JPH01165678A - 水溶性染料を含有するインキおよび印刷方法 - 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 本発明はインキ・ジェット印刷での使用に好適なインキ
に関する。

従来の技術 インキ・ジェット印刷ではインキの小滴を稙穏の方法で
生じかつ記録を生じるために支持体上に沈積させる。好
適なインキは特別な成分として、記録剤（通常は染料１
九は顔料）シよび液状ビヒクル（通常は水、有機溶剤ま
たはその混合物ンおよび付加的な成分としてｌ々の他の
添加物を含有する。

インキ・ジェット印刷はインキ小滴の発生方法およびイ
ンキ小滴の飛沫方向の１節方法に依存して、種々の系に
分類される。１つの系に従った装置の例を第１図で示す
。

第１図に示された装置は圧電発振器を有するプリントベ
ツド部分で印刷信号を供給しかつ前記信号に相当してイ
ンキ小滴を生じることにより操作する。第１図でプリン
トへラド１は圧電発振器２、インキのインレットライン
３、液体Ｍ４および支持体１２へ向けられたノズル６に
導くアクトレットライン５から成る。インキＴはインレ
ット３を経て液体室４に導入されかつ室４′およびノズ
ル６までのアクトレットラインを元填する。パターン情
報信号から誘導されるパルス電気信号は、パルス電気信
号を圧力パルスに変えかつこれを液体Ｎ４中のインｄＰ
Ｔに適用する、圧電発振器２に適用される。結果として
、インキ７はノズｈ６を経て小滴１１として放出され、
それにより支持体１２０表面上に記録を生じる。

同じ系を用いる装置の他のタイプの例が第２図にみられ
、そこでＷ秋液体室４がインレットおよびアウトレット
ライン３．５ｔ一連結しておシかつシリンダー状圧電発
振器２が室４の外部の周辺部分を環９巻いて配置されて
いる。インキ小滴の発生の機構は本負的には第１図にみ
られる装置におけるものと同一である。

他の系では、帯電され九小滴は連続的に発生するが、小
滴の“一部のみが記録の九めに選択される。

さらに他の系では、パターン情報信号に相当する熱エネ
ルギーがプリントヘッドの簾中のインキに与えられかつ
前記エネルギーによシ液小滴が形成される。このような
装置の具体例は第３図および第４図にみられる。第３図
はプリントヘッド中の管１４の長手方向での断面図であ
りかつ第４図は第３図の線Ａ−Ｂでの断面図である。

第６図および第４図中で、プリントヘッドは、支持体２
５上へのインキ２１の／Ｊ％滴２４の沈積による熱感性
記録のために、熱発生器１５ｖｉ″有するノズル１２で
終端になる薄壁管１４１−有する。熱発生器１５はアル
ミエクム電極１６゜１Ｔの端でニクロム加熱抵抗器１８
によ〕占められた間隔を定義している、間隔をかかれ九
−対のプル電ニウム電極１６．１７１−含有しかつ電極
１６．１７の端および抵抗器１８は絶縁材料１９および
保腹外皮２０の層中へ入れられる。

操作でインキ２１がわずかな加圧下に管１４の右手端に
供給されかつノズル１２ａで新月状の液滴を形成する。

電極１６　、１７を横切ってパターン情報信号から誘導
される、パルス電気信号の適用は抵抗器１８中で熱のパ
ルスを発生し、これは管の壁ｔ−ｍ切って移動しかつ抵
抗器１８に隣接したインキ２１中で気泡の形成を生じる
。気泡によシ明らかにされる過剰の圧力は支持体２５に
向けて、電気パルスに各々相当する小液滴２４の形でノ
ズル１２からインキ２１の放出を生じる。

インキ・ジェット印刷は住じる騒音が小さくかつ特別な
染料定着処理の必要なしに高速多色操作を許し、異なる
インキ・ジェット印刷系のいくつかが一般に集中的に研
究される。

発明が解決しようとする昧題 インキ・ジェット印刷系の種々のタイプの６各のインキ
は次の基準に合致する必要がある：（１）粘度および表
面張力のようなインキの物理学的特性は各々定義された
範囲内にある。

（２）全ての溶質はインキ媒体中で良好な溶住金有し、
そこで微細な噴出口をふさがない、良好な安定性を有す
る溶液を生じる（これ以降は１溶液安定性”と呼ぶ）。

（３）記録剤は十分な光学濃度の画ｇＲを与える。

（４）　　インキは物理学的特性で変化しないかｌｙｔ
は貯蔵の間固形物を沈殿さセない。

（５）印刷は記録が行われる支持体の性質に限定するこ
となしに行うことができる。

（６）　　インキは定着の高い割合を示す。

（７）　　インキは良好な再溶解性および水、溶剤（殊
にアルコール）、光、天候および磨耗に対する良好な剛
性を有する画像を与える。

しかしながら慣用のインキ、殊に水性インキによシ製造
される画像はしみ、転ｔまたはかき傷を形成するかまた
は水付着、機械的摩擦により退色するかまたは光に露光
する傾向にありかつこれらの欠点を有しないインキが緊
急に必要とされる。

