JP2002121436A

JP2002121436A - 静止画大判ディスプレイ用インク及び静止画大判ディスプレイ

Info

Publication number: JP2002121436A
Application number: JP2000313012A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Tomita; 佳紀富田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2002-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】インクジェット記録方式によっても何の問題
もなく使用でき、且つ記録媒体への染着を防止し、消去
剥離性を改善する静止画大判ディスプレイ用インクの提
供。【解決手段】ベルト状記録媒体にインクジェットによ
り記録する静止画大判ディスプレイ用インクにおいて、
インク全量に対して、イエロー色、マゼンタ色、シアン
色、及び黒色のうちの少なくとも一色の顔料を１〜１０
重量％、顔料分散用樹脂を０．１〜２０重量％、コロイ
ダルシリカを２〜２０重量％、ポリマーエマルジョンを
０．００１〜０．１重量％、グリコール類を０〜１０重
量％、及びアルコール類を０〜１０重量％を少なくとも
含むことを特徴とする静止画大判ディスプレイ用インク
及び静止画大判ディスプレイ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静止画大判ディス
プレイ用インクに関し、更に詳しくはインクジェット記
録手段により書き込み可能な媒体に記録された画像を消
去し得る手段を有する静止画大判ディスプレイにおいて
有用なインク及び静止画大判ディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、画像表示装置の中には、コンピ
ュータ等の表示装置であるＣＲＴや液晶ディスプレイに
代表されるような、主として動画を表示するための装置
がある。一方、同じ画像表示装置の中にも、大画面の静
止画を、ポスターや掲示板のように表示・消去を繰り返
すための静止画像表示装置がある。このような繰り返し
表示可能な表示装置としては、例えば、駅構内の行き先
や情報を表示するインフォメーションボード等が挙げら
れる。また、類似した装置としては、会議や打ち合わせ
等で用いられる電子黒板が挙げられる。

【０００３】近年、紙の消費量の増大や画像表示のため
の消費電力の増大が、省資源化や環境破壊の点から問題
となっている。これらの問題を解決するために、電力消
費量が少なく、紙の消費量を激減させる、上記のような
静止画像表示装置の開発が望まれている。

【０００４】静止画像表示装置として、従来の動画表示
装置であるＣＲＴや液晶ディスプレイを応用すること
は、装置が大型化すると装置価格が高くなるという問題
点がある。また、これらの装置は、静止画を長時間表示
している間にも表示状態を維持するために電力を使用す
ることから、電力消費の点からも問題が多い。

【０００５】最近、プラズマディスプレイパネル（ＰＤ
Ｐ）等に代表される、大型で、且つ低消費電力型表示装
置も多く開発乃至製品化されているが、いまだに高価
で、しかもＣＲＴと同様に、主として動画表示を考えた
表示装置であるため、静止画像を長時間表示する目的に
は適していない。

【０００６】静止画像表示を同一媒体に繰り返し記録・
消去を行うことに適している表示装置としては、コンピ
ュータ等から画像信号に対応した静電潜像記録を、磁気
トナーにより特殊媒体上に現像し、表示を行うインフォ
メーションボードが製品化されている。この装置は、特
殊媒体上の静電像を除去すれば、特殊媒体上に付着現像
された画像は除去されて、新しい画像を繰り返し記録・
表示することが可能である。このインフォメーションボ
ードの唯一の問題点は、磁気トナーを用いるためカラー
化が困難であることである。

【０００７】一方、その使用方法や目的が上記の表示装
置とは異なるが、手書きの静止画（文字等）を表示し、
表示された内容をスキャナーにより読み取り、ハードコ
ピーを取った後に記録された静止画を消去できる装置と
して、いわゆる電子黒板装置がある。この装置は、紙の
消費量の低減や消費電力の点から有益な装置である。し
かし、このような電子黒板装置は、コンピュータ等に接
続され静止画を記録し表示するものでなく、また、書き
込まれた画像を自動的に消去することができる製品は現
在のところない。

【０００８】画像消去機能付き電子黒板装置の開発は、
従来から行われており、例えば、特開昭６１−９０７１
号公報や特開平５−５９７号公報、特開平５−１４５６
４号公報、特開平５−１６０９４０号公報、特開平５−
１６２４９４号公報、特開平６−３２０９５号公報、特
開平６−４８０９１号公報、特開平６−８７２９５号公
報、特開平６−２４５００８号公報に示されるような提
案がされている。

【０００９】上記に例示できる先行技術によれば、従来
の電子黒板の媒体上に電子黒板用筆記具により手書きさ
れた文字や画像を、クリーニング用ファーブラシやゴム
ブレード等の、複写機で用いられる電子写真感光体クリ
ーニング装置に類似する方法により、払拭消去すること
ができる装置を提案している。しかし、画像書き込み方
法に関しては従来のごとく筆記用具で手書きで行うのみ
であった。

