JPH0229473A

JPH0229473A - 電気的に粘度を変えることが可能なインク組成物

Info

Publication number: JPH0229473A
Application number: JP63178220A
Authority: JP
Inventors: Kakuji Murakami; 格二村上; Borima Suteiibu; スティーブ・ボリマ; Kiyofumi Nagai; 希世文永井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-07-19
Filing date: 1988-07-19
Publication date: 1990-01-31

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］本発明は電界を印加することにより、インクの流れを制
御するインクジェット印字方法に用いるインク組成物に
関する。

〔従来の技術］特定の材料から構成される粒子を液媒体に懸濁させた懸
濁液であって、電界によって粘度が変化する効果（電気
粘性効果）を有する液体はこの出願前公知であるが（例
えば米国特許節２４１７８５０　、同２６６１５９Ｂ　
、特開昭５３−９３１８６　、ヨーロッパ特許第１５０
９９４等）、それ等はクラッチ等の機械部品に用いるも
のでインクではない。

電気粘性効果を有する液体を記録技術に応用したものと
して特公昭４２−　１１３１５があるが、電気粘性効果
を有する液体を像形成方法に用いると以下の問題を生じ
ることが判明した。すなわち、電気粘性効果を有する液
体は一般に電気抵抗の大きな液媒体を用いるが、このよ
うな液媒体の表面張力は一般にインクジェットインクと
して用いられている水性インクよりも小さいため、紙等
の記録媒体に対する浸透性が大きい。

この浸透性のため画像が滲み易かったり、得られる画像
の濃度が小さかったり、更に紙の裏面にまで色材が到達
してしまう（裏ぬけ）という欠点を生じる。色材として
顔料を用いるとこの欠点を防止できるが、顔料は必ずし
も良好な電気粘性効果を示さない。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、画像信号に対応して印字ヘッドに電界を印加
することによりインクの流れを制御できること、画像に滲みがなく、高濃度の画像が形成できること、容易にマルチノズル化が可能で、高速記録が可能な印字
方法を実用化できること、を可能にするインク組成物を
提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］上記課題の解決するための本発明の構成は、特許請求の
範囲に記載のとおり、電気抵抗がｔＯＳΩｃｍ以上であ
る液媒体中に、粒径が１０μｍ以下で、かつ、誘電分極
をする粒子が分散または懸濁しているインク組成物であ
って、特に、上記粒子には、上記液媒体に対する溶解度
が５ｇ／Ｉ以下である染料が吸着または付着している電
気的に粘度を変えることが可能なインク組成物である。

上記液体成分について説明すると、液媒体の電気抵抗は
できるだけ高い方が電圧を印加した時に流れる電流が小
さく、電界印加による粘性変化の効果が大きい点で好ま
しい。具体的には１０５Ωｃｒａ以上であればよいが、
好ましくは室温においてＩＱＩＩΩｃｍ以上の固有抵抗
を有するものが用いられる。このような液媒体としては
石油エーテル、灯油、アイソパー等の商品名で市販され
ている精製された脂肪族炭化水素の混合物、リグロイン
、ｎ−ヘキサン、ｎ−へブタン、イソオクタン等の脂肪
族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、アルキル
化ナフタレン等の芳香族炭化水素、四塩化炭素、ジクロ
ルエタン、トリフロロエタン、テトラクロロエタン、ヘ
キサクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロ
エチレン、ジクロロプロパン、トリクロロプロパン、塩
化ブチル、塩化ペンチル、クロロベンゼン、ジクロロベ
ンゼン、トリクロロベンゼン、クロロトルエン、クロロ
ナフタレン、ブロモホルム、ジブロモエタン、テトラブ
ロモエタン、ブロモベンゼン、ジブロモベンゼン、ブロ
モナフタレン、ヘキサフルオロベンゼン等のハロゲン化
炭化水素、ジフェニルメタンおよびそのハロゲン化物、
ジフェニルエーテルおよびそのハロゲン化物、ジフェニ
ルスルホキサイドおよびそのハロゲン化物、ジフェニル
スルホンおよびそのハロゲン化物、ジフェニルスルフィ
ド及びそのハロゲン化物等を用いることができる。

粒子成分は無色（白色）又はわずかに着色した実質的に
無色の粒子であり、比較的親水性であり、かつ多孔質の
ものが望ましい。このような粒子の例として、シリカゲ
ル、酸化亜鉛、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシ
ウム等の無機顔料、架橋させたポリアクリル酸、ポリビ
ニルベンゼンスルホン酸、スターチ、セルロース系ポリ
マー、アルギン酸、四級アンモニウムを含むカチオンポ
リマー等がある。

