JPH06287494A - 記録用インク - Google Patents

記録用インク

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JPH06287494A
JPH06287494A JP10050793A JP10050793A JPH06287494A JP H06287494 A JPH06287494 A JP H06287494A JP 10050793 A JP10050793 A JP 10050793A JP 10050793 A JP10050793 A JP 10050793A JP H06287494 A JPH06287494 A JP H06287494A
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JP
Japan
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water
ink
organic solvent
soluble organic
solv
Prior art date
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Pending
Application number
JP10050793A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumio Kawamura
史生 河村
Toshiyuki Kawanishi
敏之 川西
Masato Igarashi
正人 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06287494A publication Critical patent/JPH06287494A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾燥時間が短く、画素境界での滲みがなく、
大面積部にも濃度ムラのないカラー印字ができ、しかも
インクジェット記録用に用いた場合にノズル目詰まりの
ない高信頼性の記録用インクとする。 【構成】 水溶性染料としてC.I.ダイレクトブラッ
ク154の1.5部と、水溶性有機溶媒として1,2−
ペンタンジオールの10.0部と、界面活性剤としてE
CTD−3NEX(商品名)の1.0部と、イオン交換
水の87.5部とを混合攪拌溶解させた後、加圧濾過つ
いで真空脱気して記録用インクを調製する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録用、
筆記用具用等の記録用インクに関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェットプリンターは低騒音、低
ランニングコストおよびカラー記録が容易であるなどの
特長を有しており、デジタル信号の出力機器として近年
急速に普及している。このようなインクジェットプリン
ターの記録用インクとしては水性インク、油性インクお
よびホットメルトインク等、様々な材料のものが提案さ
れている。
【0003】これらの中でも水溶性染料を着色剤に用い
る水性インクはインク構成材料の生体および環境に対す
る安全性が高いこと、およびプリンターの消費エネルギ
ーが少ないこと等の点において、地球環境の持続性とい
う国際社会の要請に最も適合する材料である。
【0004】さて、このような水溶性染料を用いる水性
インクジェット用インクに対して要求される性能として
は、 1)コピー用紙、レポート用紙、ボンド紙、フォーム紙
等、オフィスや家庭で一般に使用される非塗工紙、いわ
ゆる普通紙に対しても乾燥時間が短くて、滲みがなく、
かつ大面積印字部に対してもムラのない均一濃度の印字
が可能なこと、 2)カラー色重ねの際、画素境界での滲みのないこと、 3)インクヘッドに充填した場合、長時間放置してもヘ
ッドノズルでの目詰まりがなく、信頼性の高いこと、 等が挙げられる。
【0005】上記要求性能を満足させるべく、従来様々
な水性インクの技術が提案されてきた。例えば、インク
の信頼性を上げるために、一般に水性インクにはグリセ
ロール等の多価アルコールを含有させている。
【0006】また、紙厚方向へのインクの浸透速度を速
めることを目的に、例えば特開昭55−29546号公
報では、インク中に多量の界面活性剤を添加する技術が
提案されている。
【0007】さらに、インクの乾燥時間、滲みおよびヘ
ッドの目詰まり性を改善することを目的に、例えば特開
平3−259967号公報ではポリプロピレングリコー
ルのアルキルエーテルを含有するインクが提案されてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記多
価アルコールを含有させたインクでサイズ度の高い普通
紙に印字した場合、インクの紙厚方向への浸透速度が遅
く、乾燥時間が長く、またカラー色重ねの際、画素境界
での滲みが著しいという問題点があった。
【0009】また、前記多量の界面活性剤を添加したイ
ンクでは、紙によっては滲みが非常に多く発生したり、
またインクジェット用インクヘッドに充填した場合、ヘ
ッドの材料および構造の条件によってインク液滴が形成
されず、インクが吐出しない等の問題点があった。
【0010】さらに、前記アルキルエーテルを含有する
インクは、カラー色重ねの際の画素境界の滲み、および
