JPS63132083A

JPS63132083A - インクジエツト用インク及びそれを用いたインクジエツト記録方法

Info

Publication number: JPS63132083A
Application number: JP61280273A
Authority: JP
Inventors: Shoji Koike; 祥司小池; Yasuko Tomita; 康子富田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-11-25
Filing date: 1986-11-25
Publication date: 1988-06-04
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: JPH0733110B2

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、インクジェット用インク及びその液滴を以っ
て被記録材に記録を行う記録方法に関し、特に普通紙と
呼ばれ、一般にオフィスで使用されているコピー用紙、
レポート用紙、ノート、便せん等にも良好に印字できる
インクジェット用インク及びそれを用いた記録方法に関
する。

（従来の技術〕従来から、インクジェットプリンタ用インクについて、
実にさまざまな組成のものが報告されている。

なかでも、紙や布を被記録材として用いた場合のインク
について、組成、物性の両面から詳細な研究開発がなさ
れている。

しかし、従来のインクジェットプリンタ用インクにはい
くつかの問題点があり、その最大のものがノート、レポ
ート用紙、コピー用紙１便せん等、オフィスで一般に使
用されている紙を使えないことである。

すなわち、従来のインクジェットプリンタ用インクを用
いて上述の種々の紙に印字を行うと、印字したインクが
紙の繊維に沿って広がるため、ドツト形状が不定形とな
り、いわゆる滲みが発生するため、細い罫線や細かい文
字、ＪＩＳ第二水準として規定されているような！雑な
漢字等が不鮮明で見づらいものとなることが多かった。

更に前述の紙は、一般に万年筆の水性インクを使って筆
記具で筆記した場合、滲みが発生しにくいようにｒサイ
ズ」と称される処理が製紙工程でなされている為、イン
クジェットプリンタで印字した場合、インクが紙内部へ
浸透しにくく、印字部の乾燥性が悪いため、プリンタの
カバーで印字がこすれて汚れたりブ・リント物を手で触
れるとインクが手につく等の問題があった。

そこで滲みと印字の乾燥性を改善する目的で種々の改良
がなされている。例えば、特開昭５６−５７８６２号公
報にはインクのｐＨを強アルカリ性にする等の方法、特
開昭５５−２９５４６号公報にはインク中に多量の界面
活性剤を添加する方法、又、特開昭５８−１０８２７１
号公報には常温で固体のインクを加熱して液状として記
録する方法等が記載されている。

しかし、インクのｐＨを強アルカリ性にする方法はイン
クを手で触れた場合に危険であり、また、ある種のサイ
ズ剤を用いた紙に対しては、滲み、乾燥性とも良好でな
い場合がある等の欠点がある。また、多量の界面活性剤
を添加する方法では、紙によっては滲みが非常に多く発
生したり、プリンタヘッドの条件によってはインクがオ
リフィス面より後退してしまいインクが吐出しなかった
り、逆にオリフィス面全体が濡れてしまいインクが吐出
しない等のトラブルが見られた。

更に常温で固体のインクを加熱して液状として記録する
方法は、滲み、印字の乾燥性についである程度の効果が
見られるものの、プリンタを設計する際にインクを溶解
させながら供給する装置やプリンタヘッド内に加熱装置
が必要となるためプリンタが大型化し、コスト面、イン
クの取扱いの両面で問題が見られた。

上記の他にも今迄に種々の改良が試みられているが、前
記の滲み、印字の乾燥性、プリンタヘッドの大型化等の
問題をすべて解決するというインク及び記録方法は今迄
のところ知られていないのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点）そこで本発明の目的は、種々の方式のインクジェットプ
リンタに使用でき、且つ従来の記録液が有していた問題
点、即ち、コート紙についてはもちろんのこと、特に被
記録面に繊維が露呈している被記録材に印字した際のイ
ンクの虐み、印字物の遅乾性等を解決したインクジェッ
ト用インク及びそれを用いたインクジェット記録方法を
提供することにある。

