JP3073299B2 - インクジェット記録用インク組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
ター、特に常温で固体のインクを加熱し溶融した状態で
吐出するインクジェットプリンターに用いるインク組成
物に関する。

【０００２】

【従来技術】液体状のインクをノズルから吐出させて画
像の記録を行うインクジェット記録方法は、普通紙への
印字が可能なこと、カラー化への対応が容易なこと、印
字速度が早いこと等の利点から近年では色々な吐出原理
に基づくプリンターが市販されている。従来より用いら
れているインクジェット方式の具体的な方式は、例えば
テレビジョン学会誌３７(７) ５４ ０（１９８３）等に
記載されている。従来、インクジェット記録には水をベ
ースとする水性インクや有機溶媒をベースとする油性イ
ンクが用いられてきた。これらの常温で液体のインクを
用いるプリンターにおいては、インクを加熱する装置を
必要とせず装置構成が簡素となるという利点がある。し
かしながら、液体インクは、コピー用紙など通常用いら
れる紙に印字を行うと、十分な画像濃度が得られなかっ
たり、カラー彩度が低下してしまったり、画像がにじん
でしまうという欠点がある。これらの欠点をカバーする
ため、事実上、インクジェット記録用のための特別の加
工紙に記録が行われている。更に、液体インクには、乾
燥に時間を要したり、印字を休止している期間にベース
である水、あるいは有機溶媒が蒸発してしまい目詰まり
を生じやすいという欠点もある。これらの液体インクの
欠点を無くす方法として、ＵＳＰ．３，６５３，９３２
号、ＵＳＰ．４，３９０，３６９号、特開昭５５−５４
３６８号、特開昭６１−８３２６８号、特開昭６２−４
８７７４号等に常温で固体のインクを、液体状態にまで
加熱して吐出するインクジェット記録方法及びそれに用
いるインクが提案されている。常温で固体のインクを用
いることにより、普通紙のほかにプラスチックフィル
ム、織布、金属面等の部材上に単色またはカラーの鮮明
な画像を得ることができる。常温で固体のインクに用い
る色材としては顔料も使用できるが、顔料を用いると、
画像の耐光性には優れるものの、目詰まり、顔料の沈降
などの信頼性の問題を生じ易く、また、カラー画像にお
いてはその色調がくすんでしまったり、オーバーヘッド
プロジェクターでの投影画像の色調の再現が困難になっ
てしまうという欠点があった。色材として染料を用いる
場合には、顔料を用いる場合に比較して上記の信頼性や
色調の問題は比較的軽減されるが、得られる画像の耐光
性が悪いという問題を生じる。

【０００３】

【目的】本発明は、上記のような従来より用いられてき
たインクジェット記録用固形インクの欠点を解消するこ
とのできる、新しいインク組成物を提供することを目的
とするものである。すなわち、従来に比較して耐光性が
高い画像が得られ、かつ目詰まりなどの信頼性に関する
問題を生じ難い常温で固体のインクジェット記録用イン
クを供給することを目的とするものである。

【０００４】

【構成】本発明者等は、上記の技術課題が解決するため
には、インクに前記式（Ｉ）の化合物を用いることによ
り有効であることが発見された。すなわち、これらの化
合物をインクに添加することにより画像の耐光性は高め
られ、かつ、これらの化合物がインクに添加してもノズ
ルの目詰まり、インクの透明性の劣化といった問題を生
じない。特に着色剤として染料を使用した場合には、そ
れを使用した場合の欠点である画像耐光性が悪いという
問題点が解決され、より効果的である。前記一般式の化
合物の具体的な例としては、例えば以下の化合物を挙げ
ることができる。

【化２】

【化３】

【化４】

【０００５】これらの化合物をビヒクルとして用いる場
合、その添加量がインク全体の０．０５〜１０ｗｔ％と
なるように用いることが好ましく、この範囲より少ない
と、画像の耐光性の改善の効果が無く、この範囲より多
いと、インクの粘度が高過ぎたり、融点が高くなったり
して良好なインクの吐出が得られない。

