JPH0735488B2

JPH0735488B2 - 水溶性染料およびその溶剤を含有するインキおよび該インキを使用するインキジェット記録方法

Info

Publication number: JPH0735488B2
Application number: JP60185051A
Authority: JP
Inventors: アンソニー・ジエラルド・ウイリアム・バクスター; ステーヴン・バーナード・ボストツク; デヴイツド・グリーンウツド
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1984-08-24
Filing date: 1985-08-24
Publication date: 1995-04-19
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: EP0173476B1; US4735657A; EP0173476A3; US4634555A; JPS6164762A; GB8421558D0; DE3582983D1; EP0173476A2

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、水溶性染料およびその溶剤を含有するインキ
ジェット印刷用に適したインキおよびこのようなインキ
を使用するインキジェット記録方法に関する。

発明の開示本発明によるインキは、染料として式I: ［式中、R¹が−（CaH₂aO）（CbH₂bO）nHであり、R²がＨ
またはCaH₂aOHであるか、もしくはR¹およびR²が窒素原
子と一緒になってモルホリン環を形成し、但しａが２〜
６であり、ｂが２〜６であり、ｎが０又は１であり;Y
が、式： CuPc（SO₃M）ｑの銅フタロシアニンスルホン酸であり、但しｑが2.5〜
３であり;qが１〜３であり、ｐ＋ｑが３〜４であり;M
が、H,アンモニウムまたはアルカリ金属であり;Xが、NR
¹R²（但し、R¹およびR²は前記のものを表わす）、Ｃ
_１〜４−アルコキシまたはNR³R⁴（但し、R³はＨまたは
Ｃ_１〜６−アルキルであり、R⁴はＨ、Ｃ_１〜４−アルキ
ル、スルホフェニルまたはベンゼン、ナフタリンまたは
単環式ヘテロアリールジアゾおよびカップリング成分よ
り成るモノ−またはジス−アゾ発色団の残基であり、こ
の際前記のベンゼン、ナフタリンおよびヘテロアリール
は場合によりスルホ、カルボキシ、Ｃ_１〜４−アルキ
ル、ウレイドまたはヒドロキシによって置換されてい
る）であり；かつＺがＣ_２〜６−アルキレンである］で
示される、セルロース反応基を含まない水溶性染料を含
有する。

R¹およびR²により表わされる基の例は、ヒドロキシエチ
ル、３−ヒドロキシ−ｎ−プロピル、６−ヒドロキシ−
ｎ−ヘキシルおよび３−（２−ヒドロキシエトキシ）プ
ロピルである。殊に有利なのは、R¹がヒドロキシエチル
でありかつR²がＨであるか、またはR¹およびR²が２つと
もヒドロキシエチルであるか、もしくはNR¹R²がモルホ
リノであるものである。

Ｘにより表わされる基の例は、ヒドロキシエチルアミ
ノ、ジ（ヒドロキシエチル）アミノ、NH₂、OCH₃、５−
ヒドロキシ−６−（２−スルホフェニル−アゾ）−７−
スルホナフト−２−イルアミノおよび６−スルホ−７−
（3,6,8−トリスルホナフト−２−イルアゾ）−８−ヒ
ドロキシナフト−２−イルアミノである。

殊に有利な水溶性染料の例は、以下の酸性染料である：染料1.式１において、R¹がヒドロキシエチル、R²がＨ、
Ｘがヒドロキシエチルアミノ、ｐが１、ｑが３、ＭがN
a、およびＺが−C₂H₄−である染料。

染料2.式１において、R¹、R²、ＭおよびＺが染料１にお
けると同じものを表わし、ｐが1.3、ｑが2.7、およびＸ
がOCH₃である染料。

染料3.式１において、R¹、R²、Ｍ、Ｚ、ｐおよびｑが染
料１におけると同じものを表わし、かつＸが６−スルホ
−７−（3,6,8−トリスルホナフト−２−イルアゾ）−
８−ヒドロキシナフト−２−イルアミノ（Na塩）である
染料。

染料4.式１において、NR¹R²がモルホリノであり、Ｘが
３−スルホ−４−（１−［４−スルホフェニル］−３−
カルボキシ−ピラゾリン−５−オン−４−イルアゾ）−
フェニルイミノ（Ｋ塩）であり、Ｚ、ｐおよびｑが染料
１におけると同じものを表わし、かつＭがカリウムであ
る染料。

