JPH11166144A

JPH11166144A - インクジェット記録用インク

Info

Publication number: JPH11166144A
Application number: JP33547297A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yatake; 正弘矢竹
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1997-12-05
Publication date: 1999-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】再生紙に対しても滲みが少ない印字が可能な
インクジェット記録用インクを提供する。【解決手段】少なくとも水溶性色材、および水を含有
するインクジェット記録用インクに２、４、７、９−テ
トラメチル−５−デシン−４、７−ジオールおよび／ま
たは３、６−ジメチル−４−オクチン３、６−ジオール
および水溶性界面活性剤を含み、該２、４、７、９−テ
トラメチル−５−デシン−４、７−ジオールおよび／ま
たは３、６−ジメチル−４−オクチン３、６−ジオール
および水溶性界面活性剤の比が０．５〜２であることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は普通紙、再生紙ある
いはコート紙に対して高い印字品質が得られるインクジ
ェット記録用インクに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録は、微細なノズルか
らインクを小滴として吐出して、文字や図形を被記録体
表面に記録する方法である。インクジェット記録方式と
しては電歪素子を用いて電気信号を機械信号に変換し
て、ノズルヘッド部分に貯えたインクを断続的に吐出し
て被記録体表面に文字や記号を記録する方法、ノズルヘ
ッド部分に貯えたインクを吐出部分に極近い一部を急速
に加熱して泡を発生させて、その泡による体積膨張で断
続的に吐出して、被記録体表面に文字や記号を記録する
方法などが実用化されている。

【０００３】このようなインクジェット記録に用いられ
るインクには、印字の乾燥性がよいことや印字のにじみ
がないこと、すべての被記録体表面に均一に印字できる
こと、多色の場合色が混じり合わないことなどの特性が
要求されている。ここで、特に問題になるのは被記録体
として紙を用いた場合その浸透性の違う繊維によるにじ
みの発生が生じやすいということである。

【０００４】従来のインクジェット記録用インクでは特
公平２−２９０７号公報のように湿潤剤としてグリコー
ルエーテルを用いたり、特公平１−１５５４２号公報の
ように水溶性有機溶剤、あるいは特公平２−３８３７号
公報のように染料溶解促進剤として用いられた例が多か
った。

【０００５】また、浸透性を向上させるため、米国特許
第５１５６６７５号明細書のようにジエチレングリコー
ルモノブチルエーテルを添加したり、米国特許第５１８
３５０２号明細書や特開昭５６−５８７１号公報のよう
にアセチレングリコール系の界面活性剤であるサーフィ
ノール４６５（エアプロダクツ社製）を添加したり、あ
るいは米国特許第５１９６０５６号明細書のようにジエ
チレングリコールモノブチルエーテルとサーフィノール
４６５の両方を添加することなどが検討されている。ジ
エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルはブチル
カルビトールと呼ばれ、例えば米国特許第３２９１５８
０号明細書に記載されている。あるいは米国特許第２０
８３３７２号明細書ではジエチレングリコールのエーテ
ル類をインクに用いることなどが検討されている。そし
て、水溶性の低いグリコールエーテルを用いた例では特
開平３−１４８１１号公報のようにジエチレングリコー
ルモノヘキシルエーテル等を０．１〜５重量％添加した
例などもある。

【０００６】さらに、顔料を用いた例としては多くは主
に浸透性を抑えて紙の表面でのインクのぬれを抑えて印
字品質を確保する検討がなされ、実用化されている。あ
るいはグリコールエーテルと顔料との組み合わせは特開
昭５６−１４７８６１号公報のように顔料にトリエチレ
ングリコールモノメチルエーテルを用いた例がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
はインクの紙に対する浸透性が不十分な場合が多く、紙
の表面でぬれを抑える方法では普通紙特に多用される再
生紙に対しては滲んでしまい、印字の乾燥に時間がかか
るため連続印字したときに、印字した紙上のインクが乾
きにくいためすぐに重ねることができないという課題を
有していた。また、再生紙は様々な紙の成分が混じって
いて、その浸透速度が異なるものの集合体であるため、
それらの浸透速度の差によってにじみが生じやすい。そ
のにじみを低減するため、一般的に紙を加熱する方式な
どが検討されている。しかし、印字するときに紙その他
の被印字物を加熱すると、装置中の加熱部の所定温度ま
での立ち上げるのに時間がかかったり、装置本体の消費
電力が大きくなったり、あるいは紙その他の被印字物に
悪影響を与えたりするという課題がある。

【０００８】そして、顔料を用いたインクでは被記録媒
体として通常のサイズ剤を有する紙等に印字する場合、
そのインクにある程度浸透性を付与しないと顔料が紙等
の表面に残り、擦過性が悪くなるという課題もある。し
かし、浸透性が中途半端であると、均一な印字を行なう
ためには紙種が制限されたり、印字画像の低下を引き起
こしやすい。

【０００９】そこで本発明はこのような課題を解決する
もので、その目的とするところは、浸透性が非常に速
く、普通紙特に近年多用される再生紙に対して、特に加
熱手段を設けなくてもほとんど滲まない印字が可能であ
るインクジェット記録用インク提供するところにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録用インクは、少なくとも着色剤、２、４、７、９−
テトラメチル−５−デシン−４、７−ジオールおよび／
または３、６−ジメチル−４−オクチン３、６−ジオー
ル、水溶性界面活性剤及び水を含むインクジェット記録
用インクであって、前記２、４、７、９−テトラメチル
−５−デシン−４、７−ジオールおよび／または３、６
−ジメチル−４−オクチン３、６−ジオールと前記水溶
性界面活性剤の添加比率が１：０．５〜２であることを
特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、インクジェット記録に
用いられるインクは、印字の乾燥性がよいことや印字の
にじみがないこと、すべての被記録体表面に均一に印字
できることなどの特性が要求されていること、特に本発
明は被記録体として紙を用いた場合について注目して、
鋭意検討した結果によるものである。

