JPH05171085A - Ink and ink jet printer - Google Patents
Ink and ink jet printerInfo
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- JPH05171085A JPH05171085A JP33894091A JP33894091A JPH05171085A JP H05171085 A JPH05171085 A JP H05171085A JP 33894091 A JP33894091 A JP 33894091A JP 33894091 A JP33894091 A JP 33894091A JP H05171085 A JPH05171085 A JP H05171085A
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- JP
- Japan
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- ink
- recording head
- recording
- chemical
- ejected
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- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は新規なインク組成物、特
には記録ヘッドに設けられた微細な吐出口(ノズル孔)
から吐出噴射させ、その液滴によって記録を行うインク
ジェット記録方式に適し、赤外線吸収特性を持つインク
の組成及びこのインクを用いたインクジェットプリンタ
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel ink composition, particularly a fine ejection port (nozzle hole) provided in a recording head.
The present invention relates to a composition of an ink having an infrared absorbing property, which is suitable for an inkjet recording system in which ink is ejected and ejected and recording is performed by the droplets, and an inkjet printer using this ink.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より通帳記載可能の現金自動支払機
(ATM)等に使われている光学的文字認識走査装置
(OCR、OMR)や、近年物流管理や製品管理等にお
いて様々な分野で使用されるようになったバーコード型
の走査装置は、632.8nmのHe−Neレーザー、
660nmの発光ダイオード、670nmの半導体レー
ザー、690nmの発光ダイオード、780nmの半導
体レーザー、940nmの赤外発光ダイオード等を光源
に用いていることから、これら走査装置用のプリンタと
しては、赤色光ないし近赤外光に感度を有する必要があ
り、カーボンブラック等の顔料を着色剤とするドット方
式のプリンタが使用されてきた。しかしながらドット方
式のプリンタは、印字音が大きいという問題がある。更
に、記録媒体に段差があると、その段差に記録ヘッドの
ワイヤピンが引っかかりピン折れが発生したり、ピンの
摩耗が促進され、記録ヘッド延いてはプリンタの信頼性
を損ねるという問題を有する。2. Description of the Related Art Optical character recognition scanning devices (OCR, OMR), which have been used in ATMs and the like that can be used to enter passbooks, and recently used in various fields such as physical distribution management and product management. The bar code type scanning device that has come to be used is a 632.8 nm He-Ne laser,
Since 660 nm light-emitting diode, 670 nm semiconductor laser, 690 nm light-emitting diode, 780 nm semiconductor laser, 940 nm infrared light-emitting diode, etc. are used as the light source, the printers for these scanning devices use red light or near red light. It is necessary to have sensitivity to external light, and a dot type printer using a pigment such as carbon black as a coloring agent has been used. However, the dot type printer has a problem that the printing sound is loud. Further, if there is a step on the recording medium, there is a problem that the wire pin of the recording head is caught at the step and pin breakage occurs or pin wear is accelerated, and the reliability of the recording head and the printer is impaired.
【0003】そこで近年、赤外光を吸収する特定染料を
含有するインクジェットインクやこれを用いたインクジ
ェットプリンタの開発が活発に行われている。例えばク
ロム錯塩染料と特定の極性物質を組み合わせた方法(特
開昭56−135568)、サルファ・ブラック1等の
特定染料と凝固防止剤を組み合わせた方法(特開昭57
−14660)等が提案されている。これらの方法にお
いては、赤外光を吸収する特性を有するのみでなく、長
期間保存中にインクの物性値が変化したり、固形分が析
出することの無いインクとしての保存安定性についても
留意されている。Therefore, in recent years, an inkjet ink containing a specific dye that absorbs infrared light and an inkjet printer using the same have been actively developed. For example, a method in which a chromium complex salt dye is combined with a specific polar substance (JP-A-56-135568), and a method in which a specific dye such as sulfa black 1 and an anticoagulant are combined (JP-A-57).
-14660) and the like have been proposed. These methods not only have the property of absorbing infrared light, but also pay attention to the storage stability as an ink in which the physical properties of the ink do not change during long-term storage and solids do not precipitate. Has been done.
【0004】しかしながら、インクジェットプリンタに
使用されるインクについては、良好な記録を得るために
上記の特性以外に以下の諸条件を満足することが要求さ
れる。However, the ink used in the ink jet printer is required to satisfy the following conditions in addition to the above characteristics in order to obtain good recording.
【0005】(1)粘度、表面張力、電解度、密度等の
物性値が記録ヘッドのインク吐出特性に応じた適正範囲
内にあること。(1) Physical properties such as viscosity, surface tension, electrolysis, density, etc. are within proper ranges according to the ink ejection characteristics of the recording head.
【0006】(2)長期間の使用中に、記録ヘッドの材
料やインクを保持する部品とインクとの間の化学変化
や、インクに熱が作用することによる化学変化等により
固形分の析出が生じたり、インク物性値が変化しないこ
と。(2) During long-term use, solid content is deposited due to a chemical change between the material of the recording head or a part that holds the ink and the ink, or a chemical change due to heat acting on the ink. It does not occur or the physical properties of the ink do not change.
【0007】(3)インクジェットプリンタの記録ヘッ
ドのノズル孔は、一般に直径10〜80μm程度であ
り、ノズル孔が目詰まりしたり、完全に詰まらなくても
ノズル近傍に固形分、粘着物が付着したり、ノズル内の
インクの物性値、特には粘度が大きく変化したりする
と、記録性、吐出安定性、吐出応答性が低下する。そこ
で記録休止中に記録ヘッドのノズル孔が目詰まりした
り、ノズル孔内のインクが増粘したりすることのないこ
と。(3) The nozzle hole of the recording head of an ink jet printer generally has a diameter of about 10 to 80 μm, and if the nozzle hole is clogged, or even if it is not completely clogged, solids and sticky substances adhere to the vicinity of the nozzle. Or, if the physical property value of the ink in the nozzle, especially the viscosity changes greatly, the recording property, ejection stability, and ejection responsiveness deteriorate. Therefore, the nozzle holes of the recording head do not become clogged and the ink in the nozzle holes does not thicken during recording pause.
【0008】(4)記録に際して必要な印字濃度が得ら
れること。(4) A print density required for recording can be obtained.
【0009】一般にインク中の染料含有量を増して印字
濃度を高くしようとすると、上記(3)のノズル孔の目
詰まりが生じ易くなる傾向がある。従って、インクに使
用する溶媒に対する溶解度が高く、吸光係数(ある波長
の光を吸収する能力)の高い染料が求められる。Generally, when an attempt is made to increase the print density by increasing the dye content in the ink, the above-mentioned (3) clogging of the nozzle holes tends to occur. Therefore, a dye having a high solubility in a solvent used for ink and a high extinction coefficient (ability to absorb light of a certain wavelength) is required.
【0010】(5)インクが被記録材に速やかに定着し
て、ドットに不規則な滲みが無いこと。(5) The ink is quickly fixed on the recording material, and the dots do not have irregular bleeding.
【0011】(6)記録された画像が、耐水性、耐光
性、耐擦過性を有すること。(6) The recorded image has water resistance, light resistance, and scratch resistance.
【0012】更に記録ヘッド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記録ヘ
ッドのノズル孔から液滴として吐出噴射させて飛翔液滴
を形成し、記録媒体上にドット像を記録するインクジェ
ットプリンタにおいては、装置の使用寿命を向上させる
ために、記録ヘッドの繰り返し使用寿命(耐久寿命)を
向上させる必要がある。Further, thermal energy corresponding to the recording signal is applied to the ink in the recording head, and the energy is ejected and ejected as droplets from the nozzle holes of the recording head to form flying droplets, and a dot image is formed on the recording medium. In an inkjet printer for recording, it is necessary to improve the repeated service life (durability life) of the recording head in order to improve the service life of the apparatus.
