(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクと接する部材の少なくとも一部がガラス、ガラス及びシリコン  またはガラス及びシリコン酸化物で形成されるインクジェットプリンタに用いるインクであって、該インク中のアルカリ金属の含有量の合計が７００ｐｐｍ以下であるとともに、該インクは遊離酸型アニオン性化合物および下記式Ａで表される第４級ホスホニウムイオンを含有し、該インクのｐＨは８．２〜１０．２であり、かつ上記式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンの少なくとも一部が下記式Ｂ、Ｃ又はＥで示される化合物であることを特徴とするインクジェット記録用インク。
【化１】
0004911834.tif 000015
（式Ａにおいて、Ｒ1〜Ｒ4は水素、炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す。）
【化２】
0004911834.tif 000016
【化３】
0004911834.tif 000017
【化５】
0004911834.tif 000018
【請求項２】
プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドの液室部材がガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項３】
プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドの流体抵抗部がガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１に記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項４】
プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドの振動板がガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１に記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項５】
プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドのノズルがガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１に記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項６】
インクを収容したインク収容部からなるインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、前記インクが請求項１に記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジ。
【請求項７】
インクを収容したインク収容部と、インク液滴を吐出させるための記録ヘッド部からなるインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、前記インクが請求項１に記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジ。
【請求項８】
請求項７記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、液室部材が単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジ。
【請求項９】
請求項７記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、流体抵抗部が単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジ。
【請求項１０】
請求項７記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、振動板が単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジ。
【請求項１１】
請求項７記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、ノズルが単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録に関し、さらに詳しくはインクと接する部材の少なくとも一部がガラスまたは更にシリコンもしくはシリコン酸化物で形成されるインクジェットプリンタに用いるインク及びインクジェット記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェット記録方式は本体が小型で価格が安く、低ランニングコスト、低騒音といった利点から急速に普及しており、電子写真用転写紙、印刷用紙、タイプライター用紙、ワイヤードットプリンタ用紙、ワードプロセッサー用紙、レター用紙、レポート用紙等種々のノンコート普通紙に印字可能なインクジェットプリンタも市場に投入されるようになった。また、微細加工のしやすさ、加工精度、プロセス等からガラスまたは更にシリコンやシリコン酸化物を使用したインクジェットプリンタがある。
【０００３】
このようなインクジェットプリンタに用いられるインクとしては、一般に溶媒に分散または溶解する着色剤および湿潤剤―多価アルコールまたはそのエーテル類―と溶媒より構成され、必要に応じて浸透剤、防カビ剤、防腐剤、分散剤等を含有するが、このインクを上記のガラスまたは更にシリコンやシリコン酸化物を使用したインクジェットプリンタに充填し長時間使用あるいは放置すると、インクに接しているガラスまたは更にシリコンやシリコン酸化物が溶出する。
【０００４】
そのためインクジェットプリンタの設計精度が落ち、インク滴の大きさやインク滴の吐出速度が変化し画像品質を低下させたり、最悪の場合は吐出不良が発生する。また接合部でのガラスまたは更にシリコンやシリコン酸化物の溶出により接合強度が低下し、吐出不良や最悪の場合、接合部が剥がれて故障する。特に液室部材がガラスまたはシリコンやシリコン酸化物で形成されるインクジェットプリンタでは、精密さが要求される液室の寸法精度が落ちるため、上述した問題が顕著に発生する。また流体抵抗部がガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物で構成されるインクジェットプリンタでは、ガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物の溶出により流体抵抗が変化してしまいインク滴の大きさやインク滴の吐出速度の変化が顕著に起こり画像品質を低下させたり、最悪の場合は吐出不良が発生する。また振動板がガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物で形成されるインクジェットプリンタでは、振動板の厚さが減少するためインク滴の大きさやインク滴の吐出速度が変化したり吐出不良が発生するため画像品質を低下させたり、最終的には振動板が薄くなるため振動に耐えられず破損する。さらにノズルがガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物で構成されるインクジェットプリンタでは、ノズルの径が大きくなるため、インク滴の大きさやインク滴の吐出速度が変化したり吐出不良が発生するため画像品質を低下させる。
【０００５】
一方、ガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物が溶出したインクでは、着色剤の溶解あるいは分散安定性が低下し着色剤が析出して目詰まり等を引き起こす。また、溶出してきたガラスまたはシリコン、シリコン酸化物自体も水等の溶媒の蒸発によって過飽和状態となってノズル表面等で析出し目詰まりを引き起こす。
【０００６】
現状ではこれら問題が解決されていないため、例えばあらかじめ充填されているインクが無くなったときに一緒にヘッドも交換するなど比較的短期間しか使用することができなかった。
【０００７】
これらを解決するためインクジェットプリンタとしては、特開平５−１５５０２３号公報、ＷＯ９８−４２５１３号公報等にあるようにガラスまたは更にシリコンもしくはシリコン酸化物の上にＳｉＮ、ＴｉＮ、ＴｉＯ等の無機物や有機物の層を設けて防止する方法がある。これは、ガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物の溶出を防止する効果はあるものもあるが、製造で工程が増えるため多大なコストがかかり、非常に高価なインクジェットプリンタとなってしまう。またこれらの膜は、ピンホールが発生しやすく均一に形成することは困難であり、膜に欠陥が生じることが多い。またヘッドの方式や構造によっては、膜の形成自体を工程に取り入れることができない場合もある。
【０００８】
インクとしては、特開平９−１２３４３７号公報でインク中に尿素を添加することで、ガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物が溶出してもインク中に安定して溶解させ析出を防止する方法が提案されているがガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物の溶出そのものを防止する効果はないため、ガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物を精度の求められる部分に使用することはできない。
【０００９】
そのためガラスまたはシリコンあるいは熱酸化等で比較的容易に膜を形成できるシリコン酸化物でも溶出しないインクが要求される。
特公平７−５１６８７号公報ではナトリウムイオンの含有量が規定されたインクがある。また特開平５−３３１３９１号公報ではナトリウム、カリウムの含有量が規定されており、同様に特開平８−３３３５４２号公報、特開平９−２５４４１号公報ではそれぞれナトリウム、カリウムの含有量が規定されたインクがある。
【００１０】
また本出願人は特許２０８５１６３号公報でインク中に染料と第四級ホスホニウムイオンを含有するインクを提案しており、特許第１６７７６４２号公報でインク中に特定の染料とそのカウンターイオンとして第四級アンモニウムを含有するインクを提案している。これらは目詰まりやコゲーション、保存安定性等の課題に対し提案されているが、インクと接するガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物の溶出の防止について十分に検討されていなかった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、インクと接する部材の少なくとも一部がガラスまたは更にシリコンもしくはシリコン酸化物で形成されるインクジェットプリンタに用いるインクジェット記録用インクとして、インクと接するガラス、シリコン、シリコン酸化物の溶出を防止することにより、インク滴の大きさやインク滴の吐出速度の変化、吐出不良を防止し、かつ、インクの分散または溶解安定性の優れたインクジェット記録用インクを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は鋭意研究の結果、インクと接するガラス、シリコン、シリコン酸化物の溶出を防止するには、インク中に含有される全てのアルカリ金属の含有量の合計を管理することで、はじめてそれが可能となることを見出し本発明に至った。
