JPH03103483A

JPH03103483A - インクジェット記録用水性インク

Info

Publication number: JPH03103483A
Application number: JP1239295A
Authority: JP
Inventors: Isao Tabayashi; 勲田林; Sadahiro Inoue; 定広井上; Yutaka Yamada; 豊山田; Shinji Ametani; 信二雨谷
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1989-09-14
Filing date: 1989-09-14
Publication date: 1991-04-30

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用水性インクに関し、更に
詳しくは、長期間、非密封状態で放置した後にもインク
の物性に変化がなく、噴射安定性に優れ、かつ、高品質
の印刷が可能なインクジエソト記録用水性インクに関す
る。

〔従来の技術〕

インクジェット記録方式として、静電誘引力を利用して
インクを吐出させる、いわゆる電界制御方式；ピエゾ素
子の振動圧力を利用してインクを吐出させる、いわゆる
ドロップ・オン・デマンド方式；高熱によって気泡を形
戒、戒長させることよって生じる圧力を利用してインク
を吐出させる、いわゆるバブルジェット方式；ノズルの
後ろからポンプで圧力を加え、同時にビエゾ素子で高周
波の振動を加えてインクを粒子化し、その後、インク液
滴に帯電々極で電荷を与え、さらに制御電極で帯電した
インク液滴をコントロールするコンティニュアス方式等
の各種インクジェット記録方式が提案されている。

これらのインクジェット記録方式には主溶剤として水を
用いる水性インクと、主溶剤として有機溶剤を用いる油
性インクが一般に用いられている。

水性インクを用いた印刷画像は全般に耐水性に劣ってい
るが、水を含有しているため安定性に優れ、かつ優れた
品質の印刷画像を提供することができることから、水性
インクはインクジェント記録用インクの主流となってい
る。

一方、水性インクの最も大きな欠点として、水分蒸発に
ともなうインクの乾燥がインク粘度の上昇、ノズルの目
詰まり等信頼性の欠如にあった。

そのために湿潤剤あるいは保湿剤と呼ばれるグリコール
系溶剤、ピロリドン化合物等様々な化合物をインクの戒
分として使用することが提案されている。なかでも、ジ
メチルスルホキサイドを保湿剤として使用している例と
して、特公昭５５−４７０６７号公報では、色素酸、お
よびその酸作用を少なくとも補償しアルカリ的に作用す
る溶解媒介物が大きい双極子モーメントと蒸発を補償す
る吸湿作用とを有する非水性溶媒中で溶かされ、インク
液の粘度は１５ｃｐと１００ｃｐとの間に選定されるこ
とを特徴とする記録装置用インクが提案されている。

また、特開昭５６−１２９２７４号公報では、（Ａ）直
接染料と、（Ｂ）７〜４０重量％のジメチルスルホキサ
イドと、（Ｃ）３〜１５重量％の平均分子量２００以上
のポリエーテルボリオール又はそのエーテルと（Ｄ）水
とを必須成分としたインクジェット記録用水性インクが
提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、特公昭５５−４７０６７号公報に記載の
インクは、特開昭５６−１２９２７４号公報でも指摘し
ているように、色素酸及びそのアルカリとの作用物が、
インク中で必ずしも溶解性が安定ではなく、また、イン
クの粘度が１５ｃｐと１００ｃｐの間にあるために、小
さい噴射エネルギーでインクを噴射することが困難で、
更に吸湿によってインクの粘性が大きく変化する結果、
液滴形戊に影響を及ぼし易く、かつ、記録紙への浸透力
が悪く、速乾性やにじみが発生しやすいという問題点を
有していた。一方、特開昭５６−１２９２７４号公報に
記載のインクは、発明者等が述べるほどには、保湿効果
が必ずしも十分でなく、水分蒸発に伴うインクの粘度上
昇のために、ノズル放置直後の噴射安定性が悪く、パー
ジやノズル端面のクリーニング等の回復操作を必要とし
ていた。

本発明が解決しようとする課題は、染料溶解性に優れ、
吸湿性に優れ、かつ、長期間、非密封状態で放置した後
においても、直ちに安定した再噴射が可能で、かつ速乾
性が高く、にじみの少ない品質の印刷画像を与える、い
わゆるメンテナンスフリーなインクジェット記録用水性
インクを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するために、（１３　　０．　１−１　０重量％の水溶性染料、（２
）４５〜７４重量％のジメチルスルホキサイド、（３）１０〜３５重量％のジエチレングリコール及び／
又はグリセリン、及び（４）１５〜３０重量％の水を含有するインクジェット記録用水性インクを提供する
。

