JPH0768477B2 - インクジェット記録液及びインクジェット記録方法 - Google Patents

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液（以下インクという）及
びインクジェット記録方法に関し、紙、樹脂フイルム等
の被記録材に安定的に画像形成が可能なインクジェット
インク及びインクジェット記録方法に関する。

（従来の技術） インクジェット記録方法は、種々のインク吐出方式によ
りインクの小滴（droplet）を形成し、それらの一部又
は全部を紙等の被記録材に付着させて記録を行う方式で
ある。

この様なインクジェット記録方式に使用するインクとし
ては、記録剤（染料又は顔料が用いられる）及びこれを
溶解又は分散する液媒体（水又は各種有機溶剤或いはこ
れらの混合物が用いられる）を基本的成分とし、又、必
要に応じて各種添加剤が添加されたものが知られ且つ使
用されている。

（発明が解決しようとしている問題点） 上記の如き従来のインクにおいては種々の性能が要求さ
れるのは当然であるが、なかでも熱エネルギーを作用さ
せて行うインクジェット記録用インクにおいて最も要求
される性能は、インクを用いて記録を行っている際、温
度変化によって発熱ヘッドの表面に異物の沈着が無いと
いう液安定性である。しかしながら、従来のインクの場
合には長時間の吐出を行うと、発熱ヘッドの表面に異物
が沈着し、インクの吐出が停止してしまうという問題点
があった。

異物が沈着する原因として考えられるのは、インク中の
含有される種々の無機不純物の存在であるが、これらを
各種の精製手段を施しても異物の沈着を完全には抑える
ことは困難であった。

従って、本発明の目的は上記の如き従来技術の問題点を
解決し、インクジェット記録時に発熱ヘッドの表面に異
物を沈着せず、安定吐出の可能なインクジェットインク
及びインクジェット記録方法を提供することである。

上記及びその他の本発明の目的は以下の本発明によって
達成される。

（問題点を解決する為の手段） 即ち、本発明は、少なくとも水溶性染料、水溶性有機溶
剤及び水を含むインクジェットインクにおいて、下記一
般式（Ｉ）で表わされるポリホスホン酸若しくはその塩
を含有することを特徴とするインクジェットインク及び
該インクを使用するインクジェット記録方法である。

（但し式中のＭは水素、ナトリウム、リチウム、カリウ
ム又はアンモニウム化合物を表わし、ｎは１乃至８の整
数を表わす。） （作用） 本発明者の詳細な研究によれば、インクジェット記録時
に発熱ヘッドの表面に異物が沈着する最大の原因は、イ
ンク中に含まれている２価以上の金属イオンの存在であ
ることを認め、この様な金属イオンと反応して溶解安定
性を高め、更に発熱ヒーター上での熱的安定性を増加さ
せる添加剤として、少量のポリホスホン酸若しくはその
塩をインク中に含有させることによって、長時間のイン
クジェット記録が可能となることを見い出した。

この様な少量の添加剤により発熱ヒーター上での金属析
出を防止する手段はこれ迄知られておらず、本発明によ
れば従来技術の問題点が非常に簡便且つ効果的に解決さ
れる。

（好ましい実施態様） 次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更に詳しく説明
する。

本発明のインクは従来公知のインクジェットインクに、
ポリホスホン酸若しくはその塩を添加したものに相当
し、本発明のインクに使用する水溶性染料は、例えば、
直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料、食用色
素等に代表される水溶性染料であり、特にインクジェッ
ト記録方式のインクとして好適で、鮮明性、水溶性、安
定性、耐光性その他の要求される性能を満たすものとし
ては、例えば、 C.I.ダイレクトブラック17、19、32、51、71、108、14
6; C.I.ダイレクトブルー６、22、25、71、86、90、106、1
99; C.I.ダイレクトレッド１、４、17、28、83; C.I.ダイレクトイエロー12、24、26、86、98、142; C.I.ダイレクトオレンジ34、39、44、46、60; C.I.ダイレクトバイオレット47、48; C.I.ダイレクトブラウン109及びC.I.ダイレクトグリー
ン59 等の直接染料、 C.I.アシッドブラック２、７、24、26、31、52、63、11
2、118; C.I.アシッドブルー９、22、40、59、93、102、104、11
3、117、120、167、229、234; C.I.アシッドレッド１、６、32、35、37、51、52、80、
85、87、92、94、115、180、256、317、315; C.I.アシッドイエロー11、17、23、25、29、42、61、7
1; C.I.アシッドオレンジ７、19及びC.I.アシッドバイオレ
ット49 等の酸性染料が好ましく、その他、 C.I.ベーシックブラック2; C.I.ベーシックブルー１、３、５、７、９、24、25、2
6、28、29; C.I.ベーシックレッド１、２、９、12、13、14、37; C.I.ベーシックバイオレット７、14、27及びC.I.フード
ブラック１、２ 等も使用出来る。

