JPH0912949A - 水性インク組成物、これを用いたインクジェット記録方法及びこれを用いたインクジェット記録装置 - Google Patents
水性インク組成物、これを用いたインクジェット記録方法及びこれを用いたインクジェット記録装置Info
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- JPH0912949A JPH0912949A JP7186662A JP18666295A JPH0912949A JP H0912949 A JPH0912949 A JP H0912949A JP 7186662 A JP7186662 A JP 7186662A JP 18666295 A JP18666295 A JP 18666295A JP H0912949 A JPH0912949 A JP H0912949A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 インクジェット装置に用いる際の印字の信頼
性、回復性及び保存安定性に優れたインク、これを用い
たインクジェット記録方法及び装置の提供。 【構成】 必須成分として、常温で液体状態にある1分
子中に水酸基とアミノ基を有する化合物、下記一般式
(1)或いは一般式(2)で表わされる尿素結合を有す
る化合物、アニオン染料、及び水を含有してなることを
特徴とする水性インク組成物、これを用いたインクジェ
ット記録方法及び装置。
性、回復性及び保存安定性に優れたインク、これを用い
たインクジェット記録方法及び装置の提供。 【構成】 必須成分として、常温で液体状態にある1分
子中に水酸基とアミノ基を有する化合物、下記一般式
(1)或いは一般式(2)で表わされる尿素結合を有す
る化合物、アニオン染料、及び水を含有してなることを
特徴とする水性インク組成物、これを用いたインクジェ
ット記録方法及び装置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水性インク組成物(以
下単にインク又は水性インクという)、これを用いたイ
ンクジェット記録方法及びこれを用いたインクジェット
記録装置に関し、とりわけインクジェットプリンタ装置
に用いる際の印字の信頼性、回復性及び保存安定性に優
れたインク、これを用いたインクジェット記録方法及び
これを用いたインクジェット記録装置に関する。
下単にインク又は水性インクという)、これを用いたイ
ンクジェット記録方法及びこれを用いたインクジェット
記録装置に関し、とりわけインクジェットプリンタ装置
に用いる際の印字の信頼性、回復性及び保存安定性に優
れたインク、これを用いたインクジェット記録方法及び
これを用いたインクジェット記録装置に関する。
【0002】本発明では、インクの必須成分として新規
な化合物を用いることによって、とりわけ難水溶性であ
るが、耐水性や耐光性等に優れた水性染料を使用するこ
とによって、上記諸性質に優れたインク、これを用いた
インクジェット記録方法及びこれを用いたインクジェッ
ト記録装置を提供する。
な化合物を用いることによって、とりわけ難水溶性であ
るが、耐水性や耐光性等に優れた水性染料を使用するこ
とによって、上記諸性質に優れたインク、これを用いた
インクジェット記録方法及びこれを用いたインクジェッ
ト記録装置を提供する。
【0003】
【従来の技術】インクジェット記録システムの普及に伴
い、印刷物の品位の向上、堅牢性の向上、装置の小型化
及び低価格化が進められている。印刷物の品位及び堅牢
性の向上の為に、新しい色材やインク媒体材料の開発が
進んでいる。
い、印刷物の品位の向上、堅牢性の向上、装置の小型化
及び低価格化が進められている。印刷物の品位及び堅牢
性の向上の為に、新しい色材やインク媒体材料の開発が
進んでいる。
【0004】一方、装置の小型化及び低コスト化は、そ
の様な新しい色材及び媒体材料を使う上では、技術的に
もコスト的にも従来よりも大きな困難を伴っている。イ
ンクジェット用インクの新規な色材の特許出願による提
案としては、特開平5−106833号公報、USP
5,053,495号明細書、EP468649−A号
明細書、EP468648−A号明細書、EP4686
47−A号明細書等に代表的に開示されている。これら
の多くは、特に印刷物の耐水性のアップを主要な課題と
して設計されたものである。
の様な新しい色材及び媒体材料を使う上では、技術的に
もコスト的にも従来よりも大きな困難を伴っている。イ
ンクジェット用インクの新規な色材の特許出願による提
案としては、特開平5−106833号公報、USP
5,053,495号明細書、EP468649−A号
明細書、EP468648−A号明細書、EP4686
47−A号明細書等に代表的に開示されている。これら
の多くは、特に印刷物の耐水性のアップを主要な課題と
して設計されたものである。
【0005】印刷物の耐水性のアップの為には、 1.弱酸であるカルボン酸を、染料分子内に1個或いは
2個以上導入することによって、染料の溶解性のpH依
存性を利用して印刷物の耐水性を発現させる。 2.染料それ自体の分子サイズを大きくして疎水性を高
める。その為の方法としては、ポリアミン等と塩を形
成させてインク媒体中で染料複合体を形成する、染料
分子にトリアジン環等の連結基を介して染料を2量体と
する、或いは種々の原子団を導入して耐水性を高め
る。この様にして染料の被記録材に対する染着性を高
め、染料の溶解度のpH依存性を強める。及び 3.染料分子に自由度の大きい界面活性能を有する原子
団を導入するか、インク中で該原子団を有する化合物を
混合することによって、両者をイオン的に結合させ、印
刷直後における染料の分子形態変化を誘起させ、印刷物
の耐水性を発現させる。等の考え方が出されている。
2個以上導入することによって、染料の溶解性のpH依
存性を利用して印刷物の耐水性を発現させる。 2.染料それ自体の分子サイズを大きくして疎水性を高
める。その為の方法としては、ポリアミン等と塩を形
成させてインク媒体中で染料複合体を形成する、染料
分子にトリアジン環等の連結基を介して染料を2量体と
する、或いは種々の原子団を導入して耐水性を高め
る。この様にして染料の被記録材に対する染着性を高
め、染料の溶解度のpH依存性を強める。及び 3.染料分子に自由度の大きい界面活性能を有する原子
団を導入するか、インク中で該原子団を有する化合物を
混合することによって、両者をイオン的に結合させ、印
刷直後における染料の分子形態変化を誘起させ、印刷物
の耐水性を発現させる。等の考え方が出されている。
【0006】この様に印刷物の耐水性発現のメカニズム
には種々あるが、いずれにせよ水性インクにこれらの新
しい色材を用いて、 1.染料の安定な溶解状態を長く維持させる、 2.インク吐出に対して安定である、及び 3.ノズルが目詰まりしにくく、又、回復し易い優れた
処方設計を行うことにおいては、従来の色材に比べて非
常に難しくなることは避け難い。 ところで、従来から上記1〜3の課題の重要性は、文具
インクを含めて認識されている。
には種々あるが、いずれにせよ水性インクにこれらの新
しい色材を用いて、 1.染料の安定な溶解状態を長く維持させる、 2.インク吐出に対して安定である、及び 3.ノズルが目詰まりしにくく、又、回復し易い優れた
処方設計を行うことにおいては、従来の色材に比べて非
常に難しくなることは避け難い。 ところで、従来から上記1〜3の課題の重要性は、文具
インクを含めて認識されている。
【0007】水性インクに添加して保湿性を高める材料
としては、第1群に尿素類;第2群にトリエタノールア
ミン等のアルカノールアミン類;第3群にグリセリン、
ジエチレングリコールの様な水と任意の割合で混合する
ことが出来るグリコール系の溶剤類;第4群にN−メチ
ルピロリドン、スルホラン、ヒダントイン、プロピレン
カーボネートに代表される窒素、硫黄、酸素等の原子を
含む高い極性を有する環状化合物類、及びこれらの併用
が知られている。
としては、第1群に尿素類;第2群にトリエタノールア
ミン等のアルカノールアミン類;第3群にグリセリン、
ジエチレングリコールの様な水と任意の割合で混合する
ことが出来るグリコール系の溶剤類;第4群にN−メチ
ルピロリドン、スルホラン、ヒダントイン、プロピレン
カーボネートに代表される窒素、硫黄、酸素等の原子を
含む高い極性を有する環状化合物類、及びこれらの併用
が知られている。
【0008】とりわけ尿素は、水分の保湿性及び染料溶
解力に優れるので、文房具やインクジェットインクでは
ノズルの固着回復性及びスタートアップ性能を付与する
為に広く用いられている。尿素がノズルの固着回復性を
良くするのは、水の蒸発抑制作用と共に、強い水素結合
性によって染料分子会合を抑制する作用、別の表現をす
れば、電解質溶解剤としての水の作用をより高め、溶液
中のイオンの溶解度を高める作用によると考えられてい
る。このことがプリントカートリッジをプリンタから取
り外した状態で放置した時、或いはプリンタを長期的に
使用しなかった時における、再使用の際の印字スタート
アップ性能を良くしていると考えられる。
解力に優れるので、文房具やインクジェットインクでは
ノズルの固着回復性及びスタートアップ性能を付与する
為に広く用いられている。尿素がノズルの固着回復性を
良くするのは、水の蒸発抑制作用と共に、強い水素結合
性によって染料分子会合を抑制する作用、別の表現をす
れば、電解質溶解剤としての水の作用をより高め、溶液
中のイオンの溶解度を高める作用によると考えられてい
る。このことがプリントカートリッジをプリンタから取
り外した状態で放置した時、或いはプリンタを長期的に
使用しなかった時における、再使用の際の印字スタート
アップ性能を良くしていると考えられる。
【0009】この様に、尿素には優れた性質があるが、
文房具やインクジェットインク等の様に長期の保存を前
提とした用途においては、以下の欠点もあることが明ら
かになってきた。 1.尿素は、基本的に加水分解や熱分解し易い性質を有
しており、アンモニアを放出して次第に実質の量が減少
すること、又、アンモニアが揮発性の塩基であることか
らインク中の塩基の量が一定せず、染料の溶解状態に微
妙な影響を与えていることも無視することが出来ない。 2.アンモニウムイオンは、前記したカルボキシル基を
有する染料との解離定数の低さから、非解離状態の染料
を生成していき、染料の会合を通じて、染料の非溶解分
の増加を助長する。
文房具やインクジェットインク等の様に長期の保存を前
提とした用途においては、以下の欠点もあることが明ら
かになってきた。 1.尿素は、基本的に加水分解や熱分解し易い性質を有
しており、アンモニアを放出して次第に実質の量が減少
すること、又、アンモニアが揮発性の塩基であることか
らインク中の塩基の量が一定せず、染料の溶解状態に微
妙な影響を与えていることも無視することが出来ない。 2.アンモニウムイオンは、前記したカルボキシル基を
有する染料との解離定数の低さから、非解離状態の染料
を生成していき、染料の会合を通じて、染料の非溶解分
の増加を助長する。
【0010】3.とりわけ、近年開発が進んでいる耐水
性の高い水溶性染料を用いたインクに尿素が添加されて
いる場合、そのインクを保存しておくと、保存後におい
てノズルの固着回復性能の顕著な低下が発生する。この
傾向は、とりわけ耐水性の高い染料において現れる。そ
の理由として考えられるのは、その様な染料の多くは、
耐水性のアップの為に、カルボキシル基を複数有してい
ることが多く、カルボキシル基の作用である解離度のp
H依存性によって耐水性を発現させている。しかしなが
ら、インク中に尿素の分解によって生じたアンモニウム
イオンが多くなることで解離度の低い[Dye−Amm
onium]塩が生じ易く、非解離の染料が増え、染料
会合体の形成を通してインクの粘度の増加が進むものと
考えられる。以上の様に尿素は、特に耐水性染料におい
ては、保存後のノズル固着回復性能が尿素の易分離性の
