JP2711888B2

JP2711888B2 - インクジェット記録用インク

Info

Publication number: JP2711888B2
Application number: JP6496389A
Authority: JP
Inventors: 修夫伊勢; 正彦石田; 秀仁金沢
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 1989-03-18
Filing date: 1989-03-18
Publication date: 1998-02-10
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: JPH02245074A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、インクジェットプリンターのノズルオリフ
ィスの目詰りを解消するインクジェット記録用インクに
関する。

〈従来の技術〉周知のようにインクジェットプリンターは、微細なノ
ズルオリフィスよりインクを均一な微小液滴として被記
録体に噴射してプリントするものである。そして、上記
したインクジェットプリンターの未だ改善されていない
問題点としては、ノズルオリフィスの目詰りの問題が挙
げられる。即ち、ノズルオリフィス先端においてインク
中の水分が蒸発し、乾燥したインクによって目詰りが発
生するものである。

そのため、従来より、ノズルオリフィス先端でのイン
ク中の水分の蒸発を抑える目的でインク中に低蒸気圧の
有機溶媒を使用するものが提案されている。

上記した提案の一例として、特公昭60−23793号公報
に記載の、染料と脂肪族多価アルコール類、若しくはそ
の誘導体類である潤滑剤とジルキルスルホコハク酸塩と
水とからなるインクジェット記録用インクがある。

即ち、上記した提案の構成成分である低蒸気圧の有機
溶剤（湿潤剤）は、インク中の水分の蒸気圧を下げ、水
分の蒸発を減速させることによりノズルオリフィス先端
におけるインクの乾燥を抑制し、ノズルオリフィスの目
詰り防止を図るものである。

〈発明が解決しようとする課題〉しかし、上記したインクは、使用する低蒸気圧の有機
溶剤のほとんどが高分子量の高粘性液体であるので、上
記した目的のため多量に用いたり、温度が低い時などに
は染料の会合や液分離による高粘性化を引き起こし、ノ
ズルオリフィス先端では染料等の凝集物の付着が起こり
やすく、ノズルオリフィス内部ではインクの粘土上昇に
よって目詰りが発生しやすくなるという問題がある。

〈課題を解決するための手段〉本発明は、上記に鑑み提案されたもので、下記の構造式からなるピロリドンカルボン酸塩である
第１成分と、Ｌ−α−ピロリジンカルボキシル酸または
その塩である第２成分との両方、又は第２成分のみを成
分の一部として含有することを特徴とするインクジェッ
ト記録用インクに関するものである。

従って、本発明のインクジェット記録用インクは、上
記した第１成分であるピロリドンカルボン酸塩と第２成
分であるＬ−α−ピロリジンカルボキシル酸またはその
塩との両方、又は第２成分のみと、水、水溶性染料、水
溶性有機溶剤等により構成されるものである。

上記した水溶性染料としては、直接染料及び酸性染料
の中でも、水、水溶性有機用材に対する溶解性が良く、
記録された画像の耐水性、耐候性を向上させる染料が望
ましく、例えば、 C.I.Direct Black ＃17、＃19、＃38、＃108、＃154 C.I.Acid Black ＃２、＃７、＃31、＃94、＃155 C.I.Direct Blue ＃２、＃６、＃25、＃98、＃194 C.I.Acid Blue ＃７、＃９、＃104、＃167、＃234 C.I.Direct Red ＃１、＃９、＃17、＃28、＃99 C.I.Acid Red ＃18、＃52、＃94、＃143、＃259 C.I.Direct Yellow ＃８、＃27、＃58、＃86、＃142 C.I.Acid Yellow ＃７、＃17、＃42、＃65、＃155 等を挙げることができ、その配合量は、配合後の染料の
溶解、析出等を考慮して9wt％以下にすることが望まし
い。

また、水溶性有機溶剤としては、例えばエチレングリ
コール、ジ又はトリ又はポ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、ヘキシレ
ングリコール、グリセリン、ポリグリセリン等の多価ア
ルコール類、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、エチレングリ
コールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ
メチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエー
テル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエ
チレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリ
コールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ
メチルエーテル、プロピ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、ジエチルグリコールモノエチルエーテルアセテー
ト、グリセリンモノアセテート等の多価アルコールのア
ルキルエーテル類及びそのアセテート類、又はアミノア
ルコール類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、1,3−ジメ
チルイミダゾリン等のチッ素化合物の１種又は２種以上
を組み合わせて用いることができ、その配合量は、配合
後のインクの吐出安定性及び低温安定性を考慮して40wt
％以下が望ましい。

そして、上記したピロリドンカルボン酸塩は、構造式
が下記のように、（上記の構造式中、M₁はアルカリ金属、またはアミン類
を示す）で示され、また、Ｌ−α−ピロリジンカルボキシル酸またはその
塩は、構造式が下記のように、（上記の構造式中、M₂はＨ、またはアルカリ金属、また
はアミン類を示す）で示される低分子量物質であり、本発明のインクジェッ
ト記録用インクにおいては湿潤剤として含有するもので
ある。

