JPH0341505B2 - - Google Patents

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JPH0341505B2
JPH0341505B2 JP57057986A JP5798682A JPH0341505B2 JP H0341505 B2 JPH0341505 B2 JP H0341505B2 JP 57057986 A JP57057986 A JP 57057986A JP 5798682 A JP5798682 A JP 5798682A JP H0341505 B2 JPH0341505 B2 JP H0341505B2
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、筆記用具あるいは記録ヘツドのオリ
フイスから液滴を飛翔させて記録を行うインクジ
エツト方式、特に熱エネルギーを利用するインク
ジエツト方式に使用するのに好適な記録液及びこ
れを用いたインクジエツト記録方法に関する。 従来から紙などの記録部材に記録を行う筆記用
具(万年筆・フエルトペン等)には、インクとし
て各種の染料を水またはその他の有機溶剤に溶解
させたものが使用されている。 また、ピエゾ振動子による振動あるいは高電圧
印加による静電引力などにより、記録ヘツド内の
液体を吐出させて記録を行なう所謂インクジエツ
ト方式に於いても、各種染料を水または有機溶剤
などに溶解させたインクを使用することが知られ
ている。しかし、一般の文具用のインクに比べる
とインクジエツト用のインクには、多くの特性で
一層厳格な条件が要求される。 インクジエツト記録法は、騒音の発生が少な
く、普通紙に対して特別の定着処理を要すること
なく、高速記録あるいはカラー記録が行なえるも
のであり、種々のタイプのものが活発に研究され
ている。 この種の記録方式では、いずれにおいても使用
されるインキの特性として、粘度、表面張力等の
物性値が適正な範囲にあること、溶解物の溶解安
定性が高く微細なオリフイスを目詰りさせないこ
と、充分に高い濃度の記録画像を与えること、保
存中に物性値の変化あるいは固形分の析出が生じ
ないことなどが要求される。更に上記の特性に加
え、記録部材の種類に制限されずに記録が行なえ
ること、定着速度が大きいこと、耐水性、耐溶剤
性(特に耐アルコール性)、耐光性、耐摩耗性に
優れていること、解像度に優れた画像を与えるこ
となどの性質も要求されている。 インジエクト記録法の中でも、例えば特開昭54
−51837号に開示された方法では、熱エネルギー
を作用させて液滴吐出の原動力を得るという点に
於いて他の方法とは大きく異なつている。すなわ
ち、この方法に於いては、供給記録信号に応じて
記録ヘツド部に熱エネルギーを発生させ、該熱エ
ネルギーの作用を受けた記録液に気泡の発生、生
長、消滅が瞬時に生じ、それに伴う記録液の圧力
エネルギーの変化によつて記録ヘツド部先端のオ
リフイスから液滴を飛翔させて記録を行う。この
記録方法は所謂オンデマンド方式の記録に対して
極めて有効であることに加え、記録ヘツド部を高
密度マルチオリフイス化して、フルラインタイプ
の記録操作が容易に実現できるため、高解像度の
画像を高速で得られるという利点を有している。 しかしながら、この記録方法に於いては熱エネ
ルギーが記録液に対して直接加えられ、特に気泡
発生部に於いては瞬時的には250℃を越える温度
に達する。したがつて、長時間に亘る連続記録性
あるいは長時間の記録休止後の吐出安定性を満足
させるための記録液特性としては、前記一般的な
インクジエツト用インク特性に加え、特に熱的に
溶解安定性が高くオリフイスの目詰りを生じない
こと、熱的にインクの色調に変化が生じないこと
などの他の特性が加重して要求される。しかし、
これら全ての特性を満たす記録液は従来知られて
いなかつた。 本発明の目的は、フエルトペンなどの筆記用具
用およびインクジエツト記録用の記録液を提供す
ることにある。 本発明の他の目的は、特に熱エネルギーを利用
するインクジエツト記録用の記録液で、記録ヘツ
ドの寿命を延ばしかつ長時間に亘る記録安定性の
高い記録液及びこれを用いたインクジエツト記録
方法を提供することにある。 上記および他の目的は以下の本発明によつて達
成される。 すなわち本発明は、下記一般式 で表わされる化合物を含有することを特徴とする
