JPH06329966A - Ink, ink jet recording with the ink and apparatus therefor - Google Patents
Ink, ink jet recording with the ink and apparatus thereforInfo
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- JPH06329966A JPH06329966A JP11985093A JP11985093A JPH06329966A JP H06329966 A JPH06329966 A JP H06329966A JP 11985093 A JP11985093 A JP 11985093A JP 11985093 A JP11985093 A JP 11985093A JP H06329966 A JPH06329966 A JP H06329966A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 記録適性、特に耐水性に優れ、且つ、インク
が自然環境中になんらかの要因により放出されても微生
物の分解作用により脱色分解して安全な物質に還元さ
れ、環境の着色汚染を回避することのできる環境保全に
優れたインク、かかるインクを用いたインクジェット記
録方法、及び機器を提供すること。
【構成】 記録剤とこれを溶解または分散する液媒体を
含むインクにおいて、該記録剤が水溶性染料の可溶化基
に生分解性ポリマー物質を配位結合した組成物を含むこ
とを特徴としたインク。(57) [Abstract] [Purpose] Excellent printability, especially water resistance, and even if the ink is released into the natural environment due to some factors, it is decolorized and decomposed by the decomposition action of microorganisms and reduced to a safe substance. To provide an ink excellent in environmental protection capable of avoiding the above-mentioned colored contamination, an inkjet recording method using the ink, and a device. In an ink containing a recording agent and a liquid medium for dissolving or dispersing the recording agent, the recording agent comprises a composition in which a biodegradable polymer substance is coordinate-bonded to a solubilizing group of a water-soluble dye. ink.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、環境保全を目的とし
た、サインペン、ボールペン、ラインマーカー等の筆記
用具、及び文字および画像を記録するためのプリンタ、
複写機、ファクシミリ、プロッタ、特にインクジェット
記録装置に用いるインク、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に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a writing instrument such as a felt-tip pen, a ballpoint pen, and a line marker, and a printer for recording characters and images for the purpose of environmental protection.
The present invention relates to an ink used in a copying machine, a facsimile, a plotter, particularly an inkjet recording device, an inkjet recording method using the same, and a device using the ink.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、水性染料インクを用いたインクジ
ェット記録の分野では、環境劣化に耐えうるためのイン
クに求められる性質として、耐候性(耐光性、耐水性、
耐オゾン性)等が検討されて来た。そのため色材である
染料自身の耐候性を向上させるべく様々な努力がなされ
ている。例えば、染料分子中の可溶化基(−OH、−S
O3 H、−COOH等)の数を減らすことで耐水性を向
上させている。しかし、これらの染料は水溶性が低いた
め比較的高いpHで安定であり、環境水のpH領域(p
H=5.8〜8.6)では析出し易い性質を持ってい
る。したがってこの染料を用いたインクがなんらかの要
因により環境に放出された場合には染料が析出し、土壌
中あるいは、川底、湖底、海底に堆積しかつそこの生態
系を着色するおそれがある。一方、近年カラー画像記録
の普及につれて高発色のインクも多量に使用されるに至
っている。水溶性のカラーインクは特にインクジェット
記録の分野および一般の筆記具の分野でその使用量が年
々増大している。殊に高発色を可能とするカラー染料は
記録物の品位が良好なため今後も使用量が増加してゆく
と考えられている。さらに、これらカラー記録物も長期
に渡って保存される割り合いはそれほど多くはなく、一
過性の目的のために使用される場合が一般的である。す
なわち記録画像の大半は廃棄物として環境に放出される
ことになる。以上のカラーインクが環境に放出された場
合には水溶性が高いため土壌あるいは水底に堆積するこ
とは少なく、前者では地下水の着色汚染、後者ではやは
り着色汚染と着色によって水の光透過性が低下し、さら
にアオコの発生で魚類生態系の破壊を引き起こす。2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of ink jet recording using a water-based dye ink, weather resistance (light resistance, water resistance,
Ozone resistance) has been studied. Therefore, various efforts have been made to improve the weather resistance of the dye itself which is a coloring material. For example, solubilizing groups (-OH, -S in dye molecules)
Water resistance is improved by reducing the number of O 3 H, —COOH, etc.). However, since these dyes have low water solubility, they are stable at relatively high pH, and the pH range of environmental water (p
H = 5.8 to 8.6) has a property of easily precipitating. Therefore, when the ink using this dye is released to the environment due to some factor, the dye may be deposited and deposited on the soil or on the riverbed, lakebed or seabed and may color the ecosystem there. On the other hand, in recent years, with the widespread use of color image recording, a large amount of highly colored ink has been used. The use amount of water-soluble color inks is increasing year by year particularly in the fields of inkjet recording and general writing instruments. In particular, it is considered that the use amount of color dyes capable of high color development will increase in the future because the quality of recorded matter is good. Furthermore, these color recordings are not often stored for a long period of time, and are generally used for a temporary purpose. That is, most of the recorded images are discharged to the environment as waste. When the above color inks are released to the environment, they are highly soluble in water and rarely deposit on the soil or the bottom of the water.In the former case, colored contamination of groundwater, and in the latter case, colored contamination and coloring also reduce the light transmittance of water. In addition, the occurrence of water-bloom causes destruction of the fish ecosystem.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、染料に生分解性を持たせ、環境中に放出されても
微生物の分解作用により消色するとともに安全な物質に
還元される環境保全にすぐれ、且つ記録適性、特に耐水
性にも優れたインク、かかるインクを用いたインクジェ
ット記録方法、及び機器を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to make a dye biodegradable so that even if it is released into the environment, it is decolorized by the decomposition action of microorganisms and reduced to a safe substance. An object of the present invention is to provide an ink excellent in recording suitability, particularly excellent in water resistance, an inkjet recording method using the ink, and a device.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明によって達成される。The above object can be achieved by the present invention described below.
