JPS6032866A - インクジェット記録用インク - 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】 く技術分野〉 本発明は、インクジェット記録用インクに関するもので
あり、特に温度による粘度変化を改良したインクジェッ
ト記録用インクに関する。

〈従来技術〉　。

一般にインクジェット記録用インクは、ヘッドノズル内
での染料の析出、乾燥を防ぐため染料とそれを溶解する
溶剤の系に湿潤剤を加えた糸を基本とじて構成されてい
る液体である。ところが、液体は次式 ％式％ ＯｌＱ：物質に特有な定数 Ｒ：気体定数 で示すｌ：）に、高温においては粘度が低下し、低温に
おいては上昇するという性質をもっている。

従って主成分の大部分を液体で占めるインクジェット記
録用インクも上記のような液体としての性質を示すのは
明らかで、さらに常温での粘度を比較した場合、粘度が
高い程温度による粘度変化が大きいことも、第３図より
明らかである。すなわち、水、多価アルコール系湿潤剤
を主成分とする従来インクで、２０℃における粘度が３
．００　、　Ｐのインク（曲ＫＩ　Ｆｌｔで示す）と５
．　ａ　ａ　、　Ｐのインク（曲朽！Ｆで示す）を例に
とると、いずれも低温から高温にかけて粘度が低下する
ことがわかる。さらに両者を比較すると５℃から４０℃
にかけての粘度の変化量は前者は３０．Ｐであるのに対
し、後者はス８０．Ｐと２倍以上もの変化が認められ、
常温での粘度が高い程温度による粘度変化が大きいとい
う性質を示していることもわかる。一方インクジェット
記録方法は、高温、低温によらず常に安定吐出条件はイ
ンクの粘度９表面張力に影響されるので、前述したよう
に温度変化にともなって粘度変化が起こる現象は、イン
クジェット記録方法において解決されなければならない
大きな問題であった。

従来、この問題を解決するためにインクジェット記録装
置にヒーターなどの付加装置を設け、低温、高温を問わ
ずインクをある一定温度に加熱して、吐出時における粘
度を一定にするなどの工夫がなされてきた。しかし、装
置としても大がかりになる他、インクを加熱することに
よりインク成分の水の蒸発にも影響を及ぼし、さらにヒ
ーターを用いるとランニングコストがかかるなど十分に
満足できる状況ではない。また、インクについては温度
による粘度特性を改良した湿潤剤を選択する。あるいは
第３図より常温での粘度が、高いほど、粘度の温度特性
がわるいことがわかっているので湿潤剤量・を最小限に
するなどの方法で問題の解決を目ざしているが、これら
の方法においても十分な効果は得られていない。

く目　的〉 本発明は、これらの問題を解決するものでその目的は、
低温、高温によらず常に安定な吐出を可能にするために
、インクの温度による粘度変化を最小限に改良すること
にある。

〈本発明の構成〉 本発明者らは、以上の欠点を解決すべく研究を進めた結
果、水溶性染料、湿潤剤、水を主成分とする糸に、色点
を２０℃〜４０℃にもつ非イオン系界面活性剤を０．５
〜２０重量パーセント添加したインクが、低温から高温
にかけての広範囲で、はぼ均一な粘度を得ることが可能
であることを発見した。

本発明の主旨は、非イオン系界面活性剤特有の色点の存
在により、分点付近での界面活性剤の水和度の減少に伴
う粘度上昇によって、一般的な使用環境である０℃付近
から、５５℃の範囲において粘度変化を最小限に、はぼ
均一にわかせることができるものである。

本発明についてさらに詳しく説明すると、本発明に使用
される非イオン系界面活性剤は、分点付近での粘度上昇
を利用するものであるから、色点が２０℃から４０°Ｃ
付近にあるものを用いる。具体的にハ、ポリエチレング
リコールモノオレイルエーテル、ポリエチレングリコー
ルモノラウリルエーテル、ポリエチレングリコールラウ
リルアミン、ポリエチレングリコールオクチルフェノー
ルなどポリエチレングリ；−ル系の非イオン系界面活性
剤が挙げられる。添加量は、インク調製後の粘度温度特
性の効果などを考えて、０．５〜２０重量パーセントの
範囲で添加する。

本発明に使用される水溶性染料は、他のインク成分系の
添加により色調の変化、沈澱物の生成のないものならど
のような染料でも使用可能である具体的には Ｃ９工　Ｄｉｒｅｄ　Ｂｌａｃｋ　１９　、　ｉ　５４
　。

