JPH05230411A

JPH05230411A - 記録液

Info

Publication number: JPH05230411A
Application number: JP3773992A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Yoshida; 美春吉田; Hiroko Hayashi; 広子林
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-02-25
Filing date: 1992-02-25
Publication date: 1993-09-07

Abstract

(57)【要約】【目的】高画像品位で速乾性に優れ、かつ保存安定
性、耐水性が良好な記録液を提供する。【構成】（１）少なくともエポキシ基含有化合物を含
み、そのエポキシ基含有化合物を０．０００１〜１ｗｔ
％、好ましくは０．００１〜０．５ｗｔ％含む記録液で
ある。（２）構造中に −ＮＨ−、−ＮＨ₂、−ＳＯ₂ＮＨ₂、
−ＯＨ、−ＣＯＯＨのいずれかを有する染料を用い、低
級アミノアルコール類を０．００１〜０．１ｗｔ％添加
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録液に関し、特にイン
クジェットプリンタ用記録液に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式では、臭気、消
防上の危険性あるいは安全性の面から記録液（インク）
としては主に水性インクが使用されている。

【０００３】インクジェット用インクには粘度、表面張
力等の物性値が適当であること、溶解成分の溶解安定性
が高く、微細なノズルを目詰まりさせないこと、保存に
際しての安定性、記録画像の鮮明さ（高画像品位）、被
記録剤への定着速さ（速乾性）、さらに記録画像の耐光
性、耐水性等の性質が要求されているが、水溶性染料を
用いた水性インクを使用することにより、インクに対す
る上記の基本的要求の多くが満足されている。

【０００４】しかし、インクジェットプリンタのさらな
る高性能化において、まず、高速化におけるインクの速
乾性については満足できるレベルに達していない。すな
わち、速乾性を高めようとすると記録画像ににじみが生
じ、鮮明さに欠けてしい、画像品位を高めようとすると
速乾性が劣化し、高画像品位と速乾性の両立ができない
という問題がある。また、染料が水溶性であるために記
録画像に、雨、汗あるいは飲食用等の水がかかったり、
水中に落としてしまったりした場合、記録媒体上の染料
が溶け出し、記録画像が滲んだり、消失してしまうとい
う耐水性に関しての問題があった。

【０００５】そこで従来、アルカリ金属の水酸化物の添
加（特開昭５６ー５７８６２）、界面活性剤の添加（特
開昭５６ー５８７１、特開昭６３ー１３９９６４）、そ
の他添加剤（特開昭６３ー２５６６６８）による速乾性
の改良や、インクに耐水性を付与するために色材として
顔料（特開昭５７ー１８７３７０）、あるいは油溶性染
料（特開昭６１ー５３３７２）を用いたり、水溶性染料
を用いた水性インクに各種の有機溶剤やポリマーや樹脂
等を添加（特開昭６２ー１１９２８０等）したりするな
ど種々のインクが検討されている。また、記録媒体に耐
水性を付与するような処理（例えば、有機溶剤を記録媒
体上に塗布、あるいはスプレーをする等）を印刷前また
は後に行い、水溶性染料を用いた水性インクで画像を形
成するインクジェット記録方法なども検討されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】インクジェット記録方
式における記録媒体としては、ＰＰＣ用紙、フォーム紙
等の紙が一般的であり、これらの紙には製紙工程で「サ
イズ」と称される処理がなされ、その処理時に用いられ
る薬品の性質により、酸性紙と中性紙に大別される。し
かし、特開昭５６ー５７８６２にあるアルカリ金属の水
酸化物を添加したインクは、酸性紙に対しては強アルカ
リ性によりインク付着と同時に酸性サイズ剤を溶かし、
浸透するので滲むことなく速乾性が得られるが、中性紙
に対してはその作用は得られず、インクの乾燥が遅いと
いう課題があった。特開昭５６ー５８７１や特開昭６３
ー１３９９６４にある界面活性剤を添加したインクはイ
ンクの表面張力を低下させることにより、記録媒体との
接触角を低くしてインクの浸透を容易にし速乾性を得て
いる。しかし、表面張力が低いためにインクの吐出が不
安定であったり、記録媒体上で広がるため画像の輪郭が
ぼやけてしまうという課題があった。その他の添加剤に
ついても、高画像品位で速乾性を得ることは難しかっ
た。

