液体组合物、记录液体、液体盒、液体喷出盒、液体喷出单元及液体喷出的方法

摘要

在油墨(2)中包含疏水性胶体，当油墨(2)的pH在4－6的范围内时，该疏水性胶体带有正的ζ电势。因此，可抑制硅、硅化合物等从由硅晶片等组成的电路板(44)中溶解进入油墨(2)。此外，可防止已溶解于油墨(2)中的硅、硅化合物等在加热电阻(48)上的沉积，该沉积引起kogation，或可防止其在油墨沟道(42)或喷嘴(45a)中的沉积，该沉积引起导致油墨喷出故障的堵塞。

说明书

技术领域

本发明涉及流过预定沟道的液体组合物、用于对目标物进行记录的记录液体、含有该记录液体的液体盒(cartridge)、喷射含在该液体盒中的该记录液体的液体喷射盒、及液体喷射设备和方法。

本申请要求在2003年1月24日提交的日本专利申请No.2003-15979和在2004年1月8日提交的No.2004-3447的优先权，其全部内容在此引入作为参考。

背景技术

众所周知的，通过精细结构沟道向装备有能量产生装置(如压电元件、电阻加热器等)的液体室提供液体组合物，并在有能量产生装置产生的能量下对这样提供的该液体组合物进行加压，以从提供在液体室的喷嘴以液滴喷射。

作为一种典型的常规液体喷射设备，喷墨打印机是已知的，其中油墨从头尖端(head tips)喷射到例如作为目标物的记录纸上，以在纸上形成图形和/或字符。

由于其低运行成本、紧凑设计和易于打印彩色图像，喷墨打印机是有利的。在喷墨打印机中，彩色墨水如黄、品红、青、黑和其他，以每个头尖端从填充有各个油墨的油墨盒中供给到油墨室等。

在喷墨打印机中，通过提供在油墨室中的压力产生元件如电阻加热器等，在油墨室中对供给到油墨室等的油墨加压，从在每个头尖端中形成的小孔，即所谓的喷嘴进行喷射。更具体的说，通过提供在油墨室中的电阻加热器加热在油墨室中的油墨，从而在电阻加热器上的油墨中产生泡，且在当该泡破碎并消失时产生的压力下，使油墨从喷嘴喷射，以投射到记录纸等上，在纸上形成图像和/或字符。

在这些喷墨类型的打印机中，从头尖端的喷嘴喷射的油墨的性能对在纸上形成的图像的质量具有很大影响。因此，可生产具有改善精度的头尖端，如每个由例如硅或氧化硅晶片形成的且具有嵌入其中的电阻加热器的头尖端，这种头尖端已经变得明显。

更具体的说，这种头尖端包括通过在硅晶片上形成电阻加热器构造的头尖端，且每个这种头尖端使用硅晶片的端面作为用于引导油墨进入油墨室的沟道。

在这种头尖端中，氧化其上形成有电阻加热器的硅晶片的表面，以便即使其暴露于油墨，硅或氧化硅也不会被洗提进入油墨中。但是，生产过程使得难以氧化该硅晶片的端面，且视情况而定，如果其暴露于油墨，硅或氧化硅将被洗提进入油墨。特别是在pH高于7的碱性油墨的情况下，硅将被大量从硅晶片中洗提进入油墨。应当注意，用于印刷到纸上的大部分油墨为弱碱性的，以防止头尖端的金属部分被氧化。

如果头尖端的金属部分如此被氧化，硅晶片的熔化将降低头尖端的尺寸精度，导致油墨喷射性能的劣化、在纸上形成的图像的质量劣化、油墨的不-喷射和视情况而定的其他问题。

而且，从硅晶片中洗提硅将降低在硅晶片和连接在硅晶片上的其他部件之间的接合处的结合强度，以致于其他部件将从硅晶片上分离，这将可能破坏头尖端。

在油墨室和沟道由硅晶片形成的情况下，这种从硅晶片中洗提硅将降低室和沟道的尺寸精度，可导致头尖端喷射性能的劣化。

在其中具有洗提出的硅或氧化硅的油墨中，染料分散体的稳定性损失，以致于染料可沉积并堵塞喷嘴。

随着油墨溶剂蒸发，在油墨中洗提的硅或氧化硅将导致油墨的过饱和，并在油墨中沉积和堵塞喷嘴，可导致油墨的不-喷射。

而且，在电阻加热器周围的被加热的油墨中，在油墨中洗提的硅或氧化硅将具有其增加的溶解度，且因此将过量地熔化在油墨中，并由于在油墨喷射后的快速冷却而沉积在电阻加热器上。即，硅或氧化硅的洗提将可导致所谓的“cogation”。在其中在电阻加热器上“cogation”已这样发生的头尖端中，将难以适当的加热油墨，导致油墨的不-喷射。

为了解决常规技术的上述问题，已经建议设计这样一种头尖端结构，其中硅晶片将不暴露于油墨或进行硅晶片的表面处理以防止硅或氧化硅从硅晶片中被洗提出来。更具体的说，例如，在1997年的日本专利申请公开No.85949中建议在硅晶片的表面上提供一层SiN、TiN、TiO等。

上述建议可防止硅或氧化硅从硅晶片中被洗提进入油墨，但它们不是有利的，这是由于制造头尖端的步骤数增加，导致增加的制造成本和低产率。包括头尖端的打印机产品将非常昂贵。而且，如上所述地在硅晶片的表面提供一层的情况下，没有针孔且难以使该层形成为通常均匀的厚度，这也将降低产率。

上述问题不仅发生在使用硅晶片形成头尖端的情况下，还发生在与油墨接触的头尖端的情况下(在该情况下，含硅材料如玻璃基底被暴露)，即，在含硅材料暴露在碱性油墨流动的沟道中的情况下。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供液体组合物、使用该液体组合物的记录液体、包含该记录液体的液体盒、容纳(housing)该液体盒的液体喷射盒、及其中使用含在液体喷射盒中的记录液体以确保印刷图像的高质量的液体喷射设备和方法，来克服相关技术的上述缺点，其中防止硅被洗提进入该液体组合物中，由此可防止含硅材料在液体中沉积并堵塞沟道或喷嘴。

本发明的发明人发现通过在液体中包括在用作对目标物(如纸等)进行记录的任何常规油墨中作为杂质而尽可能不被包括的疏水胶体，更具体的说，通过在液体中包括当控制液体的pH在大于4且小于6的范围内时，带有正的ζ电势的疏水胶体，可防止硅或硅化合物从含硅材料中被洗提进入流过含硅材料暴露在其中的沟道的液体中，完成了能够克服相关技术的上述缺点的本发明。

可通过提供液体组合物达到以上目的，该液体组合物流过含硅材料暴露在其中的沟道，根据本发明，该组合物包含溶剂；和疏水胶体，当控制组合物的pH在大于4且小于6的范围内时，该疏水胶体带有正的ζ电势。

也可通过提供记录液体达到以上目的，该记录液体通过含硅材料暴露在其中的沟道被引向喷嘴，且以液滴从喷嘴喷射以附着在目标物上，根据本发明，该液体包含颜料；颜料分散在其中的溶剂；和疏水胶体，当控制液体的pH在大于4且小于6的范围内时，该疏水胶体带有正的ζ电势。

还可通过提供液体盒达到以上目的，根据本发明，该液体盒包括用于以液滴从喷嘴喷射的喷射装置，通过含硅材料暴露在其中的沟道被引向喷嘴的记录液体，该盒被可拆装地装在液体喷射设备的喷射装置中，该喷射设备以液滴喷射液体以附着在目标物上，且用作用于液体喷射设备的喷射装置的记录液体的源；和该记录液体包含颜料；颜料分散在其中的溶剂；和疏水胶体，当控制液体的pH在大于4且小于6的范围内时，该疏水胶体带有正的ζ电势。

还可通过提供液体喷射盒达到以上目的，该盒被可拆装地装在液体喷射设备中，该喷射设备喷射用于附着在目标物上的记录液体，对该目标物进行记录，根据本发明，该盒包括包含记录液体的液体容器；通过含硅材料暴露在其中的沟道从液体容器向喷嘴引导记录液体到喷嘴并以液滴从喷嘴喷射记录液体的喷射装置，该记录液体包含颜料；颜料分散在其中的溶剂；和疏水胶体，当控制液体的pH在大于4且小于6的范围内时，该疏水胶体带有正的ζ电势。

还可通过提供液体喷射盒达到以上目的，该盒包括包含记录液体的液体容器，和以液滴从喷嘴喷射记录液体的喷射装置，该记录液体通过含硅材料暴露在其中的沟道从液体容器被引向喷嘴，该盒被可拆装地装在液体喷射设备中，该喷射设备通过使液滴附着在目标物上对目标物进行记录；且该记录液体包含颜料；颜料分散在其中的溶剂；和疏水胶体，当控制液体的pH在大于4且小于6的范围内时，该疏水胶体带有正的ζ电势。

