JPS6289776A - 記録液及びこれを用いたインクジェット記録方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、筆記用其、プリンター等の種々の記録器具に
使用する記録器（以下インクという）、特に記録へ７１
・のオリフィスから液滴を飛翔させて記録を行うインク
シエンド記録方式に好適なインクに関する。

（従来の技術） インクシエンド記録方式は、記録時の騒音の発生が少な
く、また、カラー化対応が容易で高解像度の記録画像が
高速で得られるという利点を有している。

インクシエンド記録方式では、インクとして各種の水溶
性染料を水または水と有機溶剤との混合液に溶解させた
ものが多く使川されている。この場合、使川されるイン
クの特性として、粘度、表面張力等の物性＆ｉが適当な
範囲にあること、溶解成分の溶解安定性が高＜、ｍ細な
オリフィスを１１詰まりさせないこと、充分に高いＣ度
の記録画像をり゛、えること、保存中に物性イ１６の変
化または固形分の析出が生じないことが要求される。

更に４−記の特性に加え、被記録材の種類に制限されず
に記録が行えること、定ｒ１速度が大きいこと、記ｔ、
Ｊ画像の耐光性、耐水性、耐溶剤性（特に耐アルコール
性）に優れていること、解像度の優れた記録画像をり−
えること等の性質も要求される。

１−記の如き種／／の隻求性能を満足させるために、従
来から水溶性染料等の色素、媒体としての水および有機
溶剤、界面活性剤等の添加剤等について種々の研究が行
われている。

しかしながら、現在までの多くの研究にも関わらす、必
ずしも上記の要求性能はすへて満足きれておらず、その
ために印字段階におけるインクの性能の劣る点をカバー
すべくインクシエンド記録用紙と称される被記録材が数
多く提案されている。

（発１！１１が解決しようとしている問題点）１−記の
如く、特定のインクを用い１．核インクに適合すへ〈処
理されたインクジェット記録用紙を使用すれば、印字品
位およびインクの定着性については殆ど満足できる結果
が得られる。しかしながら、一般に広く使用されている
コピー用紙、レポート用紙、ポンド紙、伝票用紙、ｉ！
Ｉ続伝票田ｎ（１高サイズ紙、低サイズ紙、普通紙等に
インクシエンド記録を実施すると、使用した紙の性質に
従って、：ｊｌ　、ｌ＋、乾燥の遅れ、インクの滲み等
種々の問題が発生する。

例えばインクシエンド記録用インクには、一般に乾燥防
雨、ノズルの１１詰まり防（に等の１−１的でグリコー
ル等の４１機溶剤が添加されているが、このようなイン
クでサイズ度の高い普通紙に記録を行うと、これらの紙
は吸液性が低いためインクの乾燥に長時間を要して実用
性がなく、またインクの吸収性を高めるために、インク
中に界面活性剤を添加することも行われているが、この
場合には乾ｅ速度は向１−するものの、印字の滲みが大
となり・高品質の画像が（Ｊられないという別の問題が
生しる。また界面活性剤の代わりに強アルカリ性物質を
添加することも提案されているが、この場合には、紙の
内添剤の種類によって画像品質等が左右ごれ、例えば中
性紙等には効果がない。また、このようなインクは強ア
ルカリ性であるため、家庭やオフィスでの使用しこは危
険度が高い。

従って１本発明の目的は、特にインクンニット記録用イ
ンクとして前述の如き一般的な必要性能を有するととも
に、いずれの種類の被記録材に対しても１−分な乾燥・
定着速度を有し、且つ高品位の画像を形成することがで
きるインクを提供することである。

（発１す１の開示） すなわち１．４：、発明は、色素、下記一般式で表わさ
れる化合物および液奴体からなることを特徴とする記録
液である。

Ｈｏ（ｃ、、Ｈ，ｏ　）　ａ　　（Ｃ５Ｈ３Ｏ）　ｂ　
　（Ｃ２Ｈ４Ｏ）　ＣＨイ目し１式中のａおよびＣの合
評は７８以下の整数であり、１１つｂは２以１１１５以
下の整数である。