【００１０】静止画像の記録表示装置に望まれる条件
は、電子黒板装置のように会議室にスタンドアロンとし
て存在するだけの装置ではなく、ネットワークの中の表
示装置としての機能を有しており、遠隔地からの情報を
順次に表示することができること、また、複数の場所に
表示できることが望まれている。

【００１１】従来の静止画像表示装置にあっては、外部
の画像入力装置からの情報に基づいた書き込み及び消去
を行うことができる装置は、磁気記録方式のインフォメ
ーションボードのみであった。しかし、このボードは磁
気トナーを用いているため画像のカラー化が困難である
ため、カラー画像が表示でき、更に高画質な画像を記録
表示することができる静止画像表示装置が望まれてい
た。

【００１２】そこで、カラー画像が表示できる静止画像
表示装置として、電子黒板装置と類似の記録媒体にイン
クジェット記録装置を搭載し、記録媒体上に画像書き込
みを行った後、表示を行い、様々な消去方法にて表示画
像を消去できる画像記録表示装置が開発されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電子黒
板装置と類似の記録媒体にインクジェット記録を行った
場合、従来のインクジェット記録用インクにて記録する
ことが不可能であった。一般に、電子黒板用に用いられ
る記録媒体は、乳白色のベースフィルム上にフッ素化合
物系やアクリル化合物系のフィルム等を貼りあわせた、
或いは表面コートしたシートを用いている。すなわち、
このようなシートに水性インクを使用した黒板用ペンで
画像を書き込むと、インク中の水分が蒸発した後に、剥
離剤及び顔料を含む樹脂膜が残るようになっている。

【００１４】従って、これらの記録画像は、布、フェル
ト、スポンジ等の消去具で容易に払拭消去することがで
きる構成となっている。また、記録した画像を消去しや
すいように、記録媒体表面の表面張力は小さく設定され
ている。従って、このような従来の電子黒板用記録媒体
に対してインクジェット記録用インクで記録を行うと、
記録媒体上でインクが弾かれてしまい画像記録が行えな
いという問題点があった。また、記録媒体の表面張力を
従来のものより大きくしていくと、今度はブレード等の
消去装置では、十分に画像を消去できないという問題が
生じていた。

【００１５】従来、インクジェット記録に用いるカラー
染料やカラー顔料は、非浸透性記録媒体に対しては、記
録媒体に吸着・反応して、染着が経時的に強くなり消去
しにくくなるという問題点があった。また、ホワイトボ
ード用マーカーペンに使われている顔料においても同様
に染着が認められるので、マーカーペン用インクには界
面活性剤を添加して、消去性を改善することが通常行わ
れている。マーカーペン用インクと比較して、インクジ
ェット記録用インクは制約が多いので、そのまま転用す
ることはできない。

【００１６】すなわち、インクジェット記録方式におい
ては、ピエゾ圧電素子やヒーター素子によるインク滴形
成や、ノズル表面におけるメニスカス形成に影響するの
で、使用できる界面活性剤の種類や量が限定されてい
る。よって、本発明は、インクジェット記録方式によっ
ても何の問題もなく使用でき、且つ記録媒体への染着を
防止し、消去剥離性を改善したの静止画大判ディスプレ
イ用インクの提供を目的とする。

【００１７】

【課題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。すなわち、本発明は、ベルト状
記録媒体にインクジェットにより記録する静止画大判デ
ィスプレイ用インクにおいて、インク全量に対して、イ
エロー色、マゼンタ色、シアン色、及び黒色のうちの少
なくとも一色の顔料を１〜１０重量％、顔料分散用樹脂
を０．１〜２０重量％、コロイダルシリカを２〜２０重
量％、ポリマーエマルジョンを０．００１〜０．１重量
％、グリコール類を０〜１０重量％、及びアルコール類
を０〜１０重量％を少なくとも含むことを特徴とする静
止画大判ディスプレイ用インク（以下、単に「本発明の
インク」と記載する。）及び静止画大判ディスプレイを
提供する。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に好ましい実の施形態を挙げて
本発明を更に詳しく説明する。本発明のインクは、イエ
ロー色、マゼンタ色、シアン色、及び黒色のうちの少な
くとも一色の顔料、顔料分散用樹脂、コロイダルシリ
カ、及びポリマーエマルジョンを少なくとも含み、通
常、これらはグリコール類を０〜１０重量％、及びアル
コール類を０〜１０重量％を少なくとも含む液媒体に分
散させて使用される。

【００１９】インクの記録媒体に対する染着を防止する
には、色材（顔料等）と、記録媒体とが直接接触しない
ことが重要であり、界面活性剤のように両者間に介在し
て存在するような物質をインク中に添加すればよい。本
発明に用いるコロイダルシリカは、顔料を内包し、物理
的に顔料と記録媒体との接触を阻止する効果がある。本
発明で使用するコロイダルシリカは、主に水を主成分と
する液体中にコロイド状に分散された、珪酸、又は珪酸
化合物（珪酸塩、珪酸エステルを含む。）から生じる無
定形シリカ粒子である。