なお、上記した両構造式のM₁,M₂におけるアルカリ金
属としてはNa,K等、アミン類としてはモノ，ジ，トリエ
タノールアミン等のアルカノールアミン、またはアルカ
リアミンを使用することができる。

上記したピロリドンカルボン酸塩、Ｌ−α−ピロリジ
ンカルボキシル酸及びその塩は、何れも人体皮膚中に含
まれる自然保湿因子であり、高い水溶性を有する低分子
量物質である。

本発明においては、上記したピロリドンカルボン酸
塩、Ｌ−α−ピロリジンカルボキル酸及びその塩の優れ
た吸湿性及び保湿性に着目し、無臭、無害の湿潤剤とし
てインクジェット記録用インクに使用するものである
が、上記したようにピロリドンカルボン酸塩、Ｌ−α−
ピロリジンカルボキシル酸及びその塩は、高い水溶性を
有する低分子量物質であるために、インク中においても
安定に存在し、染料の会合を引き起こすことがなく、ま
たインクの粘性を上昇することもない。

上記したピロリドンカルボン酸塩、Ｌ−α−ピロリジ
ンカルボキシル酸及びその塩の配合量は、1.0〜20wt％
が望ましく、1.0wt％以下では吸湿及び保湿の効果がほ
とんど見られない。また、配合量が20wt％以上である
と、ピロリドンカルボン酸塩、Ｌ−α−ピロリジンカル
ボキシル酸及びその塩が析出する虞れが生じ、不溶物の
生成や粘度の上昇により、ノズルが閉塞する原因となり
やすい。

また、上記したピロリドンカルボン酸塩とＬ−α−ピ
ロリジンカルボキシル酸またはその塩を本発明に使用す
ると相乗効果があり、少量を添加しただけで湿潤性の付
与や粘度の上昇防止効果を期待することができる。

以上説明したように、本発明のインクジェット記録用
インクは、水溶性染料、水溶性有機溶剤、および、ピロ
リドンカルボン酸塩とＬ−α−ピロリジンカルボキシル
酸またはその塩の両方又はＬ−α−ピロリジンカルボキ
シル酸またはその塩のみと水とからなるが、上記した成
分のほかにその特性を損なわない程度に界面活性剤、防
黴剤、その他の湿潤剤等を配合することができる。

例えば、上記した防黴剤としては、デヒドロ酢酸ナト
リウム、ソルビン酸ナトリウム、2,4−ジメチル−６−
アセトキシジオキサン、２−ピリジンチオール−１−オ
キサイドナトリウム、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等が挙げられ、0.2〜0.3wt％の
範囲で配合することができる。

また、特に、界面活性剤としてポリオキシエチレンア
リルエーテルを本発明のインクジェット記録用インクに
配合すると、上記したピロリドンカルボン酸塩、Ｌ−α
−ピロリジンカルボキシル酸及びその塩との相容性に優
れ、染料の溶解性を促進する効果を付与することができ
る。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を示すが、本発明は勿論これら
に限定されるものではない。