又、本発明の別の目的はオフィスや家庭における使用に
おいて、安全性の高いインクジェット用インクを提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段］上記の目的は、以下の本発明によって達成される。

すなわち本発明は、色素、２５℃における蒸気圧が１ｍ
ｍＨｇの揮発性溶剤及び分子量３００以上の固体物質（
常温において）を必須成分とし、あるいは更に２５℃に
おける蒸気圧が１　ｍｍＨｇ未満で粘度が１０ｃＰ以下
の低粘度溶剤を必須成分として併有する液組成物であっ
て、該組成物中の固体物質の含有率１０重量％における
粘度（２５℃）をＡｃＰ、含有率３０ｆｆｉ量％におけ
る粘度（２５℃）をＢｃＰとしたとき、下記（ＩＶ　）
式を満足するように調製したことを特徴とするインフジ
エラ（・用インクである。（但し、固体物質として、色
素は含まれない）。

Ｂ／Ａ≧３　　　　　　　　　　　・・・（ｉｖ　）更
に、本発明は、インク滴を被記録材に付着させて記録を
行うインクジェット記録方法に於いて、被記録材がその
被記録面に繊維が露呈して成るものであり、且つ該イン
クが色素、２５℃における蒸気圧が１ｍｒｎＨｇ以上の
揮発性溶剤及び分子量３００以上の固体物質（常温にお
いて）を必須成分とし、該インク中の固体物質の含有率
１０１ｉ量％における粘度（２５℃）をＡｃＰ、含有率
３０重量％における粘度（２５℃）をＢｃＰとしたとき
、下記（ＩＶ　）式を満足するように調製したものであ
ることを特徴とするインクジェット記録方法である。

Ｂ／Ａ≧３　　　　　　　　　　　・・・（ｒｖ　）（
作用〕本発明の特徴は、インクの組成変化に伴って特定の粘度
変化を示すように、インク中に固体物質を含有せしめる
と共にインクを構成する他の成分及びその組成を調製し
たことである。

即ち、インク中の固体物質の含有率１０重量％における
粘度（２５℃）をＡｃＰとし、含有率３０重量％におけ
る粘度をＢｃＰとしたとき、下記（ＩＶ　）式を満足す
るようにインクを調製したものである。

Ｂ／Ａ≧３　　　　　　　　　　　・・・（ＩＶ）本発
明に於いて、固体物質の含有率を１０重量％及び３０重
量％の２点に着目したのは、固体物質の増粘に及ぼす影
響を適確に表わす基準として本発明者が鋭意検討した結
果、この２点の選定が最適であると判断したためである
。

この条件以外の基準点では、本発明の目的を達成するた
めの固体成分及び他のインク構成媒体の最適の組合せを
確定することが離しい。また（　ＩＶ　）式は、繊維が
露出した被記録面上でのドツトの滲みを押えるための粘
度上昇率を種々検討した結果得た値であり、Ｂ／Ａ＜３
の範囲では、増結効果が不充分であり、ドツトの滲み防
止の効果が認められない。

本発明者等は、繊維がｒｋ巴した被記録面上におけるイ
ンクの滲み、印字物の乾燥性と溶剤の蒸発によるインク
の粘度上昇現象の関係について、様々なインク組成につ
いて検討した結果、前記条件における（　ＩＶ　）式を
満足するような固体物質と他のインク構成媒体を組合わ
せることにとり、インクドツトの滲み防止、印字物の乾
燥性が従来のインクに比して格段に向上することを見出
し、本発明に至ったのである。

このような特性のインクを用いることによって、布１紙
等の被記録面に繊維が露呈している被記録材でのインク
ドツトの滲みの改善と印字物の乾燥性の改善が同時に達
成される。さらにノート、レポート用紙、コピー用紙１
便せん等オフィスで一般に使用されているサイジングさ
れた紙に対しても良好な印字が可能となる。

これらの効果は初期インク物性を限定することでさらに
助長され、初期インク物性としては、好ましくは２５℃
において表面張力が３５〜６５ｄ　ｙ　ｎ　ｅ　／　ｃ
　ｍ、粘度が１５ｃＰ以下、より好ましくは、表面張力
が４０〜６０ｄｙｎｅ／　ｃ　ｍ、粘度が１０ｃＰ以下
となることである。

