專利名稱：熱噴墨墨和使用該熱噴墨墨的墨盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有優(yōu)良貯存穩(wěn)定性的熱噴墨墨和用于容納該墨的墨盒。

背景技術(shù)：
噴墨記錄方法為包括使小墨滴飛到普通紙或?qū)Ｓ霉鉂山橘|(zhì)而形成圖像的記錄方法。該方法隨著記錄設(shè)備價(jià)格降低的發(fā)展和設(shè)備的記錄速度提高而迅速普及。尤其是由于數(shù)碼相機(jī)的普及，對(duì)照相圖片的質(zhì)量要求不斷增加，因此，要求圖像質(zhì)量額外提高以及在額外高速下的打印。
因此，已要求比常規(guī)技術(shù)更復(fù)雜的技術(shù)，這些技術(shù)的實(shí)例包括降低墨滴尺寸；增加噴嘴配置的密度；隨著噴嘴數(shù)量的增加而增加頭的長度；以及控制墨滴的噴射。
另一方面，熱噴墨記錄模式是包括以下步驟的模式通過使用熱能使墨發(fā)泡；將墨噴射至記錄介質(zhì)。該模式能夠高速、高密度、高分辨率、高質(zhì)量記錄，并且適于著色和降低記錄設(shè)備尺寸。用于該記錄模式的普通頭包括用于噴墨記錄頭的基板，在該基板上生產(chǎn)用于使墨發(fā)泡的熱元件和電連接于該熱元件的配線；用于在該基板上噴射墨的流路。
另外，用各種方法對(duì)用于噴墨記錄頭的基板進(jìn)行改進(jìn)，從而可節(jié)約要輸入的電能并可防止該基板由于與使墨發(fā)泡相關(guān)的發(fā)熱部的毀壞而降低壽命。特別是用許多方法對(duì)用于保護(hù)放置于一對(duì)配線圖案之間的熱元件免受墨侵襲的保護(hù)層進(jìn)行了改進(jìn)。
從熱效率的角度出發(fā)，保護(hù)層具有高熱導(dǎo)率或小的厚度是有利的。然而，從保護(hù)與熱元件相連的配線免受墨侵襲的角度出發(fā)，保護(hù)層具有大的厚度是有利的。
因此，從能量效率和可靠性的角度出發(fā)，必須將保護(hù)層的厚度設(shè)置為最佳厚度。特別是與墨接觸的層受到由墨的發(fā)泡造成的氣穴破壞即機(jī)械破壞和由于在高溫下與墨組分的化學(xué)反應(yīng)造成的破壞即化學(xué)破壞兩者的影響，因此必須充分考慮機(jī)械破壞和化學(xué)破壞的影響。
由于以上所述，噴墨基板的保護(hù)層通常包含對(duì)機(jī)械破壞和化學(xué)破壞具有高穩(wěn)定性的層作為上層(即，與墨接觸的層)，以及用于保護(hù)配線的絕緣層作為下層。具體而言，通常形成機(jī)械上和化學(xué)上都極其穩(wěn)定的層Ta層作為上層，將可通過使用現(xiàn)有半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備容易地形成并穩(wěn)定的SiN層、SiO層或SiC層形成為下層。
下面對(duì)上述描述詳細(xì)說明。形成具有厚度在約0.2μm以上至1μm以下的范圍內(nèi)的SiN層作為在配線上的保護(hù)層，然后形成保護(hù)層作為上層。形成Ta層作為上層，該Ta層因?yàn)樵搶佑米鲬?yīng)對(duì)氣穴破壞的層而稱作耐氣穴層，其具有厚度0.2μm以上至0.5μm以下。在這種構(gòu)造的情況下，獲得噴墨基板的熱元件的壽命和可靠性的相容性。
日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_No.H05-330048公開了將包含特定比例Si、N或Ir的材料用于熱元件而提高耐久性和熱轉(zhuǎn)化效率的噴墨頭，作為使用熱頭的噴墨技術(shù)。從改進(jìn)熱頭的噴射耐久性和抑制由于噴射造成結(jié)垢(kogation)沉積在發(fā)熱部的角度出發(fā)，還公開了包含特定濃度螯合劑的墨(參見日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_No.H06-93218)。還公開了包含具有甲基或亞甲基和羧基的酸的銨鹽的墨(參見日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_No.2002-12803)。這些常規(guī)技術(shù)分別涉及當(dāng)Ta層設(shè)置為發(fā)熱部的保護(hù)層的表面層時(shí)，抑制與持續(xù)噴射有關(guān)的Ta層的侵蝕或者抑制結(jié)垢沉積在Ta層上。另外，墨包含特定濃度的特定化合物，從而優(yōu)化由于持續(xù)噴射造成的結(jié)垢的沉積與Ta層侵蝕之間的平衡以延長墨的壽命。


發(fā)明內(nèi)容
在其中噴墨頭直接安裝在儲(chǔ)墨器上以使該頭和該儲(chǔ)墨器彼此一體化的墨盒的情況下，考慮到成本和生產(chǎn)，該頭需要直接放置在構(gòu)成墨盒的塑料外殼上。
因此，采用這種根據(jù)上述熱模式的噴墨頭易于引起由于與噴嘴的數(shù)量和配置噴嘴的密度的增加相關(guān)的發(fā)泡造成的熱累積，所以在某些情況下熱效率損失。
另外，從節(jié)約輸入的電能的角度出發(fā)，要求具有高熱效率的構(gòu)造。
考慮到以上所述，本發(fā)明的發(fā)明人已進(jìn)行了研究，以通過將上層從保護(hù)層中去除而僅通過主要由氮化硅、氧化硅或碳化硅如SiN、SiO或SiC組成的絕緣層作為下層來代替上層和下層而構(gòu)成保護(hù)層。
這種構(gòu)造對(duì)熱效率是有利的，對(duì)于抑制由于層缺陷造成的產(chǎn)量降低是有利的；由于該構(gòu)造是簡單的層構(gòu)造，因此對(duì)抑制成本的增加也是有利的。由于熱效率的提高，所以該構(gòu)造對(duì)于耐氣穴破壞的耐久性也是有利的，從而能夠減少輸入的電能。即，僅有如上所述的常規(guī)作為下層的絕緣層的保護(hù)層的構(gòu)造對(duì)于具有根據(jù)熱模式的噴墨頭的一體化墨盒是優(yōu)選的。
然而，作為進(jìn)一步詳細(xì)研究的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)具有該構(gòu)造的根據(jù)熱模式的噴墨頭具有以下新問題。即，本發(fā)明人新近揭示出主要由氮化硅、氧化硅或碳化硅組成的絕緣保護(hù)層在墨中溶解，在不涉及發(fā)泡而是假定例如物流的長期貯存期間，保護(hù)層的厚度降低。另外，保護(hù)層厚度的降低增加了要施加到墨上的發(fā)泡能量，因此在將驅(qū)動(dòng)脈沖施加到頭上時(shí)，易于出現(xiàn)與由異常發(fā)泡造成的噴射故障有關(guān)的圖像劣化，以及由發(fā)熱部的溫度異常升高造成的打印耐久性的降低。這是本發(fā)明的第一個(gè)問題。
認(rèn)為上述現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理不同于以下機(jī)理由于常規(guī)已知的發(fā)泡現(xiàn)象造成的在高溫高壓下的熱沖擊；以及由氣穴等造成的發(fā)熱部的腐蝕。本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行的研究表明，由發(fā)泡造成的發(fā)熱部的耐久性和由上述不涉及發(fā)泡的物流貯存造成的絕緣層的溶解之間不相關(guān)。即使將具有由發(fā)泡造成的足夠噴射耐久性的墨和頭組合，在某些情況下，由于上述溶解現(xiàn)象，墨的貯存穩(wěn)定性也劣化。
另一方面，墨可能含有雜質(zhì)或多價(jià)金屬，雜質(zhì)是構(gòu)成墨的材料的雜質(zhì)，多價(jià)金屬是從墨所接觸的構(gòu)件析出的。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)確認(rèn)，多價(jià)金屬沉淀在噴墨頭的噴嘴部是造成墨的噴射故障的原因。特別是，既然圖像質(zhì)量改進(jìn)已經(jīng)進(jìn)行，額外增加在噴墨頭中噴嘴的數(shù)量和配置噴嘴的密度也正在進(jìn)行。另外，特別是在這種頭中，墨的噴射故障大大影響圖像的形成，因此必須盡可能防止墨的噴射故障。本發(fā)明的發(fā)明人已將防止墨的噴射故障定義為本發(fā)明的第二個(gè)問題。
因此，本發(fā)明的目的是解決上述第一和第二個(gè)問題。換言之，本發(fā)明的目的是解決在將墨施加于根據(jù)熱模式的具有含氧化硅、氮化硅和碳化硅任一種的絕緣保護(hù)層的噴墨頭時(shí)明顯出現(xiàn)的技術(shù)問題。具體而言，本發(fā)明的目的是提供具有以下特征的噴墨墨即使在物流或以例如墨安裝于記錄設(shè)備的狀態(tài)長期貯存之后，也表現(xiàn)小的驅(qū)動(dòng)脈沖變化和小的輸出圖像變化，提供充分的噴射特性和充分的打印耐久性，以及表現(xiàn)小的與打印有關(guān)的溫度升高。本發(fā)明的另一目的是提供用于容納該墨的墨盒，該墨盒包括根據(jù)熱模式的噴墨頭。
