JP2003261798A

JP2003261798A - インクジェット記録用水性インク

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Publication number: JP2003261798A
Application number: JP2002061559A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Kato; 龍二加藤; Masayuki Tsuda; 政之津田; Shunichi Higashiyama; 俊一東山
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2003-09-19
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: JP4126934B2

Abstract

(57)【要約】【課題】記録画像に漂白剤や殺菌剤等が付着した際の
記録画像の消色又は変退色を改善できるインクジェット
記録用水性インクを提供する。【解決手段】末端に下記式（１）の構造を有する化合
物、還元剤、色材及び水を含有するインクジェット記録
用水性インク。【化１】上記式（１）中、Ｒは水素原子、アルキル基、カルボキ
シル基、又は、芳香環、複素環若しくは水酸基で一部置
換されたアルキル基を表す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録画像に漂白剤
や殺菌剤等が付着した際の記録画像の消色又は変退色を
改善できるインクジェット記録用水性インクに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方法は、例えば、静
電吸引方法；圧電素子を用いてインクに機械的振動又は
変位を与える方法；インクを加熱することにより気泡を
発生させ、このときに発生する圧力を利用する方法等の
インク吐出方法により、インク小滴を形成し、インク小
滴の一部又は全部を紙等の記録媒体に付着させて記録を
行うものである。

【０００３】インクジェット記録方法は、現像・定着等
のプロセスがなく、カラー化が容易であることから、近
年、飛躍的に普及している。また、インクジェット記録
方法を利用したインクジェットプリンタでは、印刷の高
精細化、高速化が急速に進んでおり、更には、普通紙に
印字可能なカラーインクジェットプリンタが主流となっ
てきている。

【０００４】このような状況下で、インクジェット記録
方法に用いられるインクジェット記録用インクには、高
い性能が求められ、例えば、インクジェットプリンタの
ヘッド先端部やインク流路内で目詰まりを起こさずに安
定した噴射が可能であること、鮮明な色調で充分に高い
濃度の記録画像を与えること、画像形成後に退色や変色
が発生しないこと等が要求される。

【０００５】一般にインクジェット記録用水性インク
は、染料インクと顔料インクとに大別される。染料イン
クはインクジェット記録方法が考案された当初から使用
されており、色数の豊富さ、色相の鮮明さに優れている
反面、染料自体が水溶性であるため耐水性及び耐光性に
劣るという欠点がある。一方、顔料インクは耐水性及び
耐光性は良好であるものの、分散機器によって顔料粒子
を水中に細かく分散する必要があるため工程が煩雑とな
る、水中に分散させた顔料が経時的に凝集・沈殿する、
色相の鮮やかさに劣る等の欠点がある。これら染料イン
ク及び顔料インクの欠点を改良すべく、耐水性を向上さ
せた染料や色相の鮮やかな顔料について研究されてい
る。

【０００６】しかしながら、従来、インクジェット記録
用水性インクにおいて、次亜塩素酸ナトリウムに対する
耐漂白性はこれまで全くといってよいほど検討されてい
なかった。次亜塩素酸ナトリウムは、カビキラー（ジョ
ンソン社製）、キッチンハイター（花王社製）、コンタ
クトレンズ用洗浄液（メニコン社製等）等の家庭で使用
されるような一般的な漂白剤や殺菌剤等に含有されてい
ることから、従来のインクジェット記録用水性インク
は、記録画像に一般的な漂白剤や殺菌剤等が付着すると
染料や顔料が酸化されて消色又は変退色してしまうとい
う問題があった。この消色又は変退色の度合いは、顔料
より染料の方が顕著であったが、顔料であっても、特に
有機顔料の耐漂白性は充分ではなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたものであり、記録画像に
漂白剤や殺菌剤等が付着した際の記録画像の消色又は変
退色を改善できるインクジェット記録用水性インクを提
供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録用水性インクは、末端に下記式（１）の構造を有す
る化合物、還元剤、色材及び水を含有する。

【０００９】

【化２】

【００１０】上記式（１）中、Ｒは水素原子、アルキル
基、カルボキシル基、又は、芳香環、複素環若しくは水
酸基で一部置換されたアルキル基を表す。以下に本発明
を詳述する。