本発明を更に詳細に説明すると、本発明で用いる色素と
しては、直接染料、酸四染粗、塩基性染料１食用染料１
反応染料、可溶性建染染料、建染染料等の水溶性染料及
び油性染料が挙げられる。その中でも特に水を容性染料
は種々の特性上、好ましいものである。

これら色素の含有量は液媒体成分の種類、インクに要求
される特性等に依存して決定されるが、一般にはインク
全重量に対して０．２〜２０重量％、好ましくは０．５
〜１０重量％、より好ましくは１〜５Ｉ！ｆｃ％の範囲
とされる。

第二に本発明のインクに使用する揮発性溶剤は、２５℃
における蒸気圧が１　ｍｍＨ８以上であればいかなるも
のも使用できるが、特に水やメタノール、エタノール、
プロパツール、ブタノール、イソプロパツール等の低級
アルコール類、アセトン等のケント類が好適である。

本発明において揮発性溶剤を使用する理由は、被記録材
にインクが付着した後に溶剤の揮発によるインク粘度の
上昇を助長し、増粘によってインクの滲みを防止するた
めである。従って揮発性の判定を２５℃における蒸気圧
が１ｍｍ）（８以上としたのは、この効果に着目し鋭き
検討した結果得られた基準によるものである。揮発性溶
剤の２５℃における蒸気圧が１０ｍｍＨｇ以上となると
、増結の効果はさらに高まり、より好ましいものとなる
。

これらの連発性溶剤の含有量は、インク全重量に対して
５０〜９５重量％、好ましくは６０〜９５重量％、より
好ましくは７０〜９５重量％の範囲とされる。

第三に本発明を最も特徴づけるインクに使用する常温（
２０℃）における分子量３００以上の固体物質としては
、溶解してインク中に含有できるものであればいかなる
ものも使用でき、例えばポリエチレングリコール、ポリ
オキシエチレンモノおよびジアルキルエーテル、ポリオ
キシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエ
チレン／ポリオキシプロピレンブロック（またはランダ
ム）ポリマーとそのアルキルエーテル。

脂肪酸及びその塩１パラフィン類、各種糖類等が挙げら
れる。

上記物質中、特に特性上好ましいものをさらに詳述する
と、 ■ポリエチレングリコール ■ポリオキシエチレンアルキルエーテルＲ＋　−０−（
ＣＨ２ＣＨ２０）。−Ｈ■ポリオキシエチレンアルキル
フェニルエーテルＣＪＺ８２Ａ＋１ ■ポリオキシエチレン／ポリオキシプロビレンブロツク
ボリマーＨＯ−（Ｃ，Ｈ４０）。

−（Ｃ３ＨａＯ）ｂ ”−（Ｃ２Ｈ４０）ｃ　　Ｈの４種が挙げられる。

本発明において上記、常温における分子量３００以上の
固体物質を使用するのは、第１に揮発性溶剤が揮発した
際に急激なインクの粘度上昇を引き起こす作用があり、
被記録面でのドツトの滲みを押えること、第２に最終的
に被記録面で固体に戻るため速乾性が達成されることに
よるものである。

以上の作用が認めねるためには、その分子量を３００以
上、より好ましくは６００以上とする。

分子量が３００未満であると増結効果が顕著に認められ
ず、本発明の目的の一つである繊維かは、好ましくは５
〜３５重量％、より好ましくは１０〜２５重量％の範囲
とすることが望ましい。

以上が本発明のインクジェット用インクを構成する必須
成分の概要であるが、本発明の別の態様として、さらに
２５℃における蒸気圧がｉｍｍ）１ｇ未満であり、粘度
が１０ｃＰ以下の低粘度溶剤を併有したインクがある。

