JPH0346502B2

JPH0346502B2 -

Info

Publication number: JPH0346502B2
Application number: JP57099359A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Yamaguchi
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1982-06-11
Filing date: 1982-06-11
Publication date: 1991-07-16
Also published as: JPS58217569A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は改良された水性のインクジエツト記録
用インク組成物に関する。

インクジエツト記録において、良好な記録を行
なうためには、使用するインクに種々の条件が必
要となる。

まず液滴発生方法や液滴飛翔方向制御方法に応
じたインク物性値として、インクの粘度、表面張
力、比電導度、密度が適正範囲に含まれることが
必要である。そして、長期間保存、長期間使用あ
るいは記録休止中に化学変化等により析出が生じ
てはならないし、また、インク物性値が変しては
ならない。記録装置の吐出ノズルは一般に直径10
〜60μm程度であり、析出によりノズルが詰まる
と、液滴の吐出ができなくなる。ノズルが完全に
詰まらなくともノズル近傍に固形分、粘着物が付
着したり、インク調合時に所望の値に調整された
インク物性値が変したりすると、記録性、吐出安
定性、吐出応答性が低下する。

そして、記録される画像が十分にコントラスト
が高く、鮮明であることが望まれる。従来のイン
クではインク中の染料含有率を増して、画像のコ
ントラストを高くしようとすると、吐出ノズルの
詰まりを生ずる傾向がある。したがつて、インク
に使用する溶媒に対する溶解性が高く、吸光係数
が高い染料が求められている。

印写後の乾燥が早いことも必要である。従来の
インクでは、記録休止中のノズル内のインクの乾
燥によるノズル詰まりを防ぐため、インクに多量
の湿潤剤を含有させており、その結果、印写後の
乾燥を速めるために、インク吸収性の高い特殊紙
を使用している。その結果、画像ニジミが著しく
生ずるばかりでなく、多くの一般紙の使用が不可
能となつている。

その他、記録された画像が耐水性、耐光性、耐
摩耗性を有することも当然求められている。

これまでに、インクジエツト記録用インクとし
て幾多の提案がなされているが、実際上、上記の
諸条件すべてを十分に満足するものは得られてい
ない。

本発明はかかる現状に鑑みなされたもので、上
記の条件を全て満足するインクジエツト記録用イ
ンク組成物を提供することを目的とするものであ
る。

すなわち、本発明は下記構造式(イ)〜(チ)で示され
る染料を少なくとも一種含有することを特徴とす
る水性インクジエツト記録用インクを要旨とす
る。そして、アントラキノン染料としては下記構
造式(イ)のものが有用である。

（ただし、Ａは水素原子、ベンゼン環、炭素数
１〜２のアルキル基、又は炭素数１〜２のアルキ
ル基で置換されたベンゼン環、X₁〜X₄は水素、
ハロゲン原子、メチル基、水酸基、カルボキシル
基、スルフオン基、アミノ基、−NH・CH₃又は
NH−Ａのいずれかであるか、水酸基、カルボキ
シル基、スルフオン基はナトリウム塩である。ｎ
は１〜18である。）かかる化合物の具体例としては下記のものが挙
げられる。

アゾ染料としては、下記構造式(ロ)又は(ハ)のもの
が有用である。

かかる化合物の具体例としては下記のものが挙
げられる。

ピラゾロン染料としては、下記構造式(ニ)又は(ホ)
のものが有用である。

（ただしｎは１〜18である。）（ただし、A₁〜A₅がメチル基、水酸基または
アミノ基、スルフオン基、カルボキシル基であ
り、スルフオン基はナトリウム塩または四級アン
モニウム塩、カルボキシル基はナトリウム塩であ
り、D₁〜D₄が少なくとも１つ以上のアミノ基、
水酸基又はスルフオン基又はスルフオン基のナト
リウム塩で置換され得るベンゼン環、ｎは１〜18
である。）かかる化合物の具体例としては下記のものが挙
げられる。

フタロシアニン染料としては下記構造式(ヘ)のも
のがよい。

（ただしｎは１〜18である。）かかる化合物の具体例としては下記のものが挙
げられる。

フルオレセイン染料としては下記構造式(ト)のも
のがよい。

（ただし、A₁，A₂が水素原子、メチル基、水
酸基、又はアミノ基、スルフオン基、カルボキシ
ル基か、又はスルフオン基、カルボキシル基、水
酸基はナトリウム塩であり、Ｄが酸素原子又はＮ
（C₂H₅）₂−であり、X₁〜X₇が水素原子、ハロ
ゲン原子、スルフオン酸ナトリウム基、水酸ナト
リウム基である。ｎは１〜18である。）かかる化合物の具体例としては下記のものが挙
げられる。

