JP3156355B2

JP3156355B2 - 記録液

Info

Publication number: JP3156355B2
Application number: JP7098192A
Authority: JP
Inventors: 美春吉田; 広子林; 章夫大渡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-03-27
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 2001-04-16
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: JPH05271589A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録液に関し、特にイン
クジェットプリンタ用記録液に関する。

【０００２】

【従来の技術】ピエゾ振動子による振動あるいは熱エネ
ルギーの作用などにより、記録ヘッドに設けられた微細
なノズルから液体を吐出させて記録を行なうインクジェ
ット記録方式では、各種染料を水または有機溶剤、ある
いはこれらの混合溶液に溶解させたものが記録液（イン
ク）として使用されることが知られているが、一般の万
年筆やボールペンの様な文具用インクに比べるとインク
ジェット用記録液は、多くの特性でより厳密な条件が要
求される。

【０００３】例えば、インクジェット用インクには粘
度、表面張力等の物性値が適当であること、溶解成分の
溶解安定性が高く、微細なノズルを目詰まりさせないこ
と、保存に際しての安定性、記録画像の鮮明さ（高画像
品位）、被記録剤への定着速さ（速乾性）、記録画像の
耐光性、耐水性等の性質、さらに臭気及び消防上の危険
性等においての安全性などが要求されている。

【０００４】そこで、水溶性染料を用いた水性インクを
使用することにより、インクに対する上記の基本的要求
の多くが満足されている。

【０００５】しかし、インクジェットプリンタのさらな
る高性能化において、高速化にはインクの速乾性が重要
となるが、未だ満足できるレベルに達していない。すな
わち、速乾性を高めようとすると記録画像ににじみが生
じ、鮮明さに欠けてしまい、画像品位を高めようとする
と速乾性が劣化し、高画像品位と速乾性の両立ができな
いという問題がある。

【０００６】そこで従来より、アルカリ金属の水酸化物
の添加（特開昭５６ー５７８６２）、界面活性剤の添加
（特開昭５６ー５８７１、特開昭６３ー１３９９６
４）、その他添加剤（特開昭６３ー２５６６６８）など
による速乾性の改良が検討されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】インクジェット記録方
式における記録媒体としては、ＰＰＣ用紙、フォーム紙
等の紙が一般的であり、これらの紙には製紙工程で「サ
イズ」と称される処理がなされ、その処理時に用いられ
る薬品の性質により、酸性紙と中性紙に大別される。し
かし、特開昭５６ー５７８６２にあるアルカリ金属の水
酸化物を添加したインクは、酸性紙に対しては強アルカ
リ性によりインク付着と同時に酸性サイズ剤を溶かし、
浸透するので滲むことなく速乾性が得られるが、中性紙
に対してはその作用は得られず、インクの乾燥が遅いと
いう課題があった。

【０００８】また、特開昭５６ー５８７１や特開昭６３
ー１３９９６４にある界面活性剤を添加したインクはイ
ンクの表面張力を低下させることにより、記録媒体との
接触角を低くしてインクの浸透を容易にし速乾性を得て
いる。しかし、表面張力が低いためにインクの吐出が不
安定であったり、記録媒体上で広がるため画像の輪郭が
ぼやけてしまったり、保存安定性に劣るというような課
題があった。その他の添加剤についても、高画像品位で
速乾性を得ることは難しいし、保存安定性の面において
も課題があった。

【０００９】本発明は、前記課題を解決するためのもの
であり、その目的とするところは、高画像品位で速乾性
に優れ、かつ保存安定性が良好な記録液を提供するとこ
ろにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】インクジェット記録方式
に使用される記録液は基本的に染料とその溶媒とから組
成されるものであるので、記録液の特性は染料固有の性
質に左右されるところが大きい。したがって、記録液が
上記特性を具備するように染料を選択することは、前記
課題を解決する上で極めて重要な手段であると考え、本
発明者らは、様々な染料について検討した。