ゆえに不十分である。
性の高い水溶性染料を用いたインクに尿素が添加されて
いる場合、そのインクを保存しておくと、保存後におい
てノズルの固着回復性能の顕著な低下が発生する。この
傾向は、とりわけ耐水性の高い染料において現れる。そ
の理由として考えられるのは、その様な染料の多くは、
耐水性のアップの為に、カルボキシル基を複数有してい
ることが多く、カルボキシル基の作用である解離度のp
H依存性によって耐水性を発現させている。しかしなが
ら、インク中に尿素の分解によって生じたアンモニウム
イオンが多くなることで解離度の低い[Dye−Amm
onium]塩が生じ易く、非解離の染料が増え、染料
会合体の形成を通してインクの粘度の増加が進むものと
考えられる。以上の様に尿素は、特に耐水性染料におい
ては、保存後のノズル固着回復性能が尿素の易分離性の
ゆえに不十分である。
【0011】4.尿素の分解によって生ずるアンモニウ
ムイオンは、耐水性の高い染料のみならず、一般にアゾ
染料の分解をある条件下で促進する。アゾ染料は1級ア
ミンによってアゾ結合が還元的に切れて容易に分解す
る。特にそれは還元的な反応が促進される雰囲気下でよ
り顕著になる。これにより尿素を含有するか、或いは1
級アミノ化合物を含有するインクの場合、例えば、酸素
と遮断され易いカートリッジ内では、保存期間中に染料
の還元分解が進み、染料が消色する。この現象がこれま
で大きな問題とされなかったのは、その欠点を越える尿
素の特徴(保湿性、低コスト及び安全性)があったから
にすぎない。尿素の分解に伴う染料自身の分解を抑制す
ることは水系インク材料技術の大きな課題であったと考
えられる。
ムイオンは、耐水性の高い染料のみならず、一般にアゾ
染料の分解をある条件下で促進する。アゾ染料は1級ア
ミンによってアゾ結合が還元的に切れて容易に分解す
る。特にそれは還元的な反応が促進される雰囲気下でよ
り顕著になる。これにより尿素を含有するか、或いは1
級アミノ化合物を含有するインクの場合、例えば、酸素
と遮断され易いカートリッジ内では、保存期間中に染料
の還元分解が進み、染料が消色する。この現象がこれま
で大きな問題とされなかったのは、その欠点を越える尿
素の特徴(保湿性、低コスト及び安全性)があったから
にすぎない。尿素の分解に伴う染料自身の分解を抑制す
ることは水系インク材料技術の大きな課題であったと考
えられる。
【0012】次に、トリメタノールアミン等のアルカノ
ールアミン類は、それ自身液体の塩基であることから、
pH維持及びインクの流動性の維持に有効である。しか
しながら、水に対する蒸発抑制力は尿素よりは劣り、ア
ルコールとしての作用も示すのでインクの浸透及び筆記
の滲みに影響があり、使用量に制約を生ずる点で、それ
のみでは性能を満足させることが出来ない。グリセリン
やジエチレングリコールの様なグリコール系の溶剤類
は、水の蒸発抑制力が高いが、pHの維持には効果が無
く、最も保湿性の高いグリセリンは粘度が高いので、水
分蒸発の初期過程での粘度上昇が大きく、使用量に制約
がある。N−メチルピロリドン、スルホラン、プロピレ
ンカーボネート、γ−ブチロラクトンの様なヘテロ原子
を含む環状化合物は、疎水性が高い難水溶性の染料の溶
解には溶解力の点で有利である。
ールアミン類は、それ自身液体の塩基であることから、
pH維持及びインクの流動性の維持に有効である。しか
しながら、水に対する蒸発抑制力は尿素よりは劣り、ア
ルコールとしての作用も示すのでインクの浸透及び筆記
の滲みに影響があり、使用量に制約を生ずる点で、それ
のみでは性能を満足させることが出来ない。グリセリン
やジエチレングリコールの様なグリコール系の溶剤類
は、水の蒸発抑制力が高いが、pHの維持には効果が無
く、最も保湿性の高いグリセリンは粘度が高いので、水
分蒸発の初期過程での粘度上昇が大きく、使用量に制約
がある。N−メチルピロリドン、スルホラン、プロピレ
ンカーボネート、γ−ブチロラクトンの様なヘテロ原子
を含む環状化合物は、疎水性が高い難水溶性の染料の溶
解には溶解力の点で有利である。
【0013】しかしながら、これらの物質には、環境
や人体への悪影響が大きい、プリントヘッドを構成す
る樹脂材料を溶解し易い、印刷適性上も品位を悪化さ
せ易い等から、N−メチルピロリドン以外はこれまでも
使用されず、又、それを含めて今後もあまり使用しない
ことが望ましい物質にランクされる類である。ホルムア
ミドやジメチルホルムアミドの様なホルムアミド類も、
疎水性が高い難水溶性の染料の溶解には、溶解力の点で
有利である。そして印字品位も良好である。しかしなが
ら、前記の窒素、硫黄、酸素等の原子を含む高い極性を
有する環状化合物類(第4群)と同様に、人体への悪影
響が大きく、インク溶剤としてなじまない物質である。
や人体への悪影響が大きい、プリントヘッドを構成す
る樹脂材料を溶解し易い、印刷適性上も品位を悪化さ
せ易い等から、N−メチルピロリドン以外はこれまでも
使用されず、又、それを含めて今後もあまり使用しない
ことが望ましい物質にランクされる類である。ホルムア
ミドやジメチルホルムアミドの様なホルムアミド類も、
疎水性が高い難水溶性の染料の溶解には、溶解力の点で
有利である。そして印字品位も良好である。しかしなが
ら、前記の窒素、硫黄、酸素等の原子を含む高い極性を
有する環状化合物類(第4群)と同様に、人体への悪影
響が大きく、インク溶剤としてなじまない物質である。
【0014】以上の様な既存の技術は、特公昭61−2
6597号公報(N−アルカノールアミン類と尿素、染
料及び水含有する水性インク)、特開昭51−1375
05号公報(N−アルカノールアミンとピロリドン類の
組み合わせによる目詰まり性の解消)及び特開昭56−
2363号公報(尿素とピロリドン類との組み合わせに
よる目詰まり性の解消)等に具体的な応用形態例をみる
ことが出来る。
6597号公報(N−アルカノールアミン類と尿素、染
料及び水含有する水性インク)、特開昭51−1375
05号公報(N−アルカノールアミンとピロリドン類の
組み合わせによる目詰まり性の解消)及び特開昭56−
2363号公報(尿素とピロリドン類との組み合わせに
よる目詰まり性の解消)等に具体的な応用形態例をみる
ことが出来る。
【0015】以上説明した様に、従来の保湿性材料に
は、それぞれ長所及び短所があり、前記した耐水性等の
進んだ新しい性能の染料をインクジェットインクに使い
こなす為には、これらの諸要求を同時に満足させる媒体
材料と、それの設計技術が強く望まれる様になってい
る。ところで、尿素の欠点である加水分解性及び熱分解
性に着目し、その欠点の克服の為の新規な尿素結合を有
する化合物の提案がある。それらの例としては、特公昭
61−55552号公報(ぺんてる)、特開昭53−7
7704号公報(バイエルジャパン)、特開平6−25
575号公報(キヤノン)及び特開平6−100812
号公報(キヤノン)等を挙げることが出来る。
は、それぞれ長所及び短所があり、前記した耐水性等の
進んだ新しい性能の染料をインクジェットインクに使い
こなす為には、これらの諸要求を同時に満足させる媒体
材料と、それの設計技術が強く望まれる様になってい
る。ところで、尿素の欠点である加水分解性及び熱分解
性に着目し、その欠点の克服の為の新規な尿素結合を有
する化合物の提案がある。それらの例としては、特公昭
61−55552号公報(ぺんてる)、特開昭53−7
7704号公報(バイエルジャパン)、特開平6−25
575号公報(キヤノン)及び特開平6−100812
号公報(キヤノン)等を挙げることが出来る。
【0016】しかしながら、本発明が課題としている前
記した耐水性等の進んだ新しい性能の染料においては、
設計技術課題が明確でなかったこともあり、これら発明
の技術のみでは解決されていない。なぜならば、前記し
た発明は従来、染料或いは顔料分散体において、尿素の
加水分解性に関係した性能のアップにはなっているが、
前記した新しい性能の染料を使用する際における、イン
クジェット装置上の回復性、吐出性能の安定性及び耐目
詰まり防止に関しては未達成である。その理由は、課題
の達成するべき水準自体が明らかでなかったことが主要
因と考えられる。例えば、弱酸であるカルボキシル基を
1ないし2個以上有するアゾ染料、フタロシアニン染料
及びキサンテン染料の提案がある。これらの染料を水性
インク用色材として用い、普通紙に記録した場合には、
耐水性に優れた印刷物が得られる。これらの染料は、耐
水性に優れるかわりに、インクとしての物性の安定性及
び乾燥防止の為の材料の選択等で自由度が下がるの通例
である。
記した耐水性等の進んだ新しい性能の染料においては、
設計技術課題が明確でなかったこともあり、これら発明
の技術のみでは解決されていない。なぜならば、前記し
た発明は従来、染料或いは顔料分散体において、尿素の
加水分解性に関係した性能のアップにはなっているが、
前記した新しい性能の染料を使用する際における、イン
クジェット装置上の回復性、吐出性能の安定性及び耐目
詰まり防止に関しては未達成である。その理由は、課題
の達成するべき水準自体が明らかでなかったことが主要
因と考えられる。例えば、弱酸であるカルボキシル基を
1ないし2個以上有するアゾ染料、フタロシアニン染料
及びキサンテン染料の提案がある。これらの染料を水性
インク用色材として用い、普通紙に記録した場合には、
耐水性に優れた印刷物が得られる。これらの染料は、耐
水性に優れるかわりに、インクとしての物性の安定性及
び乾燥防止の為の材料の選択等で自由度が下がるの通例
である。
【0017】その理由は、これらの染料は、弱酸の作用
で水に対する溶解度が低く、一定のpH以下(通常pH
<7)では、溶解度が非常に小さいからである。又、疎
水性を高めた染料においては、たとえ極性の高い溶剤を
使用しても溶解度はたかだか10重量%程度であること
が多く、しかも水が蒸発したときのインクの粘度の上昇
度合が大きく、回復性を良くすることは難しいのであ
る。従ってこれらの染料を含有するインクを安定な溶解
状態を保つには、乾燥の防止とpHの塩基性領域への
維持、低粘度に溶液を維持することが出来る材料、
カートリッジ内で保存しても染料の還元分解が起きにく
い保湿剤がこれまで以上に重要である。しかしながら、
耐水性の良好な染料を用いたインク媒体の設計において
は、既存の材料及び既存の設計技術だけでは信頼性の確
保が難しく、保湿性及び目詰まり防止には新しい材料技
術が強く求められている。
で水に対する溶解度が低く、一定のpH以下(通常pH
<7)では、溶解度が非常に小さいからである。又、疎
水性を高めた染料においては、たとえ極性の高い溶剤を
使用しても溶解度はたかだか10重量%程度であること
が多く、しかも水が蒸発したときのインクの粘度の上昇
度合が大きく、回復性を良くすることは難しいのであ
る。従ってこれらの染料を含有するインクを安定な溶解
状態を保つには、乾燥の防止とpHの塩基性領域への
維持、低粘度に溶液を維持することが出来る材料、
カートリッジ内で保存しても染料の還元分解が起きにく
い保湿剤がこれまで以上に重要である。しかしながら、
耐水性の良好な染料を用いたインク媒体の設計において
は、既存の材料及び既存の設計技術だけでは信頼性の確
保が難しく、保湿性及び目詰まり防止には新しい材料技
術が強く求められている。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、とり
わけインクジェットプリンタ装置を用いた場合の印字品
位の信頼性、ノズルの固着回復性及び保存安定性に優れ
たインクを提供することにある。又、本発明の目的は、
新規な化合物をインクの成分として用いることによっ
て、とりわけ難水溶性であるが、耐水性及び耐光性に優
れた水性染料を使用したインクにおける印字品位の信頼
性、ノズルの固着回復性及び保存安定性に優れた水性イ
ンク、これを用いたインクジェット記録方法及びこれを
用いたインクジェット記録装置を提供することにある。