【００１１】本発明のインクジェット記録用水性インク
は、末端に下記式（１）の構造を有する化合物を含有す
る。

【００１２】

【化３】

【００１３】上記式（１）中、Ｒは水素原子、アルキル
基、カルボキシル基、又は、芳香環、複素環若しくは水
酸基で一部置換されたアルキル基を表す。

【００１４】上記末端に上記式（１）の構造を有する化
合物としては特に限定されないが、例えば、アミノ酸、
ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミン、ポリビニル
アミンから選択される少なくとも１種が好適に用いられ
る。上記アミノ酸としては特に限定されず、具体的に
は、例えば、グリシン、フェニルグリシン、アラニン、
バリン、ノルバリン、ロイシン、ノルロイシン、イソロ
イシン、フェニルアラニン、チロシン、トレオニン、グ
ルタミン、グルタミン酸、グリシルグリシン、アミノ酪
酸、アミノカプロン酸、アスパラギン酸、チトルリン、
アルギニン、セリン等を挙げることができる。

【００１５】上記末端に上記式（１）の構造を有する化
合物の本発明のインクジェット記録用水性インクにおけ
る配合量は、本発明のインクジェット記録用水性インク
全量に対して０．１〜１０重量％であることが好まし
い。０．１重量％未満であると、漂白剤等が付着した場
合の消色や変色の防止効果が上記式（１）の構造を有す
る化合物を添加しない場合とほとんど変わらないことが
ある。１０重量％を超えると、色材が析出又は凝集する
ことがある。

【００１６】本発明のインクジェット記録用水性インク
は、還元剤を含有する。上記還元剤としては特に限定さ
れないが、例えば、アスコルビン酸、アスコルビン酸ナ
トリウム、イソアスコルビン酸ナトリウム、酒石酸、ク
エン酸、ブドウ糖、ホルムアルデヒドスルホキシラート
金属塩、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、重亜
硫酸ナトリウムから選択される少なくとも１種が好適に
用いられる。

【００１７】上記還元剤の本発明のインクジェット記録
用水性インクにおける配合量は、本発明のインクジェッ
ト記録用水性インク全量に対して０．１〜１０重量％で
あることが好ましい。０．１重量％未満であると、漂白
剤等が付着した場合の消色や変色の防止効果が還元剤を
添加しない場合とほとんど変わらないことがある。１０
重量％を超えると、色材が析出又は凝集することがあ
る。

【００１８】本発明のインクジェット記録用水性インク
は、色材を含有する。上記色材としては特に限定され
ず、インクジェット記録用水性インクに一般に使用され
ている有機顔料及び染料を用いることができる。

【００１９】上記有機顔料としては特に限定されず、例
えば、アゾ顔料、ジアゾ顔料、フタロシアニン顔料、キ
ナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、イミダゾロン
顔料、ジオキサジン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔
料、チオインジゴ顔料、アンソラキノン顔料、キノフタ
ロン顔料等を挙げることができる。これらの有機顔料が
用いられる際には、一般に分散剤等が添加されるが、水
への分散安定性を向上させるために親水性基により表面
処理がされた自己分散型の有機顔料を用いる際には、特
に上記分散剤が添加されなくてもよい。

【００２０】上記分散剤としては特に限定されず、例え
ば、高分子系分散剤、界面活性剤等を挙げることができ
る。上記界面活性剤としては特に限定されず、例えば、
陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、両性界
面活性剤、非イオン性界面活性剤等を挙げることができ
る。

【００２１】上記陽イオン性界面活性剤としては、例え
ば、脂肪族アミン塩、脂肪族４級アンモニウム塩、ベン
ザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム
塩、イミダゾリニウム塩等を挙げることができる。

【００２２】上記陰イオン性界面活性剤としては特に限
定されず、例えば、脂肪酸石鹸、Ｎ−アシル−Ｎ−メチ
ルグリシン塩、Ｎ−アシル−Ｎ−メチル−β−アラニン
塩、Ｎ−アシルグルタミン酸塩、アシル化ペプチド、ア
ルキルスルフォン酸塩、アルキルベンゼンスルフォン酸
塩、アルキルナフタレンスルフォン酸塩、ジアルキルス
ルホコハク酸エステル塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−
オレフィンスルホン酸塩、Ｎ−アシルメチルタウリン、
硫酸化油、高級アルコール硫酸エステル塩、第２級高級
アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、
第２級高級アルコールエトキシサルフェート、ポリオキ
シエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、モノグリ
サルフェート、脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル
塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルリン
酸エステル塩等を挙げることができる。