【0005】即ち、本発明は記録剤とこれを溶解または
分散する液媒体を含むインクにおいて、該記録剤が水溶
性染料の可溶化基に生分解性ポリマー物質を配位結合し
た組成物を含むことを特徴としたインク、これを用いた
インクジェット記録方法、及び係るインクを用いた機器
である。That is, the present invention provides an ink containing a recording agent and a liquid medium for dissolving or dispersing the recording agent, wherein the recording agent comprises a composition in which a biodegradable polymer substance is coordinate-bonded to a solubilizing group of a water-soluble dye. An ink characterized by the above, an inkjet recording method using the same, and a device using the ink.
【0006】本発明のインクは、水溶性染料の可溶化基
に生分解性ポリマー物質を配位結合した組成物を含むこ
とを特徴としている。The ink of the present invention is characterized by containing a composition in which a biodegradable polymer substance is coordinate-bonded to a solubilizing group of a water-soluble dye.
【0007】水溶性染料は一般的に、以下に示すような
数個のナフタレン環あるいはベンゼン環がアゾ基で結合
され、水酸基、アミノ基、スルホン基等が付加した構造
である。The water-soluble dye generally has a structure in which several naphthalene rings or benzene rings as shown below are bonded by an azo group and a hydroxyl group, an amino group, a sulfone group or the like is added.
【0008】[0008]
【外1】 [Outer 1]
【0009】上記構造においては、可溶化基はスルホン
基−SO3 であり、水溶液中では電離してスルホニウム
イオンすなわちアニオンとなり、生分解ポリマーのカチ
オン性を示す部位がこの染料分子のスルホン基に配位結
合する。In the above structure, the solubilizing group is the sulfone group --SO 3 , which is ionized in an aqueous solution to form a sulfonium ion, that is, an anion, and the site showing the cationic property of the biodegradable polymer is located at the sulfone group of this dye molecule. United.
【0010】例えば、生分解ポリマーであるキトサン有
機酸塩の一種であるキトサン酢酸塩(下図a)は、酢酸
が付加したアミノ基がカチオン性を示し、染料分子のス
ルホン基に配位結合する(下図b)。For example, in the case of chitosan acetate (a figure below), which is a kind of organic salt of chitosan which is a biodegradable polymer, the amino group to which acetic acid is added exhibits a cationic property and is coordinate-bonded to the sulfone group of the dye molecule ( Figure b) below.
【0011】[0011]
【外2】 [Outside 2]
【0012】この上図(b)の配位子が自然環境と接触
したとき、生分解性であるキトサンが先ずバクテリアに
分解を受け活性状態になる。同時に配位していた染料骨
格も活性なキトサンの分解中間体によりアゾ基の解裂を
促進される作用を受ける。そこで染料の退色が起こり、
分子長が短くなった染料フラグメントがそれよりはるか
に長いキトサン分解中間体に包接され、いずれはキトサ
ンとともにバクテリアにより代謝分解されるものと考え
られる。When the ligand shown in FIG. 2 (b) comes into contact with the natural environment, biodegradable chitosan is first decomposed by bacteria and becomes active. At the same time, the dye skeleton that is coordinated is also subjected to the action of promoting the cleavage of the azo group by the active decomposition intermediate of chitosan. Then the fading of the dye occurred,
It is considered that the dye fragment having a shortened molecular length is included in a much longer chitosan-degrading intermediate, and eventually metabolized and degraded by bacteria together with chitosan.
【0013】本発明で用いる染料は一般的にインクジェ
ット記録装置や筆記具に用いられているフタロシアニン
系、キサンテン系、アントラキノン系、モノアゾ系、ジ
スアゾ系、トリスアゾ系テトラアゾ系等の染料が好適で
ある。特にブラック染料としては、以下に示したNo.
