JP3194307B2 - サーマルインクジェット用インク - Google Patents
サーマルインクジェット用インクInfo
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- JP3194307B2 JP3194307B2 JP2964193A JP2964193A JP3194307B2 JP 3194307 B2 JP3194307 B2 JP 3194307B2 JP 2964193 A JP2964193 A JP 2964193A JP 2964193 A JP2964193 A JP 2964193A JP 3194307 B2 JP3194307 B2 JP 3194307B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- parts
- ink
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
Description
【0001】本発明はインクジェット方式の記録装置に
用いられる新規なサーマルインクジェット用インクに関
するものである。
用いられる新規なサーマルインクジェット用インクに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】ノズル、スリットまたは多孔質フィルム
等から液体また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
討が行われている。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。サーマ
ルインクジェット記録装置に使用されるインクに関し
て、インクの要求項目として、 (1)プリントヘッド材料の腐食、分解を引き起こさな
い (2)長期保存したときインクを構成する物質、特に染
料を溶解したインクの場合では染料の析出を生じない (3)プリントヘッド先端でのインク目詰まり防止 (4)コゲーションと呼ばれるヒータ上の焦げつきが少
ない (5)実際にプリントした記録画像の色相のムラ、画像
の抜け、乱れが生じない 等があるが、特に(4)に関しては、重要課題であり、
従来より各種検討がなされている。特開平3−1600
70号公報ではオキソ陰イオンの添加、特公平3−48
953号公報では金属不純物含有量の限定、特開平4−
227669号公報では有機スルホン酸塩の添加により
コゲーションの低減を行う技術が開示されている。
等から液体また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
討が行われている。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。サーマ
ルインクジェット記録装置に使用されるインクに関し
て、インクの要求項目として、 (1)プリントヘッド材料の腐食、分解を引き起こさな
い (2)長期保存したときインクを構成する物質、特に染
料を溶解したインクの場合では染料の析出を生じない (3)プリントヘッド先端でのインク目詰まり防止 (4)コゲーションと呼ばれるヒータ上の焦げつきが少
ない (5)実際にプリントした記録画像の色相のムラ、画像
の抜け、乱れが生じない 等があるが、特に(4)に関しては、重要課題であり、
従来より各種検討がなされている。特開平3−1600
70号公報ではオキソ陰イオンの添加、特公平3−48
953号公報では金属不純物含有量の限定、特開平4−
227669号公報では有機スルホン酸塩の添加により
コゲーションの低減を行う技術が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
技術は、ある程度コゲーションは低減するものの、全て
の要求項目を十分満足させるものは未だ得られていな
い。そこで、本発明では、ヒータ上の焦げつきを低減
し、かつヘッド材料の腐食、分解を引き起こさず、長期
間保管中あるいは使用中高い色材溶解安定性を有し、目
詰まりや吐出ムラを生じないサーマルインクジェット用
インクを提供することを目的とする。
技術は、ある程度コゲーションは低減するものの、全て
の要求項目を十分満足させるものは未だ得られていな
い。そこで、本発明では、ヒータ上の焦げつきを低減
し、かつヘッド材料の腐食、分解を引き起こさず、長期
間保管中あるいは使用中高い色材溶解安定性を有し、目
詰まりや吐出ムラを生じないサーマルインクジェット用
インクを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、水および
色材を必須成分とするサーマルインクジェット用インク
において、1つのアルキル側鎖に3個の水酸基を有する
アミノ化合物を含有させることにより、ヒータ上の焦げ
つきを低減し、かつヘッド材料の腐食、分解を引き起こ
さず、長期の保管や使用条件にかかわらず、高い色材溶
解安定性を有し、目詰まりや吐出ムラを生じないインク
が得られることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
色材を必須成分とするサーマルインクジェット用インク
において、1つのアルキル側鎖に3個の水酸基を有する
アミノ化合物を含有させることにより、ヒータ上の焦げ
つきを低減し、かつヘッド材料の腐食、分解を引き起こ
さず、長期の保管や使用条件にかかわらず、高い色材溶
解安定性を有し、目詰まりや吐出ムラを生じないインク
が得られることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