染料5.式１において、R¹が６−ヒドロキシヘキシルであ
り、かつR²、Ｚ、Ｍ、Ｘ、ｐおよびｑが染料２における
と同じものを表わす染料。

染料6.式１において、R¹が３−（２−ヒドロキシエトキ
シ）プロピルであり、R²、ｐ、ｑおよびＺが染料１にお
けると同じものを表わし、Ｍがテトラメチルアンモニウ
ム、およびＸが５−ヒドロキシ−６−（２−スルホフェ
ニルアゾ）−７−スルホナフト−２−イルアミノ（⁺N
（CH）_３）_４塩）である染料。

染料7.式１において、R¹およびR²が２−ヒドロキシエチ
ルであり、ｐ、ｑおよびＺが染料１におけると同じもの
を表わす、Ｍがトリ（ヒドロキシエチル）アンモニウ
ム、およびＸが４−（４−［2,5−ジスルホフェニルア
ゾ）−2,5−ジメチルフェニルアゾ）−３−ウレイドフ
ェニルイミノ（⁺NH［C₂H₄OH］_３塩）である染料。

染料8.式１において、ＸがNH₂であることを除き染料２
と同じである染料。

染料9.式１において、Ｘが３−スルホフェニルイミノで
あることを除き染料２と同じである染料。

染料10.式１において、ＸがＮ（CH₃）_２であることを除
き染料２と同じである染料。

本発明の染料は、（ｉ）銅フタロシアニン（CuPC）をク
ロルスルホン化し、この生成物を適当なモル比のアルキ
レンまたはアリレンジアミンと反応させ、かつ全ての未
反応のクロルスルホネート基を加水分解し、（ii）得ら
れたCuPCスルホンアミドを、トリアジンの１つの塩素原
子がCuPCスルホンアミドにより置換されるような条件下
に塩化シアヌルと反応させ、（ii）この一置換トリアジ
ンを、第２の塩素原子がＸにより置換されるような条件
下に化合物XHと反応させ、かつ（iv）この二置換トリア
ジンを、第３の塩素原子がNR¹R²により置換されるよう
な条件下にHNR¹R²と反応させることにより製造されるこ
とができる。ＸがNR¹R²である場合、トリアジン環の第
２および第３の塩素原子が同時に置換されることができ
る。

次表に前記染料１〜染料10の物性値を示す：実施例以下に、本発明を実施例につき詳説する。実施例中全て
の「部」および「パーセンテージ」は、他に別記しない
限り「重量部」および「重量パーセント」を表わす。

例１銅３−（２−〔4,6−ジクロルトリアジン−２−イルイ
ミノ〕エチレンイミノスルホニル）フタロシアニントリ
スルホン酸280gの水1200gおよびエタノールアミン200g
中溶液を、35℃で製造しかつ65〜70℃に３時間加熱し
た。室温に冷却した後、塩（25重量／容量％）を添加し
かつ生成物を濾別した。フイルタケーキを、ブライン
（25重量／容量％）800gで洗浄しかつ吸引乾燥した。そ
の後に、フイルタケーキを水1000g中に懸濁しかつ、20
重量／容量％ブライン溶液が得られるまで塩を添加し
た。生成物を濾別し、かつフイルタケーキをブライン
（20重量／容量％）800gで洗浄しかつ吸引乾燥した。生
成物をアセトン1000g中に懸濁し、再濾別しかつ一夜中
吸引乾燥した。

その後に、この乾燥生成物を蒸留水1700g中に溶解し、
かつ1M塩化水素酸を使用しpHを７に調節した。その後に
pHを、分析用（Analar）の炭酸ナトリウム溶液（20重量
／容量％）を添加することにより9.5に調節した。30分
撹拌した後、溶液を、ホワットマン（Whatman）GF/Cフ
イルタを経て濾別した。その後に、濾液のpHを７〜7.5
に調節し、かつこの溶液をビスキング管（Viskingtubin
g）中で、排液中にもはやクロリドイオンが検出される
ことができなくなるまで透析した。

透析液を、パル・アルチポア（PallUltipor）N66の0.8
ミクロン薄膜フイルタを経て濾別しかつ減圧下に蒸発乾
固し、染料１、すなわち式ＩにおいてR¹がヒドロキシエ
チル、R²がＨ、ｑ＝３、Ｐ＝１、ＭがNa、Ｚがエチレ
ン、およびＸがヒドロキシエチルアミノである染料109g
が得られた。