トリフエニルメタン染料としては下記構造式(チ)
のものがよい。

（ただし、E₁〜E₃が水素原子又はＨ（Ｏ−CH₂−CH₂）_o−Ｏ−〔ｎ＝１〜18〕であ
り、Ａが水素原子又は水酸基、アミノ基、スルフオ
ン基、カルボキシル基か又はスルフオン基、カル
ボキシル基、水酸基がナトリウム塩であり、D₁，
D₂がアミノ基、水酸基、スルフオン基、又は−
Ｏ−（CH₂−CH₂−Ｏ）_oＨで置換され得るベンゼ
ン環かC_nH_2n+1で表わされる炭化水素で、ｍは
０，１または２である。）かかる化合物の具体例としては下記のものが挙
げられる。

インクジエツト記録用インク組成物としては、
染料化合物溶媒、湿潤剤を基本構成成分とする
が、本発明インクもかかる基本構成をとる。そし
て前記染料化合物の添加量は0.5〜20重量％好ま
しくは1.0〜10重量％がよい。

使用し得る溶媒としては一般に水であるが、こ
れに限定されるものではない。

そして本発明において、好ましく併用される有
機溶媒は、水溶性を有する次のようなものであ
る。

例えば、エチルアルコール、プロピルアルコー
ル、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；例えばエチレングリコールモノエ
チルエーテル、エチレングリコールジエチルエー
テル等のエーテル系溶剤；例えばエチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、プロピレングリコ
ール等の多価アルコール；アルコールアミン、ホ
ルムアミド等のアミン系又はアミド系溶剤等であ
る。

また、これら水溶性有機溶媒と水との混合物か
らなる水性溶媒も使用し得る。

本発明に於いて使用される湿潤剤としては、本
発明に係わる技術分野に於いて通常知られている
ものの多くが有効であるが、その様なものの中で
殊に熱的に安定なものが好適に使用される。この
様な湿潤剤としては具体的に示せば、例えば、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；例えば、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、ヘキシ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；例えば、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エーテル、
ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールエチルエーテル等のジエチレングリ
コールの低級アルキルエーテル；グリセリン；例
えば、メトオキシトリグリコール、エトキシトリ
グリコール等の低級アルコオキシトリグリコー
ル；Ｎ−ビニル−２−ピロリドンオリゴマー；等
が挙げられる。

これらの湿潤剤は、記録媒体液に所望される特
性を満足する様に所望に応じて必要量添加される
ものがあるが、その添加量は記録媒体液全重量に
対して、通常0.1〜40wt％、好適には0.1〜25wt
％、最適には0.2〜15wt％とされるのが望ましい。

又、上記の湿潤剤は、単独で使用される他、互
いに悪影響を及ぼさない条件に於いて二種以上混
用しても良い。

本発明において、一層顕著な記録特性を具備せ
しめるために種々の添加剤が用いられる。そのよ
うな添加剤としては、防腐防カビ剤、キレート試
薬、防錆剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、粘度調
整剤、表面張力調整剤、PH調整剤、比抵抗値調整
剤、赤外線吸収剤などが挙げられる。

例えばキレート試薬としては、エチレンジアミ
ン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ヒドロオキシエチル
エチレンジアミン三酢酸、ジエチレントリアミン
五酢酸、ウラミル二酢酸等のアルカリ金属塩など
が挙げられる。

防錆剤としては、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナト
リウム、チオグリコール酸アンモン、ジイソプロ
ピルアンモニウムニトライト、四硝酸パンタエリ
スリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニト
ライトなどが挙げられる。

紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール、
アセトフエノン、ベンジルなどが挙げられる。

粘度調整剤や表面張力調整剤は、主に、記録速
度に応じて充分なる流速でノズル内を流通し得る
事、ノズルのオリフイスに於いて記録媒体液の回
り込みを防止し得る事、記録部材へ付与された時
の滲み（スポツト径の広がり）を防止し得る事等
の為に添加される。