【００２０】コロイダルシリカの粒径は、インク中にお
ける分散安定性及び記録媒体に対する定着性・剥離性の
点から最適値がある。コロイダルシリカの粒径が大きく
なると、沈降しやすくなり分散安定性は一般に悪くなる
が、一方、粒径が小さすぎると、コロイダルシリカ同士
の凝集が起こり分散安定性が悪くなる。また、粒径が小
さすぎると記録媒体と顔料との隙間を充填する効果が大
きくなってインクの定着性が向上するが、剥離性が悪く
なる。

【００２１】更には、コロイダルシリカが顔料を適切に
内包するためには、両者の比が重要であり、最適な範囲
が存在する。また、同じ理由によってコロイダルシリカ
の物性も最適な範囲がある。

【００２２】本発明に用いるコロイダルシリカの平均粒
径は、好ましくは２０〜２００ｎｍの範囲であり、記録
媒体からの剥離性の面からは、特に５０〜１００ｎｍの
範囲であることが好ましい。また、後述する本発明に用
いる顔料は、一次粒子の平均粒径が２０〜１００ｎｍの
範囲であることが好ましく、黒色以外のカラー顔料の場
合には、特に５０〜１００ｎｍの範囲であることが好ま
しい。すなわち、顔料一次粒子とコロイダルシリカは、
同程度の粒径であることが好ましい。

【００２３】更に、コロイダルシリカが顔料を内包する
ためには両者の比が重要である。顔料は、コロイダルシ
リカによってある程度隠蔽されることから、インク組成
物全量に対して、１〜１０重量％、特に好ましくは５〜
８重量％が必要である。コロイダルシリカの添加量は、
純分換算でインク組成物全量に対して２〜２０重量％、
インクの記録媒体からの剥離性の面からは、特に好まし
くは５〜１５重量％である。また、コロイダルシリカの
添加量は顔料の添加量より多いことが好ましい。また、
コロイダルシリカ内部はＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合で、表面は
−ＳｉＯＨ基（シラノール基）からなり、シラノール基
の密度及び密度比により親疎水性のバランスが異なる
が、この密度比は粒径に依存する。

【００２４】本発明のインクは、イエロー色、マゼンタ
色、シアン色、及び黒色のうちの少なくとも一色の顔料
を含む。黒色インクに使用される顔料であるカーボンブ
ラックとしては、ファーネス法、チャネル法等で製造さ
れたカーボンブラックであって、一次粒子径が１５〜４
０μｍ、ＢＥＴ法による比表面積が５０〜３００ｍ²／
ｇ、ＤＢＰ吸油量が４０〜１５０ｍｌ／１００ｇ、揮発
分が０．５〜１０重量％、ｐＨ値が２〜９程度の物性を
有するものが好ましい。

【００２５】例えば、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、
ＭＣＦ８８、Ｎｏ．３３、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．４５、Ｎ
ｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、Ｎｏ．２２００Ｂ（以上、
三菱化学製）、RAVEN１２５５（コロンビア製）、REGAL
４００Ｒ、REGAL３３０Ｒ、REGAL６６０Ｒ、MOGULL（以
上、キャボット製）、Color Black FW１、COLOR Black
FW１８、Color Black S１７０、Color Black S１５０、
Printex ３５、Printex Ｕ（以上、デグッサ製）等の市
販品を使用することができる。また、本発明のために新
たに試作されたものでもよい。

【００２６】イエロー色の顔料としては、例えば、C.I.
Pigment Yellow １、C.I.Pigment Yellow ２、C.I.Pigm
ent Yellow ３、C.I.Pigment Yellow １３、C.I.Pigmen
t Yellow １６、C.I.Pigment Yellow ８３等が挙げられ
る。マゼンタ色の顔料としては、例えば、C.I.Pigment
Red ５、C.I.Pigment Red ７、C.I.Pigment Red １２、
C.I.Pigment Red ４８（Ca）、C.I.Pigment Red ４８
（Mn）、C.I.Pigment Red ５７（Ca）、C.I.Pigment R
ed １１２、C.I.Pigment Red １２２等が挙げられる。

【００２７】シアン色の顔料としては、例えば、C.I.Pi
gment Blue １、C.I.Pigment Blue２、C.I.Pigment Blu
e ３、C.I.Pigment Blue １５：３、C.I.Pigment Blue
１６、C.I.Pigment Blue ２２、C.I.Vat Blue ４、C.I.
Vat Blue ６等が挙げられる。また、本発明のために新
たに製造されたものでも使用可能である。更に、これら
以外にも、マイクロカプセル化顔料も用いることができ
る。

