JPH01306480A

JPH01306480A - インク

Info

Publication number: JPH01306480A
Application number: JP63135636A
Authority: JP
Inventors: Yasuko Tomita; 康子富田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1988-06-03
Publication date: 1989-12-11

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、筆記用具等のインクに関し、特に記録ヘッド
のオリフィスから液滴を飛翔させて記録を行うインクジ
ェット記録方式に好適なインクに関し、更に詳しくはイ
ンクジェット用に特別に調整された紙は勿論、一般にオ
フィスで使用されているコピー用紙、レポート用紙、ノ
ート、便箋等の普通紙に対しても良好な記録が行えるイ
ンクに関する。

（従来の技術）従来から筆記具（万年筆、サインベン、水性ボールペン
等）用インク及びインクジェット用インクについて実に
様々な組成のものが報告されている。

中でも近年はコピー用紙、レポート用紙、ノート、便箋
等のオフィスで一般に使用されている普通紙に対しても
良好な記録を行うためのインク、特にインクジェット用
インクについて、組成及び物性等の多様な面から詳細な
研究開発が為されている。

例えば、一般にインク中には乾燥防止、目詰り防止等の
目的でグリコール等の高沸点有機溶剤が含有されている
が、このようなインクでサイズ度の高い普通紙に記録を
行った場合には、インクが紙内部へ浸透しにくく記録部
の乾燥性が悪いため、記録物を手で触れるとインクが手
についたり、文字が擦れて汚れたりする等の乾燥性の問
題があった。

そこで、紙内部へのインクの浸透性を高めるために、特
開昭５５−２９５４６号公報にはインク中に多量の界面
活性剤を添加する方法が提案されている。この場合には
紙によっては滲みが非常に多く発生したり、筆記具に充
填した場合には、ペン先からインクがボタ落ちしたり、
又、インクジェット用ヘッドに充填した場合には、ヘッ
トの構造条件によりてはインクがオリフィス面より後退
してしまい吐出が行われなかフたり、逆にオリフィス面
全体が濡れてしまいインクが吐出しない等のトラブルが
見られた。

更に、特開昭５４−１０４９３３号公報及び特公昭８２
−１４１８９号公報には、インク中にＮ、Ｎ−ビス〔ポ
リオキシエチレン（又はプロピレン））−Ｐ−トルエン
スルホン酸アミド等を添加する方法が開示されており、
この方法によれば染料の溶解性向上には有効であるもの
の、目詰り防止性を十分にするためには、かなり多量の
多価アルコール等の有機溶剤の併用が要求されるために
、紙等の被記録材上での乾燥性が悪く長時間経過後であ
っても接触によって汚れを発生するという問題があり、
そのため紙への浸透性を向上させるために界面活性剤の
併用も要求され、その結果滲みが生じて印字品位が十分
でない。

又、インクジェット記録に使用し、インク吐出を中断し
た場合において、水等が蒸発すると上記化合物がオリフ
ィス面から後退し、目詰り防止性が悪いという問題があ
る。

上記の他にも令息に種々の改良が試みられているが、前
記の乾燥性更には目詰り性の問題を全て解決するという
インクは令息のところ知られていない。

（発明が解決しようとしている問題点）そこで本発明の
目的は、コピー用紙、レポート用紙、ノート、便箋等の
オフィスで一般に使用されている普通紙に記録した場合
のインクの遅乾性を解決し、印字品位に優れたインクを
提供することにある。

更に本発明の他の目的は、筆記具のペン先やインクジェ
ット用ヘッドのノズルにおける目詰りを起こしにくく、
信頼性にも優れたインクを提供することにある。

（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、染料及び液媒体から構成されるイ
ンクにおいて、下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含
有することを特徴とするインクである。