上述目的通過以下描述的本發(fā)明獲得。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，墨盒包括設(shè)置有產(chǎn)生用于將墨從噴射口噴射的熱能的發(fā)熱部的熱噴墨頭并貯存墨，該發(fā)熱部在其與墨接觸的表面具有含選自由氧化硅、氮化硅和碳化硅組成的組中的至少之一的保護(hù)層，并且該墨含有多元羧酸和其鹽的至少之一，該多元羧酸和其鹽的總含量在0.001mmol/l以上至0.5mmol/l以下的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于設(shè)置有發(fā)熱部的熱噴墨頭的墨含有多元羧酸和其鹽的至少之一，該多元羧酸和其鹽的總含量在0.001mmol/l以上至0.5mmol/l以下的范圍內(nèi)，所述發(fā)熱部產(chǎn)生用于將墨從噴射口噴射的熱能并且在該發(fā)熱部在其與墨接觸的表面具有含選自由氧化硅、氮化硅和碳化硅組成的組中的至少之一的保護(hù)層。
根據(jù)本發(fā)明，提供噴墨墨和墨盒，該噴墨墨具有以下特征在將墨施加于根據(jù)熱模式的、其中與墨接觸的表面設(shè)置的保護(hù)層僅由含氧化硅、氮化硅和碳化硅任一種的絕緣保護(hù)層構(gòu)成的噴墨頭的情況下，該噴墨墨即使在物流或以例如墨安裝于記錄設(shè)備的狀態(tài)長期貯存之后，也表現(xiàn)小的驅(qū)動(dòng)脈沖變化和小的輸出圖像變化，提供充分的噴射特性和充分的打印耐久性，表現(xiàn)小的與打印有關(guān)的溫度升高，以及能夠穩(wěn)定形成良好的圖像。
從以下參照附圖的示例性實(shí)施方案的描述，本發(fā)明的進(jìn)一步特征將變得顯而易見。



圖1是記錄頭(墨盒)的透視圖。
圖2是記錄頭(墨盒)的分解圖。
圖3是記錄元件基板的部分剖視圖。
圖4A和4B是各自示意性地示出熱噴墨頭的噴嘴結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是示意性地示出Si基板的圖。
圖6是記錄頭(墨盒)的部分的截面圖。
圖7是示出噴墨記錄設(shè)備的圖。

具體實(shí)施例方式
下文將通過優(yōu)選實(shí)施方案更詳細(xì)地描述本發(fā)明。用于消除墨中多價(jià)金屬的影響的技術(shù)實(shí)例是將螯合劑引入墨中。
然而，依賴于與墨進(jìn)行接觸的頭的保護(hù)層的種類，存在螯合劑也對(duì)頭的保護(hù)層產(chǎn)生螯合作用從而使保護(hù)層溶解的可能性。當(dāng)上述保護(hù)層僅由含氧化硅、氮化硅和碳化硅的任一種的絕緣保護(hù)層構(gòu)成時(shí)，預(yù)期該保護(hù)層會(huì)通過上述螯合作用而額外溶解。
因此，通常沒有人會(huì)將含螯合劑的墨施用于具有如本發(fā)明構(gòu)成的保護(hù)層的頭。
然而，作為廣泛研究的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，特定條件下含特定化合物的墨甚至可施用于具有主要由氮化硅、氧化硅或碳化硅組成的保護(hù)層的熱噴墨頭，從而完成了本發(fā)明。
下文通過優(yōu)選實(shí)施方案更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
(墨) 本發(fā)明的墨，即使當(dāng)墨與保護(hù)層長期接觸時(shí)，也能夠有效地抑制由含氮化硅、氧化硅或碳化硅的材料形成的保護(hù)層的溶解。以抑制保護(hù)層的溶解為目的，本發(fā)明的發(fā)明人通過注意墨組分方面而進(jìn)行了廣泛研究。
結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)了與硅形成螯合物的物質(zhì)使包含在保護(hù)層中的硅離子化，從而使硅溶解于墨中，因此使保護(hù)層受腐蝕，從而層厚度降低。由本發(fā)明的發(fā)明者進(jìn)行的對(duì)容易與硅形成螯合物的化合物的研究揭示出，當(dāng)墨含有多元羧酸或其鹽時(shí)，保護(hù)層在物流貯存期間明顯溶解。
同時(shí)，在墨裝入或貯存在儲(chǔ)墨器中時(shí)，多元羧酸或其鹽具有俘獲從與墨接觸的構(gòu)件中洗脫出的痕量金屬離子或其類似物質(zhì)和穩(wěn)定溶解墨中的該金屬離子或其類似物質(zhì)的作用。在例如頭安裝于打印機(jī)主體上如此長時(shí)間放置以致噴嘴處于干燥狀態(tài)的情況下，或者未使用的噴嘴在連續(xù)打印時(shí)干燥的狀態(tài)反復(fù)出現(xiàn)的情況下，這種作用具有例如抑制不溶的金屬氫氧化物或氧化物沉淀在噴嘴噴射口部的效果。
因此，必須將多元羧酸或其鹽的濃度控制在一定范圍內(nèi)以解決以下問題抑制保護(hù)層由于長期貯存造成的溶解以及有效溶解從儲(chǔ)墨器洗脫的雜質(zhì)。具體而言，上述相互矛盾的問題可以通過將多元羧酸或其鹽的含量設(shè)定在相對(duì)于墨的總量為0.001mmol/l以上至0.5mmol/l以下的范圍內(nèi)而得到解決。另外，在這種情況下，即使在驅(qū)動(dòng)頭時(shí)，墨也能夠穩(wěn)定噴射，所以能夠提供長期和短期都穩(wěn)定的頭性能。
認(rèn)為上述現(xiàn)象的原因如下在驅(qū)動(dòng)熱頭時(shí)的噴射穩(wěn)定性以優(yōu)良的方式得到平衡，這是因?yàn)槎嘣人岷推潲}在允許熱頭的發(fā)熱部表面上有合適范圍的結(jié)垢的同時(shí)，防止過量結(jié)垢產(chǎn)生，并抑制保護(hù)層的溶解，同時(shí)，因?yàn)樵陂L期貯存的情況下保護(hù)層的溶解輕微，所以對(duì)噴射基本不存在影響。
在本發(fā)明中，當(dāng)含氧化硅、氮化硅或碳化硅的保護(hù)層的厚度在50nm以上至500nm以下的范圍內(nèi)時(shí)，多元羧酸或其鹽的含量更優(yōu)選在0.01mmol/l以上至0.2mmol/l以下的范圍內(nèi)，相對(duì)于墨的總量。在該厚度范圍內(nèi)，熱轉(zhuǎn)化效率極易受到由保護(hù)層溶解在墨中造成的厚度降低的影響。因此，由于易于出現(xiàn)有害作用如異常發(fā)泡和噴墨量或噴墨速度的大的變化，因此本發(fā)明極其有效地起作用。
優(yōu)選用于本發(fā)明的多元羧酸或其鹽不特別限定，但優(yōu)選二元至四元羧酸或其鹽。羧酸或其鹽的尤其優(yōu)選的實(shí)例包括檸檬酸、草酸、丙二酸、馬來酸、琥珀酸、富馬酸、衣糠酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、己二酸、癸二酸、二聚酸、均苯四甲酸、1，2，4-苯三甲酸、葡萄糖酸和EDTA，以及它們的鹽。鹽的具體實(shí)例包括堿金屬或堿土金屬鹽；銨鹽；伯、仲和叔胺鹽。其中尤其優(yōu)選檸檬酸和其鹽，這是由于更顯著地獲得本發(fā)明的效果。應(yīng)該注意，在本發(fā)明中，盡管部分羧酸或鹽在墨中以離子狀態(tài)存在，為了方便，使用詞語“含有酸”或“含有鹽”來表示這種狀態(tài)。
下文將詳細(xì)地描述本發(fā)明的墨中的其它組分。
(著色材料) 以下給出引入到根據(jù)本發(fā)明的墨中的著色材料的優(yōu)選實(shí)例，但著色材料不限于以下這些。
C.I.直接黃8、11、12、27、28、33、39、44、50、58、85、86、87、88、89、98、100、110、132、173等 C.I.酸性黃1、3、7、11、17、23、25、29、36、38、40、42、44、76、98、99等 C.I.食用黃3等 C.I.顏料黃1、2、3、12、13、14、15、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、114、128、138、180等 C.I.直接紅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等 C.I.酸性紅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等 C.I.食用紅87、92、94等 C.I.直接紫107等 C.I.顏料紅2、5、7、12、48:2、48:4、57:1、112、122、123、168、184、202等 C.I.直接藍(lán)1、15、22、25、41、76、77、80、86、90、98、106、108、120、158、163、168、199、226、307等 C.I.酸性藍(lán)1、7、9、15、22、23、25、29、40、43、59、62、74、78、80、90、100、102、104、112、117、127、138、158、161、203、204、221、244等 C.I.顏料藍(lán)1、2、3、15、15:2、15:3、15:4、16、22、60等 C.I.酸性橙7、8、10、12、24、33、56、67、74、88、94、116、142等 C.I.酸性紅111、114、266、374等 C.I.直接橙26、29、34、39、57、102、118等 C.I.食用橙3等 C.I.活性橙1、4、5、7、12、13、14、15、16、20、29、30、84、107等 C.I.分散橙1、3、11、13、20、25、29、30、31、32、47、55、56等 C.I.顏料橙43等 C.I.顏料紅122、170、177、194、209、224等 C.I.酸性綠1、3、5、6、9、12、15、16、19、21、25、28、81、84等 C.I.直接綠26、59、67等 C.I.食用綠3等 C.I.活性綠5、6、12、19、21等 C.I.分散綠6、9等 C.I.顏料綠7、36等 C.I.酸性藍(lán)62、80、83、90、104、112、113、142、203、204、221、244等 C.I.活性藍(lán)49等 C.I.酸性紫17、19、48、49、54、129等 C.I.直接紫9、35、47、51、66、93、95、99等 C.I.活性紫1、2、4、5、6、8、9、22、34、36等 C.I.分散紫1、4、8、23、26、28、31、33、35、38、48、56等 C.I.顏料藍(lán)15:6等 C.I.顏料紫19、23、37等 C.I.直接黑17、19、22、31、32、51、62、71、74、112、113、154、168、195等 C.I.酸性黑2、48、51、52、110、115、156等 C.I.食用黑1、2等 (炭黑) 另外，可優(yōu)選用于本發(fā)明的其它著色材料的實(shí)例包括各自以以下通式(1)至(7)任一式表示的著色材料 通式(1)
