JPH06100807A

JPH06100807A - 記録用インク

Info

Publication number: JPH06100807A
Application number: JP24785692A
Authority: JP
Inventors: Shige Sato; 樹佐藤
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1992-09-17
Filing date: 1992-09-17
Publication date: 1994-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】インクジェット記録に使用される記録用イン
クに関し、記録紙によらず、安定した高品位な印字品質
を得ることができ、しかも安全性に問題のない記録用イ
ンクを提供する。【構成】１．５〜８重量％の部分ケン化ポリビニルア
ルコールと５〜２０重量％のエタノールを含有すること
を特徴として構成される記録用インクであり、前記部分
ケン化ポリビニルアルコールの重合度は１００〜１００
０、ケン化率は５５〜８５％であることを特徴とする。【効果】本発明による記録用インクにより、取扱い上
の安全性を確保し、天然パルプからなり親水性や吸水性
の高い普通紙に対しても、インクジェット用専用紙に対
する印字と同様に安定した高品位な印字が可能であると
いう効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット式記録
装置等のプリンタ用流体記録用インクに関するもので、
特に記録紙によらず安定した高品位な印字を得ることが
できる記録インクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット式記録装置の記録原理
は、直径２０〜１５０μｍの微小インク液滴を発生させ
る手段、液滴を記録紙の所定の位置へ飛行させる手段に
より、所望の記録を可能にするものである。液滴は加圧
されたインクが１５〜１５０μｍ程度の内径をもった微
細なノズルオリフィスから噴出することにより発生し、
液滴に電荷を持たせ、電解操作することにより液滴を記
録紙の所定の位置へ飛行させる静電偏向型インクジェッ
ト方式、液滴を複数のノズルオリフィスより必要な箇所
だけ発生させ、記録紙にダイレクトに飛行させるドロッ
プオンデマンド型インクジェット方式などがある。

【０００３】いずれにおいても、インクジェット記録用
の記録液としては、安全性、記録適性の面から主に水系
のものが使用されており、一方被記録材としてはインク
ジェット用専用紙や一般にはＰＰＣと呼ばれるような普
通紙が使用されている。記録液は、被記録材上で印字濃
度が充分に高く、また、にじまないことが必要であり、
さらに記録液が記録後速やかに乾燥して紙面を汚染しな
いことが望ましい。

【０００４】従来、インクジェット用記録液としては、
たとえば特開昭６０−６０１７０号のように多価アルコ
ールや低級アルキルエーテル、含窒素５員環ケト酸の液
媒体からなるものや、特開昭６３−２１３５８１号に示
されるように表面張力を調整したものが知られており、
特に普通紙における高品位な印字を可能としたものでは
特開平１−２１３３７６号のようにインク中に塩基性物
質を含みインクｐＨ値を１２〜１４とし、記録紙を構成
する繊維材料、サイズ剤材料、表面処理剤材料の少なく
とも一つ以上を化学的に溶解させ、インクの普通紙上で
のにじみを少なくしたものが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平１−２
１３３７６号に示されるような普通紙における高品位な
印字を可能とした記録インクは、インク中に塩基性物質
として水酸化ナトリウムあるいは水酸化カリウム等のア
ルカリ金属の水酸化物を含有させた記録インクであり、
しかもｐＨが１２〜１４と強アルカリ性であるため、ユ
ーザーがインクに直接あるいは記録紙表面に記録したイ
ンクを触れるような場合は皮膚等に対して刺激物特有の
炎症を発生するおそれがあり、安全性を確保することは
難しいものであった。

【０００６】また、上述のような記録インクは普通紙に
おける印字品質は高品位であるが、インクジェット印字
専用に作られた表面にコート層を持ったような特殊紙に
印字する場合、記録インク中のアルカリ性物質がコート
層を溶解してしまい、にじみ等の画像劣化の原因となる
ため、普通紙以外の記録紙では性能が発揮できないとい
う問題点があった。