【００２３】上記両性界面活性剤としては特に限定され
ず、例えば、カルボキシベタイン型、スルホベタイン
型、アミノカルボン酸塩、イミダゾリニウムベタイン等
を挙げることができる。

【００２４】上記非イオン活性剤としては特に限定され
ず、例えば、ポリオキシエチレン２級アルコールエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポ
リオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシエチ
レンラノリン誘導体ポリオキシエチレンポリオキシプロ
ピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレングリセリ
ン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、硬化
ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エス
テル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸
モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソル
ビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エ
ステル、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールア
ミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエ
チレンアルキルアミン、アルキルアミンオキサイド、ア
セチレングリコール、アセチレンアルコール等を挙げる
ことができる。

【００２５】上記染料としては特に限定されず、例え
ば、一般に用いられる塩基性染料、酸性染料、直接染
料、反応性染料等のカチオン性やアニオン性の水溶性染
料のほか、インク中に安定して分散が可能であれば水溶
性でない分散染料や油溶性染料であっても使用すること
ができる。

【００２６】上記水溶性染料としては特に限定されず、
市販されているものでは、例えば、カラーインデックス
ナンバーベーシックレッド１、１：１、２、１２、１
３、１４、１８、２２、２７、２８、２９、３４、３
８、３９、４６、４６：１、６７、６９、７０；カラー
インデックスナンバーベーシックバイオレット１、２、
３、４、５、７、８、１０、１１、１１：１、２０、３
３；カラーインデックスナンバーベーシックブルー３、
６、７、９、１１、１２、１６、１７、２４、２６、４
１、４７、６６；カラーインデックスナンバーベーシッ
クグリーン１、４、５；カラーインデックスナンバーベ
ーシックイエロー１、１１、１９、２１、２４、２５、
２８、２９、３６、４５、５１、６７、７３；カラーイ
ンデックスナンバーベーシックオレンジ１４、２１、２
２、３２；カラーインデックスナンバーベーシックブラ
ウン１、４；カラーインデックスナンバーダイレクトブ
ラック１７、１９、３２、５１、７１、１０８、１４
６、１５４、１６８；カラーインデックスナンバーダイ
レクトブルー６、２２、２５、７１、８６、９０、１０
６、１９９；カラーインデックスナンバーダイレクトレ
ッド１、４、１７、２８、８３、２２７；カラーインデ
ックスナンバーダイレクトイエロー１２、２４、２６、
８６、９８、１３２、１４２；カラーインデックスナン
バーダイレクトオレンジ３４、３９、４４、４６、６
０；カラーインデックスナンバーダイレクトバイオレッ
ト４７、４８、１０７；カラーインデックスナンバーダ
イレクトブラウン１０９；カラーインデックスナンバー
ダイレクトグリーン５９；カラーインデックスナンバー
アシッドブラック２、７、２４、２６、３１、５２、６
３、１１２、１１８；カラーインデックスナンバーアシ
ッドブルー９、２２、４０、５９、９３、１０２、１０
４、１１３、１１７、１２０、１６７、２２９、２３
４；カラーインデックスナンバーアシッドレッド１、
６、３２、３７、５１、５２、８０、８５、８７、９
２、９４、１１５、１８１、２５６、２８９、３１５、
３１７；カラーインデックスナンバーアシッドイエロー
１１、１７、２３、２５、２９、４２、６１、７１；カ
ラーインデックスナンバーアシッドオレンジ７、１９；
カラーインデックスナンバーアシッドバイオレット４
９；カラーインデックスナンバーフードブラック１、
２；カラーインデックスナンバーリアクティブレッド１
８０等を挙げることができる。これらの水溶性染料は単
独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。２種以
上を併用した場合には、単独の水溶性染料では得られな
い色を得ることが可能となる。

【００２７】上記色材の本発明のインクジェット記録用
水性インクにおける配合量は、所望される色や色の濃度
により決定されるが、本発明のインクジェット記録用水
性インクの全量に対して０．０１〜７重量％が好まし
く、０．１〜５．５重量％がより好ましい。

