JP3189538B2 - インクジェット記録用インクおよび該インクに用いられる水溶性染料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱エネルギーを作用さ
せて液滴形成を行うインクジェット方式の記録装置に用
いられる新規なインクジェット記録用インクおよび該イ
ンク用染料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ノズル、スリットあるいは多孔質フィル
ム等から液体あるいは溶融固体インクを吐出し、紙、
布、フィルム等に記録を行ういわゆるインクジェット方
式の記録装置は、小型で安価、静寂性等の利点から精力
的に検討が行われ、特に黒色の単色プリンタとして、レ
ポート用紙、コピー用紙等のいわゆる普通紙上に良好な
印字品質が得られるプリンタも市販されている。インク
ジェット記録装置で用いられるインクは主に溶剤、色
材、添加剤から構成される。色材としては染料がよく用
いられている。インクジェットインクに関しては、１）
紙上で滲み、かぶりのない高解像度、高濃度で均一な画
像が得られること、２）ノズル先端でのインク乾燥によ
る目詰まりが発生せず、常に吐出応答性、吐出安定性が
良好であること、３）紙上においてインクの乾燥性が良
いこと、４）画像の堅牢性が良いこと、５）長期保存安
定性が良いこと、等の要求特性がある。

【０００３】目詰まり防止対策として、特開昭５７−１
８５３６６号公報に提示されるカチオン交換樹脂による
多価金属イオンの除去、特開昭５１−８５８０４号公報
に提示されるキレート試薬による金属イオンのキレート
化、特公昭６１−３６８７６号公報および特公昭６２−
２８８２８号公報に提示されるＮ−メチル−２−ピロリ
ドンやエタノールアミンを可溶化剤として用い染料の溶
解性を高める方法、また特公昭６３−３７８３０号公報
にはインク中の油溶性物質の濃度を１００ｐｐｍ以下に
する技術が提示されている。また、吐出安定性に関して
は、インク中の溶存空気が泡となって吐出方向の乱れ、
吐出不能を引き起こすと考えられており、特開昭５３−
６１４１２号公報に提示される酸素吸収剤や、特開昭５
５−６５２６８号公報に提示される消泡剤を添加する方
法の他に、溶存空気の脱気により泡の発生を抑える方法
が特開平５−１７７１２号公報に提示されている。さら
に、インクジェット記録方式の一つである熱エネルギー
を作用させて液滴形成を行う方法の場合、ヒータ上の焦
げつき、いわゆるコゲーションが問題となる。コゲーシ
ョンは一つに、色材として用いる染料が熱分解し、その
後の生成物が水に対して不溶性であるとヒータ上に堆積
するので、分解生成物が水に対し溶けるような構造の染
料を選んでやれば低減できると考えられている。また、
特公平３−４８９５０号〜同３−４８９５４号公報に提
示されているように、染料に由来するインク中の鉄、珪
素、マグネシウム、カルシウム等の量を減らすことでコ
ゲーション改善を行っている。しかしながら、これだけ
では上記要求特性を十分に満足することができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
からコゲーションおよび吐出安定性の改善策が提案され
ているが、十分要求を満足できる方法は未だ達成されて
いない。そこで、本発明は、ヘッド内ヒータ上における
インクのコゲーションを低減し、かつ吐出安定性の高い
インクジェット記録用インクおよび該インクに用いられ
る水溶性染料を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、熱エネル
ギーを作用させて液滴形成を行うインクジェット記録用
インクの諸物性について鋭意研究を重ねてきた結果、該
インクおよびインクの色材として用いられる水溶性染料
中に含まれる油溶物および珪素の含有量を所定値とした
時に、コゲーションが低減され、かつ吐出安定性が保た
れることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明のインクジェット記録用インクは、水、水溶
性有機溶剤および色材を必須成分として、熱エネルギー
を作用させて液滴形成を行うものであって、該インク中
に含まれる油溶物の濃度が１５０ｐｐｍ以下で、かつ珪
素の濃度が０．０５〜１０ｐｐｍの範囲にあることを特
徴とする。また、本発明の水溶性染料は、熱エネルギー
を作用させて液滴形成を行うインクジェット記録用イン
クに用いられ、油溶物の濃度が１２００ｐｐｍ以下で、
かつ珪素の濃度が０．５〜２００ｐｐｍの範囲にあるこ
とを特徴とする。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
インクジェット記録用インクは、その基本成分自体公知
であり、水、水溶性有機溶剤および色材を必須成分とす
る。水溶性有機溶剤はインク中の水の蒸発を抑制するた
めに用いられる。好ましい水溶性有機溶剤は、例えば、
エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ベンジル
アルコール等のアルコール類、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、ポリエ
チレングリコール、プロピレングリコール、グリセリ
ン、チオジエタノール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、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエー
テル、ジ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エチルエーテル、ジエチレングリ
コールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノ
メチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエー
テル等のグリコールエーテル類の他、ピロリドン、Ｎー
メチルー２ーピロリドン、トリエタノールアミン、ジメ
チルスルホキシド、スルホランなどが挙げられる。これ
らの水溶性有機溶剤は単独で用いても２種類以上混合し
てもよく、その含有量が多くなると、インク粘度が上昇
して吐出安定性が低下することから、好ましくは全イン
ク量に対して約１〜６０重量％、より好ましくは約５〜
４０重量％であることが望ましい。