【0005】すなわち、本発明のサーマルインクジェッ
ト用インクは、水および色材を必須成分とし、下記の一
般式(I)または(II)で表されるアミノ化合物を含有
することを特徴とする。
ト用インクは、水および色材を必須成分とし、下記の一
般式(I)または(II)で表されるアミノ化合物を含有
することを特徴とする。
【化2】 (上記式中、R1 は、水酸基を有する炭素数1〜5のア
ルキル基を示し、R2 、R7 およびR8 は、同一または
異なって、水素原子または水酸基を有する炭素数1〜5
のアルキル基を示し、R3 、R4 およびR5 は、同一ま
たは異なって、炭素数1〜3のアルキレン基を示し、R
6 は、炭素数1〜5のアルキレン基を示す。)
ルキル基を示し、R2 、R7 およびR8 は、同一または
異なって、水素原子または水酸基を有する炭素数1〜5
のアルキル基を示し、R3 、R4 およびR5 は、同一ま
たは異なって、炭素数1〜3のアルキレン基を示し、R
6 は、炭素数1〜5のアルキレン基を示す。)
【0006】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
において使用する色材は、各種染料、顔料、着色ポリマ
ー/ワックス等を用いることができる。この中では水溶
性染料を用いるのが好ましい。水溶性染料は、酸性染
料、直接染料、塩基性染料、反応性染料等のいずれでも
よいが、好ましくは酸性染料、直接染料である。
において使用する色材は、各種染料、顔料、着色ポリマ
ー/ワックス等を用いることができる。この中では水溶
性染料を用いるのが好ましい。水溶性染料は、酸性染
料、直接染料、塩基性染料、反応性染料等のいずれでも
よいが、好ましくは酸性染料、直接染料である。
【0007】これらの染料としては、例えば、C.I.
ダイレクトブラック−2,−4,−9,−11,−1
7,−19,−22,−32,−80,−151,−1
54,−168,−171,−194、C.I.ダイレ
クトブルー−1,−2,−6,−8,−22,−34,
−70,−71,−76,−78,−86,−112,
−142,−165,−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,−5
9,−62,−63,−73,−75,−80,−8
1,−83,−87,−90,−94,−95,−9
9,−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,−58,−86,−87,−88,−1
35,−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,−28,−31,−4
8,−52,−63,−107,−112,−118,
−119,−121,−156,−172,−194,
−208、C.I.アシッドブルー−1,−7,−9,
−15,−22,−23,−27,−29,−40,−
43,−55,−59,−62,−78,−80,−8
1,−83,−90,−102,−104,−111,
−185,−249,−254、C.I.アシッドレッ
ド−1,−4,−8,−13,−14,−15,−1
8,−21,−26,−35,−37,−110,−1
44,−180,−249,−257、C.I.アシッ
ドイエロー−1,−3,−4,−7,−11,−12,
−13,−14,−18,−19,−23,−25,−
34,−38,−41,−42,−44,−53,−5
5,−61,−71,−76,−78,−79,−12
2等が挙げられる。
ダイレクトブラック−2,−4,−9,−11,−1
7,−19,−22,−32,−80,−151,−1
54,−168,−171,−194、C.I.ダイレ
クトブルー−1,−2,−6,−8,−22,−34,
−70,−71,−76,−78,−86,−112,
−142,−165,−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,−5
9,−62,−63,−73,−75,−80,−8
1,−83,−87,−90,−94,−95,−9
9,−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,−58,−86,−87,−88,−1
35,−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,−28,−31,−4
8,−52,−63,−107,−112,−118,
−119,−121,−156,−172,−194,
−208、C.I.アシッドブルー−1,−7,−9,
−15,−22,−23,−27,−29,−40,−
43,−55,−59,−62,−78,−80,−8
1,−83,−90,−102,−104,−111,
−185,−249,−254、C.I.アシッドレッ
ド−1,−4,−8,−13,−14,−15,−1
8,−21,−26,−35,−37,−110,−1
44,−180,−249,−257、C.I.アシッ
ドイエロー−1,−3,−4,−7,−11,−12,
−13,−14,−18,−19,−23,−25,−
34,−38,−41,−42,−44,−53,−5
5,−61,−71,−76,−78,−79,−12
2等が挙げられる。
【0008】これらの染料は、単独でも使用できるが、
2種以上混合したり、シアン、マゼンタ、イエロー、ブ
ラックの4原色の他に、赤、青、緑等のカスタムカラー
に調色してもよい。また、顔料としては、例えば、カー
ボンブラック、ブリリアントカーミンBS、レーキカー