【0013】上記のごとき記録ヘッドにおいては、記録
ヘッド内のインク流路に、ファクシミリ等で使用されて
いるサーマルヘッドを形成し、記録信号に応じてサーマ
ルヘッドを発熱させ、これによりインクに気泡を発生さ
せて、この圧力で液滴を吐出噴射させている。このため
上記のごとき記録法に適用される記録ヘッドの使用寿命
を決定している要因としては、具備されるサーマルヘッ
ドの寿命の他に、その表面への固形物の沈積が挙げられ
る。すなわち気泡の発生、消滅の繰り返しの際にインク
は高熱を受けるため、熱的に不安定なインクは、化学変
化を起こし固形物が沈積することが予想される。In the recording head as described above, a thermal head used in a facsimile or the like is formed in the ink flow path in the recording head, and the thermal head is caused to generate heat in response to a recording signal, thereby causing bubbles in the ink. It is generated and droplets are ejected and ejected at this pressure. For this reason, factors that determine the service life of the recording head applied to the recording method as described above include not only the life of the thermal head provided but also the deposition of solid matter on the surface thereof. That is, since the ink receives high heat during repeated generation and disappearance of bubbles, it is expected that the thermally unstable ink undergoes a chemical change to deposit a solid matter.
【0014】実際、気泡の発生、消滅を長く継続させる
と、その結果としてサーマルヘッドの表面近傍におい
て、不溶物の生成沈積が起きることで、サーマルヘッド
が発熱し難くなり、記録ヘッドの吐出不能を生じること
が、多くの実験で経験され、且つ観察されている。Actually, when the generation and disappearance of bubbles are continued for a long time, as a result, insoluble matter is generated and deposited near the surface of the thermal head, which makes it difficult for the thermal head to generate heat, and the recording head cannot be ejected. What happens is experienced and observed in many experiments.
【0015】また、電気機械変換手段を用いてインクに
圧力を与えることにより、記録ヘッドのノズル孔から液
滴として吐出噴射させて飛翔液滴を形成し、記録媒体上
にドット像を記録するインクジェットプリンタにおいて
は、装置の信頼性を向上させるため、泡立ち難いインク
を使用する必要がある。Further, by applying pressure to the ink using the electromechanical conversion means, the ink is ejected and ejected as droplets from the nozzle holes of the recording head to form flying droplets, and an ink jet for recording a dot image on the recording medium. In the printer, in order to improve the reliability of the device, it is necessary to use an ink that hardly foams.
【0016】この記録ヘッドにおいては、記録ヘッド内
のインク流路内にある圧力室と呼ばれる位置に接着され
た電気機械変換手段である圧電素子に電圧を印加するこ
とにより、圧電素子が撓み、圧力室の容積が縮小してイ
ンク滴が吐出噴射される。然るに、記録ヘッドのインク
流路内に、インクの他に気体(気泡)が存在している
と、圧力室の容積が縮小しても、内在している気泡の体
積が小さくなるのみで、インク滴は吐出されなくなる。
インク流路内への気泡の浸入の原因として、泡立ち易い
インクを急激に流すことが考えられる。In this recording head, a voltage is applied to a piezoelectric element, which is an electromechanical converting means, which is adhered to a position called a pressure chamber in an ink flow path in the recording head, whereby the piezoelectric element is bent and pressure is applied. The volume of the chamber is reduced and ink droplets are ejected and ejected. However, if gas (air bubbles) is present in the ink flow path of the recording head in addition to the ink, even if the volume of the pressure chamber is reduced, the volume of the air bubbles contained therein is reduced, and The drops will not be ejected.
A possible cause of the infiltration of air bubbles into the ink flow path is to rapidly flow the ink that easily foams.
【0017】実際、泡立ち難いインクを使っている場合
には、インク流路内に気泡が発生したり、吐出不能が発
生することはないが、泡立ち易いインクを使っている場
合には、インク流路内に気泡が発生したり、それ故圧電
素子が撓み圧力室の容積が縮小しても、記録ヘッドの吐
出不能を生じることが、多くの実験で経験され、且つ観
察されている。Actually, when the ink which is difficult to bubble is used, bubbles are not generated or the ejection failure is not generated in the ink flow path. However, when the ink which easily foams is used, the ink flow It has been experienced and observed in many experiments that the recording head cannot be ejected even if air bubbles are generated in the passage and therefore the piezoelectric element is bent and the volume of the pressure chamber is reduced.
【0018】[0018]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では次のような欠点があった。However, the above-mentioned conventional technique has the following drawbacks.
【0019】(1)特開昭56−135568のインク
を、記録ヘッド内のインクに熱エネルギーを与えること
により液滴を発生させるインクジェットプリンタに使用
したところ、数万回の液滴の吐出噴射により、サーマル
ヘッド表面への固形物の付着がみられ、更に数万回の液
滴の吐出噴射を続けると、記録ヘッドは吐出不能となっ
てしまった。またこのインクを、電気機械変換手段を用
いてインクに圧力を与えることにより液滴を発生させる
インクジェットプリンタに使用したところ、放置前には
印字していたプリンタが、室温で2〜3日放置し、その
後印字しようとしたところ印字不能となってしまった。
該プリンタの記録ヘッドのノズル孔を顕微鏡で観察した
ところ、ノズル孔に固形物の析出がみられた。(1) When the ink of JP-A-56-135568 is used in an ink jet printer which generates droplets by applying thermal energy to the ink in the recording head, the ink is ejected and ejected tens of thousands of times. However, solid matter was found to be attached to the surface of the thermal head, and when the ejection and ejection of droplets were continued for tens of thousands of times, the recording head was unable to eject. When this ink was used in an ink jet printer that generates droplets by applying pressure to the ink using electromechanical conversion means, the printer that was printing before leaving was left at room temperature for 2 to 3 days. After that, when I tried to print, it became impossible to print.
When the nozzle hole of the recording head of the printer was observed with a microscope, solid matter was found to be deposited in the nozzle hole.
【0020】(2)特開昭57−14660のインク
を、電気機械変換手段を用いてインクに圧力を与えるこ
とにより液滴を発生させるインクジェットプリンタに使
用したところ、ヘッドの吐出不能を生じた。記録ヘッド
内のインク流路を拡大鏡を用いて観察したところ、直径
0.1mm程度の気泡が大量に存在した。(2) When the ink of JP-A-57-14660 was used in an ink jet printer which generates droplets by applying pressure to the ink using electromechanical conversion means, ejection failure of the head occurred. When the ink flow path in the recording head was observed with a magnifying glass, a large amount of air bubbles having a diameter of about 0.1 mm were present.
【0021】(3)上記の2件以外の従来技術において
も、要求される性能を個々に満足させるインク開発は行
われたが、それらを総合して全部もしくは複数の要求さ
れる性能を同時に満足させるインクは、いまだ開発され
ていない。(3) In the prior arts other than the above-mentioned two cases, inks have been developed to individually satisfy the required performances, but by combining them, all or a plurality of required performances are simultaneously satisfied. The ink to make it has not been developed yet.
【0022】そこで、本発明は、筆者らの永年に渡る鋭
意研究の成果として、このような欠点を解決するために
なされたものであり、赤外線吸収性に優れているのみで
なく、上記の要求特性(1)から(6)を全て満たすこ
と。Therefore, the present invention has been made to solve such a drawback as a result of the extensive researches conducted by the authors over the years, and is not only excellent in infrared absorption but also the above-mentioned requirements. Satisfy all the characteristics (1) to (6).