还可通过提供液体喷射设备达到以上目的，该喷射设备通过使记录液体附着在目标物上对目标物进行记录，根据本发明，该设备包括，用于以液滴从喷嘴喷射记录液体的喷射装置，该记录液体通过含硅材料暴露在其中的沟道被引向喷嘴；和用作用于喷射装置的记录液体的源的液体盒；包含记录液体的液体容器，该记录液体包含颜料；颜料分散在其中的溶剂；和疏水胶体，当控制液体的pH在大于4且小于6的范围内时，该疏水胶体带有正的ζ电势。

还可通过提供液体喷射方法达到以上目的，该喷射方法通过使记录液体附着在目标物上对目标物进行记录，其中该记录液体包含颜料；颜料分散在其中的溶剂；和疏水胶体，当控制液体的pH在大于4且小于6的范围内时，该疏水胶体带有正的ζ电势；且该记录液体通过含硅材料暴露在其中的沟道被引向喷嘴，并以液滴从喷嘴喷射。

根据本发明，流过含硅材料暴露在其中的沟道的液体包含至少疏水胶体，当控制液体的pH在大于4且小于6的范围内时，该疏水胶体带有正的ζ电势。因此，可防止硅或硅化合物从含硅材料中被洗提进入该液体。

当参考附图时，从对用于实现本发明的最佳方式的下列详细描述中，本发明的这些目的和其他目的、特征及优点将变得更加明晰。

附图说明

图1为本发明的喷墨打印机的透视图。

图2为提供在本发明的喷墨打印机中的喷墨打印头盒的透视图。

图3也是喷墨打印头盒的截面图。

图4展示了表示pH和疏水胶体的ζ电势之间的关系的特性曲线。

图5示意性地说明油墨盒和喷墨打印头盒之间的关系。

图6为喷墨打印头盒的喷射表面的平面图。

图7为喷墨打印头盒的头尖端的示意截面图。

图8为说明头尖端如何喷射油墨滴并展示在油墨室中形成的油墨泡的截面图。

图9也是说明头尖端如何喷射油墨滴并展示在油墨泡的压力下从喷嘴喷射的油墨滴的截面图。

图10为展示在头尖端中附着在电路板端面的疏水胶体的示意截面图。

图11为喷墨打印机的部分的示意性透明侧视图。

图12为在喷墨打印机中的控制电路的示意方框图。

图13展示在喷墨打印机的打印中进行的操作流程。

图14为已打开盖的头罩(head cap)操作机构的示意性透明侧视图。

具体实施方式

参考图1所示喷墨打印机(下文将简称作“打印机”)，描述本发明的液体组合物、记录液体、液体喷射盒、及液体喷射设备和方法。通常用标号1表示的打印机，将向在预定方向中传送的记录纸P以液滴喷射油墨等，以在纸P上形成图像和字符。

打印机1是所谓的行式打印机，其中油墨喷嘴在纸P的宽度方向(即，在图1直线中箭头W的方向)上横跨纸P的打印宽度排列。

如图2和3所示，打印机1包括喷墨打印头盒3(下文称作“头盒”)和打印机主体4，其中该头盒3喷射作为记录液体的油墨2以在记录纸P上形成图像和字符，该打印机主体4中设置有头盒3。

在打印机1中，头盒3易于进入打印机主体4和从其中移出，且每个包含油墨2且供给油墨2到头盒3的油墨盒11y、11m、11c和11k可拆装地装在头盒3中。

在该打印机1中，存在可用的包含黄色油墨2的油墨盒11y、包含品红油墨2的油墨盒11m、包含青色油墨2的油墨盒11c和包含黑色油墨2的油墨盒11k。可拆装地装在打印机主体4中的头盒3和可拆装地装在头盒3中的油墨盒11y、11m、11c和11k作为消耗品是可更换的。

在该打印机1中，以堆叠形式收在纸盒(paper tray)55a中的记录纸P可通过将纸盒55a设置在盒箱(tray housing)5中而供给到打印机主体4中，该盒箱5提供在打印机主体4的前底部。当纸盒55a设置在打印机主体4的前部的盒箱5中时，通过纸供给/排出机构54从纸入口55向打印机主体4的后部供给记录纸P。然后逆转辊73将反转这样供给到打印机主体4的后部的记录纸P的移动方向，且在正向通路上将其从打印机主体4的后部传送到前部。这样从打印机主体4的后部传送到前部的记录纸P将具有打印在其上的作为字符和图像的打印数据，直到记录纸P从提供在打印机主体4的前部的纸出口56送出，该打印数据相当于从信息处理器69如个人电脑提供的字符和图像数据。

作为用于打印的记录液体的油墨2为例如包括水溶性颜料作为着色物质和各种颜料的着色剂、着色剂分散在其中的溶剂、改善着色剂的分散的表面活性剂和当控制油墨2的pH在大于4且小于6的范围内时其带有正的ζ电势的疏水胶体的混合物。应当注意，油墨2通常为弱碱性，以致于头尖端43的金属部分将不被氧化，该头尖端43将在后面详细描述。

着色剂可为通常用于通过喷墨打印来记录的各种染料，如直接染料、酸性染料、碱性染料、活性染料、分散染料、瓮染料、可溶的瓮染料等，其将在下面列出。

更具体的说，黄色染料可为，例如，选自以下的一种或多于一种的混合物：

C.I.酸性黄1、3、11、17、19、23、25、29、36、38、40、42、44、49、59、61、70、72、75、76、78、79、98、99、110、111、127、131、135、142、162、164和165；

C.I.直接黄1、8、11、12、24、26、27、33、39、44、50、58、85、86、87、88、89、98、110、132、142和144；

C.I.活性黄1、2、3、4、6、7、11、12、13、14、15、16、17、18、22、23、24、25、26、27、37和42；及

C.I.罩黄(hood yellow)3、4，等。

品红染料可为，例如，选自以下的一种或多于一种的混合物：

C.I.酸性红1、6、8、9、13、14、18、26、27、32、35、37、42、51、52、57、75、77、80、82、85、87、88、89、92、94、97、106、111、114、115、117、118、119、129、130、131、133、134、138、143、145、154、155、158、168、180、183、184、186、194、198、209、211、215、219、249、252、254、262、265、274、282、289、303、317、320、321和422；

C.I.直接红1、2、4、9、11、13、17、20、23、24、28、31、33、37、39、44、46、62、63、75、79、80、81、83、84、89、95、99、113、197、201、218、220、224、225、226、227、228、229、230和321；

C.I.活性红1、2、3、4、5、6、7、8、11、12、13、15、16、17、19、20、21、22、23、24、28、29、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、45、46、49、50、58、59、63和64；及

C.I.罩红(hood red)7、9、14，等。

青色染料可为，例如，选自以下的一种或多于一种的混合物：

C.I.酸性蓝1、7、9、15、22、23、25、27、29、40、41、43、45、54、59、60、62、72、74、78、80、82、83、90、92、93、100、102、103、104、112、113、117、120、126、127、129、130、131、138、140、142、143、151、154、158、161、166、167、168、170、171、182、183、184、187、192、199、203、204、205、229、234、236和249；

C.I.直接蓝1、2、6、15、22、25、41、71、76、77、78、80、86、87、90、98、106、108、120、123、158、160、163、165、168、192、193、194、195、196、199、200、201、202、203、207、225、226、236、237、246、248和249；

C.I.活性蓝1、2、3、4、5、7、8、9、13、14、15、17、18、19、20、21、25、26、27、28、29、31、32、33、34、37、38、39、40、41、43、44和46；及

C.I.罩蓝(hood blue)1、2，等。

黑色染料可为，例如，选自以下的一种或多于一种的混合物：

C.I.酸性黑1、2、7、24、26、29、31、48、50、51、52、58、60、62、63、64、67、72、76、77、94、107、108、109、110、112、115、118、119、121、122、131、132、139、140、155、156、157、158、159和191；

C.I.直接黑17、19、22、32、38、51、56、62、71、74、75、77、94、105、106、107、108、112、113、117、118、132、133、146、154和168；

C.I.活性黑1、3、4、5、6、8、9、10、12、13、14和18；及

C.I.罩黑(hood black)2，等。

油墨2具有加入其中的0.5重量％-15重量％的上述着色剂，更优选0.7重量％-10重量％的着色剂。着色剂的密度取决于在其上打印油墨2的目标物的选择的类型和油墨喷射的方法。应当注意，着色剂的密度越低，粘度越容易控制且已长期储存的油墨2越可靠。

而且，可使用颜料等作为着色剂。但是，在使用颜料作为着色剂的情况下，可对疏水胶体的ζ电势具有影响，该疏水胶体将在后面详细描述。因此，应当使用不会不利地影响疏水胶体的ζ电势的颜料作为着色剂。

将上述颜料等分散在其中的溶剂可为例如，粘度低、容易处理、廉价且无味的材料，如水等。而且，作为用于油墨2的溶剂，可使用例如离子交换水，以防止不必要的离子混合在油墨2中。

