JPH01263168A - インクジェット記録液 - 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、紙、フィルム、布等の被記録材、特にオフィ
スや学校で一般的に使用されている紙、いわゆる斤通紙
に、記録ヘッドに設けられた吐出口から吐出させた液滴
を被記録面に飛翔させて記録を行なう、いわゆるインク
ジェット記録方式にて記録を行なうのに好適な記録液（
以下インクという）に関する。

（従来の技術及びその問題点） 従来より、筆記具用、スタンプ用、記録計用及びインク
ジェット記録用等の被記録材に記録を行なう為のインク
として、実に様々な組成物の提案がなされている。それ
らの多くは、各種の染料を水又はその他の有機溶剤に溶
解又は分散せしめたものである。

しかして、インクジェット用インクは、その記録方式の
特異性から、筆記具用、スタンプ用、記録計用のインク
に比べると、多くの特性で一層厳密な条件が要求される
。好ましい条件を下記に列挙してみると、 （１）微細な吐出口から液層が常時安定にＩｌｌ出され
目詰りを生しない。

（２）記録休止中キャップをしない状態で放置されても
、記録１１１開時直後から安定した吐出か得られる、す
なわち、吐出口付近のインクか乾燥しにくく、目詰りを
生じない。

（３）不定形又は不規則な滲みのない高品位な印字か得
られる、 （４）被記録材に対して定着性（印字乾燥性）が速く印
字物をこすっても汚れない、 （５）印字濃度が高く鮮明である、 （６）印字物の耐水性及び耐光性が優れている、（７）
保存安定性が良好で長期間にわたりインク性能が保持さ
れる、 （８）インクに接する部材を侵さない 等が挙げられる。

」二記の様な諸条件を同時に満足させることは、相当に
困難である。

何処ならば、上記諸条件は互いに相反関係にあることが
多く、一方を満足させようとすると、他力に悪ｊｊ、　
％ｌを及ぼす場合か多々あるからである。

例えば、記録ヘッドの吐出口先端部の乾燥を防！卜する
に１的で、高沸点の遅乾性溶剤が用いられるか、この場
合には被記録材に対して、定着性（印字乾燥性）が悪く
なり、印字物を湿った指等でこすると汚れてしまう。又
、定着性を良くするｒ１的で界面活性剤等の浸透剤が一
般に用いられているか、この場合には不定形又は不規則
な滲みが生じぼやけた印字になる。

又、普通紙に印字した場合には、コート紙に印字した場
合の様なコントラストが高く鮮明な画像は得られない。

印字濃度が薄いと、いくら滲みを抑制して高品位な印字
にしたつもりでも、印字物全体がめりはりがなくぼけた
感じとなるので、品位の特徴が表現されなくなってしま
う。この様なことから、印字濃度を高くする為に一般に
記録剤（染料）の含有けを増加させると吐出口の目詰り
を生ずる傾向にある。

更に父印字物の耐水性や耐光性を高める為に、−数的に
は直接性染料が記録剤として用いられている。直接性染
料は酸性染料や塩基性染料に比へて、紙のセルロースへ
の染着性か強い為に滲みにくいという利点もあり、記録
剤としては好適なものである。しかしながら、一般に溶
剤に対して溶解度が低く、環境変化等により析出しやす
い為ノズルの目詰りを生しやすい。

以上のような理由から、従来技術において面記諸条件を
全て満足する様な提案は未だ見受けられない。例えば、
特開昭５０−１５６２２号公報（特公昭５６−１５４３
８号公報）に開示されているスルホランは、水溶性染料
に対する溶解力が低い為単独使用の場合は、溶解性の良
好な染料にしか用いることはできない。又、目詰り防止
効果を得る為に一般の高沸点溶剤を併用した場合は、普
通紙上での印字物の滲みが激しく、又、印字乾燥性も遅
くなる。

又、特開昭５８−２７７６１号公報、特開昭５８−２７
７６２号公報及び特開昭５８−１７６２５５号公報には
、ＩＦ５述の特開昭５０−１５６２２号公報に類似した
内容のものが開示されているが、この場合には符通紙の
中でもサイズ度の高い紙に対しては、不定形又は不規則
な滲みが生し、又、印字乾燥性も不十分である。

そこで従来のインクジェット記録方式においては、紙に
処理を施こし、インク吸収性が良好で滲みが均一で、コ
ントラストの高い鮮明な印字か得られ、１１つ耐水性及
び耐光性も付与したインクジェット記録専用の紙を用い
て、この専用紙と記録ヘットの吐出口先端部の乾燥防止
を目的としたインクとの組み合せにより、システムとし
て問題解決にあたっていた。

