JPH04332777A - インク組成物 - Google Patents
インク組成物Info
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- JPH04332777A JPH04332777A JP3307075A JP30707591A JPH04332777A JP H04332777 A JPH04332777 A JP H04332777A JP 3307075 A JP3307075 A JP 3307075A JP 30707591 A JP30707591 A JP 30707591A JP H04332777 A JPH04332777 A JP H04332777A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はサーマル・インクジェッ
トに使用するためのインクに関するものである。特に、
本発明は改善された耐水固着性（ｗａｔｅｒ ｆａｓ
ｔｎｅｓｓ）を有するインクに関するものである。
トに使用するためのインクに関するものである。特に、
本発明は改善された耐水固着性（ｗａｔｅｒ ｆａｓ
ｔｎｅｓｓ）を有するインクに関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】サーマル・インクジェット・
プリンタは複数の抵抗素子を使用して連結する複数個の
ノズルからインクの小滴を噴射することによって作動す
る。詳細には、代表的なものでは、約５０μｍ×５０μ
ｍの寸法を有する抵抗性材料から成るパッドである各抵
抗素子がインク貯蔵器より供給されたインクが満たされ
たチャンバに設置されている。抵抗素子と連結する複数
個のノズルまたは開口を有するノズル・プレートがチャ
ンバの一方側を画定している。特定の抵抗素子にエネル
ギが付与されると、この素子と連結するノズルから、紙
、透明フイルム等のプリント媒体に向ってインクの小滴
が噴射される。インク小滴の噴射は代表的にはマイクロ
プロセッサによって制御され、マイクロプロセッサの信
号は電気的トレースによって抵抗素子に伝達される。 これによりプリント媒体に文字数字及び他のキャラクタ
を形成することを可能にする。
プリンタは複数の抵抗素子を使用して連結する複数個の
ノズルからインクの小滴を噴射することによって作動す
る。詳細には、代表的なものでは、約５０μｍ×５０μ
ｍの寸法を有する抵抗性材料から成るパッドである各抵
抗素子がインク貯蔵器より供給されたインクが満たされ
たチャンバに設置されている。抵抗素子と連結する複数
個のノズルまたは開口を有するノズル・プレートがチャ
ンバの一方側を画定している。特定の抵抗素子にエネル
ギが付与されると、この素子と連結するノズルから、紙
、透明フイルム等のプリント媒体に向ってインクの小滴
が噴射される。インク小滴の噴射は代表的にはマイクロ
プロセッサによって制御され、マイクロプロセッサの信
号は電気的トレースによって抵抗素子に伝達される。 これによりプリント媒体に文字数字及び他のキャラクタ
を形成することを可能にする。
【０００３】ノズル（代表的には直径４０〜５０μｍ）
の厳格な許容範囲では、インクによってノズルを閉塞（
ｃｌｏｇ）させないことが要求されている。さらに、商
業的に実用されるインクカートリッジの寿命にわたって
何百万回もの噴射に耐えなければならない抵抗素子を繰
返し噴射させることによって抵抗素子が汚染されてしま
う結果となる。これはサーマル・インクジェット・プリ
ンタに特有のことであり、コゲーションとして知られて
いる。インク組成物は、プリント媒体（特に紙）と反応
し、好ましくない拡がりやそれに伴うプリント品質の低
下を回避して媒体に浸透する能力を持っていなければな
らない。最終的には、汚れを防止するためにはプリント
されたキャラクタが迅速に乾燥しなければならず、そし
てキャラクタが耐水固着性であることが必要である。
の厳格な許容範囲では、インクによってノズルを閉塞（
ｃｌｏｇ）させないことが要求されている。さらに、商
業的に実用されるインクカートリッジの寿命にわたって
何百万回もの噴射に耐えなければならない抵抗素子を繰
返し噴射させることによって抵抗素子が汚染されてしま
う結果となる。これはサーマル・インクジェット・プリ
ンタに特有のことであり、コゲーションとして知られて
いる。インク組成物は、プリント媒体（特に紙）と反応
し、好ましくない拡がりやそれに伴うプリント品質の低
