JPH09241551A - ジェット印刷用蛍光インク組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】より多量の蛍光染料が被印刷体表面に残留する
ようにして、被印刷体表面での蛍光染料の濃度を高く
し、蛍光発光強度の高い像を形成することが可能で、さ
らに耐光性、消泡性、連続印刷安定性が良好で、かつ発
泡しにくいジェット印刷用蛍光インク組成物を提供する
こと。 【解決手段】蛍光染料を含み、かつ水性溶媒を用いるジ
ェット印刷用蛍光インク組成物において、粒径１μｍ以
下の透明固体微粒子を含有し、さらに水溶性分散剤、水
溶性酸化防止剤及び水溶性消泡剤を含有するジェット印
刷用蛍光インク組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光染料を含むジ
ェット印刷用蛍光インク組成物に関し、特に耐光性がよ
く、また蛍光発光性が高い像の印刷物を得ることが可能
なジェット印刷用蛍光インク組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】蛍光染料を含有するインクを用いてイン
クジェットプリンターにより被印刷体表面に印刷して、
その印刷表面上に紫外光や赤外光などの励起エネルギー
の照射により蛍光発光する印字、図形、線、バーコード
等の像を形成する方法や、そのような方法に用いるジェ
ット印刷用蛍光インク組成物は、例えば特公昭６２−５
０７９号、特公昭６２−２４０２４号、特表平６−５０
０５９０号等の公報に記載されていて公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の公報に記載のジェット印刷用蛍光インク組成物は、吸
液性のない被印刷体表面に対しては高い蛍光発光の像を
形成することが可能であるが、被印刷体として例えば紙
や布等のような吸液性のある基材表面を用いる場合に
は、インクジェットプリンターで印刷するとインク組成
物中の蛍光染料が溶媒と共に被印刷体の深部に浸透、拡
散するので、被印刷体表面における蛍光染料の濃度を高
くすることは操作的に又は経済的に困難であり、そのこ
とに起因して被印刷体表面における蛍光発光強度が不十
分であるという課題があった。特に、吸液性被印刷体表
面が墨等により着色されている場合には、被印刷体表面
における蛍光発光強度の不足は顕著であるという課題が
あった。また耐光性も不十分であるという課題があっ
た。

【０００４】本発明は、上記したような従来技術のジェ
ット印刷用蛍光インク組成物の課題を解決することを目
的とし、即ち、耐光性がよく、またより多量の蛍光染料
が被印刷体表面に残留するようにして被印刷体表面での
蛍光染料の濃度を高くし、励起エネルギーの照射により
蛍光発光強度の高い像を形成することが可能で、さらに
安定に印刷できるジェット印刷用蛍光インク組成物を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために種々研究を行った結果、透明固体微
粒子を含有させたジェット印刷用蛍光インク組成物を用
いてインクジェットプリンターにより被印刷体表面に印
刷した場合には、被印刷体表面が紙や布等のような吸液
性のある基材表面であっても、これらの微粒子が被印刷
体の深部に浸透することなしで被印刷体表面に固着し、
また蛍光染料がジェット印刷の前（即ち、塗布前のイン
ク組成物中で）又はジェット印刷時（即ち、インク組成
物が被印刷体表面に塗布されて被印刷体の深部に浸透す
る際）にこれらの微粒子の表面に吸着するので、被印刷
体の深部への浸透が減少し、その結果被印刷体表面の蛍
光染料濃度が高くなり、従って、励起エネルギーの照射
により蛍光発光強度の高いマークが形成され、さらに水
溶性分散剤を含有させることにより蛍光染料の透明固体
微粒子への染着性がよくなり、蛍光発光強度の高い像が
得られ、また、水溶性酸化防止剤を含有させることによ
り耐光性の優れた像が得られ、かつ水溶性消泡剤を含有
させることにより連続的に安定なるジェット印刷が可能
になるという知見を得て本発明を完成した。

