JP3880076B2 - Ink, inkjet recording method, recording unit, ink cartridge, and inkjet recording apparatus - Google Patents
Ink, inkjet recording method, recording unit, ink cartridge, and inkjet recording apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP3880076B2 JP3880076B2 JP5112794A JP5112794A JP3880076B2 JP 3880076 B2 JP3880076 B2 JP 3880076B2 JP 5112794 A JP5112794 A JP 5112794A JP 5112794 A JP5112794 A JP 5112794A JP 3880076 B2 JP3880076 B2 JP 3880076B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- group
- alkyl group
- compound
- formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 0 CC(C(N=Nc1cc(C(O)=O)cc(*)c1)=C(N1*)O)=C(*)C1=* Chemical compound CC(C(N=Nc1cc(C(O)=O)cc(*)c1)=C(N1*)O)=C(*)C1=* 0.000 description 5
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、インク、インクジェット記録方法、記録ユニット、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置に関し、更に詳しくは、一般のオフィス等で使用されている酸性紙、中性紙等のいわゆる普通紙に対し、印字した場合に印字記録物が耐水性に優れ、且つ高画質の記録を行うことの出来るインク、インクジェット記録方法、記録ユニット、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から筆記具(万年筆、サインペン、水性ボールペン等)用の水性インク及びインクジェット用インクについては、実に様々な組成のものが報告されている。中でも近年はオフィスで一般に使用されているコピー用紙、レポート用紙、ノート、便箋等の普通紙に対しての印字記録物の耐水性の向上の要望が高まっており、例えば、特開平2−296878号公報及び特開平2−255876号公報には、水性インク組成物にポリアミンを含有させることにより、印字記録物の耐水性を向上させることが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとしている問題点】
しかしながら、上記の様なインクにおいては、耐水性を向上させるメカニズムが基本的に染料の親水基部に対する増塩によるところが大きい為、耐目詰り性やインクの安定性やインク中での染料の溶解性が問題となる。
このことから、上記の様なインクにおいては、例えば、インクの安定性やインク中での染料の溶解性を向上させる目的で、溶解安定剤をインク中に含有させることがなされているが、この場合には溶解安定剤を多量に入れなければならない為、かかるインクを使用して形成された印字記録物の画像品位や定着性が低下する。特に、インクジェット記録においては、普通紙等の被記録材に記録されたインクの定着性が被記録材に対する自然浸透及び蒸発によるところが大きい為、インク中に多量に溶解安定剤を含有させることは好ましくない。又、該溶解安定剤をインクジェット記録方法に用いた場合、コゲが発生してしまい、信頼性を低下させるという問題もある。
【0004】
又、特開平3−91577号公報には、カルボキシル基を有し、且つそのカルボキシル基をアンモニウム塩又は揮発性の置換アンモニウム塩にした染料を用いることにより耐水性を向上させる方法が提案されている。
しかしながら、この場合においても、インクの初期における溶解安定性は良好であるものの、アンモニア又は置換アンモニアが経時的に揮発する為、次第に染料の溶解安定性や耐目詰まり性が悪くなる。更に、紙種による耐水性のレベルのバラツキも問題となる。
この様に、インクが長期間にわたって安定性があり、かかるインクを使用して画像を形成した場合に、画像が高品位で且つ耐水性も良好であり、更に、耐目詰まり性、定着性にも優れたインクは未だ世の中に提案されていない。
【0005】
従って、本発明の目的は、一般のオフィス等で使用されている酸性紙、中性紙等の、いわゆる普通紙に対し印字記録を行った場合に、印字記録物の画像品位に優れ、且つ耐水性、定着性が良好であり、更に、インクが耐目詰り性、耐コゲ性に優れ、且つ長期間の保存に対しても何ら問題のないインク、これを用いたインクジェット記録方法及びかかるインクを用いた機器を提供することにある。
【0006】
【問題点を解決する為の手段】
上記目的は、以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、遊離酸の状態で下記一般式(I)で示される染料と、pHが4〜10の範囲で溶解性が最小となるピークを有し、且つ、炭素数3以上のアルキル基、カルボキシル基の塩及びスルホン基の塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有する下記一般式( VIII )で示される構造の、第2級アミン、第2級アミンの誘導体、第3級アミン及び第3級アミンの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、これらを溶解又は分散する液媒体とを含むことを特徴とするインク、インクジェット記録方法、記録ユニット、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置である。
【化5】
(式中、Ar及びAr1は夫々アリール基又は置換アリール基を示し、Ar及びAr1の少なくとも1つはCOOH基又はCOSH基を有する。
J及びJ1は夫々下記一般式(II)、(III)及び(IV)からなる群から選ばれる。
【化6】
(式中、R5は独立的に、H、アルキル基、置換アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、CN、ウレイド及びNHCOR6から選択される。R6はH、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、アラルキル基及び置換アラルキル基から選択される。Tはアルキル基を示し、WはH、CN、CONR10R11、ピリジウム及びCOOHから選択される。R10及びR11は夫々H、アルキル基及び置換アルキル基から選択される。(m)は炭素数2〜8のアルキレン鎖を示し、BはH、アルキル基及びCOOHから選択される。)
R1、R2、R3及びR4は夫々H、アルキル基及び置換アルキル基から選択され、Lは2価の有機結合基を示し、nは0又は1を示す。Xはカルボニル基又は下記一般式(V)、(VI)又は(VII)の構造からなる。
【化7】
(式中、Zは、OR7、SR7及びNR8R9から選択され、YはH、Cl、CN、OR7、SR7及びNR8R9から選択され、EはClまたはCNである。R7、R8及びR9は夫々H、アルケニル基、置換アルケニル基、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、アラルキル基及び置換アラルキル基から選択される。R8及びR9はこれらが結合された窒素原子と共に5員環又は6員環を形成してもよい。)
但し一般式(I)で示される化合物がSO3H基をもたない場合は、該化合物は少なくとも2つのCOOH基又はCOSH基から選ばれる基を有し、一般式(I)で示される化合物がSO3H基をもつ場合は、該化合物はCOOH基又はCOSH基を少なくともSO3H基の数と同数有する。)
(式中、R 1 は、炭素数1〜48のアルキル基又は水素原子を表し、R 2 は、(CH 2 ) a −X 1 又は水素原子を表し、aは1〜4の整数とする。R 3 は、(CH 2 ) b −X 2 又はR 4 −Y又は水素原子を表し、bは1〜4の整数とする。R 4 は、炭素数1〜48のアルキル基又は水素原子を表す。Zは、(NR 5 C q H 2q ) c (NHC n H 2n ) d を表し、q及びnは2〜4の整数、c+dは0〜50の整数とする。Yは、(NR 6 C m H 2m ) e (NHC p H 2p ) f を表し、m及びpは2〜4の整数、e+fは0〜50の整数とする。R 5 は、(CH 2 ) g −X 3 を表し、gは1〜4の整数とする。R 6 は、(CH 2 ) h −X 4 を表し、hは1〜4の整数とする。X 1 、X 2 、X 3 及びX 4 は、夫々、カルボキシル基、カルボキシル基の塩、スルホン基、スルホン基の塩又は水素原子からなる群から選ばれる。又、一般式( VIII )の化合物は、カルボキシル基、スルホン基、カルボキシル基の塩及びスルホン基の塩から選ばれるものを少なくとも1つ以上有する。)
【0007】
【作用】
本発明者等は、水溶性インクによる印字記録物の耐水性の向上の為、様々なインク組成について鋭意検討を行った結果、少なくとも一般式(I)で示される染料と、pHが4〜10の範囲で溶解性が最小となるピークを有し、且つ、炭素数3以上のアルキル基、カルボキシル基の塩及びスルホン基の塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有する一般式( VIII )で示される構造の、第2級アミン、第2級アミンの誘導体、第3級アミン及び第3級アミンの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、これらを溶解又は分散する液媒体とから少なくともなることを特徴とするインクは、得られる印字記録物が高品位であり、且つ耐水性も良好であるばかりでなく、耐目詰まり性も良好で、更に長期保存に対しても問題の無いインクであることを見い出した。
