JPS6211035B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は記録液体を液滴として飛翔させて記録
する熱エネルギーを利用するインクジエツト記録
用の記録液体に関する。 〔従来の技術〕 ノンインパクト記録法は、記録時に於ける騒音
の発生が無視し得る程度に極めて小さいという点
に於いて、最近関心を集めている。その中で、高
速記録が可能であり、しかも所謂普通紙に特別の
定着処理を必要とせずに記録を行える所謂インク
ジエツト記録法は、極めて有力な記録法であつ
て、これ迄にも様々な方式が考案され、改良が加
えられて商品化されたものもあれば、現在も尚実
用化への努力が続けられているものもある。 この様なインクジエツト記録法は、所謂インク
と称される記録液体の小滴（droplet）を飛翔さ
せ、記録部材に付着させて記録を行うものであつ
て、この記録液体の小滴の発生法及び発生された
記録液体小滴の飛翔方向を制御する為の制御方法
によつて幾つかの方式に分類される。 その代表的なものとしては、 USP3060429（Teletype方式）、 USP3596275（SWeet方式）、 USP3298030（Lewis／Brown方式）、 USP3416153（Hertz方式）、 USP3747120（Stemme方式）、 USP3683212（Zoltan方式）、 USP3946398（Kyser／Sears方式） の各公報に記載されている。 これ等の公報に記載されている記録方式は、加
圧液流に機械的振動を与えて液滴分離を行うか、
又は、記録液体で満たされた記録液室の機械的作
用による容積変化で吐出口より記録液体を吐出し
て飛翔的液滴を形成するかのいずれかである。 これ等の方式に対して、特公昭54−13783号公
報、USP2556550号公報、特開昭51−132036号公
報、特開昭51−19303号公報には、熱エネルギー
を利用するインクジエツト記録法が記載されてい
る。 〔発明の解決すべき問題点〕 しかし乍ら、特公昭54−13783号公報に記載さ
れた方式は本質的にはUSP3298030、USP3596275
に記載された方式で、異なる点は加圧噴流より液
滴を分離するのにインク（記録液体）の熱エネル
ギーによる表面張力の変化を利用していることで
ある。 USP2556550に記載された方式は、インク又は
基体の熱膨張によつて吐出口よりインクを排出さ
せて記録する方式であり、特開昭51−132036、及
び特開昭51−19303はいずれも上面が開放されて
いるインク溜中のインクに局部的に熱エネルギー
を作用させて気泡を形成し、該気泡がインク中を
浮上してインク液面に到達した際の破裂に伴つて
生ずる液滴を記録紙に付着させて記録する方式で
ある。いずれの方式も熱エネルギーを利用して吐
出口よりインクを吐出して飛翔的液滴を形成する
ものではなく、且つ使用する記録液体（インク）
に関しては、どの様な物性値を有するものが熱エ
ネルギーを利用するインクジエツト記録法に適用
されるのかに就いては、水性インク又は水とアミ
ノブラツクのインク程度の記載があるだけで、そ
れ以上は何等記載されていない。 又、USP3747120には、圧力上昇手段の１つの
例として、列挙的に加熱コイルが挙げられてはい
るが、使用する記録液体に就いては、インクとし
か記載がされていない。 この様に従来に於いては、熱エネルギーを利用
するインクジエツト記録法、殊に液路に供給され
る記録液体を熱エネルギーを利用して前記液路に
連通する吐出口より吐出して飛翔的液滴を形成し
記録を行うインクジエツト記録法に適用され、サ
テライトドツトの発生、記録画像のカブリの発生
のない、鮮明な記録画像を与える記録液体は提供
されていない。 〔発明の目的〕 従つて、本発明は上記の諸点に鑑みて成された
ものであつて、サテライトドツトの発生がなく、
カブリのない鮮明な記録画像の得られる新規な熱
エネルギーを利用するインクジエツト記録用の記
録液体を提供することを目的とする。 〔問題点を解決すべき手段〕 本発明によれば熱エネルギーを利用して液路に
供給されている記録液体を前記液路に連通する吐
出口より吐出し飛翔的液滴を形成して記録を行う
熱エネルギーを利用するインクジエツト記録用の
記録液体に於いて、液媒体と、該液媒体100重量
部に対して１〜50重量部に記録剤と、添加剤とを
含有し、比熱が0.1〜4.0J／gk、熱膨張係数が0.1
×10^-3〜1.8×10^-3deg^-1、熱伝導率が0.1×10^-3〜
50×10^-3W／cm・deg、20℃に於ける粘性が0.3〜
30CPS、表面張力が10〜60dyne／cmに調整され
ていることを特徴とする熱エネルギーを利用する
