JPH01263167A - インクジェット記録液 - 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、紙、フィルム、布等の被記録材、特にオフィ
スや学校で一般的に使用されている紙、いわゆる普通紙
に、記録ヘッドに設けられた吐出口から吐出させた液滴
を被記録面に飛翔させて記録を行なう、いわゆるインク
ジェット記録方式にて記録を行なうのに好適な記録液（
以下インクという）に関する。

（従来の技術及びその問題点） 従来より、筆記具用、スタンプ用、記録肘用及びインク
ジェット記録用等の被記録材に記録を行なう為のインク
として、実に様々な組成物の提案がなされている。それ
らの多くは、各種の染料を水又はその他の有機溶剤に溶
解又は分散せしめたものであ゛る。

しかして、インクジェット用インクは、その記録方式の
特異性から、筆記具用、スタンプ用、記録肘用のインク
に比べると、多くの特性で一層厳密な条件が要求される
。好ましい条件を下記に列挙してみると、 （１）微細な吐出口から液滴が常時安定に吐出され目詰
りを生じない。

（２）記録休止中キャップをしない状態で放置されても
、記録再開時直後から安定した吐出がｌ）られる、すな
わち、吐出口付近のインクか乾燥しにくく、目詰りを生
しない。

（３）不定形又は不規則な滲みのない高品位な印字が得
られる、 （４）被記録材に対して定着性（印字乾燥性）が速く印
字物をこすっても汚れない、 （５）印字濃度が高く鮮明である、 （６）印字物の耐水性及び耐光性が優れている、（７）
保存安定性が良好で長期間にわたりインク性能が保持さ
れる、 （８）インクに接する部材を侵さない 等が挙げられる。

上記の様な諸条件を同時に満足させることは、相当に困
難である。

何故ならば、上記諸条件は互いに相反関係にあることが
多く、一方を満足させようとすると、他方に、′想影響
を及ぼす場合が多々あるからである。

例えば、記録ヘットの吐出口先端部の乾燥を防止する［
１的で、高沸点の遅乾性溶剤が用いられるが、この場合
には被記録材に対して、定着性（印字乾燥性）が悪くな
り、印字物を湿った指等でこすると汚れてしまう。又、
定着性を良くする目的で界面活性剤等の浸透剤が一般に
用いられているか、この場合には不定形又は不規則な滲
みが生じぼやけた印字になる。

又、普通紙に印字した場合には、コート紙に印字した場
合の様なコントラストが高く鮮明な画像は得られない。

印字濃度が薄いと、いくら滲みを抑制して高品位な印字
にしたつもりでも、印字物全体かめりはりがなくぼけた
感じとなるので、品位の特徴が表現されなくなってしま
う。この様なことから、印字濃度を高くする為に一般に
記録剤（染料）の含有量を増加させると吐出口の目詰り
を生ずる傾向にある。

更に又印字物の耐水性や耐光性を高める為に、−数的に
は直接性染料が記録剤として用いられている。直接性染
料は酸性染料や塩基性染料に比べて、紙のセルロースへ
の染着性が強い為に滲みにくいという利点もあり、記録
剤としては好適なものである。しかしながら、一般に溶
剤に対して溶解度が低く、環境変化等により析出しやす
い為ノズルの目詰りを生じやすい。

以上のような理由から、従来技術において前記諸条件を
全て満足する様な提案は未だ見受けられない。例えば、
直接性染料を使用したインクジェット用水性インクが、
特開昭５６−１２９２７４号公報に開示されているが、
該実施例のインクは、普通紙、特にサイズ度の高い紙に
印字した場合の定着性（印字乾燥性）が不充分である。

そこで従来のインクジェット記録方式においては、紙に
処理を施こし、インク吸収性か良好で滲みが均一で、コ
ントラストの高い鮮明な印字が得られ、且つ耐水性及び
耐光性も付与したインクジェット記録専用の紙を用いて
、この専用紙と記録ヘッドの吐出口先端部の乾燥防止を
目的としたインクとの組み合せにより、システムとして
問題解決にあたっていた。

