JPH03160069A - 画像記録用インク - Google Patents

画像記録用インク

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JPH03160069A
JPH03160069A JP1299234A JP29923489A JPH03160069A JP H03160069 A JPH03160069 A JP H03160069A JP 1299234 A JP1299234 A JP 1299234A JP 29923489 A JP29923489 A JP 29923489A JP H03160069 A JPH03160069 A JP H03160069A
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JP
Japan
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ink
recording
water
emulsion
image recording
Prior art date
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Pending
Application number
JP1299234A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Onishi
弘幸 大西
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、微小液滴インクまたは霧状インクを記録ヘッ
ドから噴出させ、記録を行うインクジェッ{・もしくは
インクミスト記録方法に用いる画像記録用インクに関す
る。
[従来の技術] 従来、画像記録用インクが記録紙に付着した際、第3図
に示す如く、毛細管現象により記録紙のセルロース1m
雑に沿ってインクが流れる為に印字・画像の品質が著し
く低下する。また、紙にしみこむことによって著しく濃
度が劣化する。また、乾燥・定着性が悪いため、印字ス
ピードをあげると紙を重ね合わせた際、哀移りしたり、
プロセスカラーインクを重ねるフルカラー画像を作製す
ると混色による画像のにじみ、ぼけが生ずる。
この様な観点から、従来種々の普通紙記録用インクが提
案されている。
例えば、特開昭55−29546号公報には、特定の界
面活性剤を添加し、表面張力を下げてインクの紙への吸
収性を高めたものが提案されており、特開昭56−57
862号公報には、強塩基物質を添加し高PH(ベーハ
ー)とし普通紙の耐水処理剤であるサイズ剤やパルプ材
を化学的に溶解し、ドットの広がりと吸収性を制御する
方法および特開昭58−13675号公報には、インク
中に分子量4万以上のポリビニルビロリドンを入れ、ド
ットの広がりと紙への吸収性を制御する方法が提案され
ている。
[発明が解決しようとする課題] しかしこのような従来の提案のものでは、次のような問
題があった。
普通紙に対して高速印刷を行った場合、それぞれ一定の
効果は認められるものの、界面活性剤を含むインクでは
、乾燥は速くなるが表面張力が低いために紙の繊維に沿
ったインクの拡散が十分改良されずにじみが生じ、印字
品質が劣化する。また界面活性剤による泡立ちが生じる
ため記録ヘッドのノズル内に気泡が入りやすく安定した
吐出が得られない等の問題点があった。
また、強塩基物質を含むインクでは、インクの吸収性・
定着性は高いが、乾燥性が悪いために尾引きおよび紙の
繊維に沿ったインクの拡散が改良されずにじみが生じ、
満足できる印字品質が得られないという問題があった。
また、分子量4万以上のポリビニルビロリドンを含むイ
ンクでは、ノズルの目づまりに対するマージンが非常に
低く、また乾燥性が悪いため尾引きが生じるという問題
があった。
そこで、本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、記録ヘッドから微小液滴イン
クもしくは霧状インクを噴出させ、普通紙上に該インク
を付着させ印刷を行うインクジェットまたはインクミス
ト記録方法において、普通紙上に対して印字・画像のに
じみが生じない、かつ乾燥・定着性が良好で尾引きのな
い、また目づまりの生じない吐出安定性・保存安定性に
優れた画像記録用インクを提供するところにある。
[課題を解決するための手段] 本発明の画像形成用インクは、インクジェットまたはイ
ンクミスト記録方法に用いる画像記録用インクが、少な
くとも水と0.5〜10重量%の染料および/または顔
料と平均粒径が0.1μm以下の2M構造を有するポリ
マー微粒子を水性エマルジョン溶液として3〜40重量
%含有することを特徴とする。
また2層構造を有するポリマー微粒子の外層部がフッ素
系ポリマーであることを特徴とする。
〔作用] 本発明の上記の構成によれば、エマルジョン粒子と着色
剤の化学的親和力とエマルジョン粒子の皮膜形成力(溶
媒の蒸発によって生じる界面張力による樹脂粒子の融着