わけインクジェットプリンタ装置を用いた場合の印字品
位の信頼性、ノズルの固着回復性及び保存安定性に優れ
たインクを提供することにある。又、本発明の目的は、
新規な化合物をインクの成分として用いることによっ
て、とりわけ難水溶性であるが、耐水性及び耐光性に優
れた水性染料を使用したインクにおける印字品位の信頼
性、ノズルの固着回復性及び保存安定性に優れた水性イ
ンク、これを用いたインクジェット記録方法及びこれを
用いたインクジェット記録装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決する為の手段】上記の目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、必須成分とし
て、常温で液体状態にある1分子中に水酸基とアミノ基
を有する化合物、下記一般式(1)或いは一般式(2)
で表わされる尿素結合を有する化合物、アニオン染料及
び水を含有してなることを特徴とする水性インク組成
物。 一般式(1) 一般式(2) 但し、Rは[CH2]6或いはイソフォロン(下記)のい
ずれかを表すものとする。 ここでR1〜R6は、水素原子、CH2CH2OH、CH2CH2OCH2CH
2OH又はCH2CH2CH2OHのいずれかの原子団を表すものとす
るが、但しR1とR2、R3とR4、R5とR6は、同時に水
素原子ではない。
によって達成される。即ち、本発明は、必須成分とし
て、常温で液体状態にある1分子中に水酸基とアミノ基
を有する化合物、下記一般式(1)或いは一般式(2)
で表わされる尿素結合を有する化合物、アニオン染料及
び水を含有してなることを特徴とする水性インク組成
物。 一般式(1) 一般式(2) 但し、Rは[CH2]6或いはイソフォロン(下記)のい
ずれかを表すものとする。 ここでR1〜R6は、水素原子、CH2CH2OH、CH2CH2OCH2CH
2OH又はCH2CH2CH2OHのいずれかの原子団を表すものとす
るが、但しR1とR2、R3とR4、R5とR6は、同時に水
素原子ではない。
【0020】
【作用】本発明によれば、インクの組成を特定材料から
構成することによって、とりわけインクジェットプリン
タ装置を用いた場合の印字品位の信頼性、ノズルの固着
回復性及び保存安定性に優れたインクを提供することが
出来る。又、インクの構成材料として新規な化合物を用
いることによって、とりわけ難水溶性であるが、耐水性
及び耐光性に優れた水性染料を使用することによって、
印字品位の信頼性、ノズルの固着回復性及び保存安定性
に優れた水性インクを提供することが出来る。
構成することによって、とりわけインクジェットプリン
タ装置を用いた場合の印字品位の信頼性、ノズルの固着
回復性及び保存安定性に優れたインクを提供することが
出来る。又、インクの構成材料として新規な化合物を用
いることによって、とりわけ難水溶性であるが、耐水性
及び耐光性に優れた水性染料を使用することによって、
印字品位の信頼性、ノズルの固着回復性及び保存安定性
に優れた水性インクを提供することが出来る。
【0021】
【好ましい実施態様】次に好ましい実施態様を挙げて本
発明を詳しく説明する。本発明のインクは、常温で液体
状態にある1分子中に水酸基とアミノ基を有する化合
物、前記一般式(1)或いは一般式(2)で表わされる
尿素結合を有する化合物、アニオン染料及び水を必須成
分として含有する。常温で液体状態にある1分子中に水
酸基とアミノ基を有する化合物の好ましい化合物として
は、N−アルカノールアミン類、とりわけN原子に結合
したエタノール基を有する化合物、なかでもトリエタノ
ールアミン及び/又はその誘導体が挙げられる。
発明を詳しく説明する。本発明のインクは、常温で液体
状態にある1分子中に水酸基とアミノ基を有する化合
物、前記一般式(1)或いは一般式(2)で表わされる
尿素結合を有する化合物、アニオン染料及び水を必須成
分として含有する。常温で液体状態にある1分子中に水
酸基とアミノ基を有する化合物の好ましい化合物として
は、N−アルカノールアミン類、とりわけN原子に結合
したエタノール基を有する化合物、なかでもトリエタノ
ールアミン及び/又はその誘導体が挙げられる。
【0022】一般式(1)或いは一般式(2)で表わさ
れる尿素結合を有する化合物の好ましい例としては、一
般式(1)の化合物が、ビス−β−ヒドロキシエチル尿
素であり、一般式(2)の化合物が、ヘキサメチレンジ
イソシアナートとジエタノールアミンとの反応物が挙げ
られる。
れる尿素結合を有する化合物の好ましい例としては、一
般式(1)の化合物が、ビス−β−ヒドロキシエチル尿
素であり、一般式(2)の化合物が、ヘキサメチレンジ
イソシアナートとジエタノールアミンとの反応物が挙げ
られる。
【0023】次に以上の材料について更に詳細に説明す
る <常温で液体状態にある1分子中に水酸基とアミノ基を
有する化合物>常温で液体状態にある1分子中に水酸基
とアミノ基を有する化合物の具体例としては、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、N−メチルエタノールアミン、N−エチルジエタノ
ールアミン、2−(2アミノエチル)エタノールアミ
ン、2−アミノ−2−メチルプロパノール、2−エチル
−2−アミノ−1,3−プロパンジオール、トリス(ヒ
ドロキシメチル)アミノメタン、及びこれらの1〜15
モル程度のエチレンオキシド付加化合物である。これら
の中で窒素原子に結合したエタノールを有する化合物が
特に好ましく用いられる。
る <常温で液体状態にある1分子中に水酸基とアミノ基を
有する化合物>常温で液体状態にある1分子中に水酸基
とアミノ基を有する化合物の具体例としては、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、N−メチルエタノールアミン、N−エチルジエタノ
ールアミン、2−(2アミノエチル)エタノールアミ
ン、2−アミノ−2−メチルプロパノール、2−エチル
−2−アミノ−1,3−プロパンジオール、トリス(ヒ
ドロキシメチル)アミノメタン、及びこれらの1〜15
モル程度のエチレンオキシド付加化合物である。これら
の中で窒素原子に結合したエタノールを有する化合物が
特に好ましく用いられる。
【0024】<一般式(1)に属する化合物>一般式
(1)に属する物質は、分子内に尿素結合を有する。そ
れらの具体例としては、 [化合物1] [化合物2] [化合物3]
(1)に属する物質は、分子内に尿素結合を有する。そ
れらの具体例としては、 [化合物1] [化合物2] [化合物3]
【0025】[化合物4] [化合物5]
【0026】[化合物6] [化合物7] 等である。
【0027】これらの物質の合成ルートとしては、例え
ば、 ・[化合物1]は、2−オキサゾリドンにモノエタノー
ルアミンを開環付加する方法、[化合物2]は、2−オ
キサゾリドンにモノプロパノールアミンを反応させる方
法、[化合物3]は、2−オキサゾリドンに2−ヒドロ
キシエチルエタノールアミンを反応させる方法、[化合
物4]は、2−オキサゾリドンジエタノールアミンを反
応させる方法等、2−オキサゾリドンに対応するアルコ
ールアミンとの反応によってそれぞれの化合物が得られ
る。
ば、 ・[化合物1]は、2−オキサゾリドンにモノエタノー
ルアミンを開環付加する方法、[化合物2]は、2−オ
キサゾリドンにモノプロパノールアミンを反応させる方
法、[化合物3]は、2−オキサゾリドンに2−ヒドロ
キシエチルエタノールアミンを反応させる方法、[化合
物4]は、2−オキサゾリドンジエタノールアミンを反
応させる方法等、2−オキサゾリドンに対応するアルコ
ールアミンとの反応によってそれぞれの化合物が得られ
る。
【0028】<一般式(2)に属する化合物>一般式
(2)に属する物質の具体例としては、 [化合物8] [化合物9] [化合物10]
(2)に属する物質の具体例としては、 [化合物8] [化合物9] [化合物10]
【0029】[化合物11] [化合物12] [化合物13]
【0030】[化合物14] [化合物15]
【0031】以上の様に、本発明においては、インクの
成分として常温で液体状態にある1分子中に水酸基とア
ミノ基を有する化合物と、一般式(1)或いは一般式
(2)で表わされる分子内に尿素結合を持った化合物類
とを少なくとも1種ずつを併用することによって、染料
溶解力、粘度の低下、保存安定性、pH安定性及び保湿
性(蒸発防止)等の諸特性が向上する。これらの中で、
こうした諸特性に加えて、純度の高い化合物合成の容易
さ及びコスト等の観点も含めて、常温で液体状態にある
1分子中に水酸基とアミノ基を有する化合物からは、ト
リエタノールアミン類が、一般式(1)或いは一般式
(2)で表わされる化合物からは、[化合物1]、[化
合物4]、[化合物8]、[化合物10]及び[化合物
15]等が特に好ましい。
成分として常温で液体状態にある1分子中に水酸基とア
ミノ基を有する化合物と、一般式(1)或いは一般式
(2)で表わされる分子内に尿素結合を持った化合物類
とを少なくとも1種ずつを併用することによって、染料
溶解力、粘度の低下、保存安定性、pH安定性及び保湿
性(蒸発防止)等の諸特性が向上する。これらの中で、
こうした諸特性に加えて、純度の高い化合物合成の容易
さ及びコスト等の観点も含めて、常温で液体状態にある
1分子中に水酸基とアミノ基を有する化合物からは、ト
リエタノールアミン類が、一般式(1)或いは一般式
(2)で表わされる化合物からは、[化合物1]、[化
合物4]、[化合物8]、[化合物10]及び[化合物
15]等が特に好ましい。
【0032】<染料>本発明に用いられる染料として
は、前記した大きく分けて3つの群のそれぞれに属する
インクジェット用の染料を用いることが出来る。それら
の例としては、従来から存在している染料のうちで難溶
解性或いは塩基性でのみ溶解することが出来る染料とし
て知られる、C.I.Direct Black 1
7、19、154、174等を挙げることが出来る。
は、前記した大きく分けて3つの群のそれぞれに属する
インクジェット用の染料を用いることが出来る。それら
の例としては、従来から存在している染料のうちで難溶
解性或いは塩基性でのみ溶解することが出来る染料とし
て知られる、C.I.Direct Black 1
7、19、154、174等を挙げることが出来る。
【0033】特許公報等に開示される新規染料として、
本発明のインクに用いる分子中に2個以上のカルボキシ
ル基を持った染料としては、EP0463737(A
2)号明細書(Hewlett Packard Co.,)、USP496
3189号明細書(HP)、EP046864(A1)
号明細書(Imperial Chemical Co.,)、EP04686
48(A1)号明細書(ICI)、EP0468649
(A1)号明細書(ICI)、USP5,053,49
5号明細書(ICI)、特開平5−106833号公報
(キヤノン)等に開示されているものが挙げられる。
本発明のインクに用いる分子中に2個以上のカルボキシ
ル基を持った染料としては、EP0463737(A
2)号明細書(Hewlett Packard Co.,)、USP496
3189号明細書(HP)、EP046864(A1)
号明細書(Imperial Chemical Co.,)、EP04686
48(A1)号明細書(ICI)、EP0468649
(A1)号明細書(ICI)、USP5,053,49
5号明細書(ICI)、特開平5−106833号公報
(キヤノン)等に開示されているものが挙げられる。
【0034】次に、第2群に属する染料としては、EP
0317859(B1)号明細書(BASF)、USP
4935059号明細書(BASF)、USP5091
005号明細書(HP)、USP5100470号明細
書(HP)、特開平2−41369号公報(ICI)、
特開昭56−76475号公報(IBM)、特開昭57