下を回避して媒体に浸透する能力を持っていなければな
らない。最終的には、汚れを防止するためにはプリント
されたキャラクタが迅速に乾燥しなければならず、そし
てキャラクタが耐水固着性であることが必要である。
【０００４】少なくとも上述の一つの特性を有するイン
クは知られている。しかしながら、一つの特性の改良は
しばしば他の特性を劣化させる結果になるので、上述の
特性をすべて備えているインクはほとんど知られていな
い。したがって、市販されている多くのインクは上述の
各条件において少なくとも一条件に適切な対応を示すイ
ンクを得ることで妥協しているのである。したがって、
改良された特性を有し、他の特性を犠牲にしないで一つ
の特性を向上させるようなインク組成物の開発に研究が
続けられている。インクの耐水固着性を改良するため、
従来では米国特許第４，１５５，７６８号に記載されて
いるようにアミンが用いられている。ここでは、８また
はそれ以下のｐＨであるインク中に６個またはそれ以下
の窒素原子を有するポリアミンを使用している。米国特
許第４，１９７，１３５号では、ｐＨが８またはそれ以
上のインク組成物が開示されている。これらのインクは
７個またはそれ以上の窒素原子を有するポリアミンを使
用している。ヒドロキシエチル化ポリエチレンイミン重
合体を使用しているインク組成物が米国特許第４，６５
９，３８２号中に記載されている。米国特許第４，６６
４，７０８号においてはインクはポリエチレンイミンと
水溶性スルホン化染料よりなる重合性染料を使用してい
る。
クは知られている。しかしながら、一つの特性の改良は
しばしば他の特性を劣化させる結果になるので、上述の
特性をすべて備えているインクはほとんど知られていな
い。したがって、市販されている多くのインクは上述の
各条件において少なくとも一条件に適切な対応を示すイ
ンクを得ることで妥協しているのである。したがって、
改良された特性を有し、他の特性を犠牲にしないで一つ
の特性を向上させるようなインク組成物の開発に研究が
続けられている。インクの耐水固着性を改良するため、
従来では米国特許第４，１５５，７６８号に記載されて
いるようにアミンが用いられている。ここでは、８また
はそれ以下のｐＨであるインク中に６個またはそれ以下
の窒素原子を有するポリアミンを使用している。米国特
許第４，１９７，１３５号では、ｐＨが８またはそれ以
上のインク組成物が開示されている。これらのインクは
７個またはそれ以上の窒素原子を有するポリアミンを使
用している。ヒドロキシエチル化ポリエチレンイミン重
合体を使用しているインク組成物が米国特許第４，６５
９，３８２号中に記載されている。米国特許第４，６６
４，７０８号においてはインクはポリエチレンイミンと
水溶性スルホン化染料よりなる重合性染料を使用してい
る。
【０００５】
【発明の目的】本発明の目的は他の特性を劣化させずに
インクの耐水固着性をさらに改善したインク組成物を提
供することにある。
インクの耐水固着性をさらに改善したインク組成物を提
供することにある。
【０００６】
【発明の概要】本発明では約０．０５〜約１０重量％の
水溶性染料と０〜約２５重量％の水溶性有機溶媒と約０
．０１〜約４重量％の５個までの窒素原子を有するポリ
アルキレンポリアミンとバランスをとる量の水を含むイ
ンク組成物を提供する。本願発明に係るインク組成物は
少なくとも９のｐＨを有するとき、極めて優れた耐水固
着性（ｗａｔｅｒ ｆａｓｔｎｅｓｓ）を有するイン
クジェットによるプリントを可能にする。加えて、本発
明に係るインク組成物はそれらのｐＨ（ｐＨ ｃｏｕ
ｎｔｅｒ ｐａｒｔｓ）より低いｐＨにおいてもジェ
ット・ノズルを閉塞させない。
水溶性染料と０〜約２５重量％の水溶性有機溶媒と約０
．０１〜約４重量％の５個までの窒素原子を有するポリ
アルキレンポリアミンとバランスをとる量の水を含むイ
ンク組成物を提供する。本願発明に係るインク組成物は
少なくとも９のｐＨを有するとき、極めて優れた耐水固
着性（ｗａｔｅｒ ｆａｓｔｎｅｓｓ）を有するイン
クジェットによるプリントを可能にする。加えて、本発
明に係るインク組成物はそれらのｐＨ（ｐＨ ｃｏｕ
ｎｔｅｒ ｐａｒｔｓ）より低いｐＨにおいてもジェ
ット・ノズルを閉塞させない。
【０００７】
【発明の実施例】本発明の好適な実施例では、ｐＨが小
さくとも９で、約０．０５〜約５重量％の水溶性染料と
約２〜約１０重量％の水溶性有機溶媒と約０．０５〜約
２重量％の約３から５個の窒素原子を有するポリアルキ