【００１２】本発明では少くとも水溶性色材、および水
を含有するインクジェット記録用インクに２、４、７、
９−テトラメチル−５−デシン−４、７−ジオールおよ
び／または３、６−ジメチル−４−オクチン３、、６−
ジオールおよび水溶性界面活性剤を含むが、その２、
４、７、９−テトラメチル−５−デシン−４、７−ジオ
ールおよび／または３、６−ジメチル−４−オクチン
３、６−ジオールは水への溶解性は低いのでそれらを溶
解させる水溶性界面活性剤が必要になる。

【００１３】そして２、４、７、９−テトラメチル−５
−デシン−４、７−ジオールおよび／または３、６−ジ
メチル−４−オクチン３、、６−ジオールと水溶性界面
活性剤の添加比率が１：０．５〜２の範囲である。水溶
性界面活性剤の添加比率が０．５未満では、４、７、９
−テトラメチル−５−デシン−４、７−ジオールおよび
／または３、６−ジメチル−４−オクチン３、６−ジオ
ールの溶解性が低いため分離してしまう。また水溶性界
面活性剤の添加比率が２より多いと水溶性の高い界面活
性剤の悪影響がでやすく、泡立ちやすかったり粘度が上
昇しすぎるという課題がある。

【００１４】また、前述の水溶性界面活性剤のＨＬＢが
８以上である必要がある。ＨＬＢが８未満であると水溶
性が低くなって本発明になるインクジェット記録用イン
クの他の成分と分離しやすく、２、４、７、９−テトラ
メチル−５−デシン−４、７−ジオールおよび／または
３、６−ジメチル−４−オクチン３、、６−ジオールの
インクへの溶解性が不十分になる。

【００１５】また、本発明になるインクにはさらに浸透
性を制御するため、あるいは本発明で用いるとよいとす
る成分の水溶性を向上させるために、非イオン系界面活
性剤、非イオン性アニオン界面活性剤および両性界面活
性剤から選ばれた１種以上を用いて溶解度を向上させる
こと、他の種類のグリコールエーテル有機溶剤類を添加
することができる。

【００１６】添加する界面活性剤は本実施例に示すイン
クの他の成分と相溶性のよい界面活性剤が好ましい。両
性界面活性剤としてはラウリルジメチルアミノ酢酸ベタ
イン、２−アルキル−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−ヒド
ロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ヤシ油脂肪酸
アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ポリオク
チルポリアミノエチルグリシンその他イミダゾリン誘導
体などがある。

【００１７】非イオン性アニオン界面活性剤としてはポ
リエチレングリコールオクチルフェニルエーテルの燐酸
（モノ、ジ、トリ）エステル塩、ポリエチレングリコー
ルノニルフェニルエーテルの燐酸（モノ、ジ、トリ）エ
ステル塩、ポリエチレングリコールオクチルエーテルの
燐酸（モノ、ジ、トリ）エステル塩、ポリエチレングリ
コールノニルエーテルの燐酸（モノ、ジ、トリ）エステ
ル塩、ポリエチレングリコールラウリルフェニルエーテ
ルの燐酸（モノ、ジ、トリ）エステル塩、ポリエチレン
グリコールラウリルエーテルの燐酸（モノ、ジ、トリ）
エステル塩、その他ポリエチレングリコールアルキルフ
ェニルエーテルの燐酸（モノ、ジ、トリ）エステル塩、
ポリエチレングリコールアルキルエーテルの燐酸（モ
ノ、ジ、トリ）エステル塩など、あるいは上述の燐酸塩
系界面活性剤が硼酸系、珪酸系などの無機塩の系になっ
た化合物等が挙げられる。

【００１８】非イオン界面活性剤としては、ポリオキシ
エチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン
オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシ
ルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリ
ルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポ
リオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテルなどのエーテル系、ポリオキシエチレンオレイン
酸、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキ
シエチレンジステアリン酸エステル、ソルビタンラウレ
ート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオ
レエート、ソルビタンセスキオレート、ポリオキシエチ
レンモノオレエート、ポリオキシエチレンステアレート
などのエステル系、その他フッ素アルキルエステル、パ
ーフルオロアルキルカルボン酸塩などの含フッ素系界面
活性剤などがある。これらの、水溶性界面活性剤の添加
量は３重量％以下であることが必要になる。３重量％を
越えると泡立ちやすくなったり、インクが増粘してしま
ったり、インクジェットヘッドのノズル前面に付着して
印字みだれを生じやすくなってしまう等の問題が生じや
すい。

【００１９】さらに、本発明ではアルカリ剤として有機
アミンと無機アルカリの両方を入れることを特徴とす
る。アルカリ剤が有機アミンと無機アルカリである場合
はインクの安定性が向上し、インクを７０℃に１週間放
置する試験後も安定して印字することができた。これは
有機アミンと無機アルカリの緩衝作用を用いることがで
きるからである。そしてそれらアルカリ剤として少なく
とも（モノ、ジ、トリ）エタノールアミン、（モノ、
ジ、トリ）プロパノールアミン、（モノ、ジ）メチルエ
タノールアミン、アンモニア、テトラメチルアンモニウ
ム、水酸化（リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシ
ウム、マグネシウム、アルミニウム）から選ばれた１種
以上をを用いることによって安定的に印字することがで
きた。

