JPH04339872A

JPH04339872A - 水性記録用インク

Info

Publication number: JPH04339872A
Application number: JP3113296A
Authority: JP
Inventors: Junko Shimizu; 清水　純子; Michiya Tsukahara; 塚原　道也; Noriyuki Yanase; 柳瀬　宣幸
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1991-05-17
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1992-11-26

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水性記録用インクの組
成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録用インクは水
及び有機溶剤、ワックス等に着色剤として染料を溶解さ
せたものが主なものであったが、その記録物は染料の特
性上、耐光性、耐水性に乏しいものであった。それを解
決するために、着色剤としてカーボンブラック、アニリ
ンブラック等の顔料を用いたインクが発明され、特開昭
６１−２８３８７５号公報、特開昭６４−６０７４号公
報、特開平１−３１８８１号公報等に示されている。

【０００３】従来、顔料インクは、顔料の分散性、定着
性を向上させるために、水溶性樹脂等を添加していた。水溶性樹脂の添加量を増加させることによって、分散性
、定着性は向上する一方、目詰まりが顕著であり、分散
安定性、定着性と目詰まり性という相反する特性の両立
が困難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明はこの
ような問題点を解決するもので、その目的は、顔料の分
散安定性及び定着性を確保しつつ目詰まり防止を両立す
る水性記録用インクを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の水性記録用インクは、顔料を分散させた水
性分散液に平均分子量１０，０００以上のポリビニルピ
ロリドンと平均粒径０．０５μｍ以下、ＰＨ４以上のエ
マルジョンを添加してインクに再分散性を付与させるこ
とで、目詰まりの防止と分散安定性を両立することを特
徴としている。以下本発明で用いられる具体的成分を例
示しつつ説明する。

【０００６】水性分散液本インクの主溶媒としては、低粘度、低コスト、安全性
に優れる、臭気がない等の理由から水を用いる。

【０００７】本発明の水性分散液に用いる分散剤として
は、この記録分野で一般的に使用されるものが使用でき
る。但し、分散剤は使用しても、ソープフリーでも構わ
ない。具体的には、アニオン系、ノニオン系等の界面活
性剤、または高分子分散剤等が挙げられる。例えば、ア
クリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等、及びこれらの
塩、アクリル酸エステル類、スチレンまたはその誘導体
、ビニルエーテル類、ビニルエステル類等のエチレン性
不飽和単量体等を単独、また２種類以上を混合及び重合
させて用いることが出来る。

【０００８】顔料本発明に用いられる記録材は、特に限定されたものでは
なく、主溶媒である水との親和性が良いものであれば使
用でき、例えば、モノクロ用としては、ファーネスブラ
ック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネ
ルブラック等のカーボンブラック類、または、銅、鉄等
の金属単体、オルトニトロアニリンブラック等が使用で
きる。更にカラー用としては、ファーストイエロー１０
Ｇ、ジスアゾエローＡＡＭＸ、ジスアゾエローＡＡＯＴ
、ジスアゾエローＡＡＯＡ、黄色酸化鉄、ジスアゾエロ
ーＨＲ、オルトニトロアニリンオレンジ、ジニトロアニ
リンオレンジ、バルカンオレンジ、トルイジンレッド、
塩素化パラレッド、ブリリアントファーストスカーレッ
ト、ナフトールレッド２３、ピラゾロンレッド、バリウ
ムレッド２Ｂ、カルシウムレッド２Ｂ、ストロンチウム
レッド２Ｂ、マンガンレッド２Ｂ、バリウムリソームレ
ッド、ピグメントスカーレッド３Ｂレーキ、レーキボル
ドー１０Ｂ、アンソシン３Ｂレーキ、アンソシン５Ｂレ
ーキ、ローダミン６Ｇレーキ、エオシンレーキ、べんが
ら、ファフトールレッドＦＧＲ、ローダミンＢレーキ、
メチルバイオレッドレーキ、ジオキサジンバイオレッド
、ベーシックブルー５Ｂレーキ、ベーシックブルー６Ｇ
レーキ、ファストスカイブルー、アルカリブルーＲトナ
ー、ピーコックブルーレーキ、紺青、群青、レフレック
スブルー２Ｇ、レフレックスブルーＲ、ブリリアントグ
リーンレーキ、ダイアモンドグリーンチオフラビンレー
キ、フタロシアニングリーンＧ、グリーンゴールド、フ
タロシアニングリーンＹ、酸化鉄粉、さびこ、亜鉛華、
酸化チタン、炭酸カルシウム、クレー、硫酸バリウム、
アルミナホワイト、アルミニウム粉、ブロンズ粉、昼光
けい光顔料、パール顔料、ナフトールカーミンＦＢ、ナ
フトールレッドＭ、パーマネントカーミンＦＢ、ファス
トエロＧ、ジスアゾエローＡＡＡ、ジスアゾオレンジＰ
ＭＰ、レーキレッドＣ、ブリリアントカーミン６Ｂ、フ
タロシアニンブルー、キナクリドンレッド、ジオキサン
バイオレッド、ビクトリアピュアブルー、アルカリブル
ーＧトナー等、その他顔料表面を樹脂等で処理したグラ
フトカーボン等の加工顔料等が使用できる。その添加量は、１〜３０重合％が好ましいが、さらには
３〜１２重合％が好ましい。粒経は２５μｍ以下から顔
料を用いるが、さらには０．１μｍ以下の粒子からなる
顔料を用いることが好ましい。