【0008】
そのメカニズムは定かではないが、推測の域で述べると、一般式(I)で示される染料と、pHが4〜10の範囲で溶解性が最小となるピークを有し、且つ、炭素数3以上のアルキル基、カルボキシル基の塩及びスルホン基の塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有する一般式( VIII )で示される構造の、第2級アミン、第2級アミンの誘導体、第3級アミン及び第3級アミンの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物がインク中では弱く、被記録材上では強くインターラクションをし、夫々の構造若しくは両者の構造的相性から、酸性紙或いは中性紙等の普通紙に対して印字記録物の画像品位及び耐水性を良好にし、且つ耐目詰まり性や長期保存に対しても何ら問題の無いインクが提供できたものと思われる。
【0009】
【好ましい実施態様】
次に好ましい実施態様を挙げて更に詳しく説明する。
本発明にかかるインクは、一般式(I)で示される染料と、pHが4〜10の範囲で溶解性が最小となるピークを有し、且つ、炭素数3以上のアルキル基、カルボキシル基の塩及びスルホン基の塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有する一般式( VIII )で示される構造の、第2級アミン、第2級アミンの誘導体、第3級アミン及び第3級アミンの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物(以下、第2級アミンと略す)と、これらを溶解又は分散する液媒体とから構成されることを特徴とする。
【0010】
本発明で使用される染料として特に好ましいのは、下記一般式(I)に示される染料である。
【化8】
(式中、Ar及びAr1は夫々アリール基又は置換アリール基を示し、Ar及びAr1の少なくとも1つはCOOH基又はCOSH基を有する。
J及びJ1は夫々下記一般式(II)、(III)及び(IV)からなる群から選ばれる。
【化9】
(式中、R5は独立的に、H、アルキル基、置換アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、CN、ウレイド及びNHCOR6から選択される。R6はH、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、アラルキル基及び置換アラルキル基から選択される。Tはアルキル基を示し、WはH、CN、CONR10R11、ピリジウム及びCOOHから選択される。R 10 及びR 11 は夫々H、アルキル基 及び置換アルキル基から選択される。(m)は炭素数2〜8のアルキレン鎖を示し、BはH、アルキル基及びCOOHから選択される。)
R1、R2、R3及びR4は夫々H、アルキル基及び置換アルキル基から選択され、Lは2価の有機結合基を示し、nは0又は1を示す。Xはカルボニル基又は下記一般式(V)、(VI)又は(VII)の構造からなる。
【化10】
(式中、Zは、OR7、SR7及びNR8R9から選択され、YはH、Cl、CN、OR 7 、SR 7 及びNR 8 R 9 から選択され、EはClまたはCNである。R7、R8及びR9は夫々H、アルケニル基、置換アルケニル基、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、アラルキル基及び置換アラルキル基から選択される。R8及びR9はこれらが結合された窒素原子と共に5員環又は6員環を形成してもよい。)
但し一般式(I)で示される化合物がSO3H基をもたない場合は、該化合物は少なくとも2つのCOOH基又はCOSH基から選ばれる基を有し、
一般式(I)で示される化合物がSO3H基をもつ場合は、該化合物はCOOH基又はCOSH基を少なくともSO3H基の数と同数有する。)
【0011】
この中で、特に好ましい染料を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0012】
【化11】
【0013】
【化12】
【0014】
【化13】
【0015】
【化14】
【0016】
【化15】
【0017】
本発明にかかるインクに使用される、第2級アミン、第2級アミンの誘導体、第3級アミン、第3級アミンの誘導体及び夫々の複合化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物であり、且つアルキル基、カルボキシル基、カルボキシル基の塩、スルホン基及びスルホン基の塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有する化合物は、図7に示す様に、インクのpHが4〜10の範囲で溶解性が最小となるピークを有する化合物であるのが好ましい。
即ち、pHが4〜10の範囲で溶解性が最小となるピークを有する化合物をインク中に添加すると、酸性紙及び中性紙に画像形成した場合、インクと大気との界面で不溶化膜を形成する為、耐水性を向上させる効果が顕著になる。
尚、複合化合物とは、1分子中に、例えば、第2級アミン基と第3級アミン基とを同時に有するものをいう。
【0018】
この様な化合物の中で、特に好ましいのは、下記一般式(VIII)で示される化合物である。
【0019】
【化16】
(式中、R1は、炭素数1〜48のアルキル基又は水素原子を表し、R2は、(CH2)a−X1又は水素原子を表し、aは1〜4の整数とする。R3は、(CH2)b−X2又はR4−Y又は水素原子を表し、bは1〜4の整数とする。R4は、炭素数1〜48のアルキル基又は水素原子を表す。Zは、(NR5ClH2l)c(NHCnH2n)dを表し、l(エル)及びnは2〜4の整数、c+dは0〜50の整数とする。Yは、(NR6CmH2m)e(NHCpH2p)fを表し、m及びpは2〜4の整数、e+fは0〜50の整数とする。R5は、(CH2)g−X3を表し、gは1〜4の整数とする。R6は、(CH2)h−X4を表し、hは1〜4の整数とする。X1、X2、X3及びX4は、夫々、カルボキシル基、カルボキシル基の塩、スルホン基、スルホン基の塩又は水素原子からなる群から選ばれる。又、一般式(VIII)の化合物は、カルボキシル基、カルボキシル基の塩、スルホン基及びスルホン基の塩からなる群から選ばれるものを少なくとも1以上有する。)
【0020】
又、一般式(VIII)の化合物において、インク性能の安定性等を考えると、特にX1、X2、X3及びX4が、夫々、カルボキシル基の塩、スルホン基の塩又は水素原子からなる群から選ばれることが好ましい。
この理由は、X1、X2、X3及びX4が、夫々、カルボキシル基又はスルホン基から選ばれると、一般式(VIII)の化合物は、環状化合物を形成し、インクの性能や信頼性を低下させ易くなる為である。以下に、一般式(VIII)に含まれる好ましい化合物を列挙したが、本発明はこれらの化合物に限定されるものではなく、又、これらの化合物は2種以上を同時に使用することも出来る。
【0021】
(化合物1)
【化17】
(化合物2)
【化18】
(化合物3)
【化19】
【0022】
(化合物4)
【化20】
(化合物5)
【化21】
【0023】
(化合物6)
【化22】
【0024】
(化合物7) C15H31(NHC2H4)2NHCH2COONa
(化合物8) C15H31NHC2H4COOLi
(化合物9) C3H7(NHC2H4)2NHCH2COONa
(化合物10)C12H25NHC2H4COONa
(化合物11)C12H25(NHC2H4)NHCH2COOLi
【0025】
(化合物12)C12H25(NHC2H4)NHC2H4SO3Li
(化合物13)C15H31(NHC2H4)NHCH2SO3Na
(化合物14)C20H41(NHC2H4)NHCH2SO3NH4
(化合物15)C15H31(NHC2H4)2NHC2H4COONH4
(化合物16)C25H51(NHC2H4)3NHCH2SO3Li
(化合物17)C15H31(NHC2H4)NHCH2SO3H・N(CH2CH3)3
【0026】
(化合物18)C10H21(NHC2H4)3NHC2H4COOH・NH(CH2CH3)2
(化合物19)C12H25(NHC2H4)2NHCH2COONH4
(化合物20)C5H11(NHC2H4)2NHCH2COONa
(化合物21)C7H15(NHC2H4)2C2H4COONa
(化合物22)C12H25(NHC2H4)4NHCH2COONa
【0027】
(化合物23)
【化23】
(化合物24)
【化24】
【0028】
(化合物25)C12H25NHC3H6NHCH2COONH4
(化合物26)C12H25NHC3H6NHC2H4COONa
(化合物27)C8H17N(CH3)C2H4N(CH3)C2H4NHC2H4COONa
(化合物28)C12H25NHC3H6NHC2H4COOLi
【0029】
(化合物29)
【化25】
(化合物30)
【化26】
【0030】
本発明にかかるインクを構成する上記した様な特定の染料及び化合物を、溶解又は分散する液媒体としては、水と水溶性有機溶剤との混合物を使用するのが好ましい。又、本発明で使用される具体的な水溶性有機溶剤の例としては、例えば、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;アセトン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;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、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチ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類;グリセリン;エチレングリコールモノメチル(又はエチル)エーテル、ジエチレングリコールモノメチル(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;N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、トリエタノールアミン、スルホラン、ジメチルサルフォキサイド、2−ピロリドン、ε−カプロラクタム等の環状アミド化合物及びスクシンイミド等のイミド化合物等が挙げられる。
