JPH05171082A - 水性記録用インク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】指定紙に限らずどんな被印字体に対しても高品
位、高解像力の印字ができるインクジェットプリンタ用
水性記録インクを提供すること。 【構成】少なくとも水と顔料と水溶性樹脂を含有してな
り、２０℃における表面張力が４５ｍＮ／ｍ以上である
水性記録インク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体インクを用いて記
録を行うインクジェットプリンタに供する水性記録イン
クに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりインクジェット用のインク組成
物としては水等を基剤とした液体のインク組成物が使わ
れており、樹脂を含有させたものは特開昭５５−６０４
７７、特開昭５８−１３６７５等に詳しく記載されてい
る。インクジェット方式において高い印字品質を得るた
めに、被印字体の表面をシリカ等の多孔質物質でコート
してインクの吸収方向を制御することが特開昭５９−６
８２９４号に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のイ
ンク組成物は被印字体の浸透により定着性、耐擦性、速
乾性を付与させるものであり、インクの浸透状態が被印
字体によって異なるため、安定して高品位、高解像度の
印字品質が得られる被印字体が限定されるという問題点
があった。本発明はこのような問題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、指定紙に限らずどんな
被印字体に対しても高品位、高解像力の印字ができる水
性記録インクを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明の水性記録用インクにおいては、少なく
とも水と顔料と水溶性樹脂を含む水性記録インクにおい
て、２０℃における表面張力を４５ｍＮ／ｍ以上とする
ことを特徴としている。

【０００５】

【実施例】以下実施例と比較例により本発明を具体的に
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。

【０００６】図１に本発明のインクジェットプリンタ用
水性記録インクの印字原理の概念を模式図で示す。図１
（ａ）に示したように、飛翔インク１はインクの浸透が
ある被印字体３に衝突し、インクの吐出圧力により一部
被印字体内部に浸透する。しかしインクは高い表面張力
を有するため、衝突後は毛細管現象による浸透が起き
ず、インクは被印字体上で盛り上がったまま固化し、に
じみがない高品位、高解像度のドット２を形成する。ま
た図１（ｂ）のようにインクの浸透がまったく起こらな
い被印字体４に対しても、インク中に含まれる樹脂成分
に接着力があるため、衝突した飛翔インクは被印字体４
上に接着し定着される。インクの表面張力が高いため
に、図１（ａ）と同様ににじみがない高品位、高解像度
のドット５を形成する。

【０００７】次に本発明の水性記録インクの組成物につ
いて説明する。使用する水溶性樹脂は、例えばゼラチ
ン、カゼイン等のタンパク質、アラビアゴム等の天然ゴ
ム、サボニン等のグルコキシド、メチルセルロース、カ
ルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロー
ス等のセルロース誘導体、リグニンスルホン酸塩、セラ
ック等の天然高分子、ポリアクリル酸塩、スチレン−ア
クリル酸共重合物塩、ビニルナフタレン−アクリル酸共
重合物塩、スチレン−マレイン酸共重合物塩、ビニルナ
フタレン−マレイン酸共重合物塩、β−ナフタレンスル
ホン酸ホリマリン縮合物のナトリウム塩、ポリリン酸等
の陰イオン性高分子、ポリビニルアルコール、ポリビニ
ルピロリドン、ポリエチレングリコール等の非イオン性
高分子等のうち１種または２種類以上を混合して用いる
ことができる。