ミンFB、ブリリアントファストスカーレット、ジスア
ゾイエロー、パーマネントレッドR、ファストイエロー
10G、フタロシアニンブルー、ブルーレーキ、イエロ
ーレーキ、ローダミンレーキ等を用いることができる。
これら色材の含有量は、全インク量に対して0.3〜1
5重量%の範囲、好ましくは1〜10重量%である。
2種以上混合したり、シアン、マゼンタ、イエロー、ブ
ラックの4原色の他に、赤、青、緑等のカスタムカラー
に調色してもよい。また、顔料としては、例えば、カー
ボンブラック、ブリリアントカーミンBS、レーキカー
ミンFB、ブリリアントファストスカーレット、ジスア
ゾイエロー、パーマネントレッドR、ファストイエロー
10G、フタロシアニンブルー、ブルーレーキ、イエロ
ーレーキ、ローダミンレーキ等を用いることができる。
これら色材の含有量は、全インク量に対して0.3〜1
5重量%の範囲、好ましくは1〜10重量%である。
【0009】本発明のインクにおいては、水および色材
と共に通常水溶性有機溶剤を含有する。水溶性有機溶剤
としては、例えば、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、チオジグ
リコ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、ピロリドン、N−メチル−2−ピロ
リドン、トリエタノールアミン等の塩基性溶媒、あるい
はエチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチル
アルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類やジ
メチルスルホキシド、スルホランなどが挙げられる。こ
れらは単独でもあるいは2種類以上混合して用いてもよ
い。これら水溶性有機溶剤の含有量が多くなると、イン
ク粘度が上昇し吐出安定性が低下することから、好まし
くはインクの約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。
と共に通常水溶性有機溶剤を含有する。水溶性有機溶剤
としては、例えば、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、チオジグ
リコ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、ピロリドン、N−メチル−2−ピロ
リドン、トリエタノールアミン等の塩基性溶媒、あるい
はエチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチル
アルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類やジ
メチルスルホキシド、スルホランなどが挙げられる。こ
れらは単独でもあるいは2種類以上混合して用いてもよ
い。これら水溶性有機溶剤の含有量が多くなると、イン
ク粘度が上昇し吐出安定性が低下することから、好まし
くはインクの約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。
【0010】本発明において、コゲーション低減剤とし
て使用するアミノ化合物は、前記一般式(I)または
(II)で表されるように、3個の水酸基を有するアルキ
ル基が窒素原子に結合し、分子中に3個またはそれ以上
の水酸基を有するポリオールアミン化合物である。同式
中において、水酸基を有する炭素数1〜5のアルキル基
を示すR1 、R2、R7 およびR8 としては、複数の水
酸基を有するアルキル基であってもよく、例えば、メチ
ロール基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエ
チル基、1−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプ
ロピル基、3−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシ
−i−プロピル基、ジメチロールメチル基、α−グリセ
リル基、β−グリセリル基、2−ヒドロキシ−n−ブチ
ル基、4−ヒドロキシブチル基、モノヒドロキシ−t−
ブチル基、1,2−ジメチロールエチル基、2,2−ジ
メチロールエチル基、トリメチロールメチル基、5−ヒ
ドロキシペンチル基、トリメチロールエチル基、ジメチ
ロールプロピル基等が挙げられる。炭素数1〜3のアル
キレン基を示すR3 、R4 およびR5 としては、メチレ
ン基、エチレン基、エチリデン基、トリメチレン基、i
−プロピレン基等が挙げられる。炭素数1〜5のアルキ
レン基を示すR6 としては、エチレン基、トリメチレン
基、i−プロピレン基、テトラメチレン基、ペンタメチ
レン基等が挙げられる。
て使用するアミノ化合物は、前記一般式(I)または
(II)で表されるように、3個の水酸基を有するアルキ
ル基が窒素原子に結合し、分子中に3個またはそれ以上
の水酸基を有するポリオールアミン化合物である。同式
中において、水酸基を有する炭素数1〜5のアルキル基
を示すR1 、R2、R7 およびR8 としては、複数の水
酸基を有するアルキル基であってもよく、例えば、メチ
ロール基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエ
チル基、1−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプ
ロピル基、3−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシ
−i−プロピル基、ジメチロールメチル基、α−グリセ
リル基、β−グリセリル基、2−ヒドロキシ−n−ブチ
ル基、4−ヒドロキシブチル基、モノヒドロキシ−t−
ブチル基、1,2−ジメチロールエチル基、2,2−ジ
メチロールエチル基、トリメチロールメチル基、5−ヒ
ドロキシペンチル基、トリメチロールエチル基、ジメチ
ロールプロピル基等が挙げられる。炭素数1〜3のアル
キレン基を示すR3 、R4 およびR5 としては、メチレ
ン基、エチレン基、エチリデン基、トリメチレン基、i
−プロピレン基等が挙げられる。炭素数1〜5のアルキ
レン基を示すR6 としては、エチレン基、トリメチレン
基、i−プロピレン基、テトラメチレン基、ペンタメチ
レン基等が挙げられる。
【0011】ここで、これらのアミノ化合物の代表的な
例を下記の表1に示す。
例を下記の表1に示す。
【表1】
【0012】アミノ化合物は単独でも効果は十分に発現
されるが、緩衝効果を一層確かにするためには塩酸、硫
酸、硝酸、酢酸等の酸と組み合わせるのが好ましい。こ
の場合、アミノ化合物に対して中和当量の1/2の酸を
加えた時、pKa値に等しいpH値を示す。全インク量
に対するアミノ化合物の含有量は、一般的に約0.00
5〜0.1mol/dm3 の範囲にあるのがよく、重量
%の場合にはアミノ化合物の分子量によっても異なる
が、0.005〜5重量%、好ましくは0.01〜3重
量%の範囲にあることが望ましい。
されるが、緩衝効果を一層確かにするためには塩酸、硫
酸、硝酸、酢酸等の酸と組み合わせるのが好ましい。こ
の場合、アミノ化合物に対して中和当量の1/2の酸を
加えた時、pKa値に等しいpH値を示す。全インク量
に対するアミノ化合物の含有量は、一般的に約0.00
5〜0.1mol/dm3 の範囲にあるのがよく、重量
%の場合にはアミノ化合物の分子量によっても異なる
が、0.005〜5重量%、好ましくは0.01〜3重
量%の範囲にあることが望ましい。
【0013】本発明の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、あるいは染料や顔料の溶
解、分散状態を安定化させるため、いわゆる界面活性剤
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、カチオンあるい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
シエチレンノニルフェニルエーテル、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、
ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビ
タン脂肪酸エステル、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、
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
硫酸エステル塩およびスルホン酸塩、高級アルキルスル
ホンアミドのアルキルカルボン酸塩、スルホコハク酸の
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、第一、第二、第三級のアミン塩、第四級アンモニウ
ム塩等、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。
その他、可溶化剤として尿素、アセトアミド等、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
ス誘導体やシクロデキストリン、大環状アミン類、クラ
ウンエーテル類等の包接化合物などを使用することがで
きる。また、必要に応じて防カビ剤、導電剤等を含有さ
せてもよい。
紙中への浸透を高める浸透剤、あるいは染料や顔料の溶
解、分散状態を安定化させるため、いわゆる界面活性剤
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、カチオンあるい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
シエチレンノニルフェニルエーテル、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、
ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビ
タン脂肪酸エステル、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、
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
硫酸エステル塩およびスルホン酸塩、高級アルキルスル
ホンアミドのアルキルカルボン酸塩、スルホコハク酸の
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、第一、第二、第三級のアミン塩、第四級アンモニウ
ム塩等、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。
その他、可溶化剤として尿素、アセトアミド等、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
ス誘導体やシクロデキストリン、大環状アミン類、クラ
ウンエーテル類等の包接化合物などを使用することがで
きる。また、必要に応じて防カビ剤、導電剤等を含有さ
せてもよい。
【0014】