未発明を更に詳細に説明すると、従来、水溶性で（Ｌ料
を含むインク、特にインクシェフ）記録用インクには、
ポリオキシエチレン鎖を右する界面活性剤等を添加して
、インクの浸透性を高めてインクの乾燥番’ｔｊ１ノ１
速度を向トさせることは知られているが、このようなイ
ンクでは被記録材である紙の種類によっては印字の滲み
が箸しく、高品質の画像を形成しイ１＃なかったのに対
し１本発明者は前記の一般式で表わされる化合物をイン
クに包含ごせることによって１種々のインクシエンド記
録用インクとしての性能を保持したまま、いずれの記録
用紙に対しても、特に従来は滲み易くて使用し得なかっ
た紙に対しても、′滲みのない高品質の記録ｐｌＩｌ像
が得られることを知見したものである。

本発明で使用し上として本発明を特徴づけるｉｉｉ記一
般式で表わされる化合物は、エチレンオキサイド（ＥＯ
）とプロピレンオキサイド（ＰＯ）と（７）（ＥＯ）ａ
　−（ＰＯ）ｂ型あるいは（ＥＯ）ａ（ＰＯ）ｂ　−（
ＥＯ）ｃ　）Ｉ’！のブロンクコポリマーであり、いず
れも従来公知の方法で得られるものである。

１、記の如きブロックコポリマーのうちで、未発１１１
１の目的に４１川なものは、ａおよびＣ１すなわちＥＯ
のＩＴＩＩ合度が７８以下であり、［１−っｂ、すなわ
ＰＯの重合度が２以に１５以下のものである。

本発明において特に好ましい］−記ブロ、タコポリマー
をａ、ｂおよびＣによって例示すれば１次の通りである
。

Ｎｏ、　　　　　　　　ａ　　　　　　　ｂ　　　　　
　　層１９　　　　　　　　　　ｔｏ　　　　　　　　
　８　　　　　　　　６２４　　　　　　　　　１９　
　　　　　　　ｔｏ　　　　　　　　　　１前記の一級
式で表わされる化合物において、ａおよびＣの合１，１
が７８を越えると、水との相溶性は良好であるが一般式
で表わされる化合物が品分（、Ｈ，７すぎて、インクの
粘度が高くなりすぎ、印字時の滲みは少ないが、インク
の乾燥・定ｒｉ速度が低く、インクシエンド記録用イン
クとしてはインタの吐出性やインクドフトの形状が不安
定となる。またｂが小さすぎても同様であり、ｂが大き
すぎると水との相溶性およびインクの乾燥・定着速度が
不十分となる恐れがある。

また、前記の一般式で表わされる化合物の分子中のＥＯ
の重量割合については、ＥＯが全体中で２０〜８０重に
％が好適であり、本発明の目的が最良に達成される。

以１−の如き前記一般式で表わされる化合物のインク中
への添加ｈ）は特に制限されないが、インク中で占める
前記一般式で表わされる化合物の割合が０５重量％未満
では、インクの乾燥・定着速度が不十分となり、また６
　０屯、ｂｔ％を越えると、インクの粘度が過度に上昇
したり、印字の滲みが過度となったり、またインクの安
定性も低下するので、一般式で表わされる化合物はイン
ク中で０５〜６０重呈％を占める割合が好ましい。

末完１す１のインクに使用する色素それ自体は公知のも
のでよく、例えば、顔料や分散染ネ′１の如く不溶性の
色素も使用することができるが、好ましいものは、直接
染ネ１．酸性染料１ｍノ、（性染料、反応性染ネ１、食
品用色素等に代表Ｓれる水溶性染料である。特にインク
ンエツト記録方式のインクとして好適であり１発色性、
鮮明性、安定性、耐光性その他の要求される性能を満た
すものとしては、。