本発明の最も重要な点は、上記組底物の厳密な比率にあ
る。ジメチルスルホキサイドの含有量が４５重量％未満
、ジエチレングリコール及び／又はグリセリンの含有量
がＩＯ重量％未満のインクは、著しく吸湿性に欠け、ま
た、水の含有量が１５重量％未滴のインクは、水溶性染
料の溶解度が著しく低下し、更に、ジエチレングリコー
ル及び／又はグリセリンの含有量が３５重量％を越える
インクは、インクの粘性が高く、更に吸湿時の粘性変化
が激しくなる傾向にあるので、好ましくない。

本発明で使用する水溶性染料としては、水溶性のもので
あればどれでも使用可能であり、酸性染料、塩基性染料
、直接染料、反応性染料、分散染料、食品用色素等必要
に応じて選択可能である。

酸性染料としては、例えば、Ｃ．　Ｉ．アシソドブラン
ク　１，　２．　７，　１６．　１？，　２４，　２６
，　２８，　３）．　４），４８，　５２，　５８．　
６０．　６３，　９４，　１０７，　１０９，１１２，
　１１８，１１９，　１２），　１２２，　１３），　
１５５．　１５６　；　　Ｃ．Ｉ．アシソドイエロー１
．　３，　４．　７．　１１，　１２，　１３，　１４
，　１７．　１８．１９．　２３．　２５，　２９．　
３４，　３６．　３８，　４０，　４）．　４２，　４
４４９，　５３．　５５，　５９，　６１，　７１，　
７２，　７６，　７８，　７９，　９９１１１，　１１
４，　１１６，　１２２，　１３５，　１４２，　１６
１．　１７２　；Ｃ．Ｉ，アシッド　オレンジ７，　８
，　１０，　１９，　２０，　２４，　２８，３３，　
４），　４５．　５１，　５６，　６４　；　Ｃ．！．
アシフド　レソド１，　４，　６，　８，　１３，　１
４，　１５，　１８，　１９，　２），　２６，２７，
　　３０，　　３２，　　３４，　　３５．　　３７，
　　４０，　　４２．　　４４，　　５１．　　５２，
５４，　　５７，　　８０，　　８２，　　８３，　　
８５．　　８７，　　８８，　　８９，　　９２，　　
９４，９７，　　１０６，　　１０８，　　１１０．　
　１ＩＬ　　１１４，　　１１５，　　１１９，　　１
２９，１３Ｌ　　１３３，　　１３４，　　１３５，　
　１４３．　　１４３　　：　　１，　　１４４，　　
１５２，１５４，　　１５５，　　１７２，　　１７６
，　　１８０，　　１８４，　　１８６，　　１８７，
　　２４９，２５４，　２５６，　２８９，　３）７．
　３）８　；　Ｃ．Ｉ．アシッド　バイオレフト７，　
１１，　１５，　３４，　３５，　４）．　４３．　４
９，　５１，７５　．　Ｃ．Ｉ．アシソド　ブル−１．
　７，　９，　１５，　２２，２３，　　２５，　　２
７．　　２９，　　４０，　　４），　　４３，　　４
５，　　４９，　　５１，　　５３，５５，　　５６，
　　５９，　　６２，　　７８．　　８０，　　８１．
　　８３，　　９０．　　９２．　　９３，１０２，　
　１０４，　　Ｉｌｌ　　１１３．　　１１７，　　１
２０，　　１２４，　　１２６，　　１３８，１４５，
　　１６７，　　１７１，　　１７５，　　１８３，　
　２２９，　　２３４，　　２３６，　　２４９；Ｃ．
ｌ７シソド　グリ−７　３．　９，　１２，　１６，　
１９，　２０．２５，　２７，　４），　４４　．　Ｃ
．Ｉ．アシッド　ブラウン４，１４等が挙げられる。