粘度調整剤及び表面張力調整剤としては、使用
される液媒体及び記録剤に悪影響を及ぼさないで
効果的なものであれば通常知られているものの中
の総てが使用可能である。

具体的には、粘度調整剤としては、ポリビニル
アルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、カ
ルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセ
ルロース、メチルセルロース、水溶性アクリル樹
脂、ポリビニルピロリドン、アラビアゴムスター
チ等が好適なものとして例示出来る。

本発明に於いては好適に使用される表面張力調
整剤としては、アニオン系、カチオン系、及びノ
ニオン系の界面活性剤が挙げられ、具体的には、
アニオン系としてポリエチレングリコールエーテ
ル硫酸、エステル塩等、カチオン系としてポリ２
−ビニルピリジン誘導体、ポリ４−ビニルピリジ
ン誘導体、ノニオン系としてポリオキシエチレン
アルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
フエニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノア
ルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルア
ミン等が挙げられる。これ等の界面活性剤の他、
ジエタノールアミン、プロパノールアミン、モル
ホリン酸等のアミン酸、水酸化アンモニウム、水
酸化ナトリウム等の塩基性物質、Ｎ−メチル−２
−ピロリドン等の置換ピロリドン等も有効に使用
される。

これ等の表面張力調整剤は、所望の値の表面張
力を有する記録媒体液が調合される様に、互いに
又は他の構成成分に悪影響を及ぼさない範囲内に
於いて必要に応じて二種以上混合して使用しても
良い。

これら等表面張力調整剤の添加量は、種類、調
合される記録媒体液の他の構成成分種及び所望さ
れる記録特性に応じて適宜決定されるものである
が、記録媒体液１重量部に対して、通常は0.0001
〜0.1重量部、好適には、0.001〜0.01重量部とさ
れるのが望ましい。

PH調整剤としては具体的に例示すれば低級アル
カノールアミン、例えば、アルカリ金属水酸化物
等の一価の水酸化物、水酸化アンモニウム等が挙
げられる。

これ等のPH調整剤は、調合される記録媒体液が
所望のPH値を有する様に必要量添加される。

PH調整剤は、調合された記録媒体液の化学的安
定性、例えば、長時間の保存による物性の変化や
記録剤その他の成分の沈降や凝集を防止する為に
所定のPH値となる様に適当量添加される。

本発明に於いて好適に使用されるPH調整剤とし
ては、調合される記録媒体液に悪影響を及ぼさず
に所望のPH値に制御出来るものであれば大概のも
のを挙げることが出来る。

比抵抗調整剤としては、例えば、塩化アンモニ
ウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の無機
塩、トリエタノールアミン等の水溶性アミン類及
び第４級アンモニウム塩等が具体的に挙げられ
る。

記録媒体液小滴に帯電を要しない記録の場合に
は、記録媒体液の比抵抗値は任意であつて良いも
のである。

次に具体的実施例について述べる。

実施例１前記(3)の化合物３重量部ジエチレングリコール 10 〃ポリエチレングリコール（＃400） 15 〃Ｎ−メチル−２−ピロリドン２〃水残部上記の成分を70℃で４時間撹拌混合し、0.5μの
メンブランフイルター（ミリポア社製）で加圧濾
過を行ない記録液を得た。

実施例２前記(6)の化合物３重量部エチレングリコール５〃ジエチレングリコール 20 〃ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル
２重量部Ｎ−メチル−２−ピロリドン１〃水残部上記の成分を80℃で５時間撹拌混合して0.5μの
メンブランフイルターで加圧濾過を行ない記録液
を得た。

実施例３前記(10)の化合物３重量部ポリエチレングリコール（＃400） 20 〃グリセリン５〃ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル
２〃水残部上記成分を70℃で５時間撹拌混合して0.5μのメ
ンブランフイルターで加圧濾過を行ない記録液を
得た。

実施例４前記(11)の化合物３重量部エチレングリコール 15 〃ポリエチレングリコール（＃600）５重量部ジエチレングリコールエチルエーテル２〃水残部上記成分を80℃、４時間撹拌混合して0.5μのメ
ンブランフイルターで加圧濾過を行ない記録液を
得た。

実施例５前記（13）の化合物３重量部ジエチレングリコール５〃トリエチレングリコール 10 〃ポリエチレングリコール 10 〃２−ピロリドン２〃水残部上記成分を60℃、４時間撹拌混合して0.5μのメ
ンブランフイルターで加圧濾過を行ない記録液を
得た。