除了溶剂如水、离子交换水等以外，油墨2还包含水溶性有机溶剂如脂族一元醇、脂族多元醇或脂族多元醇的衍生物。

更具体的说，脂族一元醇可为，例如，选自包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇等的低级醇中的一种或多于一种的混合物。

使用上述脂族一元醇作为溶剂，提供的油墨2具有适当的表面张力和对记录纸P的优异的渗透性、打印图像的点-形成性能和干燥特性。通过使用选自脂族一元醇的乙醇、异丙醇或正丁醇作为溶剂来保证油墨2的这些优异的性能和特性。

脂族多元醇可为例如，选自以下的一种或多于一种的混合物：包括乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、丁二醇和甘油的亚烷基二醇，包括聚乙二醇和聚丙二醇的聚亚烷基二醇，和硫二甘醇。

脂族多元醇的衍生物可为例如，选自以下的一种：上述脂族多元醇中的低级烷基醚如乙二醇二甲醚，和上述脂族多元醇中的低级羧基酯(carboxylate ester)如乙二醇二乙酸酯。用作油墨2的溶剂的脂族多元醇及其衍生物使得油墨2不容易干燥并降低油墨2的凝固点，由此可限制已长期储存的油墨2的性质的变化并限制由油墨2引起的喷嘴45a的堵塞。

因此，通过使用除了水等以外的选自脂族一元醇、脂族多元醇和脂族多元醇的衍生物的一种或多于一种的混合物作为染料和其它分散在其中的溶剂，可提供满足使用和应用目的的油墨2。

除了选自脂族一元醇、脂族多元醇和脂族多元醇的衍生物的一种或多于一种的混合物以外，油墨2还具有加入其中的选自以下的一种或多于一种的混合物：包括二甲基甲醛和二甲基乙酰胺的酰胺类，包括丙酮和双丙酮醇的酮类，酮醇类，包括四氢呋喃、二噁烷、γ-丁基内酯、甘油和1.2.6.-己三醇的三价醇及包括二乙醇胺、三乙醇胺、sulforan、2-吡咯烷、N-甲基-2-吡咯烷和1.3-二甲基-2-咪唑烷酮的含氮杂环化合物。该添加可改善油墨2的性质。

油墨2包含表面活性剂作为分散助剂用于提供着色剂的接近均匀的分散。用于油墨2的表面活性剂应优选为例如非离子表面活性剂，但可为阴离子表面活性剂。

非离子表面活性剂为选自以下的一种或多于一种的混合物：聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺和乙炔二醇。

除了上述着色剂之外，油墨2还包含溶剂和表面活性剂、疏水胶体，当控制其pH在大于4且小于6的范围内时，该疏水胶体带有正的ζ电势。

注意这里使用的术语“ζ电势”指的是在固体和液体之间的界面处的有效作用于动电现象的电势差的部分。更具体的说，在固-液界面处形成双电层，且在油墨2中的电势分布使得当液体和固体彼此相对运动时，粘附层将随着固体移动。动电现象取决于在粘附层和液体之间的电势差。该电势差称作“ζ电势”。

而且，这里使用的术语“疏水胶体”指的是由水携带的溶胶等。更具体的说，其为这样的溶胶，其对水具有低亲合力且其分散的粒子为金属、金属硫化物、金属氢氧化物等。

更特别的，当控制油墨2的pH在大于4且小于6的范围内时带有正的ζ电势的疏水胶体为选自金属氧化物(如氧化铝、氧化铈等)和金属硫化物(如硫酸钡)的一种或多于一种的混合物。

即使当包含预定的疏水胶体的油墨2与在由含硅材料如硅晶片形成的每个头尖端43中的电路板44接触时，当控制油墨2的pH在大于4且小于6的范围内时带有正的ζ电势的疏水胶体将附着在带有负电势的含硅材料如硅晶片的表面上。因此，可防止硅或硅化合物从含硅材料中洗提出来。

更具体的说，由于即使弱碱性的油墨2在硅晶片周围变为酸性，硅或硅化合物从该硅晶片中洗提出来，当控制油墨2的pH在大于4且小于6的范围内时带有正的ζ电势的疏水胶体将附着在带有负电势的硅晶片上，且限制硅或硅化合物从硅晶片被进一步洗提进入油墨2中。

这里，将上述氧化铝(Al₂O₃)、氧化铈(CeO)和硫酸钡(BaSO₄)的每个作为当控制油墨2的pH在大于4且小于6的范围内时带有正的ζ电势的疏水胶体的实例材料，同时将二氧化硅(SiO₂)作为通过其难以限制硅或硅化合物从含硅材料中洗提出来的疏水胶体的实例材料，参考图4所示的特性曲线，说明了在当这些疏水胶体中的每个分散在水中时的ζ电势和该分散介质的pH之间的关系。

如图4所示的该试验的结果揭示了，使用氧化铝、氧化铈和硫酸钡中的每个的疏水胶体在当分散介质的pH小于6时，带有正的ζ电势，且还揭示了使用二氧化硅的疏水胶体在当分散介质的pH不在大于4且小于6的范围内时，未带有任何正的ζ电势。

因此，在使用二氧化硅的疏水胶体的情况下，即使当硅等开始从暴露于例如弱碱性油墨2的硅晶片中洗提出来后，油墨2在硅晶片周围变为酸性时，硅等被连续洗提而不存在对带负电的硅晶片的附着。采用使用二氧化硅的疏水胶体，难以防止硅或硅化合物从硅晶片中洗提出来。

另一方面，在疏水胶体使用氧化铝、氧化铈或硫酸钡的情况下，当硅等开始从暴露于例如弱碱性油墨2的硅晶片中洗提出来后，油墨2在硅晶片周围变为酸性时，在硅晶片周围的胶体适当地带有正的ζ电势，附着在适当地带有负电势的硅晶片上，且因此可适当地防止硅或硅化合物从硅晶片中洗提。

油墨2包含的疏水胶体，相对于油墨2，在大于3ppm且小于10000ppm的范围内，或更优选在大于10ppm且小于1000ppm的范围内。在油墨2中小于3ppm的疏水胶体太少，以致于当含硅材料暴露于弱碱性油墨2时，其难以限制硅或硅化合物从含硅材料如硅晶片中被洗提出来。

除了上述着色剂、溶剂、表面活性剂和预定的疏水胶体以外，油墨2可进一步具有加入其中的粘度调节剂、表面张力调节剂、pH调节剂、防腐剂、杀菌剂等。

粘度调节剂和表面张力调节剂可为例如，选自以下的一种或多于一种的混合物：包括明胶、酪蛋白等的蛋白质类，天然橡胶如阿拉伯树胶，包括如甲基纤维素、羧甲基纤维素等的纤维素衍生物，包括木素磺酸、虫胶等的天然高聚物，聚丙烯酸(polyarylic acid)，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物盐，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮等。

pH调节剂可为例如，选自包括氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾的碱金属氢氧化物，和包括三乙醇胺、二乙醇胺、氨甲基丙醇的胺等。

防腐剂和杀菌剂可为例如，选自以下的一种或多于一种的混合物：苯甲酸钠、五氯苯酚钠、2-吡啶硫醇-1-氧化物、山梨酸钠、脱氢乙酸钠(sodiumdehydroacetate)、1，2-二苯并噻唑啉-3-酮(由ABICIA生产的PROXEL CRL、PROXEL BND、PROXEL GXL、PROXEL XL-2和PROXEL TN中的任一个)等。

按如下所述制备具有上述组合物的油墨2。使用颜料作为着色剂的可溶型油墨2可通过将作为着色剂的上述颜料、溶剂、表面活性剂和预定的疏水胶体混合，将其在40-80℃下加热的同时通过螺旋桨(screw)等对其进行搅拌并分散而制备。

而且，使用颜料作为着色剂的分散型油墨2可通过将颜料与预定的疏水胶体一起分散在水中而制备，已用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸氢钠(sodium hydrogen carbide)、氨水、三乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺、氨甲基丙醇等使该水成为碱性。通过常规的颜料细-分散法和分散器如球磨机、砂磨机、磨碎机、辊磨、搅拌器、亨舍尔混合机、胶体磨、超声均质器、per mill、湿式喷射磨等中的任何一种来进行分散。

将这样制备的油墨2通过过滤器进行加压或真空过滤至少一次、通过离心机进行离心至少一次、或进行其组合，以去除粉尘粗颗粒和其他杂质。

调节油墨2以便在25℃的温度下具有30-60mN/m或更优选30-40mN/m的表面张力，以适应更高速度的打印，更特别的以使后面将详细描述的电阻加热器42能够用脉冲电流驱动，该脉冲电流的频率为1kHz或更高，优选3kHz或更高且更优选5kHz或更高。还可调节油墨2以具有低于15mPa·s或更优选低于5mPa·s的粘度。

