JPH01263169A - インクジェット用記録液及び該記録液を用いたインクジェット記録方法 - 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、いわゆる斤通紙
に、記録ヘッドに設けられた吐出［１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１１からｌ後層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ねでも
、記１ｊｉｆｆ開時直後から安定した吐出かＩＩられる
、すなわち、吐出０４Ｎｉ近のインクが乾燥しにくく、
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５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、他方に悪影響を
及ばず場合が多々あるからである。

例えば、記録ヘッドの吐出口先端部の乾燥を防止するＬ
Ｉ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
用いられているが５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、印字物全体が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１」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しやすい。

以上のような理由から、従来技術において１１η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。

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、インク吸収性が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、ルつ耐水性及び
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トの吐出［１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。

しかしながら、この様な専用紙は一般の紙に比べて高価
で人手困難であり、又１紙の選択性も■１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、葉書等の停通紙に対して面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５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
ド部の耐乾燥性に漫れ、保存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） １−記［１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用出「１
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、ｉ、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）チオジグリコール、 （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、Ｉ。

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１５１１ｉ％、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
、該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）成分であるチオジグリコールは、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
溶解性か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、チオジグリコールの含有量としては
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重量％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がある為
、定着促進剤として効果がある。

こわらの揮発性溶剤の中では、メタノールは口に入った
場合の危険性、ブタノールは臭気の問題等の点より、エ
タノールか好ましい。これらの揮発性溶剤の含＋ｒ址と
しては、インク全車けに対して、一般には０，１乃ヤ１
５市Ｖ％、より好ましくは０．５乃至ｌＯ重ｂ１％であ
る。含４１゛星か０．５ｊｌｉ量％未満では、浸透能力
及び蒸発能力共に不ｌ−分であり、又、１０重量％を越
える範囲においては紙への浸透能力が順序すぎて、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（ｃ）成分であるが、これは記録剤、（ａ）成分及
び（ｂ）成分のみでは目話り防止効果が不十分であり、
十分な［１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が好ましい。中でも不定形
又は不規則な滲みを生しにくいという点ではグリセリン
が最も好ましく、Ｌ１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
わらの含有Ｉ１１としては、一般にはインク全車１ｊｌ
に刻して、■乃至２０重礒％、より好ましくは３乃至１
５重量％である。含有量が３石積％未満ではＩＮ詰り防
止効果が不充分であり、又、１５重ｉ」％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、こわは水溶性インクを形
成する為の基本成分であり、その含ｈ−ｕとし゛〔は、
一般にはインク全重量に対して２０乃至９５重量％であ
り、より好ましくは５０乃至８０重礒％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、一般の庁通紙に対して印字濃度
が高く、鮮明で高品位な開学が得られ、定着性が良好で
印字物を汚すことかなく、耐水性及び耐光性に優れ、又
、保存安定性も良好な優わだ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。

Ｌ配本発明のインクを使用１−るジェット記録方法は、
従来多数公知であり、これらの公知の方法はいすねも本
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ｒｍｍ部」を示す。

実施例Ｉ Ｃ，Ｉダイレクトブラック１６１１　　　　　　３部チ
オジグリコール　　　　　　　　　１６部エタノール　
　　　　　　　　　　　　　５部グリセリン　　　　　
　　　　　　　６部水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　７０部り記の組成で十分に攪拌を行った後
、孔径が０．４５μｍのフロロボアフィルター（住友電
気玉業＠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、り
として実施例２乃至１０及び比較例のインクとして比較
例１乃〒５のインクを得た。