【００１１】その結果、以下の本発明によって、目的を
達成できるという結論に達した。

【００１２】すなわち、本発明の記録液は下記一般式Ａ

【００１３】

【化２】

【００１４】〈一般式Ａ〉〔但し、構造式中のＲ₁，Ｒ₂，ＭはＲ₁：−ＯＨ，−ＮＨ₂，−Ｃ₆Ｈ₅，＞Ｃ＝Ｏ，−Ｏ−の
少なくとも１つを含むＣ₁〜Ｃ₁₀のアルキル基Ｒ₂：Ｈ，あるいは−ＯＨ，−ＮＨ₂，−Ｃ₆Ｈ₅，＞Ｃ＝Ｏ，−Ｏ−の少なくとも１つを含むＣ₁〜Ｃ₁₀の
アルキル基Ｍ：Ｈ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，アンモニウム，有機アミンを示し、それぞれその中から選ばれるいずれか一つを表
わす。〕で表わされる水溶性染料を含有することを特徴
とするものである。

【００１５】一般式Ａで示される水溶性染料は、染料自
体に紙への浸透性があるため、記録液中にこの染料が含
まれることによって、記録液が紙に付着した時、速やか
な浸透をするため速乾性が良好になる。

【００１６】本発明の記録液に含有される前記一般式Ａ
の化合物として、具体的には、下記に示されるような化
学構造の染料があげられる。

【００１７】

【化３】

【００１８】

【化４】

【００１９】

【化５】

【００２０】

【化６】

【００２１】

【化７】

【００２２】

【化８】

【００２３】

【化９】

【００２４】

【化１０】

【００２５】

【化１１】

【００２６】

【化１２】

【００２７】

【化１３】

【００２８】

【化１４】

【００２９】

【化１５】

【００３０】

【化１６】

【００３１】

【化１７】

【００３２】

【化１８】

【００３３】

【化１９】

【００３４】

【化２０】

【００３５】

【化２１】

【００３６】

【化２２】

【００３７】

【化２３】

【００３８】

【化２４】

【００３９】

【化２５】

【００４０】

【化２６】

【００４１】

【化２７】

【００４２】

【化２８】

【００４３】

【化２９】

【００４４】

【化３０】

【００４５】

【化３１】

【００４６】

【化３２】

【００４７】

【化３３】

【００４８】

【化３４】

【００４９】

【化３５】

【００５０】なお、本発明の記録液に含まれる染料は、
上記の如き染料に限定されることはなく、本発明の一般
式で表わされる化合物ならば如何なるタイプのものでも
よい。

【００５１】また、これらの染料は単独で用いてもよい
し、２種類以上の染料を混合して用いてもよく、その含
有量は０．１〜１０ｗｔ％、好ましくは１〜５ｗｔ％の
範囲がよい。これより少ないと記録画像において充分な
濃度が得られず、記録画像の鮮明さに欠け、これより多
いと染料の溶解安定性、ノズルの目詰まり等に影響がで
る。

【００５２】また、本発明の記録液には、エタノール、
１ープロパノール、２ープロパノール及びこれらの混合
物から選ばれる少なくとも１種を０．０５〜８ｗｔ％、
好ましくは２〜６ｗｔ％含むことで、さらに良好な速乾
性を得ることができる。これより少ないと速乾性の効果
が充分でなく、これより多いと画像品位の低下をまね
く。

【００５３】さらに本発明の記録液には、エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、１，３ープロパンジオー
ル、ポリエチレングリコール、グリセリン等の多価アル
コール類；エチレングリコールモノメチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレン
グリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールのエ
ーテル類；ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジエ
タノールアミン、トリエタノールアミン、１，３ージメ
チルー２ーイミダゾリジノン、２ーピロリドン、Ｎ−メ
チルー２ーピロリドン等の含窒素化合物；チオジグリコ
ール、ジメチルスルフォキシド等の含硫黄化合物等が含
まれていてもよく、必要に応じて、ポリマーや樹脂、界
面活性剤、ｐＨ調整剤、防カビ剤、紫外線吸収剤等の添
加剤が含まれていてもよい。

【００５４】

【実施例】以下に、本発明の実施例及び比較例の記録液
の具体的な組成をあげて説明する。なお、文中％とある
のは重量基準である。

【００５５】実施例１化３の染料４％グリセリン１０％エタノール６％水８０％上記の各成分を充分混合溶解し、孔径０．８μのメンブ
ランフィルターで加圧濾過したのち、真空ポンプを用い
て脱気処理をし記録液として調整した。以下、同様な方
法で各記録液を得た。

