JPS63165464A - インクジェット記録用速乾性インク - 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】 本発明は、インクジェット記録用の速乾性インクに関す
るものであり、特にインク室の内部体積の急激な減少に
より、ノズルからインクを押し出すことにより噴射する
インクジェット方式のための速乾性インクに関するもの
である。

本発明の目的は、噴射ノズル内においては、インクが蒸
発乾燥（目詰り）せず、紙上にインク液滴が付着形成さ
れた際直ちに乾燥し、手でこすってもこすれないという
相反する特性を満足した、しかも、印字品質（印字ドツ
トの円形度）の優れたインクを作り出すことである。

従来、この種のインク系としては、当社特願昭５３−１
０２１１３号記載の速乾性インクがある。この方法によ
ると、紙上では速乾性で、ノズル内では目詰りしないと
いう、当初目的は達せられるが、印字品質、特に印字し
たドツトの円形度が出にくく、紙の繊維方向に拡がり易
い欠点を有していた。このため高印字品質が要求される
用途には不向きであるのが現状であった。

本発明は、このような点からなされたもので、従来、目
詰り防止剤（湿潤剤）として使用されていた多価アルコ
ールと多価アルコール誘導体を混合することにより、従
来特性を低下することなく、高印字品質を付加した改良
インクを作り出したものである。

本発明はこのような観点からなされ、水溶性染料、多価
アルコールと多価ルコール誘導体の混合物、水、必要に
応じて細菌類の発生を防止した防カビ剤からなる、蒸発
乾燥しにくいインクジェットプリンター用インク系に、
水におけるミセル濃度での表面張力が２０〜５０　ｄｙ
ｎｅ−ｃｍ−’を示す界面活性剤を単純な表面張力調整
以上添加し、界面活性剤のもつ紙等のセルロースに対す
る浸透力を利用し、紙に滲み込ませ、見かけ上乾燥した
ように見せかける特性を、インクに付加したものである
。又、従来多価アルコールと多価アルコール誘導体を混
合することにより、印字ドツトの円形度が増す原因につ
いて、理論的裏付は、まだであるが、おそらく、多価ア
ルコール誘導体自身の粘度、表面張力が、多価アルコー
ルに比べ小さく、界面活性剤と何らかの相乗効果による
ものと思われる。

本発明について更に詳しく説明すると、本発明に使用さ
れる水溶性染料は、他のインク成分系添加により、色調
の変化、沈澱物の生成のないものから、どのような染料
でも使用可能である。具体的には、 Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌａｃｋ　　１７，１９＋３
２＋５１＋１０８＋１４６Ｃ，Ｉ、八ｃｉｄ　　Ｂｌａ
ｃｋ　　　　　２．７．２４，３１，５２．６３，１１
２．１１Ｂ１１９、１２１．１２２．１５５．１５６゜
Ｃ，Ｌ、Ｂａ５ｉｃ　Ｂｌａｃｋ　　２＋８Ｃ，Ｌ、Ｄ
ｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　　６．２２．２５．７１．８６
．９０．ＬｏｇＣ，Ｌ、Ａｃ１ｄ　Ｂｌｕｅ　　　　９
，２２．４０，９３，１０２，１０４，１１３゜１１７
．１２０，１６７．２２９，２３４Ｃ，Ｌ、Ｂａ５ｉｃ
　Ｂｌｕｅ　　　Ｌ３＋５＋７＋９＋２４＋２６＋２８
＋２９Ｃ，Ｉ、Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒｅｄ　　　１．４．１
７，２８．８３Ｃ，Ｉ、Ａｃ１ｄ　Ｒｅｄ　　　　６，
５１．５２．８０．８５，８７．９２，９４１５５、１
８０，２５６，３１７．３１８Ｃ，１，Ｂａ５ｉｃ　Ｒ
ｅｄ　　　Ｌ２＋９＋１２＋３７゜Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃ
ｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１２＋２４＋２６＋９８Ｃ，Ｉ、Ａ
ｃ１ｄ　Ｙｅｌｌｏｗ　　１１．４２．６１，７１，１
３５，１６１Ｃ，１，Ｂａ５ｉｃ　Ｙｅｌｌｏｗ　　Ｌ
２＋ＩＬ１４．３６等を挙げることができ、これらは単
独で、又は２種以上で使用される。添加量は、０．１重
量パーセント（以下ｗｔ％と略）未満では必要とされる
色調、コントラストが出ない。又、９ｗｔ％より多いと
、色調、コントラストは充分満足するが、温度変化等に
より染料が析出し、目詰りを起こし易くなるので、９ｗ
ｔ％以下に限定する。