将黄色油墨2放入油墨盒11y中，品红油墨2放入油墨盒11m中，青色油墨2放入油墨盒11c中，且黑色油墨2放入油墨盒11k中，如图2和3所示。

接着，参考附图描述可拆装地设置在包括在上述打印机1中的打印机主体4内的头盒3和可拆装地接收(receive)在头盒3中的油墨盒11y、11m、11c和11k。

如图1所示，将对记录纸P进行打印的头盒3从上面(即以图1中箭头A的方向)放入打印机主体4中，且该头盒3向由纸供给/排出机构54供给的记录纸P喷射油墨2以在记录纸P上形成字符和图像。

头盒3在由例如电热转换型或机电转换型的压力产生装置产生的压力下使油墨2雾化，且将油墨2以液滴喷射到目标物如记录纸P等的主表面上。这里将通过举例，说明使用电热转换型压力产生装置的油墨2的雾化和喷射。

如图2和3所示，头盒3包括盒体21，其中接收有每个均包含油墨2的油墨盒11V、11m、11c和11k。应当注意，下文中油墨盒11y、11m、11c和11k一般将简称为“油墨盒11”。

可拆装地接收在头盒3中的油墨盒11包括通过具有足够强度和抗墨性的树脂材料(如聚丙烯等)的注射模塑形成的盒式容器12。形成的盒式容器12具有与纵向供给的记录纸P的宽度的尺寸几乎相同的通常的矩形形状。该矩形形状使填充在容器12中的油墨的体积达到最大。

更特别的，包括在油墨盒11中的盒式容器12包括其中填充有油墨2的油墨容器13、将油墨2从油墨容器13供给到头盒3的盒体21的油墨分配器14、将空气从外部带入油墨容器13的外部连通(outside communication)孔15、将通过外部连通孔15带入的空气引入油墨容器13中的空气进气道16、在外部连通孔15和空气进气道16之间形成的用以暂时储存油墨2的油墨捕集器(ink trap)17、及将油墨盒11锁定到盒体21的锁定凸出18和接合梯级(engagement step)19。

油墨容器13由高气密材料形成以限定其中填充油墨2的空间。形成的油墨容器13具有通常的矩形形状且具有通常等于纵向供给的记录纸P的宽度W的长度，如图3所示。

在接近油墨容器13的下部中心处提供油墨分配器14。油墨分配器14通常为与油墨容器13相通的凸出喷嘴。喷嘴的自由端放进将在后面详细描述的头盒3的连接器26中，以提供在油墨盒2的盒式容器12和头盒3的盒体21之间的耦合。油墨2通过油墨分配器14从包含油墨2的油墨盒11供给到盒体21。

如图3所示，外部连通孔15为通风孔，通过其将空气从油墨盒11之外带入油墨容器13中。其在盒式容器12的顶部形成，更精确的说，在接近盒式容器12的顶部中心处形成，当油墨盒11装在头盒3的盒接受器22中时，孔15在该处暴露于外部，从而可从外部带入空气。

当油墨盒11设置在盒体21中且油墨2从油墨容器13向下流到盒体21时，相当于在油墨容器13中的油墨2的减少量的空气量通过外部连通孔15从外部被带入油墨盒11中。

空气进气道16提供在油墨容器13和外部连通孔15之间的连通，以将通过外部连通孔15带入的空气引入油墨容器13中。当油墨盒11设置在盒体21中时，供给油墨2到头盒3的盒体21，以使在油墨容器13中的油墨2的量和在油墨盒13中的内部压力相应地下降。但是，如上通过空气进气道16引入油墨容器13的空气将保持内部压力在这样一种正常平衡，使得油墨2可适当地分配到盒体21。

在外部连通孔15和空气进气道16之间提供油墨捕集器17。其用于从与油墨容器13连通的空气进气道16漏出的油墨2(若有的话)的暂时停留，以防止油墨2突然流出。形成的油墨捕集器17具有接近菱形的切面，其较长的对角线在油墨容器13的纵向延伸。空气进气道16提供在菱形切面的下顶点，位于油墨容器13的底部，即在菱形切面的较短对角线的下端，以使已从油墨容器13中出来的油墨2可返回油墨容器13中。而且，由于外部连通孔15提供在菱形切面的下顶点，即在较短对角线的下端，油墨捕集器17防止已从油墨容器13中出来的油墨2容易地从外部连通孔15中漏出。

在油墨盒11的一个纵向端上形成锁定凸出18。其接合在头盒3的盒体21的弹键杆(latch lever)24中形成的接合孔24a中。锁定凸出18具有形成的几乎垂直于油墨容器13的侧面的其上部和形成的从侧面向上部倾斜的下部。

在与形成接合凸出18的油墨盒11的一个纵向端相反的油墨盒11的另一纵向端上形成接合梯级19。接合梯级19包括在其一端上邻接于盒式容器12的顶部的斜面19a和在斜面19a与油墨盒11的另一纵向端之间形成的并与盒式容器12的顶部平行延伸的水平面19b。由于这样提供的接合梯级19，因此水平面19b为低于盒式容器12的顶部的一个梯级，且油墨盒11用盒体21的保持器(retainer)23接合在接合梯级19处。如上，在油墨盒11的插入端(insertion end)提供接合梯级19。采用放置在头盒3中的盒接受器22的保持器23下的接合梯级19，将油墨盒11安装进入头盒3中的盒接受器22中。即，当将油墨盒11安装进入盒接受器22或从中移出时，接合梯级19起到枢轴的作用。

除了上述组件之外，如上构成的油墨盒11还包括例如，用于检测残留在油墨容器13中的油墨2的量的油墨-剩余检测器、用于识别油墨盒11y、11m、11c和11k的识别单元，等。

这里将说明和描述如上构成的头盒3，且该头盒3中装有分别含有黄色、品红、青色和黑色的油墨2的油墨盒11y、11m、11c和11k。

如图2和3所示，头盒3包括上述油墨盒11和盒体21，且盒体21包括其中分别设置有油墨盒11y、11m、11c和11k的接受器22y、22m、22c和22k(下文中当通常涉及它们时，简称为“接受器22”)、用于保持油墨盒11的保持器23和弹键杆24、在其中可移出油墨盒11的方向上对油墨盒11施加压力(force)的加压元件(forcing member)25、连在油墨分配器14上且从油墨分配器14向其供给油墨2的连接器26、以液滴喷射油墨2的油墨-喷射头27、和保护油墨-喷射头27的头罩28。

形成的用于接收油墨盒11的每个接受器22具有顶部敞开用于接收和移出油墨盒11的通常的凹形。四个油墨盒11分别收在这些接受器22中，在通常垂直于记录纸P宽度方向的方向上(即在记录纸P的移动方向上)并排排列。接受器22在与油墨盒11类似地在打印方向上纵向延伸，因为后者设置在接受器22中。将油墨盒11收在盒体21中。

接受器22如图2所示地接收油墨盒11。接受器22y接收黄色油墨盒11y，接受器22m接收品红油墨盒11m，接受器22c接收青色油墨盒11c且接受器22k接收黑色油墨盒11k。通过隔板22a，接受器22y、22m、22c和22k彼此隔离。

如图3最好的展示，保持器23从接受器22的一个纵向端外伸且保持(retain)形成在油墨盒11上的接合梯级19。可通过将油墨盒11倾斜地插入接受器22中，使接合梯级19指向下方，并使油墨盒11的与接合梯级19相对的纵向端围绕接合梯级19与保持器23的接合点向接受器22翻转，将油墨盒11放置到接受器22中。从而，油墨盒11可容易地放置在接受器22中。

弹键杆24由片簧通过弯曲形成。在与保持器23相对的接受器22的一端(即接受器22的另一纵向端)提供弹键杆24。将弹键杆24在其基础端(base end)整体固定到接受器22的另一纵向端的侧面底部(lateral bottom)。弹键杆24的自由端在朝向和远离接受器22的侧面的方向上可弹性移动。在弹键杆24的自由端部分中形成锁孔24a。在油墨盒11安置在接受器22中时，弹性地移动弹键杆24，且油墨盒11的锁定凸出18接合在锁孔24a中，以使安置在接受器22中的油墨盒11不会从接受器22中脱离。

加压元件25由片簧通过弯曲形成，且提供在与油墨盒11的接合梯级19的相对侧的接受器22的底部上。其在油墨盒11的移出方向上对油墨盒11施加压力。加压元件25具有通过弯曲形成的顶点。该顶点在朝向和远离接受器22的底部的方向上移动。加压元件25为通过其顶点在从接受器22中移出油墨盒11的方向上对油墨盒11的底部施加压力的排出元件。当锁定凸出18从弹键杆24的锁孔24a中脱离时，加压元件25将油墨盒11从接受器22的内部排出。

每个接受器22y、22m、22c和22k已经形成在接近连接器26的纵向中心上，当油墨盒11y、11m、11c和11k分别安置在接受器22y、22m、22c和22k中时，每个油墨盒11y、11m、11c和11k的油墨分配器14连在该连接器26上。