と表面固形分濃度の上昇による擬似的な皮1l!)とに
より、第1図に示す如く均一に分散されたエマルジョン
中の粒子が着色剤である染料または顔料を吸着したまま
紙の繊維上にドット形状を保持した皮膜を形成し、にじ
み・乾燥・定着性を解決した。
さらに、エマルジョン粒子を平均粒径0.  1μm以
下の2層構造(コアシェルエマルジョン)とし、その外
層部とノズル内部、インク流通経路内部との親和性をな
くすことによりノズルの目づまりのない、分散安定性・
保存性に優れたインクとすることができる。
[実施例] +fiIIEI  +啼 浦田 → t り 障 t酋
ご出ハ 1 ▼ Sノ ー }L 〒 り 1τ6ジョ
ンは、内層部の芯ポリマーとしては、アクリル酸エステ
ル類、メタクリル酸エステル類、ビニルエステル類、ス
チレン類、オレフィン類の単独重合もしくは共重合によ
り得られたポリマーを使用することができる。
外層部のポリマーとしては、フッ素系、シリコン系のポ
リマーを使用することができるが、分散安定性の面から
フッ素系ポリマーが望ましい。
具体的には、花王株式会社製の含フッ素2N構造エマル
ジョンPB−400を挙げることができる。
これは、平均粒径0.05μmで第2図に示す如く、外
層部Xがフッ素系ポリマーで、内層部の芯ポソマーYの
種類を変えたり、表面層への官能基Zとして各種極性基
を導入することにより必要に応じて物性をコントロール
することができる。
エマノレジョン添力III量としては、エマノレジョン
固形分濃度10−’−50重量%のもので3重量%より
も少ないとにじみ、乾燥性、定着性を解決するこレ−/
If+7%Sイ A(1静塁央トハ◆交ノナ(!レ訃廖
▲C高くなり吐出安定性に問題を生じるために3重量%
〜40重量%が好ましい。
本発明に使用する着色剤としては、従来のインクに使用
されている水溶性染料で他のインク成分添加により、色
調の変化、沈澱物の生成のないものならどのような染料
でも使用できる。
具体的には、 ダイレクトブラック #19 (C.  I.35255) ダイレクトブラック #154 フードブラック   #2 (C.I.27755) アシッドイエロー  #23 (C.I.  19140) アシッドレッド   #87 (C.I.45380) アシッドレッド   #106 (C,I.45100) アシッドブルー   #9 (C.I.42090) ダイレクトブルー  #86 (C.I.74180) 等が挙げられる。
また顔料としては、通常の有機/無機顔料を微粒子分敗
した物が用いられ、顔料粒径が0.  1μm以下に微
粒子化されている物が好適である。
染料・顔料の添加量としては、0.  5重量%未満で
は色調・濃度が得られず、10重量%を越えると目づま
りを起こしやすくなるために0.5重量%〜10重量%
が好ましい。
本発明に用いる溶媒は、水または水と水溶性有機溶剤と
の混合溶媒である。
水としては、蒸留純水、イオン交換水を使用するのが好
ましい。
水と混合して使用される水溶性有機溶剤としては、炭素
数1〜4アルキルアルコール類、ケトン類、エーテル類
、ボリアルキレンゲリコール類、アルキレングリコール
類、グリセリン、多価アルコールの低級アルキルエーテ
ル等が用いられる。
これら水溶性有機溶剤は単独で使用したり、また適正な
インク物性を付与するために、2種またはそれ以上の溶
剤を混合して使用することもてきる。
本発明のインク物性としては、20℃での粘度が1.2
cpよりも低いと高速印刷において、にじみ、乾燥性に
問題を生じ、10cpよりも大きいと目づまり、吐出安
定性に問題を生じるために1.2〜10cpが好ましい
本発明の基本構成は以上の通りであるが、その他、従来
公知の分散剤、界面活性剤、粘度調整剤、表面張力調整
剤、比抵抗調整剤、pH調整剤、防カビ剤等を必要に応
じて添加することができる。
また、熱エネルギーの作用によりインクを吐出するタイ
プのインクジェット方式に使用する場合には熱的な物性
(例えば、比熱、熱膨張係数、熱伝導率等)が各種添加
剤により調整される。
以下、実施例・比較例を挙げることにより本発明を具体
的に説明するが、本例が本発明を限定するものではない
実施例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。
ダイレクトブラック #19    3%含フッ素2層
構造エマルジョン  25%(固形分濃度40%) 蒸留純水            72%上記の各成分
を容器の中で十分混合撹拌し、ボアサイズ0.  1μ
mのメンブレンフィルターで濾過し、記録用インクを作
製した。
実施例2 カーボンブラック(顔料)      5%含フッ素2
層構造エマルジョン  25%(固形分濃度40%) 蒸留純水            70%上記成分を混
合撹拌後、ボールミルで顔料粒径が0.1μm以下にな
るまで微粒子化分散し、記録用インクを作製した。
実施例3 アシッドイエロー  #23    3%含フッ素2層