記録液である。 但し、Qは任意の置換基で置換され若しくは置
換されない1,4−ナフチレン基を表わし、ベン
ゼン環Aおよびナフタレン環Bは任意の置換基で
置換され得るが、少なくともその一方はOH基、
SO3M基、COOM基およびNRR′基の少なくとも
一つの置換基で置換されたベンゼン環またはナフ
タレン環を表わし、ここでMはアルカリ金属、ア
ンモニウムおよびアミン類から選ばれる塩基を示
し、R及びR′はそれぞれ独立して水素または置
換されていてもよいアルキル若しくはフエニル基
を示す。またベンゼン環A、ナフタレン環Bおよ
びQが同時にSO3M基を有することはない。 また本発明は、記録液に熱エネルギーを作用さ
せてオリフイスから液滴として吐出させて記録を
行なうインクジエツト記録方法において、前記記
録液が下記一般式 〔但し、式中、Qは任意の置換基で置換され若し
くは置換されない1,4−ナフチレン基を表わ
し、ベンゼン環Aおよびナフタレン環Bは任意の
置換基で置換され得るが、少なくともその一方は
OH基、SO3M基、COOM基およびNRR′基の少
なくとも一つの置換基で置換されたベンゼン環ま
たはナフタレン環を表わし、ここでMはアルカリ
金属、アンモニウムおよびアミン類から選ばれる
塩基を示し、R及びR′はそれぞれ独立して水素
または置換されていてもよいアルキル基若しくは
フエニル基を示すが、ベンゼン環A、ナフタレン
環BおよびQが同時にSO3M基を有することはな
い。〕 で表わされる化合物を含むことを特徴とするイン
クジエツト記録方法である。 上記一般式で表わされる化合物中、好ましい化
合物はその分子中に少なくとも一つのOH基、
SO3M基、COOM基またはNH2基を有するもの
である。またQとしては、ハロゲン原子、OH
基、SO3M基、COOM基、NH2基、NO2基、炭
素原子数が1〜4のアルキル基若しくは炭素原子
数が1〜4のアルコキシ基で置換されまたは置換
されない、1,4−ナフチレン基が好ましい。ベ
ンゼン環Aおよびナフタレン環Bの好ましい置換
基としては、ハロゲン原子、OH基、SO3M基、
COOM基、NRR′基、NO2基、炭素原子数が1〜
4のアルキル基および炭素原子数が1〜4のアル
コキシ基があげられる。また、RおよびR′はそ
れぞれ独立して、水素、炭素原子数が1〜4のア
ルキル基または置換基を有してよいベンジル基で
あることが好ましい。 より好ましい化合物は、ナフタレン環Bが1位
および8位の少なくとも一方にOH基、かつ限定
されない位置にSO3M基を有するものである。 本発明の記録液に含有される前記一般式の化合
物(染料)は、記録液液媒に対して一般に10重量
%以上の溶解性を有し、また低温(−30℃程度)
での溶解安定性も高い。さらに該化合物は分子内
にアゾ結合(−N=N−)を有するため、記録液
が記録ヘツド内の熱作用において瞬間的に250℃
を越える高温に曝され該化合物が分解したとして
も、主にアゾ結合部分で切断が生ずるものと推定
される。そして、たとえ分解が生じたとしても、
該化合物からの分解生成物自体が比較的安定であ
り、かつその多くがSO3M基あるいはOH基など
の親水性の大きい基を有しているため、依然とし
て記録液に対して大きな溶解性を有している。こ
のため長期に亘る連続記録においても記録ヘツド
部内に沈積物を生ずることなく安定した記録が可
能になる。もちろん、耐候性、耐オゾン性、印字
物の耐水性、耐アルコール性、さらには毒性等の
筆記用具あるいはインクジエツト用インクの染料
に要求される他の性能についても十分なものであ
る。 本発明の記録液に含有される前記一般式の化合
物としては、具体的には以下のような化学構造の
塗料があげられる。 これら化合物のスルホン酸基と結合してスルホ
ン酸塩を形成する塩基としては、より具体的には
Na+、K+、Li+、Ca+などのアルカリ金属カチオ
ン、NH4 +、NH(C2H4OH)+ 3などの第四級アンモ
ニウムカチオンおよびN(C2H53などのアミン類
があげられる。 本発明の記録液においては、これら染料が、記
録液に対して通常0.5〜20重量%、好ましくは0.5
〜15重量%、より好ましくは1〜10重量%の濃度
で用いられる。該塗料はもちろん単独で若しくは
2種以上を組合わせて、あるいは該染料を必須成
分としてこの他に他の直接染料、酸性染料などの
