｂｌｕｅ  ２９（スルホン酸塩）、Ａｃｉｄ  Ｒｅｄ  ４（スルホン酸塩）、Ｒｏｓｅ  Ｂｅｎｇａｌ（カルボン酸塩）、Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ  １７（スルホン酸塩）、Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２９（スルホン酸塩）、Ａｃｉｄ  Ｙｅｌｌｏｗ  ４２（スルホン酸塩）、Ａｃｒｉｄｉｎｅ  ＹｅｌｌｏｗＧ（スルホン酸塩）、Ｎｉｔｒｏ  Ｂｌｕｅ  テトラゾリウム  クロライド  モノヒドレート又はニトロＢＴ、ローダミン６Ｇ、ローダミン１２３、ローダミンＢ、ローダミンＢ  イソシアナート、サフラニンＯ、Ａｚｕｒｅ  Ｂ、Ａｚｕｒｅ  Ｂ  エオシナート、Ｂａｓｉｃ  Ｂｌｕｅ  ４７、Ｂａｓｉｃ  Ｂｌｕｅ６６、チオフラチンＴ（Ｂａｓｉｃ  Ｙｅｌｌｏｗ  １）、及びオーラミンＯ（Ｂａｓｉｃ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２）が含まれ、全てアルドリッチ  ケミカル  カンパニー社から入手可能である。
【００２９】
以下の顔料（水不溶性着色剤）はどれも、単独で又は上述の水溶性染料のどれかと組合せて本発明の実施に用いることができる。但し、この列挙は、本発明を限定することを意図したものではない。次の顔料はＢＡＳＦ社から入手可能である。Ｐａｌｉｏｇｅｎ（登録商標）Ｏｒａｎｇｅ、Ｈｅｌｉｏｇｅｎ（登録商標）Ｂｌｕｅ  Ｌ  ６９０１Ｆ、Ｈｅｌｉｏｇｅｎ（登録商標）Ｂｌｕｅ  ＮＢＤ７０１０、Ｈｅｌｉｏｇｅｎ（登録商標）Ｂｌｕｅ  Ｋ  ７０９０、Ｈｅｌｉｏｇｅｎ（登録商標）Ｂｌｕｅ  Ｌ  ７１０１Ｆ、Ｐａｌｉｏｇｅｎ（登録商標）Ｂｌｕｅ  Ｌ  ６４７０、Ｈｅｌｉｏｇｅｎ（登録商標）Ｇｒｅｅｎ  Ｋ  ８６８３、及びＨｅｌｉｏｇｅｎ（登録商標）Ｇｒｅｅｎ  Ｌ  ９１４０。次の顔料はＣａｂｏｔから入手可能である。Ｍｏｎａｒｃｈ（登録商標）１４００、Ｍｏｎａｒｃｈ（登録商標）１３００、Ｍｏｎａｒｃｈ（登録商標）１１００、Ｍｏｎａｒｃｈ（登録商標）１０００、Ｍｏｎａｒｃｈ（登録商標）９００、Ｍｏｎａｒｃｈ（登録商標）８８０、Ｍｏｎａｒｃｈ（登録商標）８００、Ｍｏｎａｒｃｈ（登録商標）７００。次の顔料はチバ・ガイギー社から入手可能である。Ｃｈｒｏｍｏｐｈｔａｌ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  ３Ｇ、Ｃｈｒｏｍｏｐｈｔａｌ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  ＧＲ、Ｃｈｒｏｍｏｐｈｔａｌ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  ８Ｇ、Ｉｇｒａｚｉｎ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  ５ＧＴ、Ｉｇｒａｌｉｔｅ（登録商標）Ｒｕｂｉｎｅ  ４ＢＬ、Ｍｏｎａｓｔｒａｌ（登録商標）Ｍａｇｅｎｔａ、Ｍｏｎａｓｔｒａｌ（登録商標）Ｓｃａｒｌｅｔ、Ｍｏｎａｓｔｒａｌ（登録商標）Ｖｉｏｌｅｔ  Ｒ、Ｍｏｎａｓｔｒａｌ（登録商標）Ｒｅｄ  Ｂ、及びＭｏｎａｓｔｒａｌ（登録商標）Ｖｉｏｌｅｔ  Ｍａｒｏｏｎ  Ｂ。次の顔料はＣｏｌｕｍｂｉａｎ社から入手可能である。Ｒａｖｅｎ  ７０００、Ｒａｂｅｎ  ５７５０、Ｒａｖｅｎ  ５２５０、Ｒａｖｅｎ  ５０００、及びＲａｖｅｎ  ３５００。次の顔料はデグッサ社から入手可能である。Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ  ２００、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ  ２、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ  ２Ｖ、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  ＦＷ  １、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  ＦＷ  １８、Ｃｏｌｏｒ  Ｂｌａｃｋ  Ｓ  １６０、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ  Ｓ  １７０、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ６、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ  ５、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ４Ａ、Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｂｌａｃｋ  ４、Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ  Ｖ、Ｐｒｉｎｔｅｘ  １４０Ｕ、及びＰｒｉｎｔｅｘ  １４０Ｖ。