JP2894568B2 - インクジェット用インク - Google Patents

インクジェット用インク

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JP2894568B2 JP5395690A JP5395690A JP2894568B2 JP 2894568 B2 JP2894568 B2 JP 2894568B2 JP 5395690 A JP5395690 A JP 5395690A JP 5395690 A JP5395690 A JP 5395690A JP 2894568 B2 JP2894568 B2 JP 2894568B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、インクジェット用インクに関し、更に詳し
くはインクジェット用に特別に調整された塗工紙は勿
論、一般にオフィスや家庭で使用されているコピー用
紙、レポート用紙、ノート、便箋、ボンド紙、連続伝票
用紙等の非塗工紙、所謂普通紙に対しても高精細且つ高
画質記録が可能な高速定着タイプのインクジェット用イ
ンクに関する。
(従来の技術) 従来からインクジェット用インクについては、実に様
々な組成のものが報告されている。中でも近年はオフィ
スで一般に使用されているコピー用紙、レポート用紙、
ノート、便箋、ボンド紙、連続伝票用紙等の普通紙に対
しても高速定着し且つ良好な品位の記録を行うことが出
来る様に、インクの組成及び物性等の多様な面から詳細
な研究開発が為されている。
例えば、一般にインク中には乾燥防止、目詰り防止等
の目的でグリコール等の高沸点有機溶剤が含有されてい
るが、この様なインクを用いてサイズ度の高い普通紙に
記録を行った場合には、紙内部へインクが浸透しにく
く、且つ記録部の乾燥性が悪い為、記録物を手で触れる
とインクが手についたり、文字が擦れて汚れたりする等
の定着性の問題があった。
これに対して、紙内部へのインクの浸透性を高める為
に、特開昭55-29546号公報にはインク中に多量の界面活
性剤を添加する方法が提案されている。しかし、この場
合には紙の種類によっては滲みが非常に多く発生した
り、インクをインクジェット用ヘッドに充填した場合
に、ヘッドの構造条件によってはインクがオリフィス面
より後退して吐出が行われなかったり、逆にオリフィス
面全体が濡れてインクが吐出しない等のトラブルが見ら
れた。
更に、特開昭56-57862号公報にはインクのpHを強アル
カリ性にする方法が提案されているが、この場合はイン
クに手を触れた場合に危険であり、又、ある種のサイズ
剤を用いた紙、例えば、中性紙等に対しては滲み、乾燥
性の点で共に良好でない場合がある等の欠点がある。
上記以外にも種々の改良が試みられているが、前記の
滲みと乾燥性及びインクの安全性の問題、更には目詰り
性の問題を全て十分に解決するというインクは、今迄の
ところ知られていないのが現状である。
(発明が解決しようとする問題点) そこで本発明の目的は、オフィス等で一般に使用され
ているコピー用紙、レポート用紙、ノート、便箋、ボン
ド紙、連続伝票用紙等の非塗工紙、所謂普通紙に記録し
た場合のインクの滲み及び記録物の遅乾性の問題を格段
に解決し、印字品位に優れたインクジェット用インクを
提供することにある。
又、本発明の別の目的はオフィスや家庭における使用
においても安全性の高いインクジェット用インクを提供
することにある。
更に本発明の他の目的は、インクジェット用ヘッドの
ノズルにおける目詰りを起こしにくい、信頼性にも優れ
たインクを提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 上記目的は以下の本発明によって達成される。
即ち、本発明は、色素と液媒体とを含む組成物であっ
て、前記液媒体中に60重量%以上の水及び0.2〜30重量
%の炭素数7〜10のアルキレングルコールを含有するこ
とを特徴とするインクジェット用インクである。
(作用) 本発明者等は、普通紙上におけるインクの滲み、乾燥
性及び浸透性を改善し、更にインクジェット用ヘッドの
ノズルにおける目詰りを起こしにくい信頼性の優れたイ
ンク組成について鋭意検討の結果、炭素数7〜10のアル
キレングリコールを含むインクが滲みと浸透性の点でバ
ランスのとれたものであり、更に目詰り防止性において
も信頼性の高い物質あることを見出し、本発明に至った
