JPH0819359B2

JPH0819359B2 - インクジェット用記録液及び該記録液を用いたインクジェット記録方法

Info

Publication number: JPH0819359B2
Application number: JP63090394A
Authority: JP
Inventors: 理西脇; 伸一栃原; 和夫岩田; 勝浩城田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-04-14
Filing date: 1988-04-14
Publication date: 1996-02-28
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH01263169A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、紙、フイルム、布等の被記録材、特にオフ
ィスや学校で一般的に使用されている紙、いわゆる普通
紙に、記録ヘッドに設けられた吐出口から吐出させた液
滴を被記録面に飛翔させて記録を行なう、いわゆるイン
クジェット記録方式にて記録を行なうのに好適な記録液
（以下インクという）及び該インクを用いたインクジェ
ット記録方法に関する。

（従来の技術及びその問題点）従来より、筆記具用、スタンプ用、記録計用及びイン
クジェット記録用等の被記録材に記録を行なう為のイン
クとして、実に様々な組成物の提案がなされている。そ
れらの多くは、各種の染料を水又はその他の有機溶剤に
溶解又は分散せしめたものである。

しかして、インクジェット用インクは、その記録方式
の特異性から、筆記具用、スタンプ用、記録計用のイン
クに比べると、多くの特性で一層厳密な条件が要求され
る。好ましい条件を下記に列挙してみると、（１）微細な吐出口から液滴が常時安定に吐出され目詰
りを生じない。

（２）記録休止中キャップをしない状態で放置されて
も、記録再開時直後から安定した吐出が得られる。すな
わち、吐出口付近のインクが乾燥しにくく、目詰りを生
じない。

（３）不定形又は不規則な滲みのない高品位な印字が得
られる、（４）被記録材に対して定着性（印字乾燥性）が速く印
字物をこすっても汚れない、（５）印字濃度が高く鮮明である、（６）印字物の耐水性及び耐光性が優れている、（７）保存安定性が良好で長時間にわたりインク性能が
保持される、（８）インクに接する部材を侵さない等が挙げられる。

上記の様な諸条件を同時に満足させることは、相当に
困難である。

何故ならば、上記諸条件は互いに相反関係にあること
が多く、一方を満足させようとすると、他方に悪影響を
及ぼす場合が多々あるからである。例えば、記録ヘッド
の吐出口先端部の乾燥を防止する目的で、高沸点の遅乾
性溶剤が用いられるが、この場合には被記録材に対し
て、定着性（印字乾燥性）が悪くなり、印字物を湿った
指等でこすると汚れてしまう。又、定着性を良くする目
的で界面活性剤等の浸透剤が一般に用いられているが、
この場合には不定形又は不規則な滲みが生じぼやけた印
字になる。

又、普通紙に印字した場合には、コート紙に印字した
場合の様なコントラストが高く鮮明な画像は得られな
い。印字濃度が薄いと、いくら滲みを抑制して高品位な
印字にしたつもりでも、印字物全体がめりはりがなくぼ
けた感じとなるので、品位の特徴が表現されなくなって
しまう。この様なことから、印字濃度を高くする為に一
般に記録剤（染料）の含有量を増加させると吐出口の目
詰りを生ずる傾向にある。

更に又印字物の耐水性や耐光性を高める為に、一般的
には直接性染料が記録剤として用いられている。直接性
染料は酸性染料や塩基性染料に比べて、紙のセルロース
への染着性が強い為に滲みにくいという利点もあり、記
録剤としては好適なものである。しかしながら、一般に
溶剤に対して溶解度が低く、環境変化等により析出しや
すい為ノズルの目詰りを生じやすい。

以上のような理由から、従来技術において前記諸条件
を全て満足する様な提案は未だ見受けられない。

そこで従来のインクジェット記録方式においては、紙
に処理を施こし、インク吸収性が良好で滲みが均一で、
コントラストの高い鮮明な印字が得られ、且つ耐水性及
び耐光性も付与したインクジェット記録専用の紙を用い
て、この専用紙と記録ヘッドの吐出口先端部の乾燥防止
を目的としたインクとの組み合せにより、システムとし
て問題解決にあたっていた。

しかしながら、この様な専用紙は一般の紙に比べて高
価で入手困難であり、又、紙の選択性も制限されること
により、ユーザーにとっては好ましいものではない。

以上述べた様なことより、オフィスや学校にある一般
の紙、すなわち、ノート、レポート用紙、コピー用紙、
便箋、葉書等の普通紙に対して前記諸条件を全て満足す
る様なインクが要望されていた。

