JPS63199782A

JPS63199782A - 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: JPS63199782A
Application number: JP62033717A
Authority: JP
Inventors: Yasuko Tomita; 康子富田; Shoji Koike; 祥司小池
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-02-16
Filing date: 1987-02-16
Publication date: 1988-08-18
Anticipated expiration: 2010-03-08
Also published as: JPH0721125B2

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、インクジェット用に特別に調整された指定紙
はもちろん、それ以外のコピー紙、レポート用紙、ボン
ド紙、連続伝票用紙等のオフィスや家庭で一般に使用さ
れている紙及び各種布帛類に対し、定着性が速く、印字
品位の優れた記録を行う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に関する。

〔従来の技術〕

インクジェット記録方式は、種々のインク吐出方式によ
り、インク小滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）を形成し、それらの
１部若しくは全部を紙、加工紙、プラスチックフィルム
、織布等の被記録材に付着させて記録を行うものであり
、このようなインクジェット記録方式に使用するインク
としては、各種の染料または顔料を、水又は水と水溶性
有機溶剤から成る液媒体に溶解又は分散させたものが知
られ、且つ使用されている。

このようなインクには被記録材との関係も含めて一般的
に下記の如き性能が要求されている。

（１）滲みがなく、品位の良好な記録画像が得られるこ
と。

（２）インクの定着速度が速いこと。

（３）印字をしばらく中断した場合でも、プリンターの
ノズルを目詰まりさせないこと。

（４）プリンターの印字速度に合せたインクの吐出が可
能な周波数応答性が良好なこと。

（５）インクの保存安定性が高いこと。

（６）安全性が高いこと。

（７）耐水性、耐光性等の印字物の耐久性が優れている
こと等。

上記の性能の一部、或いは全てを満足させるためにイン
ク及び装置の両面からの精力的な検討がなされており、
要求性能によってはかなりの効果が認められてきている
。

〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながら現
在までの多くの研究にも係らず、前記の要求性能の中で
特に現在強く要求されている性能として、繊維の露呈し
た被記録材に対して耐水性が良好であること、滲みがな
く且つ定着性が優れていることが挙げられる。

この要求は、特に被記録材としてコピー紙、レポート用
紙、ボンド紙、連続伝票用紙等のサイズの施された普通
紙に印字した場合に顕著となる。

まず、滲みと定着性を改善する問題については、特開昭
５６−５７８６２号公報にｐＨを強アルカリ性にしたイ
ンクを用いて記録を行う方法が、又、特開昭５５−２９
５４６号公報に多量の界面活性剤を添加したインクを用
いて記録を行う方法が、更に特開昭５８−１０８２７１
号公報に、常温で固体のインクを加熱して液状にして記
録する方法等が既に試みられている。

しかし、インクのｐＨを強アルカリ性にして記録する方
法は、インクを手で触れた場合に危険であり、又ある種
のサイズ剤を用いた紙に対しては、滲み、定着性とも良
好でない場合がある等の欠点がある。

又、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
る。

更に、常温で固体のインクを加熱して液状にして記録す
る方法では、滲み、印字の定着性についである程度の効
果が見られるが、プリンタを設計する際、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
を設けるなどプリンタが大型化し、コスト高になるとい
う問題が見られる。

次に、耐水性に関しては、油性染料や顔料を使用したイ
ンクを用いる方法や耐水化剤を添加した特殊な用紙を用
いる方法等が多数提案されている。

しかしながらこれらの方法では、インクの保存安定性の
問題や記録紙のコスト高の問題が新たに生じる。

そこで本発明の目的は、インクジェット用に特別に調整
された指定紙はもちろんのこと、被記録面に繊維が露呈
し、更にはサイジングされている一般の普通紙、例えば
コピー用紙、レポート用紙、ボンド紙、連続伝票用紙等
に対しても定着速度が速（、シかも滲みの少ない印字が
得られ、安全でインクの操作性の優れたインクジェット
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、本発明の他の目的は、水溶性染料を用いているにも
かかわらず、耐水性に優れたインクを提供し、さらに吐
出安定性の良好なインクジェット記録方法を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記の目的は、以下の本発明によって達成される。

即ち本発明は、像を形成する成分である水溶性色素と、
該色素を溶解するための水性液媒体とを必須成分とする
インクジェット用インクに於いて、分子量が１００以上
であり、且つ内部に空孔を有する３次元構造を成す化合
物を含有することを特徴とするインクジェット用インク
であり、更に前記インクを用いて、その被記録面に繊維
が露呈して成る被記録材に記録を行うことを特徴とする
インクジェット記録方法である。

