JPH04248879A

JPH04248879A - インクジェット記録用インク

Info

Publication number: JPH04248879A
Application number: JP3000483A
Authority: JP
Inventors: Michiya Tsukahara; 塚原道也
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1991-01-08
Filing date: 1991-01-08
Publication date: 1992-09-04

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインク中に浸されている
圧力発生部材を変形させ、ノズル形成基板の内側に存在
するインクの圧力を変化させてノズルからインク滴を吐
出させることにより印字を行うインクジェットプリンタ
ーに用いるインクジェット記録用インクに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録は、記録時における
静粛性と高速印字性に優れている。従来よりインクジェ
ット用のインク組成物としては水または、有機溶媒等を
基剤とした液体のインク組成物が使われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のイ
ンク組成物では被転写体への転写特性が被転写体により
異なるため、安定した印字品質が得られず印字可能な被
転写体が限定されるという問題点があった。また安全上
、不揮発性または引火点が６０゜Ｃ以上の溶媒を用いる
必要があり、乾燥には数十秒以上の時間を必要とするた
め、印字スピードが遅くなってしまう、またカラー画像
印画の際には紙上に同時に転写された複数のインクが混
じりあって（以降混色と称す）鮮明な画像表現ができな
い等の課題を有していた。

【０００４】そこで本発明の目的とするところは、被転
写体への対応率が高く、種々の被転写体に対し安定した
印字品質、速乾性が得られ、さらにはカラー画像におい
て紙上に同時に転写された複数のインクが混色せず鮮明
な画像が得られるインクジェット記録用インクを提供す
るところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録用インクは、少なくとも沸点が１００゜Ｃ〜２５０
゜Ｃのシリコーン系溶媒を２〜９５ｗｔ（％）と、該溶
媒に不溶な着色材を含有することを特徴とし、着色材と
しては、有機顔料またはカーボンブラックであり、さら
には染料であることを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の上記特性を有すインクジェット記録用
インクによれば紙質によらず良好な印字品質が得られ、
また印字後数秒で十分な耐刷性が得られ、カラー画像に
おいて混色の無い鮮明な画像が得られるという効果を有
する。

【０００７】

【実施例】以下実施例と比較例により本発明を具体的に
説明する。

【０００８】本発明のインクジェット記録用インクに用
いることのできるシリコーン系溶媒の構造式の例を以下
に示すが、これらに限定されるものではない。

【０００９】

【化１】

【００１０】また上記の他、フェニルシロキシ基を含む
メチルフェニルシリコーンオイル、水素シロキシ基を含
むメチル水素シリコーンオイル、またはトリフルオロプ
ロピル基、クロロフェニル基ニトリル基、カルボキシル
基、アミノ基、等の原子団を有すシリコーンオイル、さ
らには、ポリオキシアルキレン、高級アルコール、脂肪
酸、等との共重合タイプの変成シリコーンオイルがある
がこれに限定されるものではない。

【００１１】本発明のインクジェット記録用インクに用
いることのできるシリコーン系溶媒の物性としては、沸
点１００゜Ｃ〜２５０゜Ｃ、さらに好ましくは１３０゜
Ｃ〜２００゜、また流動点−２０゜Ｃ以下、表面張力２
５ｄｙｎｅ／ｃｍ（ａｔ２５゜Ｃ）以下、粘度１０ｍＰ
ａ・秒（ａｔ２５゜Ｃ）以下、蒸２０ｍｍＨｇ（ａｔ２
５゜Ｃ）以下が好ましい。

【００１２】さらに引火点は、無いかまたは６０゜Ｃ以
上が好ましいが、インクとしての引火点が６０゜Ｃ以上
であれば問題はない。

【００１３】図１に本インクの転写実験を行ったインク
ジェットプリンターヘッドの構成を示す。図１に示した
ごとく圧力発生部材９の変位により加圧されたインク２
はノズル形成基板１に形成されたノズル４より吐出し、
インク滴３となり被転写体に衝突しドットを形成する。