レンポリアミンとバランスをとるための水を含むインク
組成物である。インク組成物はさらにインクのクラスト
生成を低減するため、溶媒に組合された約２〜１０重量
％の尿素を含む。水溶性染料あるいは発色団は、アゾ、
アントラキノン、フタロシアニン、トリフエンジオキサ
ジンまたはトリフエニルメタン等の着色剤であることが
好ましい。これらの染料は好ましくは−ＣＯＯＨ、−Ｐ
Ｏ３ Ｈおよび−ＳＯ３ Ｈから選ばれた酸性基を有す
る。 特に、酸性基のすべてが−ＳＯ３ Ｈである染料が好ま
しい。最も有用なポリアミンはＮＨ２ Ａｌｋ−（ＮＨ
Ａｌｋ−）ｎＮＨである。ここでは、Ａｌｋは１〜約４
個の炭素原子を有するアルキレンで、ｎは０〜約３の数
である。例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレン
テトラミン、そして、特にテトラエチレンペンタミンを
用いる。インク中のポリアミンの量はインク中のアミン
及び他の成分に応じて幾分変動する。しかしながら、イ
ンクのｐＨを９またはそれ以上に上げることにより十分
となる。好適なｐＨ範囲は約９〜１２である。
さくとも９で、約０．０５〜約５重量％の水溶性染料と
約２〜約１０重量％の水溶性有機溶媒と約０．０５〜約
２重量％の約３から５個の窒素原子を有するポリアルキ
レンポリアミンとバランスをとるための水を含むインク
組成物である。インク組成物はさらにインクのクラスト
生成を低減するため、溶媒に組合された約２〜１０重量
％の尿素を含む。水溶性染料あるいは発色団は、アゾ、
アントラキノン、フタロシアニン、トリフエンジオキサ
ジンまたはトリフエニルメタン等の着色剤であることが
好ましい。これらの染料は好ましくは−ＣＯＯＨ、−Ｐ
Ｏ３ Ｈおよび−ＳＯ３ Ｈから選ばれた酸性基を有す
る。 特に、酸性基のすべてが−ＳＯ３ Ｈである染料が好ま
しい。最も有用なポリアミンはＮＨ２ Ａｌｋ−（ＮＨ
Ａｌｋ−）ｎＮＨである。ここでは、Ａｌｋは１〜約４
個の炭素原子を有するアルキレンで、ｎは０〜約３の数
である。例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレン
テトラミン、そして、特にテトラエチレンペンタミンを
用いる。インク中のポリアミンの量はインク中のアミン
及び他の成分に応じて幾分変動する。しかしながら、イ
ンクのｐＨを９またはそれ以上に上げることにより十分
となる。好適なｐＨ範囲は約９〜１２である。
【０００８】本発明に係るインク組成物は、ｐＨが高い
とき、耐水固着性の向上したプリントを提供する。しか
しながら、高いｐＨはプリンタの部品に悪影響を及ぼす
可能性があるので、必要に応じて部品を交換するように
注意しなければならない。水溶性有機溶媒としては、メ
タノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノ
ールなどの炭素数１〜４個（Ｃ１ 〜Ｃ４ ）のアルカ
ノール；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；アセトン、ジアセトンアルコールなどのケ
トン及びケトンアルコール；テトラヒドロフラン、ジオ
キサンなどのエーテル；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、
１，３−ジメチル−２−イミダゾリドンなどの窒素を含
む複素環式ケトン；グリコールおよびチオグリコールが
あげられる。好適な水溶性有機溶媒はエチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ホルムアミド、２−ピロリ
ドン、トリエチレングリコールおよび２−メトキシ−２
−エトキシエタノール、約５００までの分子量を有する
ポリエチレングリコール、およびＮ−メチルピロリドン
、１−３−ジメチル−２−イミダゾリドンなどの複素環
式ケトンである。水とジエチレングリコールの混合物と
水、ジエチレングリコールおよびＮ−メチルピロリドン
の混合物は特に好ましい。
とき、耐水固着性の向上したプリントを提供する。しか
しながら、高いｐＨはプリンタの部品に悪影響を及ぼす
可能性があるので、必要に応じて部品を交換するように
注意しなければならない。水溶性有機溶媒としては、メ
タノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノ
ールなどの炭素数１〜４個（Ｃ１ 〜Ｃ４ ）のアルカ