【００２０】また、本発明になるインクジェット記録用
インクにグリコールエーテルを５〜２０重量％含むこと
がよい。５重量％未満では前述の、４、７、９−テトラ
メチル−５−デシン−４、７−ジオールおよび／または
３、６−ジメチル−４−オクチン３、６−ジオールが他
のインクの成分と高温で分離しやすくなリ、２０重量％
を越えるとインクの粘度が上昇してインクジェット用と
しては使用しにくい。

【００２１】本発明では前述のグリコールエーテルが
（ジ、トリ）エチレングリコールモノブチルエーテル、
（モノ、ジ）プロピレングリコールモノブチルエーテ
ル、（ジ、トリ）エチレングリコールモノ（ペンチル、
ヘキシル）エーテル、プロピレングリコール（モノ、
ジ）エチレングリコールモノ（ブチル、ペンチル、ヘキ
シル）エーテル、エチレングリコール（モノ、ジ）プロ
ピレングリコールモノ（ブチル、ペンチル、ヘキシル）
エーテルから選ばれた１種以上であることが好ましい。
これらのグリコールエーテルを用いることによって印字
品質が大幅に向上する。

【００２２】しかし、本発明で用いるグリコールエーテ
ルが低水溶性グリコールエーテルである（モノ、ジ）プ
ロピレングリコールモノブチルエーテル、（ジ、トリ）
エチレングリコールモノ（ペンチル、ヘキシル）エーテ
ル、プロピレングリコール（モノ、ジ）エチレングリコ
ールモノ（ブチル、ペンチル、ヘキシル）エーテル、エ
チレングリコール（モノ、ジ）プロピレングリコールモ
ノ（ブチル、ペンチル、ヘキシル）エーテルから選ばれ
た１種以上を用いることによって、再生紙などの紙への
浸透性が向上してにじみが低減されるが、水溶性が低い
ため多量にインク中に含ませることができず、添加量が
多いと常温で相分離してしまう。そこで、高水溶性のグ
リコールエーテルや有機溶剤を同時に含ませることで、
その低水溶性グリコールエーテルの添加量を増やしすこ
とができるが、特に、同時に（ジ、トリ）エチレングリ
コールモノブチルエーテルを含有することによって印字
品質をさらに向上させることができる。

【００２３】そしてそれらの添加量は５〜２０重量％が
好ましかった。５重量％未満では印字品質の向上の程度
が低く、２０重量％を越えるとインクの粘度が上昇しす
ぎてインクジェット用としては使用しにくくなるので２
０重量％以下が好ましかった。従って、ジエチレングリ
コールモノブチルエーテルおよび／またはトリエチレン
グリコールモノブチルエーテルと前述の低水溶性グリコ
ールエーテル類の組み合わせで印字品質の向上が可能に
なるとういことを示している。

【００２４】また、本発明ではインクのノズル前面で乾
燥を抑えるために水溶性のあるグリコール類を添加する
ことが好ましく、その例としてはエチレングリコール、
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロ
ピレングリコール、分子量２０００以下のポリエチレン
グリコール、１、３−プロピレングリコール、イソプロ
ピレングリコール、イソブチレングリコール、１、４−
ブタンジオール、１、３−ブタンジオール、１、５−ペ
ンタンジオール、１、６−ヘキサンジオール、グリセリ
ン、メソエリスリトール、ペンタエリスリトールなどが
ある。

【００２５】また、本発明においてはノズル前面でイン
クが乾燥して詰まることを抑制するために、多くの種類
の糖類を用いることもできる。単糖類および多糖類があ
り、グルコース、マンノース、フルクトース、リボー
ス、キシロース、アラビノース、ラクトース、ガラクト
ース、アルドン酸、グルシトース、マルトース、セロビ
オース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース
等の他にアルギン酸およびその塩、シクロデキストリン
類、セルロース類を用いることができる。そしてその添
加量は０．０５％以上で２０％以下がよい。０．０５％
未満ではインクがヘッドの先端で乾燥して詰まる目詰ま
り現象を回復させる効果は少なく、２０％を超えるとイ
ンクの粘度が上昇して適切な印字ができなくなる。

【００２６】一般的な糖類である単糖類および多糖類の
グルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キ
シロース、アラビノース、ラクトース、ガラクトース、
アルドン酸、グルシトース、マルトース、セロビオー
ス、スクロース、トレハロース、マルトトリオース等の
より好ましい添加量は３〜１０％である。アルギン酸お
よびその塩、シクロデキストリン類、セルロース類はイ
ンクにしたときの粘度が高くなり過ぎない程度の添加量
にする必要がある。

【００２７】また、その成分として、防腐剤、酸化防止
剤、導電率調整剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤、表面張力
調整剤、酸素吸収剤、ノズルの目詰まり防止剤等の添加
剤は適宜用いることができる。

【００２８】例えば防腐剤・防かび剤として安息香酸ナ
トリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、２−ピ
リジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソルビン
酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−ジベ
ンジソチアゾリン−３−オン（ＩＣＩ社のプロキセルＣ
ＲＬ、プロキセルＢＤＮ、プロキセルＧＸＬ、プロキセ
ルＸＬ−２、プロキセルＴＮ）などを添加してもよい。