【０００８】顔料は特に限定されたものではなく、主溶
媒である水との親和性が良いものであれば使用でき、例
えば、モノクロ用としては、ファーネスブラック、ラン
プブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック
等のカーボンブラック類、または、銅、鉄等の金属単
体、オルトニトロアニリンブラック等が使用できる。更
にカラー用としては、ファーストイエロー１０Ｇ、ジス
アゾエローＡＡＭＸ、ジスアゾエローＡＡＯＴ、ジスア
ゾエローＡＡＯＡ、黄色酸化鉄、ジスアゾエローＨＲ、
オルトニトロアニリンオレンジ、ジニトロアニリンオレ
ンジ、バルカンオレンジ、トルイジンレッド、塩素化パ
ラレッド、ブリリアントファーストスカーレット、ナフ
トールレッド２３、ピラゾロンレッド、バリウムレッド
２Ｂ、カルシウムレッド２Ｂ、ストロンチウムレッド２
Ｂ、マンガンレッド２Ｂ、バリウムリソームレッド、ピ
グメントスカーレッド３Ｂレーキ、レーキボルドー１０
Ｂ、アンソシン３Ｂレーキ、アンソシン５Ｂレーキ、ロ
ーダミン６Ｇレーキ、エオシンレーキ、べんがら、ファ
フトールレッドＦＧＲ、ローダミンＢレーキ、メチルバ
イオレッドレーキ、ジオキサジンバイオレッド、ベーシ
ックブルー５Ｂレーキ、ベーシックブルー６Ｇレーキ、
ファストスカイブルー、アルカリブルーＲトナー、ピー
コックブルーレーキ、紺青、群青、レフレックスブルー
２Ｇ、レフレックスブルーＲ、ブリリアントグリーンレ
ーキ、ダイアモンドグリーンチオフラビンレーキ、フタ
ロシアニングリーンＧ、グリーンゴールド、フタロシア
ニングリーンＹ、酸化鉄粉、さびこ、亜鉛華、酸化チタ
ン、炭酸カルシウム、クレー、硫酸バリウム、アルミナ
ホワイト、アルミニウム粉、ブロンズ粉、昼光けい光顔
料、パール顔料、ナフトールカーミンＦＢ、ナフトール
レッドＭ、パーマネントカーミンＦＢ、ファストエロ
Ｇ、ジスアゾエローＡＡＡ、ジスアゾオレンジＰＭＰ、
レーキレッドＣ、ブリリアントカーミン６Ｂ、フタロシ
アニンブルー、キナクリドンレッド、ジオキサンバイオ
レッド、ビクトリアピュアブルー、アルカリブルーＧト
ナー等、その他顔料表面を樹脂等で処理したグラフトカ
ーボン等の加工顔料等が使用できる。その添加量は、１
〜３０重量％が好ましいが、さらには３〜１２重量％が
好ましい。粒径は２５μｍ以下の顔料を用いるが、さら
には１μｍ以下の粒子からなる顔料を用いることが好ま
しい。

【０００９】また、水又は水と水溶性有機溶剤を前記イ
ンクに添加することができる。水溶性有機溶剤として
は、アルコール類、グリコール類が挙げられる。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等のアルコール
類、モノエチレングリコール、ジエチレングリコール、
プロピレングリコール、エチレングリコールモノメチル
エーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノメチルエーテル、グリセリン、
ポリエチレングリコール等のグリコール類が挙げられる
が、これらに限定されるものではない。また、水を主成
分とした媒体中に水不溶性ポリマーを分散させた分散
液、例えばアクリル酸エステル系、メタクリル酸エステ
ル系、スチレン系、スチレン−アクリル共重合体、オレ
フィン系及びアミノ基、アミド基、カルボキシル基、水
酸基等の親水性官能基を有するモノマー等の単独重合ま
たは共重合樹脂エマルジョン、マイクロエマルジョン、
内部３次元架橋した有機微粒子、パラフィンワックス、
ポリエチレンワックス、カルナバワックス等の天然・合
成ワックスエマルジョン、ラテックス、コロイド溶液、
懸濁液等を前記インクに添加することができる。

【００１０】その他、必要に応じて防カビ剤、防錆剤、
消泡剤、粘度調整剤、浸透剤、ｐＨ調整剤、ノズル乾燥
防止剤として尿素、チオ尿素、エチレン尿素等を添加す
ることができる。

【００１１】（実施例１）

【００１２】

【表１】以下の実施例中に示すインク組成物量（％）は
すべて重量％である。

【００１３】 酸性カーボンブラック（ＭＡ１００三菱化成製）・・・・・・・・６ カルボキシメチルセルロース（セロゲン７Ａ第一工業製薬製）・・３ ソルビン酸カリウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５ 酢酸カリウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５ 蒸留純水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・９０ インクの製造は以下の手順で行ったがこれに限定される
ものではない。まず蒸留純水５０重量％とカーボンブラ
ックを超音波分散器を用いて１５分間分散し、その後ボ
ールミルを用いて１０時間分散する。このカーボンブラ
ック分散液に残りの組成物を混合してホモミキサー（特
殊機化工業製）で３時間攪拌、均一に混合しインクとし
た。

【００１４】以下の実施例は上記とほぼ同様な手順にて
作成した。

【００１５】（実施例２）

【００１６】

【表２】 酸性カーボンブラック（ＭＡ１００三菱化成製）・・・・・・・・６ ポリビニルピロリドン（Ｋ−１５東京化成製）・・・・・・・・・５ β−ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物・・・・・１ （ラベリンＦＡ第一工業製薬製） ソルビン酸カリウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５ 酢酸カリウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５ 蒸留純水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８７ （実施例３）

