JPH04103675A - インクジェット用インク及びそれを用いた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、インクジェット用インク及びインクジェット
記録方法に関し、更に詳しくはインクジェット用に特別
に調整された塗工紙は勿論、般にオフィスや家庭で使用
されているコピー用紙、レポート用紙、ノート、−便箋
、ボンド紙、連続伝票用紙等の非塗工紙、所謂普通紙に
対しても高精細且つ高画質記録が可能なインクジェット
用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） 従来からインクジェット用インクについては、実に様々
な組成のものが報告されている。中でも近年はオフィス
で一般に使用されているコピー用紙、レポート用紙、ノ
ート、便箋、ボンド紙、連続伝票用紙等の普通紙に対し
ても高速定着し且つ良好な品位の記録を行うことが出来
る様に、インクの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、この様なインクを用いてサイズ度の高い普通紙に記
録を行った場合には、紙内部へインクが浸透しにく（、
且つ記録部の乾燥性が悪い為、記録物に手を触れるとイ
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。

これに対して、紙内部へのインクの浸透性を高める為に
、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。しかし、
この場合には紙の種類によっては滲みが非常に多く発生
したり、インクをインクジェット用ヘッドに充填した場
合に、ヘッドの構造条件によってはインクがオリフィス
面より後退して吐出が行われなかったり、逆にオリフィ
ス面全体が濡れて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５６−５７８６２号公報にはインクのｐＨ
を強アルカリ性にする方法が提案されでいるが、この場
合はインクに手を触れた場合に危険であり、又、ある種
のサイズ剤を用いた紙、例えば、中性紙等に対しては滲
み、乾燥性の点で共に良好でない場合がある等の欠点が
ある。

又、特開昭５７−５７７６３号公報には、グリセリンを
アセチル化した化合物を含有するインクが提案されてい
る。この化合物をインクに含有させるとある種の紙に印
字した場合、印字品位が劣化するという問題がある。

上記以外にも今までに種々の改良が試みられているが、
前記の滲み、乾燥性及びインクの安全性の問題、更には
目詰り性の問題を全て十分に解決するというインクは、
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）そこで本発明の
目的は、オフィス等で一般に使用されているコピー用紙
、レポート用紙、ノート、便箋、ボンド紙、連続伝票用
紙等の非塗工紙、所謂普通紙に記録した場合のインクの
滲み及び記録物の遅乾性の問題を格段に解決したインク
ジェット用インクを提供することにある。

又、本発明の別の目的はオフィスや家庭における使用に
おいても安全性の高いインクジェット用インクを提供す
ることにある。

更に本発明の他の目的は、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＜＜。

信頼性にも優れたインクを提供することにある。

更に本発明の別の目的は、上記インクを使用して、普通
紙に対して高精細且つ高画質記録が可能なインクジェッ
ト記録方法を提供することにある。

（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。

即ち、本発明は、色素及び液媒体を含有するインクジェ
ット用インクにおいて、前記液媒体中に炭素数４以上の
３価のアルコールの水酸基の１個又は２個をアルキル化
又はアセチル化した化合物を少なくとも含有することを
特徴とするインクジェット用インク、及び該インクを用
いて普通紙に記録を行うインクジェット記録方法である
。

（作　　用） 本発明者等は、普通紙上におけるインクの滲み及び定着
性を改善する為に様々なインク組成について鋭意検討の
結果、炭素数４以上の３価のアルコールの水酸基の１個
又は２個をアルキル化又はアセチル化した化合物を含む
インクが、滲みと定着性の点でバランスのとれたもので
あり、更に目詰り防止性においても信頼性の高いインク
であることを見出し、本発明に至ったものである。

即ち、本発明者等の知見によれば、従来インクに用いら
れている溶剤中では、グリセリンを始めとする３価のア
ルコールが目詰り防止効果が高く、紙面上でのインクの
滲みも起こしにくいことから好ましい溶剤であり、更に
、本発明者の知見によれば、紙中に存在するサイズ剤の
濡れ性との関係から炭素数の多いトリオールの方が普通
紙」二での定着性に優れていることが分かった。

但し、上記の場合には炭素数がグリセリンより多（なる
に従ってインクの粘度も高くなり、この為ノズル先端か
ら水分が蒸発するとインクの粘度が一層高（なり、イン
クの吐出に悪影響を与え、ヨレやサテライト等の好まし
くない現象が生じる傾向がある。

これに対して、本発明で使用する炭素数４以上の３価の
アルコールの水酸基の１個又は２個をアルキル化又はア
セチル化した化合物をインクに用いた場合には、インク
の粘度がアルキル化又はアセデル化する以前の３価のア
ルコールより著しく低下する為、前述のヨレやサテライ
ト等の問題が発生しない。