〔作　用〕

本発明は、被記録面に繊維が露呈しているような被記録
材でのインクの耐水性及び定着性、印字品位が良好であ
る液媒体組成について鋭意研究した結果得られた知見で
ある。

本発明を特徴づける内部に空孔を有する３次元構造（原
子又は分子が結合してできた３次元構造）を成す化合物
とは、その空孔内に他の物質を取り込む包接能を有する
化合物であり、より詳細には空孔を有して他の物質を包
接するホスト分子と呼ばれるものである。

本発明は、包接能を有するホスト分子を含有することに
特徴があり、そのゲスト分子としては、インク構成成分
中の染料母体やその一部分が対応する。

以上のような原子又は分子が結合してできた、内部に空
孔を有する３次元構造を成す化合物を含有したインクを
用いることによって、被記録材での耐水性及び定着性、
印字品位が優れる理由は未だ定かではない。

おそらく、その空孔中に染料母体やその一部分を取り込
んで包接化合物を形成し、染料単独の場合よりも被記録
材、特にサイジングされている一般の普通紙に対する親
和性が増大して、定着性及び耐水性が向上するのではな
いかと考えられる。

又これら化合物の含有は、各種界面活性剤の添加とは異
なり、大幅なインクの表面張力の低下を伴わないため、
吐出安定性に対する悪影響もみられない。さらに包接化
合物の形成によってみかけ上色素分子が大きくなり流動
性が低下しているものと推定され、滲みがな（、印字品
位の優れた記録が得られる。

本発明者の検討によれば、滲みのない良好な印字品位を
得るためには、色素を含む包接化合物の流動性の面から
含有するホスト化合物の大きさが重要であり、具体的に
はホスト化合物の分子量は１００以上であることが必要
である。

従って、分子量が１００未満であり、包接能を有すると
いわれている尿素、チオ尿素などのホスト化合物を含有
するインクでは、その滲み防止効果が不充分であり、印
字品位の良好な記録を得ることは難しい。

本発明に用いる分子量が１００以上であり、原子又は分
子が結合してできた、内部に空孔を有する３次元構造を
成す化合物、すなわちホスト化合物としては、例えばデ
オキシコール酸、ベルヒドロトリフェニレン、パリノマ
イシン系天然抗性物質、ハイドロキノン、ヒドロキシト
リフェニルメタン、アセチレンジオール、各種ポリエー
テル化合物、ナイジュリシン系天然抗性物質、フェニル
ウレアオリゴマー、パラシクロファン等を挙げることが
できるが、もちろんこれらに限定されるものではない。

前記化合物の含有量は、インク全重量に対して０．１〜
２０重量％、好ましくは０．２〜１５重量％、より好ま
しくは０．５〜１０重量％の範囲である。

前記化合物の含有量が０．１重量％未満のときは、定着
性や印字品位及び吐出安定性の向上に対する効果が顕著
ではなく、又前記化合物の含有量が２０重量％を越える
場合は、インクの粘度上昇や目詰りの点からインクジェ
ット用インクとしては好ましくない。

本発明のインクを構成する他の成分としては、まず色素
として、直接染料、酸性染料、塩基性染料、食用染料、
′反応染料、建染染料、可溶性建染染料等の水溶性染料
が挙げられる。

「水溶性」の基準としては、本発明のインクの場合、少
なくとも２０℃における溶解度が１％以上であれば、イ
ンクの性能上問題のないものである。

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１〜５重量％の範囲とさ
れる。

本発明において上記の如き色素を溶解させる水性液媒体
としては、従来の一般的なインクジェット記録用インク
の媒体に使用されている媒体はいずれも使用でき、例え
ば水及び／又は有機溶剤が好ましく、有機溶剤としては
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、ｎ−ペンタノール
等の炭素数１〜５の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；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
リアルキレングリコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレン
グリコール、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、ヘキシレングリ
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アルキレングリコール類；グリセリン；エチレングリコールモノメチル（またはエチル）エーテ
ル、ジエチレングリコールモノメチル（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モノアルキ
ルエーテル類；トリエチレングリコールジメチル（またはエチル）エー
テル、テトラエチレングリコールジメチル（またはエチ
ル）エーテル等の多価アルコールの低級ジアルキルエー
テル類；スルフオラン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ｌ、３−
ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。

本発明のインクの必須成分は上記の通りであるが、その
他従来公知の各種の分散剤、界面活性剤、粘度調整剤、
表面張力調整剤、蛍光増白剤等を必要に応じて添加する
ことができる。

例えば、ポリビニルアルコール、セルロース類、水溶性
樹脂等の粘度調整剤；カチオン、アニオンあるいはノニ
オン系の各種界面活性剤、ジェタノールアミン、トリエ
タノールアミン類等の表面張力調整剤；緩衝液によるｐ
Ｈ調整剤、防カビ剤等を挙げることができる。

