JPH0260695B2

JPH0260695B2 -

Info

Publication number: JPH0260695B2
Application number: JP58020742A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Haruta
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-02-10
Filing date: 1983-02-10
Publication date: 1990-12-18
Also published as: JPS59147064A; US4677445A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、インクジエツト方式或は、万年筆や
フエルトペン等の筆記具を以て、一般に、インク
と呼称する記録液により紙、樹脂フイルム等の被
記録材に記録を行う方法に関する。インクジエツト記録方式は、種々のインク吐出
方式（例えば、静電吸引方式、圧電素子を用いて
インクに機械的振動又は変位を与える方式、イン
クを加熱して発泡させ、そのときの圧力を利用す
る方式、等が知られている。）により、インク小
滴（droplet）を形成し、それ等の一部若しくは
全部を紙等の被記録材（これを記録紙と略称す
る）に付着させて記録を行うものである。又、筆
記具を用いる場合には、周知の如く、毛細孔から
インクを吐出してそれを被記録材に受容させて記
録を行う。さて、従来から、この様なインクジエツト方式
或は、筆記用具のインクとしては、一般に、水溶
性染料、この染料の溶媒である水、そして乾燥防
止剤であるグリコール類の３者を主要成分にして
組成されるものを挙げることができる。この中、
水溶性染料としては直接染料、酸性染料および塩
基性染料が記録した時の堅ろう性や色調の点です
ぐれているため好んで用いられる。これらは元
来、繊維の染色用として製造されたものであるの
で、塩化ナトリウムや硫酸ナトリウムなどの無機
塩類をはじめとして、カルシウム、マグネシウ
ム、鉄、シリコン等の金属（イオン）を不純物と
して含んでいる。かような不純物を含む染料で、記録用インクを
調製すると次のような好ましからざる事態を招来
する。すなわち、インク中の染料溶解安定性を低
下せしめ、染料の凝集・沈殿をもたらす。また他
方、インク吐出オリフイスや毛細孔付近でインク
が蒸発し液組成が変化すると塩類の析出をひき起
す。これらはいずれもインクジエツト方式や筆記
具による記録において最も忌避すべき吐出オリフ
イスや毛細孔の目づまりの原因となる。オリフイ
ス目づまり防止のためにこれまで多数の対策が提
案されているが、完全な解消策は見当らない。インクが目づまりを起しやすいものであると染
料濃度を低くしなければならず、その結果、記録
画像の濃度が不充分で品位に欠け、また耐光性も
劣るものとなる。そこで、本発明者は、インク中の染料濃度が制
約されることなく、しかも、目づまりをなくす方
策に就いて種々、検討を試みた結果、特に、イン
ク中のカルシウムイオン（Ca⁺⁺）濃度が目づま
りの発生に大きく関与していることを発見した。即ち、インク中のカルシウムイオン濃度が
5ppm以下、ことに、3ppm以下になると、インク
を長期保存したときにも沈殿物の発生が認められ
ないこと、又、インクを充填した吐出オリフイス
や毛細孔において目づまりが認められないことが
判明したものである。本発明は、叙上の知見に基づいて為されたもの
で、記録画像の濃度や品位の低下、そして耐光性
の劣悪化を招くことなく、しかも、記録手段から
のインクの不吐出を起こさないことを目的とし
て、記録液の液滴を形成し、該液滴を被記録材に
付着せしめて記録を行う方法において、前記記録
液が不純物としてカルシウムを含有する水溶性染
料を含む液組成物であつて、この組成物中に含ま
れるカルシウムイオンの濃度を5ppm以下に調整
してあることを特徴とする記録方法である。本発明によれば、インクジエツト装置の吐出オ
リフイスや筆記具の毛細孔を長期間、目づまりさ
せず、濃度が高く、高品位で耐光性に優れたイン
クによる記録画像が定常的に得られる。以下、具体例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。本発明に用いるインクの基本組成分としては、
第１に、直接染料、酸性染料、塩基性染料に代表
される水溶性染料、第２にこれ等染料の溶媒であ
る。この溶媒としては、水（……以下の説明で水
と言う場合は、脱イオン水を意味する）を主な液
媒体成分とするものであり、水と水溶性の各種有
機溶剤との混合物を使用することも可能である。
水溶性の有機溶剤としては、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、sec−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〜
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またはケト
ンアルコール類；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、ポ
リプロピ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２〜６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−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。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は
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、一
般にはインクの全重量に対して重量パーセントで
０〜95％、好ましくは10〜80％、より好ましくは
20〜50％の範囲とされる。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10〜100％、好ましくは10〜70％、よ
り好ましくは20〜70％の範囲内とされる。以上のインク組成物中のカルシウムイオン濃度
を調整する具体的方法は次のとおりである。即
ち、先ず、所望濃度の染料水溶液に硫酸ナトリウ
ムを添加し染料を塩析する。次に、析出した沈殿
物を取し、これを硫酸ナトリウムの飽和純水溶
液にて洗浄した後、乾燥する〔……以上の過程
で、原染料に含まれていたカルシウム（イオン）
の除去が行われる。〕。得られた乾燥固形物（精製
染料）の所定量を水溶性有機溶剤中に溶解した
後、その溶液をフイルタリングし、液に所定量
の水、及び必要に応じて添加剤を加えて、撹拌し
インクが調製される。そして、インク中のカルシウムイオン濃度を原
子吸光々度計により測定し、それが5ppm以下で
あるか否かを確認し、使用に供する。因に、以上
のインク調製法により、１〜５％程度の染料濃度
にあるインクを調製する場合、インク中のカルシ
ウムイオン濃度を5ppmに調整することは容易で
あり、しかも、確実に為し得ることである。そして、この様にして得られたインクは、それ
自体でインクジエツ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る。ここで、叙上のインクを用いた記録方法の実施
例により本発明を更に詳細に説明し、併せて効果
を例証する。実施例１＜インクの調製＞市販染料；ウオーターブラツク187L（オリエン
ト化学社製）20％水溶液中に硫酸ナトリウムを添
加し撹拌を行い染料を塩析した。析出物を取
し、これを硫酸ナトリウムの飽和純水溶液にて洗
浄し、乾燥した。得られるインク中の染料濃度が
３重量（wt）％になるよう所定量の前記乾燥固
形物を秤量し、これをジエチレングリコールとＮ
−メチル−２−ピロリドンの３対１混合液中に溶
解した。次に、この溶液を平均孔径；1μのテフ
ロン（商品名）製フイルターにて加圧過し、
液の40重量部に水（60重量部）を加えて撹拌して
インクとした。このインク中のカルシウムイオン
濃度を原子吸光々度計にて測定した処、1.8ppm
であつた。このインクを用いて、ピエゾ振動子によつてそ
れを吐出させるオンデマンド型記録ヘツド（吐出
オリフイス径50μ・ピエゾ振動子駆動電圧60V、
周波数4KHz）を有する記録装置により、以下の
T₁〜T₅の検討を行なつたところ、いずれにおい
ても良好な結果を得た。尚、上記吐出オリフイス
の口径としては、略々、10μ〜200μの範囲から設
定することができる。 (T₁) 長期保存性；インクをプラスチツクフイル
ムの袋に密閉し、−30℃と60℃で６カ月間保存
したのちでも不溶分の析出は認められず、液の
物性や色調にも変化がなかつた。 (T₂) 吐出安定性；室温、５℃、40℃の雰囲気中
でそれぞれ24時間の連続吐出を行なつたが、い
ずれの条件でも終始安定した高品質の記録が行
なえた。 (T₃) 吐出応答性；２秒毎の間歇吐出と２カ月間
放置後の吐出について調べたが、いずれの場合
もオリフイス先端での目づまりがなく安定で均
一に記録された。 (T₄) 記録画像の品質；下表列記の被記録材に記
録された画像は濃度が高く鮮明であつた。室内
光に６カ月さらしたのちの濃度の低下率は１％
以下であつた。 (T₅) 各種被記録材に対する定着性；下記の被記
録材に印字15秒後印字部を指でこすり画像ず
れ・ニジミの有無を判定した。いずれも画像ず
れ・ニジミ等がなく優れた定着性を示した。