【００２９】前述のインクジェット記録用インクの５〜
４５℃での表面張力が２０〜４０ｍＮ／ｍであることが
好ましい。５〜４５℃はプリンターの実使用温度であ
り、表面張力が２０ｍＮ／ｍ未満ではポリテトラフルオ
ロエチレンとニッケルの共析メッキによってメッキして
熱処理を行なった撥水層をインジェットヘッドのノズル
前面に形成してもインクで濡れて印字乱れが生じやすか
った。また、４０ｍＮ／ｍを越えると被記録体として紙
を用いる場合の印字品質の向上が少なく、印字乱れを生
じやすくなってしまった。

【００３０】そして、本発明のインクジェット記録用イ
ンクの５〜４５℃での粘度が２〜１０ｍＰａ・ｓである
ことが好ましい。２ｍＰａ・ｓ未満ではインクが安定し
て飛行しにくくなりその結果として印字乱れを生じやす
くなり、色材の添加量やその他の添加剤の添加量が制限
されるので印字の濃度を向上させることができなくな
る。１０ｍＰａ・ｓを越えるとインクの吐出に多くのエ
ネルギーが必要となり、印字が安定してできなくなる。

【００３１】さらに、前述のインクジェット記録用イン
クの５〜４５℃でのｐＨが７．５〜１１である。本発明
では顔料は表面酸化型を用い、染料は直接染料または酸
性染料を用いているのでこのような場合、酸性側では色
材が凝集や分解を起こしてしまう可能性が高く、通常の
放置でも徐々に酸化することを考慮するとｐＨは７．５
以上必要であった。またｐＨが１１を越えるとインク成
分の一部が分解する可能性があるのでｐＨは１１以下が
好ましい。染料やインクの成分がこの範囲外でも安定な
ものを用いる場合はこの範囲に限定されるものではな
い。

【００３２】また、本発明ではインクジェット記録用イ
ンクを電歪素子の応答による機構のインクジェットヘッ
ドを用いたインクジェット記録装置に用いることが好ま
しい。本発明で用いるとよいとするインクジェット記録
用インクの各成分が熱によって変化して安定的に印字で
きなくなるので加熱手段を用いない電歪素子の応答によ
る機構を用いることが好ましい。特に、色材として顔料
を用いる場合は同時に高分子微粒子を用いると指触性が
向上するので用いることが好ましいが、この高分子微粒
子などは熱によって化学変化をしやすいので電歪素子に
よる応答を利用したものがよい。

【００３３】

【実施例】次に具体的な実施の形態について説明する。

【００３４】本発明の着色剤としては、染料を用いる場
合と顔料を用いる場合および染料と顔料を用いた実施例
について行った。

【００３５】下表における水溶性顔料１〜４は粒径１０
〜３００ｎｍで分散度１０以下のカーボンブラックの表
面を酸化による分散処理して末端がカルボニル基、カル
ボキシル基、ヒドロキシル基、スルホン基などがある構
造のものになる。（）中にそれぞれの平均粒径をｎｍ単
位で示す。高分子微粒子はアクリル酸系のコアシェル型
のエマルジョンを用いた。

【００３６】水溶性染料１は下記式（I）で示す構造、
水溶性染料２は下記式（II）で示す構造、水溶性染料３
はＣ．Ｉ．ダイレクトブルー８６、水溶性染料４はＣ．
Ｉ．アシッドレッド５２である。２、４、７、９−テト
ラメチル−５−デシン−４、７−ジオール（ＴＤＤ）お
よび／または３、６−ジメチル−４−オクチン３、６−
ジオール（ＤＯＤ）、界面活性剤Ａはポリエチレングリ
コールモノアルキルエーテルの燐酸塩（アルキル基は炭
素数８〜３０の混合物）、界面活性剤Ｂはポリエチレン
グリコールモノオクチルエーテルの１燐酸塩および２燐
酸塩の混合物で、界面活性剤Ｃはポリエチレングリコー
ルノニルフェニルエーテルの２燐酸塩、界面活性剤Ｄは
ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテルの２硼
酸塩、界面活性剤Ｅはポリエチレングリコールオクチル
フェニルエーテル、界面活性剤Ｆはポリエチレングリコ
ールノニルフェニルエーテルである。