染料としては用いられる液媒体に対する溶解度が５ｇ／
　ｌ以下のものを用いる。このような染料を用いること
によって染料は分散又は懸濁せしめられた粒子に染料が
良く吸着又は付着し易くなり、液媒体中に存在しなくな
る。このような染料としてはカラー・インデックスの分
類による直接染料、酸性染料、塩基性染料の水溶性染料
が用いられる。

より具体的な染料の例として次のものを挙げることがで
きる。

酸性染料としてはＣ，１，アシッドイエロー１７、Ｃ１
１，アシッドイエロー２３、Ｃ０１，アシッドイエロー
４２、Ｃ８１，アシッドイエロー４４、Ｃ０１，アシッ
ドイエロー７９、Ｃ１１，アシッドイエロー１４２　、
Ｃ，Ｉ。

アシッドレッド３５、Ｃ，１，アシッドレッド４２、Ｃ
。

１、アシッドレッド５２、Ｃ，１，アシッドレッド８２
、Ｃ１１，アシッドレッド８７、Ｃ０１，アシッドレッ
ド９２、Ｃ９１、アシッドレッド１３４　、Ｃ，１，ア
シ・ソドレ・ンド２４９　、Ｃ，１，アシッドレッド２
５４　、Ｃ，１，アシ・ソドレッド２８９　、Ｃ，１，
アシッドブルー１　、Ｃ，１，アシッドブルー９　、Ｃ
，１，アシッドブルー１５、Ｃ１１，アシッドブルー５
９、Ｃ９１，アシッドブルー９３、Ｃ１１゜アシッドブ
ルー２４９　、Ｃ，１，アシッドブラック２、Ｃ，１，
フードブラック２などが例示できる。

直接染料の例としてＣ，１，ダイレクト・イエロー３３
、Ｃ，１，ダイレクト・イエロー４４、Ｃ，１，ダイレ
クト・イエロー５０、Ｃ，１，ダイレクト・イエロー８
６、Ｃ，１，ダイレクト・イエロー１４４　、Ｃ，１，
ダイレクト・オレンジ２Ｂ、Ｃ，１，ダイレクト・オレ
ンジ１０２　、Ｃ，１，ダイレクト・レッド４、Ｃ，１
，ダイレクト・レッド９５、Ｃ，１，ダイレクト・し・
ンド２４２　、Ｃ，１，ダイレクト・レッド９、Ｃ，１
，ダイレクト・レッド１７、Ｃ３１，ダイレクト・し・
ソド２８、Ｃ１１，ダイレクト・レッド８１、Ｃ，！、
ダイレクト・レッド８３、Ｃ，１，ダイレクト・レッド
８９、Ｃ９１，ダイレクト・レッド２２５　、Ｃ，１，
ダイレクト・し・ンド２２７　、Ｃ，！、ダイレクト・
ブルー１５、Ｃ０１，ダイレクト・ブルー７６、Ｃ，１
，ダイレクト・ブルー８６、Ｃ，１，ダイレクトφブル
ー　２００　、Ｃ，１，ダイレクト・ブルー２０１　、
　Ｃ，！、ダイレクト・ブルー２０２、Ｃ０１，ダイレ
クト・ブラック１９、Ｃ，１，ダイレフトナブラック２
２、Ｃ１１，ダイレクト・ブラック３２、Ｃ，１，ダイ
レクト・ブラック５１、Ｃ０１，ダイレクト・ブラック
１５４などが例示できる。

塩基性染料としては、Ｃ１１，ベーシックイエロー　１
，２．４，１１．１３．１４．１５，１９，２１，２３
，２４．２５，２８，２９゜３２．３Ｂ、４０，４１．
４５，４９□５１，５３．８３．８５．Ｉ３７．７０ｉ
７３．７７゜８７．９１　。

Ｃ９１，ベーシックレッド２．１２，１３．１４．．１
５，１８，２２゜２３．２４，２７，２９．３５，３８
，３８，３９．４Ｂ、４９，５１，５２，５４，５９゜
８８．６９．７０．７３．７８．８２．１０２，１０４
，１０９，１１２、Ｃ２１，ベーシックブルー１．３．
５．７．９．２１．２２．２６゜３５．４＋、４５．４
７，５４，６２，８５．８Ｇ、８７，６９，７５．７７
．７８，８９゜９２．９３．１０５．１１７．１２０．
１２２．１２４．１．２９．１３７．１４１　、１４７
゜１５５、Ｃ８１，ベーシックブラック２，８等が挙げられる。