塩基性染料としては、例えば、Ｃ．！．ペイシソクブラ
ソク２，　８　；　Ｃ．Ｉ．ペイシック　イエロー１．
２，　１１．　１２，　１４．　２），　３２．　３６
　；　Ｃ．Ｉ．ベイシソクオレンジ２，　１５，　２）
．　２２　．　Ｃ．Ｉ．ペイシック　レッド１，　２，
　９．　１２，　１３．　３７　；　Ｃ．Ｉ．ペイシッ
クバイオレット１．　３，　７．　１０，　１４　．　
Ｃ．Ｉ．　　ペイシソク　ブルー１．　３，　５．　７
．　９．　２４．　２５’．　２６，　２８，　２９；
Ｃ．Ｉ．ペイシソク　グリーン１，４；ベイシックブラ
ウン１．１２等が挙げられる。

直接染料としては、例えば、Ｃ．　Ｉ．ダイレクトブラ
ック２．　４．　９，　１１．　１４，　１７．　１９
．　２２，　２７．　３２，３６，　３８．　４）．　
４Ｂ，　４９，　５１．　５６，　６２．　７１．　７
４，　７５，７７，　７８，　８０，　１０５，　１０
６，　１０７，　１０８，　１１２，　１１３．１１７
，　　１３２，　　１４６，　　１５４，　　１６８，
　　１７１，　　１９４　Ｆ　Ｃ．Ｉ．ダイレクト　イ
エロー１．　２．　４，　８，　１１，　１２，　２４
，　２６，２７．　２８．　３３，　３４，　３９，　
４），　４２．　４４．　４Ｂ．　５０，　５１，５８
，　７２，　８５，　８６，　８７，　８８，　９８，
　１００，　１１０，　１２７，１３５，　１４），　
１４２，　１４４　．　Ｃ．Ｉ．ダイレクト　オレンジ
６．　８．　１０．　２６，　２９，　４）．　４９．
　５１．　１０２　；　Ｃ．Ｉ．ダイレクト　レッド１
．　２，　４，　８，　９，　１１，　１３，　１５．
１？．　２０，　２３．　２４，　２８．　３），　３
３，　３７，　３９．　４４，　４６，４７．　４Ｂ．
　５１．　５９，　６２．　６３，　７３．　７５，　
７７．　８０，　８１，８３．　８４．　８５．　８７
．　８９．　９０．　９４，　９５，　９９，　１０１
，　１０８，１１０，　１４５，　１８９，　１９７，
　２２０．　２２４，　２２５，　２２６，　２２７．
２３０，　２５０，　２５４，　２５６．　２５７　；
　Ｃ．Ｉ．ダイレクト　バイオレット　Ｌ　７，　９，
　１２，　３５，　４８，　５１．　９０．　９４　；
ｃ．　ｒ．　　ダイレクト　ブルー１．　２，　６．　
８．　１５，　２２．２５，　　３４，　　６９，　　
７０，　　７１，　　７２，　　７５，　　７６．　　
７８，　　８０，　　８１．８２，　　８３，　　８６
，　　９０，　　９８，　　１０６，　　１０８，　　
１１０，　　１２０，　　１２３，１５８，　　１６３
，　　１６５，　　１９２，　　１９３，　　１９４，
　　１９５，　　１９６，　　１９９，２００，　　２
０１，　　２０２，　　２０３，　　２０７，　　２）
８，　　２３６，　　２３７，　　２３９，２４６，　
２５８，　２８７　．　Ｃ．Ｉ．　　ダイレクト　グリ
ーン１，　６，　８，　２８，　３３，　３７．　６３
，　６４　；　Ｃ．Ｉ．　　ダイレクト　フ゛ラウン１
八，　２，　６．　２５，　２７．　４４．　５８，　
９５，１００，　　１０１，　　１０６，　　１１２，
　　１７３，　　１９，１，　　１９５．　　２０９　
　２）０２）１等が挙げられる。