【0031】
又、本発明にかかるインク中には、インク中での染料の溶解安定性を向上させる為に、各種の添加剤を含有させることが好ましい。即ち、インク中に、アンモニア、アルキルアミン等の揮発性塩基成分が含まれているが、これらは経時的に揮発し、次第に染料の溶解安定性が悪くなる為、アルカリ供給体として尿素又は尿素誘導体を含有させることが好ましい。尿素又は尿素誘導体のインク中の含有量は、0.01〜20重量%の範囲、好ましくは、0.1〜15重量%の範囲である。
【0032】
又、インク中に2価の金属イオンが存在する場合に、ヒーターがこげる等のインクシェットに特有な問題が生じる。この様に、コゲを防止する手段として、EDTAや、塩酸、硫酸、酢酸、リン酸、或いはマレイン酸、コハク酸及びクエン酸等のカルボン酸化合物等の酸性成分を使用する。上記酸性成分のインク中での含有量は、特に制限はないが、0.01〜10wt%の範囲、より好ましくは0.1〜3wt%の範囲である。
【0033】
又、本発明のインクは、染料の溶解安定性等を目的として、インク中に1価の金属イオンを含有させることも好ましい態様である。本発明のインクに使用される1価の金属イオンとして好ましいものとしては、ナトリウム及びリチウムが挙げられる。
又、1価の金属イオンのインク中における含有量は、0.01〜10.0重量%の範囲、好ましくは、0.1〜5.0重量%、より好ましくは0.1〜3.0重量%とする。尚、これらの1価の金属イオンは、染料のカウンターイオンとして含有させてもよい。
【0034】
更に、本発明にかかるインクは、インクジェット記録方法に用いる場合、上記の添加剤等でインクのpHを9以上とするのが好ましい。即ち、インクジェット記録方法は、水性ボールペン等とは異なり、被記録材とインクとの接触がなく、文房具の様に記録時にペン圧を加筆することにより目詰りを解決することが出来ない為、インクのpHを9以上に保つことにより、インクの溶解性を良好にするのが好ましい。
尚、本発明にかかるインクは、上記成分の他にも、必要に応じて界面活性剤、防錆剤、防腐剤、防カビ剤、酸化防止剤、還元防止剤、蒸発促進剤、キレート化剤、水溶性ポリマー等の種々の添加剤を含有させてもよい。
【0035】
前記した様な、遊離酸の状態で一般式(I)で表される染料のインクへの添加量は、用途、目的、染料種、インク組成によるところが大きいが、0.1〜15重量%の範囲、好ましくは0.1〜10重量%の範囲である。
【0036】
又、一般式(VIII)で示される様な化合物のインクへの添加量についても同様に、用途、目的、色材種、インク組成によるところが大きいが、0.01〜20重量%の範囲、好ましくは、0.1〜10重量%の範囲である。
又、染料と一般式(VIII)で示される様な化合物とのインク中での比率は、構造的相性、両者間でのインターラクション等から、インク中に含まれる染料と一般式(VIII)で示される化合物の比率は、1:3〜8:1の範囲とするのが好ましい。
【0037】
染料及び化合物を溶解又は分散する液媒体である水溶性有機溶剤の含有量は、一般にはインクの全重量に対して重量%で1%〜40%が好ましく、より好ましくは3%〜30%の範囲である。
又、インク中の水の含有量は、30〜95重量%の範囲で使用される。30重量%より少ないと色材である染料の溶解性等が悪くなり、インクの粘度も高くなる為好ましくない。一方、95重量%より多いと蒸発成分が多すぎて、十分な固着特性を満足することが出来ない。
【0038】
本発明にかかるインクは、一般の水性筆記用具としても使用出来るが、熱エネルギーによるインクの発泡現象によりインクを吐出させるタイプのインクジェット記録方法に適用する場合に特に好適であり、吐出が極めて安定となり、サテライトドットの発生等が生じないという特徴がある。但し、この場合には、熱的な物性値(例えば、比熱、熱膨張係数、熱伝導率等)を調整する場合もある。
更に、本発明にかかるインクは普通紙等に記録した場合の印字記録物のインクの耐水性の問題を解決すると同時に、インクジェット用ヘッドに対するマッチングを良好にする面から、インク自体の物性として25℃における表面張力が30〜68dyne/cm、粘度が15cP以下、好ましくは10cP以下、より好ましくは5cP以下に調整されることが望ましい。
従って、上記物性にインクを調整し、普通紙における問題を解決する為には、本発明にかかるインク中に含有される水分量としては50重量%以上98重量%以下、好ましくは60重量%以上95重量%以下とされるのが好適である。
【0039】
本発明にかかるインクを用いて記録を行うのに好適な方法及び装置としては、記録ヘッドの室内のインクに記録信号に対応した熱エネルギーを与え、該熱エネルギーにより液滴を発生させるインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置が挙げられる。
【0040】
その装置の主要部であるヘッド構成例を図1、図2及び図3に示す。
ヘッド13はインクを通す溝14を有するガラス、セラミックス又はプラスチック板等と、感熱記録に用いられる発熱ヘッド15(図ではヘッドが示されているが、これに限定されるものではない)とを接着して得られる。発熱ヘッド15は酸化シリコン等で形成される保護膜16、アルミニウム電極17−1、17−2、ニクロム等で形成される発熱抵抗体層18、蓄熱層19、アルミナ等の放熱性のよい基盤20とによりなっている。
【0041】
インク21は吐出オリフィス(微細孔)22まできており、圧力Pによりメニスカス23を形成している。
今、電極17−1、17−2に電気信号が加わると、発熱ヘッド15のnで示される領域が急激に発熱し、ここに接しているインク21に気泡が発生し、その圧力でメニスカス23が突出し、インク21が吐出し、オリフィス22より記録小滴24となり、被記録材25に向かって飛翔する。
図3には図1に示すヘッドを多数並べたマルチヘッドの外観図を示す。該マルチヘッドはマルチ溝26を有するガラス板27と、図1に説明したものと同様な発熱ヘッド28を密着して製作されている。尚、図1は、インク流路に沿ったヘッド13の断面図であり、図2は図1のA−B線での切断図である。
【0042】
図4に、かかるヘッドを組み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。
図4において、61はワイピング部材としてのブレードであり、その一端はブレード保持部材によって保持されて固定端となり、カンチレバーの形態をなす。ブレード61は記録ヘッドによる記録領域に隣接した位置に配設され、又、本例の場合、記録ヘッドの移動経路中に突出した形態で保持される。62はキャップであり、ブレード61に隣接するホームポジションに配設され、記録ヘッドの移動方向と垂直な方向に移動して吐出口面と当接し、キャッピングを行う構成を備える。更に63はブレード61に隣接して設けられるインク吸収体であり、ブレード61と同様、記録ヘッドの移動経路中に突出した形態で保持される。上記ブレード61、キャップ62、吸収体63によって吐出回復部64が構成され、ブレード61及び吸収体63によってインク吐出口面の水分、塵埃等の除去が行われる。
【0043】
65は吐出エネルギー発生手段を有し、吐出口を配した吐出口面に対向する被記録材にインクを吐出して記録を行う記録ヘッドであり、66は記録ヘッド65を搭載して記録ヘッド65の移動を行う為のキャリッジである。キャリッジ66はガイド軸67と慴動可能に係合し、キャリッジ66の一部はモータ68によって駆動されるベルト69と接続(不図示)している。これによりキャリッジ66はガイド軸67に沿った移動が可能となり、記録ヘッド65による記録領域及びその隣接した領域の移動が可能となる。
51は被記録材を挿入する為の給紙部、52は不図示のモータにより駆動される紙送りローラである。これらの構成によって記録ヘッドの吐出口面と対向する位置へ被記録材が給紙され、記録が進行するにつれて排紙ローラ53を配した排紙部へ排紙される。
【0044】
上記構成において記録ヘッド65が記録終了等でホームポジションに戻る際、ヘッド回復部64のキャップ62は記録ヘッド65の移動経路から退避しているが、ブレード61は移動経路中に突出している。この結果、記録ヘッド65の吐出口面がワイピングされる。尚、キャップ62が記録ヘッド65の吐出面に当接してキャッピングを行う場合、キャップ62は記録ヘッドの移動経路中に突出する様に移動する。
記録ヘッド65がホームポジションから記録開始位置へ移動する場合、キャップ62及びブレード61は上述したワイピング時の位置と同一の位置にある。この結果、この移動においても記録ヘッド65の吐出口面はワイピングされる。
上述の記録ヘッドのホームポジションへの移動は、記録終了時や吐出回復時ばかりでなく、記録ヘッドが記録の為に記録領域を移動する間に所定の間隔で記録領域に隣接したホームポジションへ移動し、この移動に伴って上記ワイピングが行われる。
【0045】
図5は、ヘッドにインク供給部材、例えばチューブを介して供給されるインクを収容したインクカートリッジの一例を示す図である。ここで40は供給用インクを収容したインク収容部、例えば、インク袋であり、その先端にはゴム製の栓42が設けられている。この栓42に針(不図示)を挿入することにより、インク袋40中のインクをヘッドに供給可能ならしめる。44は廃インクを受容する吸収体である。インク収容部としては、インクとの接液面がポリオレフィン、特にポリエチレンで形成されているものが本発明にとって好ましい。本発明で使用されるインクジェット記録装置としては、上記の如きヘッドとインクカートリッジとが別体となったものに限らず、図6に示す如きそれらが一体になったものにも好適に用いられる。
【0046】
図6において、70は記録ユニットであって、この中にはインクを収容したインク収容部、例えば、インク吸収体が収納されており、かかるインク吸収体中のインクが複数のオリフィスを有するヘッド部71からインク滴として吐出される構成になっている。インク吸収体の材料としては、ポリウレタン、セルロース又はポリビニルアセテートを用いることが本発明にとって好ましい。72は記録ユニット内部を大気に連通させる為の大気連通口である。この記録ユニット70は、図4で示す記録ヘッドに代えて用いられるものであって、キャリッジ66に対して着脱自在になっている。
