JPH0214262A - インクジェット記録液及びインクジェット記録方法 - 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） 本発明はインクジェット記録液（以下インクという）及
びインクジェット記録方法に関し、特に熱エネルギーを
利用してインクを液滴として飛翔させ、記録を行うイン
クジェット記録方式に好適なインク及びインクジェット
記録方法に関する。

（従来の技術） インクジェット記録用のインクとしては、（１）記録に
必要な十分な濃度を与えること、（２）プリンタヘッド
のノズルを目詰りさせないこと、 （３）インクが被記録材上で速やかに乾燥すること、 （４）被記録材上での不規則な滲みが少ないこと、 （５）保存中に物性の変化又は固形分の析出がないこと
、 （６）特に熱エネルギーを利用してインクの小滴を飛翔
させて行うインクジェット記録方法においては、インク
を加熱する発熱ヘッド上に異物の沈着を生じないこと等
の性能が要求される。

これらの要求性能を満足させる為に、従来からは以下の
ような手段がとられてきた。

先ず（］）については、染料の濃度を高くすることで十
分な濃度を与えるというのが一般的な手段であり、これ
はインクジェット記録のように極めて少量のインクで必
要な濃度の画像を形成させようとする場合必然的に必要
にな７てくる。しかし、インクジェットプリンタの如く
、インク噴射ノズル径が微細な場合はプリンタ装置の停
止時等におけるノズル先端からのインクの蒸発が速い為
、固形分である染料が析出して（２）の問題を引き起こ
すに至る。しかも染料の濃度が高くなる程この現象が容
易に起こり易いという間層を有していた。

そこで（２）に対しては、保水性の高い多価アルコール
系湿潤剤を添加することにより蒸発乾燥を防止するとい
う手段がとられてきたが、プリンタ装置の長期停止或い
は高温環境下で放置された場合は、通常、これらの湿荀
剤は液体であるが故に結局蒸発乾燥は避けられず、染料
の固い析出物が発生し、その為回復性も非常に悪いもの
となる。

これに対してはこのような保水性の湿潤剤を多量に使用
することで改みは見られたが、その結果インクの粘度が
上昇し、しかもこのようなインクで印字すると被記録材
上での単位面積当りの湿潤剤の量が多くなる為に（３）
の問題か新たに生じることになる。

この問題に対しては、界面活性剤等を添加してインクの
表面張力を低下させ、浸透性及び乾燥性を改善させてい
るが、その添加による効果を十分に発揮する程度に用い
ると、被記録材上でのインクの不規則な滲みが多く発生
するという（４）の性能を満足できないという問題が見
られた。

又、（６）の性能に関してはインク中の無機塩等の不純
物を極力少なくするという方法が提案されているが、記
録剤である染料、湿潤剤である有機液体等も熱分解によ
って発熱素子の表面の沈着物の原因になり、充分な問題
解決に至っていない。

上記の如〈従来の技術では個々の性能を単独で満足させ
る手段は見出せても、これらの性能を同時に満足させ、
係る一連の問題を解決するというインク及びインクジェ
ット記録方法は今迄のところ知られていないのが現状で
ある。

（発明が解決しようとしている問題点）上記の如き従来
のインクにおいては、種々の性能が要求されるのは当然
であるが、中でも最も要求される性能はインクを用いて
記録を行っている際、記録を中断した際、更に長期間記
録が行われなかった時におけるプリンタ装置のノズルの
目詰りである。

特に熱エネルギーを利用するインクジェット方式におい
ては、インクの急激な体積変化によって生じる作用力を
吐出パワーとしている為、インクに圧力を加えてノズル
より噴射させる他のインクジェット方式よりも吐出力が
小さい。その為にノズル先端のインク蒸発に伴うインク
の粘度上昇或いは固形分の析出による目詰りを吐出力で
補うという点では不利であるということからも特に目詰
り防止及びその回復性は重要な問題である。

更に被記録材上での不規則な滲みの抑制や速乾性につい
ても、被記録材を選ばない汎用性のあるインクジェット
プリンタを普及させる点では欠くことのできない重要性
能になってきている。

