JPS63165468A - 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、鉦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，Ｉ、Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌａｃｋ　　１７＋１９＋３
２＋５１．１０８．１４６Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｂｌａｃ
ｋ　　　２，７，２４．３１，５２．６３，１１２．１
１Ｂ１１９．１２１，１２２，１５５，１５６゜Ｃ，Ｌ
、Ｂａ５ｉｃ　Ｂｌａｃｋ　　２８ＢＣ，Ｌ、Ｄｉｒｅ
ｃｔ　Ｂｌｕｅ　　６．２２．２５，７１，８６．９０
，１０８Ｃ，Ｌ、Ａｃ１ｄ　Ｂｌｕｅ　　　　９，２２
．４０．９３，１０２，１０４，１１３゜１１７、１２
０．１６７、２２９．２３４Ｃ，Ｌ、［１ａｓｉｃ　Ｂ
ｌｕｅ　　　１＋３＋５ｔＬ９＋２４＋２６＋２８＋２
９Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒｅｄ　　　ＬＣ１’Ｌ２Ｂ
＋８３Ｃ，Ｌ＾ｃｉｄ　Ｒｅｄ　　　　６．５１．５２
，８０．８５．８？、９２．９４１５５、１８０．２５
６．３１７．３１８Ｃ，１，［１ａｓｔｃ　Ｒｅｄ　　
　Ｌ２＋９＋１２＋３ＬＣ，Ｉ−Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌ
ｌｏｗ　１２＋２４＋２６＋９８Ｃ，１，＾ｃｉｄ　Ｙ
ｅｌｌｏｗ　　１１＋４２＋６Ｌ７１＋１３５＋１６１
Ｃ，１，Ｂａ５ｉｃ　Ｙｅｌｌｏｗ　　Ｌ２＋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−ｔ％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（なるので、９ｗｔ％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°す）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一度での表面張力が２
０　ｄｙｎｅ−ｃｍ−’以下のものでは界面特性を示す
ものが少なく、又、５０　ｄｙｎｅ−ａｍ−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　−ｃａｂ−
’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、二塩基性脂肪酸ニス夢ルのスルホン塩類、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、２０−ｔ％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。

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。

そして、これらを混合して得られた混合物全体としての
２０　ｄｙｎｅ−ｃａ＋−”であることが望ましい。

このようにすることにより、低い圧力での噴射が可能で
ありながら、紙上では速乾性で、印字ドツトの円形度に
優れる等印字品質上すげれた効果を与えることができる
。

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ｒｌとし、その中心を
Ｏ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””　ｒ　ｚ　／　ｒ　Ｉ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。

（実施例　ｌ） 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。

組成 Ｃ，１，＾ｃｉｄ　ｌ１ｌｕｅ−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
られたインクの粘土は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−鳳と２０〜５０　ｄｙｎｅ−ｃｔａ−’内で紙へ
の浸透性も良好であった。つまり、 乾燥時間も１秒以内であうた。

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
レングリコールモツプ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。

組成 Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌａｃｋ−３１１（Ｈｔ％）
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１ｉ２００）ラウリン酸ナトリウ
ム　　　　　４ デヒドロ酢酸ナトリウム　　　０．１ 蒸留水　　　　　　　　　　６９．９ 得られたインクの粘度は２，３ｃｐ（２０℃）と粘性が
大きすぎることはなかった。また表面張力も３Ｂ、　９
ｄｙｎｅ−ｃｍ−重と２０〜５０ｄｙｎｅ−ａｍ−１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と円に近かうた。

なお、参考写真図（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
でインクジェット記録印刷をおこなった印刷ドツト径を
示すものである。（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ものである。

（比較例　ｌ） 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（平均分子量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（写真図（ａ））によるとドツトが円形
近く、比較例のインク（写真図（ｂ））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
チルエーテル、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。

組成 Ｃ０！、八ｃｉｄ　　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Ｏ ジオキシン　　　　　　　　　　０．１蒸留水　　　　
　　　　　　　４８．９かかるインクの粘度は４．６ｃ
ｐ（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
．１ｄｙｎｅ”　ｃｍ”であり、乾燥時間は１秒以下で
ある０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秒／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ノブチルアセテートを
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。

組成 Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｂｌａｃｋ−２０，５（ｓｅｔ％）
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ドデシルベ
ンスルホン酸ナトリウム 蒸留水　　　　　　　　　７４．４ かかるインク粘度は２．ｌｃｐ　（２０℃）であり粘度
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゜８ｄｙｎｅ−ａａり
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に記載したヘッドに充填
して印字速度１０００点／秒、パルス電圧１１０Ｖ、ノ
ズル径９０ｔＩｍ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グルコールモノオ
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
量を増加させたこのである。

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
ツプチルアセテート）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
をなくしたものである。デヒドロ酢酸ナトリウムは防カ
ビ剤である。

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ツプ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を有す
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 出願人セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士　最　上　務、、、′’７゜（・・、−； 〜−一〆

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誘導体と多価アルコールの
   混合体、０．５〜２５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・ｃ
   ｍ＾−＾１を示す界面活性剤、及び水からなり、混合物
   全体としての２０℃における粘度が１〜５ｃｐ表面張力
   が２０〜５０ｄｙｎｅ・ｃｍ＾−＾１であることを特徴
   とするインクジェット記録用速乾性インク。