【0047】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。尚、文中、部及び%とあるのは、特に断りのない限り重量基準である。
【0048】
実施例1〜実施例5
下記に示す各成分を混合し、十分撹拌して溶解後、ポアサイズが0.45μmのフロロポアフィルター(商品名:住友電工(株)製)にて加圧濾過し、本発明のインクを夫々調整した。又、夫々の化合物の塩成分でpHを約9.5に調整した。
【0049】
実施例1のインク組成
・化合物25 3部
・チオジグリコール 10部
・水 79部
・染料1 2.5部
・硫酸アンモニウム 0.5部
・尿素 5部
【0050】
実施例2のインク組成
・化合物20 2部
・2−ピロドリン 10部
・水 79部
・染料2 3部
・尿素 5部
・亜硫酸ナトリウム 1部
【0051】
実施例3のインク組成
・化合物15 1部
・チオジグリコール 6部
・水 82.5部
・染料4 3部
・アンモニア 0.5部
・尿素 7部
【0052】
実施例4のインク組成
・化合物24 3部
・ジエチレングリコール 8部
・水 81部
・染料1 2部
・酢酸ナトリウム 1部
・尿素 5部
【0053】
実施例5のインク組成
・化合物25 3部
・チオジグリコール 10部
・水 84部
・染料1 2.5部
・硫酸アンモニウム 0.5部
【0054】
比較例1〜比較例5
実施例1〜実施例3の組成について、夫々の組成から一般式(VIII)で示される化合物を除き、その不足分を純水で補ったものを夫々比較例1〜比較例3のインクとした。又、実施例4の化合物の代わりに、ジメチルドデシルベタインに置き換えたものを比較例4に、実施例5の化合物の代わりにトリプロパノールアミンに置き換えたものを比較例5とした。
【0055】
【評価】
次に、上記で得られた実施例1〜実施例5と比較例1〜比較例5のインクを用い、インクジェット記録装置として発熱素子をインクの吐出エネルギー源として利用したインクオンデマンド型インクジェットプリンターを使用して印字試験を行い、(1)耐水性、(2)耐目詰まり性、(3)印字品位及び(4)長期保存性の評価を下記の基準に従って夫々行った。又、得られた結果を表1に示す。
尚、上記インクジェット記録装置の印字条件としては、駆動電圧26V、発熱抵抗体の抵抗値150Ω及び周波数4kHzで行った。
【0056】
(評価方法及び評価基準)
(1)耐水性(A)
プリンターに所定のインクを充填して、市販の酸性紙に英数文字及びベタ部を印字した後、プリントを停止し、印字物を1時間以上放置後、印字濃度をマクベスRD915(商品名:マクベス社製)にて測定を行う。その後、印字物を水で満たした容器に3分間浸した後、放置して、自然乾燥させ再度印字濃度を測定し、印字物濃度の残存率を求め、耐水性の評価とした。
◎:印字物濃度の残存率が90%以上。
○:印字物濃度の残存率が80%以上〜89%以下。
△:印字物濃度の残存率が66%以上〜79%以下。
×:印字物濃度の残存率が65%以下。
【0057】
(2)耐水性(B)
プリンターに所定のインクを充填して、市販の中性紙に英数文字及びベタ部を印字した後、プリントを停止し、印字物を1時間以上放置後、印字濃度をマクベスRD915(商品名:マクベス社製)にて測定を行う。その後、印字物を水で満たした容器に3分間浸した後、放置して、自然乾燥させ再度印字濃度を測定し、印字物濃度の残存率を求め、耐水性の評価とした。
◎:印字物濃度の残存率が90%以上。
○:印字物濃度の残存率が80%以上〜89%以下。
△:印字物濃度の残存率が66%以上〜79%以下。
×:印字物濃度の残存率が65%以下。
【0058】
(3)目詰まり性(固着回復性)の評価
プリンターを35℃の恒温槽に1ヵ月放置し、その後室温に24時間放置し、回復操作(ポンピングによる吸引操作)を行った後印字して、下記基準にて評価した。
○:回復操作5回以内で正常な印字状態に戻る。
△:回復操作6〜10回で正常な印字状態に戻る。
×:回復操作6〜10回で不吐出又は印字の乱れがある。
【0059】
(4)印字品位の評価(A)
プリンターで市販の酸性紙に英数文字を印字し、印字物を1時間以上放置した後、顕微鏡及び目視で文字のシャープさや文字より発生するヒゲ状の滲みの度合いを評価した。
◎:文字がシャープでヒゲ状の滲みがない。
○:文字がシャープであるが、ヒゲ状の滲みが少し発生。
△:文字にシャープさがない。又はヒゲ状の滲みが少し多い。
×:文字にシャープさがなく、ヒゲ状の滲みも多い。
【0060】
(5)印字品位の評価(B)
プリンターで市販の中性紙に英数文字を印字し、印字物を1時間以上放置した後、顕微鏡及び目視で文字のシャープさや文字より発生するヒゲ状の滲みの度合いを評価した。
◎:文字がシャープでヒゲ状の滲みがない。
○:文字がシャープであるが、ヒゲ状の滲みが少し発生。
△:文字にシャープさがない。又はヒゲ状の滲みが少し多い。
×:文字にシャープさがなく、ヒゲ状の滲みも多い。
【0061】
(6)長期保存性の評価
夫々のインクを密封したビン容器に入れて、50℃の環境下に3か月間放置し、そのインクを濾紙で濾過して、濾紙上の凝集物の有無を目視で観察し、下記の基準で評価した。
○:凝集物がない。
△:凝集物が僅かにみられる。
×:凝集物が多くある。
【0062】
【表1】
表1 評価結果
【0063】
【発明の効果】
以上の様に、本発明によれば、一般オフィス等で使用されている酸性紙及び中性紙等のいわゆる普通紙に対して印字記録をした場合、印字記録物の印字品位等に悪影響を及ぼすことなく、印字記録物の耐水性を向上させ、且つ耐目詰まり性、定着性及び耐コゲ性に優れたインクを提供することが出来る。
更に、本発明によれば、長期の保存にも安定であり、インクジェット記録システムに用いても何ら問題のない信頼性の高い記録を行い得るインクを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】インクジェット記録装置のヘッド部の縦断面図である。
【図2】インクジェット記録装置のヘッド部の横断面図である。
【図3】図1に示したヘッドをマルチ化したヘッドの外観斜視図である。
【図4】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
【図5】インクカートリッジの縦断面図である。
【図6】記録ユニットの斜視図である。
【図7】本発明で使用される化合物のpHと溶解性の関係を示す図である。
【符号の説明】
61:ワイピング部材
62:キャップ
63:インク吸収体
64:吐出回復部
65:記録ヘッド
66:キャリッジ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention is ink,IInkjet recording method, Recording unit, ink cartridgeas well asInkjet recording deviceMore specifically, the printed matter is excellent in water resistance when printing on so-called plain paper such as acid paper and neutral paper used in general offices, etc., and performs high-quality recording. Ink,IInkjet recording method, Recording unit, ink cartridgeas well asInkjet recording deviceAbout.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, water-based inks and ink-jet inks for writing instruments (fountain pens, sign pens, water-based ballpoint pens, etc.) have been reported in various compositions. In particular, in recent years, there has been a growing demand for improved water resistance of printed matter on plain paper such as copy paper, report paper, notebooks, and stationery paper that are commonly used in offices. For example, JP-A-2-296878 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2-25576 and Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2-255576 propose to improve the water resistance of a printed matter by adding a polyamine to a water-based ink composition.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in inks such as those described above, the mechanism for improving water resistance is largely due to salt increase on the hydrophilic base of the dye, so clogging resistance, ink stability, and dye solubility in the ink. Is a problem.