−63368号公報(IBM)、USP5017644
号明細書(Xerox)、USP5129948号明細
書(Xerox)、USP5017224号明細書(P
ilot)、USP5019164号明細書(Pilo
t)、特開平1−161074号公報(三菱化成)、特
開平1−197576号公報(三菱化成)、特開平1−
197579号公報(三菱化成)、特開平1−1975
78号公報(三菱化成)、特開平2−11671号公報
(三菱化成)、特開平3−167270号公報(三菱化
成)、特開平3−200882号公報(三菱化成)、特
開平4−120180号公報(三菱化成)、特開平5−
93143号公報(キヤノン)等に開示されているもの
が挙げられる。
0317859(B1)号明細書(BASF)、USP
4935059号明細書(BASF)、USP5091
005号明細書(HP)、USP5100470号明細
書(HP)、特開平2−41369号公報(ICI)、
特開昭56−76475号公報(IBM)、特開昭57
−63368号公報(IBM)、USP5017644
号明細書(Xerox)、USP5129948号明細
書(Xerox)、USP5017224号明細書(P
ilot)、USP5019164号明細書(Pilo
t)、特開平1−161074号公報(三菱化成)、特
開平1−197576号公報(三菱化成)、特開平1−
197579号公報(三菱化成)、特開平1−1975
78号公報(三菱化成)、特開平2−11671号公報
(三菱化成)、特開平3−167270号公報(三菱化
成)、特開平3−200882号公報(三菱化成)、特
開平4−120180号公報(三菱化成)、特開平5−
93143号公報(キヤノン)等に開示されているもの
が挙げられる。
【0035】第3群に属する染料としては、平6−12
8515号公報に開示される様な反応性染料、或いはジ
シクロルトリアジン、ビニルスルホン等の反応性原子団
を酸性染料に結合させた化合物にイミノ化合物を反応さ
せ、染料を多量体化しつつ疎水性原子団及び界面活性原
子団を結合して得られるもの等が挙げられる。
8515号公報に開示される様な反応性染料、或いはジ
シクロルトリアジン、ビニルスルホン等の反応性原子団
を酸性染料に結合させた化合物にイミノ化合物を反応さ
せ、染料を多量体化しつつ疎水性原子団及び界面活性原
子団を結合して得られるもの等が挙げられる。
【0036】<溶剤>本発明に用いられる溶剤としては
3群に分けることが出来る。 ・保湿性が高く、蒸発しにくく親水性に優れる第1群の
溶剤、 ・疎水性原子団を末端に有し、疎水性の表面への濡れ性
も良く、蒸発乾燥性もある第2群の溶剤、及び ・適度の濡れ性を有し低粘度の第3群の溶剤(一価アル
コール類)である。
3群に分けることが出来る。 ・保湿性が高く、蒸発しにくく親水性に優れる第1群の
溶剤、 ・疎水性原子団を末端に有し、疎水性の表面への濡れ性
も良く、蒸発乾燥性もある第2群の溶剤、及び ・適度の濡れ性を有し低粘度の第3群の溶剤(一価アル
コール類)である。
【0037】第1群に属する溶媒としては、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、トリプロピレングリコール、グリセリン、1,
2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリ
オール、1,2,5−ペンタントリオール、1,2−ブ
タンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタ
ンジオール、ジメチルスルホキシド、ダイアセトンアル
コール、グリセリンモノアリルエーテル、プロピレング
リコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル300、チオジグリコール、N−メチル−2−ピロリ
ドン、2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、1,3−
ジメチル−2−イミダゾリジノン、スルフォラン、トリ
メチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペン
チルグリコール、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレン
グリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコ
ールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノメ
チルエーテル、ジエチ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、トリ
エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレング
リコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコール
モノメチルエーテル、β−ジヒドロキシエチルウレア、
ウレア、アセトニルアセトン、ペンタエリスリトール、
1,4−シクロヘキサンジオール等である。
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、トリプロピレングリコール、グリセリン、1,
2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリ
オール、1,2,5−ペンタントリオール、1,2−ブ
タンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタ
ンジオール、ジメチルスルホキシド、ダイアセトンアル
コール、グリセリンモノアリルエーテル、プロピレング
リコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル300、チオジグリコール、N−メチル−2−ピロリ
ドン、2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、1,3−
ジメチル−2−イミダゾリジノン、スルフォラン、トリ
メチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペン
チルグリコール、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレン
グリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコ
ールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノメ
チルエーテル、ジエチ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、トリ
エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレング
リコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコール
モノメチルエーテル、β−ジヒドロキシエチルウレア、
ウレア、アセトニルアセトン、ペンタエリスリトール、
1,4−シクロヘキサンジオール等である。
【0038】第2群に属する溶媒としては、ヘキシレン
グリコール、エチレングリコールモノプロピルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレン
グリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコー
ルモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールジエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ト
リエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレ
ングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコー
ルジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチ
ルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテ
ル、プロピ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メチルエーテル、ジプロピレング
リコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコー
ルモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノ
メチルエーテル、グリセリンモノアセテート、グリセリ
ンジアセテート、グリセリントリアセテート、エチレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキ
シサノール、1,2−シクロヘキサンジオール、1−ブ
タノール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3
−ヘキセン−2,5−ジオール、2,3−ブタンジオー
ル、1,5−ペンタンジオール、2,4ペンタンジオー
ル、2,5−ヘキサンジオール等である。
グリコール、エチレングリコールモノプロピルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレン
グリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコー
ルモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールジエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ト
リエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレ
ングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコー
ルジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチ
ルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテ
ル、プロピ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メチルエーテル、ジプロピレング
リコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコー
ルモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノ
メチルエーテル、グリセリンモノアセテート、グリセリ
ンジアセテート、グリセリントリアセテート、エチレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキ
シサノール、1,2−シクロヘキサンジオール、1−ブ
タノール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3
−ヘキセン−2,5−ジオール、2,3−ブタンジオー
ル、1,5−ペンタンジオール、2,4ペンタンジオー
ル、2,5−ヘキサンジオール等である。
【0039】第3群に属する溶媒としては、エタノー
ル、n−プロパノール、2−プロパノール、1−メトキ
シ−2−プロパノール、フルフリルアルコール、テトラ
ヒドロフルフリルアルコール等である。これらの水溶性
溶媒の総量は、おおむねインク全体に対して5〜40重
量%である。
ル、n−プロパノール、2−プロパノール、1−メトキ
