JPH03153774A

JPH03153774A - インクジェット記録用インク組成物

Info

Publication number: JPH03153774A
Application number: JP1293101A
Authority: JP
Inventors: Itsuo Ikeda; 池田　五男; Tsuneo Kurotori; 恒夫黒鳥; Manabu Mochizuki; 学望月; Mayumi Miyao; 宮尾　真由美
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-11-10
Filing date: 1989-11-10
Publication date: 1991-07-01

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インク組成物に関し、詳
しくは、非結晶熱可塑性樹脂製ヘッドに好適に使用しう
るインクジェット記録用油性インク組成物に関する。

（従来の技術〕インクジェット記録方式は無騒音であり、比較的印字速
度も速いことから多く利用されている。

ところで、インクジェット記録装置の主要部であるヘッ
ド（記録ヘッド）は、従来のものにおいては、ピエゾ素
子と金属製ノズルとを一体化させた構造がとられている
。だが、こうした素材を用いた記録ヘッドはインクの目
詰りが起りやすいといった傾向があった。そうしたこと
から、現在では、記録ヘッドのノズル部分には非結晶熱
可塑性樹脂製のものが一般に用いられている。しかしな
がら、非結晶熱可塑性樹脂を用いた記録ヘッドにおいて
水性インクが用いられた場合には、そのインク組成物の
主成分とである水の蒸気圧が高いためインク中に気泡が
発生しやすく、また、水性インクの非結晶熱可塑性樹脂
表面に対する接触角が大きいために、前記発生した気泡
やインク充填等の際にインク流通径路内に混入した気泡
の除去操作が行われても気泡排除はほとんど期待できず
、更には、その気泡の存在によりインク加圧室内でイン
クを加圧できないために往々にして記録不能となるとい
った現象が生じている。

また、インクジェット記録方式で水性インクが使用され
た場合には、印刷物（記録物）の乾燥に時間がかかる、
耐水性に劣るなどの欠点があり、そのため近時は、低蒸
気圧の有機溶剤を用いた油性インクの使用が検討される
ようになってきている。

しかし、一般に、非結晶熱可塑性樹脂は多くの有機溶剤
に対して耐薬品性が低く溶解したり、また、諸々の原因
で内部応力を取り込んでいる樹脂では有機溶剤との接触
によりクラックを生じてノズルの使用を不能せしめたり
して、油性インクを非結晶熱可塑性樹脂製ヘッドに使用
することはできないのが実情である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記のように問題点を解消するものであって、
非結晶熱可塑性樹脂を用いたヘッドに対し有効に使用し
うるインクジェット記録用インク（油性インク）を提供
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のインクジェット記録用インクは、油溶性染料、
湿潤剤、シリコーンオイル及び脂肪族炭化水素溶媒を主
成分とし、２０℃において１０ｃｐｓ以下の粘度のもの
であることを特徴としている。

ちなみに、本発明者らは前記課題を達成するためいろい
ろ検討した結果、上記組成からなりかつ１０ｃｐｓ以下
という低粘度（２０℃において）の油性インクの使用に
よれば、気泡の発生やノズルの目詰りな、どを起させる
ことなく良質の記録が行なえることを確めた０本発明は
これに基づいてなされたものである。

以下に、本発明のインクジェット記録用油性インクにつ
いてさらに詳細に説明する。なお、ここでは、ノズルに
使用されている非結晶熱可塑性樹脂のうち最も代表的な
ポリサルホン樹脂を例にとって説明を進めていることに
する。

従って、まず、ポリサルホン樹脂が溶解することがなく
内部応力を取り込んでいる非結晶熱可塑性樹脂に対して
、クラックを生じさせて使用不能とすることのない低蒸
気圧、低粘度の有機溶剤が必要である。主溶剤となる有
機溶剤は、水と比較して蒸気圧がかなり低い、油溶性染
料や後記の湿潤剤の溶解性が高い、ポリサルホン樹脂に
対して不活性などの条件を満足するものであって、脂肪
族炭化水素等の使用がとくに望ましい。具体的には、オ
クタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、テト
ラデカン等直鎖又は側鎖を有する脂肪族炭化水素が良好
であり、これらは単独あるいは混合しても使用可能であ
る。添加量はインク全量の３０〜７０重量％にすること
によって、低粘度のインクを実現している。

