JPS6157878B2

JPS6157878B2 -

Info

Publication number: JPS6157878B2
Application number: JP54052415A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sakaeda; Masahiro Haruta; Yasuhiro Yano; Yoji Matsufuji; Norya Oota
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1979-04-27
Filing date: 1979-04-27
Publication date: 1986-12-09
Also published as: JPS55144066A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、記録液を吐出飛翔させて記録を行な
うのに用いられる記録液組成物及び記録方法に関
する。ノンインパクト記録法は、記録時に於ける騒音
の発生が小さいという利点があり、最近活発に研
究が行なわれている。その中で、高速記録が可能
であり、而も所謂普通紙に特別の定着処理を必要
とせずに記録が行なえるインクジエツト記録法
は、極めて有力な記録法であつて、これ迄にも
様々な方式が考案され、改良が加えられて商品化
されたものもあれば、現在も尚実用化への努力が
続けられているものもある。この様なインクジエツト記録法は、所謂インク
と称される記録液の液滴（droplet）を飛翔さ
せ、記録部材に付着させて記録を行なうものであ
る。斯かる記録液は、記録剤（染料又は顔料が用
いられる）及びこれを容解又は分散する液媒体
（水又は各種有機溶剤或いはこれらの混合物が用
いられる）を基本的成分とし、又必要に応じて各
種添加剤が添加されている。この様な記録法には、記録液の液滴の発生方法
及び液滴の飛翔方向の制御方法によつて、種々の
方式がある。その一例を第１図に示す。即ち第１図の装置はピエゾ振動子を有する記録
ヘツド部に記録信号を与え、該信号に応じて記録
液滴を発生させて記録を行なうものである。第１
図において、１は記録ヘツドで、ピエゾ振動子２
ａ、振動板２ｂ、記録液の流入口３、ヘツド内の
液室４及び吐出口（吐出オリフイス）５を有して
いる。液室４内には貯蔵タンク６に貯えられた記
録液７が、供給管８によつて導入されている。
尚、供給管８の途中には場合によつて、ポンプ或
いはフイルター等の中間処理手段９が設けられる
こともある。そしてピエゾ振動子２ａには、信号
処理手段（例えばパルス変換器）１０によつて記
録信号Ｓからパルスに変換された信号が印加さ
れ、該信号に応じて液室４内の記録液に圧力変化
が生ずる。その結果、記録媒体液７は吐出オリフ
イス５から液滴１１となつて吐出し、記録部材１
２の表面に記録が行なわれる。又、上記の装置以外にも記録液を液滴として飛
翔させて記録を行なういくつかのタイプの装置が
知られている。例えば、第１図に示した装置の変形例として第
２図の様に液室４をノズル状にし、その外周部に
円筒状のピエゾ振動子２a′を設置した装置がある
（この装置に於ける液滴の発生の機構は、本質的
に第１図に示した装置と同じである）。又、第１
図に示すものと類似した記録ヘツドを有し、液滴
を連続的に発生させ、該液滴の一部を記録に利用
する装置も知られている。この装置に於いて、吐
出オリフイスとその前方の液滴の飛翔空間に設置
された帯電電極との間には記録信号で変調された
電界が印加されており、吐出した液滴は該電極に
より帯電される。そして帯電電極の更に前方に
は、一定の電場が印加された偏向電極が設置さ
れ、帯電した液滴が偏向されて記録が行なわれ
る。或いは、吐出オリフイスと、前方の帯電電極と
の間に、記録信号で変調された高圧電界を印加し
静電力によつて液滴を発生させる装置も知られて
いる。更に又、記録ヘツドの室内の記録液に記録信号
に対応した熱エネルギーを与え、該エネルギーに
より液滴を発生させる装置も知られている。このように、液滴を飛翔させて記録を行なう装
置と一口に言つても、液滴の発生方法或いは液滴
の飛翔方向の制御方法はかなり異なつている。従
つて、良好な記録を行なうには、使用される記録
液に対して、液滴の発生方法或いは液滴の飛翔方
向の制御方法に応じた物性値例えば粘度、表面張
力、比抵抗の値が要求される。そして更に、記録
液は、長期間の保存或いは記録の休止中に液媒体
成分の気化或いは記録液の構成成分の化学変化等
により、固形分が生じてはならない。一般にこの
種の記録装置の吐出オリフイスは微細な穴（一般
に直径数10μ程度）である為に、固形分の発生は
目詰まりの原因になり液滴が全く吐出しなくなる
ことがある。又、吐出停止が起こらないまでも、固形分の発
生は、均一な液滴の発生或いは液滴の安定な飛翔
等に対して悪影響を及ぼし記録性、吐出安定性、
吐出応答性或いは連続記録性が低下することもあ
る。或いは記録液の構成成分が化学変化を起こす
と、調合時に所望の値に調整された記録液の物性
値が変化し、やはり記録性、吐出安定性、吐出応
答性が低下することがある。従つて気化しにくい
液媒体成分、化学的に安定な記録剤或いは上記の
欠点を生じない液媒体及び記録剤の組み合わせが
求められている。更に又、記録された画像が充分にコントラスト
が高く、鮮明であることも要求される。一般に従
来の記録液では、記録剤の含有量を増して記録画
像のコントラストを高くしようとすると、吐出オ
リフイスの目詰まりを生ずる傾向にある。従つ
て、液媒体に対する溶解性が高く色調が鮮やかな
記録剤が求められている。或いは又、いつたん記録された画像は、耐水
性、耐光性、耐候性、耐摩耗性を有していなくて
はならない。従来の記録液、殊に水を主体とする
液媒体を含んだ記録液による記録画像は、水の付
着、機械的摩擦或いは光照射によつてニジミ或い
はカスレを生じる傾向にあり、これらの欠点が改
良された記録媒体液が強く望まれている。この様な観点から、記録液に関する多くの提案
がなされて来ているが、上述の条件を全て満足す
る実用的な記録液はほとんど得られていない。本発明は、上述の条件を全て満足するカラー用
赤色記録液を提供することを目的とする。即ち、
吐出オリフイスの目詰まり、保存中の変質或いは
沈でん物の発生を起こさず、記録性、吐出安定
性、吐出応答性に優れた記録液を与えることにあ
る。又記録画像の色調・コントラストの優れた記
録液を与えることにある。更に又、記録画像が耐
水性・耐光性・耐候性・耐摩耗性を有する定着性
に優れた記録液を与えることにある。上記の目的を達成する本発明は、記録剤とこれ
を溶解又は分散する液媒体を主体として組成され
る記録液に於いて、一般式(A)、 Q₁−Ｎ＝Ｎ−Q₃−NHCONH−Q₄−Ｎ＝Ｎ−Q₂ (A) （但し、Q₁、Q₂は未置換或いは以下に示すＢ群の
うちから選択される基で置換されるフエニル基又
はナフチル基、Q₃、Q₄は、未置換或いは−
OCH₃、−OH、−SO₃Naのうちから選択される基
で置換される２・６−ナフチレン基又は１・４−
フエニレン基である。Ｂ群；−NH₂、−OH、−CH₃、−OCH₃、−
NHCH₃、−COONa、−SO₃Na、