すなわち、本発明によれば、第一に、請求項１では、インクと接する部材の少なくとも一部がガラスまたは更にシリコンもしくはシリコン酸化物で形成されるインクジェットプリンタに用いるインクであって、インク中のアルカリ金属の含有量の合計が７００ｐｐｍ以下で、かつ、下記式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンをインク中に含まれるアニオン性化合物の当量に対し３０％以上含むことを特徴とするインクジェット記録用インクが提供される。
【００１３】
【化６】
0004911834.tif 000002
（式Ａにおいて、Ｒ1〜Ｒ4は水素、炭素数１〜４のアルキル基、ヒドロキシアルキル基またはハロゲン化アルキル基を表す。）
【００１４】
第二に、請求項２では、上記請求項１記載のインクジェット記録用インクにおいて、上記式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンの少なくとも一部が下記式Ｂで示される化合物であることを特徴とするインクジェット記録用インクが提供される。
【００１５】
【化７】
0004911834.tif 000003
【００１６】
第三に、請求項３では上記請求項１記載のインクジェット記録用インクにおいて、上記式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンの少なくとも一部が下記式Ｃで示される化合物であることを特徴とするインクジェット記録用インクが提供される。
【００１７】
【化８】
0004911834.tif 000004
【００１８】
第四に、請求項４では、上記請求項１記載のインクジェット記録用インクにおいて、上記式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンの少なくとも一部が下記式Ｄで示される化合物であることを特徴とするインクジェット記録用インクが提供される。
【００１９】
【化９】
0004911834.tif 000005
【００２０】
第五に、請求項５では上記請求項１記載のインクジェット記録用インクにおいて、上記式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンの少なくとも一部が下記式Ｅで示される化合物であることを特徴とするインクジェット記録用インクが提供される。
【００２１】
【化１０】
0004911834.tif 000006
【００２２】
第六に、請求項６では、プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドの液室部材がガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。
【００２３】
第七に、請求項７では、プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドの流体抵抗部がガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。
【００２４】
第八に、請求項８では、プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドの振動板がガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法が提供される。
【００２５】
第九に、請求項９では、プリンタ本体またはインクカートリッジに設けた記録ヘッドのノズルがガラスまたは単結晶シリコンで形成されるインクジェットプリンタと請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクを用いて記録を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
【００２６】
第十に、請求項１０では、インクを収容したインク収容部からなるインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、前記インクが請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジが提供される。
【００２７】
第十一に、請求項１１では、インクを収容したインク収容部と、インク液滴を吐出させるための記録ヘッド部からなるインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、前記インクが請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクであることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジが提供される。
【００２８】
第十二に、請求項１２では、上記請求項１１記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、液室部材が単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジが提供される。
【００２９】
第十三に、請求項１３では、上記請求項１１記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、流体抵抗部が単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジが提供される。
【００３０】
第十四に、請求項１４では、上記請求項１１記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、振動板が単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジが提供される。
【００３１】
第十五に、請求項１５では、上記請求項１１記載のインクジェット記録用インクカートリッジにおいて、ノズルが単結晶シリコンをエッチング処理することにより溝が形成された記録ヘッド部を備えていることを特徴とするインクジェット記録用インクカートリッジが提供される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
まず、本発明でいうアルカリ金属とは周期表１族の金属で、具体的にはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウムである。ただしフランシウムは、計算上では地球上の地殻２０ｋｍに全体として数百グラム存在するだけであり地球上に極く僅かしか存在しないため、ほとんどゼロと考えて良いので、実際はフランシウムを除いたアルカリ金属の合計の含有量を管理すれば良い。
【００３３】
また、本発明で用いられるガラスは、通常のいかなるガラスを用いても良いがホウ珪酸系ガラス、石英ガラスが好ましい。他の材料とで構成されるヘッドに用いる場合は線膨張係数が近似するガラスを用いることが好ましく、例えばシリコンとで構成されるヘッドであるならば、パイレックスガラス＃７７４０、コーニングコート７９１３、コーニングコート７０５２、コーニングコート７０５６等が挙げられる。
【００３４】
インク中のアルカリ金属は、インクと接するガラス、シリコン、シリコン酸化物中に進入し拡散するためシリコンを溶出させ続けてしまう働きがあると考えられる。このようなガラス、シリコン、シリコン酸化物の溶出は、インク中のアルカリ金属の含有量の合計を７００ｐｐｍ以下、好ましくは１５０ｐｐｍ以下、更に好ましくは５０ｐｐｍ以下にし、かつインク中に含まれるアニオン性化合物の当量に対し、３０％以上、より好ましくは５０％以上の式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンを含むことで問題とならないレベルまで抑制できる。
【００３５】
インク中の式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンは、インクと接するガラス、シリコン、シリコン酸化物の表面に吸着し留まるため、継続したガラス、シリコン、シリコン酸化物の溶出は行われず、溶出を防止する働きがあると考えられる。
なお、本発明においてイオンがすべて上記式Ａの化合物である必要はなく、他のイオンと混合することもできる。
【００３６】
式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンのなかでも式Ｂ、式Ｃ、式Ｄ、式Ｅで示される化合物はガラス、シリコン、シリコン酸化物の溶出防止効果が特に高く、着色剤の分散または溶解安定性に優れ、インクジェット記録用インクに求められる他の品質も満足するため、更に好ましい。
【００３７】
式Ｂ、式Ｃ、式Ｄ、式Ｅで示される化合物以外にも式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンとして、具体的には下表１に示すものをあげることができる。もちろんこれらに限定されるものではない。これらの中から、インクジェット記録用インクに求められる他の品質を満足し、毒性等の副作用の無い範囲であれば、一種または複数種を添加することができる。中でも１分子イオン中の炭素数が４〜１２であることが好ましい。炭素数が１２より大きくなると、水などの溶媒に対する溶解性が低下し、印字休止中や連続印字中に目詰まりを生じたりインクの保存中にインクの分離、沈殿発生を生じる傾向が強くなるといった副作用が生じる傾向が強くなる。
【００３８】
【表１】
0004911834.tif 000007
【００３９】
本発明は上述したようにアルカリ金属の含有量を規定するものであるが、インクに添加する着色剤や浸透剤、分散剤、界面活性剤等のアニオン性化合物がナトリウム塩やカリウム塩等のアルカリ金属塩の型で入手される場合、添加量によってはそのまま使用するとアルカリ金属の含有量が規定量以上になってしまう場合がある。この場合、アルカリ金属塩以外のイオンに少なくとも一部を替えることでアルカリ金属の含有量を規定量以下にすることができる。
【００４０】
その方法としては、イオン交換樹脂による方法、ナトリウムなどのアルカリ金属塩の溶液に所望のイオン好ましくは式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンを含有する塩を加えて析出させる塩析法が直接イオンを交換する方法として挙げられる。一旦ナトリウムなどのアルカリ金属の塩を遊離酸とする方法は、イオン交換樹脂で処理する方法の他に、アニオン性化合物またはその溶液に強酸を加えて、溶媒抽出、残留、ろ過などにより分離する方法が挙げられる。
【００４１】
アニオン性化合物がアルカリ金属以外の型で得られる場合には、そのまま使用することができる。また前述した方法でイオンの少なくとも一部を式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンに替えて使用することもできる。
【００４２】
また、アニオン性化合物が遊離酸の型で得られる場合には、本発明のアルカリ金属の含有量以下とするために、遊離酸のアニオン性化合物またはその溶液に少なくとも一部をアルカリ金属以外のイオン、好ましくは式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンを添加することにより本発明のインクを得ることができる。
【００４３】
