JPS58176258A - 記録液 - 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】 本発明は、筆記用具あるいは記録ヘッドのオリフィスか
ら液滴を飛翔させて記録を行うインクジェット方式、特
に熱エネルギーを利用するインクジェット方式に使用す
るのに好適な記録液に関する。

従来から紙などの記録部材に記録を行う筆記用具（万年
筆・フェルトペン等）には、インクとして各種の染料を
水またはその他の有機溶剤に溶解させたものが使用され
ている。

また、ピエゾ振動子による振動ある・いは高電圧印加に
よる静電引力などにより、記録ヘッド内の液体を吐出さ
せて記録を行なう所謂インクジェット方式に於いても、
各種染料を水または有機溶剤などに溶解させたインクを
使用することが知られている。しかし、一般の文具用の
インクに比べるとインクジェット用のインクには、多く
の特性で一層厳格な条件が要求される。

インクジェット記鋒法は、騒音の発生が少なく、普通紙
に対して特別の定着処理を要することなく、高速記録あ
るいはカラー記録が行なえるものであり、種々のタイプ
のものが活発に研究されている。

この種の記録方式では、いずれにおいても使用されるイ
ンクの特性として、粘度、表面張力等の物性値が適正な
範囲にあること、溶解物の溶解安定性が高く微細なオリ
フィスを目詰りさせないこと、充分に高い濃度の紀鋒画
像を与えること、保、作中に物性値の変化あるいは固形
分の析出が生じないことなどが要求される。更に上記の
特性に加え、記録部材の種類に制限されずに記録が行な
えること、定着速度が大きいこと、耐水性、耐溶剤性（
特に耐アルコール性）、耐光性、耐摩耗性に優れている
こと、解像度に優れた画像を与えることなどの性質も要
求されている。

インクジェット記録法の中でも、例えば特開昭！；’Ｉ
−！／ｇ３７号に開示された方法は、熱エネルギーを作
用させて液滴吐出の原動力を得るという点に於いて他の
方法とは大きく興なっている。すなわち、この方法に於
いては、供給記録信号に応じて記録ヘッド部に熱エネル
ギーを発生させ、該熱エネルギーの作用を受けた記録液
に気泡の発生、生長、消滅が瞬時に生じ、それに伴う記
録液の圧力エネルギーの変化によって記録ヘッド部先端
のオリフィスから液滴を飛翔させて記録を行う。この記
録方法は所謂オンデマンド方式の記録に対して極めて有
効であることに加え、記録ヘッド部を高密度マルチオリ
フィス化して、フルラインタイプの記録操作が容、易に
実現できるため、高解像度の画像を高速で得られるとい
う利点を有している。

しかしながら、この記録方法に於いては熱エネルギーが
記録液に対して直接用えられ、特に気泡発生部に於いて
は瞬時的には２３０℃を越える温度に達する。したがっ
て、長時間に亘る連続記録性あるいは長期間の記録休止
後の吐出安定性を満足させるための記録液特性としては
、前記一般的なインクジェット用インク特性に加え、特
に熱的に溶解安定性が高くオリフィスの目詰りを生じな
いこと、熱的にインクの色調に変化が生じないことなど
の他の特性が加重して要求される。しかしこれら全文の
特性を満たす記録液は従来知られていなかった。

本発明の目的は、フェルトペンなどの筆記用具用および
インクジェット記録用の記録液を提供することＫある。

本発明の他の目的は、特に熱エネルギーを利用するイン
クジェット記録用の記録液で、記録ヘッドの寿命を延ば
しかつ長時間に亘る記録安定性の高い記録液を提供する
ことにある。

上記および他の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、下記一般式 で表わされる化合物を含有することを特徴とする記録液
である。

但し、式中、鳥は水素、ＯＨ基またはＮＨ２基を表わし
、Ｒ２は水素または５０３Ｍ基を表わし、Ｒ３およびＲ
４はそれぞれ独立して水素、ＯＨ基、ＮＨ２基、Ｎｏ２
基または８０３Ｍ基を表わし、Ｍはアルカリ金属、アン
モニウムおよびアミン類から選ばれる塩基である。