その低粘度溶剤の具体例として、例えばエチレングリコ
ールのモノおよびジブチルエーテル、ジエチレングリコ
ールのモノアルキル（炭素数１〜４）エーテル及びジア
ルキル（炭素数２〜４）エーテル、トリエチレングリコ
ールのモノおよびジアルキル（炭素数１〜４）エーテル
、テトラエチレングリコールのモノおよびジアルキル（
炭素数１〜４）エーテル、ジプロピレングリコールのモ
ノアルキル（炭素数１〜４）エーテル、トリエチレング
リコールのモノおよびジアルキル（炭素数１〜４）エー
テル、テトラヒドロフルフリルアルコール、Ｎ−メチル
−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリ
ジノン等が挙げられる。

上記の溶剤の具体例は本発明のインクに対して特に好ま
しいものであるが、本発明では例示したこれらの溶剤に
限定されるものではない。

本発明において、上記の低粘度溶剤を使用するのは低温
低湿条件における吐出安定性をより向上させるためであ
り、インクジェットの方式やヘッド構造によっては必ず
しも使用しなくともよい。使用する場合の含有量として
は、インク全重量の１〜３０重量％、好ましくは３〜２
０重量％、より好ましくは４〜１６重量％の範囲で使用
される。

以上が本発明のインクジェット用インクを構成する必須
成分であるが、必要に応じて更に従来より公知の各種溶
剤、ＰＨ調整剤、界面活性剤。

防錆剤、防腐防カビ剤、酸化防止剤、蒸発促進剤、キレ
ート化剤等の種々の添加剤も添加しても何ら差支えない
。

本発明によれば、供給系等におけるインクの操作性が従
来の液状タイプのインクと同等であり、しかも滲みの問
題、印字物の乾燥性の問題を同時に解決することが可能
となった。

尚、本明細書において規定された各種インク物性の測定
は、粘度（ＶＩＳＣＯＮＩＣＥＬＤ　東京計器製）１表
面張力（ＫＹＯＷＡＣ！３ＶＰ　　　５ＵＲＦＡＣＥ　
　　ＴＥＮＳＩＯＭＥＴＥＲＡ−１）によるものである
。

〔実施例）次に実施例、比較例を挙げて本発明を、更に詳細に説明
する。尚、文中、部及び％とあるのは重量基準である。

実施例１上記全成分を混合し、混合液を水酸化ナトリウム０．１
％水溶液にてｐＨ８，３に調整し、５時間攪拌した後、
フロロボアフィルターＦＰ−１００（商品名、住友電工
製）にて加圧濾過し、本発明のインク（Ａ）を得た。得
られたインク（Ａ）の物性値、固体物質が及ぼす粘度上
昇の効果を後記第１表に示す。

次に上記のインク（Ａ）をピエゾ素子を利用して記録を
行うインクジェットプリンターＰＪ１０８０Ａ（商品名
：キヤノン製）に搭載して、コピー用紙、ボンド紙に印
字して、滲みと乾燥性の記録特性を評価した。その結果
を第２表に示す、また吐出環境は、２５℃、６０％ＲＨ
と１５℃、４０％ＲＨの２条件とし、吐出特性の評価を
第２表に示した。

実施例２〜６インク（Ｂ）インク（Ｃ）インク（Ｄ）インク（Ｅ）インク（Ｆ）実力八個１に於いて、インク（Ａ）に代えて上記インク
Ｂ−Ｆを用いた事を除いて、実施例１と全く同様ミして
、各インクの評価及び記録特性の評価を行った。その結
果を第１表、第２表に示す。

比較例１実施例５におけるポリエチレングリコール（平均分子量
４０００）の代わりにポリエチレングリコールく平均分
子量６００）を用いた以外は実施例５と全く同様な処理
を行い比較のために用いるインク（Ｇ）を得た。

次に実施例１におけるインク（Ａ）に代えてインク（Ｇ
）を用いたことを除いて、実施例１と全く同様にして、
インク物性測定１記録特性の評価を行った。その結果を
第１表、第２表に示す。