其中m各自獨(dú)立地表示1或2，M1各自獨(dú)立地表示氫原子、堿金屬、堿土金屬或有機(jī)胺的陽離子或銨離子。
以通式(1)表示的著色材料結(jié)構(gòu)的具體合適的實(shí)例包括但不特別限于如下表1中所示的結(jié)構(gòu)。為了方便，將在以通式(1)的兩末端處的環(huán)結(jié)構(gòu)定義為A環(huán)和B環(huán)，取代位置如以下通式(2)所示而定義。下表1中所示的數(shù)各自表示在示例性化合物Y1至Y4的每一者中磺基的取代位置 通式(2)
其中m各自獨(dú)立地表示1或2，M1各自獨(dú)立地表示氫原子、堿金屬、堿土金屬或有機(jī)胺的陽離子或銨離子 表1示例性化合物Y1至Y4 以通式(2)表示的著色材料結(jié)構(gòu)的具體合適的實(shí)例包括但不特別地限于如下式所示的示例性化合物Y1。
示例性化合物Y1
黃色類著色材料的其它實(shí)例包括具有在國際公開號(hào)99/43754和國際公開號(hào)02/081580中所述結(jié)構(gòu)的化合物 通式(3)
其中R1表示氫原子、烷基、羥基低級(jí)烷基、環(huán)己基、單烷基氨基烷基或二烷基氨基烷基和氰基低級(jí)烷基的任一種，Y表示氯原子、羥基、氨基和單烷基氨基或二烷基氨基(其在烷基上可具有選自由磺基、羧基和羥基組成的組中的取代基)的任一種，R2、R3、R4、R5和R6各自獨(dú)立地表示氫原子、具有1至8個(gè)碳原子的烷基和羧基的任一種，條件是R2、R3、R4、R5和R6不同時(shí)表示氫原子。
以通式(3)表示的著色材料的優(yōu)選具體實(shí)例包括以游離酸形式的具有以下結(jié)構(gòu)的示例性化合物M1至M7。在本發(fā)明中，尤其優(yōu)選使用那些化合物中的示例性化合物M7 示例性化合物M1
示例性化合物M2
示例性化合物M3
示例性化合物M4
示例性化合物M5
示例性化合物M6
示例性化合物M7
通式(4)
其中l(wèi)＝0至2、m＝1至3且n＝1至3，條件是l+m+n＝3或4，取代基的取代位置在4或4′位，M表示堿金屬或銨，R1和R2各自獨(dú)立地表示氫原子、磺基和羧基的任一種，條件是R1和R2不同時(shí)表示氫原子，Y表示氯原子、羥基、氨基和單烷基氨基或二烷基氨基的任一種。
在各自以通式(4)表示的著色材料中，優(yōu)選使用通過如下獲得的酞菁化合物使用4-磺基鄰苯二甲酸衍生物或通過使4-磺基鄰苯二甲酸衍生物和鄰苯二甲酸衍生物(或鄰苯二甲酸酐衍生物)在金屬化合物存在下相互反應(yīng)獲得的酞菁化合物作為原料；并在磺基轉(zhuǎn)化為氯磺基后使原料在有機(jī)胺存在下與氨化劑反應(yīng)。即，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用通過將未取代的氨磺酰基(-SO2NH2)和取代的氨磺?；?以下通式(5))引入到式(4)中的4和4′位獲得的酞菁化合物的墨耐環(huán)境氣體性方面極其優(yōu)良 通式(5)
其中R1和R2各自獨(dú)立地表示氫原子、磺基和羧基的任一種，條件是R1和R2不同時(shí)表示氫原子，Y表示氯原子、羥基、氨基和單烷基氨基或二烷基氨基的任一種。
以通式(5)表示的基團(tuán)的優(yōu)選具體實(shí)例包括以游離酸形式的具有以下結(jié)構(gòu)的基團(tuán)。其中，尤其優(yōu)選使用示例性化合物C1。
示例性化合物C1
示例性化合物C2
示例性化合物C3
示例性化合物C4
示例性化合物C5
示例性化合物C6
示例性化合物C7
通式(6)
其中R1和R2各自獨(dú)立地表示氫原子、羥基、氨基、羧基、磺基、具有1至4個(gè)碳原子的烷基或具有1至4個(gè)碳原子的烷氧基；R3和R4各自獨(dú)立地表示氫原子，具有1至4個(gè)碳原子的烷基，具有1至4個(gè)碳原子的烷氧基，羥基，具有1至4個(gè)碳原子且可被羥基或具有1至4個(gè)碳原子的烷氧基取代的烷基，具有1至4個(gè)碳原子且可被羥基、具有1至4個(gè)碳原子的烷氧基、磺基或羧基取代的烷氧基，或被烷基或?；〈陌被?；且n表示0或1； 通式(7)
其中R5、R6、R7和R8各自獨(dú)立地表示氫原子，羥基，氨基，羧基，磺基，具有1至4個(gè)碳原子的烷基，具有1至4個(gè)碳原子的烷氧基，被羥基、具有1至4個(gè)碳原子的烷氧基、磺基或羧基取代的烷氧基，具有具有1至4個(gè)碳原子且可另外被羧基或磺基取代的烷氧基，或者被苯基、烷基或酰基取代的氨基，且n表示0或1。
以下示出游離酸形式的示例性化合物Bk1至Bk3，作為以式(6)表示的著色材料的優(yōu)選具體實(shí)例，以下示出游離酸形式的示例性化合物Bk4至Bk6，作為以式(7)表示的著色材料的優(yōu)選具體實(shí)例。然而，將用于本發(fā)明的著色材料不限于那些化合物。另外，可同時(shí)使用如下所示的這類著色材料的兩種或多種。尤其優(yōu)選同時(shí)使用上述化合物中的示例性化合物Bk3和示例性化合物Bk4。
示例性化合物Bk1
示例性化合物Bk2
示例性化合物Bk3
示例性化合物Bk4
示例性化合物Bk5
示例性化合物Bk6
<水溶性有機(jī)溶劑和添加劑> 通過將上述著色材料的任一種溶解或分散于水性介質(zhì)而獲得根據(jù)本發(fā)明的墨。水和水溶性有機(jī)溶劑的混合介質(zhì)優(yōu)選用作水性介質(zhì)。此時(shí)，對(duì)水溶性有機(jī)溶劑的引入沒有特別限制。可任意使用各種水溶性有機(jī)溶劑的任一種。水溶性有機(jī)溶劑不特別限定，只要它們是水溶性的即可，其實(shí)例包括醇、多元醇、聚乙二醇、乙二醇醚、含氮極性溶劑和含硫極性溶劑。
可用于本發(fā)明的墨的水溶性有機(jī)溶劑的實(shí)例示于下面，但本發(fā)明不限于這些水溶性有機(jī)溶劑。
水溶性有機(jī)溶劑的具體實(shí)例包括各自具有1至4個(gè)碳原子的烷醇如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇；酰胺如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺；酮或酮醇如丙酮和雙丙酮醇；醚如四氫呋喃和二噁烷；聚亞烷基二醇如聚乙二醇和聚丙二醇；其中每一亞烷基具有2至6個(gè)碳原子的亞烷基二醇如乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、1，2，6-己三醇、硫二甘醇、己二醇和二甘醇；低級(jí)烷基醚乙酸酯如聚乙二醇單甲基醚乙酸酯；多元醇的低級(jí)烷基醚如乙二醇單甲基(或乙基)醚、二甘醇甲基(或乙基)醚和三甘醇單甲基(或乙基)醚；多元醇如三羥甲基丙烷和三羥甲基乙烷；甘油；N-甲基-2-吡咯烷酮；2-吡咯烷酮；以及1，3-二甲基-2-咪唑啉酮。如上所述的水溶性有機(jī)溶劑的每一種可單獨(dú)使用，或者它們的兩種或更多種作為混合物使用。
另外，墨可任選包含各種添加劑如表面活性劑、pH調(diào)節(jié)劑、防銹劑、防腐劑、防霉劑、抗氧化劑、抗還原劑、蒸發(fā)促進(jìn)劑、螯合劑和水溶性聚合物。
(墨盒) 本發(fā)明的成套墨優(yōu)選多種墨在一個(gè)儲(chǔ)墨器中的組合。如何組合墨的顏色不特別限定；可組合相同顏色的墨，或可組合色相彼此不同的墨。成套墨的具體實(shí)例包括由三基色，即青色、品紅色和黃色組成的成套墨；由黑色墨，以及淺青色墨和淺品紅色墨(所謂的淡青色墨和淡品紅色墨)組成并適于輸出照相圖像的成套墨；由專色(spot color)，即紅色、綠色和藍(lán)色組成的成套墨；以及由黑色墨，以及淺黑色墨和額外淺的黑色墨(所謂的灰色墨和淺灰色墨)組成的成套墨。然而，本發(fā)明不限于那些成套墨。
