JPS5951961A - ジエツトインク組成物 - 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】 本発明は水性のノエツトインク組成物に関する。

更に詳しくは、ジェットプリンターのノズル部で目詰り
を起こすことなく、長時間の使用が可能であり、しかも
面１光性良好な記録物を提供することのできる改良され
た水性インクジェット記録用インクに関する。

ところで、公知のインクツエツト記録方式の基本的な印
字原理としては、ノズルからのインク液滴の吐出方法の
観点から、静電誘引型、ノクルス圧による断続吐出型、
数気圧の持続圧を加える連続吐出型などの方式がある。

またインク液滴の制御の仕方の観点から、荷電偏向型、
電界偏向型、無電荷型（オンデマンド型）などがある。

実用上は前記の吐出方式ならびにインク液滴制御方式の
各種組合せにより、夫々特長のある記録方式が提示され
て実施されているようである。しかしながらそれらの方
式とそれに使うノズルの形状により適切なインクの物性
（粘度、表面張力等）や電気的特性等は相異する。そこ
で、いずれのインクツエツト方式においても微細なノズ
ルよりインクが均一なインク粒子として、連続的に安定
して噴射されなければならない。

故に、インクジェットプリンターの基本的な解決すべき
課題は、このノズル部の目詰まりを完全に防き、長期間
の連続かつ′安定なインク粒子の発生を確保することに
ある。また一時的な休止後に、再び安定なインク粒子の
作成が可能であるということも重要な醪インドの一つで
ある。当然のことながら、微細なノズルはわずかな溶媒
不溶固形分の付着によっても目詰りを起す。またノズル
の一部に固形物が付着してもインクの噴射方向が変化す
る。

したがって、連続かつ安定なインク粒子の噴射を行なう
ためには、インク組成物の粘度や表面張力が適切でなけ
ればならないということばかりでなく、インク組成物中
の溶媒不溶固形分を完全に除去する事が必要である。ま
た溶媒不溶固形分が経時的に発生ずることを完全に防止
することも心安である。

ところで、水系のジェットインク組成物における着色は
、普通水溶性染料を使用することにより、溶媒不溶固形
分の除去ないしは発生防止を達成することか可能である
。

しかし水溶性染料を用いた系においては、前記溶媒不溶
固形分の発生等を防止するというインクツエツト方式の
基本的要求を満たすことは一応容易となるが、その一方
記録物の耐光性が不充分であるという欠点が生じてくる
。

これを更に具体的に述べると、ある期間経過すると記録
文字が消失したり又は判読し難くなったり、特にカラー
画像等の場合には混色した染料の耐光性の相異にもとづ
く画像の変色等がしばしば発生した。

すなわち、従来の水性ジェットインク組成物に使用され
る水溶性染料は、耐光性が不十分であったり、＠、ｍｍ
醜０ノズル言吉りをおこしたり、その個連続噴射性等の
ジェットインクとして必要な諸条件、及び記録物にした
時要求される色の種類、色相等の観点において、その使
用出来る種類にはおのずから制限があったのである。

そこで、本発明者等のうち一人は前記各種欠点や制限条
件を改良するため、先に水溶性紫外線吸収剤を含有した
インク組成物を提案した。（特公昭ｓｂ−ｉｇｉｓｉ）
しかし、この種の市場における耐光性への要求は一段と
厳しくなりつ＼ある。

加えて、一般に染色物（本発明においてはインクジェッ
ト記録物）の耐光性は、基質、共存物質、環境条件等の
諸条件が相互に密接に影響する（相互作用）ことが知ら
れている。これら光退色糸の諸問題については研究成果
がまだ十分に出そろっていないので統一的な理論体系を
組立てることは困難である。たとえば基質について述べ
ると、基質との相互作用において特異な問題としてよく
知られているものに、アクリル繊維のカチオン染料染色
物の示す高い耐光性、黄色系建染染料のナイロン染色物
における低い耐光性などが知られている。しかし、イン
クジェット記録物に関し、この種の知見はない。

本発明者等はそこでインクジェット記録物の耐光性を向
上きせるため、染料と共存することにより耐光性を向上
させる種々の化合物について検討した結果、水溶性の銅
化合物（但し、硫酸銅を除く）、又は該化合物と水溶性
消光物質の組合せが耐光性を大巾に向上させ得ることを
見出したのである。

同時に、本発明者等は、インクジェット方式においてノ
ズル目詰りの原因となる溶媒不溶固形分を生成すること
なく、またインクツエツト配録の記録特性を損なうこと
のない、本発明のインク組成物、すなわち水性ジェット
インク組成物と、水溶性銅化合物又は該化合物と水溶性
消光物質とを組合せてなる新規なインク組成物に到達し
たのである。