【００３７】

【化１】

【００３８】

【化２】

【００３９】実施例１添加量（重量％）水溶性顔料１（１０５）５．０ＰＧｍＢＥ１．０ＰＧＥＧｍＢＥ３．０ＤＥＧｍＨＥ３．０ＤＥＧｍＢＥ８．０ＴＤＤ１．０界面活性剤Ａ１．０高分子微粒子３．０グリセリン６．０１，５−ペンタンジオール５．０サーフィノールＴＧ０．３トリエタノールアミン０．８イオン交換水残量実施例２水溶性顔料２（８５）４．５ＤＰＧｍＢＥ２．０ＰＧＥＧｍＨＥ１．０ＥＧＰＧｍＢＥ１．０ＴＥＧｍＢＥ７．０ＴＤＤ０．５ＤＯＤ０．５界面活性剤Ｂ１．２高分子微粒子３．０ジプロピレングリコール５．０サーフィノール４６５１．２モノエタノールアミン０．９水酸化リチウム０．１イオン交換水残量実施例３水溶性顔料３（９０）５．５ＥＧＤＰＧｍＨＥ１．０ＰＧＤＥＧｍＰｅＥ１．０ＴＥＧｍＢＥ８．０ＤＯＤ２．０界面活性剤Ｃ１．０高分子微粒子１０．０ジエチレングリコール７．０チオジグリコール３．５１，６−ヘキサンジオール５．０サーフィノール４４００．３ジエタノールアミン０．２トリエタノールアミン０．４水酸化カリウム０．１イオン交換水残量実施例４水溶性顔料４（８０）５．０水溶性染料１１．０ＥＧＰＧｍＨＥ２．０ＴＥＧｍＨＥ４．０ＤＥＧｍＢＥ８．０ＴＤＤ１．０界面活性剤Ｃ１．０界面活性剤Ｅ１．０高分子微粒子１．０エチレングリコール３．０トリエチレングリコール３．０１、５−ペンタンジオール２．０サーフィノール８２０．２安息香酸ナトリウム０．１トリプロパノールアミン０．３ジプロパノールアミン０．１水酸化カルシウム０．１イオン交換水残量尚、水溶性染料１はＡがＣＯＯＫ、ＸとＹがメチル基、
Ｍがカリウムである。

【００４０】実施例５水溶性顔料１（１０５）３．０水溶性染料１１．０ＥＧＤＰＧｍＰｅＥ２．０ＥＧＰＧｍＰｅＥ１．０ＥＧＤＰＧｍＢＥ２．０ＤＥＧｍＢＥ１０．０ＤＯＤ０．５界面活性剤Ｂ０．５界面活性剤Ｆ０．５高分子微粒子１．０ＰＥＧ４００４．０プロピレングリコール６．０サーフィノール４８５０．３サーフィノール４６５０．５モノプロパノールアミン０．９モノメチルエタノールアミン０．１アンモニア０．３水酸化マグネシウム０．２イオン交換水残量尚、水溶性染料１はＡがＣＯＯＮａ、ＸとＹがメチル
基、Ｍがナトリウムである。

【００４１】実施例６水溶性染料２５．０ＴＥＧｍＰｅＥ２．０ＰＧＥＧｍＰｅＥ２．５ＥＧＤＰＧｍＰＥ１．５ＴＥＧｍＢＥ６．０ＤＥＧｍＢＥ４．０ＴＤＤ０．８界面活性剤Ａ０．８界面活性剤Ｆ０．５プロパンジオール５．０プロピレングリコール３．０チオジグリコール２．０１、５−ペンタンジオール５．０サーフィノール１０４０．３ササーフィノール４６５０．５ジメチルエタノールアミン０．５水酸化アルミニウム０．１イオン交換水残量尚、水溶性染料２はｍが１、ｎが１、Ｍがカリウムであ
る。

【００４２】実施例７水溶性染料３５．０ＰＧＤＥＧｍＢＥ２．０ＰＧＤＥＧｍＨＥ３．０ＤＥＧｍＢＥ８．０ＴＤＤ０．５ＤＯＤ０．５界面活性剤Ａ０．７界面活性剤Ｆ０．３１、４−ブタンジオール５．０テトラプロピレングリコール３．０テトラエチレングリコール２．５トリメチロールプロパン５．０ジメチルエタノールアミン１．０テトラメチルアンモニウム０．５水酸化ナトリウム０．１サーフィノール４６５１．０トリエタノールアミン０．５イオン交換水残量実施例８水溶性染料４５．５ＰＧＤＥＧｍＢＥ６．０ＤＥＧｍＢＥ９．０ＴＤＤ１．０界面活性剤Ｄ０．５界面活性剤Ｅ０．３界面活性剤Ｆ０．３グリセリン５．０ジエチレングリコール５．０トリプロピレングリコール５．０サーフィノール４６５１．０トリエタノールアミン０．９水酸化カリウム０．１イオン交換水残量比較例に用いたインクの組成は以下になる。比較例で示
す顔料はランダム共重合型スチレンアクリル酸系分散剤
を用いて分散させたカーボンブラックを用いた。顔料の
平均粒径をｎｍ単位で（）中に示す。

【００４３】比較例１水溶性顔料９（９０）５．０グリセリン１０．０分散剤３．０非イオン系界面活性剤１．０イオン交換水残量比較例２水溶性染料（フードブラック２）５．５ＤＥＧｍＭＥ７．０ジエチレングリコール１０．０２−ピロリドン５．０イオン交換水残量比較例３水溶性顔料１１（１１０）５．５水溶性染料（フードブラック２）２．５ジエチレングリコール１０．０非イオン系界面活性剤１．０イオン交換水残量尚、前述の記号は以下の物質を示す。