湿潤剤は、インク全体の蒸気圧を下げ、インク中の他の
溶剤成分の蒸発を減速させるとともに染料を溶解するこ
とにより、ノズル目詰りを防止する。従って、油溶性染
料の溶解性が高く、ポリサルホン樹脂に対して不活性な
低蒸気圧の有機溶剤が好ましい点から、液状脂肪酸、ポ
リエチレングリコーンエーテル類が望ましい、具体的に
はオレイン酸、リノール酸、ポリエチレングリコーンモ
ノオレイルエーテル等がある。湿潤剤の添加量に関して
は、少なければノズル中での目詰りが起こりやすく、多
すぎてもインク全体の粘度が高くなり好ましくなく、従
来のシリコーンオイルのない場合はインク全量の５−３
０重量メに限定されるが、シリコーンオイルを併用する
ことでインク全量の１０〜６０重量％まで拡張すること
ができる。

シリコーンオイルは、主溶剤と湿潤剤とに親和性が強い
もので、湿潤剤の添加量を増しても増粘することがなく
油溶性染料の溶解性を著しく高め、しかもポリサルホン
等非結晶熱可塑性樹脂に対しては全く不活性を呈するも
ので、具体的なシリコーンオイルとしては、ジメチルシ
リコーン（ＫＦ−９６Ｌ（０，６５ｃｐｓ）　（ｌｃｐ
ｓ）　（２ｃｐｓ）　（５ｃｐｓ）　：以上いずれも信
越シリコーン社製、５）Ｉ−２００（ｌｃｐｓ）　（２
ｃｐｓ）　（５ｃｐｓ）　：以上いずれもトーレシリコ
ーン社製〕、メチルフェニルシリコーン［ＫＦ−５８（
４，０ｃｐｓ）　：以上いずれも信越シリコーン社製］
、環状ジメチルポリシロキサン（ＫＦ−９９４（２，３
ｃｐｓ）、ＫＦ−９９５（３，９ｃｐｓ）　：信越シリ
コーン社製〕などがあげられ、添加量はインク全量の３
０〜７０重量％の範囲で単独又は混合して用いられる。

油溶性染料は、溶剤に対して高い溶解度があり、長期に
わたりインク中に安定して存在できるものが望ましい、
例えば、ニグロシンベースＥＸ、ＨＲ−２Ｌ、　ＡＰ−
２、ＡＰ−８、ＡＹ−Ｉｌｌ、１８５Ｌ、３０８Ｌ、７
ＢＬ　（いずれもオリエント化学社製）などがある、染
料の添加量としては、十分なコントラストを得るために
は、多い方がよいが、飽和状態になるとノズルの目詰り
が起りやす（なるのでインク全量の２０重量％を越えな
いことが望ましい。

なお、湿潤剤並びに脂肪族炭化水素については、７０℃
高温条件下でポリサルホン樹脂が溶は出すこともなく、
８０にｇ／ａＪ以下の残留応力をもつポリサルホン樹脂
に対してクラックを生じさせて使用不能とすることもな
く、長時間にわたり安定であった。また、ポリエーテル
サルホン樹脂、ＡＢＳ樹脂に対しても同様にこれらの有
機溶剤に溶かしたり、クラックを生じて使用不能となる
こともなく、長時間にわたり安定であった。

実際に本発明のインク組成物を調製するには、撹拌機、
還流器を備えた容器に、湿潤剤となる液状脂肪酸及びシ
リコーンオイル等を一定量仕込み。

撹拌しなから油溶性染料を徐々に加える。容器を次第に
加熱し、染料が十分に溶解したならば、主溶剤である脂
肪族炭化水素等を加えて、容器内の温度を８０℃一定に
保ちながら、６時間撹拌を続ける。室温に約２４時間放
置・冷却後、約ｌｌ１ｓのミリテフロンフィルターで濾
過せしめればよい。

〔実施例〕

ここでの％は重量基準である。

実施例ＩＨＬ−２１，６，５ｇＡＰ−２３，５％オレイン酸　　　　　　　　　　　　　　　４０％シリ
コーンオイルにＦ−５８（４，０ｃｐｓ）　　　　　　
１０％ｎ−ドデカン　　　　　　　　　　　　　　　　
４０％よりなる組成のインク組成物をｔＡ製した。得ら
れたインクは２０℃において粘度が３．６ｃｐｓ、表面
張力が３１，０ｄｙｎｅ／ｃｍであった。７０℃高温下
で８０Ｋｇ／ｃｄレベルの残留応力をもつポリサルホン
樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ＡＢＳ樹脂をこのイ
ンクと接液させて樹脂の溶解性やクラックの発生状況を
調べたところ、長時間にわたり安定であった。