【式】

【式】で表わされる化合物が記録液全重量に対して0.1〜15重量パーセ
ント含有されていることを特徴とする記録液であ
る。この様に前記一般式(A)で表わされる化合物を記
録液中に含有させると記録性、吐出安定性、吐出
応答性、連続記録性に優れ、記録画像が鮮明で且
つ耐水性、耐光性、耐候性、耐摩耗性を有する実
用的な赤色記録液が得られる。一般式(A)の基本構造を有する化合物は、フエニ
ル又はナフチル基（Q₁、Q₂）〜−Ｎ＝Ｎ−〜フエ
ニレン又はナフチレン基（Q₃、Q₄）の間で共役系
をつくつており、赤色系の色調を示す。Q₁、Q₂
には置換基が導入されていても良く、例えば−
NH₂、−OH、−CH₃、−OCH₃、−NHCH₃、−
COONa、−SO₃Na、

【式】

【式】或いは

【式】等の基が挙げられる。これらの置換基が導入され
ると、液媒体に対する溶解安定性液滴の吐出安定
性・吐出応答性等が優れると同時に、記録部材
（紙）に対する定着性が良好であつて、記録画像
の耐水性、耐光性等も優れた記録液となる。この
様な意味で特に−NH₂、−OH、−CH₃、−SO₃Na、
−COONa或いは