Therefore, in the ink as described above, for example, a dissolution stabilizer is included in the ink for the purpose of improving the stability of the ink and the solubility of the dye in the ink. In this case, since a large amount of a dissolution stabilizer must be added, the image quality and fixability of a printed matter formed using such an ink are deteriorated. In particular, in ink jet recording, since the fixability of ink recorded on a recording material such as plain paper is largely due to natural penetration and evaporation of the recording material, it is preferable to include a large amount of a dissolution stabilizer in the ink. Absent. In addition, when the dissolution stabilizer is used in an ink jet recording method, there is a problem in that kogation occurs and reliability is lowered.
[0004]
Japanese Patent Laid-Open No. 3-91577 proposes a method for improving water resistance by using a dye having a carboxyl group and having the carboxyl group converted to an ammonium salt or a volatile substituted ammonium salt. .
However, even in this case, although the dissolution stability of the ink at the initial stage is good, since the ammonia or substituted ammonia volatilizes with time, the dissolution stability of the dye and clogging resistance gradually deteriorate. Furthermore, the variation in water resistance level depending on the paper type is also a problem.
In this way, the ink is stable over a long period of time, and when an image is formed using such an ink, the image has high quality and good water resistance, and further, it has high anti-clogging and fixing properties. No good ink has yet been proposed to the world.
[0005]
Accordingly, the object of the present invention is to achieve excellent print image quality and water resistance when printing is performed on so-called plain paper such as acid paper and neutral paper used in general offices. An ink having excellent anti-clogging and kogation resistance and no problem for long-term storage, an ink jet recording method using the ink, and such an ink. The purpose is to provide the equipment used.
[0006]
[Means for solving problems]
The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention relates to a dye represented by the following general formula (I) in a free acid state,It has a peak with minimum solubility in the range of pH 4 to 10 and has 3 or more carbon atomsAlkyl group, MosquitoOf the ruboxyl groupSaltedAnd at least one group selected from the group consisting of salts of sulfone groupsThe following general formula ( VIII Of the structure indicated by, Secondary amines, derivatives of secondary amines, tertiary aminesas well asTertiary amine inductionBodyAn ink, an ink jet recording method, a recording unit, an ink cartridge, and an ink jet recording apparatus comprising at least one compound selected from the group consisting of the above and a liquid medium in which these are dissolved or dispersed.
[Chemical formula 5]
(Wherein Ar and Ar1Each represents an aryl group or a substituted aryl group, Ar and Ar1At least one of them has a COOH group or a COSH group.
J and J1Are each selected from the group consisting of the following general formulas (II), (III) and (IV).
[Chemical 6]
(Wherein RFiveAre independently H, alkyl group, substituted alkyl group, alkoxy group, halogen, CN, ureido and NHCOR.6Selected from. R6Is selected from H, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, a substituted aryl group, an aralkyl group and a substituted aralkyl group. T represents an alkyl group, W represents H, CN, CONRTenR11, Pyridium and COOH. RTenAnd R11Are each selected from H, an alkyl group and a substituted alkyl group. (M) represents an alkylene chain having 2 to 8 carbon atoms, and B is selected from H, an alkyl group and COOH. )
R1, R2, RThreeAnd RFourAre each selected from H, an alkyl group and a substituted alkyl group, L represents a divalent organic linking group, and n represents 0 or 1. X consists of a carbonyl group or the structure of the following general formula (V), (VI) or (VII).
[Chemical 7]
(Where Z is OR7, SR7And NR8R9And Y is H, Cl, CN, OR7, SR7And NR8R9And E is Cl or CN. R7, R8And R9Are each selected from H, alkenyl group, substituted alkenyl group, alkyl group, substituted alkyl group, aryl group, substituted aryl group, aralkyl group and substituted aralkyl group. R8And R9May form a 5- or 6-membered ring with the nitrogen atom to which they are bonded. )
However, the compound represented by the general formula (I) is SO.ThreeWhen there is no H group, the compound has a group selected from at least two COOH groups or COSH groups, and the compound represented by the general formula (I) is SO 2.ThreeIn the case of having an H group, the compound contains at least a SOOH group or a COSH group.ThreeIt has the same number as the number of H groups. )
(Wherein R 1 Represents an alkyl group having 1 to 48 carbon atoms or a hydrogen atom, and R 2 (CH 2 ) a -X 1 Or represents a hydrogen atom, and a is an integer of 1 to 4. R Three (CH 2 ) b -X 2 Or R Four -Y or a hydrogen atom is represented, and b is an integer of 1 to 4. R Four Represents an alkyl group having 1 to 48 carbon atoms or a hydrogen atom. Z is (NR Five C q H 2q ) c (NHC n H 2n ) d Q and n are integers of 2 to 4, and c + d is an integer of 0 to 50. Y is (NR 6 C m H 2m ) e (NHC p H 2p ) f M and p are integers of 2 to 4, and e + f is an integer of 0 to 50. R Five (CH 2 ) g -X Three And g is an integer of 1 to 4. R 6 (CH 2 ) h -X Four And h is an integer of 1 to 4. X 1 , X 2 , X Three And X Four Are each selected from the group consisting of a carboxyl group, a carboxyl group salt, a sulfone group, a sulfone group salt, or a hydrogen atom. The general formula ( VIII ) Has at least one selected from a carboxyl group, a sulfone group, a salt of a carboxyl group and a salt of a sulfone group. )
[0007]
[Action]
As a result of intensive studies on various ink compositions in order to improve the water resistance of a printed matter with a water-soluble ink, the present inventors have at least a dye represented by the general formula (I),It has a peak with minimum solubility in the range of pH 4 to 10 and has 3 or more carbon atomsAlkyl group, MosquitoOf the ruboxyl groupSaltedAnd at least one group selected from the group consisting of salts of sulfone groupsGeneral formula ( VIII Of the structure indicated by, Secondary amines, derivatives of secondary amines, tertiary aminesas well asTertiary amine inductionBodyAn ink characterized by comprising at least one compound selected from the group consisting of the above and a liquid medium in which these are dissolved or dispersed has a high-quality printed recording material and has good water resistance. The ink was found not only to have clogging resistance but also to have a problem for long-term storage.
[0008]
The mechanism is not clear, but in the area of speculation, the dye represented by the general formula (I),It has a peak with minimum solubility in the range of pH 4 to 10 and has 3 or more carbon atomsAlkyl group, MosquitoOf the ruboxyl groupSaltedAnd at least one group selected from the group consisting of salts of sulfone groupsGeneral formula ( VIII Of the structure indicated by, Secondary amines, derivatives of secondary amines, tertiary aminesas well asTertiary amine inductionBodyAt least one compound selected from the group consisting of these groups is weak in the ink, interacts strongly on the recording material, and the plain paper such as acid paper or neutral paper from each structure or the structural compatibility of both. On the other hand, it seems that the image quality and water resistance of the printed matter were improved, and an ink having no problem with respect to clogging resistance and long-term storage could be provided.
[0009]
[Preferred embodiment]
The present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments.
The ink according to the present invention includes a dye represented by the general formula (I),It has a peak with minimum solubility in the range of pH 4 to 10 and has 3 or more carbon atomsAlkyl group, MosquitoOf the ruboxyl groupSaltedAnd at least one group selected from the group consisting of salts of sulfone groupsGeneral formula ( VIII Of the structure indicated by, Secondary amines, derivatives of secondary amines, tertiary aminesas well asTertiary amine inductionBodyIt is characterized by comprising at least one compound selected from the group consisting of the following (hereinafter abbreviated as secondary amine) and a liquid medium in which these are dissolved or dispersed.
[0010]
Particularly preferred as the dye used in the present invention is a dye represented by the following general formula (I).
[Chemical 8]
(Wherein Ar and Ar1Each represents an aryl group or a substituted aryl group, Ar and Ar1At least one of the COOHBaseOr COSHBaseHave
J and J1Are each selected from the group consisting of the following general formulas (II), (III) and (IV).