【0023】更に、記録ヘッド内のインクに熱エネルギ
ーを与えることにより液滴を発生させるインクジェット
プリンタに特有の要求特性である、高温に繰り返しさら
されても化学変化を生じたり、サーマルヘッド表面に固
形物が沈積しないこと。Furthermore, a characteristic characteristic of an ink jet printer that generates droplets by applying thermal energy to the ink in the recording head is that it undergoes a chemical change even when repeatedly exposed to high temperatures, and solids are formed on the surface of the thermal head. Things do not settle.
【0024】更に、電気機械変換手段を用いてインクに
圧力を与えることにより液滴を発生させるインクジェッ
トプリンタに特有の要求特性である、泡立ち難いこと。Further, it is difficult to foam, which is a required characteristic peculiar to an ink jet printer which generates droplets by applying pressure to ink using electromechanical conversion means.
【0025】これら全てを満たすインク、及びこのイン
クを使ったインクジェットプリンタを提供することを目
的とする。It is an object of the present invention to provide an ink that satisfies all of these and an ink jet printer that uses this ink.
【0026】[0026]
【課題を解決するための手段】本発明のインクは、記録
像を形成するインクとして、化2のフタロシアニン化合
物を含むことを特徴とする。The ink of the present invention is characterized by containing a phthalocyanine compound of Chemical formula 2 as an ink for forming a recorded image.
【0027】[0027]
【化2】 [Chemical 2]
【0028】〔式中、MはCu、Fe、Cr、Mn、C
o、Ni、Zn、Cd、またはAgを、RはCO2H、
CO2NH4を表す。〕 また本発明のインクジェットプリンタは、インクに熱エ
ネルギーを作用させて、記録ヘッドのノズル孔から液滴
として吐出噴射させて飛翔液滴を形成し、記録媒体上に
ドット像を記録するインクジェットプリンタにおいて、
前記インクが化3のフタロシアニン化合物を含むことを
特徴とする。[Wherein M is Cu, Fe, Cr, Mn, C
o, Ni, Zn, Cd, or Ag, R is CO 2 H,
Represents CO 2 NH 4 . In addition, the inkjet printer of the present invention is an inkjet printer in which thermal energy is applied to ink to eject and eject as droplets from a nozzle hole of a recording head to form flying droplets and to record a dot image on a recording medium. ,
It is characterized in that the ink contains a phthalocyanine compound of Chemical formula 3.
【0029】[0029]
【化3】 [Chemical 3]
【0030】〔式中、MはCu、Fe、Cr、Mn、C
o、Ni、Zn、Cd、またはAgを、RはCO2H、
CO2NH4を表す。〕 更に本発明のインクジェットプリンタは、電気機械変換
手段を用いてインクに圧力を与えることにより、記録ヘ
ッドのノズル孔から液滴として吐出噴射させて飛翔液滴
を形成し、記録媒体上にドット像を記録するインクジェ
ットプリンタにおいて、前記インクが化4のフタロシア
ニン化合物を含むことを特徴とする。[In the formula, M is Cu, Fe, Cr, Mn, C
o, Ni, Zn, Cd, or Ag, R is CO 2 H,
Represents CO 2 NH 4 . Further, in the ink jet printer of the present invention, by applying pressure to the ink using the electromechanical conversion means, the ink is ejected and ejected as droplets from the nozzle holes of the recording head to form flying droplets, and a dot image is formed on the recording medium. In the ink jet printer for recording, the ink contains the phthalocyanine compound of Chemical formula 4.
【0031】[0031]
【化4】 [Chemical 4]
【0032】〔式中、MはCu、Fe、Cr、Mn、C
o、Ni、Zn、Cd、またはAgを、RはCO2H、
CO2NH4を表す。〕[In the formula, M is Cu, Fe, Cr, Mn, C
o, Ni, Zn, Cd, or Ag, R is CO 2 H,
Represents CO 2 NH 4 . ]
【0033】[0033]
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を説明する。EXAMPLES The present invention will be described below based on examples.
【0034】本発明に用いるインクの基本組成として
は、第1に着色剤、第2に溶媒である。着色剤として
は、具体的に次のような化学構造のフタロシアニン化合
物を挙げることができる。これらは、2種以上を混合し
て添加することもできる。The basic composition of the ink used in the present invention is, firstly, a colorant and secondly a solvent. Specific examples of the colorant include phthalocyanine compounds having the following chemical structures. Two or more of these may be mixed and added.
【0035】[0035]
【化5】 [Chemical 5]
【0036】[0036]
【化6】 [Chemical 6]
【0037】[0037]
【化7】 [Chemical 7]
【0038】[0038]
【化8】 [Chemical 8]
【0039】[0039]
【化9】 [Chemical 9]
【0040】[0040]
【化10】 [Chemical 10]
【0041】[0041]
【化11】 [Chemical 11]
【0042】[0042]
【化12】 [Chemical 12]
【0043】[0043]
【化13】 [Chemical 13]
【0044】[0044]
【化14】 [Chemical 14]
【0045】[0045]
【化15】 [Chemical 15]
【0046】[0046]
【化16】 [Chemical 16]
【0047】[0047]
【化17】 [Chemical 17]
【0048】[0048]
【化18】 [Chemical 18]
【0049】[0049]
【化19】 [Chemical 19]
【0050】[0050]
【化20】 [Chemical 20]
【0051】[0051]
【化21】 [Chemical 21]
【0052】[0052]
【化22】 [Chemical formula 22]
【0053】必要に応じてそれ以外の水溶性染料を添加
する。水溶性染料としては、水溶性、安定性、耐光性、
人体安全性、その他の要求される性能を満たすものとし
て、例えば、C.I.ダイレクトブラック17,19,
32,51,71,108,146,154,168;
C.I.ダイレクトブルー6,22,25,71,8
6,106,199;C.I.ダイレクトレッド1,
4,17,28,83;C.I.ダイレクトイエロー1
2,24,86,98,142;C.I.アシッドブラ
ック2,24,31,52,112,118;C.I.
アシッドブルー9,22,93,104,167,23
4;C.I.アシッドレッド1,32,51,52,1
15,180,317;C.I.アシッドイエロー1
1,17,25,61等が挙げられる。Other water-soluble dyes are added if necessary. As water-soluble dyes, water-soluble, stability, light resistance,
As a material satisfying human body safety and other required performance, for example, C.I. I. Direct black 17,19,
32, 51, 71, 108, 146, 154, 168;
C. I. Direct Blue 6,22,25,71,8
6,106,199; C.I. I. Direct Red 1,
4, 17, 28, 83; C.I. I. Direct yellow 1
2,24,86,98,142; C.I. I. Acid Black 2, 24, 31, 52, 112, 118; C.I. I.
Acid Blue 9, 22, 93, 104, 167, 23
4; C.I. I. Acid Red 1,32,51,52,1
15,180,317; C.I. I. Acid yellow 1
1, 17, 25, 61 and the like.
【0054】溶媒としては、水(脱イオン水または純
水)と、水溶性の各種有機溶剤の混合物を主な液媒体成
分とする。水溶性の有機溶剤としては、蒸気圧が低く、
蒸発乾燥しにくい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、トリエチレングリコール等のアルキレ
ングリコール類、グリセリン、エチレングリコールメチ
ル(エチル)エーテル、ジエチレングリコールメチル
(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、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジ
メチル−2−イミダゾリジノン等や、エタノール、イソ
プロパノール等の表面張力の低い溶剤などがあげられ
る。As a solvent, a mixture of water (deionized water or pure water) and various water-soluble organic solvents is used as a main liquid medium component. As a water-soluble organic solvent, the vapor pressure is low,
Polyethylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol that are difficult to evaporate and dry; alkylene glycols such as ethylene glycol and triethylene glycol; polyhydric alcohols such as glycerin, ethylene glycol methyl (ethyl) ether and diethylene glycol methyl (ethyl) ether. Examples include lower alkyl ethers, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, and solvents having a low surface tension such as ethanol and isopropanol.