次の顔料はデュポン社から入手可能である。Ｔｉｐｕｒｅ（登録商標）Ｒ−１０１。次の顔料はＨｅｕｂａｃｈ社から入手可能である。Ｄａｌａｍａｒ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  ＹＴ−８５８−Ｄ及びＨｅｕｃｏｐｈｔｈａｌ（登録商標）Ｂｌｕｅ  Ｇ  ＸＢＴ−５８３Ｄ。次の顔料はヘキスト社から入手可能である。Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＧＲ、Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｇ、Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＤＨＧ、Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＮＣＧ−７１、Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＧＧ、Ｈａｎｓａ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＲＡ、Ｈａｎｓａ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ５ＧＸ−０２、Ｈａｎｓａ  Ｙｅｌｌｏｗ−Ｘ、Ｎｏｖｏｐｅｒｍ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  ＨＲ、Ｎｏｖｏｐｅｒｍ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  ＦＧＬ、Ｈａｎｓａ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １０ＧＸ、Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｇ３Ｒ−０１、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  Ｈ４Ｇ、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  Ｈ３Ｇ、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ（登録商標）Ｏｒａｎｇｅ  ＧＲ、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ（登録商標）Ｓｃａｒｌｅｔ  ＧＯ、及びＰｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｒｕｂｉｎｅ  Ｆ６Ｂ。次の顔料はＭｏｂａｙ社から入手可能である。Ｑｕｉｎｄｏ（登録商標）Ｍａｇｅｎｔａ、Ｉｎｄｏｆａｓｔ（登録商標）Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｓｃａｒｌｅｔ、Ｑｕｉｎｄｏ（登録商標）Ｒｅｄ  Ｒ６７００、Ｑｕｉｎｄｏ（登録商標）Ｒｅｄ  Ｒ６７１３、及びＩｎｄｏｆａｓｔ（登録商標）Ｖｉｏｌｅｔ。次の顔料はサン・ケミカル社から入手可能である。Ｌ７４−１３５７  Ｙｅｌｌｏｗ、Ｌ７５−１３３１  Ｙｅｌｌｏｗ、Ｌ７５−２５７７  Ｙｅｌｌｏｗ、ＹＧＤ  ９３７４  Ｙｅｌｌｏｗ、ＹＨＤ  ９１２３  Ｙｅｌｌｏｗ、ＹＣＤ  ９２９６  Ｙｅｌｌｏｗ、ＹＦＤ  １１００  Ｙｅｌｌｏｗ、ＱＨＤ  ６０４０  Ｍａｇｅｎｔａ、ＱＦＤ  １１８０  Ｍａｇｅｎｔａ、ＲＦＤ  ３２１７  Ｍａｇｅｎｔａ、ＱＦＤ  １１４６  Ｍａｇｅｎｔａ、ＲＦＤ９３６４  Ｍａｇｅｎｔａ、ＱＦＤ  ９３３４  Ｍａｇｅｎｔａ、ＢＣＤ  ６１０５  Ｃｙａｎ、ＢＣＤ  ９４４８  Ｃｙａｎ、ＢＣＤ  ６０６０  Ｃｙａｎ、ＢＦＤ  ５００２  Ｃｙａｎ、ＢＦＤ  １１２１  Ｃｙａｎ、及びＬＨＤ  ９３０３  Ｂｌａｃｋ。本発明の実施に有用なその他の顔料としては、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ６０、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ７４、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １７、及びＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ  ２２０がある。
【００３０】
本発明の実施に有用なインクの典型的な調合物は、約３〜１２ｗｔ％の少なくとも１つの水混和性有機共溶媒、約２〜８ｗｔ％の着色剤、及びバランス量の水を含む。
【００３１】
