JPH03229770A

JPH03229770A - 記録液

Info

Publication number: JPH03229770A
Application number: JP2022095A
Authority: JP
Inventors: Mayumi Yamamoto; 真由美山本; Takao Yamamoto; 山本　高夫; Takeshi Sakaeda; 栄田　毅
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-02-02
Filing date: 1990-02-02
Publication date: 1991-10-11

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
記録を行うインクジェット方式或いは筆記用具に使用す
るのに好適な記録液に関する。

（従来の技術及びその問題点）インクジェット記録方法は騒音の発生が少な（、普通紙
に対して特別な定着を要することなく、高速記録が行え
ることから種々のタイプのものが活発に研究されている
。

これらインクジェット記録方法において使用される記録
液としては、粘度、表面張力等の物性値が適正範囲内に
あること、微細な吐出口（オリフィス）を目詰まりさせ
ないこと、鮮明な色調でしかも充分に高い濃度の記録画
像を与えること、保存中に物性変化或いは固形分の析出
等を生じないこと等の緒特性が要求される。

更にこれら特性に加えて、紙に代表される被記録材の種
類を制限せずに記録が行えること、被記録材への定着速
度が大きいこと、耐候性、耐水性、耐摩耗性に優れてい
ること、解像度の優れた画像を与えること等の性質も要
求される。

インクジェット記録方法に適する記録液は、基本的には
記録剤としての染料とその溶媒とから組成されるもので
あるから、上記の記録液特性は染料固有の性質に左右さ
れるところが大きい、従つて記録液が上記特性を具備す
る様に染料を選択することは斯かる技術分野において極
めて重要な技術である。

特に記録画像の経時安定性は重要であり、これまで光褪
色に関しては多（の研究がなされており、徐々に改良さ
れつつある。殊に含金属アゾ染料は、光には比較的安定
であることが知られている。

しかしながら、この様な含金属系の染料を用いた記録画
像は室内等に掲示しておくと、強い光が殆ど当たらない
にも係らず褪色してしまう現象がある。この現象は複写
機の近（でより顕著であり、鮮明な色調が変化したり或
いは印字濃度も低下してしまう。その結果著しく画像の
品位が低下してしまう為、是非とも解決しなければなら
ない問題である。

従って、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決
し、室内や複写機の近くでも変色や褪色を発生すること
な（、長期間の保存に耐える記録画像が得られる言己録
液を提供することにある。

本発明の別な目的は、記録画像の耐水性を向上させる記
録液を提供することである。水溶性記録液による記録画
像は水溶性である為耐水性に乏しく、印字物が水に濡れ
た場合に画像が消失したり、滲む等して画像品位が低下
することがある。

一般に直接染料を記録剤として用いた場合、直接染料は
紙のセルロース繊維への染着性が強い為に水に濡れても
落ちにくく、又、滲みに（いという利点がある。この傾
向は染料の直線性が高いほどセルロース繊維に吸着され
易く、従って鎖長の長い染料は耐水性が良好であること
が多い。

（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。

即ち、本発明は、記録剤と水と水溶性有機溶剤とを必須
成分とする記録液において、前記記録剤として下記一般
式（Ａ）で表される構造の化合物を含むことを特徴とす
る記録液である。

（但し、式中Ｘは下記構造を、 −ＮＨ−Ｃ”＼−Ｒ３］１２Ｍは２価の金属を、Ｓはスルホン酸基又はそのアルカリ
金属塩〜アンモニウム塩を、ρはｌ又は２を、Ｒ３は水
素原子、アルキル基、スルホン酸基又はアルキルアミド
基を、Ｒ２はスルホン酸基又はアルコキシ基で置換され
てもよいフェノキシ基、アニリノ基又は−ＮＨ（ＣＨａ
）−ＮＨ−Ｒ７（ｍは２〜６の整数）を、Ｒ３は一０Ｈ
１−ＮＲ４Ｒ％又はアルコキシ基を、Ｒ４及びＲ５は夫
々独立して−（ＣＨａＣ）１．０）。−Ｒ６又は−（Ｃ
Ｈ２ＣＨＯＨ）　、、−Ｒ６（ｎは０〜４の整数）を、
Ｒ６は水素原子、メチル基又はメチロール基を。

Ｒ１はスルホン酸基又はアルコキシ基で置換されてもよ
いフェニルスルホニル基又はフェニルアセチル基を、Ｑ
はＲ８〜Ｒ１４は夫々独立してＲ１で示した原子団のうち
のいずれかを表す。）（作　　用）本発明者等は鋭意研究の結果、前記の様な褪色現象を引
き起こす原因は、空気中に存在するオゾン、Ｎ低、Ｓ帆
等の酸化性ガスによるものであることを見出した。

そこでこの様な欠点を改善すべく含金属系染料に関する
詳細な研究を行ったところ、前記一般式（Ａ）で示され
る分子構造を含むジスアゾ型染料を含有した記録液が、
耐光性は勿論のこと、オゾン等の酸化性ガス雰囲気下に
おいても変色及び褪色することのない良好な記録画像を
与え、しかも与えられた記録画像の耐水性が良好である
ことを見い出し本発明に至った。