＋ｌ＋＋＋１５（式中のＲ，、Ｒ，及びＲ３は水素原子、水酸基又はア
ルキル基を表し、Ｒ４はメチル基を表し、Ｒ５は水素原
子を表し、ｍ及びｎは１乃至３０の数値を表し、ｍ＋ｎ
は２乃至５０の数値を表す。）（作　　用）本発明者等はインクノズルでの目詰り防止性、紙上にお
けるインクの乾燥性等を改善するために様々なインク組
成について鋭意検討の結果、上記一般式（Ｉ）で表され
る化合物を含むインクは多価アルコール等の有機溶剤を
多量に併用したり、界面活性剤剤を併用したりすること
なく十分な乾燥性と印字品位を与え、更にノズルの目詰
り防止性にも優れることを見い出し本発明に至ったもの
である。

本発明者等の知見によれば、筆記具やインクジェット装
置において記録を中断するとペン先やオリフィス面で水
分が蒸発し、染料が析出することによって目詰りが発生
ずるが、これを容易に回復させるためには染料が析出し
ても結晶しないことか重要であり、そのためには水が蒸
発しても染料とともに親水性の物質が同時に析出して染
料の結晶化を防止することが重要であることを見い出し
た。

この目的には本発明において使用する前記一般式（Ｉ）
の化合物が好適であり、同様な化合物であっても一般式
（Ｉ）においてＲ４及びＲ５が共に水素原子であるもの
は親水性が高すぎ、一方、共にメチル基であるものは疎
水性が高すぎ、水溶性の染料の結晶化を防止できないも
のであった。

又、Ｒ４及びＲ６が共に水素原子又はメチル基であるも
のは、それ自体界面活性が片寄っているため、水溶性有
機溶剤や界面活性剤を比較的多量に併用する必要があり
、前記問題を生じるが、本発明で使用する一般式（Ｉ）
の化合物の場合には適度の界面活性を有するので」−分
な浸透性と乾燥速度を示す。又、一般式（Ｉ）の化合物
において、ｍ及びｎが大きすぎる化合物ではインクの粘
度が高くなりすぎ、紙上でのインクの吸収性が遅くなり
、逆に乾燥性が低下する。又、ｍとｎとはほぼ等しいも
のが界面活性に優れているので好ましい。

（好ましい実施態様）本発明で使用し主として本発明を特徴づける前記一般式
（Ｉ）で表される化合物の好ましい具体例を下記に示す
が、本発明はこれらの具体例に限定されない。

（以下余白）Ｎｏ、　　　　　ＲＲＲＲｍ　　ｎ１２．３地４−ＣＨ３ＨＨＣＨｓ　　　　Ｈ１１２２，
３′！Ｈ１４−ＣＨ３Ｈ）Ｉ　　　　Ｃｌｌ３　　　　
Ｈ２２３２，３地４−ＣＩｌ＋　　　ＨＨＣＨ３Ｈ４４
４２，３獣立４−ＣＨ３Ｈ１１Ｃ：）１３　　　　Ｈ７
７５２，３１Ｂ１４−ＣＨ３Ｉ　　　　　ＨＣＨ３Ｈ１
０１０６２，３逍４−ＣＨ３Ｉｔ　　　　　ＨＣＨ３Ｉ
　　１５　１５７　２地３−ＣＨ３４−Ｃｌｌ３　　　
１（Ｃ）Ｈ３Ｎ　　　２　２８２校お−Ｃ＋（３４−Ｃ
Ｊ５　　　１（（：Ｈａ　　　　ｔｌ　　　４　４９　
　２よた鯰３−ＣＨ，４−口Ｃ３Ｈ７１（ＣＨ３Ｈ４４
１０２地３−ＣＨ５４−ｉｃ４ｔ１９）＋　　　　ＣＨ
３Ｉ　　５　５１１２逍３−Ｃ２Ｈ５４−Ｃ２ｔｌｓ　
　　ＨＣＨ＋　　　　ｔ（１１１２２款ｖ−ｎＣ３）１
５　４−１ｃ４１（９ＨＣｌｌ３　　　　Ｈ５５１３２
！Ｒ１３−Ｃｔ（ｔ　　　４−ｉｃｓＨｒ＋　　　ＨＣ
Ｈ３Ｉ　　　４　４１４　２訣１−ＣＨ５４−ｊＣ３１
（ｔ　　　ｔｌ　　　　０１３Ｈ２２１５３−ＯＨＨＨ
ＣＨ３ｔ（４４１６３−ＯＨ４−０１１３１１Ｃ：ＩＩ３　　　１（４
４１７３−ＯＨ４−ｉｃ３１１７ＨＣ１１３Ｈ５５１８
４−Ｏｌｌ　　　　　　３−Ｃ，Ｈ２Ｎ　　　　［：）
Ｈ３Ｎ　　　１１１９　４−ＯＨ３−ｉｃ４Ｈ，ＨＣＨ
３）１　　６　６２０　２−０１１　　　　　４−４ｃ
ｓＨ＋ｔ　　　ＨＣｌ１３Ｈ４４２］　　２−ＯＨ４−
ｉＧ２Ｈｓ　　　ＩＩ　　　　（：１１３ＨＩ　　１２
２　２−ＯＨ４−１Ｃ４１１９Ｈ（：Ｒ３Ｈ５５以上の
如き前記一般式（Ｉ）で表される化合物のインク中への
添加量は、使用する染料や併用する他の液媒体成分等に
よっても異るが、インク中で占める前記一般式（Ｉ）で
表される化合物の割合はインク中で０．１乃至２０重量
％程度を、好適には２乃至１０重量％を占める割合であ
る。