反応性染料としては、例えば、Ｃ．　Ｉ．リアクテブブ
ランク１，　３，　５，　６，　８，　１２．　１４　
；　Ｃ．Ｉ．リアクテフ　イエロー１．　２，　３．　
１３，　１４．　１５．　１７　；　Ｃ．Ｉ．リアクテ
ブ　オレンジ２．　５，　７，　１６，　２０，　２４
　；Ｃ．　Ｉ．　　リアクテブ　レソド６，　７，　１
１．　１２，　１５，１７，　２），　２３，　２４．
　３５．　３６．　４２，　６３，　６６，　８４，　
１８４；Ｃ．Ｉ．リアクテブ　バイオレット２．　４，
　５，　８，　９　；Ｃ．！．リアクテブ　プル−２．
　５，　７，　１２，　１３，　１４，１５．　　１？
．　　１８，　　１９．　　２０．　２）．　　２５，
　２７，　　２８，　　３７．　　３８．４０，　４）
　．　Ｃ．Ｉ，リアクテブ　グリーン５，７；Ｃ．Ｉ．
リアクテプ　ブラウン１，　７．　１６等が挙げられる
。

食品用色素としては、例えば、Ｃ．　Ｉ．フード　ブラ
ンク１，　２　．　Ｃ．Ｉ．フード　イエロー３，　４
，　５　．Ｃ．Ｉ．フード　レッド２，　３，　７，　
９，　１４，　５２，　８７．９２，　９４，　１０２
，　１０４，　１０５．　１０６　；　Ｃ．１．　７−
ド　バイオレット２　．　Ｃ．Ｉ．フード　プルー１．
　２；　Ｃ．Ｉ．フード　グリーン２．３等が挙げられ
る。

その他の水溶性染料としては、例えば、日本化薬社製の
「カヤセソト・ブラソク００９八」、「ダイレクト・デ
ィープ・プラソクＸＡＪ、「ダイレクト・スペシャル・
ブランクＡＸＮＪ　；バイエル社製の「スペシャル・ブ
ラソクＳＰリキッド」、「パイスブリプト・ブラックＳ
Ｐリキソド」、「レバセル・ターコイス・プルーＫＳ−
６　ＧＬＬ　Ｊ、「ピラニン」；住友化学社製のｒＪＩ
．　ＢＫ−２Ｊ、ｒＪＩ．　ＢＫ３」；オリエント化学
社製のｒＪＰＫ−８１ＬＪ、ｒＪＰＫ４２７ＬＪ、ｒＪ
ＰＫ−１３９　ｊ　；Ｃ，ｒ．　７ｏ−レセ７ト・プラ
イトニング・エージェント１４．　２２，　２４，３２
．　８４．　８５．　８６．　８７．　９０，　１３４
，　１６６，　１６７，　１６９．１７５，　１７６，
　１７７等が挙げられる水溶性染料のカラー水性インク
中での含有量は、０．１〜１０重量％の範囲が好ましい
．また必要に応じて、紙に対する浸透性を付与するため
に、界面活性剤；プチルカルビトールの如きグリコール
エーテル類のような浸透剤：アルカリ金属の水酸化物や
アルカノールアミンのようなｐＨ調節剤；さらには防菌
・防黴剤、金属封鎖剤、水溶性高分子等をインク中に含
有してもよい。

〔実施例〕

以下、実施例により説明する。なお、実施例中、「％」
は、「重量％」を表わす．実施例１ジメチルスルホキサイド　　　　６０．０％ジエチレン
グリコール　　　　　１９．０％Ｃ．Ｉ．ダイレクトブ
ラック１５４　　　　　４．０％水　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　１５．７％Ｎ−メチルジエタノー
ルアξン　　１．０％ＥＤＴＡ　・　４Ｎａ　　　　　
　　　　　　　　　　０．１％防菌・防黴剤（オマジン
Ｎａ）　　　　０．２％上記の各成分を混合し、室温で
十分に溶解させた後、０．４５ミクロンのメンプランフ
ィルターで濾過を行ないインクとした。得られたインク
を用いてドロップオンデマンド式ジェットプリンターで
連続噴射を行なったところ、２００時間後でも安定した
インクの噴射が得られた。また、ノズルにキャンプをせ
ずに室温で６カ月放置後、印字したところ、直後から安
定した印刷を行なうことができた。また、市販の記録紙
に印刷したところ、ドット真円度の高い優れた印刷品質
を示した。

