JPS58174472A - 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、熱エネルギーによって、吐出口（オリアイス
）から、記録剤を含む液体を吐出させ記録を行なう方法
に使用され、ｌ！！＃に、加熱条件下での溶解安定性に
すぐれた記録液に関する。

ノンインパクト記鍮法は、記鍮時に於ける騒音の発生が
無視し得る程度に極めて小さいという点に於いて、最近
関心を集めている。その中で、高速記鎌が可能であり、
而も所謂普通紙に定着という特別な熟理を必要とせずに
記録の行なえる所讃インクジェット記鍮法（液体噴射記
鍮法）は、極めて有力な記鍮法であって、これ迄にも様
々表方式の提案とそれを異境化する装置が考案され、改
良が加えられて商品化され九ものもあれば、現在も尚実
用化への努力が続けられているものもある。

その中で、例えば特開昭５４−５１８３７号公ｌｌ１ド
イツ公開（ＤＯＬ８　）第２８４５０６４号公報に記載
されである液体噴射記鍮法は、液滴形成エネルギーであ
る熱エネルギーを液体に作用させて、液滴吐出の為の原
動力を得るという点に於いて、他の液体噴射記録法と社
、異なる特徴を有している。

体積の増大を伴う状態変化を起し、紋状態変化に基づく
作用力によって、記録ヘッド部先端のオリフィスよシ液
滴が吐出、飛翔して液肥骨部材に付着し記録が行なわれ
る。

殊Ｋ　、　ＤＯＬ８２８４５０６４　Ｋ開示されている
液体噴射記録法は、所＠　ｄｒｏｐ−ａｎ　ｄｅｍａｎ
ｄ記録法に極めて有効に適用されるばかシではなく、記
録ヘッド部をｆｕｌｌ　１ｉｎｅタイプで高密度！ルチ
オリフイス化して容易に実現出来るので、高解偉度、高
品質のｍｓを高−で得られるという利点を有しアいる。

　　　　）□ この様に、上記の液体噴射記録法は、種々の利点を有す
るものであるが、高解儂度、高品質の閣僚を更に高速で
長時間記録する場合、或いは装置の使用寿命を飛躍的に
向上させるＫは、記録ヘッドの繰返し使用寿命（耐久寿
命）を向上させる必要がある。

上記の如き記録法に適用される記録ヘッドの使用却命を
決定している要因としては、具備される電気・熱変換体
の寿命の他に、峡変換体表面への固形物の沈積があげら
れる。即ち、上記の記録法に適用される記録ヘッドは、
例えば、第１図に示す様な構造を有している。図に於て
、電気・熱変換体１０２は、液滴形成エネルギー作用部
である熱作用部１０７に於いて、エネルギー作用面とし
ての熱作用面１０９を介して矢印ムより導入される液体
と接触している。この様な構成は、発生される液滴形成
エネルギーとしての熱エネルギーを熱作用部１０７にあ
る液体に有効に且つ効率良く作用させる目的から採用さ
れてい いるものである。

その為に、使用される記録液にもよるが、通常の水を液
媒体とする様な記録液を使用する場合には、咳記鍮液を
通じての電極１１３，１１４間の電気的リークを防止す
る事、及び発熱抵抗層１１１を前記記録液から、或いは
熱的酸化から保護する為に上部層１１２がヘッド作成時
に、熱発生部１０８に於ける部分では、発熱抵抗層１１
１上に形成される。

斯かる記録ヘッドを使用する記録法に於ける液滴形成原
理は、前記し丸裸に電気・熱変換体への通電がＯＮされ
ると液滴形成エネルギーである熱エネルギーの作用を受
けた、熱作用部１０７にある記録液が急激な体積の増大
を伴う状態変化、即ち、熱作用部１０７にある記録液が
４　ｓ＠ｃ。

程度以下という非常に瞬時間の中に気化状態に達し、熱
作用部１０７に於いて、瞬時の中に気泡の発生とその成
長が起夛、咳熱作用部１０７とオリフィス１０５との間
に存在する記録液を液滴として吐出するのである。

この気泡の発生、消滅の繰プ返しの際に記録液は、高温
を受けるため、熱的に不安定な記録液は、化学変化を起
すことが予想される。

実際、気泡の発生・消滅を長く継続させると、その結果
として、熱作用部１０７０表面近−に於て、不溶物の生
成・沈積が起きることでヘッドの吐出不能を生じること
が多くの実験で経験され、且つ観察された。

本発明は、上記の不都合を解消する為に成されたもので
あって、前記した公報に記載された記録法に適用される
記録ヘッドの使用寿命を格段に延ばすことができ、しか
もヘッドの故障率を著しく低下させ、その信頼性を高め
得る記録液を提供する事を目的とするものである。