【０００７】インクに耐水性を付与するために色材とし
て顔料を用いた場合、分散安定性が悪く沈降し易いた
め、保存安定性が不良であり、ノズルでの目詰まりを引
き起こしやすい。また、油溶性染料を有機溶剤に溶解し
た油性インクは、耐水性はあるが、有機溶剤を使用する
ため刺激臭がある場合が多く、安全性に問題があり、さ
らに、インクの滲みが大きく画像品位が著しく悪い。ま
た、水性インクに耐水性付与のための添加剤を加えたイ
ンクも、保存安定性が不良であったり、ノズルでの目詰
まり、あるいは高粘度化し、インクジェット記録装置に
よるインクの飛翔が不可能になるなどの場合が多く、耐
水性の向上も顕著ではないという課題があった。また、
記録媒体上に処理をする方法では、インクジェット記録
装置の機構が複雑かつ高価になり、実用的ではないとい
う課題があった。

【０００８】本発明は、前記課題を解決するためのもの
であり、その目的とするところは、高画像品位で速乾性
に優れ、かつ保存安定性が良好で耐水性のよい記録液を
提供するところにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくともエ
ポキシ基含有化合物を含み、そのエポキシ基含有化合物
を０．０００１〜１ｗｔ％、好ましくは０．００１〜
０．５ｗｔ％含むことを特徴とする。さらに、構造中に
−ＮＨ−、−ＮＨ₂、−ＳＯ₂ＮＨ₂、−ＯＨ、−ＣＯＯ
Ｈのいずれかを有する染料を用い、低級アミノアルコー
ル類を０．００１〜０．１ｗｔ％添加することを特徴と
する記録液である。

【００１０】本発明者らは高画像品位で速乾性に優れる
記録液について、種々の染料、溶剤、添加剤等について
検討した結果、記録液中にエポキシ基含有化合物が含ま
れることで記録媒体（特に紙）の縦方向への浸透速度が
速くなり、にじみの発生が少ない高品位の画像が得られ
ることがわかった。エポキシ基含有化合物の添加量は記
録液全量に対して、０．０００１〜１ｗｔ％、好ましく
は０．００１〜０．５ｗｔ％が適当であり、これより少
ないと十分な浸透効果が得られないし、これより多いと
画像品位が低下する。

【００１１】また、水ーエポキシ基含有化合物混合系に
おいて、構造中に −ＮＨ−、−ＮＨ₂、−ＳＯ₂ＮＨ₂、
−ＯＨ、−ＣＯＯＨのいずれかを有する染料を用いるこ
とで、溶解安定性、保存安定性の良好な記録液が得られ
る。

【００１２】さらに、エポキシ基含有化合物を含有する
本発明の記録液は紙との結合力が強く、耐水性が向上す
ることがわかった。その効果は水に可溶の低級アミノア
ルコール類を添加したとき顕著であり、その添加量は
０．００１〜０．１ｗｔ％添加が望ましい。低級アミノ
アルコール類の添加量が０．１ｗｔ％をこえるとにじみ
の発生につながる。

【００１３】本発明に用いるエポキシ基含有化合物とし
ては、グリシドール；メタクリル酸グリシジル等のグリ
シジルエステル、メチルグリシジルエーテル、ブチルグ
リシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシ
ジルイソプロピルエーテル、グリシジルフェニルエーテ
ル、グリシジルｐ−ニトロフェニルエーテル等のグリシ
ジルエーテル；グリシド酸；グリシド酸エステル；エチ
レンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−エポキシ
ブタン、スチルベンオキシド、γーグリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン等；分子量３００以下の多価アル
コール、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、１，２−プロピレングリコール、ネオペンチルグ
リコール等から誘導されるジグリシジルエーテルがあげ
られる。構造中に −ＮＨ−、−ＮＨ₂、−ＳＯ₂ＮＨ₂、
−ＯＨ、−ＣＯＯＨを有する染料は具体的には以下に示
すような染料があげられる。