シ−2−プロパノール、フルフリルアルコール、テトラ
ヒドロフルフリルアルコール等である。これらの水溶性
溶媒の総量は、おおむねインク全体に対して5〜40重
量%である。
【0040】<その他の添加剤>本発明の水性インクに
は、pH調整剤、防腐剤、界面活性剤、キレート剤、場
合によっては水溶性高分子等も添加することが可能であ
る。
は、pH調整剤、防腐剤、界面活性剤、キレート剤、場
合によっては水溶性高分子等も添加することが可能であ
る。
【0041】<配合比率>以上の様な各種の原材料の配
合比率は、アニオン染料1〜10重量%、常温で液体状
態にある1分子中に水酸基とアミノ基を有する化合物
0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜7重量%、前
記一般式(1)或いは一般式(2)で表わされる尿素結
合を有する化合物1〜15重量%、好ましくは3〜10
重量%、水溶性溶剤5〜40重量%、好ましくは7〜2
5重量%である。ここで、常温で液体状態にある1分子
中に水酸基とアミノ基を有する化合物と、前記一般式
(1)或いは一般式(2)で表わされる尿素結合を有す
る化合物は、1:10〜6:4の比率であることが効果
的である。
合比率は、アニオン染料1〜10重量%、常温で液体状
態にある1分子中に水酸基とアミノ基を有する化合物
0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜7重量%、前
記一般式(1)或いは一般式(2)で表わされる尿素結
合を有する化合物1〜15重量%、好ましくは3〜10
重量%、水溶性溶剤5〜40重量%、好ましくは7〜2
5重量%である。ここで、常温で液体状態にある1分子
中に水酸基とアミノ基を有する化合物と、前記一般式
(1)或いは一般式(2)で表わされる尿素結合を有す
る化合物は、1:10〜6:4の比率であることが効果
的である。
【0042】<機能>ここで本発明の特徴をなす、常温
で液体状態にある1分子中に水酸基とアミノ基を有する
化合物と、前記一般式(1)或いは一般式(2)で表わ
される尿素結合を有する化合物の果たす機能について説
明する。常温で液体状態にある1分子中に水酸基とアミ
ノ基を有する化合物は、 1.塩基性の液体であり、アニオン染料をよく溶解し、
凝集物の生成が無い。 2.不揮発性の液体として、媒体の蒸発があってもイン
クの流動性を維持させる。 3.不揮発性の塩基なので、記録紙上で乾燥が進む際
に、染料の会合防止を通じてブロンズの発生を抑制す
る。 4.それ自体、水等の媒体材料の蒸発抑制作用を有す
る。 5.アンモニア等とは異なり、加水分解に対する安定性
がある。
で液体状態にある1分子中に水酸基とアミノ基を有する
化合物と、前記一般式(1)或いは一般式(2)で表わ
される尿素結合を有する化合物の果たす機能について説
明する。常温で液体状態にある1分子中に水酸基とアミ
ノ基を有する化合物は、 1.塩基性の液体であり、アニオン染料をよく溶解し、
凝集物の生成が無い。 2.不揮発性の液体として、媒体の蒸発があってもイン
クの流動性を維持させる。 3.不揮発性の塩基なので、記録紙上で乾燥が進む際
に、染料の会合防止を通じてブロンズの発生を抑制す
る。 4.それ自体、水等の媒体材料の蒸発抑制作用を有す
る。 5.アンモニア等とは異なり、加水分解に対する安定性
がある。
【0043】又、前記一般式(1)或いは一般式(2)
で表わされる尿素結合を有する化合物は、 1.固体の塩基であり、アニオン染料をよく溶解し、凝
集物の生成が無い。 2.強い水素結合性によって媒体の蒸発抑制作用を持
つ。 3.媒体の蒸発があったとき、染料との弱い凝集体を形
成し、染料だけの凝集体が生成するのを妨げ、インクに
よる回復/再溶解をさせ易くする。 4.尿素等とは異なり、加水分解に対する安定性があ
る。 以上の様に、それぞれに特徴を持つが、この2種の材料
が複合して用いられるとき、相乗的な作用によって優れ
た性質を現す。
で表わされる尿素結合を有する化合物は、 1.固体の塩基であり、アニオン染料をよく溶解し、凝
集物の生成が無い。 2.強い水素結合性によって媒体の蒸発抑制作用を持
つ。 3.媒体の蒸発があったとき、染料との弱い凝集体を形
成し、染料だけの凝集体が生成するのを妨げ、インクに
よる回復/再溶解をさせ易くする。 4.尿素等とは異なり、加水分解に対する安定性があ
る。 以上の様に、それぞれに特徴を持つが、この2種の材料
が複合して用いられるとき、相乗的な作用によって優れ
た性質を現す。
【0044】以上の様に本発明のインクは、インクジェ
ット記録で用いられる際に効果的である。インクジェッ
ト記録方法としては、インクに力学的エネルギーを作用
させ、液滴を吐出する記録方法、及びインクに熱エネル
ギーを加えてインクの発泡により液滴を吐出する記録方
法があり、それらの記録方法に本発明のインクは特に好
適である。インクジェット記録装置として、第一に熱エ
ネルギーを利用した装置の主要部であるヘッド構成例を
図1及び図2に示す。
ット記録で用いられる際に効果的である。インクジェッ
ト記録方法としては、インクに力学的エネルギーを作用
させ、液滴を吐出する記録方法、及びインクに熱エネル
ギーを加えてインクの発泡により液滴を吐出する記録方
法があり、それらの記録方法に本発明のインクは特に好
適である。インクジェット記録装置として、第一に熱エ
ネルギーを利用した装置の主要部であるヘッド構成例を
図1及び図2に示す。
【0045】図1は、インク流路に沿ったヘッド13の
断面図であり、図2は図1のA−B線での切断面図であ
る。ヘッド13はインクを通す流路(ノズル)14を有
するガラス、セラミック、シリコン又はプラスチック板
等と発熱素子基板15とを接着して得られる。発熱素子
基板15は酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン
等で形成される保護層16、アルミニウム、金、アルミ
ニウム−銅合金等で形成される電極17−1及び17−
2、HfB2、TaN、TaAl等の高融点材料から形
成される発熱抵抗体層18、熱酸化シリコン、酸化アル
ミニウム等で形成される蓄熱層19、シリコン、アルミ
ニウム、窒化アルミニウム等の放熱性の良い材料で形成
される基板20より成り立っている。
断面図であり、図2は図1のA−B線での切断面図であ
る。ヘッド13はインクを通す流路(ノズル)14を有
するガラス、セラミック、シリコン又はプラスチック板
等と発熱素子基板15とを接着して得られる。発熱素子
基板15は酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン
等で形成される保護層16、アルミニウム、金、アルミ
ニウム−銅合金等で形成される電極17−1及び17−
2、HfB2、TaN、TaAl等の高融点材料から形
成される発熱抵抗体層18、熱酸化シリコン、酸化アル
ミニウム等で形成される蓄熱層19、シリコン、アルミ
ニウム、窒化アルミニウム等の放熱性の良い材料で形成
される基板20より成り立っている。
【0046】上記ヘッドの電極17−1及び17−2に
パルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板15
のnで示される領域が急速に発熱し、この表面に接して
いるインクに気泡が発生し、その発生する圧力でメニス
カス23が突出し、インクがヘッドのノズル14を通し
て吐出し、吐出オリフィス22よりインク小滴24とな
り、被記録材25に向かって飛翔する。図3には図1に
示したヘッドを多数並べたマルチヘッドの外観図を示
す。このマルチヘッドはマルチノズル26を有するガラ
ス板27と、図1に説明したものと同じ様な発熱ヘッド
28を接着して作られている。
パルス状の電気信号が印加されると、発熱素子基板15
のnで示される領域が急速に発熱し、この表面に接して
いるインクに気泡が発生し、その発生する圧力でメニス
カス23が突出し、インクがヘッドのノズル14を通し
て吐出し、吐出オリフィス22よりインク小滴24とな
り、被記録材25に向かって飛翔する。図3には図1に
示したヘッドを多数並べたマルチヘッドの外観図を示
す。このマルチヘッドはマルチノズル26を有するガラ
ス板27と、図1に説明したものと同じ様な発熱ヘッド
28を接着して作られている。
【0047】図4に、このヘッドを組み込んだインクジ
ェット記録装置の一例を示す。図4において、61はワ
イピング部材としてのブレードであり、その一端はブレ
ード保持部材によって保持固定されており、カンチレバ
ーの形態をなす。ブレード61は、記録ヘッド65によ
る記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場
合、記録ヘッド65の移動経路中に突出した形態で保持
される。
ェット記録装置の一例を示す。図4において、61はワ
イピング部材としてのブレードであり、その一端はブレ
ード保持部材によって保持固定されており、カンチレバ
ーの形態をなす。ブレード61は、記録ヘッド65によ
る記録領域に隣接した位置に配置され、又、本例の場
合、記録ヘッド65の移動経路中に突出した形態で保持
される。
【0048】62は記録ヘッド65の吐出口面のキャッ
プであり、ブレード61に隣接するホームポジションに
配設され、記録ヘッド65の移動方向と垂直な方向に移
動してインク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構
成を備える。更に63はブレード61に隣接して設けら
れるインク吸収体であり、ブレード61と同様、記録ヘ
ッドの移動経路中に突出した形態で保持される。上記ブ
レード61、キャップ62、インク吸収体63によって
吐出回復部64が構成され、ブレード61及びインク吸
収体63によって吐出口面に水分、塵埃等の除去が行わ
れる。
プであり、ブレード61に隣接するホームポジションに
配設され、記録ヘッド65の移動方向と垂直な方向に移
動してインク吐出口面と当接し、キャッピングを行う構
成を備える。更に63はブレード61に隣接して設けら
れるインク吸収体であり、ブレード61と同様、記録ヘ
ッドの移動経路中に突出した形態で保持される。上記ブ
レード61、キャップ62、インク吸収体63によって
吐出回復部64が構成され、ブレード61及びインク吸
収体63によって吐出口面に水分、塵埃等の除去が行わ
れる。
【0049】65は、吐出エネルギー発生手段を有し、
吐出口を配した吐出口面に対向する被記録材にインクを
吐出して記録を行う記録ヘッド、66は記録ヘッド65
を搭載して記録ヘッド65の移動を行う為のキャリッジ
である。キャリッジ66はガイド軸67と摺動可能に係
合し、キャリッジ66の一部はモーター68によって駆
動されるベルト69と接続(不図示)している。これに
よりキャリッジ66はガイド軸67に沿った移動が可能
となり、記録ヘッド65による記録領域及びその隣接し
た領域の移動が可能となる。51は被記録材を挿入する
為の給紙部、52は不図示のモーターにより駆動される
紙送りローラーである。
吐出口を配した吐出口面に対向する被記録材にインクを
吐出して記録を行う記録ヘッド、66は記録ヘッド65
を搭載して記録ヘッド65の移動を行う為のキャリッジ
である。キャリッジ66はガイド軸67と摺動可能に係
合し、キャリッジ66の一部はモーター68によって駆
動されるベルト69と接続(不図示)している。これに
よりキャリッジ66はガイド軸67に沿った移動が可能
となり、記録ヘッド65による記録領域及びその隣接し
た領域の移動が可能となる。51は被記録材を挿入する
為の給紙部、52は不図示のモーターにより駆動される
紙送りローラーである。
【0050】これらの構成により記録ヘッドの吐出口面
と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行につ
れて排紙ローラー53を配した排紙部へ排紙される。以