连接器26用作油墨供给沟道，通过连接器26，油墨2从安置在接受器22中的油墨盒11的油墨分配器14供给到提供在盒体21的底部上的油墨-喷射头27。

更具体的说，如图5所示，连接器26包括，用于使从油墨盒11供给的油墨2停留在其中的油墨池31、密封连在连接器26上的油墨分配器14的密封元件32、除去油墨2中的杂质的过滤器33、及打开和关闭对油墨-喷射头27的供给沟道的有阀门的机构34。

油墨池31为连在油墨分配器14上的空间，且从油墨盒11供给的油墨2停留在其中。

密封元件32提供在油墨池31的上端。当油墨盒11的油墨分配器14连在连接器26的油墨池31上时，密封元件32提供在油墨池31和油墨分配器14之间的密封以防止油墨2漏出。

当安置或移出油墨盒11时，过滤器33除去混合在油墨2中的粉尘等。其提供在油墨池31的下游。

当油墨2从油墨-喷射头27喷射出且油墨-喷射头27中的油墨2的压力下降时，有阀门的机构34关闭，让油墨盒11向油墨-喷射头27供给油墨2，以使在油墨-喷射头27中的油墨2的压力保持几乎不变。另一方面，当从油墨盒11向油墨-喷射头27供给油墨2且油墨-喷射头27中的油墨2的压力变得几乎不变时，有阀门的机构34打开，以抑制油墨盒11再向油墨-喷射头27供给油墨2。

而且，在如上构成的连接器26中，当从油墨盒11向油墨-喷射头27供给油墨2时，在油墨容器13中的油墨2的压力下降，同时外部空气通过空气进气道16进入油墨盒11。已经进入油墨盒11的空气被送到油墨盒11的上方。从而，建立了在从喷嘴45a(其将在下面进一步描述)以液滴i喷射油墨2之前的状态和平衡态。该平衡态使得少量的油墨2存在于空气进气道16中。

如图5所示，沿着盒体21的底部配置油墨-喷射头27。在油墨-喷射头27中，用于以油墨滴i喷射从连接器26供给的油墨2的喷嘴45a横跨记录纸P的宽度，即以近似直线在图5中箭头W的方向，对于每个油墨颜色进行排列。

如图2所示，头罩28为提供的用以保护油墨-喷射头27的覆盖物。当打印完成时，头罩28从油墨-喷射头27撤回。头罩28包括：沿着在图2中箭头W的方向(即头罩28的移动方向)的相对端形成的一对接合凸出28a，和在头罩28的纵向提供的用以吸收粘合在油墨-喷射头27的喷射表面27a上的过量油墨2的清洁辊28b。随着接合凸出28a接合在一对接合凹槽27b中，该对接合凹槽27b以接近垂直于图2中的箭头W方向的方向形成在油墨-喷射头27的喷射表面27a中，头罩28沿着该对接合凹槽27b(即在通常垂直于图2中箭头W方向的方向)在油墨盒11的横向可移动(在关闭/打开方向)。由于头罩28在关闭/打开方向移动，驱动清洁辊28b旋转与油墨-喷射头27的喷射表面27a接触并通过从喷射表面27a吸收过量的油墨2清洁油墨-喷射头27的喷射表面27a。清洁辊28b由高吸湿材料，更具体的说，海绵、无纺布、纺织物等制成。而且，当不进行打印时，头罩28覆盖喷射表面27a以防止油墨-喷射头27中的油墨2蒸发。

如图5所示，油墨-喷射头27包括位于喷射表面27a上方的油墨出口41(通过该油墨出口41从上述油墨分配器14中供给油墨2)、和油墨沟道42(其将通过油墨出口41供给的油墨2引向每个喷嘴45a)。

在油墨沟道42的顶部中心提供油墨出口41，且该油墨出口41与上述有阀门的机构34连通。

油墨沟道42通常以直线沿着相当于记录纸的宽度的长度形成，用于将油墨2供给到每个喷嘴45a。

在油墨-喷射头27中，对于每个油墨颜色，头尖端43以锯齿形式配置，该头尖端43的每个具有形成在其中的预定数量的喷嘴45a(其在下面将详细描述)。即，对于每个油墨颜色，以交错排列布置头尖端43，具有在记录纸P的宽度方向上放置在它们之间的油墨沟道42，如图6所示。

如图7所示，头尖端43包括：作为基板的电路板44、具有形成在其中的多个喷嘴45a的喷嘴板(sheet)45、对于每个喷嘴45a提供在电路板44和喷嘴板45之间的隔离的膜46、其中对通过油墨沟道42供给的油墨2加压的油墨室47、和对供给到油墨室47的油墨2加热的电阻加热器48。

电路板44包括由含硅材料(如硅晶片、玻璃衬底等)形成的且具有形成在其上的由逻辑IC(集成电路)、激励晶体管等形成的控制电路的衬底。油墨室47的上表面和电路板44的侧端面44a形成油墨沟道42的一部分。换句话说，电路板44为半导体电路板。

喷嘴板45具有形成在其中的喷嘴45a，该喷嘴45a随着接近油墨-喷射表面27a其直径减小，且相对于电路板44配置该喷嘴板45，以形成油墨室47的底部，在它们之间放置由膜46。

膜46为例如光-可固化干膜抗蚀剂。其环绕每个油墨喷嘴45a形成，除了与上述油墨沟道42连通的部分以外。而且，膜46插入电路板44和喷嘴板45之间以形成油墨室47的侧面。

油墨室47被上述的电路板44、喷嘴板45和膜46包围，以对每个喷嘴45a形成加压空间，在该加压空间中对从油墨沟道42中供给的油墨2加压。

电阻加热器48配置在面对油墨室47的电路板44上，且与在电路板44上的控制电路电连接。在控制电路等的控制下电阻加热器48产生热以加热油墨室47中的油墨2。

在头尖端43中，在电路板44上的控制电路选择一个电阻加热器48并对该选择的电阻加热器48提供例如约1-3微秒的时间长度的脉冲电流。

从而，迅速加热电阻加热器48。然后，在与电阻加热器48接触的油墨室47中的油墨2中产生泡。在油墨室47中，泡将膨胀以对油墨2加压且这样被加压的油墨2将以液滴从喷嘴45a中喷射。在如上喷射油墨2的液滴后，通过油墨沟道42将油墨2供给到油墨室47。从而，油墨室47将恢复到油墨2喷射前的状态。

更特别的，当通过电阻加热器48迅速加热油墨2时，油墨2的温度将迅速升高超过沸点。然后，当油墨2被进一步加热直到约300℃且达到自发成核温度时，油墨泡b将在电阻加热器48上瞬间产生。然后，在油墨室47中，油墨2中的过量能量将立即释放，且油墨泡b的内部压力升高，如图8所示。

然后，油墨泡b将突然膨胀。油墨室47中的油墨2在膨胀的油墨泡b的压力下将冲出，且由于油墨泡b膨胀，油墨泡b将减压并从而收缩，如图9所示。由于其惯性和油墨泡b的收缩，已经冲出喷嘴45a的油墨2具有伸出喷嘴45a的尾部。换句话说，油墨2以液滴i从喷嘴45a中喷射。

在油墨室47中的油墨泡b在电阻加热器48上破裂。然后，在喷嘴45a的毛细引力作用下，将与从喷嘴45a喷射的相同量的油墨2从油墨分配器42供给到油墨室47，以恢复其初始弯液面(在喷嘴45a上的液面)。从而，油墨滴i从头尖端43的喷嘴45a中喷射。

通过在电路板44的主表面上形成膜46，通过光刻法使膜46成形为与油墨室47相当的形式，并然后在这样形成的膜46上层压喷嘴板45，从而形成头尖端43。而且，头尖端43采用电热转换工艺，其中油墨2在通过电阻加热器48加热的同时喷射。但是，头尖端43可不采用这种工艺，而采用机电转换工艺，其中例如通过机电转换元件(如压电元件)机电地喷射油墨2的液滴。

对于每个颜色，在上述的油墨分配器14的下面提供油墨-喷射头27。在盒体21的底部上，沿着盒体21的短边并排地排列用于不同油墨颜色的油墨-喷射头27的油墨-喷射表面27a，以形成连续的油墨-喷射表面27a。即，头盒3包括所谓的多线头，其中用于不同油墨颜色的油墨-喷射头27彼此连接形成连续的油墨-喷射表面27a。油墨-喷射头27已在其油墨-喷射表面27a上提供用于每个颜色的约100-5000个喷嘴45a，且总共约400-20000个喷嘴45a。而且，油墨-喷射头27可以高达约1/7000秒的速率从每个喷嘴45a喷射油墨2。

在如上构成的油墨-喷射头27的头尖端43中，例如其中提供电阻加热器48等的电路板44的主表面和其他部分可容易地通过氧化进行处理。由于该表面处理，即使当电路板44的主表面暴露于碱性油墨2时，硅等也不会从电路板44中洗提进入油墨2。但是，由于通过切割等切断的含硅材料如硅晶片在形成油墨沟道42的一部分的电路板44的侧边44a处暴露于油墨2中，硅或硅化合物可能从电路板44的侧边44a中洗提进入油墨2，如果油墨2为碱性的话。