次に、多価アルコール誘導体は、インクの蒸発を防止す
る為、及び印字ドツトの円形度を出すために添加し、具
体的には、（モノ、ジ、トリ）エチレングリコールアル
キルエーテル類（モノ、ジ。

トリ）エチレングリコールアルキルエーテルアセテート
類等が挙げられ、更に一部置換することのできる多価ア
ルコールとしては、（モノ、ジ、トリ、テトラ、ポリ）
エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリ
ン等が適する。添加量は、７ｗｔ％未満では、インクの
蒸発防止、低温特性、ドツトの円形度が不充分であり、
又、４５−ｔ％より多くなると、紙への滲み量が大きす
ぎるので、４５ｗｔ％以下に限定する。又、多価アルコ
ール誘導体への多価アルコールの置換割合は、印字ドツ
トの円形度から、およそ６割以下であることが望ましい
。

更に、界面活性剤は、前記に示した如く、インクの速乾
性を向上するために添加するとともに、インクの蒸発を
も防止する。水に対するミセル濃度での表面張力が２０
　ｄｙｎｅ　−ｃｍ−’以下のものでは界面特性を示す
ものが少な（、又、５０　ｄｙｎｅ−ｃｍ−１以上のも
のでは紙への浸透力が小さく、速乾性が出せないので、
使用する界面活性剤は２０〜５０ｄｙｎｅ−ｃｏ＋−’
の表面張力を有するものに限定する。

具体的には、脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エステル
塩類、液体脂肪硫酸エステル塩類、脂肪族アミン及び脂
肪族アマイドの硫酸塩類、脂肪アルコールリン酸エステ
ル塩類、二塩基性脂肪酸エステルのスルホン塩類、脂肪
酸アミドスルホン酸塩類、アルキルアリルスルホン酸塩
類、ホルマリン縮合のナフタリンスルホン酸塩類、脂肪
族アミン塩類、第四アンモニウム塩類、アルキルピリジ
ウム塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポ
リオキシエチレンアルキルフェノールエーテル類、ポリ
オキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキ
ルエステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキル
エステル類等の陽イオン、陰イオン、非イオン、両性界
面活性剤を挙げることができ、これらは、単独で、又は
２種以上で使用される。添加量は、０．５ｗｔ％未満で
は、速乾性を満足するのに不充分であり、２０ｗｔ％よ
り多く添加すると、粘度の上昇、染料の偏析等を生じ易
くなるので、０．５〜２５ｗｔ％に限定する。

なお、インクの浸透性をよくするには２．５〜２５ｗｔ
％内がさらによい。更に必要に応じて、デヒドロ酢酸ナ
トリウム、ジオキシン等の防カビ剤を少量添加すること
ができる。

以下、本発明を実施例により説明する。

以下の実施例及び比較例において、インク滴の記録紙の
付着によって生ずるドツト円形度を次の様に定義する。

つまり、ドツトの内接円の半径をｒ、とし、その中心を
０とする。中心０からのドツトの最大距離をｒ２とする
。このときのＲ＝ｒ２／ｒｌを円形度と定義する。ドツ
トが円に近くなる程、円形度Ｒは１に近づく。以下の実
施例において記録紙は一般上質紙である。

また、以下の例におけるインク中には多価アルコールと
、該多価アルコールより粘度、表面張力が小さい多価ア
ルコール誘導体が混入されている。

（実施例　１） 多価アルコールとしてグリセリン、多価アルコール誘導
体としてジエチレングリコールモノブチルエーテルを用
い、界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナト
リウムを添加し、蒸留水と混合させ下記組成のインクを
作成した。なお、以下の実施例においてデヒドロ酢酸ナ
トリウムは防カビ剤である。

なお２０°Ｃにおけるグリセリンの粘度は１４９９ｃｐ
、表面張力は６４．　３ｄｙｎｅ−ｃｍ−’、ジエチレ
ングリコールモノブチルエーテルの粘度は６゜５ｃｐ、
表面張力は３４　ｄｙｎｅ　−ｃｍ−’である。

組成 Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｂｌｕｅ−２２２（ｗｔ％）グリセ
リン　　　　　　　　１０ ジエチレングリコルーモノブチルエーテルドデシルベン
ゼンスルホン酢ナトリウムデヒドロ酢酸ナトリウム　　
　　０．１蒸留水　　　　　　　　　　　７８．９得ら
れたインクの粘度は１．８ｃｐ（２０℃）と粘性が大き
すぎることはなく、表面張力も３５゜３　ｄｙｎｅ　−
ｃｍ−’と２０〜５０ｄｙｎｅ−ｃ「１内で紙への浸透
性も良好であった。つまり、 乾燥時間も１秒以内であった。