本發(fā)明的發(fā)明人已對(duì)上述問題進(jìn)行了廣泛研究。結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將在多種墨的每一種中與硅形成螯合物的化合物的濃度設(shè)定在特定范圍內(nèi)就能夠抑制形成頭的發(fā)熱部的保護(hù)層的氮化硅、氧化硅或碳化硅的溶解，即使在長期貯存后也保證良好的噴射特性，并且能夠穩(wěn)定地形成圖像。特別是在保護(hù)層溶解速率依賴于組合在一個(gè)儲(chǔ)墨器中的墨的種類而大量變化的情況下，從其噴射的每種墨的噴嘴的發(fā)熱部的電阻會(huì)波動(dòng)，因此難以控制施加在發(fā)熱部的電脈沖信號(hào)。另外，即使在為了應(yīng)對(duì)由保護(hù)層的溶解造成的電阻波動(dòng)而使電脈沖信號(hào)得以控制的情況下，也產(chǎn)生控制用于每種顏色的電脈沖信號(hào)的需要。由于電脈沖的驅(qū)動(dòng)變得復(fù)雜，而復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)會(huì)造成頭或打印機(jī)主體成本的增加，因此不優(yōu)選這種需要。
另一方面，即使在不進(jìn)行根據(jù)保護(hù)層溶解速率控制脈沖的情況下，施加于該墨中的任何一種的發(fā)泡能量也不同于施加于其它墨的任何一種的發(fā)泡能量，因此在初始狀態(tài)設(shè)定的噴射墨滴的量和噴射墨滴的速率變化。
結(jié)果，與僅有一種墨的情況相比，施加于記錄介質(zhì)的每種墨滴的量的偏差或者墨滴每次撞擊在記錄介質(zhì)上的位置的偏差易于變得明顯，從而導(dǎo)致圖像劣化易于出現(xiàn)的問題。
因此，在本發(fā)明中優(yōu)選控制與每種墨接觸的保護(hù)層的溶解速率以落入一定范圍內(nèi)。具體而言，每種墨的多元羧酸和其鹽的含量優(yōu)選在0.001mmol/l以上至0.5mmol/l以下的范圍內(nèi)，相對(duì)于墨的總量。另外，各種墨的多元羧酸和其鹽的含量的最大值和最小值之間的差值優(yōu)選0.3mmol/l以下，或尤其優(yōu)選0.15mmol/l以下。
(墨盒) 接下來，將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方案。應(yīng)當(dāng)注意，在此引入并形成此部分的附圖示出本發(fā)明的多個(gè)方面，并與說明書組合用于解釋本發(fā)明的規(guī)則和原理。圖1至6是各自用于解釋實(shí)施或應(yīng)用于本發(fā)明的合適的記錄頭的說明性視圖。下文將參照那些附圖描述每一組件。
如圖1和圖2每一者所示，本發(fā)明的記錄頭(墨盒)以頭和儲(chǔ)墨器彼此一體化的方式構(gòu)成。圖1和圖2每一者中的記錄頭(墨盒)H1001安裝有三種顏色的墨青色墨、品紅色墨和黃色墨。通過使安裝在噴墨記錄設(shè)備主體上的支座(carriage)定位的方式和通過電接觸將記錄頭H1001固定和支承，且該記錄頭可從該支座上拆卸。在所填裝的墨用完后可分別替換頭。
接下來，更詳細(xì)地描述構(gòu)成記錄頭(墨盒)的各個(gè)組件。
本實(shí)施例中的記錄頭(墨盒)H1001是根據(jù)鼓泡噴墨(注冊(cè)商標(biāo))模式的記錄頭，該模式使用產(chǎn)生熱能的電熱換能器使得依據(jù)電信號(hào)墨的膜沸騰(film boiling)。該記錄頭是電熱換能器和噴墨口彼此相對(duì)配置的所謂側(cè)噴槍(side-shooter)型記錄頭。在本發(fā)明中，從將高質(zhì)量圖像輸出到普通紙和高速打印的角度出發(fā)，該頭優(yōu)選具有150個(gè)以上的噴嘴以間距300dpi以上配置并且從每一噴嘴噴射的墨量為30pl以下的噴嘴列。另外，從照相圖像質(zhì)量和高速打印之間相容性的角度出發(fā)，該頭優(yōu)選具有100個(gè)以上的噴嘴以600dpi以上間距配置的噴嘴列，從該每一噴嘴噴射的墨量為6pl以下。
(1-1)記錄頭(墨盒) 記錄頭(墨盒)H1001用于噴射三種顏色的墨，即，青色、品紅色和黃色墨。如圖2的分解透視圖所示，該頭包括記錄元件基板H1101、電配線帶H1301和墨供給/保持構(gòu)件H1501。該頭進(jìn)一步包括過濾器H1701、H1702和H1703，墨吸收構(gòu)件H1601、H1602和H1603，蓋構(gòu)件H1901和密封構(gòu)件H1801。
(1-1-1)記錄元件基板 圖3是用于說明該記錄元件基板H1101構(gòu)造的部分剖切視圖。用于三種墨，即青色、品紅色和黃色墨的三個(gè)墨供給口H1102彼此平行地形成。
成排放置的電熱換能器H1103和成排放置的噴射口H1107在每一墨供給口H1102的兩側(cè)以鋸齒形配置和形成，使得墨供給口夾在電熱換能器排和噴射口排之間。另外，電配線、保險(xiǎn)絲、電極部H1104等形成在硅基板H1110上。墨流路壁H1106和噴射口H1107各自由樹脂材料在所得物上借助光刻技術(shù)形成。各自由Au或類似材料制成的凸塊H1105在電極部H1104中形成以給電配線供電。
(1-1-2)噴嘴結(jié)構(gòu) 圖4A和4B是各自示意性地示出為將根據(jù)本發(fā)明的墨施加至噴墨頭而設(shè)置的噴嘴部分的圖。圖4A是示出從噴嘴的噴射口側(cè)觀察噴嘴時(shí)噴嘴形狀的圖。圖4B是示出沿圖4A的虛線4B-4B剖切的橫截面圖。
在圖4B中，附圖標(biāo)記H2101表示硅基板，附圖標(biāo)記H2102表示由熱氧化層構(gòu)成的蓄熱層。另外，附圖標(biāo)記H2103表示也用于蓄熱并由例如氧化硅層或氮化硅層構(gòu)成的層間層，附圖標(biāo)記H2104表示抗發(fā)熱層，附圖標(biāo)記H2105表示由金屬材料如Al、Al-Si或Al-Cu構(gòu)成配線的金屬配線層。另外，附圖標(biāo)記H2106表示由例如氧化硅層、氮化硅層或碳化硅層構(gòu)成并同樣起絕緣層作用的保護(hù)層。其中，保護(hù)層H2106與墨直接接觸，因此要求該層對(duì)例如堿化學(xué)穩(wěn)定并具有對(duì)物理沖擊的充分的耐受性，而且為該層提供電絕緣性也是很必要的。因此，氮化硅層或碳化硅層可尤其適合用作形成該層的材料。另外，附圖標(biāo)記H2107表示發(fā)熱部，在抗發(fā)熱層H2104的熱元件中產(chǎn)生的熱作用于墨。
噴墨頭中的發(fā)熱部H2107是這樣一個(gè)部分其暴露于由熱元件中產(chǎn)生的熱造成的高溫；并主要接受與墨的發(fā)泡和發(fā)泡后的氣泡收縮有關(guān)的氣穴沖擊或墨的化學(xué)作用。因此，發(fā)熱部H2107設(shè)置有保護(hù)層H2106，以保護(hù)電熱換能器免受氣穴沖擊和墨的化學(xué)作用。從在施加于熱元件的電脈沖的有效轉(zhuǎn)化方面重要的熱轉(zhuǎn)化效率；和保護(hù)電熱換能器免受與發(fā)泡現(xiàn)象有關(guān)的物理沖擊和化學(xué)腐蝕的角度出發(fā)，保護(hù)層H2106的厚度優(yōu)選在50nm至500nm的范圍內(nèi)。
即，當(dāng)厚度小于50nm時(shí)，發(fā)熱部的噴射耐久性可能不充分，或者輸入能量的波動(dòng)易受由于貯存引起的保護(hù)層的溶解而帶來的厚度變化的影響。另一方面，當(dāng)厚度大于500nm時(shí)，發(fā)泡需要大的能量，且在噴嘴以高密度配置和噴射墨的頻率增大的情況下，噴嘴溫度可能趨于升高。另外，在本發(fā)明中，保護(hù)層的厚度尤其優(yōu)選100nm以上至450nm以下，以便可另外增加噴嘴的數(shù)量，可另外增加噴嘴配置的密度，可另外增強(qiáng)發(fā)熱部的噴射耐久性。用于噴射墨的設(shè)置有噴射口H2109的噴射元件通過在保護(hù)層H2106上使用流路形成構(gòu)件H2108形成。
圖4A和4B的每一者的斜線部H2110為填充墨的噴嘴部的液體室部分。墨由配置在噴嘴部右側(cè)的共通液體室H2111供給。在已經(jīng)于發(fā)熱部H2107中發(fā)泡形成氣泡之后，墨從噴射口H2109擠出并以墨滴的形式噴射。
另外，在本發(fā)明中以附圖標(biāo)記H2110表示的噴嘴的液體室體積與墨接觸的保護(hù)層H2106的面積之間的關(guān)系是重要的。通常，為了當(dāng)噴墨頭和儲(chǔ)墨器彼此一體化于其中的墨盒在例如物流的情況下長時(shí)間貯存時(shí)可以抑制墨的干燥，噴射口H2109以密封裝置如密封帶或熱熔融粘合劑封住。因此，使噴嘴的液體室H2110的墨處于墨在噴嘴的液體室中長時(shí)間滯留的狀態(tài)下。結(jié)果，液體室內(nèi)的墨和保護(hù)層H2106互相接觸的狀態(tài)繼續(xù)下去，從而認(rèn)為保護(hù)層在墨中逐漸溶解。
本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行的研究已揭示出如下當(dāng)墨盒貯存在這種狀態(tài)下時(shí)，存在于墨液體室H2110中的墨很少流動(dòng)，當(dāng)溶解的硅的濃度飽和時(shí)，保護(hù)層的溶解達(dá)到平衡，此后溶解幾乎不再進(jìn)行。考慮到以上所述，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，通過將噴嘴的液體室H2110的體積與作為噴嘴的液體室H2110中的墨所接觸的最外表面的保護(hù)層H2106的表面積的比率控制在一定范圍內(nèi)，能夠在一定程度上抑制保護(hù)層H2106的溶解。具體而言，每一噴嘴的液體室H2110的體積與墨所接觸的每一噴嘴部分的保護(hù)層H2106的部分的表面積的比率優(yōu)選調(diào)整到50μm3/μm2以下，因此，當(dāng)在例如物流貯存時(shí)保護(hù)層與墨長期接觸的狀態(tài)繼續(xù)時(shí)，保護(hù)層的溶解得以抑制。