【0055】上記成分の他に更に物性値を最適化した
り、特性を向上するために、種々の添加剤を使用するこ
とができる。たとえば粘度調整剤、表面張力調整剤、防
カビ剤等である。In addition to the above components, various additives can be used in order to further optimize the physical properties and improve the properties. Examples thereof include viscosity modifiers, surface tension modifiers and antifungal agents.
【0056】本発明のインク中の化23のフタロシアニ
ン化合物の含有量は、どの化学構造の場合にも、インク
全重量に対して0.1〜10重量%、より好ましくは
0.3〜4重量%の範囲内とすることが望ましい。The content of the phthalocyanine compound of formula 23 in the ink of the present invention is 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.3 to 4% by weight based on the total weight of the ink in any chemical structure. It is desirable to set it within the range of%.
【0057】[0057]
【化23】 [Chemical formula 23]
【0058】〔式中、MはCu、Fe、Cr、Mn、C
o、Ni、Zn、Cd、またはAgを、RはCO2H、
CO2NH4を表す。〕 上記水溶性有機溶剤の含有量は、インク全重量に対して
0〜70重量%、より好ましくは2〜40重量%の範囲
である。又、水の含有量は、インク全重量に対して、1
0〜90重量%、より好ましくは40〜85重量%の範
囲とすることが望ましい。[Wherein M is Cu, Fe, Cr, Mn, C
o, Ni, Zn, Cd, or Ag, R is CO 2 H,
Represents CO 2 NH 4 . The content of the water-soluble organic solvent is in the range of 0 to 70% by weight, more preferably 2 to 40% by weight, based on the total weight of the ink. The water content is 1 with respect to the total weight of the ink.
It is desirable that the amount be in the range of 0 to 90% by weight, more preferably 40 to 85% by weight.
【0059】次に本発明のインクジェットプリンタの記
録ヘッドの構成と、プリンタの駆動方法を説明する。Next, the structure of the recording head of the ink jet printer of the present invention and the method of driving the printer will be described.
【0060】図1、図2、図3は、電気機械変換手段を
用いてインクに圧力を与えることにより、記録ヘッドの
ノズル孔から液滴として吐出噴射させて飛翔液滴を形成
し、記録媒体上にドット像を記録する本発明の第一のイ
ンクジェットプリンタの一実施例を示す図である。In FIGS. 1, 2 and 3, the pressure is applied to the ink using the electromechanical conversion means to eject and eject the ink as droplets from the nozzle holes of the recording head to form flying droplets. It is a figure which shows one Example of the 1st inkjet printer of this invention which records a dot image on top.
【0061】図1は記録ヘッドの第1の基板の平面図、
図2はインク滴吐出中の記録ヘッドの断面図、図3は記
録ヘッドの斜視図である。それぞれの図において、同一
番号は同じものを示す。また図3においては、簡単のた
めにノズル数を5個にして示してある。FIG. 1 is a plan view of the first substrate of the recording head,
2 is a cross-sectional view of the recording head during ejection of ink droplets, and FIG. 3 is a perspective view of the recording head. In each figure, the same numbers indicate the same things. Further, in FIG. 3, the number of nozzles is 5 for simplicity.
【0062】10は第1の基板であり、ポリサルフォ
ン、ポリカーボネイト等のプラスチック樹脂やガラス、
セラミックを型成形やレーザー加工等で成形したり、ガ
ラス板をフォトリソ技術を使い加工したり、ガラス板や
金属板に融着ないし接着した光硬化性樹脂をフォトリソ
技術を使って加工し成形したものである。11はノズル
孔、13は圧力室、15は共通インク室、12、14は
ノズル側及び供給側インク流路であり、第1の基板10
に彫って形成されている。16はインク供給口である。
圧電素子17は第1の基板10に第2の基板18が溶着
ないし接着されてインク流路が形成された後に、図の位
置の第2の基板上に接着される。20は飛翔インク滴、
21は記録媒体である。Reference numeral 10 designates a first substrate, which is a plastic resin such as polysulfone or polycarbonate, or glass,
Molded ceramics by laser molding, glass plates processed by photolithography technology, or photo-curable resin fused or bonded to glass plates or metal plates processed by photolithography technology. Is. Reference numeral 11 is a nozzle hole, 13 is a pressure chamber, 15 is a common ink chamber, 12 and 14 are nozzle side and supply side ink flow paths, and the first substrate 10
It is formed by carving. Reference numeral 16 is an ink supply port.
The piezoelectric element 17 is adhered onto the second substrate at the position shown in the figure after the second substrate 18 is welded or adhered to the first substrate 10 to form an ink flow path. 20 is a flying ink drop,
Reference numeral 21 is a recording medium.
【0063】本発明による第一のインクジェットプリン
タの駆動方法は、第1の基板10と第2の基板18が接
着ないし、溶着されてできた記録ヘッドのインク供給口
16から供給されたインク19が、ノズル孔11まで満
たされた状態にて、第2の基板18の圧力室13に対面
した位置に接着された圧電素子17に電圧を印加するこ
とにより、圧電素子17が撓み、圧力室13の容積が縮
小してインク滴20が吐出噴射され、記録媒体21に向
かって飛翔する。In the first ink jet printer driving method according to the present invention, the ink 19 supplied from the ink supply port 16 of the recording head formed by adhering or welding the first substrate 10 and the second substrate 18 is used. By applying a voltage to the piezoelectric element 17 adhered to the position facing the pressure chamber 13 of the second substrate 18 with the nozzle hole 11 filled, the piezoelectric element 17 bends and the pressure chamber 13 The volume is reduced and the ink droplets 20 are ejected and ejected and fly toward the recording medium 21.
【0064】図4、図5、図6は、インクに熱エネルギ
ーを作用させて、記録ヘッドのノズル孔から液滴として
吐出噴射させて飛翔液滴を形成し、記録媒体上にドット
像を記録する本発明の第二のインクジェットプリンタの
一実施例を示す図である。In FIGS. 4, 5, and 6, thermal energy is applied to the ink to eject and eject as droplets from the nozzle holes of the recording head to form flying droplets, and a dot image is recorded on the recording medium. It is a figure which shows one Example of the 2nd inkjet printer of this invention which does.
【0065】図4はインク滴吐出中の記録ヘッドの断面
図、図5は図4におけるA−Bでの断面図、図6は図
4、図5に示すサーマルヘッドを5個並べて構成した記
録ヘッドの斜視図である。それぞれの図において、同一
番号は同じものを示す。FIG. 4 is a sectional view of the recording head during ejection of ink droplets, FIG. 5 is a sectional view taken along the line AB in FIG. 4, and FIG. 6 is a recording in which five thermal heads shown in FIGS. It is a perspective view of a head. In each figure, the same numbers indicate the same things.
【0066】記録ヘッドは、ファクシミリ等の感熱記録
に用いられているサーマルヘッド41と、基板40とか
ら構成される。基板40は、プラスチック樹脂やガラ
ス、セラミックを型成形やレーザー加工等で成形した
り、ガラス板をフォトリソ技術を使い加工したり、ガラ
ス板や金属板に融着ないし接着した光硬化性樹脂をフォ
トリソ技術を使って加工し成形したものである。サーマ
ルヘッド41は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、タ
ンタル酸化物等で形成される保護膜42、金、銅、アル
ミニウム等で形成される電極43−1、43−2、タン
タル・シリコン酸化物やポリシリコンで形成される発熱
抵抗体44、ガラス等でできた蓄熱層45、アルミナ
(酸化アルミニウム)等の放熱性の良い基板46より成
っている。The recording head is composed of a thermal head 41 used for heat-sensitive recording such as facsimile and a substrate 40. The substrate 40 is formed by molding plastic resin, glass, or ceramic by molding or laser processing, processing a glass plate by photolithography technology, or photo-curing a photocurable resin that is fused or adhered to a glass plate or a metal plate. It is processed and shaped using technology. The thermal head 41 includes a protective film 42 formed of silicon oxide, silicon nitride, tantalum oxide, electrodes 43-1 and 43-2 formed of gold, copper, aluminum, tantalum-silicon oxide, or the like. The heating resistor 44 is made of polysilicon, the heat storage layer 45 made of glass or the like, and the substrate 46 having a good heat dissipation property such as alumina (aluminum oxide).