（好ましい実施態様）本発明を主として特徴づける前記一般式（Ａ）で表わさ
れる染料としては、該一般式に包含される限りいずれの
染料でもよいが、好ましい具体例としては、例えば、下
記のＮｏ、１乃至Ｎｏ、　９の染料が挙げられる。尚、
前記一般式（Ａ）におけるＭは下記例示の銅の他にニッ
ケルやコバルト等の他の２価の金属であり得る。

Ｎｏ、　　１Ｎ。

Ｎｏ。

Ｎ。

Ｎｏ。

Ｎ。

９本発明の記録液における上述の染料の含有量は、液媒体
成分の種類、記録液に要求される特性等に依存して決定
されるが、一般には記録液全重量に対して、重量パーセ
ントで０．５乃至２０％、好ましくは０．５乃至１５％
、より好ましくは１乃至１０％の範囲とされる。勿論、
これらの特定の染料は単独でも混合物としても使用出来
、更に他の直接染料、酸性染料等の各種染料を併用して
使用することが出来る。

本発明の記録液に使用するのに好適な溶媒は、水又は水
と水溶性有機溶剤との混合溶媒であり、特に好適なもの
は水と水溶性有機溶剤と混合溶媒であって、水溶性有機
溶剤として記録液の乾燥防止効果を有する多価アルコー
ルを含有するものである。又、水としては、種々のイオ
ンを含有する一般の水でな（、脱イオン水を使用するの
が好ましい。

水と混合して使用される水温性有機溶剤としては、例え
ば、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、５ｅｅ−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等の炭素数１乃至
４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、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；エチレングリコール、プロピレング
リコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、ｌ、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−イミダゾリジノン等が挙げられ
る。

これらの多（の水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレング
リコール等の多価アルコール、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、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
等の含窒素複素環式ケトンが好ましいものである。多価
アルコール類は、記録液中の水が蒸発し、染料が析出す
ることに基づ（ノズルの目詰り現象を防止する為の湿潤
剤としての効果が大きい為好ましいものである。

記録液中の上記水溶性有機溶剤の含有量は、一般には記
録液の全重量に対して重量％で５乃至９５％、好ましく
は１０乃至８０％、より好ましくはＩ５乃至５０％の範
囲である。

このときの水の含有量は、上記溶剤成分の種類、その組
成或いは所望される記録液の特性に依存して広い範囲で
決定されるが、記録液全重量中で一般に１０乃至９０％
、好ましくは１０乃至７０％を占める範囲内とされる。

この様な成分から調合される本発明の記録液は、筆記具
用の記録液或は所謂インクジェット記録用の記録液とし
てそれ自体で記録特性（信号応答性、液滴形成の安定性
、吐出安定性、長時間の連続記録性、長時間の記録休止
後の吐出安定性）、保存安定性、被記録材への定着性、
或いは記録画像の色調鮮明性、耐光性、耐候性等いずれ
もバランスのとれた優れたものである。そしてこの様な
特性を更に改良する為に、従来から知られている各種添
加剤を更に添加含有せしめてもよい。

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、ジエタノールアミン、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出来る。

又、記録液を帯電するタイプのインクジェット方式に使
用される記録液を調合する為には、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記録液を吐出させるタ
イプのインクジェット方式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。

以上の如き本発明の記録液は、種々の筆記具、記録器具
等による記録用記録液として有用なものであり、特にイ
ンクジェット用の記録液として有用である。これのイン
クジェット方式は、記録液をノズルより効果的に離脱さ
せて、射程体である被記録材に記録液を付与し得る方式
であれば、いかなる方式でもよい。

（実施例）次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。尚、文中％とあるのは特に断りのない限り重量基準
である。

実施例１Ｎｏ、　１の染料　　　　　　　　　　　　　３％ジエ
チレングリコール　　　　　　　３０％イオン交換水（
以後水と略す）　　　６７％実施例２Ｎｏ、　２の染料ポリエチレングリコール（平均分子量５％３００）１０％２０％６５％ジエチレングリコール水実施例３Ｎｏ、３の染料Ｎ−メチル−２−ピロリドンジエチレングリコール水実施例４胤４の染料３％１５％１５％６７％２％トリエチレングリコール水実施例５Ｎα５の染料エチレングリコール水実施例６Ｎα６の染料ジエチレングリコールエチルアルコール水実施例７徹７の染料グリセリンポリエチレングリコール２８％６７％７％４０％５３％４％２０％５％７１％ジエチレングリコール水実施例８１１ｋｔ８の染料６％５％（平均分子量３００）ｌ　０％２０％５９％３％ジエチレングリコール　　　　　　　３０％イオン交換
水（以後水と略す）　　　６７％実施例９歯、９の染料　　　　　　　　　　　　　５％ポリエチ
レングリコール（平均分子量３００）１０％ジエチレングリコール　　　　　　　２０％水　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　６５％上記の配合
各成分は容器の中で充分混合溶解し、孔径０．４５ＬＬ
ｍのテフロンフィルターで加圧濾過して本発明の記録液
とした。