【００２８】本発明のインクジェット記録用水性インク
は、水を含有する。上記水としては、一般にインクジェ
ット用水性インクに用いられるカチオン性イオンやアニ
オン性イオンの含有量が少ない純水や蒸留水等を用いる
ことが好ましい。

【００２９】上記水の本発明のインクジェット記録用水
性インクにおける配合量は、インクジェット記録用水性
インクの全量に対して５０〜７５重量％であることが好
ましい。５０重量％未満であると、必然的に湿潤剤又は
浸透剤等の割合を増加させる必要があるために紙に印字
したときにインクがにじんだり、粘度が高くなるために
ノズルにインクを導入しにくくなったりすることがあ
る。７５重量％を超えると、揮発成分が蒸発した後のイ
ンク粘度が高くなりすぎてノズル回復性が失われること
がある。

【００３０】本発明のインクジェット記録用水性インク
は、更に、記録紙への浸透性や乾燥性を向上させるため
に、一般のインクジェット記録用水性インクと同様に、
湿潤剤又は浸透剤と呼ばれる水溶性有機溶媒を含有して
いることが好ましい。上記水溶性有機溶媒としては、例
えば、ポリエチ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、ジエチレングリコール、ジプ
ロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプ
ロピレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオー
ル、チオジグリコール、１，３−ブタンジオール、１，
５−ペンタンジオール、ヘキシレングリコール等のアル
キレングリコール類；ジ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ブチルエーテル、
ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジプロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレング
リコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコー
ルモノイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコール
モノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ト
リプロピレングリコールモノブチルエーテル等のアルキ
レングリコールエーテル類；グリセリン；２−ピロリド
ン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のピロリドン類を挙
げることができる。これらの水溶性有機溶媒は、それぞ
れ単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよ
い。

【００３１】上記水溶性有機溶剤の本発明のインクジェ
ット記録用水性インクにおける配合量は、本発明のイン
クジェット記録用水性インクの全量に対して１０〜４５
重量％であることが好ましい。１０重量％未満である
と、湿潤作用が不充分となり析出、乾固等の問題を生じ
ることがある。４５重量％を超えると、インクが必要以
上に増粘したり、噴射不能となったり、記録紙上での乾
燥が極端に遅くなったりする。好ましくは１５〜４０重
量％である。

【００３２】本発明のインクジェット記録用水性インク
は、吐出安定性、プリントヘッドやインクカートリッジ
材料との適合性、保存安定性、画像保存性、その他の性
能向上の目的に応じて、更に、ｐＨ調節剤、金属封鎖
剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、湿潤剤、比抵抗調整
剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止
剤、防錆剤、防腐剤等を含有していてもよい。

【００３３】本発明のインクジェット記録用水性インク
を熱エネルギーの作用によってインクを噴射させるイン
クジェット方式に適用する場合には、比熱、熱膨張係
数、熱電導率等の熱的な物性値が調整されてもよい。

【００３４】本発明のインクジェット記録用水性インク
において、次亜塩素酸ナトリウムに対する耐性は、上記
末端に上記式（１）の構造を有する化合物と上記還元剤
のどちらか一方のみでは不充分であり、両者をそれぞれ
１種以上含有することにより相乗効果が発揮されてい
る。これは、次亜塩素酸ナトリウムから発生する強力な
漂白性（酸化作用）を持つ塩素ガスと次亜塩素酸に対し
て、上記末端に上記式（１）の構造を有する化合物が塩
素ガスを、上記還元剤が次亜塩素酸をそれぞれ不活性化
するものと考えられ、上記末端に上記式（１）の構造を
有する化合物又は上記還元剤により塩素ガスと次亜塩素
酸のどちらか一方を不活性化しても、不活性化されてい
ない他方により上記色材が分解されるため、上記末端に
上記式（１）の構造を有する化合物と上記還元剤の両者
を含有する必要があると考えられる。したがって、本発
明のインクジェット記録用水性インクは、上記末端に上
記式（１）の構造を有する化合物と上記還元剤とを含有
していることにより、耐漂白性が改善され、記録画像に
漂白剤や殺菌剤が付着した場合の記録画像の消色又は変
退色を充分に改善することができる。