【０００６】本発明のインク組成物には、上記の化合物
の他、必須成分として、公知の溶融性で無色のビヒクル
材料、色材が用いられる。ビヒクル材料の具体的な例と
しては、密ロウ、カルナウバ・ワックス、ライス・ワッ
クス、木ロウ、ホホバ油、鯨ロウ、カンデリラ・ワック
ス、ラノリン、モンタン・ワックス、オゾケライト、セ
レシン、パラフィン・ワックス、マイクロクリスタリン
・ワックス、ペトロラクタムなどの天然ワックス、ポリ
エチレン・ワックスおよびその誘導体、塩素化炭化水
素、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、チグリン
酸、２−アセトナフトンベヘン酸、１２−ヒドロキシス
テアリン酸、ジヒドロキシステアリン酸、等の有機酸、
ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、
エイコサノール、ドコサノール、テトラコサノール、ヘ
キサコサノール、オクタコサノール、９−ドデセン−１
−オール、ミリシルアルコール、９−テトラセン−１−
オール、９−ヘキサデセン−１−オール、９−エイコセ
ン−１−オール、１３−ドコセン−１−オール、ピネン
グリコール、ヒノキオール、ブチンジオール、ノナンジ
オール、イソフタリルアルコール、メシセリン、テレア
フタリルアルコール、ヘキサンジオール、デカンジオー
ル、ドデカンジオール、テトラデカンジオール、ヘキサ
デカンジオール、ドコサンジオール、テトラコサンジオ
ール、テレビネオール、フェニルグリセリン、エイコサ
ンジオール、オクタンジオール、フェニルプロピレング
リコール等のアルコール類、ベンゾイルアセトン、ジア
セトベンゼン、ベンゾフェノン、トリコサノン、ヘプタ
コサノン、ヘプタトリアコンタノン、ヘントリアコンタ
ノン、ステアロン、ラウロン、ジアニソール等のケトン
類、上記の酸類とグリセリン、ジエチレングリコール、
エチレングリコール等のアルコール類とのエステル類、
オレイン酸アミド、ラウリン酸アミド、ステアリン酸ア
ミド、リシノール酸アミド、パルミチン酸アミド、テト
ラヒドロフラン酸アミド、エルカ酸アミド、ミリスチン
酸アミド、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ−
ステアリルエルカ酸アミド、Ｎ−オレイルステアリン酸
アミド、Ｎ−オレイルパルミチン酸アミド、Ｎ−オレイ
ルオレイン酸アミド、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミ
ド、Ｎ−ステアリルオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ′−エチ
レンビスラウリン酸アミド、Ｎ，Ｎ′−エチレンビスス
テアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ′−エチレンビスオレイン酸
アミド、Ｎ，Ｎ′−メチレンビスステアリン酸アミド、
Ｎ，Ｎ′−エチレンビスベヘン酸アミド、Ｎ，Ｎ′−キ
シリレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ′−ブチレン
ビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ′−ジオレイルアジピ
ン酸アミド、Ｎ，Ｎ′−ジステアリルアジピン酸アミ
ド、Ｎ，Ｎ′−ジオレイルセバシン酸アミド、Ｎ，Ｎ′
−ジステアリルセバシン酸アミド、Ｎ，Ｎ′−ジステア
リルテレフタル酸アミド、Ｎ，Ｎ′−ジステアリルイソ
フタル酸アミド、フェナセチン、トルアミド、アセトア
ミド等のアミド類、ｐ−トルエンスルホンアミド、Ｎ−
エチル−ｐ−トルエンスルホンアミド、エチルベンゼン
スルホンアミド、ブチルベンゼンスルホンアミド等のス
ルホンアミド化合物、ビスフェノールＡ、ｐ−α−クミ
ルフェノール等フェノール類、ステアリン酸コレステロ
ール、パルミチン酸コレステロール、ミリスチン酸コレ
ステロール、ベヘン酸コレステロール、ラウリン酸コレ
ステロール、メリシン酸コレステロール等のコレステロ
ール脂肪酸エステル、ステアリン酸サッカロース、パル
ミチン酸サッカロース、ベヘン酸サッカロース、ラウリ
ン酸サッカロース、メリシン酸サッカロース、ステアリ
ン酸ラクトース、パルミチン酸ラクトース、ミリスチン
酸ラクトース、ベヘン酸ラクトース、ラウリン酸ラクト
ース、メリシン酸ラクトース等の糖類脂肪酸エステル等
を挙げることができる。