【００４４】ＰＧｍＢＥ：プロピレングリコールモノブ
チルエーテルＤＰＧｍＢＥ：ジプロピレングリコールモノブチルエー
テルＤＥＧｍＨＥ：ジエチレングリコールモノヘキシルエー
テルＴＥＧｍＰｅＥ：トリエチレングリコールモノペンチル
エーテルＴＥＧｍＨＥ：トリエチレングリコールモノヘキシルエ
ーテルＰＧＥＧｍＢＥ：プロピレングリコールエチレングリコ
ールモノブチルエーテルＰＧＤＥＧｍＢＥ：プロピレングリコールジエチレング
リコールモノブチルエーテルＰＧＥＧｍＰｅＥ：プロピレングリコールエチレングリ
コールモノペンチルエーテルＰＧＤＥＧｍＰｅＥ：プロピレングリコールジエチレン
グリコールモノペンチルエーテルＰＧＥＧｍＨＥ：プロピレングリコールエチレングリコ
ールモノヘキシルエーテルＰＧＤＥＧｍＨＥ：プロピレングリコールジエチレング
リコールモノヘキシルエーテルＥＧＰＧｍＢＥ：エチレングリコールプロピレングリコ
ールモノブチルエーテルＥＧＤＰＧｍＢＥ：エチレングリコールジプロピレング
リコールモノブチルエーテルＥＧＰＧｍＰｅＥ：エチレングリコールプロピレングリ
コールモノペンチルエーテルＥＧＤＰＧｍＰｅＥ：エチレングリコールジプロピレン
グリコールモノペンチルエーテルＥＧＰＧｍＨＥ：エチレングリコールプロピレングリコ
ールモノヘキシルエーテルＥＧＤＰＧｍＨＥ：エチレングリコールジプロピレング
リコールモノヘキシルエーテルＤＥＧｍＢＥ：ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ルＴＥＧｍＢＥ：トリエチレングリコールモノブチルエー
テルまた、本発明で用いた高分子微粒子は以下の方法によっ
て作成した。

【００４５】反応容器に滴下装置、温度計、水冷式還流
コンデンサー、撹拌機を備え、イオン交換水１００部を
入れ、撹拌しながら窒素雰囲気７０℃で、重合開始剤の
過流酸カリを０．２部を添加しておく。イオン交換水７
部にラウリル硫酸カリを０．０５部、スチレン５部、テ
トラヒドロフルフリルアクリレート６部、ブチルメタク
リレート５部およびｔ−ドデシルメルカプタン０．０２
を入れたモノマー溶液を、７０℃に滴下して反応させて
１次物質を作成する。その１次物質に、過流酸アンモニ
ウム１０％溶液２部を添加して撹拌し、さらにイオン交
換水３０部、ラウリル硫酸カリ０．２部、スチレン３０
部、ブチルメタクリレート１５部、ブチルアクリレート
１６部、アクリル酸２部、１、６−ヘキサンジオールジ
メタクリレート１部、ｔ−ドデシルメルカプタン０．５
部よりなる反応液を７０℃で撹拌しながら添加して重合
反応させた後、アンモニアで中和しｐＨ８〜８．５にし
て０．３μｍのフィルターでろ過した高分子微粒子水溶
液を作成した。

【００４６】表１に印字の評価結果として文字を印字し
たときのにじみの評価結果を示す。表１中Ａは極めてよ
い、Ｂはよい、Ｃは悪い、Ｄは極めて悪いということを
示す。また＊は９０℃以上で測定不能を示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】表１の結果から明らかなように比較例で用
いるようなインクは印字品質が悪く、本発明で用いるイ
ンクジェット記録用インクを用いると印字品質が良好な
ことが分かる。

【００４９】尚、これらの印字評価の測定はセイコーエ
プソン株式会社製のインクジェットプリンタ−ＭＪ−９
３０Ｃを用いることによって行なった。これらの評価に
用いた紙は、ヨーロッパ、アメリカおよび日本の市販さ
れている普通の紙でＣｏｎｑｕｅｒｏｒ紙、Ｆａｖｏｒ
ｉｔ紙、ＭｏｄｏＣｏｐｙ紙、ＲａｐｉｄＣｏｐｙ
紙、ＥＰＳＯＮＥＰＰ紙、Ｘｅｒｏｘ４０２４紙、
Ｘｅｒｏｘ１０紙、ＮｅｅｎｈａＢｏｎｄ紙、Ｒｉ
ｃｏｐｙ６２００紙、やまゆり紙、ＸｅｒｏｘＲ紙
である。

【００５０】尚、実施例中の残量の水の中にはインクの
腐食防止のためゼネカ社（英国）のプロキセルＸＬ−２
を０．１から１％、インクジェットヘッド部材の金属部
分のインク接触部分の腐食防止のためベンゾトリアゾー
ルを０．００１から０．０５％、インク中の金属塩の析
出による悪影響を除くためエチレンジアミン四酢酸（Ｅ
ＤＴＡ）を０．０５〜３％添加した。

【００５１】本発明ではインクジェット記録装置のノズ
ルの先端が撥水構造になっているものを用いる。これは
ノズルの先端にインクが固着しにくくするためである。
本実施例ではノズルの先端がステンレス材で形成され、
その上にポリテトラフルオロエチレンとニッケルの共析
メッキによってメッキして熱処理を行なった撥水層を形
成形成したものを用いた。この場合、ニッケルに限らず
耐酸化性の強い、クロム、チタン、金、白金、銀、イリ
ジウムなどとの共析メッキでもよい。本発明になるイン
クジェット記録用インクはぬれ性が高いので、ノズル前
面が通常のステンレスやその他の金属面等では、このぬ
れ性によって従来のインクジェット記録用インクより印
字するときに乱れを生じやすかった。そこで、通常の水
溶性の色材と界面活性剤を用いたインク印字試験したと
ころ、ノズル先端にインクが固着して１００ページ程度
から印字の乱れを生じてしまったが、本発明になるイン
クジェット記録用インクでは固着は少なく２００００ペ
ージ以上の連続印字が可能であった。