1〜No.6の構造のものが好ましい。これら染料のイ
ンク中の含有量は染料の種類や記録方法によって異なる
が、一般的にはインク全重量の20%以下、インクジェ
ット記録装置で使用するインクでは10%以下の範囲で
用いることが好ましい。The dye used in the present invention is preferably a phthalocyanine-based dye, a xanthene-based dye, an anthraquinone-based dye, a monoazo-based dye, a disazo-based dye, a trisazo-based tetraazo-based dye, which are generally used in ink jet recording apparatuses and writing instruments. Particularly, as the black dye, No. 1 shown below is used.
1-No. The structure of 6 is preferable. Although the content of these dyes in the ink varies depending on the type of the dye and the recording method, it is generally preferable that the content of the dye is 20% or less of the total weight of the ink, and 10% or less of the ink used in the inkjet recording apparatus.
【0014】[0014]
【外3】 [Outside 3]
【0015】この染料に配位結合する生分解ポリマーと
しては、キトサン有機酸塩、カチオン澱粉、ビニルベン
ジル型カチオンポリマー、アクリル酸型カチオンポリマ
ー、ポリアミンサルホン、ポリアリルアミン等が挙げら
れるが、特にキトサン酢酸塩、カチオン澱粉が好ましく
用いられる。これら生分解ポリマーの含有量は、染料分
子中の可溶化基数とそれに配位させるポリマーの配位比
率およびポリマー分子中の反応基数とポリマーの構造単
位数とから決めることが可能で、好ましいポリマーの含
有量範囲は染料の1wt%から30wt%、より好まし
くは5wt%から10wt%である。この範囲より多い
場合は、染料を析出させ好ましくない。また、この範囲
より少ない場合は、生分解性が得られなくなるのでやは
り好ましくない。Examples of biodegradable polymers that coordinate-bond to this dye include chitosan organic acid salt, cationic starch, vinylbenzyl type cationic polymer, acrylic acid type cationic polymer, polyamine sulfone, polyallylamine and the like, but especially chitosan. Acetate and cationic starch are preferably used. The content of these biodegradable polymers can be determined from the number of solubilizing groups in the dye molecule, the coordination ratio of the polymer to be coordinated with it, the number of reactive groups in the polymer molecule and the number of structural units of the polymer, The content range is 1 wt% to 30 wt% of the dye, and more preferably 5 wt% to 10 wt%. If it exceeds this range, the dye is precipitated, which is not preferable. On the other hand, if it is less than this range, biodegradability cannot be obtained, which is also not preferable.
【0016】本発明のインクは記録液としての性能向上
のため次に列挙する保湿剤、溶解助剤を含有しても良
い。例えばエチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、1、2、6−ヘキサント
リオール、プロピレングリコール等のアルキレングリコ
ール類、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、モノエタノー
ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン
等のアルコールアミン類、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルスルホキシド、スルホラン等の非プロトン供与性極
性溶媒、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メチルエーテル等の多値アルコー
ルの低級アルキルエーテル類、グリセリン、2−ピロリ
ドン、N−メチルピロリドン、ソルビトール、尿素等が
挙げられる。これらのインク中の含有量はインク全重量
の2〜60%の範囲で使用することが好ましい。The ink of the present invention may contain a humectant and a solubilizing agent listed below in order to improve the performance as a recording liquid. For example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, alkylene glycols such as 1,2,6-hexanetriol and propylene glycol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine. Non-proton donating polar solvents such as alcohol amines, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, sulfolane, lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monomethyl ether, glycerin, 2-pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, Examples thereof include sorbitol and urea. The content of these inks is preferably in the range of 2 to 60% of the total weight of the ink.
【0017】またインクジェット記録に本発明のインク
を使用する場合は、エタノール、プロパノール等のアル
キルアルコールを含有させるとインク滴の吐出性が一層
向上し、さらに効果的である。When the ink of the present invention is used for ink jet recording, the addition of an alkyl alcohol such as ethanol or propanol further improves the ejectability of ink droplets and is more effective.
【0018】更に、環境保全という観点からはインクの
みならずインク容器や記録装置の匡体、その他従来非腐
敗性の材料で構成されている部分も可能な限り生分解あ
るいは光分解等が期待される材料であることがより好ま
しい。Further, from the viewpoint of environmental protection, biodegradation or photodegradation is expected as much as possible not only for ink but also for ink containers, enclosures of recording devices, and other parts which are conventionally composed of non-perishable materials. It is more preferable that the material is a material.
【0019】本発明のインクはサインペン、ラインマー
カー等の筆記用具、及び、文字及び画像を記録するため
のプリンタ、複写機、ファクシミリ、プロッタ等に用い
るインクとして使用可能であるが、特にインクジェット
記録方式、その中でも熱エネルギーの付与によるインク
の発砲現象によりインクを吐出させるタイプのインクジ
ェット記録方法に対して特に好適である。The ink of the present invention can be used as a writing tool such as a felt-tip pen and a line marker, and an ink used for a printer, a copying machine, a facsimile, a plotter for recording characters and images, and particularly, an ink jet recording system. Among them, it is particularly suitable for an ink jet recording method of a type in which the ink is ejected by the firing phenomenon of the ink due to the application of heat energy.