【００５６】実施例２化６の染料３％ジエチレングリコール２０％２ープロパノール３．５％水７３．５％実施例３化７の染料３％グリセリン１０％チオジグリコール７％１ープロパノール４％水７６％実施例４化９の染料２％１，３ージメチルー２ーイミダゾリジノン５％グリセリン５％１ープロパノール８％水８０％実施例５化１２の染料４％グリセリン５％２ーピロリドン５％エタノール６％水８０％実施例６化１４の染料３％ジエチレングリコール１０％トリエタノールアミン１％２ープロパノール２％水７４％実施例７化５の染料２．５％化２１の染料２．５％グリセリン１０％２ーピロリドン５％エタノール５％水７５％実施例８化４の染料１％化１９の染料１％化２３の染料１％１，３−プロパンジオール１０％Ｎ−メチルー２ーピロリドン３％エタノール４％水８０％実施例９化２５の染料２％ジエチレングリコール１０％ポリエチレングリコール＃２００１０％エタノール１％サーフィノール４４０（日信化学（株））１％水７６％実施例１０化１４の染料３％グリセリン５％ αーシクロデキストリン３％１ープロパノール４％水８５％実施例１１化６の染料３％ジエチレングリコール２０％水７７％実施例１２化６の染料３％ジエチレングリコール２０％エタノール９％水６８％実施例１３化２９の染料４％グリセリン１０％エタノール６％水８０％実施例１４化３３の染料４％グリセリン１０％エタノール６％水８０％実施例１５化３５の染料４％グリセリン１０％エタノール６％水８０％次に下記に示す染料を用いて、比較例１〜３の記録液と
した。

【００５７】

【化３６】

【００５８】

【化３７】

【００５９】比較例１化３６の染料３％グリセリン１０％チオジグリコール７％１ープロパノール４％水７６％比較例２化３７の染料３％ジエチレングリコール１０％ポリエチレングリコール＃２００１０％ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム１％水７６％比較例３化３７の染料２％ジエチレングリコール２０％水酸化カリウム１％水７７％得られた実施例１〜１５及び比較例１〜３の記録液を用
い、以下に示す特性について評価した。

【００６０】＜試験１：記録液の保存安定性＞記録液を
ガラス容器に密閉し、ー３０℃と７０℃で１カ月間保存
した後、初期の物性値、色調との比較及び不溶分の析出
の有無を確認した。

【００６１】判断基準初期の物性値、色調との差がほとんどなく、不溶分の析
出が認められない ○ 初期の物性値あるいは色調との差が大きいか、不溶分の
析出が認められる × という基準で判断する。

【００６２】＜試験２：記録画像の画像品質＞当社イン
クジェットプリンタＨＧ−５１３０（３６０ｄｐｉ）で
ドット重量が０．１２μｇになるよう電圧を調整し、オ
フィス等で汎用されている下記の４種の紙に対して画像
を形成し、記録画像の鮮明さを画像のにじみ、濃度とい
う点で目視により判定した。

【００６３】試験紙・ＣａｎｏｎＤｒｙ（キャノン販売（株））・Ｘｅｒｏｘ４０２４（ＸｅｒｏｘＣｏ．）・ＸｅｒｏｘＰ（富士Ｘｅｒｏｘ（株））・Ｒｉｃｏｐｙ６２００（（株）リコー）判断基準にじみがなく、濃度が高く鮮明と感じる ◎ ややにじむが画像に影響なく、濃度も高い ○ にじみがひどいか、あるいは濃度が低い × という基準で判断する。

【００６４】＜試験３：記録液の記録材への定着性（速
乾性）＞下記の４種の紙について、当社インクジェット
プリンタＨＧ−５１３０でドット重量が０．１２μｇに
なるよう電圧を調整して印字、２０秒後印字部を指でこ
すり、こすれの有無を判定した。