し７かしながら、この様な専用紙は一般の紙に比へて高
価で人手困難であり、又、紙の選択性も制限されること
により、ユーザーにとっては好ましいものではない。

以上述べた様なことより、オフィスや学校にある一般の
紙、すなわち、ノート、レポート用紙、コピー用紙、便
箋、葉書等の普通紙に対して前記諸条件を全て満足する
様なインクが要望されていた。

従って、本発明の目的は前述した要求される諸条件を全
て満足するインクジェット用インクを提供することであ
る。すなわち、普通紙に対して印字濃度が高く、不定形
又は不規則な滲みがなく、定着性が良好で且つ記録ヘッ
ド部の耐乾燥性に優れ、保イを安定性に優れたインクジ
ェット用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） Ｆ北口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、記録ヘッドに設けられた吐出口か
ら吐出させた液滴を被記録面に飛翔させて記録を行なう
記録方式に用いられるインクにおいて、記録剤として、
Ｃ，１，ダイレクトブラック１６Ｂを含み、この記録剤
を溶解又は分散する液媒体が少なくとも下記（ａ）、（
ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）の成分からなることを特徴とす
るインクジェット用インクである。

（ａ）ジメチルスルホキシド、 （ｂ）メタノール、エタノール及びブタノールの中から
選ばれた少なくとも一種の揮発性溶剤、（ｃ）グリセリ
ン、トリメチロールエタン及びトリメチロールプロパン
の中から選ばれた少なくとも一種の吸湿性溶剤及び （ｄ）水。

（作　　用） 本発明のインクは、記録ヘッドに設けられた吐出口から
吐出させだ液滴な被記録面に飛翔させて記録を行なう記
録方式に用いられるものであり、特定、の記録剤と特定
の組成の液媒体とを組合せて組成することによって、専
用紙は勿論、一般の紙、すなわち、ノート、レポート用
紙、コピー用紙、便箋、葉書等の普通紙に対して良好な
印字が可能である。又、特殊な記録方式、例えば、記録
ヘッドの室内のインクに記録信号に対応した熱エネルギ
ーを与え、該エネルギーにより液滴を発生させる方式に
おいても問題なく使用できる。尚、当方式の場合には一
般のインクを用いると、長期間連続印字した場合にイン
ク中の固形分（染料及び添加剤）が熱的作用を受け、そ
の不純物が吐出口内部のヒーター表面上に堆積して吐出
方向が変化したり、不吐出になったりする場合が多い。

しかし、本発明のインクにおいては、この様な不具合は
なく、長期にわたり安定した吐出が得られ、優れた印字
が可能である。

（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。

本発明のインクの記録剤として用いられるｃ、ｒ。

ダイレクトブラック１６８は、耐水性及び耐光性に優れ
ており、又、他の染料に比べて普通紙に印字した場合に
不定形又は不規則な滲みがなく、ドツトの周辺がシャー
プで高品位な印字が得られる染料である。

しかし、その反面ベタ部分（全ノズル同時駆動で得られ
る連続ドツトの部分）を印字した場合は、ドツト間がイ
ンクで埋らずに白抜は部ができる為光学濃度が低下する
傾向がある。よって、ドツトを均一に大きく滲ませる工
夫が必要である。

該染料の含有量は液媒体成分の種類、インクに要求され
る特性等に依存して決定されるが、一般には、インク全
重量に対して０．１乃至１５重■％、好ましくは０，５
乃至１０重量％、より好ましくは１乃至５重量％の範囲
である。含有量が１重量％未満の場合は印字濃度が不十
分であり、５重量％を越える範囲においては、マツチン
グの為の液媒体成分の自由度がより狭くなる傾向にある
。

上記染料は勿論単独で又は他の染料と組合せて、つまり
、註染料を必須成分としてこの他に他の直接性染料や酸
性染料等の各種染料を併用して使用することもできる。

次に、本発明に用いられる前記（ａ）乃至（ｄ）成分か
ら少なくともなる液媒体成分について説明する。

先ず（ａ）成分であるジメチルスルホキシドは、普通紙
上において、吐出されたインク液滴を均一に大きく滲ま
せる効果があり、印字品位を低下させることなく、印字
濃度の高い鮮明な印字が得られる作用を有する。又、染
料の溶解性が悪い為単独での使用は困難であるが、他の
吸湿性溶剤と併用した場合は染料の溶解性を助長させる
作用がある為、混合系での使用には通している。

