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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- Japan
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- 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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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
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- 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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|---|---|---|---|
| JP2964193A JP3194307B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | サーマルインクジェット用インク |
| US08/186,064 US5370731A (en) | 1993-01-27 | 1994-01-25 | Ink for thermal ink jet recording |
Applications Claiming Priority (1)
| 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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|---|---|
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Family
ID=12281714
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2964193A Expired - Fee Related 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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