インクジエツト記録用の記録液体が提供される。 〔関連説明〕 先ず、本発明の記録液体が適用されるインクジ
エツト記録法の概要を第１図を以つて説明する。 第１図は本発明の記録液体が適用されるインク
ジエツト記録法の基本原理を説明する為の説明図
である。 ノズル液路１内には、ポンプ等の適当な加圧手
段によつて、それだけではオリフイス（吐出口）
２より吐出されない程度で圧力Ｐが加えられてい
る記録液体３が供給されている。今、吐出口２よ
りｌの距離の液路１内にある記録液体３ａが熱エ
ネルギーの作用を受けると記録液体３ａの急激な
状態変化により、作用させたエネルギー量に応じ
て液路１の幅ｌ内に存在する記録液体３ｂの一部
分又は略々全部が吐出口２より吐出されて記録部
材４方向に液滴として飛翔して、記録部材４上の
所定位置に付着する。吐出口２より吐出されて飛
翔する記録液体の小滴５の大きさは、作用させる
熱エネルギー量、液路１内の存在する記録液体の
熱エネルギーの作用を受ける部分３ａの幅△ｌの
大きさ、液路１の内径ｄ、吐出口２の位置より熱
エネルギーの作用を受ける位置迄の距離ｌ、記録
液体に加えられる圧力Ｐ、記録液体の比熱、熱伝
導率、及び熱膨張係数等に依存する。従つて、こ
れ等の要素の何れか一つ又は二つ以上を変化させ
ることにより、小滴５の大きさを容易に制御する
ことが出来、所望に応じて任意のドロプレツト
径、スポツト径を以つて記録部材４上に記録する
ことが可能である。殊に距離ｌを任意に変化させ
得ることは、記録時に熱エネルギーの作用位置を
所望に応じて適宜変更し得ることであつて、従つ
て、作用させる熱エネルギーの単位時間当りの量
を変化させなくとも吐出口２より吐出飛翔する記
録液体小滴５の大きさを記録時に任意に制御して
記録することが出来、階調性のある記録画像が容
易に得られる。 液路１にある記録液体３に作用させる熱エネル
ギーは時間的に連続して作用させても良いし、又
パルス的にON―OFFして不連続に作用させても
良い。 パルス的に作用させる場合には、振動数、振幅
およびパルス幅を所望に応じて任意に選択して変
化させることが容易に出来るので、小滴の大きさ
及び単位時間当りに発生する小滴の個数Noを極
めて容易に制御することが出来る。 記録液体３に熱エネルギーを時間的に不連続化
して作用させる場合には、作用させる熱エネルギ
ーに記録情報を担わせることが出来る。 この場合、記録情報信号に従つて、記録液体３
には熱エネルギーが作用されるので、吐出口２よ
り吐出飛翔する小滴５は何れも記録情報を担つて
おり、従つてそれ等の総てが記録部材４に付着す
る。 熱エネルギーに記録情報を担わせないで、不連
続的に記録液体３に作用させる場合には、ある一
定の周波数で不連続化して作用させるのが好まし
い。 この場合の周波数は、本発明の範囲内に於いて
使用される記録液体の種類及びその物性、液路の
形態、液路中の記録液体の体積、液路への記録液
体供給速度、吐出口径、記録速度等を考慮して所
望に応じて適宜決定されるものであるが、通常１
〜1000KHz、好適には50〜500KHzとされるのが
望ましい。 熱エネルギーを時間的に連続して作用させる場
合には、小滴の大きさ及び単位時間当りに発生す
る小滴の個数Noは、単位時間当りに作用する熱
エネルギー量、液路１内の記録液体に加えられる
圧力Ｐ、記録液体の比熱、熱膨張係数及び熱伝導
率、小滴が吐出口２から吐出飛翔する為のエネル
ギーに主に依存することが本発明者等によつて確
認されている。従つて、これ等の中、単位時間当
りに作用する熱エネルギー量又は／及び圧力Ｐを
制御することによつて、小滴の大きさ及び小滴の
個数Noを制御することが出来る。 本発明に於いて、記録液体３に作用させる熱エ
ネルギーは熱変換エネルギーを熱変換体に供給す
ることによつて発生される。熱変換エネルギーと
しては、熱エネルギーに変換し得るエネルギーで
あれば全て採用され得るが、供給、伝達及び制御
等の容易さから、通常、電気エネルギー、電磁波
エネルギーが好ましいものとして採用される。電
磁波エネルギーとしては、レーザー、メーザー、
赤外線、紫外線、可視光線、高周波、電子ビーム
等のエネルギーを挙げることが出来る。殊に、熱
変換効率が大きい、伝達、供給及び制御が容易で
ある、装置的に小型化し得る事情の利点からレー
ザーエネルギーの採用は好適とされる。 本発明に於いて熱変換エネルギーとして電気エ
ネルギーを採用する場合には、熱変換体は、液路
１に直接接触して設けても良いし、又は、間に熱
伝導効率の良い物質を介在させても良いし、何れ
の場合にも液路１に設けられた熱変換体から発生
された熱エネルギーを記録液体３に伝達して作用
させる。 又、更にはこの電気エネルギーを採用する場合