另外，當(dāng)試圖在10kHz以上的高頻率下驅(qū)動(dòng)頭時(shí)，噴嘴的結(jié)構(gòu)受到限制，因此，從噴射性能的角度出發(fā)，該比率更優(yōu)選在5μm3/μm2以上至40μm3/μm2以下的范圍內(nèi)。應(yīng)該注意，此處定義的每一噴嘴的墨液體室的體積(噴嘴液體室的體積)是指對(duì)應(yīng)圖4A和4B每一者中的附圖標(biāo)記H2110的部分，且為從共通液體室H2111分支出并到達(dá)噴射口H2109的墨流路部分的體積。另外，此處使用的術(shù)語“與墨接觸的每一噴嘴部分的保護(hù)層部分的表面積”對(duì)應(yīng)于作為與墨接觸的噴嘴部分的最外表面的保護(hù)層H2106部分的表面積，更具體地就是與液體室H2110中的墨接觸的保護(hù)層的表面積。
另外，在如在電熱換能器和噴墨口彼此相對(duì)配置的圖中所示的所謂的側(cè)噴槍型記錄頭的情況下，各個(gè)噴嘴配置在共通液體室的兩端以彼此相對(duì)，因此，墨流路不具有筆直的結(jié)構(gòu)而具有彎曲結(jié)構(gòu)。彎曲結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的，這是因?yàn)樵陂L期貯存時(shí)在每一噴嘴和共通墨液體室之間幾乎不發(fā)生墨的對(duì)流，作為形成保護(hù)層的組分的硅化合物的溶解在噴嘴中容易飽和，抑制了保護(hù)層厚度的降低。
(1-1-3)電配線帶 電配線帶H1301形成電信號(hào)通路以向記錄元件基板H1101施加用于噴墨的電信號(hào)，將要引入記錄元件基板的開口形成于該帶中。將要連接到記錄元件基板的電極部H1104的電極端子H1304形成于該開口邊緣附近。另外，將用于從設(shè)備的主體接收電信號(hào)的外部信號(hào)輸入端子H1302形成在電配線帶H1301中。電極端子H1304和外部信號(hào)輸入端子H1302通過連續(xù)銅箔配線圖案連接。
電配線帶H1301與第二記錄元件基板H1101通過電連接凸塊H1105與電極端子H1304通過熱超聲接觸接合法而電連接。凸塊H1105形成于第二記錄元件基板H1101的電極部H1104，電極端子H1304相應(yīng)于第二記錄元件基板H1101的電極部H1104形成于電配線帶H1301中。
(1-1-4)墨供給/保持構(gòu)件 墨供給/保持構(gòu)件H1501通過成型樹脂形成，可通過例如注塑成型、壓塑成型或加熱成形而成型的熱塑性樹脂材料可合適地用作該構(gòu)件的組件。合適的熱塑性樹脂的優(yōu)選的實(shí)例包括但不限于聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯和聚苯醚，以及它們的混合物和改性產(chǎn)物。其中，優(yōu)選聚苯醚，尤其優(yōu)選聚苯醚與苯乙烯類材料的合金。從改進(jìn)形狀剛性和抑制氣體透過性的角度出發(fā)，與5至40質(zhì)量％填料混合的熱塑性樹脂材料優(yōu)選用作樹脂材料。優(yōu)選填料的實(shí)例包括但不限于無機(jī)物質(zhì)如玻璃、二氧化硅和石墨(即黑鉛)。要求高水平的耐墨性和焊接性，在如本實(shí)施方案的將記錄頭直接設(shè)置在墨供給/保持構(gòu)件上的情況下，還要求高水平的例如由熱引起的與粘合劑的粘合性和線性熱膨脹性。從那些所需性質(zhì)平衡的角度出發(fā)，尤其優(yōu)選通過將聚苯醚與苯乙烯類材料的合金和填料混合獲得的樹脂材料。
如圖2所示，墨供給/保持構(gòu)件H1501具有欲單獨(dú)保持的任一墨吸收構(gòu)件H1601、H1602和H1603的空間，以產(chǎn)生用于保持它們中的青色、品紅色和黃色墨的負(fù)壓。墨供給/保持構(gòu)件H1501進(jìn)一步提供形成用于引導(dǎo)墨至記錄元件基板H1101的各個(gè)墨供給口H1102的獨(dú)立的墨流路的墨供給功能。優(yōu)選通過壓縮聚丙烯(PP)纖維獲得的每一墨吸收構(gòu)件H1601、H1602和H1603可通過壓縮聚氨酯纖維獲得。各個(gè)墨流路的上游部分與墨吸收構(gòu)件H1601、H1602和H1603的邊界部分通過分別焊接到過濾器H1701、H1702和H1703而連接，以防止灰塵進(jìn)入記錄元件基板H1101?？蔀镾US金屬篩網(wǎng)型的每一過濾器H1701、H1702和H1703優(yōu)選為SUS金屬纖維燒結(jié)型。
用于將各種墨，即青色、品紅色和黃色墨供給至記錄元件基板H1101的墨供給口H1201形成于墨流路的下游部分。將記錄元件基板H1101以這樣的方式以高精確性位置接合和固定到墨供給/保持構(gòu)件H1501使記錄元件基板H1101的每一墨供給口H1102與墨供給/保持構(gòu)件H1501的墨供給口H1201連通。用于接合的第一粘合劑優(yōu)選這樣的粘合劑具有低粘度和低固化溫度；在短時(shí)間內(nèi)固化；具有固化后相對(duì)高的硬度；和具有耐墨性。例如，主要由環(huán)氧樹脂組成的熱固性粘合劑用作第一粘合劑，這時(shí)粘合劑層的厚度優(yōu)選約50μm。
通過使用第二粘合劑將電配線帶H1301的部分后表面接合和固定到墨供給口H1201周圍的平坦表面。第二記錄元件基板H1101和電配線帶H1301彼此電連接的部分用第一密封化合物H1307和第二密封化合物H1308密封(參見圖6)，以使他們彼此電連接的部分免受墨的腐蝕和外部沖擊。第一密封化合物H1307主要密封任一電配線帶H1301的外部信號(hào)輸入端子H1302和任一記錄元件基板的凸塊H1105連接的部分的后表面?zhèn)?，以及記錄元件基板的外周部分。第二密封化合物H1308密封任一外部信號(hào)輸入端子H1302與任一凸塊H1105連接的上述部分的前表面?zhèn)取Ａ硗?，將電配線帶H1301的未結(jié)合部分彎曲，并且通過例如熱填隙或結(jié)合而固定于基本垂直于具有墨供給口H1201的墨供給/保持構(gòu)件H1501表面的側(cè)面。
(1-1-5)蓋構(gòu)件 將蓋構(gòu)件H1901焊接到墨供給/保持構(gòu)件H1501的上開口，從而該構(gòu)件封閉墨供給/保持構(gòu)件H1501內(nèi)的獨(dú)立空間。應(yīng)該注意，蓋構(gòu)件H1901具有用于使墨供給/保持構(gòu)件H1501內(nèi)的各個(gè)室的壓力波動(dòng)消失的細(xì)開口H1911、H1912和H1913以及與各個(gè)開口連通的細(xì)凹槽H1921、H1922和H1923。細(xì)凹槽H1921和H1922的其它端與在細(xì)凹槽H1923中的某一中點(diǎn)匯合。另外，密封構(gòu)件H1801覆蓋細(xì)開口H1911、H1912和H1913，細(xì)凹槽H1921和H1922，以及細(xì)凹槽H1923的大部分，細(xì)凹槽H1923的其它端部是敞開的，從而形成通氣孔。優(yōu)選形成這種具有迷宮結(jié)構(gòu)的通氣孔，這是因?yàn)檫@種形成可有效抑制墨揮發(fā)性組分從通氣孔蒸發(fā)。另外，蓋構(gòu)件H1901具有用于將記錄頭固定于噴墨記錄設(shè)備的嵌合部H1930。
類似于墨供給/保持構(gòu)件的材料的與填料混合的樹脂材料可合適地用于蓋構(gòu)件。即使當(dāng)上述樹脂材料用于每一墨供給/保持構(gòu)件和蓋構(gòu)件時(shí)，也不能避免來自樹脂材料自身的水分透過。因此，即使當(dāng)設(shè)置具有迷宮結(jié)構(gòu)的上述通氣孔時(shí)，也發(fā)生某種程度的墨的蒸發(fā)。
(1-2)在噴墨記錄設(shè)備上安裝記錄頭(墨盒) 如圖1所示，記錄頭H1001包括用于將該頭引導(dǎo)至該頭安裝在噴墨記錄設(shè)備主體的支座上的位置的安裝導(dǎo)軌H1560；以及通過使用頭放置杠桿將該頭安裝與固定到支座的嵌合部H1930。該頭進(jìn)一步包括在X方向(即，支座掃描方向)的對(duì)接部H1570、在Y方向(即，記錄介質(zhì)傳送方向)的對(duì)接部H1580和在Z方向(即，噴墨方向)的對(duì)接部H1590，以將該頭定位于該頭安裝于支座的預(yù)定位置。該頭通過上述對(duì)接部定位，從而在電配線帶H1301上的外部信號(hào)輸入端子H1302與作為設(shè)置于支座的內(nèi)部電接觸部的觸腳(contact pin)以精確方式電接觸。
(1-3)驅(qū)動(dòng)記錄頭的方法 當(dāng)脈沖狀電信號(hào)施加于示于圖4B中的頭的金屬配線層H2105時(shí)，抗發(fā)熱層H2104的發(fā)熱部H2107急速發(fā)熱，使在與發(fā)熱部的表面接觸的墨中產(chǎn)生氣泡。氣泡的壓力使彎月面突出。然后，墨通過頭的噴射口H2109噴射而成為小墨滴，墨滴飛到記錄介質(zhì)。