従って、本発明の目的は前述した要求される諸条件を
全て満足するインクジェット用インクを提供することで
ある。すなわち、普通紙に対して印字濃度が高く、不定
形又は不規則な滲みがなく、定着性が良好で且つ記録ヘ
ッド部の耐乾燥性に優れ、保存安定性に優れたインクジ
ェット用インクを提供することである。

（問題点を解決するための手段）上記目的は以下の本発明によって達成される。

すなわち、本発明は、記録ヘッドに設けられた吐出口
から吐出させた液滴を被記録面に飛翔させて記録を行う
記録方式に用いられるインクにおいて、記録剤として、
C.I.ダイレクトブラック168を含み、この記録剤を溶解
又は分散する液媒体が少なくとも下記（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）及び（ｄ）の成分からなることを特徴とするイン
クジェット用インク及びかかるインクを用いたインクジ
ェット記録方法である。

（ａ）チオジグリコール（ｂ）メタノール、エタノール及びブタノールの中から
選ばれた少なくとも一種の揮発性溶剤（ｃ）グリセリン、トリメチロールエタン及びトリメチ
ロールプロパンの中から選ばれた少なくとも一種の吸湿
性溶剤（ｄ）水（作用）本発明のインクは、記録ヘッドに設けられた吐出口か
ら吐出させた液滴を被記録面に飛翔させて記録を行なう
記録方式に用いられるものであり、特定の記録剤と特定
の組成の液媒体とを組合せて組成することによって、専
用紙は勿論、一般の紙、すなわち、ノート、レポート用
紙、コピー用紙、便箋、葉書等の普通紙に対して良好な
印字が可能である。又、特殊な記録方式、例えば、記録
ヘッドの室内のインクに記録信号に対応した熱エネルギ
ーを与え、該エネルギーにより液滴を発生させる方式に
おいても問題なく使用できる。尚、当方式の場合には一
般のインクを用いると、長期間連続印字した場合にイン
ク中の固形分（染料及び添加剤）が熱的作用を受け、そ
の不純物が吐出口内部のヒーター表面上に堆積して吐出
方向が変化したり、不吐出になったりする場合が多い。
しかし、本発明のインクにおいては、この様な不具合は
なく、長期にわたり安定した吐出が得られ、優れた印字
が可能である。

（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。

本発明のインクの記録剤として用いられるC.I.ダイレ
クトブラック168は、耐水性及び耐光性に優れており、
又、他の染料に比べて普通紙に印字した場合に不定形又
は不規則な滲みがなく、ドットの周辺がシャープで高品
位な印字が得られる染料である。

しかし、その反面ベタ部分（全ノズル同時駆動で得ら
れる連続ドットの部分）を印字した場合は、ドット間が
インクで埋らずに白抜け部ができる為光学濃度が低下す
る傾向がある。よって、ドットを均一に大きく滲ませる
工夫が必要である。

該染料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、一般には、インク
全重量に対して0.1乃至15重量％、好ましくは0.5乃至10
重量％、より好ましくは１乃至５重量％の範囲である。
含有量が１重量％未満の場合は印字濃度が不十分であ
り、５重量％を越える範囲においては、マッチングの為
の液媒体成分の自由度がより狭くなる傾向にある。

上記染料は勿論単独で又は他の染料と組合せて、つま
り、該染料を必須成分としてこの他に他の直接性染料や
酸性染料等の各種染料を併用して使用することもでき
る。

次に、本発明に用いられる前記（ａ）乃至（ｄ）成分
から少なくともなる液媒体成分について説明する。

先ず（ａ）成分であるチオジグリコールは、普通紙上
において、吐出されたインク液滴を均一に大きく滲ませ
る効果があり、印字品位を低下させることなく、印字濃
度の高い鮮明な印字が得られる作用を有する。又、染料
の溶解性が悪い為単独での使用は困難であるが、他の吸
湿性溶剤と併用した場合は染料の溶解性を助長させる作
用がある為、混合系での使用には適している。

この様なことから、チオジグリコールの含有量として
はインク全重量に対して、一般には１乃至30重量％であ
り、より好ましくは５乃至20重量％である。含有量が５
重量％未満の場合は印字濃度を高める作用が弱く、又、
20重量％を越える範囲においては不定形又は不規則な滲
みを生じやすくなる。

次に（ｂ）成分であるが、これらの成分のうちのメタ
ノール、エタノール及びブタノールの揮発性溶剤は、液
滴の紙への浸透能力及び蒸発能力を促進する作用がある
為、定着促進剤として効果がある。