本発明のインクは染料と共に上記一般式（Ｉ）で表され
る化合物、を含有することを特徴とするが、その他従来
公知のインクに使用されている水及び−数的な有機溶剤
も併用でき、例えば、有機溶剤としては、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、ｎ−ペンタノール等の炭素数１乃
至５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；ポリエチ
レングリコール、ボリブロビレングリコール等のポリア
ルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ブチレンゲリコール、トリエチレングリ
コール、１，２．６−ヘキサンドリオール、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モ
ノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコー
ル千ツメチル（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；トリエチレングリ
コールジメチル（又はエチル）エーテル、テトラエチレ
ングリコールジメチル（又はエチル）エーテル等の多価
アルコールの低級ジアルキルエーテル類：スルホラン、
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が挙げられる。

上記水溶性有機溶剤の含有量は、一般にはインクの全重
量に対して重量％で１θ％以下、好ましくは５％以下で
十分な目詰り防止性を与える。

本発明のインクを構成する染料としては、直接染料、酸
性染料、食用染料、塩基性染料、反応染料、分散染料、
建染染料、可溶性建築染料、反応分散染料、油性染料が
挙げられるが、中でも水溶性の染料はインクの性能−ト
特に好ましいものである。

これら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、−数的にはイン
ク全量中で重量％で約０．２乃至２０％、好ましくは０
．５乃至１０％、より好ましくは１乃至５％を占める割
合である。

本発明のインクの必須成分は上記の通りであるが、その
他各種の分散剤、界面活性剤、粘度調整剤、表面張力調
整剤、蛍光増白剤等を本発明の目的達成を妨げない範囲
において添加することができる。

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、第２アルコール及び／又はその
エチレンオキサイド付加体等の界面活性剤、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
抵抗調整剤が添加される。

尚、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）
が調整されることもある。

更に、本発明のインクは普通紙等に記録した場合のイン
クの滲み及び記録物の乾燥性、浸透性を解決し、且つ筆
記具等やインクジェット用ヘッドに対するマツチングの
面から、インク物性として２５℃における表面張力が３
５乃至５８　ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度が１５ｃｐｓ以下、
好ましくは１０ｃｐｓ以下、より好ましくは５　ｃｐｓ
以下に調整されることが望ましい。

上記物性にインクを調整し、普通紙における問題を解決
するために、本発明のインク中に含有される水分量とし
ては５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上、更に
好ましくは８０重量％以上とされるのが好適である。

（実施例）次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。尚、文中、部及び％とあるのは特に断りのない
限り重量基準である。