各種染料を併用して使用することができる。 本発明の記録液を組成するための液媒体成分と
しては、水あるいは水と水溶性の各種有機溶剤と
の混合物が使用される。水溶性の有機溶剤として
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、sec−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1〜4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ンアルコール類;テトラ
ヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;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の含窒素複素環式ケトン
類;ポリエチレングリコール、ポリプロリレング
リコール等のポル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、1,
2,6−ヘキサントリオール、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2〜6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等が
あげられる。 これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、多価
アルコールのジエチレングリコール、多価アルコ
ールの低級アルキルエーテルのトリエチレングリ
コールモノメチル(又はエチル)エーテル等は、
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
般には記録液全重量に対して重量パーセントで5
〜95%、好ましくは10〜80%、より好ましくは20
〜50%の範囲内とされる。 この様な成分から調合される本発明の記録液
は、筆記用具の記録液あるいは所謂インクジエツ
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、長期間の記録休止後の吐出安定
性)保存安定性、記録剤の溶解安定性、記録部材
への定着性、あるいは記録画像の耐光性、耐候
性、耐水性、耐アルコール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
を更に改良するために、従来から知られている各
種添加剤を更に添加含有させても良い。 このような添加剤としては、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;緩衝剤によ
るPH調整剤等をあげることができる。 記録液を帯電するタイプの記録方法に使用され
る記録液を調合するためには、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
の比抵抗調整剤が使用される。また吐出オリフイ
ス先端での保水性向上剤として尿素、チオ尿素が
好適に使用される。尚、熱エネルギーを作用によ
つて記録液を吐出させるタイプの場合には、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。 本発明の記録液を所謂筆記用具の記録液として
利用する際には、粘度、種々の材質の記録部材と
の親和性等を考慮して物性値を調整する必要があ
る。 本発明を以下の実施例で更に詳細に説明する。 実施例 1 熱エネルギーの作用によりインクを飛翔させる
インクジエツト記録用の記録ヘツドを以下のよう
にして作成した。まずアルミナ基板上にSiO2
(下部層)をスパツタリングにより5μm厚に形成
し、続いて発熱抵抗層としてHfB2を1000Å厚に、
さらにアルミニウムを電極として3000Å厚に積層
した後、選択エツチングによつて50μm×200μm
の発熱抵抗体パターンを形成した。次にSiO2
をスパツタリングにより3500Å厚に保護層(上部
層)として積層して基板上に電気・熱変換体を形
成した後、幅50μm×深さ50μmの溝を刻んだガ
ラス板を溝と発熱抵抗体が合致するように接合し
た。引続いて発熱抵抗体の先端とオリフイスの距
離が250μmになるようにオリフイス端面を研磨