上の構成において記録ヘッド65が記録終了してホーム
ポジションへ戻る際、ヘッド回復部64のキャップ62
は記録ヘッド65の移動経路から退避しているが、ブレ
ード61は移動経路中に突出している。その結果、記録
ヘッド65の吐出口がワイピングされる。尚、キャップ
62が記録ヘッド65の吐出面に当接してキャッピング
を行う場合、キャップ62は記録ヘッドの移動経路中に
突出する様に移動する。記録ヘッド65がホームポジシ
ョンから記録開始位置へ移動する場合、キャップ62及
びブレード61は上記したワイピングの時の位置と同一
の位置にある。この結果、この移動においても記録ヘッ
ド65の吐出口面はワイピングされる。
と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行につ
れて排紙ローラー53を配した排紙部へ排紙される。以
上の構成において記録ヘッド65が記録終了してホーム
ポジションへ戻る際、ヘッド回復部64のキャップ62
は記録ヘッド65の移動経路から退避しているが、ブレ
ード61は移動経路中に突出している。その結果、記録
ヘッド65の吐出口がワイピングされる。尚、キャップ
62が記録ヘッド65の吐出面に当接してキャッピング
を行う場合、キャップ62は記録ヘッドの移動経路中に
突出する様に移動する。記録ヘッド65がホームポジシ
ョンから記録開始位置へ移動する場合、キャップ62及
びブレード61は上記したワイピングの時の位置と同一
の位置にある。この結果、この移動においても記録ヘッ
ド65の吐出口面はワイピングされる。
【0051】上述の記録ヘッドのホームポジションへの
移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘ
ッドが記録の為に記録領域を移動する間に所定の間隔で
記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移
動に伴って上記ワイピングが行われる。図5は、記録ヘ
ッドにインク供給部材、例えば、チューブを介して供給
されるインクを収容したインクカートリッジの一例を示
す図である。ここで40は供給用インクを収納したイン
ク収容部、例えば、インク袋であり、その先端にはゴム
製の栓42が設けられている。この栓42に針(不図
示)を挿入することにより、インク袋40中のインクを
ヘッドに供給可能とする。44は廃インクを受容するイ
ンク吸収体である。インク収容部としてはインクとの接
液面がポリオレフィン、特にポリエチレンで形成されて
いるものが好ましい。
移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘ
ッドが記録の為に記録領域を移動する間に所定の間隔で
記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移
動に伴って上記ワイピングが行われる。図5は、記録ヘ
ッドにインク供給部材、例えば、チューブを介して供給
されるインクを収容したインクカートリッジの一例を示
す図である。ここで40は供給用インクを収納したイン
ク収容部、例えば、インク袋であり、その先端にはゴム
製の栓42が設けられている。この栓42に針(不図
示)を挿入することにより、インク袋40中のインクを
ヘッドに供給可能とする。44は廃インクを受容するイ
ンク吸収体である。インク収容部としてはインクとの接
液面がポリオレフィン、特にポリエチレンで形成されて
いるものが好ましい。
【0052】本発明で使用されるインクジェット記録装
置としては、上述の様にヘッドとインクカートリッジと
が別体となったものに限らず、図6に示す様なそれらが
一体になったものにも好適に用いられる。図6におい
て、70は記録ユニットであり、この中にはインクを収
容したインク収容部、例えば、インク吸収体が収納され
ており、かかるインク吸収体中のインクが複数オリフィ
スを有するヘッド部71からインク滴として吐出される
構成になっている。インク吸収体の材料としてはポリウ
レタンを用いることが本発明にとって好ましい。又、イ
ンク吸収体を用いず、インク収容部が内部にバネ等を仕
込んだインク袋である様な構造でもよい。72はカート
リッジ内部を大気に連通させる為の大気連通口である。
この記録ユニット70は図4に示す記録ヘッド65に代
えて用いられるものであって、キャリッジ66に対して
着脱自在になっている。
置としては、上述の様にヘッドとインクカートリッジと
が別体となったものに限らず、図6に示す様なそれらが
一体になったものにも好適に用いられる。図6におい
て、70は記録ユニットであり、この中にはインクを収
容したインク収容部、例えば、インク吸収体が収納され
ており、かかるインク吸収体中のインクが複数オリフィ
スを有するヘッド部71からインク滴として吐出される
構成になっている。インク吸収体の材料としてはポリウ
レタンを用いることが本発明にとって好ましい。又、イ
ンク吸収体を用いず、インク収容部が内部にバネ等を仕
込んだインク袋である様な構造でもよい。72はカート
リッジ内部を大気に連通させる為の大気連通口である。
この記録ユニット70は図4に示す記録ヘッド65に代
えて用いられるものであって、キャリッジ66に対して
着脱自在になっている。
【0053】次に、第二の力学的エネルギーを利用した
インクジェット記録装置の形態として、複数のノズルを
有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される
圧電材料と導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力
発生素子の周囲を満たすインクを備え、印加電圧により
圧力発生素子を変位させ、インクの小液滴をノズルから
吐出させるオンデマンドインクジェット記録ヘッドを挙
げることが出来る。その記録装置の主要部である記録ヘ
ッドの構成例を図7に示す。
インクジェット記録装置の形態として、複数のノズルを
有するノズル形成基板と、ノズルに対向して配置される
圧電材料と導電材料からなる圧力発生素子と、この圧力
発生素子の周囲を満たすインクを備え、印加電圧により
圧力発生素子を変位させ、インクの小液滴をノズルから
吐出させるオンデマンドインクジェット記録ヘッドを挙
げることが出来る。その記録装置の主要部である記録ヘ
ッドの構成例を図7に示す。
【0054】ヘッドは、インク室(不図示)に連通した
インク流路80と、所望の体積のインク滴を吐出する為
のオリフィスプレート81と、インクに直接圧力を作用
させる振動板82と、この振動板82に接合され、電気
信号により変位する圧電素子83と、オリフィスプレー
ト81、振動板82等を支持固定する為の基体84とか
ら構成されている。
インク流路80と、所望の体積のインク滴を吐出する為
のオリフィスプレート81と、インクに直接圧力を作用
させる振動板82と、この振動板82に接合され、電気
信号により変位する圧電素子83と、オリフィスプレー
ト81、振動板82等を支持固定する為の基体84とか
ら構成されている。
【0055】図7において、インク流路80は、感光性
樹脂等で形成され、オリフィスプレート81は、ステン
レス、ニッケル等の金属を電鋳やプレス加工による穴あ
け等により吐出口85が形成され、振動板82はステン
レス、ニッケル、チタン等の金属フィルム及び高弾性樹
脂フィルム等で形成され、圧電素子83は、チタン酸バ
リウム、PZT等の誘電体材料で形成される。
樹脂等で形成され、オリフィスプレート81は、ステン
レス、ニッケル等の金属を電鋳やプレス加工による穴あ
け等により吐出口85が形成され、振動板82はステン
レス、ニッケル、チタン等の金属フィルム及び高弾性樹
脂フィルム等で形成され、圧電素子83は、チタン酸バ
リウム、PZT等の誘電体材料で形成される。
【0056】以上の様な構成の記録ヘッドは、圧電素子
83にパルス状の電圧を与え、ひずみ応力を発生させ、
そのエネルギーが圧電素子83に接合された振動板を変
形させ、インク流路80内のインクを垂直に加圧しイン
ク滴(不図示)をオリフィスプレートの吐出口85より
吐出して記録を行う様に動作する。この様な記録ヘッド
は図4に示したものと同様な記録装置に組み込んで使用
される。記録装置の細部の動作は先述と同様に行うもの
で差しつかえない。
83にパルス状の電圧を与え、ひずみ応力を発生させ、
そのエネルギーが圧電素子83に接合された振動板を変
形させ、インク流路80内のインクを垂直に加圧しイン
ク滴(不図示)をオリフィスプレートの吐出口85より
吐出して記録を行う様に動作する。この様な記録ヘッド
は図4に示したものと同様な記録装置に組み込んで使用
される。記録装置の細部の動作は先述と同様に行うもの
で差しつかえない。
【0057】
【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。尚、処方の説明における「部」は重
量割合である。 <実施例1>以下の処方の本発明のインクを調製した。 ・下記構造の染料A(アンモニウム塩) 3.0部 ・グリセリン 7.0部 ・チオジグリコール 4.0部 ・イソプロピルアルコール 4.0部 ・水酸化ナトリウム 0.2部 ・エタノールアミン 3.0部 ・[化合物1]の物質 7.0部 ・水 71.8部 染料A
具体的に説明する。尚、処方の説明における「部」は重
量割合である。 <実施例1>以下の処方の本発明のインクを調製した。 ・下記構造の染料A(アンモニウム塩) 3.0部 ・グリセリン 7.0部 ・チオジグリコール 4.0部 ・イソプロピルアルコール 4.0部 ・水酸化ナトリウム 0.2部 ・エタノールアミン 3.0部 ・[化合物1]の物質 7.0部 ・水 71.8部 染料A
【0058】<実施例2>以下の処方の本発明のインク
を調製した。 ・下記構造の染料B(アンモニウム塩) 3.0部 ・グリセリン 7.0部 ・エチレングリコール 6.0部 ・エタノール 5.0部 ・ジエタノールアミン 5.0部 ・[化合物2]の物質 10.0部 ・水 64.0部 染料B
を調製した。 ・下記構造の染料B(アンモニウム塩) 3.0部 ・グリセリン 7.0部 ・エチレングリコール 6.0部 ・エタノール 5.0部 ・ジエタノールアミン 5.0部 ・[化合物2]の物質 10.0部 ・水 64.0部 染料B
【0059】<実施例3>以下の処方の本発明のインク
を調製した。 ・下記構造の染料C(アンモニウム塩) 2.0部 ・グリセリン 7.0部 ・チオジグリコール 4.0部 ・アセチレノールEH 1.0部 (川研ファインケミカル製、アセチレングリコールのエチレンオキシド付加物) ・トリエタノールアミン 5.0部 ・[化合物3]の物質 10.0部 ・水 71.0部 染料C
を調製した。 ・下記構造の染料C(アンモニウム塩) 2.0部 ・グリセリン 7.0部 ・チオジグリコール 4.0部 ・アセチレノールEH 1.0部 (川研ファインケミカル製、アセチレングリコールのエチレンオキシド付加物) ・トリエタノールアミン 5.0部 ・[化合物3]の物質 10.0部 ・水 71.0部 染料C
【0060】<実施例4>以下の処方の本発明のインク
を調製した。 ・下記構造の染料D(アンモニウム塩) 3.0部 ・グリセリン 5.0部 ・ジエチレングリコール 8.0部 ・ペポールA 1.5部 (東邦化学(株)製:エチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体) ・N−メチルエタノールアミン 5.0部 ・[化合物4]の物質 10.0部 ・水 67.5部 染料D
を調製した。 ・下記構造の染料D(アンモニウム塩) 3.0部 ・グリセリン 5.0部 ・ジエチレングリコール 8.0部 ・ペポールA 1.5部 (東邦化学(株)製:エチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体) ・N−メチルエタノールアミン 5.0部 ・[化合物4]の物質 10.0部 ・水 67.5部 染料D