比較例２実施例６におけるポリエチレングリコール（平均分子量
１０００）の代わりに常温における液状物質であるポリ
エチレングリコール（平均分子量３００）を用いた以外
は実施例６と全く同様な処理を行い、比較のために用い
るインク（Ｈ）を得た。

次に実施例１におけるインク（Ａ）に代えてインク（Ｈ
）を用いたことを除いて、実施例１と全く同様にして、
インク物性測定、記録特性の評価を行った。その結果を
第１表、第２表に示す。

第１表＊１　印字して１０秒後、３０秒後に印字部をｉ＆ｉ紙
（商標名：Ｎｏ、５Ｃ１東洋科学産業（株）製）にて主
祭った。

◎・・・１０秒でカスレ　なし ○・・・１０秒でカスレ　小 △・・・３０秒でカスレ　小 ×・・・３０秒でカスレ　犬＊２　印字ドツト３００個中のにじみのあるドツトの個
数をパーセントで評価した。

○・・・にじみが１０％未満 △・・・にじみが１０％以上２０％未満×・・・にじみ
が２０％以上＊３　設定条件下において、印字ヘッドにキャッピング
操作をせずに５分間放置し、１分間印字操作を行った後
の２４木のノズルの吐出状況を評価した。

◎・・・全てのノズルで安定吐出Ｏ・・・１〜２木の不安定吐出ノズルがあるが、するに
回復する。

△・・・一部不安定吐出のノズルあり ×・・・全ノズルで不安定吐出又は不吐出となる（発明の効果）本発明のインクジェット用インクは、安全性やインクの
操作性に問題がなく、滲みが生じにくく、かつ印字物へ
の速乾性の優れたインクである。

