JPS58176267A - 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
特性で一１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１ｍＫ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（
％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。

インクジェット紀舜法の中でも、例えば特開昭ｓ４Ｉ−
ｓｉｇｓｑ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５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糧めて有効
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、％に気泡発生部に於いて
は瞬時的にはコ！ｆＯ℃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ｍに変化が生じないことな
どの他の特性力を加重して要求される。しかしこれら全
文の特性を□滴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、記録へ゛ソドのｈ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 ％式％ で表わされる化合物と、クロム、銅、コノくルト、ニッ
ケルから成る群より選ばれたイオンとの錯塩を含有する
ことを特徴とする記録液である。

但し１式中、Ｑは任意の置換基で置換されてよいフェニ
ル若しくはナフチル基を表わし、Ｒｒは水素、炭素原子
数が／−４のアルキル葵またはフェニル基を表わし、）
ｔ２は水素、炭素原子数力；ｌ〜≠のアルキル基または
任意の置換基で置換されてよいフェニル若しくはジフェ
ニルスルホン基を表わす。

クロムなどのイオンと錯塩を形成する上記一般式で表わ
される化合物中、好ま【７い化合物はその分子中に存在
する少なくとも一つの芳香族環が少なくとも一つのＯＩ
Ｉ基、Ｓｏ　３Ｍ基、Ｃ００Ｍ基またはＮＲ２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ｈる塩基を示す。また、Ｒ２が
フェニル若しくけジフェニルスルホン基を表わす場合に
はそれらの基並びにＱ基の好ましい置換基としては、ノ
・ロゲン原子、ＯＨ基、８０３Ｍ基、Ｃ００Ｍ基、ＮＲ
，Ｒ１基、ＮＯ２基、ＮＨＣＯ−（アルキル）基、５Ｏ
ｚＮＲＲ’基、炭素原子数が／　−４Ｚのアルキル基お
よび炭素原子数が／−７Ａのアルコキシ基があげられる
。ここで、ＲおよびＲ１はそれぞれ独立して水素、アル
キル基または置換基を有してもよいフェニル基を示す。

上記化合物と錯塩を形成する金属イオンとしては、クロ
ム、銅、コバルトおよびニッケルがあげられる。錯塩を
形成する前記化合物と金属イオンとのモル比は必ずしも
ｌ：ｌだけに限られず、２：１等種々の割合がとられ得
る。

本発明の記録液に含有される前記錯塩（染料）は、記録
液液媒に対して一般に１０重重量以上の溶解性を有し、
また低温（−３０Ｃ程度）での溶解安定性も高−８さら
に該錯塩はその分子内にアゾ結合（−Ｎ＝Ｎ−’）を有
する化合物とクロムなどのイオンとの錯塩であるため、
記録液が記録ヘッド内の熱作用部にお因で瞬時的に、！
　ｊ　Ｏ’Ｃを越える高温に曝され該錯塩が分解したと
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、該錯塩からの分
解生成物自体が比較的安定であり、かつその多くがＳｏ
　３Ｍ基あるいはＯＨ基に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Ｋは毒性等のインク用染料に要求され
る他の件部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クロムなどのイオンと錯塩
を形成す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化合物があげらねる。

＆ｌ Ｈ３ 屋Ｊ Ｈ３ し Ｈ３ 瓜乙 し ■ ｔ１３ Ｃ）（３ ■ Ｈ３ Ｈ３ ＣＨ３ 「 ＣＨ３ ｌ−１３ これら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　、　Ｋ　、ＩＬｉ　、Ｃｓ　　などのアルカリ金
属カブオン、＋　　　　　　　　　　　　　＋ ＮＨ，、Ｎｕ（Ｃ，Ｈ４０Ｈ＼　なとの第四級アンモニ
ウムカブオンおよびＮ（Ｃｓ　Ｈａ　＞＠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０．３〜２０重量−１好ましくは０、Ｓ〜／Ｓ
ｌ量−１より好ましくは／〜ＩＯ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
ことがで診る。

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ｉＬ　例ｔＪｆ、）ｆ
ルアルコール、エチルアルコール、ｎ−７”ロビルアル
コール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコー
ル、５ｅａ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔｒ−ブチルア
ルコール、イソブチルアルコール等の炭素数／〜ｌ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−メテルーー
ービロリドン、／、３−ジメテ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、フロピレンゲリコール
、フチレンゲリコール、トリエチレングリコール、／、
コ、ルーヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキ
シレンクリコール、ジエチレンクリコール等（Ｆ）フル
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、ジエチレンクリコールメチル（又ハエチル）エーテ
ル、トリエチレンクリ：ｆｆ　−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、多価アルコー
ルのジエチレンクリコール、多価フ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
はヱテル）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Ｓ〜？、Ｓ−１１
６、好ましくは７０〜ざＯチ、より好ましくは２０−！
；０チの範囲内とされる。

この様な成分から調合される本発明の記録液各１、筆記
具用の記録液あるいは所謂インクジェット言己録用の記
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れもノ（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（・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割；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；緩衝剤によるＰＨｉｌｌ整剤等をあげろことが
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、塩化リテクム、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
慮して物性質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Ｋして作成した
。まずアルミナ展板上Ｋ　ｓｌｏ、＠（下部Ｉｆｌ）を
スパッタリングにより！；ｐ博に形成し、続いて発熱抵
抗−としてＨｆ’Ｂ！を１００θス厚Ｋ、さらにアルミ
ニウムを電極として３０００ｈ厚に積重した後、選択エ
ツチングによってＳθμ動ＣＯＯμｍの発熱抵抗体パタ
ーンを形成した。次ｘｓｉｏ、−をスパッタリングによ
り３！；００ｈ厚に保護＠（上部＠）として檀鳴して基
板上に磁気・熱変換体を形成した後、幅ＳＯμｍ×深さ
３０μｍ　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２　！；　０７１ｍ　　になるようオ
リフィス端面を研轡して記録ヘッドを作成したう 一方、記録液は、前出の陽／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。

一方、記録液は、前出のＡ／の化学構造式を有する化合
物とクロムイオンから成る染料を用いて、下記の配合に
したがって作成した。

構造式＆／の化合物に基づく染料　３重量部ジエチレン
グリコール　　　　　２．ｆ　　ＩＮ−メチル−ノーピ
ロリドン　　２０　ｌ水　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　Ｊ、！　　　＃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、ＩＯμｓｅｃ。

１１、ＱＶの矩形電圧パルス印字信号を！００μｓｅｃ
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０ 実施例２〜ｉｓ 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３３０μｓｅｃ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、パルス信号に応
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　　　　　ｌ ＊　前出の化合物の黒をそのまま染料（錯塩）の黒とし
た。

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と、クロム、銅、コバルト、ニッケ
   ルから成る群より選ばハ、たイオンとの錯塩を含有する
   ことを特徴とする記録液。 但し、式中、Ｑは任意の置換基で置換されてよいフェニ
   ルｌ若しくはナフチル基を表わし、Ｉ（ｌは水素、炭素
   原子数が／〜≠のアルキル基またはフェニル基を表わし
   、Ｒ２は水素、炭素原子数がｌ−≠のアルキル基または
   任意の置換基で置換さｈてよいフェニル若しくはジフェ
   ニルスルホン基を表わす。