[Chemical 9]
(Wherein RFiveAre independently H, alkyl group, substituted alkyl group, alkoxy group, halogen, CN, ureido and NHCOR.6Selected from. R6Is selected from H, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, a substituted aryl group, an aralkyl group and a substituted aralkyl group. T represents an alkyl group, W represents H, CN, CONRTenR11, Pyridium and COOH.R Ten And R 11 Are H and alkyl groups respectively. And a substituted alkyl group.(M) represents an alkylene chain having 2 to 8 carbon atoms, and B is selected from H, an alkyl group and COOH.. )
R1, R2, RThreeAnd RFourAre each selected from H, an alkyl group and a substituted alkyl group, L represents a divalent organic linking group, and n represents 0 or 1. X consists of a carbonyl group or the structure of the following general formula (V), (VI) or (VII).
Embedded image
(Where Z is OR7, SR7And NR8R9Y is selected from H, Cl, CN, OR 7 , SR 7 And NR 8 R 9 And E is ClOrCNInThe R7, R8And R9Are each selected from H, alkenyl group, substituted alkenyl group, alkyl group, substituted alkyl group, aryl group, substituted aryl group, aralkyl group and substituted aralkyl group..R8And R9Form a 5- or 6-membered ring with the nitrogen atom to which they are attached.May be. )
However,Formula (I)Compound represented byIs SOThreeWhen there is no H group,The compound isHaving a group selected from at least two COOH groups or COSH groups;
oneGeneral formula (I)Compound represented byIs SOThreeIf it has an H group,The compound isCOOH group or COSH groupTheAt least SOThreeSame as the number of H groupsNumerousTo do.)
[0011]
Among these, particularly preferred dyes are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[0012]
Embedded image
[0013]
Embedded image
[0014]
Embedded image
[0015]
Embedded image
[0016]
Embedded image
[0017]
And at least one compound selected from a secondary amine, a secondary amine derivative, a tertiary amine, a tertiary amine derivative and a complex compound thereof, which is used in the ink according to the present invention; The compound having at least one group selected from the group consisting of an alkyl group, a carboxyl group, a salt of a carboxyl group, a sulfone group and a salt of a sulfone group has an ink pH in the range of 4 to 10, as shown in FIG. It is preferable that the compound has a peak with a minimum solubility.
That is, when a compound having a peak that has a minimum solubility in a pH range of 4 to 10 is added to the ink, an insolubilized film is formed at the interface between the ink and the atmosphere when an image is formed on acidic paper and neutral paper. Therefore, the effect of improving water resistance becomes remarkable.
In addition, a composite compound means what has a secondary amine group and a tertiary amine group simultaneously in 1 molecule, for example.
[0018]
Among such compounds, a compound represented by the following general formula (VIII) is particularly preferable.
[0019]
Embedded image
(Wherein R1Represents an alkyl group having 1 to 48 carbon atoms or a hydrogen atom, and R2(CH2)a-X1Or represents a hydrogen atom, and a is an integer of 1 to 4. RThree(CH2)b-X2Or RFour-Y or a hydrogen atom is represented, and b is an integer of 1 to 4. RFourRepresents an alkyl group having 1 to 48 carbon atoms or a hydrogen atom. Z is (NRFiveClH2l)c(NHCnH2n)d, L (el) and n are integers of 2 to 4, and c + d is an integer of 0 to 50. Y is (NR6CmH2m)e(NHCpH2p)fM and p are integers of 2 to 4, and e + f is an integer of 0 to 50. RFive(CH2)g-XThreeAnd g is an integer of 1 to 4. R6(CH2)h-XFourAnd h is an integer of 1 to 4. X1, X2, XThreeAnd XFourAre each selected from the group consisting of a carboxyl group, a carboxyl group salt, a sulfone group, a sulfone group salt or a hydrogen atom. The compound of the general formula (VIII) has at least one selected from the group consisting of a carboxyl group, a salt of a carboxyl group, a sulfone group and a salt of a sulfone group. )
[0020]
Further, considering the stability of the ink performance in the compound of the general formula (VIII), in particular X1, X2, XThreeAnd XFourAre preferably selected from the group consisting of a carboxyl group salt, a sulfone group salt or a hydrogen atom.
The reason for this is X1, X2, XThreeAnd XFourHowever, when each selected from a carboxyl group or a sulfone group, the compound of the general formula (VIII) forms a cyclic compound, which tends to lower the performance and reliability of the ink. The preferred compounds included in the general formula (VIII) are listed below, but the present invention is not limited to these compounds, and two or more of these compounds can be used simultaneously.
[0021]
(Compound 1)
Embedded image
(Compound 2)
Embedded image
(Compound 3)
Embedded image
[0022]
(Compound 4)
Embedded image
(Compound 5)
Embedded image
[0023]
(Compound 6)
Embedded image
[0024]
(Compound 7) C15H31(NHC2HFour)2NHCH2COONa
(Compound 8) C15H31NHC2HFourCOOLi
(Compound 9) CThreeH7(NHC2HFour)2NHCH2COONa
(Compound 10) C12Htwenty fiveNHC2HFourCOONa
(Compound 11) C12Htwenty five(NHC2HFour) NHCH2COOLi
[0025]
(Compound 12) C12Htwenty five(NHC2HFourNHC2HFourSOThreeLi
(Compound 13) C15H31(NHC2HFour) NHCH2SOThreeNa
(Compound 14) C20H41(NHC2HFour) NHCH2SOThreeNHFour
(Compound 15) C15H31(NHC2HFour)2NHC2HFourCOONHFour
(Compound 16) Ctwenty fiveH51(NHC2HFour)ThreeNHCH2SOThreeLi
(Compound 17) C15H31(NHC2HFour) NHCH2SOThreeH ・ N (CH2CHThree)Three
[0026]
(Compound 18) CTenHtwenty one(NHC2HFour)ThreeNHC2HFourCOOH · NH (CH2CHThree)2
(Compound 19) C12Htwenty five(NHC2HFour)2NHCH2COONHFour
(Compound 20) CFiveH11(NHC2HFour)2NHCH2COONa
(Compound 21) C7H15(NHC2HFour)2C2HFourCOONa
(Compound 22) C12Htwenty five(NHC2HFour)FourNHCH2COONa
[0027]
(Compound 23)
Embedded image
(Compound 24)
Embedded image
[0028]
(Compound 25) C12Htwenty fiveNHCThreeH6NHCH2COONHFour
(Compound 26) C12Htwenty fiveNHCThreeH6NHC2HFourCOONa
(Compound 27) C8H17N (CHThree) C2HFourN (CHThree) C2HFourNHC2HFourCOONa
(Compound 28) C12Htwenty fiveNHCThreeH6NHC2HFourCOOLi
[0029]
(Compound 29)
Embedded image
(Compound 30)
Embedded image
[0030]
As a liquid medium for dissolving or dispersing the above-mentioned specific dyes and compounds constituting the ink according to the present invention, it is preferable to use a mixture of water and a water-soluble organic solvent. Specific examples of the water-soluble organic solvent used in the present invention include, for example, amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; ketones such as acetone; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; polyethylene glycol, polypropylene Polyalkylene glycols such as glycols; carbons having 2 to 6 alkylene groups such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, hexylene glycol, diethylene glycol Alkylene glycols containing atoms; glycerin; ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, triethylene glycol monomethyl ( Is ethyl) ether and other lower alkyl ethers of polyhydric alcohols; N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, triethanolamine, sulfolane, dimethyl sulfoxide, 2-pyrrolidone And cyclic amide compounds such as ε-caprolactam and imide compounds such as succinimide.
[0031]
The ink according to the present invention preferably contains various additives in order to improve the dissolution stability of the dye in the ink. That is, although volatile base components such as ammonia and alkylamine are contained in the ink, these are volatilized over time, and the dissolution stability of the dye gradually deteriorates. It is preferable to contain. The content of urea or urea derivative in the ink is in the range of 0.01 to 20% by weight, preferably in the range of 0.1 to 15% by weight.
[0032]
In addition, when divalent metal ions are present in the ink, a problem peculiar to the ink shell such as a heater burns out. As described above, acidic components such as EDTA, hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, phosphoric acid, or carboxylic acid compounds such as maleic acid, succinic acid, and citric acid are used as means for preventing kogation. The content of the acidic component in the ink is not particularly limited, but is in the range of 0.01 to 10 wt%, more preferably in the range of 0.1 to 3 wt%.
