JPH0317867B2

JPH0317867B2 -

Info

Publication number: JPH0317867B2
Application number: JP50321684A
Authority: JP
Inventors: Jozefu Jii Sutoremu; Donarudo Aaru Ooruretsudo
Original assignee: Unisys Corp
Current assignee: Unisys Corp
Priority date: 1983-02-15
Filing date: 1984-02-14
Publication date: 1991-03-11
Also published as: EP0119728A1; DE3463520D1; EP0119728B1; WO1984003295A1; JPS60500540A

Description

請求の範囲１澱粉を含有する紙を印刷するためのインクジ
エツト印刷用インク組成物であつて、ヨウ素およびヨウ化物塩を溶剤に溶解した溶液
と、前記溶剤に可溶な着色剤と、増粘湿潤剤とを含む、インクジエツト印刷用イ
ンク組成物。２前記ヨウ化物塩がヨウ化カリウムであり、前
記溶剤が水であり、前記着色剤が水溶性染料であ
る、特許請求の範囲第１項記載のインクジエツト
印刷用インク組成物。３ヨウ素およびヨウ化カリウムを溶剤に溶解し
た300容量部の溶液と、増粘湿潤剤としての400容
量部のエチレングリコールと、４，4′−ジアミノ
−２，2′−スチルベンジスルホン酸から誘導され
る液体水溶性アゾ染料300容量部との混合物を含
み、6.3×10^-3Pa.sの粘度および100Ωcmの抵抗を
有する、特許請求の範囲第２項記載のインクジエ
ツト印刷用インク組成物。４前記溶液が、重量で3.2％のヨウ素、9.6％の
ヨウ化カリウムおよび87.2％の水を含む、特許請
求の範囲第３項記載のインクジエツト印刷用イン
ク組成物。５前記溶剤が、95容量％のジエチレングリコー
ルと５容量％の水との混合物であり、前記増粘湿
潤剤がイソプロパノールである、特許請求の範囲
第１項に記載のインクジエツト印刷用インク組成
物。６ 95容量％のジエチレングリコールおよび５容
量％の水からなる混合物80mlと、４，4′−ジアミ
ノ−２，2′−スチルベンジスルホン酸から誘導さ
れるアゾ染料38mlと、イソプロパノール８mlと、
ヨウ化カリウム６ｇと、ヨウ素1.2ｇからなる混
合物を含み、22.0×10^-3Pa.sの粘度および330Ω
cmの抵抗を有する、特許請求の範囲第５項記載の
インクジエツト印刷用インク組成物。発明の背景１発明の分野この発明は、印刷インクに関し、より特定的に
は、インクジエツト印刷装置に用いるための新規
かつ改善された印刷用インクに関する。２先行技術の説明インクジエツト印刷装置に伴ういくつかの問題
点は、産業界に、極めて高速であり、高能率であ
り、信頼性に優れかつ静かなインクジエツト印刷
装置を開発するために絶え間なく実験を行なうこ
とを要請している。１つのこのような問題は、標
準的な衝撃プリンタにおいて通常期待されるよう
な清浄な、バリバリした、透明なかつ鮮明なコピ
ーを得るように、紙に対してのインクの浸透にあ
る。浸透が小さい場合には、直ちに、滲み、汚れ
および染みが生じる。インクジエツト印刷に関連する他の問題は、イ
ンクの粘度に基づくインクジエツト・オリフイス
の閉塞である。これは、流れ動作の停止をもたら
し、かつ高価な溶媒の使用、ならびに多くのジエ
ツトを用いる場合には各インクジエツトを洗浄す
るという時間を浪費する作業を要請する。コモン・ボンド紙およびコツトン充填紙は、紙
の繊維のための結合材料として通常用いられてい
る比較的多くの澱粉を有している。このことは、
結合剤として澱粉を用いず、かつ取扱い性および
耐久性に関して一般的により薄い紙である特別の
紙と対照的である。一般的ではないが、これは高
いインク吸収性を示し、したがつて問題なく多く
のインクを吸収する。残念ながら、コモン・ボンド紙およびコツトン
充填紙のような特別のものではない紙において通
常のインクを用いると、インクは紙に浸透し、内
部の繊維に滲み込むが外部の繊維を白いままとす
る。したがつて、印刷の品質および読みやすさは
極めて劣悪であり、かつ一般的に全く用いること
ができないものである。この反応は、紙の高い澱
粉含有量に基づくものである。さらに、使用され
ているインクは、広がりがちであり、かつ紙上に
て清浄であり、バリバリした鮮明なスポツトすな
わちドツトを形成しない。それゆえに、この発明の重要な目的は、（複写
紙、ボンド紙、コツトン充填紙のような高い澱粉
含有量を有する）澱粉含有紙に着色し、あるいは
印付ける、インクを提供することにある。また、この発明の或る目的は、澱粉を多く含有
する紙に印付け、あるいは着色するが、インクジ
エツト印刷装置において用いるのに適当な粘度を
有するインクを提供することにある。フアイバが次に露出されかつ露出されたフアイ
バに滲み込むように、小さな澱粉を溶かし去るの
に、酸を用いることが示唆されてきている。しか
しながら、このインクジエツトの機械的システム
は、インクに含まれる酸に耐えることはできない
であろう。また、澱粉を中性化するための化学反