そこで本発明の目的は上述の従来技術の欠点を解決する
ことで、すなわち、染料の濃度が高いにも係わらず、プ
リンタ装置の一時停止及び長期停止時等においてもプリ
ンタヘッドの目詰りを防止でき、万一目詰りが生じた場
合でもその回復性が容易であること、しかも被記録材に
対しても速乾性を有し、不規則な滲みの発生が少ない丸
いドツトからなる高品位の画像を形成することができる
インクを提供することであり、同時にインクジェット方
式の中でも熱エネルギーを利用するインクジェットプリ
ンタの発熱ヘッドの表面に異物の沈着が生じたりしない
保存安定性に優れたインクを提供することである。

（問題点を解決する為の手段） 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２発明からなり、第一の発明は、染
料と水を含むインクジェットインクにおいて少なくとも
トリメチロールエタンを０．５乃至２５重量％及び低級
アルコールを１．０乃至１０．０重量％含有することを
特徴とするインクであり、第二の発明は、熱エネルギー
を用いてインクの小滴を飛翔させ、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おいて、上記イ
ンクが染料と水との他に少なくともトリメチロールエタ
ンを０，５乃至２５重量％及び低級アルコールを１．０
乃至１０．０重量％含有することを特徴とするインクジ
ェット記録方法である。

（作　　用） 本発明者はインクジェットインクにおいて、前述の如き
種々の要求性能を同時に満足させるべくインクの改良を
行った結果、インク中に吸湿性の高い固形成分であるト
リメチウールエタンを含有させることによって、インク
の蒸発防止を改善できること、且つ万一ノズル先端のイ
ンク中の液体成分が完全に蒸発した場合でもトリメチロ
ールエタンが染料とともに固形分として残存する為、染
料の強固な凝集析出を緩和でき、しかも高い吸湿性を有
する為ノズル目詰りの回復性が非常に容易になることを
知見した。

更には揮発性の高い低級アルコールを含有させることに
より、ノズルより吐出された液滴の被記録材上での蒸発
や浸透が促進され、そのためにトリメチロールエタンが
速やかに染料とともに固形分として被記録材上に留まる
為、速乾性も優れ、且つ印字されたドツトも真円に近い
形状を維持するという知見を得た。

又、係るインクは保存安定性にも優れている為、特に熱
エネルギーを利用するインクジェットプリンタにおいて
も、その発熱ヘッドの表面に異物の沈着が生じたりする
こともなく優れた吐出安定性を示す。

（好ましい実施態様） 本発明のインクジェットインクは、少なくとも染料と水
とを含むインクジェットインクに特定の有機物、すなわ
ちトリメチロールエタンを０．　５乃至２５重量％及び
低級アルコールを１．０乃至１０．０重量％含有させた
ことを特徴としていインク中に加えるトリメチロールエ
タンの量はインクの０．５乃至２５重量％であり、より
好ましくは１乃至２０重量％を占める範囲である。トリ
メチロールエタンの含有量が０．５重量％未満であると
インクの蒸発防止効果が不十分であることは勿論、本発
明の重要なポイントである固形分としての機能、すなわ
ち、ノズル先端のインク中の液体成分が蒸発しても染料
の強固な凝集析出を緩和するという機能を満足させるに
至らず、又、２５重量％を超えて含有するとインクの蒸
発防止効果が大きくなり過ぎて、逆に被記録材上でのイ
ンクの速乾性を妨げることになり、その為に不規則な滲
みの発生を瞬時に抑制できなくなるという被記録材上で
の問題が生じることになる。

又、本発明で使用する低級アルコールとしては、メタノ
ール、エタノール、イソプロパツール、ブチルアルコー
ル等が好ましく、その使用範囲は１．０乃至１０．０重
量％の範囲である。

低級アルコールの量が１．０重量％未満であると、被記
録材上でのインク液滴の蒸発及び浸透が不十分なため定
着及び乾燥が遅くなり、又、１０．０重量％を越えて含
有すると、不規則な滲みの発生が多くなるため、真円に
近い良好な形状のドツトが得られなくなるという問題、
更にはノズル先端でのインクの蒸発促進によるプリント
−時停止後の目詰り聞届を引き起こすに至るので好まし
くない。