上記の基準に加えて、熱エネルギーを用いるインキ・ジ
ェット印刷方法で使用する九めのインキは、すぐれた熱
安定性も有さなければならない。インキが熱的に不安定
である場合、熱による気泡の発生および消失の反伽の間
高温に露光されるので、インキは化学的変化を受けやす
く、その結果として不溶物が形成しかつ記録ヘッドの加
熱域の壁土に沈積し、これは代わる代わる記録ヘッドを
結局それ全通して液体の放出ができなくなるようにする
。それゆえに、インキの熱安定性は長期間にわたる連続
高速記録にとって非常に１１！！である。

いくつかのインキがこれらの問題の克服のために提案さ
れたにもかかわらず、全ての前記の要求に合致するもの
は製造されなかつ九。

課題を解決するための手段 次に記載されたトリスアゾ−染料がインキ−ジェット′
印刷系できわめて有用でありかつこのような系に関する
全ての基準と実質的に合致する。

このようにして、本発明により、次式の、遊離酸の形で
水掻性染料を有するインキが提供される： ０口 Ｃ１工、アシッドブラック（ムａｉ＋ｉ　Ｂｌａｏｋ　
）１９１として公知の式１の染料は市販で得られる生成
物でありかつ遊離酸の形であられれるのと同時に通常水
溶性塩、たとえばナトリウム、リチウムまたは他のアル
カリ金属塩または１５ン塩の形で使用される。

式Ｉの染料の使用によシ殊に濃縮形での延長された貯蔵
の間の改良され次溶液安定性およびすぐれた記録特性、
殊に放出安定性、放出敏感性および連続記録作業性を有
するインキを得ることができる。

該インキは実際に重要であシかつ良好な耐水性、飴アル
コール性および耐光性を有する画像を生じる。

該インキは有利に染料および水のような液状媒体、有機
溶剤またはその混合物を含有する。

染料は上記液状媒体中で殊に良好な溶液安定性１−有シ
、それによりインキの放出安定性を改良しかつ記録装置
中での長期間の貯蔵後でさえ噴出口の目詰シ発生を減少
する。

インキ中の染料の量は画像の庚望の光学濃度、使用すべ
き記録装置のタイプ、添加すべき他の成分、インキの所
望の物理学的特性ｅｔｃに依存して決定される。しかし
一般には有利な染料含量はインキのｍＭＩｋに関し０．
５〜２０、有利に０．５〜１５、殊に１〜１０真愈％で
ある。

該インキは前記式！の染料の他に、直接染料、酸桑料お
よびそのようなもののような種々のタイプの公知染料か
ら選択された他の染料を含有できるが、しかし有オ」１
に式■の染料のみまたはインキ管ジェット印刷で同様の
挙動特性を有する染料を含有する。

該インキの製造の几めに使用される液状媒体は水および
椙々の水溶性有機溶剤と水の混合物を含有する。水溶性
有機溶剤はメタノール、二二ノール、ｎ−プロパツール
、インゾロパノール、ｎ、−ブタノール、日、−ブタノ
ール、ｔ、−シタノール、インブタノールのようなＣ１
〜ｏ４アルカノール；ジメチルホルムアミドおよびジメ
チルアセトアミドのようなアミド；アセトンおよびジア
セトンアル；−ルのようなケトンまたはケトンアルコー
ル；テトラヒドロフランおよびジオキサンのようなエー
テル；Ｎ−メチル−２−ピロリドンおよび１．６−シメ
チルー２−イミダゾ−リジノンのよりなラクタム；ポリ
エチレングリコールおよびポリプロピレングリコールの
ようなポリアルキレングリコール；エチレングリコール
、プロピレングリコール、プチレンクリフール、トリエ
チレングリコール、チオグリコール、ヘキシレングリコ
ールおよびジエチレングリコールのような０，４０．ア
ルキレン基を含有するアルキレングリコールおよびチオ
グリコール；グリセロール、１．２．６−ヘキサントリ
オールのような他のポリオール；および２−メトキシエ
タノール、２−（２メトキシエトキシ）エタノール、２
−（２−エトキシエトキシンエタノールおよび２−［２
−（２−メトキシエトキシ〕エトキシ〕エタノール、２
−（２−（２−エトキシエトキシ）エトキシツーエタノ
ールのよりな多価アルコールの低級アルキルエーテルを
包含する。

これらの中の好適な水溶性有機溶剤はエチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールお
よび２−メトキシ−２−エトキシ−２−エトキシエタノ
ールのようなグリコールおｘびｙｖコールエーテル；５
００１での分子−Ｉｋｔ−有するポリエチレングリコー
ル；およびＮ−メチルピロリドンおよび１，３−ジメチ
ル−２−イζダブ−リジノンのような複素環式ケトンで
ある、好適な特定の溶剤混合物は水およびジエチレング
リコールの二成分混合物および水、ジエチレングリコー
ルおよびＮ−メチルピロリドンの三成分混合物である。