【作用】以上のような組成からなるサーマルインクジェ
ット用インクは、連続吐出後、ほとんどコゲーションを
生じることがなく、かつヘッド故障を引き起すこともな
く、長期に亘って問題なく印字する。このインクが良好
に印字できるメカニズムは必ずしも明らかではないが、
例えば次のようなことが考えられる。 (1)本発明のアミノ化合物は、構造のためか、インク
中で色材構造中に存在する窒素置換基や水酸基等との相
互作用により、色材の凝集を防止するため、コゲーショ
ン低減に有効であるのではないかと考えられる。 (2)また、化合物自体が弱塩基性であり、また分子量
がやや大きいため、浸食性が低く、ヘッド材料の分解、
腐食が進行しにくいのではないかと考えられる。 (3)色材のミセルおよび凝集状態が変化せず、保存ま
たは使用時の溶解安定性を低下させないため、目詰まり
や吐出ムラの防止にも有効であると考えられる。 (4)さらに、インク中に存在する物質、特に色材中に
含まれる多価金属カチオンと錯体を形成しにくく、不溶
物が生じて目詰まりを引き起こすことがないと考えられ
る。 (5)加えて、一般式(I)で表されるアミノ化合物を
例にとると、下記式のような平衡状態をとり、pHも安
定化する。
ット用インクは、連続吐出後、ほとんどコゲーションを
生じることがなく、かつヘッド故障を引き起すこともな
く、長期に亘って問題なく印字する。このインクが良好
に印字できるメカニズムは必ずしも明らかではないが、
例えば次のようなことが考えられる。 (1)本発明のアミノ化合物は、構造のためか、インク
中で色材構造中に存在する窒素置換基や水酸基等との相
互作用により、色材の凝集を防止するため、コゲーショ
ン低減に有効であるのではないかと考えられる。 (2)また、化合物自体が弱塩基性であり、また分子量
がやや大きいため、浸食性が低く、ヘッド材料の分解、
腐食が進行しにくいのではないかと考えられる。 (3)色材のミセルおよび凝集状態が変化せず、保存ま
たは使用時の溶解安定性を低下させないため、目詰まり
や吐出ムラの防止にも有効であると考えられる。 (4)さらに、インク中に存在する物質、特に色材中に
含まれる多価金属カチオンと錯体を形成しにくく、不溶
物が生じて目詰まりを引き起こすことがないと考えられ
る。 (5)加えて、一般式(I)で表されるアミノ化合物を
例にとると、下記式のような平衡状態をとり、pHも安
定化する。
【0015】
【化3】 (式中、R1 、R2 、R3 、R4 およびR5 は、前記と
同一である)
同一である)
【0016】
【実施例】次に、実施例および比較例により本発明をさ
らに具体的に説明する。 実施例1 C.I.ダイレクトイエロー86 2重量部 ジエチレングリコール 15重量部 表1の化合物 NO.1 0.9重量部 塩酸 0.05重量部 純水 80重量部 上記の各成分を十分混合溶解し、0.45μmフィルタ
ーで加圧濾過し、インクを調製した。調製したインクの
粘度は1.7cP、表面張力は55dyn/cmであっ
た。
らに具体的に説明する。 実施例1 C.I.ダイレクトイエロー86 2重量部 ジエチレングリコール 15重量部 表1の化合物 NO.1 0.9重量部 塩酸 0.05重量部 純水 80重量部 上記の各成分を十分混合溶解し、0.45μmフィルタ
ーで加圧濾過し、インクを調製した。調製したインクの
粘度は1.7cP、表面張力は55dyn/cmであっ
た。
【0017】比較例1 C.I.ダイレクトイエロー86 2重量部 ジエチレングリコール 15重量部 純水 80重量部 比較例2 C.I.ダイレクトイエロー86 2重量部 ジエチレングリコール 15重量部 メタンスルホン酸ナトリウム 0.6重量部 純水 80重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
を調製した。調製した比較例1、2のインクは、粘度お
よび表面張力がいずれも1.7cPおよび55dyn/
cmであった。
を調製した。調製した比較例1、2のインクは、粘度お
よび表面張力がいずれも1.7cPおよび55dyn/
cmであった。
【0018】実施例2 C.I.ダイレクトブラック154 3重量部 エチレングリコール 10重量部 ジエチレングリコールモノブチルエーテル 10重量部 表1の化合物 NO.2 0.6重量部 硫酸 0.1重量部 純水 80重量部 実施例3 C.I.ダイレクトブラック154 3重量部 エチレングリコール 10重量部 ジエチレングリコールモノブチルエーテル 10重量部 表1の化合物 NO.3 0.1重量部 純水 80重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
を調製した。調製した実施例2、3のインクは、粘度お
よび表面張力がいずれも2.3cP、36dyn/cm
であった。
を調製した。調製した実施例2、3のインクは、粘度お
よび表面張力がいずれも2.3cP、36dyn/cm
であった。
【0019】比較例3 C.I.ダイレクトブラック154 3重量部 エチレングリコール 10重量部 ジエチレングリコールモノブチルエーテル 10重量部 リン酸2水素カリウム 0.2重量部 リン酸水素2ナトリウム 0.2重量部 純水 80重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
を調製した。調製したインクの粘度は2.3cP、表面
張力は36dyn/cmであった。
を調製した。調製したインクの粘度は2.3cP、表面
張力は36dyn/cmであった。
【0020】インクの評価 次の試験項目について調製した各インクを評価した。な