【００１４】

【化１】

【００１５】

【化２】

【００１６】

【化３】

【００１７】

【化４】

【００１８】

【化５】

【００１９】

【化６】

【００２０】

【化７】

【００２１】

【化８】

【００２２】

【化９】

【００２３】

【化１０】

【００２４】

【化１１】

【００２５】

【化１２】

【００２６】

【化１３】

【００２７】

【化１４】

【００２８】

【化１５】

【００２９】

【化１６】

【００３０】

【化１７】

【００３１】

【化１８】

【００３２】

【化１９】

【００３３】

【化２０】

【００３４】

【化２１】

【００３５】

【化２２】

【００３６】

【化２３】

【００３７】

【化２４】

【００３８】

【化２５】

【００３９】

【化２６】

【００４０】

【化２７】

【００４１】

【化２８】

【００４２】染料は上記如きに限定されることはなく、
単独で用いてもよいし、２種類以上混合して用いてもよ
い。添加量は、印字濃度と目詰まり性を考慮すると記録
液中に０．５〜１０ｗｔ％程度含まれることが好まし
い。

【００４３】低級アミノアルコール類としては、エタノ
ールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ンなどの水に可溶なものが選ばれる。

【００４４】本発明の記録液は、主溶媒成分として水を
使用するものであるが、記録液の物性を所望の値に調
整、記録液の乾燥を防止、染料の溶解性を向上させる等
の目的で、下記の水溶性有機溶媒と水とを混合して使用
することもできる。

【００４５】具体的には、エチレングリコール、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、１，３−プロパンジオール、グリセリン、
チオジグリコール等の多価アルコール類；エチレングリ
コールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリ
エチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコ
ールのエーテル類；ジメチルホルムアミド、１，３−ジ
メチルー２ーイミダゾリジノン、２ーピロリドン、ｎ−
メチルー２ーピロリドン、ｎ−ビニルー２ーピロリドン
等の含窒素化合物；エタノール、１ープロパノール、２
ープロパノール、１ーブタノール、２ーブタノール等の
低級アルコール類等があげられる。これらの水溶性有機
溶媒は単独または２種類以上を混合して用いてもよく、
その含有量は５〜４０ｗｔ％の範囲で使用することが好
ましい。

【００４６】また、本発明の記録液には、必要に応じて
紫外線吸収剤、マスキング剤、防腐剤、防カビ剤等が含
まれていてもよい。

【００４７】

【実施例】以下に、本発明の記録液の具体的な組成をあ
げて説明する。なお、文中％とあるのは重量基準であ
る。

【００４８】実施例１化２の染料３．５％グリシドール０．１％トリエタノールアミン０．０５％ジエチレングリコール１５．０％２ープロパノール３．５％水７２．８５％上記の２ープロパノールを除いた各成分を混合し、７５
〜８５℃で１時間加熱撹拌した。室温まで冷却した後、
２ープロパノールを加え、充分混合し、孔径０．８μの
メンブランフィルターで加圧濾過したのち、真空ポンプ
を用いて脱気処理をしインクジェット用記録液を調整し
た。

【００４９】実施例２化５の染料４．０％グリシジルイソプロピルエーテル０．０４％トリエタノールアミン０．０６％グリセリン１０．０％チオジグリコール５．０％１ープロパノール４．０％水７６．９％上記の１ープロパノールを除いた各成分を混合し、７５
〜８５℃で３時間加熱撹拌した。室温まで冷却した後、
１ープロパノールを加え、充分混合し、孔径０．８μの
メンブランフィルターで加圧濾過したのち、真空ポンプ
を用いて脱気処理をしインクジェット用記録液を調整し
た。

【００５０】実施例３化１０の染料３．０％ブチルグリシジルエーテル０．００２％ジエタノールアミン０．００８％２ーピロリドン６．０％エタノール６．０％水８４．９９％上記のエタノールを除いた各成分を混合し、７５〜８５
℃で２時間加熱撹拌した。室温まで冷却した後、エタノ
ールを加え、充分混合し、孔径０．８μのメンブランフ
ィルターで加圧濾過したのち、真空ポンプを用いて脱気
処理をしインクジェット用記録液を調整した。