【０００７】水および水溶性有機溶剤と共に本発明のイ
ンクを構成する色材は、水溶性染料が最も吐出安定性が
良好で好適である。具体的には、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブ
ラック−２，−４，−９，−１１，−１７，−１９，−
２２，−３２，−８０，−１５１，−１５４，−１６
８，−１７１，−１９４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー−
１，−２，−６，−８，−２２，−３４ −７０，−７
１，−７６，−７８，−８６，−１１２，−１４２，−
１９９，−２００，−２０１，−２０２，−２０３，−
２０７，−２１８，−２３６，−２８７、Ｃ．Ｉ．ダイ
レクトレッド−１，−２，−４，−８，−９，−１１，
−１３，−１５，−２０，−２８，−３１，−３３，−
３７，−３９，−５１，−５９，−６２，−６３，−７
３，−７５，−８０，−８１，−８３，−８７，−９
０，−９４，−９５，−９９，−１０１，−１１０，−
１８９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー−１，−２，−
４，−８，−１１，−１２，−２６，−２７，−２８，
−３３，−３４，−４１，−４４，−４８，−８６，−
８７，−８８，−１３５，−１４２，−１４４、Ｃ．
Ｉ．フードブラック−１，−２、Ｃ．Ｉ．アシッドブラ
ック−１，−２，−７，−１６，−２４，−２６，−２
８，−３１，−４８，−５２，−６３，−１０７，−１
１２，−１１８，−１１９，−１２１，−１７２，−１
９４，−２０８、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー−１，−７，
−９，−１５，−２２，−２３，−２７，−２９，−４
０，−４３，−５５，−５９，−６２，−７８，−８
０，−８１，−９０，−１０２，−１０４，−１１１，
−１８５，−２５４、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド−１，−
４，−８，−１３，−１４，−１５，−１８，−２１，
−２６，−３５，−３７，−２４９，−２５７、Ｃ．
Ｉ．アシッドイエロー−１，−３，−４，−７，−１
１，−１２，−１３，−１４，−１９，−２３，−２
５，−３４，−３８，−４１，−４２，−４４，−５
３，−５５，−６１，−７１，−７６，−７９等が挙げ
られる。

【０００８】これらの色材は、単独でもあるいは２種以
上混合して用いてもよい。また、色材の含有量は、好ま
しくは全インク量に対して０．１〜２０重量％、より好
ましくは１〜１０重量％の範囲であることが望ましい。
色材の含有量が多くなると、インク中の油溶物が多くな
るだけでなく、ノズル先端で溶剤が蒸発した時の目詰ま
り性が悪化する。また逆に、含有量が少なければ当然の
ことながら十分な画像（印字）濃度が得られない。

