JPH0218474A - 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、特に記録ヘッド
のオリフィスから液滴を飛翔させて記録を行うインクシ
ェッド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が行えるイ
ンクに関する。

（従来の技術） 従来から筆記具（万年筆、サインベン、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
等のオフィスで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
目的でグリコール等の高沸点有機溶剤が含有されている
が、このようなインクでサイズ度の高い普通紙に記録を
行った場合には、インクが紙内部へ浸透しに〈〈記録部
の乾燥性が悪いため、記録物を手で触れるとインクが手
についたり、文字が擦れて汚れたりする等の定着性の問
題があった。

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
全体が謂れてしまいインクが吐出しない等のトラブルが
見られた。

更に、特開昭５４−１０４９３３号公報及び特公昭６２
−１４１８９号公報には、インク中にＮ、Ｎ−ビス（ポ
リオキシエチレン（又はプロピレン））−Ｐ−トルエン
スルホン酸アミド等を添加する方法が開示されており、
この方法によれば染料の溶解性向上には有効であるもの
の、目詰り防止性を十分にするためには、かなり多量の
多価アルコール等の有機溶剤の併用が要求されるために
、紙等の被記録材上での定着性が悪く長時間経過後であ
っても接触によって汚れを発生するという問題があり、
そのため紙への浸透性を向上させるために界面活性剤の
併用も要求され、その結果滲みが生じて印字品位が十分
でない。

又、インクジェット記録に使用し、インク吐出を中断し
た場合において、水等が蒸発すると上記化合物が液状で
あるためオリフィス面から後退し、目詰り防止性が悪い
という問題がある。

上記の他にも令息に種々の改良が試みられているが、前
記の乾燥性更には目詰り性の問題を全て解決するという
インクは令息のところ知られていない。

（発明が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
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
のインクの遅乾性を解決し、印字品位に優れたインクを
提供することにある。

更に本発明の他の目的は、筆記具のペン先やインクジェ
ット用ヘッドのノズルにおける目詰りを起こしにくく、
信頼性にも優れたインクを提供することにある。

（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、染料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である。

（式中のＲ，、Ｒ，及びＲ８は水素原子、水酸基又は炭
化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２及びＲ５の少なくとも１種
は戻素数６以上の飽和又は不飽和の炭化水素基であり、
Ｒ４及びＲ５は水素原子又はメチル基を表し、ｍＱびｎ
はｌ乃至４０の数値を表し、ｍ＋ｎは２乃至６０の数値
を表す。）（作　　用） 本発明者等はインクノズルでの目詰り防止性、紙上にお
けるインクの定着性等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、上記一般式（Ｉ）で表され
る化合物を含むインクは多価アルコール等の有機溶剤や
界面活性剤を多量に併用することなく一般の普通紙上で
の十分な乾燥性と印字品位を与え、更にノズルの目詰り
防止性にも優れることを見い出し本発明に至ったもので
ある。

本発明者等の研究によれば、筆記具やインクジェット装
置において記録を中断するとペン先やオリフィス面で水
分が蒸発し、染料が析出することによって目詰りが発生
するが１、インク中に前記一般式（Ｉ）の化合物を存在
させておくことにより、ペン先やオリフィス面でインク
の水分が蒸発しても、染料溶解性に優れ且つ低揮発性の
一般式（Ｉ）の化合物がペン先等に残存するため、目詰
りが有効に防止できることを見い出した。

又、前記一般式（Ｉ）の化合物は適度の界面活性をも有
しており、普通紙上でのインクの定着性も改善され、更
に前記一般式（Ｉ）の化合物は低揮発性及び染料溶解性
に優れていることから、従来のグリコール等の一般的有
機溶剤に比べて少ない使用量で目詰り防止に有効であり
、従ってインクの溶剤含有量が低くてよいので、インク
定着性及び印字品位の向上にも有効であることを見い出
した。

これに対して同様な化合物であワても一般式（Ｉ）にお
ける炭化水素基が小さい場合は、普通紙での定着性が不
十分となり、逆に大きすぎる場合はこの化合物の水溶性
が低下したり、普通紙での滲みが生じやすくなる。従っ
て、本発明で使用する一般式（Ｉ）の化合物のＲ３乃至
Ｒ３のうちの少なくとも一種の炭化水素基の炭素数は６
乃至２０が好ましく、更には８乃至１５が好適である。

（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）で表される化合物の好ましい具体例を下記に示す
が、本発明はこれらの具体例に限定されない。尚、一般
式（Ｉ）の化合物は、そのｍ及びｎが異なる混合物でも
よく、その場合にはｍ及びｎは平均値で表わされる。