応を引き起こす反応混合物をインク内に含ませる
ことも提案されているが、このことはインクが実
用的であるように複雑な化学組成を要請する。特許技術公知技術においては、たとえば、インクジエツ
ト印刷に一般的に関連し、より特定的には「イン
クジエツト印刷のためのインク組成」に関するア
メリカ合衆国特許第4176361号は、２−12重量％
の水溶性染料、35−80重量％の２−６個の炭素原
子を含む水性アルコール、ならびに水を含む水溶
性インク組成を開示している。この組成は組成的
には良好であるかもしれないが、このインクは強
く澱粉化された繊維に対しては適切に発色しない
であろう。また、防腐剤／殺菌剤が、ハグテリア
の成長を防止するために必要である。アメリカ合衆国特許第4142905号は、エチレングリコール：89−93重量％亜硝酸ソーダ：３−６重量％ニグロシンブラツク，水溶性：３−６重量％からなる「非衝撃ジエツト・プリンタのための水
を含まないインク」に関連するものである。グリコールは良好な湿潤剤であるが、この組成
は高い澱粉含有量のオフイス・ペーパには良好な
発色を与えない。アメリカ合衆国特許第3705043号は、カルコシド・ブラツク（アメリカンサイアナ
ミツド社）：２重量％カーボンブラツクが分散された水（アクアブラ
ツク−コロンビア社カーボン）−乾燥重量で0.5重
量％ポリエチレングリコール（分子量200）（カーボ
ワツクス200）：15.0重量％水：80.5重量％からなる「赤外線吸収性ジエツトプリント用イン
ク組成」に関連する。この組成はジエツト・プリントインクとして有
用なインクを与えるものであるが、高い澱粉含有
量の紙を発色させるのには適切に機能することが
できず、かつ殺菌剤すなわち防腐剤を用いるもの
ではない。アメリカ合衆国特許第3870528号は、ニグロシンW5B（酸，ブラツク）2.0重量％カーボワツクス1500：2.0重量％ブチルカルビトール：0.5重量％（0.1％の濃度のオマダイン・ソーダを含む）
蒸留水：88.5重量％濃縮フエナミンブラツク（c120245あるいはダ
イレクト・ブラツクイオン）4.0重量％メチル２−ピロリドン：3.0重量％からなる赤外領域で吸収性のインクを用いる「赤
外および可視の双方性の染料を用いたジエツトプ
リンタ・インク」に関連するものである。このオマダインソーダは、殺菌剤あるいは抗細
菌剤として機能するように述べられているが、高
い澱粉含有量の「オフイス・ペーパ」の付加的な
発色は何ら与えられない。アメリカ合衆国特許第3776742号は、硫酸ローダミンＢ染料（赤色）：0.25重量％塩化カルシウム塩：５重量％ポリエチレングリコール：10重量％有機結晶材料：エチレン尿素10重量％水−残量からなる「非発色導電性インク」に関連するもの
である。澱粉を多く含有する紙への印刷性は疑問である
が、殺菌剤あるいは滅菌剤を含まない。アメリカ合衆国特許第3846141号は、「ジエツト
印刷インク組成」に関連するものであり、そこで
は様々な湿潤剤が述べられておりかつクレームさ
れている。ダイオキシンはこの組成に関連付けら
れておりかつ組み込まれているが、澱粉を多く含
有する紙の染色能については何ら述べられていな
い。発明の概要この発明は、水溶性染料の水溶液と、澱粉を着
色する組合わせと増粘剤とを備える、インクジエ
ツト印刷に用いるための新規かつ改良されたイン
ク組成物を与える。この発明により形成された印
刷インクは、インクジエツト印刷に用いるための
所望の粘度を有しており、かつ一般的に入手可能
な澱粉を基礎とした紙で、清浄であり、鮮明であ
りバリバリした、黒い複写を得るのに有用である
ことが決定されている。この発明により提供される新しいインクは、従
来技術のインク組成物を凌駕する多数の重要な効
果を有する。セルロースへの染料の染色効果と、Ｋ＋₂
澱粉サイジング反応の和により達成される、印刷
されたドツトの光学密度の増大。比較的高濃度のヨウ素による、殺菌剤あるいは
アルジサイドの省略。インクへのポリマの付加を必要としないための
濾過の容易性。コツトンを多く含みかつ大きくサイジングされ
たオフイス・ボンド・ペーパへの良好な印刷性。増大した水分、ならびにインクを含む直接的な
染料に比べての光の耐久性。好ましい実施例の説明商業的に入手可能な紙（この大半は澱粉を多く
含有している）に対して用いられるような一般的
な商業的に入手可能なインクは、インクジエツト
印刷装置で用いると、所望の品質以下の複写を与
える。この印刷は低密度であり、不均一でありか
つ明確さあるいは鮮明さを欠くものである。これらの紙に関して、このインクは内部すなわ
ち内側の繊維に着色するように紙に吸収される
が、紙の外部表面は着色されないままであること
が観察されている。このことは、澱粉を高く含有
する紙についての直接的な結果すなわち澱粉化さ
れた繊維を着色するのに市販のインクはその能力
がないことを示す。澱粉は、紙を疎水性とし、そ
のためインクの液滴が紙に当たると、インクは澱
粉により弾かれ、かつ澱粉含有量がより低いこと
により内側のフアイバがインクの色を吸収するの
に対して、外側の繊維は着色されないことにな
る。また、このインクは、広がる傾向があり、か
つ鮮明な規則正しく形成されたドツトあるいはス
ポツトを形成することを拒絶する。以下の記載は、この発明によるインク組成物の
例である。