【0067】本発明による第二のインクジェットプリン
タの駆動方法は、基板40とサーマルヘッド41が接着
ないし、溶着されてできた記録ヘッドのインク流路にイ
ンク47が満たされている状態で、電極43−1、43
−2に電気信号が加わると、サーマルヘッド41のnで
示される部分が急激に発熱し、ここに接しているインク
47に気泡が発生し、その圧力でインクが吐出噴射し、
ノズル孔48よりインク滴49となり、記録媒体50に
向かって飛翔する。In the second method for driving an ink jet printer according to the present invention, the electrode 43 is provided in a state where the ink flow path of the recording head formed by adhering or welding the substrate 40 and the thermal head 41 is filled with the ink 47. -1,43
When an electric signal is applied to −2, a portion of the thermal head 41 indicated by n rapidly heats up, bubbles are generated in the ink 47 in contact there, and the ink is ejected and ejected by the pressure.
Ink droplets 49 are formed from the nozzle holes 48 and fly toward the recording medium 50.
【0068】ここで上記記録ヘッドとインクを用いたプ
リンタの実施例と比較例により、更に詳細に本発明を説
明し、併せて効果を例証する。Now, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples of printers using the above recording head and ink, and the effects will be illustrated together.
【0069】[実施例1]下記の成分を混合し、攪拌を
十分行って溶解させた後、穴径0.8μmのメンブラン
フィルターを用いて濾過して水溶性インクを作製した。Example 1 The following components were mixed, sufficiently stirred to dissolve, and then filtered using a membrane filter having a hole diameter of 0.8 μm to prepare a water-soluble ink.
【0070】[0070]
【数1】 着色剤:化24のフタロシアニン化合物 2.5重量% 表面張力調整剤:ポリオキシエチレンアルキルエーテル (界面活性剤) 1.0重量% 溶媒:トリエチレングリコール 2.0重量% グリセリン 20.0重量% 水 74.5重量%Colorant: Phthalocyanine compound of Chemical formula 24 2.5% by weight Surface tension adjuster: Polyoxyethylene alkyl ether (surfactant) 1.0% by weight Solvent: Triethylene glycol 2.0% by weight Glycerin 20. 0 wt% water 74.5 wt%
【0071】[0071]
【化24】 [Chemical formula 24]
【0072】この水溶性インクを、ポリカーボネイトで
型成形により製造した第1の基板10とシート状のポリ
カーボネイトの第2の基板18とからなる記録ヘッドを
用いた本発明の第一のインクジェットプリンタに供給
し、インク滴を吐出噴射させた。記録ヘッドのノズル孔
11の寸法は、短辺60μm、長辺70μm、高さ30
μmの台形形状であり、ノズル孔の数は9個、ノズルピ
ッチは350μm、圧電素子の駆動電圧は常温で100
V、周波数2.0kHzである。This water-soluble ink is supplied to the first ink jet printer of the present invention using a recording head composed of a first substrate 10 and a sheet-shaped second substrate 18 made of polycarbonate by molding. Then, ink droplets were ejected and ejected. The nozzle hole 11 of the recording head has a short side of 60 μm, a long side of 70 μm, and a height of 30.
It has a trapezoidal shape of μm, the number of nozzle holes is 9, the nozzle pitch is 350 μm, and the driving voltage of the piezoelectric element is 100 at room temperature.
V, frequency is 2.0 kHz.
【0073】図7は、実施例1のインク滴吐出中の記録
ヘッドの透視図であり、インク供給口16から共通イン
ク室15、供給側インク流路14、圧力室13、ノズル
側インク流路12、ノズル孔11までインクで満たされ
ており、気泡の浸入がない。このためドット抜けが発生
することなく印字できる。FIG. 7 is a perspective view of the recording head during ejection of ink droplets according to the first embodiment. The ink supply port 16 to the common ink chamber 15, the supply-side ink flow passage 14, the pressure chamber 13, and the nozzle-side ink flow passage. 12 and the nozzle hole 11 are filled with ink, and no bubbles enter. Therefore, printing can be performed without missing dots.
【0074】上記の条件にて、中性紙のPPC用紙(富
士ゼロックス製)と、酸性紙のレジスター用紙(大昭和
製紙製)、45kg上質紙(十條製紙製)、再生紙「や
まゆり」(本州製紙製)に印字を行い、インクが乾燥す
るまでの時間を目視で観察したところ、1秒以下であっ
た。更に印刷物の印字濃度を濃度計(マクベス社製、プ
リントコントラストメーターPCM−II)で測定した。
約550nmに最大吸収を示す可視光型の感度特性を持
つフィルターを濃度計に挿入して印字ドットの反射率を
測定したところ、記録媒体により異なるが、平均して反
射率は15%であった。これから印字濃度を計算する
と、光学反射濃度OD値が0.8である。該フィルター
に対するOD値が0.8あると、目でみたときにも十分
な黒さを感じる。Under the above conditions, neutral PPC paper (made by Fuji Xerox), acid paper register paper (made by Daishowa Paper Co., Ltd.), 45 kg fine paper (made by Tojo Paper Co., Ltd.), recycled paper "Yamayuri" (Honshu) The time until the ink was dried was visually observed to be 1 second or less. Further, the print density of the printed matter was measured with a densitometer (print contrast meter PCM-II, manufactured by Macbeth Co.).
When the reflectance of the printed dots was measured by inserting a filter having a visible light type sensitivity characteristic showing maximum absorption at about 550 nm into a densitometer, the reflectance was 15% on average, although it varied depending on the recording medium. .. When the print density is calculated from this, the optical reflection density OD value is 0.8. When the OD value for the filter is 0.8, a sufficient blackness is visually perceived.
【0075】また約950nmに最大吸収を示す近赤外
線型の感度特性を持つフィルターを濃度計に挿入して印
字ドットの反射率を測定したところ、記録媒体によるば
らつきを平均して反射率は15%であった。これから印
字濃度を計算すると、光学反射濃度OD値が0.8であ
る。該フィルターに対するOD値が0.8あると、前に
記載した光学的文字認識走査装置や、バーコード型の走
査装置で認識することが十分可能である。When a filter having a near-infrared type sensitivity characteristic showing maximum absorption at about 950 nm was inserted into a densitometer and the reflectance of the printed dots was measured, the dispersion due to the recording medium was averaged and the reflectance was 15%. Met. When the print density is calculated from this, the optical reflection density OD value is 0.8. An OD value of 0.8 for the filter is sufficient for recognition by the optical character recognition scanning device and the bar code type scanning device described above.
【0076】次にこのインクジェットプリンタを室温に
放置し、1週間後に印字したところ、正常に印字でき
た。プリンタの記録ヘッドのノズル孔を顕微鏡で観察し
たところ、ノズル孔はインクで満たされており、固形分
の析出は観察されなかった。Next, when the ink jet printer was left at room temperature and printing was carried out one week later, the printing was successful. When the nozzle holes of the recording head of the printer were observed with a microscope, the nozzle holes were filled with ink, and no precipitation of solid content was observed.
【0077】以上の評価結果を、以下に記載する実施例
2、3、4、比較例1の結果と共に、表1に示す。The above evaluation results are shown in Table 1 together with the results of Examples 2, 3, 4 and Comparative Example 1 described below.