円形度Ｒも１．３でほぼ円に近かった。

（実施例　２） 多価アルコールとしてポリエチレングリコール（平均分
子量２００）、多価アルコール誘導体としてジエチレン
グリコールモノメチルエーテルを用い、界面活性剤とし
てラウリン酸ナトリウムを添加し、蒸留水と混合させ、
下記組成のインクを作成した。

なお２０°Ｃにおけるポリエチレングリコールの粘度は
５６　ｃ　ｐ　ｓ表面張力は４３　ｄｙｎｅ−ｃｍ−’
、ジエチレングリコールモノメチルエーテルの粘度は３
．９ｃｐ、表面張力は４１　、　３　ｄｙｎｅ−ｃｍ−
’である。

組成 Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌａｃｋ−３１１（ｗｔ％）
ジエチレングリコールモノメチルエーテルポリエチレン
グリコール（平均分子１１２００）ラウリン酢ナトリウ
ム　　　　　４ デヒドロ酢酸ナトリウム　　　０．１ 蒸留水　　　　　　　　　　６９．９ 得られたインクの粘度は２，３ｃｐ　（２０’Ｃ）と粘
性が大きすぎることはなかった。また表面張力も３Ｂ、
　９ｄｙｎｅ−ｃｌｌ−’と２０〜５０　ｄｙｎｅ−Ｃ
１ｌ−’内であり、１秒以下の速乾性が得られた。また
、ドツトの円形度Ｒは１．５と円に近かった。

なお、参考写真側（ａ）、（ｂ）をの、せる。（ａ）は
上記インクを特開昭５２−７４４０６号公報第１図記載
のインクジェットヘッドに充填して、印刷速度６００点
／秒、パルス電圧７０Ｖ、ノズル径７０μｍでインクジ
エツト記録印刷をおこなった印刷ドツト径を示す写真で
ある。（ｂ）は同じ条件下、以下に記載するインク（比
較例）で印刷したドツト形状の写真である。

（比較例　１） 多価アルコールと多価アルコール誘導体が共に混合され
ているものでなく、多価アルコール（ポリエチレングリ
コール）のみ混合されたインクである。

Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌａｃｋ−３１１（ｗｔ％）
ポリエチレングリコール（平均分子！２００）ウラリン
酸ナトリウム　　　　　　４ デヒドロ酢酸ナトリウム　　　　０．　１蒸留水　　　
　　　　　　　　６９．９この比較例１のインクは乾燥
時間は１秒以下であるが、円形度Ｒは２．２と大きい。

本発明のインク（写真（ａ））によるとドツトが円形近
く、比較例のインク（写真（ハ））によるドツトが円形
から遠ざかり、両者に著しい違いがあることが明確であ
る。

（実施例　３） 多価アルコールとしてトリエチレングリコール、多価ア
ルコール誘導体としてトリエチレングリコール・ジ・エ
チレンエーテル、界面活性剤として、ポリエチレングリ
コールモノオレイルエーテルを使用した。なお、防カビ
剤としてジオキシンを添加しである。

なお２０°Ｃにおけるトリエチレングリコールの粘度は
４７．８ｃｐ、表面張力は４５．２ｄｙｎｅ・Ｃｌ１１
−１、トリエチレングリコール・ジ・エチルエーテルは
６．８Ｃｐ、表面張力は３１　ｄｙｎｅ−ｃｒｎ−’で
ある。

組成 Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｒｅｄ−８７６（ｗｔ％）トリエチ
レングリコール　　　２０ トリエチレングリコール・ジ・エチルエーテルポリエチ
レングリコールモノオレイルエーテルジオキシン　　　
　　　　　　　０・　１蒸留水　　　　　　　　　　　
４８．９かかるインクの粘度は４．６ｃｐ（２０°Ｃ）
であり、実施例２記載のヘッドでも充分インク滴をとば
すことができた。また、表面張力は４３．ｔａｙｎｅ　
’　ｃｍ−’であり、乾燥時間は１秒以下である。円形
度Ｒも１．６と円に近い、なお、上記ヘッドで印刷速度
５００点／秒、パルス電圧９０Ｖ、ノズル径５０μｍで
インク用吸い取り紙にインクジェット記録をおこなった
ところ、印字品質には上質紙とほとんど差がなく良好で
あった。又、各々の紙上での乾燥速度も共に１秒以下と
瞬間的であり、印刷後直ちに手でこすっても印字品質は
損なわれなかった。

（実施例　４） 多価アルコールとしてグリセリン、多価アルコール誘導
体としてジエチレングリコールモツプチルアセテートを
用い、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（界面活
性剤）と共に混合してインクを作成した。