実施例６前記（15）の化合物３重量部ポリエチレングリコール（＃400） 15 〃グリセリン５重量部ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル
２〃水残部上記成分を60℃、５時間撹拌混合し、0.5μのメ
ンブランフイルター（ミリポア社製）で加圧濾過
を行ない記録液を得た。

実施例７前記（17）の化合物 3.5重量部エチレングリコール５〃プロピレングリコール５〃ポリエチレングリコール 15 〃Ｎ−メチル−２−ピロリドン２〃水残部上記成分を70℃、４時間撹拌混合し、0.5μのメ
ンブランフイルター（ミリポア社製）で加圧濾過
を行ない記録液を得た。

実施例８前記（20）の化合物 2.5重量部ジエチレングリコール５〃ポリプロピレングリコール５重量部ポリエチレングリコール３〃２−ピロリドン３〃水残部上記成分を60℃、５時間撹拌混合して、0.5μの
メンブランフイルターで加圧濾過を行ない記録液
を得た。

実施例９前記（23）の化合物３重量部エチレングリコール 20 〃グリセリン５〃エチレングリコールジエチルエーテル１〃２−ピロリドン１〃水残部上記成分を70℃、４時間撹拌混合して、0.5μの
メンブランフイルターで加圧濾過を行ない記録液
を得た。

実施例 10 前記（27）の化合物３重量部ジエチレングリコール 15 〃ブチレングリコール 10重量部エトキシグリコール３〃水残部上記成分を70℃、５時間撹拌混合して、0.5μの
メンブランフイルターで加圧濾過を行ない記録液
を得た。

実施例 11 前記（31）の化合物 2.5重量部ジエチレングリコール５〃トリエチレングリコール５〃ポリエチレングリコール（＃400） 10 〃Ｎ−メチル−２−ピロリドン２〃水残部上記成分を70℃、５時間で撹拌混合し、0.5μの
メンブランフイルター（ミリポア社製）で加圧濾
過を行ない記録液を得た。

実施例 12 前記（33）の化合物３重量部エチレングリコール５〃ジエチレングリコール 10 〃グリセリン５重量部ジエチレングリコールエチルエーテル３〃水残部上記成分を80℃、３時間で撹拌混合し、0.5μの
メンブランフイルターで加圧濾過を行ない記録液
を得た。

実施例 13 前記（37）の化合物 2.5重量部ジエチレングリコール 10 〃トリエチレングリコール５〃ポリエチレングリコール（＃400）５〃ジエチレングリコールメチルエーテル３〃水残部上記の成分を70℃、５時間撹拌混合して、0.5μ
のメンブランフイルターで加圧濾過を行ない記録
液を得た。

実施例 14 前記（39）の化合物 3.5重量部ポリプロピレングリコール５重量部エチレングリコール５〃ポリエチレングリコール（＃400） 10 〃ジエチレングリコールエチルエーテル２〃２−ピロリドン１〃水残部上記の成分を80℃、４時間撹拌混合して、0.5μ
のメンブランフイルターで加圧濾過を行ない記録
液を得た。

実施例 15 前記（42）の化合物３重量部エチレングリコール５〃トリエチレングリコール 15 〃２−ピロリドン２〃水残部上記の成分を70℃、５時間撹拌混合して、0.5μ
のメンブランフイルターで加圧濾過を行ない記録
液を得た。

実施例 16 前記（35）の化合物３重量部エチレングリコール５〃トリエチレングリコール５〃ポリエチレングリコール（＃400） 10 〃エチレングリコールジエチルエーテル２〃水残部上記成分を70℃、５時間撹拌混合し、0.5μのメ
ンブランフイルター（ミリポア社製）で加圧濾過
を行ない記録液を得た。

実施例 17 前記（62）の化合物 3.5重量部ジエチレングリコール５〃ポリエチレングリコール（＃400） 15 〃２−ピロリドン２〃水残部上記成分を70℃、４時間で撹拌混合し、0.5μの
メンブランフイルター（ミリポア社製）で加圧濾
過を行ない記録液を得た。

実施例 18 前記（74）の化合物３重量部エチレングリコール５〃トリエチレングリコール５〃ポリエチレングリコール（＃400） 10 〃ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル
２〃水残部上記成分を80℃、４時間撹拌混合し、0.5μのメ
ンブランフイルター（ミリポア社製）で加圧濾過
を行ない記録液を得た。