【０００９】本発明でいう油溶物は、水にほとんど溶解
せず、例えばヘキサン（７．２）、エーテル（７．
４）、ベンゼン（９．２）、トルエン（８．９）、塩化
メチレン（９．７）等の溶解度係数（Ｓｏｌｕｂｉｌｉ
ｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）が１０以下であり、一般に
水溶液からの抽出剤として用いられる有機溶剤に容易に
溶解する物質を意味する。これら油溶物は水溶液中では
極く微小な粒子、コロイドとして分散していると考えら
れ、濾過、イオン交換等による除去は必ずしも十分効果
的とはいえないが、上記溶剤による抽出あるいは活性
炭、活性アルミナ、活性シリカ等を用いての吸着等によ
り油溶物を除去することが可能である。インク中の油溶
物濃度は、１５０ｐｐｍ以下、好ましくは７０ｐｐｍ以
下、より好ましくは５０ｐｐｍ以下である。インク中の
油溶物濃度が高くなると、激しくコゲーションを起こ
し、吐出量の低下が生じ、画像濃度も低下する。インク
中の油溶物は、多くは色材に由来するものであり、色材
の合成時に未反応のまま残った原料や中間体および副反
応生成物ではないかと考えられる。それ故に、色材合成
の段階で原料および中間体を十分精製し、また副反応を
最低限に抑えることによってもインク中の油溶物濃度を
下げることができる。インク中の珪素濃度は、０．０５
〜１０ｐｐｍ、好ましくは０．０５〜７ｐｐｍ、より好
ましくは０．０５〜５ｐｐｍである。先行技術に提示さ
れているように、他の多価金属と同様にインク中の珪素
濃度が高くなると、連続吐出を行う際に次第にヒータ上
の付着物が増加し、吐出の乱れが生じる。インク中の珪
素は、色材の精製と同様に逆浸透膜等の濾過により、Ｆ
ｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ａｌ等の多価金属と共に除去できる。
また、油溶物の場合と同様に、多くは色材に由来するも
のであり、色材合成の段階で珪素混入を最低限に抑える
ことにより、インク中の珪素濃度を低下させることでき
る。

【００１０】また、インク中の油溶物および珪素はコゲ
ーションを起こすだけでなく、両者の共存状態で珪素濃
度が所定の範囲外にある場合、時間が経過するにつれて
気泡が生成しやすくなり、吐出安定性を低下させ、画像
の抜けや乱れに繋がる。このように、インク中の油溶物
濃度および珪素濃度を低下させることにより、コゲーシ
ョンを低下でき、かつ気泡の発生を最低限に抑え、吐出
安定性を保つことが可能になる。特に３００ｄｐｉ以上
の高解像度インクジェットプリンタに本発明のインクを
使用した場合に、ドロップ量の低下や気泡による画像へ
の影響が出やすいため、上記の改善効果は大きく現れ
る。

【００１１】インク用の色材としては、先に例示したよ
うに、一般に水溶性染料が用いられるが、特にトリスア
ゾ以上のアゾ基を３個以上有する染料、例えばＣ．Ｉ．
ダイレクトブラック−２，−４，−９，−１１，−１
９，−２２，−３２，−８０，−１５１，−１５４，−
１６８，−１７１、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー−３４，
−７０，−７１，−７８，−１１２，−２８７、Ｃ．
Ｉ．ダイレクトレッド−８０，−９４、Ｃ．Ｉ．アシッ
ドブラック−２０８等に油溶物が多く含まれる。アゾカ
ップリングの数が増すほど、未反応原料や中間体および
副生成物の種類が増加し、しかも分子量が増加するた
め、油溶物が染料に付着しやすくなるものと考えられ
る。本発明においては、水溶性染料中の油溶物濃度は、
１２００ｐｐｍ以下、好ましくは５００ｐｐｍ以下、よ
り好ましくは３００ｐｐｍ以下である。染料中の油溶物
濃度がこれ以上高くなると、結果的にインク中の油溶物
濃度が高すぎて激しくコゲーションを起こしてしまう。
また、水溶性染料中の珪素濃度は、０．５〜２００ｐｐ
ｍ、好ましくは０．５〜１４０ｐｐｍ、より好ましくは
０．５〜１００ｐｐｍである。染料中の珪素濃度が２０
０ｐｐｍより高くなると、結果的にインク中の珪素濃度
が高すぎてコゲーションを生じ、一方０．５ｐｐｍ未満
の場合には、放置後の気泡の発生が著しく、吐出安定性
の低下を引き起こす。更に、油溶物濃度、珪素濃度が共
に高いと、コゲーションだけでなく、気泡による吐出不
安定も生じる。