【００１４】この原理では、インクの吐出スピードの向
上が可能、また使用できるインクの自由度が広い等のメ
リットがある。

【００１５】図２に本発明のインクジェット記録用イン
クの浸透定着原理の概念を模式図で示す。

【００１６】図２に示したごとく被転写体７に衝突した
インク５中のシリコーン系溶媒８は瞬時に毛細管現象に
より被転写体内部に浸透し、ドット６を形成する。

【００１７】このシリコーン系溶媒浸透現象の際に、イ
ンク中の色材が被転写体上に残留して固着しドット６を
形成することが望ましいが、部分的に浸透しても印字品
質的にエッジのシャープさ等に影響がなければ問題無い
。

【００１８】本発明のインクジェット記録用インクに用
いることのできる染料としては、ニトロー及びニトロソ
染料、スチルベン染料、ピラゾロン染料、チアゾール染
料、アゾ染料、ピラゾロン染料、カルボニウム染料、ア
ジン染料、オキサジン染料、チアジン染料、硫化染料、
ニグロシン染料、ピリジン及びキノリン染料、キノンイ
ミン染料、インジゴ染料、インジゴイド染料、アントラ
キノン染料、フタロシアニン染料、シアニン染料、Ｃ．
Ｉ．ダイレクトイエロー　　１、８、１１、１２、２４
、２６、２７、２８、３３、３９、４４、５０、５８、
８５、８６、８７、８９、９８、Ｃ．Ｉ．アシッドイエ
ロー　　１、３、７、１１、１７、１９、２３、２５、
２９、３８、４４、７９、１２７、１４４、Ｃ．Ｉ．ベ
ーシックイエロー　　１、２、１１、３４、Ｃ．Ｉ．ダ
イレクトレッド　　１、２、４、９、１１、１３、１７
、２０、２３、２４、２８、３１、３３、３７、３９、
４４、４６、６２、６３、７５、７９、８０、８１、８
３、８４、８９、９５、９９、１１３、１９７、２０１
、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２７、
２２８、２２９、２３０、２３１、Ｃ．Ｉ．アシッドレ
ッド　　１、６、８、９、１３、１４、１８、２６、２
７、３５、３７、４２、５２、８２、８５、８７、８９
、９２、９７、１０６、１１１、１１４、１１５、１１
８、１３４、１５８、１８６、２４９、２５４、２８９
、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド　　１、２、９、１２、１
４、１７、１８、３７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー　　
１、７、９、２２、２３、２５、２９、４０、４１、４
３、４５、７８、８０、８２、９２、１２７、２４９、
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー　　１、７、９、２２、２３、
２５、２９、４０、４１、４３、４５、７８、８０、８
２、９２、１２７、２４、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー　
　１、３、５、７、９、２２、２４、２５、２６、２８
、２９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック　　２、７、１９
、２２、２４、３２、３８、５１、５６、６３、７１、
７４、７５、７７、１０８、１５４Ｃ．Ｉ．アシッドブ
ラック　　１、２、７、２４、２６、２９、３１、４４
、４８、５０、５２、９４Ｃ．Ｉ．ベーシックブラック
　　２、８Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー　　１、２、３
、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１４、
１５、１６、１７、１９、２１、２６、２７、２９、３
０、３５、３９、４０、４６、４９、５０、５１、５６
、６１、８０、８６、８７、８９、９６Ｃ．Ｉ．ソルベ
ントレッド　　１、２、３、８、１６、１７、１８、１
９、２０、２２、２３、２４、２５、２６、２７、３０
、４９、５２、５９、６０、６３、６７、６８、８１、
８２、８４、１００、１２１Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー
　　２、６、１１、１２、１５、２０、２５、３０、３
１、３２、３５、３６、５５、５８、７１、７２、７３
、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック　　３、５、７、１０、
１１、１２、１３、２２、２３Ｃ．Ｉ．ディスパースイ
エロー　　１、３、４、７、８、３１、Ｃ．Ｉ．ディス
パースレッド　　１、４、５、７、１１、１２、Ｃ．Ｉ
．ディスパースブルー　　１、３、５、６、７、２７、
Ｃ．Ｉ．ディスパースブラック　　１、２、１０、２６
、２７、２８等をあげることが出来る。