但是，在该头尖端43中，由于油墨2包含当控制油墨2的pH在大于4且小于6的范围内时，带有正的ζ电势的疏水胶体，硅将开始从暴露于例如弱碱性油墨2的电路板44的侧边44a中洗提。当在电路板44周围的油墨2为酸性时，疏水胶体带有正的ζ电势且附着在一部分带负电的电路板44(在该部分中，电路板44的含硅材料暴露)上，即附着在电路板44的侧边44a上。上述内容在图10中图解说明。从而，将防止硅或硅化合物进一步洗提进入油墨2。应当注意，在图10中，带正电的疏水胶体以标号C表示。

因此，在该头尖端43中，即使将碱性油墨2长期留在油墨沟道42和油墨室47中，硅等也不会从电路板44中洗提。即，可防止已从电路板44中洗提的硅或硅化合物沉积在电阻加热器48上，即，可防止所谓的“cogation”。而且，可防止已从电路板中洗提的硅或硅化合物沉积在喷嘴45a、油墨沟道42等中，即，可防止喷嘴45a、油墨沟道42等的“堵塞”。

也就是说，在如上说明的头盒3中，当从油墨-喷射头27喷射例如弱碱性油墨2时，防止硅、硅化合物等从电路板44洗提进入油墨2，由此防止在电阻加热器48上发生“cogation”并防止硅或硅化合物沉积堵塞喷嘴45a。从而，可防止喷射性能劣化并防止油墨不喷射。

接下来，将说明和描述打印机1的打印机主体4，其中安装有上述头盒3。

如图1和11所示，打印机主体4包括：其中接收头盒3的头盒接受器51，用于将头盒3保持在头盒接受器51中的头盒保持机构52，打开和关闭头罩的头罩操作(关闭/打开)机构53，供给和排出记录纸P的纸供给/排出机构54，向纸供给/排出机构54供给记录纸P的纸入口55，和从纸供给/排出机构54中送出记录纸P的纸出口56。

头盒接受器51为用于接收头盒3的凹进(concavity)。在接受器51中接收头盒3，以使油墨-喷射头27的油墨-喷射表面27a与移动的记录纸P的表面几乎彼此平行，以根据给定的数据对移动的记录纸P进行打印。由于在一些情况下在油墨-喷射头27中的堵塞，头盒3必须被替换。虽然其不应像油墨盒11一样频繁地替换，但其还是消耗品且因此通过头盒保持机构52可拆卸地保持在头盒接受器51中。

头盒保持机构52如上地将头盒3可拆卸地保持在头盒接受器51中。用提供在头盒3上的旋钮52a，将该头盒3钩在加压元件如弹簧(未示出)上，该加压元件提供在打印机主体4中的接合孔52b内部，头盒3可保持和保留在其中对该头盒3向在打印机主体4上的参考面4a施加压力的位置上。

头罩操作机构53包括打开和关闭头盒3的头罩28的驱动装置。当进行打印时，头盒操作机构53打开头罩28以将油墨-喷射头27的油墨-喷射表面27a暴露于记录纸P。当打印结束时，头盒操作机构53关闭头罩28以保护油墨-喷射头27。

纸供给/排出机构54包括传送记录纸P的驱动装置。其将从纸入口55供给的记录纸P传送到头盒3的油墨-喷射头27，且还将具有从喷嘴45a喷射在其上以具有形成在其上的图像或字符的油墨滴i的相同的记录纸P传送到纸出口56，并将其排出到打印机1以外。

纸入口55为通过其将记录纸P供给到纸供给/排出机构54的开口。在纸盒55a中可备有堆叠的多张记录纸P。纸出口56为通过其将已用油墨滴i打印的记录纸P送出到打印机1以外的开口。

接下来，将参考图12描述用于控制通过如上构成的打印机1进行打印的控制电路61。

控制电路61包括驱动在打印机主体4中的每个驱动机构53和54的打印机驱动装置62，控制供给到头尖端27用于每个颜色的油墨2的电流等的喷射控制器63，对每个颜色的油墨2的残余量报警的警报装置64，用于将信号传递到外部设备和从外部设备传入信号的输入/输出终端65，具有记录在其中的控制程序等的ROM(只读存储器)66、存储读取的控制程序等一次并在必要的时候从其中读取这种控制程序等的RAM(随机存取存储器)67、和控制打印机1的每个组件的控制器68。

打印机驱动装置62根据来自控制器68的控制信号，驱动包括在头罩操作机构53中的驱动电动机以控制头罩操作机构53打开和关闭头罩28。而且，打印机驱动装置62根据来自控制器68的控制信号，驱动在纸供给/排出机构54中的驱动电动机以通过在打印机主体4中的纸入口55供给记录纸P，以控制纸供给/排出机构54将已经打印的记录纸P从纸出口56送出到打印机1之外。

喷射控制器63为包括打开和关闭与向油墨-喷射头27中的电阻加热器48供给脉冲电流的外部电源的电连接的开关元件、调节供给到电阻加热器48的脉冲电流的电阻器、控制开关元件的打开和关闭操作的控制电路等的电路。

喷射控制器63根据来自控制器68的控制信号，调节供给到油墨-喷射头27中的电阻加热器48的脉冲电流等以控制油墨-喷射头27从喷嘴45a喷射油墨滴i。

警报装置64为显示打印条件、打印状态、油墨的残余量等的显示装置如LCD(液晶显示器)。可选择的，例如，警报装置64可为声音输出装置如扬声器。在这种情况下，警报装置64用声音输出打印条件、打印状态、油墨残余量等。警报装置64还可为这种显示装置和声音输出装置的组合。而且，可通过外部信息处理器69的监控器或扬声器发出警报。

输入/输出终端65通过接口发送信息(如上述的打印条件、打印状态、油墨残余量等)到外部信息处理器69等。以来自外部信息处理器69的用于输出信息(如打印条件、打印状态、油墨残余量、打印数据等)的控制信号供给输入/输出终端65。信息处理器69为例如电子设备如个人计算机、PDA(个人数字助理)等。

连接到信息处理器69等的输入/输出终端65可使用串行接口、并行接口等，且更特别的其遵守标准如USB(通用串行总线)、RS(推荐标准)232C、IEEE(电气和电子工程师学会)1394等。而且，可设计输入/输出终端65以电缆或无线电形式与信息处理器69进行数据通信。应当注意，可用的无线电通信标准包括IEEE 802.11a、802.11b、802.11g等。

在输入/输出终端65和信息处理器69之间，可插入网络如因特网。在这种情况下，输入/输出终端65与网络连接，如LAN(局域网)、ISDN(综合服务数字网)、xDSL(数字用户线路)、FTHP(光纤入户)、CATV(公用天线电视)、BS(广播卫星)等。在各种协议如TCP/IP(传输控制协议/网际协议)中的任何一种下完成数据通信。

ROM66为例如存储器如EP-ROM(可擦除可编程只读存储器)且已在其中存储用于通过控制器68控制的操作的程序。存储在ROM66中的程序在控制器68的控制下装入RAM67。RAM67储存通过控制器68从ROM66读取的程序和打印机1的各种状态。

控制器68根据从输入/输出终端65供给的打印数据、从头盒3供给的油墨2的残余量的数据等控制每个组件。控制器68从ROM66读取根据供给的控制信号控制每个打印机组件的处理程序并将其存储在RAM67中。其控制打印机组件且根据处理程序进行各种操作。

值得注意的是，虽然在如上构成的控制电路61中，ROM66存储处理程序，但存储处理程序的介质不限于ROM66而可为选自各种记录介质如光盘、磁盘、磁光盘、IC卡等的任何一种。在后者的情况下，使控制电路61适应于直接或通过信息处理器69与用于记录介质的驱动装置连接，且从记录介质中读出处理程序。

下面将参考图13所示的流程图说明在如上构成的打印机1中在打印中进行的操作。应当注意，这种打印操作是根据存储在存储装置如ROM66中的处理程序，通过包括在控制器68中的CPU(中央处理器)(未示出)的计算实现的。

首先，使用者操作提供在打印机主体4上的控制面板等以输入用于指示打印机1进行打印操作的命令。

接下来，控制器68在步骤S1中判断用于预定颜色的油墨盒11是否设置在各自的接受器22中。当用于预定颜色的油墨盒11适当的设置在所有各自的接受器22中时，控制器68进行到步骤S2。如果油墨盒11未适当的设置在各自的接受器22中时，控制器68进行其中抑制打印机1进行任何打印操作的步骤S7。在步骤S2中，控制器68判断在油墨盒11中的油墨2的量是否小于预定量，即，油墨盒11是否处于无-油墨状态。当已经确定油墨盒11不含油墨2时，控制器129控制警报装置64对无-油墨状态报警并进行其中抑制任何打印操作的步骤S7。相反的，当油墨盒11含有比预定量大的油墨2的量时，即，当其填充有足够量的油墨2时，控制器68将进行其中让打印机1进行打印操作的步骤S3。

