JPH04180973A - インクジェット記録用インク - Google Patents

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１ 本発明はインク滴を飛翔させ記録紙等の媒体上に文字・
画像を形成するインクジェット記録に供するインクに関
する。

［従来の技術］ 従来、インクジェット記録用インクとしては、安全性の
面から染料と水からなる水性インクが主流であり、各種
の水溶性染料を水または水及び水溶性有機溶剤からなる
溶媒中に溶解させ、必要に応じて各種橋加剤を添加され
たものが用いられている。

これらのインクジェット記録の長所としては、直接記録
である為、プロセスが簡単である、インパクト方式では
ない為に無騒音である、カラー化が容易である、高速記
録が可能である、普通紙が使用できる為に低ランニング
コストである、微小インク滴を吐出させる為に高解像度
の記録が可能である等の優れた特徴を有しており、その
将来性が注目されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前記の従来技術では、水性染料溶解型インクの
共通の技術的課題として、記録後における紙面上での印
字物の耐擦過性及び汗などに対する耐水性が悪い、紙種
による印字品質のバラツキ、乾燥速度が遅い等が挙げら
れる。

そこで、本発明はこの様な問題点を解決するものであり
、その目的とするところはインク滴を飛翔させ記録紙等
の媒体上に文字・画像を形成するインクジェット記録に
於て、高度の耐擦過性及び耐水性を有し、更に紙種によ
る印字品質のバラツキを押え、速乾性を有し、かつ目詰
まりの生しない信願性の高いインクジェット記録用イン
クを提供することにある。

［課題を解決するための手段　１ 本発明のインクジェット記録用インクは、液体インクに
より文字・画像の記録を行うインクジェット記録用イン
クにおいて、水と着色成分と高沸点・低揮発性の水溶性
有機溶剤とカルボキシメチルセルロースとポリビニルピ
ロリドンを含有することを特徴とする。

［作用］ 本発明のインクジェット記録用インクは、インク組成中
にカルボキシルメチルセルロースとポリビニルピロリド
ンを併有することで、それぞれの持つ吸湿性が減少する
ため速乾性が向上し、又、耐擦過性・耐水性も向上する
。すなわち極めて少量の添加により、高度な耐擦過性・
耐水性を可能に する。

［実施例］ 以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。

本発明のインクジェット記録用インクの着色剤としては
、従来のインクに用いられている水溶性染料を使用する
ことができ、具体的には、Ｃ，１，ダイレクトブラック
１９．２２．１５４Ｃ，１，ダイレクトイエロー１２．
１６．８６Ｃ，１，ダイレクトレッド９．１３．１７Ｃ
，１，ダイレクトブルーフ８．９０ Ｃ，１，アシッドブラック２．３１．５２Ｃ，１，アシ
ッドイエロー２３．２５ Ｃ，１，アシッドレッド３７．５２．９２．９４Ｃ，１
，アシッドブルー９．２２ Ｃ，■、　　フードブラック２ また、顔料として無機顔料（カーボンブラック）、有機
顔料（不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、）タロシアニン
系顔料、イソインドリノン系顔料、キナクリドン系顔料
、ペリノン・ペリレン系顔料）等が使用できる。その他
顔料表面を樹脂等で処理した加工顔料（グラフトカーボ
ン等）も使用できる。

本発明のインクジェット記録用インクに用いることがで
きる溶媒は、イオン交換水と高沸点・低揮発性の水溶性
有機溶剤で構成することが好ましく、炭素数１〜４のア
ルキルアルコールエーテル類、ケトンまたはケトアルコ
ール類、エーテル類、ポリアルキレングリコール類、ア
ルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリ
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、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、トリエタノー
ルアミン、１−３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等
であるが、これに限定されるものではない。また、これ
らの水溶性有機溶剤は単独でも使用できるが、２種或は
それ以上の溶剤を混合して使用することもできる。

