JP3928625B2 - インクジェット記録用蛍光水性インク - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録を行なうためのインクジェット記録用蛍光水性インクに関する。

インクジェット記録方式は、ノズル、スリット、多孔質フィルム等からインクを吐出し、紙、布、フィルム等に記録を行なう記録方式である。インクジェット記録方式においては、例えば、静電誘引力を利用して吐出を行なう静電吸引方式、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ドロップオンデマンド方式、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サーマルインクジェット方式等の種々のインク吐出方式を適宜選択して用いて、インク滴を形成し、これらの一部又は全部を被記録材に付着させて記録を行なう。

インクジェット記録方式に用いるインクとしては、様々な分野で応用できるインクの開発が進んでいる。このようなインクとしては、例えば、インクに蛍光性をもたせてセキュリティの必要な情報を記録媒体に記録し、紫外光を照射することにより、蛍光を発光させて情報を読み取ることができるような蛍光インクが挙げられる。

蛍光インクには、可視領域に吸収をもたない透明なインクだけでなく、可視領域に吸収をもつ有色のインクがある。可視領域に吸収をもつ有色蛍光インクは、目視でも情報の認識が可能であり、情報の内容によって読み取り手段を選択することができるため、インクの汎用性が広がると期待される。

しかしながら、蛍光インクでは一般に、インク中の蛍光染料の含有濃度が一定量を超えると、励起された蛍光染料の相互作用により、吸収されたエネルギーが光を放射しない非輻射過程へ遷移して、蛍光強度がかえって減少してしまうという、濃度消光現象がおきることが知られている。
このため、濃度消光現象が生じない濃度の範囲内で、蛍光強度を高めるさまざまな試みがなされてきた。その一例として、蛍光染料を組み合わせて用いる方法が挙げられる。

紫外光を励起光とした蛍光インクにおいて蛍光染料を組み合わせた例としては、特許文献１に記載のインクが挙げられる。この例では、第１の蛍光染料と第２の蛍光染料との２種類の蛍光染料が用いられており、第１の蛍光染料と第２の蛍光染料は紫外領域に共通の励起波長領域を有し、また、第１の蛍光染料と第２の蛍光染料は可視領域に共通の蛍光波長領域を有している。この２種類の蛍光染料を組み合わせることで、第１の蛍光染料の蛍光強度に第２の蛍光染料の蛍光強度が加算されて、蛍光性の高いインクが得られるとされる。

しかしながら、特許文献１に記載のインクでは、第１の蛍光染料と第２の蛍光染料が紫外領域に共通した励起波長領域を有していることから、第１の蛍光染料と第２の蛍光染料は同じ波長領域の紫外光を励起光として用いることになる。そのため、２種類の蛍光染料が励起エネルギーを分け合うことになり、それぞれの蛍光染料がもつ蛍光を有効に発揮できないという問題点があった。

特開２００３−１９２９６２号公報

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、高い蛍光強度をもつインクジェット記録用蛍光水性インクを提供することを目的とする。

本発明は、第１の蛍光染料と第２の蛍光染料とを含有するインクジェット記録用蛍光水性インクであって、前記第１の蛍光染料は、可視光域に吸収波長（励起波長ではない）を有する有色蛍光染料であり、前記第１の蛍光染料と前記第２の蛍光染料とは紫外線領域に互いに異なる励起波長を有し、前記第２の蛍光染料の蛍光波長は、前記第１の蛍光染料の励起波長とは重複せず、前記第１の蛍光染料の吸収波長とは重複するインクジェット記録用蛍光水性インクである。
以下に本発明を詳述する。

本発明のインクジェット記録用蛍光水性インクは、紫外領域の光を励起光に用いて可視光領域に蛍光を発する有色蛍光染料である第１の蛍光染料、第１の蛍光染料とは異なる紫外領域の光を励起光に用いて第１の蛍光染料の励起波長とは異なる波長に蛍光を発し、蛍光波長が第１の蛍光染料の吸収波長と重複する蛍光染料である第２の蛍光染料、及び、水から構成される。
一般的に紫外領域とは２００〜３８０ｎｍの波長領域であり、本発明の第１及び第２の蛍光染料の励起波長はこの波長領域に含まれる。