災施孤１乃至五下記の成分を混合して５時間攪拌後、水酸化ナトリウム
の０．１％水溶液にてｐＨを７．５に調節し、更にポア
サイズが１ミクロンのメンブランフィルタ−（商品名　
フロロボアフィルター、住友電工■製）にて加圧濾通し
、本発明のインクＡ乃至Ｅを得た。

次に得られたインクＡ乃至Ｅを用いて、インクジェット
記録装置として、発熱素子をインクの吐出エネルギー源
として利用したインクジェットブリンターＢＪ−８０（
商品名：キヤノン■製）を使用し、市販のコピー用紙及
びボンド紙に記録を行い、得られた記録物の印字品位及
び浸透性を評価した。

次に４０℃にて印字ヘッドにキャッピング操作を施して
２０日間放置し、再び前記インクジェットプリンターに
て印字操作を行い、３行印字を行ったところでプリンタ
ーの電源を切り、２４木のノズルの目詰り状況を調べた
。

以上の評価結果及びインク物性値（２５℃）を第１表に
示す。

ヱ之玄ＡＣ，Ｌダイレクトブラック１５４　　　　　２部一般式
（Ｉ）の化合物（Ｎｏ、１）　　　　　　　８部水　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９０部イｊ
仁礼旦Ｃ，１，アシッドレッド８　　　　　　　　　２部一般
式（Ｉ）の化合物（Ｎｏ、３）　　　　　　　６部グリ
セリン　　　　　　　　　　　　　５部水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　８７部イ詠−と旦ｃ、ｒ、ダイレクトブルー１９９　　　　　　２部一般
式（Ｉ）の化合物（Ｎｏ、７）　　　　　　５部ジエチ
レングリコール　　　　　　　　　５部水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　８８部インクＤ（：、１．ダイレクトイエロー８６　　　　　　２部一
般式（Ｉ）の化合物（Ｎｏ、１６）　　　　　　８部水
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９０部
インクＥｃ、ｒ、フードブラック２　　　　　　　　　２部一般
式（Ｉ）の化合物（Ｎｏ、２０）　　　　　１０部ジエ
チレングリコール　　　　　　　　　２部水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　８６部比較例１乃
至４実施例１乃至５と同様な方法にて、下記全成分を処理し
て比較例１乃至４のインクＦ乃至■を得て、実施例と同
様に印字品位、乾燥性及び目詰り性を評価した。インク
物性（２５℃）及び評価結果を第１表に示す。

インクＦＣ，１，ダイレクトブラック１５４　　　　　２部一般
式（Ｉ）の化合物（ｍ−ｎ−１，Ｒ１−ＣＨ３、Ｒ３−
Ｒ５・Ｈ）　　　　　　　　　　　　　　　　ｓ部ジエ
チレングリコール　　　　　　　　１５部水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　７５部インクＧ（：、１．アシッドレッド８　　　　　　　　　２部一
般式（Ｉ）の化合物（ＩＩＩ−ｎ−４、Ｒ，−ＣＩ＋３
、Ｒ２−Ｒ５−Ｉｔ）　　　　　　　　　　　　　　　
　６部グリセリン　　　　　　　　　　　　１２部水　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８０部イ」
包性旦ｃ、ｒ、ダイレクトブルー１９９　　　　　　２部一般
式（Ｉ）の化合物（ｍ−ｎ−２、Ｒ１、Ｒ２−Ｃ）１３
、Ｒ３−Ｒ５−Ｈ）　　　　　　　　　　　　　　　ｓ
部トリエチレングリコール　　　　　　　１５部水　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７８部インク
■ ｃ、ｒ、ダイレクトイエロー８６　　　　　　２部一般
式（ｒ）の化合物（ｍ−ｎ−４、Ｒ，−ＯＨ，Ｒ２−Ｃ
１＋３、Ｒ３〜Ｒｓ−Ｈ）　　　　　　　　　　　　　
１０部トリエチレングリコール　　　　　　　１５部水
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７３部γ
　　　１　　− イー≦仁−２ＡＢ　　　　ＣＤＥ物−一一一性粘度（ｃｐ）”　　　２．０　２．＋　　２．１　２．
１　２．１品−一一一位１３コピー用紙　　　◎　　◎　　Ｏ◎　　Ｏボンド紙　　
◎　◎　◎　◎　◎ ＬＪＬ上“４コピー用紙　　　◎　　◎　　◎　　◎　　◎ボンド紙
　　○　◎　◎　◎　◎ 且」ＬＬ社Ｉ′５０　　０　０　０　０イー≦ムーク　
　　　　ＦＧＨＩ仇−一一社粘度（ｃｐ）　’″’　　　２．０　２．２　３．１　
２．５九％許ぶ２６１　４１　３９　３４故−一一位“３コピー用紙　　　Ｏ×　　◎　　◎ ボンド紙　　◎　△　◎　◎ ＬＪＬヱ°４コピー用紙　　　△　　◎　　◎　　◎ボンド紙　　×
　◎　◎　◎ 止墓ユ１１１５　００　×　　× ネｌ　粘度測定（２５℃）東京計器製ビスコニック（ＶＩＳに０ＮＩ（：）ＬＤネ２　表面張力測定（２５℃）協和科学製キョーワＣＢＶＰサーフイステンジオメータ
ー（ＳＵＲＦＡＣＥ　ＴＥＮＳＩＯＭＥＴＥＲ）本３　
品位評価前述のコピー用紙及びボンド紙に印字した後、１時間以
上放置し、その後ドツトレベルでの滲み、エッチのシャ
ープさを評価した。（２５℃ヶ６０％ＲＨの環境条件に
て評価）◎・・・滲みがなく、エッヂは極めてシャープ
である。