この様なことから、ジメチルスルホキシドの含Ｗｈｋと
してはインク全重量に対して、一般には１乃至３０重量
％であり、より好ましくは５乃至２０重■％である。含
有量が５重量％未満の場合は印字濃度を高める作用が弱
く、又、２０重量％を越える範囲においては不定形又は
不規則な滲みを生じやすくなる。

次に（ｂ）成分であるが、これらの成分のうちのメタノ
ール、エタノール及びブタノールの揮発性溶剤は、液滴
の紙への浸透能力及び蒸発能力を促進する作用かある為
、定着促進剤として効果がある。

これらの揮発性溶剤の中では、メタノールは１−１に入
った場合の危険性、ブタノールは臭気の問題等の点より
、エタノールが好ましい。これらの揮発性溶剤の含有量
としては、インク全重量に対して、一般には０．１乃至
１５重量％、より好ましくは０．５乃至１０重量％であ
る。含り量が０．５重量％未満では、浸透能力及び蒸発
能力共に不十分であり、又、１０ｉｉｉｊ１％を越える
範囲においては紙への浸透能力が顕著１−ぎて、不定形
又は不規則な滲みが生じやすくなり、印字濃度も低下す
る。

次に（ｅ）成分であるが、これは記録剤、（ａ）成分及
び（ｂ）成分のみでは目詰り防止効果が不゛十分であり
、十分な目詰り防止効果を付与する為に使用するもので
あり、少量で効果の有るものか好ましい。中でも不定形
又は不規則な滲みを４１−シにくいという点ではグリセ
リンが最も好ましく、目詰り防止効果の点ではトリメチ
ロールエタン及びトリメチロールプロパンが好ましい。

これらの含有量としては、一般にはインク全重量に対し
て、ｌ乃信２０重量％、より好ましくは３乃至１５重葺
％である。含有量が３重量％未満では［Ｉ詰り防止効果
が不充分であり、又、１５重量％を越える範囲において
は不定形又は不規則な滲みを生じやすくなり、又、定着
性も不充分となる。

次に（ｄ）成分の水であるが、これは水溶性インクを形
成する為の基本成分であり、その含有量としては、一般
にはインク全ｉｌｌに対して２０Ｊ”ｙ乍９５゛重量％
であり、より好ましくは５０乃至８０重量％である。

以トの成分を必須成分としてなる本発明のインクはそれ
自体で、専用紙は勿論、一般の普通紙に対して印字濃度
が高く、鮮明で高品位な品字が得らね、定着性が良好で
印字物を汚すことがなく、耐水性及び耐光性に優れ、又
、保存安定性も良好な優れた性質を有するものであるが
、更に必要に応じて、粘度調整剤、表面張力調整剤、Ｐ
Ｈ調整剤、防カビ剤、防錆剤等の添加剤を添加すること
も可能である。

上記本発明のインクを使用するジェット記録ノＪ法は、
従来多数公知であり、これらの公知の方法はいずれも本
発明のインクで使用できる。

（実　施　例） 本発明を以下の実施例及び比較例により更に詳しく説明
する。以下において「部」は全て「重量部」を示す。

実施例Ｉ Ｃ，１，ダイレクトブラック１６８３部ジメチルスルホ
キシド　　　　　　　１６部エタノール　　　　　　　
　　　　　　　５部グリセリン　　　　　　　　　　　
　６部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
７０部上記の組成で十分に攪拌を行った後、孔径か０．
４５μｍのフロロボアフィルター（住友電気工業■製の
フィルターの商標名）で加圧濾過し、本発明のインクと
した。以下同様な方法で本発明のインクとして実施例２
乃至８及び比較例のインクとして比較例１乃至６のイン
クを得た。