に於いては、液路１の少なくとも電気エネルギー
の作用部分自体を熱変換体で構成しても良い。 熱変換体エネルギーとして電磁波エネルギーを
採用する場合には、熱変換体は、記録液体３自体
とし得ることも出来るし、又液路１に付設した構
成としても良い。 例えば、記録液体３に電磁波エネルギー吸収発
熱体物質を含有させておけば、電磁波エネルギー
を記録液体３が直接吸収して発熱し、状態変化を
起して液路１の吐出口２より記録液体の小滴が吐
出飛翔し得るし、又、例えば液路１の外部表面に
電磁波エネルギー吸収発熱体層を設けておけば、
該層が電磁波エネルギーを吸収して発熱し、該発
生した熱エネルギーが液路形成部材を仲介して記
録液体３に伝達され、それによつて記録液体３が
状態変化を起し、小滴が液路１外に吐出飛翔され
得る。 本発明に於いて使用される記録部材４として
は、本発明の技術分野に於いて通常使用されてい
るものは総て有効である。 その様な記録部材としては、例えば、紙、プラ
スチツクシート、金属シート、或いはこれ等をラ
ミネートしたシートものが例示されるが、これ等
の中記録性、コスト上、取扱い上等の点から紙が
好適とされる。この様な紙としては、普通紙、上
質紙、軽量コート紙、コート紙、アート紙等が挙
げられる。 〔発明の具体的説明〕 本発明の記録液体は、前記した熱物性値及びそ
の他の物性値を有する様に材料の選択と組成成分
の比が調合される他に従来の記録法に於いて使用
されている記録液体と同様化学的物理的に安定で
ある他、応答性、忠実性、曳糸化能に優れている
事、液路、殊に吐出口に於いて固まらない事、液
路中を記録速度に応じた速度で流通し得る事、記
録後、記録部材への定着が速やかである事、記録
濃度が充分である事、貯蔵寿命が良好である事、
等々の特性を与える様に物性値が調整される。 本発明の記録液体は、液媒体と記録像を形成す
る記録剤及び所望の特性を得る為に添加される添
加剤より構成され、前記の物性値を得る範囲に於
いて液媒体及び添加剤の種類及び組成比の選択に
よつて、水性、非水性、溶解性、導電性、絶縁性
のいずれも得ることが出来る。 本発明に於いて使用さえる液体媒体としては、
水性媒体と非水性媒体とに大別されるが、使用さ
れる液媒体は、前記の物性値を調合される記録液
体が有する様に他の選択される構成成分との組み
合せを考慮して下記のものより選択される。 本発明に於いて、その様な非水性媒体として
は、例えばメチルアルコール、エチルアルコー
ル、ｎ―プロピルアルコール、イソプロピルアル
コール、ｎ―ブチルアルコール、sec―ブチルア
ルコール、tert―ブチルアルコール、イソブチル
アルコール、ベンチルアルコール、ヘキシルアル
コール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコー
ル、ノニルアルコール、デシルアルコール等の炭
素数１〜10のアルキルアルコール；例えば、ヘキ
サン、オクタン、シクロペンタン、ベンゼン、ト
ルエン、キシロール等の炭化水素系溶剤；例え
ば、四塩化炭素、トリクロロエチレン、テトラク
ロロエタン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭
化水素系溶剤；例えば、エチルエーテル、ブチル
エーテル、エチレングリコールジエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル等の
エーテル系溶剤；例えば、アセトン、メチルエチ
ルケトン、メチルプロピルケトン、メチルアミル
ケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤；ギ
酸エチル、メチルアセテート、プロピルアセテー
ト、フエニルアセテート、エチレングリコールモ
ノエチルエーテルアセテート等のエステル系溶
剤；例えばジアセトンアルコール等のアルコール
系溶剤；石油系炭化水素溶剤等が挙げられる。 これ等の列挙した液媒体は使用される記録剤や
添加剤との親和性及び記録液体としての前述の諸
特性を満足し得る様に適宜選択して使用されるも
のであるが更に、前記の特性を有する記録液体が
調合され得る範囲内に於いて、必要に応じて適宜
二種以上を混合して使用しても良い。又、上記の
条件内に於いてこれ等非水性媒体と水とを混合し
て使用しても良い。 上記の液媒体の中、公害性、入手の容易さ、調
合のし易さ等の点を考慮すれば、水又は水・アル
コール系の液媒体が好適とされる。 記録剤としては、調合される記録液体が前記の
諸物性値を有するようにされる他、長時間放置に
よる液路内や記録液体供給タンク内での沈降、凝
集、更には輸送管や液路の目詰まりを起さない様
に前記液媒体や添加剤との関係に於いて材料の選