【００５１】実施例４化１３の染料２．５％ブチルグリシジルエーテル０．００３％ジエタノールアミン０．０１％グリセリン３．０％２ーピロリドン３．０％エタノール５．０％水８６．４８７％実施例３と同様の方法で記録液を調整した。

【００５２】実施例５化１５の染料２．０％アリルグリシジルエーテル０．０５％トリエタノールアミン０．１％２ーピロリドン８．０％水８９．８５％上記の各成分を混合、７５〜８５℃で１時間加熱撹拌
し、孔径０．８μのメンブランフィルターで加圧濾過し
たのち、真空ポンプを用いて脱気処理をしインクジェッ
ト用記録液を調整した。

【００５３】実施例６化１８の染料３．０％フェニルグリシジルエーテル０．００５％トリエタノールアミン０．０９５％エチレングリコール１８．０％１，３−ジメチルー２ーイミダゾリジノン２．０％水７６．９％実施例５と同様の方法で記録液を調整した。

【００５４】実施例７化２４の染料２．５％プロピレンオキシド０．０７％ジエタノールアミン０．０３％１，３−プロパンジール１０．０％ｎーメチルー２ーピロリドン５．０％水８２．４％実施例５と同様の方法で記録液を調整した。

【００５５】比較例１化２の染料３．５％ジエチレングリコール１５．０％２ープロパノール３．５％水７８．０％上記の２ープロパノールを除いた各成分を混合し、７５
〜８５℃で１時間加熱撹拌した。室温まで冷却した後、
２ープロパノールを加え、充分混合し、孔径０．８μの
メンブランフィルターで加圧濾過したのち、真空ポンプ
を用いて脱気処理をしインクジェット用記録液を調整し
た。

【００５６】比較例２化５の染料４％グリセリン１０％チオジグリコール５％１ープロパノール４％水７７％上記の１ープロパノールを除いた各成分を混合し、７５
〜８５℃で３時間加熱撹拌した。室温まで冷却した後、
１ープロパノールを加え、充分混合し、孔径０．８μの
メンブランフィルターで加圧濾過したのち、真空ポンプ
を用いて脱気処理をしインクジェット用記録液を調整し
た。

【００５７】比較例３下記の化２９の染料４．０％ジエタノールアミン０．０１％グリセリン３．０％２ーピロリドン３．０％エタノール５．０％水８４．９９％上記のエタノールを除いた各成分を混合し、７５〜８５
℃で２時間加熱撹拌した。室温まで冷却した後、エタノ
ールを加え、充分混合し、孔径０．８μのメンブランフ
ィルターで加圧濾過したのち、真空ポンプを用いて脱気
処理をしインクジェット用記録液を調整した。

【００５８】

【化２９】

【００５９】比較例４化１５の染料２％２ーピロリドン８％水９０％上記の各成分を混合、７５〜８５℃で１時間加熱撹拌
し、孔径０．８μのメンブランフィルターで加圧濾過し
たのち、真空ポンプを用いて脱気処理をしインクジェッ
ト用記録液を調整した。

【００６０】比較例５化１３の染料３％グリセリン１０％エチレングリコール１０％水酸化カリウム０．１％水７６．９％比較例４と同様の方法で記録液を調整した。

【００６１】比較例６化１０の染料３％ジエチレングリコール１５％サーフィノール４４００．１％（日信化学（株）製）水８１．９％比較例４と同様の方法で記録液を調整した。

【００６２】比較例７カーボンブラックＭＡ７２％（三菱化成（株）製）ジエチレングリコール１０％ポリビニルアルコール（分散剤）０．２％水８７．８％上記の各成分を混合し、サンドミルで２０分分散させた
後、金属メッシュフィルターで加圧濾過し、記録液を調
整した。

【００６３】得られた実施例１乃至７及び比較例１乃至
７のインクを用い、インクの特性を当社インクジェット
プリンタＨＧ−４８００により下記の試験Ａ〜Ｄの試験
をした。