なお２０°Ｃにおけるグリセリンの粘度は１４９９ｃｐ
、表面張力は６４．　３ｄｙｎｅ−ｃｍ−’、ジエチレ
ングリコールモノブチルアセテートの粘度は３゜５ｃｐ
、表面張力は３０　ｄｙｎｅ−ｃｍ−’である。

組成 Ｃ，１，Ａｃ１ｄ’Ｂｌａｃｋ−２０，５（ｗｔ％）グ
リセリン　　　　　　１０ ジエチレングリコールモノブチルアセテートＯ ドデシルベンスルホン酸ナトリウム デヒドロ酸ナトリウム　　　０．１ 蒸留水　　　　　　　　　７４．４ かかるインク粘度は２．ｌｃｐ　（２０°Ｃ）であり粘
性が高すぎることはなく、一般のヘッドで充分インクを
噴出できる。また、表面張力も３２゜８　ｄｙｎｅ−ｃ
ｍ−’で２０〜５０　ｄｙｎｅ　−ｃｍ−’内にあり、
乾燥時間も１秒以下と早い。円形度Ｒも１．４と円形に
近かった。

なお、かかるインクを実施例２に記載したヘンドに充填
して印字速度１０００点／秒、パルス電圧１１Ｏ■、ノ
ズル径９０ｕｍでインクジェット記録をおこなったとこ
ろ、連続２４時間記録をおこなってもその品質（円形度
）は経過時間に対し変化することがなく常に一定の円形
度が得られた。

また、記録を一時中止し、３週間の間隔を経て再開した
ところ、ノズルの目詰まり等の異常がないばかりか、円
形度にも変化がない、速乾性の記録が可能であった。

上記本発明のインクの利点は上記比較例１、及び下記比
較例２〜４を比較することによりさらに明らかになる。

（比較例　２） 実施例３に対応する比較例である、多価アルコール（ト
リエチレングリコール及びポリエチレンゲルコールモノ
オレイルエーテル）のみ混合され、多価アルコール誘導
体が混合されていない。

組成 Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｒｅｄ−８７６（ｗｔ％）トリエチ
レングリコール　　３５ ポリエチレングリコールモノオレイルエーテルジオキシ
ン　　　　　　　　　０．１ 蒸留水　　　　　　　　　　４８．９ かかるインクは乾燥時間は１秒以下だが、円形度Ｒが２
．５と円形度が実施例３（円形度Ｒが１゜６）に比べて
著しく悪い。

（比較例　３） 実施例４に対応する比較例であり、多価アルコール誘導
体（ジエチレンゲルコールモツプチルアセテート）が混
合されず、かわりに多価アルコール（グリセリン）の混
合量を増加させたものである。

組成 Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｂ１５ｃｋ−２０、５（ｗｔ％）グ
リセリン　　　　　　２０ ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムデヒドロ酢酸ナ
トリウム　　０．１ 蒸留水　　　　　　　　　７４．４ かかるインクは乾燥時間は１秒以下であったがドツトの
円形度Ｒは実施例４が１．４と円形に近いのに対し２．
９と著しく悪かった。

（比較例　４） 実施例４に対応するもので、多価アルコール（グリセリ
ン）と多価アルコール誘導体（ジエチレングリコールモ
ノブチルアセテート）は共に混合されているが、界面活
性剤（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム）の添加
をな（したものである。デヒドロ酢酸ナトリウムは防カ
ビ則である。

組成 Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｂ１５ｃｋ−２０，５（ｗｔ％）グ
リセリン　　　　　　１０ ジエチレングリコールモノブチルアセテートデヒドロ酢
酸ナトリウム　　０．１ 蒸留水　　　　　　　　　７９．４ かかるインクは円形度Ｒは１．６で円形に近かったが、
紙への浸透性が悪（、乾燥時間は１０秒であり、乾燥性
が非常に悪かった。

このように、本発明のインクジェット記録用速乾性イン
クは、インクジェット記録用に要求される速乾性にすぐ
れる他に、印字品質を確保するための印刷ドツトの円形
度もすぐれ、高印字品質を確保できる。

以　　　上 出１１１人セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士　　最　上　　　務　。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水溶性のインクジェット記録用乾燥性インクにおいて、
   ０．１〜９重量パーセントの水溶性染料、７〜４５重量
   パーセントの多価アルコールと多価アルコール誘導体と
   の混合体、２．５〜２５重量パーセントの水に溶解した
   ときのミセル濃度での表面張力が２０〜５０ｄｙｎｅ・
   ｃｍ＾−＾１を示す界面活性剤、及び水からなることを
   特徴とするインクジェット記録用速乾性インク。