JPS586752B2 - 記録液 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な記録液、特には記録ヘッドに設けられた
微細な吐出口（吐出オリフイス）から吐出させ、液滴と
して飛翔させて記録を行なう記録方式に適した記録液組
成物に関する。

従来から紙等の記録部材に記録を行なう筆記具（万年筆
・フエルトペン等）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せしめたものが使用され
ている。

またビエゾ振動子による振動或いは高電圧印加による静
電引力等により記録ヘッド内の液体を吐出オリフイスか
ら吐出させて記録を行なう所謂インクジェット記録方式
に於いても各種染料を水又は有機溶剤等に溶解した組成
物が使用されることが知られている。

しかし一般の万年筆フエルトペンの様な文具用インクに
比べるとインクジェット用記録液は、多くの特性で一層
厳密な条件が要求される。

インクジェット記録法は、騒音の発生が小さく、普通紙
に特別の定着処理なしに高速記録或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。

この種の記録方式にはいろいろな方法があるが、そのい
ずれに於いても、使用される記録液は粘度・表面張力等
の物性値が適性範囲内にあること、微細な吐出オリフイ
スを目詰まりさせないこと、充分に高い濃度の記録画像
を与えること、保存中に物性値変化或いは固形分の析出
等を生じないこと等の諸特性が要求される。

更に、以上の特性に加えて、記録部材の種類を制限せず
に記録が行なえること、定着速度が大きいこと、耐水性
・耐光性・耐摩耗性及び解像度の優れた画像を与えるこ
と等の性質も要求されている。

上記の様な諸特性を液体にもたせる目的で種々の処方が
採用されているが、これらの要求を同時に満足させるこ
とは相当に困難である。

例えば一般に水を主成分とする記録液はサイズ度、透気
度によって浸透性、定着性が大きく左右される。

サイズ度の高い紙に記録を行なうと記録液の浸透性が悪
いために画像のカスレを生じ易いこと、或いはカラー画
像化する際に異なる色調の記録液同士の混ざり合いによ
って忠実な色調再現が出来ないこと等の欠点を有してい
る。

従って従来の水を主成分とする系は、望ましい印字性能
を得るために記録部材としてサイズ度が低く平滑な市場
で入手しにくい特殊紙を要し、記録部材の汎用性に欠け
るという点で実用的でない。

一方非水系の液媒体を使用した記録液は一般に紙への浸
透性は良いがニジミが大きく解像度が悪いこと及び染料
の溶解安定性が低く、濃い画像が得られない等の欠点を
有している。

このような事情によって前述の諸条件を満足し記録性に
優れた汎用性のある実用的な記録液の開発が強く望まれ
るところである。

このような事情によって前述の諸条件を満足し記録性に
優れた汎用性のある実用的な記録液の開発が強く望まれ
ているところである。

而して本発明は上記の点に鑑みて前述の諸条件をすべて
満足し、記録性、保存性に優れた汎用性のある記録液を
提供することを目的とする。

この様な目的を達成する本発明の記録液は、（ａ）記録
像を形成する成分である記録剤、（ｂ）該記録剤を溶解
する為の液媒体を含む記録液に於いて、第３アルコール
のエチレンオキシド付加体が含有されていることを特徴
とする。

本発明の記録液は物性値が好適な範囲にあるのみならず
、染料の溶解安定性が優れているので長期放置後でもス
ムーズに記録を行なうことができる。

更に各種染料（殊に水溶性染料）の耐水性を改善し記録
部材の種類を制限せずに優れた画像を得ることができる
。

本発明記録液の必須成分である第３（ｔｅｒｔ−）アル
コールのエチレンオキシド付加体は、次の様な基本構造
を有する。

（但し、Ｒ１〜Ｒ４はアルキル基、ｍ及びｎは１以上の
整数、Ｙは多重結合である） 即ち、多価（例えば２価アルコール）の第３アルコール
の骨格を疎水性基とし、付加されたエチレンオキシド鎖
を親水性基とする化合物である。

本発明に於いて好適に使用される化合物としては、Ｒ１
〜Ｒ４が炭素数１〜５のアルキル基、ｍ及びｎが１〜３
０の整数、Ｙがアセテレン結合（−Ｃ≡Ｃ−）のもので
あり、市場で入手可能な典型的化合物の例を次に示す。

（但し、ｍ及びｎは１〜３０の整数） 該化合物は、相当するジオール化合物に、常法によって
エテレンオキシドを付加することによって得られる。

又、ｍ及びｎは、エチレンオキシドの付加モル数を示し
ており、得られる記録液が良好な特性を有する為に、ｍ
＋ｎの値が好ましくは１〜３０、より好ましくは５〜１
５とされる。