○・・・滲みは多少みられるが、ドツトのエッヂはシャ
ープである。

△・・・はぼ全ドツトに滲みがみられ、ドツトのエッヂ
も少しぼやけている。

×・・・全ドツトに滲みがみられ、ドツトのエッヂもは
っきりしない。

＊４　乾燥性評価市販のコピー紙及びボンド紙に印字して１０秒後、３０
秒後に印字部を濾紙（商品名：　Ｎｏ、５（：　、東洋
科学産業■製）にて擦った。（２５℃、６０％ＲＨの環
境条件にて評価）◎・・・１０秒でカスレ　なし ○−１０秒でカスレ　小 Δ・−３０秒でカスレ　小 ×・・・３０秒でカスレ　大＊５　目詰り性評価２４本のノズル中、目詰りによる不吐出となったノズル
本数の有無にて評価Ｏ・・・目詰りによる不吐出なし ×・・・目詰りによる不吐出あり実施例６実施例２で得られたインクＢを、軸方向の毛細管インク
流路を有する合成樹脂成形体から成るペン先を備えたマ
ーキングペンに充填して、前記コピー用紙及びボンド紙
に直線及び文字を筆記した。いずれも品位は良好であり
、又、濾紙にて擦った場合でも汚れがなく浸透性も良好
であった。

比較例５比較例２で得られたインクＧを、実施例６と同様にマー
キングベンに充填して筆記を行フたところ、滲みが発生
して品位が不良であった。

（効　　果）以上説明したように本発明のインクによれば、コピー用
紙、レポート用紙、ノート、便箋等のオフィスで一般に
使用されている一般の普通紙に対しても滲みがなく品位
の優れた且つ浸透性の良好な記録が可能となる。

更に本発明のインクによれば、筆記具のペン先やインク
ジェット用ヘッドのノズルにおける目詰りの発生しない
信頼性の高い記録を行うことができる。

代理人　　弁理士　吉　１）勝　広シ・−５・啼′Ｆ！
：！−゛

Claims

【特許請求の範囲】

（１）染料及び液媒体から構成されるインクにおいて、
下記一般式（ I ）で表される化合物を含有することを
特徴とするインク。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式中のＲ＿１、Ｒ＿２及びＲ＿３は水素原子、水酸基
又はアルキル基を表し、Ｒ＿４はメチル基を表し、Ｒ＿
５は水素原子を表し、ｍ及びｎは１乃至３０の数値を表
し、ｍ＋ｎは２乃至５０の数値を表す。）