（以下余白） 恥、　　　　　ＲＲ２ ２，３獣盆４−ＣａＨ＋ｓ’　　Ｈ ２２，３１Ｈ１４−（ニアＨ＋ｓ　　Ｈ３２，３叙慧４
−Ｃａ）ｌ＋ｙ　　Ｈ ４２，３即４−Ｃ３゜）ｌ、、　　Ｈ ５２，３！ｉ！１４−Ｃ＋５）１３＋　　Ｎ６２．３！
ａ４−Ｃ，８Ｈ３，）１ ７２耘進−ＣＨ３４−Ｃ６１１１３ ８２計頃−ＣＨ３４−Ｃ７Ｈ１Ｂ ９２社仁３−ＣＨ３４−（：ａＨ＋７ １０２鯨慧３−ＣＨ３４−ＣＩＯＨ２１１１２訟□□□
−Ｃ２Ｈ８４−ＣｔｓＨ＋＋１２　２状Ｈ−ｎＣ３Ｈｓ
　　４−（＋８Ｈｓｔ１３　２肚頃−Ｃ１１３４−Ｃ２
゜Ｈ４１１５３−ＯＨ４−Ｃ６Ｈ１３ １６３−ＯＨ４−Ｃ６Ｈ１３ １６３−ＯＨ４−ＣａＨ＋ｔ １８　４−０）１　　　　　３（：＋ｏＨａ＋１９　４
−ＯＨ３−ＣＩｌｌＨ３１ ２０２−ＯＨ４−ＣｔｓＨｓ＋ ２１　２−ＯＨ４−Ｃ：＋ａＨｓｙ ２２　２−ｏＨ４−Ｃ２０１（４１ ５ｍ　　ｎ ＋１ （：Ｈ，４ ａ１３７ Ｈ４ Ｈ５ ＣＩ＋、　　１ Ｈ５ 島ｌ ＣＩ−１，Ｉ 以上の如き前記一般式（Ｉ）で表される化合物のインク
中への添加量は、使用する染料や併用する他の液媒体成
分等によっても異るが、インク中で占める前記一般式（
Ｉ）で表される化合物の割合はインク中で０．１乃至２
０重量％程度を、好適には２乃至１０重量％を占める割
合である。

本発明のインクは染料と共に上記一般式（Ｉ）で表され
る化合物を含有することを特徴とするが、その他従来公
知のインクに使用されている水及び−数的な有機溶剤も
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、５ｅｃ−
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；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、ボ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モノ
メチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコール
七ツメチル（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ニトリエチレングリコ
ールジメチル（又はエチル）エーテル、テトラエチレン
グリコールジメチル（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
ミダゾリジノン等が挙げられる。

上記水溶性有機溶剤の含有量は、一般にはインクの全重
量に対して重量％で１０％以下、好ましくは５％以下で
十分な目詰り防止性を与える。

本発明のインクを構成する染料としては、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、油性染料が
挙げられるが、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。

これら染料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、数的にはインク
全量中で重量％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、蛍光増白剤等を本発明の目的達成を妨げない範囲
におい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
エチレンオキサイド付加体等の界面活性剤、ジェタノー
ルアミン、トリエタノールアミン等の表面張力調整剤：
緩衝液によるｐＨ調整剤、防カビ剤等を挙げることがで
きる。

又、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、塩化ナトリウム等の無機塩類等の比
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、定着性を解決し、且つ筆
記具等やインクジェット用ヘッドに対するマツチングの
面から、インク物性として２５℃における表面張力が３
５乃至６８　ｄｙｎｅ／ｃｍ、粘度が１５ｃｐｓ以下、
好ましくは１０ｃｐｓ以下、より好ましくは５　ｃｐｓ
以下に調整されることが望ましい。

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量とし
ては５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上、更に
好ましくは８０重量％以上とされるのが好適である。

（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。

叉胤桝１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に調節し、更にポア
サイズが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、住人電工■製）にて加圧濾通し
、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、インクジェット
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：キヤノン■製）を使用し、重版のコピー用紙及
びボンド紙に記録を行い、得られた記録物の印字品位及
び定着性を評価した。

次に４０℃にて印字ヘッドにキャッピング操作を施して
２０日間放置し、再び前記インクジェットプリンターに
て印字操作を行い、３行印字を行ったところでプリンタ
ーの電源を切り、２４木のノズルの目詰り状況を調べた
。

