JPH01215875A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、筆記用具等のインクに関し、特に記録ヘット
のオリフィスから液滴を飛翔させて記録を行うインクジ
ェット記録方式に好適なインクに関し、更に詳しくはイ
ンクジェット用に特別に調整された紙は勿論、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、便箋等の普通紙に対しても良好な記録か行えるイ
ンクに関する。

（従来の技術） 従来から筆記具（万年筆、サインペン、水性ボールペン
等）用インク及びインクジェット用インクについて実に
様々な組成のものが報告されている。

中でも近年はコピー用紙、レポート用紙、ノート、便箋
等のオフィスて一般に使用されている普通紙に対しても
良好な記録を行うためのインク、特にインクジェット用
インクについて、組成及び物性等の多様な面から詳細な
研究開発が為されている。

例えば、一般にインク中には乾燥防止、目詰り防止等の
目的でクリコール等の高沸点有機溶剤が含有されている
が、このようなインつてサイズ度の高い普通紙に記録を
行った場合には、インクか紙内部へ浸透しにくく記録部
の乾燥性か悪いため、記録物を手で触れるとインクが手
についたり、文字がこすれて汚れたりする等の問題があ
フた。

そこで、紙内部へのインクの浸透性を高めるために、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が提案されている。この場合には
紙によっては滲みが非常に多く発生したり、筆記具に充
填した場合には、ペン先からインクがボタ落ちしたり、
又、インクジェット用ヘッドに充填した場合には、ヘッ
ドの構造条件によってはインクがオリフィス面より後退
してしまい吐出が行われなかったり、逆にオリフィス面
全体が濡れてしまいインクか吐出しない等のトラブルか
見られた。

又、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方法も提案されているが、この場合
にはインクに手か触れた場合に危険であり、又、ある種
のサイス剤を用いた紙、例えば中性紙等に対しては滲み
、乾燥性とも良好でない場合かある等の欠点がある。

更に、インクを構成する溶剤についても種々の検討が行
われており、前記の滲みと乾燥性以外にも目詰り防止、
被記録材上での発色性向−Ｌ及びインクジェット用ヘッ
トでの吐出特性改善のための報告か為されている。

例えば、特開昭５７−５７７６３号公報にはインク中に
クリセリンのアセテート誘導体であるモノ、シ又はトリ
アセチン等を添加する方法が提案されているが、これら
の物質は水系インク中で加水分解されてしまい、インク
の保存安定性が不良となる。

又、特開昭５９−３８２６７号公報にはグリセリン千ツ
メチルエーテルを含有するインクが提案されているか、
このインクを用いて前記の普通紙に記録を行った場合に
は、紙内部へのインクの浸透性が不十分てあり実用上未
だ問題がある。

上記の他にも今迄に種々の改良が試みら打ているが、前
記のインクの滲みと乾燥性の問題を全て解決するという
インクは今迄のところ知られていないのか現状である。

（発明か解決しようとしている問題点）そこで本発明の
目的は、コピー用紙、レポート用紙、ノート、便箋等の
如くオフィスて一般に使用され−Ｃいる普通紙に記録し
た場合のインクの滲み及び記録物の遅乾性を解決したイ
ンクを提供ず　　゛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
おいても安全性の高いインクを提供することにある。

更に、本発明の他の目的は保存安定性の優れたインクを
提供することにある。

（問題点を解決するだめの丁段） Ｊ１記１」的は以下の本発明によって達成される。

１）−なわち、本発明は、色素及び液媒体から構成され
るインクにおいて、下記−敗残（Ｉ）で表される化合物
を含有することを特徴とするインクである。

〔；１１゜−〇−Ｒ。

但し、式中のＲ，、Ｒ２及びＲ３は水素原子、Ｊ炭素数
２乃至１２の飽和又は不飽和脂肪族炭化水素基、炭素数
３乃至１０の脂環式炭化水素基又は炭素数６乃至１５の
芳香族炭化水素基な表すか、Ｒ，、Ｒ２及びＲ３の全て
が同時に水素原子ではない。