本発明に使用する染料は、カラーインデックス（Ｃｏｌ
ｏｒ　Ｉｎｄｅｘ　）に記載されている水溶性の酸性染
料、直接染料、塩基性染料、反応性染料はその殆ど全て
が使用できる。

又、カラーインデックスに記載のないものであっても、
水溶性の染料であれば使用できる。

これら染料の使用量については特に制限するものではな
いが、−数的にはインク全ｆｆｌ量に対し０．１乃至１
５重量％の範囲が好適である。

尚、本発明のインクは上記成分の他に必要に応じて水溶
性有機溶剤、界面活性剤、ｐＨ調整剤、防錆剤、防腐防
カビ剤、酸化防止剤、蒸発促進刑、キレート化剤、水溶
性ポリマー等の種々の添加剤を添加してもよい。

具体的な水溶性有機溶剤としては、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；アセトン等の
ケトン類；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ゲリコール類：エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ブチレンゲリコール、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乃至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
ングリコールメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレ
ングリコールメチル（又はエチル）エーテル、トリエチ
レング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：Ｎ−メチル
−２−ピロリドン、１．３−ジメチル−２−イミダゾリ
ジノン、トリエタノールアミン、スルホラン、ジメチル
サルフォキサイド等が挙げられる。

本発明のインクジェット記録方法は上記の本発明のイン
クを使用する方法であり、インクジェット記録方式は、
例えば、特開昭５４−５９９３６号公報に記載されてい
る方法で、熱エネルギーの作用を受けたインクが急激な
体積変化を生じ、この状態変化による作用力によって、
インクをノズルから吐出させる方式である。このような
方式において本発明のインクを使用することにより、長
時間連続的に記録を行ってもその発熱ヘッドでの異物の
沈着が発生せず、安定した記録が可能である。

（実施例） 次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳しく説明
する。尚、分中部又は％とあるのは重量基準である。

実施例１乃至８ 下記の成分を混合し、十分攪拌して溶解後、ポアサイズ
０゜４５μｍのフロロボアフィルター（住友電工製）に
て加圧濾過し、 のインクを調製した。

１の　ンク Ｃ，１，フードブラック２ トリメチロールエタン エチルアルコール ブルロニックし−６２ 名） メタノール 水 −２の　ンク Ｃ，Ｔ、ダイレクトブラック１５４ トリメチロールエタン トリエチレングリコール イソプロパノール 水 −゛　３の　ンク Ｃ，１，ダイレクトブルー８６ トリメチロールエタン エチルアルコール ６部 １０部 ２０部 （旭電化工業■製の商標 ０．２部 ４部 ６０部 ８種類の本発明 ７部 １５部 ５部 ３部 ７０部 ５部 １５部 ５部 水 染料Ａ 染料Ｂ トリメチロールエタン ｎ−ブチルアルコール 水 二′　−５ン　　　　　ゝ 染料Ａ 染料Ｂ トリメチロールエタン エチルアルコール 水 ７５部 ３部 ３部 １５部 ２部 ７７部 ３部 ３部 １５部 ５部 ７４部 ゛　６テ６のインク Ｃ１１，フートブラック２ トリメチロールエタン スルホラン グリセリン メタノール 水 実−７の　ンク　　ゝ Ｃ，ｌアシッドイエロー２３ トリメチロールエタン ジエチレングリコール イソプロピルアルコール 水 −ダ８のインク Ｃ，１，アシッドレッド３５ トリメチロールエタン チオジグリコール ｎ−ブチルアルコール 水 ５部 １部 １０部 １０部 ８部 ６６部 ４部 １０部 １０部 ６部 ７０部 ５部 １０部 ５部 １部 ７９部 ル蚊伍土り工Ａ 実施例１と同様にして４種類の比較例のインクを調製し
た。