【００２８】本発明で用いる顔料分散用樹脂は、水溶性
樹脂であればどんなものでも使用可能である。樹脂の重
量平均分子量は１，０００〜３０，０００の範囲が好ま
しく、更に、３，０００〜１５，０００の範囲がより好
ましい。水溶性樹脂としては具体的には、例えば、スチ
レン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフ
タレン誘導体、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の
脂肪族アルコールエステル、アクリル酸、アクリル酸誘
導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イ
タコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体から選
ばれた少なくとも２つ以上の単量体からなるブロック共
重合体、グラフト共重合体、或いはランダム共重合体、
又はこれらの塩等が挙げられる。これらの樹脂は、塩基
を溶解させた水溶液に可溶であるアルカリ可溶型樹脂で
ある。

【００２９】更に、親水性単量体のホモポリマー、又は
それらの塩でもよい。また、ポリビニルアルコール、カ
ルボキシメチルセルロース、ナフタレンスルホン酸ホル
ムアルデヒド縮合物等の水溶性樹脂も使用することが可
能である。これらの中でも、アルカリ可溶型樹脂を用い
た方が、分散液の低粘度化が可能で、顔料の分散も容易
であるという利点がある。更に、ｐＨ６以下で凝集を開
始する樹脂が、印字濃度の向上には特に好ましい。

【００３０】尚、前記水溶性樹脂は、インク全量に対し
て０．１〜２０重量％の範囲で含有されることが好まし
く、０．５〜１５重量％の範囲で含有されることがより
好ましい。尚、上記の水溶性樹脂は、顔料インクにおい
ては十分分散した状態にあるので、染料インクに添加し
た場合より粘性が低く、顔料インクであってもインクジ
ェット方式で吐出可能である。

【００３１】本発明のインクには、定着性を確保するた
めにポリマーエマルジョンを添加する。ポリマーエマル
ジョンの骨格となるポリマーの原料モノマーは、酢酸ビ
ニルモノマー、又は（メタ）アクリル酸系モノマーであ
る。例えば、酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプ
ロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉ−ブチ
ル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸ヘキシル、アク
リル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチル、
アクリル酸デシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ス
テアリル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピ
ル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチ
ル、メタクリル酸ｉ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチ
ル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘ
キシル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸デシ
ル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ステアリル、
メタクリル酸シクロヘキシル等のアクリル酸又はメタク
リル酸の炭素数１〜３０のアルキルエステルまたはシク
ロアルキルエステル；アクリル酸トリメトキシブチル、
メタクリル酸トリメトキシブチル、アクリル酸メトキシ
エチル、メタクリル酸メトキシエチル、アクリル酸エト
キシブチル、メタクリル酸エトキシブチル等のアクリル
酸又はメタクリル酸の炭素数２〜１８のアルコキシアル
キルエステル；２−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒ
ドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアク
リレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒド
ロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタ
クリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸の炭素数２
〜８のヒドロキシアルキルエステル等が挙げられる。

【００３２】一般には上記モノマーを適当な組成比で共
重合させて用いることが多い。また、上記モノマーを重
合した複数のポリマーを、混合して用いることもある。
また、上記１種以上のモノマーに、アニオン性モノマ
ー、ノニオン性モノマー、カチオン性モノマー等を共重
合すると、このコポリマーが乳化剤として機能する結
果、インク中の顔料の分散安定性が向上し、界面活性剤
や水溶性ポリマー等の添加濃度を下げることができ、イ
ンクジェット吐出特性や記録媒体への定着性が上がる等
の効果があり好ましい。

【００３３】アニオン性モノマーとしては、例えば、ア
クリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、イタコン
酸、スチレンスルホン酸ソーダ等が挙げられる。ノニオ
ン性モノマーとしては、例えば、スチレン系モノマー、
アクリロニトリル、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリ
レート、酢酸ビニル、アルキルビニルエーテル類、（メ
タ）アクリル酸エステル類が挙げられる。

【００３４】カチオン性モノマーとしては、例えば、ジ
メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルア
ミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロ
ピル（メタ）アクリルアミド、ビニルイミダゾール、ビ
ニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルサクシミド
等、又はこれらの４級化物が挙げられる。

【００３５】更には、例えば、ジビニル化合物、多価ア
クリレート化合物、ジエン系化合物、ジヒドロジシクロ
ペンタジエニル基含有（メタ）アクリル酸エステル、エ
ポキシ基含有エチレン性不飽和化合物等の架橋性モノマ
ーや、アジリジン系架橋剤、ブロック型や自己乳化型の
イソシアネート系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、金
属系架橋剤等の架橋剤を共重合させてもよい。また、必
要に応じて、酸化防止剤、光安定剤、防腐剤、着色剤等
が添加されてもよい。

【００３６】上記ポリマーエマルジョンを調製するに際
しては、乳化剤が用いられてもよい。乳化剤は、特に限
定されるものではない。例えば、ドデシルベンゼンスル
ホン酸塩類、アルキル硫酸塩類、ポリオキシエチレンア
ルキルフェニルエーテルスルホン酸塩類等のアニオン系
乳化剤；ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のノニオン
系乳化剤等が挙げられる。