（作　　用） 本発明者等は紙上におけるインクの滲み、乾燥性及び浸
透性を改善するために様々なインク組成について鋭意検
討の結果、−に記−敗残（Ｉ）て表される化合物を含む
インクが滲みと浸透性の点でバランスのとれたものであ
ることを見出し、本発明に至ったものである。

本発明者の知見によれは、紙上てのインクの滲み、すな
わち印字品位に関しては、通常インクに使用されるグリ
コール等の溶剤の中では、エチレングリコール及びクリ
セリンが比較的良好であり、特に目詰り性も考慮すると
グリセリンが望ましい。但し、グリセリンを数１０重量
％含有するだけのインクでは印字品位は良好であるが浸
透性は非常に遅く実用的ではない。又、浸透性に関して
は、インクの粘度が非常に小さい場合又はインクの表面
張力が小さい場合に良好となる。但し、インクの粘度が
小さい場合は一般に揮発性溶剤の含有量が多い、又は不
揮発性溶剤を少量含有するインクとなるため、目詰り性
及び吐出安定性が問題となる場合が多く、又インクの表
面張力が小さい場合は浸透性は良好であるが滲みが多く
なり印字品位か乱れてしまうことが多い。

一般に、グリコール等の水酸基（−０１４）をアルキル
化した化合物、すなわち、グリコールアルキルエーテル
類は元のグリコールに比べ表面張力が小さくなることが
知られている。従って、紙におけるイクの浸透性向上に
対し効果的なのであるが、シエヂレンダリコールやトリ
エチレンクリコール等をアルキル化した化合物は表面張
力の低下か大きく、そのため前述のように滲みか多量に
発生して印字品位か低下してしまう。しかしながら本発
明において一般式（Ｉ）て表わされる化合物は、その元
となるグリセリンの表面張力がクリコール類よりも大き
いため、アルキル化等した場合でも滲みの発生を抑制し
つつ浸透性が向上するのである。すなわち、グリセリン
の良好な印字品位を生かしつつ浸透性が改善されて、本
発明の目的が達成されるのである。但し、グリセリンの
エーテル類においてもアルキル基が犬きくなると表面張
力の低下か著しく滲みが発生し易くなるため、アルキル
基の炭素数は１０以下、更には４以下とされるのか好ま
しい。

（好ましい実施態様） 本発明で使用し主として本発明を特徴づける前記一般式
（Ｉ）で表される化合物は、グリセリンの誘導体てあり
、通常グリセリンアルキルエーテル、グリセリンアリル
エーテルと呼ばれるものである。

上記化合物の具体例は以下の通っであるが、本発明はこ
れらの化合物例に限定されない。

ＣＨ２−０−Ｈ Ｃ１１２−０−１１ ｃＨ２−Ｑ−１１ ＣＨ２−０−Ｃ９Ｈ＋９ Ｃ１１□−〇−Ｃ２Ｈ５ ■ Ｃｌ１２−Ｏ−Ｃ６１１１１ Ｃｔｌｚ−０−Ｃ６Ｈ５ ＣＩ（２−１）　Ｃ６１１４ＣＩ（３ 上記化合物例の中でも本発明の目的を達成するために特
に好ましいものとしては、化合物例１乃至６のアルキル
基及びアリル基を含有する化合物が挙げられる。

以上の如き前記一般式（Ｉ）て表される化合物のインク
中への添加量は、使用する色素や併用する他の液媒体成
分等によっても異るが、インク中て１乃至６０重量％程
度を、好適には２乃至５０重量％、より好適には３乃至
３０重量％を占める割合である。