【０００６】すなわち、本発明は、蛍光染料を含み、か
つ水性溶媒を用いるジェット印刷用蛍光インク組成物に
おいて、粒径１μｍ以下の透明固体微粒子を含有し、さ
らに水溶性分散剤、水溶性酸化防止剤及び水溶性消泡剤
を含有することを特徴とするジェット印刷用蛍光インク
組成物を提供する。以下に本発明を詳細に説明する。本
発明のジェット印刷用蛍光インク組成物は、蛍光染料、
透明固体微粒子、水性溶媒及び添加剤としての水溶性分
散剤、水溶性酸化防止剤、水溶性消泡剤を必須成分と
し、更に必要に応じて水溶性樹脂や、その他上記以外の
添加剤を含有することができる。

【０００７】本発明で使用する蛍光染料は、紫外光、赤
外光あるいは可視光等の各種光により蛍光発光する蛍光
染料であり、使用目的に応じて適宜選択することができ
る。例えば、可視光では蛍光発光しないが、赤外光を照
射した時に蛍光発光させたい場合には、それに適した蛍
光染料を適宜選択すればよい。蛍光染料としては、具体
的には、C.I. Fluorescent Brightening Agent １４、
２４、３０、３２、５２、５４、６９、７９、８４、８
５、８６、８７、９０、１０４、１１２、１１３、１１
４、１１９、１２１、１３４、１３５、１５２、１６
６、１６７、１６８、１６９、１９１、１９２、２０
１、２０４、２１４、２１６、２１７、２１８、２２
３、２２６、２２９、２３４、２３６、２３９、２４
０、２４２、２５７、２６０、２７１、２９０、３１
０、３１１、３１２、３１３、３１４、３１５； C.I.
Basic Red １、１−１； C.I. Basic Violet １０、１
１：１； C.I. Basic Yellow ３５、４０、９５； C.I.
Basic Blue ７；Ｐ−クオータフェニル；Ｐ−テルフ
ェニル；２，５−ジフェニルオキサゾール；２−（１−
ナフチル）−５−フェニルオキサゾール；２−フェニル
−５−（４−ビフェニル）−１，３，４−オキサジアゾ
ール；３−フェニル−７−（１，２−２Ｈ−ナフトトリ
アゾリル）−クマリン；３，７−ビス（ジエチルアミ
ノ）フェノキサゾニウム硝酸塩；３，７−ビス（ジエチ
ルアミノ）フェノキサゾニウムナイトレート；レーザー
染料であるＤＴＴＣＩ（CAS No.3071-70-3）、ＨＤＩＴ
ＣＩ（CAS No.23178-67-8 ）、ＩＲ−１２５（CAS No.3
599-32-4）、ＩＲ−１３２（CAS No.62669-62-9 ）、Ｉ
Ｒ−１４０（CAS No.53655-17-7 ）、H.I.D.C. Iodide
（CAS No.36536-22-8 ）等が代表的なものとして挙げら
れる。これら蛍光染料は、ジェット印刷用蛍光インク組
成物の貯蔵安定性の点を考慮すると、水性溶媒に溶解も
しくは安定に分散するものが望ましいが、疎水性のもの
でも予め透明固体微粒子に吸着させることにより使用可
能である。

【０００８】本発明においては、透明固体微粒子は被印
刷体表面の蛍光染料濃度を高くして蛍光発光強度の高い
像を得るために配合する。即ち、吸液性の被印刷体の場
合には、蛍光染料は水性溶媒とともに被印刷体の深部に
浸透、拡散しやすいが、ジェット印刷用蛍光インク組成
物中に透明固体微粒子を配合すると、これら微粒子は被
印刷体の深部に浸透することなしで表面に残存し、その
被印刷体表面に残存した微粒子が蛍光染料をジェット印
刷の前又はジェット印刷時に吸着して蛍光染料の被印刷
体深部への浸透を抑制し、その結果、被印刷体表面の蛍
光染料濃度が高くなるのである。