对于通过迅速喷射油墨2进行的打印，控制器68在步骤S4中通过打印机驱动装置62驱动机构53和54以将记录纸P传送到可完成打印的位置。更具体的说，控制器68驱动包括在头罩操作机构53中的驱动电动机以将头罩28相对于头盒3向纸盒55a移动，从而暴露油墨-喷射头27的喷嘴45a，如图14所示。

然后，控制器68使包括在纸供给/排出机构54中的驱动电动机运转以供给记录纸P。更具体的说，控制器68控制纸供给/排出机构54以使送纸辊71从纸盒55a取出一张记录纸P，且一对在相同方向旋转的分离辊(separation roller)72a和72b将从纸盒55a中取出的记录纸P传送到逆转辊73，该逆转辊73将反转记录纸P的传送方向并将记录纸P传送到传送带74，且保持装置75将保持已传送到传送带74的记录纸P在预定的位置，从而给记录纸P定位，以液滴喷射油墨2到其上。

接下来在步骤S5中，控制器68通过喷射控制器63控制油墨-喷射头27，以预定间隔向头尖端43的电阻加热器48供给脉冲电流，并以预定间隔从每个喷嘴45a向已传送到打印位置的记录纸P喷射油墨滴i以在记录纸P上形成由油墨点形成的图像和字符。

此时，在油墨-喷射头27中，由于在油墨沟道42、油墨室47等中的油墨2包含当油墨2的pH在4-6的范围内时带有正的ζ电势的疏水胶体，即使当由硅晶片形成的并限定油墨沟道42和油墨室47的电路板44(更具体的说为电路板44的侧边44a)暴露于油墨2时，也防止硅、硅化合物等从电路板44中洗提进入油墨2。

因此，在油墨-喷射头27中，由于防止硅、硅化合物等从电路板44中洗提进入油墨2，可防止不-喷射和劣化的喷射性能，该不-喷射和劣化的喷射性能归因于例如通过硅、硅化合物等在油墨2中洗提并在电阻加热器48上沉积导致的“cogation”，以及归因于通过硅、硅化合物等在油墨沟道42和喷嘴45a中沉积导致的油墨沟道42和喷嘴45a的堵塞。

从而，油墨滴i将适当地喷射到通过纸供给/排出机构54移动的记录纸P上以形成对应于打印数据的具有高质量的字符和图像。然后，在步骤S6中，通过纸供给/排出机构54，将打印的记录纸P通过纸出口56送出。

在以上说明和描述的打印机1中，由于油墨2包含当油墨2的pH在4-6的范围内时带有正的ζ电势的疏水胶体，即使例如当由含硅材料如硅晶片制成的电路板44暴露于油墨2时，也可防止硅、硅化合物等从电路板44中洗提进入油墨2。

因此，在打印机1中，由于防止硅、硅化合物等从电路板44中洗提进入油墨2，可防止不-喷射和劣化的喷射性能，该不-喷射和劣化的喷射性能归因于例如通过硅、硅化合物等在油墨2中洗提并在电阻加热器48上沉积导致的“cogation”，以及归因于通过硅、硅化合物等在油墨沟道42和喷嘴45a中沉积导致的油墨沟道42和喷嘴45a的堵塞。

因此，由于油墨滴i适当从喷嘴45a喷射，且防止在电阻加热器48上的“cogation”和喷嘴45a的堵塞，打印机1可进行高质量的打印。

而且，在该打印机1中，由于即使电路板44长期暴露于油墨2中，也防止硅等从电路板44的洗提，油墨-喷射头27等将不会由于电路板44的溶解和喷嘴45a的堵塞而在短时间内被破坏或不能工作，这导致打印机1的更长的使用寿命。

在上述中，已通过实例说明和解释了打印机1，在该打印机1中头盒3可拆卸地设置在打印机主体4中且油墨盒11可拆卸地设置在头盒3中。但是，本发明还可应用于其中打印机主体4和头盒3彼此集成的打印机。

虽然已通过实例，通过其对打印机的应用，说明和描述了本发明，但其不限于该实施方式，而可广泛的用于具有其中流体流过含硅材料暴露于其中的沟道的部分的设备和喷射液体的任何其他液体喷射设备。例如，本发明可应用于传真机、复印机、喷射液体和DNA碎片的混合物的DNA碎片喷射设备(如在日本专利申请公开No.2002-253200中)、喷射包含用于在印刷线路板上形成布线图的导电颗粒的液体的液体喷射装置等。

在上述中，已描述了油墨-喷射头27，其中通过用于喷射的一个电阻加热器48加热油墨2。但是，其不限于这种类型而可为包括多个压力产生元件的类型，其中向该多个压力产生元件供给不同的能量或在不同的时间点供给能量，从而控制喷射方向。

上述的打印机1使用电热转换体系，其中油墨2在被一个电阻加热器48加热的同时以液滴喷射。但是，本发明不限于这种体系而可采用机电转换体系，其中例如通过机电转换元件如压电元件机电地从喷嘴45a喷射油墨2(如在1980年的日本专利申请公开No.65559、1987年的日本专利申请公开No.160243和1990年的日本专利申请公开No.270561中)。

已通过实例，通过行式打印机，说明和解释了本发明。但是，本发明不限于这种行式打印机而可应用于例如串型液体喷射设备，其中油墨头在通常垂直于记录纸P的移动方向的方向上移动。

实施例：

下面将描述根据本发明实际制备的作为记录液体的油墨的样品。

(样品1)

作为根据本发明的记录液体的样品1，制备黄色油墨。为了制备黄色油墨，将3重量份C.I.直接黄132作为颜料(其为油墨的着色剂)、76.7重量份水作为溶剂、10重量份2-吡咯烷酮作为其他溶剂、10重量份甘油、0.3重量份乙炔二醇(由Air Products生产的SURFYNOL 465)作为表面活性剂和适当量的三乙醇胺作为pH调节剂混合在一起且调节离子前项(ion antecedent)。然后，向混合物中加入适当量的氧化铝，从而包含10ppm(以油墨的全部体积计)氧化铝(Al₂O₃)作为疏水胶体，从而制备在碱度中pH为7的中性黄色油墨。

(样品2)

作为样品2，与样品1类似地制备黄色油墨，除了加入适当量的氧化铝，从而包含100ppm(以油墨的全部体积计)氧化铝以外。

(样品3)

作为样品3，与样品1类似地制备黄色油墨，除了加入适当量的氧化铝，从而包含1000ppm(以油墨的全部体积计)氧化铝以外。

(样品4)

作为根据本发明的记录液体的样品4，制备青色油墨。为了制备青色油墨，将3重量份C.I.直接蓝199作为颜料(其为油墨的着色剂)、76.7重量份水作为溶剂、10重量份2-吡咯烷酮作为其他溶剂、10重量份甘油、0.3重量份乙炔二醇(由Air Products生产的SURFYNOL 465)作为表面活性剂和适当量的三乙醇胺作为pH调节剂混合在一起且调节离子前项。然后，向混合物中加入适当量的氧化铝，从而包含10ppm(以油墨的全部体积计)氧化铝(Al₂O₃)作为疏水胶体，从而制备在碱度中pH为9的弱碱性青色油墨。

(样品5)

作为样品5，与样品4类似地制备青色油墨，除了加入适当量的氧化铝，从而包含100ppm(以油墨的全部体积计)氧化铝以外。

(样品6)

作为样品6，与样品4类似地制备青色油墨，除了加入适当量的氧化铝，从而包含1000ppm(以油墨的全部体积计)氧化铝以外。

(样品7)

作为样品7，与样品1类似地制备黄色油墨，除了加入适当量的硫酸钡(BaSO₄)作为疏水胶体，从而包含3ppm(以油墨的全部体积计)硫酸钡以外。

(样品8)

作为样品8，与样品4类似地制备青色油墨，除了加入适当量的硫酸钡作为疏水胶体，从而包含3ppm(以油墨的全部体积计)硫酸钡以外。

(样品9)

作为样品9，与样品1类似地制备黄色油墨，除了加入适当量的氧化铈(CeO)作为疏水胶体，从而包含10ppm(以油墨的全部体积计)氧化铈以外。

(样品10)

作为样品10，与样品4类似地制备青色油墨，除了加入适当量的氧化铈作为疏水胶体，从而包含10ppm(以油墨的全部体积计)氧化铈以外。

(样品11)

作为样品11，与样品1类似地制备黄色油墨，除了不加入疏水胶体以外。

(样品12)

作为样品12，与样品11类似地制备黄色油墨，除了调节作为pH调节剂的三乙醇胺的加入量以提供在碱度中pH为9的弱碱性油墨以外。

(样品13)

作为样品13，与样品4类似地制备青色油墨，除了不加入疏水胶体以外。

(样品14)

作为样品14，与样品13类似地制备青色油墨，除了调节作为pH调节剂的三乙醇胺的加入量以提供在碱度中pH为7的中性油墨以外。

(样品15)

作为样品15，与样品1类似地制备黄色油墨，除了加入适当量的二氧化硅(SiO₂)作为疏水胶体，从而包含10ppm(以油墨的全部体积计)二氧化硅以外。

(样品16)