【0061】<実施例5>以下の処方の本発明のインク
を調製した。 ・下記構造の染料E(アンモニウム塩) 3.0部 ・トリエチレングリコール 4.0部 ・チオジグリコール 7.0部 ・イソプロピルアルコール 4.0部 ・N−エチルジエタノールアミン 5.0部 ・[化合物5]の物質 10.0部 ・水 67.0部 染料E
を調製した。 ・下記構造の染料E(アンモニウム塩) 3.0部 ・トリエチレングリコール 4.0部 ・チオジグリコール 7.0部 ・イソプロピルアルコール 4.0部 ・N−エチルジエタノールアミン 5.0部 ・[化合物5]の物質 10.0部 ・水 67.0部 染料E
【0062】<実施例6>以下の処方の本発明のインク
を調製した。 ・下記構造の染料F(ナトリウム塩) 3.0部 ・グリセリン 7.0部 ・N−メチルピロリドン 4.0部 ・イソプロピルアルコール 4.0部 ・2−(2アミノエチル)エタノールアミン 5.0部 ・[化合物8]の物質 10.0部 ・水 67.0部 染料F
を調製した。 ・下記構造の染料F(ナトリウム塩) 3.0部 ・グリセリン 7.0部 ・N−メチルピロリドン 4.0部 ・イソプロピルアルコール 4.0部 ・2−(2アミノエチル)エタノールアミン 5.0部 ・[化合物8]の物質 10.0部 ・水 67.0部 染料F
【0063】<実施例7>以下の処方の本発明のインク
を調製した。 ・下記構造の染料G(ナトリウム塩) 3.0部 ・ジエチレングリコール 14.0部 ・イソプロピルアルコール 4.0部 ・2−アミノ−2−メチルプロパノール 5.0部 ・[化合物9]の物質 10.0部 ・水 65.0部 染料G
を調製した。 ・下記構造の染料G(ナトリウム塩) 3.0部 ・ジエチレングリコール 14.0部 ・イソプロピルアルコール 4.0部 ・2−アミノ−2−メチルプロパノール 5.0部 ・[化合物9]の物質 10.0部 ・水 65.0部 染料G
【0064】<実施例8>以下の処方の本発明のインク
を調製した。 ・下記構造の染料H(ナトリウム塩) 3.0部 ・グリセリン 7.0部 ・1,2,6−ヘキサントリオール 4.0部 ・n−プロピルアルコール 3.0部 ・2−エチル−2−アミノ−1,3−プロパンジオール 5.0部 ・[化合物10]の物質 10.0部 ・水 68.0部 染料H
を調製した。 ・下記構造の染料H(ナトリウム塩) 3.0部 ・グリセリン 7.0部 ・1,2,6−ヘキサントリオール 4.0部 ・n−プロピルアルコール 3.0部 ・2−エチル−2−アミノ−1,3−プロパンジオール 5.0部 ・[化合物10]の物質 10.0部 ・水 68.0部 染料H
【0065】<実施例9>以下の処方の本発明のインク
を調製した。 ・下記構造の染料I 3.0部 ・グリセリン 7.0部 ・チオジグリコール 8.0部 ・イソプロピルアルコール 2.5部 ・ジエタノールアミン 5.0部 ・[化合物12]の物質 10.0部 ・水 64.5部 染料I
を調製した。 ・下記構造の染料I 3.0部 ・グリセリン 7.0部 ・チオジグリコール 8.0部 ・イソプロピルアルコール 2.5部 ・ジエタノールアミン 5.0部 ・[化合物12]の物質 10.0部 ・水 64.5部 染料I
【0066】<実施例10>以下の処方の本発明のイン
クを調製した。 ・下記構造の染料G(ナトリウム塩) 3.0部 ・チオジグリコール 7.0部 ・イソプロピルアルコール 4.0部 ・アミノ酸型両性界面活性剤(下記化合物) 5.0部 ・トリエタノールアミン 5.0部 ・[化合物15]の物質 10.0部 ・水 66.0部 染料G アミノ酸型両性界面活性剤
クを調製した。 ・下記構造の染料G(ナトリウム塩) 3.0部 ・チオジグリコール 7.0部 ・イソプロピルアルコール 4.0部 ・アミノ酸型両性界面活性剤(下記化合物) 5.0部 ・トリエタノールアミン 5.0部 ・[化合物15]の物質 10.0部 ・水 66.0部 染料G アミノ酸型両性界面活性剤
【0067】<比較例1>実施例1との対比として、ジ
エタノールアミンの代わりにN−メチルピロリドン、そ
して[化合物1]の代わりに尿素を用いた下記処方のイ
ンクを作製し、比較例1のインクとした。 ・実施例1の染料(染料A) 3.0部 ・グリセリン 7.0部 ・チオジグリコール 4.0部 ・イソプロピルアルコール 4.0部 ・水酸化ナトリウム 0.2部 ・N−メチルピロリドン 3.0部 ・尿素 7.0部 ・水 71.8部
エタノールアミンの代わりにN−メチルピロリドン、そ
して[化合物1]の代わりに尿素を用いた下記処方のイ
ンクを作製し、比較例1のインクとした。 ・実施例1の染料(染料A) 3.0部 ・グリセリン 7.0部 ・チオジグリコール 4.0部 ・イソプロピルアルコール 4.0部 ・水酸化ナトリウム 0.2部 ・N−メチルピロリドン 3.0部 ・尿素 7.0部 ・水 71.8部
【0068】<比較例2>実施例2との対比として、
[化合物2]を用いない下記処方のインクを作製し、比
較例2のインクとした。 ・実施例2の染料(染料B) 3.0部 ・グリセリン 13.0部 ・エチレングリコール 9.0部 ・エタノール 5.0部 ・トリエタノールアミン 5.0部 ・水 65.0部
[化合物2]を用いない下記処方のインクを作製し、比
較例2のインクとした。 ・実施例2の染料(染料B) 3.0部 ・グリセリン 13.0部 ・エチレングリコール 9.0部 ・エタノール 5.0部 ・トリエタノールアミン 5.0部 ・水 65.0部
【0069】<比較例3>実施例3において、[化合物
3]の代わりに尿素を用いる以外は、同様の処方でイン
クを作製し、比較例3のインクとした。 ・実施例3の染料(染料C) 3.0部 ・グリセリン 10.0部 ・チオジグリコール 4.0部 ・アセチノールEH 1.0部 (川研ファインケミカル製、アセチレングリコールのエチレンオキシド付加物) ・トリエタノールアミン 1.0部 ・尿素 7.0部 ・水 75.0部
3]の代わりに尿素を用いる以外は、同様の処方でイン
クを作製し、比較例3のインクとした。 ・実施例3の染料(染料C) 3.0部 ・グリセリン 10.0部 ・チオジグリコール 4.0部 ・アセチノールEH 1.0部 (川研ファインケミカル製、アセチレングリコールのエチレンオキシド付加物) ・トリエタノールアミン 1.0部 ・尿素 7.0部 ・水 75.0部
【0070】<試験及び評価> 1.保存安定性試験 実施例及び比較例の各インク100mlを内容量200
mlのショット耐熱瓶に詰めて密栓し、60℃で3ケ月
間の促進保存試験を行った。判定は保存前後の吸光度、
pH及び凝集物の生成の有無の観察を行い良否を判定し
た。尚、吸光度の測定(測定値はλmaxにおける値)
は、保存インクを5000倍に希釈した溶液を用いて行
った。又、凝集物生成の有無の観察は、インクボトルを
傾け、容器内壁に凝集物の付着がないかどうかを目視に
て判定した。
mlのショット耐熱瓶に詰めて密栓し、60℃で3ケ月
間の促進保存試験を行った。判定は保存前後の吸光度、
pH及び凝集物の生成の有無の観察を行い良否を判定し
た。尚、吸光度の測定(測定値はλmaxにおける値)
は、保存インクを5000倍に希釈した溶液を用いて行
った。又、凝集物生成の有無の観察は、インクボトルを
傾け、容器内壁に凝集物の付着がないかどうかを目視に
て判定した。
【0071】2.強制乾燥試験 実施例及び比較例の各インク15mlを100mlのビ
ーカー内に入れ、熱風乾燥機中に直接風が当たらない様
にした状態に置いて、60℃にて4時間放置した。放置
後のインクの状態を観察した。評価項目は以下の4つで
ある。 (1)流動性 ビーカー内のインクが流動性を維持しているかどうかを
目視判定。評価基準は以下の通りである。 ○:ビーカーを45°に傾けたとき、速やかに流れる。 ×:ビーカーを45°に傾けて、30秒経過しても水平
な液面にならない。
ーカー内に入れ、熱風乾燥機中に直接風が当たらない様
にした状態に置いて、60℃にて4時間放置した。放置
後のインクの状態を観察した。評価項目は以下の4つで
ある。 (1)流動性 ビーカー内のインクが流動性を維持しているかどうかを
目視判定。評価基準は以下の通りである。 ○:ビーカーを45°に傾けたとき、速やかに流れる。 ×:ビーカーを45°に傾けて、30秒経過しても水平
な液面にならない。
【0072】(2)ブロンズ ビーカー内のインクの表面の乾き、染料の溶解色ではな
く、ブロンズ色を呈しているかどうかの目視判定。 (3)凝集物の生成 ビーカーの中が均一でなく、凝集物が混じっている様な
状態になるかどうかの目視判定。
く、ブロンズ色を呈しているかどうかの目視判定。 (3)凝集物の生成 ビーカーの中が均一でなく、凝集物が混じっている様な
状態になるかどうかの目視判定。
【0073】(4)再溶解性 それぞれの新インクを5ml添加し、速やかに全て再溶
解するかどうかの目視判定。評価基準は以下の通りであ
る。 ○:数秒以内で全体が均一な溶液になる。 ×:新インクが表面にあり、ビーカーを振っても不均一
な状態にある。
解するかどうかの目視判定。評価基準は以下の通りであ
る。 ○:数秒以内で全体が均一な溶液になる。 ×:新インクが表面にあり、ビーカーを振っても不均一
な状態にある。
【0074】3.固着回復性試験 「1.保存安定性試験」に用いた各インクをバブルジェ
ットプリンタに装填し、文書を5枚印刷した後、常温で
96時間放置した。96時間経過後の印字再開状態、及
び印字耐久性を調べた。 (1)印字再開性 ◎:回復操作なしで完全な印字再開。 ○:回復操作1回で印字再開。 △:回復操作で印字開始するが、ドットが小さいか、ヨ
レがある。 ×:回復操作で全ビットの吐出が出来ない。
ットプリンタに装填し、文書を5枚印刷した後、常温で
96時間放置した。96時間経過後の印字再開状態、及
び印字耐久性を調べた。 (1)印字再開性 ◎:回復操作なしで完全な印字再開。 ○:回復操作1回で印字再開。 △:回復操作で印字開始するが、ドットが小さいか、ヨ
レがある。 ×:回復操作で全ビットの吐出が出来ない。
【0075】(2)印字耐久性 ◎:不吐出、ヨレ等が無く、全量のインクが正常な印字
濃度で吐出が終了出来る。 ○:軽度のよれが生ずるが、その他の問題はなし。 △:回復操作の必要な不吐出がしばしば発生し、印字濃
度も薄くなって行く ×:途中から印字濃度が低下し、不吐出、よれがひど
く、印字濃度の低下が激しい。 尚、回復操作とは、内臓の吸引ポンプでインクを一定量
吸引すること、及びノズル表面を拭き取る操作を指す。
以上の試験1〜3の評価結果を表1〜3に纏めて示し
た。
濃度で吐出が終了出来る。 ○:軽度のよれが生ずるが、その他の問題はなし。 △:回復操作の必要な不吐出がしばしば発生し、印字濃
度も薄くなって行く ×:途中から印字濃度が低下し、不吐出、よれがひど
く、印字濃度の低下が激しい。 尚、回復操作とは、内臓の吸引ポンプでインクを一定量
吸引すること、及びノズル表面を拭き取る操作を指す。
以上の試験1〜3の評価結果を表1〜3に纏めて示し
た。
【0076】表1 保存安定性試験結果
【0077】表2 強制乾燥試験結果
【0078】表3 固着回復性試験結果
【0079】
【発明の効果】以上説明した様に本発明のインクによれ
ば、プリンタ装置上の信頼性に優れ、印字品位が良く、
耐水性に優れた印刷が可能になる。又、本発明のインク
によれば、難水溶性化合物を用いても、印字品位の信頼
性、固着回復性、保存安定性に優れた水性インクを提供
することが可能となる。
ば、プリンタ装置上の信頼性に優れ、印字品位が良く、
耐水性に優れた印刷が可能になる。又、本発明のインク
によれば、難水溶性化合物を用いても、印字品位の信頼
性、固着回復性、保存安定性に優れた水性インクを提供
することが可能となる。
【0080】
【図1】本発明の一実施例のインクジェット記録装置の
ヘッド部の横断面図である。
ヘッド部の横断面図である。