【０００９】ポリビニルピロリドン本発明の水性記録インクには、分散安定性、保存安定性
、定着性に効果があることを知見したことから、平均分
子量１０，０００以上のポリビニルピロリドンを用いる
。

【００１０】エマルジョン本発明の水性記録インクには、水を主成分とした媒体中
に水不溶性ポリマーを分散させた分散液が添加含有され
ている。例えばアクリル酸エステル系、メタクリル酸エ
ステル系、スチレン系、スチレン−アクリル共重合体、
オレフィン系及びアミノ基、アミド基、カルボキシル基
、水酸基等の親水性官能基を有するモノマー等の単独重
合または共重合樹脂エマルジョン、マイクロエマルジョ
ン、内部３次元架橋した有機微粒子、パラフィンワック
ス、ポリエチレンワックス、カルナバワックス等の天然
・合成ワックスエマルジョン、ラテックス、コロイド溶
液、懸濁液等を前記インクに添加することができる。これらのエマルジョンは、単独、または複数種類を混合
して使用できる。これらのエマルジョンは、本発明の目
的である分散安定性と目詰まりの防止を両立するために
、平均粒径が、０．０５μｍ以下のものを使用する。

【００１１】また、本発明の水性記録インクには、その
他にゼラチン、カゼイン等のタンパク質、アラビアゴム
等の天然ゴム、サボニン等のグルコキシド、メチルセル
ロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチ
ルセルロース等のセルロース誘導体、リグニンスルホン
酸塩、セラック等の天然高分子、ポリアクリル酸塩、ス
チレン−アクリル酸共重合物塩、ビニルナフタレン−ア
クリル酸共重合物塩、スチレン−マレイン酸共重合物塩
、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合物塩、β−ナフ
タレンスルホン酸ホリマリン縮合物のナトリウム塩、ポ
リリン酸等の陰イオン性高分子、、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール等
の非イオン性高分子等の内１種または２種類以上を混合
して用いることができる。

【００１２】その他、諸特性の向上をねらって、メチル
アルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコー
ル、イソプロピルアルコール等のアルコール類、モノエ
チレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレン
グリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、
エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレング
リコールモノメチルエーテル、グリセリン、ポリエチレ
ングリコール等のアルコール類、グリコール類の水溶性
有機溶剤、また、必要に応じて防カビ剤、防錆剤、消泡
剤、粘度調整剤、浸透剤、ＰＨ調整剤、ノズル乾燥防止
剤用として、尿素、チオ尿素、エチレン尿素等を添加す
ることができるが、これらに限定されるものではない。

【００１３】

【実施例】本発明を以下の実施例に基づき説明するが、
本例が本発明を限定するものではない。

【００１４】（実施例１）・ＣＢ分散液の作成組成　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　重量％ＣＢ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０分散剤　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　０．１水　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　７９．９少なくともＣ
Ｂと分散剤と水をボールミル、ロールミル、ジェットミ
ル等の分散機にて分散してＣＢ分散液を得る。ただし、
この方法に限定するものではない。

【００１５】　　上記ＣＢ分散液にＰＶＰ−Ｋ３０を添加してペイン
トシェイカーにて３０分以上攪はん混合し、エマルジョ
ンと水、水溶性有機溶剤を添加攪はん後、８μｍのメン
ブレンフィルターを用いて濾過することで、ゴミ及び粗
大粒子を除去して、平均粒径０．０６μｍ、ＰＨ７の記
録用インクを得た。

【００１６】（実施例２）・ＣＢ分散液の作成組成　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　重量％ＣＢ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０分散剤　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　０．１水　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　７９．９少なくと
もＣＢと分散剤と水をボールミル、ロールミル、ジェッ
トミル等の分散機にて分散してＣＢ分散液を得る。ただ
し、この方法に限定されるものではなく、化学的方法も
挙げられる。

【００１７】　　上記ＣＢ分散液に、ＰＶＰ−Ｋ１５を添加してペイ
ントシェイカーにて３０分以上攪はん混合し、エマルジ
ョンと水、水溶性有機溶剤を添加攪はん後、８μｍのメ
ンブレンフィルターを用いて濾過することで、ゴミ及び
粗大粒子を除去して、平均粒径０．０８μｍ、ＰＨ６．
８の記録用インクを得た。