実施例２ Ｃ，１，ダイレクトブラック１６８３部ジメチルスルホ
キシド　　　　　　　１５部エタノール　　　　　　　
　　　　　　　５部トリメチロールエタン　　　　　　
　　５部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　７２部実施例３ Ｃ，１，ダイレクトブラック１６８３部ジメチルスルホ
キシド　　　　　　　１５部エタノール　　　　　　　
　　　　　　　５部トリメチロールプロパン　　　　　
　　４部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
７３部実施例４ Ｃ，１，ダイレクトブラック１６８３部ジメチルスルホ
キシド　　　　　　　１４部ブタノール　　　　　　　
　　　　１．５部トリメチロールエタン　　　　　　　
　６部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　７５．
５部実施例５ Ｃ，１，ダイレクトブラック１６８３部ジメチルスルホ
キシド　　　　　　　１８部メタノール　　　　　　　
　　　　　　６部グリセリン　　　　　　　　　　　　
５部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６
８部実施例６ Ｃ．Ｉ．ダイレフ；・ブラック１６８４部ジメチルスル
ホキシド　　　　　　　１０部エタノール　　　　　　
　　　　　　　　６部グリセリン　　　　　　　　　　
　　３部トリメチロールプロパン　　　　　　　４部水
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７３部実
施例７ Ｃ，１，ダイレクトブラック１６８４部ジメチルスルホ
キシド　　　　　　　　６部子タノール　　　　　　　
　　　　　　　４部トリメチロールエタン　　　　　　
　　８部ジエチレングリコール　　　　　　　１０部水
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６８部
実施例８ Ｃ，Ｉダイレクトブラック１６８３部 ジメチルスルホキシド　　　　　　　　４部エタノール
　　　　　　　　　　　　　　　５部トリメチロールプ
ロパン　　　　　　　６部エチレングリコール　　　　
　　　　　１０部水　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　７２部以下、比較例について記す。

比較例１ Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８３部エタノール　　
　　　　　　　　　　　　　５部トリメチロールプロパ
ン　　　　　　　６部エチレングリコール　　　　　　
　　１４部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　７２部比較例２ Ｃ１！、ダイレクトブラック１６８３部ジメチルスルホ
キシド　　　　　　　１４部トリメチロールエタン　　
　　　　７．５部水　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　７５．５部比較例３ Ｃ，１，ダイレクトブラック１９　　　　　　３部ジメ
チルスルホキシド　　　　　　　１０部ポリエチレング
リコール（平均分？’−ｆｆｉ　：１００）１１部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７６部
比較例４ Ｃ１１，ダイレクトブラック１５４３部１．３−ジメチ
ル−２−イミダゾリジノン　１５部ポリエチレングリコ
ール（平均分子１３４００）１０部 スコアロール４００（非イオン系界面活性剤、花王■製
）　　　　　　　　　　　０．１部水　　　　　　　　
　　　　　　　　　　７１．９部比較例５ Ｃ，１，フードブラック２　　　　　　　　３部グリセ
リン　　　　　　　　　　　１０部ジエチレングリコー
ル　　　　　　　２０部水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　６７部比較例６ Ｃ，１，アシッドブラック２　　　　　　　３部ジエチ
レングリコール　　　　　　　１０部ポリエチレングリ
コール（平均分子ｌ　２００）１５部 ノイゲンＰ（非イオン系界面活性剤、第一工業製薬■製
）　　　　　　　　　　　０．０５部水　　　　　　　
　　　　　　　　　　７１．９５部使用例 実施例１乃至８及び比較例１乃至６の各インクを記録ヘ
ッド内のインクに熱エネルギーを与えて液滴を発生させ
記録を行うオンデマンドタイプのマルチヘッド（オリフ
ィスサイズ５０Ｘ　４０μｍ、駆動電圧３０ｖ、周波数
４ＫＨｚ）を有する記録装置に搭載して印字した場合の
印字性能、吐出性能及び保存安定性の評価結果を後記第
１表に示す。各評価項目の方法及び条件は下記の通りで
ある。

（１）印字濃度・・・重囲の連続伝票用紙に全ノズル同
時駆動で印字させ、バッチを作製し室内にて２４時間自
然乾燥させた後、そのパッチの光学濃度を測定し下記基
準にて評価した。

Ｏ：光学濃度が１．２６以上 △：光学濃度が１，１０乃至１．２５ ×：光学濃度が１．０９以下 （２）滲みの発生率・・・市販の連続伝票用紙に３００
ドツトが互いに接触しない様に連続印字し、室内にて２
４時間自然乾燥させた後、顕微鏡で不定形又は不規則な
滲みが発生したドツトの数を数え、そのパーセンテージ
を下記基準にて評価した。