構造エマルジョン  25%(固形分濃度40%) 蒸留純水 7 2% アシッドレッド   #87    3%含フッ素2層
構造エマルジョン  25%(固形分濃度40%) 蒸留純水            72%アヅシドブル
ー   #9     3%含フッ素2M構造エマルジ
ョン  25%(固形分濃度40%) 蒸留純水            72%上記の各成分
を容器の中で十分混合撹拌し、ボアサイズ0.  1μ
mのメンブレンフィルターで濾過し、記録用インクを作
製した。
比較例として実施例1のフッ素2層構造エマルジョンの
芯ポリマーと同じの1層構造エマルジョンを用いて実施
例1と同じ組成比の各成分を容器の中で十分混合撹拌し
、ボアサイズ0.  1μmのメンブレンフィルターで
濾過し、記録用インクを作製し、比較例1とした。
以上のインクを用い、記録方法として ■市販のオンデマンド型インクジェットプリンタ■吐出
オリフィス径50μm、ビエゾ振動子駆動電圧50V、
周波@5KHzの試作マルチヘッド■超音波霧化を利用
した帯電インクミスト記録方式(超音波振動子駆動周波
i111.  5MHz、駆動電圧50V) 上記3種類の方法により高速記録を行った場合の評価結
果を表1に示す。
*1.にじみ評価 顕微鏡による100倍、400倍での観察と目視による
観察 o: m雑に沿ったにじみもなく繊維上にドットが保持
されている ○: 繊維に沿ったにじみは少しあるが目視ではわから
ない Δ: 目視で若干にじみがわかる ×: かなりにじんで、エッジがギザギザしている *2.乾燥・定着性評価 印字3秒後、6秒徨、12秒後に紙のエッジで印字部を
こする 0: 印字3秒後で尾引きなし O: 印字6秒後で尾引きなし Δ:印字6秒後で尾引きあり ×: 印字l2秒後に尾引きあり 目づまり評価 ノズルキャップなし室温1ケ月放置 O:印字可能 ×:印字不可能 インク保存性 インクをサンプル瓶に入れ、40゜C・3ケ月間解放状
態で保存し、異物・異臭・凝集・沈澱の有無を観察 O:無し ×: 有り 記録濃度 マクベス濃度計による反射0−D値の測定Ej. * 3. * * 4. *6.耐水性評価 印字1時間後、印字物を水中に5分間浸し、インクの流
出を観測 0: 無し ×: 有り *7.光沢度評価 デジタル光沢計(村上色彩技術研究所製)による75度
鏡面光沢度の測定 o: 80以上 ×; 50以下 *8.0HP用紙への記録 0:記録可 ×:記録不可 表1より明らかなように、実施例1〜3の記録インクは
、それぞれの記録方式に共通して良好な結果が得られた
また、実施例3の記録インクのイエロー マゼンタ、シ
アンを各色重ね合わせにより鮮明なフルカラー画像が再
現できた。
一方、比較例の記録インクの場合、ノズルの目づまりが
生じ、保存安定性も悪いため、信頼性に欠けることがわ
かる。
[発明の効果コ 以上説明したように、本発明の画像記録用インクによれ
ば、従来から問題とされていた普通紙に対するにじみ、
乾燥性・定着性に優れ、かつ目づまり、インク保存性、
印刷物の耐水性にも優れた高速記録・高濃度で光沢のあ
る鮮明な記録を可能にするという効果を有する。
また、3色のプロセスカラーインクを使用することによ
り(必要に応じてブラックも使用)高解像度なフルカラ
ー画像を記録することができる。
また、本発明の記録インクは、通常のインクジェットイ
ンクでは使用できないOHP用紙にも高速・高品位な印
字が可能であるという効果も有す
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のインクが紙の繊維に付着している様子
を示す模式図。 第2図は本発明に使用するポリマー微粒子を示す模式図
。 第3図は従来例において、紙の繊維にインクがにじんで
いる様子を示す模式図。 ・紙の繊維 ・インク ・フッ素系ポリマー ・芯ポリマー ・表面官能基 以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)インクジェットまたはインクミスト記録方法に用
    いる画像記録用インクにおいて、少なくとも、水と0.
    5〜10重量%の染料および/または顔料と平均粒径が
    0.1μm以下の2層構造を有するポリマー微粒子を水
    性エマルジョン溶液として3〜40重量%含有すること
    を特徴とする画像記録用インク。
  2. (2)前記2層構造を有するポリマー微粒子の外層部が
    フッ素系ポリマーであることを特徴とする請求項1記載
    の画像記録用インク。
JP1299234A 1989-11-17 1989-11-17 画像記録用インク Pending JPH03160069A (ja)

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JP1299234A JPH03160069A (ja) 1989-11-17 1989-11-17 画像記録用インク

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