JPH01135880A - 記録液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は新規な記録液（以下インクという）、特には筆
記具（万年筆やフェルトベン等）用インク及び記録ヘッ
トに設けられた微細な吐出口（吐出オリフィス）から吐
出させ、液滴として飛翔させて記録を行ういわゆるイン
クジェット記録方式に適したインクに関する。

（従来の技術） インクジェット記録方法は、いわゆるインクと称される
インクの液ｆ４　（ｄｒｏｐｌｅｔ　）を飛翔させ、こ
れを被記録材に付着させて記録を行うものである。かか
るインクとしては、記録剤（染料又は顔料が用いられる
）及びこれを溶解又は分散する液媒体（水又は各種有機
溶剤酸いはこれらの混合物が用いられる）を基本的成分
とし、又、必要に応じて各種添加剤が添加されたものが
用いられている。

そして、該インクの好ましい特性としては、（１）印字
された画像の色調が鮮明で濃度が高いこと、 （２）被記録材に対して定着が速く、ドツトの周辺が滑
らかで滲みの小さいこと、特に、表面にコート層を有し
ないいわゆる普通紙に対する印字の際に、インクのしみ
込み速度の不均一によるドツト形状の不規則な乱れ（い
わゆるフェザリング）を生しないこと、 （３）印字された画像の色調が鮮明で濃度が高いこと、 （４）熱エネルギーの作用によってインクを吐出させる
タイプのインクジェット方式に適用する場合、そのヒー
ター上に析出物を生じないこと、（５）吐出条件（圧電
素子の駆動電圧、駆動周波数、オリフィスの形状と材質
、オリフィス径等）にマツチングした液物性（粘度、表
面張力、電導度等）を有していること、 （６）長期保存に対して安定で目詰りを起さないこと、 （７）インクが周辺材料（容器、連結チューブ、シール
材等）を侵さないこと及び臭気、毒性、引火性等の面で
安全性に優れたものであること等が挙げられる。

これらの要求性能のうち、技術的に特に困難な点は上記
（１）乃至（４）を同時に達成することである。

又、かかる目的の記録に適用するインクはノ、（末的に
は記録剤とその溶媒とから組成されるものであるので、
上記のインク特性は記録剤固有の性質に左右されるとこ
ろが大きい。従って、インクか上記特性を具備するよう
にインクを選択することはかかる技術分野においても極
めて重要な技術である。

従来知られている黒色染料、例えば、フードブラック２
及びニグロシン（アシッドブラック２）等を用いたイン
クは、耐水性、印字後の定着性、濃度、滲み等の特性が
今一つであった。

（発明が解決しようとしている問題点）従って本発明の
目的は、前記計時性を満足し、特に−斤通紙に対して良
好な印字品位の記録を行うことかてきるインクを提供す
ることである。

（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。

すなわち、本発明は、記録像を形成する成分である記録
剤及びこの記録剤を溶解又は分散するための液媒体を含
むインクにおいて、記録剤とじて分子中に下記の構造単
位を含む染料の少なくとも１種が含有されていることを
特徴とするインクである。

■ （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記録剤と
しては、分子中に上記構造単位を包含する限り、いずれ
の記録剤でもよいものであるが、特に好ましい具体例と
しては、例えば、下記のものが挙げられる（式中の記号
ＳはＳＯ３Ｍを示し、Ｍはアルカリ金属、アンモニウム
又は有機アミンの内のいずれかの塩基を表わす。）。

本発明のインクは上記記録剤及び該記録剤を溶解又は分
散させる液媒体を含むものであ７て、該液媒体としては
、水又は水と各種有機溶剤との混合物が使用される。

水と混合して使用される水溶性有機溶剤としては、例え
ば、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、５ｅｃ−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等の炭素数１乃至
４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：Ｎ−メチル
−２−ピロリドン、１．３−ジメチル−２−イミダゾリ
ジノン等の含窒素複素環式％式％ ジグリコール等のポリアルキレンゲリコール類：エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、１．２．６−ヘキサン
トリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール
、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２乃至６個
の炭素原子を含むアルキレングリコール類：グリセリン
；エチレングリコールメチル（又はエチル）エーテル、
ジエチレングリコールメチル（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等が
挙げられる。