【図2】本発明の一実施例のインクジェット記録装置の
ヘッド部の縦断面図である。
ヘッド部の縦断面図である。
【図3】図1及び図2に示したヘッドをマルチ化したヘ
ッドの外観斜視図である。
ッドの外観斜視図である。
【図4】本発明の一実施例のインクジェット記録装置の
1例を示す斜視図である。
1例を示す斜視図である。
【図5】本発明の一実施例のインクカートリッジの縦断
面図である。
面図である。
【図6】本発明の一実施例のインクカートリッジ(記録
ユニットに同じ)の斜視図である。
ユニットに同じ)の斜視図である。
【図7】本発明の他の実施例の圧電素子を用いたインク
ジェット記録ヘッドの縦断面図である。
ジェット記録ヘッドの縦断面図である。
13:ヘッド 14:ノズル 15:発熱素子基板 16:保護層 17−1、17−2:電極 18:発熱抵抗体層 19:蓄熱層 20:基板 21:インク 22:吐出オリフィス 23:メニスカス 24:記録小液滴 25:被記録材 26:マルチノズル 27:ガラス板 28:発熱ヘッド 40:インク収容部(インク袋) 42:栓 44:インク吸収体 45:インクカートリッジ 51:給紙部 52:紙送りローラー 53:排紙ローラー 61:ブレード 62:キャップ 63:インク吸収体 64:吐出回復部 65:記録ヘッド 66:キャリッジ 67:ガイド軸 68:モーター 69:駆動用ベルト部 70:記録ユニット 71:ヘッド部 72:大気連通口 80:インク流路 81:オリフィスプレート 82:振動板 83:圧電素子 84:基体 85:吐出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下村 まさ子 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 野口 弘道 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内
Claims (15)
- 【請求項1】 必須成分として、常温で液体状態にある
1分子中に水酸基とアミノ基を有する化合物、下記一般
式(1)或いは一般式(2)で表わされる尿素結合を有
する化合物、アニオン染料及び水を含有してなることを
特徴とする水性インク組成物。 一般式(1) 一般式(2) 但し、Rは[CH2]6或いはイソフォロン(下記)のい
ずれかを表すものとする。 ここでR1〜R6は、水素原子、CH2CH2OH、CH2CH2OCH2C
H2OH又はCH2CH2CH2OHのいずれかの原子団を表すものと
するが、但しR1とR2、R3とR4、R5とR6は、同時に
水素原子ではない。 - 【請求項2】 0.5〜5重量%の範囲で常温で液体状
態にある1分子中に水酸基とアミノ基を有する化合物を
含有し、且つ1.0〜10重量%の範囲で一般式(1)
或いは一般式(2)で表わされる尿素結合を有する化合
物を含有する請求項1に記載の水性インク組成物。 - 【請求項3】 1分子中に水酸基とアミノ基を有する化
合物が、N−アルカノールアミン類である請求項1に記
載の水性インク組成物。 - 【請求項4】 N−アルカノールアミン類が、トリエタ
ノールアミンである請求項1に記載の水性インク組成
物。 - 【請求項5】 一般式(1)の化合物が、ビス−β−ヒ
ドロキシエチル尿素或いはビス−γ−ヒドロキシプロピ
ル尿素である請求項1〜3に記載の水性インク組成物。 - 【請求項6】 一般式(2)の化合物が、ヘキサメチレ
ンジイソシアナートとジエタノールアミンとの反応物で
ある請求項1〜3に記載の水性インク組成物。 - 【請求項7】 アニオン染料が、2以上のカルボキシル
基を含有する水溶性染料である請求項1〜5に記載の水
性インク組成物。 - 【請求項8】 インクにエネルギーを与えて、インクを
インク滴として飛翔させて記録を行うインクジェット記
録方法において、上記インクが請求項1〜7のいずれか
1項に記載のインク組成物であることを特徴とするイン
クジェット記録方法。 - 【請求項9】 エネルギーが、熱エネルギーである請求
項8に記載のインクジェット記録方法。 - 【請求項10】 エネルギーが、力学的エネルギーであ
る請求項8に記載のインクジェット記録方法。 - 【請求項11】 インクを収容したインク収容部、該イ
ンクをインク滴として吐出させる為のヘッド部を備えた
記録ユニットにおいて、上記インクが請求項1〜6のい
ずれか1項に記載のインク組成物であることを特徴とす
る記録ユニット。 - 【請求項12】 インクを収容したタンク収容部を備え
たインクカートリッジにおいて、上記インクが請求項1
〜7のいずれか1項に記載のインク組成物であることを
特徴とするインクカートリッジ。 - 【請求項13】 インクを収容したインク収容部と、該
インクを熱エネルギーの作用によりインク滴として吐出
させる為のヘッド部を有する記録ユニットを備えたイン
クジェット記録装置において、上記インクが請求項1〜
7のいずれか1項に記載のインク組成物であることを特
徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項14】 インクを収容したインク収容部を備え
たインクカートリッジと、インクを熱エネルギーの作用
によりインク滴として吐出させる為の記録ヘッドを備え
たインクジェット記録装置において、上記インクが請求
項1〜7のいずれか1項に記載のインク組成物であるこ
とを特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項15】 インクカートリッジに収容したインク
を、前記記録ヘッドに対して供給するインク供給部を有
する請求項14に記載のインクジェット記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7186662A JPH0912949A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 水性インク組成物、これを用いたインクジェット記録方法及びこれを用いたインクジェット記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7186662A JPH0912949A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 水性インク組成物、これを用いたインクジェット記録方法及びこれを用いたインクジェット記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0912949A true JPH0912949A (ja) | 1997-01-14 |
Family
ID=16192486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7186662A Pending JPH0912949A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 水性インク組成物、これを用いたインクジェット記録方法及びこれを用いたインクジェット記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0912949A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7279033B2 (en) | 2003-09-09 | 2007-10-09 | Fujifilm Corporation | Ink jet and ink jet recording method |
US7507282B2 (en) | 2004-07-20 | 2009-03-24 | Fujifilm Corporation | Ink composition and inkjet recording method |
US7704575B2 (en) | 2003-07-28 | 2010-04-27 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Additives to eliminate bronzing of ink-jet inks |
US8038781B2 (en) | 2006-10-04 | 2011-10-18 | Fujifilm Corporation | Ink composition, inkjet recording ink and inkjet recording method |
US8038782B2 (en) | 2006-10-04 | 2011-10-18 | Fujifilm Corporation | Ink composition, inkjet recording ink and inkjet recording method |
US8038780B2 (en) | 2006-10-04 | 2011-10-18 | Fujifilm Corporation | Ink composition, inkjet recording ink and inkjet recording method |
US8101011B2 (en) | 2005-02-07 | 2012-01-24 | Fujifilm Corporation | Coloring matter, ink, ink for ink jet, ink jet recording method, color toner, and color filter |
JP2012149216A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-08-09 | Fujifilm Corp | インク組成物、インクジェット記録用インク及びインクジェット記録方法 |
JP2012177078A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-09-13 | Fujifilm Corp | インクジェット記録用インク及びインクジェット記録方法 |
JP2013199053A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Brother Industries Ltd | 液体噴射装置 |
JP2018203995A (ja) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | キヤノン株式会社 | 水性インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 |
-
1995
- 1995-06-30 JP JP7186662A patent/JPH0912949A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US8038781B2 (en) | 2006-10-04 | 2011-10-18 | Fujifilm Corporation | Ink composition, inkjet recording ink and inkjet recording method |
US8038780B2 (en) | 2006-10-04 | 2011-10-18 | Fujifilm Corporation | Ink composition, inkjet recording ink and inkjet recording method |
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JP2018203995A (ja) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | キヤノン株式会社 | 水性インク、インクカートリッジ、及びインクジェット記録方法 |
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