JPH0749544B2

JPH0749544B2 - 記録液及びそれを用いた記録方法

Info

Publication number: JPH0749544B2
Application number: JP62025445A
Authority: JP
Inventors: 真塩谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-02-05
Filing date: 1987-02-05
Publication date: 1995-05-31
Anticipated expiration: 2010-05-31
Also published as: JPS63193974A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、インクジエツト方式あるいは万年筆やフエル
トペン等の筆記具により、紙，樹脂フイルム等の被記録
材に記録を行うための記録液（以下インクと称する）及
びそれを用いた記録方法に関する。

〔従来の技術〕

インクジエツト記録方式は、種々のインク吐出方式によ
り、インク小滴（droplet）を形成し、それらの一部若
しくは全部を紙等の被記録材に付着させて記録を行うも
のであり、このようなインクジエツト記録方式に使用す
るインクとしては、各種の水溶性の染料または顔料を、
水または水と水溶性有機溶剤からなる溶媒体に溶解また
は分散させたものが知られ、且つ使用されている。

また、万年筆，フエルトペン，ボールペン等の筆記具の
インクとしても上記と同様なインクが使用されている。

また、これらのインクにより記録を行う被記録材として
は、紙，加工紙，表面処理したプラスチツクフイルム等
が使用されている。

上記の如きインクには、耐水性、耐光性等、保存時に沈
殿物を生じない保存安定性等の諸性能が要求される。

このようなインクに使用する水溶性染料としては、数多
くのものが知られているが、単独の染料では所望の性能
を得ることができない場合には、２種又はそれ以上の染
料を混合して使用することが行われている。

上記のように染料を混合して用いれば、インクそれ自体
には所望の性能を持たせることができるが、ノート，レ
ポート用紙，コピー用紙，便せん等のオフイスで一般に
使用されている紙に記録した際、単独の染料を用いて記
録した場合に比べ、ドツトの周辺部がぼけるため全体と
して不鮮明な画像しか得られないことが多かった。

本発明者は、この原因について研究を重ねた結果、複数
の染料が異なる色調を持ち、且つこれらの染料と普通紙
上のセルロース繊維との親和力が染料間で異なる場合に
記録画像が不鮮明になることを見出した。

即ち、親和力の高い染料と低い染料とが、セルロース上
でミクロに分離してしまい、個々の染料の異なる色調が
紙上に分離して表われることによって画像が不鮮明にな
ってしまう。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで本発明の目的は、上述の如き従来技術の問題点を
解決し、とりわけレポート用紙，コピー用紙などのセル
ロース繊維がその表面に露呈している紙に対し、色彩発
色性及び鮮明性に優れた画像が得られる記録液及びそれ
を用いた記録方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、以下の本発明によって達成される。即ち
本発明は、複数の水溶性染料を含む記録液に於いて、前
記水溶性染料の色調及びクロマト特性が、それぞれ下記
（Ｉ），（II）式を満足することを特徴とする記録液で
あり、更に前記記録液を用いて、表面にセルロース繊維が露呈
して成る被記録材に記録を行うことを特徴とする記録方
法である。

〔作用〕

次に本発明を更に詳細に説明すると、本発明のインク
は、一般的には２種以上の水溶性染料、これらの染料を
溶解するための液媒体および必要に応じて添加される任
意の添加剤からなるものであるが、これらの成分におい
て、２種以上の水溶性染料が互いに近似した色調を有
し、且つ互いに近似したクロマト特性を有するものであ
る。

本発明に於いて、色調は、CIE1976（Ｌ^＊,a^＊,b^＊）空
間で定義される染料のａ^＊,b^＊値で表わすこととする。

従来、複数種の染料を混合して調製したインクを用いて
カラー画像を形成した場合に、これら染料の色分かれに
よるインクドット周辺部のボケが画像全体を不鮮明にす
る原因となっていた。この原因の一つが、混合された染
料間の色調の違いである。この（色調の）違いが小さい
程、インクドット周辺部のボケは目立たなくなる。本発
明において、前記した（Ｉ）式の値を10以下とすると
き、混合した染料同士の色調が近似しているため、仮に
インクドットにおいて色分かれがあっても、画像全体が
不鮮明になることがない。

又、水溶性染料のクロマト特性とは、以下に述べるペー
パークロマト法による移動度の値を１つの基準にして求
めることができ、これらの移動度の値が近似しているも
のを組み合わせて使用することにより、本発明の目的が
達成された。

すなわち、水溶性染料の移動度は、次の如くして求めら
れる。

まず、染料を水／ジエチレングリコール（体積比55/4
5）混合溶媒に５重量％の濃度に溶解させて試験液とす
る。この試験液をトーヨー・フイルター・ペーパーNo.5
0（商品名；東洋瀘紙製）の下端部に２μの量でチヤ
ージした後、前記混合溶剤を展開液として常法に従って
所定時間の展開を行う。そして、このとき前記チヤージ
点からの展開溶媒の展開距離（Ａ）および前記チヤージ
点からの染料の移動距離（Ｂ）を測定し、両者の比B/A
＝Rfの値を求め、このRfを供試染料の移動度とする。