本発明のインク組成物には前記液媒体、粒子、染料の他
に目的に応じて添加物を加えることができる。

例えば分散性を良好とするため、次のような界面活性剤
を添加できる。

ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポ。

リオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオ
キシエチレンアルキルエステル類、ポリオキシエチレン
アルキルソルビタンエステル類、ポリオキシエチレンア
ルキルアミン類、グリセリン脂肪酸エステル類、ソルビ
タン脂肪酸エステル類、プロピレングリコール脂肪酸エ
ステル類、ポリオキシエチレングリコール脂肪酸エステ
ル類等のノニオン系界面活性剤；アルキル硫酸塩類、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩類、ポリオキ
シエチレンアルキルエーテル酢酸塩類、アルキルベンゼ
ンスルフォン酸塩類、Ｎ−アシルアミノ酸塩類、アルキ
ルスルホコハク酸塩類、アルキルリン酸塩類等の陰イオ
ン系界面活性剤；ベンザルコニウム塩類などの４級アミ
ン類等の陽イオン系界面活性剤；パーフルオロアルキル
リン酸エステル類、パーフルオロアルキルカルボン酸塩
類、パーフルオロアルキルベタイン類等のフッ素系界面
活性剤など染料を粒子に吸着又は付着させる方法の好ま
しいものとし、粒子をあらかじめ用意した染料溶液に浸
漬した後、濾過、乾燥して着色粒子を得る方法を挙げる
ことができる。このようにして作製された着色粒子を前
述の液媒体中にボールミル、超音波分散器、振動ミル等
の分散機を用いて本発明のインク組成物を得ることがで
きる。

以下実施例および比較例によって、本発明を具体的に説
明する。

［実施例］アシッドレッド８２１０重量部水　　　　　　　　　　　　　　　９０重量部よりなる
溶液を準備した。この溶液に平均直径が５μｍのシリカ
ゲルを一夜浸漬した後、溶液を遠心分離器により除き、
得られたシリカゲル粉末を乾燥した。

得られた着色シリカゲル粒子を２０℃、７０％ＲＨの環
境下に２昼夜放置した後、その２５重二部を１−ブロモ
ナフタレン７５重量部と混合し、ボールミルで２４時間
の分散を行った。

得られたインクを第１図のようなヘッドを有する印字装
置に充填し印字を行った。

画像信号によりノズル１の均傍に設けられた電極２に直
流電源３から直流電圧（４２０Ｖ）が印加され、インク
　５の粘度が変化し、インクが画像信号にしたがって記
録紙４に向って吐出し、鮮明な画像が得られた。なお、
この記録装置ではインクを吐出させるためにインクには
５００ｇｒ／ｃｍ’の圧力が加えられている。また記録
紙としては電子写真複写機用のものを用いた。

［比較例コソルベントレッド２４．０．５ｆｆｆｍ部を　１−ブロ
モナフタレン９９．５部に溶解した。この溶液７５重二
部に実施例１で使用したシリカゲル２５重量部を添加し
て実施例１で分散し、得られたインク組成物を用いて同
様の試験をした。得られた画像は著しく滲んでおり、か
つ実施例１で得られた画像に比較して濃度の低いもので
あった。

［発明の効果］以上説明したように、本発明のインク組成物を用いると
、濃度が大で、かつ、滲みのない鮮明な画像が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のインキ組成物を用いるインクジェッ
ト印字装置のヘッドの断面の説明図である。 ■・・・ノズル、２・・・電極、３・・・直流電源、４
・・・記録紙、５・・・インク。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電気抵抗が１０＾５Ωｃｍ以上である液媒体中に
、粒径が１０μｍ以下で、かつ、誘電分極をする粒子が
分散または懸濁しているインク組成物であって、特に、
上記粒子には、上記液媒体に対する溶解度が５ｇ／ｌ以
下である染料が吸着または付着していることを特徴とす
る、電気的に粘度を変えることが可能なインク組成物。
（２）染料が、水酸基、カルボキシル基、スルフォン酸
基の何れか一種以上を有するアニオン性水溶性染料また
はカチオン性水溶性染料であることを特徴とする上記請
求項１記載の電気的に粘度を変えることが可能なインク
組成物。