Ｃ９工　Ａｃ１ｄ　Ｂｌａｃｋ　２．２６０、工　Ｂａ
５ｉｃ　Ｂｌａｃｋ　８ Ｃ１工　Ｄｉｒｅｃｔ　ｙｅ’ｌｌｏｗ　２４．４４Ｃ
１工　Ａｃ１ｄ　ｙｅｌｌｏｗ　１７．２３Ｃ，工　Ｂ
ａｃｉｃ　ｙｅｌｌｏｗ　１４０、工　Ｄｉｒｅｃｔ　
Ｂｌｕｅ　８６０、工　Ａｃ１ｄ　Ｂｌｅ　９．２０ ０、工　Ｂａ５ｉｃ　Ｂｌｕｅ　２’１０、工　Ｄｉｒ
ｅｃｔ　Ｒｅｄ４　、１３　、８７　、９２Ｃ１工　Ａ
ｃ１ｄ　Ｒｅｄ　１　Ｂ　、　２７　、５２０、工　Ｂ
ａ５ｉｃ　Ｒｅｄ　１４ 等を挙げることができ、単独で、又は二種以上で使用さ
れる。添加量は、０．１　ｗｔ％未満では必要とされる
色Ｗ１．コントラストが出ない。）また９ｗｔ％より多
いと、色調、コントラストは充分満足するが、染料が析
出し目詰りを起こし易くなるため、０．１ｗｔ％以上、
９ｗｔ％以下が好ましい。

湿潤剤については、目詰り防止のために添加するが水に
対する溶解性、吸湿性、染料溶解性の優れた湿潤剤とい
うことで、脂肪族多価アルコール類、脂肪族多価アルコ
ールのアルキルエーテル誘導体類、ポリエーテル系溶剤
などが挙げられる。

具体的には、エチレングリコール、トリエチレングリコ
ール、ポリエチレングリコール、グリセリン、エチレン
グリコールモノメチルエーテル等。

またユニループ（日本油脂（株）製）類、ユニオックス
（日本油脂（株）ａｌｌり類などがある。湿潤剤濃度は
インク粘度に大きな影響を与え、また、ある一定の温度
で粘度を比較した場合、インク粘度が大きい程、温度に
伴う粘度変化が大きいので５〜４５ｗｔ％の範囲で添加
することが望ましいさらにインクの長期安定性を保持す
るため、ホクサイトＬＸ−）Ｉ（北興化学（株）製）、
エチレンジアミン４酢酸２ナトリウム（以下、ＢＤＴＡ
と称す）など少量を添加する。またサイズ剤の腐−食に
よる印字時における速乾性を得るため、水酸化カリウム
等のサイズ剤腐食剤も添加することもできる。

以下に本発明の実施例を挙げて説明する。

実施例１ く組　成）　ｗｔ％ Ｏ染料　Ａｃ１ｄ　ｙθｌｌｏｗ　１７　１．００グリ
セリン　２０．０ ０ポリエチレングリコールモノオレイルエーテル　５．
０ ０ホクサイト　Ｌ　Ｘ　−Ｈ０，１ ０蒸留水　７＆９ 常温における粘度：η２６　（０，Ｐ）　３．０７表面
張力　：　ｒｔｏ　（”ｒ／、）　５　ａ　２比較例１ 実施例１で用いられたポリエチレングリコールモノオレ
イルエーテルを除き、湿潤剤としてポリエチレングリコ
ール、グリセリン、エチレングリコールの組合せを用い
た比較例１を以下に示す。

く組　成）　ｗｔ％ Ｏ染料　Ａｃ１ａ　ＹｅＹｌｏｗ　１７　１．　。

Ｏグリセリン　１２．０ Ｏポリエチレングリコール　４．０ ０エチレングリコール　１２，０ ０ホクサイ）　ＬＸ−ＨＯｉ Ｏ蒸留水　６７．９ 常温における粘度：η２ｏ（０，Ｐ）　３．０１以上実
施例１に示される本発明のポリエチレングリコールモノ
オレイルエーテルを用いたインク（Ａ）、比較例１に示
される湿潤剤としてポリエチレングリコール、グリセリ
ン、エチレングリコールを組み合わせて常温における粘
度を３．００　、　Ｐに調製したインクＣＢ）について
、粘度の温度特性は第１図に示すとおりである。比較例
１のインクＣＢ）においては、成分の大部分が液体であ
るので低温において粘度が高くなり、高温において粘度
が低くなることは言うまでもない。ところが本発明の実
施例１のインク（Ａ）においては、非イオン系界面活性
剤としてボムエチレングリコールモノオレイルエーテル
を添加しているが、３０〜４０℃付近に８点をもつため
、色点付近から界面活性剤の水和度の減少に伴う粘度上
昇によって高温において粘度低下がみられない。グラフ
からも明らかなように、比較例のインクＣＢ）では４、
９００　、　Ｐ　（５℃）から１．８２０　、　Ｐ　（
４０℃）と低温から高温にかけて大きく変化するのに対
し、本発明の実施例１のインク（Ａ）では４．７５ｃ、
ｐ（ｓ℃）から３．０７０．Ｐ（２０℃）と粘度変化量
を５６％におさえることができた。