上記の染料の例は本発明のインクに対して特に好ましい
ものであり、本発明のインクに使用する染料はこれらの
染料に限定されるものではない。

この様な水溶性染料は、従来のインク中において一般に
は約0.5乃至15重量％を占める割合で使用されており、
本発明においてもこの割合と同様でよい。

本発明のインクで使用する溶媒は、水と水溶性有機溶剤
との混合溶媒であって、特に好ましいのは水溶性有機溶
剤としてインクの乾燥防止効果を有する多価アルコール
を含有するものである。

又、水としては種々のイオンを含有する一般の水でな
く、脱イオン水を使用するのが好ましい。

水と混合して使用される水溶性有機溶剤としては、例え
ば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピ
ルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルア
ルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアル
コール、イソブチルアルコール等の炭素数１乃至４のア
ルキルアルコール類；ジメチルホルムアミド、ジメチル
アセトアミド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアル
コール等のケトン又はケトアルコール類；テトラヒドロ
フラン、ジオキサン等のエーテル類；ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレン
グリコール類；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、
1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキ
シレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレ
ン基が２乃至６個の炭素原子を含むアルキレングリコー
ル類；グリセリン；エチレングリコールメチル（又はエ
チル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエ
チル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル
（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アル
キルエーテル類;N−メチル−２−ピロリドン、1,3−ジ
メチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。

これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレング
リコール等の多価アルコール、トリエチレングリコール
モノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコール
の低級アルキルエーテルが好ましいものである。

インク中の上記水溶性有機溶剤の含有量は、一般にはイ
ンクの全重量に対して好ましくは10乃至80重量％、より
好ましくは20乃至50重量％の範囲である。

この時の水の含有量は、上記溶剤成分の種類、その組成
或いは所望されるインクの特性に依存して広い範囲で決
定されるが、インクの全重量に対して一般に10乃至90重
量％、好ましくは10乃至70重量％、より好ましくは20乃
至70重量％の範囲内とされる。

本発明において使用し、主として本発明を特徴づけるポ
リホスホン酸若しくはその塩の具体例としては下記のも
のが挙げられるが、本発明は前記一般式に含まれる限り
これらの物質に限定されるものではない。

一般式（Ｉ）の化合物の具体例 以上の如きポリホスホン酸若しくはその塩は、本発明の
インクにおいてインク100重量部中で好ましくは0.01乃
至３重量部を占める範囲で使用することによって、イン
ク中の２価以上の金属イオンの熱的安定性を向上させ、
インクジェット記録時の発熱ヘッド上での異物の沈着の
問題を十分に解決することが出来る。

又、本発明のインクは上記の成分の外に必要に応じて、
従来公知の分散剤、界面活性剤、粘度調整剤、表面張力
調整剤等を包含し得る。更には熱的な物性値（例えば、
比熱、熱膨脹係数、熱伝導率等）が調整されることもあ
る。

本発明のインクジェット記録方法は、上記本発明のイン
クを使用することを特徴とするインクジェット記録方法
であり、インクジェット記録方法自体は従来多数公知で
あるが、これらの公知の方法はいずれも本発明で使用出
来る。本発明において特に好適な方式は、熱エネルギー
によりインクを吐出させる方式であり、該方式を用いて
も発熱ヘッドにおける異物の沈着はなく安定したインク
の吐出が可能である。

又、使用する被記録材は一般の紙、コート紙、合成紙、
各種プラスチックフイルム等いずれも使用出来特に限定
されない。

（発明の効果） 以上の如くして得られる本発明のインクは、従来技術の
問題点が十分に解決されており、そのままでインクジェ
ット方式における記録特性（信号応答性、液滴形成の安
定性、吐出安定性、長時間の連続記録性、長期間の動作
休止後のインク吐出安定性）、保存安定性、被記録材へ
の定着性或いは記録画像の耐光性、耐候性等いずれもバ
ランスのとれた優れたものであり、特に、発熱ヒーター
上における沈着物の発生を最も嫌う熱エネルギーを使用
するインクジェット記録方式のインクとして好適であ
り、優れた品質の画像が安定的に得られる。