本発明のインクジェット記録用インクに用いるカルボキ
シメチルセルロースとしては、−船釣に冷菓安定剤、食
品増粘剤、合成洗剤、塗料、表面サイズ剤等として用い
られているもので、固形分２％水溶液の粘度が常温（２
５°Ｃ下）において１００　ｍＰａ、ｓ以下であること
が望ましく、具体的には山陽国策パルプのサンローズや
第一工業製薬のセロサン５Ａ、６Ａ、７Ａ、ＰＲ，ＢＳ
Ｈ−６，Ｆ−７Ａ等である。

本発明のインクシェツト記録用インクに用いるポリビニ
ルピロリドンとしては、分子量１万〜４０万の範囲のも
のが望ましく、具体的には、ＧＡＦ社やＢＡＳＦ社等の
に価が１５．３０．６０．９０のものであればよい。

本発明の基本構成は以上の通りであるが、従来公知の分
散剤、界面活性剤、粘度調製剤、表面張力調製剤、比抵
抗調製剤、ｐＨ調製剤、防カビ剤、キレート剤等を必要
に応じて添加することができる。

インク物性としては、動作時の温度を０°Ｃ〜５０°Ｃ
に設定した場合におけるインク粘度は、ヘツドの高速応
答下におけるインクの供給安定性及びインクの滴形成飛
翔安定性により３０　ｍＰａ、ｓ以下が必要であり、更
により高速応答性実現の為には１゜５　ｍＰａ、ｓ　〜
１５．　０ｍＰａ、ｓが好ましい。

本発明の実施例及び比較例について具体的に説明する。

（実施例・１） Ｃ，１，ダイレクトブラック１９　　　３ｗｔ％イオン
交換水　　　　　　　　　　　９０ｗｔ％カルボキシメ
チルセルロース （セロケン５Ａ：第−工業製薬）０．５ｗｔ％ポリビニ
ルピロリドン に〜１５　　（ＧＡＦ社）　　　　　０．５ｗｔ％グリ
セリン　　　　　　　　　　　　３ｗｔ％エタノール　
　　　　　　　　　　　　　３ｗｔ％本発明のインクジ
ェット記録用インクの具体的な調製法を以下に述べる。

はじめにイオン交換水とグリセリンを合わせた溶液にカ
ルボキシメチルセルロースとポリビニルピロリドンを１
：１の割合で溶解させ、更に染料を添加し、９０°Ｃか
ら１００°Ｃで撹拌、溶解する。

このとき揮発性の高いエタノールは溶解後インクを冷却
し添加する。

最後に必要に応じてゴミ等を除くためフィルター等を通
して濾過する。

以下、本発明の実施例２．３．４、比較例１．２．３も
同様な方法にてインクの調製をおこなった。

（実施例・２） Ｃ，１，ダイレクトブラック１９　　　３ｗｔ％イオン
交換水　　　　　　　　　　　９０ｗｔ％カルボキシメ
チルセルロース（セロケン５Ａ：第−工業製薬）　　　
　　　　　　　　０．５ｗｔ％ポリビニルピロリドン　
Ｋ＝３０　　（ＧＡＦ社）０．５ｗｔ％ Ｎ−メチル−２−ピロリドン　　　　　３ｗｔ％エタノ
ール　　　　　　　　　　　　　３ｗｔ％（実施例・３
） Ｃ，１，ダイレクトブラック１９　　　３ｗｔ％イオン
交換水　　　　　　　　　　　９０ｗｔ％カルボキシメ
チルセルロース（セロケン５Ａ：第−工業製薬）　　　
　　　　　　　　０．５ｗｔ％ポリビニルピロリドン　
Ｋ＝ｅｏ　　（ＧＡＦ社）０．５ｗｔ％ ジエチレングリコール　　　　　　　　　３ｗｔ％エタ
ノール　　　　　　　　　　　　　　３ｗｔ％（実施例
・４） Ｃ，１，ダイレクトブラック１９　　　３ｗｔ％イオン
交換水　　　　　　　　　　　９０ｗｔ％カルボキシメ
チルセルロース（セロケン６Ａ：第−工業製薬）　　　
　　　　　　　　０．５ｗｔ％ボッビニルピロリドンに
〜３０　　（ＧＡＦ社）０．５ｗｔ％ トリエタノールアミン　　　　　　　　　３ｗｔ％エタ
ノール　　　　　　　　　　　　　　３ｗｔ％（実施例
・５） カーボンブラック（ＭＡ−１００：三菱化成）５ｗｔ％ イオン交換水　　　　　　　　　９０．７ｗｔ％カルボ
キシメチルセルロース（セロゲンＰＲ：第−工業製薬）
　　　　　　　　　　　０．５ｗｔ％ポリビニルピロリ
ドン　Ｋ＝３０　　（ＧＡＦ社）０．５ｗｔ％ グリセリン　　　　　　　　　　　　３ｗｔ％高分子分
散剤　　　　　　　　　　０．３ｗｔ％実施例５のイン
クジェット記録用インクの具体的な調製法を以下に述べ
る。