【０００７】本発明で使用する前記式(Ｉ)の化合物は、
従来公知の方法、例えば次式(II）

【化５】 （式中、Ｘ、Ｒ₁およびＲ₂の各基は前記に同じ）で表わ
される化合物を、各種の還元的環化反応により還元環化
することにより製造することができる。

【０００８】着色剤としては染料又は顔料が用いられる
が、前記したように本発明で好ましい効果があるのは、
特に染料をインクの色材として用いた場合である。本発
明に使用できる染料の具体的なものとして、 《黒染料》ニグロシン、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック
３、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック５、Ｃ．Ｉ．ソルベン
トブラック７、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック２２、Ｃ．
Ｉ．ソルベントブラック２３、Ｖａｌｉ Ｆａｓｔ Ｂ
ｌａｃｋ ３８０４（オリエント化学社）、Ｖａｌｉ
Ｆａｓｔ Ｂｌａｃｋ １８０２（オリエント化学
社）、Ｏｌｉｅｎｔ Ｏｉｌ Ｂｌａｃｋ ＢＷ（オリ
エント化学社） 《イエロー染料》Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２、Ｃ．
Ｉ．ソルベントイエロー６、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロ
ー１４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ソ
ルベントイエロー１９、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２
１、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー６１、Ｃ．Ｉ．ソルベ
ントイエロー８０、Ｓｏｌｄａｎ Ｙｅｌｌｏｗ ＧＲ
Ｎ（中外）、Ａｉｚｅｎ Ｓｐｉｌｏｎ Ｙｅｌｌｏｗ
ＧＲＨ Ｓｐｅｃｉａｌ（保土ケ谷化学） 《マゼンタ染料》Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド３、Ｃ．
Ｉ．ソルベントレッド８、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド２
４、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド２５、Ｃ．Ｉ．ソルベン
トレッド４９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８１、Ｃ．
Ｉ．ソルベントレッド８２、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド
８３、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８４、Ｃ．Ｉ．ソルベ
ントレッド１０９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１２１、
Ｏｌｉｅｎｔ Ｏｉｌ Ｓｃａｒｌｅｔ ３０８（オリ
エント化学社）、Ａｉｚｅｎ Ｓｐｉｌｏｎ ＲｅｄＧ
ＥＨ（保土ケ谷化学）、Ｏｌｉｅｎｔ Ｏｉｌ Ｐｉｎ
ｋ ＯＰ（オリエント化学社）、 《シアン染料》Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー１１、Ｃ．
Ｉ．ソルベントブルー１２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー
２５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー３５、Ｃ．Ｉ．ソルベ
ントブルー３６、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５５、Ｃ．
Ｉ．ソルベントブルー７３、Ａｉｚｅｎ Ｓｐｉｌｏｎ
Ｂｌｕｅ ＧＮＨ（保土ケ谷化学）、Ｄｉａｒｅｓｉ
ｎＢｌｕｅ Ｃ（三菱化成）、Ｄｉａｒｅｓｉｎ Ｂｌ
ｕｅ Ｊ（三菱化成）、Ｄｉａｒｅｓｉｎ Ｂｌｕｅ
Ｈ（三菱化成）、等が挙げられる。

【０００９】本発明に用いることのできる顔料として
は、有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、ア
ンスラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、イ
ンジゴ系、チオインジゴ系、ペリノン系、ペリレン系、
イソインドレノン系、アニリン・ブラック、アゾメチン
アゾ系、レーキ顔料、カーボン・ブラック等、より具体
的には、ベンジジンイエロー、ハンザイエローＧ、ハン
ザイエロー１０Ｇ、ベンジジンオレンジ２Ｇ、ウオッチ
ングレッド、ピグメントスカーレット３Ｂ、ブリリアン
トカーミン６Ｂ、ローダミンＢレーキ、アリザリンレー
キ、アリザリンレーキローズ、パーマネントレッドＡ
Ｇ、フタロシアニンブルー、メチルバイオレットレーキ
などが挙げられる。無機顔料としては、酸化鉄、酸化亜
鉛、酸化チタン、酸化鉛、クロム酸鉛、酸化ジルコニウ
ム、モリブデン酸鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、
オーレオリン、二酸化珪素、バリウムイエロー、紺青、
カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉などが挙げ
られる。