お、各インクの3)表面張力および4)粘度の測定値は
前記した通りである。 1)初期pH 20℃、50%RHの環境下において、pHメータ(堀
場製作所製)によりpHを測定した。 2)常温保管後のpH 1lポリボトル中に調製したインクを100ml入れて
密栓し、20℃で1ヶ月保管した後、pHを測定した。 3)表面張力 20℃、50%RHの環境下において、ウィルヘルミー
型表面張力計を用いて測定した。 4)粘度 20℃、50%RHの環境下において、剪断速度140
0s-1で測定した。
お、各インクの3)表面張力および4)粘度の測定値は
前記した通りである。 1)初期pH 20℃、50%RHの環境下において、pHメータ(堀
場製作所製)によりpHを測定した。 2)常温保管後のpH 1lポリボトル中に調製したインクを100ml入れて
密栓し、20℃で1ヶ月保管した後、pHを測定した。 3)表面張力 20℃、50%RHの環境下において、ウィルヘルミー
型表面張力計を用いて測定した。 4)粘度 20℃、50%RHの環境下において、剪断速度140
0s-1で測定した。
【0021】5)連続吐出テスト(ヘッドへの焦げつ
き、ヒータ故障) 調製インクについて、評価用に試作したサーマルインク
ジェットプリンタを用いて1×107 パルスおよび1×
108 パルス連続吐出時の吐出量測定を行い、初期値か
らの吐出量変化およびプリント画像の抜け、乱れを次の
基準で評価した。 ○・・・吐出量変化±10%未満、画像の抜け、乱れな
し △・・・吐出量変化±10%〜20%未満、画像の抜
け、乱れ等欠陥5%未満 ×・・・吐出量変化±20%以上、画像の抜け、乱れ等
欠陥5%以上 また同時に、ヒータ故障の発生の有無(1×108 パル
ス下)を観察した。 6)目詰まり性テスト 加速モード(70℃、500時間)で保管したインクに
ついて、評価用に試作したインクジェットプリンタを用
いて吐出停止後にキヤップした状態で1週間放置した。
その後、吐出再開したとき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、乱れ等欠陥5%未満 ×・・・画像の抜け、乱れ等欠陥5%以上 以上の結果を表2に示す。
き、ヒータ故障) 調製インクについて、評価用に試作したサーマルインク
ジェットプリンタを用いて1×107 パルスおよび1×
108 パルス連続吐出時の吐出量測定を行い、初期値か
らの吐出量変化およびプリント画像の抜け、乱れを次の
基準で評価した。 ○・・・吐出量変化±10%未満、画像の抜け、乱れな
し △・・・吐出量変化±10%〜20%未満、画像の抜
け、乱れ等欠陥5%未満 ×・・・吐出量変化±20%以上、画像の抜け、乱れ等
欠陥5%以上 また同時に、ヒータ故障の発生の有無(1×108 パル
ス下)を観察した。 6)目詰まり性テスト 加速モード(70℃、500時間)で保管したインクに
ついて、評価用に試作したインクジェットプリンタを用
いて吐出停止後にキヤップした状態で1週間放置した。
その後、吐出再開したとき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、乱れ等欠陥5%未満 ×・・・画像の抜け、乱れ等欠陥5%以上 以上の結果を表2に示す。
【0022】
【表2】 表2に示すように、実施例1、2、3では結果が良好で
あったが、比較例ではコゲーション、ヒータ故障や目詰
まりや吐出ムラ等の問題を生じた。
あったが、比較例ではコゲーション、ヒータ故障や目詰
まりや吐出ムラ等の問題を生じた。
【0023】実施例4 C.I.アシッドブルー9 2重量部 グリセリン 20重量部 表1の化合物 NO.1 0.1重量部 塩酸 0.01重量部 純水 80重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
調製した。調製したインクの粘度は2.2cP、表面張
力は56dyn/cm、初期pHは6.9、保管後pH
は6.8であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。 実施例5 C.I.アシッドレッド249 3重量部 ジエチレングリコール 15重量部 HO(C2 H4 O)a (C3 H6 )b (C2 H4 O)c H (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) 0.5重量部 ジエチレングリコールモノブチルエーテル 10重量部 表1の化合物 NO.3 0.1重量部 純水 70重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
調製した。調製したインクの粘度は2.8cP、表面張
力は36dyn/cm、初期pHは7.8、保管後pH
は7.7であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。
調製した。調製したインクの粘度は2.2cP、表面張
力は56dyn/cm、初期pHは6.9、保管後pH
は6.8であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。 実施例5 C.I.アシッドレッド249 3重量部 ジエチレングリコール 15重量部 HO(C2 H4 O)a (C3 H6 )b (C2 H4 O)c H (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) 0.5重量部 ジエチレングリコールモノブチルエーテル 10重量部 表1の化合物 NO.3 0.1重量部 純水 70重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