【００３７】また、粘着付与樹脂を添加してもよい。例
えば、ガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジン、重
合ロジン、水添ロジン、不均化ロジン、ロジンエステ
ル、重合ロジンエステル、水添ロジンエステル、不均化
ロジンエステル、ロジン変成フェノール樹脂等のロジン
系粘着付与樹脂、テルぺン樹脂、水添テルペン樹脂、フ
ェノール樹脂、テルペンフェノール樹脂、水添テルペン
フェノール樹脂、キシレン樹脂、脂肪族系石油樹脂、脂
環族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、クマロン樹脂、ス
チレン系樹脂等が挙げられる。

【００３８】モノマーを重合してポリマーエマルジョン
を製造する方法は、特に限定されるものではない。例え
ば、溶液重合法、紫外線（ＵＶ）重合法、乳化重合法、
懸濁重合法等が挙げられる。上記重合に際して用いられ
る重合開始剤は、特に限定されるものではない。例え
ば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸
塩；アゾビスシアノバレリン酸等の水溶性アゾ化合物；
過酸化水素等と還元剤を併用したレドックス系重合開始
剤が挙げられる。上記重合開始剤の添加量は、モノマー
に対して、０．０１〜１重量％程度である。これらのポ
リマーエマルジョンの重量平均分子量は数万〜数十万の
範囲にあるものが適度な粘着性を持って好ましい。

【００３９】また、ポリマーエマルジョンに含まれるポ
リマーのガラス転移点が低いものは粘着性を有し、記録
媒体に対する定着性が良好である。そのため、ポリマー
エマルジョンに含まれるポリマーを走査型示差熱分析装
置で測定したガラス転移温度が０℃以下であるものが好
ましい。

【００４０】すなわち、水溶性樹脂のみをインクに添加
した場合には粘性が上がり吐出不能となるので、インク
ジェット用インクへの添加量は微量に留まる。これに比
べてポリマーエマルジョンは、高濃度添加しても粘性が
低いインクが得られるので、インクジェットによる吐出
が可能である。また、ポリマーエマルジョンは、印字直
後に上記した記録媒体の疎水性表面に相互作用し吸着し
やすい。この吸着力は極めて弱いが、ポリマーエマルジ
ョンのガラス転移温度が０℃以下程度の範囲である場合
には、通常の使用条件下では、記録媒体表面への粘着力
が働き、インクの溶媒が乾燥する以前に画像が流動する
のを防止する効果がある。更には、溶媒の蒸発に伴い、
ポリマーエマルジョン粒子同士が接触し皮膜化すること
によりインクの定着性が増す。この皮膜化は、インクの
剥離性にも寄与する。

【００４１】市販されているポリマーエマルジョンのう
ち、ガラス転移温度が０℃以下の例としては、例えば、
三菱レイヨン製ＮＸ１４８（−４９℃）、ＮＸ１４９
（−４５℃）、綜研化学製ＳＫダインＡＮ４９Ｂ（−４
８℃）、ＳＫダインＥ０３Ｈ（−６９℃）、ＳＫダイン
ＲＥ３３０（−７８℃）、帝国化学産業製テイサンレジ
ンＡ３６１１（−３２℃）、テイサンレジンＮＦＡ３６
９ＴＢ（−３５℃）、テイサンレジンＮＦＡ３７ＯＮ
（−３２℃）等を用いることもできる。尚、括弧内はガ
ラス転移温度である。これらのポリマーエマルジョンの
添加量は、ポリマー純分にして組成物全量に対して０．
００１〜０．１重量％、好ましくは０．００５〜０．０
５重量％の範囲である。上記したポリマーエマルジョン
は、顔料の分散剤として機能するが、更に界面活性剤を
分散剤として用いることが好ましい。

【００４２】本発明のインクの必須成分は以上である
が、通常は以上の成分を液媒体に溶解乃至分散して用い
られる。本発明のインクを非水系とする場合、用いる非
水系溶媒は、例えば、炭化水素類（液体パラフィン
等）、アルコール類（メチルアルコール、エチルアルコ
ール、プロピルアルコール等）、フェノール類、ピロリ
ドン類、エステル系溶媒等が挙げられる。

【００４３】また、非水系インクとする場合でもあまり
速乾性が高いと吐出前にインク濃度が上昇し、ノズル詰
まり等の問題が生じる。やや速乾性を抑えた非水系溶媒
としては、例えば、エチレングリコールモノアルキルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、
トリエチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピ
レングリコールモノアルキルエーテル、トリプロピレン
グリコールモノアルキルエーテル等のアルキレングリコ
ールのアルキルエーテル又はこれらのアセテート、２−
ピロリドン、Ｎ−メチルピロリドン及びそれらの混合物
等を挙げることができる。