実施例１ C.I.Direct Red ＃28 2.0wt％ PEG（ポリエチレングリコール）＃200 5.0wt％２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム 0.2wt％ピロリドンカルボン酸トリエタノールアミン塩 2.0wt％Ｌ−α−ピロリジンカルボキシル酸 5.0wt％イオン交換水 85.8wt％実施例２ C.I.Direct Blue ＃98 2.0wt％トリエチレングリコール 6.0wt％ポリオキシエチレンアルキルエーテル 1.0wt％２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム 0.2wt％ピロリドンカルボン酸ナトリウム塩 4.0wt％Ｌ−α−ピロリジンカルボキシル酸 3.0wt％イオン交換水 83.8wt％実施例３ C.I.Direct Black ＃154 2.0wt％ポリオキシエチレンアリルエーテル 2.0wt％ソルビン酸ナトリウム 0.2wt％ピロリドンカルボン酸トリエタノールアミン塩 4.0wt％Ｌ−α−ピロリジンカルボキシル酸 4.0wt％イオン交換水 87.8wt％実施例４ C.I.Acid Blue ＃234 2.0wt％グリセリン 10.0wt％ソルビン酸ナトリウム 0.1wt％ピロリドンカルボン酸ナトリウム塩 5.0wt％Ｌ−α−ピロリジンカルボキシル酸トリエタノールア
ミン塩 2.0wt％イオン交換水 80.9wt％実施例５ C.I.Acid Red ＃259 2.0wt％トリエチレングリコール 6.0wt％デヒドロ酢酸ナトリウム 0.1wt％Ｌ−α−ピロリジンカルボキシル酸 3.0wt％ピロリドンカルボン酸ナトリウム塩 5.0wt％イオン交換水 83.9wt％実施例６ C.I.Direct Yellow ＃86 2.0wt％グリセリン 10.0wt％デヒドロ酢酸ナトリウム 0.1wt％Ｌ−α−ピロリジンカルボキシル酸 15.0wt％イオン交換水 73.9wt％実施例７ C.I.Acid Black ＃155 2.0wt％ソルビン酸ナトリウム 0.2wt％Ｌ−α−ピロリジンカルボキシル酸 14.0wt％ポリオキシエチレンベンジルエーテル（ｎ＝３） 3.0wt％イオン交換水 80.8wt％比較例１ C.I.Direct Black ＃154 2.0wt％ PEG（ポリエチレングリコール）＃200 15.0wt％デヒドロ酢酸ナトリウム 0.1wt％イオン交換水 82.9wt％比較例２ C.I.Direct Blue ＃98 2.0wt％トリエチレングリコール 15.0wt％ポリオキシエチレンアルキルエーテル 1.0wt％２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム 0.1wt％イオン交換水 81.9wt％比較例３ C.I.Direct Blue ＃98 2.0wt％プロピレングリコール 15.0wt％ポリオキシエチレンアルキルエーテル 2.0wt％デヒドロ酢酸ナトリウム 0.1wt％イオン交換水 80.9wt％比較例４ C.I.Acid Black ＃155 2.0wt％ジエチレングリコール 15.0wt％ソルビン酸ナトリウム 0.2wt％Ｌ−α−ピロリジンカルボンキシル酸 0.5wt％イオン交換水 82.3wt％比較例５ C.I.Acid Red ＃259 2.0wt％トリエチレングリコール 10.0wt％ブチルカルビトール 6.0wt％デヒドロ酢酸ナトリウム 0.1wt％イオン交換水 81.9wt％上記した配合の各組成物を、孔径0.45μｍのメンブラ
ンフィルターで吸引濾過後、減圧で脱気処理して各々実
施例１〜７、比較例１〜５のインクを調整した。

得られたインクをドロップオンデマンド型インクジェ
ット記録装置を用い、周波数2KHZ、パルス電圧80V、ノ
ズルオリフィスの直径60μｍの条件で耐目詰り試験を次
のように行なった。

環境試験室にて、室内温度を５℃、20℃、40℃に設定
し、それぞれの温度条件下で24時間の連続吐出試験を行
ない、その後そのままの状態で４週間放置し、各週ごと
に吐出状態を調べた。

尚、判定基準は以下の通りであり、室内温度５℃の場
合の結果を表１に、室内温度20℃の場合を表２に、室内
温度40℃の場合を表３に示した。

（判定基準）全く異常が認められない …◎ サテライトはないが、ドットが少し乱れる …○ サテライトが生じ、ドットも大きく乱れる …△ 全く吐出しない …× 尚、上記したサテライトとは、インクジェット記録装
置のノズルオレフィス先端における球状の液滴であり、
通常インクが乾燥固化したり、濃厚な粘性体となって、
ノズルオレフィス先端にぶらさがるように付着する状態
で発生すものである。そして、サテライトは、吐出圧力
により、被記録体に向けて飛散したり、被記録面を汚し
たり、目詰りの原因となったりする。

上記した表１〜３の試験結果より明らかなように、本
発明の実施例１〜７は、ノズルオリフィスが目詰まりす
ることなく、５℃、20℃、40℃のいずれの雰囲気におい
も最後まで安定な記録を行なうことができ、極めて良好
なインク吐出状態を保有している。

それに対して、比較例１〜５では、放置時間が長くな
るとサテライトを生じ、最後には目詰り状態になってし
まう。特に５℃雰囲気においては、その傾向が著しい。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明のインクジェット記録用
インクは、ピロリドンカルボン酸塩とＬ−α−ピロリジ
ンカルボキシル酸またはその塩との両方又はＬ−α−ピ
ロリジンカルボキシル酸またはその塩のみを含有するも
のであるため、その優れた吸湿性及び保湿性からノズル
オリフィス先端におけるインク中の水分の蒸発を防止す
ることができ、従来のインクジェット記録用インクに含
有される湿潤剤である高分子量で高粘度の有機溶剤のよ
うに染料の会合や増粘を引き起こすこともなく、ノズル
オリフィスの目詰りが起こりにくい。

また、ピロリドンカルボン酸塩及びＬ−α−ピロリジ
ンカルボキシル酸及びその塩は、人体の皮膚中に含まれ
るもので、無臭、無毒であるため、本発明のインクジェ
ット記録用インクは、安全性に優れたインクである。

さらに、本発明のインクジェット記録用インクを使用
すると、記録後のドットが小さく、鮮明な記録が得られ
る。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の構造式からなるピロリドンカルボン
酸塩である第１成分と、Ｌ−α−ピロリジンカルボキシ
ル酸またはその塩である第２成分との両方、又は第２成
分のみを成分の一部として含有することを特徴とするイ
ンクジェット記録用インク。