択がなされて使用される必要がある。 この様な点からして、本発明に於いては液媒体
に溶解性の記録剤を使用するのが好ましいが、液
媒体に分散性又は難溶性の記録剤であつても液媒
体に分散させる時の記録剤の粒径を充分小さくし
てやれば使用され得る。 本発明に於いて使用され得る記録剤は記録部材
によつて、その記録条件に充分適合する様に適宜
選択される。 本発明に於いて有効に使用される染料は、調合
された記録液体の前述の諸特性を満足し得る様な
ものであり、好適に使用されるのは、例えば水溶
性染料としての直接染料、塩基性染料、酸性染
料、可溶性建染メ染料、酸性媒染染料、媒染染
料、非水溶性染料としての硫化染料、建染メ染
料、酒精溶染料、油溶染料、分散染料等の他、ス
レン染料、ナフトール染料、反応染料、クロム染
料、１：２型錯塩染料、１：１型錯塩染料、アゾ
イツク染料、カチオン染料等の中より選択される
ものである。 具体的には、例えばレゾリングリルブルー
PRL、レゾリンイエローPGG、レゾリンピンク
PRR、レゾリングリーンPB（以上バイヤー製）、
スミカロンブルーＳ―BG、スミカロンレツドＥ
―EBL、スミカロンイエローＥ―4GL、スミカロ
ンブリリアントブルーＳ―BL（以上住友化学
製）、ダイヤニツクスイエローBG―SE、ダイヤ
ニツクスレツドBN―SE（以上三菱化成製）、カ
ヤロンポリエステルライトフラピン4GL、カヤロ
ンポリエステルブルー3R―SF、カヤロンポリエ
ステルイエローYL―SE、カヤセツトターキスブ
ルー776、カヤセツトイエロー902、カヤセツトレ
ツド026、プロシオンレツドＨ―2B、プロシオン
ブルーＨ―3R（以上日本化薬製）、レバフイツク
スゴールデンイエローＰ―Ｒ、レバフイツクスブ
リルレツドＰ―Ｂ、レバフイツクスブリルオレン
ジＰ―GR（以上バイヤー製）、スミフイツクスイ
エローGRS、スミフイツクスレツドＢ、スミフ
イツクスブリルレツドBS、スミフイツクスブリ
ルブルーPB、ダイレクトブラツク40（以上住友
化学製）、ダイヤミラーブラウン3G、ダイヤミラ
ーイエローＧ、ダイヤミラーブルー3R、ダイヤ
ミラーブリルブルーＢ、ダイヤミラーブリルレツ
ドBB（以上三菱化成製）、レマゾールレツドＢ、
レマゾールブルー3R、レマゾールイエロー
GNL、レマゾールブリルグリーン6B（以上ヘキ
スト社製）、チバクロンブリルイエロー、チバク
ロンブリルレツド4GE（以上チバガイギー社
製）、インジコ、ダイレクトデープブラツクＥ・
Ex、ダイアミンブラツクBH、コンゴーレツド、
シリアスブラツク、オレンジ、アミドブラツク
10B、オレンジRO、メタニールイエロー、ビク
トリアスカーレツト、ニグロシン、ダイアモンド
ブラツクPBB（以上イーゲー社製）、ダイアシド
ブルー3G、ダイアシドフアスト・グリーンGW、
ダイアシド・ミーリングネービーブルーＲ、イン
ダンスレン（以上三菱化成製）、ザボンー染料
（BASF製）、オラゾール染料（CIBA製）、ラナシ
ン―染料（三菱化成製）、ダイアクリルオレンジ
RL―Ｅ、ダイアクリルブリリアントブルー2B―
Ｅ、ダイアクリルターキスブルーBG―Ｅ（三菱
化成製）などの中より前記の諸物性値が調合され
る記録液体に与えられるものが好ましく使用でき
る。 これ等の染料は、所望に応じて適宜選択されて
使用される液媒体中に溶解又は分散されて使用さ
れる。 本発明に於いて有効に使用される顔料として
は、無機顔料、有機顔料の中の多くのものが使用
され、殊に熱変換エネルギーとして赤外線を使用
する場合には赤外線吸収効率の高いものが好適に
使用される。その様な顔料として具体的に例示す
れば無機顔料としては、硫化カドミウム、硫黄、
セレン、硫化亜鉛、スルホセレン化カドミウム、
黄鉛、ジンククロメート、モリブデン赤、ギネ
ー・グリーン、チタン白、亜鉛華、弁柄、酸化ク
ロムグリーン、鉛丹、酸化コバルト、チタン酸バ
リウム、チタニウムイエロー、鉄黒、紺青、リサ
ージ、カドミウムレツド、硫化銀、硫酸鉛、硫酸
バリウム、群青、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、鉛白、コバルトバイオレツト、コバルトブ
ルー、エメラルドグリーン、カーボンブラツク等
が挙げられる。 有機顔料としては、その多くが染料に分類され
ているもので染料と重複する場合が多いが、具体
的には次の様なものが本発明に於いて好適に使用
される。 ａ 不溶性アゾ系（ナフトール系） ブリリアントカーンミンBS、レーキカーミン
FB、ブリリアントフアストスカーレツド、レ
ーキレツド4R、パラレツド、パーマネントレ
ツドＲ、フアストレツドFGR、レーキボルド
ー5B、バーミリオンNo.１、バーミリオンNo.
