JPS6045667B2

JPS6045667B2 - 記録液

Info

Publication number: JPS6045667B2
Application number: JP55059597A
Authority: JP
Inventors: 毅栄田; 泰弘矢野; 洋治松藤; 昌宏春田; 徳也太田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1980-05-06
Filing date: 1980-05-06
Publication date: 1985-10-11
Also published as: JPS56155260A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は新規な記録液特にはインクジェット記録方法に
適した記録液に関する。

従来から筆記具（フェルトペン、万年筆等）に使用され
るインクは各種の染料、顔料を水またはそのその他の有
機溶剤からなる液媒体中に溶解或いは分散させたものが
知られている。

またピエゾ振動子による振動或いは高電圧印加による静
電吸引または熱エネルギー等により記録ヘッド内の液体
を吐出オリフィスから吐出させて記録を行なう所謂イン
クジェット記録方式に於ても上記の様な記録液が使用さ
れることが知られている。

フェルトペン万年筆等の筆記具とインクジェット記録液
に要求される性質は先端てのインク乾燥による詰りがな
いこと、記録画像の耐水性・耐光性の良いこと等共通点
が多い。しカル筆記具に較べてインクジェット用記録液
ノは、微細なオリフィスからの液滴発生に際して吐出応
答性、吐出安定性等筆記具に無い条件が要求される。

従来、文具用或いはインクジェット記録用記録液として
例えば特開昭５０−９１４２７号、特開昭５１−丁９０
６２４号、特公昭５１−４０４８４号、特公昭５２−１
３１２６号、特公昭５２−１３１２７号、特開昭５０−
９５００８号等の公報に示される様に各種染料顔料を水
系または非水系溶媒に溶解或いは分散させたものが知ら
れている。

文具用、インクジェット記録用記録液に共通した好まし
い条件としては（１）ペン先またはオリフィス先端での
乾燥による目詰りを起さないこと。

（２）被記録材（紙、布、フィルム等）に対して定着が
速くにじみの少ないこと。

（３）記録画像の色調が鮮明で濃度が高いこと。

（４）記録画像の耐水性・耐光性が優れていること。（
５）記録液の周辺材料（容器、フィルター等）を侵さな
いこと。

（６）臭気、毒性、引火性等の安全性の優れたものであ
ること。

等が挙げられる。

更にインクジェット用記録液としては、この他に吐出条
件（駆動電圧、駆動周波数、吐出オリフィスの形状と材
質、オリフィス径等）にマッチした液物性（粘度、表面
張力、電導度等）を有しており長期的な吐出安定性を有
することが要求される。即ち駆動周波数に応答して液滴
を形成する吐出応答性の良いこと、駆動電圧一駆動周波
数変動に対する安定吐出マージンの広いこと、さらには
プリンターの如く吐出オリフィスが左右に移動しながら
記録する場合、非記録時に記録液を吐出させない様に吐
出オリフィスが記録液を保持していること等の性質が要
求される。またシアン、マゼンター、イエロー、ブラッ
クによるカラー記録の場合には被記録材に対する記録液
の浸透が速くにじみの無いことや所期のカラーバランス
が変動しない様に記録液の色が長期保存中も変化しない
ことが要求される。上期の様な諸特性を同時に満足させ
ることは相当に困難であり前記した従来公知の技術はこ
の点．で不満足なものであつた。

この種の記録液に使用される染料、顔料は例えば特公昭
５２−１３１２６号、特開昭４９−８９５３４号、特開
昭５０−９５００８号、特開昭５３−７７７０６号、特
開昭５１−９０６２４号等の公報に開示されている。し
かし一般には直接染料、酸性染・料、塩基性染料等の染
料は記録画像の耐水性・耐光性に難点があり、顔料は分
散安定性が悪く詰りを起こし易いという難点があつた。
更に染料は液媒体中で分子会合を起こして色調が変化し
、また顔料は沈降により分散している顔料濃度が減少し
３カラーバランスを崩すという欠点があつた。本発明は
前述、従来例の欠点を除き、吐出安定性、長期保存安定
性、定着性、画像濃度、鮮明度、耐水性・耐光性を同時
に満足し、更には臭気、毒性、引火性等の安全性に優れ
た実用性の高い記録液、特にはカラー記録に好適な黄色
の記録液を提供せんとするものてある。つまり、本発明
は、記録画像を与えるための記フ録剤及びこの記録剤を
溶解及び／又は分散する為の液媒体から組成される記録
液に於いて、前記記録剤が水溶性黄色染料と黄色顔料と
から成り、前記液媒体中に分子量１０００〜１００００
０の高分子分散剤と水とを含有してなることを特徴とす
るものてあ−る。