ノール；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；アセトン、ジアセトンアルコールなどのケ
トン及びケトンアルコール；テトラヒドロフラン、ジオ
キサンなどのエーテル；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、
１，３−ジメチル−２−イミダゾリドンなどの窒素を含
む複素環式ケトン；グリコールおよびチオグリコールが
あげられる。好適な水溶性有機溶媒はエチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ホルムアミド、２−ピロリ
ドン、トリエチレングリコールおよび２−メトキシ−２
−エトキシエタノール、約５００までの分子量を有する
ポリエチレングリコール、およびＮ−メチルピロリドン
、１−３−ジメチル−２−イミダゾリドンなどの複素環
式ケトンである。水とジエチレングリコールの混合物と
水、ジエチレングリコールおよびＮ−メチルピロリドン
の混合物は特に好ましい。
【０００９】インクのクラスト特性を向上させるため、
約２〜１０重量％の範囲、好ましくは約５重量％のイン
ク組成物に対する濃度で、尿素を上述のいずれの溶媒へ
尿素を添加してもよい。
約２〜１０重量％の範囲、好ましくは約５重量％のイン
ク組成物に対する濃度で、尿素を上述のいずれの溶媒へ
尿素を添加してもよい。
【００１０】実施例
表１に示した量で２．０重量％の染料と５．５重量％の
ジエチレングリコール、テトラエチレンペンタミン（Ｔ
ＥＰＡ）またはトリエチレンテトラミンとバランスをと
る量の水を用いて、インク組成物を調製した。プリント
は、各インク組成物を使用してインクジェット・プリン
タによって行なわれた。水浸漬（ｗａｔｅｒ ｉｍｍ
ｅｒｓｉｏｎ）試験および染料転移試験は各プリント物
から取出したサンプル（ｓｐｅｃｉｍｅｎ）について行
なった。水浸漬試験においては、サンプルのＬ＊ 座標
を測定し、そしてサンプルを水が入ったビーカに入れた
。５分間洗浄した後、サンプルを乾燥させ、Ｌ＊ 座標
を再び測定した。この２つのＬ＊ 座標の間の差をΔＬ
で示す。 染料転移（ｄｙｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ）試験は、一枚
の紙に横断するストリップをプリントさせ、交互にプリ
ントしないストリップを残させるものである。プリント
されたストリップの光学密度（ＯＤ）を測定した。次に
紙を４５度の角度に置き、水を紙に沿って流し、ストリ
ップのミリ光学密度（ｍＯＤ）を測定した。どちらの試
験も値が低いことが望まれている。これらの試験結果を
表１、表１に示す。
ジエチレングリコール、テトラエチレンペンタミン（Ｔ
ＥＰＡ）またはトリエチレンテトラミンとバランスをと
る量の水を用いて、インク組成物を調製した。プリント
は、各インク組成物を使用してインクジェット・プリン
タによって行なわれた。水浸漬（ｗａｔｅｒ ｉｍｍ
ｅｒｓｉｏｎ）試験および染料転移試験は各プリント物
から取出したサンプル（ｓｐｅｃｉｍｅｎ）について行
なった。水浸漬試験においては、サンプルのＬ＊ 座標
を測定し、そしてサンプルを水が入ったビーカに入れた
。５分間洗浄した後、サンプルを乾燥させ、Ｌ＊ 座標
を再び測定した。この２つのＬ＊ 座標の間の差をΔＬ
で示す。 染料転移（ｄｙｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ）試験は、一枚
の紙に横断するストリップをプリントさせ、交互にプリ
ントしないストリップを残させるものである。プリント
されたストリップの光学密度（ＯＤ）を測定した。次に
紙を４５度の角度に置き、水を紙に沿って流し、ストリ
ップのミリ光学密度（ｍＯＤ）を測定した。どちらの試
験も値が低いことが望まれている。これらの試験結果を
表１、表１に示す。
【表１】
【表２】
高いｐＨにおいても、それらのｐＨよりも低くても、タ
ーパーツと同様にジェット・ノズルを閉塞させることは
ない。本願発明に係るインク組成物は紙（ｓｕｂｓｔｒ
ａｔｅ）とインク貯蔵器が相対的に移動する際、プログ
ラム化した選択されたオリフィス近辺のインクを加熱さ
せることによって紙上にプリントするインクジェット・
プリンタに特に有用である。
ーパーツと同様にジェット・ノズルを閉塞させることは
ない。本願発明に係るインク組成物は紙（ｓｕｂｓｔｒ