２、トルイジンマルーン ｂ 不溶性アゾ系（アニライド系） ジアゾイエロー、フアストイエローＧ、フアス
トイエロー10G、ジアゾオレンジ、バルカンレ
ンジ、ピラゾロンレツド ｃ 溶性アゾ系 レーキオレンジ、ブリリアントカーミン3B、
ブリリアントカーミン6B、ブリリアントスカ
ーレツドＧ、レーキレツドＣ、レーキレツド
Ｄ、レーキレツドＲ、ウオツチングレツド、レ
ーキボルドー10B、ボンマルーンＬ、ボルマル
ーンＭ ｄ フタロシアニン系 フタロシアンニンブルー、フアストスカイブル
ー、フタロシアニングリーン、 ｅ 染色レーキ系 イエローレーキ、エオシンレーキ、ローズレー
キ、バイオレツドレーキ、ブルーレーキ、グリ
ーンレーキ、セピアレーキ ｆ 媒染系 アリザリンレーキ、マダーカーミン ｇ 建染系 インダスレン系、フアストブルーレーキ
（GGS） ｈ 塩基性染料レーキ系 ローダミンレーキ、マフカイトグリーンレーキ ｉ 酸性染料レーキ系 フアストスカイブルー、キノリンエローレー
キ、キナクリドン系、ジオキサジン系 本発明に於ける上記液体と記録剤との量的関係
は、調合される記録液体が前記の物性値を有する
様に調合される他に、液路の目詰まり、液路内で
の記録液体の乾燥、記録部材へ付与された時の滲
みや乾燥速度等の条件から、重量部で液媒体100
部に対して記録剤が通常１〜50部、好適には３〜
30部、最適には５〜10部とされるのが望ましい。 記録液体が分散系（記録剤が液媒体中に分散さ
れている系）の場合、分散される記録剤の粒径
は、記録剤の種類、記録条件、液路の内径、吐出
口径、記録部材の種類等によつて、適宜所望に従
つて決定されるが、粒径が余り大きいと、貯蔵中
に記録剤粒子の沈降が起つて、濃度の不均一化が
生じたり、液路の目詰まりが起つたり或いは記録
された画像に濃度斑が生じたり等して好ましくな
い。 この様なことを考慮すると本発明に於いては、
分散系記録液体とされる場合の記録剤の粒径は、
通常0.01〜30μ、好適には0.01〜20μ、最適には
0.01〜８μとされるのが望ましい。更に分散され
ている記録剤の粒径分布は、出来る限り狭い方が
好適であつて、通常はＤ±３μ、好適にはＤ±
1.5μとされるのが望ましい（但しＤは平均粒径
を表わす）。 本発明に於いて使用される添加剤としては、粘
度調整剤、表面張力調整剤、PH調整剤、比抵抗調
整剤、湿潤剤及び赤外線吸収発熱剤等が挙げられ
る。 粘度調整剤や表面張力調整剤は、前記の物性値
を得る為の他に、記録速度に応じて充分なる流速
で液路中を流通し得る事、液路の吐出口に於いて
記録液体の回り込みを防止し得る事、記録部材へ
付与された時の滲み（スポツト径の広がり）を防
止し得る事等の為に添加される。 粘度調整剤及び表面張力調整剤としては、使用
される液媒体及び記録剤に悪影響を及ぼさないで
効果的なものであれば通常知られているものの中
より適宜所望特性を満足する様に選択されて使用
される。 具体的には、粘度調整剤としては、ポリビニル
アルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、カ
ルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセ
ルロース、メチルセルロース、水溶性アクリル樹
脂、ポリビニルピロリドン、アラビアゴムスター
チ等が好適なものとして例示出来る。 本発明に於いて所望に応じて適宜選択されて好
適に使用される表面張力調整剤としては、アニオ
ン系、カチオン系及びノニオン系の界面活性剤が
挙げられ、具体的には、アニオン系としてポリエ
チレングリコールエーテル硫酸、エステル塩等、
カチオン系としてポリ２―ビニルピリジン誘導
体、ポリ４―ビニルピリジン誘導体等、ノニオン
系としてポリオキシエチレナルキルエーテル、ポ
リオキシエチレンアルキルフエニルエーテル、ポ
リオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシ
エチレンソルビタンモノアルキルエステル、ポリ
オキシエチレンアルキルアミン等が挙げられる。
これ等の界面活性剤の他、ジエタノールアミン、
プロパノールアミン、モルホリン酸等のアミン
酸、水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム等の
塩基性物質、Ｎ―メチル―２―ピロリドン等の置
換ピロリドン等も有効に使用される。 これ等の表面張力調整剤は、所望の値の表面張
力を有する記録液体が調合される様に、互いに又
は他の構成成分に悪影響を及ぼさず且つ前記の物
性値が調合される記録液体に与えられる範囲内に
於いて必要に応じて二種以上混合して使用しても
良い。 これ等表面張力調整剤の添加量は種類、調合さ
れる記録液体の他の構成成分種及び所望される記
録特性に応じて適宜決定されるものであるが、記
録液体１重量部に対して、通常は0.0001〜0.1重
量部、好適には0.001〜0.01重量部とされるのが
望ましい。 PH調整剤は、調合された記録液体の化学的安定
性、例えば、長時間の保存による物性の変化や記
録剤その他の成分の沈降や凝集を防止する為に所