この様な化合物を記録液に含有せしめると、記録剤の溶
解安定性が良好であるばかりでなく、記録特性即ち記録
部材の種類を制御しないこと、定着速度が大きいこと、
耐水性に優れていること、ニジミが少なくシャープな画
像を与えること等に極めて優れた効果を発揮する。

上記第３アルコールのエチレンオシド付加化合物の含有
量は、記録液全重量に対して重量パーセントで、一般に
０．０００１〜１０％、好ましくは０．００１〜５％、
より好ましくは０．０１〜２％の範囲内とされることが
望ましい。

本発明の記録液に使用される溶媒体成分としては、水或
いは水と水溶性有機溶剤が挙げられる。

水溶性有機溶剤としては、例えばメチルアルコール、エ
テルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏプロ
ピルアルコール，ｎ−ブテルアルコール、ｓｅｃ−ブチ
ルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール，ｉｓｏブ
チルアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロ
フルフリルアルコール等のアルコール類；アセトン、メ
チルエチルケトン、ジアセトンアルコール等のケトン又
はケトアルコール類；モノエタノールアミン、ジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールア
ミン類；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：テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエ
ーテル類、酢酸エテル、安息香酸メチル、乳酸エチル、
エチレンカーボネート、プロビレンカーボネート等のエ
ステル類、エチレングリコール、シエチレンクリコール
、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、テ
トラエテレングリコール、ポリエチレングリコール、グ
リセリン、１・２・６−ヘキサントリオール、テオジグ
リコール等の多価アルコール類；エチレングリコールモ
ノメチル（或いはエチル）エーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチル（或いはエチル）エーテル、グロピレン
グリコールモノメチル（或イハエチル）エーテル、トリ
エチレングリコールモノメテル（或いはエチル）エーテ
ル、ジエチレングリコールジメチル（或いはエチル）エ
ーテル等のアルキレングリコールから誘導された低級ア
ルキルモノ或いはジエーテル類；ピロリドン、Ｎーメチ
ル−２−ピロリドン、１・３ジメチル−２−イミダゾリ
ジノン等の含窒素環状化合物等を挙げることができる。

これらの多くの溶剤の中でも、記録液に要求される種々
の特性の改良の為には、好ましくは多価アルコール類、
或いは多価アルコールのアルキルエーテル類、より好ま
しくはジエチレングリコール等の多価アルコール類が挙
げられる。

これらの成分の含有量は、記録液全重量に対して、重量
パーセントで、一般には１０〜７０％、そして物性値の
温度依存性を小さくする為には好ましくは２０〜５０％
の範囲とされる。

又、この時の水の含有量は、記録液全重量に対して、重
量パーセントで、５〜９０％、より好ましくは１０〜７
０％、更に好ましくは２０〜７０％の範囲内とされるこ
とが望ましい。

本発明に使用される記録剤成分としては、多くの水溶性
染料、例えば直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性
染料等が挙げられる。

これらの染料はいずれも本発明記録液に於いて、好まし
く使用される。

尚、上記の各染料の中で酸性或いは塩基染料の多くのも
のは、従来、色調が鮮明であるが、記録画像の耐水性が
劣るという難点を有していた。

本発明によれば、この様な染料を用いる場合でも、耐水
性に優れた画像を得ることができる。

これらの記録剤成分の含有量は、記録液全重量に対して
０．５〜２０％、より好適には０．５〜１５％、特に好
適には、１〜１０％の範囲内とされる。

上記の様な各種成分のほかに、本発明記録液には、更に
物性値を改善する為に種々の添加剤が使用されて良い。

例えば、ＰＨ調整剤、乾燥防止剤、粘度調整剤、表面張
力調整剤、防カビ或いは殺菌剤等、或いは又記録液の液
滴を帯電させ偏向することによって記録を行なう方式が
採用される場合には、特に比抵抗調整剤一を挙げること
ができる。

尚、本発明の記録液は、記録ヘッドの吐出オリフイスか
ら液滴を発生させることにより記録を行なうタイプの記
録液のみならず、種々の性質を適宜調整することによっ
てサインペン、或いは万年筆等筆記具用のインクとして
使用されても、低乾燥性、画像濃度、耐水性等の点で優
れている。

本発明を以下の実施例により具体的に説明する。

実施例 １ ウォーターブラックＬ−２００（オリエント化学工業製
直接染料２０％水溶液）２０部、ジエチレングリコール
３０部、一般式（Ａ）の化合物（ｍ＋ｎは１０〜１２）
０．１部、水５０部をビーカーに秤量し充分攪拌溶解し
て均一な溶液とした。