このようにアニオン性化合物が遊離酸の型で入手できる場合には、インク調合時に遊離酸型の化合物をアルカリ金属以外の塩に替える必要が無く、遊離酸型のアニオン性化合物にアルカリ金属以外のイオン、好ましくはインク中の遊離酸型のアニオン性化合物の当量に対して３０％以上より好ましくは５０％以上の式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンを加えることによりインクのｐＨ値を６．０以上に調整することにより、上記カウンターカチオンを持つアニオン性化合物がインクに含有されるので、特にインクを製造するまでに要する作業が簡略となり、得られるインクを安価なものとすることができ、しかも極めて容易にガラス、シリコン、シリコン酸化物の溶出を防止することができるので好ましい。
【００４４】
イオンが式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンである場合には、置換または置換されたアルキル基を有し、１分子イオン中の炭素数が４〜１２であることが好ましい。炭素数が１２より大きくなると、水などの溶媒に対する溶解性が低下し、印字休止中や連続印字中に目詰まりを生じたりインクの保存中にインクの分離、沈殿発生を生じる傾向が強くなるといった副作用が生じる傾向が強くなる。
【００４５】
本発明のインク記録液の溶媒としては、水が主成分として使用されることが多いが、インクを所望の物性にするため、インクの乾燥を防止するため、またインクの溶解安定性を向上させるため等の目的で水溶性有機溶媒を使用することができる。
すなわち、水溶性有機溶媒としては、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ノレ、ポリプロピレングリコール、１，５ペンタンジオール、１，６へキサンジオール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、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、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ールエーテル類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプローラクタム等の含窒素複素環化合物、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、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、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、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチローラクトン等を用いることができる。これらの溶媒は、水とともに単独もしくは、複数混合して使用することができる。
【００４６】
これらの中で特に好ましいものはジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペトリオール、１，５−ペンタンジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノンであり、これらを用いることによりインクの乾燥による目詰まりすなわち水分蒸発による噴射特性不良の防止、及び本発明のインクの溶解安定性向上する上で優れた効果が得られる。
【００４７】
本発明の用いられる着色材としては、そのまま、あるいは上述した方法などでアルカリ金属を減らして本発明で示すインク中のアルカリ金属の含有量を満たすものであればいずれも使用することができる。
これら染料を具体的に挙げれば、酸性染料および食用染料として、
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー    １７，２３，４２，４４，７９，１４２
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド    １，８，１３，１４，１８，２６，２７，３５，３７，４２，５２，８２，８７，８９，９２，９７，１０６，１１１，１１４，１１５，１３４，１８６，２４９，２５４，２８９
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー    ９，２９，４５，９２，２４９
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック    １，２，７，２４，２６，９４
Ｃ．Ｉ．フードイエロー    ３，４
Ｃ．Ｉ．フードレッド    ７，９，１４
Ｃ．Ｉ．フードブラック    １，２
直接性染料として、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー    １，１２，２４，２６，３３，４４，５０，８６，１２０，１３２，１４２，１４４
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド    １，４，９，１３，１７，２０，２８，３１，３９，８０，８１，８３，８９，２２５，２２７
Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ    ２６，２９，６２，１０２
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー    １，２，６，１５，２２，２５，７１，７６，７９，８６，８７，９０，９８，１６３，１６５，１９９，２０２
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック    １９，２２，３２，３８，５１，５６，７１，７４，７５，７７，１５４，１６８，１７１
塩基性染料として、
Ｃ．Ｉ．べーシックイエロー    １，２，１１，１３，１４，１５，１９，２１，２３，２４，２５，２８，２９，３２，３６，４０，４１，４５，４９，５１，５３，６３，６４，６５，６７，７０，７３，７７，８７，９１
Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド    ２，１２，１３，１４，１５，１８，２２，２３，２４，２７，２９，３５，３６，３８，３９，４６，４９，５１，５２，５４，５９，６８，６９，７０，７３，７８，８２，１０２，１０４，１０９，１１２
Ｃ．Ｉ．べーシックブルー    １，３，５，７，９，２１，２２，２６，３５，４１，４５，４７，５４，６２，６５，６６，６７，６９，７５，７７，７８，８９，９２，９３，１０５，１１７，１２０，１２２，１２４，１２９，１３７，１４１，１４７，１５５
Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック    ２，８
反応性染料として、
Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック    ３，４，７，１１，１２，１７
Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー    １，５，１１，１３，１４，２０，２１，２２，２５，４０，４７，５１，５５，６５，６７
Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド    １，１４，１７，２５，２６，３２，３７，４４，４６，５５，６０，６６，７４，７９，９６，９７
Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー    １，２，７，１４，１５，２３，３２，３５，３８，４１，６３，８０，９５
等が使用でき、特に酸性染料および直接性染料が好ましく用いることができる。
【００４８】
また、インクジェット用で新たに開発された染料ももちろん用いることができる。例えば、アビシャ製のＰｒｏｊｅｔ  Ｆａｓｔ  Ｂ１ａｃｋ２，  Ｐｒｏｊｅｔ  Ｆａｓｔ  Ｍａｇｅｎｔａ２，  Ｐｒｏｊｅｔ  Ｆａｓｔ    Ｙｅｌ１ｏｗ２，  Ｐｒｏｊｅｔ  Ｆａｓｔ  Ｃｙａｎ２（登録商品名）が挙げられる。
【００４９】
顔料としては、無機顔料として、酸化チタン及び酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。また、有機顔料としては、アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む）、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。
これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。インク組成物中の着色剤としての顔料の添加量は、０．５〜２５重量％程度が好ましく、より好ましくは２〜１５重量％程度である。
【００５０】
本発明において好ましく用いられる顔料の具体例として、黒色用としては、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（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、または銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料が挙げられる。さらに、カラー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、３、１２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、８１、８３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、４０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１５０、１５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２、２３、３１、３８、４８：２、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：３、４８：４、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０９、２１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルー）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルー）、１６、１７：１、５６、６０、６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６、等がある。
【００５１】
その他顔料（例えばカーボン）の表面を樹脂等で処理し、水中に分散可能としたグラフト顔料や、顔料（例えばカーボン）の表面にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加し水中に分散可能とした加工顔料等が使用できる。
また、顔料をマイクロカプセルに包含させ、該顔料を水中に分散可能なのものとしたものであっても良い。
【００５２】
本発明の好ましい態様によれば、インク中の顔料は平均粒径が５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲であることが好ましい。ここでいう平均粒径とは、体積累積パーセント５０％の値をさす。体積累積パーセント５０％の値を測定するには、例えば、インク中のブラウン運動を行っている粒子にレーザー光を照射し、粒子から戻ってくる光（後方散乱光）の振動数（光の周波数）の変化量から粒子径を求める動的光散乱法（ドップラー散乱光解析）といわれる方法を用いることができる。
【００５３】
顔料分散剤としては、そのまま、または上述した方法などでアルカリ金属を減らすことで本発明で示すインク中のアルカリ金属の含有量を満たすものであればいずれも使用することができる。