該インキは有利にインキの総見量に対し工水溶性有機溶
剤５〜９５、有利に１０〜８０および殊に２０〜５０重
ｊ１％を含有する。

上記成分から製造された該インキは一般にすぐれたおよ
び平均を保たれ友記録挙動特性、部ち信号敏感性、製造
する小滴の安定性、放出安定性、長期間連続記録作業性
および長い休止後の放出安定性によυ％徴づけられる。

一般にまた良好な貯蔵安定性、溶液安定性、記録支持体
上への定着および水、アルコール、光および天候に対す
る記録された画像の耐性である。しかしながら、補々の
公卸添加物もこれらの特性をさらに改良する迄めに該イ
ンキに導入され工よい。好適な添加物の例はポリ（ビニ
ルアルコ−ｋ）、セルロース誘導体および他の水浴性樹
脂のような粘性変性剤；種々の、即ち陽イオンの、陰イ
オンのおよび非イオンの界面活性剤；ジェタノールアミ
ン訃よびトリエタノ−ルア電ンのような表面張力変性剤
；訃よび緩衝液のよりな一調節剤である。

インキ小滴への電荷の適用を基礎とするタイプのインキ
・ジェット印刷で使用するためのインキは通常塩化リチ
ウム、塩化アンモニウムまたは塩化ナトリウムのような
無機塩を耐食性変性剤として含有する。尿素またはチオ
尿素も噴出口の先端でのインキの水−保持性を改良する
丸めに添加される。該インキが熱エネルヤーの作用を基
礎とするタイプのインキ・ジェット記録で使用される場
合、インキの熱特性、たとえば比熱、熱膨張率および伝
熱性を好適な添加物によシ変性してよい。該インキは上
記の要求のすべてを満九すことについ工の１要な工程に
相当し、即ち、毛細管または噴出口をふさがず、貯蔵の
間悪化ｔたは沈殿の形成を生じないインキを供給するこ
とは記録作業性、殊に放出能力および放出敏感性におい
てすぐれておす；かっ色濃度、階調およびコントラスト
の点ですぐれておりかつ水、溶剤、光、天候および摩耗
に対し良好な耐性およびすぐれ九定着％性を有するよう
な良好な品質の画像を生じる。

さらに、該インキはその良好な長時間熱安定性の几めに
熱エネルイーを用いるインキ書ジェット記録方法での使
用の九めに好適である。

本発明を次側につき詳述するが、例中全１の部およびパ
ーセンテージは別記しないかぎり重量に関する。

実施例 例１ 典型的なインキ溶剤中へ式Ｉの染料を浴屏することによ
りインキｔ−ａ造する。これらの溶剤中の染料の溶性は
次のようなものである：水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１７．４％水（６） ジエチレングリコール（３３２２，５％Ｎ−メチルピロ
リドン（１１ 例２ 水／ジエチレンクリコール／Ｎ−メチル１！：ロリドン
の６／３／１混合物中の式１の染料の５７０溶液から得
られる画像の特性は次のようなものである： 光堅牢度　　　　３ 水分堅牢度　　　３

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明でインキ・ジェット印刷のために使用す
る装置の１実施例であり、第２図は本発明でインキ・ジ
ェット印刷のために使用する装置の他の１実施例であり
、第３図は本発明でインキ・ジェット印刷の几めに使用
する装置の他の１実施例であシ、第４図は第３囚の装置
の１Ａ−Ｂでの縦断面図である。 １・・・プリントヘッド　２・・・圧電発振ａ　３・・
・インレットライン　４・・・液体震　５・・・アクト
レットライン　６・・・ノズル　７・・・インキ　１１
・・・液滴　１２・・・支持体　１２＆・・・ノズル　
１４・・・薄壁管　１５・・・熱発生器　１６．１７・
・・アルミニウム電極　１８・・・ニクロム抵抗器　１
９・・・絶縁材料　２０・・・保護外皮　２１・・・イ
ンキ　２４・・・液滴　２５・・・支持体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、式： ▲数式、化学式、表等があります▼ を有する、遊離酸の形で水溶性染料を含有することを特
   徴とする、水溶性染料を含有するインキ。 ２、水溶性有機溶剤または溶剤および水の混合物中の染
   料の溶液を含有する、請求項１記載のインキ。 ３、有機溶剤がグリコールまたはラクタムである、請求
   項２記載のインキ。 ４、グリコールがジエチレングリコールである、請求項
   ３記載のインキ。 ５、ラクタムがＮ−メチル−ピロリドンである、請求項
   ３記載のインキ。 ６、小さな口から小滴の形で、画像を形成すべき支持体
   に向けて請求項１〜５のいずれか１項記載のインキを噴
   出することから成ることを特徴とする、印刷方法。