しかしながら、この様なＬ９＝川紙用一般の紙に比べて
高価で人手困難であり、又、紙の選択性も制限されるこ
とにより、ユーザーにとっては好ましいものではない。

以」二述べた様なことより、オフィスや学校にある一般
の紙、すなわち、ノート、レポート用紙、コピー用紙、
便箋、葉身等の普通紙に対して前記諸条件を全て満足す
る様なインクが要望されていた。

従って、本発明の１」的は＋ｆｆ述した要求される１１
８条件を全て満足するインクジェット用インクを提供す
ることである。すなわち、■通紙に対して印字濃度が高
く、不定形又は不規則な滲みがなく、定着性が良好で且
つ記録ヘット部の耐乾燥性に優れ、保存安定性に優れた
インクジェット用インクを提供することである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的は以下の本発明によって達成される。

すなわち、本発明は、記録ヘッドに設けられた吐出口か
ら吐出させた液滴を被記録面に飛翔させて記録を行なう
記録方式に用いられるインクにおいて、記録剤として、
Ｃ，ｌダイレクトブラック１６８を含み、この記録剤を
溶解又は分散する液媒体が少なくとも下記（ａ）、（ｂ
）、（ｃ）及び（ｄ）の成分からなることを特徴とする
インクジェット用インクである。

（ａ）スルホラン、 （ｂ、）メタノール、エタノール及びブタノールの中か
ら選ばれた少なくとも一種の揮発性溶剤、（ｃ）グリセ
リン、トリメチロールエタン及びトリメチロールプロパ
ンの中から選ばわた少なくとも一種の吸湿性溶剤及び （ｄ）水。

（作　　用） 本発明のインクは、記録ヘッドに設けられた吐出［Ｉか
ら吐出させた液滴を被記録面に飛翔させて記録を行なう
記録方式に用いられるものであり、特定の記録剤と特定
の組成の液媒体とを組合せて組成することによって、専
用紙は勿論、一般の紙、すなわち、ノート、レポート用
紙、コピー用紙、便箋、葉書等の普通紙に対して良好な
印字が可能である。又、特殊な記録方式、例えば、記録
ヘッドの室内のインクに記録信号に対応した熱エネルギ
ーを与え、該エネルギーにより液滴を発生させる方式に
おいても問題なく使用できる。尚。

当方式の場合には一般のインクを用いると、長期間連続
印字した場合にインク中の固形分（染料及び添加剤）が
熱的作用を受け、その不純物が吐出口内部のヒーター表
面上に堆積して吐出方向が変化したり、不吐出になった
りする場合が多い。しかし、本発明のインクにおいては
、この様な不其合はなく、長期にわたり安定した吐出が
１１られ５擾れた印字が可能である。

（好ましい実施態様） 次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更に詳しく説明
する。

本発明のインクの記録剤として用いられるＣ１１゜ダイ
レクトブラック１６８は、耐水性及び耐光性に優れてお
り、又、他の染料に比べて普通紙に印字した場合に不定
形又は不規則な滲みがなく、ドツトの周辺かシャープで
高品位な印字が得られる染料である。

しかし、その反面ベタ部分（全ノズル同時駆動で得られ
る連続ドツトの部分）を印字した場合は、ドツト間がイ
ンクで埋らずに白抜は部ができる為光学濃度が低下する
傾向がある。よって、ドツトを均一に大きく滲ませる工
夫が必要である。。

該染料の含イ１−積は液媒体成分の秤類、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０．１乃至１５重量％、好ましくは０
．５乃至１０重量％、より好ましくはｌ乃至５重冊％の
範囲である。含有量が１重量％未満の場合は印字濃度が
不十分であり、５Ｊａ量％を越える範囲においては、マ
ツチングの為の液媒体成分の自由度がより狭くなる傾向
にある。

上記染料は勿論単独で又は他の染料と組合せて、つまり
、該染料を必須成分としてこの他に他の直接性染料や酸
性染料等の各種染料を併用して使用することもできる。

次に、本発明に用いられる前記（ａ）乃至（ｄ）成分か
ら少なくともなる液媒体成分について説明する。

先ず（ａ）成分であるスルホランは、普通紙上において
、吐出されたインク液滴を均一に大きく滲ませる効果が
あり、印字品位を低下させることなく、印字濃度の高い
鮮明な印字が得られる作用を有する。又、染料の溶解性
が悪い為単独での使川は困難であるか、他の吸湿Ｈ溶剤
と併用した場合は染料の溶解性を助長させる作用がある
為、混合系での使用には通している。