顔料は分散剤で水性媒体中に分散させて得られた顔料分散液として記録液に添加されるのが好ましい。好ましい分散剤としては、従来公知の顔料分散液を調製するのに用いられる公知の分散剤を使用することができる。
高分子分散剤として例えば以下のものが挙げられる。
親水性高分子として、天然系ではアラビアガム、トラガンガム、グーアガム、カラヤガム、ロー力ストビーンガム、アラビノガラクトン、ペクチン、クインスシードデンプン等の植物性高分子、アルギン酸、カラギーナン、寒天等の海藻系高分子、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系高分子、キサンテンガム、デキストラン等の微生物系高分子、半合成系ではメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、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等の繊維素系高分子、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム等のデンプン系高分子、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸ブロピレングリコールエステル等の海藻系高分子、純合成系ではポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体−アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体等が挙げられる。
【００５４】
これらの共重合体は重量平均分子量が３，０００〜５０，０００であるのが好ましく、より好ましくは５，０００〜３０，０００、最も好ましくは７，０００〜１５，０００である。
高分子分散剤の添加量は、顔料を安定に分散させ、本発明の他の効果を失わせない範囲で単独または二種以上を適宣添加されて良い。顔料と分散剤との比としては１：０．０６〜１：３の範囲が好ましく、より好ましくは１：０．１２５〜１：３の範囲である。
【００５５】
また、水溶性界面活性剤を顔料分散剤として使用することも可能である。この場合、この使用量に対するインク粘度の上昇が高分子分散剤を使用した場合よりも小さく、インクジェット記録法に用いたときに良好な吐出特性の顔料インクを得やすい。
【００５６】
顔料分散剤として使用する水溶性界面活性剤の具体例として、例えばアニオン界面活性剤としてはアルキルアリルまたはアルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルアリールエーテルエステル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカンオレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、エーテルカルボキシレート、スルホコハク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、脂肪酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、ナフテン酸塩等がある。
【００５７】
カチオン界面活性剤としてはアルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等がある。
【００５８】
ノニオン系界面活性剤としては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アリルエーテル、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グリコールエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ショ糖エステル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、アミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、アルキル（ポリ）グリコキシド等がある。
【００５９】
両性界面活性剤としてはイミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン誘導体、ジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ（アミノエチル）グリシン等がある。
【００６０】
分散剤としての界面活性剤の添加量は、顔料を安定に分散させ、本発明の他の効果を失わせない範囲で単独または二種以上を適宣添加されて良い。
【００６１】
本発明のインクには上記着色剤、溶媒の他に従来知られている添加剤を加えることができる。これらもそのままあるいは上述した方法などでアルカリ金属を減らして本発明で示すインク中のアルカリ金属の含有量を満たすものであればいずれも使用することができる。
例えば、インクの表面張力を調整する目的で浸透剤を添加することができ、このような浸透剤としては、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、などの多価アルコール類、ジ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フェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピ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クロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体、フッ素系界面活性剤、エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類が挙げられる。
【００６２】
さらに、インクには記録液の表面張力を調整して被記録材に対する浸透性を改良し、またインクジェットプリンタのヘッド部材に対する記録液の濡れ性を向上させることにより記録液の吐出安定性を改良する等の目的で界面活性剤を添加することができる。
例えばアニオン界面活性剤としてはアルキルアリルまたはアルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルアリールエーテルリン酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルアリールエーテルエステル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、アルカンオレフィンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、エーテルカルボキシレート、スルホコハク酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル、脂肪酸塩、高級脂肪酸とアミノ酸の縮合物、ナフテン酸塩等がある。
カチオン界面活性剤としてはアルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、脂肪族アミン塩、ベンザルコニウム塩、第４級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等がある。
ノニオン系界面活性剤としては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アリルエーテル、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グリコールエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ショ糖エステル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、アミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、アルキル（ポリ）グリコキシド等がある。
両性界面活性剤としてはイミダゾリニウムベタイン等のイミダゾリン誘導体、ジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ（アミノエチル）グリシン等がある。
【００６３】
インク組成物中でのこれら界面活性剤の添加量は０．０１重量％〜５．０重量％であり、好ましくは０．５重量％〜３重量％である。０．０１重量％未満では添加した効果は無く、５．０重量％より多い添加では記録媒体への浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けの発生といった問題がある
前記界面活性剤は、単独または二種以上を混合して用いることができる。
【００６４】
防腐防黴剤としては安息香酸ナトリウム、ぺンタクロロフェノールナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム等があり、なかでも本発明のアルカリ金属の含有量を達成するためには１，２−ジベンジイソチアゾリン−３−オン（アビシャ社のプロキセルＣＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ、三愛石油社のサンパックＡＰ）を使用することが特に好ましい。
【００６５】
ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響をおよぼさずにｐＨを所望の値に調整できるものであれば、任意の物質を使用することができる。その例として、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。なかでも本発明のアルカリ金属の含有量を達成するためにはジエタノールアミン、トリエタノ−ルアミン等のアミン、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物等を使用することが特に好ましい。
【００６６】
その他目的に応じて防錆剤、水溶性紫外線吸収剤、水溶性赤外線吸収剤等を添加することもできる。
【００６７】
本発明の記録液を収容した記録液収容部と、記録液滴を吐出させるための記録ヘッドとを有する記録ユニットを備えたインクジェット記録装置を添付図面を参照して説明するが、以下は構成例のひとつに過ぎず、本発明になんら限定を加えるものではない。
【００６８】
図１は本発明の記録液を収容した記録液収容部を備えたインクカートリッジを搭載するシリアル型インクジェット記録装置の機構部の概略正面図である。
このインクジェット記録装置の機構部は、両側の側板１、２間に主支持ガイドロッド３及び従支持ガイドロッド４を略水平な位置関係で横架し、これらの主支持ガイドロッド３及び従支持ガイドロッド４でキャリッジユニット５を主走査方向に摺動自在に支持している。キャリッジユニット５には、それぞれイエロー（Ｙ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、シアン（Ｃ）インク、ブラック（Ｂｋ）インクをそれぞれ吐出する４個のヘッド６を、その吐出面（ノズル面）６ａを下方に向けて搭載し、またキャリッジユニット５のヘッド６の上側には４個のヘッド６に各々インクを供給するための各色のインク供給体である４個のインクカートリッジ７ｙ、７ｍ、７ｃ、７ｋを交換可能に搭載している。
そして、キャリッジユニット５は主走査モータ８で回転される駆動プーリ（駆動タイミングプーリ）９と従動プーリ（アイドラプーリ）１０との間に張装したタイミングベルト１１に連結して、主走査モータ８を駆動制御することによってキャリッジ５、即ち４個のヘッド６を主走査方向に移動するようにしている。