例２式A: の化合物300gの、35℃で製造した、水1500gおよびエタ
ノールアミン120g中溶液を、65〜70℃に３時間加熱し
た。室温に冷却した後、塩（15重量／容量％）を添加
し、かつ生成物を濾別した。フイルタケーキを、ブライ
ン（15重量／容量％）800gで洗浄しかつ吸引乾燥した。

フイルタケーキを水1000g中に再懸濁し、かつ塩（10重
量／容量％）を添加した。生成物を濾別し、かつフイル
タケーキをブライン（10重量／容量％）800gで洗浄しか
つ吸引乾燥した。その後に、フイルタケーキをアセトン
1000g中でスラリー化しかつ再濾別した。これを１夜中
通気乾燥し、粗製染料317gが得られた。

この粗生成物200gを蒸溜水2000g中に溶解することによ
り製造した溶液を、1M塩化水素酸を使用しpH7に調節し
た。その後にpHを、炭酸ナトリウム溶液（20重量／容量
％）を添加することにより9.5に調節した。30分撹拌し
た後、この溶液を、順次にホワットマンGF/Cフイルタ、
およびパル・アルチポアN66 0.8および0.45ミクロン薄
膜フイルタを経て濾別した。濾液のpHを7.0〜7.5に調節
し、かつこの溶液を、ビスキング管中で、排液中にクロ
リドイオンが検出されることができなくなるまで透析し
た。

透析液を減圧下に蒸発乾涸し、わずかに粘着性の固体が
得られた。このものをアセトン500gに懸濁しかつ再濾別
し、染料２、すなわち式ＩにおいてR¹がヒドロキシエチ
ル、R²がＨ、ｑ＝2.7、ｐ＝1.3、ＭがNa、Ｚがエチレ
ン、およびＸが−OCH₃である染料131gが得られた。

例３例１で出発物質として使用した銅フタロシアニン誘導体
16.7gを水（150g）に溶解したpH6.5の溶液に、モノアゾ
染料、すなわち６−スルホ−７−（3,6,8−トリスルホ
ナフト−２−イルアゾ）−８−ヒドロキシナフト−２−
イルアミン（8.6g）を水（50g）に溶解したpH6.5の溶液
を添加した。この混合物を35〜40℃に加熱し、かつpH
を、2M水酸化ナトリウム溶液を添加することにより6.5
に維持した。５時間後にエタノールアミン（3g）を添加
し、かつこの混合物を55〜60℃に７時間加熱した。

塩（15重量／容量％）を添加し、かつpHを１に調節し
た。生成物を濾別し、1M塩化水素酸（25g）で洗浄し、
かつ1M塩化水素酸（100g）中に再スラリー化した。１時
間後に、生成物を再濾別し、かつ1M塩化水素酸で液体が
淡赤色になるまで洗浄した。

得られたペーストを水（250g）に添加し、かつpHを7.5
〜８に調節した。この溶液に透析を施こし、かつ得られ
た、無機化合物不含の溶液を、50〜60℃で真空中で蒸発
乾涸し、前述に染料３として同定した染料、すなわち式
Ｉにおいて、R¹がヒドロキシエチル、R²が水素、Ｘが６
−スルホ−７−（3,6,8−トリスルホナフト−２−イル
アゾ）−８−ヒドロキシナフト−２−イルアミノ、ｐが
１、ｑが３、Ｍがナトリウム、およびＺが−C₂H₄−であ
る染料が得られた。

インキおよびインキジェット印刷本発明の前記水溶性染料は、インキ、殊に水および／ま
たは水混和性の有機溶剤、例えばアルカノールおよびグ
リコールをベースとする筆記および印刷用インキ、およ
び殊に、インキが記録ヘツドのオリフイスから液滴の形
で放出されるインキ−ジエツト印刷（ink−jetprintin
g）に適当なインキに使用するのに適合する。

紙等に筆記用具（万年筆、フエルトペン等）で記録する
ため、一般に、染料の水または水混和性有機溶剤中溶液
であるインキが使用され、かつ類似組成のインキがイン
キ−ジエツト印刷でも使用される。

インキ−ジエツト印刷の場合、インキの液滴が種々の方
法で形成されかつ記録すべき基材に付着せしめられる。
適当なインキは、主成分として、記録成分（一般に染料
または顔料）および液体ビヒクル（一般に水、有機溶剤
またはそれらの混合物）、および任意成分として、他の
種々の添加剤より成る。