これらの記録液を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−１３０
Ａ　（キャノン製、ノズル数４８本）に搭載して下記の
被記録材Ａ及びＢに１５ｍｍＸ３０ｍｇ＋のベタ印字を
した後、変褪色の促進法としてオゾン濃度が宮にｌＯ±
５ｐｐｍの範囲に保たれる遮光された槽内に印字物を１
２０分間放置して試験前後の印字物の色差ΔＥ″ａｂを
測定（ＪＩＳ　Ｚ　８７３０に準拠）したところ、いず
れの場合もΔＥ”ａｂ値はｌＯ以下で変褪色の程度は少
な（、良好な結果が得られた。

被記録材Ａ、三菱製紙製インクジェット用コート紙ＮＭ被記録材Ｂ　キャノン製ビクセルプロ用専用指定紙被記録材Ｃ：キヤノン製ＮＰ−６１５０用推奨紙被記録材Ｄ＝ゼロックス製４０２４紙次に同様に実施例に示した成分の記録液で作成した印字
片を、キセノンフェードメーターで９６時間照射前後の
ΔＥ″１゜で耐光性を評価したところ、いずれの場合も
５以下で変褪色の程度は少な（良好な結果が得られた。

又、上記と同様に実施例で示した成分の記録液で被記録
材Ｃ及びＤにベタ印字した印字片及び文字の印字物を静
水中に５分間浸漬した後、ベタ印字片のＯＤ値を浸漬前
のベタ印字物の初期ＯＤ値で割った値をＯＤ残存率（％
）で評価したところ、いずれの場合も７０％以上を示し
、更に文字の印字物には滲みが認められず、良好な耐水
性を示した。

尚、比較の為に比較例に示した成分の記録液で上記と同
様な方法で被記録材Ｃ及びＤ上に作成したベタ及び文字
による印字物について同様の耐水試験を行ったところ、
いずれの場合も５０％以下のＯＤ残存率で文字は著しく
褪色し判読困難となった。

比較例ＩＣ，１，リアクティブブラック３１　　　　　３％ジエ
チレングリコール　　　　　　　３０％水　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　６７％比較例２下記構造式の染料　　　　　　　　　　５％ポリエチレ
ングリコール（平均分子量３００）ジエチレングリコー
ル水１０％２０％６５％比較例３下記構造式の染料Ｎ−メチル−２−ピロリドンジエチレングリコール水３％１５％１５％６７％比較例４下記構造式の染料トリエチレングリコール水２％２８％７０％比較例５下記構造式の染料エチレングリコール水比較例６下記構造式の染料ジエチレングリコールエチルアルコール水７％４０％５３％４％２０％５％７１％（発明の効果）以上の通り、本発明の記録液はインクジェット言己録用
、筆記具用等に適している。

特にインクジェット記録に用いた場合、記録特性（吐出
安定性、長時間の連続記録性）、保存安定性は勿論のこ
と、記録画像の耐光性等及びオゾン、Ｎｏ、、　ＳＯ，
等の酸化性ガスに対しても極めて安定でとりわけ普通紙
上の耐水性に優れた印字を得ることが出来、非常に有用
である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）記録剤と水と水溶性有機溶剤とを必須成分とする
記録液において、前記記録剤として下記一般式（Ａ）で
表される構造の化合物を含むことを特徴とする記録液。 ▲数式、化学式、表等があります▼（Ａ）（但し、式中Ｘは下記構造を、 ▲数式、化学式、表等があります▼ Ｍは２価の金属を、Ｓはスルホン酸基又はそのアルカリ
金属塩〜アンモニウム塩を、ｌは１又は２を、Ｒ＿１は
水素原子、アルキル基、スルホン酸基又はアルキルアミ
ド基を、Ｒ＿２はスルホン酸基又はアルコキシ基で置換
されてもよいフェノキシ基、アニリノ基又は−ＮＨ（Ｃ
Ｈ＿２）＿ｍＮＨ−Ｒ＿７（ｍは２〜６の整数）を、Ｒ
＿３は−ＯＨ、−ＮＲ＿４Ｒ＿５又はアルコキシ基を、
Ｒ＿４及びＲ＿５は夫々独立して−（ＣＨ＿２ＣＨ＿２
Ｏ）＿ｎ−Ｒ＿５又は−（ＣＨ＿２ＣＨＯＨ）＿ｎ−Ｒ
＿６（ｎは０〜４の整数）を、Ｒ＿６は水素原子、メチ
ル基又はメチロール基を、Ｒ＿７はスルホン酸基又はア
ルコキシ基で置換されてもよいフェニルスルホニル基又
はフェニルアセチル基を、Ｑは ▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式
、表等があります▼を、Ｒ＿８〜Ｒ＿１＿４は夫々独立してＲ＿１で示した原子
団のうちのいずれかを表す。）