また、インクを帯電するタイプのインクジェット記録方
法に使用されるインクを調合する為には、塩化リチウム
、塩化アンモニウム、塩化ナトリウムの無機塩類等の比
抵抗調整剤が添加される。尚、熱エネルギーの作用によ
ってインクを吐出させるタイプのインクジェット方法に
適用する場合には、熱的な物性値（例えば、比熱、熱膨
張係数、熱伝導率等）が調整されることもある。

以上の如き本発明のインクジェット用インクがプリンタ
ヘッドから安定して吐出するために、物性的には、好ま
しくは２５℃における粘度が１５ｃＰ以下、表面張力が
３５〜６５ｄｙｎｅ／ｃｍより好ましくは粘度がさらに
３ｃＰ以下の低粘度タイプに調整されることが望ましい
。

以上の如くして得られる本発明の及び本発明に用いるイ
ンクは被記録材、とりわけその被記録面に繊維が露呈し
、さらにはサイジングされたコピー紙、レポート用紙、
ボンド紙、連続伝票用紙等のオフィスや家庭で一般に使
用されている普通紙における耐水性、定着性及び印字品
位に優れたものであり、各種方式のインクジェット用イ
ンクとして有効であり、優れた記録を行うことができる
。

〔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％とあるのは全て重量基準である
。

実施例１上記成分中、まずモネンシンを水に溶解させ、次いで染
料Ｃ，１，フードブラック２を加え１時間撹拌し、さら
にグリセリン、エチレングリコール、エチレングリコー
ルモノフェニルエーテルを加えて４０℃にて３時間撹拌
した。その後、水酸化ナトリウムの０．１％水溶液でｐ
Ｈが７．５になるよう調整し、ポアサイズ１μのフロロ
ボアフィルター（商品名；住友電工■製）にて加圧濾過
して本発明のインクジェット用インク（Ａ）を得た。

次に、このインクを用いて、インクジェット記録装置と
してインクの吐出エネルギー源として発熱素子を利用し
たインクジェットプリンター（オリフィスサイズ４０Ｘ
５０μｍ１ヒーターサイズ３０Ｘ１５０μｍ、ノズル数
２４本、駆動電圧２４．５Ｖ。

周波数２ＫＨｚ）を使用して、市販のコピー紙、ボンド
紙に印字して吐出安定性を評価した。さらに、得られた
印字物の定着性及び印字品位、耐水性を評価した。イン
ク物性及び評価結果を第１表に示す。

実施例２上記成分中、まずデオキシコール酸を０．１％水酸化ナ
トリウム水溶液でｐＨ１ｏに調整された水に溶解させ、
次いで染料Ｃ，１，アシッドレッド３５を加えて撹拌し
、さらにグリセリン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加
えて４０℃にて３時間撹拌した。

その後、ポアサイズ１μのフロロボアフィルター（商品
名；住友電工■製）にて加圧濾過して本発明のインクジ
ェット用インク（Ｂ）を得た。

実施例３上記成分中、まず１，１，６．６−チトラフエニルー２
゜４−へキサジイン−１，６−ジオールを水に溶解させ
、次いで染料Ｃ，１，ダイレクトブルー８６を加えて撹
拌し、さらにジエチレングリコール、１．３−ジメチル
−２−イミダゾリジノンを加えて４０℃にて３時間撹拌
した。その後、水酸化ナトリウムの０．１％水溶液でｐ
Ｈが７．５になるよう調整した後、ポアサイズ１μのフ
ロロボアフィルター（商品名；住友電工■製）にて加圧
濾過して本発明のインクジェット用インク（Ｃ）を得た
。

実施例４上記成分中、まず２，５−ジフェニルハイドロキノンを
水に溶解させ、次いで染料Ｃ，１，ダイレクトブラック
１５４を加えて撹拌し、さらにジエチレングリコール、
エチレングリコール、ノニオン系界面活性剤を加えて４
０℃にて３時間撹拌した。その後、水酸化ナトリウムの
００１％水溶液でｐＨが７．５になるよう調整した後、
ポアサイズ１μのフロロボアフィルター（商品名；住友
電工■製）にて加圧濾過して本発明のインクジェット用
インク（Ｄ）を得た。

比較例１実施例１における成分中、モネンシンを除いた成分を３
時間撹拌後、実施例１と同様に水酸化ナトリウムの０．
１％水溶液でｐＨが７．５になるよう調整した後、ポア
サイズ１μのフロロボアフィルター（商品名；住友電工
■製）にて加圧濾過して比較用インク（Ｅ）を得た。