して記録ヘツドを作成した。 一方、記録液は、前出のNo.1の化学構造式を有
する染料を用いて、下記の配合にしたがつて作成
した。 構造式No.1の塗料 3重量部 ジエチレングリコール 25 〃 N−メチル−2−ピロリドン 20 〃 水 52 〃 上記の配合各成分は、容器の中で充分混合容解
し、孔径1μのテフロンフイルターで加圧ろ過し
た後、真空ポンプを用いて脱気処理して記録液と
した。 この記録液を前記の記録ヘツドに供給し、連続
印字試験を実施した。記録ヘツドへは、10μsec、
40Vの矩形電圧パルス印字信号を500μsecの周期
で連続的に加えた。この結果、該記録液は150時
間の連続記録に十分耐え得るものであつた。 実施例 2〜7 染料の種類および染料の配合量を代えたことを
除き実施例1と同様にして記録液を作成した。こ
れら記録液を用いて実施例1と同様な150時間の
連続印字試験を実施した。但し、印字信号は
350μsecの周期で加えた。これら試験における耐
久時間を表1に示す。なお、耐久時間はインクの
飛翔が不安定になり、パルス信号に応じた記録が
できなくなり始めた時間をもつて耐久時間とし
た。
【表】
【表】 比較実験 例示化合物No.1〜11および下記構造の化合物を
用いて、実施例1の方法に従つて記録液を作成し
た。 インクジエツトプリンターBJ−130(商品名)
にこれらの記録液を搭載して、ゼロツクス4024紙
(商品名)を用いて、印字物を作成した。この印
字物にスポイトで1滴水滴を付与し、30秒放置し
た後でろ紙にて水滴を拭きとつたところ、印字物
のにじみ、ODの低下は認められなかつた。次
に、この印字物を室温で静水に5分間浸漬し、デ
ンシトメーターで浸漬前後の印字濃度の変化を測
定して耐水性を評価した。 濃度の減少率が20%未満のものをA、20%以上
35%未満のものをB、35%以上50%未満のものを
C、50%以上のものをDとした。結果を次表に示
す。
【表】
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記一般式 で表わされる化合物を含有することを特徴とする
    記録液。 但し、式中、Qは任意の置換基で置換され若し
    くは置換されない1,4−ナフチレン基を表わ
    し、ベンゼン環Aおよびナフタレン環Bは任意の
    置換基で置換され得るが、少なくともその一方は
    OH基、SO3M基、COOM基およびNRR'基の少
    なくとも一つの置換基で置換されたベンゼン環ま
    たはナフタレン環を表わし、ここでMはアルカリ
    金属、アンモニウムおよびアミン類から選ばれる
    塩基を示し、R及びR′はそれぞれ独立して水素
    または置換されていてもよいアルキル基若しくは
    フエニル基を示す。またベンゼン環A、ナフタレ
    ン環BおよびQが同時にSO3M基を有することは
    ない。 2 記録液に熱エネルギーを作用させてオリフイ
    スから液滴として吐出させて記録を行なうインク
    ジエツト記録方法において、前記記録液が下記一
    般式 〔但し、式中、Qは任意の置換基で置換され若し
    くは置換されない1,4−ナフチレン基を表わ
    し、ベンゼン環Aおよびナフタレン環Bは任意の
    置換基で置換され得るが、少なくともその一方は
    OH基、SO3M基、COOM基およびNRR′基の少
    なくとも一つの置換基で置換されたベンゼン環ま
    たはナフタレン環を表わし、ここでMはアルカリ
    金属、アンモニウムおよびアミン類から選ばれる
    塩基を示し、R及びR′はそれぞれ独立して水素
    または置換されていてもよいアルキル基若しくは
    フエニル基を示すが、ベンゼン環A、ナフタレン
    環BおよびQが同時にSO3M基を有することはな
    い。〕 で表わされる化合物を含むことを特徴とするイン
    クジエツト記録方法。
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JP6922381B2 (ja) * 2017-04-27 2021-08-18 三菱ケミカル株式会社 異方性膜用アゾ化合物、該化合物を含む異方性膜用組成物及び異方性膜

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