インキ−ジエツト印刷は、インキ液滴を形成する方法お
よびインキ液滴の飛散方向を制御する方法により種々の
方式に分類されることができる。１つの方式による装置
の例を第１図に示す。

第１図に示した装置は、圧電発振器を有するプリントヘ
ツド部に印刷信号を供給し、かつ前記信号に相応するイ
ンキ液滴を形成することにより作動する。第１図におい
て、プリントヘツド１は、圧電発振器２、インキ流入管
３、液体室４、および基材12へ向けたノズルへ導かれる
流出管５より成る。インキ７が、液体室４中へ流入管３
を経て導入され、かつ液体室４および、ノズル６にまで
の流出管５を充填する。パターン情報信号から誘導され
たパルス電気信号が圧電発振器２に適用され、この発振
器がパルス電気信号を圧力パルスに変換しかつこれら圧
力パルスを液体室４中のインキ７に適用する。その結
果、インキ７が液滴11としてノズル６を経て排出され、
それにより基材12の面に記録が行なわれる。

同じ方式を使用する他の種類の装置の１実施例を第２図
に示す。この装置において、管状の液体室４が流入管３
および流出管５を結合し、かつ円筒形の圧電発振器２が
液体室４の外周部周りに配置される。インキ液滴を形成
する機構は、第１図に示した装置の場合と実際に同じで
ある。

他の方式において、電荷をもつた液滴が連続的に形成さ
れるが、但し１部分の液滴が記録用に選択されるにすぎ
ない。

さらに他の方式において、パターン情報信号に相応する
熱エネルギが、プリントヘツドの液体室中のインキに伝
えられ、かつ液滴が前記エネルギにより形成される。こ
のような装置の１実施例を第３図および第４図に示す。
第３図は、プリントヘツド13の管14に長手に沿つた縦断
面図であり、かつ第４図は第３図のＡ−Ｂ線による横断
面図である。

第３図および第４図において、プリントヘツド13は、イ
ンキ21の液滴24を基材25に定着させることにより熱エネ
ルギにより記録するため、発熱ヘツド15を有するノズル
22に終る薄壁管14より成る。発熱ヘツド15は、ニクロム
加熱レジスタ18により占められるギヤツプを制限する１
組の距離をおいたアルミニウム電極16、17より成り、電
極16、17の終端部およびレジスタ18が絶縁体層19および
保護被包20中に封入されている。

作動に際し、インキ21が、管14の右手終端部へわずかな
圧力下に供給されかつノズル12のメニスカスを形成す
る。

パターン情報信号から誘導されたパルス電気信号が電極
16、17を経て施こされることにより、レジスタ18に熱パ
ルスが生じ、この熱パルスが、管壁を経て伝達されかつ
レジスタ18に隣接するインキ21中に気泡の形成を惹起す
る。気泡により形成された過圧が、ノズル12からの、そ
れぞれ電気パルスに相応する小液滴24の形で基材25に向
けたインキ21の放出を惹起する。

インキ−ジエツト印刷は殆んどノイズを生ぜずかつ、特
殊な染料定着処理を必要とせずに高速多色印刷を許容す
るので、現在多種のインキ−ジエツト印刷法が集中的に
研究されている。

種々の種類のいかなるインキ−ジエツト印刷法のインキ
も以下の基準を満たす必要がある：（１）インキの、粘度および表面張力のような物理的
特性が、それぞれ特定の範囲内にある。

（２）全ての溶質が、細い噴射オリフイスを閉塞させ
ない十分な安定性を有する溶液を得るため、インキ媒体
中の十分な溶解性を有する（以下に“溶液安定性”と呼
称する）。

（３）記録成分が十分な光学濃度の像を生じる。

（４）インキは、貯蔵中に物理的特性が変動しないか
または固体物質が沈殿しない。

（５）印刷が、記録の行なわれる基材の性質を制限す
ることなく行なわれることができる。

（６）インキが大きい定着速度を示す。

（７）インキが、十分な解像度および、水、溶剤（と
くにアルコール）、光、天候および摩耗に対する十分な
抵抗性を有する像を生じる。

しかしながら、常用のインキ、とくに水をベースとする
インキにより製造された像は、しみ、位置ずれまたは擦
りきずを形成するか、または水付着、機械的摩擦または
露光により退色する傾向があり、かつこれら欠点のない
インキが差迫つて必要である。