【００１２】油溶物濃度は、インクおよび水溶性染料を
直接ＨＰＬＣやＧＣで分析しても検出するのは難しい
が、溶剤で抽出後乾燥させて重量を測定することで決定
できる。また、この油溶物は着色しているものが多く、
その場合は、油溶物濃度と抽出液吸光度の関係が分かれ
ば、吸光度の測定により濃度を決定できる。また、珪素
濃度はインクおよび染料のいずれも、原子吸光分析また
は高周波誘導結合プラズマ発光分析法（ＩＣＰ−ＡＥ
Ｓ）を用いて決定できる。後述の実施例および比較例に
おいて、インク中の油溶物濃度は、インク２０ｍｌに対
しトルエン５ｍｌを用いて、６０℃で３０分間、約３０
０ｒｐｍの条件で攪拌した後、静置して２層に分離し、
その後、上澄みであるトルエン層を取り出して吸光度を
測定し、予め測定してあった油溶物濃度と抽出液吸光度
の関係から求めた。図１に、あるインクジェット記録用
インクの波長４３５ｎｍにおける吸光度と油溶物濃度と
の相関グラフを示している。染料中の油溶物濃度は、１
０％水溶液に調製した染料水溶液２０ｍｌに対しトルエ
ン２０ｍｌを用いて、２３℃で３０分間、約３００ｒｐ
ｍの条件で撹拌した後、上記インクの測定と同様に、吸
光度を測定して油溶物濃度と吸光度の関係から求めた。
また、珪素濃度は、上記ＩＣＰ−ＡＥＳにより、インク
についてはそのまま、染料については１０％水溶液の状
態で測定した。

【００１３】本発明において、インクの乾燥時間を早め
るために、紙中への浸透を高める浸透剤や、色材の溶
解、分散状態を更に安定化させるために、界面活性剤を
添加してもよい。界面活性剤としては、ノニオン、アニ
オン、カチオンまたは両性界面活性剤のいずれでもよ
い。例えば、ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシ
エチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレ
ンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシ
ルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル、ポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレンブロ
ックコポリマー、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビ
タン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド等が挙
げられる。アニオン界面活性剤としては、アルキルベン
ゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、
アルキルナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、
高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、
高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエ
ーテルの硫酸エステル塩、高級アルコールエーテルのス
ルホン酸塩、高級アルキルスルホンアミドのアルキルカ
ルボン酸塩、スルホコハク酸塩、スルホコハク酸エステ
ル塩等が挙げられる。カチオン界面活性剤としては、第
１級ないし第３級のアミン塩、第４級アンモニウム塩等
が挙げられる。また、両性界面活性剤としては、ベタイ
ン、スルホベタイン、サルフェートベタイン等が挙げら
れる。

【００１４】その他、可溶化剤として、尿素、アセトア
ミド等、ｐＨ調整剤として、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、
クエン酸等の酸や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
アンモニア等の塩基、および各種緩衝剤が用いられる。
また、物性調整剤として、ポリエチレンイミン、ポリア
ミン類、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコー
ル、セルロース誘導体等、包接化合物として、シクロデ
キストリン、大環状アミン類、クラウンエーテル類など
をインク中に含有させてもよく、必要に応じて防カビ剤
を含有させてもよい。

【００１５】

【作用】以上のように、油溶物濃度が１５０ｐｐｍ以下
で、かつ珪素濃度が０．０５〜１０ｐｐｍである本発明
のインクジェット記録用インクは、コゲーションが低減
され、ドロップ量変化が小さく、また気泡の発生が少な
く吐出の乱れも少ない。すなわち、染料自体のコゲーシ
ョンの場合は、熱による分解不溶化の過程を経て、ヘッ
ド上に堆積してコゲーションとなるのに対し、油溶物の
場合は、水溶液中で安定に分散しているときは問題がな
いが、一旦ヒータ上に付着したときはそのまま不溶物と
して堆積してしまうため、微量であってもコゲーション
に対する影響が強いのではないかと考えられる。インク
中の油溶物濃度を１５０ｐｐｍ以下にすると、コゲーシ
ョンしにくくなるメカニズムは必ずしも明らかではない
が、分散安定性が高いため、ヒータ上に付着しにくいの
ではないかと考えられる。一方、珪素はＳｉＯ₂ 等の形
でインク中の不溶物として存在し、コゲーションに影響
すると考えられる。また、気泡の発生に関してみれば、
油溶物と珪素の共存状態では溶存空気との親和性が強い
のか、これらを核として溶存空気が集まり、気泡となる
のではないかと考えられるが、特に珪素濃度が０．０５
〜１０ｐｐｍの範囲にあると、その気泡が安定化される
ことがなく消えるため、吐出性の問題が発生しないもの
と考えられる。しかし、珪素濃度が低すぎると、気泡が
安定化されて消えずに残り、逆に珪素濃度が高すぎる
と、気泡の発生量が多くなり、結果として吐出安定性が
低下するものと考えられる。