作为样品16，与样品15类似地制备黄色油墨，除了调节作为pH调节剂的三乙醇胺的加入量以提供在碱度中pH为9的弱碱性油墨以外。

(样品17)

作为样品17，与样品1类似地制备黄色油墨，除了加入适当量的氧化铝，从而包含1ppm(以油墨的全部体积计)氧化铝以外。

接下来，为了测试上述油墨样品，使用其中可设置包括多个头尖端和一个电阻加热器(电阻100Ω)的头盒的喷墨打印机，其中每个该头尖端具有24个直径20μm的喷嘴，且该电阻加热器由Ta制成且长和宽都为20μm、厚度为0.2μm。将分别填充有油墨样品的油墨盒放在头盒中。驱动油墨-喷射头，以从头尖端的喷嘴喷射油墨，测试油墨喷射的连续性，检查含硅材料是否沉积在油墨沟道等中并检查在打印机保持不使用6个月后油墨是否不能从任何喷嘴喷射。

值得注意的是，形成油墨沟道以使在头尖端中的电路板的10cm²面积的、未表面处理的侧边暴露于1ml流过油墨沟道的油墨中。而且，通过对油墨-喷射头以脉冲宽度1.5微秒且频率10kHz的脉冲电流施加0.8W的功率驱动油墨-喷射头。更特别的，驱动油墨-喷射头以每秒约10000次尝试喷射的速率从一个喷嘴喷射油墨滴。

表1展示了对每个油墨样品进行的喷射连续性测试的结果和检查含硅材料沉积和不-喷射喷嘴的结果。

                                        表1

  样  品             疏水胶体  油墨  pH  喷射连续性  含硅材  料的沉   积  不-喷  射喷   嘴  材料  含量  (ppm)  当油墨pH为  4-6时的ζ   电势  1  Al₂O₃  10  正  7  ○  ○  ○  2  Al₂O₃  100  正  7  ○  ○  ○  3  Al₂O₃  1000  正  7  ○  ○  ○  4  Al₂O₃  10  正  9  ○  ○  ○  5  Al₂O₃  100  正  9  ○  ○  ○  6  Al₂O₃  1000  正  9  ○  ○  ○  7  BaSO₄  3  正  7  ○  ○  ○  8  BaSO₄  3  正  9  ○  ○  ○  9  CeO  10  正  7  ○  ○  ○  10  CeO  10  正  9  ○  ○  ○  11  -  -  -  7  ×/10000000   次尝试  ×  ×  12  -  -  -  9  ×/1000000次   尝试  ×  ×  13  -  -  -  9  ×/1000000次   尝试  ×  ×  14  -  -  -  7  ×/10000000   次尝试  ×  ×  15  SiO₂  10  负  7  ×/20000000   次尝试  ×  ×  16  SiO₂  10  负  9  ×/10000000   次尝试  ×  ×  17  Al₂O₃  1  正  7  ×/100000000   次尝试  ○  ○

注意在表1中，“○”表示以上述速率喷射，以在60℃下在每个头盒中储存一周的油墨，实现连续200,000,000或更多次尝试的成功喷射，且“×”表示在实现连续200,000,000次尝试的成功喷射前出现没有喷射或失败的喷射并还表明在出现没有喷射或失败的喷射前已进行的尝试喷射的数量。为了检查含硅材料的沉积，在60℃下每个头盒中储存油墨6个月后，在视觉上检查连接器中的过滤器、油墨沟道、油墨室等中的任何这种沉积。在表1中，“○”表示没有含硅材料的沉积且“×”表示含硅材料的沉积。为了检查不-喷射喷嘴，在60℃下每个头盒中储存油墨6个月后，以上述速率喷射油墨滴。在表1中，“○”表示油墨滴从所有喷嘴成功地喷射，且“×”表示油墨没有从任何一个喷嘴成功地喷射。

表1中的测试结果说明包含含量为3-1000ppm的疏水胶体的样品1-10在喷射连续性、含硅材料的沉积和不-喷射喷嘴的所有方面均优于不包含疏水胶体的样品11-14，其中当油墨pH在4-6的范围内时，该疏水胶体带有正的ζ电势。

在不包含疏水胶体的样品11-14中，在其长期使用或储存后含硅材料在油墨中沉积，导致在电阻加热器上的“cogation”和喷嘴的堵塞。因此，将导致油墨的不-喷射且喷射性能将劣化。

但是，在样品1-10中，由于当油墨pH在4-6范围内时作为疏水胶体的氧化铝、氧化铈或硫酸钡带有正的ζ电势，当硅等开始从暴露于中性或弱碱性油墨的电路板的侧边中洗提后在电路板周围油墨变为酸性时，疏水胶体带有正的ζ电势并附着到电路板的侧边以防止硅或硅化合物从电路板中洗提。

因此，即使在已长期使用或储存样品1-10后，没有硅等从电路中洗提且从而可防止洗提的硅或硅化合物被作为含硅材料在电阻加热器上沉积的任何“cogation”。而且，可防止从电路板洗提的硅等作为含硅材料沉积在油墨沟道等中并从而防止由这种沉积导致的任何堵塞。因此，样品1-10可防止油墨的不-喷射和喷射性能的劣化。

还从表1可知，包含氧化铝、氧化铈或硫酸钡作为疏水胶体的样品1-10在喷射连续性、含硅材料的沉积和油墨的不-喷射的所有方面均优于包含二氧化硅作为疏水胶体的样品15和16。

从图4所示特性曲线可看出，由于在当油墨pH在4-6的范围内时，即使当硅等开始从暴露于中性或弱碱性油墨的电路板的侧边中洗提后在电路板周围油墨变为酸性时，样品15和16中的二氧化硅不带有任何正的ζ电势，二氧化硅将不附着到电路板的带负电的侧边，而硅等将继续从电路板的侧边中洗提，导致在电阻加热器上的“cogation”和喷嘴的堵塞。从而，将导致油墨的不-喷射且喷射性能将劣化。

但是，从图4所示特性曲线可看出，在样品1-10中，当硅等开始从暴露于例如中性或弱碱性油墨的电路板的侧边中洗提后在电路板周围油墨变为酸性时，在样品1-10中作为疏水胶体的氧化铝、氧化铈或硫酸钡被适当地带有正的ζ电势。所以疏水胶体适当地附着到电路板的带负电的侧边以适当地防止硅或硅化合物从电路板中洗提。因此，对于样品1-10，可防止油墨的不-喷射和喷射性能的劣化。

从表1所示测试结果可看出，样品1-10在喷射连续性方面优于包含1ppm作为疏水胶体的氧化铝的样品17。

对于样品17，由于作为疏水胶体的氧化铝的量(1ppm)太小，当硅等开始从暴露于例如中性或弱碱性油墨的电路板的侧边中洗提后在电路板周围油墨变为酸性时，氧化铝以少量附着到电路板的带负电的侧边。随着连续约100,000,000次尝试喷射该样品17，将出现在电阻加热器上的“cogation”和喷嘴的堵塞，导致油墨的不-喷射。

由于样品1-10包含10-1000ppm的当油墨pH在4-6范围内时带有正的ζ电势的疏水胶体且该疏水胶体的量是适当的，当硅等开始从电路板的侧边中洗提后在电路板周围油墨变为酸性时，疏水胶体将适当地附着到电路板的带负电的侧边以防止在电阻加热器上的“cogation”和喷嘴的堵塞，以使油墨滴可连续喷射超过200,000,000次。

从以上描述可知，向制备的油墨中加入10-1000ppm的氧化铝、氧化铈或硫酸钡作为当油墨pH在4-6范围内时带有正的ζ电势的疏水胶体，可防止硅或硅化合物从电路板中洗提进入油墨。即，这种疏水胶体的加入对于制备优异的油墨是非常重要的，该油墨可连续喷射超过200,000,000次且即使在油墨长期使用或储存后也不会导致喷嘴、油墨沟道等被任何含硅材料堵塞。

在上述中，已参考附图，通过作为实施例的其特定优选实施方式，详细描述了本发明。但是，本领域的普通技术人员应当理解，本发明不限于这些实施方式，本发明可以各种方式进行改进、可选择地进行构造或以各种其他形式进行实施，而不脱离附加权利要求说明和限定的其范围和精神。

工业适用性

如上所述，根据本发明，流过含硅材料暴露在其中的沟道的液体具有加入其中的疏水胶体，当液体pH在至少大于4且小于6的范围内时该疏水胶体带有正的ζ电势。由于疏水胶体防止硅或硅化合物从含硅材料中洗提进入液体，可防止任何洗提进入液体的硅或硅化合物沉积堵塞沟道等。

而且，在液体为记录液体的情况下，由于可防止硅或硅化合物洗提进入液体且从而防止在液体、沟道、液体室等中沉积堵塞沟道和喷嘴，因此可防止记录液体的不-喷射和喷射性能的劣化，该劣化将使由记录液体形成的图像质量劣化。