また、本発明のインクを用いて、コート紙はもちろんの
こと、被記録面に繊維が露呈している布や紙に記録を行
うと被記録面上でのドツトの滲みがほとんどなく、印字
物の速乾性が極めて良好である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）色素、２５℃における蒸気圧が１ｍｍＨｇ以上の
揮発性溶剤及び分子量３００以上の固体物質（常温にお
いて）を必須成分とする液組成物であって、該組成物中
の固体物質の含有率１０重量％における粘度（２５℃）
をＡ＿１ｃＰとし、含有率３０重量％における粘度（２
５℃）をＢ＿１ｃＰとしたとき、下記（ I ）式を満足
するように調製したことを特徴とするインクジェット用
インク。Ｂ＿１／Ａ＿１≧３・・・（ I ）
（２）２５℃における表面張力が３５〜６５ｄｙｎｅ／
ｃｍ、粘度が１５ｃＰ以下である特許請求の範囲第１項
記載のインクジェット用インク。
（３）該揮発性溶剤として、２５℃における蒸気圧が１
０ｍｍＨｇ以上のものを使用した特許請求の範囲第１項
記載のインクジェット用インク。
（４）該揮発性溶剤が、水、低級アルコール、ケトン類
のいずれかである特許請求の範囲第１項記載のインクジ
ェット用インク。
（５）該揮発性溶剤の含有量が、インク全重量の５０〜
９５重量％の範囲にある特許請求の範囲第１項記載のイ
ンクジェット用インク。
（６）該固体物質の分子量が６００以上である特許請求
の範囲第１項記載のインクジェット用インク。
（７）該固体物質が、ポリエチレングリコール、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンア
ルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン／ポリオ
キシプロピレンブロックポリマーの中から、選択される
少なくとも１種である特許請求の範囲第１項記載のイン
クジェット用インク。
（８）該固体物質の含有量が、インク全重量の５〜３５
重量％の範囲にある特許請求の範囲第１項記載のインク
ジェット用インク。
（９）色素、２５℃における蒸気圧が１ｍｍＨｇ以上の
揮発性溶剤、２５℃における蒸気圧が１ｍｍＨｇ未満で
粘度が１０ｃＰ以下の低粘度溶剤及び分子量３００以上
の固体物質（常温において）を必須成分とする液組成物
であって、該組成物中の固体物質の含有率１０重量％に
おける粘度（２５℃）をＡ＿２ｃＰとし、含有率３０重
量％における粘度（２５℃）をＢ＿２ｃＰとしたとき、
下記（II）式を満足するように調製したことを特徴とす
るインクジェット用インク。Ｂ＿２／Ａ＿２≧３・・・（II）
（１０）２５℃における表面張力が３５〜６５ｄｙｎｅ
／ｃｍ、粘度が１５ｃＰ以下である特許請求の範囲第９
項記載のインクジェット用インク。
（１１）該揮発性溶剤として、２５℃における蒸気圧が
１０ｍｍＨｇ以上のものを使用した特許請求の範囲第９
項記載のインクジェット用インク。
（１２）該揮発性溶剤が、水、低級アルコール、ケトン
類のいずれかである特許請求の範囲第９項記載のインク
ジェット用インク。
（１３）該揮発性溶剤の含有量が、インク全重量の５０
〜９５重量％の範囲にある特許請求の範囲第９項記載の
インクジェット用インク。
（１４）該固体物質の分子量が６００以上である特許請
求の範囲第９項記載のインクジェット用インク。
（１５）該固体物質が、ポリエチレングリコール、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン／ポリ
オキシプロピレンブロックポリマーの中から選択される
少なくとも１種である特許請求の範囲第９項記載のイン
クジェット用インク。
（１６）該固体物質の含有量が、インク全重量の５〜３
５重量％の範囲にある特許請求の範囲第９項記載のイン
クジェット用インク。
（１７）該低粘度溶剤の含有量が、１〜３０重量％の範
囲にある特許請求の範囲第９項記載のインクジェット用
インク。
（１８）インク滴を被記録材に付着させて記録を行うイ
ンクジェット記録方法に於いて、該被記録材が、その被
記録面に繊維が露呈して成るものであり、且つ該インク
が、色素、２５℃における蒸気圧が１ｍｍＨｇ以上の揮
発性溶剤及び分子量３００以上の固体物質（常温におい
て）を必須成分とし、固体物質の含有率１０重量％にお
ける粘度（２５℃）をＡ＿３ｃＰとし、含有率３０重量
％における粘度（２５℃）をＢ＿３ｃＰとしたとき、下
記（III）式を満足するように調整したものであること
を特徴とするインクジェット記録方法。Ｂ＿３／Ａ＿３≧３・・・（III）
（１９）該被記録材が、サイジングされた紙である特許
請求の範囲第１８項記載のインクジェット記録方法。
（２０）該インクとして、２５℃における表面張力が３
５〜６５ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度が１５ｃＰ以下であるも
のを使用する特許請求の範囲第１８項記載のインクジェ
ット記録方法。
（２１）該インクが、更に２５℃における蒸気圧が１ｍ
ｍＨｇ未満で粘度が１０ｃＰ以下の低粘度溶剤を含む特
許請求の範囲第１８項記載のインクジェット記録方法。
（２２）該低粘度溶剤の含有量が、１〜３０重量％の範
囲にある特許請求の範囲第２１項記載のインクジェット
記録方法。
（２３）該揮発性溶剤として、２５℃における蒸気圧が
１０ｍｍＨｇ以上のものを使用した特許請求の範囲第１
８項記載のインクジェット記録方法。
（２４）該揮発性溶剤が、水、低級アルコール、ケトン
類のいずれかである特許請求の範囲第１８項記載のイン
クジェット記録方法。
（２５）該揮発性溶剤の含有量が、インク全重量の５０
〜９５重量％の範囲にある特許請求の範囲第１８項記載
のインクジェット記録方法。
（２６）該固体物質の分子量が６００以上である特許請
求の範囲第１８項記載のインクジェット記録方法。
（２７）該固体物質が、ポリエチレングリコール、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン／ポリ
オキシプロピレンブロックポリマーの中から選択される
少なくとも１種である特許請求の範囲第１８項記載のイ
ンクジェット記録方法。
（２８）該固体物質の含有量が、インク全重量の５〜３
５重量％の範囲にある特許請求の範囲第１８項記載のイ
ンクジェット記録方法。