【００１６】

【実施例】以下、実施例によって本発明を更に具体的に
説明する。なお、インクの組成量を示す「部」は「重量
部」を意味する。 実施例１ 無機不純物を逆浸透膜による濾過にて除去し、更に油溶
物を活性炭による吸着にて除去したＣ．Ｉ．ダイレクト
ブラック１６８の粉体２ｇを水に溶解して調製した１０
重量％水溶液２０ｍｌに対し、トルエン２０ｍｌを用
い、２３℃、３０分間攪拌して油溶物を抽出した後、吸
光度を測定して油溶物濃度を求めたところ、１１５ｐｐ
ｍであった。また、１０重量％染料水溶液中の珪素濃度
をＩＣＰ−ＡＥＳにより求め、染料粉体当りの値に換算
したところ、９０ｐｐｍであった。この染料を用いて、
下記に示す成分を十分混合溶解して０．４５μｍフィル
ターで加圧濾過してインクを調製した。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８ ロット１ ３部 ジエチレングリコール ２０部 純水 ８０部 上記インクの粘度は２．０ｃＰ、表面張力は５６ｄｙｎ
／ｃｍであった。このインク２０ｍｌに対し、トルエン
５ｍｌを用い、油溶物を抽出して吸光度を測定し、油溶
物濃度を求めたところ、１２ｐｐｍであった。また、イ
ンク中の珪素濃度をＩＣＰ−ＡＥＳにより求めたとこ
ろ、３ｐｐｍであった。

【００１７】実施例２ Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８中の無機不純物を実
施例１と同様に除去し、更に油溶物を異なるレベルで除
去した。染料中の油溶物濃度および珪素濃度を実施例１
と同様にして求めたところ、それぞれ２８５ｐｐｍおよ
び９０ｐｐｍであった。この染料を用いて、下記に示す
成分を十分混合溶解し、０．４５μｍフィルターで加圧
濾過してインクを調製した。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８ ロット２ ３部 ジエチレングリコール ２０部 純水 ８０部 上記インクの粘度は２．０ｃＰ、表面張力は５６ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、３８ｐｐｍであり、珪素濃度は３ｐ
ｐｍであった。

【００１８】実施例３ Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８中の無機不純物を実
施例１と同様に除去し、更に油溶物を異なるレベルで除
去した。染料中の油溶物濃度および珪素濃度を実施例１
と同様にして求めたところ、それぞれ４５０ｐｐｍおよ
び９０ｐｐｍであった。この染料を用いて、下記に示す
成分を十分混合溶解し、０．４５μｍフィルターで加圧
濾過してインクを調製した。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８ ロット３ ３部 ジエチレングリコール ２０部 純水 ８０部 上記インクの粘度は２．０ｃＰ、表面張力は５６ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、５５ｐｐｍであり、珪素濃度は３ｐ
ｐｍであった。

【００１９】比較例１ Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８中の無機不純物を実
施例１と同様に除去し、油溶物の除去は行わなかった。
染料中の油溶物濃度および珪素濃度を実施例１と同様に
して求めたところ、それぞれ１５４０ｐｐｍおよび９０
ｐｐｍであった。この染料を用いて、下記に示す成分を
十分混合溶解し、０．４５μｍフィルターで加圧濾過し
てインクを調製した。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８ ロット４ ３部 ジエチレングリコール ２０部 純水 ８０部 上記インクの粘度は２．０ｃＰ、表面張力は５６ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、１７２ｐｐｍであり、珪素濃度は３
ｐｐｍであった。

【００２０】比較例２ Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８中の無機不純物を実
施例１とは異なるレベルで除去し、更に油溶物を同レベ
ルで除去した。染料中の油溶物濃度および珪素濃度を実
施例１と同様にして求めたところ、それぞれ１３０ｐｐ
ｍおよび３００ｐｐｍであった。この染料を用いて、下
記に示す成分を十分混合溶解し、０．４５μｍフィルタ
ーで加圧濾過してインクを調製した。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８ ロット５ ３部 ジエチレングリコール ２０部 純水 ８０部 上記インクの粘度は２．０ｃＰ、表面張力は５６ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、１５ｐｐｍであり、珪素濃度は１２
ｐｐｍであった。