【0078】[0078]
【表1】 [Table 1]
【0079】[実施例2]アルミナ基板46上に、ガラ
ス層45をスクリーン印刷で5μm厚に形成し、続いて
発熱抵抗体44としてTaSiO2を1000オングス
トローム厚に、金を電極43−1、43−2として30
00オングストローム厚に積層した後、選択エッチング
によって50μm×200μmの発熱抵抗体パターンを
形成した。次にSiO2層をスパッタリングにより35
00オングストローム厚に保護膜4 2として積層して
基板上に電気・熱変換体を形成しサーマルヘッド41と
した後、幅50μm×深さ50μmのインク流路を刻ん
だポリサルフォンの基板40を、インク流路と発熱抵抗
体が合致するように接合した。引き続いて発熱抵抗体の
先端と、ノズル孔面48の距離が250μmになるよう
にノズル面を研磨して本発明の第二のインクジェットプ
リンタの記録ヘッドを作成した。この記録ヘッドを用い
て実施例1のインクを吐出させた。記録ヘッドの駆動条
件として、周波数5kHz、印加電圧40V、印加パル
ス幅10μsecで駆動したところ、1億回のインク滴
の吐出噴射の後においても、正常に吐出を行った。この
記録ヘッドを分解し、サーマルヘッド部分を顕微鏡で観
察したところ、保護層への固形分の付着は観察されなか
った。Example 2 A glass layer 45 having a thickness of 5 μm was formed on an alumina substrate 46 by screen printing. Subsequently, as a heating resistor 44, TaSiO 2 was formed to a thickness of 1000 angstrom and gold was formed to electrodes 43-1 and 43. -2 as 30
After stacking to a thickness of 00 Å, a heating resistor pattern of 50 μm × 200 μm was formed by selective etching. Next, the SiO 2 layer is sputtered 35
After forming a protective film 42 with a thickness of 00 angstroms to form an electric / thermal converter on the substrate to form a thermal head 41, a polysulfone substrate 40 having ink channels of width 50 μm × depth 50 μm carved is used. It joined so that a flow path and a heating resistor might match. Subsequently, the nozzle surface was polished so that the distance between the tip of the heating resistor and the nozzle hole surface 48 was 250 μm, and the recording head of the second inkjet printer of the present invention was prepared. The ink of Example 1 was ejected using this recording head. When the recording head was driven at a frequency of 5 kHz, an applied voltage of 40 V and an applied pulse width of 10 μsec, the recording head was ejected normally even after 100 million ejections of ink droplets. When this recording head was disassembled and the thermal head portion was observed with a microscope, no solid content was adhered to the protective layer.
【0080】[実施例3]実施例1と同じ条件にて、下
記の成分の水溶性インクを作製した。Example 3 Under the same conditions as in Example 1, a water-soluble ink having the following components was prepared.
【0081】[0081]
【数2】 着色剤:化25のフタロシアニン化合物 1.0重量% C.I.ダイレクトブラック168 1.5重量% キレート剤:エチレンジアミン4酢酸2ナトリウム 0.2重量% 防カビ剤:化26の化合物 0.3重量% 溶媒:ポリエチレングリコール#200 15.0重量% 水 82.0重量%Colorant: phthalocyanine compound of Chemical formula 25 1.0 wt% C.I. I. Direct Black 168 1.5% by weight Chelating agent: Ethylenediaminetetraacetic acid disodium 0.2% by weight Antifungal agent: Compound of formula 26 0.3% by weight Solvent: Polyethylene glycol # 200 15.0% by weight Water 82.0% by weight %
【0082】[0082]
【化25】 [Chemical 25]
【0083】[0083]
【化26】 [Chemical formula 26]
【0084】このインクを、フォトリソ技術を使い、ガ
ラス板にインク流路を形成した第1の基板10と、厚み
0.3mmのガラス板の第2の基板18とからなる記録
ヘッドを用いた本発明の第一のインクジェットプリンタ
に供給し、インク滴を吐出噴射させた。記録ヘッドのノ
ズル孔11の寸法は、長さ40μm、高さ25μmの長
方形形状であり、ノズル孔の数は24個、ノズルピッチ
は140μm、圧電素子の駆動電圧は常温で120V、
周波数2.5kHzである。A book using a recording head made of this ink, which is formed by a photolithography technique, comprising a first substrate 10 having an ink channel formed in a glass plate and a second substrate 18 made of a glass plate having a thickness of 0.3 mm. It was supplied to the first inkjet printer of the invention, and ink droplets were ejected and ejected. The nozzle hole 11 of the recording head has a rectangular shape with a length of 40 μm and a height of 25 μm, the number of nozzle holes is 24, the nozzle pitch is 140 μm, and the driving voltage of the piezoelectric element is 120 V at room temperature.
The frequency is 2.5 kHz.
【0085】本実施例においても、図7に示す如く、イ
ンク吐出中にインク流路への気泡の発生はみられなかっ
た。また実施例1と同様の記録媒体に印字を行い、イン
クが乾燥するまでの時間を目視で観察したところ、10
秒程度であった。更に印刷物の印字濃度を濃度計で測定
したところ、約550nmに最大吸収を示す可視光型の
感度特性を持つフィルターを濃度計に挿入しての反射率
は、各記録媒体の平均で5%であった。これから印字濃
度を計算すると、光学反射濃度OD値が1.3である。
また約950nmに最大吸収を示す近赤外線型の感度特
性を持つフィルターを濃度計に挿入しての反射率は、各
記録媒体の平均で30%であった。これから印字濃度を
計算すると、光学反射濃度OD値が0.5である。この
フィルターに対するOD値が0.5であっても、上に記
載した光学的文字認識走査装置や、バーコード型の走査
装置で認識することが可能である。Also in this embodiment, as shown in FIG. 7, no bubbles were found in the ink flow path during ink ejection. When printing was performed on the same recording medium as in Example 1 and the time until the ink dried was visually observed, it was 10
It was about a second. Furthermore, when the print density of the printed matter was measured by a densitometer, the reflectance when a filter having a visible light type sensitivity characteristic showing maximum absorption at about 550 nm was inserted into the densitometer was 5% on average for each recording medium. there were. When the print density is calculated from this, the optical reflection density OD value is 1.3.
Further, the reflectance when a filter having a near-infrared type sensitivity characteristic showing maximum absorption at about 950 nm was inserted into the densitometer was 30% on average for each recording medium. When the print density is calculated from this, the optical reflection density OD value is 0.5. Even if the OD value for this filter is 0.5, it can be recognized by the optical character recognition scanning device and the barcode scanning device described above.
【0086】次にこのインクジェットプリンタを室温に
放置し、1週間後に印字したところ、正常に印字でき
た。プリンタの記録ヘッドのノズル孔を顕微鏡で観察し
たところ、ノズル孔はインクで満たされており、固形分
の析出は観察されなかった。Next, when this ink jet printer was left at room temperature and printing was carried out one week later, it was possible to print normally. When the nozzle holes of the recording head of the printer were observed with a microscope, the nozzle holes were filled with ink, and no precipitation of solid content was observed.
【0087】[実施例4]実施例2において使用した本
発明の第二のインクジェットプリンタを用いて、上記の
実施例3のインクを吐出させた。記録ヘッドの駆動条件
は、実施例2と同じである。この場合にも1億回のイン
ク滴の吐出噴射の後においても、正常に吐出を行った。
更に記録ヘッドを分解し、サーマルヘッド部分を顕微鏡
で観察したところ、保護層への固形分の付着は観察され
なかった。[Example 4] The ink of Example 3 was ejected using the second ink jet printer of the present invention used in Example 2. The drive conditions of the recording head are the same as in the second embodiment. In this case as well, the ejection was normally performed even after the ejection ejection of 100 million times.