【0020】本発明のインクを用いて記録を行うのに特
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方法及び装置が挙げら
れる。As a method and apparatus particularly suitable for performing recording using the ink of the present invention, thermal energy corresponding to a recording signal is applied to the ink in the chamber of the recording head, and the thermal energy generates droplets. Methods and apparatus.
【0021】その主要部であるインクジェット記録ヘッ
ドの構成例を図1、図2に示す。An example of the construction of an ink jet recording head, which is the main part of this, is shown in FIGS.
【0022】ヘッド13はインクを通す溝14を有する
ガラス、セラミックまたはプラスチック等と熱発生部を
有するヘッド基体15とを接合して得られる。ヘッド基
体15は酸化シリコン等で形成される保護層16、アル
ミニウム等の電極17、硼化ハフニウム等で形成される
発熱抵抗体層18、酸化シリコン等で形成される蓄熱層
19、アルミナ等の基板20よりなっている。この構成
のヘッドに電気信号を電極17に印加すると、ヘッド基
体15のhで示される領域;熱作用部が急激に発熱し、
熱作用部に接しているインクが発砲し、その圧力で吐出
口22よりインク滴24が吐出する。ヘッドから吐出し
たインク滴24は被記録材25に向かって飛翔し着弾記
録を行なう。なおインクジェット記録ヘッド13は吐出
口22が所望の記録密度に応じて複数個形成されていて
もよい。図3に、かかるインクジェット記録ヘッドを組
み込んだインクジェット記録装置の一例を示す。図3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置さ
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、キャッピングを行なう構成を備える。さ
らに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
路中に突出した形状で保持される。上記ブレード61、
キャップ62、吸収体63によってインク吐出口面に水
分、麈埃等の除去が行なわれる。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なう記録ヘッド、6
6は記録ヘッド65を搭載して記録ヘッド65の移動を
行なうためのキャリッジである。キャリッジ66はガイ
ド軸67と摺動可能に係合し、キャリッジ66の一部は
モーター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
記録領域およびその隣接した領域の移動が可能となる。The head 13 is obtained by joining glass, ceramic, plastic or the like having a groove 14 through which ink passes and a head substrate 15 having a heat generating portion. The head substrate 15 is a protective layer 16 made of silicon oxide or the like, an electrode 17 made of aluminum or the like, a heating resistor layer 18 made of hafnium boride or the like, a heat storage layer 19 made of silicon oxide or the like, a substrate made of alumina or the like. Twenty. When an electric signal is applied to the electrode 17 in the head having this structure, the area of the head substrate 15 indicated by h;
The ink in contact with the heat-acting portion is fired, and the pressure causes the ink droplet 24 to be ejected from the ejection port 22. The ink droplets 24 ejected from the head fly toward the recording material 25 to perform landing recording. The inkjet recording head 13 may have a plurality of ejection openings 22 formed in accordance with a desired recording density. FIG. 3 shows an example of an inkjet recording apparatus incorporating such an inkjet recording head. In FIG. 3, reference numeral 61 denotes a blade as a wiping member, one end of which is held by a blade holding member to become a fixed end, which is in the form of a cantilever. Blade 61
Is disposed adjacent to the recording area of the recording head, moves in a direction perpendicular to the moving direction of the recording head, contacts the ejection port surface, and caps. Further, 63 is an ink absorber provided adjacent to the blade 61, and like the blade 61, is held in a shape protruding in the moving path of the recording head. The blade 61,
Moisture, dust, and the like are removed from the ink ejection port surface by the cap 62 and the absorber 63. Reference numeral 65 denotes a recording head having ejection energy generating means, which ejects ink onto a recording material facing an ejection port surface on which ejection ports are arranged to perform recording.
Reference numeral 6 denotes a carriage for mounting the recording head 65 and moving the recording head 65. The carriage 66 slidably engages with a guide shaft 67, and a part of the carriage 66 is connected (not shown) to a belt 69 driven by a motor 68. As a result, the carriage 66 can move along the guide shaft 67, and the recording head 65 can move the recording area and the area adjacent to the recording area.
【0023】51は被記録材を挿入するための給紙部、
52は不図示のモーターにより駆動される紙送りローラ
ーである。これらの構成により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
つれて排紙ローラー53を配した排紙部へ排紙される。Reference numeral 51 denotes a paper feed section for inserting a recording material,
A paper feed roller 52 is driven by a motor (not shown). With these configurations, the recording material is fed to the position facing the ejection port surface of the recording head, and is ejected to the ejection section provided with the ejection roller 53 as the recording progresses.
