JPS58176266A - 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
ている。

また、ピエゾ振動子による振動あるいは高電比印加によ
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、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！；’ｌ
−！；／ｇ３７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
他の方法とは大きく異なっている。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
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
て有効であることに加え、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２ＳＯ℃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、ラエルトペンなどの筆記用具用および
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、アントラキノン環ＡおよびＢは任、ａ、の
置換基で置換され得るアントラキノン環を表わす。

上記一般式で表°わされる化合物中、好まし℃・化合物
はその分子中に少なくとも一つのＯＨ基、３０５Ｍ基、
Ｃ００Ｍ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。またアントラキノン環式およびＢ
の好ましく・置換基としては、ハロゲン原子、ＯＨ基、
Ｓ０３基、Ｃ００Ｍ基、ＮＲＲ′基、Ｎｏ２基、ＮＨＣ
Ｏ−（アルキル）基、炭素原子数が／〜ｑのアルキル基
および炭素原子数が／〜ダのアルコキシ基があげられる
。ここで、ＲおよびＲ′はそれぞれ独立して８０３Ｍ基
などの置換基を有してよいアルキル基、８０８Ｍ基など
の置換基を有してよいフェニル基または水素を示す。

アントラキノン環ＡおよびＢを結ぷイミノ結合はそれぞ
れの環のα位同志、β位同志あや（・＆まα位とβ位と
を結合するもので、結合位°置は特に国（定されない。

より好ましい化合物は各アントラキノン環あるいはアン
トラキノン環に結合するフェニル基などの置換基が８０
３Ｍ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７て一般に１０１Ｅ量チ以上の
溶解性を有し、また低温（−３０°Ｃ＋’＋“度）での
溶解安定性も高い。さらに該化合物（まλつのアントラ
キノン環かイミノ結合（−ＮＨ−）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、２５０℃を越える高温に曝され該化
合物が分解したとしても、主にイミノ結合部分で切断が
生ずるものと（イ１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８０３Ｍ基あるいはＯ
Ｈ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１す１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、さらには毒性等のインク用染料に要求
される他の性能についても］−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。

〔具体例〕

υ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　Ｏｏ　　　　　　　　　　　　　　　０ Ｑ　　　ＳＯ，Ｌｌ ｏ　　　５Ｏ３Ｋ ＣＨ３ＣＨ８ ０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　００　　
　　　　　　　　　　　　　　０ン酸塩を形成する塩基
としては、より具体的にはカチオンおよびＮ　（Ｃ２Ｈ
！ｌ　）ｓ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０５〜２０重量％、好ましくは０、５〜／　５
重量係、より好マシ＜ハ／〜１０ＩＩ′ｉＭチの濃度で
用いられる。該染料はもちろんｒａｔ独で若しくはユ種
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挿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−プロピルアルコール
、イソ７’ｒＩヒルアルコール、ｎ−ブチルアルコール
、５ｅｃ−フｆ−ルアルコ−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／〜グのアル
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−メチルースー
ピロリドン、／、３−ジメチルーコーイミダゾリジノン
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グリコ
ール類；エチレンクリコール、プロピレングリコール、
フチレンゲリコール、トリエチレンクリコール、／、２
．４−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λ〜乙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
エチレンクリコールメチル（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、（価アルコ
ール 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φ，５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ｈ１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７０〜ｇＯチ、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、筆記具
用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（　（、ｉ−；一応答性、液
滴形成の安定性、吐出安定性、１９時間の連続記録性、
長期間の記録休止後の吐出安定例）保存安定性、記録剤
の溶解安定性、記録部＋Ａへの定着性、ある℃・は記録
画像の耐光性、耐候例、耐水性、耐アルコール性等℃・
ずれもバランスθ）と）＋た優れたものである。そして
この様な％ｊ　＋／ｌを史に改良するために、従来から
知られて℃・る各腫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、ｆｉｆｉ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。

木イＣ明の記録液を所謂筆記具用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
考慮して物性値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／ 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８１０□層（上部層）をスパッ
タリングによりＳｐｍＰ７に形成し、続いて発熱抵抗鳴
としてＨｆＢ２を１０ＯＯＡＶ／に、さらにアルミニウ
ムを電極として３００θＡ厚に積層した後、選択エツチ
ングによって５０μｍ×２００μｍ　の発熱抵抗体パタ
ーンを形成した。次に８１０２層をスパッタリングによ
り３３００ｈ厚に保護＠（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ＳＯμｍ×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２５０μｍ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Ｎｏ、　／の化学構造式をｒｌ
する染料を用いて、下記の配合にしたかつて作成した。

構造式Ｍ／の染料　　　　　　　３重量部ジエチレング
リコール　　　　２Ｓ　〃Ｎ−メチルー２−ピロリドン
　２０　〃水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　Ｓ、２　　〃上記の配合各成分は、容器の中で充分混
合溶解し、孔径／μ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、７０μｓｅｃ、ｔｉｏｖ
の矩形電圧パルス印字信号をＳＯＯμｓｅｃの周期で連
続的に加えた。この結果、該記録液は７５０時間の連続
記録に十分耐え得るものであった。

実施例ａ〜ｌ乙 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／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／と同様な７５０時間の連続印字試験を実施
した。但し、印字信号は３ＳＯμｓｅｃの周ＩＪＩで加
えた。これら試験における耐久時間を表／に示す。なお
、耐久時間はインクの飛翔が不安定になり、パルス信号
に応じた記ができな（なり始めた時間をもって耐久時間
とした。

表　　／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　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、アントラキノン環式およびＢは任意の置換
   基で置換され得るアントラキノン環を表わす。