[0033]
In addition, in the ink of the present invention, it is also a preferable aspect that a monovalent metal ion is contained in the ink for the purpose of dissolution stability of the dye. Preferable monovalent metal ions used in the ink of the present invention include sodium and lithium.
The content of monovalent metal ions in the ink is in the range of 0.01 to 10.0% by weight, preferably 0.1 to 5.0% by weight, more preferably 0.1 to 3.0%. Weight%. These monovalent metal ions may be contained as dye counter ions.
[0034]
Furthermore, when the ink according to the present invention is used in an ink jet recording method, the pH of the ink is preferably 9 or more with the above-described additives. In other words, unlike the water-based ballpoint pen and the like, the ink jet recording method has no contact between the recording material and the ink, and the clogging cannot be solved by applying the pen pressure at the time of recording like a stationery. By keeping the pH of the ink at 9 or more, it is preferable to improve the solubility of the ink.
In addition to the above-described components, the ink according to the present invention includes a surfactant, a rust inhibitor, a preservative, a fungicide, an antioxidant, a reduction inhibitor, an evaporation accelerator, and a chelating agent as necessary. Various additives such as a water-soluble polymer may be contained.
[0035]
As described above, the amount of the dye represented by the general formula (I) in the state of free acid to the ink largely depends on the purpose, purpose, dye type, and ink composition, but is 0.1 to 15% by weight. The range is preferably 0.1 to 10% by weight.
[0036]
Similarly, the amount of the compound represented by the general formula (VIII) added to the ink is largely dependent on the purpose, purpose, color material type, and ink composition, but is preferably in the range of 0.01 to 20% by weight. Is in the range of 0.1 to 10% by weight.
In addition, the ratio of the dye and the compound represented by the general formula (VIII) in the ink is determined by the structural compatibility, the interaction between the two, the dye contained in the ink and the general formula (VIII). The ratio of the compounds shown is preferably in the range of 1: 3 to 8: 1.
[0037]
The content of the water-soluble organic solvent that is a liquid medium in which the dye and the compound are dissolved or dispersed is generally preferably 1% to 40%, more preferably 3% to 30% by weight with respect to the total weight of the ink. It is a range.
Further, the water content in the ink is used in the range of 30 to 95% by weight. If it is less than 30% by weight, the solubility of the dye, which is a coloring material, is deteriorated, and the viscosity of the ink is increased. On the other hand, if it exceeds 95% by weight, there are too many evaporation components, and sufficient fixing properties cannot be satisfied.
[0038]
The ink according to the present invention can be used as a general water-based writing instrument, but is particularly suitable when applied to an ink jet recording method in which ink is ejected due to the foaming phenomenon of ink due to thermal energy, and the ejection becomes extremely stable. There is a feature that no satellite dot is generated. In this case, however, thermal property values (for example, specific heat, thermal expansion coefficient, thermal conductivity, etc.) may be adjusted.
Furthermore, the ink according to the present invention solves the problem of water resistance of the ink of the printed matter when recorded on plain paper or the like, and at the same time, the physical property of the ink itself is 25 ° C. It is desirable to adjust the surface tension at 30 to 68 dyne / cm and the viscosity to 15 cP or less, preferably 10 cP or less, more preferably 5 cP or less.
Therefore, in order to adjust the ink to the above physical properties and solve the problem in plain paper, the amount of water contained in the ink according to the present invention is 50% by weight to 98% by weight, preferably 60% by weight or more. It is preferable that the content be 95% by weight or less.
[0039]
As a method and apparatus suitable for performing recording using the ink according to the present invention, an ink jet recording method in which thermal energy corresponding to a recording signal is applied to ink in a recording head chamber and droplets are generated by the thermal energy. And an ink jet recording apparatus.
[0040]
An example of a head configuration which is a main part of the apparatus is shown in FIGS.
The
[0041]
The
Now, when an electrical signal is applied to the electrodes 17-1 and 17-2, the region indicated by n of the
FIG. 3 shows an external view of a multi-head in which a large number of heads shown in FIG. 1 are arranged. The multi-head is manufactured by adhering a
[0042]
FIG. 4 shows an example of an ink jet recording apparatus incorporating such a head.
In FIG. 4, reference numeral 61 denotes a blade as a wiping member. One end of the blade 61 is held by a blade holding member to become a fixed end, and forms a cantilever. The blade 61 is disposed at a position adjacent to the recording area of the recording head, and in this example, is held in a form protruding in the moving path of the recording head.
[0043]
Reference numeral 65 denotes a recording head that has discharge energy generating means and performs recording by discharging ink onto a recording material facing the discharge port surface on which the discharge ports are arranged. Reference numeral 66 denotes a recording head 65 having the recording head 65 mounted thereon. It is a carriage for performing the movement. The carriage 66 is slidably engaged with the guide shaft 67, and a part of the carriage 66 is connected to a belt 69 (not shown) driven by a motor 68. As a result, the carriage 66 can move along the guide shaft 67, and the recording area and its adjacent area can be moved by the recording head 65.
[0044]
In the above configuration, when the recording head 65 returns to the home position due to the end of recording or the like, the
When the recording head 65 moves from the home position to the recording start position, the
The above-mentioned movement of the recording head to the home position is not only at the end of recording or at the time of recovery of ejection, but also to the home position adjacent to the recording area at a predetermined interval while the recording head moves through the recording area for recording. Then, the wiping is performed with this movement.
[0045]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an ink cartridge that stores ink supplied to the head via an ink supply member, for example, a tube.
[0046]
In FIG. 6,
[0047]
【Example】
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In the text, “part” and “%” are based on weight unless otherwise specified.
[0048]
Examples 1 to 5
Each component shown below is mixed, dissolved sufficiently by stirring, and then filtered under pressure with a fluoropore filter (trade name: manufactured by Sumitomo Electric Co., Ltd.) having a pore size of 0.45 μm to adjust the ink of the present invention. did. Moreover, pH was adjusted to about 9.5 with the salt component of each compound.
[0049]
Ink composition of Example 1
・
・ Water 79 parts
・ 2.5 parts of dye 1
・ Ammonium sulfate 0.5 parts
・
[0050]
Ink composition of Example 2
・ 2-
・ Water 79 parts
・ Dye 2 3 parts
・
・ Sodium sulfite 1 part
[0051]
Ink composition of Example 3
・
・ Water 82.5 parts
・ Dye 4 3 parts
・ Ammonia 0.5 part
・
[0052]
Ink composition of Example 4
・
・ 81 parts of water
・ Dye 1 2 parts
・ Sodium acetate 1 part
・
[0053]
Ink composition of Example 5
・
・ 84 parts of water
・ 2.5 parts of dye 1
・ Ammonium sulfate 0.5 parts
[0054]
Comparative Examples 1 to 5
Regarding the compositions of Examples 1 to 3, inks of Comparative Examples 1 to 3 were prepared by removing the compound represented by the general formula (VIII) from each composition and supplementing the deficiency with pure water. . Further, in place of the compound of Example 4, dimethyldodecylbetaine was replaced by Comparative Example 4, and in place of the compound of Example 5, tripropanolamine was replaced by Comparative Example 5.
[0055]
[Evaluation]
Next, an ink-on-demand type ink jet printer that uses the inks of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 obtained above and uses a heating element as an ink ejection energy source as an ink jet recording apparatus. A printing test was performed, and (1) water resistance, (2) clogging resistance, (3) printing quality, and (4) long-term storage stability were evaluated according to the following criteria. The obtained results are shown in Table 1.
The printing conditions of the ink jet recording apparatus were a drive voltage of 26 V, a resistance value of the heating resistor of 150Ω, and a frequency of 4 kHz.
[0056]
(Evaluation method and evaluation criteria)
(1) Water resistance (A)
After filling the printer with the prescribed ink, printing alphanumeric characters and solid parts on commercially available acid paper, stop printing, leave the printed matter for more than 1 hour, then set the print density to Macbeth RD915 (trade name: Macbeth Measured at a manufacturer. Then, after immersing the printed matter in a container filled with water for 3 minutes, the printed matter was left to dry naturally, and the printing density was measured again to obtain the residual ratio of the printed matter density, and the water resistance was evaluated.
A: The residual ratio of the printed matter density is 90% or more.
○: Residual rate of printed matter density is 80% to 89%.
Δ: Residual rate of printed matter density is 66% to 79%.
X: Residual ratio of printed matter density is 65% or less.