又、サイズ剤に対する濡れ性が更に良好になる為、普通
紙に対する定着性が格段に向上することを認めた。

一方、グリセリンをアルキル化又はアセチル化した物を
用いると、インクの定着性は同様に改良されるが、ある
種の普通紙に対して印字品位が劣化し、又、３価のアル
コールの水酸基の全てをアルキル化又はアセチル化した
物を用いると、インクの目詰り防止効果が失われるもの
であった。

これに対して炭素数４以上の３価のアルコールの水酸基
の１個又は２個をアルキル化又はアセチル化した化合物
を用いたものは、理由は明らかではないが、上述の様に
印字品位は劣化せず、又。

優れた目詰り防止効果も有している。

（好ましい実施態様） 次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更に詳しく説明
する。

本発明で使用し主として本発明を特徴づける化合物は、
炭素数４以上の３価のアルコールの水酸基の１個又は２
個をアルキル化又はアセチル化した化合物であり、いず
れも従来公知の方法で得られるものである。上記化合物
の好ましい具体例は以下の通りであるが、本発明はこれ
らの具体例に限定されるものではない。

化合物例１ ＨＯ−ＣＨ，−ＣＨ−ＣＨ，−ＣＨ，−０ＣＯＣＨ１化
合物例２ ＨＯ−ＣＨ，−ＣＯ−ＣＨＩ−ＣＨＩ−ＯＣＨ２Ｃ１１
２ＣＨＳ唱 ０■ 化合物例３ Ｃ）１．Ｃ００−Ｃ）＋！−Ｃ）１−Ｃ）！、−Ｃ）１
．−０）１０ＧＯＣＩ（。

化合物例４ ＨＯ−ＣＨ２−ＣＨ−Ｃ）Ｉ−Ｃ）１ｍ０ｉｌ　ＯＣＨ
，ＣＨ□ＣＨ５ 化合物例５ ）１０−ＣＨ２−ＣＨ−ＣＨＩ−ＣＨ，−Ｃ）１２−０
　（ＣＩ（□１４ＣＬＣＨ 化合物例６ ＨＯ−ＣＨ，−ＣＨ−ＣＩ（、−ＣＨ，−ＣＨ，−ＣＨ
Ｉ、−０ＣＯＣＲ３Ｈ 化合物例７ ＨＯ−ＣＨｚ−ＣＨ−ＣＨｚ−ＣＨａ−Ｃ）Ｉｚ−Ｃｌ
ｌ□−ＯＣＨｓ毫 ＣＨ 化合物例８ ＣＨ，Ｃ００−ＣＨ，−ＣＨ−ＣＨ２−ＣＩ（２−ＣＨ
，−ＣＩ＋□−０１（０ＣＯＣ）Ｉ。

化合物例９ ＨＯ−ＣＩ□−Ｃ）Ｉ−ＣＨｚ−ＣＨｚ−ＣＨｚ−ＣＨ
２−０（ＣＨ２）　２ｃＨｓ化合物例１０ ）１０−ＣＨ，−ＣＨ□−ＣＨ−ＣＨ２−ＣＨｔ、−０
Ｃ１１２ＣＨ。

Ｃ）ｌｉｃＨ，ＯＨ 化合物例１１ ＣＩＨ３０−ＣＬ−ＣＬ−ＣＨ−ＣＨｔ−ＣＬ−ＯＣＩ
ＩｓＣＨ□ｃｔｔａｏｈ 化合物例１２ ＨＯ−ＣＩ（２−ＣＩｌ、−ＣＨ−ＣＨｌ−ＣＨ，−Ｑ
Ｃ，Ｈ、ｉＣＨ，ＣＩ（１０Ｈ 以上の具体例は、本発明者等が鋭意検討の結果特に好適
なものとして選択したものであり、中でも水酸基のうち
の１個を炭素数１〜４のアルキル基でアルキル化するか
又はアセチル化した化合物が普通紙上での印字品位と定
着性、更に目詰り防止性が特に良好である。又、アルキ
ル化又はアセチル化する３価のアルコールは炭素数４〜
１０、特に４〜７のものが最も好ましい。

以上の如き化合物は単独でも混合物としても使用出来、
これらのインクへの添加湿は、使用する色素や併用する
他の液媒体成分等によっても異るが、インク中で０．０
１〜８０重量％程置型、好適には０．１〜５０重量を％
、より好適には１〜３０重量％を占める割合である。

本発明のインクを構成する色素としては、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、
各種顔料が挙げられるが、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。

これら色素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、−射的にはイン
ク全量中で重量％で約０．２〜２０％、好ましくは０．
５〜ｌＯ％、より好ましくは１〜５％を占める割合であ
る。

