JPH05255625A - インク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】特定の構造を持つ染料を含有することによりイ
ンクジェット記録用インクに要求される特性をバランス
よく満足させる信頼性の高い、高品位で普通紙対応可能
なインクを得る。 【構成】記録剤として一般式Ｉ 【化１】 〔式中、Ａ，Ｂ，Ｘ，Ｙは以下に示される。〕 Ａ，Ｙ：少なくともＣＯＯＭ，またはＳＯ₃Ｍで置換さ
れたフェニル基、ナフチル基を示す。ＡとＹは、Ａがフ
ェニル基ならばＹもフェニル基であり、Ａがナフチル基
ならばＹもナフチル基を示。Ｍは、アルカリ金属、アン
モニウム類、及び有機アミン類から選ばれる１つの塩基
を示す。 Ｂ，Ｘ：ＳＯ₃Ｍで置換されたフェニル基を示す。Ｍ
は、アルカリ金属、アンモニウム類、及び有機アミン類
から選ばれる１つの塩基を示す。で表わされる染料の少
なくとも１種を０．１〜２０％含有することを特徴とし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はオンディマンド型インク
ジェット記録用インクに関し、特に目詰まり特性が良好
でしかも安全性が高い、高印字品質で普通紙対応が可能
なインクジェットインクに関する。

【０００２】

【従来の技術】ノンインパクト方法であるインクジェッ
ト記録は記録時に発生する騒音が非常に小さく、高速記
録が可能であり、しかも普通紙に対して定着という特別
な処理を必要とせず記録できる極めて有用な記録方法で
ある。記録剤としてのインクは染料または顔料を溶解ま
たは分散する液媒体を基本組成とし、必要に応じて各種
添加剤が添加されているものが使用されており、基本的
には従来から使用されていた筆記具等と同様な組成を持
つものである。

【０００３】しかしインクジェット記録方法は、圧電素
子のたわみに起因するインク室の圧力変化によってイン
ク滴を発生させたり、熱エネルギーを与える事によりイ
ンク滴を発生させる事により記録を行なうものであり、
従来の筆記具用のインクに比較すると一層厳しい要求特
性を満足させる必要がある。従来この種の記録方法に用
いるインクとして多くの検討が成されてきたが、未だ十
分満足できるインクは得られていない。この種の記録用
インクの要求特性としては 吐出条件にマッチングした物性であること。（圧電
素子の駆動電圧、駆動周波数、ノズル形状と材質、ノズ
ル系等） 長期保存に対して安定で、ノズルや供給口等の微細
孔を目詰まりさせないこと。

【０００４】 インクに接する材料に対し安定である
こと。

【０００５】 被記録材に対して定着が速く画像がク
リアなこと。

【０００６】 印字物の色調が鮮明で濃度が高いこ
と。

【０００７】 印字物の耐水耐光性が優れていうこ
と。

【０００８】 毒性、引火点等の安全性に優れている
こと。

【０００９】等が挙げられるが、上記のような諸特性を
同時に満足させることは相当に困難である。

【００１０】記録用インクに要求される特性の多く即
ち、目詰まり特性、保存安定性、耐水、耐光性、印字の
黒さ等はインクの構成からも明らかなように用いる染料
の影響が最も大きいといっても過言ではい。そこで従来
多くの染料が検討され、インクジェット記録液として提
示されてきた。例えば特開昭５９−１００１６４には特
定構造を持つジスアゾ染料を用いることによりインクジ
ェット記録液に要求される多くの特性を満足させること
が可能なインクが開示されている。また特開昭６１−２
７７０には特定構造を有するテトラキスアゾ染料を用い
る水性インキ組成物が開示され溶解性、経時安定性、耐
水耐光性等の要求特性を満足できることが報告されてい
る。しかし、それらの特定の染料においてもレーザープ
リンタ並の黒さ、耐水耐光性、また目詰まり、保存安定
性等の信頼性においてもいまだ十分満足できる記録液に
至っていないのが現状である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は記録液としての信頼性（保存安定性、目詰まり特性
等）を満足することはもちろん、記録物の高品質化（に
じみのない印字品質、速乾性、耐水耐光性等）、さらに
はヘッドとのマッチングによる印字安定性のバランスの
とれた記録用インクを提供することにより、汎用性の高
いインクジェット記録方法を実現することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録剤として
一般式Ｉ