【0024】以上の構成において記録ヘッド65が記録
終了してホームポジションへ戻る際、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。
その結果、記録ヘッド65の吐出口がワイピングされ
る。なお、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なう場合、キャップ62は記録
ヘッドの移動経路中に突出するように移動する。In the above structure, when the recording head 65 finishes recording and returns to the home position, the head recovery section 64.
The cap 62 is retracted from the moving path of the recording head 65, but the blade 61 is projected in the moving path.
As a result, the ejection port of the recording head 65 is wiped. When the cap 62 comes into contact with the ejection surface of the recording head 65 for capping, the cap 62 moves so as to project into the movement path of the recording head.
【0025】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およびブレー
ド61は上記したワイピングの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。When the recording head 65 moves from the home position to the recording start position, the cap 62 and the blade 61 are at the same positions as those at the time of wiping. As a result, the ejection opening surface of the recording head 65 is wiped even during this movement.
【0026】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
ッドが記録のため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へ移動し、この移
動に伴なって上記ワイピングが行なわれる。The above-described movement of the recording head to the home position is performed not only at the end of recording or at the time of ejection recovery, but also at the home adjacent to the recording area at a predetermined interval while the recording head moves in the recording area for recording. After moving to the position, the wiping is performed along with the movement.
【0027】図4は、記録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
クカートリツジの一例を示す図である。ここで40は供
給用インクを収納したインク収容部、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にならしめる。
44は廃インクを受容するインク吸収体である。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好ましい。FIG. 4 is a diagram showing an example of an ink cartridge containing the ink supplied to the recording head through an ink supply member, for example, a tube. Reference numeral 40 denotes an ink containing portion containing the supply ink, for example, an ink bag, and a rubber stopper 42 is provided at the tip thereof.
By inserting a needle (not shown) into this stopper 42, the ink in the ink bag 40 can be supplied to the head.
An ink absorber 44 receives the waste ink. As the ink container, it is preferable that the surface in contact with the ink is made of polyolefin, especially polyethylene.
【0028】本発明で使用されるインクジェット記録装
置としては、上述のように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5に示すようなそれ
らが一体になったものにも好適に用いられる。図5にお
いて、70は記録ユニットであり、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セルロ
ース繊維を用いることが本発明にとって好ましい。72
はカートリッジ内部を大気に連通させるための大気連通
口である。この記録ユニット70は図3に示す記録ヘッ
ドにかかえて用いられるものであって、キャリッジ66
に対し着脱自在になっている。The ink jet recording apparatus used in the present invention is not limited to the one in which the head and the ink cartridge are separated as described above, but may be the one in which they are integrated as shown in FIG. It is preferably used. In FIG. 5, reference numeral 70 denotes a recording unit, in which an ink containing portion that contains ink, for example, an ink absorber is contained, and the ink in the ink absorber is discharged from a head portion 71 having a plurality of orifices. It is configured to be ejected as a droplet. It is preferable for the present invention to use cellulose fiber as the material of the ink absorber. 72
Is an atmosphere communication port for communicating the inside of the cartridge with the atmosphere. The recording unit 70 is used in place of the recording head shown in FIG.
It is removable with respect to.
【0029】[0029]
【実施例】次に、実施例、及び比較例を挙げて本発明を
具体的に説明する。EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.
【0030】(実施例1〜5、比較例1〜2)キトサン
(大洋化学(株)製)を5%酢酸水溶液に溶解し、沸騰
しない程度に加温してキトサン酢酸塩を得た。なお、酢
酸以外の有機酸、例えば、コハク酸、乳酸、リンゴ酸な
ども同様の手法で用いることができる。(Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2) Chitosan (manufactured by Taiyo Kagaku Co., Ltd.) was dissolved in a 5% acetic acid aqueous solution and heated to an extent not boiling to obtain a chitosan acetate salt. In addition, organic acids other than acetic acid, such as succinic acid, lactic acid, and malic acid, can be used in the same manner.
【0031】和光純薬工業(株)製トウモロコシ澱粉を
ジエチルアミノエチルクロリドと水酸化ナトリウム水溶
液および硫酸ナトリウム水溶液に分散させ、50℃で4
時間加温反応させてカチオン澱粉を得た。Corn starch produced by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was dispersed in diethylaminoethyl chloride and an aqueous solution of sodium hydroxide and an aqueous solution of sodium sulfate, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 4 hours.
Cationic starch was obtained by heating for a period of time.
【0032】以下に示す各成分を混合し、メンブランフ
ィルターにて加圧濾過し、実施例1〜5、比較例1〜2
のインクを得た。The following components were mixed and filtered under pressure with a membrane filter to obtain Examples 1-5 and Comparative Examples 1-2.
Got the ink.