【００４４】但し、最も好ましい液媒体は、水及び水溶
性有機溶剤からなる水溶性液媒体である。水と混合して
使用される水溶性有機溶剤としては、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
ル等の炭素数１〜４のアルコール類；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、
メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール等のケ
トン又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、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、トリエチレングリコール、グリセリン等のポ
リオール類；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、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。

【００４５】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（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が好ましい。アル
コール類としてはエチルアルコール、ｎ−プロピルアル
コール、イソプロピルアルコールが好ましい。グリコー
ル類は０〜１０重量％、好ましくは０〜５重量％で使用
され、アルコール類を０〜１０重量％、好ましくは０〜
５重量％で使用される。上記の水溶性有機溶剤のインク
中の含有量は、一般的にはインク全重量の３〜５０重量
％の範囲が好ましく、３〜４０重量％の範囲がより好ま
しい。又、使用される水の含有量としては、インク全重
量の１０〜９０重量％が好ましく、３０〜８０重量％の
範囲がより好ましい。

【００４６】特に、上記したような顔料が含有されてい
るインクの場合には、インク全体が中性又はアルカリ性
に調整されていることが好ましい。こうすれば、顔料分
散剤として使用される水溶性樹脂の溶解性を向上させ、
長期保存性に一層優れたインクとすることができるので
好ましい。但し、この場合、インクジェット記録装置に
使われている種々の部材の腐食の原因となる場合がある
ので、ｐＨは７〜１０の範囲とするのが望ましい。

【００４７】この際に使用されるｐＨ調整剤としては、
例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等
の各種有機アミン、水酸化ナトリウム、水酸化リチウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物等の無
機アルカリ剤、有機酸や鉱酸等が挙げられる。上記した
ような顔料及び分散剤である水溶性樹脂は、水性液媒体
中に分散又は溶解される。上記顔料が含有されたインク
において、好適な水性液媒体は、水及び水溶性有機溶剤
の混合溶媒であり、水としては種々のイオンを含有する
一般の水ではなく、イオン交換水（脱イオン水）を使用
するのが好ましい。

【００４８】上記のような顔料が含有されたインクは、
上記の成分の他に、必要に応じて所望の物性値を持つイ
ンクとするために、界面活性剤、消泡剤、防腐剤等を適
宜に添加することができる。

【００４９】界面活性剤としては脂肪酸塩類、高級アル
コール硫酸エステル塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩
類、アルキルアリルスルホン酸塩類等の陰イオン界面活
性剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオ
キシエチレンアルキルエステル類、ポリオキシエチレン
ソルビタンアルキルエステル類等の非イオン性界面活性
剤があり、これらの１種又は２種以上を適宜選択して使
用することができる。その使用量は、インク全量に対し
て０．０１〜５重量％が好ましい。この際、インクの表
面張力が３５ｄｙｎｅ／ｃｍ以上となるように界面活性
剤を添加する量を決定することが好ましい。なぜなら、
インクの表面張力がこれより小さい値を示すと、インク
ジェット記録方式においてノズル先端の濡れによる印字
よれ（インク滴の着弾点のズレ）等、好ましくない事態
を引き起こす場合があるためである。

【００５０】本発明のインクの作成方法を例示すると、
以下の通りである。すなわち、水溶性樹脂と蒸留水を７
０℃程度に加温し、樹脂分を完全に溶解させる。この
際、溶解させる樹脂の濃度が低いと完全に溶解しないこ
とがあるため、樹脂を溶解する際は高濃度溶液を予め作
成しておき、希釈して所望の樹脂溶液を作成してもよ
い。この溶液に、顔料及び脂肪族一価アルコール（エタ
ノール等）を添加し、プレミキシングを行った後、顔料
の分散処理を行う。

【００５１】分散処理に用いられる分散機としては、一
般に使用される分散機なら、いかなるものでもよい。例
えば、セラミックスボールや鋼球を用いたボールミル、
ロールミル、ガラスビーズやセラミックスビーズを用い
たサンドミル等が挙げられる。これらの中でも、高速型
のサンドミルが好ましく、例えば、スーパーミル、サン
ドグラインダー、ビーズミル、アジテータミル、グレン
ミル、ダイノーミル、パールミル、コボルミル（何れも
商品名）等が挙げられる。サンドミルに用いるビーズと
しては、１ｍｍ〜１．５ｍｍのガラスビーズ、セラミッ
クスビーズ、ジルコニウムビーズ等が用いられる。

【００５２】更に、分散処理を行った顔料分散液につい
て、遠心分離処理（１２，０００ＲＰＭ、１５〜２０分
間程度）を行い、粗大粒子を除去して、顔料の粒径が１
００〜２００ｎｍ程度の分散液にする。尚、分散機とし
ては、この他にパールミル（アシザワ製、吐出速度：１
００ｍｌ／分）を用いてもよい。