゛列１のインク　゛ 染料Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　３部染料８　
　　　　　　　　　　　　　　３部トリメチロールエタ
ン　　　　　　　　３０部水　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　６４部゛　２の　ンク　ゝ 実施例６のインク組成からトリメチロールエタンを除い
た比較用インク組成 ′　３の　ンク 染料Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　３部染料Ｂ　
　　　　　　　　　　　　　　　３部トリメチロールエ
タン　　　　　　　　１５部エチルアルコール　　　　
　　　　　０．５部水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　７８．５部“　４の　ンク　゛ 染料Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　３部染料８　
　　　　　　　　　　　　　　３部トリメチロールエタ
ン　　　　　　　　１５部エチルアルコール　　　　　
　　　　１５部水　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　６４部使用例 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ＢＪ−８０Ａ　（キャノン製、ノ
ズルサイズ５０Ｘ　４０μｍ、ノズル数２４本）に実施
例１乃至８及び比較例１乃至４のインクを搭載して印字
した場合の印字の乾燥性、滲みの発生率、プリント−時
停止後の再プリント時の目詰り及びプリント長期停止後
の再プリント時の目詰り回復性の評価結果を第１表に示
す。

（評価方法及び評価基準） （１）印字の乾燥性 印字の乾燥性については、市販の連続伝票用紙にプリン
タで英数文字を印字した後、１０．２０．３０．４０．
５０及び６０秒後に濾紙〔東洋濾紙製Ｎｏ、２　　（商
標名）〕でこすり、印字部が汚れなくなるまでの秒数を
基にして判定した（２０℃±５℃、５０部１０％Ｒ）Ｉ
にて測定）。

Ｏ：２０秒以内 Δ：２０乃至４０秒以内 Ｘ：４１秒以上 （２）ドツトの形状 滲みの発生率については、市販の連続伝票用紙にプリン
タで３００ドツトを連続しないように印字した後、１時
間以上放置し、その後顕微鏡で滲みを発生したドツトの
数を数え、％で表示した（２０部５℃、５０±ｌＯ％Ｒ
１（にて印字）。

Ｏ：１０％以下 △：１１乃至３０％ ×：３１％以上 （３）プリント−時停止後の再プリント時の日詰り プリント−時停止後の再プリント時の目詰りについては
、プリンタに所定のインクを充填して１０分間連続して
英数文字を印字した徨プリントを停止し、キャップ等を
しない状態で１部分間放置した後、再び英数文字を印字
して文字のカスレ、欠は等の不良箇所の有無により判定
した（２０±５℃、５０±ｌＯ％Ｒ）Ｉにて放置）。

Ｏニー文字目から不良箇所なし。

△ニー文字目の一部がカスレ又は欠ける。

×ニー文字目が全く印字できない。

（４）プリント長期停止後の再プリント時の目詰り回復
性 プリンタに所定のインクを充填して１０分間連続して英
数文字を印字した後プリントを停止し、キャップ等をし
ない状態で７日間放置した後、ノズル目詰りの回復操作
を行い、何回の操作回数で文字のカスレ、欠は等のない
正常な印字が可能か判定したく６０℃、ｌＯ±５％ＲＨ
にて放置）。

Ｏ：１乃至５回の回復操作で正常な印字が可能。

Δ：６乃至１０回の回復操作で正常な印字が可能。

Ｘ：１１回以上の回復操作で正常な印字が可能。

γ　　　Ｉ　　Ｅ （評 価 結 果 臣」述へ皇Ｊ１性 ○ ○ ■」二Ｅぷりｌ状 ○ ○ ○ 阻」ら以立Ｊ１社 ○ ○ ○ ○ 五Ｊ二Ｅ９」ｌ状 ○ 臣Ｊら以上は１性 ×

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）染料と水とを含むインクジェット記録液において
   少なくともトリメチロールエタンを０．５乃至２５重量
   ％及び低級アルコールを１．０乃至１０．０重量％含有
   することを特徴とするインクジェット記録液。
2. （２）熱エネルギーを用いて記録液の小滴を飛翔させ、
   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
   法において、上記記録液が染料と水との他に少なくとも
   トリメチロールエタンを０．５乃至２５重量％及び低級
   アルコールを１．０乃至１０．０重量％含有することを
   特徴とするインクジェット記録方法。