液媒体成分として水と上記水溶性有機溶剤との混合物を
使用する場合には、北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用％で５乃至９５％、
好ましくは１０乃至８０％、より好ましくは２０乃至５
０％の範囲である。

又、上記液媒体中に溶解させる＋ｉＴｒ記記録剤の量は
、−数的にはインク全ｉ１１中て重量％で約０．１乃至
２０％、好ましくは０．５乃至１５％、より好ましくは
１乃至１０％を占める割合である。勿論面記記録剤は単
独ても混合物としても使用でき、又、本発明の目的を妨
げない範囲において他の記録剤と併用することもできる
。

この様な成分から調合される本発明のインクは、それ自
体で記録画像の耐水性、耐光性、滲み特性、被記録材へ
の定着性、記録特性（信号応答性、液滴形成の安定性、
吐出安定性、長時間の連続記録性、長期間の記録休止後
の吐出安定性）或いは保存安定性等いずれもバランスの
とれた優れたものである。

そしてこの様な特性を更に改良する為に、従来から知ら
れている各種添加剤を更に添加含有せしめてもよい。

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、ジェタノールアミン、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できる。

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′Ａ整剤が添加され尚、熱エネルギ′−の作用によ
って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は、熱的な物性値（例えば、比熱、
熱膨張係数、熱伝導率等）か調整されることもある。

（作用・効果） インクジェットインクは、主に安全性の面から水を主体
とする液媒体に染料又は顔料等の記録剤を溶解又は分散
したものが使用され、−数的にはこれに湿潤剤としてグ
リコール等の低揮発性の水溶性有機溶剤が添加されてい
る。従ってインクの計時性、特に印字物の耐水性、記録
画像の滲み、定着性等は、記録剤固有の性質に左右され
るところが大きい。

本発明で使用する記録剤は、紙その他の被記録材に対す
る親和性が極めて大きく、その為、被記録材への定着性
、印字物の耐水性及び記録画像の耐滲み性がいずれも良
好である。

従って、この様な記録剤を含有する本発明のインクは、
インクジェット記録用紙と称される専用に開発された被
記録材のみならず、一般に広く使用されているコピー用
紙、レポート用紙、ボンド紙、伝票用紙、連続伝票用紙
、高サイズ紙、低サイズ紙、普通紙等の如く一般家庭や
オフィスで広く使用されている紙のインクとしてとして
も十分に利用できるので、本発明のインクはインクジェ
ット記録方式の普及を一段と加速させることが可能であ
る。

又、本発明のインクは、そのＰＨが中性付近においても
上記効果を十分に発揮するため、特開昭５６−５７８６
２号公報に記載されている様な強アルカリ性物質の添加
を必要とせず、安全性の面でも好ましく、一般家庭やオ
フィスでの使用に好適である。

更に本発明のインクは、熱エネルギーの作用によってイ
ンクを吐出させるタイプのインクジェット方式に適用し
ても、そのヒーター上に析出物を発生させることがない
。又、粘度、表面張力等の物性値も適正範囲内にあり、
微細な吐出オリフィスも目詰まりさせず、十分に高い濃
度の記録画像を与え、保存中に物性値変化或いは固形分
の析出を生じることもない。

又、本発明のインクは、上記インクジェット記録用イン
クとして優れているだけではなく、筆記具用インクとし
て用いることもできる。

次に実施例、比較例及び使用例を挙げて本発明を更に具
体的に説明する。尚、文中、部又は％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 イオン交換水（以後水と略す）　　　６６％ジエチレン
グリコール　　　　　　　　３０％例示化合物ｌの染料
（Ｍ−Ｎａ）　　　　　　　４％上記の各成分を容器の
中で充分混合溶解し、孔径１μｍのテフロンフィルター
で加圧濾過した後、真空ポンプを用いて脱気処理して本
発明のインクとした。

実り’ｉ例２ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７５％
ポリエチレングリコール４００　　　　２０％例示化合
物２の染料（Ｍ＝Ｎａ）　　　　　　　５％上記の各成
分を実＋Ｉｆｉ例１と同様に処理して本発明のインクと
した。

実施例３ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７１％
エチレングリコール　　　　　　　　２５％例示化合物
５の染料（Ｍ＝Ｌｉ）　　　　　　　４％上記の各成分
を実施例１と同様に処理して本発明のインクとした。