【０００９】本発明で使用する透明固体微粒子について
の「透明」とは、完全なる意味の透明以外に、光を透過
するものであれば着色しているものや濁っているものも
含まれる。但し光を透過させないものは蛍光発光強度が
低下するため、また被印刷体を汚すため、本発明には不
適である。透明固体微粒子の粒径は、ジェットプリンタ
ーのノズル詰りが生じないように１μｍ以下でなければ
ならず、また、被印刷体の表面に残存しやすいようにす
る点をも考慮すると、好ましくは０．０１〜０．５μｍ
である。

【００１０】これら透明固体微粒子としては、無機質系
では酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウ
ム等が代表的なものとして挙げられ、これら無機質系微
粒子は必要に応じ分散安定性をよくするために表面処理
を施したものでもよい。また有機質系では、特開昭６３
−２５４１７６号等の公報に記載のアクリル−スチレン
共重合体等から製造される中空状樹脂粒子；特開平４−
３３７３０５号、特開平５−２１４１９４号、特開平６
−１６８９５号、特開平６−１３６１６４号、特開平６
−２９８８７９号、特開平６−３２２２２１号、特開平
６−３２２２１５号、特開平７−５３９１３号、特開平
７−５３７３０号等の公報に記載の各種水分散性の非中
空状樹脂粒子等が代表的なものとして挙げられる。

【００１１】本発明で使用する水性溶媒は水単独である
か、又は相対的に多量の水と相対的に少量の水混和性有
機溶剤との混合物であり、水は好ましくは蒸留水又はイ
オン交換水であり、水混和性有機溶剤はメチルアルコー
ル、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ジオ
キサン、アセトン、メチルエチルケトン、カルビトー
ル、ジメチルスルホキシド等である。

【００１２】本発明においては、水溶性分散剤は透明固
体微粒子に蛍光染料が染着しやすくし、特に墨等により
着色している被印刷体表面における蛍光発光強度の高い
像を得るために配合する。これら水溶性分散剤として
は、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポ
リ（オキシエチレン）ジプロピルアミン、ポリオキシエ
チレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン
ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンラウリ
ルアミン等が代表的なものとして挙げられるが、水溶性
であり、かつ透明固体微粒子への蛍光染料の染着性を向
上させる効果のある分散剤であれば特に制限なく使用可
能である。

【００１３】本発明においては、水溶性酸化防止剤は像
を形成したインクの蛍光発光強度を高め、さらに耐光性
をよくし、蛍光発光を長期間維持できるようにするため
に配合する。これら水溶性酸化防止剤としては、ハイド
ロキノン、メチルハイドロキノン、塩化スズ等が代表的
なものとして挙げられる。本発明においては、水溶性消
泡剤はインクの発泡を防止し、連続的に安定なインク吐
出を可能とし、また欠陥のない像を形成させるために配
合する。これら水溶性消泡剤としては、アセチレングリ
コール、プロピレングリコール等が代表的なものとして
挙げられる。

【００１４】本発明のジェット印刷用蛍光インク組成物
は、以上に説明した成分を必須成分として含有し、これ
らの配合割合については、蛍光染料が０．００１〜１０
重量％、好ましくは０．００５〜２重量％、透明固体微
粒子が２〜４５重量％、好ましくは３〜３５重量％、水
溶性分散剤が０．０５〜５重量％、好ましくは０．１〜
２重量％、水溶性酸化防止剤が０．０５〜５重量％、好
ましくは０．１〜２重量％、水溶性消泡剤が０．０５〜
５重量％、好ましくは０．１〜２重量％、水性溶媒が５
０重量％以上であることが適当である。