即ち本発明は顔料の優れた耐水性・耐光性と染料の鮮明
な色調を併有し、長期保存に対する分散安定性に優れた
カラー記録に有用な黄色記録液を提供する。

理由は明らかではないが本発明の構成ノにより染料の耐
水性が染料単独の場合より著しく向上し、また顔料の分
散安定性が染料の共存しない場合に較べて著しく向上す
るという相乗効果が現われる。また本発明の記録液は染
料、顔料それぞれ単独の場合と較べてチキソトロビー性
が減少し、経時による色変化が無いという極めて好まし
い性質を有している。このような相乗効果の顕著に現わ
れる本発明に於て好ましい染料はＣ．Ｉ．ダイレクトイ
エロー８，２２，２６，２７，８７で示される直接染料
、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１，７，１１，１７，２３
，４４で示される酸性染料、Ｃ．Ｉ．ベーシツクイエロ
ー１，１１で示される塩基性染料が挙げられる。

同様に本発明に好適に使用される顔料はＣ．Ｉ．ピグメ
ントイエロー１，２，３，４，５，６，７３，７４，９
７，９８，１３０１で示されるハンザイエロー、Ｃ．Ｉ
．ピグメントイエロー１２，１３，１４，１５，１６，
１７，５５，８１，８３で示されるベンチジンイエロー
、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３，９４，９５で示さ
れる縮合アゾ系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２３
で示されるアンスラキノン系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント
イエロー１０８（パットイエロー２０）で示されるアン
スラピリミジン系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１
０９で示されるイソインドリノン系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグ
メントイエロー１２０で示されるアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントイエロー１１７で示されるキレート顔料が挙げ
られる。

前記染料と顔料はＣ．Ｉ．Ｅ．表色値（ＪＩＳＺ−８７
０１）ていずれも主波長５５０〜５９０ナノメーター、
刺激純度７３〜８３パーセント、明るさ７９〜８９／マ
ーセントの範囲にあることが望ましい。

本発明の記録液に於て前記染料と顔料の好ましい比率は
、１０：１〜１：１０の範囲である。

本発明に於て好適に使用される分散剤は分子量１０００
〜１０００００の高分子分散剤てある。好ましい高分子
分散剤の１例を挙げるといずれも前記分子量範囲のポリ
ビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニル
ピリジン、ポリアクリル酸塩、ポリメタアクリル酸塩、
縮合ナフタリンスルホン酸塩、スチレン−マレイン酸共
重合体、ジイソブチレン−マレイン酸共重合体、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオ
キシエチレン−オキシプロピレンブロックポリマー、ス
チレンー（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エス
テルー（メタ）アクリル酸塩共重合体、−スチレンーイ
タコン酸塩共重合体、イタコン酸エステル−イタコン酸
塩共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸塩共重合体
、ビニルナフタレンー（メタ）アクリル酸共重合体、ビ
ニルナフタレン−イタコン酸塩共重合体等およびそれら
の誘導体てある。上記の重合体に更に例えばアクリロニ
トリル、酢酸ビニル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メ
チロール（メタ）アクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、エチレン等のモノマーが共重合されていても
良い、これらの高分子分散剤の幾つかは市販されており
又公知の重合方法により容易に合成できる。分散剤の好
ましい添加量は顔料分に対して１〜３００重量パーセン
トであり、より好適には５〜２０呼量パーセントである
。本発明の記録液の液媒体は水または水および水混和性
有機溶剤の混合系が使用される。

好適に使用される水混和性有機溶剤の１例を挙けるとメ
チルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコー
ル、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、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、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコ
ール、１，２，６ヘキサントリオール、チオジグリコー
ル、グリセリン、エチレングリコール、モノメチルエー
テル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチル
カルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトー
ル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリ
エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリ
コールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコ
ールモノエチルエーテルアセテート、メチルカルビトー
ルアセテート、エチルカルビトールアセテート、ジエタ
ノールアミン、トリエタノールアミン、ホルムアミド、
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、モルホ
リン、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルー２−ピロリ
ドン、１，３ジメチルー２−イミダゾリジノン、等であ
る。これらの水混和性有機溶剤の好ましい含有量は液媒
体中５〜８唾量パーセントてあり更に好適には１０〜５
踵量パーセントである。

尚、本発明の記録液にはこの他に従来公知の粘度調整剤
、表面張力調整剤、ＰＨ調整剤、電導度調整剤、バイン
ダー（高分子ベヒクル）、防カビ殺菌剤等を添加するこ
とが出来る。本発明の記録液は、叙上の各成分を主体に
して組成され、その調製には、各種の方法が採用できる
。

例えば、上記各成分を配合し、それをボールミル、ロー
ルミル、スピードラインミル、ホモミキサー、サンドグ
ランダー等を用いて混合摩砕する方法を採用する。尚、
顔料の分散工程は、できるだけ顔料が高濃・度の状態に
於て行ない、分散処理の後、これを水性液体て希釈して
、インクの粘度は、最終的に、約１〜２０ＣｐＳ１好ま
しくは約３〜１０ＣｐＳに調整される。

この様にして、調製した記録液は、低粘度域に於て、長
期間保存した場合にも、顔料粒子が凝集したり、沈降す
ることがない。

そして、この記録液は、（１）広範囲の記録液吐出条件（圧電素子の駆動電圧、
駆動周波数、吐出オリフィスの形状と材ノ質、吐出オ
リフィス径等）にマッチングした液物性（粘度、表面張
力、電導度等）を有している。