Further, when the recording head was disassembled and the thermal head portion was observed with a microscope, no solid content was adhered to the protective layer.
【0088】[比較例1]下記の成分を混合し、特開昭
57−14660に記載の方法と同様にして、水溶性イ
ンクを作製した。[Comparative Example 1] A water-soluble ink was prepared by mixing the following components in the same manner as in JP-A-57-14660.
【0089】[0089]
【数3】 サルファ・ブラック1 1.0重量% ダイレクトブラック163 3.25重量% ソジウム2−ピリジメチオル−1−オキサイド 0.1重量% テトラソジウム・エチレンジアミンテトラアセテート 0.2重量% 2−ハイドロキシエチル置換ポリエチレンイミン 6.0重量% 炭酸ナトリウム 0.2重量% 重炭酸ナトリウム 0.1重量% ポロエチレングリコール#200 5.0重量% N−メチル−2−ピロリドン 4.0重量% エチレングリコールモノブチルエーテル 3.0重量% 水 77.15重量% この水溶性インクを、電気機械変換手段を用いてインク
に圧力を与えることにより、記録ヘッドのノズル孔から
液滴として吐出噴射させて飛翔液滴を形成し、記録媒体
上にドット像を記録するインクジェットプリンタに供給
し、インク滴を吐出噴射させた。記録ヘッドの構造、構
成と駆動条件は、実施例1と同じである。## EQU00003 ## Sulfa black 1 1.0% by weight Direct black 163 3.25% by weight Sodium 2-pyridimethiol-1-oxide 0.1% by weight Tetrasodium ethylenediaminetetraacetate 0.2% by weight 2-hydroxyethyl-substituted polyethylene Imine 6.0% by weight Sodium carbonate 0.2% by weight Sodium bicarbonate 0.1% by weight Poroethylene glycol # 200 5.0% by weight N-methyl-2-pyrrolidone 4.0% by weight Ethylene glycol monobutyl ether 3.0 % By weight Water 77.15% by weight This water-soluble ink is ejected and ejected as a droplet from a nozzle hole of a recording head by applying pressure to the ink using an electromechanical conversion means to form a flying droplet for recording. It is supplied to an inkjet printer that records a dot image on the medium. The ink droplets were ejected injection. The structure, configuration and driving conditions of the recording head are the same as in the first embodiment.
【0090】図8は、比較例1のインク滴吐出中の記録
ヘッドの透視図である。81はノズル孔であり、82は
ノズル側流路、83は圧力室、84は供給側インク流
路、85は共通インク室、86はインク供給口であり、
インク供給口86からノズル孔81までインクで満たさ
れている。また87は気泡を示す。このように共通イン
ク室85、供給側インク流路84、圧力室83、ノズル
側インク流路82に直径0.1mm程度の大量の気泡8
7の浸入が見られる。圧力室83内に気泡がある状態
で、圧電素子に電圧を印加し、撓ませ、圧力室83の容
積を縮小させようとしても、容積縮小分を気泡が吸収し
てしまうために、インクが吐出噴射されず、印字中にド
ット抜けが多発する。この原因は、着色剤であるサルフ
ァ・ブラック1を水に溶かした場合、非常に泡立ち易く
なるためである。FIG. 8 is a perspective view of the recording head of Comparative Example 1 during the ejection of ink droplets. 81 is a nozzle hole, 82 is a nozzle side flow path, 83 is a pressure chamber, 84 is a supply side ink flow path, 85 is a common ink chamber, 86 is an ink supply port,
The ink from the ink supply port 86 to the nozzle hole 81 is filled with ink. Further, 87 indicates bubbles. As described above, a large amount of bubbles 8 having a diameter of about 0.1 mm are provided in the common ink chamber 85, the supply-side ink flow passage 84, the pressure chamber 83, and the nozzle-side ink flow passage 82.
Infiltration of 7 is seen. Even if an attempt is made to reduce the volume of the pressure chamber 83 by applying a voltage to the piezoelectric element to bend the piezoelectric element in a state where there are bubbles in the pressure chamber 83, the volume of the volume reduction is absorbed by the bubbles, so that the ink is ejected. Not ejected and many missing dots occur during printing. This is because when the colorant Sulfa Black 1 is dissolved in water, it becomes very easy to foam.
【0091】[0091]
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、次のよう
な優れた効果を有する。As described above, the present invention has the following excellent effects.
【0092】(1)化27のフタロシアニン化合物が、
どれも優れた赤外線吸収特性を持つと共に、他の水溶性
染料との併用が可能なため、インクとして印字すること
により、目視での高い濃度が確保できると共に、630
nm〜940nmの赤色あるいは近赤外の発光ダイオー
ドや半導体レーザーを用いた光学的文字認識装置(OC
R、OMR)やバーコード型の走査装置での認識が十分
可能となり、これら装置用のプリンタのインクとして使
用できる。このような効果が、再生紙を含むあらゆる種
類の紙に対しても適用できる。(1) The phthalocyanine compound of Chemical formula 27 is
All of them have excellent infrared absorption characteristics and can be used in combination with other water-soluble dyes. Therefore, by printing as ink, a high density can be secured by visual observation, and 630
nm to 940 nm red or near infrared light emitting diode or optical character recognition device using semiconductor laser (OC
R, OMR) and barcode type scanning devices can be sufficiently recognized, and can be used as ink in printers for these devices. Such an effect can be applied to all kinds of paper including recycled paper.
【0093】[0093]
【化27】 [Chemical 27]
【0094】〔式中、MはCu、Fe、Cr、Mn、C
o、Ni、Zn、Cd、またはAgを、RはCO2H、
CO2NH4を表す。〕 (2)化28のフタロシアニン化合物はどれも、熱作用
に対しても、また記録ヘッドやインクを保持する部品を
構成するガラス、プラスチック、セラミック、ゴム等と
の化学変化に対しても安定である。このため本発明の
インクを、記録ヘッド内のインクに記録信号に対応した
熱エネルギーを与え、このエネルギーにより記録ヘッド
のノズル孔から液滴として吐出噴射させて飛翔液滴を形
成し、記録媒体上にドット像を記録するインクジェット
プリンタに使用し繰り返しの熱作用を受けても、インク
が化学変化を起こしたり、固形分が沈積したり、吐出不
能を起こしたりすることはない。長期間の使用中や休
止中に、記録ヘッドの材料やインクを保持する部品と化
学変化を起こすことがなく、それ故、これが原因となる
固形分の析出やインク物性値の変化、吐出不能が発生し
ない。[In the formula, M is Cu, Fe, Cr, Mn, C
o, Ni, Zn, Cd, or Ag, R is CO 2 H,
Represents CO 2 NH 4 . (2) Any of the phthalocyanine compounds of Chemical formula 28 are stable against heat action and chemical change with glass, plastic, ceramics, rubber, etc. constituting the recording head and ink holding parts. is there. Therefore, the ink of the present invention is applied with thermal energy corresponding to the recording signal to the ink in the recording head, and this energy is ejected and ejected as a droplet from the nozzle hole of the recording head to form a flying droplet, which is then ejected onto the recording medium. Even when it is used in an ink jet printer for recording a dot image on a paper and repeatedly subjected to a thermal action, the ink does not undergo a chemical change, solids are deposited, or ejection failure is not caused. There is no chemical change with the material of the recording head or the parts that hold the ink during long-term use or during rest, so the solid deposition, the change in the physical properties of the ink, and the ejection failure that cause this do not occur. Does not occur.