接下來，將描述γ值。γ值是表示實(shí)際輸入的能量與鼓泡噴墨頭能噴射墨的臨界能量之比的因數(shù)。即，輸入的能量E以以下等式(A)表示，其中P表示施加到鼓泡噴墨頭的脈沖的寬度(當(dāng)分開施加多個(gè)脈沖時(shí)，為脈沖的總寬度)，V表示施加的電壓，R表示加熱器的電阻。
E＝P×V2/R(A) 這時(shí)，γ值以下面的等式(B)給出，其中Eth表示鼓泡噴墨頭能噴射墨的加熱器所需的最小能量，Eop表示當(dāng)實(shí)際驅(qū)動(dòng)頭時(shí)輸入的能量。
γ＝Eop/Eth(B) 另外，從驅(qū)動(dòng)鼓泡噴墨頭的條件測(cè)定γ值的實(shí)用方法為以下方法。
首先，在驅(qū)動(dòng)頭之前，得到在給定電壓下鼓泡噴墨頭噴射墨的合適脈沖寬度。接下來，逐漸縮短脈沖寬度，得到頭停止噴射墨的脈沖寬度。上述脈沖寬度前立刻頭能夠噴射墨的最小脈沖寬度用Pth表示。γ值由以下等式(C)確定，其中Pop表示驅(qū)動(dòng)頭時(shí)實(shí)際使用的脈沖寬度。
γ＝Pop/Pth(C) 為了可以穩(wěn)定噴射墨，優(yōu)選在如上所述定義的γ值在1.10至1.50的范圍內(nèi)的條件下驅(qū)動(dòng)頭。這種驅(qū)動(dòng)條件額外防止結(jié)垢粘附于加熱器，從而能夠額外延長記錄頭的壽命。另外，可通過以下方法檢查發(fā)熱部在長期貯存前后的加熱電阻的變化測(cè)量儲(chǔ)墨器剛生產(chǎn)之后的最小脈沖寬度Pth0和長期貯存之后的最小脈沖寬度Pth1；根據(jù)以下等式(D)確定它們之間的變化率。
α(％)＝100×(Pth1-Pth0)/Pth0(D) Pth的變化率α優(yōu)選小于30％，以可以穩(wěn)定噴射墨，尤其是可以滿足各種噴射特性如關(guān)系到發(fā)泡狀態(tài)穩(wěn)定性的噴墨量的波動(dòng)；墨供給至噴嘴的再填充性(refill property)；關(guān)系到施加于發(fā)熱部的能量波動(dòng)的由于連續(xù)噴射造成的蓄熱性；以及噴射耐久性。特別是當(dāng)想要甚至輸出照相圖像時(shí)，α優(yōu)選小于20％，這是因?yàn)?，為了使從一個(gè)噴嘴噴射的墨量的優(yōu)選范圍可為6pl以下，需要以提高的精度控制墨的穩(wěn)定噴射。
(噴墨記錄設(shè)備) 接下來，將描述其上能夠安裝如上所述的盒型記錄頭的液體噴射記錄設(shè)備。圖7是示出其上能夠安裝本發(fā)明的液體噴射記錄頭的記錄設(shè)備實(shí)例的示例性視圖。在圖7所示的記錄設(shè)備中，圖1中所示的記錄頭H1001相對(duì)于支座102定位并安裝于支座102上以可從支座上拆卸，支座102設(shè)置有電連接部，以通過記錄頭H1001上的外部信號(hào)輸入端子將驅(qū)動(dòng)信號(hào)等傳遞到各個(gè)噴射部。
支座102沿安裝在設(shè)備主體的導(dǎo)軌軸103可往復(fù)地引導(dǎo)和支承，以在主掃描方向延伸。另外，支座102由主掃描電動(dòng)機(jī)104通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)如電動(dòng)機(jī)滑輪105、從動(dòng)滑輪106和控時(shí)皮帶107來驅(qū)動(dòng)，同時(shí)，支座102的位置和移動(dòng)是受到控制。此外，支座102設(shè)置有起始位置傳感器130。以這樣的構(gòu)造，當(dāng)在支座102上的起始位置傳感器130通過遮蔽板136的位置時(shí)，就可以知道支座的位置。
通過使拾取輥131由進(jìn)片電動(dòng)機(jī)135經(jīng)由齒輪而旋轉(zhuǎn)將記錄介質(zhì)108如打印紙和塑料薄板分別一張接一張地從自動(dòng)進(jìn)片器(ASF)132進(jìn)給。此外，通過輸送輥109的旋轉(zhuǎn)將每一介質(zhì)傳送(即副掃描)通過與記錄頭H1001的噴射口表面相對(duì)的位置(即打印位置)。輸送輥109通過LF電動(dòng)機(jī)134經(jīng)由齒輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，判斷是否進(jìn)給介質(zhì)，以及當(dāng)每一記錄介質(zhì)108通過紙端傳感器133時(shí)確定進(jìn)行給紙時(shí)的出頭位置(heading position)。另外，紙端傳感器133用于發(fā)現(xiàn)每一記錄介質(zhì)108的后端實(shí)際放置的位置并還最終識(shí)別距離實(shí)際后端的目前記錄位置。
應(yīng)該注意，每一記錄介質(zhì)108的后表面以壓板(platen)(未示出)支承以在打印部可形成平坦的打印表面。在這種情況下，以如下方式保持安裝在支座102上的記錄頭H1001使其噴射口表面從支座102向下突出并與兩對(duì)輸送輥之間的每一記錄介質(zhì)108平行。以如下方式在支座102上安裝記錄頭H1001使在每一噴射部(即，噴射口列)配置的噴射口的每一方向與上述支座102的掃描方向相交，通過從這些噴射口列中噴射液體而進(jìn)行記錄。
實(shí)施例 在下文中，通過實(shí)施例和比較例更具體地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于以下實(shí)施例，只要本發(fā)明不偏離其宗旨。應(yīng)該注意，除非另有說明，以下描述中的術(shù)語″份″和″％″分別表示″質(zhì)量份″和″質(zhì)量％″。
<生產(chǎn)著色材料> (青色染料1) 將環(huán)丁砜、4-磺基鄰苯二甲酸單鈉鹽、氯化銨、脲、鉬酸銨和氯化銅攪拌并用甲醇洗滌。此后，將水加入混合物中，通過使用氫氧化鈉水溶液將所得液體的pH調(diào)節(jié)到11。接下來，在攪拌該液體的同時(shí)，將鹽酸水溶液加到該液體中，然后逐漸將氯化鈉加入該混合物中。然后將析出的晶體過濾，并用20％的氯化鈉水溶液洗滌。接下來，加入甲醇，通過過濾分離析出的晶體。此外，用70％的甲醇水溶液洗滌該晶體，接著干燥，從而獲得作為藍(lán)色晶體的四磺酸酞菁銅四鈉鹽。
接下來，將以上獲得的四磺酸酞菁銅四鈉鹽逐漸加入氯磺酸中，并向該混合物中滴加亞硫酰氯。冷卻反應(yīng)液，過濾析出的晶體，從而獲得所需的氯化四磺酸酞菁銅的濕濾餅。將該濕濾餅攪拌并懸浮，將氨水和下式(α)的化合物加入該濾餅中。另外，將水和氯化鈉加入所得物中，從而析出晶體。過濾析出的晶體并用氯化鈉水溶液洗滌。過濾晶體并再次洗滌，然后干燥，從而獲得用于實(shí)施例的著色材料，即青色染料1。
式(α)
用式(α)表示的化合物如下所述合成。Lipal OH、氰尿酰氯和苯胺-2，5-二磺酸單鈉鹽放入冰水中，然后加入氫氧化鈉水溶液。接下來，反應(yīng)液中加入氫氧化鈉水溶液，使其pH調(diào)節(jié)到10.0。將28％氨水和乙二胺加入反應(yīng)液中。接著，將氯化鈉和濃鹽酸滴加到所得物中，從而析出晶體。過濾并分離析出的晶體，并用20％氯化鈉水溶液洗滌，從而獲得濕濾餅。將甲醇和水加入到所得濕濾餅中，并將全部物料過濾，用甲醇洗滌、干燥，從而獲得以式(α)表示的化合物 青色染料1
其中l(wèi)＝0至2、m＝1至3，且n＝1至3，條件是l+m+n＝3或4且m≥1，取代基的取代位置為4或4′位，M表示Na。
(品紅色染料1) 通過以下步驟(A)至(C)生產(chǎn)具有以下結(jié)構(gòu)的品紅色染料1。
(A)根據(jù)常規(guī)方法(例如，Yutaka Hosoda著的“New DyeChemistry”(1973年12月21日，GIHODO SHUPPAN Co.Ltd.出版)，396至409頁)通過重氮化和偶聯(lián)步驟，由2-氨基苯甲酸(即，鄰氨基苯甲酸)和1-氨基-8-羥基-3，6-萘二磺酸(即，H酸)生產(chǎn)單偶氮化合物。
(B)將以上獲得的單偶氮化合物加入氰尿酰氯的懸浮液中，同時(shí)保持pH4至6及溫度0至5℃，然后將全部物料進(jìn)行反應(yīng)數(shù)小時(shí)。接下來，在室溫下，以使所得物不變?yōu)閴A性的方式將2-氨基苯甲酸(即，鄰氨基苯甲酸)水溶液加入所得物中，將全部物料進(jìn)行縮合反應(yīng)數(shù)小時(shí)。接下來，在50至60℃下將25％氫氧化鈉水溶液加入到所得物中，以使所得物變?yōu)閺?qiáng)堿性，將全部物料進(jìn)行水解反應(yīng)，然后結(jié)束反應(yīng)。
(C)冷卻后，將所得物用氯化鈉進(jìn)行鹽析。
品紅色染料1
(制備墨) 將包括以上獲得的青色染料1的下表2-1和表2-2的每張表中所示的各種組分以各表中所示的預(yù)定量加入，水用于調(diào)節(jié)組分和水的總量至100份。將這些組分混合并充分?jǐn)嚢枰匀芙?。然后，將所得物在壓力下過濾通過具有孔尺寸0.2μm的微濾器(由Fuji Photo Film Co.Ltd.制造)，從而制備青色墨C1至青色墨C9的每種。
表2-1青色墨C1至青色墨C5的組成(單位份) 表2-2青色墨C6至青色墨C9的組成(單位份) (實(shí)施例1至7與比較例1和2) 將示于表2-1和表2-2中的青色墨C1至青色墨C9各自貯存在圖1中所示的墨盒中，從而生產(chǎn)實(shí)施例1至7與比較例1和2的墨盒。
