JPH02233778A

JPH02233778A - インクジェット記録液及びインクジェット記録方法

Info

Publication number: JPH02233778A
Application number: JP1052811A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Shirota; 勝浩城田; Kazuo Iwata; 岩田　和夫; Osamu Nishiwaki; 西脇　理
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-03-07
Filing date: 1989-03-07
Publication date: 1990-09-17
Anticipated expiration: 2010-07-26
Also published as: JPH0768478B2

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）本発明はインクジェット記録液（以下インクという）及
びインクジェット記録方法に関し、紙、樹脂フイルム等
の被記録材に安定的に画像形成が可能なインクジェット
インク及びインクジェット記録方法に関する．（従来の技術）インクジェット記録方法は、種々のインク吐出方式によ
りインクの小滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）を形成し、それらの
一部又は全部を紙等の被記録材に付着させて記録を行う
方式である．この様なインクジェット記録方式に使用するインクとし
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或いはこ
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知られ且つ使
用されている。

（発明が解決しようとしている問題点）上記の如き従来
のインクにおいては種々の性能が要求されるのは当然で
あるが、なかでも熱エネルギーを作用させて行うインク
ジェット記録用インクにおいて最も要求される性能は、
インクを用いて記録を行っている際、温度変化によって
発熱ヘッドの表面に異物の沈着が無いという液安定性で
ある．しかしながら、従来のインクの場合には長時間の
吐出を行うと、発熱ヘッドの表面に異物が沈着し、イン
クの吐出が停止してしまうという問題点があった。

異物が沈着する原因として考えられるのは、インク中に
含有される種々の無機不純物の存在であるが、これらを
各種の精製手段を施しても異物の沈着を完全には抑える
ことは困難であった。

従って、本発明の目的は上記の如き従来技術の間屈点を
解決し、インクジェット記録時に発熱ヘッドの表面に異
物を沈着せず、安定吐出の可能なインクジェットインク
及びインクジェット記録方法を提供することである。

上記及びその他の本発明の目的は以下の本発明によって
達成される。

（問題点を解決する為の手段）即ち、本発明は、少なくとも水溶性染料、水溶性有機溶
剤及び水を含むインクジェットインクにおいて、下記一
般式（Ｉ）で表わされるボリホスホン酸若しくはその塩
を含有することを特徴とするインクジェットインク及び
該インクを使用するインクジェット記録方法である。

０Ｍ（但し式中Ｍは水素、ナトリウム、リチウム、カリウム
又はアンモニウム化合物を表し、ｎは１乃至２０の整数
を表す．》《作　　用》本発明者の詳細な研究によれば、インクジェット記録時
に発熱ヘッドの表面に異物が沈着する最大の原因は，イ
ンク中に含まれている２価以上の金属イオンの存在であ
ることを認め、この様な金属イオンと反応して溶解安定
性を高め、更に発熱ヒーター上での熱的安定性を増加さ
せる添加剤として、少量のポリホスホン酸若しくはその
塩をインク中に含有させることによって、長時間のイン
クジェット記録が可能となることを見い出した。

この様な少量の添加剤により発熱ヒーター上での金属析
出を防止する手段はこれ迄知られておらず、本発明によ
れば従来技術の問題点が非常に簡便且つ効果的に解決さ
れる．（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．本発明のインクは従来公知のインクジェットインクに、
ボリホスホン酸若しくはその塩を添加したものに相当し
、本発明のインクに使用する水溶性染料は、例えば、直
接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料、食用色素
等に代表される水溶性染料であり、特にインクジェット
記録方式のインクとして好適で、鮮明性、水溶性、安定
性，耐光性その他の要求される性能を満たすものとじて
は、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１７、１９、３２、５１、
７１、１０８，１４６；（：．Ｉ．ダイレクトブルー６、２２、２５、７１、８
６、９０、１０６、１９９：ｃ．ｒ．ダイレクトレッド１、４、１７、２８、８３：（：．Ｉ．ダイレクトイエロー１２、２４、２６、８６
、９８、１４２：Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ３４、３９、４４、４６、
６０：（：．Ｉ．ダイレクトバイオレット４７、４８：Ｃ．Ｉ
．ダイレクトブラウン１０９及び（：．Ｉ．ダイレクト
グリーン５９等の直接染料、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２、７、２４、２６、３１，
５２、６３、１１２、ｌ】８；ｃ．ｒ．アシッドブル−９、２２、４０、５９、９３、
１０２、１０４、１１３、１１７、１２０、１６７、２
２９、２３４；Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、６、３２、３５、３７、５
１、　５２、　８０、　８５、　８７、　９２、　９４
、１　１５、　１８０、　２５６、　３１７、　３１５
：Ｃ．Ｉ．アシッドエロ−１１、１７、２３、２５、２
９、４２、　６！、　７１　：Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ７、１９及びＣ．！．アシッ
ドバイオレット４９等の酸性染料が好ましく、その他、Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック２；Ｃ．！．ベーシックブルー１、３、５、７、９、２４、
２５、２６、２８、２９；Ｃ．１．ベーシックレッド１、２、９、１２、１３、１
４、３７：Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット７、１４．２７及びＣ
．！．フードブラック１、２等も使用出来る。