【００１９】尚、本発明では上記染料はいずれも溶媒中
に溶解させるのではなく、分散させて用いるものである
。

【００２０】本発明のインクジェット記録用インクに用
いることが可能な顔料は特に限定されるものではなく、
例えば、モノクロ用としては、ファーネスブラック、ラ
ンプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラッ
ク等のカーボンブラック類、または銅、鉄等の金属単体
、オルトニトロアニリンブラック等が使用できる。

【００２１】更にカラー用としては、ファーストイエロ
ー１０Ｇ、ジスアゾイエローＡＡＭＸ，ジスアゾイエロ
ーＡＡＯＴ，ジスアゾイエローＡＡＯＡ，黄色酸化鉄、
ジスアゾイエローＨＲ、オルトニトロアニリンオレンジ
、ジニトロアニリンオレンジ、バルカンオレンジ、トル
イジンレッド、塩素化パラレッド、ブリリアントファー
ストスカーレッド、ナフトールレッド２３、ピラゾロン
レッド、バリウムレッド２Ｂ、カルシウムレッド２Ｂ、
ストロンチウムレッド２Ｂ、マンガンレッド２Ｂ、バリ
ウムリソームレッド、ピグメントスカーレッド３Ｂレー
キ、レーキボルドー１０Ｂ、アンソシン３Ｂレーキ、ア
ンソシン５Ｂレーキ、ローダミン６Ｇレーキ、エオシン
レーキ、べんがら、ファフトールレッドＦＧＲ、ローダ
ミンＢレーキ、メチルバイエレッドレーキ、ジオキサジ
ンバイオレッド、ベーシックブルー５Ｂレーキ、ベーシ
ックブルー６Ｇレーキ、ファストスカイブルー、アルカ
リブルーＲトナー、ピーコックブルーレーキ、紺青、群
青、レフレックスブルー２Ｇ、レフレックスブルーＲ，
ブリリアントグリーンレーキ、ダイアモンドグリーンチ
オフラビンレーキ、フタロシアニングリーンＧ、グリー
ンゴールド、フタロシアニングリーンＹ、酸化鉄粉、さ
びこ、亜鉛華、酸化チタン、炭酸カルシウム、クレー、
硫酸バリウム、アルミナホワイト、アルミニウム粉、ブ
ロンズ粉、昼光けい光顔料、パール顔料、ナフトールカ
ーミンＦＢ、ナフトールレッドＭ、パーマネントカーミ
ンＦＢ、ファーストイエローＧ、ジスアゾイエローＡＡ
Ａ、ジスアゾオレンジＰＭＰ、レーキレッドＣ、ブリリ
アントカーミン６Ｂ、フタロシアニンブルー、キナクリ
ドンレッド、ジオキサンバイオレッド、ビクトリアピュ
アブルー、アルカリブルーＧトナー等が使用できる。

【００２２】着色材としては染料と顔料またはカーボン
ブラックを混合して用いることも可能である。

【００２３】本発明のインクジェット記録用インクに用
いることのできるシリコーン系溶媒以外の溶媒としては
、脂肪族炭化水素系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、ハロ
ゲン化炭化水素系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系
溶媒、アセタール系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶
媒、多価アルコール系溶媒及びその誘導体、脂肪酸系溶
媒、フェノール系溶媒、窒素化合物系溶媒、フッ素系溶
媒、水等があり、いずれも単独または２種類以上の混合
系で用いることができる。

【００２４】ただし安全上引火点が６０゜Ｃ以上である
必要がある。

【００２５】また水のように単独では表面張力の高い溶
媒は、低表面張力溶媒と混合させる。または界面活性剤
との混合により低表面張力化することが望ましい。

【００２６】本発明のインクジェット記録用インクに添
加して効果を得ることができる材料としては、界面活性
剤、分散剤、可溶性樹脂、樹脂エマルジョン等がある。界面活性剤、分散剤はインクの低表面張力化、及び染料
の可溶化効果等がある。

【００２７】また可溶性樹脂、及び樹脂エマルジョン等
は、印字物の耐刷性向上、または浸透面積の調節等に効
果がある。

【００２８】表１に、本発明のインクジェット記録用ブ
ラックインクの実施例１〜３のインク組成例を示す。

【００２９】尚、本発明のインクジェット記録用インク
に含まれるフッ素系溶媒は、２〜９５ｗｔ％が好ましく
、これ以下では十分な浸透性が得られない、またこの範
囲を超えると不活性度が向上し十分な色材の分散安定性
が確保できないという問題がある。