例えば、Ｃ，１，タイレフトブランク１７．１９．３２
．５１．６２．７１，１０８．１４６、ｌ　５４　： Ｃ，１，グイレフＩ・ブルー６．２２．２５．７１．８
６、９０．　１０６、　ｌ　９９　：Ｃ，Ｉ　グイレク
トレンド１．４．１７．２８．８３Ｃ，！、タイレクＩ
・イエロー１２．２４，２６．４４．８６．９８．１０
０．１４２゜ Ｃ１■　タイレクトオレンン３４．３９．４４．４６．
６０； Ｃ，１，タイレクトパイオレント４７．４８：Ｃ，１タ
イレフトブラウン１０９； Ｃ，１，タ゛イレクトグリーン５９“９の１白接染才１
、Ｃ，＋アシッドブランク２．７．２４．２６゜３１、
５２、６３、１１２、１１８　：Ｃ１，アシ、ドブルー
９．２２．４Ｏ．５９．９３　、１０２．　１０４　、
１１３　、１１７．１２０、　１６７、２２９、２３４
．　２５４゜ＣＩ、アシ、トレッドｌ、６．８．３２．
３７．５１、　５２　、８０、８５、８７、９２．　９
４．１１５、１８０、２５６、３１７、３１５　；ＣＩ
、アシ、トイエロー１１．１７．２３．２５．２９、４
２、４９、６　ｌ、　７１゜ Ｃ，ｌ　アシンドオレンシ７．１９゜ Ｃ，１，アシントへイオレント４９等の酸性染料が好ま
しく。

その他、Ｃ，１，ベーシックブラック２；Ｃ１，ベーシ
ツクブルーｌ、３．５．７．９．２４．２５．２６．２
８．２９； Ｃ１，ヘーシックレッドｌ、２．９．１２．１３゜１４
．３７： Ｃ１，ヘーシンクバイオレット７．１４，２７゜Ｃ，１
，フートブラック１．２等が挙げられる。

ｉ二記の色素の例は本発明のインクに対して特にｂｆま
しいものであり、本発明のインクに使用する色２）９は
これらの色素に限定されるものではない。

このような色素は、インク中において一般には約０．５
〜３０！ＴＩＸｊ１１−％、より好ましくは１〜２５壬
、１１１％を占める割合で使用する。

本発明のインクに使用する溶媒は、水または水と水溶性
有機溶剤との混合溶媒であり、特にｂｆ適なものは水と
水溶性有機溶剤との混合溶媒であって、水溶性有機溶剤
としてインクの乾燥防止効果を有する多価アルコールを
含有するものである。

また、水としては、種々のイオンを含有する一般の水で
なく、脱イオン水を使用するのが好ましい。水と混合し
て使用される水溶性有機溶剤としては、例えば、メチル
アルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコー
ル、インプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、
５ｅｃ−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Ｉ・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［ラヒトロフラ
ン、ジオキサン等のエーテル類；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１　プロピレングリコー
ル、フチレンゲリコール、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
キシレノグリコール、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フルキレングリコー
ル類；グリセリン；エチレングリコールメチル（または
エチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（また
はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチ
ル（またはエチル）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；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、トリエタノー
ルアミン、スルホラン等が挙げられる。

これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレング
リコール等の多価アルコール、トリエチレングリコール
モノメチル（またはエチル）エーテル笠の多価アルコー
ルの低級アルキルエーテルが好ましいものである。

インク中の」−配水溶性有機溶剤の含有Ｆｉｌは、一般
にはインクの今市ｊ逢中で２〜７０　屯：ｊ二％、好ま
しくは５〜６５　屯ｊＭ％、より好ましくは１０〜６０
千：ｊ−％を占める範囲である。

また、本発明のインクは上記の成分の外に必ｋに応じて
、界面活性剤、粘度調整剤、表面張力調整剤等を包含し
イ１）る。特に界面活性剤に関しては、従来使用されて
いる如き界面活性剤は、印字時の滲みに対する影響が大
であるので、本発明の目的には多量に使用するべきでは
なく１例えばインク中で０．５屯ｌ−％、好ましくは０
．４上置％、より好ましくは０．３　屯ｊＩｋ％以下を
占める割合に抑えるへきである。