ものである。
即ち、本発明者等の研究によれば、普通紙上でのイン
クの滲み及び浸透性に関しては、通常のインクに使用さ
れている様な界面活性剤を用いた場合には、紙の種類に
よって良好な場合とそうでない場合が混在し、安定した
記録が得られにくい。これに対して、本発明で使用する
炭素数7〜10のアルキレングリコールを用いた場合に
は、紙の種類による良否の差が少ない安定した記録が得
られるという極めて良好な結果を得ることが出来る。
この理由としては、インクの滲みと浸透性は主として
インク液滴と紙との界面での濡れの現象によって大きく
支配されているが、界面活性剤を用いた場合には、紙に
付着したインク液滴の表面部分と内部部分で濡れに対す
る性質が異なってしまう為良好な結果が得られないのに
対し、本発明のインクの場合、その様なことが生じにく
いこと、更には、本発明のインクは、紙の表面又は内部
に添加されるサイズ剤とインクとの親和性が、普通紙に
対応し得るインクジェット用インクとして、絶妙なバラ
ンス関係にある為と思われる。
(好ましい実施態様) 次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更に詳しく説
明する。
本発明で使用し主として本発明を特徴づける化合物
は、炭素数7〜10のアルキレングリコールであり、いず
れも従来公知の方法で得られるものである。上記化合物
の好ましい具体例は以下の通りであるが、本発明はこれ
らの具体例に限定されるものではない。
以上の具体例は、本発明者等が鋭意検討の結果特に好
適なものとして選択したものであり、なかでも炭素数が
7〜10のものがより好適である。
以上の如きアルキレングリコールは単独でも混合物と
しても使用出来、これらのインクへの添加量は、使用す
る色素や併用する他の液媒体成分等によっても異なる
が、インク中で0.2〜30重量%を占める割合である。
本発明のインクジェット用インクは、色素と共に上記
の如きアルキレングリコールを含有することを特徴とす
るが、その他従来公知のインクに使用されている水及び
一般的な有機溶剤も併用出来、例えば、有機溶剤として
は、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピ
ルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルア
ルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアル
コール、イソブチルアルコール、n−ペンタノール等の
炭素数1〜5のアルキルアルコール類;ジメチルホルム
アミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;アセト
ン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコー
ル類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル
類;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、
トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、
ホリプロピレングリコール等のオキシエチレン又はオキ
シプロピレン付加重合体;エチレングリコール、プロピ
レングリコール、トリメチレングリコール、ブチレング
リコール、1,2,6−ヘキサンアルキレングリコール、ヘ
キシレングリコール等のアルキレン基が2〜6個の炭素
原子を含むアルキレングリコール類;チオジグリコー
ル;グリセリン;エチレングリコールモノメチル(又は
エチル)エーテル、ジエチレングリコールモノメチル
(又はエチル)エーテル、トリエチレングリコールモノ
メチル(又はエチル)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;トリエチレングリコールジメチ
ル(又はエチル)エーテル、テトラエチレングリコール
ジメチル(又はエチル)エーテル等の多価アルコールの
低級ジアルキルエーテル類;スルホラン、N−メチル−
2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノ
ン等が挙げられる。
上記水溶性有機溶剤の含有量は、一般にはインクの全
重量に対して重量%で2%〜50%、好ましくは2%〜30