【００２１】比較例３ Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８中の無機不純物を実
施例１とは異なるレベルで除去し、油溶物の除去は行わ
なかった。染料中の油溶物濃度および珪素濃度を実施例
１と同様にして求めたところ、それぞれ１５１０ｐｐｍ
および３００ｐｐｍであった。この染料を用いて、下記
に示す成分を十分混合溶解し、０．４５μｍフィルター
で加圧濾過してインクを調製した。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８ ロット６ ３部 ジエチレングリコール ２０部 純水 ８０部 上記インクの粘度は２．０ｃＰ、表面張力は５６ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、１６０ｐｐｍであり、珪素濃度は１
２ｐｐｍであった。

【００２２】インク評価 １）インク表面張力 ２０℃、５０％ＲＨの環境において、ウィルヘルミー型
表面張力計を用いて測定した。 ２）インク粘度 ２０℃、５０％ＲＨの環境において、剪断速度１４００
ｓ^-1で測定した。 ３）ヘッドコゲーションテスト 調製したインクについて、評価用に試作した解像度３０
０ｄｐｉのサーマルインクジェットプリンタを用いて１
×１０⁸ パルスの吐出を行い、その間の吐出量変化を測
定した。 ○・・・吐出量変化 １５％未満 △・・・吐出量変化 １５％以上２５％未満 ×・・・吐出量変化 ２５％以上 ４）目詰まり性テスト 調製したインクについて、評価用に試作した解像度３０
０ｄｐｉのサーマルインクジェットプリンタを用い、吐
出停止後キヤップした状態で１週間放置した後に吐出再
開した時の画像乱れを観察し、次の基準で評価した。○
・・・画像の抜け、乱れなし △・・・画像の抜け、乱れ等の欠陥 ５％未満 ×・・・画像の抜け、乱れ等の欠陥 ５％以上 ５）吐出安定性テスト 調製したインクを評価用に試作したインクカートリッジ
に詰め、インクカートリッジを１０℃で１週間放置した
後、４０℃で１週間放置して２０℃の環境に変えてから
気泡の発生状態を観察した。また、解像度３００ｄｐｉ
のサーマルインクジェットプリンタを用いてＡ４用紙５
０枚の連続吐出を行い、その間の画像乱れを次の基準で
評価した。 ○・・・気泡の発生なし、かつ画像の白抜けなし △・・・肉眼でわずかに気泡が見え、画像の白抜け等の
欠陥 ５％未満 ×・・・肉眼で明らかに気泡が見え、画像の白抜け等の
欠陥 ５％以上

【００２３】以上の結果を表１に示す。

【表１】

【００２４】実施例４ 無機不純物を除去し更に油溶物の除去を行ったＣ．Ｉ．
ダイレクトブラック１５１の油溶物濃度を実施例１と同
様に求めたところ、１７０ｐｐｍであった。また染料中
の珪素濃度は６５ｐｐｍであった。この染料を用いて、
下記に示す成分を十分混合溶解し、０．４５μｍフィル
ターで加圧濾過してインクを調製した。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５１ ２部 グリセリン １０部 ジエチレングリコールモノブチルエーテル １０部 純水 ８０部 上記インクの粘度は２．０ｃＰ、表面張力は３６ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、１５ｐｐｍであり、珪素濃度は２ｐ
ｐｍであった。一方、ヘッドコゲーションテストでの吐
出量変化は５％で、目詰まり性テストおよび吐出安定性
テストの結果は○であった。

【００２５】実施例５ 無機不純物を除去し更に油溶物の除去を行ったＣ．Ｉ．
ダイレクトブラック１９の油溶物濃度を実施例１と同様
に求めたところ、３７５ｐｐｍであった。また染料中の
珪素濃度は５２ｐｐｍであった。この染料を用いて、下
記に示す成分を十分混合溶解し、０．４５μｍフィルタ
ーで加圧濾過してインクを調製した。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９ ４部 エチレングリコール ２５部 純水 ７５部 上記インクの粘度は２．４ｃＰ、表面張力は５４ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、３２ｐｐｍであり、珪素濃度は２ｐ
ｐｍであった。一方、ヘッドコゲーションテストでの吐
出量変化は１３％で、目詰まり性テストおよび吐出安定
性テストの結果は○であった。