したがって本発明の目的は、記録物の耐光性を伺一層内
上させるとともに、インクツエツト方式において従来そ
の発生がさけられなかったノズルの目詰りがなく、シか
も水性ジェットインク組成物に使用される水溶性染料の
種類を拡大することを目的とした、新規な水性ジェット
インク組成物を捉供することである。

すなわち、本発明は、 （１）水溶性染料、湿潤剤および水を主成分とする水性
ジェットインク組成物において、さらに水溶性銅化合物
（但し、硫酸銅を除く）の少くとも一種を含むことを特
徴′とするジェットインク組成物、および （２）　　水溶性染料、湿潤剤および水を主成分とする
水性ジェットインク組成物において、さらに水溶性銅化
合物（但し、硫酸銅を除く）の少くとも一行と、水溶性
消光物質の少くとも一種を含むことを特徴とするジェッ
トインク組成物に関する。

本発明において使用される銅化合物は好ましくは、塩化
第二銅、臭化第二銅、硝酸銅、酢酸鋼、ピリノルアゾナ
フトール銅錯塩、エチレンジアミン四酢酸銅錯塩、ポリ
エチレンイミンポリマー銅錯塩、アミノアクリル樹脂銅
錯塩、ＤＬ−α−アラニンと銅との反応生成物、グリシ
ンと銅の反応生成物、グリセリン酸と銅の反応生成物、
乳酸と銅の反応生成物、β−ヒドロキシグロピオン酸と
銅の反応生成物から選ばれた少くとも一種である。

特に、塩化第二銅、臭化第二銅、酢酸銅、ピリノルアゾ
ナフトール銅錯塩から選ばれた少くとも一種が更に好ま
しい。

前記水溶性銅化合物は、水溶性染料、湿潤剤および水を
主成分とするインク組成物中に好ましくは０゜７〜５重
量％含有せしめる。

該水溶性銅化合物はインク組成物中０．７重量％以上存
在することが耐光性改善の観点から必要であるが、なお
充分な効果を得るためには０．３重量％以上存在せしめ
ることが好ましい。一方、ノズル詰り防止等の水性ジェ
ットインク組成物に対する要求特性から、前記水溶性銅
化合物は５重量係以下、さらに好ましくはコ重量係以下
存在せしめることが好ましい。

更に、本発明の水性ジェットインク組成物に使用する水
溶性染料としては、水に対する溶解性の良好なものがす
べて用いられる。ただし、本発明の効果は面］光性の弱
い染料において、より強い添加効果があられれるという
特長がある。

前記水溶性染料としては、例えば Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　　Ｂｌｕｅ　、１３ろ、Ｃ，１
，Ｄｉｒｅｃｔ　　Ｂｌｕｅ　　；ｌＱ３゜Ｃ，１，Ｄ
ｉｒｅｃｔ　Ｒｌｕｅ　２０．２＋Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃ
ｔ　Ｂｌｕｅ　　／ＳｒＣ，１，Ａｃ１ｄＢｌｕｅ　　
７．　　　Ｃ，１，Ａｃ１ｄＢｌｕｅ　　９１Ｃ，１，
Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　／９９．Ｃ，ｌ’、Ａｃ１ｄ
　Ｙｅｌｌｏｗ　　／。

Ｃ，１，Ｄｉ　ｒｅｃｔ　　Ｒｅｄ　　２．２り、Ｃ，
１，ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ　　、２；ｌ左ＰＣ，ｌ。Ａｃ
１ｄＲｅｄ　　ｇ’７．　Ｃ，１，Ａｃ１ｄＲｅｄ　　
９２゜Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｒｅｄ　　　３２．　Ｃ，１
，Ａｃ１ｄ　Ｒｅｄ　　９’ｌ。

Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｒｅｄ　　１鵠、　　Ｃ，１，Ｄｉ
ｒｅｃｔ　Ｂｌａｃｋ　５／等が挙げられる。

また、本発明に於ては常温で液状の湿潤剤が使用される
。該湿潤剤を具体的に示すと、多価アルコールｍ　例え
ば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ポリエチレングリコール＃３００．グリーヒリ／、プロ
ピレングリコール等１多価アルコールのアルキルエーテ
ル類及びその酢酸エステル類例えば、エチレングリコー
ル七ツメチルエーテル、ノエチレノグリコールモノ　ブ
チルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル
アセテ−１・、トリノロピＶングリコールメチルエーテ
ル等；ヒドロキシアルギルホルムアミド８類、例えは、
アルキル基の炭素原子が／からグまでの範囲のヒドロキ
ンアルキルホルムアミド類；又は特開昭５０−１０２’
ｌＯ’ｊ’号明細７４に記載の方法等によって合成され
たＮ−ビニルースーピロリドンオリコゝマー等が用いら
れる。