【００６９】
また、側板１、２をつなぐ底板１２上にサブフレーム１３、１４を立設し、このサブフレーム１３、１４間に用紙１６を主走査方向と直交する副走査方向に送るための搬送ローラ１５を回転自在に保持している。そして、サブフレーム１４側方に副走査モータ１７を配設し、この副走査モータ１７の回転を搬送ローラ１５に伝達するために、副走査モータ１７の回転軸に固定したギヤ１８と搬送ローラ１５の軸に固定したギヤ１９とを備えている。
【００７０】
さらに、側板１とサブフレーム１２との間には、ヘッド６の信頼性維持回復機構（以下、「サブシステム」という。）２１を配置している。サブシステム２１は、各ヘッド６の吐出面をキャッピングする４個のキャップ手段２２をホルダ２３で保持し、このホルダ２３をリンク部材２４で揺動可能に保持して、キャリッジユニット５の主走査方向の移動でホルダ２３に設けた係合部２５にキャリッジユニット５が当接することで、キャリッジユニット５の移動に従ってホルダ２３がリフトアップしてキャップ手段２２でインクジェットヘッド６の吐出面６ａをキャッピングし、キャリッジユニット５が印写領域側へ移動することで、キャリッジユニット５の移動に従ってホルダ２３がリフトダウンしてキャップ手段２２がインクジェットヘッド６の吐出面６ａから離れるようにしている。
【００７１】
なお、キャップ手段２２は、それぞれ吸引チューブ２６を介して吸引ポンプ２７に接続すると共に、大気開放口を形成して、大気開放チューブ及び大気開放バルブを介して大気に連通している。また、吸引ポンプ２７は吸引した廃液をドレインチューブ等を介して図示しない廃液貯留槽に排出する。
さらに、ホルダ２３の側方には、インクジェットヘッド６の吐出面６ａをワイピングする繊維部材、発泡部材或いはゴム等の弾性部材からなるワイピング手段であるワイパブレード２８をブレードアーム２９に取付け、このブレードアーム２９は揺動可能に軸支し、図示しない駆動手段で回動されるカムの回転によって揺動させるようにしている。
【００７２】
次に、インクカートリッジ７について図２、図３を参照して説明する。ここで、図２は記録装置に装填する前のインクカートリッジの外観斜視図、図３はインクカートリッジの正断面図である。
インクカートリッジ７は、図３に示すように、カートリッジ本体４１内に所要の色のインクを吸収させたインク吸収体４２を収容してなる。カートリッジ本体４１は、上部に広い開口を有するケース４３の上部開口に上蓋部材４４を接着または溶着して形成したものであり、例えば樹脂成型品からなる。また、インク吸収体４２は、ウレタンフォーム体等の多孔質体からなり、カートリッジ本体４１内に圧縮して挿入した後、インクを吸収させている。
カートリッジ本体４１のケース４３底部には記録ヘッド６へインクを供給するためのインク供給口４５を形成し、このインク供給口４５内周面にはシールリング４６を嵌着している。また、上蓋部材４４には大気開放口４７を形成している。
そして、カートリッジ本体４１には、装填前の状態で、インク供給口４５を塞ぐと共に装填時や輸送時などのカートリッジ取扱い時、或いは真空包装時による幅広側壁に係る圧力でケース４３が圧縮変形されて内部のインクが漏洩することを防止するため、キャップ部材５０を装着している。
【００７３】
また、大気開放口４７は、図２に示すように、酸素透過率が１００ｍｌ／ｍ2以上のフィルム状シール部材５５を上蓋部材４４に貼着してシールしている。このシール部材５５は大気開放口４７と共にその周囲に形成した複数本の溝４８をもシールする大きさにしている。このように大気開放口４７を酸素透過率が１００ｍｌ／ｍ2以上のシール部材５５でシールすることで、インクカートリッジ７を透気性のないアルミラミネートフィルム等の包装部材を用いて減圧状態で包装することにより、インク充填時やインク吸収体４２とカートリッジ本体４１との間に生じる空間Ａ（図３参照）にある大気のためにインク中に気体が溶存したときでも、シール部材５５を介してインク中の空気が真空度の高いカートリッジ本体４１外の包装部材との間の空間に排出され、インクの脱気度が向上する。
【００７４】
また、図４には、本発明の記録液を収容した記録液収容部と、記録液滴を吐出させるためのヘッド部を備えた記録ユニットの構成例を示し、説明する。すなわち、記録ユニット３０は、シリアルタイプのものであり、インクジェットヘッド６と、このインクジェットヘッド６に供給される記録液を収容するインクタンク４１と、このインクタンク４１内を密閉する蓋部材とで主要部が構成される。インクジェットヘッド６には、記録液を吐出するための多数のノズル３２が形成されている。記録液はインクタンク４１から、図示しないインク供給管を介して、やはり図示しない共通液室へと導かれ、電極３１より入力される記録装置本体からの電気信号に応じて、ノズル３２より吐出される。このようなタイプの記録ユニットは、構成上、安価に製造できるタイプのヘッド、いわゆるサーマル方式、バブル方式と呼ばれる、熱エネルギーを駆動の動力源とするヘッドに良く用いられる構造である。
【００７５】
インク滴を吐出させるためのヘッド部について、図５に構成例を示し説明する。図５は静電方式のヘッド部全体の断面側面図である。
この構成例のヘッドは２枚のシリコンの単結晶基板１０１、１０２（１０２ａ及び１０２ｂ）、１枚のガラス基板１０３を重ねて接合した積層構造のものである。シリコンの単結晶基板の使用は、インクを吐出させるための薄い振動板（数μｍ程度の厚さ）をエッチングで作製する際に加工上好適であり、また、数μｍ程度のギャップを高精度に後述する陽極接合で形成する際にも好都合な材料である。さらにまた、静電気力を働かせて振動板を振動させる際には、電極に電圧を印加して静電気力を発生させる必要性があるが、シリコンは半導体であり、低抵抗とすることができるため、振動板側の電極の代用をすることができ、振動板側に個別に電極を設ける必要性がない等の利点を有する。
その中間の第１基板１０１は、底壁を振動板１０５とする液室１０６を構成する凹部と、凹部の後部に設けられた流体抵抗部７を構成するインク流入口のための細溝と、液室１０６にインクを供給するための共通のインクキャビティ１０８を構成する凹部を有する。
【００７６】
次に、第１基板１０１の下面に接合される下側の第２基板１０２は１０２ｂの単結晶シリコン基板上に１０２ａのシリコン酸化膜を設けたものである。前記第１基板１０２ａには振動板１０５とほぼ同じ形状の電極１２１が形成される。電極１２１は（電極）端子部１２３を有し、電極の（電極）端子部１２３を除き、電極１２１及び電極のリード部全体を絶縁膜１２２で被覆している。尚、第２基板はシリコン以外にも例えばパイレックスガラス等を使用したものも知られている。
【００７７】
次に、第１基板１０１の上面に接合される上側の第３基板１０３によって、前記ノズル孔１４１、インク吐出室１０６、流体抵抗部１０７及びインクキャビティ１０８が構成される。そして基板１０３にはインクキャビティ１０８に連通するインク供給口１３１を穿設する。インク供給口１３１は図示しない接続パイプ及びチューブを介して図示しないインクカートリッジに接続される。第３基板はガラス以外にも、例えばニッケル、プラスチック、ステンレス、シリコン等を使用したものも知られている。
【００７８】
上記のようにして構成された静電気力を利用する構成例のインクジェットヘッドでは、電極１２１に発振回路１４２より正のパルス電圧を印加すると、電極１２１の表面がプラス電位に帯電し、対応する振動板１０５の下面がマイナス電位に帯電して、振動板１０５が静電気の吸引作用により下方へ撓む。
次に、電極１２１へのパルス電圧の印加をＯＦＦすると、撓んだ振動板１０５が復元するため、液室１０６内の圧力が急激に上昇し、ノズル孔１０４よりインク液滴１４１が形成され、図示しない受像体に向けてインク吐出が行われる。そして、さらに、振動板１０５が再び下方へ撓むことにより、インクがインクキャビティ１０８より流体抵抗部１０７を通じて液室１０６内に補給される。発振回路１４２には、上記のようにパルス電圧をＯＮ／ＯＦＦさせるものや交流電源等が用いられる。記録にあたっては、それぞれのノズル孔１０４の電極１２１に印加すべき電気パルスを制御して行う。
【００７９】
本発明のインクは、上記の構成例のようなプリンタに使用されるガラス及びシリコン、シリコン酸化物の溶出を抑制でき、プリンタの設計精度の低下によるインク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下、吐出不良の発生、結合部の接合強度の低下による故障といった問題を防止し、またインクへのシリコン溶出による目詰まりを防止することができる。
【００８０】
【実施例】
次に、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、特に記載の無い限り添加比率は有効成分の重量％を指す。
【００８１】
実施例１
下記式のブラック染料                              ３％
【化１１】
0004911834.tif 000008
グリセリン                                        ５％
エチレングリコール                              ２０％
ポリオキシエチレン（３）トリデシルエーテル酢酸
（アニオン界面活性剤）                      １．０％
サンパックＡＰ（三愛石油製防かび剤）          ０．４％
イオン交換水                                      残量
上記処方の混合物を５０℃にて撹拌しながら、（式Ｂ）の化合物をインク中のアニオン性化合物の当量に対し７０％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は１５ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．５であった。
このインクを前記した図５に示す構成のヘッドを搭載したプリンタを用いて印字試験を実施し、信頼性試験を行った。尚、図５の構成のヘッドは、下記の条件で作製したものを用いた。
第１基板１０１は両面研磨された（１１０）面方位のｐ型単結晶シリコンウェハ、第２基板は両面研磨された（１００）面方位のｐ型単結晶シリコンウェハ１０２ｂと熱酸化膜１０２ａからなり、これら基板をマスク及びアルカリ液による異方性エッチングを施すことにより図５に示したように液室１０６、流体抵抗部１０７及びインクキャビティ１０８等に相当する各凹部を形成し、更に電極１２１、電極リード部、電極端子１２３、絶縁膜１２２を形成した。振動板１０５の厚さは２０μｍで、熱酸化処理によりシリコン酸化物の膜を１０００Å設けた。
さらに、図５のように第１基板１０１の上側に、パイレックスガラスにノズル孔１０４、インク供給口１３１等を形成し、第３基板１０３を接合し、発振回路１４２等を図のように接続して電極端子１２３に正のパルス電圧を印加して印字した。
よってインクと接する面は、振動板が１１０面の上に熱酸化処理によりシリコン酸化物の膜を１０００Å設けた面、液室が１００面、１１０面及び１１１面のシリコン、ノズルがパイレックスガラス、流体抵抗部が１００面、１１０面のシリコンからなる。
また、プリンタの印字条件と印字試験方法は下記の通りである。
駆動周波数：１２ＫＨｚ
駆動電圧：２３ｖ
ノズル直径：３０μｍ
液滴体積：３０ｐｌ／ｄｏｔ
ノズル数：４８ノズル
ドット密度：６００ｄｐｉ
試験１（Ｔ１）初期印字試験
市販のコピー用紙３種、ボンド紙３種上に印字を行い、画像の特性を調べた。