用于實(shí)施例和比較例的每一墨盒的頭包括其中將用于一種顏色的各自每1點(diǎn)噴射5pl墨的192個(gè)噴嘴H2112以間隔600dpi配置成直線的噴嘴列。該頭進(jìn)一步包括其中將各自每1點(diǎn)噴射2pl墨的192個(gè)噴嘴H2112以間隔600dpi配置成直線的噴嘴列。
在使用的頭中，將用于三種顏色的成對(duì)噴嘴列彼此平行配置，該成對(duì)噴嘴列各自由如上所述的兩個(gè)噴嘴列組成，所述兩個(gè)噴嘴列配置在共通液體室H2111兩端而彼此相對(duì)。這時(shí)，無論噴嘴能噴射5pl墨或2pl墨，每一噴嘴的墨液體室的體積與墨所接觸的每一噴嘴部分的保護(hù)層部分的表面積的比率為14μm3/μm2。頭的要使用的上述保護(hù)層由主要由氮化硅組成的材料所構(gòu)成，并具有厚度300nm。另外，用于墨供給/保持構(gòu)件H1501的材料為苯乙烯類材料與聚苯醚的合金，用于每一墨吸收構(gòu)件H1601、H1602和H1603的材料為聚丙烯。表3示出包含在貯存于實(shí)施例和比較例的每一墨盒中的每種墨中的多元羧酸鹽的濃度。
表3青色墨C1至青色墨C9的每種的多元羧酸鹽的濃度
測(cè)量當(dāng)用于圖7中所示的記錄設(shè)備時(shí)，實(shí)施例1至7與比較例1和2的每一墨盒能夠噴墨的驅(qū)動(dòng)脈沖，且測(cè)量的驅(qū)動(dòng)脈沖以Pth0表示。以具有1.2倍于驅(qū)動(dòng)脈沖Pth0的脈沖寬度的驅(qū)動(dòng)脈沖Pop施加于每一噴嘴的方式進(jìn)行脈沖設(shè)定，然后打印初始噴嘴檢查圖案。此后，進(jìn)一步用密封帶密封配置有噴嘴口的表面。然后，每一墨盒以墨盒總是密封的方式貯存在泡罩包裝的物流容器中，然后保存在溫度60℃的恒溫器中30天。
保存后，類似地測(cè)量每一墨盒能夠噴墨的驅(qū)動(dòng)脈沖，且測(cè)量的驅(qū)動(dòng)脈沖以Pth1表示。此后，以驅(qū)動(dòng)脈沖Pop總是施加于每一噴嘴的方式進(jìn)行脈沖設(shè)定，然后打印貯存后的噴嘴檢查圖案。檢查該圖案存在或不存在與初始打印相比的打印錯(cuò)位。
此外，在同一驅(qū)動(dòng)條件下連續(xù)打印各自具有7.5％duty的圖像直至儲(chǔ)墨器中的墨用完。在這種情況下，每打印100張圖像時(shí)，就打印所有噴嘴的檢查圖案，并進(jìn)行儲(chǔ)墨器中的墨用完之前是否出現(xiàn)打印模糊或打印錯(cuò)位的判斷?；谝韵聵?biāo)準(zhǔn)判斷貯存前后驅(qū)動(dòng)脈沖的變化率α，以及上述貯存后的打印錯(cuò)位和打印耐久性。表4總結(jié)了結(jié)果。
(驅(qū)動(dòng)脈沖變化) 根據(jù)以下等式(D)確定驅(qū)動(dòng)脈沖的變化率α，并基于以下標(biāo)準(zhǔn)判斷。
α(％)＝100×(Pth1-Pth0)/Pth0(D) A貯存前后的變化率α小于20％。
B貯存前后的變化率α為20％以上至小于30％。
C貯存前后的變化率α為30％以上。
(貯存后的打印錯(cuò)位) 基于以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷。
A幾乎未觀察到與初始打印相比的打印錯(cuò)位。
B觀察到初始打印相比的輕微打印錯(cuò)位出現(xiàn)。
C出現(xiàn)與初始打印相比的打印錯(cuò)位。
(打印耐久性[打印模糊]) 基于以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷。
A直至儲(chǔ)墨器中的墨用完也沒有出現(xiàn)打印模糊。
B在儲(chǔ)墨器中的墨用完之前出現(xiàn)打印模糊。
(打印耐久性[打印錯(cuò)位]) 基于以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷。
A直至儲(chǔ)墨器中的墨用完也沒有出現(xiàn)打印錯(cuò)位。
B在儲(chǔ)墨器中的墨用完之前出現(xiàn)輕微的打印錯(cuò)位。
C在儲(chǔ)墨器中的墨用完之前出現(xiàn)打印錯(cuò)位。
表4評(píng)價(jià)結(jié)果
表4的結(jié)果證實(shí)實(shí)施例1至7的每一墨盒顯示貯存前后小的驅(qū)動(dòng)脈沖變化和小的輸出圖像變化，并具有充分的噴射性能和充分的打印耐久性。另一方面，顯然，比較例的每一墨盒顯示大的輸出脈沖變化，打印耐久性不充分，或既不具有充分的噴射性能也不具有充分的貯存穩(wěn)定性。
(實(shí)施例8和9、參考例1與比較例3) 下表5中所示的各種組分以表中所示的預(yù)定量加入，水用于調(diào)節(jié)組分和水的總量至100份。將這些組分混合并充分?jǐn)嚢枰匀芙?。此后，將所得物在壓力下過濾通過具有孔尺寸0.2μm的微濾器(由Fuji Photo Film Co.Ltd.制造)，從而制備品紅色墨M1和黃色墨Y1的每一種。
表5品紅色墨和黃色墨的組成(單位份) 將表2-1和表2-2中所示的青色墨(C1、C5、C7和C9)以及表5中所示的品紅色墨M1和黃色墨Y1如表6所示組合，將這些組合各自貯存在圖1中所示的墨盒中，從而生產(chǎn)實(shí)施例8和9、比較例1與比較例3的墨盒。用于實(shí)施例和比較例的每一墨盒的頭包括其中將用于一種顏色的各自每1點(diǎn)噴射5pl墨的192個(gè)噴嘴H2112以間隔600dpi配置成直線的噴嘴列。該頭進(jìn)一步包括將各自每1點(diǎn)噴射2pl墨的192個(gè)噴嘴H2112以間隔600dpi配置成直線的噴嘴列。在使用的頭中，將用于三種顏色的成對(duì)噴嘴列彼此平行配置，該成對(duì)噴嘴列各自由如上所述的兩個(gè)噴嘴列組成，所述兩個(gè)噴嘴列配置在共通液體室H2111兩端而彼此相對(duì)。這時(shí)，無論噴嘴能噴射5pl墨還是2pl墨，每一噴嘴的墨液體室的體積與墨所接觸的每一噴嘴部分的保護(hù)層部分的表面積的比率為14μm3/μm2。頭的要使用的上述保護(hù)層由主要由氮化硅組成的材料所構(gòu)成，并具有厚度300nm。另外，用于墨供給/保持構(gòu)件H1501的材料為苯乙烯類材料與聚苯醚的合金，用于每一墨吸收構(gòu)件H1601、H1602和H1603的材料為聚丙烯。
表6示出貯存在實(shí)施例8和9、參考例1與比較例3的每一墨盒中的CMY成套墨的最高多元羧酸鹽濃度和最低多元羧酸鹽濃度之間的濃度差。另外，如同在上述實(shí)施例1至7與比較例1和2的每一者的情況中，測(cè)量當(dāng)用于圖7中所示的記錄設(shè)備時(shí)的實(shí)施例8和9、參考例1與比較例3的每一墨盒能夠噴射各自墨的驅(qū)動(dòng)脈沖，且測(cè)量的驅(qū)動(dòng)脈沖以Pth0表示。以使具有1.2倍于驅(qū)動(dòng)脈沖Pth0的脈沖寬度的驅(qū)動(dòng)脈沖Pop總是施加于每一噴嘴的方式進(jìn)行脈沖設(shè)定，然后打印初始噴嘴檢查圖案。
此后，在同一驅(qū)動(dòng)條件(Pop)下打印根據(jù)方法Bk的CMY灰度，并定義為初始打印。此后，進(jìn)一步用密封帶密封配置噴射口的表面。然后，以墨盒總是密封的方式將每一墨盒貯存在泡罩包裝的物流容器中，然后保存在溫度60℃的恒溫器中30天。保存(即貯存)后，用與初始階段相同的驅(qū)動(dòng)脈沖Pop打印噴嘴檢查圖案，然后檢查該圖案存在或不存在與初始打印相比的打印錯(cuò)位。此外，在同一驅(qū)動(dòng)條件下打印根據(jù)方法Bk的CMY灰度，并定義為貯存后的打印。
然后，類似地測(cè)量每一墨盒能夠噴墨的驅(qū)動(dòng)脈沖，且測(cè)量的驅(qū)動(dòng)脈沖以Pth1表示。在驅(qū)動(dòng)脈沖Pop下連續(xù)打印對(duì)于每種顏色各自具有7.5％duty的圖像直至儲(chǔ)墨器中的墨用光。在這種情況下，每打印100張圖像時(shí)，就打印所有噴嘴的檢查圖案，并進(jìn)行儲(chǔ)墨器中的墨用完之前是否出現(xiàn)打印模糊或打印錯(cuò)位的判斷?；谝韵聵?biāo)準(zhǔn)判斷貯存前后灰度的彩色顯影性的變化，并基于類似于上述實(shí)施例1至7中的標(biāo)準(zhǔn)判斷驅(qū)動(dòng)脈沖變化率以及貯存后的打印錯(cuò)位和打印耐久性。表6總結(jié)了結(jié)果。
(彩色顯影性的變化) 基于以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷。
A幾乎沒有出現(xiàn)貯存試驗(yàn)前后灰度的變化。
B出現(xiàn)貯存試驗(yàn)前后灰度的輕微變化。
C出現(xiàn)貯存試驗(yàn)前后灰度的變化。
表6成套墨的評(píng)價(jià)結(jié)果
表6的結(jié)果證實(shí)實(shí)施例8和9的每一墨盒顯示小的驅(qū)動(dòng)脈沖變化和小的輸出圖像變化，并具有充分的貯存前后的打印耐久性。另一方面，參考例1和比較例3的每一墨盒趨于顯示在各種墨中大的輸出驅(qū)動(dòng)脈沖變化的波動(dòng)和大的輸出圖像色調(diào)變化。顯然，尤其是組合具有大多元羧酸含量的青色墨C9的比較例3的打印耐久性不充分，且不具有充分的貯存穩(wěn)定性。