【表】実施例２〜５実施例１と同様の方法により下記の市販染料を
用いてインクを調製し、各々に就いて実施例１と
同様にT₁〜T₅の検討を行なつた。これらはいず
れも結果において優れていた。

【表】尚、かかる実施例においては、記録ヘツド内の
インクに熱エネルギーを与えて液滴を発生させ記
録を行なうオンデマンドタイプのマルチヘツド
（吐出オリフイス径35μ、発熱抵抗体抵抗値150
Ω、駆動電圧30V、周波数2KHz）を有する記録
装置を用いた。実施例６イエローインクとして実施例２のインク、マゼ
ンタインクとして実施例３のインク、シアンイン
クとして実施例４のインク、ブラツクインクとし
て実施例５のインクを夫々、用いて実施例２〜５
において利用したものと同様のインクジエツト記
録装置にてフルカラーの写真を再現した。得られ
た画像は、各色が極めて鮮明で、色再現も良好で
あつた。実施例７実施例２〜５において調製した各色インクを個
別にフエルトペンに充填し、夫々、キヤツプを外
して１週間放置した後、紙に筆記したところ、イ
ンクのカスレもなく、スムーズに筆記することが
できた。比較例染料；ウオーターブラツク187L（20％水溶
液） …15重量部ジエチレングリコール …30 〃Ｎ−メチル−２−ピロリドン …10 〃脱イオン水 …45 〃以上の組成分を混合して溶解した後、平均孔径
1μのテフロンフイルターで加圧過したものを
インクとした。このインク中のカルシウムイオン
濃度を測定すると、7ppmであつた。このインクに就いて、実施例１と同様にT₁〜
T₅の検討を行つたところ、インク保存、１ケ月
でインク中に不溶分の析出が認められた。又、（T₂）においては、しばしば、インクの不
吐出が見られ、（T₃）においては、１ケ月放置後
にはオリフイスが目づまりして、インクの吐出を
再開することができなかつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１記録液の液滴を形成し、該液滴を被記録材に
付着せしめて記録を行う方法において、前記記録
液が不純物としてカルシウムを含有する水溶性染
料を含む液組成物であつて、この組成物中に含ま
れるカルシウムイオンの濃度を5ppm以下に調整
してあることを特徴とする記録方法。