はじめにイオン交換水とグリセリンを合わせた溶液にカ
ルボキシメチルセルロースとポリビニルピロリドンを１
＝１の割合で溶解させ、更にカーボンブラックと高分子
分散剤を加え、アトライターなどにより機械的に分散さ
せる。

最後に必要に応じてゴミ等を除くためフィルター等を通
して濾過する。

（比較例・１） Ｃ，１，ダイレクトブラック１９　　　３ｗｔ％イオン
交換水　　　　　　　　　　　９０ｗｔ％カルボキシメ
チルセルロース（セロケン５Ａ：第−工業製薬）　　　
　　　　　　　　　　　１ｗｔ％グリセリン　　　　　
　　　　　　　３ｗｔ％エタノール　　　　　　　　　
　　　　　３ｗｔ％（比較例・２） Ｃ，１，ダイレクトブラック１９　　　３ｗｔ％イオン
交換水　　　　　　　　　　　９０ｗｔ％ポリビニルピ
ロリドン　Ｋ＝３０　　（ＧＡＦ社）ＩＷｔ　％ グリセリン　　　　　　　　　　　　３ｗｔ％エタノー
ル　　　　　　　　　　　　　　３ｗｔ％（比較例・３
） Ｃ，１，ダイレクトブラック１９　　　３ｗｔ％イオン
交換水　　　　　　　　　　　９１ｗｔ％グリセリン　
　　　　　　　　　　　３ｗｔ％エタノール　　　　　
　　　　　　　　　３ｗｔ％次に、本発明の実施例及び
、比較例のインクの評価方法について説明する。

はじめに、インクのノズル目詰まり評価方法について説
明する。

目詰まり評価；公知のオンデマンド型インクジェット記
録装置に本発明の実施例及び比較例のインクを充填し、
５０°Ｃの環境下においてノズルにキャップのない状態
で１ケ月間放置接 すぐに印字可能　　　　　　　　　　　Ｏインクを循環
させてクリーニングする　△ことにより印字可能 印字不可能　　　　　　　　　　　　　×によって分類
した。

次に、紙種による印字品質のバラツキにつｌ／）での評
価方法を説明する。

紙種による印字品質（滲み）：公知のインクオンデマン
ド型インクジェット装Ｎ（セイコーエフ。

ソン社製・ＨＧ−３０００）に本発明の実施伊１ｊ及び
比較例のインクを充填し、ＲＩＣＯＰＹ−６０００紙、
ＧＩＬＢＥＲＴ　　ＢＯＮＤ紙、ＸＥＲＯＸ−４０２４
紙、再生紙（やまゆり：本州製奔氏）に対してビットイ
メージ印字、文字ｒ口字を行なし１、印字品質（滲み）
について評価し、 滲み無し　　　　　　　　　　　　　　Ｏ滲みほとんど
無し　　　　　　　　　　○滲みやや有り　　　　　　
　　　　　　△滲み多い　　　　　　　　　　　　　　
×によって分類した。