【００３０】

【表１】

【００３１】Ｓｉ溶媒Ａ：テクノケア　　ＦＲＶ　　　　東芝製〃　
　　　Ｂ：テクノケア　　ＦＲＳ　　　　東芝製〃　　
　　Ｃ：シリコーンオイル　　ＫＦ９６信越化学製有機溶媒Ｄ：脂肪族炭化水素系溶媒、有機顔料Ｉ：アニリンブラックカーボンブラック：ファーネスブラック染料Ｊ：ニグロ
シン染料染料Ｋ：アゾ染料界面活性剤：ノニオン系界面活性剤油溶性樹脂：ロジン樹脂表２〜表４に、本発明のインクジェツト記録用カラーイ
ンク（３色）の実施例４〜７のインク組成例を示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】Ｓｉ溶媒Ａ：テクノケア　　ＦＲＶ　　　　東芝製〃　
　　　Ｂ：テクノケア　　ＦＲＳ　　　　東芝製〃　　
　　Ｃ：シリコーンオイル　　ＫＦ９６信越化学製有機溶媒Ｆ：アルコール系溶媒有機顔料Ｙ：ジスアゾイエローＨＲ有機顔料Ｍ：ナフトールレッド２３有機顔料Ｃ：フタロシアニンブルー界面活性剤：ノニオン系界面活性剤＋フッ素系界面活性
剤油溶性樹脂：ロジン系樹脂

【００３４】

【表３】

【００３５】Ｓｉ溶媒Ａ：テクノケア　　ＦＲＶ　　　　東芝製〃　
　　　Ｂ：テクノケア　　ＦＲＳ　　　　東芝製〃　　
　　Ｃ：シリコーンオイル　　ＫＦ９６信越化学製有機溶媒Ｄ：脂肪族炭化水素系溶媒、有機溶媒Ｆ：アルコール系溶媒染料Ｙ：アシッドイエロー２３染料Ｍ：アシッドレッド２５４染料Ｃ：フタロシアニン染料界面活性剤：ノニオン系界面活性剤油溶性樹脂：ロジン系樹脂

【００３６】

【表４】

【００３７】Ｓｉ溶媒Ａ：テクノケア　　ＦＲＶ　　　　東芝製〃　
　　　Ｂ：テクノケア　　ＦＲＳ　　　　東芝製〃　　
　　Ｃ：シリコーンオイル　　ＫＦ９６信越化学製有機溶媒Ｄ：脂肪族炭化水素系溶媒、有機溶媒Ｇ：多価アルコール系溶媒有機顔料Ｙ：アシッドイエロー２３インクジェット有機
顔料Ｍ：アシッドレッド２５４有機顔料Ｃ：フタロシアニン染料染料Ｙ：アシッドイエロー２３染料Ｍ：アシッドレッド２５４染料Ｃ：フタロシアニン染料界面活性剤：ノニオン系界面活性剤油溶性樹脂：ロジン系樹脂表５には、本発明のインクジェット記録用インクの比較
例として、比較例１にはシリコーン系溶媒をふくまない
ブラックのインク組成例を、比較例２にはシリコーン系
溶媒を含まないカラーインク組成例をそれぞれ示す。

【００３８】

【表５】

【００３９】有機溶媒Ｆ：アルコール系溶媒有機溶媒Ｇ
：多価アルコール系溶媒カーボンブラック：ファーネスブラック染料Ｊ：ニグロ
シン染料有機顔料Ｙ：アシッドイエロー２３インクジェット有機
顔料Ｍ：アシッドレッド２５４有機顔料Ｃ：フタロシアニン染料染料Ｙ：アシッドイエロー２３染料Ｍ：アシッドレッド２５４染料Ｃ：フタロシアニン染料界面活性剤：ノニオン系界面活性剤油溶性樹脂：ロジン系樹脂　　上記インクジェット記録
用インクの作成は、以下の手順で行った。最初に上表中
の組成物を超音波分散器にて、攪拌分散して、色材の均
一分散を確認する。分散が不十分であればボールミルに
より数時間攪拌分散した。この時粒径は０．５〜５μｍ
が好ましいがこれに限定されるものではない。