上記第１の蛍光染料としては、例えば、ベーシックレッド１、２、９、１２、１３、１４、１７、ベーシックバイオレット１、３、７、１０、１１：１、１４等が挙げられる。
上記第１の蛍光染料の含有量は、本発明のインクジェット記録用蛍光水性インクの全重量に対して０．１〜２．０重量％であることが好ましい。０．１重量％未満であると、充分な蛍光を発しなくなり、２．０重量％を超えると、消光現象が起こり、蛍光強度が低下する。より好ましい含有量は０．３〜１．０重量％である。

上記第２の蛍光染料としては、例えば、ベーシックイエロー９、１１、２１、３５、３７、４０、４４、９５等が挙げられる。
上記第２の蛍光染料の含有量は、本発明のインクジェット記録用蛍光水性インクの全重量に対して０．１〜５．０重量％であることが好ましい。０．１重量％未満であると、充分な蛍光を発しなくなり、５．０重量％を超えると、インク中の固形分が多くなり、インクの安定性に悪影響が出る。より好ましい含有量は０．３〜３．０重量％である。

上記第１の蛍光染料と上記第２の蛍光染料との組み合わせとしては、上記で例示された染料を適宜組み合わせることができ、特に限定されないが、なかでも、上記第１の蛍光染料がベーシックバイオレット１１：１で、第２の蛍光染料がベーシックイエロー３７又は
ベーシックイエロー４０である組み合わせ等が好ましい。

上記第１の蛍光染料と上記第２の蛍光染料を混合して作製されたインクは、上記第２の蛍光染料が元来もつ蛍光波長に発光せず、上記第２の蛍光染料の発光エネルギーは別の用途に使用される。上記第２の蛍光染料の蛍光波長は上記第１の蛍光染料の吸収波長と重複していることから、上記第２の蛍光染料の発光エネルギーは、上記第１の蛍光染料に吸収される。また、上記第１の蛍光染料の励起波長と上記第２の蛍光染料の蛍光波長とは重複しないことから、上記第２の蛍光染料が励起された状態から基底状態に戻る際にエネルギーを失う過程は、放射遷移過程（蛍光発光）ではなく無放射遷移過程（熱エネルギーへの変換）である。一般に、蛍光染料は熱エネルギーを与えられると蛍光の発光強度が増強される。上記第２の蛍光染料が蛍光を発する代わりに放出した熱エネルギーを、上記第２の蛍光染料の蛍光波長と同じ波長に吸収波長をもつ上記第１の蛍光染料が吸収し、これにより上記第１の蛍光染料の蛍光発光を増強することができる。このため、上記第１の蛍光染料は更に蛍光を発することができ、インクの蛍光強度を高めることができる。

本発明で用いられる水としては、水道水等の一般的な水ではなく、イオン交換水、蒸留水等の純度の高いものを使用することが好ましい。本発明のインクにおける水の含有量は、第１の蛍光染料、第２の蛍光染料、その組成又は所望されるインクの特性に依存して適宜決定すればよいが、本発明のインクジェット記録用蛍光水性インクの全重量に対して１０．０〜９５．０重量％であることが好ましく、より好ましくは３０．０〜９０．０重量％である。

本発明の記録用インクの基本構成は以上の通りであるが、その他従来公知の各種湿潤剤、浸透剤、界面活性剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、ｐＨ調整剤、防腐防カビ剤等を必要に応じて添加することができる。