本発明のインクジェット用インクの必須成分は以上であ
るが、その他従来公知のインクに使用されている一般的
な有機溶剤も併用出来、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１〜５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；
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テト
ラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリ
プロピレングリコール、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オキシエチレン又はオキシプ
ロピレン付加重合体；エチレングリコール、プロピレン
グリコール、トリメチレングリコール、ブタントリオー
ル、１，２．６−ヘキサンドリオール、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類；チオジグリコール；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モノメチル（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；トリエチレングリコールジメチル（又はエチル）
エーテル、テトラエヂ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１％〜５０％、好ましくは２％〜３
０％の範囲である。

上記の如き有機溶剤を併有する場合、単独でも混合物と
しても使用出来るが、最も好ましい液媒体組成は、少な
くとも１種の水溶性高沸点有様溶剤、例えば、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、
１，２．３−ブタントリオール、１，２．４−ブタント
リオール、１．２．６−ヘキサンドリオール等の多価ア
ルコールを含有するものである。

本発明のインクの主要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の達成を妨げない範
囲において必要に応じて添加することが出来る。

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、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出来る。

又、インクを帯電するタイプのインクジエ・ント証録方
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、本発明のインクは、熱エネルギーによるインクの発
泡現象により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特に好適であり、吐出が極
めて安定となり、サテライトドツトの発生等が生じない
という特徴がある。

但しこの場合には、熱的な物性値（例えば、比熱、熱膨
張係数、熱伝導率等）を調整する場合もある。

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、浸透性の問題を解決する
と同時に、インクジェット用ヘッドに対するマツチング
を良好にする面から、インク自体の物性として２５℃に
おける表面張力が３０〜６８ｄｙｎｅ／ｃｆｆｌ、粘度
が２０ｃＰ以下、好ましくは１５ｃＰ以下、より好まし
くは１０ｃＰ以下に調整されることが望ましい。

従って、上記物性にインクを調整し、普通紙における問
題をより十分に解決する為には、特に水を併有すること
が好ましく、本発明のインク中の水分量としては１０重
量％以上、好ましくは３０重量％以上、更に好ましくは
５０重量％以上含有することが好適である。

本発明のインクジェット記録方法は、上記インクを用い
、且つ被記録材として普通紙を用いることを特徴とする
記録方法であり、インクジェット方式としては従来公知
のいずれの方式でもよ（特に限定されないが、本発明で
は、例えば、特開昭５４−５９９３６号公報に記載され
ている方式であり５熱エネルギーの作用を受けてインク
に急激な体積変化を生じさせ、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が特に有
用である。

本発明において使用する被記録材は、一般にオフィスや
家庭で使用されているコピー用紙、レポート用紙、ノー
ト、便箋、ボンド紙、連続伝票用紙等の非塗工紙、所謂
普通紙であり、これらの普通紙に対して、滲みがな（品
位に優れた、且つ定着性の良好な記録が可能である。

尚、前記本発明のインクは上記普通紙に対する記録用と
して適している他、特にインクジェット用に特別に調製
された被記録材や他の被記録材にも同様に使用すること
が出来るのは当然である。

（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。

大立皿上ユニ 下記の成分を混合して５時間撹拌後、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０．２２μｍ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）にて加圧濾過し
、本発明のインク八〜Ｅを得た。

次に、得られたインクＡ−Ｅを用いて、インクジェット
配録装置として、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−１３０
（商品名：キヤノン■製）を使用し、市販のコピー用紙
及びボンド紙に記録を行い、得られた記録物の定着性、
滲みの発生率、プリント−時停止後の再プリント時の目
詰り性、プリント長期停止後の再プリント時の目詰り性
及び周波数応答性を評価した。この結果を第１表に示す
。評価は通常２５℃及び６０％ＲＨにて行った。

インクＡ Ｃ７１，ダイレクトイエロー８６　　　　　２部化合物
例２　　　　　　　　　　　　３０部水　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　６８部インクＢ Ｃ，１，アシッドレッド３５ 化合物例９ １．２．６−ヘキサンドリオール 水 インクＣ Ｃ，１，フードブラック２ 化合物例６ イソプロピルアルコール 水 ２部 １５部 ５部 ７８部 ３部 ２５部 ２部 ７０部 インクＤ Ｃ，１，ダイレクトブルー１９９ グリセリン 化合物例１２ 水 インクＥ Ｃ，１，ダイレクトブラック１５４ 化合物例８ 水 ２．５部 ７部 ７部 ８３．５部 ２部 １５部 ８３部 ル校医上ユニ 下記成分を夫々用いて、実施例１〜５と同様の方法で、
比較例１〜５のインクＦ−Ｊを得て、実施例と同様に各
種評価を行った。その結果を第１示す。

インクＦ Ｃ，１，ダイレクトイエロー８６　　　　　２部グリセ
リン　　　　　　　　　　　　１５部水　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　８３部インクＧ Ｃ，１，フードブラック２　　　　　　　　　３部ＨＯ
−ＣＨ，−ＣＨ−ＣＨ，−０ＣＯＣＨ。