このインクを第１図に示すポリサルホンにて試作したマ
ルチノズルインク噴射ヘッドに充填して印字したところ
、黒色鮮明で高品質の印字記録が得られた。印字後の記
録紙上でのインクの乾燥時間は５秒以内で良好な速乾性
を示した。　３０分以内のジェット噴射印字後、ノズル
を大気に開放したまま約１００時間放置した。再び噴射
させたところ。

インクはまったく目詰りすることなく高濃度の噴射印字
を得た。また、高温における保存安定性も良好で、７０
℃の環境下で８力月間放置したところ、インクは常に安
定で不溶物の発生は認められながった。さらに、このイ
ンクはポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、
ＡＢＳ樹脂に対して不活性で、樹脂を溶かしたり、クラ
ックを生じさせることもなく安定であった。

一方、硼珪酸ガラスよりなる容器に上記組成のインクを
入れ、密栓をして７０℃高温下で３ケ月放置したが、イ
ンク中に不溶物等の発生は認められなかった。さらに、
その低蒸気圧により、従来の水性インクに比べて格段に
高温下における流路内の気泡の発生を抑えることができ
、万が−取り残したりして流路内に存在する気泡に対し
ても簡単な除去操作で排除可能となった。

実施例２ＨＲ−２Ｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｌｏ、
０％ＡＰ−２０，５％オレイン酸　　　　　　　　　　　　　　　４０％シリ
コーンオイルＫＦ−９６Ｌ（０，６５ｃｐｓ）　　　　
　１５％アイソパー８　　　　　　　　　　　　　　３
４．５％よりなる組成のインクを実施例１と同様にして
調製した。得られたインクは２０℃において、粘度４゜
３ｃｐｓ、表面張力２８．９ｄｙｎｅ／ａｍであり、実
施例１のインク組成物とほぼ同様な性状・特徴を備えて
いた。

実施例３）ＩＲ−２Ｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｌ３
．５％ＡＰ−２０，５％オレイン酸　　　　　　　　　　　　　　　４１％シリ
コーンオイルＫＦ−９９４（２，３ｃｐｓ）　　　　　
１５％アイソパーＬ　　　　　　　　　　　　　　　　
３０％よりなる組成のインクを実施例１と同様にして調
製した。得られたインクは２０℃において、粘度４゜８
ｃｐｓ、表面張力３０．９ｄｙｎｅ／ａｍであり、実施
例１のインク組成物とほぼ同様な性状・特徴を備えてい
た。

実施例４ニグロシンベースＥＸ　　　　　　　　　　８，０％オ
レイン酸　　　　　　　　　　　　　　　３０％ポリエ
チレングリコールモノオレイル　　　１０％エーテルシリコーンオイルＫＦ−５８（４、０ｃｐｓ）　　　　
　　２０％ｎ−ドデカン　　　　　　　　　　　　　　
　　３２％よりなる組成のインクを実施例１と同様にし
て調製した。得られたインクは２０℃において粘度３．
７０ｐｓ、表面張力３１．４ｄｙｎｅ／ａＪであり、実
施例１のインク組成物とほぼ同様な性状・特徴を備えて
いた。

〔発明の効果〕本発明の油性インク組成物によれば次のような効果がも
たらされる５（１）インクが記録ヘッドのノズルにおいて目詰りを生
じさせない。

（２）長期にわたり変質を起さず安定である。

（３）インク濃度が大きく紙等に転移された時、ドツト
の同程度は大きく、良質の印字が得られる。

（４）記録物のコントラストは明瞭である。

（５）ヘッドのインク流路内の気泡の発生が抑えられ、
また、仮りに発泡が発生したとしても簡単な操作で除去
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はインクジェット記録がなされる様子を概略的に
表わした図である。 ■・・・記録ヘッド（ｌａ・・・ピエゾ素子、ｌｂ・・・ノズル）２・・・
インク供給口

Claims

【特許請求の範囲】

（１）油溶性染料、湿潤剤、シリコーンオイル及び脂肪
族炭化水素溶媒を主成分とし２０℃において１０ｃｐｓ
以下の粘度であることを特徴とするインクジェット記録
用インク組成物。