以上の評価結果及びインク物性値（２５℃）を第１表に
示す。

ヱλ玄Ａ Ｃ，１，ダイレクトブラック１５４　　　　　２部一般
式（Ｉ）の化合物（Ｎｏ、３）　　　　　　ｉ　０部水
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８８部
イ」２と旦 （：、１．アシッドレッド８　　　　　　　　　２部一
般式（Ｉ）の化合物（Ｎｏ、Ｉ）　　　　　　６部グリ
セリン　　　　　　　　　　　　　５部水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　８７部イ企２とｑ ＧＡ、ダイレクトブルー１９９ 一般式（Ｉ）の化合物（Ｎｏ、７） エチレングリコール 水 イ）２と込 Ｃ，１，ダイレクトイエロー８６　　　　　　２部数式
（Ｉ）の化合物（Ｎｏ、１６）　　　　　　８部水　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９０部イン
クＥ Ｃ，１，フードブラック２　　　　　　　　　２部一般
式（Ｉ）の化合物（Ｎｏ、２０）　　　　　　６部グリ
セリン　　　　　　　　　　　　　５部水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　８７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、定着性及び目詰り性を評価した。インク
物性（２５℃）及び評価結果を第１表に示す。

２部 ５部 ５部 ８８部 イ企２と旦 Ｇ、１．ダイレクトブラック１５４　　　　　２部数式
（１）の化合物（ｍ−ｎ−４、Ｒ，−（：Ｒ３、Ｒ２”
”’　Ｒ５−Ｈ）　　　　　　　　　　　　　　　１０
部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８
８部インクＧ Ｃ，１，アシッドレッド８　　　　　　　　　２部一般
式（Ｉ）の化合物（ｍ＝ｎ−１，Ｒ，−（：Ｒ３、Ｒ２
、Ｒ３、・、で、−Ｈ）　　　　　　　　　　　　　６
部グリセリン　　　　　　　　　　　　　５部水　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　８７部イ」−
人旦 Ｃ，！、ダイレクトブルー１９９　　　　　　２部ジエ
チレングリコール　　　　　　　　１０部水　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　８８部イ」−と１ （：、１．アシッドレッド３５　　　　　　　　２部ジ
エチレングリコール　　　　　　　　１０部トリエチレ
ングリコール　　　　　　　１０部ノニオン系界面活性
剤（商品名　ニラサンノニオンＰ２２３、日本油脂■製
） 水 γ、　　１ ０．５部 ８０部 イー匹仁−り 物−一一二性 粘度（ｃｐ）　”　’ 晶−Ｊ１１３ コピー用紙 ボンド紙 Ｌ］二１４ コピー用紙 ボンド紙 １輩左上゛５ １．３ ２．１ ２．０ ◎　　　◎　　　Ｏ◎　　　Ｏ ◎　　　◎　　　◎　　　◎　　　◎ ◎　　　◎　　　◎　　　◎　　　◎ ◎　　　◎　　　◎　　　◎　　　◎ ｏｏｏｏ。

−ルー」し−九一 不−之−−７ＦＧＨＩ 物−一一一性 粘度（ｃｐ）”　　　１．３　２．２　１．６　２．２
も需５ぶ２５２　５５　８２　４１ 品−一一一位１３ コピー用紙　　　○　　○　　◎　　×ボンド紙　　◎
　◎　◎　△ ＩＪＬ上“４ コピー用紙　　　Ｏ△　　◎　　◎ ボンド紙　　△　×　◎　◎ １益ユ１９５　００　×　Ｏ 本１　粘度測定（２５℃） 東京計器製ビスコニック（ＶＩＳＣＯＮＩ（：）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）峠　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。

Ｏ・・・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。

本４　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、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秒でカスレ　なし ０−１０秒でカスレ　小 Δ・・・３０秒でカスレ　小 ×・・・３０秒でカスレ　大 ＊５　目詰り性評価 ２４本のノズル中、目詰りによる不吐出となったノズル
本数の有無にて評価 Ｏ・・・目詰りによる不吐出なし Ｘ・・・目詰りによる不吐出あり 実施例６ 実施例２で得られたインクＢ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成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ボンド紙
に直線及び文字を筆記した。いずれも品位は良好であり
、又、濾紙にて掠った場合でも汚れがなく定着性も良好
であった。

比較例５ 比較例２で得られたインクＧを、実施例６と同様にマー
キングベンに充填して筆記を行ったところ、滲みが発生
して品位が不良であフた。

（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品位
の優れた且つ定着性の良好な記録が可能となる。

更に本発明のインクによれば、筆記具のペン先やインク
ジェット用ヘッドのノズルにおける目詰りの発生しない
信頼性の高い記録を行うことができる。

特許出願人　　　キャノン株式会社 管ル２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）染料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 ） （式中のＲ＿１、Ｒ＿２及びＲ＿３は水素原子、水酸基
   又は炭化水素基を表し、Ｒ＿１、Ｒ＿２及びＲ＿３の少
   なくとも１種は炭素数６以上の飽和又は不飽和の炭化水
   素基であり、Ｒ＿４及びＲ＿５は水素原子又はメチル基
   を表し、ｍ及びｎは１乃至４０の数値を表し、ｍ＋ｎは
   ２乃至６０の数値を表す。）