調製した。調製したインクの粘度は2.8cP、表面張
力は36dyn/cm、初期pHは7.8、保管後pH
は7.7であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。
【0024】実施例6 C.I.フードブラック2 4重量部 トリエチレングリコール 20重量部 表1の化合物 NO.3 0.7重量部 純水 75重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
調製した。調製したインクの粘度は2.2cP、表面張
力は49dyn/cm、初期pHは8.0、保管後pH
は7.9であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。 実施例7 C.I.ダイレクトブラック19 4重量部 ジエチレングリコール 20重量部 イソプロピルアルコール 5重量部 表1の化合物 NO.3 0.1重量部 硝酸 0.02重量部 純水 75重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
調製した。調製したインクの粘度は2.8cP、表面張
力は44dyn/cm、初期pHは6.7、保管後pH
は6.6であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。
調製した。調製したインクの粘度は2.2cP、表面張
力は49dyn/cm、初期pHは8.0、保管後pH
は7.9であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。 実施例7 C.I.ダイレクトブラック19 4重量部 ジエチレングリコール 20重量部 イソプロピルアルコール 5重量部 表1の化合物 NO.3 0.1重量部 硝酸 0.02重量部 純水 75重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
調製した。調製したインクの粘度は2.8cP、表面張
力は44dyn/cm、初期pHは6.7、保管後pH
は6.6であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。
【0025】実施例8 C.I.ダイレクトブルー199 3重量部 グリセリン 10重量部 スルホラン 2重量部 表1の化合物 NO.2 0.05重量部 塩酸 0.03重量部 純水 85重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
調製した。調製したインクの粘度は1.7cP、表面張
力は55dyn/cm、初期pHは4.9、保管後pH
は4.5であった。連続吐出テストの評価で調製後のイ
ンクは○、目詰まりテストの評価は△であった。 実施例9 C.I.ダイレクトブラック168 3重量部 プロピレングリコール 20重量部 HO(C2 H4 O)a (C3 H6 O)b (C2 H4 O)c H (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) 1重量部 表1の化合物 NO.2 0.1重量部 塩酸 0.01重量部 純水 75重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
調製した。調製したインクの粘度は2.0cP、表面張
力は36dyn/cm、初期pHは7.0、保管後pH
は7.2であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。
調製した。調製したインクの粘度は1.7cP、表面張
力は55dyn/cm、初期pHは4.9、保管後pH
は4.5であった。連続吐出テストの評価で調製後のイ
ンクは○、目詰まりテストの評価は△であった。 実施例9 C.I.ダイレクトブラック168 3重量部 プロピレングリコール 20重量部 HO(C2 H4 O)a (C3 H6 O)b (C2 H4 O)c H (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) 1重量部 表1の化合物 NO.2 0.1重量部 塩酸 0.01重量部 純水 75重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
調製した。調製したインクの粘度は2.0cP、表面張
力は36dyn/cm、初期pHは7.0、保管後pH
は7.2であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。
【0026】実施例10 C.I.ダイレクトブルー86 3重量部 ジエチレングリコール 15重量部 表1の化合物 NO.2 0.6重量部 酢酸 0.06重量部 純水 85重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
調製した。調製したインクの粘度は1.9cP、表面張
力は52dyn/cm、初期pHは7.2、保管後pH
は7.1であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。 実施例11 C.I.ダイレクトイエロー144 2重量部 プロピレングリコール 15重量部 表1の化合物 NO.3 1.5重量部 純水 80重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