この様なことから、スルホランの含イ」量としてはイン
ク全重量に対して、一般には！乃至３０重樋％であり、
より好ましくは５乃至２０重、！Ｊ１％である。含有頃
が５重ＩＡ％未満の場合は印字濃度を高める作用か弱く
、又、２０ｊ［ｉ％を越える範囲においては不定形又は
不規則な滲みを生じやすくなる。

次に（ｂ）成分であるが、これらの成分のうちのメタノ
ール、エタノール及びブタノールの揮発性溶剤は、液滴
の紙への浸透能力及び蒸発能力を促進する作用かある為
、定着促進剤として効果がある。

こわらの揮発性溶剤の中では、メタノールは［１に入っ
た場合の危険性、ブタノールは臭気の問題等の点より、
エタノールが好ましい。こわらの揮発性Ｇ刑の含イ１量
としては、インク仝爪！１１に対して、一般には０．１
乃至１５市ＩＩｔ％、より好まシ＜ハ０５乃’）Ｓ、１
０ｉ［ｒｊＪ％テＪ’＋ル。含４＋　Ｆ＋ｉ　カ０　、
　５　ｊ（１，ｌｄ％未満では、浸透ｒｉＬカ及びｆ発
能力共に不１分であり、又、１０Ｔ］ｌｊ１％を越える
範囲においては紙への浸透能力が顕著すぎて、不定形又
は不規則な滲みが生じやずくなり、印字濃度も低ド゛４
−る。

次に（ｃ）成分であるが、これは記録剤、（ａ）成分及
び（ｂ）成分のみでは［ｊ詰り防ｔト効果か不十分であ
り、十分な［１詰り防止効果を付Ｌｊする為に使用する
ものであり、少量で効果のイｆるものが好ましい。中で
も不定形又は不規則な滲みを生しにくいという点ではグ
リセリンが最も好ましく、１１１詰り防止効果の点では
トリメチロールエタン及びトリメチロールプロパンが好
ましい。これらの含有晴としては、一般にはインク全型
Ｍに刻して、１乃値２０　ｉｉ　ＩＵ１％、より好まし
くは３１５至１５市漬％である。含（ｆ量が３重ｑ％未
満では１１詰り防止効果が不充分であり、又、１５重量
％を越える範囲においては不定形又は不規則な滲みを生
じやすくなり、又、定着性も不充分とな次に（ｄ）成分
の水であるか、これは水溶性インクを形成する為の基本
成分であり、その含イＴｔＪとしては、一般にはインク
全１「墳に対して２０乃”１Ｊ５Ｔ！ｊｕｔ％であり、
より好ましくは５０乃至８０爪量％である。

以上の成分を必須成分としてなる本発明のインクはそれ
自体で、専用紙は勿論、一般の酋通紙に対して印字濃度
が高く、鮮明で高晶（１７な品字が得られ、定着性が良
好で印字物を汚すことがなく。

耐水性及び耐光性に優れ、又、保存安定性も良好な優れ
た性質を（ｆするものであるが、更に必要に応じて、粘
度調整剤、表面張力調整剤、ＰＨ調整剤、防カビ剤、防
錆剤等の添加剤を添加することも可能である。

上記本発明のインクを使用するジェット記２ｊ力法は、
従来多数公知であり、これらの公知の方法はいずれも本
発明のインクで使用できる。

（実　施　例） 本発明を以下の実施例及び比較例により史に詳しく説明
する。以上において「部」は全て「重量部」を示す。

実施例Ｉ Ｃ１１，ダイレクトブラック１６８３部スルホラン　　
　　　　　　　　　　１５部エタノール　　　　　　　
　　　　　　　５部グリセリン　　　　　　　　　　　
　５部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
７２部ト記の組成で十分に攪拌を行った後、孔径が０．
４５μｍのフロロボアフィルター（住友電気玉業■製の
フィルターの商標名）で加圧７１通し、本発明のインク
とした。以下同様な方法で本発明のインクとして実施例
２乃〒１０及び比較例のインクとして比較例１乃￥６の
インクを得た。