実施例 19 前記（52）の化合物３重量部ジエチレングリコール 10 〃ポリプロピレングリコール（＃400）５〃グリセリン５〃Ｎ−メチル−２−ピロリドン 1.5 〃水残部上記成分を70℃、３時間撹拌混合し、0.5μのメ
ンブランフイルター（ミリポア社製）で加圧濾過
を行ない記録液を得た。

実施例 20 前記（６）の化合物 3.5重量部ジエチレングリコール 10 〃ポリエチレングリコール 15 〃ジエチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル
２〃Ｎ−メチル−２−ピロリドン１〃水残部上記成分を70℃、４時間撹拌混合し、0.5μのメ
ンブランフイルター（ミリポア社製）で加圧濾過
を行ない記録液を得た。

以上の各実施例のインクを用いて各種テストを
行なつたところ、下記の結果を得て、インクジエ
ツト記録用インクとして優れたものであつた。

１画像鮮明性及び画像の乾燥性：内径30μmのノズルから粒子化周波数100KHzの
条件で市販の上質紙上にインクをジエツト記録し
たところ、鮮明な画像が得られた。記録物の乾燥
時間は常温常湿で10秒以内であつた。

２保存性：インクをガラス容器に密閉し、−20℃で１カ月
間、４℃で１カ月間、20℃で１年間、及び90℃で
１週間、夫々保存したが、析出は認められなかつ
た。またインクの物性や色調についても変化は認
められなかつた。

３噴射安定性：前記１）のジエツト記録を1.500〜2.000時間連
続して行なつたが、ノズルに目詰まりや噴射方向
の変化なく、安定した記録が行なえた。

従来の−（CH₂−CH₂−Ｏ）_oＨ基を付加しない
染料で調製したインクでは、1000時間前後で目詰
まりや噴射方向の変化を生じた。

４噴射応答性：前記１）に従つてジエツト記録を行なつた後、
常温常湿で１カ月間、及び40℃−30％RHで１週
間夫々放置し、ついで再び１）のジエツト記録を
行なつたが、前記３）と同様、安定した記録が行
なえた。

Claims

【特許請求の範囲】１染料の水酸基における水素原子が（−CH₂−CH₂−Ｏ）_oＨ基（ただしｎ＝１〜18）
で置換された下記構造式(イ)〜(チ)で示される染料を
少なくとも一種含有することを特徴とする水性イ
ンクジエツト記録用インク。（ただし、Ａは水素原子、ベンゼン環、炭素数
１〜２のアルキル基、又は炭素数１〜２のアルキ
ル基で置換されたベンゼン環、X₁〜X₄は水素、
ハロゲン原子、メチル基、水酸基、カルボキシル
基、スルフオン基、アミノ基、−NH・CH₃また
はNH−Ａのいずれかであるか、水酸基、カルボ
キシル基、スルフオン基はナトリウム塩である。）（ただし、A₁〜A₅がメチル基、水酸基または
アミノ基、スルフオン基、カルボキシル基であ
り、スルフオン基はナトリウム塩または四級アン
モニウム塩、カルボキシル基はナトリウム塩であ
り、D₁〜D₄が少なくとも１つ以上のアミノ基、
水酸基又はスルフオン基又はスルフオン基のナト
リウム塩で置換され得るベンゼン環。）（ただし、A₁、A₂が水素原子、メチル基、水
酸基、又はアミノ基、スルフオン基、カルボキシ
ル基か又はスルフオン基、カルボキシル基、水酸
基はナトリウム塩であり、Ｄは酸素原子又はＮ
（C₂H₅）₂−であり、X₁〜X₇が水素原子、ハロゲ
ン原子、スルフオン酸ナトリウム基である。）（ただし、E₁〜E₂が水素原子またはＨ（Ｏ−
CH₂−CH₂）ｎ−Ｏ−で、うち少なくとも１つはＨ（Ｏ−CH₂−CH₂）ｎ−Ｏ−であり、Ａは水
素原子または水酸基、アミノ基、スルフオン基、
カルボキシル基かまたはスルフオン基、カルボキ
シル基、水酸基がナトリウム塩であり、D₁，D₂
がアミノ基、水酸基またはスルフオン基で置換さ
れ得るベンゼン環かC_nH_2n+1で表わされる炭化水
素で、ｍは０、１または２である。）