これらの湿潤剤は単独で又は混合して使用することが可
能である。

一方、本発明の別の態様においては、さらに水溶性消光
物質を含有する水性ジェットインク組成物を包含する。

該態様において、前記の消光物質、即ち励起された物質
のケイ光を相互作用により失活させる物質〔共立出版株
式会社発行、化学大辞典扁ｑＸ第７４７頁〕としては、
好ましくはヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化カリウ
ム、チオシアン酸カリウム、硫酸コバルト、硫酸銅、硫
酸第一鉄、硫酸ニッケルおよびシュウ酸ニッケ／ｌ／　
カら選ばれた少くとも一種の化合物を使用する。

これらのうち特にヨウ化カリウム、臭化カリウム、硫酸
銅、硫酸コバルト、チオシアン酸カリウムのうぢ少くと
も一種の使用が好ましい。該消光物質は、水溶性染料、
湿潤剤、水溶性銅化合物、および水から成るインク組成
物中に、好ましくはθ、／〜３　ｆｉ　Ｊ？ｔ　％の範
囲で含有せしめる。水溶性消光物質の使用量が少な過ぎ
る場合は、当然のことなから耐つ′Ｌ性向上効果が得ら
れない。また逆に多過きても演色性の低下と析出物によ
るノズルの目詰りを生ずる傾向があるので同様に好まし
くない。

前記本発明の水性ジェットインク組成物は、例えば次の
ような配合にする。水溶性染料０゜７〜７５重量り湿潤
剤３−１ＩＯ重量裂、前記水溶性銅化合物０．／〜Ｓ重
量係、必要により前記水溶性消光物質０゜／〜Ｓ重量係
、残り水。

なお上述の如き本発明の水性ジェットインク組成物は、
インクツエツト方式に使用される実用上の観点から、粘
度／。２〜３０セ／チポイズ、不揮発公約５０重量係以
下の範囲にあることが好ましい。

更にインクのｐＨ等は巾広く変化可能である７５二、消
光物質の種類とｐＨによっては、沈殿を生じることもあ
る故、適宜調整して用いることが好ましい。

例えば、硫酸銅、塩化第二銅、酢酸鋼、硝酸ｊｌｉｉｌ
、臭化第二銅等は、ｐＩＩｌｌ。０以下もしくはアンモ
ニアあるいは有機アミンで調整しｐＨ／　０　、　Ｓ以
上で使用することが好ましい。

本発明の水性ジェットインク組成物には、更に必要に応
じて、水に可溶な溶剤、例えば、ノオキサン、アセトン
、ジアセトンアルコール／〜３のアルキルアルコール、
ツメチルト月χルムアミ　ド、ジメチルスルホオキサイ
　ド、Ｎ−メチル−記−ピロリドン等の７種もしくは２
種以上を使用してもよい。

必要があれば、さらに表面張力調整剤として、カチオン
性界面活性剤、例えはアルキルテルナトリウム等；アニ
オン性界面活性剤、例えばアルキルピリジウム硫酸塩等
；非イオン性界面活性剤、例えばポリオキシエチレンア
ルキルエーテル よい。

更に、必要に応じて、ヒドロキシプロピルセルロース、
カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロ
ース、ポリビニルアルコール等の粘度調整剤；デヒドロ
酢酸ナトリウム、／、２−ベンズイソチアゾリン−３′
−オンのアミン塩、乙−アセトキシーコ、１ｌ−−ジメ
チル−ｍ−ジオキサ／等の防カビ剤や防腐剤等を少量添
加することもできる。

又、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム等の酸素
吸収剤等も併用可能である。

かくして得られた本発明の水性ジェットインク組成物は
、ノズルの目詰り防止等インクジェット方式における要
求、性能を完全に満足する。しかも、記録物の耐光性を
著しく向上せしめうる。加えて各種の水溶性染料を用い
ることができるというよりな−、所謂選択範囲の拡大が
可能である。

以上によりその工業的効果は、はかり知れないものがあ
る。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

ただし、これらの具体例に限定する意図ケよない。

実施例／〜、２１！− 第１表及び第２表に示したような各種割合において、イ
ンク原料を０．５時間以上攪拌混合し、夫々の原料を水
に溶解させた。

ついで７．２μのミリボア■製メンブランフィルタ−で
加圧沖過し、水性ジェットインク組成物を得た。

これらの水性ジェットインク組成物は、ついでオノディ
マンド方式インクジェットプリンターで連続記録させ、
７００時間後における記録状態、記録物の印字品位によ
りその連続噴射安定性を判定した。