実施例２ジメチルスルホキサイド　　　　４５．０％ジエチレン
グリコール　　　　　２３，５％Ｃ．Ｉ．ダイレクトブ
ルー１９９　　　　’８．０％水　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　１５．７％浸透剤（フェノキシエタ
ノール）２．０％浸透剤（ジエチレングリコールｎ−ブチルエーテル）５．０％Ｎ−メチルジエタノールアξン　　０．５％ＥＤＴＡ・
４Ｎａ　　　　　　　　　　Ｏ．１％防菌・防黴剤（オ
マジンＮａ）　　　　０．　２％上記の各成分を混合し
、室温で十分に溶解させた後、０．　４　５−１，クロ
ンのメンプランフィルターで濾過を行ないインクとした
．得られたインクを用いてドロップオンデマンド式ジェ
ットプリンターで連続噴射を行なったところ、２００時
間後でも安定したインクの噴射が得られた。また、ノズ
ルにキャップをせずに室温で６カ月放置後、印字したと
ころ、直後から安定した印刷を行なうことができた．ま
た、市販の記録紙及びコピー用普通紙に印刷したところ
、ドット真円度の高い優れた印刷品質を示した。

実施例３ジメチルスルホキサイドグリセリンＣ．Ｉ．ダイレクトイエロー８６水浸透剤（ジエチレングリコール５３．５％２０．０％５．０％ｌ５．７％ｎ−ブチルエーテル）５．０％トリエタノ″−ルア主ン　　　　　　　０．５％ＥＤＴ
Ａ　・４Ｎａ　　　　　　　　　　　０．１％防菌・防
黴剤（安息香酸Ｎａ）　　　　０．２％上記の各或分を
混合し、室温で十分に溶解させた後、０．４５ミクロン
のメンプランフィルターで濾過を行ないインクとした。

得られたインクを用いてドロップオンデマンド式ジェッ
トプリンターで連続噴射を行なったところ、２００時間
後でも、安定したインクの噴射が得られた。また、ノズ
ルにキャップをせずに室温で６カ月放置後、印字したと
ころ、直後から安定した印刷を行なうことができた。ま
た、市販の記録紙及びコピー用普通祇に印刷したところ
、ドット真円度の高い優れた印刷品質を示した。

比較例１ジメチルスルホキサイド　　　　６０．０％ジエチレン
グリコール　　　　　１９．０％Ｃ．Ｉ，ダイレクトブ
ラック１５４　　　　　４．０％トリエタノールアミン
　　　　　　　１．０％上記の各戒分を混合し、室温で
十分に溶解させた後、０，４５ミクロンのメンプランフ
ィルターで・濾過を行ないインクとした。この時、多量
の未溶解染料のためフィルターの目詰まりが激しかった
。

得られたインクを用いてドロップオンデマンド式ジェッ
トプリンターで連続噴射を行なったところ、直後からイ
ンクの噴射が安定せず５０時間後にはプリンター内蔵の
３ミクロンフィルターが目詰まりを生じて噴射不良を起
こした．また、ノズルにキャップをセずに室温で６カ月
放置後、印字したところ直後には、多量のインクが噴射
したが、更に印字を続けたところ、徐々に噴射量の低下
を生した。このことは、長期放置により多量に吸湿し、
インク物性の大きな変化を生じたことを示めしている。

また、市販の記録紙に印刷したところ、噴射量が非常に
少ないために、ドット形状は非常に小さく、印字品質は
不良であった．比較例２ジメチルスルホキサイド　　　　２０．０％ポリエチレ
ングリコール＃３００　　２０．０％Ｃ．Ｉ．ダイレク
トブルー１９９　　　　　　７．　０％水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　５２．７％ＥＤＴＡ・４Ｎａ
　　　　　　　　　　Ｏ．１％防菌・防黴剤（オマジン
Ｎａ）　　　　０．２％上記の各成分を混合し、室温で
十分に溶解させた後、０．４５ミクロンのメンプランフ
ィルターで濾過を行ないインクとした．得られたインク
を用いてドロップオンデマンド式ジェットプリンターで
連続噴射を行なったところ、２００時間後でも安定した
インクの噴射が得られた。しかしながら、ノズルにキャ
ップをせずに室温で６カ月放置後、印字したところ、噴
射方向に大きな変化を生じた．印字品質は良好であった
．〔発明の効果〕

Claims

【特許請求の範囲】１、（１）０．１〜１０重量％の水溶性染料、（２）４５〜７４重量％のジメチルスルホキサイド、（３）１０〜３５重量％のジエチレングリコール及び／
又はグリセリン及び（４）１５〜３０重量％の水を含有するインクジェット記録用水性インク。