%の範囲である。
上記の如き媒体は単独でも混合物としても使用出来る
が、最も好ましい液媒体組成は、水と1種以上の有機溶
媒からなり、該溶剤が少なくとも1種以上の水溶性高沸
点有機溶剤、例えば、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、グリセリン等の多価アルコールを含有
するものである。
本発明のインクを攻勢する色素としては、直接染料、
酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応染料、分散染
料、建染染料、可溶性建築染料、反応分散染料、油性染
料、多種顔料が挙げられるが、中でも水溶性の染料はイ
ンクの性能上特に好ましいものである。
これら色素の含有量は液媒体成分の種類、インクに要
求される特性等に依存して決定されるが、一般的にはイ
ンク全量中で重量%で約0.2〜20%、好ましくは0.5〜10
%、より好ましくは1〜5%を占める割合である。
本発明のインクの主成分は上記の通りであるが、その
他各種の分散剤、界面活性剤、粘度調整剤、表面張力調
整剤、蛍光増白剤等を本発明の目的の達成を妨げない範
囲において必要に応じて添加することが出来る。
例えば、ポリビニルアルコール、セルロース類、水溶
性樹脂等の粘度調整剤;カチオン、アニオン或いはノニ
オン系の各種界面活性剤、ジエタノールアミン、トリエ
タノールアミン等の表面張力調整剤;緩衝液によるpH調
整剤;防カビ剤等を挙げることが出来る。
又、インクを帯電するタイプのインクジェット記録方
法に使用されるインクを調合する為には、塩化リチウ
ム、塩化アンモニウム、塩化ナトリウム等の無機塩類等
の比抵抗調整剤が添加される。
尚、本発明のインクは、熱エネルギーによるインクの
発泡現象によりインクを吐出させるタイプのインクジェ
ット記録方法に適用する場合に特に好適であり、吐出が
極めて安定となり、サテライトドットの発生等が生じな
いという特徴がある。但しこの場合には、熱的な物性値
(例えば、比熱、熱膨張係数、熱伝導率等)を調整する
場合もある。
更に、本発明のインクは普通紙等に記録した場合のイ
ンクの滲み及び記録物の乾燥性、浸透性の問題を解決す
ると同時に、インクジェット用ヘッドに対するマッチン
グを良好にする面から、インク自体の物性として25℃に
おける表面張力が30〜68dyne/cm、粘度が15cP以下、好
ましくは10cP以下、より好ましくは5cP以下に調整され
ることが望ましい。
従って、上記物性にインクを調整し、普通紙における
問題をより十分に解決するためには、特に水を特定量含
有させることが必要であり、本発明においては、液媒体
中に60重量%以上の水を含有させる。
(実施例) 次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。尚、文中、部及び%とあるのは特に断りのな
い限り重量基準である。
実施例1〜5 下記の成分を混合して5時間撹拌後、水酸化ナトリウ
ムの0.1%水溶液にてpHを7.5に調節し、更にポアサイズ
が0.22μmのメンブランフィルター(商品名 フロロポ
アフィルター、住友電工(株)製)にて加圧濾過し、本
発明のインクA〜Eを得た。
次に、得られたインクA〜Eを用いて、インクジェッ
ト記録装置として、発熱素子をインクの吐出エネルギー
源として利用したインクジェットプリンターBJ-130(商
品名:キヤノン(株)製)を使用し、市販のコピー用紙
及びボンド紙に記録を行い、得られた記録物の定着性、
髭状の滲みの発生率、プリント一時停止後の再プリント
時の目詰り性及び周波数応答性を評価した。この結果を
第1表に示す。
インクA C.I.ダイレクトイエロー86 2部 ジエチレングリコール 15部 化合物例1 5部 水 78部 インクB C.I.アシッドレッド35 2部 グリセリン 5部 化合物例13 8部 エチレングリコール 5部 水 80部 インクC C.I.フードブラック2 3部 トリエチレングリコール 10部 N−メチル−2−ピロリドン 2部 化合物例2 2部 水 83部 インクD C.I.ダイレクトブルー199 2.5部 ポリエチレングリコール(分子量300) 5部 ジエチレングリコール 10部 トリエチレングリコールモノメチルエーテル 2部 トリエタノールアミン 0.5部 化合物例6 5部 水 75部 インクE C.I.ダイレクトブラック154 2部 チオジグリコール 5部 ジエチレングリコール 8部 化合物例5 7部 水 78部 比較例1〜4 下記成分を夫々用いて、実施例1〜5と同様の方法