そして、この様な目的を達成する本発明の記ＩＩｌ液は
、下記一般式にて表わされる化合物（染料）を記録剤と
して含有することを特徴とするものである。

〔但し、上式中、Ｒ１はＨ又は０■、馬はＨ，ＯＨ。

ＮＨ２，８０５Ｍ、　ＮＨＣＯＣＨ３の何れか、Ｒ３は
Ｈｒ　ＭＨ’ｎＨ２ｔｔ＋１（ｎ＝１又は２）、８０．
Ｍ、　ＭＴＩＣＯＯＨ，、ｌｌｌｌＯＨ，８０５Ｍ’の
何れか、Ｒ４１Ｒ５は■又は８０．Ｊ　Ｒ，はＨ，Ｏ馬
。

０、ｉｌ、、　ＯＣＲ，、ＱＣ，ｌｌｉ、、　Ｃｏｏ菫
’、　ＯＨ，８０，Ｍ、　Ｎｏ、の何れか、Ｒ７はＨ，
ＯＲ，（！ＯＯＭ’、　８０．Ｍ、　ＣＨ，、（１！２
Ｈ５゜０４！、　Ｂｒ、　Ｎｏ２．　Ｃ！１１２８０〆
の何れか、Ｒ３はＨ，（Ｈ，。

Ｃ７馬の何れかである。又、上記蓋、　Ｍ／、　Ｍ’、
　Ｍ”は何れも、Ｍａ、　Ｋ、　Ｌｉ、　７７％＝　ｆ
ｙ　Ａ類、アミン類の中から選ばれる一種を示す。〕 上記した本発明の妃碌剤は、特に、２５０℃以上に加熱
されたときに生じるアゾ結合（−Ｍ、）Ｉ−）の切断に
際しても、その分屏生成物が液媒体に充分な、溶解性を
有するものである。そのため、長時間に亘る気泡の発生
、消滅のくに返しに於いても、熱作用部表面における不
溶物の生成、沈積を生ぜず、ヘッドの吐出不能を生じる
ことはない、又本発明の記鍮剤として用いる染料は、そ
の分子構造から予測できる左お抄、液媒体に対する溶解
性は充分満足する性能を有しておや、特に、水に対する
溶解性が優れていることから、水性の記録液を組成する
とき、非常に有効に用いることができる。

又、本発明の記録液は、記鍮剤である染料の他に、水、
有機溶剤などの適当な溶媒、さらに必要（応じて表面張
力調整剤、粘度調整剤等の添加物を適宜添加調合するこ
とにより、いわゆるインクと称される液体組成物として
得られる。

この記録液を用いて、第１図に示されるような記録ヘッ
ドで記録を行なえば、従来通りの記録液を使用した場合
に比べて、記録ヘッドの使用寿命は以下の実施例で示さ
れるように飛躍的に向上しうる。

本発明に用いる記鍮剤としては、具体的に次のような化
学構造の染料があげられる。

（罵１） （、に２） （Ｘ５） （ム４） （罵５） （ム７） ８０５Ｍ　ａ （ム８） （厘９） Ｂ　Ｏ，１１ａ （ム１１） （ム１２） 口Ｕｓ　Ｎ　ａ （雇１３） （厘１５） ：　　　８０．）ｆａ （ＩＩｉ１７） ｔｉｕ、ｔｑａ （１１Ｂ　） （罵１９） ｎ　　ｏｉ 日ＯｓＭａ （罵２０） ０−ａ （雇２１） 、・　　（崖２２） （崖２３） ８０ｓＮ　ａ （崖２４） （Ｘ　２６　） （Ｉｉ２７　） （ｆｉ２８） （罵２９） （ＸＳＯ） （惠３１） ｓｏ、・ｌｊＲ （厘５２．） ８０．１１ｉ１Ｒ。

〔尚、Ｒニー０馬〕 （ム３４） Ｔ１ （厘３５） 体成分の種類、記録液に要求される特性等に依存して決
定されるが、一般には記録液全重量に対して、重量パー
セントで０．５〜２０−１好ましくはＯ０Ｓ〜１５９１
．よシ好ましくは１〜１０嘩の範囲とされる。

本発明の記録液は水を主な液媒体成分とするが、水率体
のみならず、望ましくは、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、！ｌ−プロピルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、ｎ−７’チルアルコール、５ｅａ−
ブチルアルコール、ｔ＠ｒｔ−プチルアルコール、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
ルミニジメチルホルムアミド〈ジメチルアセトアミド等
ののケトンまたはケトアルコール類、テトラしトスフラ
ン、ジオキサン等のエーテル類：ポリエチレングリコー
ル、ホ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ＩＩｌ：エチレングリコール、フロピレンゲリコ
ール、ブチレングリ：ｆｆ−ル％　　ト９：ｔ、ｆレン
ゲリコール、１，２，６ｆへキナントリオール、チオジ
グリコール、ヘキシレンクリコール、ジエチレングリコ
ール等ノアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアル
キレングリコール類：グリセリン：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Ｒ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ｄ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
鍮液全１ｇＩｋに対して電量パーセントで５〜９５−１
好ましくは１０〜８０チ、より好ま七〈は２０〜５０％
の範囲とされる。