以上のようにして得られる本発明のインクジェット記録用蛍光水性インクは、従来技術の問題点が充分に解決されており、充分な蛍光強度を発現することができる。

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

＜実施例１〜４＞
表１に示した組成に従い、第１の蛍光染料と、第１の蛍光染料とは異なる励起波長をもち、第１の蛍光染料の吸収波長に蛍光波長をもつ第２の蛍光染料とを攪拌後、０．８μｍのメンブランフィルタで濾過して蛍光強度を増強したインクを作製した。なお、表中の組成は重量％で表した。

＜比較例１〜６＞
表２に示した組成に従い、比較例１及び２では第１の蛍光染料のみを含有するインクを作製し、比較例３〜６では、第１の蛍光染料の吸収波長に蛍光波長をもたない第２の蛍光染料を用いたインクを作製した。インクの作製は実施例と同様にして行った。なお、表中の組成は重量％で表した。

各実施例及び比較例で得られたインクジェット記録用蛍光水性インクを用いて、ＭＦＣ−５２００Ｊ（ブラザー工業社製）により普通紙（ＸＥＲＯＸ４２００）上に記録をした。記録サンプルとしては被覆率１００％部分を用いた。
次に得られた記録サンプルの蛍光強度について、日立製作所社製蛍光分光光度計Ｆ−４５００を用いてピーク強度を測定した。測定結果を表３に示した。

実施例１〜４で得られた本発明のインクジェット記録用蛍光水性インクは、蛍光強度が高く、蛍光強度の評価は◎か○であった。

本発明によれば、上記第２の蛍光染料が蛍光を発する代わりに放出した熱エネルギーを、上記第１の蛍光染料が吸収し、上記第１の蛍光染料の蛍光発光を増強することができるので、上記第１の蛍光染料は更に蛍光を発することができ、インクの蛍光強度を高めることができる。

Claims (7)

1. 第１の蛍光染料と第２の蛍光染料とを含有するインクジェット記録用蛍光水性インクであって、
   前記第１の蛍光染料は、可視光域に吸収波長（励起波長ではない）を有する有色蛍光染料であり、
   前記第１の蛍光染料と前記第２の蛍光染料とは紫外線領域に互いに異なる励起波長を有し、
   前記第２の蛍光染料の蛍光波長は、前記第１の蛍光染料の励起波長とは重複せず、前記第１の蛍光染料の吸収波長とは重複する
   ことを特徴とするインクジェット記録用蛍光水性インク。
2. 第１の蛍光染料は、ベーシックレッド１、ベーシックレッド２、ベーシックレッド９、ベーシックレッド１２、ベーシックレッド１３、ベーシックレッド１４、ベーシックレッド１７、ベーシックバイオレット１、ベーシックバイオレット３、ベーシックバイオレット７、ベーシックバイオレット１０、ベーシックバイオレット１１：１、又は、ベーシックバイオレット１４であり、その含有量がインクジェット記録用蛍光水性インクの全重量に対して０．１〜２．０重量％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蛍光水性インク。
3. 第１の蛍光染料の含有量がインクジェット記録用蛍光水性インクの全重量に対して０．３〜１．０重量％であることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録用蛍光水性インク。
4. 第２の蛍光染料は、ベーシックイエロー９、ベーシックイエロー１１、ベーシックイエロー２１、ベーシックイエロー３５、ベーシックイエロー３７、ベーシックイエロー４０、ベーシックイエロー４４、又は、ベーシックイエロー９５であり、その含有量がインクジェット記録用蛍光水性インクの全重量に対して０．１〜５．０重量％であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェット記録用蛍光水性インク。
5. 第２の蛍光染料の含有量がインクジェット記録用蛍光水性インクの全重量に対して０．３〜３．０重量％であることを特徴とする請求項４記載のインクジェット記録用蛍光水性インク。
6. 第１の蛍光染料は、ベーシックバイオレット１１：１であることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のインクジェット記録用蛍光水性インク。
7. 第２の蛍光染料は、ベーシックイエロー３７、又は、ベーシックイエロー４０であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載のインクジェット記録用蛍光水性インク。