【表】このインク組成物（実施例１）は、必要とされ
るようにインクがパルス化される、インク「オン
デマーンド」システムに関連して説明される。「化学組成」と題されたセクシヨン１は、新規
なインク組成物のための組成であり、溶媒は3.2
％の₂と、9.6％のＫと、87.2％のH₂Oである。
この溶剤300mlは、室温にて400mlのエチレングリ
コールと300mlのポンタミンブラツクSPL
（DuPont社の商標名；米国特許第4118182号に記
載のアゾ染料に相当する）と混合されて、全量が
1000mlとなる。次に、この「混合物」は、撹拌ミ
キサー内に置かれ、かつ均一な安定性を確保する
ために室温でさらに４時間混合される。セクシヨン２は、フイルタセクシヨンである。この撹拌された「混合物」は、次にミリポア・
デイスク・フイルタ装置により、５（ミクロン）
まで濾過される。このステツプは、インクジエツ
ト印刷装置のノズル（25−40ミクロンのインクジ
エツトノズル）内で閉塞を引き起こしがちなすべ
てのインクの混晶あるいは凝固物を除去するもの
である。このフイルタは、10ミクロンおよび５ミ
クロンの「マイテツクス（Mitex）」ミリポアフ
イルタを含む。セクシヨン３は、この組成物についての液体の
品質調整をカバーするものである。 Ω−cmでの抵抗−100。ｇ／cm³あるいはｇ／ミルで示される比重（技術
的には単位を有しないが現実に密度として表わさ
れる。）−1.114 センチポイズで表わした粘度−6.3 ダイン／cmで表わした表面張力−46.5 PHフアクタ−7.6 全固形物−溶媒を110℃で24時間加熱して飛ば
したもの（ｇ／ｇ％）−17.7 セクシヨン４は、No.12のメイヤーロツド
（Meyer Rod）およびこのインク組成物の５滴を
用いて描いたものの光学密度をカバーするもので
ある。この光学密度は、室温にてマクベスのデン
シトメータにより測定されており、かつ（ヨウ素
を含まないインク組成物についての）1.3ないし
1.38の標準的な密度単位に比べられる。セクシヨン４に記載された試験結果は、ヨウ素
−ヨウ化カリウム組成物が、現実にいわゆる標準
的なものに比べて光学密度を極めてかつ衝撃的に
増大させるものであることを、極めて明白に表わ
している。より注目することができかつ重要なこ
とは、ここに開示しかつクレームした組合わせ
（すなわちI₂＋Ｋ₃ラジカルイオン組合わせ）
が、紙の中の澱粉と反応して、極めて濃い青色を
有する有機錯体を生成することである。望まれて
いるように、印刷のための明確な、鮮明なスポツ
トが与えられる。次のインク組成物はインクジエツト印刷装置に
おいて有用なものである。

【表】

【表】前述したインク組成物（実施例２および実施例
３）から得られたインクの特性は、連続的なイン
クジエツト印刷において優れた特性を有すること
を示し、さらにＫ−₂は、着色剤として、ま
た低抵抗の導体として機能する。