【０００７】さらに、上述のような記録インクを用いカ
ラー印字を行う場合、イエロー色，マゼンタ色，シアン
色等の染料をインク中に含有させる必要があるが、これ
らの染料がｐＨ１２〜１４という強アルカリによって化
学変化をおこしてしまい、染料特有の吸収スペクトルが
変化するため、所望の色が得られないという問題点があ
った。

【０００８】そこで、本発明の目的は、従来のこのよう
な課題を解決し、ユーザーに対する安全性を確保し、普
通紙を含めたあらゆる記録紙に対して同様に高品位な印
字が可能であり、またカラー印字も可能であるような記
録用インクを提供するところにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明ではノズルより噴射され記録を行うインクジ
ェット記録装置に使用される記録用インクにおいて、
１．５〜８重量％の部分ケン化ポリビニルアルコール
と、５〜２０重量％のエタノールを含有させる。次に部
分ケン化ポリビニルアルコールとしては、重合度が１０
０〜１０００，ケン化率が、５５〜８５％であることを
特徴とする。

【００１０】

【作用】ポリビニルアルコールの構造式を化１に示す。

【００１１】

【化１】

【００１２】

【化２】

【００１３】これは、化２に示すポリ酢酸ビニルをアル
カリ中で加水分解してつくられる。このように、ポリ酢
酸ビニルのＣＯＯＲ基を９０％以上ＯＨ基に置き換えた
ものが一般的なポリビニルアルコールであるが、この置
き換えを９０％以下に調整したものもあり、このような
ものは部分ケン化ポリビニルアルコールと呼ばれてお
り、ケン化率が高くなるほど水に対する溶解性が増大
し、ケン化率が低くなるほど有機溶剤に対する溶解性が
増大する。したがって部分ケン化ポリビニルアルコール
は、水と有機溶剤を特定の比率で混合した溶媒に良好な
溶解性を持たせることが可能な材料である。

【００１４】インクジェット記録装置に使用される記録
用インクにおいて、普通紙ににじみにくく高品位な印字
を可能にするには、特開平１−２１３３７６号に示され
るようにインクのｐＨを１２〜１４にする方法の他に、
記録インクを紙の繊維にしみこみにくくさせるためイン
クの粘度を上げるという方法が考えられる。しかしイン
ク粘度を高くすると、ノズルオリフィス中で記録インク
が目詰まりをおこすといった事故や、記録紙上でのイン
ク乾燥が困難になり、インクが流れたり他の部分に転移
したりして汚染の原因となることがありインクジェット
記録装置用の記録用インクとしては適さなかった。

【００１５】本発明の記録用インクでは、部分ケン化ポ
リビニルアルコールの特性を利用し、エタノールを５〜
２０重量％含有した溶媒によって良好に溶解されること
により、ノズルオリフィス中では充分な溶解性を持つた
め目詰まりをおこすことはなく、ノズルより噴射され記
録紙に付着した状態では急速にエタノールが揮発し部分
ケン化ポリビニルアルコールを含んだ記録用インクの粘
度は急激に上昇しするため、紙繊維にインクがにじむこ
とがなくなり高品位な印字が可能となる。そして、さら
にエタノールが揮発すると、部分ケン化ポリビニルアル
コールの溶解性が低下するため、インクが流れたり他の
部分に転移することはない。ただし、このような特性を
持たせるためには、記録用インク中に含有させる部分ケ
ン化ポリビニルアルコールの重合度は１００〜１０００
程度が望ましく、これより重合度が高くなると粘度が増
大しすぎてしまい、ノズルオリフィスでの目詰まりとい
った事故の原因となってしまう。また、部分ケン化ポリ
ビニルアルコールのケン化率は５５〜８５％が望まし
く、これより低くては水に対する溶解性が低下し記録用
インクとしては適さなくなり、これより高くてはエタノ
ールに対する溶解性が低下し、本発明で必要な挙動を示
さなくなってしまう。