上記の染料の例は本発明のインクに対して特に好ましい
ものであり、本発明にインクに使用する染料はこれらの
染料に限定されるものではない。

この様な水溶性染料は、従来のインク中において一般に
は約０．５乃至１５重量％を占める割合で使用されてお
り、本発明においてもこの割合と同様でよい。

本発明のインクで使用する溶媒は、水と水溶性有機溶剤
との混合溶媒であって、特に好ましいのは水溶性有機溶
剤としてインクの乾燥防止効果を有する多価アルコール
を含有するものである。

又、水としては種々のイオンを含有する一般の水でなく
、脱イオン水を使用するのが好ましい。

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−プロビ
ルアルコール、イソプロビルアルコール、ｎ−ブチルア
ルコール、ｓｅｅ−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
ヒド口フラン、ジオキサン等のエーテル類：ボリエチレ
ングリコール、ボリブロピレングリコール等のボリアル
キレンゲリコール類；エチレングリコール、ブロビレン
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：Ｎ−メチル−２−ビロリドン
、１．３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げら
れる。

これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレング
リコール等の多価アルコール、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が好ましいものである。

インク中の上記水溶性有機溶剤の含有量は、般にはイン
クの全重量に対して好ましくは１０乃至８０重量％、よ
り好ましくは２０乃至５０重量％の範囲である。

この時の水の含有量は、上記溶剤成分の種類、その組成
或いは所望されるインクの特性に依存して広い範囲で決
定されるが、インクの全重量に対して一般に１０乃至９
０重量％、好ましくは１０乃至７０重量％、より好まし
くは２０乃至７０重量％の範囲内とされる。

本発明において使用し、主として本発明を特徴づけるポ
リホスホン酸若しくはその塩の具体例としては下記のも
のが挙げられるが、本発明は前記般式に含まれる限りこ
れらの物質に限定されるものではない。

般式（Ｉ）の化合物の具体例Ａ−１：ｎ＝１、Ｍ；ナトリウムＡ−２：ｎ＝１、Ｍ＝リチウムＡ−３：ｎ＝２、Ｍ＝アンモニウムＡ−４：ｎ＝４、Ｍ＝ナトリウムＡ−５：ｎ＝８、Ｍ＝リチウムＡ−７：ｎ＝１０、Ｍ＝カリウム以上の如きポリホスホン酸若しくはその塩は、本発明の
インクにおいてインク１００重量部中で好ましくは０．
０１乃至３重量部を占める範囲で使用することによって
、インク中の２価以上の金属イオンの熱的安定性を向上
させ、インクジェット記録時の発熱ヘッド上での異物の
沈着の間悪を十分に解決することが出来る。

又、本発明のインクは上記の成分の外に必要に応じて、
従来公知の分散剤、界面活性剤、粘度調整剤、表面張力
調整剤等を包含し得る。更には熱的な物性値（例えば、
比熱、熱膨脹係数、熱伝導率等）が調整されることもあ
る。

本発明のインクジェット記録方法は、上記本発明のイン
クを使用することを特徴とするインクジェット記録方法
であり、インクジェット記録方法自体は従来多数公知で
あるが、これらの公知の方法はいずれも本発明で使用出
来る。本発明において特に好通な方式は、熱エネルギー
によりインクを吐出させる方式であり、該方式を用いて
も発熱ヘッドにおける異物の沈着はなく安定したインク
の吐出が可能である。