試験２（Ｔ２）信頼性試験（印字休止後印字試験、接液性）
上記プリンタにインクを充填したまま５０℃、６０％ＲＨの環境下に１か月間プリンタを放置した後、印字を行い正常な印字が可能か否かを試験した。また、ガラス及びシリコンの厚さ変化量及び酸化膜の膜厚変化量を測定した。尚、ガラス及びシリコンの厚さ変化量は、接液した後のインクをプラズマ発光分光分析により分析し、インク中のシリコン濃度とそれぞれの材料の密度から換算して求めた。
初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．３以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．１９μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１７μｍ、１１０面が約０．０６μｍ、１１１面が約０．０４μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約３Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００８２】
比較例１
実施例１のインク処方において、（式Ｂ）の化合物の代わりに水酸化リチウムをインク中のアニオン性化合物の当量に対し７０％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は９５０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．９であった。
このインクを実施例１と同様にプリンタに充填して、印字、保存試験を行った。
このインクでは、実施例１と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性試験では、インクへのシリコンの溶出により染料の溶解安定性が悪くなったために９／４８ノズルに吐出不良が発生した。
接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は１１．３μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約６．１μｍ、１１０面が約３．５μｍ、１１１面が約０．６４μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、また１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、振動板として問題となる変化量であった。
【００８３】
実施例２
下記式のシアン染料                                          ３％
【化１２】
0004911834.tif 000009
グリセリン                                                １０％
ジエチレングリコール                                      １０％
サーフィノール４６５（アセチレンアルコールの
エチレンオキサイド添加物；信越化学工業社製）
（ノニオン界面活性剤）                                １．０％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル                      ３％
プロキセルＣＲＬ（アビシャ社製防かび剤）                ０．４％
イオン交換水                                                残量
上記処方の混合物を５０℃にて撹拌しながら、（式Ｃ）の化合物をインク中のアニオン性化合物の当量に対し１７０％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は１１ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．０であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．１以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．１９μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１４μｍ、１１０面が約０．０６μｍ、１１１面が約０．０４μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約３Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００８４】
比較例２
実施例２のインク処方において、（式Ｃ）の化合物の代わりに水酸化ナトリウムをインク中のアニオン性化合物の当量に対し１３０％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は１３１０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は１０．２であった。
このインクを実施例２と同様にプリンタに充填して、印字、保存試験を行った。
このインクでは、実施例２と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性試験では、インクへのシリコンの溶出により染料の溶解安定性が悪くなったために２６／４８ノズルに吐出不良が発生した。
接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は１３．２μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約７．７μｍ、１１０面が約５．０μｍ、１１１面が約０．７２μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、また１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、６／４８の振動板が、薄くなったために振動に耐えられず破損していた。
【００８５】
実施例３
下記式のイエロー染料                                        ２％
【化１３】
0004911834.tif 000010
グリセリン                                                  ３％
トリエチレングリコール                                    １０％
下記式のジアルキルスルホ琥珀酸塩
（アニオン界面活性剤）                                １．０％
【化１４】
0004911834.tif 000011
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                        ２％
プロキセルＢＮＤ（アビシャ社製防かび剤）                ０．４％
イオン交換水                                                残量
上記処方の混合物を５０℃にて撹拌しながら、（式Ｄ）の化合物をインク中のアニオン性化合物の当量に対し４０％、（式Ｅ）の化合物をインク中のアニオン性化合物の当量に対し４０％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は３７ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．９であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度０．９以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．２２μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１６μｍ、１１０面が約０．０７μｍ、１１１面が約０．０４μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約３Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００８６】
比較例３
実施例３のインク処方において、（式Ｄ）の化合物、（式Ｅ）の化合物の代わりに水酸化カリウムをインク中のアニオン性化合物の当量に対し４０％、水酸化リチウムをインク中のアニオン性化合物の当量に対し４０％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は１０１０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．６であった。
このインクを実施例３と同様にプリンタに充填して、印字、保存試験を行った。
このインクでは、実施例３と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性試験では、インクへのシリコンの溶出により染料の溶解安定性が悪くなったために１６／４８ノズルに吐出不良が発生した。
接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は９．９μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約６．４μｍ、１１０面が約３．４μｍ、１１１面が約０．５８μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、また１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、振動板として問題となる変化量であった。
【００８７】
実施例４
下記式のマゼンタ染料                                    ２．５％
【化１５】
0004911834.tif 000012
ジエチレングリコール                                      ２０％
ポリオキシエチレン（３）トリデシルエーテル酢酸
（アニオン界面活性剤）                                ０．３％
２−ピロリドン                                              ２％
プロキセルＧＸＬ（アビシャ社製防かび剤）                ０．４％
イオン交換水                                                残量
上記処方の混合物を５０℃にて撹拌しながら、（式Ｂ）の化合物をインク中のアニオン性化合物の当量に対し４０％、水酸化ナトリウムをインク中のアニオン性化合物の当量に対し６５％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は５４０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は１０．２であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．１以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．３３μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．２９μｍ、１１０面が約０．１０μｍ、１１１面が約０．０８μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約５Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００８８】