【００２６】実施例６ 無機不純物を除去し更に油溶物の除去を行ったＣ．Ｉ．
ダイレクトブラック１７１の油溶物濃度を実施例１と同
様に求めたところ、２３０ｐｐｍであった。また染料中
の珪素濃度は８０ｐｐｍであった。この染料を用いて、
下記に示す成分を十分混合溶解し、０．４５μｍフィル
ターで加圧濾過してインクを調製した。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１７１ ４部 プロピレングリコール ２０部 酢酸 ０．１部 ＮａＯＨ ０．０７部 純水 ７５部 上記インクの粘度は２．０ｃＰ、表面張力は５４ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、２４ｐｐｍであり、珪素濃度は４ｐ
ｐｍであった。一方、ヘッドコゲーションテストでの吐
出量変化は１１％で、目詰まり性テストおよび吐出安定
性テストの結果は○であった。

【００２７】実施例７ 無機不純物を除去し更に油溶物の除去を行ったＣ．Ｉ．
ダイレクトブルー２８７の油溶物濃度を実施例１と同様
に求めたところ、１３０ｐｐｍであった。また染料中の
珪素濃度は７５ｐｐｍであった。この染料を用いて、下
記に示す成分を十分混合溶解し、０．４５μｍフィルタ
ーで加圧濾過してインクを調製した。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２８７ ３部 トリエチレングリコール １５部 純水 ７５部 上記インクの粘度は１．８ｃＰ、表面張力は５２ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、１８ｐｐｍであり、珪素濃度は４ｐ
ｐｍであった。一方、ヘッドコゲーションテストでの吐
出量変化は７％で、目詰まり性テストおよび吐出安定性
テストの結果は○であった。

【００２８】実施例８ 無機不純物を除去し更に油溶物の除去を行ったＣ．Ｉ．
アシッドブルー９を用いて、下記に示す成分を十分混合
溶解し、０．４５μｍフィルターで加圧濾過してインク
を調製した。 Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９ ２部 エチレングリコール ３０部 純水 ７０部 上記インクの粘度は２．９ｃＰ、表面張力は５１ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、２ｐｐｍであり、珪素濃度は２ｐｐ
ｍであった。一方、ヘッドコゲーションテストでの吐出
量変化は４％で、目詰まり性テストおよび吐出安定性テ
ストの結果は○であった。

【００２９】実施例９ 無機不純物を除去し更に油溶物の除去を行ったＣ．Ｉ．
ダイレクトブルー７０を用いて、下記に示す成分を十分
混合溶解し、０．４５μｍフィルターで加圧濾過してイ
ンクを調製した。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー７０ ２部 ２−ピロリドン ２５部 純水 ７５部 上記インクの粘度は２．５ｃＰ、表面張力は５３ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、１．２ｐｐｍであり、珪素濃度は２
ｐｐｍであった。一方、ヘッドコゲーションテストでの
吐出量変化は３％で、目詰まり性テストおよび吐出安定
性テストの結果は○であった。

【００３０】実施例１０ 無機不純物を除去し更に油溶物除去を行ったＣ．Ｉ．ア
シッドレッド２４９を用いて、下記に示す成分を十分混
合溶解し、０．４５μｍフィルターで加圧濾過してイン
クを調製した。 Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２４９ ３部 Ｎ−メチル−２−ピロリドン ２０部 リン酸２水素カリウム ０．３部 リン酸水素２ナトリウム ０．３部 純水 ７５部 上記インクの粘度は２．０ｃＰ、表面張力は４９ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、０．６ｐｐｍであり、珪素濃度は３
ｐｐｍであった。一方、ヘッドコゲーションテストでの
吐出量変化は２％で、目詰まり性テストおよび吐出安定
性テストの結果は○であった。

【００３１】実施例１１ 無機不純物を除去し更に油溶物除去を行ったＣ．Ｉ．フ
ードブラック２を用いて、下記に示す成分を十分混合溶
解し、０．４５μｍフィルターで加圧濾過してインクを
調製した。 Ｃ．Ｉ．フードブラック２ ４部 グリセリン １５部 ＨＯ（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）_a （Ｃ₃ Ｈ₆ Ｏ）_b （Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）_c Ｈ ０．５部 （オキシプロピレンブロック分子量１８００、オキシエチレン 含有量２０％、平均分子量約２２５０） ジエチレングリコールモノブチルエーテル １０部 純水 ７０部 上記インクの粘度は３．０ｃＰ、表面張力は３５ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、２．６ｐｐｍであり、珪素濃度は５
ｐｐｍであった。一方、ヘッドコゲーションテストでの
吐出量変化は４％で、目詰まり性テストおよび吐出安定
性テストの結果は○であった。