【0095】[0095]
【化28】 [Chemical 28]
【0096】〔式中、MはCu、Fe、Cr、Mn、C
o、Ni、Zn、Cd、またはAgを、RはCO2H、
CO2NH4を表す。〕 (3)化29のフタロシアニン化合物の、水やポリアル
キレングリコール類、アルキレングリコール類、グリセ
リン、多価アルコールの低級アルキルエーテル類、N−
メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミ
ダゾリジノン等の溶剤への溶解性が非常に良いことか
ら、本発明のインクを、記録ヘッド内のインクに記録信
号に対応した熱エネルギーを与え、このエネルギーによ
り記録ヘッドのノズル孔から液滴として吐出噴射させて
飛翔液滴を形成し、記録媒体上にドット像を記録するイ
ンクジェットプリンタに使用する場合においても、ま
た、電気機械変換手段を用いてインクに圧力を与えるこ
とにより、記録ヘッドのノズル孔から液滴として吐出噴
射させて飛翔液滴を形成し、記録媒体上にドット像を記
録するインクジェットプリンタに使用する場合において
も、ノズル孔への固形分の析出や粘着物の付着、ノズル
内のインクの粘度の大幅な増加はなく、長期間の記録休
止後においても正常に印字することができる。[Wherein M is Cu, Fe, Cr, Mn, C
o, Ni, Zn, Cd, or Ag, R is CO 2 H,
Represents CO 2 NH 4 . (3) Water, polyalkylene glycols, alkylene glycols, glycerin, lower alkyl ethers of polyhydric alcohols, N- of the phthalocyanine compound of Chemical formula 29
Since the solubility of the ink of the present invention in a solvent such as methyl-2-pyrrolidone and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone is very good, the ink of the present invention is applied to the ink in the recording head with thermal energy corresponding to a recording signal. Also, when this energy is used, the electromechanical conversion means is also used in the case of being used in an ink jet printer for recording a dot image on a recording medium by ejecting and ejecting as droplets from the nozzle hole of the recording head to form flying droplets. Even when used in an inkjet printer that records a dot image on a recording medium by ejecting and ejecting as a droplet from the nozzle hole of the recording head by applying pressure to the ink, the nozzle is also used. There is no precipitation of solids in the holes, adhesion of sticky substances, or a significant increase in the viscosity of the ink in the nozzle. It can be shaped.
【0097】[0097]
【化29】 [Chemical 29]
【0098】〔式中、MはCu、Fe、Cr、Mn、C
o、Ni、Zn、Cd、またはAgを、RはCO2H、
CO2NH4を表す。〕 (4)化30のフタロシアニン化合物の水溶物は、どれ
も、非常に泡立ち難く、それ故本発明のインクを電気機
械変換手段を用いてインクに圧力を与えることにより、
記録ヘッドのノズル孔から液滴として吐出噴射させて飛
翔液滴を形成し、記録媒体上にドット像を記録するイン
クジェットプリンタに使用する場合、記録ヘッドやプリ
ンタのいかなる駆動条件においても、記録ヘッドのイン
ク流路内への気泡の発生はない。[Wherein M is Cu, Fe, Cr, Mn, C
o, Ni, Zn, Cd, or Ag, R is CO 2 H,
Represents CO 2 NH 4 . (4) Any of the water-soluble phthalocyanine compound of Chemical formula 30 is very unlikely to foam, and therefore the ink of the present invention is applied with pressure by using electromechanical conversion means.
When used in an inkjet printer that forms jetting droplets by ejecting and ejecting as droplets from a nozzle hole of the recording head to record a dot image on a recording medium, the recording head and the printer can be operated under any driving condition. No bubbles are generated in the ink flow path.
【0099】[0099]
【化30】 [Chemical 30]
【0100】〔式中、MはCu、Fe、Cr、Mn、C
o、Ni、Zn、Cd、またはAgを、RはCO2H、
CO2NH4を表す。〕 (5)更に本発明によれば、インクジェットプリンタ共
通の必要特性であるところの、インクの保存安定性、高
い吐出安定性と吐出応答性、印字物の速やかなる定着と
高い印字品質が確保できるという効果も有する。[In the formula, M is Cu, Fe, Cr, Mn, C
o, Ni, Zn, Cd, or Ag, R is CO 2 H,
Represents CO 2 NH 4 . (5) Further, according to the present invention, it is possible to secure ink storage stability, high ejection stability and ejection response, quick fixing of printed matter, and high printing quality, which are necessary characteristics common to inkjet printers. It also has the effect.
【図1】本発明の一実施例を示す記録ヘッドの第1の基
板の平面図。FIG. 1 is a plan view of a first substrate of a recording head showing an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例を示すインク滴吐出中の記録
ヘッドの断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a recording head during ejection of ink droplets according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施例を示す記録ヘッドの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a recording head showing an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の別の実施例を示すインク滴吐出中の記
録ヘッドの断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of a recording head during ejection of ink droplets according to another embodiment of the present invention.
【図5】本発明の別の実施例を示す記録ヘッドの断面
図。FIG. 5 is a sectional view of a recording head showing another embodiment of the present invention.
【図6】本発明の別の実施例を示す記録ヘッドの斜視
図。FIG. 6 is a perspective view of a recording head showing another embodiment of the present invention.
【図7】本発明の一実施例を示すインク滴吐出中の記録
ヘッドの透視図。FIG. 7 is a perspective view of the recording head during ejection of ink droplets according to an embodiment of the present invention.
【図8】従来技術の例を示すインク滴吐出中の記録ヘッ
ドの透視図。FIG. 8 is a perspective view of a recording head during ejection of ink droplets showing an example of a conventional technique.
10 第1の基板 11 ノズル孔 17 圧電素子 18 第2の基板 20 飛翔インク滴 21 記録媒体 41 サーマルヘッド 48 ノズル孔 49 飛翔インク滴 50 記録媒体 10 First Substrate 11 Nozzle Hole 17 Piezoelectric Element 18 Second Substrate 20 Flying Ink Drop 21 Recording Medium 41 Thermal Head 48 Nozzle Hole 49 Flying Ink Drop 50 Recording Medium
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09B 47/24 8619−4H C09D 11/00 PSZ 7415−4J ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location C09B 47/24 8619-4H C09D 11/00 PSZ 7415-4J
Claims (3)
フタロシアニン化合物を含むことを特徴とするインク。 【化1】 〔式中、MはCu、Fe、Cr、Mn、Co、Ni、Z
n、Cd、またはAgを、RはCO2H、CO2NH4を
表す。〕1. An ink comprising a phthalocyanine compound of Chemical formula 1 as an ink for forming a recorded image. [Chemical 1] [In the formula, M is Cu, Fe, Cr, Mn, Co, Ni, Z
n, Cd, or Ag, and R represents CO 2 H or CO 2 NH 4 . ]
録ヘッドのノズル孔から液滴として吐出噴射させて飛翔
液滴を形成し、記録媒体上にドット像を記録するインク
ジェットプリンタにおいて、前記インクとして請求項1
記載のインクを使うことを特徴とするインクジェットプ
リンタ。2. An ink jet printer for recording a dot image on a recording medium by causing thermal energy to act on the ink and ejecting and ejecting it as a droplet from a nozzle hole of a recording head to record a dot image on a recording medium. Claim 1
An ink jet printer, characterized by using the described ink.
を与えることにより、記録ヘッドのノズル孔から液滴と
して吐出噴射させて飛翔液滴を形成し、記録媒体上にド
ット像を記録するインクジェットプリンタにおいて、前
記インクとして請求項1記載のインクを使うことを特徴
とするインクジェットプリンタ。3. An ink jet for recording a dot image on a recording medium by applying pressure to the ink using an electromechanical conversion means to eject and eject as a droplet from a nozzle hole of a recording head to form a flying droplet. An inkjet printer, wherein the ink according to claim 1 is used as the ink.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33894091A JPH05171085A (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Ink and ink jet printer |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05171085A true JPH05171085A (en) | 1993-07-09 |
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ID=18322761
Family Applications (1)
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