実施例２ 〈組　成）　ｗｔ％ Ｏ染料　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　８６　１−００ユニ
オツクス　Ｇ−４５０２０，０ ０ポリエチレングリコールモノオレイルエーテル　５・
０ ６　Ｆｉ　Ｄ　Ｔ　Ａ　０．１ ０水酸化カリウム　１．０ ０蒸留水　７２．９ 常温における粘度：　７７２０　（０，Ｐ）　４．６０
比較例２ 実施例２で用いられたポリエチレングリコールモノオレ
イルエーテルを除いて、湿潤剤としてグリセリン、ユニ
オックス　Ｇ−４５０を用いた比較例２を以下に示す。

く組　成＞　ｗｔ％ Ｏ染料　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　８６　１．００グリ
セリン　２０．　Ｏ ｏ　ユニオック、１．　Ｇ−４５０１５，００１Ｄ　Ｔ
　Ａ　Ｏ，１ ０水酸化カリウム　１．　Ｑ Ｏ蒸留水　６２．９ 常温における粘度：η２０　（０−Ｐ）　４．５以上、
本発明の実施例２に示されるポリエチレングリコールモ
ノオレイルエーテルを用いたインク（０）と、比較例２
に示される湿潤剤としてグリセリン、ユニオックスＧ−
４５０を添加して常温における粘度を４．５０．Ｐ　付
近に調製したインクＣＤ）について、粘度の温度特性は
第２図に示すとおりである。常温における粘度が高いほ
ど粘度の温度特性が悪く粘度変化量が大きくなるが実施
例１と同様、本発明の非イオン系界面活性剤の加のイン
ク（０）は、非イオン系界面活性剤の８点の存在による
粘度の上昇を利用することで高温における粘度の低下が
みられず、その上低温においても比較例２のインクＣＤ
）に比較して粘度の上昇をおさえる効果も得られ、低温
力）ら高温にかけて粘度変化の少ないインクを得ること
ができたグラフからもわかるように、比較例のインク（
Ｄ）では、７．４５０．Ｐ（５℃）から２．３６０．Ｐ
（４０℃）と低温から高温にかけて大きく変化するのに
対し本発明のインク（０）では６．７７０．Ｐ（５℃）
から４．６００．Ｐ　（２ｏ’ｌＧ）　と粘度変化量を
４１％程度におさえることができた。

〈効　果〉 以上、実施例１，２で述べてきたように非イオン系界面
活性剤を用いることで、高温における粘度の低下をおさ
え、さらに低温においては粘度の上昇をおさえるという
効果も得られ、低温から高温にかけての粘度変化を従来
のインクの約半分におさえたインクを得ることができた
。

さらにこのインクを用いることで、インクジェット記録
装置としてヒーターなどの付加装置をつける必要がなく
なることから、小型で低価格でしかもランニングコスト
の小さいインクジェット記録装置が実現できる。また表
面張力が３０　ｄ３’ｎ４付近と小さく、紙あるいはヘ
ッドに対する接触角も小さいことから印字時における速
乾性が得られる他、ヘッドに対するぬれ性の向上から気
泡ぬきが簡単になるという効果も得られ、インクとして
十分満足のできるものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例１と比較例１のインク粘度の
温度特性を表わす図である。 第２図は、本発明の実施例２と比較例２のインク粘度の
温度特性を示す図である。 第６図は、常温での粘度が異なる従来の三種のインク粘
度の温度特性を表わす図である。 以　上 出願人　エプソン株式会社 第１凶 ｓ２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 染料、湿潤剤、水を主成分とする糸に２０℃〜４０℃に
   ０点をもつ非イオン系界面活性剤を０．５〜２０重量パ
   重置ント含むことを特徴とするインクジェット記録用イ
   ンク。