【００１６】尚、本発明の記録用インクでは、インクジ
ェット印字専用に作られた表面にコート層を持ったよう
な特殊紙に印字する場合でも、コート層に影響を及ぼす
ような成分は入っていないため、高品位な印字が可能で
ある。さらに、本発明の記録用インクでは、イエロー
色，マゼンタ色，シアン色等の染料に化学変化をおこさ
せるような成分は入っていないため、カラー印字におい
ても高品位な印字が可能である。

【００１７】以上説明したような本発明における記録用
インクを調整することで、水酸化ナトリウムあるいは水
酸化カリウム等のような強アルカリ性の塩基性物質を添
加することなく、インクジェット記録専用に作られた特
殊紙にはもちろん、天然パルプからなり親水性や吸水性
の高い普通記録紙に対してもにじみのない高品位な記録
が可能であり、安全性を確保した記録用インクとなる。

【００１８】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明するが、これ
らの実施例は本発明を更に具体的に説明するものであ
り、実施の態様がこれにより限定されるものではない。（実施例１）以下に示すように、重合度、ケン化率のそ
れぞれ異なった部分ケン化ポリビニルアルコールを用
い、３種類のインクを調整した。染料としては、黒色の
染料であるＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ１６８を用
いた。比較のために、部分ケン化ポリビニルアルコール
を含まない比較用インクを調整した。

【００１９】（インク１）Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ１６８３．０重量％ジエチレングリコール１０．０重量％エタノール８．０重量％部分ケン化ポリビニルアルコール４．０重量％（重合度２２０，ケン化率７８％）イオン交換水７５．０重量％（インク２）Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ１６８３．０重量％ジエチレングリコール１０．０重量％エタノール１２．０重量％部分ケン化ポリビニルアルコール３．０重量％（重合度４６０，ケン化率７４％）イオン交換水７２．０重量％（インク３）Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ１６８３．０重量％ジエチレングリコール１０．０重量％エタノール１６．０重量％部分ケン化ポリビニルアルコール２．５重量％（重合度４８０，ケン化率６１％）イオン交換水６８．５重量％（比較用インク）Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌａｃｋ１６８３．０重量％ジエチレングリコール１０．０重量％エタノール１０．０重量％イオン交換水７７．０重量％以上のように調整されたそれぞれのインクを、インクジ
ェット記録装置に吸引、充填させ、一般にはＰＰＣと呼
ばれている電子写真用普通記録紙である普通紙ＰＰＣ−
Ｋ（大昭和製紙（株）商品名）と、インクジェット記
録用特殊紙である三菱ＩＪコート紙（三菱製紙（株）
商品名）に所望するドットを記録した。本実施例に用い
たインクジェット記録装置のノズルオリフィスの開口部
の大きさは縦２５μｍ、横４０μｍの四角形をしてお
り、一回に直径３０〜４０μｍ程度のインク滴を噴射す
ることができる。

【００２０】印字されたドットを顕微鏡観察し、直径お
よび真円度を測定した結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】三菱ＩＪコート紙に対する印字では、いず
れのドットも８０〜９０μｍの大きさであり真円度も１
に近く高品位な印字が行われていることがわかる。しか
し、普通紙ＰＰＣ−Ｋに対する印字では、部分ケン化ポ
リビニルアルコールを含んだ本発明のインクにおいて
は、インク１では８８μｍ、インク２では８３μｍ、イ
ンク３では８６μｍとインクジェット用の特殊紙に対す
る印字と変わらずに、また真円度も１に近く高品位の印
字が行われているが、従来のインクである比較用インク
においてはインクが記録紙の繊維ににじんでしまいドッ
ト径が１１０μｍ以上と大きくなるばかりでなく、真円
度１．１３と円の形が大きく崩れており高品位な印字は
望めない。

【００２３】以上のように、本発明の記録用インクによ
り、記録紙に影響されず、にじみ等のない高品位な印字
が可能なことを確認した。（実施例２）以下に示すように、重合度２２０、ケン化
率７８％の部分ケン化ポリビニルアルコールを用い実験
用インクを調整した。染料としては、シアン色の染料で
あるＣ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１９９を用いた。比
較のために、部分ケン化ポリビニルアルコールを含まな
い比較用インクを調整した。