調製した。調製したインクの粘度は2.0cP、表面張
力は44dyn/cm、初期pHは8.5、保管後pH
は8.6であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。
調製した。調製したインクの粘度は1.9cP、表面張
力は52dyn/cm、初期pHは7.2、保管後pH
は7.1であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。 実施例11 C.I.ダイレクトイエロー144 2重量部 プロピレングリコール 15重量部 表1の化合物 NO.3 1.5重量部 純水 80重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
調製した。調製したインクの粘度は2.0cP、表面張
力は44dyn/cm、初期pHは8.5、保管後pH
は8.6であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。
【0027】実施例12 カーボンブラック 3重量部 エチレングリコール 15重量部 スチレン−アクリル酸ナトリウム共重合体 1重量部 HO(C2 H4 O)a (C3 H6 O)b (C2 H4 O)c H (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50%;平均分子量約3600) 1重量部 表1の化合物 NO.1 0.1重量部 純水 80重量部 上記の各成分を実施例1と同様に溶解・濾過してインク
調製した。調製したインクの粘度は2.2cP、表面張
力は42dyn/cm、初期pHは6.7、保管後pH
は6.6であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。
調製した。調製したインクの粘度は2.2cP、表面張
力は42dyn/cm、初期pHは6.7、保管後pH
は6.6であった。連続吐出および目詰まりテストの評
価は○であった。
【0028】
【発明の効果】本発明のサーマルインクジェット用イン
クは、水および色材を必須成分とし、さらに1つのアル
キル側鎖に3個の水酸基を有するポリオールアミンを含
有するものであるから、コゲーションを低減し、かつ色
材に対して高い溶解安定性を有する。また、ヘッド材料
の劣化を引き起こすことがなく、ヘッドの目詰まりや吐
出ムラも生じない。また、インクのpH変化も小さい。
クは、水および色材を必須成分とし、さらに1つのアル
キル側鎖に3個の水酸基を有するポリオールアミンを含
有するものであるから、コゲーションを低減し、かつ色
材に対して高い溶解安定性を有する。また、ヘッド材料
の劣化を引き起こすことがなく、ヘッドの目詰まりや吐
出ムラも生じない。また、インクのpH変化も小さい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中条 晶彦 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 平5−270047(JP,A) 特開 平5−125306(JP,A) 特開 平4−110362(JP,A) 特開 昭58−8770(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09D 11/00 - 11/20 B41J 2/01 B41M 5/00 CA(STN) REGISTRY(STN)
Claims (2)
- 【請求項1】 少なくとも水および色材を含有するサー
マルインクジェット用インクにおいて、下記の一般式
(I)または(II)で表されるアミノ化合物を含有する
ことを特徴とするサーマルインクジェット用インク。 【化1】 (上記式中、R1 は、水酸基を有する炭素数1〜5のア
ルキル基を示し、R2 、R7 およびR8 は、同一または
異なって、水素原子または水酸基を有する炭素数1〜5
のアルキル基を示し、R3 、R4 およびR5 は、同一ま
たは異なって、炭素数1〜3のアルキレン基を示し、R
6 は、炭素数1〜5のアルキレン基を示す。) - 【請求項2】 アミノ化合物の含有量が0.005〜
5.0重量%である請求項1記載のサーマルインクジェ
ット用インク。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2964193A JP3194307B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | サーマルインクジェット用インク |
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JPH06220380A JPH06220380A (ja) | 1994-08-09 |
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- 1993-01-27 JP JP2964193A patent/JP3194307B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-01-25 US US08/186,064 patent/US5370731A/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH06220380A (ja) | 1994-08-09 |
US5370731A (en) | 1994-12-06 |
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