実施例４ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７５％
ジエチレングリコール　　　　　　　　２０％例示化合
物６の染料（Ｍ−Ｎ）１３Ｃ２ｔ１４０Ｈ）　　　５％
上記の各成分を実施例１と同様に処理して本発明のイン
クとした。

比較例１乃至４ 実施例！乃至４で使用した染料化合物に代えて、下記構
造の染料化合物を用いた外は、実施例１乃至４と同様に
して比較例１乃至４のインクを調製した（ａ＝比較例１
、ｂ＝比較例２、Ｃ＝比較例３、ｄ＝比較例４）。

使用例 上記実施例及び比較例のインクを使用し、且つインクジ
ェット記録装置としてインクの吐出エネルギー源として
発熱素子を利用したインクジェットプリンター（オリフ
ィスサイズ４０Ｘ　５０μｍ。

ヒーターサイズ５ＱＸ　１５０μｍ、ノズル数２４本）
を使用して、後記第１表に示した紙に印字し、下記の評
価を行った（３１’価結果を後記第２表に示す）。

７　°Ｊ　　　禮　　　−゛ （Ｔ、）インクの長期保存性：インクをガラス容器に密
閉し、−３０℃と６０℃で３力月間保存した後、不溶分
の析出及び液の特性や色調を観察した。

（Ｔ２）吐出安定性：５℃、室温及び４０℃の雰囲気中
で夫々２４時間の連続吐出を行った。

（Ｔ３）吐出応答性−２秒間の間欠吐出と２力月間放置
後の吐出を行った。

（Ｔ、１）記録画像の品質：記録された画像を室内光に
３力月間さらした後の濃度の低下率を測定した。又、水
中に１時間浸し、濃度の変化を測定した。

又、パイロット＠製のスポットライター（ピンク）て印
字部分をなそり、印字部分の汚染の程度を観察した。

（Ｔ、）フェザリンクの発生率：フェザリングの発生率
については、第１表の紙にプリンターで３００ドツトを
連続しないように印字したく２０±５℃、５０±ＩＯ％
１（１１にて印字）後、１時間以北放置し、その後顕微
鏡てフェザリングを発生したドツトの数を数え、その先
生％を求めて評価した。

γ１；１．．ニー心 ゛記録　、　　　ノ　　　　　　　メーカーキャノンＮ
Ｐ用紙　　　　　コピー用紙　　　　　キャノン　株式
会ネ上ゼロックス４０２４０Ｐ　　　　　コピー用紙　
　　　　ゼロックス株式会社ハンマーミル不ンド　　　
　　　ボンド紙　　　　　　　ハンマーミル　ネ上る。

（以下余白） γ７　２　　二一一一 ヱー乙３竺−Ｔ、　　　Ｔ、　　　Ｔ　　　Ｔ、−二Ｌ
Ｌ実施例１　０　０　０　０　０ 実施例２　０　０　０　０　０ 実施例３　　Ｑ　　○　　○　　○　　○実施例４　　
０００００ 比較例１０　　０　０　　△、　△ 比較例２　０　０　０　　Δ２　△ 比較例３　０　０　０　　△、　× 比較例４　０　　ｏ　　ＯΔ、◆△、×ＴＩ：Ｏ＝不溶
分の析出無し、特性及び色調の変化無し Ｔ２：Ｏ＝安定吐出 Ｔ：＋：Ｏ＝安定吐出 Ｔ　４　　：Ｏ＝いずれも良好 △１＝水中浸漬で濃度低工大 △２＝スポットライターによる汚染大 Ｔ５　：０２１０％以下 △＝１０乃至３０％未満 ×＝３０％以−ト 特許出願人　　　キャノン株式会社 代理人　　弁理士　吉　１）勝　広

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録像を形成する成分である記録剤及びこの記録
   剤を溶解又は分散するための液媒体を含む記録液におい
   て、記録剤として分子中に下記の構造単位を含む染料の
   少なくとも１種が含有されていることを特徴とする記録
   液。 ▲数式、化学式、表等があります▼
2. （２）インクジェット記録用である特許請求の範囲第（
   １）項に記載の記録液。