特定用途向けにインクの諸性質を最適化するべく、本発明の要件に矛盾しない様々な種類の添加剤を当該インクに用いてもよい。例えば、当業者には周知のように、微生物の成長を抑制するのに殺生物剤をインク組成に用いてもよく、重金属不純物の有害な影響を除去するのにＥＤＴＡのような金属イオン封鎖剤を含有させてもよく、さらにインクのｐＨを制御するのに緩衝剤を用いてもよい。金属イオン封鎖剤を用いる場合、その濃度は０．０１〜２ｗｔ％の範囲である。粘度調整剤のようなその他の既知の添加物及びその他のアクリル系又は非アクリル系ポリマーを添加して、例えば噴射されるインク液滴を調整する等、インク組成物の種々の性質を思うように改良してもよい。当該添加物の濃度範囲は、全インク組成物の０〜５ｗｔ％である。
【００３２】
インクの製作において、上述の成分を組合せ、そして機械的に攪拌するか、低出力音波処理を利用して混合させる。
【００３３】
【実施例】
実施例１
この実施例は、残渣沈着しているインクに添加された硝酸銅（ＩＩ）塩は、コガの周辺部だけを残して抵抗体のホットスポットからコガを除去することが観察されることを明らかにするものである。基本となるインク調合物の組成を下の表１に挙げる。なお、表１中、「ＥＨＰＤ」はエチルヒドロキシプロパンジオールの略であり、「Ｄｏｗｆａｘ８３９０」はダウケミカル社から市販されているアニオン界面活性剤であり、「ＴＥＲＧＩＴＯＬ１５−Ｓ−５」及び「ＴＥＲＧＩＴＯＬ１５−Ｓ−７」はダウケミカル社から市販されている非イオン界面活性剤である。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
図３ａ〜３ｃは、１．８ｍＭの硝酸銅（図３ａ）、硝酸マグネシウム（図３ｂ）、及び硝酸ナトリウム（図３ｃ）を含むインクを１億回発射した抵抗体１２を上方からみたときの顕微鏡写真を示す。１．８ｍＭの硝酸銅はおよそ銅１００ｐｐｍに相当する。
【００３６】
ペン毎の寄生抵抗が変化するため、抵抗体へ送られるエネルギーは、必ずしもペン毎に一致しなかった。それ故、図３ａ〜３ｃにおける抵抗体間のコガの全量は信頼性が高くない。重要なことは、抵抗体のホットスポットの中央と外側部分の間におけるコガの差である。銅が加えられたインクが発射された抵抗体（図３ａ）上の円形リングは、コガが抵抗体のより熱い中央部分から「焼き去られる」ことを示している。
【００３７】
実施例２
この実施例は、銅のコガ除去効果は濃度依存性でありそして３０ｐｐｍを下回ると減少することを示す。異なる量の硝酸銅をインク調合物Ａ（実施例１参照）に加えて、銅が１００、３０、１０、３、１、及び０ｐｐｍのインクを作った。これらのインクが供給された複数のペンにセットされた抵抗体には、各抵抗体当り２５００万、５０００万及び１億の液滴を発射し、そしてその抵抗体の表面を光学顕微鏡で観察した。抵抗体の中央、即ち、ホットスポット上のコガの観測結果を下の表２に要約した。１００ｐｐｍの銅がある場合と銅が無い場合のコガの差を図４ａ〜４ｂに示す。抵抗体１２の中央領域と外側部分の間のコガ分布の差がハッキリと見られる。銅が加えられたインクが点火発射された抵抗体のホットスポット上は比較的コガが少ない。
【００３８】
【表２】
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【００３９】
図４ａ〜４ｂは、銅１００ｐｐｍが加えられたインクを１億回発射した抵抗体１２（図４ａ）と、銅が加えられていないインクを１億回発射した抵抗体１２（図４ｂ）を上方から見たときの顕微鏡写真を示す。同図は、銅イオンによりコゲーションが低減されている改善を明確に示している。
【００４０】
産業上の応用性
サーマルインクジェットインクに銅を添加することは、当該インクにおいてコゲーションを減少させることに関して有用性を見出すものと期待される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  発射抵抗体を含む、従来型のインクジェットプリントヘッドの断面図である。
【図２】  本発明の教示によって有益に改善された方式をもつ一般的なオフアクシスインクジェットプリンタの斜視図である。
【図３】  １．８ｍＭの（ａ）硝酸銅、（ｂ）硝酸マグネシウム、及び（ｃ）硝酸ナトリウムを含むインクを１億回発射した抵抗体の顕微鏡像である。
【図４】  １００ｐｐｍの銅を含んでいるインク（ａ）と銅を含んでいないインク（ｂ）を１億回発射した抵抗体の顕微鏡像である。
【符号の説明】
１０    抵抗体基板
１２    抵抗体
１４    導体
１６    凹所
２０    インク
２２    オリフィスプレート
２４    インクバブル
２６    インク液滴
３０    オリフィス
４０    プリンタ
４２    ハウジング
５６    ペン
５８   カートリッジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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