【００３２】実施例１２ 無機不純物を除去し更に油溶物除去を行ったＣ．Ｉ．ダ
イレクトイエロー１４４を用いて、下記に示す成分を十
分混合溶解し、０．４５μｍフィルターで加圧濾過して
インクを調製した。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１４４ ３部 ポリエチレングリコール（分子量２００） １０部 ＨＯ（Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）_a （Ｃ₃ Ｈ₆ Ｏ）_b （Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ）_c Ｈ １部 （オキシプロピレンブロック分子量１８００、オキシエチ レン含有量４０％、平均分子量約３０００） Ｎ，Ｎ，−ビス（２−ヒドロキシエチル） −２−アミノエタンスルホン酸 ０．６部 ＮａＯＨ ０．０６部 純水 ８５部 上記インクの粘度は１．８ｃＰ、表面張力は３７ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、０．４ｐｐｍであり、珪素濃度は６
ｐｐｍであった。一方、ヘッドコゲーションテストでの
吐出量変化は１０％で、目詰まり性テストおよび吐出安
定性テストの結果は○であった。

【００３３】実施例１３ 無機不純物を除去し更に油溶物除去を行ったＣ．Ｉ．ダ
イレクトブルー１９９を用いて、下記に示す成分を十分
混合溶解し、０．４５μｍフィルターで加圧濾過してイ
ンクを調製した。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１９９ ３部 グリセリン １０部 スルホラン ２部 純水 ８５部 上記インクの粘度は１．８ｃＰ、表面張力は５５ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、３ｐｐｍであり、珪素濃度は３ｐｐ
ｍであった。ヘッドコゲーションテストでの吐出量変化
は６％で、目詰まり性テストおよび吐出安定性テストの
結果は○であった。

【００３４】実施例１４ 無機不純物を除去し更に油溶物除去を行ったＣ．Ｉ．ダ
イレクトブラック１５４の油溶物濃度を実施例１と同様
に求めたところ、８２０ｐｐｍであった。また染料中の
珪素濃度は８５ｐｐｍであった。この染料を用いて、下
記に示す成分を十分混合溶解し、０．４５μｍフィルタ
ーで加圧濾過してインクを調製した。 Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１５４ ５部 ジエチレングリコール １０部 イソプロパノール ３部 純水 ８０部 上記インクの粘度は１．７ｃＰ、表面張力は４５ｄｙｎ
／ｃｍであった。実施例１と同様にインク中の油溶物濃
度を求めたところ、９０ｐｐｍであり、珪素濃度は８ｐ
ｐｍであった。一方、ヘッドコゲーションテストでの吐
出量変化は１９％で、目詰まり性テストの結果は○、お
よび吐出安定性テストの結果は△であった。

【００３５】

【００３６】

【発明の効果】本発明は、水溶性染料中に含まれる油溶
物および珪素の含有量を所定の範囲まで減少させたもの
であるから、該染料を用いたインクジェット記録用イン
クをインクジェット記録方式の一つである熱エネルギー
を作用させて液滴形成を行う方法で利用した場合、ヒー
タ上の焦げつき、いわゆるコゲーションが低減されるた
め、ドロップ量変化が小さく、かつ気泡の発生が少ない
ため吐出の乱れも少なく、また保存安定性が良好で目詰
まりも生じない。さらに、長期に亘って、良好な画像を
得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 インクジェット記録用インクの波長４３５ｎ
ｍにおける吸光度と油溶物濃度との相関グラフを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小出 文教 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (72)発明者 橋本 健 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−23860（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−145168（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−155464（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−212273（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−197462（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−256877（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−113669（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 11/00 - 11/20 C09B 67/54 B41J 2/01 B41M 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水、水溶性有機溶剤および色材を必須成
   分として、熱エネルギーを作用させて液滴形成を行うイ
   ンクジェット記録用インクにおいて、該インク中に含ま
   れる油溶物の濃度が１５０ｐｐｍ以下で、かつ珪素の濃
   度が０．０５〜１０ｐｐｍの範囲にあることを特徴とす
   るインクジェット記録用インク。
2. 【請求項２】 熱エネルギーを作用させて液滴形成を行
   うインクジェット記録用インクに用いられる水溶性染料
   において、該染料中に含まれる油溶物の濃度が１２００
   ｐｐｍ以下で、かつ珪素の濃度が０．５〜２００ｐｐｍ
   の範囲にあることを特徴とする水溶性染料。