Ｏ：１５％以下 △：１６乃至４０％ ×：４１％以上 （２）定着性（印字乾燥性）・・・市販の連続伝票用紙
に英数文字を印字した後、１０．２０．３０．４０．５
０及び６０秒後にレンズクリーニングベーパーにて印字
部をこすり、印字部がイりれなくなるまでの秒数を測定
し下記基準にて評価した。

Ｏ：２０秒以内 △：２１乃至４０秒 ×：４１秒以上 （４）耐水性・・・シャーレの中に水道水を入れ静置さ
せる。その中に、面頂（＋）で評価したパッチを静かに
浸漬し、５分間放置後乾燥させて前項（＋）と同様に光
学濃度を測定し、光学濃度残存率（浸漬後の光学濃度／
浸漬前の光学濃度ｘ　１００；パーセンテージ）を算出
して下記基準にて評価した。

Ｏ：光学濃度残存率が８０％以上 △：光学濃度残存率が６０乃至７９％ ×：光学濃度残存率が５９％以下 （５）吐出安定性・・・連続伝票用紙１００枚に印字し
、下記基準にて評価した。

Ｏ：異常なし ×：不吐出又は印字乱れ発生 （６）目詰り性（固着回復性）・・・６０℃の恒ｆａ糟
に１ケ月間放置し、その後室温に２４時間放置し、回復
操作（ボンピングによる吸引操作）を行った後印字させ
、下記基準にて評価した。

Ｏ：回ＩＩｉ操作５回以内に正常な印字状態に戻る △・回復操作６乃至１ｏ回で正常な印字状態に戻る ×：回復操作６乃至１０回で不吐出又は印字乱れ （７）保存安定性・・・各インクを耐熱性のガラスビン
に１００ｃｃずつ入れ、密栓して６０”Ｃの恒温槽にて
３ケ月間保存後、前記記録装置にＩδ載して連続伝票用
紙１００枚に印字し、下記基準にて評価した。

Ｏ：異常なし ×：不吐出、印字乱れ又は変褪色発生 （以下余白） γ）　　１　　　三− 実施例及び比較例の評（＋１結果 実施例１　０００００００ 実施例２　０　ｏｏｏｏ　　○　○ 実施例３　００００　ｏ　Ｏ○ 実施例４　　０００００００ 実施例５　０００　０　０００ 実施例６　　０００　００００ 実施例７　　００００００　０ 実施例８　　△　ＯＯ○　○　○　Ｏ 比較例１　　　ｘＱ　　○　○　○　○　○比較例２　
００ＸＯＯＯＯ 比較例３　　△　△　ｘＯｘ　　△　Ｘ比較例４　　△
　×　△　○　×　△　Ｘ比較例５　０　×　×　Ｘ　
Ｏ△　Ｏ 比較例６　　　ＸＸＸＸＸＸＸ 以１説明した様に本発明のインクを用いることにより。

（１）作通紙上において印字濃度が高く、鮮明で高品位
な印字が得られる。

（２）定着性（印字乾燥性）が速く、印字物をこすって
も汚れない。

（３）インクの長期保存性が良好で、常時安定した吐出
が得られる。

（４）印字物の耐水性及び耐光性が良好である。

（５）記録ヘットが乾燥しにくく、記録装置が長期放置
されても、記録開始時より安定した吐出が得られる。

等の利点があり、本発明のインクはインクジェット用の
インクとして好適である。

特許出願人　　　キャノン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録ヘッドに設けられた吐出口から吐出させた液
   滴を被記録面に飛翔させて記録を行なう記録方式に用い
   られる記録液において、記録剤として、Ｃ．Ｉ．ダイレ
   クトブラック１６８を含み、この記録剤を溶解又は分散
   する液媒体が少なくとも下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及
   び（ｄ）の成分からなることを特徴とするインクジェッ
   ト用記録液。 （ａ）ジメチルスルホキシド、 （ｂ）メタノール、エタノール及びブタノールの中から
   選ばれた少なくとも一種の揮発性溶剤、 （ｃ）グリセリン、トリメチロールエタン及びトリメチ
   ロールプロパンの中から選ばれた少なくとも一種の吸湿
   性溶剤及び （ｄ）水。