【００１５】本発明のジェット印刷用蛍光インク組成物
は、更に必要に応じて透明固体微粒子が被印刷体表面に
強固に付着するように、またジェットプリンターのノズ
ルに付着した微粒子が簡単に除去出来るようにポリアク
リル酸、ポリアクリル酸塩、スチレン−マレイン酸共重
合体、スチレンスルホン酸−マレイン酸共重合体、ポリ
エステル、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルア
ルコール、マルトシルサイクロデキストリン、ポリエチ
レングリコール等の水溶性樹脂を１〜４５重量％の量
で；硝酸リチウム、亜硝酸リチウム、亜硫酸アンモニウ
ム、蟻酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、ハロゲン化
リチウム、チオシアン酸ソーダ等の電導度調整剤、防腐
剤等の添加剤を０．１〜５重量％の量で含有することが
できる。

【００１６】本発明のジェット印刷用蛍光インク組成物
は、インクジェットプリンターによる印刷に適応した特
性を有している必要がある。従ってインク組成物は、粘
度が約１〜１０ｍＰａ・ｓｅｃ（２０℃）、比抵抗が約
５０〜３０００Ω・ｃｍ、比重が約０．８〜１．２、表
面張力が約２０〜６０ダイン／ｃｍの範囲であることが
望ましい。

【００１７】本発明のジェット印刷用蛍光インク組成物
は、全成分を一度に混合・攪拌するか、又は蛍光染料と
透明固体微粒子と水溶性分散剤と水溶性酸化防止剤と水
性溶媒の一部とを予め混合・攪拌し、前記微粒子に蛍光
染料を吸着させ、これらと残部成分とを混合・攪拌し、
次いで使用するインクジェットプリンターのノズル径の
約１／１０以下のポアーサイズを有するフィルターで濾
過、精製することにより調製できる。

【００１８】本発明のジェット印刷用蛍光インク組成物
を使用してジェット印刷することのできるインクジェッ
トプリンターとしては、従来から公知の各種プリンター
を使用することができ、具体的には荷電制御方式、イン
クオンディマンド方式、サーマルヘッドによりインク組
成物を吐出させる方式等が代表的なものとして挙げられ
る。

【００１９】

【実施例】以下に本発明を実施例及び比較例により詳細
に説明する。 実施例１〜６及び比較例１〜４ 表１に示した配合割合（単位：重量部）で蛍光染料、透
明固体微粒子、水溶性樹脂、添加剤及び水性溶媒を均一
に混合した後、ポアーサイズ５．０μｍのメンブランフ
ィルターで濾過、精製し、各実施例及び比較例に対応す
るインク組成物を調製した。なお、透明固体微粒子の欄
の分散液Ａはアクリル−スチレン共重合体中空状樹脂粒
子のスルホン酸系界面活性剤入り水分散液（ＮＶ４８重
量％、平均粒径０．５μｍ）であり、粒子Ｂはアクリル
樹脂系非中空状樹脂粒子（平均粒径０．２μｍ）であ
り、分散液ＣはＮ−メトキシメチル化ナイロンのアクリ
ル酸グラフト体であるナイロン樹脂粒子の水分散液（Ｎ
Ｖ２０重量％、平均粒径０．０５μｍ）であり、分散液
Ｄは卵白−キトサン反応物粒子水分散液（ＮＶ５重量
％、平均粒径０．０５μｍ）である。

【００２０】無印刷のハガキ及び表面を墨で塗りつぶし
たハガキに、各インク組成物をインクジェットプリンタ
ーでドット印刷し、その印字について蛍光分光光度計を
用いて蛍光発光強度を測定した。その結果を表１の下段
に示す。なお、実施例１〜２及び比較例１においては、
３６５ｎｍの励起光を照射した時の蛍光発光強度を、比
較例１の無印刷ハガキにおける蛍光発光強度を１００と
した場合の相対値として示す。また実施例３〜４及び比
較例２においては、６５５ｎｍの励起光を照射した時の
蛍光発光強度を、比較例２の無印刷ハガキにおける蛍光
発光強度を１００とした場合の相対値として示す。また
実施例５及び比較例３においては、８２５ｎｍの励起光
を照射した時の蛍光発光強度を、比較例３の無印刷ハガ
キにおける蛍光発光強度を１００とした場合の相対値と
して示す。また実施例６及び比較例４においては、７９
５ｎｍの励起光を照射した時の蛍光発光強度を、比較例
４の無印刷ハガキにおける蛍光発光強度を１００とした
場合の相対値として示す。