【００６５】試験紙・ＣａｎｏｎＤｒｙ（キャノン販売（株））・Ｘｅｒｏｘ４０２４（ＸｅｒｏｘＣｏ．）・ＸｅｒｏｘＰ（富士Ｘｅｒｏｘ（株））・Ｒｉｃｏｐｙ６２００（（株）リコー）判断基準いずれの紙においても、こすれがない ◎ ２種以上の紙において、こすれがほとんどない ○ ２種以上の紙において、こすれが顕著 × という基準で判断する。

【００６６】＜試験４：目詰まり特性＞当社インクジェ
ットプリンタＨＧ−５１３０を用い、以下の条件で目詰
まり特性を評価した。

【００６７】初期、全ノズルが吐出することを確認後、
キャップをしない状態で４０℃の環境に１カ月緩放置
し、放置後、そのままあるいは回復動作（クリーニン
グ）をすることにより、各ノズルについて印字可能か評
価する。

【００６８】判断基準そのままあるいはクリーニングをして全ノズル吐出する
○ クリーニングをしても復帰しない × という基準で判断する。

【００６９】また、熱エネルギーの作用により液滴を発
生させるバブルジェット方式のインクジェットプリンタ
ＢＪ−３３０（Ｃａｎｏｎ社製）を用いて前述の試験
２，３，４と同様な評価を試験５，６，７として行う。

【００７０】上記の試験結果を表１に示す。

【００７１】

【表１】

【００７２】以上のように本発明の記録液は、保存安定
性が良好であり、ピエゾ振動方式及びバブルジェット方
式のいずれのインクジェットインク吐出方式でも高画像
品位で速乾性に優れる。また安全性にも優れ、汎用性の
高い記録液を提供することができる。

【００７３】さらに、本発明の記録液は目詰まりに対す
る復帰性も良好で、文具用としても用いることができ、
信頼性の優れたものを提供できる。

【００７４】

【発明の効果】従来、インクの速乾性を高めるために様
々な溶剤、添加剤等が検討されてきたが、速乾性を高め
ようとすると記録画像ににじみが生じ鮮明さに欠け、画
像品位を高めようとすると速乾性が劣化するため、高画
像品位と速乾性の両立はできなかったが、本発明の記録
液を用いることにより高画像品位のまま速乾性が得られ
る。

【００７５】さらに、保存安定性、安全性、目詰まり特
性にも優れ、文具用及びピエゾ振動子による振動あるい
は熱エネルギーの作用等により液滴を微細なノズルより
飛翔させて記録をするインクジェット用等の記録液とし
て信頼性に優れた記録液を提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−36693（ＪＰ，Ａ) 特開平３−52964（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−45125（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−42659（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 11/00 - 11/20 C09B 35/46 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式Ａで表わされる水溶性染料を
含有することを特徴とする記録液。【化１】〈一般式Ａ〉〔但し、構造式中のＲ₁，Ｒ₂，ＭはＲ₁：−ＯＨ，−ＮＨ₂，−Ｃ₆Ｈ₅，＞Ｃ＝Ｏ，−Ｏ−の
少なくとも１つを含むＣ₁〜Ｃ₁₀のアルキル基Ｒ₂：Ｈ，あるいは−ＯＨ，−ＮＨ₂，−Ｃ₆Ｈ₅，＞Ｃ＝Ｏ，−Ｏ−の少なくとも１つを含むＣ₁〜Ｃ₁₀の
アルキル基Ｍ：Ｈ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，アンモニウム，有機アミンを示し、それぞれその中から選ばれるいずれか一つを表
わす。〕
【請求項２】前記記録液全重量に対して前記水溶性染
料を０．１〜１０ｗｔ％含有することを特徴とする請求
項１記載の記録液。
【請求項３】前記記録液全重量に対して前記水溶性染
料を１〜５ｗｔ％含有することを特徴とする請求項１記
載の記録液。
【請求項４】前記記録液全重量に対してエタノール、
１−プロパノール、２−プロパノール及びこれらの混合
物から選ばれる少なくとも１種を０．０５〜８ｗｔ％含
有することを特徴とする請求項１または２記載の記録
液。
【請求項５】前記記録液全重量に対してエタノール、
１−プロパノール、２−プロパノール及びこれらの混合
物から選ばれる少なくとも１種を２〜６ｗｔ％含有する
ことを特徴とする請求項１または２記載の記録液。