定のPH値となる様に前記の諸物性値を逸脱しない
範囲で適時適当量添加される。 本発明に於いて好適に使用されるPH調整剤とし
ては、調合される記録液体に悪影響を及ぼさずに
所望のPH値に制御出来るものであれば大概のもの
を挙げることが出来る。 その様なPH調整剤として具体的に例示すれば低
級アルカノールアミン、例えばアルカリ金属水酸
化物等の一価の水酸化物、水酸化アンモニウム等
が挙げられる。 これら等のPH調整剤は、調合される記録液体が
前記の物性値をはずれない範囲で所望のPH値を有
する様に必要量添加される。 記録液体小滴を帯電して記録する場合には、記
録液体の比抵抗が、その帯電特性に重要な因子と
して作用する。即ち、記録液体小滴が良好な記録
が行える様に帯電される為には、比抵抗値が通常
10^-3〜10¹¹Ωcmとなる様に記録液体が調合される
必要がある。 従つて、この様な比抵抗値を有する記録液体を
得る為に所望に応じて必要量添加される比抵抗調
整剤としては、例えば、塩化アンモニウム、塩化
ナトリウム、塩化カリウム等の無機塩、トリエタ
ノールアミン等の水溶性アミン類及び第４級アン
モニウム塩等が具体的に挙げられる。 記録液体小滴に帯電を要しない記録の場合に
は、記録液体の比抵抗値は任意であつても良いも
のである。 本発明に於いて使用される潤滑剤としては、調
合される記録液体が前記の諸物性値を逸脱しない
範囲で本発明に係わる技術分野に於いて通常知ら
れているものの中より有効であるもの、殊に熱的
に安定なものが好適に使用される。この様な潤滑
剤として具体的に示せば、例えばポリエチレング
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；例えばエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブチレングリコー
ル、ヘキシレングリコール等のアルキレン基が２
〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール；
例えば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エーテル、ジエチレング
リコールエチルエーテル等のジエチレングリコー
ルの低級アルキルエーテル；グリセリン；例えば
メトオキシトリグリコール、エトオキシトリグリ
コール等の低級アルコオキシトリグリコール；Ｎ
―ビニル―２―ピロリドンオリゴマー；等が挙げ
られる。 これ等の湿潤剤は、記録液体に所望される特性
を満足する様に所望に応じて必要量添加されるも
のであるが、その添加量は記録液体全重量に対し
て、通常は0.1〜10wt％、好適には0.1〜8wt％、
最適には0.2〜7wt％とされるのが望ましい。 又、上記の潤滑剤は、単独で使用される他、互
いに悪影響を及ぼさない条件に於いて二種以上混
用しても良い。 本発明に於いて使用される記録液体には、上記
の様な添加剤が所望に応じて必要量添加される
が、更に記録部材に付着する場合の記録液体被膜
の形成性、被膜強度に優れたものを得る為に、例
えばアルキツド樹脂、アクリル樹脂、アクリルア
ミド樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピ
ロリドン等の樹脂重合体が添加されても良い。 本発明に於いて、電磁波エネルギー、殊に赤外
線を使用する場合には、エネルギーの作用を一層
効果的にする為に記録液体中に赤外線吸収発熱剤
を添加するのが望ましい。赤外線吸収発熱剤とし
ては、その多くは前記の記録剤に含まれるが殊に
赤外線吸収度の高い染料や顔料が好適なものとし
て挙げられ、具体的には染料として例えば水溶性
ニグロシン、変性水溶性ニグロシン、水溶性にさ
れ得るアルコール可溶性ニグロシン等が、顔料と
してはカーボンブラツク、群青、カドミウムイエ
ロー、ベンガラ、クロムイエロー等の無機顔料、
及びアゾ系、トリフエニルメタン系、キノリン
系、アントラキノン系、フタロシアニン系等の有
機顔料等が好適なものとして示される。 本発明に於いて、赤外線吸収発熱剤の添加量は
記録剤と別に添加する場合には、記録液体の全重
量に対して、通常は0.01〜10wt％、好適には0.1
〜5wt％とされるのが望ましい。 殊に使用する液媒体に不溶性である場合には、
その分散させる場合の粒径にもよるが記録液体の
保存中や滞留時に沈降や凝集及びノズルの目詰り
を起こす恐れがあるので、顕著な効果を示す範囲
内に於いて最小限量とするのが望ましい。 本発明に於いて使用される記録液体は、前述し
た諸記録特性を具備するために、比熱、熱膨張係
数、熱伝導率、粘性、表面張力、PHおよび帯電さ
れた記録液体小滴を使用して記録する場合には比
抵抗等の特性値が特定の条件範囲にある様に調合
される。 即ち、これ等の諸物性は、曳糸現象の安定性、
熱エネルギー作用に対する応答性及び忠実性、画
像濃度、化学的安定性、液路内での流動性等に重
要な関連性を有しているので、本発明に於いては
記録液体の調合の際、これ等に充分注意を払う必
要がある。 本発明に於いて有効に使用され得る記録液体の
上記諸物性としては、下記の第１表に示される如