【００４０】本発明のインクジェット記録用インクの製
造方法は、上記のような方法に制限されるものではなく
、ロールミル分散、エマルジョン法、マイクロカプセル
法等でも製造できる。

【００４１】次に上記の実施例１〜３と比較例１のブラ
ックインクジェット記録用インクを使用し、第１図に示
したごときインクジェットプリンターにて印字テストを
行った。印字テストは３００ＤＰＩの解像度にて１ドッ
トラインと、ベタ印字の２種類のパターンを５種類の特
性の異なる被転写紙に対して行った。

【００４２】印字の評価は、ドットの形状安定性を１ド
ットラインパターンで、印字の速乾性をフルベタパター
ンでそれぞれ評価した。

【００４３】表６に本実施例及び比較例のドット形状安
定性評価結果を示す。

【００４４】

【表６】

【００４５】○　　ドット形状が常に安定している△　
　紙の繊維により部分的ににじみが発生する×　　紙の
繊維に沿ったインクのひげが発生する紙Ａ：コピー用紙
　　紙Ｄ：インクジェット用紙紙Ｂ：再生紙　　　　　
　紙Ｅ：アート紙紙Ｃ：低平滑度紙表７に本実施例及び比較例の速乾性評価結果を示す。

【００４６】

【表７】

【００４７】※表中の秒数はインクが転写されてから、
定着するまでの時間である表６に示した通り、実施例１
〜実施例３のインクは紙種に関係なくにじみの無い形状
安定性に優れた印字が得られた。しかし比較例のインク
はコピー用紙、再生紙でひげ状のにじみが観察され安定
した印字は得られなかった。

【００４８】また表７に示した通り、実施例１〜３のイ
ンクは１０秒以下でインクが定着しているのに対し、比
較例のインクではいずれも３０秒以上の時間を要した。

【００４９】次に実施例４〜６と比較例２のカラーイン
クジェット記録用インクを使用し、３色重ねのカラー画
像を印画した。解像度は７５ＤＰＩ、階調数はデイザ法
を用いた１６階調とした。印画紙は上記の５種類の被転
写紙とした。

【００５０】表８に実施例４〜６及び比較例２のカラー
インクの画質評価結果を示す。

【００５１】

【表８】

【００５２】○　　混色がなく鮮明である△　　高濃度
部で混色が発生する ×　　全体的に混色が発生し、ぼけた画像になる紙Ａ：
コピー用紙　　紙Ｄ：インクジェット用紙紙Ｂ：再生紙
　　　　　　紙Ｅ：アート紙紙Ｃ：低平滑度紙表８に示した通り、実施例４〜実施例６のインクは紙種
に関係なく混色の無い鮮明な画像が得られた。しかし比
較例２のインクはコピー用紙、再生紙でひげ状のにじみ
の発生に加え、混色が発生し、ぼけた画像になってしま
った。

【００５３】以上の結果より、本発明のインクジェット
記録用インクを用いれば、紙質に関係なく、良好な印字
品質が得られ、また印字後数秒で十分な耐刷性が得られ
、カラー画像において混色の無い鮮明な画像が得られる
という効果を有する。

【００５４】

【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を用いれば、被転写体への対応率が
高く、種々の被転写体に対し安定した印字品質と、速乾
性が得られ、かつカラー画像において混色の無い鮮明な
画像を得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェットプリンターのインク吐
出原理の概念を示す模式図。

【図２】本発明のインクジェット記録用インクの定着原
理の概念を示す模式図。

【符号の説明】

１　　ノズル形成基板２　　加圧されたインク３　　吐出したインク４　　ノズル５　　被転写体に衝突したインク６　　紙上に形成されたドット７　　被転写体８　　浸透したシリコーン系溶媒９　　圧力発生部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　少なくとも沸点が１００゜Ｃ〜２５０
゜Ｃのシリコーン系溶媒を２〜９５ｗｔ（％）と、該溶
媒に不溶な着色材を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。
【請求項２】　　着色材が有機顔料またはカーボンブラ
ックであることを特徴とする請求項１記載のインクジェ
ット記録用インク。
【請求項３】　　着色材が染料であることを特徴とする
請求項１記載のインクジェット記録用インク。