本発明のインクはＬとして」−記の成分からなるもので
あり、すでに述へた通り、本発明のインクは、特にイン
クシエンド記録方式に用いた場合には、インクの吐出安
定性、インク流路中の安定性、保存安定性等−股的な要
求性能を満たすとともに、従来は印字時の滲みのために
高品質の画像を形成し得なかったインクジェ・７）記録
用紙以外の昔−通紙等の被記録材においても滲みのない
高品質の画像を形成することができ、且つ乾燥・定ｚｉ
性も茗しく優れたものである。従って１本発明のインク
を使用することによってコピー用紙、レポート用紙、ポ
ンド紙、伝票用紙等の如くオフィスや一般家庭で広く使
用されている紙をインクシェツト記録方式の被記録材と
して十分に利用できるので、インクジェット記録方式の
肴及を一般と加速させることが可能である。

以北の如き作用効果を奏する本発明のインクは、種々の
筆記ＪＬ：、種々のプリンター用のインクとして有用な
ものであり、紙、プラスチックシートその他の任意の被
記録材に優れた印字品質の画像を与えるものである。

使用方法の好ましい１例としてインクジェット記録方法
を説明する。このようなインクジェット記録方法は、イ
ンクをノズルより効果的に離脱させて、射程体である被
記録材にインクを付午し得る方式であれば、いかなる方
式でもよく、　それらの方式の代表的なものは、例えば
、アイイーイーイー　Ｉ・ランス　アクションズ　オン
　インタス］、リイ　アプリケイ’ｙ　、　ンス’　（
ＩＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓ　ａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　　Ｉ
ｎｄｕｓｔｒｙ　　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）　Ｖｏ
ｌ、ＪＡ−１３、Ｎｏ、ｌ　（＋９７？年２．３月号−
）、日経エレクトロニクスの１９７６年４月＋ａ＋＋−
；、１９７３年　Ｉ　Ｊｌ　２９　Ｉ−１’−５および
１９７４年５月６１１号に記・成されている。これらに
記載の方式は、本発明のインクの使用に好適なものであ
り、その幾つかを説１ｇ１すると、先ず静電吸引方式が
あり、この方式では、ノズルとノズルの数ｍｍ前方に置
いた加速電極との間に強電界をかえて、ノズルよりイン
クを粒子化して次々に中出し、引出したインクが偏向゛
上極間を飛翔する間に情報信号−を偏向゛電極に与えて
記録する方式と、インク粒子を偏向することなく、情報
信号に対応してインク粒子を噴射する方式とがあり、い
ずれも本発明のインクに有効である。

第２の方式としては、小型ポンプでインクに品用を加え
、ノズルを水晶振動子等で機械的に振動させることによ
り、強制的に微少インク粒子を噴射する方式であり、噴
射されたインク粒子は噴射と同時に、情報信号に応じて
帯電させる。帯電したインク粒子は偏向電極板間を通過
する際、？ｉＦ電１°、）に応じて偏向される。この方
式を利用した別の方式としてマイクロドントインクジェ
ット方式と称される方式もあり、この方式では、インク
圧力、励振条件をある範囲の適正値に保ち、ノズル先端
より大小二種類のインク液滴を発生し、この中小径液滴
のみを記録により利用するものである。この方式の特徴
は、従来並みの太いノズル口径でも微少液滴群を得るこ
とができる点である。

第３の方式としてはピエゾ素子方式があり、この方式で
は、インクに加える圧力手段として、他方式の如くポン
プの様な機械的手段でなく、ピエゾ素子を利用する。ピ
エゾ素子に電気信号を４えて機械的変位を生じさせるこ
とにより、インクに圧力を加え、ノズルより噴射させる
方式である。