【式】等の基は好ましいものである。一方Q₃、Q₄は、２・６（又は３・７）−ナフチ
レン基或いは１・４−フエニレン基であり、これ
らは、−OH、−OCH₃或いは−SO₃Na基等から選
択される基で置換されていても良い。特にナフチ
レン基の場合には、−OH及び−SO₃Na基が導入さ
れていることが望ましい。以上の様にして種々の置換基が導入された結果
として、一般式(A)の化合物では、分子中に−
SO₃Na基が少なくとも２コ導入されていることが
好ましく、いくつかの具体例を以下No.１〜24に示
す。上記の多くの化合物中、後述の液媒体に対する
溶解安定性、記録液として使用される際の吐出安
定性、吐出応答性或いは記録画像の色調、記録部
材としての紙への定着性等の特性の点で、No.１、
２、６、９、13、18或いは19等が特に好ましいも
のである。本発明の記録液は、基本的には、前記一般式(A)
で示される染料を記録剤とし、該記録剤と該記録
剤を溶解する為の液媒体とで構成される。本発明
に於いて使用される液媒体としては、水又は水と
水溶性の有機溶剤との混合系が好適に採用され
る。水に溶解性の有機溶剤としては、具体的に
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、イソプロピルアル
コール、ｎ−ブチルアルコール、sec−ブチルア
ルコール、tert−ブチルアルコール、イソブチル
アルコール等の炭素数１〜４のアルキルアルコー
ル；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
ル等のケトンまたはケトアルコール類；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−２−ピロリドン等が有効なものとして挙げ
られる。これ等の有機溶剤は、主液媒体としての
水と混合して使用する際に調合される記録液に悪
影響を与えない範囲内の量に於いて、必要量混合
添加される。本発明に於いて、前記一般式(A)で示される染料
の添加される量は、所望される記録画像濃度、記
録に使用する装置の記録方式、他の添加される構
成成分の種類及び要求される液物性等に応じて適
宜決定されるが、調合される記録液全重量に対し
て通常は0.1〜15wt％、好適には0.5〜10wt％、最
適には１〜8wt％とされるのが望ましいものであ
る。こうして一般式(A)で示される染料化合物を記録
剤として使用して記録液を調合することによつ
て、本発明の所期の目的が効果的に達成される。
即ち、信号応答性、液滴形成の安定性、吐出安定
性及び流通性が極めて良く、又連続的に長時間記
録を行つても装置内の流路における供給速度が記
録速度に充分追随し得る特性を有すると共に、記
録部材に対する付着性も良く、又記録された画像
は、特に耐光性、耐候性、耐水性に優れ且つ高画
像濃度であつて鮮明である。又、他の色との重ね
合わせに於いて、良好な中間色が得られ、カラー
記録に適した記録液となり得る。従つて、本発明
の記録液を使用すれば、常時安定した記録を行う
ことが出来、記録画像は鮮明度が高く、濃度が充
分であつて、サテライトドツトのない高品質なも
のが得られる。本発明の記録液は、前記した様に、前記一般式
(A)で示される染料と液媒体とで基本的には構成さ
れるが、本発明の効果を免脱しない範囲に於い
て、従来の記録剤や液物性を調整する為の第３成
分が必要量添加されても良い。液物性を調整する
為の第３成分としては、粘度調整剤、表面張力調
整剤、PH調整剤、比抵抗調整剤等が挙げられ、更
に湿潤剤や防カビ剤等も記録液の一層の改善の為
の添加剤として挙げられる。粘度調整剤や表面張
力調整剤は主に、記録速度に応じて充分なる流速
で装置内流路を流通させる事、吐出オリフイスに
於いて記録液の回り込みを防止する事、記録部材
へ付与された時の滲み（スポツト径の広がり）を
防止する事等の為に添加される。粘度調整剤及び
表面張力調整剤としては、使用される液媒体及び
記録剤に悪影響を及ぼさないで効果的なものであ
れば通常知られているほとんど総てのものが使用
可能である。粘度調整剤としては、例えばポリビニルアルコ
ール、ヒドロキシプロピルセルロース、水溶性ア
クリル樹脂等が挙げられ、又表面張力調整剤とし
ては、アニオン系及びノニオン系の界面活性剤が
挙げられる。表面張力調整剤は、記録液が所望の値の表面張
力を有する様に、互いに又は他の構成成分に悪影
響を及ぼさない範囲内に於いて必要に応じて二種
以上混合して使用しても良い。 PH調整剤は、調合された記録液の化学的安定
性、例えば、長時間の保存による物性の変化や記
録剤その他の成分の沈降や凝集を防止する為に所
定のPH値となる様に適当量添加される。記録液の
液滴を帯電して記録する場合には、その比抵抗
が、その帯電特性に重要な因子として作用する。
即ち、良好な記録が行える様に液滴が帯電される
為には、比抵抗値が通常10^-3〜10¹¹Ωcmとなる様
に記録液が調合される必要がある。液滴に帯電を要しない記録の場合には、その比
抵抗値は任意であつても良いものである。本発明に於いて使用される湿潤剤としては、本
発明に係わる技術分野に於いて通常知られている
多価アルコール類、多価アルコールのエーテル類
等多くが有効である。本発明記録液に於いて、前述の一般式で表わさ
れる染料化合物に対し、水を主体とする液媒体及
び上記湿潤剤を混合すると、特に好ましい結果が
得られる。湿潤剤として例えば、ポリエチレング
リコール、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、メトキシトリグリコール、グリセリン等
の多価アルコール類；エチレングリコールメチル
エーテル、ジエチレングリコールメチル（又はエ
チル）エーテル等の多価アルコールのエーテル
類；エチレングリコールメチルエーテルアセテー
ト、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテ
ート等の多価アルコールエーテルのエステル類等
は好適な化合物である。これらの湿潤剤は、単独で用いる他、２種以上
混合されても良い。本発明記録液には所望に応じて更に記録部材に
付着させた場合の被膜の形成性、殊に被膜強度に
優れたものを得る為に、例えば、ポリビニールア
ルコール等の水溶性樹脂重合体が添加されても良
い。本発明の記録液は、前述した諸記録特性を具備
する為に、粘性、表面張力、PH等が、又帯電され
た液滴を利用して記録する場合には比抵抗が、或
いは熱エネルギーを利用して記録する方法の場合
には、比熱、熱膨張係数、熱伝導率等の特性値が
特定の条件範囲内にある様に調合される。即ち、これ等の諸物性は、液滴形成の安定性、
信号応答性及び忠実性、画像濃度、化学的安定
性、装置内流路での流通性等に重要な関連性を有
しているので、本発明に於ては記録液の調合の
際、これ等に充分注意を払う必要がある。本発明
に於いて有効に使用され得る記録液の上記諸物性
としては、下記の第１表に示される如きの値とさ
れるのが望ましい。しかし列挙された物性の総て
が第１表に示される如き数値条件を満足する必要
がなく、適用される記録方法の記録液として要求
される記録特性に応じて、これ等の物性の幾つか
が第１表の条件を満足する値を取れば良いもので
ある。

