JPS58174464A

JPS58174464A - 記録液

Info

Publication number: JPS58174464A
Application number: JP57057397A
Authority: JP
Inventors: Shoji Koike; 祥司小池; Kazue Arai; 荒井　一栄; Tomoko Sato; 知子佐藤; Yasumasa Yokoyama; 横山　靖正; Masatsune Kobayashi; 小林　正恒; Takeshi Sakaeda; 栄田　毅
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-04-08
Filing date: 1982-04-08
Publication date: 1983-10-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、筆記用具あるいは記録ヘラｒのオリフィスか
ら液滴な飛翔させて記録を行うインクジェット方式、特
に熱エネルギーを利用するインクジェット方式に使用す
るのに好適な記録液に関する。

従来から紙などの記録部材に記録を行う筆記用具（万年
筆・フェルトペン等）には、インクとして各種の染料を
水またはその他の有機溶剤に溶解させたものが使°用さ
れ【いる。

また、ピエゾ振動子による振動あるいは高電圧印加によ
る静電引力などにより、記録ヘッド内の液体を吐出させ
て記録を行な５所關インクジエツト方弐に於いても、各
種染料を水または有機溶剤などに溶解させたインクを使
用することが知られている。しかし、一般の文＾用のイ
ンクに比べるとインクジェット用のインクには、多くの
特性で一層厳格な条件が要求される。

インクジェット記録法は、騒音の発生が少なく、普通紙
に対して特別の定着処理を要することなく、高速記録あ
るいはカラー記録が行なえるものであり、種々のタイプ
のものが活発に研究されている。

この種の記録方式では、いずれにおいても使用されるイ
ンクの特性として、粘度、表面張力等の物性値が適正な
範囲にあること、溶解物の溶解安定性が高く微細なオリ
フィスを目詰りさせないこと、充分に高い鰻度の記録閣
僚を与えること、保存中に物性値の変化あるいは固形分
の析出が生じないことなどが要求される。更に上記の特
性に加え、記録部材の種類に制限されずに記録が行なえ
ること、定着速度が大きいこと、耐水性、耐溶剤性（４
１に耐アルコール性）、耐摩耗性に優れていること、解
像度に優れた画像を与えることなどの性質も要求されて
いる。

インクジェット記ｌｌＩ法の中でも、例えば特開昭５４
−５１８３７号に開示された方法は、熱−ネルギーを作
用させて一滴吐出の原動力を得るという点に於いて他の
方法とは大きく異なつ（１１１１′ ている。すなわち、この□方ｍＫ於い【は、供給記録信
号に応じて記録ヘッド部に熱エネルギーを発生させ、該
熱エネルギーの作用を受けた記録液に気泡の発生、生長
、消滅が瞬時に生じ、それに伴５配鎌液の圧力エネルギ
ーの変化によって記録ヘッド部先端のオリフィスから液
滴を飛翔させて記録を行う。この記録方法は所謂オンデ
マンド方式の記録に対して極めて有効である仁とに加え
、記録ヘッド部を高密度マルチオリフィス化して、フル
ラインタイプの記録操作が容易に実現できるため、高鱗
像度の画像を高速で得られるという利点を有している。

しかしながら、この記録方法に於いては熱エネルギーが
記録液に対して直接加えられ、特に気泡発生部に於いて
は瞬時的には２５０℃を越える温度に達する。したがっ
て、長時間に亘る連続記録性あるいは長期間の記録休止
後の吐出安定性を満足させるための記録液特性としては
、前記一般的なインクジェット用インク特性に加え、％
に熱的−１，溶解安定性が高くオリフィスの目詰りを生
じ４″□”いとと、熱的にインクの色調に変化が生じな
いことなどの他の特性が加重して要求される。しかし、
これら全ての特性を満たす記録液は従来知られていなか
った。

本発明の目的は、フェルトペンなどの篭記用具用および
インクジェット記録用の記録液を提供することＫある。

本発明の他の目的は、特に熱エネルギーを利用するイン
クジェット記録用の記録液で、記録ヘラＰの寿゛命を延
ばしかつ長時間に亘る記録安定性の高い記録液を提供す
ることにある。

上記および他の目的は以下の本発明によって達成される
。

すなわち本発明は、下記一般式で表わされる化合物を含有することを特徴とする記録液
である。

但し、式中、Ｑ、およびＱ２はそれぞれ任意の置換基で
置換され若しくは置換されないフェニルまたはナフチル
基を表わし、ナフタレン環ＡはＯＨ基および８０３Ｍ基
の少なくとも一つの置換基で置換されたナフタレン環を
表わし、ここでＭはアルカリ金属、アンモニウムおよび
アミン類−から選ばれる塩基を示す。