きの値とされるのが望ましいが、列挙された物性
の総てが第１表に示される如き数値条件を満足す
る必要はなく、要求される記録特性に応じて、こ
れ等の物性の幾つかが第１表の条件を満足する値
を取れば良いものである。而乍ら比熱、熱膨張係
数、熱伝導率、粘性、表面張力に関しては、第１
表の値に規定される必要がる。勿論、調合された
記録液体の上記諸物性の中で第１表に示される値
を満足するものが多い程良好な記録が行われるこ
とは言う迄も無い。

【表】 条件
実施例 １ 第２図に模式的に示してある装置を用いて画像
記録を行つた。第２図に於いて、ノズル９９はそ
の先端部に於いて電気熱変換体１００の発熱部と
接触して設置され、その一方の端部には記録液体
をノズル９９内に供給する為のポンプ１０１が連
結されている。１０２は記録液体を、記録液体貯
蔵タンク（図示されていない）よりポンプ１０１
に諭送する為のパイプである。電気熱変換体１０
０には、ノズル９９への熱エネルギー作用位置を
変動させる為に、ノズル９９の中心軸方向に６個
の発熱体（ノズル９９の下部で図面では見えな
い）が独立して一例に付設され各発熱体には選択
電極１０３（A₁，A₂，A₃，A₄，A₅，A₆）と共通
電極１０４が接続されている。１０５は記録部材
を取付けて回転させる為の回転自在なドラムであ
つて、ノズル９９の走査スピードとその回転スピ
ードは適度にタイミングがとれる様になつてい
る。 画像記録を行うに際し、使用した記録液体は商
品名Black17―1000（A.B.Dick社製）であり、該
記録液体は前記の諸物性値を有しているものであ
つた。又、記録条件は第２表に示す。 第３表には、電気熱変換体100の各発熱体を駆
動して画像記録を行つた場合に得られた記録部材
上の記録液体上のスポツト径を示す。第３表の結
果よりノズル９９の熱エネルギー作用位置を変化
させることによつて記録部材上に形成される記録
液体のスポツト径を変えることが出来ることが判
つた。 次に、記録情報信号の入力レベルに応じて６個
の発熱体の何れか所定の発熱体一つの、その入力
信号に応じた信号が入力される様に、電気熱変換
体１００を駆動して画像記録を行つたところ、極
めて階調性に優れた鮮明な画質を有する画像が得
られた。

【表】

【表】 実施例 ２ 第３図に模式的に示してあるプリンター装置を
用いて画像記録を行つたところ鮮明な画像が得ら
れた。 第３図に於いて、１０６は記録ヘツドであつて
記録液体を吐出させる為の吐出口（オリフイス）
を有するノズル１０８と該ノズル１０８の一部を
包囲して設けられた電気熱変換体１０７とで構成
されている。記録ヘツド１０６は、パイプ継手１
０９で記録液体をノズル１０８に供給する為のポ
ンプ１１０と接続され、ポンプ１１０には図の矢
印方向より記録液体が輸送されて来る様になつて
いる。 １１１はノズル１０８の吐出口より吐出飛翔す
る記録液体の小滴を記録情報信号に応じて帯電す
る為の帯電電極であり、１１２ａ，１１２ｂは帯
電された記録液体の小滴の飛翔方向を偏向する偏
向電極である。１１３は記録に不要の記録液体小
滴を回収する為のガター、１１４は記録部材であ
る。 画像記録を行うに際し使用した記録液体は、
CasioC.J.P用インクであり、該記録液体は前記の
諸物性値を有しているものであつた。又、記録条
件は第４表に示す。

【表】 実施例 ３ 第４図によつて本実施例で用いられた装置に就
いて説明する。 第４図は、本実施例に於いて用いられた装置の
構成を説明する為の模式的斜視図である。図に於
いてレーザー発振器１１５より発振されたレーザ
ービームは、音響光学的変調器１１６の入口開口
に導かれる。変調器１１６に於いてレーザービー
ムは変調器１１６への記録情報信号の入力に従つ
て強弱の変調を受ける。変調を受けたレーザービ
ームは反射光１１７によつてその光路をビームエ
キスパンダー１１８方向に屈折され、ビームエキ
スパンダー１１８に入射する。変調を受けたレー
ザービームはビームエキスパンダー１１８により
平行光のままビーム径が拡大される。次いでビー
ム径の拡大されたレーザービームはポリゴン１１
９に入射される。ポリゴン１１９はヒステリシス
シンクロナスモーター１２０の回転軸に取付けら
れていて定速回転する様になつている。ポリゴン
１１９により水平に掃引されるレーザービームは
ｆ―θレンズにより、反射鏡１２２を介してマル
チノズル記録ヘツド１２３の先端に整列されてい
るノズル列１２４の各ノズルの所定位置に結像さ
れる。レーザービームのノズル列１２４への結像
によつて、各ノズル内による記録液体は熱エネル
ギーの作用を受け、ノズルの吐出口から記録液体
の小滴が吐出飛翔して記録部材１２５上に記録が
行われる。記録ヘツド１２３の各ノズルには輸送
管１２６を介して記録液体が供給される。本実施
例で用いられた記録ヘツド１２３はノズル列の全
長20cm、ノズル数４本／mm、吐出口径約40μであ
つた。その他の記録条件を第５表に又、使用した
記録液体を下記に示す。

【表】 記録液体：エチレングリコール４重量部に対しア
ルコール可溶性ニグロシン染料（オリエント化学
社製Spirit Black SB）１重量部を加えて混合溶
