JPS58174466A - 記録液 - Google Patents

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ッドのオリフィスか
ら液滴を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
ている。

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
せて記録を行なう所謂インクジェット方式に於いても、
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、一般の文具用の
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一種々のタイプ
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、充分に高い濃度の記録画
像を与えること、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（特
に耐アルコール性）、耐光性、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。

インクジェット記録法の中でも、例えば特開昭５４−５
１８３７号に開示された方法は、熱エネルギーを作用さ
せて液滴吐出の原動力を得るという点に於いて他の方法
とは太き（異なっている。すなわち、この方法に於いて
は、供給記録信号に応じて記録へツーシ部に熱エネルギ
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、それに伴う記録液
の圧力エネルギーの変化によって″記録ヘッド部先端の
オリフィスが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
であることに加え、記録ヘラｒ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、高解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、この記録方法にお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　’Ｃ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
、特に熱的に溶解安定性が高くオリフィスの目詰りを生
じないこと、熱的にインクの色調に変化が生じないとと
などの他の特性が加重して腎：。

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Ｆ　ｄンなどの筆記用共用およ
びインクジェット記録用の記録液を提供することにある
。

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、記録ヘッドの寿命を延ば
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、ベンゼン環Ａ、ＢおよびＣは任意の置換基
で置換され得るベンゼン環を表わす。

上記一般式で表わされる化合物中、好ましい化合物はそ
の分子中に少なくとも一つのＯＨ基、８０３Ｍ基、Ｃ０
０Ｍ基またはＮＨ２基を有するものである。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。ベンゼン環Ａ、ＢおよびＣの好ましい置
換基とし炭素原子数が１〜４のアルコキシ基、ＮＨＣＯ
Ｒ基およびｓＯ□ＮＲＲ’基があげられる。ここでＲお
よびＲ′はそれぞれ独立して、水素、アルキル基または
置換されてもよいフェニル基を示す。

より好ましい化合物は、その分子中に少なくとも一つの
ＯＨ基または８０３Ｍ基を有するものである。

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１（）重量％以上の溶
解性を有し、また低温（−３０°Ｃ程度）での溶解安定
性も高い。さらに該化合物は３つのペンぜン環がイミノ
結合（−Ｎ　Ｈ−）を介して結合する分子構造を有する
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２５（）℃を越える高温に曝され該化合物が分解した
としても、主にイミノ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′トじたとしても、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８０３Ｍ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（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
のインク用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。

ＮＯ□ ／１６４ ０Ｈ０Ｈ ＮＯ２Ｎｏ２ ０３Ｎａ Ｎｏ２ｃｏｏＮａ ／１６９　　　　　　　５０３Ｎａ ＣＲ３ こ′れらの化合物のスルホン酸基と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＋、に
＋、Ｌｉ　＋、Ｃｓ＋などのアルカリ金属カチオン、Ｎ
Ｈ４＋、Ｎ）（（Ｃ２Ｈ２ｏＨ）３埼どの第四級アンモ
ニウムカチオンおよびＮ（ｃ２Ｈ５）３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０５〜１５重
量％、より好ましくは１〜１０重量％の濃度で用いられ
る。該染料はもちろん単独でもしくは２種以上を組合わ
せて、あるいは該染料を必須成分としてこの他に他の直
接染料、酸性染料などの各種染料を併用して使用するこ
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−ｆロビルアルコール
、イソゾロビルアルコール、ｎ−ジチルアルコ−）し、
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１〜４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
リプロピレングリコール等のポリアルキレンクリコール
類；エチレングリコール、プロピレングリコール、フチ
レンゲリコール、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個の炭素原子を、、含むアルキレングリコール類
；クリセリン；エチレングリコールメチルエーテル、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
ハエチル）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・ξ−セントで５〜９５％、好
ましくは１０〜８０％、より好ましくは２０〜５０％の
範囲内とされろ。

この様な成分から調合される本発明の記録液は、筆記用
具の記録液あるいは所謂インクジェット記録用の記録液
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、耐アルコール性等いずねも・々ランスの
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、従来が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。

このような添加剤としては、例えば、ポリビニルアルコ
ール、セルロース類、水溶性樹脂等の粘度調整剤；カチ
オン、アニオン或いはノニオン系の各種界面活性剤；ノ
エタノールアミン、トリエタノールアミン等の表面張力
調整剤；緩衝剤による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
を調合するためには、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、熱膨張係数、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謂筆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
慮して物性厨埴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
。まずアルミナ基板上にＳｉＯ２層（下部層）をス・ξ
ツタリングにより５μｍ厚に形成し、続いて発熱抵抗層
としてＨｆＢ２を１００ＯＡ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５０μｍＸ２００μｍの発熱抵抗体ノミター
ンを形成した。次に３ｉＯ□層をス・ξツタリングによ
り３５００Ａ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５０μｍ×深さ５
０μｍの溝を刻んだガラス板を溝と発熱抵抗体が合致す
るように接合した。引続いて発熱抵抗体の先端とオリフ
ィスの距離が２５０ｔＩｍＫ７％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／Ｉ６１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ＡＩの染料　　　　　　３重量部ジエチレングリ
コール　　　２５　〃 Ｎ−メチルー２−ピロリドン　　　２ｏ　　〃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ｌμ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、ｌＯμｓｅｃ、４０Ｖの
矩形電圧・ξルス印字信号を５００μｓｅｃ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−に十分耐え得るものであった。

実施例　２〜１０ 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
、・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 (1)

1. 【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、ベンゼン環Ａ、ＢおよびＣは任意の置換基
   で置換され得るベンゼン環を表わす。