【００１３】

【化２】

【００１４】〔式中、Ａ，Ｂ，Ｘ，Ｙは以下に示され
る。〕 Ａ，Ｙ：少なくともＣＯＯＭ，またはＳＯ₃Ｍで置換さ
れたフェニル基、ナフチル基を示す。ＡとＹは、Ａがフ
ェニル基ならばＹもフェニル基であり、Ａがナフチル基
ならばＹもナフチル基を示す。Ｍは、アルカリ金属、ア
ンモニウム類、及び有機アミン類から選ばれる１つの塩
基を示す。

【００１５】Ｂ，Ｘ：ＳＯ₃Ｍで置換されたフェニル基
を示す。Ｍは、アルカリ金属、アンモニウム類、及び有
機アミン類から選ばれる１つの塩基を示す。

【００１６】で表わされる染料を用いることを特徴とし
保存安定性、目詰まり特性が良好で記録物の高印字品質
を実現可能な記録用インクを得る。本発明で用いられる
化合物について以下に具体的な構造を示す。

【００１７】

【化３】

【００１８】

【化４】

【００１９】

【化５】

【００２０】

【化６】

【００２１】

【化７】

【００２２】

【化８】

【００２３】

【化９】

【００２４】

【化１０】

【００２５】

【化１１】

【００２６】

【化１２】

【００２７】

【化１３】

【００２８】

【化１４】

【００２９】

【化１５】

【００３０】

【化１６】

【００３１】

【化１７】

【００３２】

【化１８】

【００３３】

【化１９】

【００３４】

【化２０】

【００３５】

【化２１】

【００３６】

【化２２】

【００３７】

【化２３】

【００３８】

【化２４】

【００３９】

【化２５】

【００４０】

【化２６】

【００４１】

【化２７】

【００４２】

【化２８】

【００４３】

【化２９】

【００４４】

【化３０】

【００４５】

【化３１】

【００４６】

【化３２】

【００４７】

【化３３】

【００４８】

【化３４】

【００４９】

【化３５】

【００５０】

【化３６】

【００５１】

【化３７】

【００５２】

【化３８】

【００５３】

【化３９】

【００５４】

【化４０】

【００５５】

【化４１】

【００５６】

【化４２】

【００５７】

【化４３】

【００５８】

【化４４】

【００５９】

【化４５】

【００６０】

【化４６】

【００６１】

【化４７】

【００６２】

【化４８】

【００６３】

【化４９】

【００６４】

【化５０】

【００６５】

【化５１】

【００６６】

【化５２】

【００６７】

【化５３】

【００６８】

【化５４】

【００６９】

【化５５】

【００７０】

【化５６】

【００７１】

【化５７】

【００７２】

【化５８】

【００７３】

【化５９】

【００７４】

【化６０】

【００７５】

【化６１】

【００７６】

【化６２】

【００７７】本発明によれば微細なノズルを目詰まりさ
せず、印字濃度の高い、保存安定性の良好な、耐水耐光
性に優れる普通紙対応可能な記録用インクを得ることが
できる。添加量は、記録液成分の組成にもよるが、目詰
まりと印字濃度を考慮して０．１〜２０重量％の範囲が
望ましく好ましくは１〜１０重量％の範囲である。本発
明の染料は、単独ではもちろん、２種類以上を組み合わ
せても用いることができる。

【００７８】湿潤剤は、インクジェットプリンタのヘッ
ドのノズル部で記録用インクの乾燥を防止するための重
要な成分であり、印字品質、速乾性等の記録特性にも大
きな影響を与える。本発明には、グリセリン、エチレン
グリコール、ジエチレングルコール、トリエチレングリ
コール、プロピレングリコールから選択される多価アル
コール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジ
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
ール誘導体類、ジメチルホルムアミド、１、３−ジメチ
ル−２−イミダゾリジノン、２−ピロリドン、ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン等の含窒素化合物等から選択される
湿潤剤を単独及び混合で用いる事ができる。本発明で用
いる染料は水及び湿潤剤に対する溶解性が非常に高くイ
ンク中の湿潤剤の添加量を広範囲で選択することができ
る。添加量は０．５％から３０％、好ましくは、２％か
ら２０％で、さらに好ましくは４％から１０％の範囲で
あり、０．５％より少ないと目詰まりを起こし、３０％
を越えると印字品質、速乾性に悪影響を与える。

【００７９】また、水溶性の有機溶剤としてメタノー
ル、エタノール、プロパノール等の炭素数１〜４のアル
キルアルコール類、ケトン類、エーテル類等を添加する
こともできる。添加量は１％から１０％が好ましく、さ
らに好ましくは３％から６％である。

【００８０】この時の水の含有量は上記湿潤剤、有機溶
剤の種類、ヘッドとのマッチング等の要求特性にもよる
が、インク全重量にたいして１０〜９０％、好ましくは
２０〜９０％より好ましくは５０〜８０％の範囲で用い
られる。

【００８１】さらに、その他の添加剤として防腐剤、防
かび剤、キレート剤等必要におおじて適宜添加すること
ができる。また、界面活性剤、樹脂等も適宜添加するこ
とができる。

【００８２】

【実施例】以下、本発明を実施例に沿って詳細に説明す
る。

【００８３】(実施例１) 化３の染料 １％ グリセリン １０％ エタノール ８％ 水 ＊残量 上記組成物を容器に秤量し、各組成分を混合溶解させ
０．８μｍの口径のメンブレンフィルターを用いて加圧
濾過し記録用インクを得た。以下、同様な方法で各実施
例に示すインクを得た。

【００８４】(実施例２) 化４の染料 ２％ 化２１の染料 ２％ ジエチレングリコール ８％ イソープロパノール ３．５％ 水 ＊残量 (実施例３) 化４２の染料 １％ トリエチレングリコール ５％ エタノール ８％ 水 ＊残量 (実施例４) 化７の染料 ３％ 化５６の染料 １％ ジエチレングリコール ５％ ２ーピロリドン ５％ ｎープロパノール ３．５％ 水 ＊残量 (実施例５) 化１５の染料 １．５％ 化２９の染料 １．５％ グリセリン ８％ エタノール ５％ 水 ＊残量 (実施例６) 化２９の染料 １％ 化３７の染料 ３％ グリセリン ５％ ２ーピロリドン ５％ ｎ−プロパノール ３％ 水 ＊残量 (実施例７) 化４１の染料 ２％ 化５２の染料 ２％ ジエチレングリコール ２５％ ２ーピロリドン １５％ ｎープロパノール ３．５％ 水 ＊残量 (実施例８) 化１４の染料 ２％ 化２７の染料 ２％ 化３９の染料 １％ 化５５の染料 １％ グリセリン １０％ ポリエチレングリコール＃２００ １０％ エタノール ５％ サーフィノール４６５（日信化学(株)） １％ 水 ＊残量 (実施例９) 化２１の染料 ３％ グリセリン ５％ １、３−ジメチル−２−イミダゾリジノン ５％ ｎ−プロパノール ３％ 水 ＊残量 (実施例１０) 化２６の染料 ３％ トリエチレングリコール １５％ Ｎ−メチル−２−ピロリドン １５％ ｎープロパノール ３．５％ 水 ＊残量 (実施例１１) 化４の染料 ２％ 化２８の染料 ２％ 化５０の染料 １％ グリセリン １０％ ポリエチレングリコール＃２００ １０％ エタノール ５％ ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム １％ 水 ＊残量 (実施例１２) 化１５の染料 ３％ グリセリン ５％ α−シクロデキストリン ３％ ジエタノールアミン ５％ ｎ−プロパノール ３％ 水 ＊残量 上記に示すインクを用いて以下に示す記録特性を評価し
た。

【００８５】試験Ｉ 保存安定性試験 インクを７０゜ｃ、−３０゜ｃの環境に放置し、放置し
た後の沈澱の有無及び物性の変化の有無について評価し
た。

【００８６】判断基準 沈澱あるいは物性の変化が認められる。× 沈澱がなく、物性の変化もない。 ○ 試験ＩＩ 吐出安定性性試験 当社のインクジェットプリンタＨＧ−５１３０を用い、
室温、５゜ｃ、４０゜ｃの環境に於て、４８時間の連続
印字試験を行ないその間に発生するドット抜けの発生頻
度について以下の判断基準にしたがって評価した。発生
頻度は、２４時間で印字できた総ライン数をその間に発
生したドット抜けの回数で割った数で表わす。

【００８７】判断基準 １０万ライン以上 ◎ ５万ラインから１０万ライン ○ ３万ラインから５万ライン △ ３万ライン以下 × 試験ＩＩＩ 印字品質（飛行曲がり） 当社のインクジェットプリンタＨＧ−５１３０を用い、
１００ページの連続印字を行なった後、３０秒待機させ
再度印字をさせる。その時の印字状態を確認し飛行曲が
りの有無をチェックし、以下の判定基準にしたがって判
断する。

【００８８】判断基準 全く曲がらない ◎ やや曲がる △ ひどく曲がる × 試験ＩＶ 印字品質（滲み） 当社インクジェットプリンタＨＧ−５１３０（３６０ｄ
ｐｉ）でドット重量が０．１１μｇとなるように電圧を
調整し以下の３種に印字をし、以下の判断基準に従って
にじみを評価した。

【００８９】試験紙 Ｃａｎｏｎ Ｄｒｙ （キャノン販売(株)） Ｘｅｒｏｘ Ｐ （富士Ｘｅｒｏｘ(株)） Ｒｉｃｏｐｙ ６２００（(株)リコー） 判断基準 滲みが無く鮮明な印字 ◎ 滲みが気にならない ○ 滲みがやや気になる △ 滲みがひどい × 試験Ｖ ヘッド高温放置目詰まり試験 当社インクジェットプリンタ、ＨＧ−５１３０を用いて
以下の条件で高温放置試験を行った。

【００９０】初期、全ノズル吐出することを確認後、キ
ャップをしない状態で４０゜Ｃの環境に１カ月間放置。
放置後、各ノズルについて印字可能か評価した。

【００９１】回復動作は、ＨＧ−５１３０のクリーニン
グを行う。

【００９２】判断基準 回復動作をしても復帰しない × 回復動作をして復帰できる △ 回復動作なしで印字できる ○ 試験ＶＩ 耐水試験 当社インクジェットプリンタＨＧ−５１３０を用いて以
下の３種に印字をした後、以下の評価方法を用いて耐水
性を評価した。

【００９３】試験紙 Ｃａｎｏｎ Ｄｒｙ （キャノン販売(株)） Ｘｅｒｏｘ Ｐ （富士Ｘｅｒｏｘ(株)） Ｒｉｃｏｐｙ ６２００ （(株)リコー） 試験方法 、印字後、２４時間放置をする。

【００９４】、印字物を常温で５分間水に浸漬し、取
り出した後自然に乾燥させる。

【００９５】、印字物のＯＤ値を浸漬前と浸漬後測定
し以下の判断基準にしたがって評価をした。

【００９６】尚ＯＤ値は、Ｍａｃｂｅｔｈ製プリントコ
ントラストメーター ＰＣＭ−２用い反射率を測定し、
１０ポイントの平均値を算出しｘとするとＯＤ値は以下
の式によって表わされる。