【表】＊液滴を帯電して使用する場合の条件すでに述べた様に、本発明の記録液は、所望の
物性値が与えられて種々のタイプのインクジエツ
ト記録方式に用いられる。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イオン交換水 77重量部ジエチレングリコール 20 〃 No.１の染料３〃上記の各成分を容器の中で充分混合溶解し、孔
径１μのテフロン（商標名）製フイルターで加圧
過したのち、真空ポンプを用いて脱気処理し赤
色記録液（）とした。第２図に示した記録装置
を用いてT₁〜T₄の検討を行なつたところ（吐出
オリフイス径60μ、ピエゾ振動子駆動電圧50V、
周波数10kHz）、いずれも良好な結果を得た。 (T₁) 記録液の長期保存性；記録液（）をガラ
ス容器に密閉し、０℃と40℃で６カ月間保存し
たのちでも不溶分の析出は認められず、液の物
性や色調にも変化がなかつた。 (T₂) 吐出安定性；24時間の連続吐出を行なつた
が、終始安定した高品質の記録が行なえた。 (T₃) 吐出応答性；２秒毎の間欠吐出と１カ月間
放置後の吐出について調べたが、いずれの場合
も安定で均一に記録された。 (T₄) 記録画像の品質；記録された赤色画像は濃
度が高く鮮明であつた。室内光に３カ月さらし
たのちの濃度の低下率は１％以下であり、ま
た、水中に１分間浸した場合、画像のにじみは
きわめてわずかであつた。実施例２〜７実施例１と同様の方法により下表の組成の記録
液を調合し、又実施例１と同様にT₁〜T₄の検討
を行なつた。

【表】これらの記録液を用いて実施例１と同様に記録
実験を行なつたところ、保存性、吐出性能および
記録画像品質はいずれも実施例１と同様にすぐれ
ていた。記録画像品質のうちでは、特に耐光性、耐候性
が良好であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は記録装置の模式図である。但し、図において、１……記録ヘツド、２ａ，
２a′……ピエゾ振動子、２ｂ……振動板、３……
流入口、４……液室、５……吐出オリフイス、６
……貯蔵タンク、７……記録液、８……供給管、
９……中間処理手段、１０……信号処理手段、１
１……液滴、１２……記録部材、Ｓ……記録信号
である。

Claims

【特許請求の範囲】１記録剤とこれを溶解又は分散する液媒体を主
体として組成される記録液に於いて、一般式(A)、 Q₁−Ｎ＝Ｎ−Q₃−NHCONH−Q₄−Ｎ＝Ｎ−Q₂ (A) （但し、Q₁、Q₂は未置換或いは、以下に示すＢ群
のうちから選択される基で置換されるフエニル基
又はナフチル基、Q₃、Q₄は、未置換或いは−
OCH₃、−OH、−SO₃Naのうちから選択される基
で置換される２・６−ナフチレン基又は１・４−
フエニレン基である。Ｂ群；−NH₂、−OH、−CH₃、−OCH₃、−
NHCH₃、−COONa、−SO₃Na、【式】【式】【式】で表わされる化合物が記録液全重量に対して0.1
〜15重量パーセント含有されていることを特徴と
する記録液。