−に記一般式（Ｉ）で表される化合物は高沸点化合物て
あり、インクの保湿剤としても有効であるが、その他従
来公知のインクに使用さ、れている水及び一般的な有機
溶剤も併用でき、例えば、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、５
ｅｃ−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乃至５のアルキルアルコール類ニ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又はケトアルコール類：
テトラヒトロフラン、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：エチルアルコール、プロピ
レンクリコール、ブチルアルコール、トリエチレングリ
コール、１，２．６−ヘキサンドリオール、ヂオシクリ
コール、ヘキシレンクリコール、ジエチレンクリコール
等のアルキレン基か２乃至６個の炭素原ｒ−を含むアル
キレンクリコール類：グリセリン：エチレンクリコール
モノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコ
ール千ツメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレン
クリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価
アルコールの低級アルキルエーテル類：トリエチレンク
リコールジメチル（又はエチル）エーテル、デトラエチ
レングリコールシメチル（又はエチル）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：スルホラン
、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２
−イミタゾリジノン等が挙げられる。

上記水溶性有機溶剤の含イ１量は、一般にはインクの全
重量に対して重量％で２乃至４０％、好ましくは５乃至
２０％の範囲である。

本発明のインクを構成する色素としては、直接染料、酸
性染料、食用染料、塩基性染料、反応染料、分散染料、
建染染料、可溶性建築染料、反応分散染料、油性染料、
各種顔料が挙げられるか、中でも水溶性の染料はインク
の性能上特に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、一般的にはイン
ク全量中て重量％で約０．２乃至２０％、好ましくは０
．５乃至１０％、より好ましくは１乃至５％を占める割
合である。

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して添加することができ
る。

例えば、ポリヒニルアルコール、セルロース類、水溶性
樹脂等の粘度調整剤：カチオン、アニオン或いはノニオ
ン系の各種界面活性剤、第２アルコール及び／又はその
エイレンオキサイト付加体等の界面活性剤、ジェタノー
ルアミン、トリエタ、−ルアミン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
てき又、インクを帯電するタイプのインクシェツト記録
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、塩化ナトリウム等の無機塩類等
の比抵抗調整剤か添加される。

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記録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。

更に、本発明のインクは普通紙等に記録した場合のイン
クの滲み及び記録物の乾燥性、浸透性の問題を解決し、
且つ筆記具等やインクジェット用ヘッドに対するマッヂ
ンクの面から、インク物性として２５℃における表面張
力が３５乃至６８ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度が１５ｃｐｓ以
下、好ましくは１０ｃｐｓ以下、より好ましくは５　ｃ
ｐｓ以下に調整されることか望ましい。

上記物性にインクを調整し、普通紙における問題を解決
するために、本発明のインク中に含有される水分ｌｊト
としては５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上、
更に好ましくは７５重量％以上とされるのか好適である
。

以上の如くして得られる本発明のインクは、従来技術の
問題点が解決されており、コピー用紙、レポート用紙、
ノート、便箋等の如くオフィスで一般に使用されている
普通紙に記録した場合の乾燥性、浸透性が良好て、滲み
のない印字品位の優れた記録が可能となる。

（実施例） 次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。尚、文中、部及び％とあるのは特に断りのない
限り重量基準である。

尖旅桝上乃至１ 下記の成分を混合して５時間攪拌後、水酸化ナトリウム
の０．１％水溶液にてｐＨを７．５に調整し、更にポア
サイズか１ミクロンのメンブランフィルタ−（商品名　
フロロボアフィルター、住友電工■製）にて加圧濾過し
、本発明のインクＡ乃至Ｅを得た。

次に得られたインクＡ乃至Ｅを用いて、インクシェツト
記録装置として、発熱素子をインクの吐出エネルギー源
として利用したインクジェットプリンターＢＪ−８０（
商品名・キャノン■製）を使用し、市販のコピー用紙及
びボンド紙に記録を行い、得られた記録物の印字品位及
び浸透性を評価した。