【００６４】＜試験Ａ：画像品質＞オフィス等で汎用さ
れている４種の紙に対して画像を形成し、にじみの状態
を目視により判定した。

【００６５】試験紙ＣａｎｏｎＤｒｙ（キャノン販売（株））Ｘｅｒｏｘ４０２４（ＸｅｒｏｘＣｏ．）ＸｅｒｏｘＰ（富士Ｘｅｒｏｘ（株））Ｒｉｃｏｐｙ６２００（（株）リコー）判断基準にじみがなく、濃度も高く鮮明と感じる ◎ ややにじむが画像に影響なく、濃度も高い ○ にじみが目立つ △ にじみがひどい × ＜試験Ｂ：速乾性＞試験Ａで用いた４種の紙について印
字し、大昭和上質紙で印字面を軽くこすり、インクが乾
燥し汚れが生じなくなるまでの時間を測定した。

【００６６】＜試験Ｃ：保存安定性＞記録液をガラス容
器に密閉し、ー３０℃と７０℃で１カ月保存した後、初
期の物性値、色調との比較及び不溶分の析出の有無を確
認した。

【００６７】判断基準初期の物性値、色調との差がほとんどなく、不溶分の析
出が認められない ○ 初期の物性値、色調との差があるか、または不溶分の析
出が認められる × ＜試験Ｄ：耐水性＞試験Ａで用いた４種の紙について印
字し、印字部分に水道水を１滴たらし、自然乾燥後印字
の滲みを目視で評価するウォーターマーク試験と水道水
に２４時間浸漬し、引き上げ、自然乾燥後印字部分の
ＯＤ値と浸漬前のＯＤ値を測定し、印字の残り具合いを
評価する浸漬試験をし、耐水性を以下の判断基準にし
たがって評価した。

【００６８】なお、ＯＤ値の測定はＭａｃｂｅｔｈ製
プリントコントラルトメーターＰＣＭ−２を用い、反
射率を測定した。１０ポイント平均値をｘとした場合、
ＯＤ値はｌｏｇ（１００／ｘ）で求められる。

【００６９】判断基準・ウォーターマーク印字部分に水道水を１滴たらし、自然乾燥後の印字状態
を全く滲みがない ◎ やや滲むが文字に影響がない ○ 滲みが文字に影響を与える △ 滲みがひどく文字が読み取れない × という観点で目視により判断する。

【００７０】・浸漬試験浸漬前のＯＤ値に対し、浸漬後のＯＤ値が１００〜８０％ ◎ ８０〜６０％ ○ ６０〜３０％ △ ３０％以下 × という基準で判断する。

【００７１】上記の試験結果を表１に示す。

【００７２】

【表１】

【００７３】以上のように本発明の記録液（実施例１乃
至７）は、高画像品位で速乾性に優れ、かつ保存安定
性、耐水性が良好であった。

【００７４】

【発明の効果】従来、水性の記録液において、速乾性を
高めようとすると記録画像ににじみが生じ、鮮明さに欠
けてしまい、画像品位を高めようとすると速乾性が劣化
し、高画像品位と速乾性の両立はできなかったが、本発
明の記録液を用いることにより高画像品位のまま速乾性
が得られる。

【００７５】さらに、本発明の記録液は耐水性もあり、
保存安定性も優れることから信頼性に優れた記録液を提
供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともエポキシ基含有化合物を含む
ことを特徴とする記録液。
【請求項２】エポキシ基含有化合物を０．０００１〜
１ｗｔ％、好ましくは０．００１〜０．５ｗｔ％含むこ
とを特徴とする請求項１記載の記録液。
【請求項３】構造中に −ＮＨ−、−ＮＨ₂、−ＳＯ₂
ＮＨ₂、−ＯＨ、−ＣＯＯＨのいずれかを有する染料を
含むことを特徴とする請求項１記載の記録液。
【請求項４】低級アミノアルコール類を０．００１〜
０．１ｗｔ％含むことを特徴とする請求項１記載の記録
液。