で、比較例1〜4のインクF〜Iを得て、実施例と同様
に各種評価を行った。その結果を第1示す。
インクF C.I.ダイレクトイエロー86 2部 ジエチレングリコール 20部 水 78部 インクG C.I.フードブラック2 3部 ジエチレングリコール 10部 トリエチレングリコール 10部 ノニオン系界面活性剤(商品名 ニッサンノニオンP22
3、日本油脂(株)製) 0.5部 水 76.5部 インクH C.I.アシッドレッド35 2部 グリセリン 13部 エチレングリコール 5部 水 80部 インクI C.I.フードブラック2 3部 トリエチレングリコール 10部 N−メチル−2−ピロリドン 2部 エタノール 1部 水 84部 *1定着性評価 市販のコピー用紙及びボンド紙に印字して10秒後及び
30秒後に印字部を濾紙(商品名:No.5C、東洋濾紙(株)
製)にて擦り、以下の様に評価した。
(25℃、60%RHの条件下にて評価) ◎…10秒でカスレ 無し ○…10秒でカスレ 小 △…30秒でカスレ 小 ×…30秒でカスレ 大 *2滲み発生率 滲みの発生率については、市販のコピー用紙及びボン
ド紙にプリンターで300ドットを不連続になる様に印字
した後、1時間以上放置し、その後顕微鏡で髭状の滲み
を発生したドットの数を数え、全ドット数に対する割合
を%で表示し下記の様に評価した。(25℃、60%RHの条
件下にて印字) ○…10%以下 △…11〜30% ×…31%以上 *3目詰り性 目詰り性とは、プリント一時停止後の再プリント時の
目詰り性をいい、プリンターに所定のインクを充填して
10分間連続して英数文字を印字した後、プリントを停止
し、キャップ等をしない状態で10分間放置した後、再び
英数文字を印字した場合の文字のカスレ、欠け等の不良
箇所の有無により評価した。
(25℃、60%RHの条件下にて印字) ○…一文字目から不良箇所無し △…一文字目の一部がカスレ又は欠ける ×…一文字目が全く印字出来ない *4周波数応答性 得られた印字物の印字状態、即ちカスレや白抜け状態
及びスプラッシュやヨレ等の着弾点不良状態を肉眼で観
察し、評価した。
◎…周波数に対するインクの追従状態は良好であり、ベ
タ印字キャラクタ印字共にカスレや白抜け、着弾点不良
がみられなかった。
○…周波数に対するインクの追従状態はほぼ良好であ
り、キャラクタ印字ではカスレや白抜け、着弾点不良が
みられないが、ベタ印字において僅かにカスレがみられ
る。
△…キャラクタ印字ではカスレや白抜けはみられないが
一部着弾点不良がみられる。又、ベタ印字ではカスレ、
白抜けがベタ印字全体の1/3程度みられる。
×…ベタ印字においてカスレ、白抜けが多く、又キャラ
クタ印字においてもカスレや着弾点不良がたくさんみら
れる。
(効果) 以上説明した様に本発明のインクによれば、一般にオ
フィス等で使用されるコピー用紙、レポート用紙、ノー
ト、便箋ボンド紙、連続伝票用紙等の普通紙に対しても
滲みがなく品位の優れた、且つ定着性の良好な記録が可
能となる。
又、本発明によれば、オフィスや家庭における使用に
おいても安全性の高いインクを得ることが出来る。
更に、本発明のインクによれば、インクジェット用ヘ
ッドのノズルにおける目詰りの発生しない信頼性の高い
記録を行うことが出来、特に熱エネルギーによるインク
の発泡現象によってインクを吐出させるタイプの記録に
おいては周波数に対する応答性が格段に良好となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小池 祥司 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−112672(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09D 11/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】色素と液媒体とを含む組成物であって、前
    記液媒体中に60重量%以上の水及び0.2〜30重量%の炭
    素数7〜10のアルキレングリコールを含有することを特
    徴とするインクジェット用インク。
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