比較例４
実施例４のインク処方において、（式Ｂ）の化合物の代わりに水酸化ナトリウムをインク中のアニオン性化合物の当量に対し４０％（合計１０５％）添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．１μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は８１０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は１０．４であった。
このインクを実施例４と同様にプリンタに充填して、印字、保存試験を行った。
このインクでは、実施例４と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性試験では、インクへのシリコンの溶出により染料の溶解安定性が悪くなったために７／４８ノズルに吐出不良が発生した。
接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は９．４μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約５．６μｍ、１１０面が約２．８μｍ、１１１面が約０．４８μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、また１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、振動板として問題となる変化量であった。
【００８９】
実施例５
カルボキシル基結合型カーボンブラック分散液
（平均粒径１２８ｎｍ）                                    ５％
グリセリン                                                １０％
ジエチレングリコール                                      １０％
ポリオキシエチレン（３）トリデシルエーテル酢酸
（アニオン界面活性剤）              １．０％
２−ピロリドン                                              ２％
２−エチル−１，３−ヘキサンジオール                        ２％
サンパックＡＰ（三愛石油製防かび剤）                    ０．４％
イオン交換水                                                残量
上記処方の混合物を５０℃にて撹拌しながら、（式Ｂ）の化合物をインク中のアニオン性化合物の当量に対し４０％添加した。そのまま４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．８μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は３５０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は８．２であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．４以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．２２μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１９μｍ、１１０面が約０．０６μｍ、１１１面が約０．０４μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約４Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００９０】
比較例５
実施例４のインク処方において、ポリオキシエチレン（３）トリデシルエーテル酢酸の代わりにポリオキシエチレン（３）トリデシルエーテル酢酸ナトリウムを添加した以外は実施例４と同様に作成し試験を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は８６０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は８．２であった。
このインクを実施例５と同様にプリンタに充填して、印字、保存試験を行った。
このインクでは、実施例５と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性試験では、インクへのシリコンの溶出により染料の溶解安定性が悪くなったために９／４８ノズルに吐出不良が発生した。
接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は１１．４μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約５．８μｍ、１１０面が約３．６μｍ、１１１面が約０．６０μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、また１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、振動板として問題となる変化量であった。
【００９１】
実施例６
実施例１のブラック染料の代わりにシアン顔料として下記の分散液を１５％加えた以外は実施例１と同じ処方の混合物を５０℃にて４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．８μｍのフィルターで瀘過を行った。
0004911834.tif 000013
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は３２ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．６であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．２以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．２１μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１８μｍ、１１０面が約０．０９μｍ、１１１面が約０．０５μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約４Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００９２】
実施例７
実施例２のシアン染料の代わりにイエロー顔料として下記の分散液を２０％加えた以外は実施例２と同じ処方の混合物を５０℃にて４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．８μｍのフィルターで瀘過を行った。
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８（平均粒径９６ｎｍ）      ２５％
分散剤（ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物）          ８％
アンモニア水                                            １．３％
エチレングリコール                                        ２５％
水                                                          残量
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は９２ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．１であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度０．９以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．３４μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．３１μｍ、１１０面が約０．１３μｍ、１１１面が約０．１０μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約４Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００９３】
実施例８
実施例３のイエロー染料の代わりにマゼンタ顔料として下記の分散液を１２％加えた以外は実施例３と同じ処方の混合物を５０℃にて４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．８μｍのフィルターで瀘過を行った。
0004911834.tif 000014
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は５７ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．７であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．１以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．３３μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．２７μｍ、１１０面が約０．１０μｍ、１１１面が約０．０７μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約５Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００９４】
実施例９
実施例１のブラック染料の代わりにイエロー染料として、Ｐｒｏｊｅｔ  Ｆａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ２（アビシャ製）をイオン交換樹脂によりアルカリ金属の一部を一旦遊離酸とした後、（式Ｂ）の化合物に一部置換した染料を３％加えた以外は実施例１と同じ処方の混合物を５０℃にて４時間の撹拌を続け、冷却後、孔径０．８μｍのフィルターで瀘過を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は５４０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．７であった。
上記のインクを実施例１と同様に試験を行ったところ、初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度０．９以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．４３μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．３８μｍ、１１０面が約０．１７μｍ、１１１面が約０．１１μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして問題の無い厚さの変化量であった。また、１１０面のシリコン酸化膜の膜厚変化量は約６Åであり、振動板として問題の無い膜厚変化量であった。