【0033】(実施例1) C.I.アッシドブルー9 3wt% ジエチレングリコール 15wt% キトサン酢酸塩 2wt% エタノール 10wt% 水 70wt% (実施例2) C.I.アッシドブルー9 3wt% 2−ピロリドン 8wt% キトサン酢酸塩 1wt% 2−プロパノール 10wt% 水 79wt% (実施例3) 前記染料構造式中No.1の染料 2wt% グリセリン 8wt% キトサン酢酸塩 0.5wt% 水 89.5wt% (実施例4) 前記染料構造式中No.6の染料 3wt% カチオン澱粉 0.5wt% トリエタノールアミン 0.5wt% プロピレングリコール 20wt% 水 76wt% (実施例5) C.I.アッシドブルー9 2wt% カチオン澱粉 1wt% N−メチル2−ピロリドン 30wt% 水 67wt% (比較例1) C.I.アッシドブルー9 3wt% 2−ピロリドン 8wt% 2−プロパノール 10wt% 水 80wt% (比較例2) 前記染料構造式中No.6の染料 3wt% トリエタノールアミン 0.5wt% プロピレングリコール 20wt% 水 76.5wt%Example 1 C.I. I. Acid blue 9 3 wt% Diethylene glycol 15 wt% Chitosan acetate 2 wt% Ethanol 10 wt% Water 70 wt% (Example 2) C.I. I. Acid Blue 9 3 wt% 2-Pyrrolidone 8 wt% Chitosan Acetate 1 wt% 2-Propanol 10 wt% Water 79 wt% (Example 3) Dye No. 1 2 wt% Glycerin 8 wt% Chitosan Acetate 0.5 wt% Water 89.5 wt% (Example 4) Dye of 6 3 wt% Cationic starch 0.5 wt% Triethanolamine 0.5 wt% Propylene glycol 20 wt% Water 76 wt% (Example 5) C.I. I. Acid blue 9 2 wt% cationic starch 1 wt% N-methyl 2-pyrrolidone 30 wt% water 67 wt% (Comparative Example 1) C.I. I. Acid Blue 9 3 wt% 2-Pyrrolidone 8 wt% 2-Propanol 10 wt% Water 80 wt% (Comparative Example 2) Dye No. 6 3 wt% Triethanolamine 0.5 wt% Propylene glycol 20 wt% Water 76.5 wt%
【0034】以上6種類の実施例のインクおよび比較例
のインクについて生分解試験を行なった。A biodegradation test was conducted on the above six types of inks of Examples and comparative inks.
【0035】生分解試験は、図6に示すように2リット
ルのビーカーに畑土を入れ、試験するインクを各々20
0ml加えた。このビーカーごと土を採取した畑に戻し
図6のような状態に埋没した。遮光のため下部に通気孔
を開けたスチール缶を被せた。その後1週間毎にビーカ
ーから土100mlをサンプリングし、水でインク成分
を洗浄抽出して初期と同じ染料濃度になるように濃縮し
てその水溶液の吸光度を日立製作所製紫外可視分光光度
計L−4200で測定した。In the biodegradation test, as shown in FIG. 6, field soil was placed in a 2 liter beaker, and 20 inks were tested.
0 ml was added. The beaker was returned to the field where the soil was collected and buried in the state shown in FIG. It was covered with a steel can whose bottom was vented to protect it from light. After that, 100 ml of soil was sampled from the beaker every week, the ink component was washed and extracted with water, concentrated to the same dye concentration as the initial concentration, and the absorbance of the aqueous solution was measured by the Hitachi Ltd. UV-visible spectrophotometer L-4200. It was measured at.
【0036】吸光度の変化の様子を図7に示す。なお染
料の分解が進むと吸光波長も低波長側へシフトするが本
実験では初期の吸光波長の位置で吸光度変化を追跡し
た。図7より、本発明のインクはいずれも2〜3週間で
脱色すなわち染料の分解が確認された。一方比較例のイ
ンクは、吸光度の若干の低下は見られるものの完全脱色
には至らないことがわかった。FIG. 7 shows how the absorbance changes. The absorption wavelength shifts to the lower wavelength side as the dye decomposes, but in this experiment, the change in absorbance was traced at the initial absorption wavelength position. From FIG. 7, it was confirmed that the ink of the present invention was decolorized, that is, decomposed in the dye, in 2 to 3 weeks. On the other hand, it was found that the inks of Comparative Examples did not completely decolorize although a slight decrease in absorbance was observed.
【0037】次に実施例に記載の本発明のインク(実施
例1〜5)と比較例のインク各々の記録適性を以下の方
法で評価した。Next, the recording suitability of each of the inks of the present invention (Examples 1 to 5) described in Examples and the inks of Comparative Examples was evaluated by the following methods.
【0038】図4に示したインクカートリッジに30m
lのインクを注入しそのカートリッジを図3のインクジ
ェット記録装置に装填した。The ink cartridge shown in FIG.
1 of ink was injected and the cartridge was loaded in the ink jet recording apparatus of FIG.