【００１７】

【表３】 酸性カーボンブラック（ＭＡ１００三菱化成製）・・・・・・・・６ ポリビニルピロリドン（Ｋ−１５東京化成製）・・・・・・・・・３ グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７ ソルビン酸カリウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５ 酢酸カリウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５ 蒸留純水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８３ （比較例１）

【００１８】

【表４】 酸性カーボンブラック（ＭＡ１００三菱化成製）・・・・・・・・６ ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム・・・・・・・・・・・・・３ ソルビン酸カリウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５ 酢酸カリウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５ 蒸留純水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・９０ （比較例２）

【００１９】

【表５】 酸性カーボンブラック（ＭＡ１００三菱化成製）・・・・・・・・６ ポリビニルピロリドン（Ｋ−１５東京化成製）・・・・・・・・・３ グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７ ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム・・・・・・・・・・・・・３ ソルビン酸カリウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５ 酢酸カリウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５ 蒸留純水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８０ （比較例３）

【００２０】

【表６】 酸性カーボンブラック（ＭＡ１００三菱化成製）・・・・・・・・６ ポリビニルピロリドン（Ｋ−１５東京化成製）・・・・・・・・・３ グリセリン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７ ジエチレングリコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５ ソルビン酸カリウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５ 酢酸カリウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５ 蒸留純水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７８ （比較例４）

【００２１】

【表７】 黒色染料（ダイレクトブラック♯１９）・・・・・・・・・・・・３ ポリビニルピロリドン（Ｋ−１５東京化成製）・・・・・・・・１５ ソルビン酸カリウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５ 酢酸カリウム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・０．５ 蒸留純水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８１ 比較例４のインクの作成は以下の手順で行った。最初に
組成物を秤量し、その混合物をホモミキサー（特殊機化
工業製）で３時間攪拌、均一に溶解しインクとした。

【００２２】次に以上６種類のインクを使用し、吐出オ
リフィス径４０μｍ、圧電振動子駆動電圧１２０Ｖ、駆
動周波数５ＫＨｚのインクジェットプリンタにて印字テ
ストを行った。印字テストは３００ｄｐｉの解像度にて
１ドットラインとベタ印字の２種類のパターンを、コピ
ー用紙、ボンド紙、オーバーヘッドプロジェクター（以
下ＯＨＰと略す）シートに実際に印字し、印字品質、定
着性の評価を行った。またインクの表面張力は高粘度表
面張力計（協和界面科学製を用いて、２５℃における表
面張力を測定した。評価結果を表８に示す。

【００２３】

【表８】

【００２４】実施例１〜３のように、ＰＶＰ、ＣＭＣ等
の水溶性高分子を含み、表面張力が比較的高いインク
は、被印字体の種類にかかわらず高品位な印字を与え
る。ＯＨＰシートのように浸透性のない被印字体でも、
インクが粘着性を有するため良好な定着性を示す。比較
例１、比較例２のように界面活性剤を含み、表面張力の
低いインクは、紙繊維中に浸透しやすい性質を有するの
で、にじみ等が発生しやすく、印字品質が悪化する。比
較例３のように、ジエチレングリコールやエタノール等
の浸透性の高い有機溶媒を多く含む場合は、表面張力が
低下し、印字品質が悪化する。比較例４では、着色剤と
して顔料に代わり染料を用いたが、分散系である顔料イ
ンクと異なり染料インクは完全な溶液であるため、紙繊
維中への浸透量がわずかであっても顔料インクと比較し
て大きなにじみとなって現れ、印字品質が低下する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、少
なくとも水と顔料と水溶性樹脂を含む水性記録インクに
おいて、２０℃における表面張力が４５ｍＮ／ｍ以上と
することにより、指定紙に限らずどんな被印字体に対し
ても高品位、高解像力の印字ができるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の水性記録インクが浸透を起
こす被印字体に対する印字原理の概念を示す模式図であ
り、（ｂ）は、本発明の水性記録インクが浸透を起こさ
ない被印字体に対する印字原理の概念を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１ 飛翔インク ２ 形成ドット ３ 浸透のある被印字体 ４ 浸透のない被印字体 ５ 形成ドット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも水と顔料と水溶性樹脂を含
   み、２０℃における表面張力が４５ｍＮ／ｍ以上である
   ことを特徴とする水性記録用インク。