【００１０】また、本発明のインク組成物には、酸化防
止剤として例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレ
ゾール、２−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、３
−ｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、２，６−ジ−
ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−
（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）
プロピオネート、３，４，５−トリヒドロキシ安息香酸
プロピルエステル等のモノフェノール系化合物、２，
２′−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチル
フェノール）、２，２′−メチレン−ビス−（４−エチ
ル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４′−チオビス
−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，
４′−ブチリデン−ビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチ
ルフェノール）等のビスフェノール系化合物、１１，
１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−
ｔ−ブチルフェノール）ブタン、テトラキス−〔メチレ
ン−３−（３′，５′−ジ−ｔ−ブチル−４′−ヒドロ
キシフェニル）プロピオネート〕メタン、ビス〔３，
３′−ビス−（４′−ヒドロキシ−３′−ブチルフェニ
ル）−酪酸〕グリコールエステル、ＤＬ−α−トコフェ
ロール等の分子量の大きなフェノール系化合物、ジラウ
リルチオプロピオネート、ジミリスチリルチオジプロピ
オネート等の硫黄系化合物、トリフェニルホスファイ
ト、ジフェニルイソデシルホスファイト、４，４′−ブ
チリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル
−ジ−トリデシル）ホスファイト、トリス（ノニルフェ
ニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホス
ファイト等のリン系化合物を添加することができる。

【００１１】本発明のインク組成物にはこれらの成分の
他に、必要に応じて界面活性剤、防腐剤、防錆剤、難燃
化剤等の添加物を加えることができる。

【００１２】

【実施例】

実施例１ Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９ １．５ｗｔ％ Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１０９ ０．５ｗｔ％ ステアリン酸コレステロール ４５．６ｗｔ％ パルミチン酸コレステロール ２５．２ｗｔ％ ミリスチン酸コレステロール １７．６ｗｔ％ ラノリン・ワツクス ９．５ｗｔ％ 例示化合物（１１） １．２ｗｔ％ トリフェニルホスファイト ０．１ｗｔ％ 上記処方の混合物を１２０℃にて溶解撹拌し、熱時濾過
を行いホットメルト・インク組成物を得た。公知の圧電
素子を用いたオンディマンド型のインクジェット・プリ
ンターのヘッドを１１０℃になるように加熱し、上記の
インクをヘッドに充填して印字を行ったところ、鮮明な
マゼンタ画像が得られた。得られた画像をカーボン・ア
ーク灯を使用したフェードメーターで６時間光照射し
て、光照射前後の画像濃度をマクベス濃度計により測定
することにより光照射による濃度の低下率を求めた。画
像濃度の低下率は次のとおりであった。 上質紙 Ａ（酸性紙）：３．３％ 上質紙 Ｂ（酸性紙）：４．３％ 上質紙 Ｃ（中性紙）：２．４％ アート紙 Ａ ：１．９％

【００１３】比較例１、２、３、４ 実施例１の処方において、例示化合物（１１）を添加し
ないもの（比較例１）、添加量を０．０３％としたもの
（比較例２）、添加量０．１％としたもの（比較例
３）、添加量０．１％としたもの（比較例４）を実施例
１と同様な方法で用意した。ただし、実施例１の処方に
比較して例示化合物（１１）が増減した分だけステアリ
ン酸コレステロールの量を増減した。実施例１と同様に
印字、耐光性の試験を行ったところ、画像濃度の低下率
として次の結果が得られた。