更に、印字物の乾燥速度について次のように評価をおこ
なった。

印字乾燥速度：べ夕の印字をＰＰＣ用紙に行いＰＰＣ用
紙にて擦り、紙に汚れのつかなくなる時間を評価し、 １０秒以内　　　　　　　　　　　　　０１０〜２０秒
以内　　　　　　　　　　０２０〜３０秒　　　　　　
　　　　　６３０秒以上　　　　　　　　　　　　　×
によって分類した。

更に、印字物の耐擦過性及び耐水性について次のように
評価をおこなった。

耐擦過性：印字品質の評価と同様にＰＰＣ用紙に文字印
字を行い、完全乾燥したインクドツト面をＰＰＣ用紙に
て４Ｋｇ／ｃｍ２の荷重で１回擦り、ドツト周辺の汚れ
とＰＰＣ用紙へのインク付着を評価し、 汚れ無し　　　　　　　　　　　　　　Ｏ汚れほとんど
無し　　　　　　　　　　　Ｏやや汚れる　　　　　　
　　　　　　　△汚れる　　　　　　　　　　　　　　
　×によって分類した。

耐水性：耐擦過性と同様にＰＰＣ用紙に文字印字を行い
、完全乾燥したインクドツト面を市販のウェットティッ
シュにて４　Ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　２の荷重で１回擦り
、ドツト周辺の汚れとウェットティッシュへのインク付
着を評価し、 汚れ無し　　　　　　　　　　　　　　　＠汚れほとん
ど無し　　　　　　　　　　Ｏやや汚れる　　　　　　
　　　　　　　△汚れる　　　　　　　　　　　　　　
　×によって分類した。

以上の評価方法により、本発明の実施例及び比較例のイ
ンクを評価した。

第１表に本発明の実施例及び比較例の組成比率と評価結
果を示す。

比較例１はカルボキシメチルセルロースのみを含有した
インクであるが、乾燥速度もやや遅く、耐擦過性及び耐
水性が不十分である。

比較例２のインクはポリビニルピロリドンのみを含有し
た場合であるが、目詰まり性は良好であるのに対し、乾
燥性が低下し、耐擦過性及び耐水性が劣る。

カルボキシメチルセルロース及びポリビニルピロリドン
のいずれも含有しない比較例３のインクは速乾性は優れ
ているが、キャップのない状態で放置するとすぐにノズ
ルが目詰まりをおこし、印字不可能となる。また、耐擦
過性、耐水性が十分でない。

これらのインクに対し、実施例１〜５のインクはカルボ
キシメチルセルロースとポリビニルピロリドンを併有す
ることで各々を単独で使用する場合よりも、耐擦過性、
耐水性が向上し、更に目詰まりを起こさず、速乾性や印
字品質の紙対応性が向上する。

［発明の効果コ 以上述べてきたように、本発明のインクジェット記録用
インクによれば、液体インクにより文字・画像の記録を
行うインクジェット記録用インクにおいて、水と着色成
分と高沸点・低揮発性の水溶性有機溶剤とカルボキシメ
チルセルロースとポリビニルピロリドンを含有すること
により、従来より問題となっていた耐擦過性、耐水性が
向上すると共に、紙種による印字品質のバラツキを押え
、目詰まりせず速乾性が向上するという効果を有する。

また、今後急速に普及すると予想される再生紙にも、に
じみのない鮮明な記録を可能にするどい“　う効果も有
する。

以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士　鉛末喜三部　他１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体インクにより文字・画像の記録を行うインク
   ジェット記録用インクにおいて、水と着色成分と高沸点
   ・低揮発性の水溶性有機溶剤とカルボキシメチルセルロ
   ースとポリビニルピロリドンを含有することを特徴とす
   るインクジェット記録用インク。