前記基準に加え、熱エネルギを使用するインキ−ジエツ
ト印刷法で使用されるインキは、優れた熱安定性をも有
する必要がある。このインキは、もし熱的に不安定であ
るならば、加熱による気泡の発生および消滅の繰返し中
に高温に曝されるので化学的変動を受け易く、その結果
不溶性物質が生じかつ記録ヘツドの加熱ゾーンの壁に沈
殿し、これが順次に記録ヘツドを通る液体の放出を場合
により不可能にする。従つて、インキの熱安定性は、長
時間にわたる連続的高速記録に極めて重要である。

これら難点を克服するため無数のインキが提案されてい
るが、前記条件の全てを満たすものが製造されていな
い。

本発明の第２の目的によれば、式Ｉの水溶性染料より成
るインキが得られる。

式Ｉの染料を使用することにより、殊に濃厚な形で長時
間貯蔵する際の改善された溶液安定性を有し、かつ優れ
た記録特性、殊に噴出安定性、噴出応答性、および連続
的に記録作業性を有するインキを得ることが可能であ
る。

本発明によるインキは、実際に重要であり、かつ良好な
耐水性、耐アルコール性および耐光性を有する像が得ら
れる。

有利に、本発明によるインキは、染料および、水、有機
溶剤またはそれらの混合物のような液状媒体より成る。
殊に式Ｉの染料は、前記液状媒体中で良好な溶液安定性
を有し、それによりインキの噴出安定性を改善しかつ、
記録装置中に長期間貯蔵された後でさえ、噴出オリフイ
スの閉塞発生率を低減させる。

インキ中の染料の量は、像の所望光学濃度、使用される
べき記録装置の種類、添加されるべき他の成分、インキ
の所望の物理的特性等により決定される。但し一般的に
表わせば、適当な染料含有率は、インキの全重量をベー
スとし0.5〜20％、有利に0.5〜15％、および殊に１〜10
％の範囲内である。

本発明によるインキは、式Ｉの染料のほか、直接染料、
酸性染料等のような種々の種類の公知の染料から選択さ
れた他の染料を含有することができるが、但し有利に式
Ｉの染料だけか、またはインキ−ジエツト印刷における
類似の性能特性を有する染料を含有する。

本発明によるインキの製造に使用される液状媒体は、
水、および水と種々の水溶性有機溶剤との混合物を包含
する。水溶性有機溶剤は、C₁〜C₄アルカノール、例えば
メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロ
パノール、ｎ−ブタノール、第２ブタノール、第３ブタ
ノール、イソブタノール；アミド、例えばジメチルホル
ムアミドおよびジメチルアセトアミド；ケトンまたはケ
トンアルコール、例えばアセトンおよびジアセトンアル
コール；エーテル、例えばテトラヒドロフランおよびジ
オキサン；窒素原子を含有するヘテロ環式ケトン、例え
ばＮ−メチル−２−ピロリドンおよび1,3−ジメチル−
２−イミダゾリジノン；ポリアルキレングリコール、例
えばポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリ
コール;C₂〜C₆アルキレン基を含有するアルキレングリ
コールおよびチオグリコール、例えばエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリ
エチレングリコール；チオグリコール、ヘキシレングリ
コール、およびジエチレングリコール；他のポリオー
ル、例えばグリセロール、1,2,6−ヘキサントリオー
ル；および多価アルコールの低級アルキルエーテル、例
えば２−メトキシエタノール、２−（２−メトキシエト
キシ）エタノール、２−（２−エトキシエトキシ）エタ
ノール、２−（２−エトキシエトキシ）エタノールおよ
び２−〔２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ〕エタ
ノール、２−〔２−（２−エトキシエトキシ）エトキ
シ〕エタノールを包含する。

これらのうち有利な水溶性有機溶剤は、グリコールおよ
びグリコールエーテル、例えば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および２
−メトキシ−２−エトキシ−２−エトキシエタノール；
分子量500以下を有するポリエチレングリコール；およ
びヘテロ環式ケトン、例えばＮ−メチルピロリドンおよ
び1,3−ジメチル−２−イミダゾリジオンである。殊に
有利な溶剤混合物は、水およびジエチレングリコールの
２成分混合物、および水、ジエチレングリコールおよび
Ｎ−メチル−ピロリドンの３成分混合物である。