又、使用する被記録材は一般の紙、コート紙、合成紙、
各種プラスチックフイルム等いずれも使用出来特に限定
されない．（発明の効果）以上の如くして得られる本発明のインクは、従来技術の
問題点が十分に解決されており、そのままでインクジェ
ット方式における記録特性（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、長期間の動作
休止後のインク吐出安定性）、保存安定性、被記録材へ
の定着性或いは記録画像の耐光性、耐候性等いずれもバ
ランスのとれた優れたものであり、特に、発熱ヒーター
上における沈着物の発生を最も嫌う熱エネルギーを使用
するインクジェット記録方式のインクとして好適であり
、優れた品質の画像が安定的に得られる．（実施例）次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明
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（以下水と略す）６３．５部トリエチレン
グリコール　　　　　　３０部エチルアルコール　　　
　　　　　　　３部ｃ．ｒ．ダイレクトレッド２２５　
　　　　３部前記具体例Ａ−１の化合物　　　　０．５
部上記成分を容器の中で充分混合溶解し、孔径０、４５
μｍのテフロンフィルターで加圧濾過した後、真空ボン
ブを用いて鋭気処理して本発明のインクとした。以下の
実施例２乃至５及び比較例１乃至５でも同様の方法によ
り本発明及び比較例のインクを作成した。

実施例２水　　　　　　　　　　　　　　　　　　６５．３部ジ
エチレングリコール　　　　　　　３２部Ｃ．Ｉ．アシ
ッドブル−１９８　　　　　　２部前記具体例Ａ−２の
化合物　　　　０．７部実施例３水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６５．　５
部ポリエチレングリコール（平均分子ｉ　：ｌ００）２
４部６部４部０．５部グリセリン（：．Ｉ．ダイレクトレット９前記具体例Ａ−３の化合物実施例４水トリエチレングリコールエチレングリコール［：．Ｉ．アシッドレッド３７前記具体例Ａ−６の化合物実施例５水エチルアルコールグリセリンチオジグリコール［１：．Ｉ．ダイレクトレッド２２７前記具体例Ａ−７の化合物６０．８部２０部１４部５部０　２部６６．６部５部５部２０部３部０．４部比較例１水トリエチレングリコールエチルアルコール（：．Ｉ．ダイレクトレッド２比較例２水ジエチレングリコールＣ．Ｉ．アシッドブル−１比較例３水ポリエチレングリコールグリセリンＣ．Ｉ．ダイレクトレッド９比較例４水トリエチレングリコールエチレングリコールＣ．Ｉ．アシッドレッド３７６４部３０部３部３部６６部３２部２部６６部（平均分子量３００）２４部６部４部６１部２０部１４部５部比較例５水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６７部
エチルアルコール　　　　　　　　　　５部グリセリン
　　　　　　　　　　　　５部チオジグリコール　　　
　　　　　　２０部Ｃ．！．ダイレクトレッド２２７　
　　　　３部巨　Ｓ　　び舌上記実施例１乃至５及び比較例１乃至５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（キヤノンＢＪ８０）を使用して夫々２０乃
至２００時間の連続吐出（周波数２κＨＺ）を行ない、
下記の検討を行なった（評価結果を後記第１表に示す）
。

区験１　印宇品位の評価連続吐出前後での印字品位の変化を肉眼で観察した。

○：変化なし。

△：やや文字の乱れが認ぬれる。

×：′／！ｌ１．シく印字が乱れ、文字の判別が不可能
。

区陰ス　吐出応答性連続吐出前後での吐出応答性（周波数特性）を観察した
。

Ｏ：変化なし。

△：インクの吐出応答性が不規則。

Ｘ：インクの吐出応答性が非常に不規則になり、最悪の
場合インクの吐出が停止する。

ｍ　　発熱ヒーター上の沈着物記録ヘッドを分解し、発熱ヒーター上の異物の沈着を顕
微鏡を使って観察した。

○：ヒーター上の沈着物なし。

△：ヒーター上に少量の沈着物が発生。

×：ヒーター上に多量の沈着物が発生。

（以下余白）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも水溶性染料、水溶性有機溶剤及び水を
含むインクジェット記録液において、下記一般式（ I
）で表わされるポリホスホン酸若しくはその塩を含有す
ることを特徴とするインクジェット記録液。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し式中Ｍは水素、ナトリウム、リチウム、カリウム
又はアンモニウム化合物を表し、ｎは１乃至２０の整数
を表す。）
（２）ポリホスホン酸又はその塩が、記録液の０．０１
乃至３．０重量％を占める請求項１に記載のインクジェ
ット記録液。
（３）記録液を吐出させて被記録材に記録を行うインク
ジェット記録方法において、上記記録液が少なくとも水
溶性染料、水溶性有機溶剤、水及び下記一般式（ I ）
で表わされるポリホスホン酸若しくはその塩を含有する
記録液であることを特徴とするインクジェット記録方法
。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し式中Ｍは水素、ナトリウム、リチウム、カリウム
又はアンモニウム化合物を表し、ｎは１乃至２０の整数
を表す。）
（４）インクジェット記録方法が、熱エネルギーを用い
て記録液を吐出させる方式である請求項３に記載のイン
クジェット記録方法。