実Ｍｉ例２ Ｃ，Ｉダイレクトブラック１６８３部 スルホラン　　　　　　　　　　　　　１０部エタノー
ル　　　　　　　　　　　　　　５部クリセリン　　　
　　　　　　　　　５部水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　７７部実施例３ Ｃ１，ダイレクトブラック１６８３部 スルホラン　　　　　　　　　　　　１３部エタノール
　　　　　　　　　　　　　　５部トリメチロールエタ
ン　　　　　　　　５部水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　７４部実施例４ Ｃ１１，ダイレクトブラック１６８３部スルホラン　　
　　　　　　　　　　１２部エタノール　　　　　　　
　　　　　　　５部トリメチロールプロパン　　　　　
　　５部水　、　　　　　　　　　　　　７５部実施例
５ Ｃ，１，ダイレクトブラック１６８　　　　　４部スル
ホラン　　　　　　　　　　　　　ｉｏ部エタノール　
　　　　　　　　　　　　　３部トリメチロールプロパ
ン　　　　　　１０部水　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　７３部実ｊＪｂ例６ Ｃ土ダイレクトブラシ１６！１　　　　　２％スルホラ
ン　　　　　　　　　　　　１５部ブタノール　　　　
　　　　　　　　　１部トリメチロールエタン　　　　
　　　　６部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　７６１Ｍ〜実施例７ Ｃ１！、ダイレクトブラック１６８３部スルホラン　　
　　　　　　　　　　１４部メタノール　　　　　　　
　　　　　　４部グリセリン　　　　　　　　　　　　
６部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７
３部実施例８ Ｃ，１，ダイレクトブラック１６８３部スルホラン　　
　　　　　　　　　　１５部ブタノール　　　　　　　
　　　　０．４部グリセリン　　　　　　　　　　　　
４部エチレングリコール　　　　　　　　　５部水　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　７２．６部実施例
９ Ｃ，１，ダイレクトブラック！６８　　　　　３部スル
ホラン　　　　　　　　　　　　　４部エタノール　　
　　　　　　　　　　　　５部グリセリン　　　　　　
　　　　　　３部ジエチレングリコール　　　　　　　
１０部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
７５部実施例１０ Ｃ１！、ダイレクトブラック！６８　　　　　３部スル
ホラン　　　　　　　　　　　　　５部エタノール　　
　　　　　　　　　　　１里部トリエチレングリコール
　　　　　　ｔｏ部水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　７１部以下、比較例について記す。

比較例Ｉ Ｃ，１，アシッドブラック２　　　　　　３部ジエチレ
ングリコール　　　　　　　　５部ポリエチレングリコ
ール（平均分子１１３００）５Ｒ 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７７部
比較例２ 、Ｃ、Ｉ　、アシッドブラック４８　　　　　　３部ポ
リエチレングリコール（平均分子ｉ１　：１００）１０
部 Ｎ−メチル−２−ピロリドン　　　　１ｏ部水　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　７７部比較例３ Ｃ，１，フードブラック　２　　　　　　　　３部グリ
セリン　　　　　　　　　　　１ｏ部ジエチレングリコ
ール　　　　　　　２０部水　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　６７部比較例４ Ｃ，１，ダイレクトブラック１９　　　　　３部グリセ
リン　　　　　　　　　　　１ｏ部エチレングリコール
　　　　　　　　　５部ノイゲンＰ（非イオン系界面活
性剤、第一工業製薬社製）　　　　　　　　　０．０２
部水　　　　　　　　　　　　　　　　　８１．９８部
比較例５ Ｃ上ダイレクトブラック１５４３部 トリエタノールアミン　　　　　　　　１０部ポリエチ
レングリコール（平均分子ｆｆｉ　２００）１５部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７２部
比較例６ Ｃ，Ｉダイレクトブラック１６８３部 エタノール　　　　　　　　　　　　　　５部ジエチレ
ングリコール　　　　　　　　５部エチレングリコール
　　　　　　　　１５部水　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　７２部使用例 実施例１乃至１０及び比較例１乃至６の各インクを記録
ヘット内のインクに熱エネルギーを与えて液滴を発生さ
せ記録を行うオンデマンドタイプのマルチヘット（オリ
フィスサイズ５０Ｘ　４０μｍ、駆動電圧３０Ｖ、周波
数４に１１１）を有する記録装置に搭載して印字した場
合の印字性能、吐出性能及び保存安定性の評価結果を後
記第１表に示す。各評価項目の方法及び条件は下記の通
りである。

（１）印字濃度・・・市販の連続伝票用紙に全ノズル同
時駆動で印字させ、バッチを作製し室内にて２４ｉ１，
９間自然乾燥させた後、そのバッチの光学濃度を測定し
下記基準にて評価した。

○：光学濃度か１．２６以上 Δ：光学濃度が１．１０乃至１．２５ ×二光学濃度が１．０９以下 （２）滲みの発生率・・・市販の連続伝票用紙に３００
ドツトがσいに接触しない様に連続印字し、室内にて２
４時間自然乾燥させた後、顕微鏡で不定形又は不規則な
滲みが発生したドツトの数を数え、そのパーセンテージ
を下記基準にて評価した。