【００２１】また各インク組成物をインクジェットプリ
ンターでドット印刷した印字物の耐光性を調べるため
に、その印字物を３０Ｗ蛍光灯の直下５ｃｍの位置に置
き、１００時間連続照射した後の蛍光発光強度を上記と
同様にして測定した。その結果を表１の下段に相対値と
して示す。また、インクの発泡性を調べるために、各イ
ンク組成物１００ｍｌをそれぞれ別個の５００ｍｌメス
シリンダーに入れ、１０００ｍｌ／ｍｉｎのエアーポン
プでエアレーションを２時間行い、その直後にその発生
した泡の上端位置を測定した。その結果を、試験する前
のインクの上端位置の２倍未満のものを「○」、２倍以
上のものを「×」として表１の下段に示す。

【００２２】また、インクの消泡性を調べるために、各
インク組成物８０ｍｌをそれぞれ別個の１００ｍｌビン
に入れ、上下方向で１０回転倒を繰り返した後、泡の消
えるまでの時間を目視で測定した。その結果を、１分間
未満で消泡するものを「○」、１分間以上のものを
「×」として表１の下段に示す。また、連続印刷の安定
性を調べるために、各インク組成物を荷電制御方式のイ
ンクジェットプリンターにて５００時間連続的に印字し
た。その結果を、安定に印刷できたものを「○」、経時
的に印字領域が変化し、狭くなったもの、又は印字不能
となったものを「×」として表１の下段に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１に示したデーターから明らかなよう
に、本発明のジェット印刷用蛍光インク組成物である実
施例１〜６においては、蛍光発光強度が高く、また墨塗
りハガキの無印刷ハガキに対する蛍光発光強度比も１５
％以上と高く、さらに耐光性、消泡性、連続印刷安定性
が良好で、かつ発泡しにくいものであった。これに対し
て、透明固体微粒子、水溶性分散剤、水溶性酸化防止剤
及び水溶性消泡剤を含有しない比較例１〜４において
は、いずれも蛍光発光強度が低く、さらに耐光性、消泡
性、連続印刷安定性が不十分であり、かつ発泡しやすい
ものであった。

【００２５】

【発明の効果】本発明のジェット印刷用蛍光インク組成
物は、蛍光染料、透明固体微粒子、水溶性分散剤、水溶
性酸化防止剤、水溶性消泡剤を含有しているため、吸液
性の高い被印刷体に印刷しても、被印刷体表面での蛍光
染料濃度が高くなり、蛍光発光強度の高い像を形成する
ことができ、さらに耐光性、消泡性、連続印刷安定性が
良好で、かつ発泡しにくいものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蛍光染料を含み、かつ水性溶媒を用いるジ
   ェット印刷用蛍光インク組成物において、粒径１μｍ以
   下の透明固体微粒子を含有し、さらに水溶性分散剤、水
   溶性酸化防止剤及び水溶性消泡剤を含有することを特徴
   とするジェット印刷用蛍光インク組成物。
2. 【請求項２】０．００１〜１０重量％の蛍光染料、２〜
   ４５重量％の粒径１μｍ以下の透明固体微粒子、０．０
   ５〜５重量％の水溶性分散剤、０．０５〜５重量％の水
   溶性酸化防止剤、０．０５〜５重量％の水溶性消泡剤、
   ５０重量％以上の水性溶媒を含有することを特徴とする
   ジェット印刷用蛍光インク組成物。