解した。この溶液60重量部を0.1w％ジオキシン
（商品名）含有水94重量部中に注ぎ充分攪拌し
た。この様にして得られた溶液を平均孔径10μの
ミリポアフイルター瀘過器を使用して２度瀘過し
水性の記録液体とした。尚、該記録液体は前記の
諸物性値を有するように調合された。 実施例 ４ 本実施例は、第５図に模式的に部分斜視図とし
て示したマルチノズル記録ヘツド１２７を使用し
て画像記録を行つた。 第５図に就いて説明すれば、記録ヘツド１２７
は記録液体を吐出する為の吐出口（オリフイス）
を有するノズル１２８を多数本平行に整列させて
ノズル保持部材１２９，１３０，１３１，１３２
によつて保持して形成されたノズル列１３３を有
し、各ノズルには共通の記録液体供給室１３４が
連結されている。記録液体供給室１３４には諭送
管１３５によつて図の矢印方向より記録液体が供
給される。 今、第５図の点線X″Y″で切断した場合の部分
断面図が第６図に示される。 ノズル１２８の表面にはノズル毎に独立して電
気熱変換体１３６が付設されている。 電気熱変換体１３６は、ノズル１２８の表面に
発熱体１３７、該発熱体１３７の両端に電極１３
８，１３９、電極１３８より各ノズル間で共通す
る共通リード電極１４０、電極１３９より選択リ
ード電極１４１及び耐酸化膜１４２で構成されて
いる。 １４３，１４４は電気絶縁性シート、１４５，
１４６，１４７，１４８はノズル１２８の機械的
破壊を防止する為のゴムクツシヨンである。 今、電気熱変換体１３６に記録情報に応じた信
号が入力されると発熱体１３７が発熱し、該熱エ
ネルギーの作用でノズル１２８内にある記録液体
１４９が状態変化を起してノズル１２８のオリフ
イスより記録液体の小滴１５０が吐出して記録部
材１５１に付着し記録が行われる。 本実施例に於ける記録条件を第６表に示す。本
実施例に於いて得られた記録画像も極めて鮮明で
画質の良好なものであつた。又記録画像の平均ス
ポツト径は約60μであつた。

【表】

【表】 実施例 ５〜９ 前記の諸物性値を有するように調合された下記
に示される記録液体（No.５〜No.９）を各々用い、
第２図の記録装置を使用して画像記録を行つたと
ころ何れの場合も極めて素晴しい画質の記録画像
が普通紙上に得られた。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の記録液体が適用されるインク
ジエツト記録法の概要を説明する為の模式的説明
図、第２図乃至第４図は本件実施例に於いて用い
た記録装置の構成を示す模式的斜視図、第５図は
本件実施例に於いて用いた記録装置の記録ヘツド
の構成を示す為の部分斜視図、第６図は第５図の
X″Y″切断面図である。 １……ノズル（液路）、２……オリフイス（吐
出口）、３……記録液体、４……記録部材、５…
…小滴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱エネルギーを利用して液路に供給されてい
   る記録液体を前記液路に連通する吐出口より吐出
   し飛翔的液滴を形成して記録を行う熱エネルギー
   を利用するインクジエツト記録用の記録液体に於
   いて、液媒体と、該液媒体100重量部に対して１
   〜50重量部の記録剤と、添加剤とを含有し、比熱
   が0.1〜4.0J／gk、熱膨張係数が0.1×10^-3〜1.8×
   10^-3deg^-1、熱伝導率が0.1×10^-3〜50×10^-3W／
   cm・deg、20℃に於ける粘性が0.3〜30cps、表面
   張力が10〜60dyne／cmに調整されていることを
   特徴とする熱エネルギーを利用するインクジエツ
   ト記録用の記録液体。 ２ 前記記録剤が染料である特許請求の範囲第１
   項に記載の熱エネルギーを利用するインクジエツ
   ト記録用の記録液体。 ３ 前記記録剤が顔料である特許請求の範囲第１
   項に記載の熱エネルギーを利用するインクジエツ
   ト記録用の記録液体。 ４ 前記顔料の粒径分布がＤ±３μ（但し、Ｄは
   平均粒径）である特許請求の範囲第３項に記載の
   熱エネルギーを利用するインクジエツト記録用の
   記録液体。 ５ 前記添加剤は、記録液体全重量に対して0.1
   〜10wt％含有される湿潤剤である特許請求の範
   囲第１項に記載の熱エネルギーを利用するインク
   ジエツト記録用の記録液体。 ６ 前記添加剤は、記録液体１重量部に対して
   0.0001〜0.1重量部含有される表面張力調整剤で
   ある特許請求の範囲第１項に記載の熱エネルギー
   を利用するインクジエツト記録用の記録液体。 ７ 前記添加剤は、粘度調整剤である特許請求の
   範囲第１項に記載の熱エネルギーを利用するイン
   クジエツト記録用の記録液体。 ８ 前記添加剤は、赤外線吸収発熱剤である特許
   請求の範囲第１項に記載の熱エネルギーを利用す
   るインクジエツト記録用の記録液体。 ９ 前記赤外線吸収発熱剤は、記録液体全重量に
   対して0.01〜10wt％含有されている特許請求の範
   囲第８項に記載の熱エネルギーを利用するインク
   ジエツト記録用の記録液体。