また耐゛光性については、キセノンフェードメーター〔
スガ試験機■製〕により記録物を所定時間照射（照射エ
ネルギー’ｔＡｌｌノユール／　ｃｍ２−ｈｒ　）した
後、反射濃度計（マクベス社製ＲＤ９１５）を使用して
、初期値（／θ０）に対する光学濃度の比率で退色の程
度を比較した。得られた結果を第１表および第２表に示
す。

比較例／〜コ 第２表に示す従来もつとも耐光性のよいと思われる組成
物を前記実施例と同様の方法により水性ジェットインク
組成物を調整した。得られた組成物について、実施例と
同様な方法により、連続噴射安定性及び耐光性を試験′
した。

第１表及び第２表の判定基準： 面１光性　　◎：９０％以上、○：ｇＯ〜ｇ７％△：５
θ〜７０％ 連続噴射安定性　　○：ノズル詰りなし＊：／）乳酸と
塩化第二銅を水中で２：／（モル比）で反応させて得ら
れた生成物 ＊、２）グリセリン酸と硝酸鋼を水中で、２：／（モル
比）で反応させて得られた生成物 ＊：３）グリシンと塩化第二銅を水中で２：／（モル比
）で反応させて得られた生成物 ＄−４）ＤＬ−ａ−アラニンと塩化第二銅を水中で２：
／（モル比）で反応させて得られた生成物米Ｓ）β−ヒ
ドロキシプロピオン酸と塩化第二銅を水中でス：／（モ
ル比）で反応させて得られた生成物 米ろ゛）ポリエチレンイミンポリマー〔日本触媒■襞間
品名　エホミンｐ−１０００）と硫酸鋼との反応生成物
米７）アミノアクリル樹脂〔ダウケミカル社製商品名　
ＸＤｑｏｇｏ）とＶｒＬ酸銅との反応生成物前記第１表
および第２表の結果より明らかな如く、本発明のジェッ
トインク組成物は、インクジェット方式における噴射特
性を全く損うことなく良好な連続噴射安定性を有し、し
かも記録物の耐光性も著しく優れている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｌ＋　　水溶性染料、潤滑剤および水を主成分とする
   水性ジェットインク組成物において、さらに水溶性銅化
   合物（但し、硫酸銅を除く）の少くとも７種を含むこと
   を特徴とするジェットインク組成物。 （２）　　前記銅化合物はジェットインク組成物中０．
   ７〜５重量％含有されている特許請求の範囲第（１＋項
   記載のジェットインク組成物。 （３）前記銅化合物は、塩化第二銅、臭化第二銅、硝酸
   銅、酢酸銅、乳酸と銅の反応生成物、グリセリン酸と銅
   の反応生成物、ピリジルアゾナフトール銅錯塩、エチレ
   ンジアミン四酢酸銅錯塩、グリシンと銅の反応生成物、
   ＤＬ−α−アラニンと銅の反応生成物、β−ヒドロキシ
   プロピオン酸と銅の反応生成物、ポリエチレンイミ　ン
   ボリマー銅錯塩およびアミノアクリル樹脂銅化合物から
   選ばれた少くとも一種である特許請求の範囲第（１）項
   記載のジェットインク組成物。 （４）水溶性染料、湿潤剤および水を主成分とする水性
   ジェットインク組成物において、さらに水溶性銅化合物
   （但し、硫酸銅を除く）の少くとも一種と、水溶性消光
   物質の少くとも一種とを含むことを特徴とするジェット
   インク組成物。 （５）　　前記銅化合物はジェットインク組成物中０．
   ７〜５重量％含有されている特許請求の範囲第（４）項
   記載のジェットインク組成物。 （６）　　前記水溶性消光物質はジェットインク組成物
   中０．／〜に重量％含有されている特許請求の範囲第（
   ４）項記載のジェットインク組成物。 （７）前記銅化合物は、塩化第二銅、臭化第二銅、硝酸
   銅、酢酸銅、乳酸と銅の反応生成物、グリセリン酸と銅
   の反応生成物、ピリジルアゾナフトール銅錯塩、エチレ
   ンジアミン四酢酸銅錯塩、グリシンと銅の反応生成物、
   ＤＬ−α−アラニンと銅の反応生成物、β−ヒドロキシ
   ゾロピオン酸と銅の反応生成物、ポリエチレンイミンポ
   リマー銅錯塩およびアミノアクリル樹脂銅化合物から選
   ばれた少くとも一種である特許請求の範囲第（４）項記
   載のジェットインク組成物。 （８）　　前記水溶性消光物質（−Ｊ、、　　ヨウ化カ
   リウム、臭化カリウム、塩化カリウム、チオシアン酸カ
   リウム、硫酸コパルｌ−、硫酸銅、硫酸第一鉄、硫酸ニ
   ッケルおよびシュウ酸ニッケルから選ばれた少くとも一
   種である特許請求の範囲第（４）項記載のジェットイン
   ク組成物。