ａｔｅ）とインク貯蔵器が相対的に移動する際、プログ
ラム化した選択されたオリフィス近辺のインクを加熱さ
せることによって紙上にプリントするインクジェット・
プリンタに特に有用である。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、ポリアクレリンポ
リアミンを含む本発明に係るインク組成物は他のインク
特性を劣化させることがなく（例えば、インクのクラス
ト生成によるノズルのの閉塞（コゲーション））、耐水
固着性を向上させることができ、従って、優れたプリン
ト品質を与えることが可能となる。さらに、インク組成
物のｐＨを範囲も広く、多様な染料・溶媒に適用するこ
とができる。
リアミンを含む本発明に係るインク組成物は他のインク
特性を劣化させることがなく（例えば、インクのクラス
ト生成によるノズルのの閉塞（コゲーション））、耐水
固着性を向上させることができ、従って、優れたプリン
ト品質を与えることが可能となる。さらに、インク組成
物のｐＨを範囲も広く、多様な染料・溶媒に適用するこ
とができる。
Claims (7)
- 【請求項１】約０．０５重量％から約１０重量％の水溶
性染料と０から約２５重量％の水溶性有機溶媒と５個ま
での窒素原子を有する約０．０１重量％から約４重量％
のポリアルキレンポリアミンとバランスをとる量の水を
含むことを特徴とする組成物。 - 【請求項２】請求項第１項記載のインク組成物のｐＨは
９近辺であることを特徴とするインク組成物。 - 【請求項３】請求項第１項記載のインク組成物において
、前記ポリアルキレンポリアミンは、ジエチレントリア
ミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンエン
トアミンのうちの１つであることを特徴とするインク組
成物。 - 【請求項４】請求項第１項記載のインク組成物において
、前記水溶性染料はアゾ染料であることを特徴とするイ
ンク組成物。 - 【請求項５】請求項第１項記載のインク組成物において
、前記水溶性有機溶媒はジエチレングリコール、ホルム
アミド、２−ピロリドンのうちの１つであることを特徴
とするインク組成物。 - 【請求項６】請求項第１項記載のインク組成物はさらに
約２重量％から１０重量％の尿素を含むことを特徴とす
るインク組成物。 - 【請求項７】請求項第１項記載のインク組成物において
、前記水溶性染料はＣＯＯＨ基とＰＯ３ Ｈ基とＳＯ３
Ｈ基のうちの１またはそれ以上の基を有することを特
徴とするインク組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/603,107 US5100470A (en) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | Waterfast ink formulations for thermal ink-jet using organic amines |
| US603107 | 1990-10-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04332777A true JPH04332777A (ja) | 1992-11-19 |
Family
ID=24414128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3307075A Pending JPH04332777A (ja) | 1990-10-25 | 1991-10-25 | インク組成物 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5100470A (ja) |
| JP (1) | JPH04332777A (ja) |
Cited By (4)
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1990
- 1990-10-25 US US07/603,107 patent/US5100470A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-10-25 JP JP3307075A patent/JPH04332777A/ja active Pending
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