本発明者は種々の水溶性染料のクロマト特性をこの移動
度を基準にして求めたところ、この移動度の差が0.20を
越えた２種以上の水溶性染料は、互いに組合せてインク
に使用して、紙系の被記録材に記録を行っても、ドツト
周辺部がぼやけた不鮮明な画像しか得られないことを知
見した。

尚、上記の移動度の差とは、２種の水溶性染料の場合に
は、それらの染料の移動度の差であり、３種以上の場合
には、最も大なる移動度と最も小なる移動度の差であ
る。

本発明者は、種々の染料を組合せて検討を行った結果、
色調及びクロマト特性の両方共が互いに近似した、即
ち、前記（Ｉ），（II）式を満足する染料を組合せて用
いることによってのみ所望の色調を有する鮮明な画像が
得られることを知見した。

この色調とクロマト特性の一方のみが近似している染料
の組合せでは、充分満足のいく画像は得られない。

本発明に使用する複数の水溶性染料は、従来のインクに
使用されている、いずれの水溶性染料も使用できるもの
であり、例えば、などの直接染料が挙げられる。

以上の染料から色調及びクロマト特性が前記（Ｉ），
（II）式を満足する組み合わせを選び混合して用いる。

本発明で使用する水溶性染料はもちろん上記挙げたもの
に限定されるものではなく、色調とクロマト特性が近似
している限りいかなる染料を用いても良い。

それらの水溶性染料は複数の染料として、一般にインク
中に0.5〜３重量％、より好適には１〜10重量％程度を
占める割合で使用される。

本発明のインクに用いる溶媒は、水または水と水溶性有
機溶剤との混合溶媒であり、特に好適なものは水と水溶
性有機溶剤と混合溶媒であって、水溶性有機溶剤として
インクの乾燥防止効果を有する多価アルコールを含有す
るものである。

また、水としては、種々のイオンを含有する一般の水で
なく、脱イオン水を使用するのが好ましい。

水と混合して使用される水溶液有機溶剤としては、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等の炭素数１〜４アルキ
ルアルコール類；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、ジアセトンアルコー
ル等のケトンまたはケトアルコール類；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メチル（またはエ
チル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（または
エチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル
（またはエチル）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−イミダゾリジノン等が挙げられる。これ
らの多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレングリコ
ール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモノ
メチル（またはエチル）エーテル等の多価アルコールの
低級アルキルエーテルは好ましいものである。

インク中の上記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０〜95重量％、好ましく
は10〜80重量％、より好ましくは20〜50重量％の範囲で
ある。

この時の水の含有量は、上記溶剤成分の種類、その組成
或いは所望されるインクの特性に依存して広い範囲で決
定されるが、インクの全重量に対して一般に10〜90重量
％、好ましくは10〜70重量％、より好ましくは20〜70重
量％の範囲内とされる。

本発明のインクの基本構成は以上の通りであるが、その
他従来公知の各種の分散剤、界面活性剤、粘度調整剤、
表面張力調整剤等を必要に応じて添加することができ
る。

例えば、ポリビニルアルコール、セルロース類、水溶性
樹脂等の粘度調整剤；カチオン、アニオンあるいはノニ
オン系の各種界面活性剤、ジエタノールアミン、トリエ
タノールアミン類等の表面張力調整剤；緩衝液によるpH
調整剤、防カビ剤等を挙げることができる。

また、記録液を帯電するタイプのインクジエツト記録方
法に使用されるインクを調合する為には、塩化リチウ
ム、塩化アンモニウム、塩化ナトリウムの無機塩類等の
比抵抗調整剤が添加される。尚、熱エネルギーの作用に
よってインクを吐出させるタイプのインクジエツト方式
に適用する場合には、熱的な物性値（例えば、比熱，熱
膨張係数，熱伝導率等）が調整されることもある。

以上の如き本発明のインクは、従来技術の問題点が十分
に解決されており、種々の被記録材、例えば紙系のセル
ロースが表面に露呈して成る被記録材にインクジエツト
方式あるいは一般的な筆記具により記録を行うと、イン
ク中の複数の水溶性染料によって調色された所望の色調
が、実用的に問題がない程度に被記録材上に再現される
ので、一般的な黒色インクはもとより、複数のカラーイ
ンクを用いるフルカラー記録においても鮮明でコントラ
ストの高い、耐光性，耐水性にすぐれた高品質の画像が
得られる。

これに対して、従来の調合インクの場合には、それらに
使用する水溶性染料同士の色混合にのみ着眼されていた
ために、インクとしては所望の色調のものが容易に得ら
れるが、この所望の色調が被記録材、特にセルロース繊
維がその表面に露呈して成る被記録材上に再現され難か
しかったのに対し、本発明においては、染料の調合に際
してその混色に加えて、新たなクロマト特性という基準
を採用することによって、上記の従来技術の問題が十分
に解決された。

次に実施例，比較例および使用例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。尚、文中、部または％とあるのは特
に断りのない限り重量基準である。

〔実施例〕

実施例１〜５および比較例1,2 下記の組成の成分をかきまぜて水溶性染料を溶解後、フ
イルターを用いて不溶分を除去し５種の本発明のインク
と２種の比較例のインクを得た。