【００５３】分散液中の顔料と水溶性樹脂の総量は、重
量基準で好ましくは５〜３０重量％以上、より好ましく
は１０〜３０重量％以下である。その理由として、分散
液中に一定濃度以上の顔料と水溶性樹脂が存在しない
と、分散を効率的に行い最適な分散状態を得ることがで
きないからである。所望の粒度分布を有する顔料分散液
を得る方法としては、分散機の粉砕メディアのサイズを
小さくする、粉砕メディアの充填率を大きくする、ま
た、処理時間を長くする、吐出速度を遅くする、粉砕後
フィルターや遠心分離機等で分級する等の手法が用いら
れる。又はそれらの手法の組合わせが挙げられる。次
に、この分散液にコロイダルシリカ、ポリマーエマルジ
ョン、水溶性有機溶剤及びイオン交換水等を混合攪拌し
て本発明のインクとする。

【００５４】上記したインク作成方法以外にも、水溶性
樹脂の代わりに界面活性剤で顔料を分散させることもで
きる。また、顔料分散液にポリマーエマルジョンを混合
するのではなく、顔料分散液に原料モノマーを混合攪拌
して重合し、顔料インクとすることもできる。同様に、
コロイダルシリカも顔料分散液、ポリマーエマルジョン
と同時に混合してもよい。

【００５５】本発明のインクは、静止画大判ディスプレ
イに用いられるのに最適な組成である。静止画大判ディ
スプレイとしては、インクジェット記録手段を搭載した
電子黒板が代表的であるので、まずフルカラー電子黒板
の構成を図１に示した。

【００５６】図１に示すフルカラー電子黒板は、ベルト
状の記録媒体、記録媒体走査手段、インクジェットへッ
ド、インクジェットヘッド走査手段、インクカートリッ
ジ、インク供給手段を具備している。電子黒板の記録媒
体はベルト（エンドレス或いは両端に巻き取り機構のあ
るもの。）状で、記録面は白色が好ましく、ポリエチレ
ンテレフタレート等のプラスチックに白色顔料が混合し
てあるものや、表面にアクリルハードコート、フッ素コ
ート、シリコーンコート等が施してあるもの、裏面にい
ろいろな目的の層を積層してあるもの等を用いることが
できる。本発明のインクは、このような記録表面に対し
て弾かれることなく記録でき、また、消去手段によって
確実に消去することができる。

【００５７】エンドレスベルト状の記録媒体は、少なく
とも２本のローラーにより記録媒体にテンションをか
け、且つローラーを回転することにより記録媒体を一定
方向に走査する。エンドレスベルトとするには、通常シ
ームレス加工が必要でありコストが高くなるので、両端
に巻き取り機構を設けてもよい。この場合は、両端の２
本のローラーにより記録媒体にテンションをかけ、且つ
ローラーを回転してベルトを巻き取りながら記録媒体を
走査する。この場合には、ベルトが巻き切った時はロー
ラーを反転して初期状態に戻せばよい。

【００５８】インクジェットヘッドの配置位置は、上記
した記録媒体の走査方向に対して電子黒板の表示部前の
非表示部で、且つメンテナンスが容易な部位が好まし
い。後述するように、このインクジェットヘッドはキャ
リッジにより記録媒体の走査方向と直交、すなわち、記
録媒体の幅方向に走査される。図２は、図１に示した電
子黒板を横長のタイプとした場合である。

【００５９】本発明のインクは、インクジェット記録方
式で静止画大判ディスプレイに用いられる。インクジェ
ット記録装置としては、記録へ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、該エネルギーに
より液滴を発生させインクを記録媒体に対して飛翔させ
る方式の装置が挙げられる。その主要部であるへッド構
成例を図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１４（図では薄膜
へ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。

【００６０】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及び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良い基板２０よりなって
いる。インク２１は吐出オリフィス（微細孔）２２まで
来ており、圧力Ｐによりメニスカス２３を形成してい
る。

【００６１】電極１７−１及び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となってベルト状
記録媒体２５に向かって飛翔する。尚、図３（ａ）はイ
ンク流路に沿ったへッド１３の断面図であり、図３
（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ｂ線での接断面である。図４
には、図３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３に説明したものと同様な発熱へッド
２８を接着して作られている。尚、図５はマルチヘッド
を４色のインクカートリッジと接続した構成図である。

【００６２】図６は、へッドにインク供給チューブを介
して供給されるインクを収容したインクカートリッジ４
５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中のインクをへッドに
供給可能にできる。４４は、排インクを受容するインク
吸収体である。

【００６３】本発明で使用されるインクジェット記録装
置としては、上記の如きへ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７に示すようなそれら
が一体になったものも好適に用いられる。

【００６４】図７において、７０はインクジェットカー
トリッジであって、この中にはインクを含浸させたイン
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へッド部７１からイン
ク滴として吐出される構成になっている。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。以上の如きインク吸収体に本発明のインクが収納さ
れた装置が本発明の静止画大判ディスプレイである。