本発明の記録液に含有される前記一般式の化合物（染料
）は、記録液液媒に対して一般に１０重量％以上の溶解
性を有し、また低温（−３０℃程度）での溶解安定性も
高い。さらに該化合物は分子内にアゾ結合（−Ｎ＝Ｎ−
）を有するため、記録液が記録ヘッド内の熱作用部にお
いて瞬時的に２５Ｏ℃を越える高温に曝され該化合物が
分解したとしても、主にアゾ結合部分で切断が生ずるも
のと推定される。そして、たとえ分解が生じたとしても
、該化合物からの分解生成物自体が比較的安定であり、
かつその多くが一８ｏ３Ｍ　基あるいは−ＯＨ基などの
親水性の大きい基を有しているため、依然として記録液
に対して大きな溶解性を有している。このため長期に亘
る連続記録においても記録ヘッド部内に沈積物を生ずる
ことなく安定した記録が可能になる。もちろん、耐候性
、耐オゾン性、印字物の耐水性、耐アルコール性、さら
には毒性等の筆記用具あるいはインクジェットインク用
の染料に要求される他の性能についても十分なものであ
る。

本発明の記録液に含有される前記一般式の化合物として
は、具体、的には以下のような化学構造のｏ３Ｌｉ ５乙 ｇ これら化合物のスルホン酸基と結合してスルホン酸塩を
形成する塩基としては、より具体的には＋＋、＋＋ Ｎａ　、　Ｋ　、ＬＬ　、０８　　などのアルカリ金属
カチオン、ＮＩ（４＋、ＮＨ（へＨ４０Ｈ入　なとの第
四級アンモニウムカチオンおよびＮ（ＣＩ　Ｈ４）ｓな
どのアミン類があげられる。

本発明、の記録液においては、これら染料が、記録液に
対して通常０．３−２０重量−１好ましくは０５〜７３
重量−１より好ましくは７〜ＩＯ重量％の濃度で用いら
れる。該染料はもちろん単独で若しくは一種以上を組合
わせて、あるいは該染料を必須成分としてこの他に他の
直接染料、酸性染料などの各種染料を併用して使用する
ことができる。

本発明の記録液を組成するための液媒体成分としては、
水あるいは水と水溶性の各種有機溶剤との混合物が使用
される。水溶性の有機溶剤としてハ、例エバ、メチルア
ルコール、エチルアルコール、ｎ−ニア”ロビルアルコ
ール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール
、　５ｅｃ−プチルアルコール、ｔθｒｔ−ブチルアル
コール、イソブチルアルコール等の炭素数／〜ダのアル
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ンアルコール類；テトラヒドロ
フラン、ジオキサン等のエーテル類；Ｎ−メテルーコー
ビロリドン、／、３−ジメチルーコーイミダゾリジノン
等の含窒素複素環式ケトン類；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ポリアルキレングリコ
ール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、
ブチレングリコール、トリエチレングリコール、／、、
２．Ａ−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキ
シレンクリコール、ジエチレングＩＪ　−ｆｆ−ル等ノ
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；グリセリン；エチレングリコールメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールメチル（又ハエチル）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
ル類等があげられる。

これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、多価アルコー
ルのジエチレングリコール、多価アルコールの低級アル
キルエーテルのトリエチレングリコールモノメチル（又
はエチル）エーテル等は、好ましいものである。

記録液中の上記水溶性有機溶剤の含有量は、一般には記
録液全重量に対して重量パーセントでＳ〜９Ｓチ、好ま
しくは１０−ざ０−１より好ましくは２０−！；０−の
範囲内とされる。

この様な成分から調合され゛る本発明の記録液は、筆記
具用の記録液あるいは所謂インクジェット記録用の記録
液としてそれ自体で記録特性（信号応答性、液滴形成の
安定性、吐出安定性、長時間の連続記録性、長期間の記
録休止後の吐出安定性）保存安定性、記録剤の溶解安定
性、記録部材への定着性、あるいは記録画像の耐光性、
耐候性、耐水性、耐アルコール性等いずれもバランスの
とれた優れたものである。そしてこの様な特性を更に改
良するためＫ、従来から知られている各種添加剤を更に
添加含有させても良い。

このような添加剤としては、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；緩衝剤によるＰＨ調整剤等をあげることができ
る。

記録液を帯電するタイプの記録方法に使用される記録液
を調合するためＫ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使用
される。また吐出オリフィス先端での保水性向上剤とし
て尿素、チオ尿素が好適に使用される。尚、熱エネルギ
ーの作用によつ【記録液を吐出させるタイプの場合には
、熱的な物性値（例えば、比熱、熱膨張係数、熱伝導率
等）が調整されることもある。

本発明の記録液を所謂筆記具用の記録液として利用する
際には、粘度、種々の材質の記録部材との親和性等を考
慮して物性値を調整する必要がある。

本発明を以下の実施例で更に詳細に説明する。

実施例／ 熱エネルギーの作用によりインクを飛翔させるインクジ
ェット記録用の記録ヘッドを以下のようＫして作成した
。まずアルミナ基板上ｋ　８１０．＠（下部ｌ１ｌ）を
スパッタリングによりＳμｆｆｌ［Ｋ形成し、続いて発
熱抵抗響としてＨｆＢ！を１０００Ａ厚ｋ。

さらにアルミニウムを電極として３０００に厚に積層し
た後、選択エツチングによってｓＯμｍｘａｏｏμｍの
発熱抵抗体パターンを形成した。次にｓｉｏ、＠をスパ
ッタリングにより３！；００ｈ厚に保護＠（上部層）と
して積層して基板上に電気・熱変換体を形成した後、幅
３０μｍ×深さ！；　Ｏｔｔｍ　　の溝を刻んだガラス
板を溝と発熱抵抗体が合致するよ５に接合した。引続い
て発熱抵抗体の先端とオリフィスの距離が２！ｒＯｔｔ
ｍｙｃなるようオリフィス端面を研磨し【記録ヘッドを
作成した。

一方、記録液は、前出のｍ／の化学構造式を有する染料
を用いて、下記の配合にしたがって作成した。

構造式階／の染料　　　　　　　３重量部ジエチレング
リコール　　　　コＳ　〃Ｎ−メチルー２−ピロリドン
　コＯ〃 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｓコ　　〃
上記の配合各成分は、容器の中で充分混合溶解し、孔径
／μのテフロンフィルターで加圧ろ過した後、真空ポン
プを用いて脱気処理して記録液とした。

この記録液を前記の記録ヘッドに供給し、連続印字試験
を実施した。記録ヘッドへは、７０μｓｅｃ。

ｔｉｏｖの矩形電圧パルス印字信号を５００μｓｅｃの
周期で連続的に加えた。この結果、該記録液は７３０時
間の連続記録に十分耐え得るものであった。

実施例−〜９ 染料の種類および染料の配合量を代えたことを除き実施
例１と同様にして記録液を作成した。これら記録液を用
いて実施例／と同様な７３０時間の連続印字試験を実施
した。但し、印字信号は３！；０μｓｅａの周期で加え
た。これら試験における耐久時間を表／に示す。なお、
耐久時間はインクの飛翔が不安定になり、パルス信号に
応じた記ができなくなり始めた時間をもって耐久時間と
した。

表　　／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　下記一般式 で表わされる化合物を含有することを特徴とする記録液
   。 但し、式中、Ｒ１は水素、ＯＨ基またはＮＨ２基を表わ
   し、Ｒ２は水素または８０３Ｍ基を表わし、Ｒ３および
   Ｒ４ばそれぞれ独立して水素、ＯＨ基、ＮＨ２基、ＮＯ
   ２基または８０８Ｍ基を表わし、Ｍはアルカリ金属、ア
   ンモニウムおよびアミン類から選ばれる塩基である。