以」−の評価結果及びインク物性値（２５℃）を第１表
に示す。

インクＡ Ｃ，Ｉ　フートブラック２　　　　　　　　　３部化合
物例１　　　　　　　　　　　　２０部水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　８ｏ部インクＢ ［；　、　Ｉ　、ダイレクトブルー８６　　　　　２．
５部化合物例２　　　　　　　　　　　　１２部化合物
例１０　　　　　　　　　　　　２部エチレンクリコー
ル　　　　　　　　　　　５部エタノール　　　　　　
　　　　　　　　　３部水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　７８部インクＣ Ｇ、１．ダイレクトイエロー８６　　　　　１．５部化
合物例３　　　　　　　　　　　　　５部グリセリン　
　　　　　　　　　　　１５部ノニオン系界面活性剤（
商品名　エマルケンＰＰ−１５０、花王■製）　　　　
　　　０．１部水　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　８０部インクＤ ｃ、ｒ、アシッドレット３５　　　　　　　　２部化合
物例６　　　　　　　　　　　　　８部エチレンクリコ
ール　　　　　　　　　　１１部フェニルセロソルブ　
　　　　　　　　　１部水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　８０部インクＥ Ｃ，１，タイレフトブラック１５４　　　　　３部化合
物例４　　　　　　　　　　　　１６部１．３−ジメチ
ル−２−イミタゾリシノン５部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７
９部比較例１乃至４ 実施例１乃至５と同様な方法にて、下記全成分を処理し
て比較例１乃至４のインクＦ乃至Ｉを得て、実施例と同
様に印字品位及び浸透性を評価した。インク物性（２５
℃）及び評価結果を第１表に示す。

インクＦ Ｃ４［、フードブラック２　　　　　　　　　３部グリ
セリン　　　　　　　　　　　　１５部エチレンクリコ
ール　　　　　　　　　　　５部水　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　８ｏ部インクＧ Ｇ、１．アシッドレッド３５　　　　　　　　２部シエ
ヂレンクリコール　　　　　　　　　１０部トリエチレ
ンクリコール　　　　　　　　１０部ノニオン系界面活
性剤（商品名　ニラサンノニオンＰ２２３、Ｌ１本油脂
■製）　　　０．５部水　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　８０部インクＨ ｆ；、１．タイレクトイエロー８６　　　　　　２部シ
エヂレンクリコール　　　　　　　　１７部シエチレン
クリコールモノフヂルエーデル７部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７６部
インクＩ Ｃ，Ｉダイレクトブラック１５４　　　　　３部グリセ
リン−α−モノメメチエーテル　２０部水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　８０部〜’、　　　
１　、− イ　　ン　　り　　　　　　　ＡＢＣＤＥＬ−」 粘度（ｃｐｓ）”　　　２．１　２．＋　　２．０　２
．０　２．０鼎すん；２４９　４０　４３　４２　４８
７・３ コピー用紙　　　◎　　Ｏ○　　◎　　◎ボンド紙　　
◎　◎　◎　◎　◎ 丈」Ｌ工゛４ コピー用紙　　　◎　　◎　　◎　　◎　　◎ホント紙
　　○　◎　◎　◎　◎ イ　　ン　　り　　　　　　　　ＦＧＨＩ侮□−一七 粘度（（：ｌ１ｌＳ）”　　　２．１　２．２　２．１
　２．０九碧１１外！　、”　２６５　　　旧　　　５
０　　６０里−字一品一位・３ コピー用紙　　　◎　　×　　△　　◎ポンド紙　　◎
　△　Ｏ◎ 浸−Ａ−１Ｖ″４ コピー用紙　　　×　　◎　　△　　○ボンド紙　　×
　◎　×　△ ＊１　粘度測定（２５℃） 東京計器製ビスコニック（ＶＩＳＣＯＮＩＣ）ＬＤ ＊２　表面張力測定（２５℃） 協和科学製キョーワＣＢＶＰサーフイステンジオメータ
ー（ＳＵＲＦＡＣＥ　ＴＥＮＳＩＯＭＥＴＥＲ）＊３　
印字品位評価 前述のコピー用紙及びポ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、ドツトのエッチ
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。