この時の水の含有量は、上記溶剤成分の種類、その組成
或いは所望される記録液の特性に依存して広い範囲で決
定されるが、記録液全重量に対して一般［１０〜９０−
１好ましくは１０〜７０嘔、より好ましくは２０〜７ｏ
−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、それ自
体で記俺特性（信号応答性、液滴形成の安定性、吐出安
定性、長時間の連続記鍮性、長期間の記鍮体止後の吐出
安定性）保存安定性、紙に代表される被記録材への定着
性、等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為に１従来から知
られている各種添加剤をｌ！に添加含有せしめても良い
。例えば、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、緩衝液による陣
調整剤等を挙げることができる。

以下、実施例に従って、本発明を具体的に説明する。

実施例１ アルミナ基板上に８ｉｏ２層（下部層）をスノ（ツタリ
ングにより５μｍ層に形成、続いて発熱抵抗層としてＨ
ｆＢ２を１０００＾厚に、アルミニウムを電極として５
０００Ｘ厚に積層した後、選択エツチングによって５０
声ｍ　ｘ　２００　ｔｌＴｍの発熱抵抗体パターンを形
成した０次に８１０７層をス・（ツタリングにより５ｓ
ｏｏＸ厚に保護噌（下部層）として積層して基板上に電
気・略変換体を形成した後、幅ｓｏ、ｇｍｘ深さ５０４
ｍＤ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２５０μｍｌｃなるようオリフィス４面を研磨
して記鍮ヘッドを作成し・・た。この記鍮ヘッドを用い
て、以下に示す液組成のインクを吐出させ九。　　　　
　　　　　′ この場合、記鍮ヘッドの駆動を１０　ｓ　５ｅａｓ４０
７の矩形電圧パルス印字信号を２００　ｐ　ｓＨの周期
で行なったところ、１６０時間の連続印字に充分耐える
寿命を有していた。

実施例２ 実施例１に於て用いた液組成のインクのうちの構造式ム
５の染料の代りに、下表に列記した構造式ムの各種染料
を用いた場合の記鍮ヘッドの耐久時間を表−１に示した
。

尚ヘッドの駆動は１０μ６θｃ、５ＱＶの矩形電圧パル
ス印字信号を２００μｓｅｃの周期で行なった。

表−１ 実施例５ 実施例１において用いたインク組成物のうちのＮ〜メチ
ル−２−ピロリドンの代シに、トリエタノールアミンを
用いた場合も実施例１と同様な結果を得た。

実施例４ 実施例２において用いた各インク組成物のうちのジエチ
レングリコールの代りにエチレングリコールを用いた場
合本、全て、実施例２と同様な結果を得た。

【図面の簡単な説明】

第１図ｉａ）は、本発明を適用する為の液体噴射記鍮ヘ
ッドのオリフィス側からの正面部分図、第１図（ｂ）は
、第１図（ａ）の一点鎖線Ｉ！で示す部分で切断した場
合の切断面部分図である。 第　１２ （α） ０１ 男　１に （ｂ） ０１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記鍮僚を形成する記録剤として、下記一般式で表わされ
   る化合物を含有して成ることを特徴とする記録液。 〔但し、上式中、Ｒ４は■又はｏｎ、馬はＩＩ、ＯＨ。 ＭＴＩ２．８０．Ｍ　、　ＭＨＯＯＯＴｌ、（Ｄ何れか
   、へは”　ｅ　’Ｈ’　＊ｌｌ２ｎ＋１（１＝１又ｔｉ
   ２）、１１０．Ｍ、　ＩＨＯＯＣＩＩ、　、　ＭＨＯＨ
   ，８０，Ｍ’の何れか、Ｒ，、Ｒ，は■又は８０．Ｍ、
   　！、はＨ，ＣＩ！Ｉ。 ０、Ｈｓ、　ＯＯＨ，、Ｏ□、ＩＩ、　、　０００Ｍ’
   、　ＯＨ，８０，Ｍ　、　１１０２の何れか、馬はＨ，
   ＯＨ，０００Ｍ−８０，ＩＩ、ＣＩ！、、　Ｃ２Ｉ！ｓ
   、ＣＩ、Ｂｒ、Ｎｏ、。 ＣｊＨ，８０５Ｍ’ＣＤ何ｔＬカ、Ｒ，ハＨ、０１１，
   、Ｏ，Ｈ，ｆ）何ｔＬ　ｄｈである・又、上記４Ｍ’、
   Ｍ’、Ｍ’は何れも、Ｍａ。 Ｋ、Ｌｉ、アンモニウム類、アミン類の中から選ばれる
   一種を示す、〕