有利に本発明によるインキは、インキの全重量をベース
とし、水溶性有機溶剤５〜95重量％、有利に10〜80重量
％、および殊に20〜50重量％を含有する。

一般に、前述の成分から製造されたインキは、優れたか
つ均衡のとれた記録性能特性、すなわち信号応答性、液
滴形成の安定性、噴出安定性、長期間の連続的記録作業
性、および長期放置後の噴出安定性を特徴とする。また
一般にこのインキは、良好な貯蔵安定性、溶液安定性、
記録基体への定着、および記録された像の、水、アルコ
ール、光および天候に対する抵抗性を示す。しかしなが
ら、種々の公知の添加剤が、これら特性をさらに改善す
るため本発明によるインキ中へ混入されてもよい。適当
な添加剤の例は、粘度調整剤、例えばポリ（ビニルアル
コール）、セルロース誘導体、および他の水溶性樹脂；
種々の種類の表面活性剤、すなわちカチオン系、アニオ
ン系、おおびノニオン系；表面張力調整剤、例えばジエ
タノールアミンおよびトリエタノールアミン；およびpH
調節剤、例えば緩衝剤である。

一般に、インキ液滴に電荷を与えることをベースとする
種類のインキ−ジエツト記録に使用するインキは、抵抗
率調整剤として無機塩、例えば塩化リチウム、塩化アン
モニウムまたは塩化ナトリウムを含有する。また尿素ま
たはチオ尿素が、噴出オリフイスの先端におけるインキ
の保水性を改善するために添加されることができる。本
発明によるインキが、熱エネルギの作用をベースとする
種類のインキ−ジエツト記録に使用される場合、インキ
の熱的特性、例えば比熱、熱膨張係数、および熱伝導率
が適当な添加剤により調整されることができる。

もし本発明によるインキが、筆記用具、例えばペンを使
用することにより施こされるべきならば、粘度および他
の物理的特性を、記録基材に対するインキの親和性との
関連において調整する必要がある。

本発明によるインキは、前記せる全ての条件を満たすた
めの、換言すれば、毛細管または噴出オリフイスを閉塞
せず、貯蔵中の劣化または沈殿形成を生せず、記録作業
性、殊に噴出性および噴出応答性に優れ；かつ色濃度、
階調およびコントラストに優れかつ、水、溶剤、光、天
候および磨耗に対する十分な抵抗性を有しかつ定着性に
優れた高画質の像が得られるインキを得るための顕著な
進歩性を示す。

さらに、特定の有利な種類の本発明によるインキは、そ
の十分に長時間の熱安定性により、熱エネルギを使用す
るインキ−ジエツト記録法の用途に殊に適当である。

さらに以下に、本発明を、本発明による染料より成るイ
ンキにつき詳説する。実施例中、「部」および「パーセ
ンテージ」は、他に別記しない限り全て「重量部」およ
び「重量パーセント」を表わす。

例４インキを、前記せるような染料１〜３を使用し、以下の
配合により製造した。

染料５部ジエチレングリコール 35部脱塩水 60部前記インキを、これら成分を十分に混合し、この溶液を
圧力下にテフロンフイルタ（気孔径:1ミクロン）を通し
て濾過し、かつ濾過したインキを真空中で脱気すること
により製造した。それぞれにインキにつき、以下の５つ
の特性T₁〜T₅を、需要型（on−demand type）の記録ヘ
ツド（50μ径噴出オリフイス、圧電発振器駆動電圧60
V、周波数4KHz）を有する記録装置を使用し測定した。
それぞれのインキは、各試験で良好な結果が得られた。

T₁−長期貯蔵安定性それぞれのインキを、別々にガラス容器中に密封しかつ
−30℃および60℃で６ケ月貯蔵した。それぞれの場合、
いかなる不溶性物質の検知可能な分離、または物理的特
性および色調のいかなる変動もなかつた。

T₂−噴出安定性それぞれのインキに、室温、５℃および40℃で24時間の
連続記録試験を実施した。それぞれのインキは、それぞ
れの温度における試験期間にわたり不変に高画質の像を
生じた。

T₃−噴出安定性それぞれのインキに、２秒間隔の断続的流出および２ケ
月放置後の流出を実施し、かつそれぞれのインキは、オ
リフイスの閉塞を惹起することなく安定均等な記録を示
した。

T₄−記録像の画質以下の３種の記録紙に記録された像は、全ての場合大き
い光学濃度を有しかつ鮮鋭かつ鮮明であつた。それぞれ
の像は、室内光に３ケ月露光した後、１％を上廻らない
光学濃度の低減を示した。記録せる紙を水中に１分浸漬
した結果、像の極めてわずかなにじみが生じた。

紙製造業者 IJ記録用紙Ｓ型三菱製紙株式会社 IJ記録用紙Ｍ型三菱製紙株式会社 IJ記録用紙Ｌ型三菱製紙株式会社 T₅−記録部材への定着特性前記３種の記録用紙に記録した像を、記録後に15秒指で
摩擦したが、なんらの汚れまたはにじみも形成されるこ
となく、優れた像定着特性を示した。

例５電気エネルギを熱エネルギへ変換する部材を、アルミナ
ベース上に以下のように製造した：５ミクロン厚のSiO₂（下）層を、アルミナベース上にス
パツタリングにより形成し、かつその上に順次に、発熱
レジスタ層としての1000ÅHfB₂層、および電極としての
3000Åアルミニウム層を配置した。50×200ミクロンの
寸法を有する発熱レジスタパターンを、アルミニウム層
を選択的にエツチングすることにより形成した。その後
にその上に、保護（上）層としての3500Å厚SiO₂層を配
置した。巾50ミクロンおよび深さ50ミクロンの溝が刻ま
れたガラス板を、発熱レジスタ上にエツチパターンを有
するレジスタのSiO₂保護層上へ結合することにより、プ
リントヘツドを形成した。その後にオリフイスの先端面
を、発熱レジスタの先端およびオリフイスの先端間の距
離が250ミクロンになるように研磨した。

このプリントヘツドを、40V×10^-5秒の方形電圧パルス
より成る周波数２×10^-4秒のプリント信号を適用するこ
とにより作動させた。プリントヘツドは、以下の組成を
有するインキを使用し、160時間正常にかつ閉塞するこ
となく作動した：染料2.（分解温度:280℃）５部ジエチレングリコール 25部Ｎ−メチル−２−ピロリドン 20部水 50部比較試験において、このプリントヘツドは、前述と同じ
条件下に、染料２の代りにC.I.ダイレクトブルー86、す
なわち銅フタロシアニン−3,3′−ジスルホン酸、ナト
リウム塩を使用することを除き前記インキと同じ組成を
有するインキを使用し、10時間だけ申し分なく作動し
た。

例６プリントヘツドを、例５に記載せる方法で、染料２を第
１表記載の染料に代えることを除けば同じ配合のインキ
を使用し、50V×10^-5秒の方形電圧パルスより成る周波
数２×10^-4秒のプリント信号を適用することにより作動
させた。得られた申し分なく作動する期間を第１表にま
とめた。

例７〜12 第２表に記載した組成を有するインキを製造し、かつT₁
〜T₅特性につき例４におけると同じ方法で試験した。

その結果は、これらインキの全てが十分な特性、および
殊に優れた記録性能、定着性および像の鮮鋭さを有する
ことを示した。

例13 例４および例６〜12に記載したインキを別々に市販の万
年筆中へ装填し、かつ記録を無罫紙に行なつた。その結
果は、それぞれの場合像のにじみがなくかつ大きいイン
キ吸収速度を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による染料より成るインキをジエツト
印刷する装置の１実施例を示す斜視図、第２図および第
３図は同装置のそれぞれ他の１実施例を示す部分切欠側
面図および縦断面図、および第４図は第３図のＡ−Ｂ線
による横断面図である。１……プリントヘツド、２……圧電発信器、３……イン
キ流入管、４……液体室、５……流出管、６……ノズ
ル、７……インキ、11……液滴、12……基材、13……プ
リントヘツド、14……薄壁管、15……発熱ヘツド、16、
17……電極、18……加熱レジスタ、19……絶縁体層、20
……保護被包、21……インキ、22……ノズル、24……液
滴、25……基材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者デヴイツド・グリーンウツドイギリス国マンチエスター・ブラツクレイ・ヘキサゴン・ハウス（番地なし)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】染料およびその溶剤を含有するインキにお
いて、前記染料として式I: ［式中、R¹が−（CaH₂aO）（CbH₂bO）nHであり、R²がＨ
またはCaH₂aOHであるか、もしくはR¹およびR²が窒素原
子と一緒になってモルホリン環を形成し、但しａは２〜
６であり、ｂは２〜６であり、ｎが０又は１であり;Y
が、式： CuPc（SO₃M）ｑの銅フタロシアニンスルホン酸であり、但しｑが2.5〜
３であり;pが１〜３であり、ｐ＋ｑが３〜４であり;M
が、H,アンモニウムまたはアルカリ金属であり;Xが、NR
¹R²（但し、R¹およびR²は前記のものを表わす）、Ｃ
_１〜４−アルコキシまたはNR³R⁴（但し、R³はＨまたは
Ｃ_１〜６−アルキルであり、R⁴はＨ、Ｃ_１〜４−アルキ
ル、スルホフェニルまたはベンゼン、ナフタリンまたは
単環式ヘテロアリールジアゾおよびカップリング成分よ
り成るモノ−またはジス−アゾ発色団に残基であり、こ
の際前記のベンゼン、ナフタリンおよびヘテロアリール
は場合によりスルホ、カルボキシ、Ｃ_１〜４−アルキ
ル、ウレイドまたはヒドロキシによって置換されてい
る）であり；かつＺがＣ_２〜６−アルキレンである］
の、セルロース反応基を含まない水溶性染料を含有する
ことを特徴とするインキ。
【請求項２】染料が、NR¹R²が、ヒドロキシエチルアミ
ノ、ジ（ヒドロキシエチル）アミノおよびモルホリノか
ら選択される前記式で示される染料である、特許請求の
範囲第１項記載のインキ。
【請求項３】染料が、ＸがNR¹R²である前記式で示され
る染料である、特許請求の範囲第２項記載のインキ。
【請求項４】染料が、ｑ＝2.7、ｑ＝1.3、Ｍがナトリウ
ム、Ｚがエチレン、R¹がヒドロキシエチル、R²がＨ、お
よびＸがOCH₃である前記式で示される染料である、特許
請求の範囲第１項記載のインキ。
【請求項５】前記溶剤が水性溶剤である、特許請求の範
囲第１項記載のインキ。
【請求項６】前記染料を0.5〜２重量％の範囲で含有す
る、特許請求の範囲第１項記載のインキ。
【請求項７】インキジェット印刷用に適した、特許請求
の範囲第１項記載のインキ。
【請求項８】染料およびその溶剤を含有するインキを使
用するインキジェット記録方法において、前記インキ中
の染料が式I: ［式中、R¹が−（CaH₂aO）（CbH₂bO）nHであり、R²がＨ
またはCaH₂aOHであるか、もしくはR¹およびR²が窒素原
子と一緒になってモルホリン環を形成し、但しａは２〜
６であり、ｂは２〜６であり、ｎが０又は１であり;Y
が、式： CuPc（SO₃M）ｑの銅フタロシアニンスルホン酸であり、但しｑが2.5〜
３であり;pが１〜３であり、ｐ＋ｑが３〜４であり;M
が、H,アンモニウムまたはアルカリ金属であり;Xが、NR
¹R²（但し、R¹およびR²は前記のものを表わす）、Ｃ
_１〜４−アルコキシまたはNR³R⁴（但し、R³はＨまたは
Ｃ_１〜６−アルキルであり、R⁴はＨ、Ｃ_１〜４−アルキ
ル、スルホフェニルまたはベンゼン、ナフタリンまたは
単環式ヘテロアリールジアゾおよびカップリング成分よ
り成るモノ−またはジス−アゾ発色団の残基であり、こ
の際前記のベンゼン、ナフタリンおよびヘテロアリール
は場合によりスルホ、カルボキシ、Ｃ_１〜４−アルキ
ル、ウレイドまたはビドロキシによって置換されてい
る）であり；かつＺがＣ_２〜６−アルキレンである］
の、セルロース反応基を含まない水溶性染料であること
を特徴とするインキジェット記録方法。
【請求項９】染料が、NR¹R²が、ヒドロキシエチルアミ
ノ、ジ（ヒドロキシエチル）アミノおよびモルホリノか
ら選択される前記式で示される染料である、特許請求の
範囲第８項記載の方法。
【請求項１０】染料が、ＸがNR¹R²である前記式で示さ
れる染料である、特許請求の範囲第９項記載の方法。
【請求項１１】染料が、ｑ＝2.7、ｑ＝1.3、Ｍがナトリ
ウム、Ｚがエチレン、R¹がヒドロキシエチル、R²がＨ、
およびＸがOCH₃である前記式で示される染料である、特
許請求の範囲第８項記載の方法。
【請求項１２】前記溶剤が水性溶剤である、特許請求の
範囲第８項記載の方法。
【請求項１３】前記染料を0.5〜20重量％の範囲で含有
するインキを使用する、特許請求の範囲第８項記載の方
法。