尚、染料名に付記した（）内の数値は、染料の色調及び
移動度を表す。

実施例１ C.I.アシツドブラツク107 2.5部（ａ^＊＝0.6,b^＊＝3.4,Rf＝0.85） C.I.アシツドブラツク24 2.5部（ａ^＊＝2.0,b^＊＝2.0,Rf＝0.93）ジエチレングリコール 30 部イオン交換水 65 部実施例２ C.I.アシツドイエロー29 2.5部（ａ^＊＝2.0,b^＊＝42.4,Rf＝0.82） C.I.アシツドイエロー38 2.5部（ａ^＊＝3.7,b^＊＝43.4,Rf＝0.85）ジエチレングリコール 30 部イオン交換水 65 部実施例３ C.I.アシツドレツド106 2.5部（ａ^＊＝43.9,b^＊＝5.2,Rf＝0.99） C.I.アシツドレツド161 2.5部（ａ^＊＝42.7,b^＊＝3.7,Rf＝0.86）ジエチレングリコール 30 部イオン交換水 65 部実施例４ C.I.アシツドレツド145 2.5部（ａ^＊＝39.2,b^＊＝21.0,Rf＝0.92） C.I.アシツドレツド131 2.5部（ａ^＊＝37.8,b^＊＝19.8,Rf＝0.96）ジエチレングリコール 30 部イオン交換水 65 部実施例５ C.I.アシツドブラツク26 2.0部（ａ^＊＝2.3,b^＊＝4.8,Rf＝0.90） C.I.アシツドブラツク52:1 1.5部（ａ^＊＝4.2,b^＊＝4.7,Rf＝0.97） C.I.アシツドブラツク139 1.5部（ａ^＊＝4.1,b^＊＝5.3,Rf＝0.90）ジエチレングリコール 30 部イオン交換水 65 部比較例１ C.I.アシツドブラツク24 2.5部（ａ^＊＝2.0,b^＊＝2.0,Rf＝0.93） C.I.アシツドブラツク110 2.5部（ａ^＊＝4.4,b^＊＝11.9,Rf＝0.86）ジエチレングリコール 30 部イオン交換水 65 部比較例2C.I.アシッドブラック24 2.5部（ａ^＊＝2.0,b^＊＝2.0,Rf＝0.93） C.I.ダイレクトブラック154 2.5部（ａ^＊＝0.7,b^＊＝1.1,Rf＝0.72）ジエチレングリコール 30 部イオン交換水 65 部ここで、以上の実施例及び比較例における（Ｉ）、（I
I）式の値を下表にまとめて示す。

上記実施例および比較例のインクを用いて、ピエゾ振動
子によってインクを吐出させるオンデマンド型記録ヘツ
ド（吐出オリフイス径50μm,ピエゾ振動子駆動電圧60V,
周波数4KH_Z）を有する記録装置により、下記の種々の被
記録材に記録を行ったところ、本発明のインクを使用し
た場合には、複数の水溶性染料の分離がなく、所望の色
調が再現でき色彩発色性に優れた鮮明な画像が得られ
た。これに対して比較例のインクを用いた場合には、イ
ンクの色調が再現できず、不鮮明な色調の画像が得られ
た。

被記録材（１）銀環（商標名、上質紙、山陽国策パルプ製）（２）セブンスター（商標名、上質紙、北越製紙製）（３）白牡丹（商標名、中質紙、本州製紙製）（４）東洋瀘紙No.4（商標名、ノンサイズ紙、東洋瀘紙
製）前記実施例および比較例の各々のインクを、それぞれ別
のフエルトペンに充填し、紙に筆記したところ、本発明
のインクを用いたものは、紙上での色の分離が生せず、
インクと同一色調の鮮明な画像が再現された。これに対
して比較例のインクを用いた場合には、紙上で染料の分
離が生じ、インクの鮮明な色調が再現されず、不鮮明な
色調の画像となった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の水溶性染料を含む記録液に於いて、
前記水溶性染料の色調及びクロマト特性が、それぞれ下
記（Ｉ），（II）式を満足することを特徴とする記録
液。
【請求項２】前記染料の含有量が、記録液全重量に対し
て、0.5〜30重量％の範囲にある特許請求の範囲第１項
記載の記録液。
【請求項３】染料を溶解又は分散する液媒体として、水
と水溶性有機溶剤とを含む特許請求の範囲第１項記載の
記録液。
【請求項４】被記録材に記録液の液滴を付着させて記録
を行う方法に於いて、前記記録液が複数の水溶性染料を
含み、この水溶性染料の色調及びクロマト特性がそれぞ
れ下記（Ｉ），（II）式を満足し、且つ前記被記録材
が、その表面にセルロース繊維が露呈して成ることを特
徴とする記録方法。
【請求項５】前記記録液中の染料の含有量が、記録液全
重量に対して、0.5〜30重量％の範囲にある特許請求の
範囲第４項記載の記録方法。
【請求項６】前記記録液中の染料を溶解又は分散する液
媒体として、水と水溶性有機溶剤を含む特許請求の範囲
第４項記載の記録方法。