大面積部分への均一濃度の印字に関しては、必ずしも満
足できるものではないという問題点があった。上記の他
にもこれまで種々の技術が提案されているが、上記のよ
うに、前記要求性能を十分に満足させるインクは今迄の
ところ知られていない。
【0011】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的はコピー用紙、レポート用紙、ボンド紙、
フォーム紙等、オフィスや家庭で一般に使用されている
非塗工紙、いわゆる普通紙に対しても乾燥時間が短く、
画素境界での滲みがなく、しかも大面積部にも濃度ムラ
のないカラー印字が可能な記録用インクを提供すること
にある。
【0012】また、本発明の別の目的は、インクジェッ
ト記録用に適用した場合、ノズル目詰まりの不具合がな
い、高信頼性のインクを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の記録用
インクは、少なくとも水溶性染料および水溶性有機溶媒
を含有する記録用インクにおいて、水溶性有機溶媒が下
記[数1]を満足する表面張力を有するものであること
を特徴とする。
【0014】
【数1】 15≦φ(SOLV)・γ(SOLV)+φ(H2O )・γ(H2O )−γ(mix )≦30 (ただしγ(SOLV)、γ(H2O )はそれぞれ水溶性有機
溶媒および水の表面張力、γ(mix )は水溶性有機溶媒
を10重量%含有する水溶液の表面張力であり、φ(SO
LV)、φ(H2O )はそれぞれ前記水溶液中での水溶性有
機溶媒および、水の体積分率である。またγ(SOLV)、
γ(H2O )、γ(mix )、φ(SOLV)およびφ(H2O )
は20〜25℃における値である。)
【0015】請求項2に記載の記録用インクは、請求項
1に記載の記録用インクにおいて、下記[化1]の構造
式で表される界面活性剤を含有することを特徴とする。
【0009】
【化1】 R−O−(CH2 CH2 O)n−CH2 COOM (ただし、Rは炭素数6〜14の分岐してもよいアルキ
ル基;nは3〜12の整数;Mはアルカリ金属イオン、
第4級アンモニウム、第4級ホスホニウムまたはアルカ
ノールアミンをそれぞれ表す。)
【0016】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の記録用インクに適用可能な水溶性有機溶媒は、前
記[数1]を満足する表面張力を有するものであれば、
いずれでもよく、これらは単独で用いることもできる
し、2種類以上を併用することもできる。
【0017】以下の説明では[数1]における、φ(SO
LV)・γ(SOLV)+φ(H2O)・γ(H2O )−γ(mix
)をΔγと略記し、単独で適用可能な水溶性有機溶媒
の具体例を以下に挙げる。 1,5−ペンタンジオール Δγ
=17.4mN/m 3−アリルオキシ−1,2−プロパンジオール Δγ
=18.9mN/m 3−エチルチオ−1,2−プロパンジオール Δγ
=21.6mN/m 3−メチル−1,3−ブタンジオール Δγ
=23.4mN/m 3−メチルペンタン−1,5−ジオール Δγ
=24.9mN/m 2−メチルペンタン−2,4−ジオール Δγ
=25.5mN/m 1,2−ペンタンジオール Δγ
=30.0mN/m
【0018】2種類以上の水溶性有機溶媒を併用する場
合、[数1]中のγ(SOLV)は水溶性有機溶媒混合物の
表面張力であり、φ(SOLV)は該混合物を10重量%含
有する水溶液中の該混合物の体積分率である。
【0019】併用可能な水溶性有機溶媒の具体例として
は、グリセロール、ジグリセロール、1,2,3−ブタ
ントリオール、1,2,4−ブタントリオール、3−メ
チルペンタン−1,3,5−トリオール、1,2,6−
ヘキサントリオール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピ
レングリコール、チオジエタノール等を挙げることがで
きる。
【0020】これらの水溶性有機溶媒の記録用インクへ
の配合量は1〜50重量%、好ましくは5〜30重量%
の範囲である。前記[数1]においてΔγが30mN/
mを超える水溶性有機溶媒を用いた場合には、画像滲み
の発生が顕著となる。また、Δγが15mN/m未満の
水溶性有機溶媒を用いると、大面積部分での濃度ムラが
発生するうえ、インクの乾燥が遅くなる。
【0021】本発明の記録用インクにおいては、前記
[化1]で表される界面活性剤を含有させることが好ま
しい。この場合、記録用インクへの界面活性剤の配合量
は0.01〜5重量%、好ましくは0.1〜2重量%の
範囲である。このような界面活性剤を添加することによ
って、インクの乾燥速度、カラー色重ね印字部の画素境
界の滲み、および大面積部分での濃度ムラの特性が一層
改善される。
【0022】本発明の記録用インクに使用する水溶性染
料としてはアゾ系、アントラキノン系、インジゴ系、ト
リフェニルメタン系、フタロシアニン系等の、従来公知
の酸性染料、塩基性染料、反応性染料、食用色素等を挙
げることができる。
【0023】具体例としては、C.I.ダイレクトブラ
ック17,19,22,32,51,80,91,15
1,154および168;C.I.ダイレクトブルー8
6および199;C.I.ダイレクトレッド9および2
27;C.I.ダイレクトイエロー86,132および
142;C.I.アシッドブラック2,24,26,4
8,52,63,172,194および208;C.
I.アシッドブルー9,185および249;C.I.
アシッドレッド8,35,37,52,92,94,2
54および289;C.I.アシッドイエロー23およ
び49;C.I.リアクティブブラック31;C.I.
リアクティブレッド23および180;C.I.リアク
ティブイエロー37;C.Iフードブラック2等を挙げ
ることができる。記録用インクへの上記染料の配合量は
0.2〜12重量%、好ましくは0.5〜5重量%の範
囲である。
【0024】本発明の記録用インクでは、その他にpH
調整剤、防菌防黴剤、金属封鎖剤等を必要に応じて含有
させることができる。
【0025】
【実施例】つぎに、本発明の実施例および比較例を具体
的に説明する。なお、インク成分の配合量の単位は、す
べて重量%である。 実施例1 〔成分〕 〔配合量〕 C.I.ダイレクトブラック 168 3.0 3−メチルペンタン−1,5−ジオール(Δγ=24.9mN/m) 10.0 イオン交換水 87.0 上記全成分を容器中で十分に混合して完全に溶解させ、
得られた溶液をポア径0.45μmを有するメンブラン
フィルターで加圧濾過、次いで真空ポンプを用いて脱気
処理し、本発明の記録用インクを調製した。なお、この
実施例は請求項1の発明に該当する。
【0026】実施例2〜7 実施例1と同じ方法に従って、下記[表1]、[表2]
に示す成分からなるインクを調製した。なお、これらの
表において水溶性染料、水溶性有機溶媒以外の成分はイ
オン交換水である(例えば、実施例2では残部88.5
重量%がイオン交換水)。また、これらの実施例は請求
項1の発明に該当する。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】実施例8 〔成分〕 〔配合量〕 C.I.ダイレクトブラック 154 1.5 1,2−ペンタンジオール(Δγ=30.0mN/m) 10.0 ECTD−3NEX 1.0 イオン交換水 87.5 (上記ECTD−3NEXは、[化1]においてR:C
1327、n=3、M:Naで表される界面活性剤で、東
邦化学(株)製である。)上記全成分を容器中で十分に
攪拌溶解させ、得られた溶液をポア径0.45μmを有
するメンブランフィルターで加圧濾過、次いで真空ポン
プを用いて脱気処理し、本発明の記録用インクを調製し
た。なお、この実施例は請求項2の発明に該当する。
【0030】実施例9〜19 実施例8と同じ方法に従って、下記[表3]〜[表6]
に示す成分からなるインクを調製した。なお、これらの
表において水溶性染料、水溶性有機溶媒、界面活性剤以
外の成分はイオン交換水である。また、これらの実施例
は請求項2の発明に該当する。
【0031】
【表3】
【0032】
【表4】 (上記ECTD−6NEXは、[化1]においてR:C
1327、n=6、M:Naで表される界面活性剤で、東
邦化学(株)製である。)
【0033】
【表5】
【0034】
【表6】
【0035】比較例1〜10 下記[表7]および[表8]に示す比較例は、いずれも
前記[数1]の条件を満たさない水溶性有機溶媒を用い
てインクを調製したものであり、調製方法は実施例1ま
たは実施例8と同様である。なお、比較例1〜7におい
て水溶性染料、水溶性有機溶媒以外の成分はイオン交換
水であり、比較例8〜10において水溶性染料、水溶性
有機溶媒、界面活性剤以外の成分はイオン交換水であ
る。
【0036】
【表7】
【0037】
【表8】
【0038】上記実施例1〜19および比較例1〜10
のインクについて、公知のインクジェットプリンター
(米国ヒューレットパッカード社製 Desk Wri
terC)を用いて印字記録を行い、モノクロカラー印
字における(a)印字品質および(b)所要乾燥時間、
ならびに(c)マルチカラー印字における印字品質につ
いて評価した。
【0039】(a)紙種による印字品質 リコピー6200紙(上質紙)、富士ゼロックスR紙
(再生紙)およびGilbert Bond紙(ボンド
紙)上に印字された30mm平方のベタ部の反射濃度を
測定した。測定値の標準偏差と平均値の比〔(標準偏差
/平均値)×100(%)〕を濃度ムラとして評価し、 標準偏差と平均値の比 評価レベル 1%以下 5 1%を超え、2.5%以下 4 2.5%を超え、5%以下 3 5%を超え、7.5%未満 2 7.5% 以上 1 によって分類した。
【0040】(b)所要乾燥時間 上記記録紙上に印字されたベタ部を上質紙に圧着し、イ
ンクが転写されなくなるまでの時間を測定し、 乾燥時間 評価レベル 2秒以内 5 2秒を超え、5秒以内 4 5秒を超え、15秒以内 3 15秒を超え、30秒未満 2 30秒以上 1 によって分類した。
【0041】(c)マルチカラー印字における印字品質 上記記録紙上にシアン、マゼンタおよびイエローインク
を用いて、マルチカラー印字を行い、2次色B、Gおよ
びRの境界における滲み幅を顕微鏡観察し、 滲み幅 評価レベル 50μm以下 5 50μmを超え、150μm以下 4 150μmを超え、300μm以下 3 300μmを超え、500μm未満 2 500μm以上 1 によって分類した。
【0042】つぎに、インクによるプリンターのノズル
目詰まり性の評価を行った。公知のインクジェットプリ
ンター(セイコーエプソン社製、HG−3000)に上
記実施例のインク、比較例のインクをそれぞれ充填し4
0℃、30%RHの環境下にノズルキャップのない状態
で1か月放置後、 目詰まり性 評価レベル すぐに印字可能 5 インクを循環させてクリーニング することにより印字可能 3 印字不可能 1 によって分類した。
【0043】以上の方法により本発明の実施例および比
較例のインクを評価した。[表9]〜[表11]に上記
評価(a)、(b)および(d)の結果を示す。また、
[表12]に評価方法(c)による結果を示す。この場
合、印字評価の際に用いたカラーインクの組合せも併記
した。なお、これらの表において「リコピー」は「リコ
ピー6200紙」を、「富士」は「富士ゼロックスR
紙」を、「Gil」は「Gilbert Bond紙」
を、それぞれ示す。
【0044】
【表9】
【0045】
【表10】
【0046】
【表11】
【0047】
【表12】
【0048】[表9]〜[表12]の評価結果から明ら
かなように、本発明の記録用インクは、いわゆる普通紙
上への印字画像の印字品質および乾燥性に優れ、またイ
ンクジェット記録に用いた場合、インクヘッドノズルの
耐目詰まり性に優れた特性を示すものである。
【0049】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項1
に記載の記録用インクはインクジェット記録用、筆記用
具用等に用いられ、記録後の乾燥性、大面積印字部にお
ける画像濃度の均一性およびカラー色重ね境界部での滲
み防止性に優れているためコピー用紙、レポート用紙、
ボンド紙、フォーム紙等、いわゆる普通紙上に高品質の
カラー画像を記録することができる長所を有するインク
となるものである。また、インクジェット記録用に用い
た場合にも、ヘッドノズルの目詰まりがなく、信頼性の
高いインクとなるものである。さらに、請求項2に記載
の記録用インクでは、所定の界面活性剤を添加すること
によってインクの乾燥速度、カラー色重ね印字部の画素
境界の滲み、および大面積部分での濃度ムラの特性が一
層改善される効果がある。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも水溶性染料および水溶性有機
    溶媒を含有する記録用インクにおいて、水溶性有機溶媒
    が下記[数1]を満足する表面張力を有するものである
    ことを特徴とする記録用インク。 【数1】 15≦φ(SOLV)・γ(SOLV)+φ(H2O )・γ(H2O )−γ(mix )≦30 (ただしγ(SOLV)、γ(H2O )はそれぞれ水溶性有機
    溶媒および水の表面張力、γ(mix )は水溶性有機溶媒
    を10重量%含有する水溶液の表面張力であり、φ(SO
    LV)、φ(H2O )はそれぞれ前記水溶液中での水溶性有
    機溶媒および、水の体積分率である。またγ(SOLV)、
    γ(H2O )、γ(mix )、φ(SOLV)およびφ(H2O )
    は20〜25℃における値である。)
  2. 【請求項2】 下記[化1]の構造式で表される界面活
    性剤を含有することを特徴とする請求項1に記載の記録
    用インク。 【化1】 R−O−(CH2 CH2 O)n−CH2 COOM (ただし、Rは炭素数6〜14の分岐してもよいアルキ
    ル基;nは3〜12の整数;Mはアルカリ金属イオン、
    第4級アンモニウム、第4級ホスホニウムまたはアルカ
    ノールアミンをそれぞれ表す。)
JP10050793A 1993-04-03 1993-04-03 記録用インク Pending JPH06287494A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0863189A1 (en) * 1997-03-03 1998-09-09 Hewlett-Packard Company Ink-jet inks for improved image quality
JP2012241084A (ja) * 2011-05-18 2012-12-10 Nippon Terupen Kagaku Kk バインダー樹脂用溶剤

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