【００５２】前述の撥水構造面とインクジェット記録用
インクの接触角が実使用温度１５℃から４５℃において
５０°以上である必要がある。実使用温度５℃から４５
℃で接触角が５０°未満では印字乱れを生じやすくすぐ
に印字ができなくなってしまう。また、、本発明になる
インクジェット記録用インクを用いて接触角を長期に５
０°以上に保つことで、印字品質の向上とさらに連続印
字を可能にすることができた。

【００５３】次に、前述のインクジェット記録用インク
の５〜４５℃での粘度が２〜１０ｍａ．ｓである。２ｍ
Ｐａ．ｓ未満ではポリテトラフルオロエチレンとニッケ
ルの共析メッキによってメッキして熱処理を行なった撥
水層を形成してもインクで濡れて印字乱れが生じやすか
った。１０ｍＰａ．ｓを越えると電歪素子を用いたヘッ
ドの装置ではインクの吐出が不安定になって印字乱れを
生じやすかった。従って、実使用温度５〜４５℃での粘
度は２〜１０ｍＰａ．ｓが好ましい。

【００５４】また、本発明になるインクジェット記録装
置は前述のヘッド部が電歪素子による応答によってイン
ク滴を吐出させるヘッドを含有している。ヘッド部を加
熱する方法ではインクに含まれる色剤やその他の成分が
分解されてヘッドが詰まりやすくなってしまう弊害が出
る可能性が高い。電歪素子を用いる場合はこのような問
題は生じないので、本発明になるインクジェット記録用
インクを安定的に使用することができた。

【００５５】そして、本発明のように色料等の固形物の
量が比較的多くグリコールエーテルを用いたインクで
は、長い時間吐出しないノズルはノズル前面でインクが
乾燥して増粘するため、印字が乱れる現象がでやすかっ
た。しかし、インクがノズルの前面で吐出しない程度に
微動させることによって、インクが撹袢されてインクの
吐出を安定的に行なうことができた。これを行なうため
には電歪素子によることが制御しやすかった。ノズル近
傍を急速に加熱する方法は泡を発生させるため難しい。
したがって、この機構を用いて本発明になるインクジェ
ット記録用インクを用いることで、インク中の色材濃度
を多くすることができ、色材が顔料である場合、高分子
微粒子溶液等の泡立ちやすい物質を用いても色濃度を高
くしてしかも安定的にインクを吐出することが可能とな
った。

【００５６】そのインクジェット記録装置において微動
を行なうためには本実施例に記載の色材の添加量が重量
で３％以上で１５％以下である必要がある。添加量が少
ない場合はこのような機構は必要でない場合が多く、顔
料の添加量が多い場合はそれ以上色濃度は増加しにくい
ため意味がなく、インク中に色材以外の溶剤等が多い場
合は粘度が高くなりすぎたり浸透性が頭打ちになって印
字品質のそれ以上の向上が見込めない。またその微動の
効果があまりなくなりインクが遅れて吐出されやすくな
る現象がでてしまう。したがって上述の範囲が好まし
い。より好ましい添加量は両物質とも５％〜１０％であ
る。また、この微動はインクが吐出されない部分を、イ
ンクが吐出されないときに行なわれるようになっている
必要がある。しかし通常の界面活性剤を用いると浸透性
があるものはこの微動で次第にノズル先端がぬれやすく
なりこの微動の制御が難しくなる。浸透性がないものは
泡立ちやすくなってしまったり印字品質が低下したりし
てしまう。本発明になるインクジェット記録用インク印
字品質を良好にし、泡立ちが少なくノズルの先端もぬら
しにくいのでこの微動の制御が容易なる。

【００５７】本発明においては色材が顔料である場合水
溶性の高分子微粒子を添加する。その添加量は１重量％
以上１０重量％以下である。１重量％未満では耐擦性の
向上の効果が少なく、１０重量％を越えるとインクの粘
度が上昇してインクジェット記録用インクとしては使用
しにくくなる。

【００５８】また、本発明では色材として顔料を用いる
場合は水溶性の高分子微粒子を添加する必要があるが、
高分子微粒子溶液にはミセル形成剤として界面活性剤が
使用され、この界面活性剤の影響で高分子微粒子溶液が
泡立ちやすくなってしまう。泡はウレタンフォームを用
いた場合に完全に消失させることが難しくなり、印字の
ドットぬけの要因となりやすい。通常の界面活性剤を浸
透剤として用いた場合は泡が多量に発生しドットぬけが
頻繁に発生した。しかし、本発明のインクジェット記録
用インクは泡立ちが少なく、ドットぬけの発生は非常に
少なかった。さらに、この泡の発生による悪影響を低減
するにはエチレンオキシドプロピレンオキシドの共重合
体を含む界面活性剤、ジプロピレングリコール、トリプ
ロピレングリコール、ヘキシレングリコール等をインク
に入れることによって可能であった。

【００５９】またアセチレングリコール系の界面活性剤
である２、４、７、９−テトラメチル−５−デシン−
４、７−ジオールおよび／または３、６−ジメチル−４
−オクチン３、６−ジオールおよびそれらの変生物や同
時に添加される水溶性の界面活性剤、その他の界面活性
剤あるいはグリコールエーテル類を用いると、前述のイ
ンクジェット記録用インクをを収容するインクカートリ
ッジがポリウレタンフォームである場合これらの界面活
性剤等の一部が吸着される。従って、それらの一部が前
記ウレタンフォームに吸着される量を加味して添加する
ことが本発明になるインクとウレタンフォームを用いる
インクジェット記録装置に必要になる。