【0039】次に、印字用紙 Xerox4024紙、
再生紙EW−500紙に所定のテストパタンを印字し印
字物の初期光学濃度(OD1)、および印字ドットを光
学顕微鏡で観察しエッジのシャープさを官能評価した。
さらに印字物をバットに満たした水道水に5秒浸漬し、
自然乾燥後再度光学濃度を測定して(OD2)、耐水性
の評価を行なった。その結果を表−1に示した。Next, printing paper Xerox 4024 paper,
A predetermined test pattern was printed on the recycled paper EW-500 paper, and the initial optical density (OD1) of the printed matter and the printed dots were observed with an optical microscope to perform a sensory evaluation of the edge sharpness.
Further, soak the printed material in tap water for 5 seconds,
After natural drying, the optical density was measured again (OD2) to evaluate the water resistance. The results are shown in Table-1.
【0040】[0040]
【表1】 表−1の結果より、本発明のインクは記録適性において
十分な光学濃度、エッジのシャープネスを備えており、
さらには生分解性ポリマーを染料分子に配位結合させた
効果として、耐水性が従来のインクよりかなり優れてい
ることがわかる。[Table 1] From the results in Table-1, the ink of the present invention has sufficient optical density and edge sharpness in recording suitability,
Further, it can be seen that the water resistance is considerably superior to that of the conventional ink as an effect of the coordinate bond of the biodegradable polymer to the dye molecule.
【0041】以上、述べた通り、本発明によれば、記録
適性、特に耐水性に優れ、且つ、インクが自然環境中に
なんらかの要因により放出されても微生物の分解作用に
より脱色分解して安全な物質に還元され、環境の着色汚
染を回避することのできる環境保全に優れたインク、か
かるインクを用いたインクジェット記録方法、及び機器
を提供することができる。As described above, according to the present invention, the recording suitability, especially the water resistance is excellent, and even if the ink is released into the natural environment due to some factors, it is decolorized and decomposed by the decomposing action of the microorganisms and is safe. It is possible to provide an ink which is reduced to a substance and is capable of avoiding colored contamination of the environment and which is excellent in environmental protection, an inkjet recording method using the ink, and a device.
【図1】インクジェット記録装置のヘッド部の縦断面
図。FIG. 1 is a vertical sectional view of a head portion of an inkjet recording apparatus.
【図2】インクジェット記録装置のヘッド部の横断面
図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a head portion of an inkjet recording device.
【図3】インクジェット記録装置の一例を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing an example of an inkjet recording apparatus.
【図4】インクカートリッジの一例を示す縦断面図。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an example of an ink cartridge.
【図5】インクジェット記録ヘッドとインクカートリツ
ジが一体である仕様の斜視図。FIG. 5 is a perspective view of a specification in which an inkjet recording head and an ink cartridge are integrated.
【図6】本発明の実施例1〜5及び比較例1〜2におけ
る試験方法の概略図。FIG. 6 is a schematic diagram of a test method in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.
【図7】本発明の実施例および比較例における評価試験
結果を示すグラフ。FIG. 7 is a graph showing evaluation test results in Examples and Comparative Examples of the present invention.
51 給紙部 52 紙送りローラー 53 排紙ローラー 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 67 キャリッジガイド軸 68 キャリッジ駆動部 69 駆動用ベルト部 51 Paper Feed Section 52 Paper Feed Roller 53 Paper Ejection Roller 61 Wiping Member 62 Cap 63 Ink Absorber 64 Ejection Recovery Section 65 Recording Head 66 Carriage 67 Carriage Guide Shaft 68 Carriage Drive Section 69 Drive Belt Section
Claims (16)
体を含むインクにおいて、該記録剤が水溶性染料の可溶
化基に生分解性ポリマー物質を配位結合した組成物を含
むことを特徴としたインク。1. An ink containing a recording agent and a liquid medium for dissolving or dispersing the recording agent, wherein the recording agent contains a composition in which a biodegradable polymer substance is coordinate-bonded to a solubilizing group of a water-soluble dye. And ink.
キトサン有機酸塩である請求項1に記載のインク。2. The ink of claim 1, wherein the biodegradable polymeric material is a cationic chitosan organic acid salt.
である請求項1に記載のインク。3. The ink of claim 1, wherein the biodegradable polymeric material is cationic starch.
に対して1重量%以上30重量%以下の量含まれている
請求項1に記載のインク。4. The ink according to claim 1, wherein the biodegradable polymer substance is contained in an amount of 1% by weight or more and 30% by weight or less with respect to the water-soluble dye.
体を含むインクの液滴を記録信号に応じて記録ヘッドの
吐出口から吐出させて被記録材に記録を行うインクジェ
ット記録方法において、該記録剤が水溶性染料の可溶化
基に生分解性ポリマー物質を配位結合した組成物を含む
ことを特徴としたインクジェット記録方法。5. An ink jet recording method for recording on a recording material by ejecting ink droplets containing a recording material and a liquid medium for dissolving or dispersing the recording material from an ejection port of a recording head according to a recording signal. An ink jet recording method, wherein the recording agent comprises a composition in which a biodegradable polymer substance is coordinate-bonded to a solubilizing group of a water-soluble dye.