（実施例） 次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明
する。尚、文中、部又は％とあるのは特に断りのない限
り重量基準である。

実施例１ イオン交換水（以下水と略す） 56.9部 エチレングリコール 30 部 ポリエチレングリコール（平均分子量300） 10 部 C.I.アシッドレッド35 3 部 前記具体例Ａ−１の化合物 0.1部 上記成分を容器の中で充分混合溶解し、孔径0.45μｍの
テフロンフィルターで加圧濾過した後、真空ポンプを用
いて脱気処理して本発明のインクとした。以下の実施例
２乃至５及び比較例１乃至５でも同様の方法により本発
明及び比較例のインクを作成した。

実施例２ 水 69.7部 エチレングリコール 10 部 グリセリン 18 部 C.I.ダイレクトレッド80 2 部 前記具体例Ａ−２の化合物 0.3部 実施例３ 水 60.5部 ポリエチレングリコール（平均分子量300） 10 部 チオジグリコール 25 部 C.I.ダイレクトレッド227 4 部 前記具体例Ａ−３の化合物 0.5部 実施例４ 水 54.8部 Ｎ−メチル−２−ピロリドン 20 部 エチレングリコール 20 部 C.I.アシッドレッド37 5 部 前記具体例Ａ−５の化合物 0.2部 実施例５ 水 66.5部 エチレングリコール 15 部 Ｎ−メチル−２−ピロリドン 5 部 チオジグリコール 10 部 C.I.アシッドブラック187 3 部 前記具体例Ａ−７の化合物 0.5部 比較例１ 水 57部 エチレングリコール 30部 ポリエチレングリコール（平均分子量300） 10部 C.I.アシッドレッド35 3部 比較例２ 水 70部 エチレングリコール 10部 グリセリン 18部 C.I.ダイレクトレッド80 2部 比較例３ 水 61部 ポリエチレングリコール（平均分子量300） 10部 チオジグリコール 25部 C.I.ダイレクトレッド227 4部 比較例４ 水 55部 Ｎ−メチル−２−ピロリドン 20部 エチレングリコール 20部 C.I.アシッドレッド37 5部 比較例５ 水 67部 エチレングリコール 15部 Ｎ−メチル−２−ピロリドン 5部 チオジグリコール 10部 C.I.アシッドブラック187 3部 評価項目及び評価方法 上記実施例１乃至５及び比較例１乃至５のインクを使用
し、且つインクジェット記録装置として、インクの吐出
エネルギー源として発熱素子を利用したインクジェット
プリンター（キヤノンBJ80）を使用して夫々20乃至200
時間の連続吐出（周波数2KHZ）を行ない、下記の検討を
行なった（評価結果を後記第１表に示す）。

試験１ 印字品位の評価 連続吐出前後での印字品位の変化を肉眼で観察した。

○：変化なし。

△：やや文字の乱れが認めれる。

×：激しく印字が乱れ、文字の判別が不可能。

試験２ 吐出応答性 連続吐出前後での吐出応答性（周波数特性）を観察し
た。

○：変化なし。

△：インクの吐出応答性が不規則。

×：インクの吐出応答性が非常に不規則になり、最悪の
場合インクの吐出が停止する。

試験３ 発熱ヒーター上の沈着物 記録ヘッドを分解し、発熱ヒーター上の異物の沈着を顕
微鏡を使って観察した。

○：ヒーター上の沈着物なし。

△：ヒーター上に少量の沈着物が発生。

×：ヒーター上に多量の沈着物が発生。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも水溶性染料、水溶性有機溶剤及
   び水を含むインクジェット記録液において、下記一般式
   （Ｉ）で表わされるポリホスホン酸若しくはその塩を含
   有することを特徴とするインクジェット記録液。 （但し式中のＭは水素、ナトリウム、リチウム、カリウ
   ム又はアンモニウム化合物を表わし、ｎは１乃至８の整
   数を表わす。）
2. 【請求項２】ポリホスホン酸又はその塩が、記録液の0.
   01乃至3.0重量％を占める請求項１に記載のインクジェ
   ット記録液。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の記録液の液
   滴を形成し、この液滴を以て記録を行うことを特徴とす
   るインクジェット記録方法。