【００６５】

【実施例】以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更
に具体的に説明する。尚、以下の記載で、「部」、
「％」とあるものは特に断らない限り重量基準である。＜電子黒板用カラーインクの調整＞＜ブラックインク＞上記成分を混合し、ウォーターバスで７０℃に加温し、
樹脂分を完全に溶解させた。この溶液に新たに試作され
たカーボンブラック（ＭＣＦ８８、三菱化学製）１０
部、イソプロピルアルコール１部を加え、３０分間プレ
ミキシングを行なった後、下記の条件で分散処理を行っ
た。

【００６６】・分散機：サンドグラインダー（五十嵐機械製）・粉砕メディア：ジルコニウムビーズ（１ｍｍ径）・粉砕メディアの充填率：５０体積％・粉砕時間：３時間更に遠心分離処理（１２，０００ＲＰＭ、２０分間）を
行い、粗大粒子を除去して分散液とした。

【００６７】上記成分を混合し、ｐＨをモノエタノール
アミンで８〜１０になるように調整し、更には、界面活
性剤として（ｎ＋ｍ＝２０、ｐ＝５、ｋ＝２０、分子量約２５００
の化合物の５０％メタノール溶液）で表面張力を調整し
ブラックインクとした。尚、インク中に顔料は５％、コ
ロイダルシリカは６％（スノーテックスＯＬの無水珪酸
含有量２０〜２１％）である。

【００６８】（イエローインク）上記ブラックインクの
処方において、顔料のカーボンブラックをC.I.PigmentY
ellow １３とし、コイロダルシリカを１５部とした以外
は同様にしてイエローインクとした。（マゼンタインク）上記ブラックインクの処方におい
て、顔料のカーボンブラックをC.I.PigmentRed ７と
し、コイロダルシリカを１５部とした以外は同様にして
マゼンタインクとした。（シアンインク）上記ブラックインクの処方において、
顔料のカーボンブラックをC.I.PigmentBlue ２２とし、
コイロダルシリカを１５部とした以外は同様にしてシア
ンインクとした。

【００６９】上記のインクセットを、図１に示す静止画
大判ディスプレイ（電子黒板）において使用した。所定
の文字（印字率５％）を記録媒体に印字し、１時間経過
後、消去手段にて消去したところ、印字前とほぼ同様程
度に文字を消去することができた。一方、上記インクセ
ットとはコロイダルシリカを用いない以外は全く同じ組
成のインクセットを用いて同様の試験をしたところ、記
録媒体上に明らかに文字の消え残りが残った。

【００７０】

【発明の効果】本発明の効果は、静止画大判ディスプレ
イに使用されるインクを提供したことにある。本発明の
インクは、インクジェット記録方式によっても静止画大
判ディスプレイに対して何の問題もなく使用でき、且つ
記録媒体への染着を防止し、消去剥離性を改善すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクの使用対象である電子黒板の一
例を示す図。

【図２】本発明のインクの使用対象である電子黒板の一
例を示す図。

【図３】インクジェット記録装置のヘッドの一実施態様
を示す縦断面図。

【図４】図３のへッドを多数並べたマルチヘッドを示す
外観図。

【図５】マルチヘッドを４色のインクカートリッジと接
続した構成図。

【図６】インクカートリッジの一例を示す断面図。

【図７】ヘッドとインクカートリッジが一体になった記
録装置を示す斜視図。

【符号の説明】

１３：ヘッド１４：インク溝１５：発熱ヘッド１６：保護膜１７−１、１７−２：アルミニウム電極１８：発熱抵抗体層１９：蓄熱層２０：基板２１：インク２２：吐出オリフィス２３：メニスカス２４：記録小滴２５：記録媒体２６：マルチ溝２７：ガラス板２８：発熱ヘッド４０：インク袋４２：栓４４：インク吸収体４５：インクカートリッジ７０：インクジェットカートリジ７１：ヘッド部７２：大気連通口

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベルト状記録媒体にインクジェットによ
り記録する静止画大判ディスプレイ用インクにおいて、
インク全量に対して、イエロー色、マゼンタ色、シアン
色、及び黒色のうちの少なくとも一色の顔料を１〜１０
重量％、顔料分散用樹脂を０．１〜２０重量％、コロイ
ダルシリカを２〜２０重量％、ポリマーエマルジョンを
０．００１〜０．１重量％、グリコール類を０〜１０重
量％、及びアルコール類を０〜１０重量％を少なくとも
含むことを特徴とする静止画大判ディスプレイ用イン
ク。
【請求項２】コロイダルシリカの平均粒径が、２０〜
２００ｎｍの範囲である請求項１に記載の静止画大判デ
ィスプレイ用インク。
【請求項３】各色インクにおいて、コロイダルシリカ
の量が、顔料の量より多い請求項１に記載の静止画大判
ディスプレイ用インク。
【請求項４】請求項１〜３に記載のインクを使用する
部材を有することを特徴とする静止画大判ディスプレ
イ。