○：１５％以下 △：１６乃至４０％ Ｘ：４１％以上 （２）定着性（印字乾燥性）・・・市販の連続伝票用紙
に英数文字を印字した後、１０．２０．３０．４０．５
０及び６０秒後にレンズクリーニングペーパーにて印字
部をこすり、印字部が汚れなくなるまでの秒数を測定し
下記基準にて評価した。

○：２０秒以内 Δ：２１乃至４０秒 ×、４１秒以上 （４）耐水性・・・シャーレの中に水道水を入れ静置さ
せる。その中に、前項（１）で評価したバッチを静かに
浸漬し、５分間放置後乾燥させて前項（１）と同様に光
学濃度を測定し、光学濃度残存率（浸漬後の光学濃度／
浸漬面の光学濃度ｘｔｏｏ；パーセンテージ）を算出し
て下記基準にて評価した。

Ｏ０光学濃度残存率が８０％以上 △・光学濃度残存率が６０乃至７９％ Ｘ、光学濃度残存率が５９％以下 （５）吐出安定性・・・連続伝票用紙１００枚に印字し
、下記基準にて評価した。

Ｏ：％常なし ×：不吐出又は印字乱れ発生 （６）目詰り性（固着回復性）・・・６０℃の恒温槽に
１ケ月間放置し、その後室温に２４時間放置し、回復操
作（ボンピングによる吸引操作）を行２だ後印字させ、
下記基準にて評価した。

Ｏ：回復操作５回以内に正常な印字状態に戻△：回復操
作６乃至１０回で正常な印字状態に戻る ×：回復操作６乃至１０回で不吐出又は印字乱れ （７）保存安定性・・・各インクを耐熱性のガラスビン
に１００ｃｃずつ入れ、密栓して６０℃の恒温槽にて３
ケ月間保存後、曲記記録装置に搭載して連続伝票用紙１
００枚に印字し、下記基準にて評価した。

Ｏ：異常なし ×：不吐出、印字乱れ又は変褪色発生 実施例及び比較例の評価結果 実り’ｅｉ例１　　０００００００ 実施例２　　０００００００ 実施例３　０００　０　０　０　０ 実施例４　０　ｏｏｏｏｏ　　○ 実施例５　　００００００　０ 実施例６　　０００００００ 実施例７　０００　００００ 実施例８　００　Δ　ｏｏｏ。

実施例９　　△　ｏｏｏｏｏ。

実施例１０　　　△　△　ｏｏｏｏ　　○比較例ｉ　　
　ｘｘｘｘｘｘｘ 比較例２　　△　Ｘ　△　ｘｘ　　Δ　Ｘ比較例３　　
０ｘｘｘＯ△　Ｏ 比較例４　　Ｘ　Δ　Δ　ｏｘｘｘ 比較例５　　△　△　×　ｏ　×　△　Ｘ比較例６　　
　ｘｏ　　△　ｏｏｘ。

（効　　果） 以ト説明した様に本発明のインクを用いることにより、 （１，）普通紙トにおいて印字濃度が高く、鮮明で高品
位な印字が得られる。

（２）定着性（印字乾燥性）か速く、印字物をこすって
も汚れない。

（３）インクの長期保存性が良好で、常時安定した吐出
が得られる。

（４）印字物の耐水性及び耐光性が良好である。

（５）記録ヘッドが乾燥しにくく、記録装置が長期放置
されても、記録開始時より安定した吐出がＩＵられる。

等の利点があり、本発明のインクはインクジェット用の
インクとして好適である。

特許出願人　　　キャノン株式会社 代理人　　弁理士　吉　１）勝　広

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録ヘッドに設けられた吐出口から吐出させた液
   滴を被記録面に飛翔させて記録を行なう記録方式に用い
   られる記録液において、記録剤として、Ｃ．Ｉ．ダイレ
   クトブラック１６８を含み、この記録剤を溶解又は分散
   する液媒体が少なくとも下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及
   び（ｄ）の成分からなることを特徴とするインクジェッ
   ト用記録液。 （ａ）スルホラン、 （ｂ）メタノール、エタノール及びブタノールの中から
   選ばれた少なくとも一種の揮発性溶剤、 （ｃ）グリセリン、トリメチロールエタン及びトリメチ
   ロールプロパンの中から選ばれた少なくとも一種の吸湿
   性溶剤及び （ｄ）水。