また、特開昭５４−５１８３７号公報に記・成されてい
る方法で、鳩エネルキーの作用を受けたインクが急激な
体積変化を生じ、この状態変化による作用力によって、
インクをノズルから吐出させるインクシエンド方式も有
効に使用することができる。

以にの例は本発明のインクの好ましい使用方法を示すも
のであり、本発明のインクはこれらの用途に限定されず
、インクシエンド記録方式以外のインク、例えばその他
のプリンターや筆記用具のインクとしても有用であるこ
とは勿論である。

次に実施例、比較例および応用例を挙げて本発明を更に
囲体的に説明する。なお１文中、部および％とあるのは
特に断りのない限り重量基準である。

丈遣ｍ二上 ド記の成分を５時間かきまぜた後、水酸化ナトリウムの
０．１％水溶液にてｐＨを７．５に調節し、更１こポア
サイズ０　、４５　ミクロンのメンブランフィルタ−（
曲品名フロロポアフィルター、住友電Ｔ製）にて加圧濾
過し、本発明のインクとした。

文差１２　Ｍ（＞ゴ毎列紅城 ＋ｉｉ記其体囲体、２１の化合物　　　　　１５部Ｃ，
Ｉ　　タイレフ！・プラ、り１５４　　５部水　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８
０部″カ　２のインクの組 前記具体例Ｎｏ、　６の化合物　　　　　　２０部前記
具体例陥、７の化合物　　　　　　１０部グリセリン　
　　　　　　　　　　　５部Ｃ，Ｉ　　フートブラック
２　　　　　　　４部水　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　６１部パ′Ｊ　　３のイン
クの組゛ 前記ｊｔ体例陥、２７の化合物　　　　　　８部グリセ
リン　　　　　　　　　　　　３部テトラエチレングリ
コール　　　　　　　５部エチレングリコール　　　　
　　　　　１５部Ｃ１，アシッドブルー２５４　　　　
３部＋　　　　　　　　　　　　　　６６部′″二１１
＋４のインクのＭｌ 前記几体例陥、２２の化合物　　　　　２０部トリエナ
レ／グリコールンメチルエーテルｌＯ部 ノニオン系界面活性剤（商品名：サーフィノール１０４
．１１イ１１化学丁業浄勾製）　　０．１部反応性染本
ｌ（商品名：カヤセロンリアクトし、ド　ＣＮ−３Ｂ、
ＦＩ本化薬■製）　　　４部水　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　６６部′＝　　５の
インクの１１ 前記具体例間、２０の化合物　　　　　　６部グリセリ
ン　　　　　　　　　　　　５部ポリエチレンクリコー
ル３００　　　　１０部Ｃ，１，タイレクトイエロー８
６　　　２部Ｃ１，アシントイエロー２３　　　　　２
部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　７５部且Ｊ交夕［１工：〉 実施例１における前記具体例ＮＯ，２１の化合物に代え
て、前記一般式におけるａ、ｂ、ｃの値が下記第１表に
示した値の化合物を用いた以外は実施例１と仝〈同様な
処理をして比較用のインクとした。

εｒ１；１表 息　　　　　　　、、！２　　　　　　　旦比較例１　
　　　２　　　　１　　　　０比較例２　　　　３４　
　　　２０　　　　　６比較例３　　　　２０　　　　
　４　　　　　５比校例４　　　　　ｌ　　　　　８　
　　　０比較例５　　　　３０　　　　　８　　　　２
０実施例１〜５および比較例１〜５の各水性インクの性
状を後記第２表に示す。

使用例 実施例１〜５および比較例１〜５の各水性インクにおい
て溶解性に問題のなかったインクを、特開昭５４−５１
８３７号−公報に記載されている方法によるハエ２ルキ
ーを利用したインクジェットプリンター（ノズルの大き
さ４ＯＸ５０ｐｍ、ノフル数２４本）に搭載して、連続
伝票用紙およびコピー用紙に印字し吐出安定性および用
紙」二におけるインクの定着性と滲みの評価をした。