比較例２実施例２における成分中、デオキシコール酸を除いた成
分を比較例１と同様に処理して比較用インク（Ｆ）を得
た。

比較例３実施例１におけるモネンシンの代わりに尿素を用いた以
外は実施例１と全く同様に処理して比較用インク（Ｇ）
を得た。

比較例４実施例４において、２．５−ジフェニルハイドロキノン
を除き、その代わりにノニオン系界面活性剤にツサンノ
ニオンＰ２２３　（商品名）１日本油脂■製）を０．４
部加えて、比較例１と同様に処理して比較用インク（Ｈ
）を得た。

実施例２〜４、比較例１〜４のインク（Ｂ−Ｈ）につい
ても実施例１と同様の記録を行った。インク物性及び評
価結果を第１表に示す。

＊１　粘度測定東京計器製ビスコニック（■■５ｃｏＮＩＣ）ＥＬＤ（
商品名）＊２　表面張力測定協和科学製キヨーワＣＢＶＰサーフイステンジオメータ
ー（ＳＵＲＦＡＣＥ　　ＴＥＮＳＩＯＭＥＴＥＲ）Ａ−１
（商品名）＊３　定着性評価市販のコピー紙及びボンド紙に印字して１０秒後、３０
秒後に印字部を濾紙（商品名：　Ｎｏ、５０゜東洋科学
産業（構製）にて擦った。

（２５℃、６０％ＲＨの環境条件にて評価）◎・・・・
・・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　大＊４　印字品位評価前述のコピー用紙及びボンド紙に印字した後、１時間以
上放置し、その後ドツトレベルでの滲み、エッチのシャ
ープさを評価した。

（２５℃、６０％ＲＨの環境条件にて評価）◎・・・・
・・滲みがなく、エッヂは極めてシャープである。

○・・・・・・滲みは多少みられるが、ドツトのエッヂ
はシャープである。

△・・・・・・はぼ全ドツトに滲みがみられ、ドツトの
エッヂも少しぼやけている。

×・・・・・・全ドツトに滲みがみられ、ドツトのエッ
ヂもはっきりしない。

＊５耐水性評価前述のコピー紙に印字後、印字サンプルを１日放置し、
その後水中に１分間浸して画像の滲みを評価した。

Ｏ・・・・・・滲みがほとんどみられない。

△・・・・・・滲みが少しみられる。

×・・・・・・滲みがたくさん発生し、画像の判読が困
難である。

＊６吐出安定性評価前述のコピー紙に対してＩ　Ｘ　１０’文字の印字を行
い、印字の乱れを評価した。

○・・・・・・印字の乱れはみられない。

△・・・・・・ドツトの着弾点不良は少しみられるが、
文字の判読は容易である。

×・・・・・・ドツトの着弾点不良が多数みられ、文字
の判読が困難である。

〔効　果〕

以上説明したように本発明によれば、インクジェット用
に特別に調整された指定紙はもちろんのこと、被記録面
に繊維が露呈し、更にはサイジングされている一般の普
通紙、例えばコピー用紙、レポート用紙、ボンド紙、連
続伝票用紙等に対しても耐水性が良好であり、定着速度
が速（、しかも滲みの少ない印字が得られるインクジェ
ット記録が可能となる。

更に本発明によれば、安全で吐出安定性及びインクの操
作性に優れたインクジェット記録が可能となる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）像を形成する成分である水溶性色素と、該色素を
溶解するための水性液媒体とを必須成分とするインクジ
ェット用インクに於いて、分子量が１００以上であり、
且つ内部に空孔を有する３次元構造を成す化合物を含有
することを特徴とするインクジェット用インク。
（２）前記化合物の含有量が、インク全重量に対して０
．１〜２０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。
（３）前記インクの２５℃における粘度が１５ｃＰ以下
であり、表面張力が３５〜６５ｄｙｎｅ／ｃｍ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。
（４）インクの液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、前記インクが分子量
が１００以上で、内部に空孔を有する３次元構造を成す
化合物を含有し、前記被記録材が、その被記録面に繊維
が露呈して成ることを特徴とするインクジェット記録方
法。
（５）前記被記録材が、サイジングされた紙である特許
請求の範囲第４項記載のインクジェット記録方法。
（６）インクに含まれる前記化合物の含有量が、０．２
〜１５重量％の範囲にある特許請求の範囲第４項記載の
インクジェット記録方法。
（７）前記インクの２５℃における粘度が１５ｃＰ以下
であり、表面張力が３５〜６５ｄｙｎｅ／ｃｍの範囲に
ある特許請求の範囲第４項記載のインクジェット記録方
法。