【００９５】
比較例６
実施例９のインク処方において、イエロー染料として（式Ｂ）の化合物に置換しないＰｒｏｊｅｔ  Ｆａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ２（アビシャ製）を添加した以外は実施例９と同様に作成し試験を行った。
このインクをプラズマ発光分光分析により分析したところ、インク中のアルカリ金属の含有量は１２７０ｐｐｍとなっていた。またｐＨ値は９．６であった。
このインクを実施例５と同様にプリンタに充填して、印字、保存試験を行った。
このインクでは、実施例５と同等の初期画像が得られたが、印字休止後噴射応答性試験では、インクへのシリコンの溶出により染料の溶解安定性が悪くなったために２４／４８ノズルに吐出不良が発生した。
接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は１３．７μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約９．９μｍ、１１０面が約５．０μｍ、１１１面が約０．９０μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズルとして精度の問題が発生する変化量であり、また１１０面のシリコン酸化膜は全て溶出しており、３／４８の振動板が、薄くなったために振動に耐えられず破損していた。
【００９６】
実施例１０
実施例１のインクジェットプリンタの代わりに、液室、ノズル、流体抵抗部がパイレックスガラス＃７７４０、１００面及び１１０面、１１１面のシリコンからなり、振動板がパイレックスガラス＃７７４０からなる静電気力により振動板を変形させ吐出せしめる方式の下記条件のインクジェットプリンタに充填した以外は実施例１と同様に試験を行った。
駆動周波数：１０ＫＨｚ
駆動電圧：２３ｖ
ノズル直径：４５μｍ
液滴体積：３５ｐｌ／ｄｏｔ
ノズル数：４８ノズル
ドット密度：３００ｄｐｉ
初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．３以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．１４μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１６μｍ、１１０面が約０．０５μｍ、１１１面が約０．０４μｍであり、液室、流体抵抗部、ノズル、振動板として問題の無い厚さの変化量であった。
【００９７】
実施例１１
実施例１のインクジェットプリンタの代わりに液室、流体抵抗部がパイレックスガラス＃７７４０、１００面及び１１０面、１１１面のシリコンからなり、ノズルがＰＴＦＥ共析メッキのＮｉ基板からなるサーマル方式の下記条件のインクジェットプリンタに充填した以外は実施例１と同様に試験を行った。
駆動周波数：１０ＫＨｚ
駆動電圧：２０ｖ
ノズル直径：３０μｍ
液滴体積：２４ｐｌ／ｄｏｔ
ノズル数：９６ノズル
ドット密度：２４０ｄｐｉ
初期印字試験では、いずれの紙上においても画像濃度１．３以上の鮮明な画像が得られた。印字休止後の印字でもなんらの回復手段を用いることなく正常な印字が可能であった。接液性では、パイレックスガラス＃７７４０の厚さ変化は０．１６μｍ、シリコンの厚さ変化量は１００面が約０．１５μｍ、１１０面が約０．０６μｍ、１１１面が約０．０４μｍであり、液室、流体抵抗部として問題の無い厚さの変化量であった。また、ｐＨ中性域では溶出がＮｉについてもｐＨをアルカリ側にすることができるため、ノズルとして問題となるレベルのＮｉの溶出はなかった。
【００９８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１のインクジェット記録用インクによれば、インク中のアルカリ金属の含有量を７００ｐｐｍ以下で、かつ、式Ａで示される第４級ホスホニウムイオンを特定の量含むことから、プリンタに使用されるガラスまたはシリコンもしくはシリコン酸化物の溶出を抑制でき、プリンタの設計精度の低下によるインク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下、吐出不良の発生、結合部の接合強度の低下による故障の発生を防止し、またインクへのシリコンの溶出による目詰まりを防止するインクを得ることができる。
【００９９】
請求項２のインクジェット記録用インクによれば、上記式Ａの化合物の構造を式Ｂで示される化合物に特定することから、シリコンもしくはシリコン酸化物の優れた溶出防止効果を有するインクを得ることができる。
【０１００】
請求項３のインクジェット記録用インクによれば、上記式Ａの化合物の構造を式Ｃで示される化合物に特定することから、シリコンもしくはシリコン酸化物の優れた溶出防止効果を有するインクを得ることができる。
【０１０１】
請求項４のインクジェット記録用インクによれば、上記式Ａの化合物の構造を式Ｄで示される化合物に特定することから、シリコンもしくはシリコン酸化物の優れた溶出防止効果を有するインクを得ることができる。
【０１０２】
請求項５のインクジェット記録用インクによれば、上記式Ａの化合物の構造を式Ｅで示される化合物に特定することから、シリコンもしくはシリコン酸化物の優れた溶出防止効果を有するインクを得ることができる。
【０１０３】
請求項６のインクジェット記録方法によれば、上記インクを用いることから、精密さが要求される液室部材のシリコンやシリコン酸化物の溶出を抑制でき、これにより液室容積が大きくなること無く所望の液室容積を維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止することができる。
【０１０４】
請求項７のインクジェット記録方法によれば、上記インクを用いることから、精密さが要求される流体抵抗部のシリコンやシリコン酸化物の溶出を抑制でき、これにより流体抵抗が変化すること無く所望の流体抵抗を維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止することができる。
【０１０５】
請求項８のインクジェット記録方法によれば、上記インクを用いることから、精密さが要求される振動板のシリコンやシリコン酸化物の溶出を抑制でき、これにより振動板の厚さが減少すること無く所望の振動板の厚さを維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止し、また振動板の破損を防止することができる。
【０１０６】
請求項９のインクジェット記録方法によれば、上記インクを用いることから、精密さが要求されるノズルのシリコンやシリコン酸化物の溶出を抑制でき、これによりノズルの径が拡大すること無く所望のノズル径を維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止することができる。
【０１０７】
請求項１０のインクジェット記録用インクカートリッジによれば、インク収容部に上記インクを収容することから、プリンタに使用されるシリコンやシリコン酸化物の溶出を抑制でき、プリンタの設計精度の低下によるインク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下、吐出不良の発生、結合部の接合強度の低下による故障の発生を防止し、またインクへのシリコンの溶出による目詰まりを防止することができる。
【０１０８】
請求項１１のインクジェット記録用インクカートリッジによれば、記録ヘッド部を有するインクカートリッジに上記インクを収容することから、ヘッドにシリコンやシリコン酸化物が用いられていても、それらの溶出を抑制できるため、ヘッドの設計精度の低下によるインク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下、吐出不良の発生、結合部の接合強度の低下による故障の発生を防止し、またインクへのシリコンの溶出による目詰まりを防止することができる。
【０１０９】
請求項１２のインクジェット記録用インクカートリッジによれば、上記ヘッドの液室部材が単結晶シリコンのエッチング処理により形成されていても上記インクが用いられることから、シリコンの溶出が抑制され、これにより液室容積が大きくなること無く所望の液室容積を維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止することができる。
【０１１０】
請求項１３のインクジェット記録用インクカートリッジによれば、上記ヘッドの流体抵抗部が単結晶シリコンのエッチング処理により形成されていても上記インクが用いられることから、シリコンの溶出が抑制され、これにより流体抵抗が変化すること無く所望の流体抵抗を維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止することができる。
【０１１１】
請求項１４のインクジェット記録用インクカートリッジによれば、上記ヘッドの振動板が単結晶シリコンのエッチング処理により形成されていても上記インクが用いられることから、シリコンの溶出が抑制され、これにより振動板の厚さが減少すること無く所望の振動板の厚さを維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止し、また振動板の破損を防止することができる。
【０１１２】
請求項１５のインクジェット記録用インクカートリッジによれば、上記ヘッドのノズルが単結晶シリコンのエッチング処理により形成されていても上記インクが用いられることから、シリコンの溶出が抑制され、これによりノズルの径が拡大すること無く所望のノズル径を維持することができるため、インク滴の大きさや吐出速度の変化による画像品質の低下や吐出不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクカートリッジを搭載するシリアル型インクジェット記録装置の構成例を示す概略正面図。
【図２】記録装置に装填する前のインクカートリッジの外観斜視図。
【図３】インクカートリッジの正断面図。
【図４】記録ヘッドと一体化されたインクカートリッジの外観斜視図。
【図５】記録ヘッド部全体の断面側面図。
【符号の説明】
３  ガイドロッド
４  従支持ガイドロッド
５  キャリッジユニット
６  ヘッド
７  インクカートリッジ
１１  タイミングベルト
１５  搬送ロ−ラ
１６  用紙
２１  信頼性維持回復機構
２２  キャップ
２３  ホルダ
２６  吸引チューブ
２７  吸引ポンプ
３０  インクカートリッジ
３１  電極
３２  ノズル
４１  カートリッジ本体
４２  吸収体
４３  ケース
４５  インク供給口
４６  シールリング
４７  大気開放口
５０  キャップ部材
５５  フィルム状シール部材
１０１、１０２、１０３  単結晶基板
１０４  ノズル孔
１０５  振動板
１０６  液室
１０７  流体抵抗部
１０８  インクキャビティ
１２１  電極
１２２  絶縁膜
１２３  端子部
１３１  インク供給口
１４１  インク液滴
１４２  発振回路
【図１】
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【図２】
0004911834.tif 000020
【図３】
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【図４】
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【図５】
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