上記一般式で表わされる化合物をより詳細に説明すれば
、ＱｌおよびＱ２としては、ハロゲン原子、ＯＨ基、Ｓ
Ｏ３Ｍ基、Ｃ００Ｍ基、ＮＨ２基、Ｎ）ＩＣＯ（アルキ
ル）基、ＮＯ□基、炭素原子数が１〜４のアルキル基、
若しくは炭素原子数が１〜４のアルコキシ基で置換され
または置換されないフェニルまたはナフチル基が好まし
い。ナフタレン環ＡはＯＨ基および８０３Ｍ基を双方有
することが好ましく、またナフタレン環Ａが有してもよ
い他の置換基としては、ハロゲン原子、Ｃ００Ｍ基、Ｎ
ＲＲ’基、ＮＯ２基、炭素原子数が１〜４のアルキル基
および炭素原子数が１〜４のアルコキシ基があげられる
。但し、ＲおよびＲ′はそれぞれ独立して水素または置
換基を有してもよいアルキル若しくはフェニル基を表わ
す。

より好ましい化合物は、ナフタレン環Ａが１位にＯＨ基
、３位に５０３Ｍ基および６若しくは７位に尿素結合を
介してＱ２基を有するもので、かつＱ、およびＱ２がナ
フチル基の場合には該すフチル基がＯＨ基および５０３
Ｍ基の少なくとも一方、特に双方を置換基として有する
ものである。

本発明の記録液に含有される前記一般式の化合物（染料
）は、記録液液媒に対して一般に１０重量％以上の溶解
性を有し、また低温（−ｓｏ℃程度）での溶解安定性も
高い。さらに該化合物は分子内にアゾ結合（−Ｎ＝Ｎ−
）を有するため、記録液が記録ヘッド内の熱作用部にお
いて瞬時的に２５０℃を越える高温に曝され該化合物が
分解したとしても、主にアゾ結合部分で切断が生ずるも
のと推定される。そして、たとえ分解が生じたとしても
、該化合物からの分解生成物自体が比較的安定であり、
かつその多くが５０３Ｍ基あるいはＯＨ基などの親水性
の大きい基を有しているため、依然として記録・・液に
対して大きな溶解性を有している。このため長期に亘る
連続記録においても記録ヘッド部内に沈積物を生ずるこ
となく安定した記録が可能になる。もちろん、耐候性、
耐オゾン性、印字物の耐水性、耐アルコール性、さらに
は毒性等の筆記用具あるいはインクジェットインク用の
染料に要求される他の性能についても十分なものである
。

本発明の記録液に含有される前記一般式の化合物として
は、具体的には以下のような化学構造の染料があげられ
る。

Ｏ３Ｎａこれら化合物のスルホン酸基を結合してスルホン酸塩を
形成する塩基としては、より具体的にはＮａ＋、Ｋ”、
Ｌｉ”、Ｃｓ＋などのアルカリ金属カチオン、ＮＨ４÷
、　ＮＨ（Ｃ２Ｈ４０Ｈ）３＋などの第四級アンモニウ
ムカチオンおよびＮ（Ｃ，Ｈ，）、などのアミン類があ
げられる。

本発明の記録液においては、これら染料が、記録液に対
して通常０．５〜２０重量％、好ましくは０．５〜１５
重量％、より好ましくは１〜１゜重量％の濃度で用いら
れる。該染料はもちろん単独で若しくは２株以上を組合
わせて、あるいは該染料を必須成分として他に他の直接
染料、酸性染料などの各糧染料を併用し【使用すること
ができる。

本発明の記録液を組成するための液媒体成分としては、
水あるいは水と水溶性の各種有機溶□ 剤との混合物が使用される：′、、、水溶性の有機溶剤
としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、ｎ−１０ビルアルコール、イノプロピルアルコール
、ｎ−７’チルアルコール、露−ブチルアルコール、ｔ
ｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等の
炭素数１〜４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ンアルコ
ール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のニーチル
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の含窒素複素環式ケトン類；ポ
リエチレングリコール、ポリプロビレ／グリコール勢の
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−ヘキサンドリオール、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２〜６備の炭素原子を含むア
ルキレングリコ−〃類；グ□す□セリン；エチレングリ
フールト：１：メチルエーテル、゛ジエチレングリコールメチル（又ハ
エチル）エーテル、トリエチレンクリコールモノメチル
（又はエチ／Ｉ／）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等があげられる。

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

記録液中の上記水溶性有機溶剤の含有量は、一般には記
録液全重量に対して重量パーセントで５〜９５％、好ま
しくは１０〜８０％、より好ましくは２０〜５０％の範
囲内とされる。