これらの揮発性溶剤の中では、メタノールは目に入っ
た場合の危険性、ブタノールは臭気の問題等の点より、
エタノールが好ましい。これらの揮発性溶剤の含有量と
しては、インク全重量に対して、一般には0.1乃至15重
量％、より好ましくは0.5乃至10重量％である。含有量
が0.5重量％未満では、浸透能力及び蒸発能力共に不十
分であり、又、10重量％を越える範囲においては紙への
浸透能力が顕著すぎて、不定形又は不規則な滲みが生じ
やすくなり、印字濃度も低下する。

次に（ｃ）成分であるが、これは記録剤、（ａ）成分
及び（ｂ）成分のみでは目詰り防止効果が不十分であ
り、十分な目詰り防止効果を付与する為に使用するもの
であり、少量で効果の有るものが好ましい。中でも不定
形又は不規則な滲みを生じにくいという点ではグリセリ
ンが最も好ましく、目詰り防止効果の点ではトリメチロ
ールエタン及びトリメチロールプロパンが好ましい。こ
れらの含有量としては、一般にはインク全重量に対し
て、１乃至20重量％、より好ましくは３乃至15重量％で
ある。含有量が３重量％未満では目詰り防止効果が不十
分であり、又、15重量％を越える範囲においては不定形
又は不規則な滲みを生じやすくなり、又、定着性も不十
分となる。

次に（ｄ）成分の水であるが、これは水溶性インクを
形成する為の基本成分であり、その含有量としては、一
般にはインク全重量に対して20乃至95重量％であり、よ
り好ましくは50乃至80重量％である。

以上の成分を必須成分としてなる本発明のインクはそ
れ自体で、専用紙は勿論、一般の普通紙に対して印字濃
度が高く、鮮明で高品位な品字が得られ、定着性が良好
で印字物を汚すことがなく、耐水性及び耐光性に優れ、
又、保存安定性も良好な優れた性質を有するものである
が、更に必要に応じて、粘度調整剤、表面張力調整剤、
PH調整剤、防カビ剤、防錆剤等の添加剤を添加すること
も可能である。

上記本発明のインクを使用するインクジェット記録方
法は、従来多数公知であり、これらの公知の方法はいず
れも本発明のインクで使用できる。

（実施例）本発明を以下の実施例及び比較例により更に詳しく説
明する。以下において「部」は全て「重量部」を示す。

実施例１ C.I.ダイレクトブラック168 ３部チオジグリコール 16部エタノール５部グリセリン６部水 70部上記の組成で十分に攪拌を行った後、孔径が0.45μｍ
のフロロポアフィルター（住友電気工業（株）製のフィ
ルターの商標名）で加圧濾過し、本発明のインクとし
た。以下同様な方法で本発明のインクとして実施例２乃
至10及び比較例のインクとして比較例１乃至５のインク
を得た。

実施例２ C.I.ダイレクトブラック168 ３部チオジグリコール 15部エタノール５部トリメチロールエタン５部水 72部実施例３ C.I.ダイレクトブラック168 ３部チオジグリコール 14部エタノール５部トリメチロールプロパン６部水 72部実施例４ C.I.ダイレクトブラック168 2.5部チオジグリコール 10部メタノール４部トリメチロールエタン４部水 79.5部実施例５ C.I.ダイレクトブラック168 ３部チオジグリコール 13部ブタノール１部グリセリン４部水 79部実施例６ C.I.ダイレクトブラック168 ３部チオジグリコール 18部エタノール４部トリメチロールプロパン４部水 71部実施例７ C.I.ダイレクトブラック168 ４部チオジグリコール 14部エタノール５部グリセリン６部水 71部実施例８ C.I.ダイレクトブラック168 ３部チオジグリコール４部エタノール５部トリメチロールプロパン 10部エチレングリコール６部水 72部実施例９ C.I.ダイレクトブラック168 ５部チオジグリコール 22部エタノール６部トリメチロールプロパン 10部水 72部実施例10 C.I.ダイレクトブラック168 ３部チオジグリコール 10部ブタノール 0.4部トリメチロールエタン６部ジエチレングリコール 10部水 70.6部以下、比較例について記す。