１　　　　　　　　　　　１５部 Ｈ 水 インクＩ４ Ｃ，１，ダイレクトブルー１ ジエチレングリコール エチレングリコール 水 ８２部 ９９　　　２、５部 １５部 １５部 ６７．５部 インクＩ Ｃ，１，アシッドレッド３５ １．２．４−ブタントリオール イソプロピルアルコール 水 インクＪ Ｃ，１，ダイレクトブラック１５４ ２．５部 １５部 １部 ８１．５部 ２．５部 ＣＨｓＣＯＯ−ＣＨｇ−ＣＨ−ＣＨｇ−ＯＣＯＣｔ（ｓ
ＣＨ ２５部 水 ７２．５部 傘ｌ　定着性評価 市販のコピー用紙及びボンド紙に印字して５秒後及び１
５秒後に印字部を濾紙（商品名：Ｎｏ、５Ｇ、東洋濾紙
■製）にて擦り、以下の様に評価した。

０・・・５秒でカスレ　無し Ｏ・・・５秒でカスレ　　小 △・・・１５秒でカスレ　小 Ｘ・・・１５秒でカスレ　大 ＊２　滲み発生率 滲みの発生率については、市販のコピー用紙及びボンド
紙にプリンターで３００ドツトを不連続になる様に印字
した後、１時間以上放置し、その後顕微鏡で配状の滲み
を発生したドツトの数を数え、全ドツト数に対する割合
を％で表示し下記の様に評価した。

○・・・１０％以下 △・・・１１〜３０％ ×・・・３１％以上 傘３−時目詰り性 プリント−時停止後の再プリント時の目詰り性をいい、
プリンターに所定のインクを充填して１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１分間放置した後、再び英数文字を印字し
た場合の文字のカスレ、欠は等の不良箇所の有無により
評価した。

○・・・−文字目から不良箇所無し。

△・・・−文字目にサテライトやヨレ等がみられる。

×・・・−文字目の一部がカスレ又は欠ける。

傘４　長期目詰り性 長期目詰り性とは、プリント長期停止後の再プリント時
の目詰り性をいい、プリンター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、
ノズルの目詰り回復操作を行い、何回の操作回数で文字
のカスレ、欠は等の不良箇所の無い正常な印字が可能か
判定したく６０℃、１０±５％Ｒ）（にて放置） ○・・・１〜５回の回復操作で正常な印字が可能 △・・・６〜ｌＯ回の回復操作で正常な印字が可能 ×・・・１１回以上の回復操作で正常な印字が可能 ＊５　周波数応答性 得られた印字物の印字状態、即ちカスレや白抜は状態及
びスプラッシュやヨレ等の着弾点不良状態を肉眼で観察
し、評価した。

０・・・周波数に対するインクの追従状態は良好であり
、ベタ印字及びキャラクタ印 字共にカスレや白抜け、着弾点不良が みられなかった。

○・・・周波数に対するインクの追従状態はほぼ良好で
あり、キャラクタ印字ではカ スレや白抜け、着弾点不良がみられな いが、ベタ印字において僅かにカスレ がみられる。

△・・・キャラクタ印字ではカスレや白抜けはみられな
いが一部着弾点不良がみられ る。又、ベタ印字ではカスレ、白抜け がベタ印字全体の１／３程度みられ る。

×・・・ベタ印字においてカスレ、白抜けが多く、又、
キャラクタ印字においてもカ スレや着弾点不良が多数みられる。

（効　　果） 以」−説明した様に本発明のインク及び記録方法によれ
ば、インクジェット用に特別に調製された指定紙は勿論
のこと、一般にオフィス等で使用されているコピー用紙
、レポート用紙５ノート、便箋ボンド紙、連続伝票用紙
等の普通紙に対しても滲みがなく品位の優れた、且つ定
若件の良好な記録が可能となる。

又、本発明によれば、オフィスや家庭における使用にお
いても安全性の高いインクを得ることが出来る。

更に、本発明のインクによれば、インクジェット用ヘッ
ドのノズルにおける目詰りが発生しない信頼性の高い記
録を行うことが出来る。

特許出願人　　　キャノン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）色素及び液媒体を含有するインクジェット用イン
   クにおいて、前記液媒体中に炭素数４以上の３価のアル
   コールの水酸基の１個又は２個をアルキル化又はアセチ
   ル化した化合物を少なくとも含有することを特徴とする
   インクジェット用インク。
2. （２）被記録材にインクの液滴を付与して行うインクジ
   ェット記録方法において、上記インクが、色素及び液媒
   体を含有し、該液媒体中に炭素数４以上の３価のアルコ
   ールの水酸基の１個又は２個をアルキル化又はアセチル
   化した化合物を少なくとも含有することを特徴とするイ
   ンクジェット記録方法。