更に安オ、′吐出したインクについては印字へ、ドにキ
ャンピング操作をせずに５分間放置し、ＩＩｆび印字操
作を行った。３行印字を行ったところでプリンターの電
源を切り、２４木のノズルの目詰まりの様ｒ−を見た。

結果を第３表に示す。

第　２　−一 実施例１　　　４３．４　　　３．１　　　０実施例２
　　　４８．３　　　３．３　　　０実施例３　　　４
５．２　　　２．９　　　０実施例４　　　３３．６　
　　３．５　　　０実施例５　　　４３．４　　　３．
１　　　０比較例１　　　５２．７　　　２．７　　　
　Ｑ比較例２　　　４Ｏ．２　　　８．７　　　０比較
例３　　　４９．２　　　３．５　　　０比較例４　　
　　−　　　　−　　　　×比較例５　　　５０．３　
　　７．２　　　０注　１　　、汁（曲、！、（準 Ｏ；インクが完全に均一化している。

×、油状物質の分離が認められる。

注２　比較例４のインクについては溶解性不良のため表
面張力と粘度の３１１定を行わなかった。

２゛１　３　−−−。

−ユー」１−桝一 イ　　　　／　　　り　　　　　　　ユ　　　　　ｌ　
　　　　旦　　　　　Ａ　　　　　塁す就せ　Ｏ○　○
　○　○ ［上用 建わ“己伝票用紙　　ｏｏ＠ｏ　　　。

コピー紙　　　■　　■　　ｏ　　Ｏ。

ｒ″　　　み　　−朽木３ 連わＶ伝票用紙　　ｏｏｏｏ　　　。

コピー紙　　　○　　○　　ＯＯ○ １加　０１０１０ 比較例 イ　　　　ン　　　り　　　　　　　　１　　　　　　
　　２　　　　　　　　旦　　　　　　　　勺叱刊ｊｌ
＝ぐ性才ＩＱ　　Ｘ　　○　×定−ｉ−艶３） 匣続伝票用紙　　Δ　　　××× コピー紙　　　０　　　Δ　　　Δ　　　×ｉ−虻二件
り ｉ！Ｉ！続伝ブ１〒川紙　用ＯΔ　　　○　　　○コピ
ー紙　　　○　　　×　　　Δ　　　Ｏ化工り一註４１
：４２０　　　　　　１−木１　英文字を印字した部分
のトン）・構成をル−ぺで観察して１汁イ曲した。

Ｏ：ドツト構成に乱れが全くない。

×：ドツト構成に乱れがあったり、サ テライトドツトの発生あり。

木２　印字して１０８＋？＆！、３０秒後に印字部を濾
紙（商品名：Ｎｏ、５Ｃ東洋科学 産業林間）にて擦った。

＠；１０秒でカスレなし。

０．１０秒でカスレ小。

Δ、３０秒でカスレ小。

×、３０秒でカスレ犬。

木３　印字１；’　、、　ト３００個中の滲みのあるド
ツトの個数をパーセントで評価した。

Ｏ：滲みが１０％未満。

△：滲みが１０％以、１：２０％未満。

×：滲みが２０％以上。

＊４　２４木のノズル中Ｉｌ詰まりがあった個数。尚、
実施例２およびＡのインクは 回復操作を行うことで１」詰まりは解消されたか、比較
例１および３のインク は完全に回復しなかった。

特許出願人　　　キャノン株式会社　　。

代理人　　弁理士　吉　１１　　勝　広　″。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）色素、下記一般式で表わされる化合物および液媒
   体からなることを特徴とする記録液。 ＨＯ（Ｃ＿２Ｈ＿４Ｏ）ａ（Ｃ＿３Ｈ＿６Ｏ）ｂ（Ｃ＿
   ２Ｈ＿４Ｏ）ｃＨ（但し、式中のａおよびｃの合計は７
   ８以下の整数であり、且つｂは２以上１５以下の整数で
   ある。）
2. （２）一般式で表わされる化合物が、記録液中で０．５
   〜６０重量％を占める特許請求の範囲第（１）項に記載
   の記録液。