【００６０】以上のように、本発明においては印字画像
の紙等の被記録体に対するにじみが低減される高品質で
実用性の高いインクジェット記録用インクを提供するこ
とができる。また、インクジェットヘッドの先端が撥水
構造で５℃〜４５℃において接触角を５０°以上にする
ことができるので連続印字しても印字が乱れることが殆
どなく、インクが水溶性を確保して浸透性を確保しなが
ら泡立ち性も抑えることができるので、インクカートリ
ッジにポリウレタンフォームなどのフォーム構造を用い
てインクを充填させても気泡の排除が容易になりドット
ぬけすることが少ないインクジェット記録装置を提供す
ることができる。

【００６１】尚、本発明はこれらの実施例に限定される
と考えるべきではなく、本発明の主旨を逸脱しない限り
種々の変更は可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上述べたように本発明は従来不十分で
あった普通紙、特に再生紙に対してほとんど滲まない印
字が可能なインクジェット記録用インクを提供し、連続
印字可能でありインク泡立ち性が少ないためカートリッ
ジにフォームを用いてもドットぬけすることが少ないイ
ンクジェット記録装置を提供するという効果を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも着色剤、２、４、７、９−テ
トラメチル−５−デシン−４、７−ジオールおよび／ま
たは３、６−ジメチル−４−オクチン３、６−ジオー
ル、水溶性界面活性剤及び水を含むインクジェット記録
用インクであって、前記２、４、７、９−テトラメチル−５−デシン−４、
７−ジオールおよび／または３、６−ジメチル−４−オ
クチン３、６−ジオールと前記水溶性界面活性剤の添加
比率が１：０．５〜２であるインクジェット記録用イン
ク。
【請求項２】前記２、４、７、９−テトラメチル−５
−デシン−４、７−ジオールおよび／または３、６−ジ
メチル−４−オクチン３、６−ジオールの添加量が０．
５〜２．５重量％である請求項１記載のインクジェット
記録用インク。
【請求項３】グリコールエーテルを５〜２０重量％含
んでなる請求項１記載のインクジェット記録用インク。
【請求項４】前記グリコールエーテルが（ジ、トリ）
エチレングリコールモノブチルエーテル、（モノ、ジ）
プロピレングリコールモノブチルエーテル、（ジ、ト
リ）エチレングリコールモノ（ペンチル、ヘキシル）エ
ーテル、プロピレングリコール（モノ、ジ）エチレング
リコールモノ（ブチル、ペンチル、ヘキシル）エーテ
ル、エチレングリコール（モノ、ジ）プロピレングリコ
ールモノ（ブチル、ペンチル、ヘキシル）エーテルから
選ばれた１種以上である請求項３記載のインクジェット
記録用インク。
【請求項５】前記水溶性界面活性剤のＨＬＢが８以上
である請求項１記載のインクジェット記録用インク。
【請求項６】前記水溶性界面活性剤がアニオン界面活
性剤、非イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤およ
び両性界面活性剤から選ばれた１種以上である請求項１
記載のインクジェット記録用インク。
【請求項７】前記水溶性界面活性剤の添加量が３重量
％以下である請求項１記載のインクジェット記録用イン
ク。
【請求項８】前アルカリ剤として有機アミン及び無機
アルカリを含んでなる請求項１記載のインクジェット記
録用インク。
【請求項９】前記アルカリ剤として少なくとも（モ
ノ、ジ、トリ）エタノールアミン、（モノ、ジ、トリ）
プロパノールアミン、（モノ、ジ）メチルエタノールア
ミン、アンモニア、テトラメチルアンモニウム、水酸化
（リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグ
ネシウム、アルミニウム）から選ばれた１種以上を含ん
でなる請求項１記載のインクジェット記録用インク。
【請求項１０】前記グリコールエーテルが低水溶性の
（モノ、ジ）プロピレングリコールモノブチルエーテ
ル、（ジ、トリ）エチレングリコールモノ（ペンチル、
ヘキシル）エーテル、プロピレングリコール（モノ、
ジ）エチレングリコールモノ（ブチル、ペンチル、ヘキ
シル）エーテル、エチレングリコール（モノ、ジ）プロ
ピレングリコールモノ（ブチル、ペンチル、ヘキシル）
エーテルから選ばれた１種以上であるときは同時に
（ジ、トリ）エチレングリコールモノブチルエーテルを
含んでなる請求項３記載のインクジェット記録用イン
ク。
【請求項１１】有機溶剤として少なくともグリセリ
ン、（モノ、ジトリ、テトラ、ポリ）エチレングリコー
ル、（モノ、ジ、トリ、テトラ）プロピレングリコー
ル、（プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン）ジオー
ル、チオジグリコールから選ばれた１種以上を含んでな
る請求項１記載のインクジェット記録用インク。
【請求項１２】前記インクジェット記録用インクの５
〜４５℃での表面張力が２０〜４０ｍＮ／ｍである請求
項１記載のインクジェット記録用インク。
【請求項１３】前記インクジェット記録用インクの５
〜４５℃での粘度が２〜１０ｍＰａ．ｓである請求項１
記載のインクジェット記録用インク。
【請求項１４】前記着色剤として表面酸化型の顔料を
用いる場合、５〜４５℃でのｐＨが７．５〜１１である
請求項１記載のインクジェット記録用インク。
【請求項１５】圧電／電歪素子によりインク滴を吐出
する方式のインクジェット式記録ヘッドを備えたインク
ジェット記録装置に用いる請求項１乃至１４のいずれか
１項に記載のインクジェット記録用インク。