[0057]
(2) Water resistance (B)
After filling the printer with predetermined ink and printing alphanumeric characters and solid parts on commercially available neutral paper, the printing is stopped, and the printed matter is left for more than 1 hour, and then the print density is set to Macbeth RD915 (trade name: Measurement is performed with Macbeth. Then, after immersing the printed matter in a container filled with water for 3 minutes, the printed matter was left to dry naturally, and the printing density was measured again to obtain the residual ratio of the printed matter density, and the water resistance was evaluated.
A: The residual ratio of the printed matter density is 90% or more.
○: Residual rate of printed matter density is 80% to 89%.
Δ: Residual rate of printed matter density is 66% to 79%.
X: Residual ratio of printed matter density is 65% or less.
[0058]
(3) Evaluation of clogging (fixing recovery)
The printer was left in a constant temperature bath at 35 ° C. for 1 month, then left at room temperature for 24 hours, and after performing a recovery operation (suction operation by pumping), printing was performed and evaluated according to the following criteria.
○: Normal printing state is restored within 5 recovery operations.
Δ: The normal printing state is restored after 6 to 10 recovery operations.
X: There is no ejection or printing disorder after 6 to 10 recovery operations.
[0059]
(4) Evaluation of print quality (A)
Alphanumeric characters were printed on commercially available acidic paper with a printer, and the printed matter was allowed to stand for 1 hour or more. Then, the sharpness of the characters and the degree of whiskers generated from the characters were evaluated with a microscope and visually.
A: The letters are sharp and there is no whiskers.
○: Characters are sharp, but some whiskers are generated.
Δ: The character is not sharp. Or there is a little more whiskers.
X: Characters are not sharp and there are many whiskers.
[0060]
(5) Evaluation of print quality (B)
Alphanumeric characters were printed on a commercially available neutral paper with a printer, and the printed matter was allowed to stand for 1 hour or more, and then the sharpness of the characters and the degree of whiskers generated from the characters were evaluated with a microscope and visually.
A: The letters are sharp and there is no whiskers.
○: Characters are sharp, but some whiskers are generated.
Δ: The character is not sharp. Or there is a little more whiskers.
X: Characters are not sharp and there are many whiskers.
[0061]
(6) Evaluation of long-term storage
Place each ink in a sealed bottle container and leave it in an environment of 50 ° C. for 3 months. Filter the ink with filter paper and visually observe the presence of aggregates on the filter paper. evaluated.
○: There is no aggregate.
Δ: Slightly aggregated.
X: There are many aggregates.
[0062]
[Table 1]
Table 1 Evaluation results
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when printing is recorded on so-called plain paper such as acid paper and neutral paper used in general offices, the print quality of the printed matter is adversely affected. Therefore, it is possible to provide an ink that improves the water resistance of the printed matter and is excellent in clogging resistance, fixing property, and kogation resistance.
Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide an ink that is stable for long-term storage and can perform highly reliable recording without any problem even when used in an ink jet recording system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a head portion of an ink jet recording apparatus.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a head portion of the ink jet recording apparatus.
FIG. 3 is an external perspective view of a head in which the head shown in FIG.
FIG. 4 is a perspective view illustrating an example of an ink jet recording apparatus.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of an ink cartridge.
FIG. 6 is a perspective view of a recording unit.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the pH and solubility of a compound used in the present invention.
[Explanation of symbols]
61: Wiping member
62: Cap
63: Ink absorber
64: Discharge recovery part
65: Recording head
66: Carriage
Claims (33)
J及びJ1は夫々下記一般式(II)、(III)及び(IV)からなる群から選ばれる。
R1、R2、R3及びR4は夫々H、アルキル基及び置換アルキル基から選択され、Lは2価の有機結合基を示し、nは0又は1を示す。Xはカルボニル基又は下記一般式(V)、(VI)又は(VII)の構造からなる。
但し一般式(I)で示される化合物がSO3H基をもたない場合は、該化合物は少なくとも2つのCOOH基又はCOSH基から選ばれる基を有し、一般式(I)で示される化合物がSO3H基をもつ場合は、該化合物はCOOH基又はCOSH基を少なくともSO3H基の数と同数有する。)
J and J 1 are each selected from the group consisting of the following general formulas (II), (III) and (IV).
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each selected from H, an alkyl group and a substituted alkyl group, L represents a divalent organic linking group, and n represents 0 or 1. X consists of a carbonyl group or the structure of the following general formula (V), (VI) or (VII).
However, when the compound represented by the general formula (I) does not have an SO 3 H group, the compound has at least two groups selected from COOH groups or COSH groups, and is represented by the general formula (I). When has an SO 3 H group, the compound has at least as many COOH groups or COSH groups as the number of SO 3 H groups. )
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5112794A JP3880076B2 (en) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | Ink, inkjet recording method, recording unit, ink cartridge, and inkjet recording apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5112794A JP3880076B2 (en) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | Ink, inkjet recording method, recording unit, ink cartridge, and inkjet recording apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07238245A JPH07238245A (en) | 1995-09-12 |
JP3880076B2 true JP3880076B2 (en) | 2007-02-14 |
Family
ID=12878149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5112794A Expired - Fee Related JP3880076B2 (en) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | Ink, inkjet recording method, recording unit, ink cartridge, and inkjet recording apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3880076B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2009066412A1 (en) | 2007-11-20 | 2011-03-31 | 日本化薬株式会社 | Water-soluble azo compound or salt thereof, ink composition and colored body |
MX2011013325A (en) | 2009-06-10 | 2012-04-30 | Abbott Lab | 2- ( lh-pyrazol-4 -ylamino ) -pyrimidine as kinase inhibitors. |
-
1994
- 1994-02-25 JP JP5112794A patent/JP3880076B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07238245A (en) | 1995-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3406923B2 (en) | Ink for ink jet | |
JP3005057B2 (en) | Ink, inkjet recording method and apparatus using the same | |
JP3147948B2 (en) | Ink used for inkjet recording, inkjet recording method, recording unit, ink cartridge, and inkjet recording apparatus | |
JP2801411B2 (en) | Ink, inkjet recording method and apparatus using the same | |
JP3805006B2 (en) | Ink, ink jet recording method, recording unit, ink cartridge and ink jet recording apparatus using the same | |
JP3559584B2 (en) | Ink, inkjet recording method, ink cartridge, recording unit, and inkjet recording apparatus | |
JP3880076B2 (en) | Ink, inkjet recording method, recording unit, ink cartridge, and inkjet recording apparatus | |
JPH06248212A (en) | Ink, ink-jet recording method and recording apparatus using the ink | |
JP3542433B2 (en) | INK, INK JET RECORDING METHOD USING THE SAME, AND APPARATUS USING THE INK | |
JP3450462B2 (en) | Ink, ink jet recording method, recording unit, ink cartridge and ink jet recording apparatus using the same | |
JP3715728B2 (en) | Inkjet recording method | |
JP3634851B2 (en) | Inkjet recording method and color image forming method | |
JP2005187784A (en) | Ink, method and apparatus for ink jet recording using the same | |
JPH0860059A (en) | Ink, and method and apparatus for ink jet recording | |
JP3302269B2 (en) | INK, INK JET RECORDING METHOD USING THE SAME, AND APPARATUS USING THE INK | |
JPH08337747A (en) | Ink, ink jet recording using the same and equipment using the same ink | |
JP3595569B2 (en) | INK, INK JET RECORDING METHOD USING THE SAME, AND APPARATUS USING THE INK | |
JP3311332B2 (en) | INK, INK JET RECORDING METHOD USING THE SAME, AND APPARATUS USING THE INK | |
JP3009064B2 (en) | INK, INK JET RECORDING METHOD USING THE SAME, AND APPARATUS USING THE INK | |
JP3039877B2 (en) | INK, INK JET RECORDING METHOD USING THE SAME, AND APPARATUS USING THE INK | |
JPH07268262A (en) | Ink, ink jet recording method using the same, and apparatus using the same | |
JPH05105833A (en) | Ink, ink jet recording method using same, and apparatus using same | |
JP2980995B2 (en) | INK, INK JET RECORDING METHOD USING THE SAME, AND APPARATUS USING THE INK | |
JP3754718B2 (en) | Dye, ink, ink jet recording method, recording unit, ink cartridge, and ink jet recording apparatus | |
JP3123664B2 (en) | Ink jet recording ink, ink jet recording method using the same, and device using the ink |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20010223 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040713 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040910 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061024 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061107 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20010223 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101117 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101117 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111117 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121117 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131117 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |