JPS58176265A - 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、脣
、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Ｏ 従来から紙などの記録部材に記録を行う筆記用具（万年
銀・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１ｍ溶剤に溶解させたものが使用さ
れている〇 また、ピエゾ振動子による振動あるいは高電圧印加壷こ
よる静電引力など憂こより、記録ヘッド内の液体を吐出
させて記録を行なう所■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◎ インクジェット記録法は・騒音の発生が少なく１普゛通
紙ｉこ対して特別の定着処理を喪することなく−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、充分に高い濃度の記録画
儂を与えること、保存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（％
に耐アルコール性上耐光性、耐摩耗性に優れていること
１％像度゛に優れた画ｇＩ８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５４−５
１８３７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
とは太き（異なっている。すなわち・この方法憂こ於い
ては、供給記録信号番こ応じて記録ヘッド部着こ熱エネ
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着
こ加え、記録ヘッド部を高密度マルチオリフィス化して
、〕Ｐレラインタイプの記録操作が容易に実現できるた
め、高解像度の画儂を高速で得られるという利点を遺し
ている。

しかしながら、この記録方法憂こ於いては熱エネルギー
が記録液量こ対して直接加えられ、特に気泡発生部に於
いては瞬時的には２５０℃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
全ての特性を満たす記録液は従来知られでいなかった。

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にある。

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（こある。

上記および他の目的は以下の本発明瘉こよって達成され
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、ＱｌおよびＯ２はそれぞれ任意の置換基で
置換され若しくは置換されないフェールまたはナフチル
基を表わし、ベンゼンＩＪＡおよびナフタレン環Ｂは任
意の置換基で置換され得るが、少なくともその一方はＯ
Ｈ基、８０３Ｍ基、Ｃ００Ｍ基およびＮＲＲ’基の少な
くとも一つの置換基で置換されたベンゼン環またはナフ
タレン項ヲ表わし、ここでＭはアルカリ金−、アンモニ
ウムおよびアミン類から選ばれる塩基を示し、Ｒおよび
Ｒ′はそれぞれ独立して水素または置換されてもよいア
ルキル若しくはフェニル基を示す。

上記一般式で表わされる化合物中、好ましい化合物はそ
の分子中に少なくとも一つのＯＨ基、５０３Ｍ基・Ｃ０
０Ｍ基またはＮＦ２基を有するもの・である。またＱ、
およびＯ２としては、ハロゲン原子、ＯＨ基、５０３Ｍ
基、Ｃｏ　０Ｍ基、ＮＦ２基、ＮＨＣＯ（アルキル）基
、ＮＯ□基、炭素原子数が１〜４のアルキル基若しくは
炭素原子数が１〜４のアルコキシ基で置換されまたは置
換されないフェニルまたはナフチル基が好ましい。ベン
ゼンｉＡおよびナフタレン１Ｂ（７）好ましい置換基と
しては、ハロゲン原子・ＯＨ基・８０３Ｍ基、Ｃｏ０Ｍ
基、ＮＲＲ’基、ＮＯ２基、炭素原子数が１〜４のアル
キル基および炭素原子数が１〜４のアルコキシ基があげ
られる。

より好ましい化合物は、ナフタレン環Ｂが１位にＯＨ基
、３位に８０３Ｍ基かつ６若しくは７位にアミド結合を
介してＱ２基を有するものである。

本発明の記録液に含有される前記一般式の化合物（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０さら番こ該化合物Ｃ１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
において瞬時的番こ２５０℃を越える高温に曝され該化
合物が分解したとしても、主をこ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ｑ）分解生成物自体が比較的安
定であり、かつその多くが８０３Ｍ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
番こ亘る連続記録番こ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
用インクの染料に要求される他の性能ζこついても十分
なものであるＯ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
染料があげられる。

１５！　　　　　　ダ　　　　　５！　　　　　ダＤ　
　　　　　　　　ロ　　　　　　　　　ト　　　　　　
　　　ω５！　　　　　　ダ　　　　　　５！　　　　
　　ダ。　　　　　　　　： ５！　　　　　　　　　　　ダ 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Ｎ１％に％Ｌ１
、Ｃｍ　　などのアルカリ金属カチオン、＋ ＮＩ（４−ＮＨ（ＣＩＨ４０Ｈ）８などの第四級アンモ
ニウムカチオンおよびＮ（ＣｍＨ＊）ｍなどのアミン類
があげられるＯ 本発明の記録液においては、これら染料が、記録液量こ
対して通常０．５〜２０重量％、好ましくは０．５〜１
５重量う、より好ましくは１−１０重量うの濃度で用い
られる。該染料はもちろん単独で若しくは２種以上を組
合わせて、あるいは該染料をあ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Ｏ 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ｌ！溶剤との混合物が使
用される０水溶性の有機溶剤としてｆ！、Ｎえば、／ｆ
ルアルコール、エチルアルコール、ｕ−７”ロピルアル
コール、インプロピルアルコ−１し、＋ａ−フｅｔレア
ｌレコール、畠・ｃ−ブチルアルコールｓ　ｔａｒｔ　
−ブチルアルコール、イソブチルアルコール等の炭素数
１〜４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ｉレコール類
；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテルｅＡ　
：　Ｎ　−メチル−２−ピロリドン、ｌ、３−ジメチル
−２−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、
１０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、１，２．６−ヘキサンドリオール、チ
オジグリコール、ヘキシレングリコール１ジエチレング
リコール等のアＩレキレン基が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（
又はエチル）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５〜９５％、好ま
しくは１０〜８０％、より好ましくは２０〜５０％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、兼記＾
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時性（（１１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
配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ｔあるいは記録画像の耐元性
、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
改良するために・従来から知られている各種添加剤を更
１こ添加含有させても曳い。

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楕界面活性剤；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：駿衝剤によるＰＲ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
を調合するためには、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同上剤とし
て尿素、チオ尿素が好適に使用される◎尚、熱エネルギ
ーの作用によって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Ｉｌｌ嫁記°具用の記録液として利
用する際暑こは・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ｔ１４Ｊ１する必要がある０ 本発明を以下の実施例で更Ｉこ詳細に説明する。

実施例１ 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にして作成した
。まずアルミナ基板上に５ＩＯＪ（下部層）をスパッタ
リングにより５μｍ厚に形成し、続いて発熱抵抗層とし
てＨｆＢ汗１０００　Ａ犀に、さらにアルミニウムを電
極としてａｏｏｏＸ厚に積層した後、選択エツチングに
よって５０　ｐｍ　Ｘ　２００μｍの発熱抵抗体パター
ンを形成した。次に８１０．層をスパッタリングにより
３５００Ａ犀に保護層（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５０μｍ×深さ５０
μｍの溝を刻んだガラス板を溝と発熱抵抗体が合歓Ｔる
ように接合した。引続いて発熱抵抗体の先端とオリフィ
スの距離が２５０μｍになるようオリフィス端ｖｒ１を
研磨して記録ヘッドを作成した。

一方１記録液は・前出のｍｌ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〇 構造弐陽ｌの染料　　　　　　　３重量部ジエチレング
リコール　　　　　２５　１Ｎ−メチル−２−ピロリド
ン　　２ｏＩ水　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　５２１上記の配合各成分は、容器の中で充分混合
溶解し、孔径ｌμ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憂こ供給し、連続印字試
験を実施した。記録ヘッドへは、１０μ■ｃ−４０Ｖの
矩形電圧パルス印字信号を５００μａ＠ｃの周期で連続
的に加えた。この結呆、咳記録液（１１５０時間の連続
記録に十分耐え得るものであったＯ 実施例２〜１０ 染料のａ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’４施例１と同様な１５０時間の連続印字試験を笑
厖した。但し、印字偏号は３５０μ−・Ｃの周期で〃口
えた０これら試験Ｉこ２ける耐久時間を表１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
号に応じた記録ができなくなり始めた時間をもって耐久
時間とした０ 表　　　　　１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、Ｑ、およびＱ２はそれぞれ任意の置換基で
   置換され若しくは置換されないフェニルまたはナフチル
   基を表わし・ベンゼン環Ａおよびナフタレン環Ｂは任意
   の置換基で置換され得るが、少なくともその一方はＯＨ
   基、５０３Ｍ基、Ｃ００Ｍ基およびＮＲＲ’基の少なく
   とも一つの置換基で置換されたベンゼン環またはナフタ
   レン環を表わし、ここで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を示し、ＲおよびＲ
   ′はそれぞれ独立して水素または置換されてもよいアル
   キル若しくはフェニル基を示す０