【００３５】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるも
のではない。

【００３６】（実施例１〜４）上記末端に上記式（１）
の構造を有する化合物としてポリエチレンイミン（日本
触媒社製、商品名：エポミンＰＳ−０１２）を含有し、
上記還元剤としてアスコルビン酸ナトリウムを含有する
表１に示した組成物を混合攪拌した後、０．２μｍのメ
ンブランフィルターで濾過を行い、実施例１、２、３及
び４のインクを調製した。

【００３７】

【表１】

【００３８】（実施例５〜８）上記末端に上記式（１）
の構造を有する化合物としてグリシン、ポリアクリルア
ミン又はポリビニルアミンを含有し、上記還元剤として
アスコルビン酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム又はイ
ソアスコルビン酸ナトリウムを含有する表２に示した組
成物を混合攪拌した後、０．２μｍのメンブランフィル
ターで濾過を行い、実施例５、６、７及び８のインクを
調製した。

【００３９】

【表２】

【００４０】（比較例１〜４）上記末端に上記式（１）
の構造を有する化合物、及び、上記還元剤を含有してい
ない表３に示した組成物を混合攪拌した後、０．２μｍ
のメンブランフィルターで濾過を行い、比較例１、２、
３及び４のインクを調製した。

【００４１】

【表３】

【００４２】（比較例５〜８）上記末端に上記式（１）
の構造を有する化合物、又は、上記還元剤のどちらか一
方を含有していない表４の組成物を混合攪拌した後、
０．２μｍのメンブランフィルターで濾過を行い、比較
例５、６、７又は８のインクを調製した。

【００４３】

【表４】

【００４４】（評価）実施例１、２、３、４、５、６、
７、８及び比較例１、２、３、４、５、６、７、８で作
製されたインクについて、ピエゾ素子振動による圧力を
与えることにより液滴を発生させて記録を行うインクジ
ェットプリンタ（ブラザー工業社製、ＭＦＣ７４００
Ｊ）にてそれぞれ記録を行い、得られた記録画像の光学
濃度を測定した。この記録画像を０．５Ｍ次亜塩素酸ナ
トリウムにより湿らせた綿棒で擦った後、記録画像の光
学濃度を測定した。０．５Ｍ次亜塩素酸ナトリウムによ
り湿らせた綿棒で擦った前後での光学濃度の差を計算
し、下記基準にて耐漂白性を評価した。結果を表５に示
した。 ◎：濃度差が０．２以下 ○：濃度差が０．２〜０．４ △：濃度差が０．４〜０．６ ×：濃度差が０．６以上

【００４５】

【表５】

【００４６】表５から明らかなように、実施例で作製さ
れたインクは、比較例で作製されたインクよりも耐漂白
性に優れており、０．５Ｍ次亜塩素酸ナトリウムにより
湿らせた綿棒で擦った後の光学濃度が約２倍であった。

【００４７】

【発明の効果】本発明は、上述の構成よりなるので、記
録画像に漂白剤や殺菌剤が付着した際の記録画像の消色
又は変退色を改善できるインクジェット記録用水性イン
クを提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者東山俊一名古屋市瑞穂区苗代町15番１号ブラザー工業株式会社内Ｆターム(参考） 2C056 EA13 FC01 2H086 BA01 BA53 BA59 4J039 BA18 BA29 BC19 BC33 BC34 BE01 BE02 BE12 BE22 CA03 EA29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】末端に下記式（１）の構造を有する化合
物、還元剤、色材及び水を含有することを特徴とするイ
ンクジェット記録用水性インク。【化１】上記式（１）中、Ｒは水素原子、アルキル基、カルボキ
シル基、又は、芳香環、複素環若しくは水酸基で一部置
換されたアルキル基を表す。
【請求項２】末端に式（１）の構造を有する化合物
は、アミノ酸、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミ
ン、ポリビニルアミンから選択される少なくとも１種で
あることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記
録用水性インク。
【請求項３】還元剤は、アスコルビン酸、アスコルビ
ン酸ナトリウム、イソアスコルビン酸ナトリウム、酒石
酸、クエン酸、ブドウ糖、ホルムアルデヒドスルホキシ
ラート金属塩、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウ
ム、重亜硫酸ナトリウムから選択される少なくとも１種
であることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジ
ェット記録用水性インク。