【００１８】（実施例３）・ＣＢ分散液の作成組成　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　重量％ＣＢ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０分散剤　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　０．１水　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　７９．９少なくともＣ
Ｂと分散剤と水をボールミル、ロールミル、ジェットミ
ル等の分散機にて分散してＣＢ分散液を得る。ただし、
この方法に限定されるものではなく、化学的方法も挙げ
られる。

【００１９】　　上記ＣＢ分散液に、ＰＶＰ−Ｋ１５を添加してペイ
ントシェイカーにて３０分以上攪はん混合し、エマルジ
ョンと水、水溶性有機溶剤を添加攪はん後、８μｍのメ
ンブレンフィルターを用いて濾過することで、ゴミ及び
粗大粒子を除去して、平均粒径０．０８μｍ、ＰＨ７の
記録用インクを得た。

【００２０】（実施例４）・ＣＢ分散液の作成組成　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　重量％ＣＢ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０分散剤　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　０．１水　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　７９．９少なくともＣ
Ｂと分散剤と水をボールミル、ロールミル、ジェットミ
ル等の分散機にて分散してＣＢ分散液を得る。ただし、
この方法に限定されるものではなく、化学的方法も挙げ
られる。

【００２１】　　上記ＣＢ分散液に、ＰＶＰ−Ｋ６０を添加してペイ
ントシェイカーにて３０分以上攪はん混合し、エマルジ
ョンと水、水溶性有機溶剤を添加攪はん後、８μｍのメ
ンブレンフィルターを用いて濾過することで、ゴミ及び
粗大粒子を除去して、平均粒径０．０８μｍ、ＰＨ６．
８の記録用インクを得た。

【００２２】（比較例１）・ＣＢ分散液の作成組成　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　重量％ＣＢ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０分散剤　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　０．１水　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　７９．９少なくともＣ
Ｂと分散剤と水をボールミル、ロールミル、ジェットミ
ル等の分散機にて分散してＣＢ分散液を得る。

【００２３】　　上記ＣＢ分散液に、ＰＶＰ−Ｋ１５を添加してペイ
ントシェイカーにて３０分以上攪はん混合し、平均粒径
が０．１μｍ以上のエマルジョンと水、水溶性有機溶剤
を添加攪はん後、８μｍのメンブレンフィルターを用い
て濾過することで、ゴミ及び粗大粒子を除去して、平均
粒径０．０８μｍ、ＰＨ７．０の記録用インクを得た。

【００２４】（比較例２）・ＣＢ分散液の作成組成　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　重量％ＣＢ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２０分散剤　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　０．１水　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　７９．９少なくともＣ
Ｂと分散剤と水をボールミル、ロールミル、ジェットミ
ル等の分散機にて分散してＣＢ分散液を得る。

【００２５】　　上記ＣＢ分散液に、ＰＶＰ−Ｋ３０を添加してペイ
ントシェイカーにて３０分以上攪はん混合し、ＰＨが４
未満のエマルジョンと水、水溶性有機溶剤を添加攪はん
後、８μｍのメンブレンフィルターを用いて濾過するこ
とで、ゴミ及び粗大粒子を除去して、インクを得た。

【００２６】上記の水性記録インクを用いて以下の評価
を行った。

【００２７】評価１　　分散安定性：初期粒径の顕微鏡
観察を行った。

【００２８】・凝集及び析出なし・・・・◎・凝集及び
析出あり・・・・× 評価２　　吐出安定性：吐出ノズル径５０μｍ、圧電素
子駆動電圧１２０Ｖ、駆動周波数５ｋＨｚ、解像度２０
０ドット／インチの試作９ノズル評価機を用いて、１２
時間連続印字中のドット抜けの有無を調査することで評
価を行った。

【００２９】　　　　　　　　・不吐出、印字３０００ラインでドッ
ト抜けなし。　　　　　　・・・◎　　　　　　　　・
印字５ドット／３０００ライン以内のドット抜けあり。・・・○　　　　　　　　・連続印字が不可能　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　・・・・×

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、顔料を分
散させた分散液に平均分子量１０，０００以上のポリビ
ニルピロリドンと平均粒径０．０５μｍ以下、ＰＨ４以
上のマイクロエマルジョンを用いることで、低粘度を保
ちつつ分散安定性と目詰まり防止を両立する水性記録用
インクを得ることができるという効果を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　顔料と平均分子量１０，０００以上の
ポリビニルピロリドンとエマルジョンとを含む水性記録
用インクであって、該エマルジョンの平均粒径０．０５
μｍ以下であることを特徴とする水性記録用インク。
【請求項２】　　前記エマルジョン溶液のＰＨが４以上
である請求項１記載の水性記録用インク。
【請求項３】　　請求項１で得られたインクのＰＨが４
以上であることを特徴とする請求項１記載の水性記録用
インク。