（２）長期保存に対して安定でインクジェット装置の目
詰まりを起さない。

（３）被記録材（紙、フィルム等）に対して定着が速く
且つ確実であつて、しかもドットの周辺が滑らかでにじ
みがない。

（４）形成された画像の色調が鮮明で濃度が高い。

（５）形成された画像の耐水性・耐光性が優れている。
（６）記録液周辺材料（収容器、連結チューブ、シール
材等）を侵さない。

（７）臭気、毒性が少なく、引火性のない安全性に優れ
たものである、等の諸特性を備えている。

ここで、実施例を示して本発明を更に詳説する。尚、実
施例中の部数は重量部数である。

実施例１Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２５部Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー８３部ポリアクリル酸（ＭＷ２ＯＯＯ）３部ジエ
チレングリコール加部イオン交換水
印部上記各成分をボールミ
ルに仕込み北時間回転して混合摩砕した。

得られた分散液を超遠心分離機にかけて粗大粒子を除き
、黄色記録液を得た。記録液のＣ．Ｉ．Ｅ表色値は主波
長５７４ナノメーター、刺激純度７９／マーセント、明
るさ８３／′＜：ーセントであつた。該記録液を用いて
、ピエゾ振動子によつて記録液を吐出させるオンデマン
ド型記録ヘッド（吐出オリフィス径５０μ・ピエゾ振動
子駆動電圧６０Ｖ１周波数４ＫＨｚ）を有する記録装置
により、Ｔ１〜Ｔ５の検討を行なつたところ、いずれも
良好な結果を得た。

（Ｔ１）記録液の長期保存性；上記記録液をガラス容器
に密閉し、−３００Ｃと６０゜Ｃて６力月間保存したの
ちでも不溶分の析出は認められず液の物性や色調にも変
化がなかつた。

（Ｔ２）吐出安定性；室温、５゜Ｃ１４０℃の雰囲気中
でそれぞれ２肴間の連続吐出を行なつたが、いずれの条
件でも終始安定した高品質の記録が行なえた。

（Ｔ３）吐出応答性：２秒毎の間歇吐出と２力月間放置
後の吐出について調べたが、いずれの場合もオリフィス
先端での目詰りがなく安定で均一に記録された。

（Ｔ４）記録画像の品質；第１表の被記録材に記録され
た画像は濃度が高く鮮明であつた。

屋外光に３力月さらしたのちの濃度の低下率は１％以下
であり、また、水中に１分間浸した場合、画像のにじみ
は全くなかつた。（Ｔ５）各種被記録部材に対する定着
性；下記の被記録材で印字の托秒後印字部を指でこすり
画像ずれ・ニジミの有無を判定した。

いずれも画像ずれ・ニジミ等がなく優れた定着性を示し
た。実施例２実施例１と同様の方法により下表の組成の
記録液を調製し、又実施例１と同様にＴ１〜Ｔ４の検討
を行なつた。

（尚、第２表において（）内の数字は組成比を示す）
。又、記録ヘッド内の記録液に熱エネルギーを与えて液
滴を発生させ記録を行なうオンデイマンドタイプのマル
チヘッド（吐出オリフィス径３５μ、発熱抵抗体抵抗値
１５０Ω、駆動電圧３０Ｖ１周波数２ＫＨｚ）を有する
記録装置を用いて実施例１と同様の検討を行なつた。

いずれの場合も得られた記録画像は耐光性・耐水性がき
わめてすぐれ、色調が鮮明で濃度が高く、ドットの周辺
がなめらかでにじみやぼけがなく、さらに定着性が良好
であつた。

Claims

【特許請求の範囲】１記録画像を与えるための記録剤及びこの記録剤を溶
解及び／又は分散する為の液媒体から組成される記録液
に於いて前記記録剤が水溶性黄色染料と黄色顔料とから
成り、前記液媒体中に分子量１０００〜１０００００の
高分子分散剤と水とを含有してなることを特徴とする記
録液。２前記染料及び顔料のＣ．Ｉ．Ｅ．表色値がいずれも
、主波長５７０±２０ナノメーター、剌激純度７８±５
パーセント、明るさ８４±５パーセントの範囲にある第
１項記載の記録液。３前記染料と顔料との比率が重量比で１０：１〜１：
１０の範囲にある特許請求の範囲第１項記載の記録液。４前記染料と顔料の含有料が記録液の全重量に対して
両方で１〜２０重量パーセントの範囲にある特許請求の
範囲第１項記載の記録液。５前記染料がＣ．Ｉ．ダイ
レクトイエロー８，２２，２６，２７，８７，Ｃ．Ｉ．
アシツドイエロー１，７，１１，１７，２３，４４，Ｃ
．Ｉ．ベーシツクイエロー１，１１の中から選ばれる染
料である特許請求の範囲第１項記載の記録液。６前記顔料がＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１，２，３
，４，５，６，１２，１３，１４，１５，１６，１７，
２３，５５，７３，７４，８１，８３，９３，９４，９
５，９７，９８，１０８，１０９，１１７，１２０，１
３０の中から選ばれる顔料である特許請求の範囲第１項
記載の記録液。