【００９７】ＯＤ値＝ｌｏｇ（１００／ｘ） 判断基準 浸漬後のＯＤ値が、浸漬前のＯＤ値にたいして １００〜８０％ ◎ ８０〜６０％ ○ ６０〜３０％ △ ３０％以下 × 試験ＶＩＩ 耐光試験 当社インクジェットプリンタＨＧ−５１３０を用いて以
下の３種に印字をした後、以下の評価方法を用いて耐光
性を評価した。

【００９８】試験紙 Ｃａｎｏｎ Ｄｒｙ （キャノン販売(株)） Ｘｅｒｏｘ Ｐ （富士Ｘｅｒｏｘ(株)） Ｒｉｃｏｐｙ ６２００（(株)リコー） 試験方法 、印字後、２４時間放置をする。

【００９９】、印字物をキセノンフェードテスター
ＸＦ−１５Ｎ（島津製作所製）を用いて７０％ＲＨの環
境で５０時間の光照射を行なう。

【０１００】、印字物のＯＤ値を光照射前後のサンプ
ルについて測定し以下の判断基準にしたがって評価をし
た。

【０１０１】尚ＯＤ値は、及び判断基準は耐水性試験と
同様とし、光照射前後のサンプルについて評価する。

【０１０２】また、熱エネルギーにより液滴を発生させ
るバブルジェットヘッドを用いて前述した試験ＩＩ、Ｉ
ＩＩ、ＩＶと同様な評価を試験ＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘとし
て行う。

【０１０３】各インクの評価結果を表１に示す。

【０１０４】

【表１】

【０１０５】表１に示すように実施例に示す本発明のイ
ンクは保存安定性、吐出安定性、印字品質、目詰まりの
復帰性、耐光耐水性等インクジェットインクの要求特性
を十分満足できる。さらに、湿潤剤に対する溶解度が非
常に高く、湿潤剤の添加量を広範囲で選択でき、インク
の速乾性をも改良することができる。また安全性にも優
れ、汎用性の高いインクジェット記録用インクを提供す
ることができる。また、熱エネルギーにより液滴を発生
させるバブルジェットヘッドにおいても吐出安定性、目
詰まり特性のよい信頼性の高いインクを得ることができ
た。

【０１０６】

【発明の効果】本発明の記録用インクを用いることによ
り インクの広い温度範囲での保存安定性が良好で、ノ
ズル、供給口等の目詰まり起こさない。

【０１０７】温度、周波数特性などの駆動条件に対す
る適応範囲が広い。

【０１０８】被記録剤への定着が速く、高濃度で高品
位な印字が実現でき普通紙対応が可能である。

【０１０９】記録物の耐水耐光性が良好である。 接液材料の選択範囲も広く、安全性が高い。

【０１１０】等の効果が得られ、インクジェット記録の
高品位、汎用性を得られた。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録剤として一般式Ｉ 【化１】 〔式中、Ａ，Ｂ，Ｘ，Ｙは以下に示される。〕 Ａ，Ｙ：少なくともＣＯＯＭ，またはＳＯ₃Ｍで置換さ
   れたフェニル基、ナフチル基を示す。ＡとＹは、Ａがフ
   ェニル基ならばＹもフェニル基であり、Ａがナフチル基
   ならばＹもナフチル基を示す。Ｍは、アルカリ金属、ア
   ンモニウム類、及び有機アミン類から選ばれる１つの塩
   基を示す。 Ｂ，Ｘ：ＳＯ₃Ｍで置換されたフェニル基を示す。Ｍ
   は、アルカリ金属、アンモニウム類、及び有機アミン類
   から選ばれる１つの塩基を示す。で表わされる染料の少
   なくとも１種を含有する事を特徴とするインク。
2. 【請求項２】一般式Ｉで示される染料においてＡ，Ｙが
   ナフチル基からなる群から選ばれた少なくとも１種の染
   料とＡ，Ｙがフェニル基からなる群から選ばれた少なく
   とも１種の染料の両方を含むことを特徴とするインク。
3. 【請求項３】前記染料の含有量が、記録液全重量に対し
   て０．１から２０重量％であることを特徴とする請求項
   １記載のインク。