の吐出を行う請求項5に記載のインクジェット記録方
法。6. The ink jet recording method according to claim 5, wherein the ink droplets are ejected by applying thermal energy.
キトサン有機酸である請求項5もしくは6に記載にイン
クジェット記録方法。7. The ink jet recording method according to claim 5, wherein the biodegradable polymer substance is a cationic chitosan organic acid.
である請求項5もしくは6に記載のインクジェット記録
方法。8. The ink jet recording method according to claim 5, wherein the biodegradable polymer substance is a cationic starch.
に対して含まれている請求項5もしくは6に記載のイン
クジェット記録方法。9. The ink jet recording method according to claim 5, wherein the biodegradable polymer substance is contained in the water-soluble dye.
インクをインク滴として吐出させる為のヘッド部を備え
た記録ユニットにおいて、該インクが請求項1〜4の何
れかに記載のインクであることを特徴とする記録ユニッ
ト。10. A recording unit comprising an ink containing portion containing ink and a head portion for ejecting the ink as ink droplets, wherein the ink is the ink according to any one of claims 1 to 4. A recording unit characterized by the above.
せて該インク滴を吐出させるヘッドである請求項10に
記載の記録ユニット。11. The recording unit according to claim 10, wherein the head portion is a head that applies thermal energy to eject the ink droplets.
たインクカートリッジにおいて、該インクが請求項1〜
4の何れかに記載のインクであることを特徴とするイン
クカートリッジ。12. An ink cartridge comprising an ink containing portion containing ink, wherein the ink is
4. The ink cartridge according to any one of 4 above.
インクをインク滴として吐出させる為のヘッド部を有す
る記録ユニットを備えたインクジェット記録装置におい
て、該インクが請求項1〜4の何れかに記載のインクで
あることを特徴とするインクジェット記録装置。13. An ink jet recording apparatus comprising a recording unit having an ink containing section containing ink and a head section for ejecting the ink as ink droplets, wherein the ink is according to any one of claims 1 to 4. An ink jet recording apparatus, which is the ink described above.
せて該インク滴を吐出させるヘッドである請求項13に
記載のインクジェット記録装置。14. The ink jet recording apparatus according to claim 13, wherein the head portion is a head that applies thermal energy to eject the ink droplets.
のヘッド部、インクを収容したインク収容部を有するイ
ンクカートリッジ、及び該インクカートリッジからヘッ
ド部へインクを供給する為のインク供給部を備えたイン
クジェット記録装置において、該インクが請求項1〜4
の何れかに記載のインクであることを特徴とするインク
ジェット記録装置。15. An ink jet comprising a head section for ejecting ink as ink droplets, an ink cartridge having an ink containing section containing ink, and an ink supply section for supplying ink from the ink cartridge to the head section. In the recording device, the ink is formed by the method according to any one of claims 1 to
An ink jet recording apparatus, wherein the ink is any one of the inks.
せて該インク滴を吐出させるヘッドである請求項15に
記載のインクジェット記録装置。16. The ink jet recording apparatus according to claim 15, wherein the head portion is a head that applies thermal energy to eject the ink droplets.
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|---|---|---|---|
| JP11985093A JP3387552B2 (en) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | Ink jet recording ink, ink jet recording method using the same, recording unit using the ink, ink cartridge, and ink jet recording apparatus |
| EP94301405A EP0613927B1 (en) | 1993-03-02 | 1994-02-28 | Recording apparatus comprising a waste-ink absorbent |
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| US08/203,366 US5579038A (en) | 1993-03-02 | 1994-03-01 | Recording apparatus and ink employing biodegradable substance |
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| JPH06329966A true JPH06329966A (en) | 1994-11-29 |
| JP3387552B2 JP3387552B2 (en) | 2003-03-17 |
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| JP11985093A Expired - Fee Related JP3387552B2 (en) | 1993-03-02 | 1993-05-21 | Ink jet recording ink, ink jet recording method using the same, recording unit using the ink, ink cartridge, and ink jet recording apparatus |
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| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5651814A (en) * | 1995-09-29 | 1997-07-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink, and ink-jet recording method and instruments using the same |
| JPH1046074A (en) * | 1996-08-01 | 1998-02-17 | Ricoh Co Ltd | Recording ink and recording method using the same |
| JP2003089988A (en) * | 2001-09-19 | 2003-03-28 | Ricoh Co Ltd | Image recording substrate, image recording material and image recording method thereof |
| JP2011231261A (en) * | 2010-04-29 | 2011-11-17 | Pilot Ink Co Ltd | Aqueous ink composition for ballpoint pen, and ballpoint pen housing the same |
-
1993
- 1993-05-21 JP JP11985093A patent/JP3387552B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP3387552B2 (en) | 2003-03-17 |
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