JPS58176270A - 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
に熱エネルキーヲ利用スルインクジェット方式に使用す
るのに好適な記録液Ｋｌｌする。

従来から紙などの記録部側に記録を行５１１１記用具（
万年筆・フェルトペン等）Ｋ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Ｐｆｒｌｌ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資することなく、高速記録あ
るいはカラー記録が行なえるものであり、株々のタイプ
のものが活発に研究されている。

この株の記録方式では、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（・こと、充分に高い濃度の記５
ｉＩｉｓ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、解儂度に優れた画儂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□ド一に熱エネルギ
ーを発生させ、該熱エネルギーの作用を受けた記録液Ｋ
ｆｉ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
のオリスイ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、高解憎度の一１＃！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キーが
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、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
との他の特性が加重し℃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は任意の置換
基で置換され得るアントラキノン環を表わし、　　　　
　　− 一　　　　　Ｑは任意の置換基を有してよい芳香族環を
少なくとも一つ有する２価の基を表わす。

上記一般式で表わされる化合物中、好ましく・化合物は
その分子中に少なくとも一つのＯＨ基、５０３Ｍ基、Ｃ
００Ｍ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Ｑとしては、例えば以下のような
基があげられる； これら２価の基Ｑの芳香族環並びにアントラキノン環Ａ
およびＢの好ましい置換基としては、ハロゲン原子、Ｏ
Ｈ基、５０３Ｍ基、Ｃ００Ｍ基、ＮＦ２基、ＮＯ□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。

より好ましい化合物は、アントラキノン環ＡおよびＢが
５０８Ｍ基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（−３０’Ｃ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℃を越える高温に帰され該化合物
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。

これらの化合−のスルホン酸基と結合してスルホン酸塩
を形成する塩基とじ【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、ＮＨ；
、　ＮＨ（Ｃ，Ｈ４０Ｈ）、”　ケトンｔａ　四級７７
　モニクムカチオンおよびＮ（Ｃ，Ｈ，）３などのアミ
ン類があげられる。

本発明の記録１［Ｋおい℃は、これら染料が、記録［Ｋ
対して通常０．５〜２０重量多重量型しくは０．５〜１
５１量う、より好ましくは１〜１０重量羨の濃度で用い
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（・は該染料を必須成分としてこの他に
他の直接染料、酸性染料などの各樵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、例えは、メチルア
ルコール、エチル７　、Ａ／　：ｌ−Ａ／　、ｎ−プロ
ピルアルコール、イノプロピルアルコール、ｎ−７’チ
ルアルコール、式％式％ 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／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、
ジオキサン勢のエーテル類；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、フロピレンゲリコール、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
ルのジエチレンクリコール、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
は壬チル）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銅の含有量は、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、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−像の耐光性、耐
候性、耐水性、耐アルコール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。

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ａ、　水溶性樹ａ等の粘度鯛整剤；カ
チオン、アニオン或いはノニオン系の各穫界面活性剤；
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；緩術剤による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配置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、攬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？ＩＣ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Ｋして作成した
。まずアルミナ基板上ＫＳｔｏ、層（下部層）をスパッ
タリングにより５ｔＯｓ厚に形成し、続いて発熱抵抗層
としてＨｆＢ、を１０００Ａ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５０μｍＸ２００μ嵐の発熱抵抗体パターン
を形成した。次ＫｓｉＯ，層をスパッタリングにより３
５００Ａ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５０μｍＩＬ×深さ５
０μ票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２５０μ講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４１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。

構造式腐１の染料　　　　　　３重量部ジエチレングリ
コール　　　２５重量部Ｎ−メチル−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口過
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露、４０Ｖの矩形
電圧パルス印字信号なＳＯＯμ就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。

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か不安定になり
、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　　１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　下記一般式 て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Ａ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し、Ｑは任意
   の置換基を有してよい芳香族環を少なくとも一つ有する
   ２価の基を表わす。