この様な成分から調合される本発明の記録液は、線起用
具の記録液あるいは所剛インクジェット記録用り記録液
としてそれ自体で記録特性（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、長期間の記録
休止後の吐出安定性）保存安定性、記録剤の溶解安定性
、記録部材への定着性、あるいは記録画像の耐光性、耐
候性、耐水性、耐アルコール性等のいずれもバランスの
とれた優れたものである。そしてこの様な特性を更に改
良するために、従来から知られている各種添加剤を更に
添加含有させても良い。

とのよ５な添加剤としては、例えば、ポリビニＡ／フル
コール、セルロース類、水Ｓ性樹ａ等の粘度調整剤；カ
チオン、アニオン或いはノニオン系の各種界面活性剤；
ジェタノールアミン、トリエタノールアミン等の表面張
力調整剤；緩衡剤によるｐＨ調整剤等をあげることがで
きる。

記録液を帯電するタイプの記録方法に使用される記録液
を調整するためには、塩化リチウム、塩化アンモニウム
、塩化ナトリウム等の無機塩類等の比抵抗調整剤が使用
される。また吐出オリフィス先端での保水性向上剤とし
て尿素、チオ尿素が好適に使用される。尚、熱エネルギ
ーの作用によって記録液を吐出させるタイプの場合には
、熱的な物性値（例えば、比熱、熱ｊｌ＠係数、熱伝導
率等）が調整されることもある。

本発明の記録液を所ｉｌＩ籠記用具の記録液として利用
する際には、粘度、種々の材質の記録部材との親和性等
を考慮して物性貞を調整する必要がある。

本発明を以下の実施例で更に詳細に説明する。

実施例　１熱エネルギーの作用によりインクを飛翔させるインクジ
ェット記録用の記録ヘッドを以下のようにして作成した
。まずアルミナ基板′Ｊ：、にＢｉｂ２層（下部層）を
スパッタリングにより５μ票厚に形成し、続いて発熱抵
抗層としてＨｆＢ、を１ｏｏｏＸ厚に、さらにアルミニ
ウムを電極として３０００Ａ厚に積層した後、選択エツ
チングによって５０μｗＸ２００μ電の発熱抵抗体パタ
ーンを形成した。次に８ｉ０２層をスパッタリングによ
′Ｊ９３５００Ａ厚に保護層（上部層）として積層して基板
上に電気・熱変換体を形成した後、幅５０μ寓×深さ５
０μ重の溝を刻んだガラス板を清う、□。７、□−ｊ−
うよ、７・・１１−−え。、１゜いて発熱抵抗体の先端
とオリフィスの距離が２５０μ翼になるようオリフィス
端面を研磨して記録ヘッドを作成した。

一方、記録液は、前出の／１６１の化学構造式を有する
染料を用いて、下記の配合にしたがって作成した。

構造式／１６１の染料　　　　　　３重量部ジエチレン
グリコール　　　２５　＃凡−メチルー２−ピロリドン　　　　　２０　　〃水　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　５２　　＃上記
の配合各成分は、容器の中で充分混合溶解し、孔径１μ
のテフロンフィルターで加圧ろ過した後、真空ポンプを
用いて脱気処理して記録液とした。

この記録液を前記の記録ヘッドに供給し、連続印字試験
を実施した。記録ヘッドへは１０μ式４０Ｖの矩形電圧
パルス印字信号を５００μ式の周期で連続的に加えた。

この結果、該記録液は１５０時間の連続記録に十分耐え
得るものであった。　　　　　　　１１：実施例　２〜／／１染料の種類および染料の配合量を代えたことを除き実施
例１と同様にして記録液を作成した。

これら記録液を用いて実施例１と同様な１５０時間の連
続印字試験を実施した。但し、印字信号は３５０μｓｅ
ｃの周期で加えた。これら試験における耐久時間を表１
に示す。なお、耐久時間はインクの飛翔が不安定になり
、ノξルス信号に応じた記録ができなくなり始めた時間
をもって耐久時間とした。

表　　　１

Claims

【特許請求の範囲】１、　下記一般式で表わされる化合物を含有することを特徴とする記録液
。但し、式中、ＱｌおよびＱ２はそれぞれ任意の置換基で
置換され若しくは置換されないフェニルまたはナフチル
基を表わし、ナフタレン環ＡはＯＨ基および８０３Ｍ基
の少なくとも一つの置換基で置換されたナフタレン環を
表わし、ここでＭはアルカリ金属、アンモニウムおよび
アミン類から選ばれる塩基を示す。