＊４　定着性評価 市販のコピー紙及びポンド紙に印字して１０秒後、３０
秒後に印字部を濾紙（商品名：　Ｎｏ、５Ｇ　、東洋科
学産業■製）にて擦った。（２５℃、６０％ＲＨの環境
条件にて評価）◎・・・１０秒てカスレ　なし ○・・−１０秒でカスレ　小 △・・・３０秒でカスレ　小 ×・・・３０秒てカスレ　大 実施例６ 実施例１て得られたインクＡを、軸方向の毛細管インク
流路を有する合成樹脂成形体からなるペン先を備えたマ
ーキングベンに充填して、前記コピー用紙及びポンド紙
に直線及び文字を筆記した。いずれも印字品位は良好で
あり、又、濾紙にて擦った場合でも汚れがなく浸透性も
良好であった。

比較例５ 比較例３で得られたインクＨな、実施例６と同様にマー
キンクベンに充填して筆記を行ったところ、滲みが発生
して印字品位が不良であった。

実施例フ インク中に含有される溶剤の保存安定性を評価するため
、実施例１で得られたインクＡ中から色素を除いた成分
を実施例１と同様に調合してインクＡ′を作成した。次
にインクＡ′を６０℃のオーブンに３０日間保存して、
保存前後のインク組成物を高速液体クロマトグラフィー
７５にて測定し、その測定チャートを第１図に示す。第
１図からも明らかなように、インクＡ′に含有されてい
る化合物１の物質は保存前後て何ら変化しておらす、イ
ンクＡ′の保存安定性は良好である。

＊５　高速液体クロマトグラフ ＬＩＱＵＩＤ　　ＣｌｌＲＯＭ八ＴＯＧＲへＰ＋＋（Ｗ
へＴＥＲ５へ５ＳＯＣＩＡＴＥＳ製） 示差屈折率検出器：　ＲＩ　５Ｅ−５１（Ｓｈｏｄｅｘ
製）カラム：　ＴＳＫ　ｇｅｌ　Ｇ　１０００　ＰＷ溶
離液：水（サンプルを２００倍希釈して測定） 比較例６ クリセリンのアセテート誘導体であるジアセチン（東京
化成■製、］ｏｔ、ＨＡＴＯＩ　）　２０部と水８０部
を実施例１と同様に調合してインクＪを得た。

次にインクＪを実施例７と同様に６０℃のオーダンに３
０日間保存して、保存安定性を評価し、そのチャートを
第２図に示す。第２図からも明らかなように、インクＪ
に含有されているジアセチンは保存中に分解してグリセ
リンと酢酸が生成している。このことは保存後のインク
か非常に強い酢酸臭を有していることからも窺える。

以上のようにジアセチンを含有するインクはその保存安
定性が不良であり、長期間に渡って安定して良好な記録
を行うことができない。

（効　　果） 以上説明したように本発明のインクによれば、コピー用
紙、レポート用紙、ノート、便箋等の如くオフィスで一
般に使用されている一般の普通紙に対しても滲みがなく
印字品位の優れた且つ浸透、性の良好な記録が可能とな
る。

又、本発明によれば、オフィスや家庭における使用にお
いても安全性の高いインクを得ることがてきる。

更に本発明のインクは保存安定性に優れ、長期間に亙っ
て良好な記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例７のインクＡ′の保存前後の高速・液体
クロマトクラフィーの測定チャートを示し、第２図は比
較例６のインクＪの保存前後の高速液体クロマトクラフ
ィーの測定チャートを示す。 特許出願人　　　キャノン株式会社 代理人　　弁理士　吉　１）勝　広 第ｊ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）色素及び液媒体から構成されるインクにおいて、
   下記一般式（ I ）で表される化合物を含有することを
   特徴とするインク。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （但し、式中のＲ＿１、Ｒ＿２及びＲ＿３は水素原子、
   炭素数２乃至１２の飽和又は不飽和脂肪族炭化水素基、
   炭素数３乃至１０の脂環式炭化水素基又は炭素数６乃至
   １５の芳香族炭化水素基を表すが、Ｒ＿１、Ｒ＿２及び
   Ｒ＿３の全てが同時に水素原子ではない。）（２）一般
   式で表される化合物が、インク中で１乃至６０重量％を
   占める特許請求の範囲第（１）項に記載のインク。