(實(shí)施例10至15) 組合上述青色墨C1、品紅色墨M1和黃色墨Y1以提供成套墨。將所得的成套墨的每種墨貯存在墨盒中，該墨盒具有與圖1中所示的相同形狀，且在該墨盒上安裝有具有如表7中所示的墨液體室體積和保護(hù)層表面積之間的關(guān)系以及保護(hù)層厚度的噴嘴結(jié)構(gòu)的頭，從而生產(chǎn)實(shí)施例10至15的每一墨盒。在用于實(shí)施例10至15的每一墨盒的頭中，將用于三種顏色的成對(duì)噴嘴列彼此平行配置，該成對(duì)噴嘴列各自由配置在共通液體室H2111的兩端而彼此相對(duì)的兩個(gè)噴嘴列組成，在該每一噴嘴列中，用于一種顏色的192個(gè)噴嘴以間隔600dpi配置成直線。另外，用于噴墨頭的保護(hù)層由主要由氮化硅組成的材料所構(gòu)成。另外，用于墨供給/保持構(gòu)件H1501的材料為苯乙烯類材料與聚苯醚的合金，用于每一墨吸收構(gòu)件H1601、H1602和H1603的材料為聚丙烯。
表7
測(cè)量當(dāng)用于圖7中所示的記錄設(shè)備時(shí)的上述實(shí)施例10至15的每一墨盒能夠噴墨的驅(qū)動(dòng)脈沖，且測(cè)量的驅(qū)動(dòng)脈沖以Pth0表示。以使具有1.2倍于驅(qū)動(dòng)脈沖Pth0的脈沖寬度的驅(qū)動(dòng)脈沖Pop施加于每一噴嘴的方式進(jìn)行脈沖設(shè)定，然后打印初始噴嘴檢查圖案。此后，在同一驅(qū)動(dòng)條件(Pop)下打印根據(jù)方法Bk的CMY灰度，并定義為初始打印。此后，進(jìn)一步用密封帶密封配置噴射口的表面。然后，以墨盒密封的方式將每一墨盒貯存在泡罩包裝的物流容器中，然后保存在溫度60℃的恒溫器中30天。保存后，用與初始階段相同的驅(qū)動(dòng)脈沖Pop打印噴嘴檢查圖案，然后檢查該圖案存在或不存在與初始打印相比的打印錯(cuò)位。然后，在同一驅(qū)動(dòng)條件下打印根據(jù)方法Bk的CMY灰度，并定義為貯存后的打印。
類似地測(cè)量每一墨盒能夠噴墨的驅(qū)動(dòng)脈沖，且測(cè)量的驅(qū)動(dòng)脈沖以Pth1表示。然后，在驅(qū)動(dòng)脈沖Pop下連續(xù)打印對(duì)于每種顏色各自具有7.5％duty的圖像直至儲(chǔ)墨器中的墨用光。在這種情況下，每打印100張圖像時(shí)，就打印所有噴嘴的檢查圖案，并進(jìn)行儲(chǔ)墨器中的墨用完之前是否出現(xiàn)打印模糊或打印錯(cuò)位的判斷。另外，在用盡打印試驗(yàn)時(shí)，測(cè)量剛打印后頭的溫度，并對(duì)該頭檢查由于打印造成的溫度升高?；谏鲜鰳?biāo)準(zhǔn)判斷打印的彩色顯影性變化和貯存前后驅(qū)動(dòng)脈沖的變化率α，以及上述貯存后的打印錯(cuò)位和打印耐久性?；谝韵聵?biāo)準(zhǔn)判斷由于打印造成的溫度升高。表8總結(jié)了結(jié)果。
(由于打印造成的溫度升高) 基于以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷 A剛打印后的溫度低于60℃。
B剛打印后的溫度為60℃以上至低于70℃. C剛打印后的溫度為70℃以上。
表8評(píng)價(jià)結(jié)果
表8的結(jié)果證實(shí)實(shí)施例10至15的每一墨盒顯示貯存前后小的驅(qū)動(dòng)脈沖變化和小的輸出圖像變化，具有充分的噴射性能和充分的打印耐久性，并具有良好的應(yīng)對(duì)由于打印造成的溫度升高的性能。
本申請(qǐng)要求2005年7月8日提交的日本專利申請(qǐng)No.2005-200954的利益，其在此完整引入以作參考。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)
1. (修改)一種墨盒，其包括設(shè)置有產(chǎn)生用于將墨從噴射口噴射的熱能的發(fā)熱部的熱噴墨頭，并貯存墨，其中
該發(fā)熱部在其與墨接觸的表面具有含選自由氮化硅和碳化硅組成的組中的至少之一的保護(hù)層；并且
該墨含有多元羧酸和其鹽的至少之一，且該多元羧酸和其鹽的總含量在0.001mmol/l以上至0.5mmol/l以下的范圍內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒，其中該保護(hù)層具有厚度在50nm以上至500nm以下的范圍內(nèi)，且貯存在該墨盒中的墨中的多元羧酸和其鹽的總含量在0.01mmol/l以上至0.2mmol/l以下的范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒，其中該熱噴墨頭具有墨液體室，且該墨液體室的體積與接觸墨的保護(hù)層部分的表面積的比率為50μm3/μm2以下。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒，其中該墨盒貯存多種墨，且在各種墨中多元羧酸和其鹽的總含量的最大值和最小值之間的差值為0.3mmol/l以下。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒，其中該多元羧酸和其鹽包括檸檬酸和檸檬酸鹽。
6. (修改)一種用于熱噴墨頭的墨，該熱噴墨頭設(shè)置有產(chǎn)生用于將墨從噴射口噴射的熱能的發(fā)熱部，該發(fā)熱部在其與墨接觸的表面具有含選自由氮化硅和碳化硅組成的組中的至少之一的保護(hù)層，該墨包含
多元羧酸和其鹽的至少一種，且
該多元羧酸和其鹽的總含量在0.001mmol/l以上至0.5mmol/l以下的范圍內(nèi)。
7. (新增)根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒，其中該噴射口和該發(fā)熱部相對(duì)地布置。
權(quán)利要求
1.一種墨盒，其包括設(shè)置有產(chǎn)生用于將墨從噴射口噴射的熱能的發(fā)熱部的熱噴墨頭，并貯存墨，其中
該發(fā)熱部在其與墨接觸的表面具有含選自由氧化硅、氮化硅和碳化硅組成的組中的至少之一的保護(hù)層；并且
該墨含有多元羧酸和其鹽的至少之一，且該多元羧酸和其鹽的總含量在0.001mmol/l以上至0.5mmol/l以下的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒，其中該保護(hù)層具有厚度在50nm以上至500nm以下的范圍內(nèi)，且貯存在該墨盒中的墨中的多元羧酸和其鹽的總含量在0.01mmol/l以上至0.2mmol/l以下的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒，其中該熱噴墨頭具有墨液體室，且該墨液體室的體積與接觸墨的保護(hù)層部分的表面積的比率為50μm3/μm2以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒，其中該墨盒貯存多種墨，且在各種墨中多元羧酸和其鹽的總含量的最大值和最小值之間的差值為0.3mmol/l以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒，其中該多元羧酸和其鹽包括檸檬酸和檸檬酸鹽。
6.一種用于熱噴墨頭的墨，該熱噴墨頭設(shè)置有產(chǎn)生用于將墨從噴射口噴射的熱能的發(fā)熱部，該發(fā)熱部在其與墨接觸的表面具有含選自由氧化硅、氮化硅和碳化硅組成的組中的至少之一的保護(hù)層，該墨包含
多元羧酸和其鹽的至少一種，且
該多元羧酸和其鹽的總含量在0.001mmol/l以上至0.5mmol/l以下的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供這樣的墨盒即使當(dāng)例如在物流時(shí)或在安裝于記錄設(shè)備上的狀態(tài)下長期貯存時(shí)，也不出現(xiàn)明顯的驅(qū)動(dòng)脈沖變化，不出現(xiàn)明顯的輸出圖像變化，具有滿意的輸送性質(zhì)和打印耐久性，且進(jìn)一步在打印時(shí)不出現(xiàn)明顯的溫度升高，并能夠穩(wěn)定地形成良好圖像。該墨盒包括設(shè)置有產(chǎn)生用于將墨輸送通過輸送口的熱能的發(fā)熱部的熱噴墨頭，且該墨盒將墨貯存于其中。該墨盒包括在發(fā)熱部與墨接觸的表面設(shè)置的保護(hù)層。該墨盒的特征在于該保護(hù)層含有選自由硅的氧化物、氮化物和碳化物組成的組中的至少一種化合物，該墨含有多元羧酸和其鹽的至少一種，且該多元羧酸和其鹽的總含量不小于0.001mmol/l至不大于0.5mmol/l。
文檔編號(hào)B41J2/05GK101218100SQ200680024949
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2006年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月8日
發(fā)明者富岡洋, 山上英樹 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社