実施例２ Ｃ１１，ダイレクトブラック１６８３部チオジグリコー
ル　　　　　　　　　１５部エタノール　　　　　　　
　　　　　　　５部ｌ・リメチロールエタン　　　　　
　　　５部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　７２部実施例３ Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８３部チオジグリコー
ル　　　　　　　　　１４部エタノール　　　　　　　
　　　　　　　５部トリメチロールプロパン　　　　　
　　６部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　７２部実施例４ （：、！、ダイレクトブラック１６８　　　　２．５部
チオジグリコール　　　　　　　　　１０部メタノール
　　　　　　　　　　　　４部トリメチロールエタン　
　　　　　　　４部水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　７９．５部実施例５ ｆ；、１．ダイレフｉ・ブラック１６８３部チオジグリ
コール　　　　　　　　　１３部ブタノール　　　　　
　　　　　　　　１部グリセリン　　　　　　　　　　
　　４部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　７９部実施例６ Ｃ６１，ダイレクトブラック１６８３部チオジグリコー
ル　　　　　　　　　１８部エタノール　　　　　　　
　　　　　　　４部トリメチロールプロパン　　　　　
　　４部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　７１部実施例７ Ｃ，Ｉ−ダイレクトブラック１６８４部チオジグリコー
ル　　　　　　　　　１４部エタノール　　　　　　　
　　　　　　　５部グリセリン　　　　　　　　　　　
　６部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
７１部実施例８ （：、１．ダイレクトブラック１６８３部７チオジグリ
コール　　　　　　　　　　４部エタノール　　　　　
　　　　　　　　　５部トリメチロールプロパン　　　
　　　１０部エチレングリコール　　　　　　　　　６
部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７２
部実１１６例９ Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１６８５部チオジグリコー
ル　　　　　　　　　２２部エタノール　　　　　　　
　　　　　　　６部トリメチロールプロパン　　　　　
　１０部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　５７部実施例１０ Ｃ，ｔ、ダイレクトブラック１６８３部チオジグリコー
ル　　　　　　　　　１０部ブタノール　　　　　　　
　　　　０．４部トリメチロールエタン　　　　　　　
　６部ジエチレングリコール　　　　　　　１０部水　
　　　　　　　　　　　　　　　　　７０，６部以下、
比較例について記す。

比較例１ （：、１．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 Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２　　　　　　　３部ジエチ
レングリコール　　　　　　　　５部ポリエチレングリ
コール（平均分子１３００）１５部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７７部
比較例３ Ｃ１！、ダイレクトブラック１９　　　　　　３部グリ
セリン　　　　　　　　　　　１０部エチレングリコー
ル　　　　　　　　　５部スコアロール７００（非イオ
ン系界面活性剤、花王■製）　　　　　　　　　　　０
．０２部水　　　　　　　　　　　　　　　　　８１．
９８部比較例４ Ｃ１！、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５ Ｃ，！、ダイレクトブラック１５４３部トリエタノール
アミン　　　　　　　　１０部ポリエチレングリコール
（平均分子１ｉ　２０Ｇ）１５部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７２部使用
例 実施例１乃至１０及び比較例１乃至５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５０Ｘ４０μｍ、駆動電圧ＩＱＶ、周波数
４ＫＩｌｚ）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・・・市販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。

Ｏ８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％以上 △：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、印字部が汚れなくなるまでの秒数を測定し
下記基準にて評価した。

、Ｑ：２０秒以内 △：２１乃至４０秒 ×：４１秒以ト （４）耐水性・・・シャーレの中に水道水を人ね静置さ
せる。その中に、前項（＋）で評価したバッチを静かに
浸清し、５分間放置後乾燥させて１１１項（１）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Ｘ１００．パーセンデージ）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％ Ｘ：光学濃度残存率が５９％以丁 （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℃の恒温槽に
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：回復操作５回以内に正常な印字状態に戻△：回復操
作６乃至１０回で正常な印字状態に戻る ×１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℃の恒温槽にて３
ケ月間保存後、航記記録装置に搭載して連続伝票用紙１
００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 実施例及び比較例の評価結果 ラ　　　　　　Ｊ　　　： Ｌ≦仁１　　　（１）　（２）　（３）　（４）　（５
）　（６）　（７）実施例ｔ　　　ｏｏｏｏｏｏ。

実施例２　　０００００００ 実施例３　　０００００００ 実施例４　　０００００００ 実施例５　　０００００００ 実施例６　　０００００００ 実ｈ’ｔｓ例７　　０００００００ 実施例８　　Δ　ＯＯｏ　ｏ　ＯＯ 実施例９　　ｏ　△　ｏｏｏｏ。

実施例＋０００）△　ｏｏｏ。

比較例１．Ｘ０ＯＯＯＯ○ 比較例２　　　ＸＸＸＸＸＸＸ 比較例３　　×　△　△　Ｏ×　×　×比較例４　　　
ＱｘｘｘＱ　　△　０ 比較例５　　△　△　ＸＯＸ　　△　Ｘ以上説明した様
に本発明のインクを用いることにより、 （１）普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）記録ヘッドが乾燥しにくく、記録装置か長期放置
されても、記録開始時より安定した叶Ｊ１Ｊ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 代理人　　弁理士　吉　１）勝　広

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）チオジグリコール、 （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。