【表１】 比較例４のインクは安定した吐出が得られず、印字を行
なうことができなかった。

【００１４】実施例２ 以下の処方のインクを、実施例１と同様に用意し、印
字、光照射試験を行なった。 Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー５６ １．０ｗｔ％ Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２ １．０ｗｔ％ ステアリン酸サッカーロース ４０．０ｗｔ％ オクチルリンゴ酸 ２０．６ｗｔ％ グリセリンモノステアレート ２０．３ｗｔ％ カルナウバ・ワツクス ４．６ｗｔ％ 例示化合物（７） １．５ｗｔ％ トリス（ノニル・フェニル）ホスファイト ０．２ｗｔ％ この処方のインクでは画像濃度の低下率として次の結果
が得られた。 上質紙 Ａ（酸性紙）：２．４％ 上質紙 Ｂ（酸性紙）：２．６％ 上質紙 Ｃ（中性紙）：１．９％ アート紙 Ａ ：１．３％

【００１５】比較例５ 実施例２のインク処方の例示化合物（７）を用いず、そ
の分だけステアリン酸サッカロースを増量した処方のイ
ンクを実施例２と同様に調合、濾過して作製し、同様に
印字、試験を行なった。得られた画像の光照射による画
像濃度の低下率は下記のとおりであった。 上質紙 Ａ（酸性紙）：６．３％ 上質紙 Ｂ（酸性紙）：４．８％ 上質紙 Ｃ（中性紙）：２．９％ アート紙 Ａ ：２．８％

【００１６】実施例３ 下記の処方のインクを、実施例１と同様に用意し、印
字、光照射試験を行なった。 Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック７ １．５ｗｔ％ Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック３ １．０ｗｔ％ ジステアリルリン酸 ３０．５ｗｔ％ ジベヘニルリン酸 ２５．４ｗｔ％ モノステアリルリン酸 ２０．７ｗｔ％ みつ臘 １３．５ｗｔ％ アビエチン酸ペンタエリスリトールエステル ５．２ｗｔ％ 例示化合物（８） ２．０ｗｔ％ 4,4-ジブチリデン-ビス(3-メチル-6-t-ブチル フェニル-ジ-トリデシル)ホスファイト ０．２ｗｔ％ この処方のインクでは画像濃度の低下率として次の結果
が得られた。 上質紙 Ａ（酸性紙）：３．４％ 上質紙 Ｂ（酸性紙）：３．６％ 上質紙 Ｃ（中性紙）：２．９％ アート紙 Ａ ：２．５％ 比較例６ 実施例３のインク処方の例示化合物（８）を用いず、そ
の分だけジステアリルリン酸を増量した処方のインクを
実施例２と同様に調合、濾過して作製し、同様に印字、
試験を行なった。得られた画像の光照射による画像濃度
の低下率は下記のとおりであった。 上質紙 Ａ（酸性紙）：６．５％ 上質紙 Ｂ（酸性紙）：７．８％ 上質紙 Ｃ（中性紙）：５．８％ アート紙 Ａ ：４．７％

【００１７】

【効果】（１） 本発明のインクジェット・インク組成
物は、一般式（Ｉ）の化合物を含有しているので、良好
な色調が得られると同時に、従来のインク、特に染料を
使用したインクに比較して高い耐光性が得られる。ま
た、前記の化合物はそれをインクに添加してもインクの
噴射特性を劣化させるという副作用がない。 （２） 本発明のインクジェット・インク組成物におい
ては、前記一般式（Ｉ）の化合物の含有量が０．０５〜
１０ｗｔ％の範囲とすることにより、インクの噴射特性
を損ねることなしに画像の耐光性を改善することができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 11/00 - 11/20 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（Ｉ）の化合物を含有するこ
   とを特徴とする常温で固体のインクジェット記録用イン
   ク組成物。 【化１】 〔ただし、式中Ｘ、Ｒ₁、Ｒ₂は下記の官能基を意味す
   る。 Ｘ：水素又はハロゲン元素 Ｒ₁、Ｒ₂：水素、ヒドロキシル基、炭素数１〜８のアル
   キル基、炭素数１〜８のアルコキシ基、炭素数５あるい
   は６のシクロアルキル基。〕
2. 【請求項２】 請求項１記載の一般式（Ｉ）の化合物が
   インク全体の０．０５〜１０ｗｔ％含有されていること
   を特徴とする常温で固体のインクジェット記録用インク
   組成物。
3. 【請求項３】 溶融性で無色のビヒクル材料および染料
   を含有する請求項１または２記載のインクジェット記録
   用インク組成物。