【００２４】（実験用インク）Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１９９３．０重量％トリエチレングリコール１５．０重量％イソプロパノール５．０重量％エタノール１０．０重量％部分ケン化ポリビニルアルコール３．０重量％（重合度２２０，ケン化率７８％）イオン交換水６４．０重量％（比較用インク）Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１９９３．０重量％トリエチレングリコール１５．０重量％イソプロパノール５．０重量％エタノール１０．０重量％イオン交換水６７．０重量％以上のように調整されたそれぞれのインクの吸収スペク
トルを、自記分光光度計を用いて測定した。図１は実験
用インクの分光吸収特性の測定結果、図２は比較用イン
クの分光吸収特性の測定結果である。測定結果から明か
なように、それぞれのインクの吸収スペクトルは同様な
特性を示しており、本発明の記録用インクに用いる部分
ケン化ポリビニルアルコールのような組成物が、使用す
る染料に対して化学的な悪影響を与えていないことが確
認された。

【００２５】次にそれぞれのインクを、インクジェット
記録装置に吸引、充填させ、一般にはＰＰＣと呼ばれて
いる電子写真用普通記録紙である普通紙ＰＰＣ−Ｋ（大
昭和製紙（株）商品名）と、インクジェット記録用特
殊紙である三菱ＩＪコート紙（三菱製紙（株）商品
名）に所望するドットを記録した。本実施例に用いたイ
ンクジェット記録装置のノズルオリフィスの開口部の大
きさは縦２５μｍ、横４０μｍの四角形をしており、一
回に直径３０〜４０μｍ程度のインク滴を噴射すること
ができる。

【００２６】

【表２】

【００２７】印字されたドットを顕微鏡観察し、直径お
よび真円度を測定した結果を表２に示す。三菱ＩＪコー
ト紙に対する印字では、いずれのドットも８０〜９０μ
ｍの大きさであり真円度も１に近く高品位な印字が行わ
れていることがわかる。しかし、普通紙ＰＰＣ−Ｋに対
する印字では、部分ケン化ポリビニルアルコールを含ん
だ本発明のインクにおいては９０μｍであり、真円度も
１に近くインクジェット用の特殊紙に対する印字と変わ
らずに高品位の印字が行われているが、従来のインクで
ある比較用インクにおいてはインクが記録紙の繊維にに
じんでしまい、ドット径が１１０μｍ以上と大きくな
り、真円度も１．１６と円の形が大きく崩れており高品
位な印字は望めない。

【００２８】以上のように、本発明の記録用インクによ
り、記録紙に影響されず、にじみ等のない高品位な印字
が可能で、また染料に悪影響を与えるようなことが無い
ことが確認された。このように、実施例において本発明
の記録用インクを説明したが、記載したインク組成、成
分以外にも請求の範囲において適宜使用可能であること
は言うまでもない。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明において
は、ノズルより噴射され記録を行うインクジェット記録
装置に使用される記録用インクにおいて、１．５〜８重
量％の部分ケン化ポリビニルアルコールと、５〜２０重
量％のエタノールを含有させ、その部分ケン化ポリビニ
ルアルコールとしては、重合度が１００〜１０００，ケ
ン化率が、５５〜８５％であることを特徴とすることに
より、ユーザーに対する安全性を確保し、天然パルプか
らなり親水性や吸水性の高い普通紙に対してもインクジ
ェット用専用紙に対する印字と同様に高品位な印字が可
能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例２に記載した記録用インク及び
比較用インクの分光吸収特性を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズルより噴射され記録を行うインクジ
ェット記録装置に使用される記録用インクにおいて、
１．５〜８重量％の部分ケン化ポリビニルアルコール
と、５〜２０重量％のエタノールを含有することを特徴
とする記録用インク。
【請求項２】前記部分ケン化ポリビニルアルコールの
重合度が１００〜１０００，ケン化率が、５５〜８５％
であることを特徴とする請求項１記載の記録用インク。