これを０．５ミクロンのテフロン製ろ紙で加圧ろ過を行
ない黒色の記録液を得た。

これをロータリーポンプと肉厚ゴム管で連結されている
バキューム・ドライング・オーブン中に収納し排気して
４時間脱ガス処理を行なった。

このようにして得られた記録液の記録性について記録液
を収容するノスル状ガラス管外周部に円筒状ピエゾ振動
子を設けたオンデマンドタイプの記録装置（吐出オリフ
イス径約５０μ、駆動電圧約４０Ｖ）を用いて検討した
。

尚記録性の検討は１０ ＫＨｚの連続作動による連続吐
出安定性、１０ＫＨｚの信号を２秒間隔で与えた場合の
間欠吐出安定性、３ケ月間放置後の外観変化及び放置後
の吐出応答性についてテエックした。

その結果を第１表に示す。その結果本発明の記録液は、
いずれの特性に於いても良好な結果を与えた。

実施例 ２ 下記組成の記録液を実施例１と同様な方法で調合した。

別に比較例として下記組成の記録液を同様な方法で調合
した。

これらの組成物の記録性について記録液を収容する液室
の一部をピエゾ振動子で構成したオンデマンド型の記録
装置を用いて第４表の条件で記録を行ない、得られた画
像の品質の検討結果を第５表に示す。

本発明の記録液は定着性、耐水性に於て著しく優れてい
た。

実施例 ３ 実施例２に記載されている本発明及び比較例の記録液と
記録装置を用いて同様な条件で下記の記録部材に印字し
第６表に示す結果を得た。

表から明らかな様に本発明の記録液はいずれの記録部材
に対しても、定着性、耐水性が良好で安定した高品質の
画像が得られた。

実施例 ４ 下記の様にして三原色の記録液を調合した。

（Ａ）シアンインク ウォータープルー＃９ （オリエント化学工業製、染料） ２ 部ジエチレ
ングリコール ３０ 〃トリエチレンクリ
コールモノメテル ５ 〃エーテル 一般式（Ａ）の化合物 ０．１部（ｍ
＋ｎは１０〜２０） イオン交換水 ６．５〃（Ｂ）
マセンタインク ウォーターピンク＃２ （オリエント化学工業製、染料） ３ 部ジエチレ
ングリコール ３０ 〃トリエチレングリ
コールモノメチル ５ 部エーテル 一般式（Ａ）の化合物 ０．１〃（ｍ
＋ｎは１０〜１２） イオン交換水 ６５ 〃（Ｃ）
イエローインク ウォーターイエロー＃１ （オリエント化学工業製、染料） ４ 部ジエチレ
ングリコール ３０ 〃トリエテレングリ
コールモノメチル ５ 〃エーテル 一般式（Ａ）の化合物 ０．１〃（
ｍ＋ｎは１０〜１２） イオン交換水 ６５ 〃上記成分
を各々液体中に空気が可成混入しない様にして混合溶解
し均一組成の溶液とした。

この溶液を沢過した後、脱ガス処理したものをポリ塩化
ビニル製のカセット容器に収納して密封した。

次に、実施例１で使用した記録装置に３色１組にして各
色のカセット容器を各々所定位置にセットし、第１表の
記録条件で実施例１で示される試験を行ったところ、何
れの場合も安定して記録が行え、記録開始から記録終了
まで、記録された画像の品質は極めて良好なものであっ
て、多色原稿は忠実にその色調が再現された。

実施例 ５ 第７表に示す組成の記録液を実施例１と同様な方法で調
合し、該記録液と帯電しだ液滴を連続発生させるタイプ
の記録装置（吐出オリフイス径４０μ、駆動電圧８０Ｖ
）とを利用して記録を行なった。

いずれも安定した吐出を示し良好な品質の画像が得られ
た。

実施例 ６ 下記第８表に示す組成の記録液組成物を実施例１と同様
な方法で調合した。

別に比較例として下記組成物を同様に調合した。

これらの組成物をカートリッジ式万年筆に充填し、中質
紙（白牡丹・本州製紙）に筆記して耐水性及びキャップ
をはずして２４時間放置後の筆記性を調べた結果を第９
表に示した。

本発明の記録液は耐水性及び放置後の筆記性共に優れて
いた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録剤とこれを溶解するための液媒体を主体に組成
   され、前記液媒体として下記一般式にて表わされる第３
   アルコールのエチレンオキシド付加体が含有されている
   ことを特徴とする記録液。 （但し、Ｒ１〜Ｒ４はアルキル基、ｍ及びｎは１以上の
   整数、Ｙはアセチレン基である。 ）２ 前記第３アルコールのエチレンオキシド付加体の
   含有量が、記録液全重量中に重量バーセントで０．００
   ０１〜１０％の範囲にある特許請求の範囲第１項記載の
   記録液。