比較例１ C.I.ダイレクトブラック168 ３部エタノール５部トリメチロールプロパン６部エチレングリコール 14部水 72部比較例２ C.I.アシッドブラック２３部ジエチレングリコール５部ポリエチレングリコール（平均分子量300） 15部水 77部比較例３ C.I.ダイレクトブラック19 ３部グリセリン 10部エチレングリコール５部スコアロール700（非イオン系界面活性剤、花王（株）
製） 0.02部水 81.98部比較例４ C.I.フードブラック２３部グリセリン 10部ジエチレングリコール 20部水 67部比較例５ C.I.ダイレクトブラック154 ３部トリエタノールアミン 10部ポリエチレングリコール（平均分子量200） 15部水 72部実施例11 実施例１乃至10及び比較例１乃至５の各インクを記録
ヘッド内のインクに熱エネルギーを与えて液滴を発生さ
せ記録を行うオンデマンドタイプのマルチヘッド（オリ
フィスサイズ50×40μｍ、駆動電圧30V、周波数4KHz）
を有する記録装置に搭載して印字した場合の印字性能、
吐出性能及び保存安定性の評価結果を後記第１表に示
す。各評価項目の方法及び条件は下記の通りである。

（１）印字濃度…市販の連続伝票用紙に全ノズル同時駆
動で印字させ、パッチを作製し室内にて24時間自然乾燥
させた後、そのパッチの光学濃度を測定し下記基準にて
評価した。

○：光学濃度が1.26以上 △：光学濃度が1.10乃至1.25 ×：光学濃度が1.09以下（２）滲みの発生率…市販の連続伝票用紙に300ドット
が互いに接触しない様に連続印字し、室内にて24時間自
然乾燥させた後、顕微鏡で不定形又は不規則な滲みが発
生したドットの数を数え、そのパーセンテージを下記基
準にて評価した。

○:15％以下 △:16乃至40％ ×:41％以上（２）定着性（印字乾燥性）…市販の連続伝票用紙に英
数文字を印字した後、10、20、30、40、50及び60秒後に
レンズクリーニングペーパーにて印字部をこすり、印字
部が汚れなくなるまでの秒数を測定し下記基準にて評価
した。

○:20秒以内 △:21乃至40秒 ×:41秒以上（４）耐水性…シャーレの中に水道水を入れ静置させ
る。その中に、前項（１）で評価したパッチを静かに浸
漬し、５分間放置後乾燥させて前項（１）と同様に光学
濃度を測定し、光学濃度残存率（浸漬後の光学濃度／浸
漬前の光学濃度×100;パーセンテージ）を算出して下記
基準にて評価した。

○：光学濃度残存率が80％以上 △：光学濃度残存率が60乃至79％ ×：光学濃度残存率が59％以下（５）吐出安定性…連続伝票用紙100枚に印字し、下記
基準にて評価した。

○：異常なし ×：不吐出又は印字乱れ発生（６）目詰り性（固着回復性）…60℃の恒温槽に１ケ月
間放置し、その後室温に24時間放置し、回復操作（ポン
ピングによる吸引操作）を行った後印字させ、下記基準
にて評価した。

○：回復操作５回以内に正常な印字状態に戻る △：回復操作６乃至10回で正常な印字状態に戻る ×：回復操作６乃至10で不吐出又は印字乱れ（７）保存安定性…各インクを耐熱性のガラスビンに10
0ccずつ入れ、密栓して60℃の恒温槽にて３ケ月間保存
後、前記記録装置に搭載して連続伝票用紙100枚を印字
し、下記基準にて評価した。

○：異常なし ×：不吐出、印字乱れ又は変褪色発生以上説明した様に本発明のインクを用いることによ
り、（１）普通紙上において印字濃度が高く、鮮明で高品位
な印字が得られる。

（２）定着性（印字乾燥性）が速く、印字物をこすって
も汚れない。

（３）インクの長期保存性が良好で、常時安定した吐出
が得られる。

（４）印字物の耐水性及び耐光性が良好である。

（５）記録ヘッドが乾燥しにくく、記録装置が長期放置
されても、記録開始時より安定した吐出が得られる。

等の利点があり、本発明のインクはインクジェット用の
インクとして好適である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録ヘッドに設けられた吐出口から吐出さ
せた液滴を被記録面に飛翔させて記録を行う記録方式に
用いられる記録液において、記録剤として、C.I.ダイレ
クトブラック168を含み、この記録剤を溶解又は分散す
る液媒体が少なくとも下記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び
（ｄ）の成分からなることを特徴とするインクジェット
用記録液。（ａ）チオジグリコール（ｂ）メタノール、エタノール及びブタノールの中から
選ばれた少なくとも一種の揮発性溶剤（ｃ）グリセリン、トリメチロールエタン及びトリメチ
ロールプロパンの中から選ばれた少なくとも一種の吸湿
性溶剤（ｄ）水
【請求項２】請求項１に記載の記録液に熱エネルギーを
与えて液滴を形成し、この液滴を以て記録を行うことを
特徴とするインクジェット記録方法。